基于FCC室内辐射掩蔽的跳时脉冲位置调制UWB系统仿真

传统跳时脉冲位置调制(THPPM)系统未考虑系统在全频段的利用率,为此,提出了一种提高系统频谱利用率的方法。基于FCC室内辐射掩蔽,通过组合1～13阶高斯脉冲,设计了一种逼近规范的组合脉冲,建立了使用该组合脉冲的THPPM通信系统仿真模型,给出了接收信号与掩膜的仿真波形和模型内部结构图。与使用传统脉冲滤波器的系统频谱利用率进行了分析和比较,仿真结果表明,通过应用组合脉冲显著提高了系统在全频段的利用率。此外,对Simulink设计的模块进行封装,独立组建了超宽带模块库,简化了仿真过程,扩展了Simulink在超宽带方面的应用。

基于一阶统计量信道盲估计空时分集TH-PPM UWB系统

首先利用一种空时分集结构提出一种多入多出超宽带系统收发信机模型,并给出相应的信号检测方法。然后,利用脉位调制信号结构导致的接收信号一阶统计量循环平稳特性,提出一种适用于系统且没有估计模糊度问题的低复杂度盲信道估计方法。仿真结果表明,提出的盲信道估计方法由于复杂度低且没有估计模糊度,给接收机的信号检测提供了准确的信道状态信息。提出的超宽带多入多出系统由于获得了时间分集和空间分集,不论在完美信道下还是估计信道下均明显优于传统单天线系统。

高速多址UWB TH-PPM信号产生电路设计

分析了跳时脉位调制(TH-PPM:Time Hopping Pulse Position Modulation)超宽带(UWB:Ultra Wide Band)信号产生原理。在传统TH-PPM UWB信号产生模型的基础上,通过对TH-PPM UWB进一步分析,将传统的伪随机序列(PN码)和信息数据分别控制的时延调制模型转变为由PN码和信息数据共同控制的时延调制模型;在实现系统的基础上,降低了信号产生系统的复杂度。设计的TH-PPM UWB信号产生电路采用0.18μm标准CMOS工艺实现,在1.8V电源电压下工作,降低了系统功耗。用Cadence软件Spectre仿真工具,对设计的电路进行仿真。结果表明,产生的TH-PPM UWB信号速率为432Mb/s,90%幅度脉宽为2.0654ns,10%幅度脉宽为2.13818ns。

超宽带射频识别源脉冲设计与辐射掩蔽分析

超宽带射频识别(UWB-RFID)的调制信号需满足规定的频谱辐射掩蔽,介绍超宽带射频识别的基本原理,分析跳时脉冲位调制(TH-PPM)的原理;研究源脉冲高斯波形的能量谱密度特性,提出一种线性组合迭代算法,由该算法合成源脉冲,验证该脉冲合成算法是可行的。

多用户干扰抑制超宽带正交脉冲序列设计

针对超宽带(Ultra—WideBand,UWB)多用户干扰问题,正交脉冲的产生是超宽带无线应用中关键技术。采用Rayleigh信号作为UWB基函数,使用Hermite矩阵特征向量分解方法,设计了UWB正交脉冲序列,从而达到抑制多用户干扰的目的。该方法产生的正交成形脉冲序列功率谱符合美国联邦通信委员会频谱规范,自相关性强,互相关性弱,利于多址检测。最后,分析了跳时脉位调制UWB系统的干扰抑制性能,仿真结果表明正交成形脉冲序列抗多用户干扰能力优于Gram-Schmidt过程得到的Scholtz正交脉冲序列。

卷积编码TH-UWB通信系统对抗ISI的性能仿真及分析

针对UWB(超宽带)无线传感器网络中由多径效应引起的ISI(码间干扰)问题,在两个不同UWB信道环境下仿真了TH-PPM-UWB(跳时脉位调制超宽带)通信系统传输有无ISI及是否采用编码调制共8种情况下的误码性能,结果表明采用卷积编码的TH-PPM-UWB系统抵抗ISI的能力较无编码系统有较大的提高,并且ISI越严重,卷积编码调制越有效.

