Doppler Frequency Estimation in GNSS Receivers Based on Double FFT

Tipo di pubblicazione: Articolo su rivista
Tipologia MIUR: Contributo su Rivista > Articolo in rivista
Titolo: Doppler Frequency Estimation in GNSS Receivers Based on Double FFT
Autori: Linty N.; Lo Presti L.
Autori di ateneo:
Titolo del periodico: IEEE TRANSACTIONS ON VEHICULAR TECHNOLOGY
Tipo di referee: Esperti anonimi
Editore: IEEE - INST ELECTRICAL ELECTRONICS ENGINEERS INC
Volume: 65
Numero: 2
Intervallo pagine: pp. 509-524
Numero di pagine: 16
ISSN: 0018-9545
Abstract: This work presents an innovative Doppler frequency estimation technique, particularly suited for GNSS receivers operating in vehicular scenarios. Mass-market and commercial navigation devices are more and more exploited for in-car navigation and for vehicular applications based on positioning. However, the low computational burden affordable by such devices requires the implementation of low complexity algorithms, allowing real-time and on-demand processing. This is the case for instance of open-loop architectures and of MLE-based techniques, which estimate the frequency component of the GNSS signal through a discrete Fourier transform. A state-of-the-art of such methods is first carried out, outlining their benefits, regarding robustness and stability, and their limitations, mainly concerning the accuracy. Successively an innovative refinement technique is introduced, based on the computation of a frequency correction term. Further enhancements are then proposed to solve particular issues, as the estimation of the sign of the correction term and the impact of the initial frequency error. In particular, zero-forcing and a double FFT - which represent the main contribution of this work - are proposed to increase the accuracy without increasing the computational load. A complete analytical derivation and theoretical description is provided, along with a detailed performance assessment. Finally a performance comparison with existing techniques and with the Cramer-Rao lower bound for frequency estimation is given, confirming the excellent behavior of the proposed algorithm for the signal conditions and strengths typical of a vehicular scenario and in the presence of frequent interruptions
Data: 2015
Status: Pubblicato
Lingua della pubblicazione: Inglese
Parole chiave: fast fourier transform (fft), doppler estimation, gnss mass-market receivers, gnss
Dipartimenti (originale): DET - Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni
Dipartimenti: DET - Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni
URL correlate:
Area disciplinare: Area 09 - Ingegneria industriale e dell'informazione > TELECOMUNICAZIONI
Data di deposito: 23 Apr 2015 09:51
Data ultima modifica (IRIS): 03 Mag 2016 16:41:55
Data inserimento (PORTO): 05 Mag 2016 03:39
Numero Identificativo (DOI): 10.1109/TVT.2015.2398196
Permalink: http://porto.polito.it/id/eprint/2602358
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