复杂多径下IR-UWB自适应频偏估计算法研究

来源：计算机测量与控制杂志2024年第2期北京时间：

作者：田润泽,蔚保国,鲍亚川,赵军,李建佳,杨梦焕

单位：中国电子科技集团公司第五十四研究所

摘要：在脉冲超宽带定位系统中，时钟频率偏移是影响测距和测角精度的重要因素；针对复杂多径下频偏估计精度低的问题，设计了一种适应复杂多径环境的脉冲超宽带自适应频偏估计算法；首先，借助脉冲超宽带信号的抗多径优势，将实时估计的信道脉冲响应作为自适应匹配滤波模板，以保证复杂多径下相关峰的准确提取；利用相关峰辐角信息得到前导符号的相位序列；再使用贝叶斯估计算法提高频偏估计精度；在IEEE 802.15.4a标准CM1、CM2多径信道下进行仿真，仿真结果表明，低信噪比情况下，频偏估计估计精度保证在0.2 ppm以内；在巷道环境实验结果表明，50 m范围内频偏估计标准差在0.06 ppm以内；实现了复杂多径环境下高精度频偏估计，具有较强的实用性。

关键词：脉冲超宽带;复杂多径环境;频偏估计;匹配滤波;贝叶斯估计

基金资助：国家重点研发计划