改进参考信号的差分发送参考UWB自相关接收机

针对超宽带(UWB)差分发送参考(DTR)自相关接收机参考信号中含有的较强噪声分量严重影响了其性能的情况,提出了改进参考信号的差分发送参考( MRDTR)自相关接收机.首先通过将前一符号周期内各帧的接收信号相加取平均作为解调当前符号的参考信号,通过平均减少了参考信号中噪声的影响,然后将当前符号间隔内各帧的接收信号与参考信号进行相乘积分,随后将码元内各帧积分结果进行相加,最后通过判决恢复发送的符号通过改进参考信号,改善了接收机的误比特率性能,并分析了该接收机在可分辨多径信道中的理论误比特率性能.理论分析和仿真结果证实MRDTR自相关接收机的误比特率性能明显优于DTR接收机.     

在多径环境中UWB脉冲波形的设计分析

超宽带（Ultra Wideband，UWB）技术是无线通信中的一个非常有发展前途的新技术。本论文首先简略概述了超宽带（UWB）信号及其基本特征，然后较为详细地阐述了UWB信号波形的选取与设计，其中重点分析了在多径环境中UWB信号的设计问题，并给出了相应仿真分析结果。     

UWB通信系统的TH—PPM信号产生与接收处理

与传统的连续载波调制通信方式相比，利用极窄脉冲信号携带信息的超宽带通信是一种全新的通信方式。针对典型TH—UWB通信系统的TH—PPM信号产生模型，提出了其易于数字基带信号产生的简化模型。对于基带TH—PPM形式的UWB信号，利用一种脉冲相关检测的方法对TH—PPM信号进行解调，恢复信息码。将所设计的VDHL程序配置到FPGA目标芯片，建立TH—UWB通信实验系统。通过系统VHDL时序仿真和实验测试，结果表明系统设计在理论和实用上是可行的，为UWB通信多址应用提供有益的参考。     

UWB通信信号的频谱分析

分析了超宽带冲激无线电的脉位调制、通断键控调制和脉冲幅度调制的信号模型。阐述了UWB通信的传输速率高、保密性能好和抗多径衰落强等优点。推导了UWB通信信号的时域和功率谱密度闭式表达式,并对UWB通信信号频谱进行了分析,并对实际UWB通信信号的功率谱密度进行了计算机仿真。     

适用于LR-WPAN的新型TR-UWB接收机

针对发送-参考（TR）接收机噪声影响较敏感的缺点，提出一种适用于低速率无线个域网的新型超宽带（UWB）TR接收机设计方案。该方案一方面利用脉冲信号的自相关函数具有较强的抗多径抑制噪声影响，另一方面充分利用密集多径信道环境下信号传输的特征改善接收性能，同时在实现上较简单。与传统的TR-UWB系统相比，在相同的多径信道环境下该方案性能提高约5～6dB。     

超宽带无线通信的抗干扰性能

本文在综合分析国外文献研究的基础上，结合自己的研究成果，讨论TH—UWB调制和DS—UWB调制的超宽带无线通信系统的抗干扰性能。主要包括：TH—PPM、TH—PAM及DS—UWB调制信号抗干扰性能分析；超宽带无线电单周期脉冲波形对抗干扰性能的影响；超宽带无线电窄带干扰压缩。另外，文中对相关结论还给出计算机仿真，     

UWB通信中几种TH—PPM调制信号的性能比较

超宽带通信要克服多径衰落、功率限制、窄带和宽带干扰，为用户提供多址接入、高速率、可靠同步通信，系统必须采用可靠、高效、新颖的调制方案。三种TH—PPM多维调制信号作为UWB通信的多址接入，可以满足系统设计的要求。当利用这三种信号作为UWB多址接入的系统性能、接收机结构复杂度、系统传输速率、抗多径干扰能力时，从接收机结构而言，ORPPM调制信号是最简单，从系统性能角度来看，仅有AWGN干扰时，OPPM是最好；而在多径干扰环境下，NOPPM调制信号最佳。     

