Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Implementierung eines
UWB-Lokalisierungsalgorithmus in C++ und
Matlab sowie Erprobung und Analyse der
Leistungsfähigkeit
Sebastian Sczyslo
11. September 2007
FachgebietHochfrequenztechnikProf. Dr.-ing. K. Solbach
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 1 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Motivation
I GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen besteht
I Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von Gebäuden
I interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im Parkhaus
F Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem Krankenhaus
F Positionsbestimmung für einen HaushaltsroboterI Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-Algorithmus
Ziel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I Implementierungskonzept
I Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒Verbesserungsmöglichkeiten
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MotivationI GPS-System zeigt, dass groÿes Interesse im kommerziellen Bereich an
der Nutzung von Navigationssystemen bestehtI Versagen und zu geringe Genauigkeit der Sattelitennavigation im
Inneren von GebäudenI interessante Anwendungen für Indoor-Lokalisierung:
F Navigation eines Autos zu einem Parkplatz im ParkhausF Tracking von wichtigen Geräten in einem KrankenhausF Positionsbestimmung für einen Haushaltsroboter
I Problem bilden sogenannte Non-Line of Sight Szenarien
Lösungsvorschlag
Verwendung von Ultrabreitbandtechnologie undMehrfachantennensystemen ⇒ BeamLoc-AlgorithmusZiel dieser Arbeitsimulative Auseinandersetzung mit dem BeamLoc-Algorithmus:
I ImplementierungskonzeptI Erprobung und Analyse zum Aufzeigen von Grenzen ⇒
Verbesserungsmöglichkeiten
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 3 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Delay- and Sum-Beamformer
Delay- and Sum-Beamformer
Ant. 1
+
Ant. 2
n
Ant. n
y(t)
y1(t)
y2(t)
yn(t)
t
w(t)
1n
12
Verzögerungszeit allgemein:
τi = −τw = −d
c0= −
Pi · nc0
Verzögerungszeit zirkulares Array:
τi = −r
c0cos(ϕ − ϕi )
= −r
c0cos(ϕ −
i − 1
N2π)
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t) ∗ δ(t − τw,i ) ∗ δ(t + τ,i)
=n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
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Delay- and Sum-Beamformer
Delay- and Sum-Beamformer
Ant. 1
+
Ant. 2
n
Ant. n
y(t)
y1(t)
y2(t)
yn(t)
t
w(t)
1n
12
Verzögerungszeit allgemein:
τi = −τw = −d
c0= −
Pi · nc0
Verzögerungszeit zirkulares Array:
τi = −r
c0cos(ϕ − ϕi )
= −r
c0cos(ϕ −
i − 1
N2π)
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t) ∗ δ(t − τw,i ) ∗ δ(t + τ,i)
=n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Delay- and Sum-Beamformer
Delay- and Sum-Beamformer
Ant. 1
+
Ant. 2
n
Ant. n
y(t)
y1(t)
y2(t)
yn(t)
t
w(t)
1n
12
Verzögerungszeit allgemein:
τi = −τw = −d
c0= −
Pi · nc0
Verzögerungszeit zirkulares Array:
τi = −r
c0cos(ϕ − ϕi )
= −r
c0cos(ϕ −
i − 1
N2π)
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t) ∗ δ(t − τw,i ) ∗ δ(t + τ,i)
=n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Delay- and Sum-Beamformer
Delay- and Sum-Beamformer
Ant. 1
+
Ant. 2
n
Ant. n
y(t)
y1(t)
y2(t)
yn(t)
t
w(t)
1n
12
Verzögerungszeit allgemein:
τi = −τw = −d
c0= −
Pi · nc0
Verzögerungszeit zirkulares Array:
τi = −r
c0cos(ϕ − ϕi )
= −r
c0cos(ϕ −
i − 1
N2π)
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t) ∗ δ(t − τw,i ) ∗ δ(t + τ,i)
=n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Delay- and Sum-Beamformer
Mehrdeutigkeitsproblem am
Beamformerausgang
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
Transformation in den Frequenzbereich:
B(ω, φ, ϕ) =n∑
i=1
Y (ω) · exp(−jω∆τi )
exp-Funktion besitzt eine 2π Periodizität:
Schmalband: dmax < λ
Ultrawideband: es liegt ein Gleichungssystem vor, das heiÿt im Fall von
linear unabhängigen Gleichungen keine Beschränkung des Abstands
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Delay- and Sum-Beamformer
Mehrdeutigkeitsproblem am
Beamformerausgang
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
Transformation in den Frequenzbereich:
B(ω, φ, ϕ) =n∑
i=1
Y (ω) · exp(−jω∆τi )
exp-Funktion besitzt eine 2π Periodizität:
Schmalband: dmax < λ
