非带限冲激信号的一种低通采样和重建方法

提出了非带限冲激信号的一种低通采样和重建方法,将冲激信号通过低通滤波器后,按照信号新息率进行采样,然后对采样得到的离散时间信号进行傅里叶变换,采用最小二乘零化滤波算法可以准确地重建原始冲激信号。在冲激信号个数较大及受到噪声影响时,最小二乘零化滤波算法性能恶化,通过适当提高采样率,使用奇异值分解重建算法,可以获得理想的重建结果。分析和仿真结果证明,所提出的非带限冲激信号低通采样和重建方法,能够以较低的速率进行采样和恢复原始冲激信号,并具有良好的抗噪声性能。     

新型超宽带脉冲探地雷达接收机的设计与研制

基于等效时间采样原理,提出了一种新型超宽带脉冲探地雷达接收机的设计方法,并研制了实用的超宽带接收机模块,其关键电路包括皮秒级采样脉冲产生电路、肖特基二极管平衡取样门、信号保持与放大电路以及微带魔T结构。该接收机的采样带宽为4 GHz,与理论计算值相一致,采样效率高达40%。实验测试表明,接收机等效采样后重建的基带信号波形与原始微波信号形状吻合度好,证明该接收机具有良好的超宽带特性,满足脉冲探地雷达回波信号接收要求。     

基于压缩感知和递归最小二乘的IR-UWB信道估计算法

为了减轻脉冲无线超宽带(impulse radio ultra-wide band, IR-UWB)接收机高采样频率的负担,提出了基于压缩感知和递归最小二乘的低采样率信道估计算法。该算法先令接收到的训练符号通过随机滤波器,并对其欠采样,对采样到的信号进行递归最小二乘计算,最后利用压缩感知重构算法得到信道参数的估计值。提出的算法能够在低采样率的情况下对IR-UWB信道参数进行有效估计。该算法一方面降低了接收机对于模数转换器的要求;另一方面,低采样率产生较小的数据量,从而降低了估计算法的计算量。     

基于加窗非均匀采样周期信号重建改进方法

提出了一种基于窗函数正弦参数估计的重建非均匀采样周期信号迭代算法。该算法将非均匀采样值利用加窗正弦参数估计算法得到迭代初始值 ,然后利用最小化误差能量方法 ,求出迭代算法公式的自适应系数 ,最后重建原信号 ,可以在较少迭代次数下得到相当精确的结果。计算机仿真实验结果与已有算法比较证明了该方法的有效性和先进性     

基于IEEE 802.15.4a信道的超宽带脉冲信号仿真研究

针对超宽带通信技术在远距离、低速率、精确定位方面的应用,对超宽带脉冲信号波形设计和特性进行了研究。采用了优化组合的方法进行了超宽带脉冲信号设计并对其性能进行了研究。通过仿真计算,分析了超宽带脉冲信号在IEEE 802.15.4a信道中的传播特性,得出了信道对脉冲信号影响的相关结论。结果表明,采用优化组合方法设计的超宽带脉冲信号能满足FCC辐射掩蔽标准要求,IEEE802.15.4a信道模型能较好的反映信号传播的基本规律,多路径信道对超宽带信号功率谱影响不大,超宽脉冲带信号具有抗多径干扰能力强的特点,适合低速率无线个域网、精确定位等领域的应用。     

基于滤波器组的星载SAR DPC-MAB技术方位向非均匀采样信号的重构

给出了基于滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号重构方位向均匀采样信号的算法。该算法主要利用滤波器组重建信号的原理,由完全重建条件和已知的分析滤波器组得到合成滤波器组,通过得到的合成滤波器组对方位向周期性非均匀采样信号进行重构,得到均匀采样信号。该均匀采样信号被用来消除当多相位中心方位向多波束星载SAR在系统的脉冲重复频率(PRF)偏离理想值时进行成像而产生的成对虚假目标。通过仿真,证明了该算法的有效性。     