超宽带无线传输技术

主要介绍超宽带(UWB)无线传输技术的基本原理、特点、关键技术、空间容量等,并对当前的研究成果进行了概况和分析,指出UWB技术作为新兴的无线传输技术,虽具有设备简单,频谱利用率高等诸多优点,但在脉冲信号的产生、信号调制、接收端的信号检测技术等方面仍存在很多问题;与UWB技术相关的标准和规范及相应的物理层、网络层协议的制定仍是UWB商用化的主要障碍。在对UWB技术进行综合分析的基础上,指出UWB商用化面临的主要问题并指明其发展方向。     

基于UWB的井下无线传感网信道模型研究

超宽带(UWB)信号符合井下无线多媒体传感器网络(WMSNs)对于抗多径、防爆以及高定位精度的要求,该文基于IEEE 802.15.4a提出UWB信号在井下传播的统计信道模型。首先,根据地形、人员和设备环境的不同对井下信道进行分类,并根据Frensel定理给出节点间存在信号可视(LOS)通路的必要条件;然后对不同类型的信道进行统一的统计建模,再通过参数设置对其进行区分;最后对所提出信道模型的多径传播和时延扩展特性进行仿真验证和分析,说明其能够很好地刻画UWB信号在不同井下环境中的传播特性,为进一步设计井下高效的UWB信号Rake接收机,降低误码率提供了重要的依据。     

一种基于脉冲压缩的UWB成形脉冲设计方法

基于压缩Chirp脉冲与信号的线性叠加，提出了一种产生超宽带(UWB)成形脉冲的新方法. 该方法可以灵活方便地得到符合特定频谱要求的成形脉冲，能抑制UWB系统与窄带通信系统之间的同频干扰. 仿真结果表明，产生的UWB瞬时成形脉冲, 其功率谱密度分布符合美国联邦通信委员会(FCC)的要求，而且具有极高的频谱利用率；不需要在整个频段降低发射信号的功率，就可以解决UWB系统与现有窄带通信系统之间的频谱共存问题.     

基于广义似然比检验的差分超宽带信号接收机

提出采用广义似然比检验实现对差分超宽带信号的最佳检测.在信道条件未知的情况下,首先完成信道特性的最大似然估计,而后进行差分超宽带信号的统计检测,得到了基于广义似然比检验的差分超宽带信号接收机结构.结果表明,差分超宽带的广义似然比检验接收机是一种相关接收机,其本地模板信号为前一个码元脉冲接收波形的平均.在此基础上,对接收机输出噪声进行高斯近似获得了该接收机的误码性能.     

差分空时编码系统中的多共道用户应用

通过分析和推导,指出在多用户差分空时分组编码系统中,发射端的多个共道用户采用同步编码和同步分组传输时,接收端无法在未知信道状态信息的情况下进行差分解码的结论．为了能够保持原有编码的差分解码的特性,提出了一种新型的多用户交错结构,利用多个共道用户所发射的数据在时间上的不同时延彼此交错,形成传输的非同步．此时的接收端可通过辗转迭代计算获得等效的无共道干扰传输结果,并通过差分计算进行解码处理．具有这种交错结构的系统能够在信道未知的情况下支持多个用户的同时传输,并且在接收端能够实现正确的解码工作．     

差分GPS定位精度研究

采用空间差分和时间差分两种方法, 研究了差分GPS定位精度受差分站间距离和差分改正数龄期的影响, 证明在满足差分站间距离小于100 km, 差分改正数龄期小于5 s的情况下, 各种空间相关误差以及SA对差分GPS定位精度的影响很小, 通常情况下可以忽略, 因此最终的定位误差主要取决于接收机热噪声和多路径效应.而利用一个GPS接收机的观测数据进行时间差分的方法, 无需建立差分基站, 可有效修正各种误差因素的影响, 提高定位精度.     

基于数据辅助的CPFSK信号的定时估计

针对连续相位调制(CPM)信号的突发模式传输系统，提出一种基于训练序列的符号定时估计算法，并分析定时估计误差的方差修改的Cramer-Rao限 (modified Cramer-Rao bound, MCRB).在传输突发包前插入一段已知的训练序列，接收端将信号进行差分、求相位后，对其进行离散傅里叶变换(DFT).符号可以定时从DFT的一次谐波分量的相位中估算得到. Matlab仿真结果表明，在加性白高斯噪声(AWGN)以及瑞利平坦衰落信道上，该算法能快速准确地估计出初始定时偏差，适用于任何进制的CPFSK信号的非相干差分接收系统，并且在实际的软件无线电平台上得到验证.     

