多用户多径环境下超宽带系统误码性能分析

为分析多径环境下脉冲超宽带跳时多址系统的性能,通过研究IEEE 802.15.3a工作组给出的多径信道参考模型,提出一个同时存在多用户干扰、多径干扰以及加性高斯白噪声情况下的超宽带系统相干解调的误码性能分析模型.针对超宽带信道环境中多径分量的泊松到达过程,采用概率理论对系统中的干扰进行分析,分别计算得到多用户干扰和多径干扰的方差,进而提出精确的系统误码率计算公式.为验证公式的有效性,在不同信道环境下将所提公式计算结果同计算机仿真以及高斯近似方法计算得到的结果进行对比,结果表明所提公式能够更好地逼近计算机仿真,从而为系统误码性能的评估及超宽带系统的设计提供依据.     

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.     

UWB多径信道下RAKE接收和均衡的作用分析

在超宽带(UWB)通信系统中存在码间干扰(ISI)的多径信道下,RAKE接收机和均衡的作用关系还没有定论.有观点认为UWB中RAKE接收具备信道均衡的特性,因而RAKE接收时不需要均衡器,其出发点是将RAKE接收机中ISI视为与当前符号不相关的高斯噪声,或认为RAKE接收能缩短信道时延扩展.本文针对这两种观点及其依据进行了探讨,通过对存在ISI的RAKE接收机的性能进行分析,并利用IEEE 802.15标准中的多径信道模型进行了RAKE接收与均衡的仿真对比试验.结果表明:RAKE并不能起到抑制ISI的作用,故而对多径信道环境ISI仍然需要均衡器来消除.     

密集多径信道下超宽带信号捕获方法的分析

在不考虑虚警的假设下,重点推导了几种捕获方法完成捕获所需的平均搜索次数,特别考虑了搜索单元数N和多径数K的情形,并进一步分析了各方法的优缺点。通过比较可知K步跳变法是所有搜索方法中最优的,但由于此方法要预先知道K的值,使其不可行,而比特翻转法和折半法在一些情况下虽然只是近似最优,但在实际中却是可行的。比特翻转法在使用时有一定限制条件,而新提出的折半法却适用于任何情况,因而不失为一种好的捕获方法。     

密集多径信道下超宽带信号捕获方法的分析

在不考虑虚警的假设下,重点推导了几种捕获方法完成捕获所需的平均搜索次数,特别考虑了搜索单元数N和多径数K的情形,并进一步分析了各方法的优缺点。通过比较可知K步跳变法是所有搜索方法中最优的,但由于此方法要预先知道K的值,使其不可行,而比特翻转法和折半法在一些情况下虽然只是近似最优,但在实际中却是可行的。比特翻转法在使用时有一定限制条件,而新提出的折半法却适用于任何情况,因而不失为一种好的捕获方法。     

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THMA的超宽带系统多址接入性能分析

多用户干扰（MUI）是限制超宽带系统容量的主要因素，直接影响系统的多址接入能力．THMA技术对不同用户采用伪随机跳时序列区分，实现了多址接入．从误码性能的角度对基于THMA的2种调制方式PPM和PAM的多址接入性能进行了分析和比较，仿真结果表明，PAM调制方式的性能要好于PPM调制方式．     

基于偶位GOLD码的超宽带多径信道性能分析

超宽带系统中跳时码的选择对于系统的性能至关重要,本文在深入研究偶位Gold码的各项指标的基础上．通过用偶位G0ld码来代替传统的跳时码,对脉位调制（PPM）和脉幅调制（PAM）的超宽带系统在修正S—V信道下进行Matlab仿真。并对在ARake,PRake和SRake三种接收机模型下的误码率进行了比对分析。仿真结果表明,偶位Gold码具有比传统跳时码和平衡Gold码都低的误码率。     

