حذف کور تداخل باند باریک در مکان‌یاب‌های فراپهن باند مبتنی بر آشکارساز انرژی با بهبود قابل توجه عملکرد در نبود تداخل

نویسندگان
doi
چکیده

امروزه استفاده از فناوری فراپهن باند (UWB) در سامانه‌های مکان‌یابی به دلیل تفکیک‌پذیری زمانی بالا و دقت چند سانتی‌متری، توجه فراوانی را به خود جلب کرده است. مکان‌یابی مبتنی بر زمان عمدتاً به سه روش انجام می‌شوند: زمان ورود یا زمان پرواز، اختلاف زمان ورود، و فاصله‌یابی دوطرفه یا زمان پرواز دوطرفه. این روش‌ها معمولاً با استفاده از آشکارساز انرژی، که ساختاری بسیار ساده دارد، پیاده‌سازی می‌شوند. با این حال، پهنای باند بسیار گسترده سیستم‌های UWB موجب می‌شود سیگنال دریافتی دارای چندین تداخل باند باریک (NBI) باشد که چالشی بزرگ در مکان‌یابی مبتنی بر آشکارساز انرژی به شمار می‌رود. در این مقاله، روشی برای کاهش اثر NBI در مکان‌یابی مبتنی بر آشکارساز انرژی در فناوری UWB ارائه شده است. در این روش، سیگنال پیش از ورود به آشکارساز انرژی، ابتدا به توان دو می‌رسد و سپس از یک فیلتر میان‌گذر که برای حذف کامل مؤلفه حاصل ضرب خودی تداخل باند باریک (NBI) طراحی شده است عبور می‌کند. اگرچه فیلتر میان‌گذر طراحی شده قادر به حذف مؤلفه‌های حاصل ضرب NBI با سیگنال‌های UWB  و نویز نیست، این مؤلفه‌ها نسبت به حاصلضرب خودی  NBI(NBI به توان دو) به مراتب توان کمتری دارند. بنابراین، حذف مؤلفه حاصل ضرب خودیNBI  منجر به بهبود قابل توجهی در عملکرد می‌شود. همچنین، در صورت عدم وجود NBI، این روش با افزایش نسبت سیگنال به نویز، بهبود قابل ملاحظه‌ای ایجاد می‌کند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد روش پیشنهادی نسبت به آشکارساز انرژی معمولی در حضور و عدم حضور NBI حداقل حدود dB ۱۰.۵ بهبود عملکرد ایجاد می‌کند.