跳时超宽带(TH-UWB)多址系统性能的研究

针对多用户跳时超宽带(TH-UWB)系统建立了数学模型,其目的在于研究多址干扰对TH-UWB系统各方面性能的影响。利用多址干扰服从高斯分布的特性,分析了多址系统的误码率性能,得到了系统数据速率及上界的解析数学表达式,并将误码率理论值与实验数据进行了比较。仿真结果表明,误码率理论值与实验值一致。此外,还分析了在不同的室内密集信道下功率控制对系统数据速率的影响,结果表明,非精确的功率控制将导致系统的误码率及数据速率的下降,且可视距信道中的性能好于非可视距信道中的系统性能。

基于FPGA实现的超宽带无线通信跳时控制器研究

针对基于脉冲位置调制的超宽带尢线电发射系统中的跳时控制这一关键技术,提出了利用FPGA和可编程延时线实现跳时控制的方法,并制作了硬件电路。通过脉冲整形电路得到了跳时后的输出脉冲波形,并将跳时精度控制在50 ps左右。通过对波形中的干扰和跳时控制精度的分析,提出了可能出现的问题和解决方案。

跳时M元双正交脉冲位置调制超宽带通信性能研究

针对目前超宽带(UWB)通信调制方式传输效率低下、误码率过高的问题,提出了采用跳时M元双正交脉冲位置调制(TH-MBPPM)改善系统性能的方法.TH-MBPPM方法将需要传送的多个信息比特分别调制到信号的幅度和位置上,同时在信号中加入伪随机跳时码,解调端采用概率密度函数的方法对各匹配滤波器输出端的多址干扰成分进行精确的计算,将所有干扰信号建模为高斯白噪声并根据最大似然准则对接收的信号进行判断,得到了系统误符号率的封闭表达式及其简化的计算表达式,该表达式精确地反映了系统的误符号率性能且计算复杂度较低.与跳时M元正交脉冲位置调制UWB通信系统相比,TH-MBPPM方法误符号率更低,且系统复杂度降低了50%.

超宽带无线电系统跳时技术的研究

超宽带无线电系统中最常用和最典型的信号是时域上的极窄脉冲串。为了使超宽带系统的功率谱进一步平滑,增强系统隐蔽性和保密性,超宽带无线电系统往往都要破坏窄脉冲串的周期性,使所发射的相邻窄脉冲间的时间间隔进行伪随机的跳变。文章对超宽带基本理论、窄脉冲串时间间隔跳变的相关原理进行了介绍,提出了具体实现方法,给出了对实验样机的测试结果。

一种跳时超宽带无线电信号的高效同步捕获方法

为了实现高效的跳时超宽带无线电信号的同步捕获,主要研究了超宽带无线通信中跳时序列码的同步技术,对捕获过程中的两个主要性能指标,即平均捕获时间和捕获概率进行了深入的分析,提出了一种适于超宽带无线通信跳时码的同步捕获方法——二维空间下的菱形捕获法。计算机仿真结果表明,该捕获方法工作原理简单、捕获速度快、硬件复杂度低,是超宽带冲激无线电的有效捕获方法之一。

超宽带无线电中跳时序列相关性能的研究

跳时技术是超宽带无线电通信技术的一个重要组成部分,在该系统中起着至关重要的作用.为 了满足系统的要求,跳时序列必须具有良好的相关性能,即自相关性和互相关性.该文分析了跳时序列的相 关性能,得出了跳时序列相关值的上界和下界.同时还提出了一种改善跳时序列相关性能的方法,使得跳时 序列的最大互相关值和最大异相自相关值都降低了一半.

一类适用于超宽带无线电的跳时序列族

跳时技术是超宽带无线电实现多址通信的一项关键技术。为保证超宽带无线电的可靠通信并减小系统中用户之间的多址干扰,系统要求跳时序列具有优良的跳时相关性能。基于对二次同余理论的研究,构造了一类适合于超宽带无线电通信系统的跳时序列族,给出了它的构造方法和序列的性质。然后通过对跳时序列相关性能的分析,证明了所得到的跳时序列族具有优良的跳时相关性能,满足跳时异相自相关最大值S_(max)≤2,跳时互相关最大值C_(max)≤4。最后,将该类跳时序列族用于超宽带无线电多用户通信系统进行了误码率性能仿真,仿真结果表明采用该序列族将使系统具有更好的多址性能。

跳时脉位调制超宽带信号的功率谱密度分析

通过对时域信号的自相关时间均值函数做傅氏变换,推导出定周期跳时脉位调制超宽带脉冲序列的功率谱密度公式,形式更加简明;并分别在时域和频域进行仿真、分析,比较两种仿真结果,同时分析了跳时码周期和时延常数等参数对谱密度结构的影响,验证了推导结果与时域仿真的一致性。