Ultrawideband: es liegt ein Gleichungssystem vor, das heiÿt im Fall von
linear unabhängigen Gleichungen keine Beschränkung des Abstands
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Delay- and Sum-Beamformer
Mehrdeutigkeitsproblem am
Beamformerausgang
Ausgangssignal des Beamformers:
b(t, φ, ϕ) =n∑
i=1
y(t − τw,i + τi )
Transformation in den Frequenzbereich:
B(ω, φ, ϕ) =n∑
i=1
Y (ω) · exp(−jω∆τi )
exp-Funktion besitzt eine 2π Periodizität:
Schmalband: dmax < λ
Ultrawideband: es liegt ein Gleichungssystem vor, das heiÿt im Fall von
linear unabhängigen Gleichungen keine Beschränkung des Abstands
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Beampattern Definitionen
Energie-Beampattern:
b(φ, ϕ) =
√∫ ∞−∞
|b(t, φ, ϕ)|2 dt
max-Beampattern:
b(φ, ϕ) = maxt
|b(t, φ, ϕ)|
double-dB Gain Beampattern:
bdoubledB(φ, ϕ) = maxt′
√∫ t′+Tp
t′|b(t, φ, ϕ)|2 dt
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Beampattern Definitionen
Energie-Beampattern:
b(φ, ϕ) =
√∫ ∞−∞
|b(t, φ, ϕ)|2 dt
max-Beampattern:
b(φ, ϕ) = maxt
|b(t, φ, ϕ)|
double-dB Gain Beampattern:
bdoubledB(φ, ϕ) = maxt′
√∫ t′+Tp
t′|b(t, φ, ϕ)|2 dt
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 6 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Beampattern Definitionen
Energie-Beampattern:
b(φ, ϕ) =
√∫ ∞−∞
|b(t, φ, ϕ)|2 dt
max-Beampattern:
b(φ, ϕ) = maxt
|b(t, φ, ϕ)|
double-dB Gain Beampattern:
bdoubledB(φ, ϕ) = maxt′
√∫ t′+Tp
t′|b(t, φ, ϕ)|2 dt
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 6 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Betrachtung der Sidelobelevel, wenn gilt |∆τi − ∆τj | > Tp :
SLLord =
√√√√∫ ∞−∞
N∑i=1
|y(t − τs,i )|2 dt
=
√√√√ N∑i=1
∫ ∞−∞
|y(t − τs,i )|2 dt
=√NEp
SLLordMax = A
SLLdoubledB =√Ep
Betrachtung des Beampattern Maximums:
bmax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NEp
bmax,ordMax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NA
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 7 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Betrachtung der Sidelobelevel, wenn gilt |∆τi − ∆τj | > Tp :
SLLord =
√√√√∫ ∞−∞
N∑i=1
|y(t − τs,i )|2 dt
=
√√√√ N∑i=1
∫ ∞−∞
|y(t − τs,i )|2 dt
=√NEp
SLLordMax = A
SLLdoubledB =√Ep
Betrachtung des Beampattern Maximums:
bmax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NEp
bmax,ordMax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NA
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 7 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Betrachtung der Sidelobelevel, wenn gilt |∆τi − ∆τj | > Tp :
SLLord =
√√√√∫ ∞−∞
N∑i=1
|y(t − τs,i )|2 dt
=
√√√√ N∑i=1
∫ ∞−∞
|y(t − τs,i )|2 dt
=√NEp
SLLordMax = A
SLLdoubledB =√Ep
Betrachtung des Beampattern Maximums:
bmax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NEp
bmax,ordMax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NA
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 7 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Betrachtung der Sidelobelevel, wenn gilt |∆τi − ∆τj | > Tp :
SLLord =
√√√√∫ ∞−∞
N∑i=1
|y(t − τs,i )|2 dt
=
√√√√ N∑i=1
∫ ∞−∞
|y(t − τs,i )|2 dt
=√NEp
SLLordMax = A
SLLdoubledB =√Ep
Betrachtung des Beampattern Maximums:
bmax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NEp
bmax,ordMax(φ, ϕ) = b(ϕ, ϕ) = NA
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 7 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Es folgt für den Gewinn:
Gord =b2max(φ, ϕ)
SLL2ord
=
(NEp√NEp
)2
= N
GordMax =b2max,ordMax
(φ, ϕ)
SLL2ordMax
=
(NA
A
)2= N2
GdoubledB =b2max(φ, ϕ)
SLL2doubledB
=
(NEp
Ep
)2= N2
nachgeschaltete max-Funktion bewirkt eine Steigerung des Gewinns
double dB Gain Beampattern unanfälliger gegenüber Rauschen
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 8 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Beampattern De�nitionen
Es folgt für den Gewinn:
Gord =b2max(φ, ϕ)
SLL2ord
=
(NEp√NEp
)2
= N
GordMax =b2max,ordMax
(φ, ϕ)
SLL2ordMax
=
(NA
A
)2= N2
GdoubledB =b2max(φ, ϕ)
SLL2doubledB
=
(NEp
Ep
)2= N2
nachgeschaltete max-Funktion bewirkt eine Steigerung des Gewinns
double dB Gain Beampattern unanfälliger gegenüber Rauschen
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 8 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 9 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Allgemeines
