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.     

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。     

多径传播下的超宽带通信编码算法研究

研究超宽带通信编码优化问题,由于超宽带通信中,发射机和接收机之间受障碍物的阻挡,使得编码信号不能直接传输,而是多径传播到接收机端。传统的Gold编码通过多径传播造成信号的衰落,导致传播误码率较高的问题。提出一种截短平衡Gold码的超宽带通信编码算法,将传统的Gold码截短平衡,采用PAM调制后通过Intel信道传输,将Gold截短增强了信号反射性减少了信号衰减,取平衡码传输降低了传播误码率,避免了传统的Gold码在多径传播中误码率较高的问题。实验证明,编码方法能够提高多径传播的准确率,满足超宽带通信的准确性要求,取得了满意的结果。     

超宽带信号室内场强分布

采用了射线跟踪与时域分析相结合的室内超宽带信号仿真模型,用以分析和描述超宽带信号经室内多径环境传播后的时域电场强度。基于仿真模型,计算了超宽带信号的室内场强分布,针对RAKE接收机可利用多径信息的特点,比较了多径接收相对于单径接收的改善效果。结果表明,适当选取接收径数可以取得接收效果与接收机复杂度的综合最优效果,这对超宽带室内通信具有参考意义。     

基于神经网络的超宽带Rake接收机研究

在复杂的超宽带多径传输环境中,利用Rake接收机可以有效的提高接收性能,本文在对现有Rake接收机的原理分析研究的基础上,提出基于神经网络的超宽带Rake接收机,并在IEEE802.15.3a信道模型中对其性能进行了仿真,结果表明能有效的提高接收性能.     

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Intel UWB多径信道模型的RAKE接收机性能分析

介绍了UWB多径信道的特征，研究基于Intel的UWB多径信道模型。利用Matlab仿真了不同实际环境下UWB的多径信道响应，并在此基础上利用蒙特卡罗方法，分析比较了采用不同调制方式(BPSK、二进制正交和二进制DPSK)NRAKE接收机的误码率性能，发现采用BPSK方式调制时，UWB RAKE接收机的性能最优。     

一种新颖的OFDM信号子载波数估计方法

针对低信噪比多径信道下传统的正交频分复用(OFDM)信号子载波数估计方法存在估计性能不高,计算复杂度高等问题,提出了一种新颖的OFDM信号子载波数估计方法。首先计算接收信号的自相关矩阵,然后对接收信号的自相关矩阵进行特征分解,提取分解后的特征值,最后根据特征值的分布特性实现子载波数目的估计。仿真实验结果验证了我们的方法在高斯白噪声信道和多径信道条件下对OFDM信号子载波数估计的有效性与可靠性。     

基于频域RLS的UWB信道估计算法研究*

为了提高超宽带接收机性能,提出一种适用于TH-PPM调制方式的超宽带信道估计算法,并对其误码率性能及复杂度进行了分析。算法基于信道频域特性,结合递归最小二乘（RLS）计算,达到信道参数估计的目的。算法可同时对多路信道进行估计,而且对幅度和相位不存在模糊因子。通过计算机仿真和与最大似然法信道估计算法的对比表明,该算法在误码率为10-4时,信噪比增益约为2 dB。通过对该算法性能的理论分析及计算机仿真实验表明,该算法在保证信道估计性能的前提下具有低复杂度,易于工程实现的优点。     

一种基于自适应算法的超宽带系统盲均衡技术

提出了一种适用于直接序列超宽带(DS-UWB)和跳时超宽带(TH-UWB)系统中的自适应盲均衡技术。该方法利用可变遗忘因子的自适应算法,快速有效地跟踪超宽带(UWB)时变信道的变化,从而有效地补偿由于信道特性引起的干扰。在接收过程中,不需要训练序列就可以修正均衡器系数,从而获得发送信号的估计量。此外,该算法收敛快,稳定性好。仿真结果表明,该方法可以有效地跟踪UWB衰落信道的变化,并获得较小的误码率。     

多径衰落信道下OFDM系统的仿真性能分析

构建了正交频分复用(OFDM)系统的仿真模型,给出了具体信道的参数.在不同信道传输环境下,对不同调制方式和不同移动速度下的OFDM系统性能进行了分析比较,在仿真结果的基础上给出了OFDM系统抗多普勒频移的参考方案,采用的信道模型基于ITU-R M.1225 Channel B瑞利(Rayleigh)衰落信道.最后,在基于COST 207的信道模型下,对四种典型环境的OFDM系统进行了仿真研究,并对其结果作了讨论分析.结果表明:在多径衰落信道下,OFDM系统可以有效克服多径衰落和多普勒频移,能够应用于未来的通信系统.     

On the effect of Multiple Access Interference in a Space Time Spreading Time Hopping PPM UWB system

This study investigates the effect of multiple sources using STS across a Time-Hopping-PPM Modulation that is over an UWB Saleh-Valenzuela channel with each source using two transmit antennas. We model and analyze this system, showing that the presence of such MAI results in a significant degradation in BER performance. Simulation results show that for strong signal strength of interfering MAI signals degradation in BER performance is observed for the cases where we have five and 10 distinct MAI sources present when using Walsh-Hadamard thirty two chip spreading sequences. Using simulation, we investigate the use of other sets of orthogonal spreading sequences with improved cross correlation properties and find that for some sequences a significant improvement is seen compared to Walsh-Hadamard sequences when they are similarly misaligned. We show that MAI degrades the BER performance of such systems and that selection of improved cross correlation spreading code sequence sets improves BER.     

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)。     

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。     

基于多带正交频分复用的超宽带信号压缩传感

针对超宽带(UWB)信号在采样率过高时难以采样的问题,提出了改进的并行分段式压缩传感（MPSCS）方法,并且在多带正交频分复用超宽带通信系统中,利用MPSCS中基于正交匹配追踪（OMP）的重构算法进行了压缩采样与信号重构。在CM1信道下,通过仿真分析比较了MPSCS方法和并行分段式压缩传感（PSCS）方法、奈奎斯特方法的误码率、采样率性能。仿真结果显示,MPSCS在误码率、采样率方面有很大优势,而且在采样率仅为奈奎斯特速率6.06%的情况下,MPSCS能精确重构超宽带信号。     

一种TH-UWB信号同步捕获算法研究

针对跳时超宽带（TH-UWB）系统,提出了一种基于特殊训练序列的同步捕获算法,该算法使用宽度为一个信息符号的滑动时间窗对接收信号依次截取,通过设计一种特殊的训练序列使得相邻两段截取信号的相关值仅与时间窗的滑动时延有关,然后利用这种滑动搜索来实现同步捕获参数的估计.这种算法能够有效地捕获密集多径信道下极窄脉冲的能量,并且降低了运算复杂度和同步捕获时间.结果表明,在训练序列长度为16、32时误码性能曲线和理想同步情况下十分接近.     

不同调制的并扩超宽带通信系统的性能研究

以采用TH MPAM调制和TH MPPM调制的并扩超宽带通信系统为研究对象,对两种调制的并扩超宽带通信系统的性能进行综合研究与对比分析。在并扩超宽带通信系统结构的基础之上,对两种调制的并扩超宽带信号的解调误符号性能、并扩信号的解并扩性能和系统总比特误码性能分别进行了研究和仿真分析。由仿真结果可知,由于TH MPAM信号解调时多值符号差错概率的不平衡特性和并扩信号的非等概特性相匹配,可保证系统获得良好的解并扩性能,所以系统的比特误码性能优于采用TH MPPM调制的系统比特误码性能。