跳时Reed-Solomon码的超宽带多址接入方式

为了解决跳时超宽带中跳时序列数目的不足,提出将Reed-Solomon码用于跳时超宽带的跳时序列,并在传送端引入预滤波的技术方案。该方案不仅可以增加跳时超宽带中跳时序列的选择,而且可以对传输信道进行预滤波,从而提高系统的整体性能和系统容量。采用IEEE802.15.3a标准信道模型,仿真了在理想RAKE接收机情况下的系统误码率和系统容量。仿真结果表明:在多用户情况下,该方法产生的跳时序列比传统跳时码序列更有效地减少了用户之间的干扰,降低了系统误码率,增加了系统容量。

采用跳时调制的超宽带冲激无线电技术及其在通信对抗中的应用

论述超宽带冲激无线电通信系统基本原理 ,分析使其具有巨大军事应用潜力的冲激脉冲和跳时调制这两项关键技术 。

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 。

基于跳时超宽带通信系统的容量仿真

讨论了一种用截止速率来表达TH-UWB信道的实际容量的新方法。这种方法不需要综合数据,可以直接用截止速率来直观地表达TH-PPM-UWB系统多用户容量。仿真结果表示,通过在理想功率控制下引入的扩展因子,可以直观地观察到不同的扩展因子直接影响着系统截止速率与用户数和信噪比之间的关系。并且将截止速率算法与传统的Monte Carlo仿真进行了对比,证明截止速率的计算是一个近似表达信道容量的简单有效的方法。

一种新的超宽带多用户调制方式:伪混沌编码跳时调制

UWB系统中,周期性的功率谱谱线成为UWB系统对其他无线系统干扰的主要成分,通过伪混沌编码可以将周期性的功率谱线搬移到几十G的高频以减少时其他无线系统的干扰。多用户环境中,在时隙周期中加入受伪随机序列控制的跳时时间片,可以有效减少多用户之间的干扰,降低系统误码率。叙述了伪混沌编码的原理,编码后信号的功率谱谱线将远离现行无线频率。提出了一种多用户伪混沌编码跳时系统模型。分析了系统误码率并进行了仿真验证。

混沌跳时超宽带系统多址干扰分析

提出了基于混沌跳时(CTH)多址的BPSK超宽带系统,讨论了该系统的工作原理,从理论上分析了系统的多址干扰,通过仿真说明了如何选取系统参数降低系统的误码率,提高系统性能.同时该系统具有低截获率和高保密性等优点,具有较高的使用价值.

多用户跳时超宽带系统串行码捕获性能分析

根据超宽带系统多径延迟的特点,该文给出一种易于实现的超宽带跳时串行捕获方法;并在此基础上,着重分析了该系统在多用户环境下的系统捕获性能;最后通过理论推导和数值仿真分析了用户数量、检测概率、虚警概率、判决门限以及平均捕获时间之间的相互制约关系。从结果中看到,随着用户数的增加,检测概率将降低,而判决门限及虚警概率提高,串行捕获时间也将从微秒级增加到毫秒级。

混沌跳时脉冲调幅超宽带系统设计与分析

针对混沌脉位调制超宽带系统具有较高误码率的缺点,提出了一种新的混沌跳时脉冲调幅超宽带系统.论述了系统的原理和结构,从理论上给出了系统在加性高斯白噪声信道中的误码率解析式.分析和仿真表明,混沌跳时脉冲调幅超宽带系统保留了混沌脉位调制超宽带系统的优点,而且在相同的信噪比下具有更低的误码率;在相同的误码率下,混沌跳时脉冲调幅超宽带系统的信噪比可以比混沌脉位调制超宽带系统节约3 dB.

基于跳时超宽带通信的实际容量的研究

本文提出.用截止速率来表达TH-UWB信道的实际容量。这种方法不需要综合数据或者使用Monte Carlo仿真.而是直接用截止速率来直观地表达TH-PPM-UWB系统多用户容量。仿真结果表示,通过在理想功率控制下引入的扩展因子.可以直观的观察到.不同的扩展因子直接影响着系统截止速率与用户数和信噪比之间的关系。并且将截止速率算法与传统的Monte Carlo仿真进行了对比.从而证明了截止速率的计算是一个近似表达信道容量的简单有效的方法。

基于小波跳时调制的超宽带无线技术

采用正交小波作为基本脉冲波形的跳时超宽带系统TH-WM,分别用母函数ψ(t)和尺度函数φ(t)代表调制数据为"1"和"0",利用小波母函数与尺度函数的正交性,可有效减少接收端不同用户信号的冲突。通过分析信号相对带宽对多径衰落的影响,合理选取dB2正交小波作为基本脉冲波形。

超宽带跳时扩频通信系统性能分析

首先介绍超宽带(UWB)通信系统的特性,然后介绍采用两种不同调制方式(BPSK和PPM)的UWB跳时扩频多址通信系统,并将发射单脉冲信号建模为一般高斯脉冲的一阶导数和三阶导数,基于常规单用户检测器,根据系统的误比特率,分析比较两种系统的性能.

跳时超宽带信号的功率谱分析

推导和分析了TH-UWB信号的功率谱,并指出该功率谱包含连续谱和离散谱成分,其中连续谱形状与UWB极窄脉冲频谱相似,离散谱与跳时调制和数据调制有关。跳时调制可以起到平滑功率谱的作用,且跳时码周期较长时,功率谱更平坦。并通过计算机仿真验证了以上结论。