多址干扰抑制混沌超宽带脉冲设计

针对超宽带多址干扰问题,采用高斯7阶导脉冲作为UWB原始脉冲,使用厄米特矩阵特征向量分解算法设计UWB正交脉冲序列,采用Logistic混沌序列作为跳时码进行混沌跳时-脉位调制,生成混沌超宽带脉冲,从而达到抑制多址干扰的目的。最后,分析CTH-PPM UWB系统的抗多址干扰性能。仿真结果表明CTH-PPM UWB系统抗多址干扰性能明显优于TH-PPM UWB系统,具有更强的抗多址干扰能力。     

基于混沌序列的超宽带通信系统性能比较

本文采用混沌序列作为跳时超宽带（TH-UWB）系统和直接序列超宽带（DS-UWB）系统的跳时码和扩频码,针对混沌跳时脉冲位置调制、混沌跳时脉冲幅度调制和混沌直接序列脉冲幅度调制在加性高斯白噪声干扰下的误码率性能进行了分析。并用Matlab对性能进行了仿真,将仿真结果与理论分析结果进行比较,得出一些有益的结论。     

TH—BPM超宽带通信系统抗脉冲干扰研究

由于超宽带信号的宽带效应,其抗干扰能力是必须要研究的关键问题之一。建立了脉冲干扰模型和超宽带通信系统模型,并忽略背景热噪声的影响。通过理论分析和实验仿真,研究了脉冲参数和跳时码参数与超宽带通信系统抗干扰性能之间的关系。通过分析比较发现无跳时码时软判决的性能优于硬判决,且存在最优的干扰因子;当采用软判决时,跳时码调制使系统性能有了显著改善,但码元的取值范围对系统性能没有影响。这些有益的结论为脉冲无线电技术在未来的应用提供了重要参考。     

图样匹配跳频系统的性能及图样码型选择

针对跳频通信在宽带噪声干扰和梳状干扰下误比特性能较差的问题,基于“信道即消息”的思想,提出了一种新的短波跳频通信技术——图样匹配跳频.以Williard码、Walsh码和Gold码为例,分析了几种图样码的特性及对系统抗干扰能力和信息速率的影响.提出了图样码的选取要求,结合系统的两种帧同步策略分别给出了图样码型,对FH/MFsK和图样匹配跳频系统进行了仿真对比.仿真结果表明,图样匹配跳频系统具有更强的抗干扰能力,在恶意干扰严重影响常规跳频的误码性能时,图样匹配跳频可以显著提升通信的可靠性.     

RS码下的差分跳频系统性能分析

RS码是一种纠突发错误能力很强的分组循环码,DFH是一种集跳频图案、信息调制、解调于一体的具有较强的抗跟踪干扰能力的新型跳频技术,在分析RS码及DFH性能的基础上,通过计算机仿真具体分析基于RS码的DFH系统的BER性能.与以往论文相比,比较了不同编码下的系统性能,由仿真结果可知,BER为时采用（31,15）RS码比不采用RS码可得到近2dB的增益.     

线性滤波器与多项式级联结构的自适应均衡器*

针对严重的线性失真和适度的非线性失真的非线性信道,在Volterra非线性系统和非线性信道Wiener模型基础之上,研究了级联结构的自适应均衡器, 并推导出自适应算法,对其进行仿真。仿真表明,此均衡器结构不但结构简单,而且能够非常有效地消除码间和非线性干扰,改善信号的误码性能。     

MB-OFDM UWB系统中Hadamard编码的研究

如何提高抗窄带干扰能力成了MB-OFDM UWB系统应用中必须解决的一个问题,在发送端采用扩展编码可以解决这一难题,但是目前时扩展编码的最优值并未有深入研究.首先介绍了MB-OFDM UWB系统的工作原理和Hadamard编码的特性,将Hadamard编码同MB-OFDM UWB系统相结合,研究了系统抗窄带干扰的性能,对Hadamard编码中M去何值时系统具有更好的抗干扰性能进行了深入的研究,提出了自己的见解,并结合卷积码进行了比较,通过仿真得到较合理的编码方案.     

线性滤波器与多项式级联结构的自适应均衡器

针对严重的线性失真和适度的非线性失真的非线性信道,在Volterra非线性系统和非线性信道Wiener模型基础之上,研究了级联结构的自适应均衡器, 并推导出自适应算法,对其进行仿真.仿真表明,此均衡器结构不但结构简单,而且能够非常有效地消除码间和非线性干扰,改善信号的误码性能.     

