超宽带系统的功率谱密度限制问题研究

目前,民用的超宽带(UWB)系统需要满足功率谱密度限制,这不仅大大限制了UWB系统的通信距离和通信速率,且难以保证UWB信号的电磁兼容性能,导致UWB系统迟迟无法得到推广应用。针对该问题,本文给出了不满足功率谱密度限制的扩展超宽带(EUWB)系统的4种潜在应用策略,并指出了它们的优势和存在的问题,为UWB技术未来的发展和应用提供了一种新的思路。     

UWB机载应用功率谱限制分析

利用相关标准或文献给出的性能参数要求和干扰保护准则,对16种机载无线导航和通信设备的最大允许干扰功率进行计算.在路径损耗为零的保守假设和超宽带(UWB)设备与其它设备最小距离为1 m的假设下,通过计算最大允许等效全向辐射功率,分别得到两组机载超宽带信号需要满足的功率谱限制条件.基于这些功率谱限制条件,计算了IEEE 802.15.4a标准参考超宽带信号在各规定信道上的最大允许功率谱密度峰值.结果表明,在给出的功率谱限制条件下,IEEE 802.15.4a标准规范的设备在6 GHz以上的某些信道仍允许以较大的功率工作,保证10 m距离低速率信号传输.给出的限制条件可以作为选择机载UWB设备使用波形、调制方式或工作信道的参考依据.     

四种超宽带扩频方案的电磁兼容性能研究

由于保护距离有限,在满足功率谱密度限制的条件下超宽带信号仍然可能对其它通信系统产生一定的干扰。该文在直接序列扩频、跳时扩频、跳频扩频和线性调频扩频4种超宽带扩频信号通过AWGN信道时,推导了在超宽带扩频信号干扰下未扩频的其它通信系统误比特率的通用表达式,并通过蒙特卡罗仿真验证了理论推导的正确性。同时还给出了超宽带扩频信号通过IEEE 802.15.3a CM4信道时的仿真结果。这些结论为超宽带系统的电磁兼容性能评价和扩频方案选择提供了重要参考。     

基于混沌码的PPM-TH超宽带信号功率谱分析

为了减小超宽带通信对其它通信系统造成干扰,依据混沌码元丰富、良好的相关特性和白噪声统计特性,将混沌码引入TH-UWB系统,推导了TH-PPM超宽带信号的功率谱密度,采用matlab仿真工具分析了基于logistic混沌映射跳时码的PPM-TH超宽带信号功率谱密度.结果表明混沌跳时码可以有效平滑功率谱且增长码周期、增大码...     

超宽带无线通信相关技术浅析

在现代通信技术进入数字时代的趋势下,超宽带无线通信技术作为一种新兴的无线通信技术,具备在低功率谱密度和低功耗等优势下实现数据的高速传输,满足了无线通信技术发展的新要求。本文主要介绍了超宽带无线通信技术的概念和特点,并对其应用前景进行了分析。     

基于认知的UWB系统软频谱自适应设计方法

认知无线电技术与UWB技术结合解决干扰问题已成为近几年研究的热点。基于认知的思想,在满足联邦通信委员会（FCC）频谱限制的基础上,设计出最佳脉冲波形,使其与周围电磁环境中的干扰设备的功率谱相互正交,从而有效地避开干扰。通过对电磁环境的周期性重复采样,UWB可以成为自适应抑制干扰的通信系统,实现了认知超宽带无线电的概念。此方法不需要在整个频段内降低UWB脉冲的功率谱密度,为提高UWB脉冲发射功率和增大UWB系统的通信距离,提供了一种灵活易行的解决方案。     

基于正交脉冲波形的高速超宽带通信系统

提出了基于小波函数的两个正交脉冲,其功率谱密度满足美国通信委员会(FCC)对UWB系统的频谱限制。在此基础上提出了使用脉冲波形的极性调制和正交脉冲波形的形状调制相结合的一种高速超宽带通信系统,可以同时传送多个比特信息提高传信率。     

超宽带多址通信信号的功率谱分析

超宽带(UWB)多址通信是继CDMA技术之后迅速发展的一种宽带传输技术.本文在介绍了各种UWB通信调制方式后,针对产生的UWB多址信号,分析了信号特征,结合数学模型,以简明方式分析了TM-UWB与DSC-UWB多址通信信号的功率谱密度分布,它是UWB通信系统设计与用户干扰分析的基础.     

新颖的超宽带SSCI合成脉冲信号的最佳设计方法

超宽带CI脉冲是由多个相干载波合成的窄脉冲信号.该文在此基础上,提出了扩频CI合成窄脉冲技术.由此降低了功率谱密度,提高了频带使用效率和便于多址应用.通过对每个相干载波信号CI扩频且合成,其效果很好.在信道传播上拥有超宽带信号的抗多径高分辨率性能,同时又能对扩频相干副载波进行相关接收,这样大大地提高了相关接收增益,减少了码间串扰.该文运用信号最佳设计方法,将超宽带SSCI信号设计成符合FCC标准和ETSI标准的最佳信号,减少与其他无线系统的相互干扰.文中给出了理论分析、设计方法和计算机模拟仿真结果.该设计方法对于提高UWB通信系统的性能有很重要的意义.     

