一种新的UWB脉冲成形方案

本文基于美国联邦通讯委员会FCC对UWB信号的发射功率谱强制规定,提出了一种新的UWB脉冲成形方法-Gaussian-sinc函数波形脉冲.该方法通过方便灵活的参数调整,可以产生完全符合FCC频谱模板要求的极窄脉冲波形.仿真结果表明,该方法产生的UWB系统发射脉冲旁瓣小,频谱利用率高,不需降低整个频段的信号发射功率,就能有效解决共存通信环境下的同频干扰问题.     

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。     

基于Coiflets正交小波的超宽带脉冲波形设计

脉冲波形设计是超宽带(UWB)系统的关键技术。基于Coiflets正交小波提出一种产生UWB信号正交成形脉冲的新方法。仿真结果表明,基于Coiflets正交小波产生的新UWB脉冲的功率谱密度比高斯导函数脉冲能更好地满足FCC的频谱模板要求,有较高的频谱利用率。利用正交小波的正交性,设计的UWB脉冲波形可用于多用户通信。利用小波基函数产生的一系列脉冲进行组合叠加,可以达到更高的频谱利用率。     

UWB超宽带技术发展展望

超宽带（UWB）技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术，利用频谱极宽的超短脉冲进行通信，又称为基带通信、无载波通信，主要用于军用雷达、定位和通信系统中。2002年2月，美国联邦通信委员会（FCC）批准了UWB技术用于民用；随后，日本于2006年8月开放了超宽带频段。由于UWB技术具有传输速率高（达1Gbit／s）、抗多径能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、低截获概率、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点，现在已经成为无线个人域网（WPAN）的首选技术。[第一段]     

基于高斯二阶导数组合的UWB脉冲波形设计

提出了一种基于高斯二阶导数组合的UWB脉冲波形设计方法.依据FCC对超宽带各频段带宽划分的不同及各频段辐射限制的差异来选取基函数,利用最小均方误差准则(LSE),以FCC室内辐射掩蔽为规范选取一组加权系数对基函数进行线性组合.再通过调整基函数参数脉冲形成因子和搬移因子,对波形进一步优化.仿真结果表明,文中设计脉冲实现了在全频段对辐射掩蔽的高效逼近,与基于随机系数选择的组合脉冲比较:方法简单,具有更高的频谱利用率.     

脉冲波形对超宽带通信系统性能的影响

超宽带（UWB）技术的特点是传输持续时间极窄的脉冲，纳秒级窄脉冲（称为monocycle）的选择将直接影响到UWB通信系统的性能。本文研究了一种新的基于小波函数的超宽带窄脉冲，并比较其和传统的超宽带窄脉冲在AWGN信道中采用直接序列扩频（DS）的UWB系统性能。仿真结果表明了基于小波函数脉冲波形的UWB系统性能优于基于传统超宽带窄脉冲的UWB系统。     

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。     

满足FCC辐射掩模的UWB信号设计算法及性能分析

脉冲波形设计是超宽带无线通信技术研究中的重要内容。以满足联邦通信委员会(FCC)辐射掩模为前提,采用两次迭代的算法逐步对脉冲波形参数进行优化,设计了一种低复杂度、能够最大限度提高UWB系统的辐射功率的UWB信号。同时,研究了经过加性高斯白噪声(AWGN)信道,在跳时扩频脉位调制(TH-PPM)UWB系统中使用该窄脉冲的系统性能。仿真结果表明,该UWB通信系统比通常使用Manchester窄脉冲或Scholtz窄脉冲的UWB系统误码性能更优。这对于UWB系统的实际运用有很好的指导意义。     

一种新的超宽带脉冲波形设计方法

首先介绍了UWB成形脉冲的算法,然后基于Hermite矩阵和Chirp信号得到了UWB的成形脉冲。在对Chirp脉冲的带宽、中心频率等性能参数比较分析的基础上,将若干个Chirp脉冲信号进行线性叠加,通过仿真结果表明,随之产生的脉冲信号不仅满足FCC对UWB脉冲信号辐射功率要求,而且其脉冲信号的频谱利用率也很高,同时还能有效抑制对其他窄带系统的干扰。     

满足FCC频谱限制的UWB脉冲设计算法研究

在超宽带通信系统中,满足FCC频谱限制的UWB脉冲波形设计是一个研究的热点.首先对高斯脉冲及其导函数的频谱形式进行理论推导及仿真实现,在此基础上提出了两种满足FCC频谱限制的UWB脉冲波形算法,并比较了各自的优缺点.     

