应用传输参考信号改进的超宽带差分相关接收机

基于传输参考信号的思想，将其扩展到一组多个信号，提出了一种改进结构的超宽带（UWB）差分相关接收机，经过理论分析和UWB室内多径信道仿真表明，该方法检测性能优于传统的差分自相关法，在0～4m近距离时尤为突出，同时结构复杂度较低，便于实现。     

超宽带传输参考接收机性能分析

在确定超宽带传输参考接收机模型的基础上,分析了基本TR接收机的误码性能,并在AWGN信道下进行了系统建模。仿真分析的结果表明,接收机的性能与脉冲对的重复数Ns、码元的积分时间以及接收机输入噪声带宽的大小之间均有规律可循,其适宜条件：Ns取3～5,标称积分时间等于脉冲宽度,噪声带宽应在保持正常接收时误码率为10-4或更低的水平选取。     

改进参考信号的差分发送参考UWB自相关接收机

针对超宽带(UWB)差分发送参考(DTR)自相关接收机参考信号中含有的较强噪声分量严重影响了其性能的情况,提出了改进参考信号的差分发送参考( MRDTR)自相关接收机.首先通过将前一符号周期内各帧的接收信号相加取平均作为解调当前符号的参考信号,通过平均减少了参考信号中噪声的影响,然后将当前符号间隔内各帧的接收信号与参考信号进行相乘积分,随后将码元内各帧积分结果进行相加,最后通过判决恢复发送的符号通过改进参考信号,改善了接收机的误比特率性能,并分析了该接收机在可分辨多径信道中的理论误比特率性能.理论分析和仿真结果证实MRDTR自相关接收机的误比特率性能明显优于DTR接收机.     

两种超宽带发射参考接收机及其性能比较

在相同冗余度下对比研究调制技术和编码技术的性能指标,以图改善超宽带发射参考(TR)接收机的工作效果。从理论上推导基于调制的平均TR接收机和基于BCH编码的TR接收机的误码率表达式,并对其在多径信道下的检测性能进行Matlab仿真和比较。结果表明:BCH编码在近距离高信噪比时降低TR接收机的误码率效果更好;平均TR调制在远距离低信噪比时更有优势,但随参考信号个数增加性能增益将变得十分有限。     

码正交发送参考超宽带协作性能分析

将协作技术引入码正交发送参考超宽带系统之中。建立了码正交发送参考超宽带协作模型;采用抽样扩展分析方法,推导了码正交发送参考超宽带系统在放大转发、最大比合并协作方式下的误码率一般表达式;通过数值计算分析对比了非协作与协作场景下COTR-UWB系统的误码率性能。仿真结果表明,该协作系统在最佳积分时间下可获得六阶分集增益。最后分析讨论了时间带宽积、脉冲个数以及瞬时信噪比对系统误码率性能的影响。     

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.     

超宽带组合脉冲优化设计及其性能分析

研究了高斯导脉冲优化组合的超宽带(UWB)脉冲设计方法。利用微分因子的能量搬移作用和脉冲形成因子的频谱扩展作用,构造了优化的高斯导脉冲,结合室内室外的辐射掩蔽标准,通过约束条件下的最小均方误差算法导出权重因子的最优解,设计了一种能在全频段同时满足室外和室内两种传输环境的通用性UWB组合脉冲。仿真结果表明,这种组合脉冲不仅具有良好的逼近能力,而且具有多用户干扰环境下的最佳误比特率性能。该设计方法对给定频谱下的UWB合理化设计具有重要的参考价值。     

码域发送参考脉冲超宽带系统的多路并行传输方法

在码域发送参考脉冲超宽带通信系统的基础上,面向较高速率数据传输的应用需求,研究了码域发送参考脉冲超宽带通信系统的多路并行传输方法,推导了多路并行传输结构在加性高斯白噪声和多径衰落条件下的误码率表示,并与原码域发送参考系统的基本性能进行了仿真分析和比较。通过研究表明,该方法可以有效提高码域发送参考脉冲超宽带通信系统的信息传输速率,并且在中低信噪比条件下具有优于码域发送参考脉冲超宽带原型系统的误比特率性能。     

