重叠与正交脉冲信号下的UWB系统性能研究

介绍了TH-UWB信号模型,推导出了在AWGN信道条件和多径条件下,重叠和正交脉冲信号下的TH-BPPMUWB系统的误码率公式,并进行了仿真。仿真结果表明在AWGN信道条件下,基于重叠脉冲信号的TH-BPPM系统性能优于基于正交脉冲信号的TH-BPPM;多径条件下的正交TH-BPPM的系统性能优于AWGN信道条件下的系统性能。     

超宽带通信调制方式隐蔽性研究

在军事应用中超宽带调制信号的隐蔽性足设计者需要关注的重要指标之一,为解决卜述问题,改善发射信号的频谱,提出一种将脉幅调制（PAM）与脉位调制（PPM）结合的调制方式设计超宽带通信信号,并进行系统仿真。仿真结果表明,在系统复杂度增加很小的情况下,新调制方式的信号功率谱具有更加类似于白噪声的特性,潜密度更低,从而提高信号的隐蔽性,且系统容量与PAM系统或PPM系统相比有一定提升。     

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。     

TH—PPM UWB系统的多址接入性能分析

为了使跳时脉冲相位调制超宽带(TH-PPM UWB)系统的多址接人性能尽可能满足系统要求,提高系统容量,首先在标准高斯近似的假没下,给出了TH-PPM UWB系统的多址接人误码率公式,然后分析了影响TH-PPM UWB系统的多址接人性能的各个因素,通过实验仿真验证了调整脉冲形成因子、PPM调制偏移量和每比特内码片数量可以改善系统的多址接人性能,但是这三个因素是受系统条件制约的,实际应用中应该根据系统指标,合理选择参数,才能达到预期的效果.     

OFDM系统抗LFM干扰性能仿真与分析

线性调频（LFM或Chirp）干扰是一种典型的非平稳宽带干扰信号。分析了线性调频干扰对OFDM系统的误码率性能的影响。仿真结果表明线性调频干扰可有效地降低OFDM系统的性能,性能恶化程度与干扰功率、调频率、扫频周期等参数有关。     

On scheduling and clustering in hierarchical TH-PPM UWB wireless ad hoc networks

Ultra wideband (UWB) systems are considered as the key wireless infrastructure platforms for efficient short-range communications. In particular, the UWB based mobile computing systems are envisioned to be attractive solutions to various ad hoc networking applications. However, due to UWB’s unique physical characteristics, the traditional resource management schemes for ad hoc networks cannot be applied to UWB based systems directly. In this paper, we consider the bandwidth scheduling problem in a UWB based hierarchical wireless ad hoc network, which is typically used in an enterprise-scale mobile computing environment. Based on the mathematical analysis and the computer simulations, it is demonstrated that our proposed scheduling scheme exhibits close-to-optimal performance governed by the proportional fairness (PF) constraint. Moreover, a novel self-organized clustering method is designed to improve the system throughput while meeting the PF constraint. Simulation results suggest that the proposed clustering method is effective under various system configurations.

High performance power control and opportunistic fair scheduling in TH-PPM UWB ad-hoc multimedia networks

Ultra wideband (UWB) systems are currently an important wireless infrastructure for high performance short-range communications and mobile applications. Indeed, forming ad-hoc networks among various UWB enabled devices is considered as an important mobile data exchange operating environment. In our study, we explore the problem of jointly optimizing the power level and data rate used in the devices in such a UWB based ad-hoc network. We propose a practical optimization algorithm based on judicious power control for real-time applications and opportunistic scheduling for non-real-time applications. Simulation results indicate that our proposed techniques are effective under various practical scenarios.

模板修正的超宽带定时抖动抑制方法

在脉冲超宽带系统性能优化设计的研究中,脉冲超宽带系统对同步要求极高,特别是采用RAKE接收机时,一个微小的定时抖动可能会引起系统性能严重下降.为了降低系统对同步性能的要求,提出了在接收端采用本地模板修正的超宽带系统定时抖动的抑制方法,给出了具体的模板修正流程及系统实现方案.通过对接收端的较少改动,降低了系统设计的复杂度,避免了大量的迭代运算和复杂的信号处理.数学分析理论证明改进的抑制方法是最优接收机理论的扩展,仿真验证并分析了在抑制系统时延抖动方面的正确性与有效性.在提高系统定时抖动抑制作用的同时,并未引入过多的系统复杂度,更利于系统实现性能优化.     

基于TOA非相干检测UWB测距系统的性能分析

鉴于非相干CRB对于分析非相干TOA性能有很大参考价值,将UWB测距系统中接收端信号经过平方律后进行包络检波所得的信号拟合成指数衰减的曲线,利用最大似然估计推导出非相干检测的CRB,并利用TC、MES算法验证其正确性。对影响TOA性能的非相干检测参数进行了分析,得出积分窗口的选取必须在TOA性能和算法收敛速度上进行折衷的结论。提出了一种新的分析信道时延扩展对CRB影响的方法,最后得出结论CRB随着时延扩展的增大而增大。     

超宽带无线网络中MAC层协议性能研究

在超宽带系统的MAC层中,可以根据其特点进行设计选择,这是MAC层设计时要考虑的一个重要问题。一方面要看现存的MAC协议是否适用于超宽带系统,另一方面要根据超宽带的特性要求在MAC层中加入新的技术,通过适当调整来灵活控制。本文主要对超宽带的原理、实现方式进行了介绍,对现有的MAC层协议进行了适用于UWB系统特点的改进,对改进的协议进行了仿真和结果分析.     

UWB定位系统FPGA基带处理设计

基于到达时间差(TDOA)算法,设计了一个脉冲超宽带(IR-UWB)室内定位系统的原理验证样机。主要介绍传感器捕捉标签发送的IR-UWB窄脉冲,进而测出窄脉冲到达传感器时刻的方法。利用FPGA中数字时钟管理器(DCM)的相移器功能模块(PS)构成延迟锁相环(DLL),测得到达传感器的窄脉冲相对于同步时钟的时刻。原理验证系统定位精度优于40cm,达到设计要求。     

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。     

内存数据库在超宽带实时定位系统中应用

在超宽带实时定位系统中,针对有大量目标高动态移动的定位场景中数据量显著增加时,数据访问的实时性和一致性问题,引入内存数据库Redis作为实时定位数据的缓冲,数据访问和更新速度显著提高,且容易扩展到分布式集群中。     

PSO and APSO for optimizing coverage in indoor UWB communication system

This article presents a method for determining the required number and locations of transmitting antennas (TXs) to optimize wireless propagation coverage in an indoor ultra wideband (UWB) communication system. In the coverage prediction model, we use the three‐dimensional ray‐tracing technique associated with a particle swarm optimization (PSO), and asynchronous particle swarm optimization (APSO) for optimizing the TXs location in an indoor environment. The three‐dimensional ray tracing and optimization algorithm was applied in indoor environment to find the best location of the TXs by maximizing the power in the coverage area. A deployment is proposed to minimize the TXs and maximize the power in the coverage area. Simulation results illustrate the feasibility of using the integrated ray‐tracing, and optimization methods to find the optimal transmitter locations in determining the optimized coverage of a wireless network. The APSO has better optimization results compared to the PSO and numerical results also show that the APSO outperforms the PSO in convergence speed. © 2012 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2013.     

一种采用UWB定位系统进行行为识别的方法

行为识别是普适计算的一个重要研究内容,通过识别用户行为,可以为用户提供智能辅助和个性化服务。随着微型低功耗传感器的发展,基于传感器技术的行为识别已经成为一个研究热点。采用UWB（Ultra-
Wideband,超宽带）传感器获取用户数据,提出一种针对用户行为识别的特征提取方法,采用朴素贝叶斯分类算法实现对行为的分类,并通过实验验证了该方法的有效性。     

UWB通信系统中TH_PPM调制的硬件仿真实现

超宽带(UWB)技术具有功耗低、抗干扰和抗多径能力好、穿透能力强等优点,特别适用于隐藏活动目标检测和近距离数据传输。对超宽带通信中最常用的TH_PPM调制方式从信号产生到方案设计实现进行了分析,将所设计的VHDL程序用Modelsim硬件仿真软件进行了功能仿真,并将程序下载到芯片上用示波器进行了波形实测,结果完全满足设计要求。     

MB-OFDM UWB系统频偏估计方法改进研究

针对多带OFDM超宽带(MB-OFDM UWB)系统,依据物理层国际标准ECMA-368,对现有的频偏估计方法做了改进,提出了一种高性能、低复杂度、高鲁棒性的联合载波和采样频偏估计方法。该方法在SC算法基础上,通过选择合适的相关距离,使频偏估计算法适合于所有的跳频模式,同时也改善了估计性能。仿真结果表明,新方法在保证估计性能的基础上可有效降低复杂度,适合于高速MB-OFDM UWB系统。     

超带宽技术在无线个域网中的应用

超宽带技术与现有的其它无线通信技术相比,有着数据传输速率高、功耗低、安全性好等特点,它是目前无线通信学术界研究的热点问题。本文首先对超宽带技术的特点作了详细的介绍,然后分析了UWB技术在高速WPAN中的应用情况,最后对应用前景做出了展望。     

基于CCSDS建议的遥感图像传输系统性能研究

提出了一种新的遥感图像的传输方案.该方案通过将CCSDS AOS建议中的位流业务与回退n帧(GBN)重传方式相结合,对图像进行分块传输,解决了星地链路误码率高导致的遥感图像重构后质量下降的问题.分析了采用不同块长度时系统的归一化吞吐量性能,提出了最优的数据块长度计算方法.仿真结果表明,图像的恢复质量随着信道误码率的增大而下降,但在满足一定的误码率 (<10-4)条件下,可以使恢复的图像达到较大的峰值信噪比(PSNR),满足图像信息的重建要求.     

用于MB-OFDM超宽带系统的双载波分集解调方法

研究基于多带-正交频分复用（MB-OFDM）超宽带系统中的双载波调制解调技术。在分析双载波（DCM）调制特点的基础上,针对超宽带系统频率选择性信道的特点,提出了利用频域分集信息的双载波解调算法,进一步提高系统性能。仿真结果表明系统在速率为480 Mb/s的IEEE CM1信道下,要达到小于8%的误包率性能,只需信噪比为8.5 dB,比现有文献水平提高了1.5 dB的增益。在算法的实现中摒弃了传统信号检测LLR算法中的对数运算,易于低功耗低成本的硬件实现。