PAM和PPM在多天线超宽带通信系统中的应用

在超宽带(UWB)无线通信系统上采用多天线技术不仅可以提高信道容量,又能提高数据传输速率并扩大覆盖范围.构建了多天线超宽带通信系统仿真模型,研究不同种调制方式在多天线超宽带系统中的应用,并分别对采用跳时脉冲位置调制(TH-PPM)、跳时脉冲幅度调制(TH-PAM)和直扩脉冲幅度调制(DS-PAM)时系统性能进行了仿真.仿真结果表明,在相同条件下,当误码率为时,采用TH-PAM较采用TH-PPM方式的信噪比有近6 dB的提高;当均用PAM,采用TH技术与采用DS技术的多天线超宽带系统误码率性能差别不大.     

UWB信道下TH-PAM与TH-PPM系统多址性能分析

针对UWB信道多址以及加性白噪声这一特点,本文采用高斯二阶脉冲作为发射脉冲,对TH-PAM以及TH-PPM调制解调系统的进行了理论分析,同时给出了这两种调制方式下系统的BER解析公式,并对性能进行了比较。在系统单用户情况下,TH-PAM性能恒优于TH-PPM;在考虑多用户以及系统噪声时,给出了一个仅由用户数目和脉冲波形决定的判决公式,由此可以判断两种系统的性能优劣。     

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.     

基于信号结构重构的UWB稀疏信道盲估计

针对跳时脉冲位置调制的超宽带（ultra wideband based on time hopping pulse position modulation,TH-PPM UWB）通信系统,提出一种新的稀疏信道盲估计算法。该算法首先对信号结构进行重构,把发射信号与信息符号之间的非线性模型转换为线性模型,简化了信号处理难度;然后基于重构后的线性模型,推导出接收信号一阶统计向量与信道向量之间的关系,结合UWB信道的稀疏特性,估计出UWB信道参数,避免了无谓的抽头估计,提高了估计精度。仿真结果表明：新算法的均方误差（mean squared error,MSE）性能优于基于一阶统计量的盲信道估计算法,其BER性能也仅比理想信道差约1 dB。     

TH-BPSK与TH-PPM超宽带系统性能分析及比较

对于使用窄脉冲传输数据的超宽带系统,从理论上分析了在TH-BPSK和TH-PPM两种调制方式下系统的信干噪比,从概率角度详细估计了系统噪声的影响。然后对两种调制方式下系统的性能进行了比较,在单用户情形下得到TH-BPSK系统性能恒比TH-PPM好的结论;在考虑系统噪声的多用户情形下给出了一个判决量的计算公式,该判决量仅由基本接收脉冲波形和用户数决定,根据判决量的值可以判断是TH-PPM系统性能好还是TH-BPSK系统性能好。文中给出了应用高斯各阶导数作接收脉冲时系统的信干噪比随用户数的变化情况。结果表明用高斯函数的各阶导数作接收脉冲时,TH-BPSK系统性能比TH-PPM系统性能好。     

基于IEEE UWB标准信道模型的RAKE接收机性能仿真

超宽带信号经多径信道传播会产生严重的时间弥散.采用RAKE接收是提高超宽带接收机性能的重要手段.基于IEEE 802.15.3a信道模型,针时脉冲位置调制(PPM)跳时超宽带信号(TH-UWB)系统,对采用RAKE接收机接收时的单用户系统和多用户系统的性能进行了比较分析,并给出了仿真结果.     

多用户环境下UWB系统性能研究

讨论了超宽带无线通信系统TH-PPM和TH-PAM在多用户环境下的误码率性能.通过仿真比较了TH-PPM、TH-PAM系统误码率的差异,对比分析了发射功率、比特速率和用户数对这两系统误码率不同的影响.结果表明,在多用户环境下,多址干扰使系统性能下降,TH-PAM系统在白噪声条件下比最优的TH-PPM系统有更好的误码率性能;当接入用户数达到一定值后,PAM系统的误码率下限几乎比PPM的低几个数量级.     