Pre-Rake合并超宽带无线接收机的性能

基于IEEE802.15.3a的UWB信道模型,采用BPSK调制研究了UWB系统中使用Pre-Rake合并方法的接收性能。Pre-Rake合并接收机不仅具有较低复杂度,而且可以有效地克服码间干扰。仿真结果表明,在CM1,CM2,CM3,CM4任意一种信道环境下,随着传输速率的提高,Pre-Rake的接收性能明显高于传统Rake接收机。     

CoMP下行传输系统的联合最优参考序列设计

针对多小区协作传输系统, 首先给出了频偏估计和信道估计的Cramer-Rao Bound (CRB) , 作为理论上最优的训练序列的设计准则;然而通过分析发现, 基于CRB的最优参考序列设计准则中不仅包含了信道的因素, 而且还包含了协作基站频偏值的影响.由于基于CRB的最优参考序列设计过于复杂, 因此转向次优的基于最小均方误差 (MSE) 的参考序列设计准则, 并通过分析得出该准则下的最优参考序列是高斯序列.最后通过仿真, 验证了高斯序列在最大似然估计下的性能.仿真结果显示:高斯序列检测性能逼近理论最优值CRB;通过与其他序列的检测性能进行比较, 验证了其性能增益.     

新的基于能量捕获的快速UWB同步算法

提出了一种基于能量捕获的超宽带同步算法。通过发送精心设计的训练序列和使用符号率的采样值,可以计算出符号头部能量和尾部能量,然后根据这两个能量值与同步参数的关系估计出同步参数。在信道信息未知的情况下,本算法可以实现帧量级的同步,在信道信息已知的情况下,可实现任意精度的同步。由于不需要复杂的搜索过程,本算法具有计算复杂度低、同步速度快的优点。仿真结果表明,本文所提算法的性能优于已有同类算法。     

非理想功率控制下超宽带系统多用户性能分析

针对超宽带系统中现有的技术及硬件水平难于实现理想的功率控制,使系统的误码性能下降的问题,提出一种非理想功率控制下超宽带系统的多用户模型,得到系统的平均误码率,并同理想功率控制系统之间的平均误码性能进行了比较.结果表明:随着信道衰减系数、用户数和数据传输速率的增加,两者之间的差距逐渐变大.在各种参数条件下,用户传输速率的上限都随着系统用户数的增大而减小,而且减小的速率越来越慢.     

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。     

超宽带窄脉冲信号发生器的设计与实现

采用双极型射频晶体管,利用其雪崩特性设计了具有双管并联结构的超宽带窄脉冲发生器,并对其电路及雪崩工作原理进行分析,用ADS 2008进行设计与仿真,讨论了宽带匹配问题,制作了射频电路板.超宽带窄脉冲发生器实物测试结果显示,双极性单周期脉冲脉宽为981.3 ps,脉冲幅度约为3V.     

超宽带脉冲对全球定位系统的潜在干扰

结合已有的超宽带(UWB)信号对全球定位系统(GPS)接收机的干扰实验,分析了不同脉冲重复频率(PRF)的超宽带脉冲信号对全球定位系统的潜在干扰.这些干扰主要是对中心频率为1176.45±12MHz的GPS接收机.     

宽带系统中低复杂度RAKE接收机的性能研究

基于IEEE 802.15.3a建议的超宽带密集多径信道模型,对采用最大比和等增益两种合并方式的RAKE接收机的高速超宽带通信系统的性能进行了研究.理论分析和计算机仿真结果表明,在密集多径环境下,采用复杂度相对较低的等增益合并SRAKE接收机,可以使通信系统达到良好的误码率性能,所以其更适合于超宽带通信系统.     

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.