跳频预测干扰之跟踪模型的改进

在跳频通信的研究中,针对实现实时跳频跟踪干扰问题,跳频预测干扰是通信电子战中跳频干扰中一项有效的技术.传统的跳频预测干扰的跟踪模型是跳频码序列预测.跳频码序列预测技术在处理实际的跳频通信码序列时实时性差,命中率并不高.为解决上述问题,提出了改进的跟踪模型,跳频同步频率集预测.同时还建立了更客观的新的预测性能评价标准模型.进行仿真的结果表明,与跳频码序列预测相比,跳频同步频率集预测有更高的实时性,使跳频预测提高了跳频跟踪干扰的效率.     

UWB与共存通信系统互干扰缓解方法

对超宽带（Uhra—wideband，UWB）通信与共存通信系统的互干扰进行了研究，提出了一种新的缓解两者互干扰的方法——自适应多带脉冲调制方法。该方法采用自适应频谱估计，给出与UWB共存的通信系统的中心频率与带宽参数，基于谱估计的参数，自适应地将UWB发射脉冲进行分解，并降低UWB分解脉冲中与共存通信系统发生频谱碰撞的子带脉冲的功率，从而有效地缓解了UWB对共存通信系统的干扰。UWB接收机则采用与发送端相应的相关掩模进行信号的相关接收，从而也显著地降低了共存通信系统对UWB的干扰。仿真结果表明，该方法对缓解UWB与随机共存通信系统的互干扰行之有效。     

A closed-form derivation of self and multi-user interference for time-reversed UWB communications

Multipath degradation is a significant consideration for all wireless communication systems. A time-reversed UWB system harnesses the multipath channel to achieve temporal and spatial focusing through signal pre-filtering at the transmitter side. In cases where the RMS delay spread of a channel is larger than a user’s transmitted pulse separation, inter-pulse, -frame, and -symbol interference may occur. Of even more concern is multi-user interference, which significantly reduces system performance. This paper presents closed-form expressions for self and multi-user interference for a UWB system utilizing a time-reversed approach. The influence of user multiplexing codes is taken to account through incorporation of a ‘separation probability’, which characterizes a family of hopping sequences. The standardized IEEE 802.15.3a channel model is applied, and the derived performances are compared with that of a simulated time hopped time-reversed UWB system.     

基于分支切换并嵌套的混沌系统的超宽带信号设计分析

在混沌超宽带信号中使用高维复杂混沌系统可以增强信号的安全性,但是降低了混沌系统的易实现性。针对混沌超宽带中所用的混沌系统的复杂性与易实现性的矛盾,利用两种易实现的一维混沌映射基于混沌分支切换并嵌套的方式设计了一种低维易实现的混沌系统,采用Lyapunov指数分析验证了这种系统在较宽的参数范围内具有混沌性。分析表明这种系统所产生的信号无法反映确定的映射关系,不仅增强了混沌信号的复杂度,而且系统又不失易实现性。分析也表明这种混沌信号也具有良好的相关性,因此将这种混沌系统用来设计产生更加安全的混沌跳时超宽带信号。通过对这种混沌超宽带信号与一般的伪随机序列跳时超宽带信号的功率谱对比分析,它所包含的能够对其他传输系统产生干扰的强度较大的离散谱数量更少,故这种混沌超宽带信号将会具有更加广泛的应用领域。     

常规分簇的超宽带传感网生存期的上界

考虑了n个传感节点和一个Sink组成的跳时脉冲无线电超宽带(time hopping impulse radio ultra wide band,简称TH-IR UWB)传感网,其中,n个传感节点均匀且独立地分布在正方形上.分别推导了常规分簇的密集和扩展TH-IR UWB传感网的生存期上界.常规分簇网络的簇头仅对本簇内的节点发送的数据进行融合,而对其他簇头发送的数据仅转发.研究结果表明,常规分簇密集TH-IR UWB传感网的生存期上界与节点密度(或节点数)成正比,扩展网络的生存期上界与部署区域大小(或节点数)成反比.研究结果也表明,对于密集网络,理想情形下的生存期上界比静态网络提高了(n/logn)1/2倍;而对于扩展网络,理想情形下生存期的上界比静态网络提高了(λn/log(λn))1/2倍.因此,节点或Sink在正方形内随机移动能够提高传感网生存期.     