Typen von Non Line of Sight Szenarien
TX
RX
direkter Pfad
(a) vollständiges NLoS
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(b) NLoS mit Re�exion
1 Reflexion
TX
RX
(c) blockiertes NLoS
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 10 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Allgemeines
Idee: Angle of Departure und Angle of Arrival sind beim direktenPfad um 180◦ versetzt→ Sende- und Empfangsarray "`sehen"'in die entgegengesetzte Richtung
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(a) RX zeigt in Richtungder Re�exion
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(b) TX zeigt in Richtungder Re�exion
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(c) Locked Mode
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 11 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Allgemeines
Idee: Angle of Departure und Angle of Arrival sind beim direktenPfad um 180◦ versetzt→ Sende- und Empfangsarray "`sehen"'in die entgegengesetzte Richtung
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(a) RX zeigt in Richtungder Re�exion
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(b) TX zeigt in Richtungder Re�exion
1 Reflexiondirekter Pfad
TX
RX
(c) Locked Mode
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Konzept des Algorithmus
Konzept des BeamLoc-Algorithmus
TX stellt sich auf
Winkel t
TX sendet Winkel t an RX
RX stellt sich auf Winkel r
r= t +180°
Filtern des Empfangssignals:
MF(t)=yr(t) p(-t)
P( t )=max MF(t)t
T( t)=arg max MF(t)t
360°
vollständig?
TX ändert t
t t
nein
LM = arg max P( t ) t
TLM =T( t)ja
Ende
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Systemtheoretische Vereinfachung
p(t) +
t hat(t)
t hat(t)
t n hat(t)
hch 1,1(t)
har(t)
hch 2,1(t)
hch n,1(t)
hch 1,2(t)
hch 2,2(t)
hch n,2(t)
hch 1,n(t)
hch 2,n(t)
hch n,n(t)
har(t)
har(t)
r+
AWGN
r+
AWGN
r n+
AWGN
+ MF DoAToA
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Systemtheoretische Vereinfachung
+
AWGN
t h 1,1(t)TX
p(t)
N
h 2,1(t)TX
p(t)
N
h n,1(t)TX
p(t)
N
+t
t n
r
+
AWGN
h 1,1(t)TX
p(t)
N
h 2,1(t)TX
p(t)
N
h n,1(t)TX
p(t)
N
+ges 2,1 t r
ges n,1 t n r
ges 1,1 t r
+
AWGN
h ges,r 1
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Systemtheoretische Vereinfachung
+
AWGN
t h 1,1(t)TX
p(t)
N
h 2,1(t)TX
p(t)
N
h n,1(t)TX
p(t)
N
+t
t n
r
+
AWGN
h 1,1(t)TX
p(t)
N
h 2,1(t)TX
p(t)
N
h n,1(t)TX
p(t)
N
+ges 2,1 t r
ges n,1 t n r
ges 1,1 t r
+
AWGN
h ges,r 1
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Systemtheoretische Vereinfachung
+
AWGN
t h 1,1(t)TX
p(t)
N
h 2,1(t)TX
p(t)
N
h n,1(t)TX
p(t)
N
+t
t n
r
+
AWGN
h 1,1(t)TX
p(t)
N
h 2,1(t)TX
p(t)
N
h n,1(t)TX
p(t)
N
+ges 2,1 t r
ges n,1 t n r
ges 1,1 t r
+
AWGN
h ges,r 1
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Systemtheoretische Vereinfachung
h ges,r 1
+
modifizierter AWGN
h ges,r 2
h ges,r n
+ MFDoAToA
+
modifizierter AWGN
h ges MFDoAToA
Unter Beachtung der sehr groÿen Bandbreite des Empfängers kann einAWGN-Kanal approximiert werden
+
approx. AWGN
h ges MFDoAToA
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Systemtheoretische Vereinfachung
h ges,r 1
+
modifizierter AWGN
h ges,r 2
h ges,r n
+ MFDoAToA
+
modifizierter AWGN
h ges MFDoAToA
Unter Beachtung der sehr groÿen Bandbreite des Empfängers kann einAWGN-Kanal approximiert werden
+
approx. AWGN
h ges MFDoAToA
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Systemtheoretische Vereinfachung
h ges,r 1
+
modifizierter AWGN
h ges,r 2
h ges,r n
+ MFDoAToA
+
modifizierter AWGN
h ges MFDoAToA
Unter Beachtung der sehr groÿen Bandbreite des Empfängers kann einAWGN-Kanal approximiert werden
+
approx. AWGN
h ges MFDoAToA
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
MATLAB statt C++
Implementierung ausschlieÿlich mit MATLAB:
zeitkritische Funktionen liegen bereits hochoptimiert in C bzw. FortranCode vor
vorhandene Toolboxen sowie eigene Implementierungen sind bzgl.ihrer Geschwindigkeit bestenfalls in gleicher Gröÿenordnung
MATLAB's Scripting Sprache ist schneller und sicherer zuprogrammieren, da z.B. Speicher nicht ausdrücklich allokiert werdenmuss
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Implementierung
Main Calculation
Precalculation
Initialisierung der
Ausgabedatei
