Time of Arrival Estimation and Channel Identification in UWB Systems. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

Preview

PDF MS_THESIS_1.pdf Download (2MB) | Preview

Arabic Abstract

يكشف هذا البحث عن تقنية مطورلتقديروقت وصول الإشارات في أنظمة النطاق فائق العرض (ن.ف.ع) مبنية على ترشيح كالمن أنسينتيد (ت. ك. أ). كما أنه يصنف القناة إلى خظ النظر المباشر (مباشرة)، و غير المباشر بنائاءا على تحليل المعطيات. ويُوجد التقدير الدقيق لوقت وصول الإشارات والتعريف الصحيح للقناة العديد من التطبيقات في أنظمة الاتصال بتقنية (ن.ف.ع) وفي تحديد الأماكن. ولقد تم دراسة تأثير مستوى نسبة التشويش إلى نسبة الإشارة وتأثير عوامل التضاؤل على أداء تأخر وقت الوصول و تتبع قوة الإشارة على قناة متعددة المسارات. وقيم الخطأ في تقدير وقت الوصول لأول مسار، ووجد أن لديه أداء جاوسي بخلاف مستوى الإشارة و بيئة التضاؤل. وتم فحص استجابة القناة النبضي للبيانات المقاسة عمليا وللبيانات المحاكاة. وقيوموا بنائا على عوامل كارتوزيز و نسبة القمة إلى تأخر الطليعة و متوسط الفائض المتأخر و متوسط الجذر التربيعي للتعريض المتأخر، وذلك لتصنيف الإشارة كمباشرة وغير مباشرة. وأيضا درس تأثير قمع التشويش وطريقة الفصل و تقليل الوضع على التصنيف. ولقد تم الحصول على نتائج بناءا على استقصاء، فاقترح أسلوب لاكتساب الوقت وتعريف القناة. و نُفذت مقارنة للأداء مع أساليب سابقة.

English Abstract

This research develops an improved time of arrival estimation for UWB systems based on Unscented Kalman Filtering (UKF). It also implements channel classification into LOS/NLOS based on parametric analysis. Accurate time of arrival estimation and correct channel identification find many applications in UWB positioning and communications. The impact of SNR levels and fading parameters on the performance of time delay and amplitude tracking is studied for a multi tap channel. The error in estimating the time of arrival of first path is evaluated and is found to have a Gaussian behavior irrespective of the signal level and fading environment. The Channel Impulse Response, for both simulation and experimental measurement data, is examined and the parameters Kurtosis, the Peak to Lead delay, Mean Excess delay and RMS delay spread are evaluated to classify the signals as LOS/NLOS. Also the impact of noise thresholding, deconvolution, and subsetting on classification is studied. On the basis of the investigation carried and the results obtained, a hybrid (improved) technique for time acquisition and channel identification is proposed and a comparison of the performance with existing techniques is carried out.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Electrical
Department:	College of Engineering and Physics > Electrical Engineering
Committee Advisor:	Muqaibel, Ali H.
Committee Members:	Zerguine, Azzedine and Al-Naffouri, Tareq and Al-Shaikhi, Ali
Depositing User:	M N MAHMOOD (007083588)
Date Deposited:	08 Aug 2011 10:08
Last Modified:	01 Nov 2019 15:30
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/138522