基于Chirp-BOK调制的超宽带无线通信系统研究

基于正向和反向线性调频脉冲良好的自相关性以及匹配滤波后尖锐的时域特性，将线性调频脉冲扩频技术用于高速的超宽带无线通信，设计了Chirp-BOK调制的超宽带通信系统。系统可以采用声表面波器件实现，具有低功耗，低成本，低复杂度等特点。通过仿真分析比较了Chirp-BOK UWB和TH-PPM UWB系统的可靠性，仿真结果说明：在AWGN信道下，Chirp-BOK UWB系统与TH-PPM UWB系统有着相同的可靠性；在IEEE 802．15SG3a建议的CM1、CM3信道模型下，采用Rake接收的Chirp-BOK UWB系统具有良好的抗多径衰落能力，但符号间干扰影响较大。     

卷积编码TH-UWB通信系统对抗ISI的性能仿真及分析

针对UWB(超宽带)无线传感器网络中由多径效应引起的ISI(码间干扰)问题,在两个不同UWB信道环境下仿真了TH-PPM-UWB(跳时脉位调制超宽带)通信系统传输有无ISI及是否采用编码调制共8种情况下的误码性能,结果表明采用卷积编码的TH-PPM-UWB系统抵抗ISI的能力较无编码系统有较大的提高,并且ISI越严重,卷积编码调制越有效.     

TH-PPM UWB系统的多址干扰模型改进及误码性能分析

跳时-脉冲位置调制方式(TH-PPM:Time-Hopping Pulse Position Modulation)是IR-UWB系统中最常用的多址调制方式之一,针对该多址方式的性能分析一直是UWB技术研究的一个热点。一些文献采用多址干扰特征函数直接数值计算的方法对相干接收方式下异步UWB多用户系统的误码性能进行了分析并获得了精确的数值分析结果,但是相应的分析过程中存在着一定的系统参数设置约束。本文针对现有多用户干扰模型的不足进行了改进和完善,并推导了相应的MAI概率分布和多址干扰误码性能解析表达式。最后通过Monte-Carlo计算机仿真,对改进模型下理论分析结果的有效性进行了验证。     

用不同映射实现改进型混沌脉冲位置调制

为克服混沌脉冲位置调制（CPPM）存在的缺点，提出了一种新的可用于超宽带冲击无线电（UWB-IR）改进型通信方案，并采用不同混沌映射进行研究。通过仿真对存在有噪声和滤波的情况下系统的性能进行比较。结果表明，在非理想定时情况下，提出的新系统具有比CPPM更好的解码性能，而且其性能受混沌映射的影响很小，改进后的方法具有广泛的实用性。     

用不同映射实现改进型混沌脉冲位置调制 

为克服混沌脉冲位置调制（CPPM）存在的缺点，提出了一种新的可用于超宽带冲击无线电（UWBIR）的改进型通信方案，并采用不同混沌映射进行研究。通过仿真对存在有噪声和滤波的情况下系统的性能进行比较。结果表明， 在非理想定时情况下，提出的新系统具有比CPPM更好的解码性能，而且其性能受混沌映射的影响很小，改进后的方法具有广泛的实用性     

基于比特交织和调制分集的Turbo乘积编码调制系统性能

将比特交织和调制分集引入到Turbo乘积编码调制中，提出一种具有良好抗衰落性能的编码调制机制。分析了该机制的误比特率性能，导出了适合迭代译码的软输入软输出（SISO）度量算法，给出了一种简单有效的星座旋转角度设计方法。仿真结果表明，与传统Turbo乘积编码调制相比，该机制在瑞利衰落条件下可获得2.5dB以上的编码增益。为Turbo乘积码和高效调制结合应用于无线通信系统提价节良好的解决方法。     

一种基于对数似然比的解扩方法

提出了一种基于对数似然比的解扩方法. 该方法基于解调输出的软信息(即对数似然比)解扩且输出也为软信息,理论分析表明该方法的误码率能达到最佳误码率性能. 在不同调制方式下对该解扩方法的误码率进行了仿真,结果显示该方法的误码率曲线与最佳误码率理论曲线重合,且比传统基于硬信息的解扩方法的性能优化2 dB左右. 利用该方法可以方便地与软信息输入输出的Turbo信道编译码技术相结合.      

DC_DC变换器使用双因子随机调制技术的系统仿真

随机调制技术作为一种新型的控制技术能够改善电磁兼容性。因其开关函数的随机化特性。将引起系统控制的特殊性。需要对电力电子系统采用这种控制技术进行系统仿真研究。提供了DC_DC变换器使用双因子随机调制技术的系统性能的仿真研究及其WELCH谱估计特性分析，仿真过程通过SIMULINK实现。     

MEMS器件捷联惯导系统旋转调制技术

使用微机电(MEMS)惯性器件利于捷联惯导系统的低成本和小型化,但MEMS器件误差较大.为提高系统精度,引入了一种全自主误差补偿方法——旋转调制.说明了旋转调制对常值误差的抑制作用和对导航精度的改善效果,并在旋转轴数目、旋转方向、旋转连续性和旋转速度等方面比较了不同旋转调制方案.根据MEMS器件的误差特性,选择了一种适合MEMS器件捷联惯导系统的旋转调制方案并自主研发了原理样机.静态和车载实验表明:旋转调制可以明显抑制MEMS器件常值误差对导航精度的影响,200s内俯仰和横滚姿态精度提高了5倍,速度和位置精度提高了近10倍.     

软开关逆变器离散脉冲调制性能

为了提高软开关逆变器的性能,分析了软开关逆变器离散脉冲调制方法,导出了实现软开关逆变技术离散脉冲调制必须满足的最基本条件。提出了一种新型软化SPWM调制算法,研究了调制算法中各参数之间的关系,给出了调制参数变化范围及边界条件。分析了调制参数对软化SPWM调制策略及逆变器性能的影响,并进行了谐波分析。结果证明了理论分析的正确性。     

基于双极性多脉冲的UWB调制方案及性能分析

针对普遍单脉冲位置调制的不足,在已有的UWB(Ultra-Wideband)脉冲位置调制研究基础上,提出了一种改进的双极性多脉冲位置调制(AMPPM:Ambipolar Multi-Pulse Position Modulation)的UWB跳时调制方案,并对其加性高斯白噪声(AWGN:Additive white Gaussian Noise)下的信道容量,最大可靠通信距离等性能指标进行了理论分析。理论分析及实验数值结果表明,在相同的条件下,与普通的单脉冲位置调制(PPM:Pulse Position Modulation)相比,AMPPM能获得较高的容量,即在给定可实现脉冲宽度下可获得更高的通信速率。仿真结果表明,当脉冲宽度为0.5 ns时,L进制AMPPM可达到333 Mbit/s的速率,而同等条件下的L进制PPM仅能达到167 Mbit/s的速率。同时AMPPM在最大可靠通信距离指标方面也较相应的PPM及脉冲幅度调制(PAM:Pulse Amplitude Modulation)有改善,在100 Mbit/s及10-4的误码率下可达到8 m的通信距离。     

伪码调相与伪随机PPM复合引信的抗噪声性能分析

该文在介绍伪码调相与伪随机脉冲位置调制（PPM）复合引信工作原理的基础上,推导了在多普勒频率影响下接收机的总调制制度增益。对推导结果的分析和计算机仿真表明：随多普勒频率的增大,伪码序列周期越大或高频脉冲宽度越宽,其抗噪声性能下降越迅速,对其伪码序列周期、高频脉冲宽度和引信工作频率的设计,能够保证该体制引信良好的抗噪声性能。     

脉冲调频波探测性能分析

利用模糊函数模糊图,对脉冲调频波形的探测性能进行分析,就波形的调频步长、子脉冲宽度、调制频偏等参数对测距性、测速性以及抗干扰性能的影响进行了分析与探讨,特别就波形参数脉冲重复周期与子脉冲宽度之比H对模糊图的影响进行了详细地分析.在此基础上得出脉冲调频探测的距离、速度分辨力、测距精度、测速精度等表达式,结果可为波形设计提供依据.