超宽带无线电系统跳时技术的研究

超宽带无线电系统中最常用和最典型的信号是时域上的极窄脉冲串。为了使超宽带系统的功率谱进一步平滑,增强系统隐蔽性和保密性,超宽带无线电系统往往都要破坏窄脉冲串的周期性,使所发射的相邻窄脉冲间的时间间隔进行伪随机的跳变。文章对超宽带基本理论、窄脉冲串时间间隔跳变的相关原理进行了介绍,提出了具体实现方法,给出了对实验样机的测试结果。     

基于跳时超宽带通信系统的容量仿真

讨论了一种用截止速率来表达TH-UWB信道的实际容量的新方法。这种方法不需要综合数据,可以直接用截止速率来直观地表达TH-PPM-UWB系统多用户容量。仿真结果表示,通过在理想功率控制下引入的扩展因子,可以直观地观察到不同的扩展因子直接影响着系统截止速率与用户数和信噪比之间的关系。并且将截止速率算法与传统的Monte Carlo仿真进行了对比,证明截止速率的计算是一个近似表达信道容量的简单有效的方法。     

TRPC-UWB通信系统基于不同调制方式的性能分析

为了克服传统TR系统因延迟线过长而在实际中难以实现的问题,传输参考脉冲簇(Transmitted Reference Pulse Cluster,TRPC)系统作为传输参考(Transmitted Reference,TR)系统的一种改进方案,成为一种颇具潜力的非相干超宽带(Ultra-WideBand,UWB)通信系统。TRPC系统最初采用二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)的调制方式,虽然基于这种调制方式的TRPC系统性能已明显优于传统TR,但是为了满足不同应用场合在复杂度及成本方面的要求,有必要进一步研究多种调制方式在TRPC系统中的性能。因此,以OOK、BPSK-PPM及BPSK三种调制方式为研究对象,分析、比较它们在TRPC系统中的性能。理论分析以及MATLAB仿真结果表明,在实现TRPC系统时,需要根据复杂度、成本及误码性能等方面的要求选择合适的调制方式。     

基于NS2的UWB MAC层资源分配算法仿真

超宽带（UWB）技术是家庭无线个人域网的热点研究技术,而其MAC层的资源分配算法对整个网络的传输性能具有极其重要的作用。文中运用NS2网络仿真软件对UWB MAC层协议之一IEEE 802.15.3进行了仿真分析,搭建了微网结构,分析了网络性能参数,重点分析了一种动态分配算法提案在UWB高速网络下的性能。     

基于脉冲位置幅度调制的距离速度同时测量

针对传统波形方法在多普勒激光雷达测量目标距离和速度的应用中不能同时获得高测量精度的问题,提出一种使用位置和幅度同时调制的测量信号波形,以解决距离和速度测量精度之间的矛盾,同时使两个参数测量之间相互独立,并分析了该方法应用于智能驾驶道路环境中目标距离和速度测量的可行性.首先,讨论典型调制方法在同时测量目标距离和速度方面存...     

基于超宽带室内定位联合算法的研究

针对超宽带室内定位系统中的测量误差较大问题,提出了一种基于双路飞行时间测距方法来减小时钟偏移误差的解决方案。本方案针对静态和动态的待测节点的运动特性,通过对待测节点的运动状态检测,提出了一种联合算法,其中,静态定位采用了最小二乘估算法来得出节点坐标,并通过MATLAB仿真显示该节点坐标位置;对于动态跟踪问题,由于物体遮挡和运动轨迹等因素导致最小二乘法无法准确估计节点位置,针对这一问题,利用扩展卡尔曼滤波算法跟踪预测待测节点位置,从而改善定位效果。仿真结果表明,静态定位误差可以控制在6%以内,对比静态定位采样,动态跟踪算法精度提高了20%。实验证明,该算法可靠有效,满足室内定位的基本需求。     

基于小波去噪的室内超宽带定位算法

针对室内复杂环境所引起的NLOS误差,提出了一种利用小波良好抑制噪声特性的室内定位优化算法,选定IEEE 802.15.4a模型为超宽带室内无线定位的普适模型,在室内传统定位算法基础上利用小波去噪消除NLOS误差,从而改进优化了到达时间差定位算法(TDOA)。仿真结果表明,该算法较Chan算法和LS算法定位精度高,具有可行性。     

基于UWB/PDR的组合室内定位算法

为了提升室内定位系统在复杂环境中的实用性,提出了带非视距检测的超宽带(UWB)/行人航迹推算(PDR)组合定位方法。该方法过滤了UWB测量由于非视距(NLOS)带来的有害数据,采用残差状态量的卡尔曼滤波将UWB和PDR的有效数据进行融合,避免了由于系统非线性带来的近似误差,提升了组合系统的定位精度和鲁棒性。仿真和实验结果表明,组合定位系统能够消除非视距的影响,始终比单个系统定位精度高,其定位误差90%在1 m以内,为基于室内定位的应用提供了可靠的基础数据。     

一种基于卡尔曼滤波的超宽带室内定位算法

为了减小室内环境中障碍物对超宽带(UWB)传感器测距结果的影响,提出了一种基于卡尔曼滤波(KF)的超宽带室内定位算法.利用超宽带接收信号的信噪比区分视距和非视距环境,给出了超宽带传感器测距性能最小二乘标定模型,减小测距系统误差;判断相邻测距差分是否在阈值范围内,否则用卡尔曼滤波先验估计替代后验估计处理测距结果,由此减弱多径效应和非视距误差对测距的影响;用扩展卡尔曼滤波器(EKF)实现室内定位.实验结果表明:算法在复杂室内环境中可达到亚米级的动态实时定位精度.     

超宽带室内修正S—V信道模型的仿真与分析

信道模型是无线通信系统研究和设计的基础.介绍了超宽带室内无线通信信道模型,给出了泊松过程模型、△-K模型、S-V模型以及IEEE802.15.3a模型等典型UWB信道模型的建模方法和特征,针对室内信道多径分量的成簇到达特性提出了修正的S-V信道模型并对其进行仿真.仿真结果表明,该模型能较好的反应UWB信道的特征参数.     

基于全质心-Taylor的UWB室内定位算法

针对室内环境下的非视距(NLOS)传播给定位精度造成较大误差的问题,通过对超宽带(UWB)定位模型进行分析,提出了一种基于全质心-Taylor的混合定位算法.采用对测距误差不敏感的全质心算法将锚点测距数据分组运算,获得目标节点的初始粗定位信息,采用质心修正算法对粗定位节点进行优化运算,从而确定Taylor级数展开初值,再进行迭代求解,进行第二次精细定位.实验结果表明:与Chan-Taylor算法、最小二乘估计(LSE)-Taylor算法相比,本文算法定位精度有明显提高.     

A nonlinear discrete system equivalence of integral pulse frequency modulation systems

In this paper a study of the effect of integral pulse frequency modulation (IPFM) on single-input single-output feedback control is attempted. For zero input such systems can be reduced to a nonlinear discrete system. Lagrange stability concepts are used for the stability study of such systems. A step-by-step procedure is devised for the construction of the state trajectories of the IPFM system. This has been applied to a second-order plant where it is shown that instability, asymptotic stability in the large, and asymptotic stability in the Lagrange sense are exhibited by such systems. It is also shown that in IPFM systems, the periodic oscillation that exists depends on the initial state. The equivalence concepts of such systems are reviewed critically, and the limitations of the method are pointed out. Further research in this area of feedback modulation is proposed and discussed.