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。     

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。     

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.     

Ka频段移动卫星星地链路误码统计分析

针对Ka频段移动卫星星地链路的特性,全面考虑天气和移动终端周边环境的影响,建立了Ka频段移动卫星星地信道模型。对二进制相移键控(BPSK)调制方式下的星地信道进行仿真和数字基带误码图案的统计分析,并采用最小二乘法对误码发生次数的概率进行了拟合。研究表明：信道误码发生次数服从泊松分布,在Ka频段移动卫星星地信道的数字基带模拟中,BPSK调制方式下的系统误码由突发误码和服从泊松分布的随机误码组成。     

高阶调制下极化码的构造研究

为了避免利用传统方法在高阶调制时无法确定极化码的码元噪声功率的问题,提出一种将高阶调制信道分解成多个平行的并具有固定噪声功率的二进制输入子信道的方法,将高阶调制下极化码构造问题转化为一般的二进制输入信道的极化码构造问题,从而实现了高阶调制时的极化码构造,并针对格雷映射8-PSK调制和PAM/QAM调制等常用的高阶调制进行特定设计。仿真结果表明,采用推荐方法可以带来明显的性能提升。     

基于ASPeCT的TMBOC信号码跟踪环路

二进制偏置载频调制（Binary offset carrier,BOC）调制相比传统的BPSK调制,可以实现频段共用、频谱分离和优越的抗干扰、抗多径等性能,但缺点是BOC信号相关峰存在多峰,接收机捕获时容易造成主峰错锁,从而影响导航定位性能。为解决多峰模糊问题,本文针对时分复合二进制偏置载频调制(Time multiplexed BOC,TMBOC)信号特点,在分析传统相干鉴相器特点的基础上,提出了一种新的基于自相关旁瓣消除技术(Autocorrelation side peak cancellation technique,ASPeCT)的TMBOC信号码跟踪环路设计方法。对该码跟踪环路的性能仿真分析和实测数据验证结果表明：相比传统非相干鉴相器,基于ASPeCT的码跟踪环路鉴相器,能够很好地解决稳定跟踪点模糊的问题。〖JP3〗本文证明了ASPeCT技术在TMBOC软件接收机中的可用性和有效性,对BOC信号软件接收机的设计有很好的参考价值和指导意义。     

时间窗对UWB系统的平均误比特率影响

在IEEE 802.15.3a超宽带（UWB）信道模型两个场景基础上,采用二进制信号调制方案,推导了超宽带系统接收机端加信号观察时间窗[[0,T]]的平均误比特率[Pe]公式,提出了两种时间窗选取方法来寻找合适的窗长[T],仿真结果表明所提出的时间窗选取方法在保证捕获了大部分信道特性基础上,其平均误比特率[Pe]接近理论值,并减少了信号观察时间。     

TRPC-UWB通信系统基于不同调制方式的性能分析

为了克服传统TR系统因延迟线过长而在实际中难以实现的问题,传输参考脉冲簇(Transmitted Reference Pulse Cluster,TRPC)系统作为传输参考(Transmitted Reference,TR)系统的一种改进方案,成为一种颇具潜力的非相干超宽带(Ultra-WideBand,UWB)通信系统。TRPC系统最初采用二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)的调制方式,虽然基于这种调制方式的TRPC系统性能已明显优于传统TR,但是为了满足不同应用场合在复杂度及成本方面的要求,有必要进一步研究多种调制方式在TRPC系统中的性能。因此,以OOK、BPSK-PPM及BPSK三种调制方式为研究对象,分析、比较它们在TRPC系统中的性能。理论分析以及MATLAB仿真结果表明,在实现TRPC系统时,需要根据复杂度、成本及误码性能等方面的要求选择合适的调制方式。     

一种基于盲均衡的多径环境下调制识别算法

针对频率选择性多径衰落信道下MPSK和MQAM信号的调制分类问题,提出了一种基于盲均衡算法的自动识别算法。将接收到的码元星座图通过一组并行的自适应盲均衡器,当盲均衡器与星座图匹配时其代价函数收敛到最小。所以直接利用盲均衡的代价函数作为调制识别特征,当代价函数收敛后,将具有最小代价函数值的均衡器所对应的信号判为识别结果。仿真结果表明,该算法可以有效识别频率选择性多径衰落信道下的BPSK,QPSK,8PSK,16QAM,32QAM,64QAM信号。     

多径瑞利衰落信道下OFDM系统仿真

正交频分复用(OFDM)技术是下一代移动通信的核心技术之一.重点研究了多径瑞利衰落信道下最大多径时延对基于OFDM技术的通信系统性能的影响.根据OFDM基本原理构建了一个OFDM无线通信基带系统仿真模型,信道带宽为15MHz.调制方式为16-QAM,编码方式采用码率为1/2的卷积,模型采用了60个子载波,并插入了循环前缀.分析了系统抗多径干扰的性能,比较了不同信道下系统的误码率,以及不同的保护间隔长度下系统的误码率.表明在瑞利衰落信道下OFDM技术具有良好的抗多径干扰的性能.     