Downlink TCP performance under cross layer rate and power allocation in infrastructure TH-PPM UWB networks

Ultra wideband (UWB) systems are currently an important wireless infrastructure for efficient short-range communications and mobile applications. To improve the system efficiency while guaranteeing the radio link level quality of services, the transmission rate and power of the mobile nodes in UWB based infrastructure networks can be dynamically adjusted by executing an optimization algorithm at the access points (APs). In this paper, we present a cross layer rate and power allocation algorithm based on the multilayer model of time hopping (TH) pulse position modulation (PPM) UWB multimedia networks. We consider the performance of the TCP protocol under the proposed cross layer allocation scheme in various realistic UWB based infrastructure networking scenarios.     

基于NS2的UWB MAC层资源分配算法仿真

超宽带（UWB）技术是家庭无线个人域网的热点研究技术，而其MAC层的资源分配算法对整个网络的传输性能具有极其重要的作用。文中运用NS2网络仿真软件对UWB MAC层协议之一IEEE 802.15.3进行了仿真分析，搭建了微网结构，分析了网络性能参数，重点分析了一种动态分配算法提案在UWB高速网络下的性能。     

Wavelet-based spectral shaping of UWB radio signal for multisystem coexistence

Although Ultra Wide Band (UWB) wireless systems supposed to coexist with other spectrally overlapping (narrowband) wireless systems, mutual interference degrades the performance of both systems. In this paper we investigate two techniques for reducing this mutual interference which do not require modification of the narrowband system. We propose to shape the spectrum of the Transmitted Reference (TR)-UWB signal using wavelet based multi-resolution technique to avoid its interference to other wireless systems. The reverse (narrowband) interference is alleviated using a notch filter at UWB receiver that could have much smaller bandwidth in this Gaussian pulse-shaped multi-resolution environment. TR simulations under AWGN and multipath channel conditions show that up to 55 dB reduction of UWB RF energy is possible at the interfering IEEE 802.11a band using the wavelet spectral shaping technique. The challenge is not to exceed the specified pulse duration while shaping the spectrum. The proposed technique does not reduce the throughput of the UWB system. It is general in the sense, it can be used for the better coexistence of any narrowband wireless system with UWB system.     

Design of UWB bandpass filter with dual notched bands

An ultra-wideband (UWB) bandpass filter (BPF) with dual sharply rejected notch-bands to elim-inate the interference from coexisting radio systems is presented in this paper.The characteristics of the proposed notched structure are investigated using simulations to demonstrate the design flexibility of the notch-band performance.After integrating the proposed notched structure into the basic UWB BPF based on a stepped-impedance stub loaded resonator (SISLR),a UWB BPF with dual sharply rejected notched bands at 5.2 and 5.8 GHz is constructed.Finally,the designed filter is built and tested.The simulated and measured results are found to be in good agreement to verify the proposed design.     

基于自适应抗差卡尔曼滤波的UWB室内定位

在UWB室内定位中,测距中存在的NLOS误差和测距异常值会大幅降低其定位的精度和可靠性.针对这一问题,提出了一种自适应抗差卡尔曼滤波方法.该方法首先在UWB距离模型的基础上,利用新息向量和LOS环境下的阈值所构造的抗差因子鉴别并削弱NLOS测距误差和测距异常值的影响,同时利用Sage-Husa滤波对系统噪声进行实时估计和修正,在此基础上推导UWB定位的线性模型,利用卡尔曼滤波进行UWB定位解算.实验结果表明,该方法能有效地抑制并消除UWB测距中的NLOS测距误差和测距异常值的影响,进而能提高UWB定位的精度和可靠性.     

用于冷原子干涉仪激光时序控制的DDS跳频系统设计与实现

为了满足冷原子干涉实验对时序控制的需求,设计并实现了一个基于LABVIEW软件的激光时序控制DDS系统,其工作过程为通过设计的LABVIEW上位机软件输入需要产生的频率和频率间隔时间,ARM芯片根据LABVIEW软件发送来的控制信息实现对射频信号芯片的控制,CPLD芯片用来控制射频信号之间的时间间隔,最后DDS芯片产生与控制信息相对应的射频信号。与目前同类装置相比,系统实现了跳频时间和频率更加精确和工作稳定性更好。经过系统的调试分析以及性能测试,DDS跳频系统能够满足原子干涉仪激光时序控制需求。通过测试DDS装置,DDS装置能够输出准确输出射频频率值,并且射频频率时间间隔能精确到微秒。DDS装置可以有效控制冷原子干涉仪的激光时序,在探询时间为120毫秒且重复率为2.2赫兹的情况下,冷原子重力仪的重力测量灵敏度达到 。