【摘要】：移動多媒體廣播(CMMB)是我國自主研發(fā)的數(shù)字多媒體廣播技術,該技術由于傳輸速率高、抗干擾能力強和覆蓋面廣的優(yōu)勢得到越來越廣泛的應用,利用CMMB信號進行移動定位技術研究也成為中國國內(nèi)眾多研究機構的研究熱點。本論文在基于地面CMMB技術基礎上,在不影響CMMB多媒體廣播的條件下,利用正交頻分復用(OFDM)技術傳輸速率高、抗干擾能力強的特點,對CMMB信號體制進行改造并實現(xiàn)都市范圍內(nèi)的精確導航定位目的。該技術的研究開創(chuàng)性地提出了一種導航定位技術研究的新思路,實現(xiàn)了地面多媒體廣播技術與導航定位技術的有機融合。該技術的推廣對于我國定位、導航與授時(PNT)服務體系特別是都市車輛導航、移動位置服務與旅游咨詢服務等具有重要意義。 本論文以現(xiàn)有的CMMB地面單頻網(wǎng)(SFN)進行都市導航定位研究為出發(fā)點,以實現(xiàn)多媒體廣播定位系統(tǒng)的精確定位為最終目的,在深入剖析CMMB信號體制的基礎上,開展了利用地面多媒體廣播信號實現(xiàn)精確導航定位的關鍵技術研究。研究工作主要從發(fā)射系統(tǒng)結(jié)構、信號體制設計、接收機同步以及多址偽距測量方法著手,通過理論分析、算法研究、仿真驗證等技術手段,解決了單頻網(wǎng)中基于OFDM調(diào)制技術的多址偽距測量和接收機同步問題,創(chuàng)新性地進行了利用地面多媒體廣播信號進行都市精確導航定位的研究。本論文的主要研究工作如下： (1)在深入研究CMMB信號體制和OFDM關鍵技術的基礎上,總結(jié)出了實現(xiàn)都市導航定位所需的必要條件和關鍵要素,設計了地面多媒體廣播定位系統(tǒng)結(jié)構,分析了影響定位精度的因素及一股解決方法,并討論了多媒體廣播信號信道估計與均衡技術。 (2)深入研究了地面多媒體廣播定位系統(tǒng)發(fā)射系統(tǒng)關鍵技術,從基站間的時間同步入手,設計了定位系統(tǒng)的信號體制并確立了信號發(fā)射各項參數(shù)如調(diào)制器設計和發(fā)射功率概算等,重點研究了基站間的時間同步技術、信號體制設計、發(fā)射機功率以及系統(tǒng)定位精度估算等。 (3)進一步研究了地面多媒體廣播定位信號的多址偽距測量技術,針對CMMB信號在定位方面的不足,通過多種設計方案綜合比較的方法,創(chuàng)新性地提出了基于ZC序列的OFDM調(diào)制的多址偽距測量技術。通過對ZC序列的深入研究,對測距信號進行了優(yōu)化設計和性能分析,并仿真研究了測距信號在多址干擾信道、多徑衰落信道和高斯白噪聲信道下的信號傳輸性能和提高信號捕獲性能的方法,在此基礎上,將延遲相關技術應用于該測距信號的跟蹤測距中,仿真驗證了多媒體廣播定位信號的偽距測量技術,仿真表明,其偽距測量精度可達到1米。 (4)深入研究了接收機同步技術特別是頻偏估計技術,利用地面多媒體廣播信號中的訓練序列仿真驗證了整數(shù)倍頻偏估計和小數(shù)倍頻偏估計方法,并將該方法應用于地面多媒體廣播定位系統(tǒng)靜態(tài)條件下的復合頻偏估計中,仿真驗證了該算法應用于復合頻偏估計的有效性及對高斯白噪聲的抗噪性能。仿真結(jié)果表明,在信噪比SNR大于0的情況下,頻偏估計誤差接近或小于子載波間隔的1%,且隨著信噪比的提高,頻偏估計誤差減小 (5)簡要設計了接收機的總體結(jié)構,研究了接收機結(jié)構中各功能模塊的主要功能、接收機偽距測量基本方法、定位電文的解調(diào)方法以及接收機定位解算方法,并對接收機硬件平臺設計做了簡單介紹。
【圖文】：

地面多媒體廣播定位系統(tǒng)基站分布圖

5日陰5口7日5口a口石的日(b)方式1仿真結(jié)果
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（國家授時中心）
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN949.27

【參考文獻】

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本文編號：2689688