UWB信道下的TH-PPM多径多址解调性能分析

分析了超宽带(ultra-wideband,UWB)通信系统在信道同时存在多径、多址干扰,及加性白噪声条件下的相干解调性能,给出了TH-PPM调制在高斯近似下的相干解调BER(bit error rate)解析公式,分析了采用SRake接收下的BER性能,给出了解析表达式.为验证解析式的有效性,对比了系统仿真与解析数值计算的结果.并通过IEEE多径信道模型CM1～CM4、Rake插指数、不同的多址用户数等方面,详细分析和计算了TH-PPM的BER性能,给出了性能曲线.获得的结果为UWB室内高速多址通信系统的设计提供了依据.

多址干扰抑制混沌超宽带脉冲设计

针对超宽带多址干扰问题,采用高斯7阶导脉冲作为UWB原始脉冲,使用厄米特矩阵特征向量分解算法设计UWB正交脉冲序列,采用Logistic混沌序列作为跳时码进行混沌跳时-脉位调制,生成混沌超宽带脉冲,从而达到抑制多址干扰的目的。最后,分析CTH-PPM UWB系统的抗多址干扰性能。仿真结果表明CTH-PPM UWB系统抗多址干扰性能明显优于TH-PPM UWB系统,具有更强的抗多址干扰能力。

TH-CDMA/PPM的比特误码率分析与研究

对采用二元脉冲位置调制的超宽带跳时多路无线电网络的误码率进行了分析。在矩形脉冲的前提下,可以得到关于TH-CDMA/PPM信号在高斯白噪声信道存在k个干扰时错误比特的概率。通过概率的表达式来评定类高斯噪声的准确性,从而可以对超宽带脉冲无线电网络的类高斯噪声性能进行分析。通过大量的仿真结果可以看到,由类高斯噪声产生的比特误码率要低于高斯噪声产生的。对于每个信息比特有较少的脉冲的系统来说,类高斯噪声所产生的错误就变得非常重要。

基于平衡Gold码的TH-UWB系统性能分析

针对有码间干扰的跳时脉冲脉位调制超宽带(PPM-TH-UWB)通信系统,为了在不增加系统复杂度的前提下,提高系统抗码间干扰的性能,研究了基于平衡Gold码的Rake接收机的性能,并在IEEE 15.3a UWB信道下对采用平衡Gold码作为跳时序列的Rake接收机和采用传统伪随机序列的Rake接收机的误比特率进行计算机仿真比较,结果表明:采用平衡Gold码作为跳时序列,Rake接收机得到明显改善,而且码间干扰越严重,性能提升越显著。

基于重叠与正交信号的超宽带系统性能研究

文章首先介绍了跳时超宽带(TH-UWB)信号,推导了在加性高斯白噪声(AWGN)信道条件和多径条件(MP)下,基于重叠和正交脉冲信号的系统误码率公式,并给出了仿真结果。仿真结果表明,在AWGN信道条件下,基于重叠脉冲信号的跳时二进制脉位调制(TH-BPPM)系统的性能优于基于正交脉冲信号的系统。多径条件下的正交TH-BPPM系统的性能优于AWGN信道条件下的系统性能。

AWGN信道下冲激无线电信号能量的优化

冲激无线电,又称超宽带无线电,作为一项新研发的通常利用经脉位调制的跳时扩频脉冲列携带数据信息的无线射频技术,拥有诸多优点而成为一项应用于未来超高速短程无线通信的可行技术。在文中,首次研究白高斯噪声信道下冲激无线电通信系统中单个数据包单元发射信号能量的优化。对基本脉冲波形、有效用户数量和每个符号包含的脉冲数对单个数据包单元发射信号能量的影响进行分析和评估。结果被表达并且展示,在白高斯噪声信道下,这些参数对该发射信号能量有相当大的影响,而且,在固定虚假消息概率门限值的条件下,通过合理调整这些参数能够很好地实现单个数据包单元发射信号能量的优化。

超宽带技术

UWB是一种典型的无载波通信技术,它利用纳秒至微微秒级的窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围在数GHz左右,带宽明显大于目前所有通信技术的带宽。超宽带适用于密集多径场所的短距离无线通信,有望为无线局域网和无线个人区域网接口的互联和接入带来低功耗的高速无线接入应用。