Bilde alle TX RX Kombinationen für
aktuelle TX-Position
Finde neue Kombinationen
Neue Kombinationen?
Berechne neue IRsSpeichern
ja
nein
System IR vorhanden?
Berechne System IR
nein
Wähle Empfängertyp
Speichern
System
IR
Lookup
Table
IR
Lookup
Table
IR
Lookup
Table
System
IR
Lookup
Table
Berechne Rauschfreie
Ausgabe
Berechne Set
Ausgabe
nächste TX-Position
DoA und ToA Schätzung
Raytracer
Nächstes Set
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Analyse der Abhängigkeit des 3dB-Winkels
Normiertes Beampattern eines
Gauÿpulses 2.Ordnung mit Tp = 240ps und r = 15 cm
−150 −100 −50 0 50 100 1500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
ϕ[◦]
b norm
(φ,ϕ
)
(a) N = 4
−150 −100 −50 0 50 100 1500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
ϕ[◦]
b norm
(φ,ϕ
)
(b) N = 8
−150 −100 −50 0 50 100 1500
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
ϕ[◦]
b norm
(φ,ϕ
)
(c) N = 16
Vermutungen
3dB-Winkel scheint unabhängig von der Anzahl der Antennen
Gewinn steigt mit zunehmender Antennenzahl
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Analyse der Abhängigkeit des 3dB-Winkels
10 20 30 40 50 600
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
ϕ3dB
N
r = 5 cmr = 10 cmr = 15 cmr = 20 cmr = 25 cmr = 30 cm
3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Antennen, jedoch abhängigvom Radius des Arrays
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Analyse der Abhängigkeit des 3dB-Winkels
Abhängigkeit des 3dB-Winkels gegenüber dem Radius für
verschiedene UWB-Pulse
0 5 10 15 20 25 300
20
40
60
80
100
120
140
r [cm]
ϕ3dB
[◦]
Gauss Puls 2. Ordnung: Tp = 240ps
Gauss Puls 1. Ordnung: Tp = 240ps
Gauss Puls 1. Ordnung: Tp = 160ps
(a) Energie-Beampattern
0 5 10 15 20 25 300
20
40
60
80
100
120
r [cm]
ϕ3dB
[◦]
Gauss Puls 2. Ordnung: Tp = 240ps
Gauss Puls 1. Ordnung: Tp = 240ps
Gauss Puls 1. Ordnung: Tp = 160ps
(b) max-Beampattern
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Analyse zur Abhängigkeit des Gewinns
Abhängigkeit des Gewinns gegenüber verschiedenen Radien r bei
fester Antennenanzahl N für einen Gauÿpuls 2.Ordnung mit
Tp = 240ps
0 5 10 15 20 25 300
2
4
6
8
10
12
14
16
18
r [cm]
G [
dB
]
N = 4
N = 8
N = 16
N = 32
N= 64
(a) Energie-Beampattern
0 5 10 15 20 25 300
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
r [cm]
G [
dB
]
N = 4
N = 8
N = 16
N = 32
N =64
(b) max-Beampattern
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Analyse zur Abhängigkeit des Gewinns
Abhängigkeit des Gewinns gegenüber der Antennenanzahl N bei
festem Radius r für verschiedene Pulse
0 10 20 30 40 50 60 700
2
4
6
8
10
12
14
16
18
N
G [
dB
]
Gauss Puls 2.Ordnung: Tp = 240 ps
Gauss Puls 1.Ordnung: Tp = 240 ps
Gauss Puls 1.Ordnung: Tp = 160 ps
(a) Energie-Beampattern
0 10 20 30 40 50 60 700
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
N
G [
dB
]
Gauss Puls 2.Ordnung: Tp = 240 ps
Gauss Puls 1.Ordnung: Tp = 240 ps
Gauss Puls 1.Ordnung: Tp = 160 ps
(b) max-Beampattern
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Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBmAbtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
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Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBm
Abtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
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Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBmAbtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBmAbtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBmAbtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBmAbtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 26 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Parameter
Parameter für die Simulation
Pulsform: Gauÿpuls 2. Ordnung, da TX-Antenne di�erenzierendeEigenschaft besitzt; FCC-Maske → Tp = 240 ps; A = 2V
Rauschlevel: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit analoger Bandbreite von 12.5 GHz → Nsim = −50.2 dBmAbtastrate: Referenzdaten eines Oszilloskops von Tektronix (DPO71254) mit 50 GS/s → tstep = 20 ps
Winkelau�ösung: 1◦
Höhe der Arrays: 1 m
Raytracer: einzelne Frequenz bei f = 6.85GHz
Radius der Arrays: 15 cm, da Array auf einem fahrbaren Roboterplatziert werden muss
