针对超宽带发射参考接收机中符号间干扰的Turbo均衡

本文对超宽带发射参考技术在时分多址方式和传统脉冲对结构下对高数据传输速率造成的符号间干扰模型进行了分析,证明其属于二阶符号间干扰系统,系数由波形相关矩阵决定.在此模型的基础上利用超宽带室内信道慢衰落的特点,给出了一种无重叠导频进行模型系数的估计方法.引入Turbo原理,采用修正的Turbo均衡器对此非线性符号间干扰系统进行均衡.IEEE802.15.3a室内多径信道仿真表明,Turbo均衡在非线性符号间干扰系统下仍然有效.

一种符号间干扰下的超宽带发射参考接收机

该文在超宽带传统发射参考接收机的基础上,对时分多址方式下高数据传输速率时参考接收脉冲与数据接收脉冲波形都受到脉冲间干扰污染的相关接收机进行了分析,在此模型的基础上利用超宽带室内信道慢衰落的特点,采用少量无重叠的导频脉冲对模型系数进行估计,并用Volterra系统下的LMS算法进行跟踪。采用求根法对存在二阶符号间干扰的系统进行非线性均衡。用IEEE802.15.3a的室内多径信道模型仿真结果表明,采用该非线性均衡算法下接收机比线性均衡能更有效地克服符号间干扰。

高速发射参考超宽带系统中的接收分集及均衡方案

在高传输速率发射参考超宽带(TR-UWB)系统中,采用传统自相关接收机将引入2阶符号间干扰(ISI)。该文证明,通过多天线接收及等增益合并方案可获得显著的接收分集增益,并且通过多天线合并降低ISI模型的非线性程度,消除误码率地板效应。合并后的ISI模型可采用线性模型进行近似,采用数据辅助自适应算法对合并信道进行估计,大大降低原非线性模型中信道估计器和均衡器的复杂度,均衡后的性能与完整2阶ISI模型相比也随天线数增加而趋于相同。

超宽带发射参考系统中的多级并行检测

针对超宽带技术中块发送结构下的发射参考技术,提出了一种新的多级并行检测算法。该方法利用少量参考帧与块内接收数据帧对理想接收波形进行多级联合估计,通过软判决逐级逼近理想接收波形,最大限度地利用了数据帧本身包含的脉冲接收波形信息,提高了误码性能。利用随机向量二次型的矩生成函数及其积分,推导了该检测算法在任意给定块结构时的性能下界。采用IEEE802.15.3a的室内多径信道模型仿真表明,与传统发射参考接收机和其他块发送结构下的检测方案相比,该检测算法具有更好的误码性能,并由仿真性能和分析下界得到了关于块结构和不同块长对性能影响的一系列结论。

基于FPGA的跳时延发射参考系统的基带数字信号处理(英文)

超宽带(UWB)通信通过传输能量极低的极短脉冲和占用超大带宽来完成短距离的高速通信。由于其极高的数据传输率,抗多径衰落,低成本和低功耗等诸多优点,成为短距离无线通信系统的研究热点。在有诸多优点的同时,它的实现又面临着很多挑战,比如系统采样率极高,对同步精度要求极高,信道估计极为复杂。而跳时延发射参考(DelayHopped Transmitted Reference—DHTR)系统是超宽带系统的一个低复杂度的实际可行的方案:通过在模拟域做相关操作,大大降低了系统的采样率和数字信号处理的数据量;把传输的参考脉冲作为信号脉冲的污损模板,绕过了复杂的信道估计问题。本文的工作是AIRLINK[4]项目演示任务的一部分。文中说明了DHTR UWB通信系统的工作原理;分析给出系统的框架结构;通过对文献[3]给出的接收信号数学模型进行简化,分析得到了同步解调的方法;并针对DHTR系统符号同步方法,提出了两种电路实现的结构—串行同步和并行同步结构;然后用FPGA实现了DHTR系统发射端和接收端的基带数字信号处理部分;最后搭建了一个完整的验证平台,对系统进行了功能验证。此系统的电路综合结果表明系统实现了低复杂度、低成本,证明了它在超宽带通信中的可行性和实用性。

两种超宽带发射参考接收机及其性能比较

在相同冗余度下对比研究调制技术和编码技术的性能指标,以图改善超宽带发射参考(TR)接收机的工作效果。从理论上推导基于调制的平均TR接收机和基于BCH编码的TR接收机的误码率表达式,并对其在多径信道下的检测性能进行Matlab仿真和比较。结果表明:BCH编码在近距离高信噪比时降低TR接收机的误码率效果更好;平均TR调制在远距离低信噪比时更有优势,但随参考信号个数增加性能增益将变得十分有限。

一种新颖的超宽带自参考发射接收方案

针对发射参考超宽带系统的低资源利用率和相关模板易受噪声干扰的缺点,提出一种新的自参考发射接收方案和基于此方案的广义似然比检验分组判决算法.所提方案利用部分重叠窗检测结构,将已判决符号的接收信号作为参考,省去了参考信号占用的能量与时间资源,达到了满数据发送速率;引入差分编码解决了重叠窗带来的误码传播问题.分组判决算法利用检测窗内所有数据帧,在广义似然比准则下对相关模板进行联合估计,进一步压制了模板噪声.仿真结果表明,与传统发射参考以及其他发射参考方案相比,该自参考方案及其检测算法在广义信噪比下能提供更好的误码性能.

