基于认知无线电的超宽带信号频谱检测的研究

超宽带(UWB)系统会对窄带系统造成干扰,也会受到来自其他系统的强窄带干扰。将认知无线电频谱检测技术与UWB技术相结合,能使UWB和传统的窄带非认知无线设备实现共存并可提高UWB系统的性能。提出了超宽带认知无线电频谱感知基本原理,对现有的TH_PPM_UWB,PAM_DS_UWB,OFDM 3种UWB信号形式进行频谱分析,特别是引入应用在认知无线电中的循环相关检测对后2种信号进行了分析。仿真结果证明,该方法有良好的检测性能。     

消除窄带干扰的UWB正交成形脉冲序列设计

提出了产生UWB正交成形脉冲序列且能消除窄带同频干扰的新方法.仿真结果表明：该方法产生的UWB瞬时成形脉冲的功率谱密度分布符合FCC频谱规定的要求,具有很高的频谱利用率,既可以降低用户间干扰,又解决了UWB与窄带系统同频干扰的问题.     

超宽带抗干扰性能分析

研究了超宽带系统的抗干扰性能.基于TH-PPM-UWB系统,分析了超宽带在窄带和宽带干扰时的系统性能,利用ADS软件,建立了系统仿真模型,并分别仿真分析了2种干扰情况下的系统误码性能.仿真结果表明:窄带干扰中心频率及发送功率的大小对UWB系统的性能有较大影响,而增加宽带干扰,相当于增加热噪声幅度.     

超宽带抗干扰性能分析

研究了超宽带系统的抗干扰性能.基于TH-PPM-UWB系统,分析了超宽带在窄带和宽带干扰时的系统性能,利用ADS软件,建立了系统仿真模型,并分别仿真分析了2种干扰情况下的系统误码性能.仿真结果表明:窄带干扰中心频率及发送功率的大小对UWB系统的性能有较大影响,而增加宽带干扰,相当于增加热噪声幅度.     

采用窄带干扰抑制技术的直接序列超宽带系统闭式误比特率分析

为了准确评价直接序列超宽带（DS UWB）系统在窄带干扰抑制下的误比特率,提出了一种基于特征函数的方法,精确计算使用双边抽头横向滤波器抑制单音干扰后的系统误比特率,从数学上给出了双边抽头横向滤波器干扰抑制因子的表达式,并证明了滤波器抽头数足够多,单音干扰可以几乎完全被抑制.仿真及数值结果表明,该闭式误比特率性能分析方法具有准确性和有效性.     

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。     

脉冲UWB系统对UMTS系统的干扰分析

研究了多个UWB(超宽带)设备对其他窄带接收机所产生的累积干扰.分析了干扰分布场景,从接收机抗干扰特性的角度,基于接收机灵敏度这一衡量接收机性能的重要指标,结合"干扰温度"模型,针对UWB设备时UMTS(通用移动通信系统)系统的干扰,采用符合相关系统规范要求的参数进行了仿真.仿真结果表明,FCC(美国联邦通信委员会)频谱掩码不能够满足多个UWB设备与UMTS系统的共存要求,同时UWB设备的分布以及频谱掩码对于累积干扰有很大影响.     

超宽带通信中干扰抑制方法

针对修改接收模板信号的方法(MRTW)在抑制随机窄带干扰上的不足,提出了一种超宽带通信系统(UWB)干扰抑制的新方法—自适应修改接收模板信号(AMRTW)方法,该方法通过增加的自适应频谱估计器和自适应接收模板信号分解单元,准确的将干扰信号分量从UWB接收模板信号中恰当的去除,从而提高了UWB接收机的抗干扰能力,仿真结果表明,在UWB系统处于随机用户干扰的条件下,AMRTW方法对UWB系统误码率的改善明显优于MRTW方法。     

基于检测与躲避的超宽带无线通信频谱整形技术

基于检测与躲避(DAA)的超宽带(UWB)无线通信技术将认知无线电与超宽带技术相结合,是解决UWB通信系统与现有无线通信系统之间的相互干扰问题的最有效方案.针对DAA技术的关键问题--如何实现UWB抗干扰发送波形的频谱整形,综述了近年来在UWB适配波形的频谱整形研究领域的最新进展,并对未来研究发展方向进行了分析与探讨.     

