超宽带矢量测距与惯性传感组合的精准步长计算算法

为适应复杂环境下变步长精准测量要求,提出一种基于超宽带(ultra wide band, UWB)矢量测距和惯性传感组合的精准步长计算算法;针对基于惯性传感组合的步长测算精度受佩戴方式和系统运行时间影响以致无法实现行人步长精准测量和长航时精度保持的问题,提出一种结合足间模型与零速检测联合步长算法。根据行人行走时足部轨迹模型构造足间步长模型,得到准确的步长计算公式;根据足部惯性传感器运动特征进行零速检测并触发UWB测距,结合陀螺解算角度和足间模型公式计算得到步长。实验表明,提出的步长估计算法精度可达98.20%,与传统步长算法相比,误差显著降低。     

基于CMLE的改进型IR-UWB同步算法

提出了一种基于CMLE的改进型IR-UWB同步算法,包含3项优化方案:帧级噪声抑制、噪声模板互相关估计以及滑动相关搜索.其中,帧级噪声抑制、噪声模板互相关估计通过加强噪声抑制能力从而改善算法在低信噪比情况下的参数估计精度;滑动相关搜索进一步优化了高信噪比情况下参数估计的均方误差性能.数学分析及仿真实验的结果表明每项优化方案均在不同程度上实现了预期的性能优化.     

基于TH-UWB串行干扰消除的多用户检测

利用TH-UWB系统信号的特点,采用串行干扰消除检测方法,提出一种低复杂度的多用户检测器.该检测器采用多级检测结构,依据用户脉冲被干扰的情况来确定检测顺序,受到干扰最小的用户最先进行检测判决.前一级的检测结果反馈回来重建该用户的信号,然后从接收的信号中消除.该检测器使每级检测的处理增益最大化,从而取得较好的检测性能.理论分析和仿真结果表明,该检测器取得了远优于单用户匹配滤波检测的性能.     

超宽带电磁散射的时间步进法

采用时间步进法对飞机的基本构成部件(球、圆柱、薄板)的超宽带电磁散射问题进行了研究。导出了磁场积分方程数值计算公式,所得时域散射远场与实测或其它方法计算结果相比,吻合较好。本方法与时域有限差分法(FDTD)相比,无须设置吸收边界条件,适于成像数据的提取,运算简便。与频域方法相比,它可解决超宽带电磁散射预测问题。     

一种改进的共面波导馈电超宽带天线设计

提出了一种具有带阻特性的超宽带（UWB）共面波导(CPW)馈电平面圆形单极子天线的设计方法,采用该方法设计的天线完全满足超宽带无线通信所要求的3.1～10.6 GHz频带范围,并且通过在圆形贴片上添加U型缝隙实现了4.85～5.87 GHz频段上电压驻波比VSWR≥2:1的带阻特性。采用电磁场仿真软件HFSS绘出了天线方向图,仿真结果表明该设计实用、可行     

共面波导馈电的超宽带天线设计

文章设计了一种共面波导馈电的小型平面超宽带天线。天线由树形辐射单元和共面波导构成,体积小,在工作带宽内具有稳定的方向特性。利用电磁仿真软件对影响天线性能的主要参数进行了仿真、分析和优化,得到了天线的理想尺寸。对优化后的超宽带天线进行制作和测试,测试结果显示天线的工作带宽为3～11GHz。测试结果与仿真结果吻合,从而证明利用共面波导馈电的超宽带天线设计方法的有效性。     

矿井UWB路径损耗模型的构建及仿真

采用射线反射模型预测电波传播损耗,建立了矿井超宽带路径损耗模型,并进行了仿真验证。首先对适合窄带信道的射线反射模型进行了分析和仿真,然后结合超宽带信道的频率依赖特点,对射线反射模型进行了修正,建立了矿井UWB路径损耗预测的镜像法反射模型,并对实际UWB测量矿井环境进行了传播损耗预测,将预测结果进行了最小二乘法参量拟合,得到了与测量结果相符的路径损耗指数,验证了预测结果的正确性。     

超宽带探地雷达探测性能研究

研究了超宽带探地雷达的探测性能问题.在介质品质因子为常数的假设条件下,定义了超宽带信号的平均损耗,对超宽带探地雷达的探测深度和分辨率进行了定量研究,分别指出了其与百分带宽的关系,分析比较了具有相同带宽、不同百分带宽信号的探测深度.研究结果表明,超宽带探地雷达在探测深度及分辨率方面具有一定的优势,其应用将会越来越广泛.     

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。     

基于USB的超宽带家庭无线网络

介绍了基于USB的超宽带家庭无线网络模型和无线USB设备的协议栈结构。提出了一种USB和超宽带(UWB)技术相结合的家庭无线网络解决方案,讲述了当前可应用于物理层的两种超宽带传输方案以及现有的芯片XS110和Nap les UWB Rad ioModem。