基于高斯导函数的超宽带正交波形设计

脉冲波形的设计是超宽带(UWB)系统的关键技术之一。为了设计满足FCC辐射掩蔽及降低系统多用户干扰的超宽带波形,首先对高斯导函数的组合进行了研究,然后在高斯组合函数的基础上提出了一种利用Gram-Schmidt正交化方法产生UWB正交成形脉冲的新方法。MATLAB仿真结果表明,产生的新UWB脉冲的功率谱密度满足FCC辐射掩蔽的限制,而且是完全正交的,可将其用于多用户通信,降低多用户干扰。     

超宽带通信系统误码率的分析与仿真

超宽带通信是一种通过高斯单周期窄脉冲序列实现高速信息传输的无线脉冲通信技术,该技术拥有传统技术所不具备的性能特点和巨大的开发潜力,但是要完全实现技术上仍存在难度。文章主要讨论了在AWGN信道下,推导出非最佳接收条件下系统误比特率与通信环境、互相关模板脉冲之间的关系,为超宽带通信试验系统的设计实现奠定了理论基础。     

应用于窄脉冲超宽带通信的均衡算法及其实现

由于高传输速率及多径效应的影响,在窄脉冲超宽带(IR-UWB)通信系统中,基于传统横向滤波器的时域均衡技术已无法对抗严重的码间干扰。通过收发两端联合设计,提出了一种以数据块为基础的基于码元的频域均衡技术,同时介绍了其应用前提和算法实现。仿真结果表明,所提方法能有效对抗超宽带通信系统中存在的码间干扰,是窄脉冲超宽带通信系统中更为现实的技术选择。     

面向宽带卫星通信的微波光子线性化技术

微波光子技术凭借其带宽高、损耗低、重量轻、抗电磁干扰能力强等特点,有望突破传统技术瓶颈,满足未来卫星通信系统大容量、多功能、一体化的应用需求。针对宽带卫星通信系统中非线性失真问题,特别是未来通信系统的超宽带射频信号采集及超大规模的数据处理需求,基于偏振调制-相干I/Q解调,提出了一种光子带通采样且包含直接下变频功能的线性化方法,实现了系统三阶交调非线性失真下变频后30.55 dBm的失真抑制。实验证明了所提方法的有效性。此外,所提方法还可直接获取目标高频宽带的信息并将其数字化,避免了采用超宽带模数转换后所需的超大规模的数字处理,具有较好的应用潜力。     

光控相控阵天线在卫星通信领域的应用前景（特邀）

简要回顾了光控相控阵天线的发展历程,介绍了光控相控阵天线的工作原理,探讨了光控相控阵天线在卫星载荷领域的应用优势。指出高通量卫星超宽带应用和多功能载荷多频段应用是卫星通信的发展趋势之一,光控相控阵天线在大口径、超宽带、宽角扫描方面的应用优势明显。     

超宽带通信技术在隐蔽通信中的应用前景分析

从隐蔽通信的实际需要出发，在频域隐蔽通信原理的基础上介绍了超宽带信号的特性及参数，详细分析了超宽带信号的低截获特性，并与直接序列扩频通信作了比较，这对认识超宽带通信技术的应用价值有重要意义。     

空时编码在单天线UWB通信系统中的应用

超宽带(UWB)适用于基带多用户通信、战场无线通信和高数据率多媒体业务等通信系统,其数据传输速率高、功耗低、多径分辨能力强。但超宽带脉冲信号时域支撑区极窄,信道为密集多径,将空时编码技术引入超宽带通信系统,能够提升无线通信系统的信道容量与抗误比特率性能。在对UWB空时分组编码系统模型性能理论分析的基础上,对空时分组码在单天线UWB系统应用方案与UWB空时分层码方案进进行了简要介绍,利用Matlab对IEEEUWB信道模型进行仿真,提出了空时编码在UWB通讯技术中应用后提升短距高速率无线通信的性能的结论 。     

DS-UWB和MB-OFDM的应用优势分析

DS-UWB和MB-OFDM是两种基于IEEE802．3标准的超宽带无线通信技术,主要介绍了这两种技术体制的发展现状,并对它们的应用优势进行了比较,对超宽带无线通信技术的应用和技术体制的选择具有重要的指导意义。     

IR-UWB通信系统基带单元的VLSI实现

文章介绍了一种基于IR-UWB的通信系统的VLSI实现,对系统基带单元的设计实现进行了详细介绍,系统采用OOK调制,数据传输速率40Mbps,并在搭建的室内超宽带通信平台上得到了验证.     

种植大棚信息无线数据通信的研究

本文介绍了基于RF短距离无线通信和GPRS通信的无线数据通信系统的硬件和软件实现方案,该系统功能完善,数据传输可靠,能准确无误的传输指令或数据,经在种植大棚中的实际应用证明,系统运行良好。