超宽带正交脉冲波形设计

超宽带系统利用窄脉冲传输信息,其系统性能受脉冲的功率利用率影响.为了使脉冲波形充分利用FCC功率谱密度规范所划分的频段,该文从最大化功率利用率的角度出发,采用半正定规划的方法设计了一组脉冲超宽带的正交波形.设计得到的脉冲波形具有时域持续时间短、频域满足FCC规范及功率利用率高等优点,并且不同脉冲间在零点处互相关系数小,正交性好.通过将目标函数中的2-范数转换成1-范数,可以进一步增加正交波形的功率利用率,从而有效提高接收端的信噪比.设计结果表明这种设计方法是一种满足规范要求的较为理想的方法.     

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。     

认知超宽带无线电自适应波形设计算法

为了解决认知超宽带与窄带系统共存问题,实现认知超宽带无线电自适应波形设计,采用高斯函数的加权叠加作为认知超宽带脉冲波形.通过将波形设计问题转化为线性滤波器设计问题,采用Parks-McClellan算法进行求解,实现了任意中心频率和带宽陷波的波形设计.并进一步提出了利用权重值数组控制不同频带陷波深度的方法.仿真结果表明,所设计波形的功率谱密度在WLAN频段上可以实现约-30 dB的陷波,同时也可以实现多个频段陷波的波形设计.根据实际需要选择权重值可以控制各个频段的陷波的深度.     

基于块编码的功率谱可控复合序列

为了研究功率谱凹陷的复合序列,实现直扩认知用户频谱接入通信,提出了将块编码码字与伪随机序列进行复合的序列产生方法。该方法通过设计块编码的码字及码字符号时间间隔,控制复合序列功率谱的凹陷位置。通过对复合序列功率谱密度表达式的推导及仿真实验验证了复合方式的可行性及功率谱的可控性。将该复合方式应用于直扩认知用户,建立了直扩认知用户通信系统模型。实验结果表明,在不影响授权用户通信性能的前提下,采用所设计复合序列的直扩认知用户能够有效的实现频谱接入通信。     

基于混沌码的跳时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,将混沌码引入脉冲位置调制跳时超宽带(Pulse Position Modulationg Ti me Hopping Ultra Wide Band,PPM-TH-UWB)系统,采用Matlab仿真工具分析了基于分段Logis-tic混沌映射跳时码的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,当增长码周期、增大码序列最大值时可有效减小谱线波动和离散谱数量。     

脉冲波形对超宽带多用户接入系统性能的影响

时域脉冲波形设计是超宽带通信系统解决频谱共存和相互干扰问题的设计重点。通过推导了M元TH—PPM方式下超宽带多用户接人系统的信噪比和误码率性能，研究分析了脉冲波形对系统性能的影响，对4种脉冲波形在AwGN信道下使用M元TH—PPM方式对系统信噪比和误码率性能的影响作了比较。结果证明，脉冲波形对多用户接人方式下系统SNR和BER性能影响很大。     

脉冲波形对超宽带多用户接入系统性能的影响

时域脉冲波形设计是超宽带通信系统解决频谱共存和相互干扰问题的设计重点.通过推导了M元TH-PPM方式下超宽带多用户接入系统的信噪比和误码率性能,研究分析了脉冲波形对系统性能的影响, 对4种脉冲波形在AWGN信道下使用M元TH-PPM方式对系统信噪比和误码率性能的影响作了比较.结果证明,脉冲波形对多用户接入方式下系统SNR和BER性能影响很大.     

使用B样条的UWB脉冲优化设计方法

超宽带(UWB)脉冲波形设计不仅要求满足正交性,还要满足UWB系统信号发射所要求的FCC频谱限制．基于B样条良好的性质,利用样条函数逼近原理,提出了一种使用B-样条来设计UWB脉冲波形的方法．从B-样条产生电路构成的通信系统出发,将波形设计问题转化为有约束的逼近问题求解．该逼近优化问题把频谱利用率作为目标函数,正交性和频谱屏蔽作为约束条件．所以这种方法设计得到的UWB模板信号频谱在符合规定频率特性的同时,还能较大程度地提高频谱利用率,实现电路也简单易行．仿真验证了该方法的可行性和优点．     

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.     