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 26 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Parameter
Anzahl der Antennen
gleiche Anzahl von Antennen auf Sende- und Empfangsseite → N = 32
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Angular Filtering
Line of Sight Szenario
0 1 2 3 4 5 6 7
0
1
2
3
4
5
6
7
room width in m
room
hei
gth
in m
RXTX
(a) Raumplan (b) Ergebnis
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Angular Filtering
vollständiges Non Line of Sight Szenario
0 1 2 3 4 5 6 7
0
1
2
3
4
5
6
7
room width in m
room
hei
gth
in m
(a) Raumplan (b) Ergebnis
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 29 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Angular Filtering
Ergebnis ohne und mit Angular Filtering
(a) Ergebnis ohne Filterung (b) Ergebnis mit Filterung
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Angular Filtering
statistischer Vergleich mit und ohne Angular Filtering
(a) Ergebnis ohne Filterung (b) Ergebnis mit Filterung
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NLoS mit Re�exion
Non Line of Sight Szenario mit Reflexion
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
room width in m
room
heig
th in m
(a) Raumplan (b) Ergebnis
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
NLoS mit Re�exion
Ergebnis des Raytracers
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
room width in m
room
heig
ht in
m
(a) Raytracer Pfade
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000
1
2
3
4
5
6
7
8x 10
-4
t [ns]
|hc
h(t
)|
direkter Pfad
1 Reflexion
2 Reflexionen
(b) Betrag der Impulsantwort desRaytracers
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NLoS mit Re�exion
Szenario mit starkem Reflexionspfad
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
room width in m
room
heig
th in m
(a) Raumplan (b) Ergebnis
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 34 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Inhalt
1 Grundlagen
2 BeamLoc-Algorithmus
3 Implementierung
4 Analyse des zirkularen Arrays
5 Simulation
6 Zusammenfassung
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Zusammenfassung
das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiert
I 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im ArrayI Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Zusammenfassung
das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiert
I 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im ArrayI Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Zusammenfassung
das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiert
I 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im ArrayI Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 36 / 37
Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Zusammenfassung
das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiertI 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im Array
I Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
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das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiertI 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im ArrayI Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
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Grundlagen BeamLoc-Algorithmus Implementierung Analyse des zirkularen Arrays Simulation Zusammenfassung
Zusammenfassung
das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiertI 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im ArrayI Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
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Zusammenfassung
das System des BeamLoc-Algorithmus wurde systemtheoretischvereinfacht und implementiert
das zirkulare Array wurde näher analysiertI 3dB-Winkel ist unabhängig von der Anzahl der Elemente im ArrayI Gewinn erreicht ein Maximum und geht in Sättigung ab einer
bestimmten Anzahl von Elementen
ein Filter in Winkelrichtung wurde vorgeschlagen zur Verbesserung derLokalisierung
ein Problemszenario des Algorithmus, welches im Zusammenhang mitDoppelre�exionen auftritt, wurde aufgezeigt
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S. Sczyslo (Univ. Duisburg-Essen) Implementierung u. Analyse BeamLoc 11. Sept. 2007 37 / 37