瑞利衰落信道下NNC-DFH接收机抗PBNJ性能分析

提出了一种噪声归一化合并(NNC)差分跳频(DFH)接收机模型,以提高差分跳频系统抗部分频带干扰能力。分析了瑞利衰落信道下NNC-DFH接收机在部分频带干扰下的误符号性能,比较了线性合并、乘积合并和噪声归一化合并DFH接收机的抗部分频带干扰性能,分析了背景热噪声的影响。研究结果表明:在瑞利衰落信道下,针对NNC-DFH接收机的最坏部分频带干扰为全频带干扰,该接收机的抗部分频带干扰性能优于传统的线性合并和乘积合并接收机,当信噪比为21.4 dB,符号错误概率为10-4时,其干扰容限改善量达8 dB。     

多用户环境下TH-UWB系统的盲Rake接收机

针对跳时超宽带系统中的多用户干扰和码间干扰问题,提出了一种盲Rake接收机.该接收机首先利用跳时码的良好相关性设计滤波器,消除部分多用户干扰和码间干扰;再对滤波器的输出数据采用紧缩近似投影子空间跟踪方法估计信道,并进行最大比合并,进一步提高输出信干噪比.仿真结果表明,这种接收机收敛速度较快,误码性能优于传统的相关接收机和Rake接收机,且其所需先验知识较少、计算复杂度较低.     

DPSK接收端窄带滤波器带宽的研究

通过使用Optisystem光通信软件设计了DPSK光通信接收端,信号光通过光前置放大器放大、窄带滤波器滤波、马赫哲德干涉仪延迟解调、平衡探测器探测、低通滤波器滤波和数据恢复后分析其误码率;通过该DPSK接收端仿真模型,研究通信速率在10Gb/s、信号光功率为-42dBm时,通过噪声系数为3.2dB的光前置放大器使得信号光增益达到约40dB后,对不同滤波器分别进行带宽与误码率关系的仿真研究,得出了在使用不同滤波器时的最佳带宽,对后续实验中滤波器及其带宽的选择具有重要指导意义。     

基于FFT的DBPSK多路并行接收机设计

提出一种基于FFT的高效多路并行下变频算法,具有实现难度低,资源利用率高,解调性能与传统DBPSK接收机性能仅相差1 dB等优点。并提出了一种基于该算法的差分二进制相移键控（DBPSK）新型多路并行接收机设计,能够并行处理上千路调制在不同子载波的信号。解决同类问题的传统接收机设计需要为每一路子信道分配独立数字下变频（DDC）模块,增加硬件来提升处理载波数,消耗较多硬件资源。该方法应用于DBPSK多路并行接收机设计中,在较低硬件资源消耗下,获得了良好的接收性能。     

基于Xenomai实时Linux的北斗/GPS导航接收机

设计了一种基于Xenomai实时Linux的北斗/GPS导航接收机. 该接收机主体采用SoCFPGA进行实现,其中HPS上的基于Xenomai的Linux实时操作系统负责系统初始化、任务调度、射频前端驱动、捕获和跟踪环路的控制、位同步和帧同步处理以及定位解算等,而数据采集、卫星信号捕获和跟踪等部分由FPGA实现. 经测试,该接收机中的实时操作系统的任务响应延迟小于15 μs,实时性能够满足北斗/GPS导航接收机对实时性的要求,且接收机的CEP测试结果达到2.290 4 m,能达到定位需求. 此外该接收机能够支持输出差分定位的原始数据及扩展组合导航.     

非理想NNC-DFH接收机抗部分频带干扰性能分析

为改善差分跳频系统的抗部分频带干扰性能,提出一种噪声归一化合并差分跳频接收机模型.采用矩生成函数法推导了非理想噪声功率估计条件下系统误符号率的联合上界.将信道建模为瑞利衰落信道,同时考虑了加性背景热噪声的影响.数值和仿真结果验证了理论分析的正确性.研究结果表明:在噪声估计不存在严重偏差时(估计误差因子满足0.1<λ<3.0),噪声归一化合并差分跳频接收机在最坏部分频带干扰下的性能优于乘积合并和线性合并差分跳频接收机,且当噪声估计值略低于理想估计值时(0.2<λ<0.6),系统误符号性能优于理想噪声估计条件下的误符号性能.