抑制多窄带干扰的超宽带脉冲设计方法

提出了一种能够抑制多个窄带干扰的超宽带(UWB)脉冲设计方法。采用这种方法设计的UWB脉冲不仅具有非常短的脉冲持续时间,而且能够在满足联邦通信委员会(FCC)频谱限制的基础上,进一步抑制UWB系统与多个窄带通信系统之间的相互干扰,从而有效地解决了UWB系统与现有的窄带通信系统之间的共存问题。另外,此方法不需要在整个频段范围内降低UWB脉冲的功率谱密度,为提高UWB脉冲发射功率,增大UWB系统的通信距离,提供了一种可行的方案。     

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.     

IEEE802.15.4a信道对UWB功率谱影响分析

研究超宽带功率谱密度,从路径损耗模型、多路径模型和小尺度衰落模型方面分析IEEE802.15.4a工作组信道模型.采用直接序列脉冲(direct-sequence pulse-amplitude modulation,DSP-PAM)超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的信道响应,仿真分析了8种信道对2～10 GHz超宽带系统功率谱分布情况.仿真结果表明,多路径信道对UWB功率谱影响不大,脉冲UWB具有抗多路径干扰能力强的特点.     

多用户干扰抑制超宽带正交脉冲序列设计

针对超宽带（U1tra—WideBand,UwB）多用户干扰问题,正交脉冲的产生是超宽带无线应用中关键技术。采用Rayleigh信号作为UWB基函数,使用Hermite矩阵特征向量分解方法,设计了UWB正交脉冲序列,从而达到抑制多用户干扰的目的。该方法产生的正交成形脉冲序列功率谱符合美国联邦通信委员会频谱规范,自相关性强,互相关性弱,利于多址检测。最后,分析了跳时脉位调制UwB系统的干扰抑制性能,仿真结果表明正交成形脉冲序列抗多用户干扰能力优于Gram—Schmidt过程得到的Seholtz正交脉冲序列。     

混沌超宽带频率自适应DAA设计

为了解决超宽带(UWB)与现有窄带无线通信系统干扰问题,采用高斯7阶导脉冲作为UWB原始脉冲,使用Tent混沌序列作为扩频序列码,提出混沌扩频-载波调制算法,设计了一种混沌超宽带频率自适应检测避让(DAA)方案,可以保证稳定的UWB正常发射功率,具有较高的传输效率,能进行无间断通信. 仿真结果表明,产生的自适应陷波脉冲能够实现任意频段陷波,直接序列扩频系统中采用Tent混沌序列扩频码的误码率性能明显优于传统伪随机序列扩频码,具有灵活的窄带干扰抑制能力.     

认知干扰抑制超宽带自适应脉冲设计

为了解决认知超宽带（UWB）与窄带系统共存的问题,采用双极性高斯脉冲组合信号作为UWB脉冲基函数,使用厄米特矩阵特征向量分解方法实现了认知UWB自适应脉冲设计,从而达到抑制窄带干扰的目的. 仿真结果表明,提出的自适应脉冲序列的功率谱密度分布符合美国联邦通信委员会关于室内和室外UWB应用的频谱规范,可以实现任意频段陷波,具有灵活的认知避免能力. 对UWB跳时脉冲位置调制和跳时脉冲幅度调制系统进行了蒙特卡罗仿真,结果表明,自适应脉冲序列比传统的Scholtz脉冲具有更强的窄带干扰抑制能力和抗多用户干扰能力.      

符合中国辐射掩蔽的UWB脉冲设计

超宽带(UWB)技术具有抗干扰性能强,传输速率高,通信容量大,发送功率非常小,结构简单,保密性能好等优点. 脉冲波形的设计是UWB系统的关键技术之一,针对缺少满足中国辐射掩蔽的UWB脉冲设计的问题,分析了UWB脉冲中国辐射掩蔽限制条件,选择高斯导函数脉冲作为UWB基函数,采用迭代算法,设计了满足中国辐射掩蔽的UWB脉冲,Matlab数值仿真结果表明,该组合脉冲的频谱不仅能够满足中国辐射掩蔽的要求,而且具有较好的频谱利用率,对于推进UWB在我国的应用具有现实的工程意义.     

UWB脉冲正交综合优化设计算法

从提高频谱利用率和满足FCC辐射掩模规定的角度出发,采用频域反推和时域正交综合相结合的设计方法,利用扁长椭球波函数(PSWF)来生成脉冲基。在此基础上,应用基于有限项PSWF脉冲基的正交综合来优化设计UWB成形脉冲。仿真结果表明该算法设计的脉冲不仅能很好地满足FCC辐射掩模的要求,而且具有较好的频谱利用率。