基于勒让德多项式的椭圆球面波脉冲设计方法

针对椭圆球面波函数(PSWF)硬件实现困难的问题,从PSWF与勒让德多项式二者微分方程定义的相似性出发,提出一种基于归一化勒让德多项式的PSWF脉冲设计方法。该方法根据所设计脉冲的时宽和时间带宽积两个参数生成对称矩阵,计算该矩阵的特征向量,得到各阶归一化勒让德多项式的系数,通过归一化勒让德多项式加权求和的方法构建PSWF脉冲。该方法可以通过改变归一化勒让德多项式的系数快速设计不同的PSWF脉冲,具有实时性好、精度可控和硬件复杂度低的优点。

基于近似扁长椭球波函数的超宽带脉冲设计

频谱共存及兼容是超宽带(UWB)无线通信系统必须考虑的重要问题。为了避免超宽带系统对现有窄带无线系统的干扰,一个有效的方法是设计合适的脉冲波形。在建立超宽带脉冲设计算法的基础上,分析了扁长椭球波函数(PSWF)的近似解,提出了用近似扁长椭球波函数(APSWF)进行脉冲波形设计的方法。近似扁长椭球波函数具有简单明确的数学表达式,仿真表明用其设计的脉冲功率谱符合FCC频率掩模的约束要求。当频率掩模发生变化时,可方便地调整参数以产生新的脉冲。

基于Parks-McClellan算法的超宽带脉冲设计

提出一种基于Parks-McClellan算法设计超宽带脉冲的方法,将脉冲设计等效为切比雪夫函数逼近问题。设计方法简单灵活,可满足各种幅频特性要求。Matlab仿真结果表明所设计脉冲的功率谱充分满足FCC频谱掩模要求并且频带利用率较高。

谐波信号恢复的有限脉冲设计法

对带衰减因子的谐波信号恢复提出一种有限脉冲设计法。通过设计一种特殊的脉冲信号，使原信号与该脉冲信号的卷积最快地衰减到零，实现信号的恢复。文中推导了算法，并进行了不同信噪比下的计算机仿真，表明该方法对信号恢复效果很好，特别是对信号频率估计尤佳。

基于切比雪夫函数逼近的超宽带脉冲设计方法

频谱共存与兼容问题是超宽带无线通信领域必须解决的一个关键问题。为了避免超宽带系统对现有窄带无线系统的干扰,一个有效的设计方法是设计适合传输的脉冲波形。将超宽带脉冲波形设计问题等效为切比雪夫函数逼近问题,利用数值分析中Remez算法,通过一次次迭代可以获得满足要求的超宽带脉冲。Matlab仿真结果表明,用这种方法设计的脉冲功率谱符合目标频谱掩模的约束要求,在二进制脉冲位置调制跳时超宽带系统中,这种脉冲在高斯信道下单链路误比特率和多用户等方面的性能要优于高斯二阶导数脉冲。

基于FIR陷波窄带干扰抑制的UWB脉冲设计

提出了一种基于FIR陷波器的窄带抑制UWB脉冲设计方法。通过对各种窗函数的陷波性能比较分析,选出最佳的窗函数来设计FIR陷波器。以高斯脉冲导数为例,对所设计陷波器进行仿真验证,并就陷波前后的脉冲波形的通信性能进行了比较。仿真结果表明:陷波后脉冲具有良好的窄带干扰抑制能力,能够和其它通信系统更好地共存。另外,此方法不需要在整个频段内降低UWB脉冲功率,实现起来简单灵活,为提高UWB脉冲发射功率,增大UWB系统的通信距离,提供了一种可行的方案。

基于FPGA的PDP维持脉冲设计

介绍了PDP灰度级控制方法,对原设计作了改进并采用VHDL语言实现设计思想,对具体程序流程进行了阐述,结合FPGA器件和高压驱动电路得到光滑而平整的维持脉冲,从而实现了有效的灰度级控制。

基于正交基函数的超宽带脉冲设计方法研究

脉冲波形设计是超宽带无线通信系统中的关键技术之一,系统对脉冲的频谱利用率和运算时间提出了很高的要求。利用扁长椭球波函数良好的时限—带限特性,将扁长椭球波函数组作为一组正交基函数,提出了3种组合脉冲设计方法,等增益组合算法、随机选取组合系数算法和基于最小均方误差准则算法。MATLAB仿真结果表明,等增益组合算法复杂度低,频谱利用率不高;随机选取组合系数算法和基于最小均方误差准则算法具有较高的灵活性,频谱利用率较高。

基于高斯脉冲各阶导函数优化组合的超宽带脉冲设计

文中通过对10个归一化高斯脉冲导函数的线性组合进行研究,提出一种脉冲设计优化算法,使合成函数的功率谱密度在0～10.6GHz都能较好的逼近FCC制定的室内辐射掩蔽标准,大大提高了频谱利用率。

非绝热几何量子逻辑门的脉冲设计

量子逻辑门是实现量子计算的基本组件之一,而高保真度和高鲁棒性是量子逻辑门必不可少的关键性质。在实现量子逻辑门的各种方法中,利用几何相位的全局特性来构造量子逻辑门是一个有效的方法,它可以对一些局域扰动有比较好的容错性。本文在非绝热几何量子计算的框架下,在三能级系统中构造出了任意的单比特量子逻辑门,并创建出在实验中方便实现的脉冲形式。本文进一步研究了量子系统中存在频率失谐和脉冲振幅偏差的情况,并考虑量子系统与环境之间的退相干效应,以设计出具有更好鲁棒性能的脉冲波形。

一种新的超宽带脉冲设计方法与性能分析

讨论了基于粒子群算法设计的超宽带脉冲,对设计脉冲的UWB系统性能进行了分析.依据FCC辐射掩蔽,对一组正弦高斯函数进行加权组合,通过粒子群优化算法选取组合系数得到新脉冲,对采用设计脉冲的系统性能分别从单链路误码率、多址性能、链路预算3个方面进行仿真比较.结果表明:与Schlotz脉冲、随机组合脉冲相比,基于粒子群算法设计的脉冲具有更好的误码性能和传输性能.

