-范文最新推荐-1 / 9MATLAB 相位干涉仪测向算法研究及FPGA 实现本论文首先根据 ETC 技术应用背景引入测向算法的相关原理的讨论，并针对时差测向模糊问题，进行推导，并引入余数定理解模糊方法以克服测向模糊。然后，针对前述测向算法的原理，结合实验室设计的ETC 系统的工作细节，利用 MATLAB 数值仿真功能对信号处理过程与解模糊算法进行仿真，测试算法在噪声与多径干扰信号条件下的性能。之后本文对FPGA 设计的原理经行简单探究，并对系统结构做简单介绍。最后本文针对现行硬件调试所出现的问题，提出基于 MATLAB 串口的硬件调试模型，并最终利用 MATLAB 的 GUI 界面实现了上位机对 AD 采样系统的通道选择和数据传输与分析。关键词时差测向 余数定理解模糊 ETC 自动调试系统 9378Title Research in Phase-interferometer Direction FindingAlgorithm and its FPGA realizationAbstractBased on ETC system application, direction finding algorithm(DFA)was introduced, together with the discursion on its related theory.To minish the ambiguity in the direction finding algorithm, double baseline DFA was introduced. Next part is the MATLAB based computational simulation for this algorithm .This paper mentioned only a little part of the FPGA building for the DFA. At the last part, a serial port based hardware debug software was with MATLAB on Windows platform so that data and command can be exchanged between Master and Slave.This software prove to be useful in improving working efficiencyduring hardware debugging.Keywords TDOARemainder of understanding fuzzy setETCHardware auto-debugging system-范文最新推荐-3 / 9目次 1 时差测向法原理 31.1 项目背景 31.2 时差测向 42 基于 MATLAB 的 ASK 信号定位算法仿真 9 图 1.1ETC 系统示意图如图， OBU 需要通过专用短程通信与 RSU 交换数据，由于发射功率的限制，需要在通信前 RSU 对OBU 经行简单的定位，从而提高信息交换的准确率。ETC 的设计者必须面对这样一个问题，如何在有限的计算资源与发射功率条件下，找出估计 OBU 方向的简便方法。1.1.2 关于专用短程通信对于图 所示的电子收费前端系统，专用短程通信是 OBU 与 RSU 的信道，在估计 OBU 方向时，有必要了解这套系统的原理与工作细节。专用短程通信(Dedicated ShortRange Communication,简称 DSRC)是主要包含路侧设备(Road Side Unit，简称 RSU)和车载设备 (On Board Unit,简称 OBU)两部分，通过路侧设备和车载设备之间的无线通信实现路网与车辆之间的信息交流。DSRC 是一种小范围无线通信系统,它作为车——路的通信平台 ,通过信息的双向传输将车辆、道路有机地连接起来。因而成为 ITS 的重要通信平台。其中智能交通系统(简称 ITS) 是运用先进的信息、通信，控制等高新技术，对传统运输系统进行改造而形成的一种信息化，智能化，社会化的新型交通运输系统。-范文最新推荐-5 / 9DSRC 系统组成：图 1.2DSRC 系统侧视图图 1.3DSRC 系统俯视图典型专用短程通讯系统的应用环境（通讯区域）见图 1.2 和图 1.3RSU 是 OBU 的读写控制器，由加密电路、编解码器电路和微波通讯控制器等组成，以 DSRC 通讯协议的数据交换方式和微波无线传递手段，实现移动车载设备与路侧设备之间安全可靠的信息交换目的。OBU 是一种具有微波通信功能和信息存储功能的移动识别设备。OBU 本身既可以作为独立的数据载体成为单片式电子标签，也可以通过附加一个智能卡读写接口，实现扩展的数据存储、处理、访问控制功能，而成为双片式电子标签。智能卡的引入，不仅使电子标签的扩展存储空间大大增加，可以容纳更多的应用；而且还可以作为电子钱包形式的金融储值卡使用，大大降低了系统营运的风险。 1.2.2 时差测向基本原理 1在 ETC 系统的工作过程中，OBU 主动发出信号，故 RSU 对 OBU 位置的估计属于无源估计，即接受探测目标的信号定位。由于两接收天线间存在着一定的距离，使得来自同一信源的信号到达两天线时有时间差，而这时间差与入射角有关。所谓时差测向，就是利用这个时差将入射角估计出来。在航空航天等领域，天线间距离一般比较短，因此造成时差很短，一般不好直接估计，我们可以通过信号的相位差来求取时差，进而由时差与信号入射角的关系求得信号的入射角。图 1.4 时差测向示意图A、B 为接受天线振源，如图 1.4：可得关系……(1)-范文最新推荐-7 / 9当 A、 B 间距与 OBU 与 RSU 距离相差十倍以上时，可以认为对于 A、B 振源来说电磁波平行入射：图 1.5 平行入射如图 1.5，设来波入射方向与法线的夹角为 ，则电磁波到达 A、B 两接收天线的波程差为：……(2)到达时间差则为：……(3)一般取 为光速 c，则由此造成 A、B 之间的相位差为5 ：……(4)若通过测相算法获得 的估计值 ，则由上式可得入射角 的估计值 为：……(5)对于相位差 可由如下推到获得，设到达天线A、B 的信号分别为：……(6)……(7)其中 为加载在天线接收端的高斯白噪声，且相互独立。对 做傅氏变换得 ，根据傅氏变换得性质，得：，其中 (8)-范文最新推荐-9 / 9由复变函数性质：……(9)用于在 ETC 系统中，信号的载频是已知的，故无需估计信号的频率即可由上式获得相位差。1.2.3 相位模糊与余数定理解模糊在 DSRC 系统中，信号载频在 5.8GHz 左右，对应的波长在厘米级。而根据式（4） 、 （5 ） ，若不产生模糊，需满足：