变步长LMS算法的超宽带Rake接收机设计

在无线通信中,超宽带接收机的抗干扰性是接收系统的重要技术,而误码率是抗干扰性重要的评价指标;为了提高超宽带接收机的接收性能和抗干扰能力,设计了变步长LMS算法的超宽带Rake接收机;通过建立系统模型,分析LMS算法基本原理且提出改进思路,将改进的变步长LMS算法应用于Rake接收机,进行建模仿真;结果显示变步长LMS算法的Rake接收机接收性能提高,误码率迅速降低到10-1,有效改善了接收机抗干扰能力。     

超宽带Rake接收机结构的研究

超宽带信号在室内密集多径环境下会产生严重的时间弥散,信号的传输性能将会下降,Rake 接收是提高超宽带接收机性能的重要手段。然而如何确定接收机的叉指数目成为接收机设计过程中的关键问题。基于 IEEE802.15.3a 室内超宽带多径信道模型,采用二进制相移键控(BPSK)调制方式时,选用最大比合并(MRC)方式对 Rake 接收机的超宽带通信系统的性能进行了仿真。仿真得出了最佳的合并叉指数目,结果表明在最佳的合并叉指数目情况下的系统性能较其他叉指数目情况下的系统性能更为优越,验讧了选取此叉指数目的有效性。此方法大大有利于 Rake 接收机的设计。     

超宽带Pre—Rake接收技术研究

针对当前超宽带系统接收机误码性能较低、复杂度较高的缺点,提出了一种采用DS-PAM调制的Pre-Rake分集合并接收方案.方案基于IEEE802.15.3a的超宽带标准信道模型,首先将DS-PAM调制的发送信号,经信道传输后,在接收端对最强径信号做采样判决.基于蒙特卡罗仿真,对Pre-Arake、Pre-Stake、Pre-Prake等三种不同结构和不同支路数下的接收机性能进行了分析,并比较了不同脉冲传输速率和不同信道环境下的Pre-Rake接收机和Rake接收机的误码率.仿真结果表明,在传输速率较高且多径衰落严重的信道环境里,Pre-Rake接收机的误码率明显低于传统的Rake接收机,即Pre-Rake接收机可以有效的克服码间干扰和多径衰落.     

微型无人机超宽带通信链路性能分析

建立了基于载波的微型无人机超宽带通信链路模型,研究了超宽带尺度-时延移动通信信道模型,给出了符合数据传播特性的高斯脉冲波形以及直接序列超宽带尺度-时延Rake接收方法,对超宽带无人机通信链路接收性能以及误码率特性进行了分析并依据测试数据对系统进行了仿真.仿真结果表明基于载波的直接序列扩频超宽带体制适合微型无人机通信链路进行测控和数据传输.     

基于空分RAKE接收机的超宽带信号多径性能分析

超宽带信号由于良好的抗多径能力而适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。该文研究的就是超宽带信号的多径信道中具体的性能指标，即在一定的信噪比条件和接收机条件下，超宽带系统传输的误码率。文中采用分空RAKE接收机，以最大组合比方式进行接收，在此基础上假设接收信号服从瑞利分布或莱斯分布，推导出了基于接收信号信噪比的不同超宽带多径信号波形及不同天线阵元数量时的误码率计算公式。之后，通过仿真对AWGN信道和多径信道的接收性能、不同UWB波形的接收性能等进行了比较，得出一些重要的具体结论。     

彩色图像有意义水印Rake接收机的设计

利用分集接收能够大幅度地改善系统接收性能的原理，把彩色图像看成是多通道的通信信道，将有意义水印信号进行正弦调制，按照图像信道的特点分别嵌入到彩色图像3个通道的小波域中。在水印检测时，利用小波变换的良好去噪能力和对1/f噪声的良好白化效果，设计了水印的Rake接收机，以达到分集接收的目的。从实验结果看，RAKE接收机的效果十分突出。     

密集多径信道下的IR—UWB跟踪环路的研究与设计

在脉冲体制超宽带(IR-UWB,Impulse Radio Ultra Wide-band)无线通信系统中,极小的定时误差会引起系统性能的极大衰减.为了解决这一难题,提出一种数模混合同步采样的适用于脉冲体制超宽带无线通信系统的锁时跟踪环路来减少定时误差,提高系统性能.采用最大似然估计的方法,得到跟踪环路中最重要环节一时间误差检测器的结构,基于该时间误差检测器完成整个跟踪环路的设计并通过分析该环路的S-Curve和定时误差方差得到了定性跟踪性能的数学分析和仿真.最后,在密集多径信道下面的系统仿真实验结果表明,当采用选择性Rake(SRake)接收机时,该跟踪环路能有效跟踪半脉冲周期左右的时间抖动,使系统的误码率性能有近三个数量级的提高.     

基于抑制噪声干扰的ATR-UWB接收机

分析了超宽带接收机的原理和特点,着重对能够有效抑制噪声干扰的ATR-UWB(Average Transmitted Reference Ultra-Wideband)接收机进行了详细的分析推导,给出了ATR-UWB接收机的误码性能表达式。进一步对几种常见的超宽带接收机在多径信道叠加高斯白噪声下的误码率性能进行分析和比较,并进行了性能仿真。仿真结果表明,在低复杂度的条件下,抑制噪声干扰的ATR-UWB接收机具有良好的性能。     

海上移动信道分析及抗多径接收机设计与仿真

海上舰船之间的通信通常工作在复杂的信道环境下,通信距离可远可近,不仅存在强的敌方恶意干扰,由于受地球弧度和海浪、船只等的遮挡,还存在深衰落和多径效应,因此设计海上通信系统时需要充分考虑这些不利因素的影响.针对海上移动信道的路径衰减特性,提出利用Longley-Rice模型建立海上移动信道模型,并对信道衰减模型进行了数值仿真;分析了多径对扩频系统伪码捕获的影响,提出利用Rake接收技术改善接收机的抗多径性能,并设计了一个Rake接收机结构,最后进行了仿真分析.仿真结果表明所设计的Rake接收机具有良好的抗多径能力,能够满足海上通信的需要.     

无线超宽带传感网中OFDM信号的阵列化接收机制

针对无线超宽带传感网中OFDM信号的接收,研究了基于多窄带接收设备的阵列化处理方法,以带宽拼接的方式实现超宽带(ultra-widdband,简称UWB)OFDM信号的接收与处理.首先,将超宽带OFDM信号的频带切分成许多子带,其中每两个相邻子带之间至少有一个子载波重叠.这样,超宽带OFDM信号被分解成多个子信号.与子带相等数目的窄带接收设备组成接收阵列,这些窄带设备分别工作在不同的子带上,以分布式协作的方式对相应子信号进行采样.然后,以相邻设备对重叠子载波的采样为依据,利用峰值对齐匹配法(peak value alignment retrieval, 简称PVAR)对相邻窄带接收设备采样数据进行时间对齐.再根据对齐的结果进行带宽拼接式数据融合,得到超宽带OFDM信号的离散信号.由于窄带接收设备的实现只需要低速ADC,因此有效解决了传统超宽带OFDM接收机中高速ADC的挑战.通过仿真考察了这种方法的有效性、同步误差的容错性、设备数量的扩展性以及不同信噪比影响下的性能.