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。     

随机桥过程建模超宽带多径传播信道

使用随机桥过程研究超宽带（UWB）多径传播信道。首先介绍随机桥过程的理论基础．然后引入能够建模无线信道传播特性的基本随机变量。给出随机桥过程建模UWB多径传播信道的两个假设条件,使用布朗桥过程建模UWB无线传播信道,得到有约束布朗桥信道模型,同时还给出使用随机桥过程方法建模UWB室内多径信道特性的算法和伪代码。使用该信道模型对典型室内传播环境进行仿真分析。仿真结果表明,得到的UWB信道的特性和使用一致性劈绕射理论（UTD）方法得到的信道特性结果非常相似,信道特征参量的取值与经验参数相符。     

超宽带室内多径信道成簇特性仿真与分析

超宽带(UWB)无线信道的成簇特性是UWB信号在室内多径信道中的重要传播特性。在对UWB室内多径信道成簇特性进行分析的基础上,介绍了UWB信道的成簇模型,对UWB信号的基本特征和成簇现象形成的原因及其影响进行分析;采用布朗桥方法对有金属网格玻璃门反射的走廊环境中UWB多径信道的成簇特性进行仿真和分析;将具有成簇现象的UWB信号功率时延谱仿真结果与已公布的测量数据结果进行了比较和验证。为UWB无线信道及其信号传播特性的研究打下较好的基础,具有重要参考价值。     

基于相位区间缩减的TH—UWB信号同步捕获算法

超宽带(UWB)信号同步捕获是UWB通信系统中的关键问题。一种基于相位区间缩减技术的分步同步捕获方法,能够有效地减少搜索区间。本文推广并改进了原有的算法,推出了密集多径条件下平均捕获时间的表达式。通过仿真,证明该算法能够缩短平均捕获时间。     

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。     

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。     

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.     

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.     

多径环境下脉冲超宽带系统的传输性能分析

为分析多径环境下脉冲超宽带跳时多址系统的传输性能,通过研究IEEE ８０２畅１５畅３ a工作组给出的多 径信道参考模型,提出了一个同时存在符号间干扰、符号内多径干扰和多用户干扰的跳时超宽带系统相干解 调的性能分析模型,分别得到了符号内多径干扰、符号间干扰和多用户干扰的方差,且推导得到了系统的误 比特率计算公式,并用计算机仿真验证了公式的有效性。通过计算相邻多径的平均间隔,论证了符号内脉冲 自身多径的干扰是不可忽略的。在不同的信道环境下,以一定误码率要求作为衡量标准,比较了单用户系统 中仅考虑符号间干扰和同时考虑符号内多径干扰及符号间干扰的用户最高传输速率,并分析了多用户系统 中接入不同用户数时对应的平均传输速率的上限。     

基于最优化方法的超宽带通信信号设计

超宽带无线通信是指采用了一种相对中心频率而具有较大带宽的信号（通常指分数带宽大于25%的信号）来传输信息的通信方式.在充分考虑超宽带信号在自由空间和密集多径环境中传输特性的基础上,基于最优化方法分析了二元情况下的超宽带通信信号的设计思想,并给出了归一化平方Euclidean距离、误码率与时移参数关系的仿真结果.     

TDD-CDMA中有效提高获取概率的多径搜索

Teager-Kaiser能量算子作为一种非线性滤波器可以有效提取特征,提高受噪声影响的信号识别。研究了Teager-Kaiser能量算子在信道估计多径搜索中的应用,该方法不要求对信道参数空间的先验知识。分析了Teager-Kaiser能量算子对经典Steiner信道估计器进行处理的特性,计算机仿真结果表明它可以在抑制噪声的同时,有效区分密集分布的多径。     

不同混沌调制方式在基于超宽带系统的体内信道下的性能表现

混沌调制（differential chaos shift keying,DCSK）技术应用于超宽带（ultra wideband,UWB）短距离传输系统具有潜在的优势。提出了分别基于多元 DCSK（M-ary DCSK,M-DCSK）、调频 DCSK（frequency modulation-DCSK, FM-DCSK）和 QCS-DCSK（quadrature code shifted-DCSK）的超宽带无线体内传输系统,分析了提出的基于最新几种混沌调制的超宽带体内传输系统的 BER（bit error ratio）性能,对影响基于混沌调制的超宽带体内传输系统性能的参数积分时间和保护间隔做了理论研究和仿真分析。通过设置不同的扩频因子,在体内信道下 QCS-DCSK 相比 M-DCSK 及 FM-DCSK 能够确保更好的传输质量,且功率损耗更低。在给定扩频因子β和信号持续时间 Tc 时,存在能使 QCS-DCSK 系统性能达到最优的保护间隔。在设定扩频因子β、信号持续时间 Tc 和保护间隔 Tg 时,存在能够使FM-DCSK 系统性能达到最优的积分间隔。     

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.     

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.     

煤矿井下超宽带信道建模与仿真

基于煤矿井下信道2～5 GHz带宽的频率测量,利用自回归(AR)模型对煤矿井下环境超宽带信道进行建模和仿真.仿真结果表明,即使很少的参数,AR模型也能提供一个与实验数据匹配的信道描述.同时信道的主要的特征参数如功率延迟剖面(PDP)、平均超量时延、均方根时延扩展也进行了仿真和分析.     

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.     

基于导频的超宽带同步方案捕获性能分析

基于导频脉冲进行超宽带信号同步的新方案分两步实现：码片同步和PN码同步。一旦获得码片同步,这样可以得到有效的多径信息,有利于获取多径能量提高捕获的概率。文中针对利用导频脉冲进行超宽带信号同步方案,采用仿真与理论分析相结合的方法,详细分析了AWGN信道下其码片捕获和码捕获性能,并在CM1-CM4信道下进行了捕获性能仿真分析。结果表明：理论分析和仿真结果相吻合,利用导频进行超宽带信号同步在各种信道下均能获得很好的性能。     

一种用于UWB接收端的带通滤波器分析与设计

采用0.18 μm工艺设计1个用于UWB接收端的4阶切比雪夫有源RC带通滤波器.给出1种有损积分器直流增益补偿策略,从而减小滤波器对运算放大器直流增益的要求.同时,采用1种数控电阻的方式实现通带增益的调节.仿真结果表明:所设计的滤波器在通带增益为0dB时,通带纹波增益为0.112 dB,下-3 dB频率为156 kHz,上-3 dB频率为259 MHz,带宽为258.844 MHz;频率为500 MHz处的信号衰减为28.25 dB,频率为792MHz处的信号衰减为45.16dB,完全符合UWB接收端对带通滤波器的性能指标要求.     

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。