带有参考信号的直接序列扩频系统

扩频通信系统中码同步的精度及其电路的复杂程度直接影响系统的性能、体积和成本。采用发射参考信号法可以简化接收机端的码同步电路 ,从而大大减小遥控遥测系统及无线局域网中扩频接收机的体积和成本。本文给出了采用 MAXIM芯片组实现 UHF频段带有发射参考信号的直接序列扩频系统 ,并通过 System View软件进行了仿真 ,结果表明该方法可获得较好的通信性能 。

调制和编码对超宽带接收机性能改善的比较

平均发射参考(ATR)调制技术和前向纠错(FEC)编码技术都能通过增加冗余信号改善超宽带(UWB)自相关接收机的检测性能。为了研究在相同的冗余度下哪一种技术能提供更好的改善效果,本文比较了ATR调制系统和BCH编码DPSK系统在多径信道下的性能。经过理论分析和IEEE多径信道仿真表明:ATR调制技术在远距离低信噪比时更有优势,但只能在参考信号个数较少时改善性能;FEC编码技术则在近距离高信噪比时改善误码率和降低码间串扰更为明显。

一种应用于军事图像通信的UWB接收机

提出了一种改进型的基于前向自适应方式的TR接收机结构,并对其性能进行了理论论证和仿真分析,证明该接收机在特定的信道模型下有着可以与完全Rake相差不大的BER性能,硬件实现复杂度低,而且其特殊的信号结构设计特别适合用于脉冲同步的导频信号的接收。

TPC译码反馈在超宽带TR接收机中的应用

为了消除超宽带通信中数据辅助(DA)的平均发射参考(ATR)接收机的判决错误传播风险,提出加入FEC译码反馈机制,用译码判决输出来反馈更新相关模板的思路。比较选择出适合的Turbo乘积码(TPC),据此形成了一种TPC译码反馈的改进DA-ATR接收机。对其性能进行了分析和多径信道仿真,结果表明:该接收机能有效消除上述风险,检测性能优于单纯TPC纠错的一般ATR接收机,约有1dB信噪比增益优势。

应用Turbo乘积码的改进UWB判决反馈ATR接收机

针对超宽带(UWB)通信中数据辅助平均发射参考(ATR)接收机在判决错误较多时性能恶化的问题,提出了在相关器后串联Turbo乘积码(TPC)的译码器,取其译码判决输出来反馈更新相关模板,以降低判决错误数量的解决方案,据此形成了一种改进的应用TPC码的判决反馈ATR接收机。理论分析和IEEE CM3多径信道仿真结果表明:该接收机的检测性能优于一般ATR+TPC码纠错的接收机,在10-4误码率时约有1 dB的信噪比增益优势。

基于MMSE权重估计的超宽带加权ATR接收机性能分析

根据UWB接收信号的多径区段分布特点,采用分段加权合并的思想和最小均方误差(MMSE)估计理论,提出了一种新的超宽带加权ATR接收机。各区段有不同权重,对多径分量分布密集区段给予更大的权重,权重系数由MMSE估计得出,从而大大降低了噪声乘积项对接收性能的影响。经过理论分析和IEEE CM3多径信道仿真,结果表明该接收机的误码率性能优于一般ATR接收机。

一种加权的UWB-ATR接收机的性能研究

采用分段加权合并的思想,提出了一种新的加权的UWB-ATR接收机,根据接收信号中的多径分布给予各段不同权重,有效压制了噪声乘积项,权重系数由MMSE估计得出。经过理论分析和IEEE CM3多径信道仿真,结果表明该接收机的误码率性能优于一般ATR接收机。

一种新颖的DT超宽带接收机

针对传统的发射参考接收机系统资源利用率低,带噪的解调模板使接收机性能下降的缺点,文章给出了一种低复杂度的DT(dirty template)接收机。该接收机利用多个已判决的符号接收波形提取解调模板,一方面降低了解调模板信号中的噪声,另一方面省去了参考信号占用的能量和时间资源,达到了满数据发送率。文章从理论上分析了DT接收机的性能,仿真结果证明了理论推导的正确性。

基于双正交小波信道估计改进的TR-UWB系统

针对超宽带(UWB)信号因脉冲持续时间短、时域分辨率高、在传播中出现密集多径现象的特点,利用小波函数和超宽带脉冲之间的相似特性,提出了一种基于双正交小波基的高效估计多径衰落幅度和时延等信道参数的信道估计算法,以便接收机能捕获足够的信号能量。通过滑动相关实现了同尺度上信号与小波的内积运算,避免了峰值搜索过程,简化了估计器的结构。同时,基于由信道冲激响应估计值合成的本地相关模板信号,提出了改进的发射-参考超宽带(TR-UWB)系统。Monte-Carlo 仿真结果表明,该算法的归一化均方误差较小,改进的 TR-UWB 系统能有效抑制参考符号中噪声的影响,系统性能优于传统 TR 接收机。