一种高频谱利用率的PSWF脉冲组设计

脉冲超宽带(Impulse Radio Ultra-wideband,IR-UWB)技术主要使用脉冲传输信息,脉冲波形的选择影响着整个系统的性能。椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)脉冲具有频谱灵活可控的特点,在超宽带(Ultra-wideband,UWB)系统中得到了广泛应用。介绍了PSWF的定义和求解算法,针对目前存在的PSWF脉冲组频谱利用率较低的问题,提出了一种高频谱利用率的多频带正交PSWF脉冲组设计方法。仿真结果表明,该方法在满足FCC频谱掩膜条件的同时,有效地提高了PSWF脉冲组的频谱利用率,从而增加了接收端的信噪比。

基于高斯脉冲的认知超宽带无线电波形设计

为提高高斯脉冲波形的频谱利用率,讨论了高斯脉冲性能参数(微分阶数和成形因子)对其频谱产生的影响,提出了基于高斯导函数脉冲产生组合波形的方法.仿真分析表明,该组合波形的频谱不仅能满足FCC规定的辐射掩蔽的要求,而且有较好的频谱利用率。

基于高斯二阶导数组合的UWB脉冲波形设计

提出了一种基于高斯二阶导数组合的UWB脉冲波形设计方法。依据FCC对超宽带各频段带宽划分的不同及各频段辐射限制的差异来选取基函数,利用最小均方误差准则(LSE),以FCC室内辐射掩蔽为规范选取一组加权系数对基函数进行线性组合。再通过调整基函数参数脉冲形成因子和搬移因子,对波形进一步优化。仿真结果表明,文中设计脉冲实现了在全频段对辐射掩蔽的高效逼近,与基于随机系数选择的组合脉冲比较:方法简单,具有更高的频谱利用率。

基于频域的超宽带脉冲设计

超宽带脉冲波形的设计决定了脉冲式的超宽带系统的功率谱是否符合FCC的限制,通过分析ParrB的超宽带脉冲设计算法,提出了直接频域法设计超宽带脉冲,该方法根据脉冲的频域限制设计脉冲的时域波形,并以此方法设计出了一种超宽带脉冲,仿真结果表明,所设计的超宽带脉冲在频谱掩蔽填充效率上优于ParrB脉冲。

基于Hermite函数的超宽带脉冲波形设计与性能分析

根据联邦通信委员会关于超宽带辐射功率谱的限制以及适用于多址方式的窄脉冲要求,设计了一组基于Hermite函数的超宽带脉冲波形。所设计的脉冲波形具有正交性和不随阶数变化的恒定脉宽两个重要特性,从而提供了良好的防时间抖动性能并有效降低符号间干扰;为了评估相关接收机的性能,对设计脉冲信号的自相关和互相关函数的闭合表达式进行了推导;分析了跳时脉位调制超宽带系统中脉冲波形在加性高斯白噪声、多址干扰、多径衰落信道等多种环境下的误码率性能,探讨了时间抖动对系统性能的影响,并将仿真结果与高斯单周期脉冲进行比较。分析结果表明该脉冲设计方案提供了一种灵活而系统的超宽带脉冲设计方法,所设计脉冲既满足辐射功率谱限制又提供良好的系统误码性能。

一种基于CSS的认知UWB系统脉冲波形设计方法

在采用IR方案的CUWB系统中,需产生能适应频谱环境的频谱灵活的CUWB脉冲波形.提出一种基于CSS的认知UWB脉冲设计方法,产生的脉冲波形符合FCC频谱模板要求,频谱旁瓣低,频谱结构可随意调整.该方法实现简单,计算复杂度低,并可得到多个准正交的UWB脉冲信号波形,可用于波形调制和多址技术.

基于多频带APSWFs组合的超宽带脉冲波形设计

在满足联邦通信委员会(FCC)频谱限制的基础上,为了避免超宽带系统对现有窄带无线系统的干扰,利用APSWF函数的特性,提出了一种基于多频带的近似回转椭球波函数(APSWFs)基的利用最小均方误差(LSE)准则线性组合来设计超宽带脉冲波形的算法.仿真表明,设计的脉冲功率谱不仅符合FCC频率掩模的约束要求,而且有较高的频谱利用率.

基于小波的超宽带脉冲波形设计

基于小波函数提出了一种新的超宽带(UWB)脉冲波形.通过选择小波的平移因子和伸缩因子产生脉冲波形宽度小于1ns,并使其功率谱密度满足联合通信委员会(FCC)制定的UWB频谱模板,称其为小波窄脉冲;同时还研究了在加性高斯白噪声(AWGN)信道中,跳时扩频脉位调制(TH PPM)的UWB系统中使用该窄脉冲的系统性能.仿真结果表明,该UWB通信系统比通常使用高斯窄脉冲或Scholtz s窄脉冲的UWB系统性能好.

基于半正定规划的超宽带正交脉冲波形设计

为了通过超宽带脉冲波形设计来降低系统多用户干扰及提高功率利用率,通过在半正定规划(SDP)算法的求解过程中引入Yalmip工具箱来实现对于FCC功率谱密度规范的更好逼近,得到了具有比较高功率利用率的正交波形.同时还分析了不同的高斯单脉冲中心频率对于最终所得功率利用率的影响,结果表明通过合理地选择参数可以进一步提高所得脉冲的功率利用率.