超宽带脉冲无线通信系统中的同步技术

讨论了超宽带（UWB）脉冲无线通信系统中的同步问题,总结了目前的研究现状。首先讨论了UWB脉冲形状和信道模型,然后从信号处理角度分析了UWB同步问题,比较性地研究了基于检测理论和估计理论的UWB同步技术。分析了目前基于这两种理论的主要同步方法、特点和性能,并指出了今后UWB脉冲无线通信系统中同步面临的主要问题和研究方向,对于UWB同步技术的研究有一定的指导意义。     

一种新型的超宽带同步捕获方案设计

基于非相干能量检测接收系统并结合传统的相干接收的滑动相关搜索思想与数据导频辅助方法,提出了三路串并行结合导频辅助的同步捕获方案.首先,在基带电路利用一路可控积分器,并采用步长搜索来获取系统的同步时钟.然后,通过对其他两路积分器进行同步搜索,来获取细同步信号和定位信息.给出了该同步方案的工作流程和关键模块,并进行时序仿真与波形分析.     

矿井移动通信系统中的一种位同步方案

针对矿井通信设备的特殊要求,利用收发信机控制器的定时器模拟数字锁相环来实现位同步。有效地简化了硬件设计,代价只是在每个时隙的信令或语音数据之前加一个方波序列作为位同步,经过位同步序列的调整,使其后的数据在电平的中央被控制器采样,以保证数据正确,根据TDD方式下通信系统对钟频率稳定度的要求,计算并确定了基站和移动台的晶振精度。     

一种变步长超宽带同步捕获的方法

针对跳时超宽带系统中多径和窄脉冲引起的平均捕获时间长、捕获精度低等问题,提出一种用于改进平均捕获时间和捕获精度的变步长同步捕获的方法。算法采用非连续搜索并利用多个门限有效调整搜索步长,整个搜索过程遵循由粗到精的快速搜索策略。本文对该算法的平均捕获时间进行性能分析,并在基于脉冲体制的跳时超宽带系统仿真中将其与经典算法进行比较,采用平均捕获时间和捕获精度作为衡量标准。     

一种超宽带变频锁相环的研制

取样变频之后,通过数字和模拟两个环路对窄脉冲源信号进行锁相。数字环路控制脉冲源以IOKHz为最小步长变化频率,模拟环路通过对取样中频的鉴相反馈控制脉冲源频率的微调,从而得到精准的脉冲源和稳定的中频信号。测试证明了设计方法的正确性和可行性。     

一种稳定的直扩超宽带系统快速同步算法

本文分析了超宽带通信系统中同步算法的特点及其重要性,提出了一种快速捕获最大能量值路径信号的同步算法,利用室内多径信道的传输特性和多假设快速同步算法的特点,通过快速捕获具有最大能量值路径信号来实现稳定的定时同步。文中推导了平均捕获时间的表达式,并进行了仿真实验。结果表明,与已有的各种快速算法相比,本文推荐的算法具有更快速、更稳定的同步性能。     

一种可用于超宽带通信的同步混沌脉冲位置调制方法

基于混沌脉冲位置调制(CPPM)提出了一种新型可用于超宽带冲击无线电(UWB-IR)的通信方案———同步混沌脉冲位置调制(SCPPM)。该方案克服了混沌脉冲位置调制方法存在的问题,具有保密性好、可靠性高等优点。文中在有噪声和滤波的情况下对新系统进行多次仿真,用比特误码率(BER)和比特信噪比(Eb/N0)的关系刻画了新方案的性能并与CPPM系统进行了比较。分析和仿真表明,在理想误码性能相同的前提下,提出的新系统在非理想定时条件下具有比CPPM系统更好的解码性能。     

基于ESPRIT法的UWB系统同步与信道联合估计

提出基于ESPRIT算法的超宽带系统同步-信道联合估计算法.首先对接收信号进行傅立叶变换,由傅立叶变换结果计算自相关函数,基于自相关函数的信号子空间构造矩阵束,把同步、多径时延估计转化成矩阵束的特征值求解问题.求解出时延后再进一步求解信道参数.     

锁相环作抑制载波跟踪环的最大似然函数估值

讨论了锁相环作为抑制载波跟踪环的最大似然估计 ,并由此得到一种近似最佳的环路形式。     

一种跳时超宽带无线电信号的高效同步捕获方法

为了实现高效的跳时超宽带无线电信号的同步捕获,主要研究了超宽带无线通信中跳时序列码的同步技术,对捕获过程中的两个主要性能指标,即平均捕获时间和捕获概率进行了深入的分析,提出了一种适于超宽带无线通信跳时码的同步捕获方法--二维空间下的菱形捕获法.计算机仿真结果表明,该捕获方法工作原理简单、捕获速度快、硬件复杂度低,是超宽带冲激无线电的有效捕获方法之一.     