超宽带通信系统RAKE接收机性能

在最终被IEEE802．15．SG3a研究组采纳的Intel信道模型的基础上,针对单用户超宽带通信系统,采用二进制脉冲幅度调制方式的UWB信号在不同的信道状况（CMl、CM2、CM3、CM4）下,考虑存在码间干扰时对RAKE接收机的性能进行研究。分析了最大比合并MRC和等增益合并EGC方案对RAKE接收机误码性能的影响;比较了BPSK和OOK两种脉冲幅度调制方式下的系统性能;同时考虑接收机实现的复杂度,讨论了合并叉指数目对接收性能的影响。     

基于修正S-V信道模型的多脉冲超宽带系统性能分析

针对传统超宽带系统发射单种类型脉冲时多址干扰严重的问题,笔者研究了基于修正S-V标准信道模型的多脉冲超宽带系统的功率谱密度和误码率性能。该系统发射信号帧中使用的不是单种类型的脉冲,而是多种不同类型的脉冲,能有效减少多址干扰。理论分析和仿真结果表明,使用多种类型的脉冲可以很好地抑制多址干扰,优化系统性能。     

多径衰落信道下MC-DS-CDMA系统性能分析

研究多径衰落信道下的MC-DS-CDMA系统性能,子载波采用RAKE和最大比合并(MRC)接收方式.分析与计算了接收信号中有用信号和各干扰分量的数学统计特性,并在此基础上推导了系统的误比特率(BER)公式.仿真中考虑了系统用户数量、信道衰落指数以及延时功率谱衰减系数等参数对系统BER的影响.对系统性能进行了仿真验证,结果表明:给出的结果具有通用性,改变信道衰落指数和功率延迟谱衰落系数,可得到不同衰落信道类型下的系统BER;用户数目和信道衰落指数对系统BER影响大,而多径功率衰落系数对其影响较小.     

相干多径环境下的毫米波大规模MIMO混合波束赋形方案

针对传统全数字域的解相干算法无法直接运用于混合波束赋形场景的问题,设计了一种混合波束赋形下的解相干方案。在模拟域,基于设计的码本波束,提出一种新的模拟波束赋形方案,分别搜索与每个信号方向最为接近的波束,形成波束集合,利用所得到的波束集合,对阵列接收信号分别进行模拟波束赋形得到一级输出。在数字域,提出“阵列信号重构”的思想,对一级输出进行阵列信号重构,将重构信号作为输入,进行空间平滑处理,在相干干扰方向和非相干干扰方向均可形成较深的“零陷”。通过理论分析和仿真,对不同方案的波束方向图、信干噪比、频谱效率等性能进行了研究。结果表明,所提出的混合波束赋形方案的信干噪比和频谱效率等性能几乎逼近于纯数字波束赋形方案。     

多径信道下非相干FM-DCSK系统的性能分析

采用高斯近似的方法对非相干调频-差分混沌键控(FM-DCSK)调制系统进行了深入研究，论证了多径信道下该系统对多径干扰的抑制特性。论证结果表明，FM-DCSK系统对于延迟小于码元周期一半的多径干扰能很好的抑制，并推导了多径延迟小于码元周期一半的多径信道下该系统接收端的误码率公式。计算机仿真实验结果验证了该系统高斯近似的理论分析性能与仿真性能的一致性，并验证了多径延迟小于码元周期一半的情况下该系统能获得优越的误码性能。     

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.     

双极性CSK混沌通信系统多用户噪声性能分析

基于离散混沌信号,提出一种在AWGN(additive white Gaussian noise)环境中双极性相干CSK(chaos shift keying)系统多用户噪声性能的分析方法.用Logistic映射作为混沌发生器,获得了用信噪比、用户数及比特序列长度表示的误码率(BER)表达式,单用户情况下的BER和噪声性能上界是该文结果的特例.理论计算与仿真结果相符,并对两者的差异进行了分析.     

双极性CSK混沌通信系统多用户噪声性能分析

基于离散混沌信号，提出一种在AWGN(additive white Gaussian noise)环境中双极性相干CSK(chaos shift keying)系统多用户噪声性能的分析方法。用Logistic映射作为混沌发生器，获得了用信噪比、用户数及比特序列长度表示的误码率(BER)表达式，单用户情况下的BER和噪声性能上界是该文结果的特例。理论计算与仿真结果相符，并对两者的差异进行了分析。