基于模糊函数的LFM UWB雷达信号滑动平均波达方向估计

针对线性调频类超宽带雷达信号的线性时频特性,提出了基于2阶统计量——信号模糊函数的线性调频类超宽带雷达信号波达方向估计算法,通过分析仿真证明该方法优于传统方法。根据分析指出循环平稳算法与模糊函数算法之间的关系,介绍了循环平稳算法对基于窄脉冲形式的无载波超宽带雷达信号DOA估计的有效性。系统完整地论述了超宽带雷达信号DOA估计算法。     

基于累积量的MPSK分类算法性能分析

针对累积量的调制分类经典算法要求理想的符号同步问题。通过对非最佳采样复基带信号的累积量的理论分析,讨论了过采样速率、定时偏差和基带成形脉冲函数对信号累积量的影响,认为现有的基于累积量的同步分类算法可以直接应用于异步条件,且其性能与过采样速率有关。通过MPSK分类的仿真验证了理论分析的正确性,在常用频率选择性衰落信道模型条件下的仿真则表明,衰落信道中符号速率采样的分类性能未必最优。     

宽带雷达信号的多通道低速率采样方法

对宽带雷达信号直接采样要求模数转换器具有高采样速率,这将导致采样精度降低并且难以实现。采用将宽带拟信号进行多通道、低速率采样的思路,提出了一种利用自适应波束形成技术恢复信号完整带宽的新方法。低整速率ADC将使采样后信号的频谱发生混叠,该方法将多通道频域采样输出看作阵列输出,利用稳健的自适应处理技术取出所有混叠的频谱,最后将它们拼接成完整的宽带信号。此方法可以同时实现低采样速率与高精度,而且对通道延迟及其它误差稳健。     

多速率互质采样下的超分辨谱估计方法

针对稀疏频谱信号的获取和感知问题,提出了一种多速率互质采样下的超分辨谱估计技术。首先对信号进行多通道采样,建立起多速率互质采样下的接收信号模型,并推导了采样频率的最优选取准则。然后基于超分辨理论将不同采样速率下的基带混叠谱估计出来,并给出精确恢复的唯一性定理。在谱重构过程中,为了降低恢复算法的复杂度,又提出了一种支撑集缩减准则。以上方法既避免了栅格划分对重构模型的影响,也克服了有限长时域数据造成的频谱展宽效应,因此可以有效地提高谱估计的精度和分辨率。数据模拟实验验证了上述方法的正确性和有效性。     

基于Polycycle信号的UWB正交脉冲序列设计

正交脉冲的产生是超宽带无线应用中的关键技术, 采用Hermite 矩阵特征向量分解方法, 提出了一种基于Polycycle信号的UWB 正交脉冲序列设计方法. 该方法产生的正交成形脉冲功率谱密度分布符合FCC关于室内和室外UWB应用的辐射限制, 有较高的频谱利用率, 脉冲函数自相关性强, 互相关性弱, 利于多址检测. 最后, 分析了2PPM-THMA UWB系统的传输性能, 仿真结果表明正交成形脉冲抗多用户干扰能力优于Scholtz脉冲.     

UWB SAR叶簇遮蔽目标检测中的ROI提取方法

针对SAR(synthetic aperture radar)ATR(auto target recognition)算法中的ROI(region of interest)提取通常由一个CFAR(constant false alarm rate)检测器和聚类算法来完成,该方法在高波段SAR目标检测中具有优良的性能,而在UWB SAR(ultra-wide band synthetic aperture radar)叶簇遮蔽目标检测中效果不佳。提出了一种适于叶簇遮蔽目标检测的ROI提取方法,该方法由小滑窗中值滤波、低门限CFAR检测、形态学操作和聚类算法四部分组成,能够在叶簇遮蔽目标检测中很好地完成ROI提取,基于实际UWB SAR图像的ROI提取结果验证了该方法的有效性。     

室内多径环境下降低UWB接收机采样率的Turbo均衡方法

为改善UWB多用户接收机高速采样的困难和由此带来的大量数据的数字化处理,提出一种基于Turbo原理的UWB接收机联合优化方法。该方法首先根据室内信道特点设定均衡器长度,达到多径能量的合理捕获,其二通过计算编码数值自身的软信息,获得迭代所需的对数似然比,用于联合迭代优化均衡器的权值。仿真结果表明,在同样的误码率要求下,可以降低对UWB接收信号采样率的要求。     

