超宽带通信系统的Simulink仿真实现

超宽带(UWB)脉冲无线电(IR)技术是一个新兴的通信技术,具有诸多的优点,正受到人们越来越广泛的关注。Simulink是一种用来建模、仿真和分析动态系统的集成仿真工具。该文介绍了超宽带脉冲无线电和Simulink的特点,在Simulink环境下搭建并实现了超宽带通信系统的仿真。提出了在跳时(TH)脉冲位置调制(PPM)通信系统中的同步相关算法,主要对仿真链路中的接收机进行设计和实现,其中包括信号检测、伪随机序列捕获、数据同步等。结果表明,该仿真系统在超宽带通信中是可行的。

脉冲无线电技术在军事通信中的应用

衡量一种军事通信技术优劣的重要指标是其抗干扰性能和隐蔽性,而具备这些优良特性的脉冲无线电技术当前的研究热点是在短距离宽带无线接入中的应用。针对典型的超宽带实现方案脉冲无线电技术进行研究,首先分析了它与传统的直接序列扩频技术的差别,然后着重研究了它的抗干扰性能和抗检测/截获性能,并与DSSS技术进行对比,结果表明脉冲无线电超宽带技术比传统的DSSS技术具有更好的抗干扰性能和隐蔽性,更加适于军事通信应用。

IR-UWB通信系统的准自适应频率同步算法

肪冲无线电超宽带通信(impulse radio-ultra wideband,IR-UWB)通信采用亚纳秒级脉冲承载信息。由于没有传统意义上的载波,其同步方式与传统方式有着很大不同,特别是频率同步面临着很大的挑战。在正交正弦相关接收机基础上提出了一种准自适应频率同步方法。该方法利用接收方本地载波和接收脉冲进行相关得到的矢量进行相差估计,根据估计得到的相位差的象限选择不同的预设步长进行频率调整接收方本地振荡器频率,实现收发双方的频率同步。该方法具有实现简单、同步速度快的优点,并在硬件系统上得到验证,取得了良好的效果。

农资仓储脉冲超宽带室内定位系统设计与试验及误差分析

针对仓储环境下农资物品与自动导引运输车(automated guided vehicle,AGV)的定位精度低的问题,开发了适用于农资仓储环境下的脉冲超宽带技术(impulse radio-ultra wide band,IR-UWB)室内定位系统。采用双面双程测距(symmetric double sided-two way ranging,SDS-TWR)方法,建立了考虑时钟频偏等因素的到达时间(time of arrival,TOA)定位系统模型。研究表明定位系统计算所带来的误差主要来源于距离测算方法和节点位置计算方法 2方面,在这2方面提出了相应的解决办法,包括测距算法的选择,基站的布置等。最后,以DW1000射频芯片为硬件基础,设计了定位系统移动站和基站节点,并在农资仓库的环境中分别进行了静态测距试验、静态定位试验、以及动态定位试验。试验表明:静态测距精度优于50 mm,静态定位精度优于50 mm,动态定位试验精度优于85 mm。综合结果表明,该文搭建的系统可满足农资物品定位的实际应用要求,可为室内农资仓储环境下AGV的定位和导航提供参考。

扩频技术:历史、现状及发展

从军事抗干扰通信和个人通信业务对频谱分配的要求回顾了扩频技术的历史,并着重从直接序列扩频系统的码捕获和多用户检测两方面讨论扩频技术的研究现状。在第四代移动通信系统的发展背景下,结合超宽带、多载波调制以及软件无线电等新技术讨论扩频技术的发展趋势。最后,给出研究过程中得出的结论。

群变换的BCH编码在超宽带中的误码率分析

提出了博斯-查德胡里-霍昆格母(BCH)码新的编码和解码方法,通过纠正t(t≥2)个错误,达到提高系统的抗干扰能力和克服信道衰落的影响,提高了编译码速度。在无多径加性高斯白噪声(AWGN)信道情况下,仿真并比较了不同信噪比(SNR)下BCH编码和重复编码传输PPM-TH-UWB超宽带信号和PAM-DS-UWB超宽带信号的误码率,并画出了误码率曲线。通过计算机仿真,证明在AWGN信道情况下,BCH编码在传输超宽带信号时能获得较低的误码率。

脉冲式超宽带生命探测雷达时间抖动抑制

脉冲式超宽带生命探测雷达的时间抖动将静态杂波变为无规律扰动的动态杂波,导致对强静态杂波进行传统去直流处理后仍存在较强残余,容易形成虚警并造成误判。该文首先分析了时间抖动对脉冲式超宽带生命探测雷达回波的影响,然后指出耦合回波间的相对时延能够反映雷达系统的时间抖动,在此基础上提出了一种基于耦合回波的时间抖动抑制方法。实测数据结果证明该文所提方法能够有效抑制强静态杂波的残余,进一步提高生命探测性能。

基于IR-UWB的无线总线实验研究

针对虚拟卫星需要通过无线媒介将卫星近距子终端可靠地联结成系统的应用需求,在研究IR-UWB技术和星载总线两者特点的基础上,提出基于IR-UWB的总线型无线网络的解决途径,结合1553B协议进行了可行性分析。并在现有条件下设计和搭建1553B点到点试验平台进行了实验研究,实验表明从功能上来看,IR-UWB具有作为设备间实时无线互连物理层的潜力,为进一步研究打下了基础。

一种基于单天线移动终端的蜂窝链路MIMO容量增强技术

针对因移动通信的迅猛发展使得移动通信系统重新显现的频谱匮乏、容量不足等问题,提出一种基于单天线移动终端的蜂窝链路多入多出(MIMO)容量增强技术,即基于超宽带技术的广义虚拟多入多出(G-VMIMO)结构的应用。文章详细讲述了G-VMIMO结构的原理和特点,并从理论上分析该结构具有MIMO容量增强性能。文章给出了G-VMIMO系统的构成方法和协议流程,并针对系统实现所面临的难点进行了详细探讨。最后,计算机仿真验证了G-VMIMO系统的容量增强性能以及可行性。

基于光载无线电技术的超宽带脉冲信号产生方法

提出了一种利用光纤色散特性产生超宽带脉冲信号的光学方法.对12.5G b/s伪随机序列的传输特性进行了仿真,结果表明:高斯脉冲通过光纤传输系统后,时域上获得的脉冲信号接近于FCC的超宽带脉冲波形模板,频域上获得的信号频谱接近于FCC的频谱规范.

