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。     

分布式光纤传感系统相位还原的色散特性

在强度调制型光纤传感系统中,光脉冲的传播会受色散的影响而产生展宽效应.为了研究色散对相位调制型光纤传感系统相位传输特性的影响,本文对该系统获得的相位信号受色散的影响进行研究评估.该研究是基于宽光谱白光光源Sagnac结构的分布式光纤传感系统,分别使用正弦信号和脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行相位调制,并还原出相应的相位调制信号;作为对比,在另一强度调制型光纤传感系统中,用相同参数的脉冲信号对在不同长度传感光纤里传输的光进行强度调制.结果显示,在强度调制型光纤传感系统中获得的脉冲信号会发生明显的展宽,但在相位调制型光纤传感系统中还原出的相位调制信号脉宽展宽明显小于强度调制型系统.     

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。     

基于相位抖动的脉冲超宽带功率谱平滑技术

提出一种抑制UWB发射信号离散功率谱线的方法,通过在发射的脉冲中加入随机相位,可以使UWB信号的功率谱变得平滑从而提高系统的功率利用率.与传统基于跳时调制的功率谱平滑方法相比,该方法具有更好的平滑效果和更低的实现复杂度.理论分析和计算机仿真结果验证了所提方法的有效性.     

基于半导体光放大器中增益饱和效应的doublet信号源研究

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)中增益饱和效应产生doublet信号源的方案.在该方案中,高斯脉冲光信号沿传输方向从SOA的左侧输入,doublet信号从SOA的右侧输出,光带通滤波器用来滤除自发辐射噪声(ASE).此外,该方案只使用了一个光源和SOA,具有结构简单、易于控制,且不需要复杂的色散管理.利用Optisystem7.0软件进行了仿真研究,分析了消光比、脉冲宽度、输入信号功率、调制速率、光源波长等参数对产生的doublet信号的影响.结果表明该方案对输入信号波长不敏感,给出了相关参数的优化范围.     

PMD恶化信号的同步调制再生

偏振模色散(PMD)是高速光通信的主要技术限制.为了处理PMD造成的光信号恶化,该文采用了同步调制再生的方法,从理论上分析了同步调制再生的PMD容限,证明在装置参数不变的情况下,可再生群时延差(DGD)值在0～35 ps之间变化的PMD恶化信号;通过调整参数,可再生DGD值高达50ps的PMD恶化信号.在实验上用同步调制的方法实现了DGD值在0～35 ps PMD恶化10 Gb/s归零码信号的再生.结果表明该方法勿需准确测量PMD值,响应速度与光信号传输速度相同,没有滞后现象,能应用于较大范围内PMD恶化信号的自动恢复.     

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。     

反射型光纤信号干涉调制器

利用光纤传输系统中菲涅耳反射所产生的反射回波和多光束干涉效应设计了一种反射型光纤信号干涉调制器.实验中从X型光纤耦合器输入端输入光波,从输出端输出光波并入射到晶体表面上.将调制信号以电压形式加载于压电陶瓷管用共伸缩振荡来控制光纤端与晶体表面间距离,光信号在光纤端面与晶体表面发生菲涅耳反射产生的回波发生多光束干涉效应,实现对反射光的调制,从光纤耦合器的回波端输出被调制的回波光信号.这种光纤信号调制器主要针对光的振幅调制,实验中获得调制度约为44%,信噪比约为13 dB,带宽约为200 kH z.具有价格低廉、调制度高的特点,可应用于光纤传输信号的调制及信号斩波等.     

基于DSP的LFM脉冲引信信号模糊函数计算及参数提取研究

为了提高引信干扰机的干扰性能,该文提出了一种基于模糊函数的线性调频脉冲引信信号参数提取以及利用数字信号处理器实现的方法。该方法首先对接收的信号进行二维自相关变换,即计算信号的模糊函数,然后结合信号本身的特性,在相关域提取信号的调制参数,最后通过美国德州仪器公司的数字信号处理器TMS320C6416芯片对该方法进行硬件实现。仿真结果表明该方法不依赖任何先验信息,即能有效地提取出信号的调制参数,且具有良好的抗噪声性能,测试结果验证了系统具有高的可靠性和实时性。     

跳时M元双正交脉冲位置调制超宽带通信性能研究

针对目前超宽带（UWB）通信调制方式传输效率低下、误码率过高的问题，提出了采用跳时M元双正交脉冲位置调制（TH—MBPPM）改善系统性能的方法．TH—MBPPM方法将需要传送的多个信息比特分别调制到信号的幅度和位置上，同时在信号中加入伪随机跳时码，解调端采用概率密度函数的方法对各匹配滤波器输出端的多址干扰成分进行精确的计算，将所有干扰信号建模为高斯白噪声并根据最大似然准则对接收的信号进行判断，得到了系统误符号率的封闭表达式及其简化的计算表达式，该表达式精确地反映了系统的误符号率性能且计算复杂度较低．与跳时M元正交脉冲位置调制UWB通信系统相比，TH-MBPPM方法误符号率更低，且系统复杂度降低了50％。     

