一种自适应加权能量检测超宽带接收机

能量检测(ED)接收机由于具备结构简单、易于实现的特点,已经成为非相干超宽带通信系统的两大主流接收机技术之一。为了抑制噪声以提高误码性能,加权ED接收机作为传统ED接收机的一种改进方案被提出。主要研究了加权ED接收机的自适应实现问题,即利用自适应算法来逼近加权系数的最优解,进而实现自适应信号检测。采用的自适应算法为归一化最小均方(NLMS)算法。利用NLMS算法进行自适应迭代以优化加权系数,从而避免了信道估计和矩阵分析;分析比较NLMS算法在不同步长值下的收敛性能和自适应加权ED接收机在不同加权系数维度下的误码性能,最后给出并分析了自适应加权ED接收机在最佳加权系数维度下的误码性能曲线。仿真结果表明,相比传统的ED接收机,自适应加权ED接收机能够在误码性能方面改善0.5 d B^1.2 d B。

采用能量检测的UWB应答式定位系统

提出一种呼叫应答式的传感器定位系统。利用超宽带(UWB)脉冲串来代替单个极窄脉冲,易于通过能量检测方式接收.采用呼叫应答式的定位算法和最小均方误差估计获取波达时间,提高了定位精度并且对多径干扰和非视距传播具有鲁棒性.同时利用平均时延扩展来修正波达时间,进一步提高系统定位精度.仿真结果表明,在IEEE802.15.4a给出的室内多径信道中,系统信噪比为-20 dB^30 dB时,定位误差小于60 cm.

超宽带室内定位算法

为了解决室内密集多径环境下人员定位精度差这一问题,设计并实现了一种基于脉冲超宽带与能量检测接收机的信号到达时间估计算法。根据在IEEE802.12.4a标准室内家居环境下得到的超宽带信号,深入分析了信号的偏度、翘度与均方差特性。根据信号特性与信噪比之间的关系,算法能够实现高精度的信号传播时间估计。该算法充分考虑了积分周期与信号传播环境如视距与非视距对信号传播时间造成的影响。通过实验分析对比,该算法对信号传播时间估计具有更好的鲁棒性,目标运动速度和形变具有很好的鲁棒性,能够提供更高的精度。相较于阈值估计算法,该算法在低信噪比环境下最优能够提高10 ns的估计精度。

一种面向水下移动通信的组合差分扩频水声通信方法

针对水下移动平台(AUVs)直接序列扩频(DSSS)水声通信过程中大多普勒时变带来的频偏及载波相位跳变问题,该文提出一种组合差分扩频通信方法。该方法设计一种2维组合差分(TCD)扩频帧结构,接收端通过对重复码时域加窗相关实现时变多普勒粗估计;接收端提出一种频率压缩-能量接收器(FC-ED),通过采用能量检测接收器提高接收端处理多普勒容限,使用频率压缩法多频点压缩处理进一步提高系统鲁棒性,实现扩频码识别映射解码;最后提出一种组合差分算法,实现2维组合扩频间的极性差分解码,在能量接收映射解码基础上引入极性调制,进一步提高频谱利用率。经理论及仿真试验分析,该方法具备一定的抗时变多普勒能力,在恒加速度相对运动–8 dB信噪比条件下误码率小于10^(–2)。