基于粒子群算法的UWB脉冲优化设计

从提高脉冲的频谱利用率和数据传输距离的角度出发,分析了高斯脉冲性能参数(脉冲形成因子和微分阶数)对其频谱产生的影响,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的高斯导函数线性组合的超宽带(UWB)脉冲波形设计。仿真结果表明,基于粒子群优化算法组合的脉冲能够很好地满足FCC制定的室内辐射掩蔽标准,同时改善了系统链路性能。     

超宽带(UWB)辐射掩蔽的分段逼近

针对美国FCC关于超宽带传输系统提出的辐射掩蔽特性,提出了一种利用高斯脉冲波形组合分段逼近的方法。该方法通过选择适当的脉冲形成因子,利用不同的高斯各阶脉冲波形组合对各段掩蔽特性进行逼近,再对各段进行优化组合,能够获得更优的逼近掩蔽特性的组合脉冲串。最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

干扰抑制的UWB脉冲设计与性能分析

提出了一种新的带内（窄带或宽带）干扰抑制的超宽带脉冲的设计方法。采用不同幅度和延迟的高斯脉冲的组合来拟合抽样函数脉冲,实现了超宽带频谱屏蔽的高效逼近,并能够和带内的其他通信系统更好地共存。在介绍设计原理的基础上,给出了设计时域波形的具体实现及波形所对应的功率谱密度图,使其满足FCC频谱屏蔽的要求。同时,对于假设存在的带内干扰对波形进行类似的设计,使其具备抑制干扰的能力。最后,分析了TH—PSKUWB系统的传输性能,并和最佳单周期高斯波形进行了详细的比较,结果表明：其误码性能远远优于最佳单周期高斯波形。     

一种基于多频带PSWFs组合的CUWB自适应脉冲波形设计

本文简述了认知超宽带(CUWB)系统的工作原理,并从自适应频谱环境和兼容FCC频谱模板的角度出发,建立了基于频谱感知来动态构建CUWB系统自适应辐射掩蔽的机制。然后,利用PSWFs函数的特性,提出了一种基于多频带的回转椭球波函数(PSWFs)基的加权线性组合来设计CUWB自适应脉冲波形的算法。仿真结果表明,该算法所产生的脉冲波形不仅能满足CUWB系统频谱模板的要求,而且能自适应模板的动态变化。     

A novel ultra-wideband pulse design algorithm

We present a new algorithm to numerically generate pulses that not only have a short time duration for multiple access, but also meet the power spectral constraint of Federal Communications Commission (FCC) ultra-wideband (UWB) mask. In fact, applying our algorithm to the FCC spectral mask for UWB systems can lead to the design of multiple orthogonal pulses that are compliant. Our algorithm presents a flexible and systematic method for generating UWB pulses that have many advantages over the Gaussian monocycle pulse.     

UWB系统中天线性能对脉冲波形的影响

分析了超宽带无线系统中,天线在发射和接收过程中对基带脉冲信号波形的失真影响.采用了天线系统传递函数描述天线的辐射和接收特性,在暗室中对典型的超宽带印刷天线进行频域特性和时域特性的测量,给出了脉冲信号的辐射和接收过程.研究表明结合天线系统传递函数,可以设计出更符合FCC辐射功率掩蔽的脉冲信号,以及选取出波形保真系数最佳的本地模板信号,从而获得全局性能最优的超宽带系统.     

一种新的UWB通信脉冲设计

研究了基于FCC辐射遮蔽约束的超宽带无线通信系统超短脉冲波形设计方法.以具有不同形状因子和频谱搬移因子的高斯二阶微分脉冲为基函数,提出迭代组合和LMMSE（线性最小均方误差）组合的UWB（超宽带）脉冲设计方法.对采用迭代组合脉冲或高斯二阶微分脉冲的系统在高斯信道下的单链路误比特率、多址、多径等性能进行了仿真比较,验证了所提出的组合脉冲设计方法.