UWB系统中高斯脉冲信号特性的研究

通过对高斯脉冲UWB信号的数学框架研究,得到改变高斯脉冲形成因子和对高斯脉冲进行微分运算可以提高脉冲峰值频率和带宽的结论,由此能够获得理想的UWB脉冲。仿真结果表明,基于高斯脉冲组合可以获得逼近FCC标准的UWB信号,为分析UWB信号传输提供了理论依据。     

UWB信号波形及功率谱密度的分析

文章首先分析了理想随机的双极性数字调制UWB脉冲信号的功率谱密度,提出以高斯脉冲的高阶导数作为发射波形可以满足FCC对UWB信号的频谱规定;随后研究了DS-BPSK调制扩频方式下UWB信号的功率谱密度,计算了采用多种类型的扩频码序列和不同码长情况下UWB信号的PSD。     

高斯白噪声环境UWB接收机A/D转换精度要求

介绍了超宽带(UWB)脉冲位置调制(PPM)信号及其基本特点,详细分析了在加性高斯白噪声(AGWN)情况下的精度要求,最后给出结论只要4位分辨率就可以很可靠的检测出来淹没在噪声和干扰中的UWB信号.     

直接序列扩频超宽带信号分析

介绍了UWB通信的定义,分析了作为UWB信号载体的高斯信号的时频域特性,说明该信号适合于UWB通信系统.推导并分析了DS-UWB信号的功率谱,指出DS-UWB信号的功率谱是由发送脉冲信号的频谱和编码频谱共同决定.并且用计算机进行仿真,证实了伪随机码周期越长,频谱越平坦.     

矿井UWB信号功率谱分析及传输性能

为解决UWB信号对现有无线通信的干扰问题,深入分析了高斯脉冲的时域和频域特性,通过对高斯脉冲高阶求导的方法,增加时域波形过零次数,使之中心频率右移,满足FCC对UWB功率限制的规定。针对煤矿井下无线通信环境的特殊性,建立了信号发射功率、调制方法、传输速率与通信距离之间的关系,并仿真证明。     

直接序列扩频超宽带信号分析

介绍了UWB通信的定义，分析了作为UWB信号载体的高斯信号的时频域特性，说明该信号适合于UWB通信系统。推导并分析了DS-UWB信号的功率谱，指出DS-UWB信号的功率谱是由发送脉冲信号的频谱和编码频谱共同决定。并且用计算机进行仿真，证实了伪随机码周期越长．频谱越平坦。     

基于微波光子微分原理的灵活UWB信号产生方法

为了有效克服传统电子信号发生器在工作带宽和工作频率方面存在的电子瓶颈,满足未来光载超宽带系统应用需要,提出了一种光子学超宽带(UWB)信号产生方法。基于微波光子微分的原理,该方法在光域中对高斯脉冲进行灵活处理,进而实现UWB信号的产生。通过理论推导和计算机仿真,对所提方法进行了分析与验证,结果表明,该方法可根据需要实现多种UWB信号波形的产生与调制。此外,通过对系统进行优化配置,还可在输出UWB信号的功率谱中引入一个频率可调的零点,从而避免UWB信号与现有WiFi信号之间的相互干扰。     

基于自适应脉冲形成因子的超宽带脉冲波形设计

针对各国不同的超宽带(ultra wide band,UWB)辐射掩蔽要求和传统脉冲设计方法的功率谱利用率低等问题,提出一种自适应脉冲形成因子的UWB脉冲波形设计方法。通过分析各阶高斯导脉冲函数特征选取前十一阶高斯导脉冲函数作为基函数,根据辐射掩蔽标准自适应的计算出各阶高斯导脉冲函数的脉冲形成因子。以最小均方误差(minimum mean square error,MMSE)为准则,采用迭代算法选取权重系数,并对其进行线性组合,以达到最优化脉冲波形的目的。仿真结果表明,所设计的脉冲功率谱最大限度的逼近美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission,FCC)规定的辐射掩蔽标准,标准化有效信号辐射功率(normalized effective signal radiated power,NESP)为95. 23%,比传统最小二乘法(least squares method,LSE)频谱利用率高,且适用性强。     

基于FHN神经元模型的UWB信号检测方法

针对FHN模型检测UWB信号时需要已知UWB信号和调节噪声强度来产生随机共振的局限性,研究分析了FHN模型系统参数与发生随机共振现象的关系,推导了新的输入输出互相关函数,提出了基于新互相关函数的参数调节FHN模型检测新方法。采用新方法对强噪声中的UWB脉冲信号进行检测并对该方法的检测性能进行了仿真比较与分析。仿真结果表明,新方法可以较为准确地检测到淹没在强噪声中的未知UWB脉冲信号,是一种低信噪比非合作下检测UWB信号的方法。     

一种超宽带脉冲的设计新方法

以最大限度地接近FCC（联邦通信委员会）辐射掩蔽要求为目标,以具有不同波形形成因子、不同阶次的高斯脉冲导函数为基函数、利用遗传算法来优化权重系数向量,提出基于遗传算法优化权向量的高斯导函数线性组合的超宽带（ultra-wideband,UWB）脉冲设计。以FCC对UWB系统室内辐射功率的限制进行实验,结果表明,与二阶高斯微分脉冲、随机组合脉冲相比,基于遗传算法的组合脉冲能够较好地满足FCC制定的室内辐射掩蔽标准,同时减小了误码率。