一种感应加热电源频率跟踪控制系统

针对感应加热电源中负载回路谐振频率时变的特点,在以IGBT为功率开关的2kW感应加热电源中,设计并实现了一种频率跟踪控制系统。该系统通过Hall电流传感器、电压比较器和CD4046锁相环对负载电流实现了频率跟踪,使逆变器工作在功率因数接近于1的准谐振状态。通过试验验证,电路简单可靠,运行良好。     

一种新的有效抑制相位噪声的载波恢复环路

相位噪声对高阶OAM解调器的性能有很大影响,而载波恢复环路与相位噪声密切相关．通过理论分析和性能仿真,优化了载波恢复环路的位置及环路滤波器的参数,使之能有效地抑制相位噪声．将该载波恢复环路应用到DVB—C解调芯片中,芯片测试结果说明该解调芯片抑制相位噪声能力较强,性能上达到了准无误码（QEF）的标准．     

直线电机伺服系统模糊零相差跟踪控制

零相差跟踪控制方法可以提高伺服系统跟踪性能,但仍存在鲁棒性不强和增益误差的问题.对此提出误差增益补偿算法以减小增益误差,并进一步用模糊补偿替代增益补偿以提高系统的鲁棒性.数字仿真结果表明,新方法具有简单、实用的特点,可以有效地提高伺服系统的跟踪精确性和鲁棒稳定性.     

变增益零相位跟踪控制交流位置伺服系统研究

针对交流位置伺服系统中零相位跟踪控制器对建模误差、系统参数变化相当敏感的缺点,提出了一种简单有效的设计零相位跟踪控制器的方法──变增益零相位跟踪控制,仿真结果表明,采用这种零相位跟踪控制器来减少位置伺服系统的跟踪误差是十分有效的．     

适用于多边带频分复用超宽带系统的CMOS频率综合器

采用整数分频锁相环、单边带混频器、多相位滤波器、频率选择器设计了适用于多边带频分复用超宽带系统的频率综合器.该频率综合器可以产生3.432,3.96,4.488 GHz 3个频率信号,仿真结果表明该电路提供大于35.29 dB,边带杂散抑制性能,频率信号之间的切换时间小于1.35 ns,相位噪声积分为2.62°,满足了超宽带通信系统收发机对于本地时钟性能的要求.频率综合器采用0.18μm RF CMOS工艺设计,在1.8 V电源电压下,总功耗为66.6 mW.     

带有导频的宽带通信中新的圆轨迹信道估计算法

在分析双径信道模型及线性信道估计算法的基础上提出了一种新颖的简单而有效的圆轨迹信道估计算法,并基于OFDM系统在不同的信道模型中分别对两种信道估计算法进行了计算模拟和比较,证实了圆轨迹信道估计算法的有效性。     

一种移动机器人跟踪机动目标的方法

针对机器人跟踪机动目标,提出了一种完整探测、估计的方法.利用单目视觉定位被跟踪目标的方位,再融合激光数据来获取目标的空间位置.基于"当前"统计模型,将获取到空间位置作为观测信息,采用自适应卡尔曼滤波算法,对机动目标进行跟踪,并准确预测其位置、速度及加速度信息.为验证本方案,使用一个Pioneer 3-AT作为主动机器人,及一个AmigoBot机器人作为被跟踪目标进行实验.结果显示,提议的方案可行,其精度满足实际应用的要求.     

超声马达的调相调速控制系统

分析了超声马达调相调速的机理 ,提出了基于单片机控制的超声马达调相调速系统 ,并且对该系统的重要环节进行了原理研究 ,设计了实用的压频变换移相控制电路、功率驱动放大电路及反馈检测电路。实验表明 ,该系统具有低速起动平滑 ,线性度好 ,无需换向开关 ,调相调速范围宽等优点。此外该系统对谐振频率实施在线搜索跟踪 ,保证了超声马达的优良性能不变     

一个基于知识的目标跟踪信息处理系统

提出了一个基于知识的目标跟踪信息处理系统，系统采用结构化的黑板模型．领域知识不仅用来指导高级的目标识别与跟踪，也用来指导低级的图像分割．研究了一种不确定性知识的表示方法和推理模型，知识用产生式规则和过程表示．实验表明，所提出的方法是切实可行的．基于知识的目标跟踪系统在目标识别、跟踪精度、抗干扰能力和自适应能力等方面比传统方法优越．