系统工程与电子技术 ›› 2020, Vol. 42 ›› Issue (3): 704-710.doi: 10.3969/j.issn.1001-506X.2020.03.027

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OFDM测距中的最佳轨迹匹配相噪补偿算法

李晓辉1,2(), 谢羿2(), 石潇竹1(), 袁江伟2()   

  1. 1. 中国电子科技集团第二十八研究所空中交通管理系统与技术国家重点实验室, 江苏 南京 210007
    2. 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室, 陕西 西安 710071
  • 收稿日期:2019-07-18 出版日期:2020-03-01 发布日期:2020-02-28
  • 作者简介:李晓辉 (1972-),女,教授,博士,主要研究方向为宽带无线通信、无线资源管理。E-mail:xhli@mail.xidian.edu.cn|谢羿 (1995-),男,硕士研究生,主要研究方向为宽带无线通信、数字信号处理。E-mail:yixie199505@163.com|石潇竹 (1980-),男,高级工程师,硕士,主要研究方向为定位导航、航空通信、通信组网。E-mail:xidianshi1998@163.com|袁江伟 (1993-),男,硕士研究生,主要研究方向为下一代移动通信系统、数字信号处理。E-mail:710323551@qq.com
  • 基金资助:
    国家重点研发计划(2018YFB1802004);空中交通管理系统与技术国家重点实验室开放基金(SKLATM201807);高等学校学科创新引智计划(B08038)

Phase noise compensation algorithm based on trajectory matching in OFDM ranging

Xiaohui LI1,2(), Yi XIE2(), Xiaozhu SHI1(), Jiangwei YUAN2()   

  1. 1. State Key Laboratory of Air Traffic Management System and Technology, The 28th Research Institute of China Electronics Technology Group, Nanjing 210007, China
    2. State Key Lab of Integrated Service Networks, Xidian University, Xi'an 710071, China
  • Received:2019-07-18 Online:2020-03-01 Published:2020-02-28
  • Supported by:
    国家重点研发计划(2018YFB1802004);空中交通管理系统与技术国家重点实验室开放基金(SKLATM201807);高等学校学科创新引智计划(B08038)

摘要:

近年来,正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM)被广泛应用于高精度无线测距系统中。针对OFDM高精度测距系统对相位噪声非常敏感的问题,提出了基于区域量化的分级最佳轨迹匹配相位噪声补偿算法,首先根据实际相位噪声轨迹设计了基于区域量化的两级码本,然后通过分段匹配的方法在码本中选择最接近实际的相位噪声轨迹。仿真结果与分析表明所提方法在相同估计精度条件下可以有效地降低轨迹匹配复杂度,且所提算法可以有效地跟踪实际相位噪声轨迹,在保证码本覆盖范围的前提下得到了接近最优的测距精度。

关键词: 高精度测距, 相位噪声, 量化域, 轨迹匹配

Abstract:

In recent years, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been widely used in high-precision wireless ranging systems. Aiming at the problem that OFDM high-precision ranging system is very sensitive to phase noise, this paper proposes a hierarchical optimal trajectory matching phase noise compensation algorithm based on region quantization. In this paper, a two-level codebook based on region quantization is designed according to the actual phase noise trajectory. Then, the segmentation matching method is used to select the closest phase noise trajectory in the codebook. Through the complexity analysis, the proposed method can effectively reduce the trajectory matching complexity under the same estimation accuracy. The simulation results show that the proposed algorithm can effectively track the actual phase noise trajectory, and obtain the near-optimal ranging accuracy under the premise of ensuring the codebook coverage.

Key words: high precision ranging, phase noise, quantization domain, trajectory matching

中图分类号: