并行组合扩频超宽带系统调制方法及性能分析

为提高超宽带系统的抗干扰性能,在分析并行组合扩频通信和超宽带通信系统技术特征的基础上,结合这两种通信方式的技术优势,提出一种基于并行组合扩频的超宽带(PCSS-UWB)通信系统方案,并将高性能的MBOK调制方式应用到该系统.文章定性分析了基于PCSS-UWB通信系统性能与频带利用率关系,得出系统性能与并行组合扩频技术每次所能传输信息数据比特数有关的结论.仿真结果表明,当误码率为10-4时MBOK调制方式较传统的PPM调制方式的信噪比有约9 dB的提高.     

超宽带接收中抽样积分检测电路的分析

超宽带技术是一种全新的通信技术 ,由于它和传统的通信技术相比有一些独特的特点 ,因此适合用在室内密集多径环境和军事通信中 ,而接收机的设计是实现超宽带系统的关键。从超宽带接收机——抽样积分检测接收机的电路工作原理及其仿真波形的角度可证明它具有实际可行性。     

直扩超宽带系统中基于线性约束恒模算法的多用户检测

针对超宽带室内传输环境的慢时变特性以及超宽带信号的恒模调制方式,提出了一种基于线性约束恒模算法的盲自适应多用户检测方案。该方案首次将恒模算法引入直扩超宽带系统中的多用户检测,应用盲信号处理方法推导了恒模算法在线性约束条件下的全局最优性。理论分析及仿真结果表明,与基于训练序列的自适应多用户检测相比,该方案提高了有效的信息传输容量,同时在输出信干比及误码性能方面的损失不超过3dB,有效地做到了传输容量与误码性能之间的折衷,适用于室内超宽带的多用户高速接入场合。     

认知超宽带通信系统中的频谱协作感知融合策略

给出了认知超宽带无线通信系统(CUWB)中的协作感知的基本流程,分析了CUWB多用户协作频谱感知的数据融合策略中的硬判决算法和软判决算法。通过分析,发现信道条件较好时,接收信噪比较大时,硬判决的可信度较高,但是当接收信噪比较小时,硬判决的误差就很明显,此时需要引入软判决。通过仿真分析了各融合策略的适用条件,从而达到改善系统的检测性能,降低干扰冲突,提高频谱利用率的目的。     

脉冲发射电路的参数优化UWB

在超宽带(UWB)通信系统中,电路参数设计是决定发射电路性能的重要因素.由于传统的电路参数优化方法计算精度较低,计算过程较为繁杂等,为此在阐述UWB脉冲发射电路和二阶高通滤波器的参数方程基础上,采用粒子群优化(PSO)算法对二阶高通滤波器参数进行优化求解.算例分析与仿真结果表明经过优化后的发射电路的输出波形符合UWB系统的技术要求.     

超宽带数字RAKE接收机多径合成权系数分析

根据超宽带信道密集多径的特点,分析了RAKE接收机捕获多径能量中噪声的相关性,并由此给出了RAKE合成权系数选取的改进最大比(WSMR)方案。采用IEEE802.15UWB标准信道模型CM1～CM4,对接收机采用最大比(MR)、最小均方误差(MMSE)及提议WSMR合并系数选取的误码性能进行了仿真和对比,结果表明了WSMR合并方案在CM1～CM2信道下与MMSE方式有相同的性能,在CM3～CM4信道下比MR合并性能更优越,验证了提议的WSMR权系数选取的可行性,说明权系数的选取受信道环境变化所影响。     

超宽带通信信号对GPS接收机的干扰研究

超宽带技术在无线通信中得到越来越广泛的应用,由于超宽带(UWB)信号占有较宽的频带范围,且被FCC允许在3.1 GHz~10.6 GHz频段范围工作,因此对全球定位系统(GPS)接收机的影响引起了越来越多的关注。文章在介绍超宽带信号特征和对GPS接收机的干扰分析后,给出了一种仿真分析模型,并得到了仿真结果,以及不同脉冲重复频率(PRF)的UWB信号对GPS接收机的影响情况。     

基于空时分组编码和天线选择的MB-OFDM超宽带系统

超宽带(UWB)通信系统在未来的短距离高速通信中有很大的发展潜力,为了使系统达到更大的容量和更好的速率,一个可行的办法是采用可以带来空间和多径分集效果的多输入多输出(MIMO)技术和合适的信道编码技术。但在采用多个发送天线/接收天线的同时,所面临的主要问题是和单天线的射频链路相比系统增加了硬件的复杂度和所需的射频链路,增大了超宽带系统的硬件开销。一种有效的降低开销的技术是在发送或者接收端使用基于某些最优准则的选择算法来进行天线的选择。基于传统的MB-OFDM超宽带物理层结构,提出了使用空时分组编码和基于最小误比特率的天线选择算法来改善系统的性能。仿真结果表明,使用天线选择的空时编码超宽带通信系统能在较小开销的情况下,在修正的S-V信道中有效降低了系统的误比特率和提高了系统的传输速率。     

有源频谱压缩的正交码发送参考Chirp超宽带系统

在已有发送参考脉冲超宽带系统基础上,针对拓展距离超宽带应用需求,借鉴雷达信号处理中的去斜脉冲压缩方法,提出了一种基于有源频谱压缩结构的正交码发送参考chirp超宽带系统. 数学推导和性能仿真结果表明,该系统兼具发送参考结构和chirp通信系统的优势,不需要模拟匹配滤波器件和高速模数转换器件,更有利于系统的小型化、低功耗和集成化设计.     

TH-PPWM在多用户环境下的性能分析

随着无线通信技术的发展,超宽带(UWB)技术以其传统窄带通信所没有的优点,而得到了各界的关注。文中就多用户环境中脉冲位置调制(PPM)误符号率较高的问题,提出了一种新的超宽带的调制方式—脉冲位置宽度调制(PPWM)。该调制方式在原有的脉冲位置调制的基础上,加入了脉冲的宽度调制,用不同宽度的脉冲来传输不同用户的信息,使得在解调过程中能量匹配更加准确。给出了基于跳时(TH)的PPWM和PPM的信号模型,同时分析了TH-PP-WM和TH-PPM在多用户环境下的误符号率性能,以及TH-PPWM与用户数的关系。计算机仿真证明了TH-PPWM较TH-PPM能够更好的降低误符号率;同时在多用户的环境下,随着用户数的增加不会造成TH-PPWM误符号率性能的不稳定。     

超宽带亚纳秒级脉冲形成方式的探讨与实践

以锐化和削波高压气体放电器为基础的脉冲形成系统能改变相对脉冲的宽度，使宽度为2～5ns或更短(直到150～200ps)，以此来保证在重复频率为100Hz的条件下发生器能够稳定工作，本文主要介绍几种亚纳秒脉冲的形成技术，其中包括脉冲形成线截取技术和脉冲压缩技术。     

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.     

利用小波函数生成UWB正交成形脉冲序列的方法

基于小波函数和Hermite矩阵特征向量，提出了一种产生超宽带（UWB）正交成形脉冲序列的方法。首先利用小波函数产生小于1 ns的脉冲波形，然后构造Hermite矩阵，根据其特征向量和Gram-Schmidt过程得到UWB正交成形脉冲序列。仿真结果表明，利用这种方法产生的UWB正交成形脉冲的功率谱密度分布满足美国联邦通信委员会 (FCC)频谱模板的要求，具有优良的频谱利用率和很好的自相关与互相关特性，可以满足UWB对于减小多用户间干扰的要求。     

一种基于CSS的认知UWB系统脉冲波形设计方法

在采用IR方案的CUWB系统中,需产生能适应频谱环境的频谱灵活的CUWB脉冲波形.提出一种基于CSS的认知UWB脉冲设计方法,产生的脉冲波形符合FCC频谱模板要求,频谱旁瓣低,频谱结构可随意调整.该方法实现简单,计算复杂度低,并可得到多个准正交的UWB脉冲信号波形,可用于波形调制和多址技术.     

UWB无线通信关键技术研究

介绍了UWB技术,详细讨论了UWB的调制与多址技术,重点对目前IEEE802.15.SG3 a建议使用的UWB路径损耗模型及多径信道模型进行了深入的分析。实验结果表明,SG3 a工作小组提出的新的UWB多径信道模型还需进一步改进。     

用户间UWB脉冲相互正交的TH BPSK超宽带系统

超宽带(UWB)系统中各用户通常使用同一种UWB脉冲发送数据,系统中存在多用户干扰,使系统误码率(BER)升高。为减小多用户干扰,以修正的Hermite多项式作为一组正交的UWB脉冲,提出了一种基于正交UWB脉冲的TH-BPSK(跳时二相相移键控超宽带系统),系统中每个用户使用的UWB脉冲互不相同,而且是相互正交的,由于UWB脉冲的正交性,在系统实现时隙同步的基础上,接收机可减小系统中的多用户干扰,系统的BER性能得到很大的提高。理论计算和仿真结果表明:与系统中各用户仅使用一种UWB脉冲的TH-BPSK超宽带系统相比,提出的系统具有更低的BER。     

基于分散型导频的MB OFDM UWB稀疏信道估计

针对多频带-正交频分复用（MB-OFDM） UWB系统,提出一种基于分散导频的UWB信道估计算法.该算法采用分散型导频,避免了频域内插,可以实时对信道进行估计.然后利用UWB信道的稀疏簇特性和傅立叶变换,在时域和频域连续对信道参数进行修正,有效地改善了低信噪比时的性能.仿真结果表明,在信噪比SNR=12时,新算法的误比特率比经典的内插LS算法约有3.5dB的改善.     

基于并接串行级联方式UWB脉冲设计与产生

超宽带(UW B)技术实现的关键之一是如何设计并产生可以控制的UW B极窄脉冲。通过典型的极窄脉冲产生电路分析了晶体管的雪崩特性,并利用普通双极性三极管的雪崩特性,采用并接串行级联的混合连接方式进行超宽带窄脉冲产生电路的设计和实验,同时进行了相关信号分析并给出测试结果,实验获得了纳秒级的超短、快速前沿的单极性高斯型UW B脉冲;该电路结构简单、体积小、成本低,且工作稳定可靠,适用于短距离环境下的超宽带无线通信系统。     

基于MB-OFDM UWB信号的MMF系统性能分析与仿真

针对多模光纤(MMF)通信系统中的模式色散和非线性问题,将MB-OFDM UWB技术融合到多模光纤系统中,从理论上对MB-OFDM UWB技术克服多模光纤模式色散机理进行了分析,证明了该技术具有较好的克服多模光纤模式色散的能力,研究了MB-OFDM UWB信号的峰值平均功率比(PAPR)及PAPR减小方法。应用Optisystem与MATLAB软件搭建了实验仿真平台,验证了应用MB-OFDM UWB技术的多模光纤通信系统有很强的克服模式色散的能力,证明了应用PAPR减小方法对系统非线性的改善作用。