带干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法

针对超宽带信号与其他窄带无线接入信号之间的频谱重叠和相互干扰问题,研究了具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生技术,提出了一种具有干扰回避能力的光子学超宽带信号产生方法。基于相位调制-强度调制转换原理,实现了超宽带信号的光子学产生;同时结合对干扰回避的考虑,利用一个光学窄带陷波器结构,在系统输出的超宽带信号频谱中引入了一个频谱零点。通过理论分析和计算机仿真验证了所提方法的性能。研究结果表明,所产生的超宽带信号中,频谱零点的深度可达到30dB,且频率位置可灵活调谐,能有效回避超宽带信号与现有窄带无线接入信号之间的干扰。     

基于多卫星伽利略E1频段中频信号的生成方法

为了模拟二进制偏移载波BOC(1,1)调制下的多卫星伽利略信号,提出了一种伽利略E1频段数字中频信号的生成方法.其中,通过模块化和图形化设计,逐层细化而拟合伽利略信号所需步骤,包括扩频码的产生、BOC调制的实现以及导航信息、载波和可调噪声源的叠加,并通过信号的自相关及其捕获等处理.结果表明,所生成的信号具有伽利略E1频段BOC(1,1)调制的信号特征,其信噪比和多普勒频移可调,可用于软件接收机的信号处理解算.     

异步脉冲无线电超宽带系统的渐近带宽

针对异步跳时脉冲无线电超宽带(impulse radio ultra-wide band,IR-UWB)多用户系统中存在多用户干扰,分别推导了当多用户干扰相对于输出噪声能以高概率忽略不计时密集网络和扩展网络所需的IR-UWB信号渐近带宽.理论研究表明所得到的IR-UWB信号渐近带宽与网络内的用户数成正比,而且密集网络所需的IR-UWB信号的渐近带宽远大于扩展网络的.当IR-UWB信号带宽满足理论渐近带宽时,多用户系统的差错概率就简化为单用户系统的差错概率.     

基于Chirp组合信号调制的多址技术

为了最大程度降低多址干扰对系统性能的影响,提出了一种新的基于Chirp组合信号调制的多址技术。在充分利用系统带宽的情况下,结合调频率和初始相位设计一组正交性较好的多址信号来抑制用户间的多址干扰,进而提高系统的误码率性能。仿真结果表明,在不显著牺牲系统性能的情况下,利用Chirp组合信号调制的多址技术可以容纳更多用户同时接入系统;与基于二进制正交键控调制的多址技术相比,系统误码率性能至少提高5 d B以上。     

Range Extension and Channel Capacity Increase in Impulse-Radio Ultra-Wideband Communications

We theoretically analyze the channel capacity of a 5th-order Gaussian pulse-based ultra-wideband (UWB) system and experimentally demonstrate 2 Gbit/s UWB-over-fiber transmission systems incorporating wireless transmission. Both electrical and photonic UWB pulse generation methods are employed and its performance is compared. By utilizing optimum UWB pulse design and employing a digital signal processing (DSP) receiver, a bit-error-rate above the forward error correction (FEC) limit for 8 meters of wireless ...     

UWB多径信道调制方式的误码率分析

为了研究Ultra-Wideband(UWB)系统中可分辨多径分量和不可分辨多径分量携带信号的误码率问题,利用Radio Activated Key Entry(RAKE)接收机的分集技术,在信号发射端分别采用 Binary Phase Shift Keying (BPSK)和Pulse Position Modulation(PPM)调制方式,从这2种调制方式的解析式入手,推导出BPSK与PPM在可分辨和不可分辨多径分量下误码率表达式,并针对在相同叉指数和信噪比下,分别对这2种多径分量信号在不同调制方式下的误码率进行仿真分析.仿真结果表明,在相同调制方式下,可分辨多径的抗误码率性能要优于不可分辨多径的情况.而且,采用BPSK调制无论是可分辨多径还是不可分辨多径,在抗误码率性能上,均优于PPM调制方式.     

MPPM软判决方案及其在超宽带通信中的应用

脉冲位置调制(PPM)是一种非常适用于超宽带通信的调制方式,现有的对于M元脉冲位置调制(MPPM)译码都是通过硬判决进行的.软判决充分利用了接收信号信息,因而能更有效地实现信号解调.理论推导出了脉冲位置调制的软判决实现方法.仿真结果显示了在AWGN信道中,基于该方法的软译码误码性能比传统的硬译码性能有很大的优势,该方案可用于超宽带通信.