具有双陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线的设计

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有双陷波特性的新型类Sierpinski分形超宽带天线的设计方法.天线采用由2个正六边形与圆形嵌套迭代而成的3阶类Sierpinski分形结构作为辐射贴片,并采用截短矩形两侧去切角且中间去矩形的缺陷地结构作为天线的接地板,实现了良好的超宽带特性.通过在天线辐射贴片上引入对称倒钩形开路枝节以及在微带线贴片上开倒U形槽,实现了3.6～4.3 GHz和7.2～7.8 GHz的双陷波特性.该天线尺寸仅为25 mm×18 mm×1.6 mm.仿真与实测结果表明:天线在3.3～16.4 GHz的频段内,同时可以滤除C波段卫星通信和X波段卫星通信系统的干扰.除2个陷波频段外,该天线具有较好的全向辐射特性和稳定的增益,适用于各种超宽带通信系统中.     

中国超宽带频率自适应检测避让技术研究

针对中国超宽带的4.2~4.8 GHz频段干扰抑制问题,采用组合高斯高阶导脉冲作为超宽带(UWB)原始脉冲,设计了直接序列扩频-载波调制算法,提出一种UWB频率自适应检测避让实现方案. 仿真结果表明,该方案满足中国UWB频率规划,保证了稳定的UWB正常发射功率,具有较高的传输效率,能够有效解决4.2~4.8 GHz频段检测避让(DAA)的问题.      

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。     

认知无线电超宽带多址与抗干扰策略

结合超宽带和认知无线电的特点,介绍基于超宽带传输且能够感知并自适应周围频谱环境的无线通信系统--超宽带认知无线电,分析超宽带与认知无线电的结合点,研究超宽带认知无线电的多址与抗干扰策略,提出超宽带认知无线电系统多址初步构架.结果表明,采用认知无线电可以有效解决超宽带系统的多址与抗干扰问题.     

基于小波的优化组合认知超宽带波形设计方法

研究了认知超宽带(CUWB)脉冲波形设计问题,提出了一种基于Morlet小波的优化组合CUWB波形设计方法。在分析Morlet小波时频特性的基础上,制定了该方法的设计实现步骤。首先由“二分法”获得符合FCC频率掩模要求的小波伸缩因子选值区间,其次通过设计可编程逻辑语言来寻找最优组合权值,获得高频谱效率的UWB脉冲波形。综合考虑认知用户检测到的授权用户频段,设计阻带滤波器进行窄带干扰抑制,将UWB脉冲波形通过滤波器后可得CUWB脉冲波形。仿真实验表明:该方法易于实现和操作,设计波形具有良好的自相关性和高频谱利用率,方法为CUWB的波形设计问题研究提供了一种新的思路。     

基于小波的优化组合认知超宽带波形设计方法

研究了认知超宽带(CUWB)脉冲波形设计问题,提出了一种基于Morlet小波的优化组合CUWB波形设计方法。在分析Morlet小波时频特性的基础上,制定了该方法的设计实现步骤。首先由"二分法"获得符合FCC频率掩模要求的小波伸缩因子选值区间,其次通过设计可编程逻辑语言来寻找最优组合权值,获得高频谱效率的UWB脉冲波形。综合考虑认知用户检测到的授权用户频段,设计阻带滤波器进行窄带干扰抑制,将UWB脉冲波形通过滤波器后可得CUWB脉冲波形。仿真实验表明:该方法易于实现和操作,设计波形具有良好的自相关性和高频谱利用率,方法为CUWB的波形设计问题研究提供了一种新的思路。     

基于信道缩短的UWB信道最小二乘估计

在使用最小二乘算法进行超宽带(UWB)信道估计时,当信道冲激响应的长度大于发送脉冲的帧长度,则在接收端会产生各个脉冲冲激响应之间的相互干扰,影响信道估计的效果。提出使用信道缩短技术,对实际信道的长度进行缩短,估计出缩短信道后再恢复成实际的超宽带信道。仿真实验表明,在信道长度大于脉冲帧长度时,仍然能很好地估计出信道,有效地解决干扰问题。     

基于信道缩短的UWB信道最小二乘估计

在使用最小二乘算法进行超宽带(UWB)信道估计时,当信道冲激响应的长度大于发送脉冲的帧长度,则在接收端会产生各个脉冲冲激响应之间的相互干扰,影响信道估计的效果.提出使用信道缩短技术,对实际信道的长度进行缩短,估计出缩短信道后再恢复成实际的超宽带信道.仿真实验表明,在信道长度大于脉冲帧长度时,仍然能很好地估计出信道,有效地解决干扰问题.