超宽带冲激无线电中跳时序列的构造

超宽带冲激无线电 ( U WB- IR:ultra wideband impulse radio)是当前军事通信和民用短距离高速无线通信的一个新的发展方向 ,它的一种主要的实现方式是跳时扩谱冲激无线电 ,跳时技术是它的重要组成部分 ,跳时序列性能的好坏直接决定了整个系统的性能。正是基于这种背景之下 ,该文系统地综合分析了现有的性能优良的跳时序列 。

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.

超宽带天线时频域参数及设计方法

超宽带通信系统由于GHz级的瞬时脉冲带宽,天线的设计和用于天线性能比较的参数与传统窄带天线有很大区别。本文评述了天线的时域和频域性能参数,论述了超宽带天线设计的方法,最后给出两种典型应用的UWB天线,讨论了未来超宽带天线研究的技术和发展前景。

UWB-SAR抑制RFI的ML参数估计方法

有效的射频干扰(RFI)抑制技术是超宽带合成孔径雷达(UWB-SAR)成像质量的重要保证。基于多正弦波模型的选代最大似然(ML)法能够在很大程度上抑制RFI。然而,这种方法存在局部最小及相近频率分辨问题。本文利用特征结构分析求解初始频率估计,较好地解决了上述问题。同时,对RFI谱峰中正弦信号个数的二元假设使算法得到简化。理论分析和仿真实验均表明本文算法的良好性能。

超低功耗S-OOK调制的超宽带短脉冲射频发射机芯片设计

本文阐述了一种超低功耗S-OOK调制的超宽带短脉冲(I mpul se Radi o Ul t r a-Wi de Band,I R-UWB)射频发射机(RF Tr ans mi t t er)芯片。本发射机芯片基于一种新型的基于自同步的S-OOK调制方式,有效解决了由于同步所带来的额外电路开销。通过开关切换片内电源电压节省功耗,本I R-UWB发射机控制功耗较大的高频振荡器和输出缓冲器周期间歇性地以极短时间工作,极大地节省了发射机的功耗。通过新型的自校准偏置电路,使得本发射机产生的基带超短脉冲可以有效抵抗工艺、温度的变化。整个I R-UWB发射机芯片DC能量消耗为65p J,发射每个脉冲的能量消耗为184μW/PRF,发射机输出能量效率为10.4%,是一款超低功耗、高集成度的射频发射机芯片。

《无线个域网技术及应用》探析

无线个域网技术主要有红外技术、家庭射频、蓝牙、ZigBee、超带宽和射频识别等,分析了它们的主要特点、发展现状和应用领域,最后阐述了它们的融合发展趋势。

脉冲超宽带系统中高精度的双门限TOA估计

针对非视距脉冲超宽带(IR-UWB)定位应用中,非相干TOA(Time of Arrival)估计算法精度的不足,提出了一种基于双门限和斜率(Double-Threshold and Slope,DTS)的首达信号时间估计算法。首达路径(Direct Path,DP)经过初始估计之后,根据能量采样序列最大值与最小值的斜率,拟合出最优归一化门限表达式;再联合UWB双指数信道模型的特点对双门限检测算法加以改进,实现TOA估计。在非视距环境下仿真、比较了DTS算法与几种IR-UWB常用TOA算法的平均绝对误差(MAE)。仿真结果表明该算法在不同UWB信道和信噪比环境下均获得了优异的误差性能。

多带通UWB信号光子学产生方法

基于多个不同权重与时延的doublet脉冲叠加,提出一种新的多带通超宽带（ MB-UWB）信号光学产生与传输的方法。射频（ RF）信号对光载波进行强度调制后,电高斯脉冲对光信号进行相位调制并利用标准单模光纤（ SMF）进行传输。 SMF实现相位调制-强度调制（ PM-IM）转换,产生doublet脉冲；实现多个doublet信号的时延差,产生叠加的UWB信号。通过调节RF信号源的频率可以实现UWB信号中心频率和带宽的改变；通过调节RF信号源的幅度可以实现边带抑制比的改变。仿真实现了边带抑制比大于25dB,中心频率5~8GHz,带宽2.9~3.8GHz的UWB的信号产生。

无线电电子对抗系统的发展前景及趋势

无线电电子对抗系统是一个具有完善电子侦察、电子进攻和电子防御的电子武器系统,它有时甚至是信息和技术领域唯一能够削弱敌方技术优势的手段。通过阐述无线电电子对抗系统的任务及特点,探讨了未来现代化电子对抗系统发展面临的基本问题,并着重阐述了未来无线电电子对抗系统新的发展前景及趋势。

超宽带技术概述

介绍了无线通信领域的新技术超宽带无线电(UWB)的技术优点和调制方式,并将UWB与其他短距离无线通信进行了对比,最后简单分析了UWB在下一代无线通信中的应用前景。