基于不同调制技术的多频带UWB-OFDM系统性能比较

多频带UWB-OFDM系统是高速、短距离WPANs物理层的理想接入方案,具有广阔的应用前景.研究了在AWGN和IEEE 802.15.3a UWB多径信道模型下,基于两种不同调制技术的多频带UWB-OFDM系统的误码性能,分析了多频带UWB-OFDM系统中插入保护间隔对其系统性能的影响.仿真结果表明:基于QPSK调制技术的UWB-OFDM系统较基于16QAM的系统有较好的误码性能.     

一种超宽带、单周期窄脉冲产生技术

对SRD（阶跃恢复二极管）的电特性进行了分析,提出了一种基于SRD、肖特基二极管和微带短路线产生超宽带、单周期脉冲的方法,分析了影响单周期脉冲的关键元件,并进行了软件仿真,针对此电路得到了这样的结论：应选择尽可能大的激励电流和适中的激励电感,经测试单周期窄脉冲的脉宽为400ps,峰峰值为900mV,该单周期脉冲适用于超宽带通信和超宽带雷达系统中．     

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.     

时间反演UWB通信系统的窄带干扰抑制

超宽带(ultra wide band, UWB)通信系统工作在3.1~10.6 GHz的频谱范围内,与现存的一些通信系统共用频谱资源。为了防止UWB通信系统对其他通信系统造成干扰,美国联邦通信委员会将UWB的室内辐射功率谱密度限制在-41.3 dBm/MHz以下,但UWB通信系统会受到其共存的窄带系统的严重干扰。针对此问题,本文在接收端设计了一种自适应无限脉冲响应陷波器,推导了-3 dB处的自适应带宽,同时结合最速下降算法,找到陷波器的最优带宽,从而抑制UWB中的窄带干扰(narrow band interference, NBI)。最后使用蒙特卡罗仿真验证出自适应陷波器有效抑制了时间反演(time reversal, TR)UWB通信系统中的NBI,提升系统误比特率(bit error rate, BER)。     

超宽带脉冲无线通信系统中的同步技术

讨论了超宽带（UWB）脉冲无线通信系统中的同步问题,总结了目前的研究现状。首先讨论了UWB脉冲形状和信道模型,然后从信号处理角度分析了UWB同步问题,比较性地研究了基于检测理论和估计理论的UWB同步技术。分析了目前基于这两种理论的主要同步方法、特点和性能,并指出了今后UWB脉冲无线通信系统中同步面临的主要问题和研究方向,对于UWB同步技术的研究有一定的指导意义。     

DS-UWB系统伪随机序列同步捕获算法实现及分析

采用RAKE接收的DS-UWB系统中,同步对系统的性能至关重要.利用辅助序列进行系统同步方法能够确定本地序列移动方向,快速实现同步.首先,实现了DS-UWB系统中采用辅助序列进行的伪随机序列同步捕获.与传统的滑动相关方法不同,利用了接收信号与特定辅助序列的相关信息,对本地伪随机序列同接收信号中的伪随机序列相位差进行估计,并得到相位移动的方向,从而减小捕获时间.最后,理论分析与仿真结果表明,利用辅助序列实现DS-UWB系统伪随机序列同步捕获的平均捕获时间低于串行滑动相关方法平均捕获时间的一半.     

一种新型缺陷地结构的双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种新型双陷波平面超宽带(UWB)天线,地板采用新型的缺陷地结构(DGS)扩展带宽,通过在八边形天线的辐射贴片上加载2个U形槽实现了3.4~3.9 GHz和5.2~5.8 GHz频段内的双陷波特性,并在馈线上加载枝节改善天线的陷波特性.利用仿真软件研究了2个U形槽对陷波特性的影响,分析了天线的方向图和增益特性,并将其加工成实物.仿真和测试结果表明,该天线形状新颖,结构简单,性能优良,易于集成,能够广泛应用于超宽带无线通信设备中.     

基于超宽带信号测距的室内异步椭圆定位算法

针对室内定位,提出异步测距定位系统.该系统由已知地理位置的超宽带定位器和具有能量检测的参考节点组成,其不同于目标点与参考节点同步的球形定位系统(SGPS,Synchronousglobal position systems),也不同于仅参考节点之间同步的双曲线定位系统(SHPS,Synchronoushyperbola position systems),而是采用异步的椭圆定位系统(AEPS,Asynchronous-elliptical position systems).由于采用异步,无同步设备,系统得以简化.仿真结果表明,AEPS定位隋准度优于SHPS,其定位误差逼近于克拉美-罗下限(CRLB,Cramer-Rao lower bound).     

基于质心-Taylor的UWB室内定位算法研究

针对室内环境影响定位精度的非视距传播(non-line-of-sight,NLOS)问题,在对基于到达时间差(time difference of arrival,TDOA)的超宽带(ultra wideband,UWB)室内定位模型和算法进行分析研究的基础上,提出了质心-Taylor混合定位算法。该算法利用对测距误差不敏感的质心算法对目标进行初始粗定位,然后将其作为Taylor级数展开法的迭代初值进行二次精细定位,并动态地将前期定位完毕的节点转化为后续定位过程的参考节点,最大限度地利用不断增加的已知信息,在提高Taylor初值质量的前提下减少预设参考节点数目,降低系统硬件成本。采用MATLAB软件进行了模拟仿真。仿真结果表明,该算法定位性能优越,尤其在NLOS测距误差较大的环境下能有效地提高系统的定位精度。     

低频UWB SAR图像的辐射校准

常规SAR辐射校准技术不能适用于低频超宽带合成孔径雷达(ultrawidebandsyntheticapertureradar,UWBSAR)系统。提出低频UWBSAR的辐射校准必须考虑定标体的低频散射特性,并建立基于ω-κ成像算法的理想点目标回波模型。利用矩量法(methodofmoment,MoM)和渐近波形估计(asymptoticwaveformevaluation,AWE)方法获得定标体散射特性后,对目标回波模型进行修正使之能够正确反映目标的散射特性。最后给出辐射校准的方法,并通过计算机仿真验证了该方法的有效性。