基于改进LMS算法的TH-UWB接收机

跳时超宽带（TH-UWB）无线通信系统通常采用RAKE接收技术。而信道估计的准确度直接影响系统接收性能。提出一种基于梯度的变步长的LMS算法进行信道估计。与传统LMS算法相比,改进的LMS算法可以获得更小的MSE（Mean Square Error）从而为接收机提供更精确的信道估计量。同时,结果也表明该算法提高了整个接收机性能,并获得更小的BER（Bit Error Rate）。     

TH-UWB系统中基于自适应算法的接收机研究

提出了一种适用于跳时超宽带(TH-UWB)系统中的RAKE接收机方案。该方法利用基于梯度的可变遗忘因子的改进递推最小二乘(RLS)算法进行信道估计,并与基于经典RLS算法和基于最大似然概率(ML)算法的接收机方案进行对比。结果表明,这种新型RAKE接收机方案能够更有效地跟踪时变衰落信道的变化;在相同条件下,该方案能够提高系统性能,获得更小的误码率(BER)。     

超宽带拓展距离应用的研究综述*

目前,超宽带（UWB）系统主要局限于短距离应用,为了扩展其应用领域,一些有关拓展UWB通信距离的研究逐步展开。针对这些研究进行了综述,描述了UWB远距离通信的应用场景,并通过原理分析、实例论证和难点探讨,具体介绍了拓展UWB通信距离的六种策略,包括降低通信速率、使用定向天线、使用MIMO天线、使用协作通信或多跳传输、使用多抽头数的RAKE接收机以及突破功率谱密度限制,为UWB远距离通信的实现方案选型提供了重要参考。     

超宽带冲激无线电相关接收器的仿真比较

超宽带相关接收器的设计是超宽带冲激无线电接收机实现信号接收的关键之一,针对使用二阶高斯脉冲的超宽带冲激无线电相关接收器的特点,建立了相应的仿真模型,在Simulink平台下实现了对超宽带冲激无线电相关接收器的模拟,采用了T-R(发送-参考)自相关和互相关三种相关接收机方案,分别通过高斯噪声信道和多径信道进行相关仿真,对比了各种相关接收器的脉冲检测效果,验证了相关检测技术从噪声环境中提取超宽带信号的能力,为超宽带相关接收机系统的优化设计提供了参考.     

基于Chirp-BOK-DQPSK调制的超宽带无线通信系统*

针对普通的Chirp-BOK调制效率不高的问题,设计了基于Chirp-BOK-DQPSK调制的超宽带(UWB)无线通信系统,推导与验证了该系统在AWGN信道下的误比特率,分析了该系统在多径环境下存在较大码间干扰的原因。最后通过仿真分析比较了该系统和Chirp-BOK-UWB系统、Chirp-BOK-DBPSK-UWB系统在IEEE 802.15 SG4a给出的CM1和CM7信道下的性能。仿真结果表明,该系统在牺牲一定误码率性能的情况下,能有效提高传输速率。     

超宽带系统的HDP-HMM-MTCS稀疏信道估计算法

给定超宽带（Ultra Wide-Band,UWB）信道的稀疏结构,利用压缩感知（Compressive Sensing,CS）进行UWB信道估计.作为CS实现的多任务CS（Muti-Task Compressive Sensing,MTCS）算法进行信号重建.信号参数和数据共享可以使用伽马-高斯先验来求解.在本文中,层次结构Dirichle进程（Hierarchy Dirichle Processing,HDP）提供了HDP的树结构,用于解决跨多个任务的数据共享问题.我们研究UWB通信的隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model,HMM）HDP多任务CS（Hierarchy Dirichlet Processing Hidden Markov Model based Muti-Task Compressive Sensing,HDP-HMM-MTCS）的信道估计性能.首先,在视距（Line-Of-Sight,LOS）和非视距（Non-Line-Of-Sight,NLOS）环境下的标准化IEEE 802.15.4a信道的稀疏信道结构估计.其次,CS比率（CS Rate,CSR）对HDP-HMM-MTCS信道估计性能的影响.最后,利用SNR（Signal-to-Noise Ratio）,并将其与MTCS,STCS（Simple-Task Compressive sensing）,OMP（Orthogonal Matching Pursuit）,L1magic算法以及新的算法如改进的贝叶斯压缩感知（Bayesian Compressive Sensing,BCS）算法,多经字典自适应算法BCS和特征字典自适应算法BCS的信道估计比较时间复杂性.仿真结果表明,无论LOS和NLOS环境如何,HDP-HMM-MTCS具有最小可执行时间,其信道估计性能优于MTCS和其他算法.因此,HDP-HMM-MTCS是用于稀疏信道模式的有效且高效的UWB信道估计方法.     

调制和编码对超宽带接收机性能改善的比较

1 INTRODUCTION Ultra- wideband (UWB) technology can achieve 100Mbps high- speed wireless communications by use of GHz bandwidth short pulses. Because it has some merits such as very low radio power, difficult to be detected, good penetration and centimeter level location ability, it can be used in secret communications, target detection, personnel search and so on military applications. Since the large bandwidth of UWB signal cause the channel to be extreme frequency selectivity, a con…     

超宽带信号功率谱的仿真分析

超宽带(UWB)信号及其功率谱分布是研究超宽带通信系统与其它通信系统频谱共存与兼容问题时,需要考虑的重要因素.根据超宽带信号功率谱的特点,从控制超宽带信号功率谱分布的角度,就高斯单周期脉冲及其各阶导函数、不同的信息调制方式和跳时码参数对超宽带信号功率谱的影响,进行了计算机仿真和分析,并总结出控制超宽带信号功率谱分布的方法,从而为解决超宽带通信系统与其他通信系统频谱共存问题,提供了有益的思想和方法.