基于SPGA算法的低频超宽带 SAR运动补偿方法

对已经初步聚焦的低频超宽带(ultra wideband, UWB)合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)图像进行基于图像域的相位误差补偿,可进一步提高图像聚焦质量。依据UWB SAR运动误差模型,提出了基于条带式相位梯度自聚焦（strip phase gradient autofocus, SPGA）算法的相位误差补偿方法。该方法有效地补偿大合成孔径、宽测绘带低频UWB SAR图像中的二维空变相位误差。仿真和实测数据处理结果验证了所提方法的有效性。     

利用组合脉冲解决超宽带雷达中探测盲区问题

为了解决脉冲压缩技术运用于超宽带（ultra-wideband,UWB）雷达系统中在增加其最远探测距离的同时也增加了探测盲区这一问题,提出一种利用长短脉冲相组合的伪随机（pseudo random noise, PRN）码调制的二相编码UWB信号作为雷达信号发射源,在满足短脉冲的最大探测距离大于长脉冲的最小探测盲区的条件下,解决UWB脉冲压缩雷达系统探测盲区的问题。Matlab仿真结果表明了理论分析的正确性及所提出的方法可以很大程度减小雷达探测盲区,说明所提出方法的可行性与优越性。     

Optimal design of basic pulse waveforms for THSS UWB radio systems

1.INTRODUCTION Recently,therehasbeenagreatinterestinUWBra dioforfuturehighrateshort rangewirelesscommu nications[1～4].Forhighlyresolvingmultipathand generatingUWBsignalswithrelativelylowcomplexi ty,UWBradiosystemsusuallyuseTHSSimpulse trainwithPPMtocarrydatainformation[5,6].That iswhyitissometimescalledimpulseradio(IR).The essenceofUWBradioisthatitdoesnotuseasinu soidalcarrierbutinsteadcommunicateswithaTHSS basebandsignalcomposedofsubnanosecondpulses withPPM.Thatis,UWBra…     

On UWB system performance under impulsive noise environment

In this paper, the performance of UWB (ultrawide bandwidth) radio systems under impulsive noise environment (INE) is investigated. At first, the Middleton's class a model is used as a model of impulsive noise (IN), we investigate the statistical characteristics of in-phase and quadrature components of IN, and it is proved that unlike Gaussian noise (GN), they are dependent especially to IN with small impulsive indices, Then, making use of this dependence between in-phase and quadrature components, an ovel UWB radio receiver designed for IN is proposed. The exact expression for the average BER (bit error rate) of this receiver, which is a function of SNR (signal to noise power ratio) and threshold value, is derived. Thirdly, we'll discuss the optimum threshold value. We'll also estimate the performance of UWB radio systems with the proposed receiver designed for IN and with the conventional receiver designed for GN in INE. Numerical results show that the performance achieved by the proposed UWB radio receiver is much etter than that of the conventional UWB radio receiver. Meanwhile, it is shown that both impulsive index and threshold value have much effect on the performance of UWB radio system s under the condition of INE     

基于UWB的工业控制系统的PA-MAC协议

由于UWB技术信道获取时间长,而在工业控制系统中短包通信较多,使得UWB应用到工业控制系统中性能严重下降。针对这一问题,在分析了CSMA/CA协议应用于基于UWB的工业控制系统中存在的问题的基础上,提出了基于UWB的工业控制系统专用的PA-MAC协议,设计了适应工业控制系统的缓存管理方法、包合并策略及合并包确认机制。通过建模仿真,分析了CSMA/CA协议和PA-MAC协议应用于基于UWB的工业控制系统中的相关指标,结果表明PA-MAC协议能够有效地提高时隙利用率,降低了平均时延。     

Receiver design of UWB radio systems for an impulsive noise environment

1 .INTRODUCTIONUltrawidebandwidth (UWB )radiosystemshavedrawnalotofattentionduringthelastfew years[1,2 ] .Suchsystems ,basedontimehoppingspread spec trum (THSS)impulseradio (IR ) ,are plannedtoworkinco existencewithotherdigitalsystemsoverabandwidthranging…