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%.

时间脉冲位置调制的超宽带无线通信

超宽带 (UWB)无线通信技术是一种利用时域资源的新通信技术 ,因其具有低功耗、良好的抗干扰和抗多径的能力和高的系统容量而受到普遍关注。本文对超宽带无线通信技术的热点进行了综述 ,并重点讨论了时间脉冲位置调制超宽带无线通信的基本原理和其关键技术 :多接入技术、脉冲信号技术、调制技术、发射和接收技术 ,相关技术等 ,尤其对调制技术进行了理论分析和比较 ,并讨论了时域无线通信技术的应用。结果表明超宽带通信技术在未来的高容量无线通信具有很大的发展潜力。

TH-PPM-UWB系统在时变信道环境中的性能分析

分析了时变信道环境条件下TH-PPM-UWB系统的性能,并通过计算机仿真研究了室内信道环境中,散射体移动对不同参数条件下系统性能的影响。仿真结果表明在系统输入信噪比较小时,散射体的移动对系统性能的影响较小;随着输入信噪比的增加,散射体移动对系统性能的影响明显加剧。总体上,散射体移动对系统性能造成的影响相对与其他干扰来说并不明显,并且在视距及非视距环境中得到的结论基本相同。

TH-PPM UWB系统的多址干扰模型改进及误码性能分析

跳时-脉冲位置调制方式(TH-PPMTime-HoppingPulsePositionModulation)是IR-UWB系统中最常用的多址调制方式之一,针对该多址方式的性能分析一直是UWB技术研究的一个热点。一些文献采用多址干扰特征函数直接数值计算的方法对相干接收方式下异步UWB多用户系统的误码性能进行了分析并获得了精确的数值分析结果,但是相应的分析过程中存在着一定的系统参数设置约束。针对现有多用户干扰模型的不足进行了改进和完善,并推导了相应的MAI概率分布和多址干扰误码性能解析表达式。最后通过Monte-Carlo计算机仿真,对改进模型下理论分析结果的有效性进行了验证。

TH-PPM与TH-PAM超宽带系统的性能分析和比较

采用基于软判决和硬判决的方法,对跳时脉冲位置调制(time hopping-pulse position modulation,TH-PPM)和跳时脉冲幅度调制(time hopping-pulse amplitude modulation,TH-PAM)超宽带系统的误比特率性能进行了分析和比较.在加性高斯白噪声(additive white Gausses noise,AWGN)信道下,研究了TH-PPM和TH-PAM超宽带单用户系统接收端信号进行软判决和硬判决时的性能,同时分析比较系统在两种调制方式下采用不同脉冲重复次数时的性能差异.仿真结果表明,在AWGN信道下,TH-PPM和TH-PAM的系统性能均随脉冲重复次数的增加而明显改善,并且后者优于前者.此外,采用软判决时的系统性能优于采用硬判决时的系统性能.

TH-PPM UWB通信系统多址性能研究

介绍了TH-PPM UWB信号,在AWGN信道和多用户干扰条件下对系统的性能进行了分析,包括误码率分析和系统所能接入的最大用户数,对其误码率进行了仿真.结果表明,随着接入用户数目的增加,系统误码率也增加,而增大重复码长度和脉冲重复时间则可降低系统误码率,但增加脉冲重复时间会降低信息传输速率.

AWGN信道下TH-PPM UWB通信系统性能分析与仿真

首先介绍了TH-PPM UWB信号,然后从理论上对加性高斯白噪声(AWGN)信道下系统的性能进行了分析,包括误码率分析和系统容量分析,最后对系统的误码率和接入用户数进行了仿真比较。结果表明,重复码长度、脉冲重复时间和用户数目的选取对系统的误码率都有较大的影响,同时,系统容量与输出信噪比和数据传输速率有关并趋于定值。

TH-PPM UWB信噪比的估计方法

TH-PPM UWB(Time Hopping-Pulse Position Modulation Ultra Wide Band)系统利用基于能量比较的TOA (Time of Arrival)估计算法可以提供很高的定位精度,但该算法需要知道准确的信噪比。针对此问题,提出了一种在多径条件下利用相关器的输出信号进行信噪比估计的方法。仿真结果表明,该方法具有很高的估计性能,并且数据量越大,估计的性能越好。

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MMSE信道估计准则的TH-PPM UWB通信系统多径性能分析

基于MMSE估计准则对TH-PPM UWB多径环境下的系统接收性能进行了分析。首先介绍了TH-UWB信道的传播特征,对IEEE UWB信道模型CM1做了仿真,并分析了MMSE多径信道估计特性,在此基础上对幅值最强两条多径信号的多径延时和多径幅值误差的标准方差进行了仿真,结果表明信号越强延时估计误差越小。最后对采用MMSE估计接收和参数已知接收两种方式下系统的性能进行了仿真,结果表明采用MMSE信道估计的Rake接收机性能可以达到信道参数完全已知的Rake接收机性能。

室内无线光通信正交空时编码及调制技术

在无线光通信中,调制和编码及其设计方案是实现直射信道与漫射信道容量优化的关键技术。采用4-脉冲位置调制和正交空时编码技术是最佳方案。因为这种调制和编码技术优于L-脉冲位置调制方案,可以传输更多信息。4-脉冲位置调制正交空时编码是一个基于MIMO的2×2方案,即有两个发射器和两个接收器,构成一个双信道通信系统。其工作原理是:当直射信道处于工作状态时,漫射信道处于等待状态。当直射信道被障碍物阻断时,立即转到漫射信道。二者的工作状态可以自由切换。当然,如果需要,两者都可以处于工作状态。这使得无线光通信能逾越障碍,实现不间断通信。

基于混沌码的跳时超宽带信号功率谱分析

为了减小超宽带通信对其它通信系统造成干扰,将混沌码引入脉冲位置调制跳时超宽带(Pulse Position Modulationg Ti me Hopping Ultra Wide Band,PPM-TH-UWB)系统,采用Matlab仿真工具分析了基于分段Logis-tic混沌映射跳时码的超宽带信号功率谱密度,结果表明混沌跳时码可以有效平滑功率谱,当增长码周期、增大码序列最大值时可有效减小谱线波动和离散谱数量。

基于降低噪声影响TH-PPM-UWB室外信道估计

为了给适合军事通信的室外超宽带通信技术发展提供技术支持,针对跳时脉冲位置调制超宽带系统的室外信道,提出了一种基于降低噪声影响的信道估计算法。通过仿真,对该算法的性能进行了分析,仿真分析结果表明,该算法有效易行,导频个数越大,估计的值越准确。

无线芯片域网络自适应多址调制方案的研究

为了解决多芯片构成的无线芯片域网络(WCAN)中的多用户网络通信问题,进行了WCAN自适应多址调制方案研究。结合WCAN的具体应用场景,首先研究了芯片内/间的无线信道特性,分析了多址跳时-脉冲位置调制(TH-PPM)技术的干扰噪声源及BER性能;然后在此基础上提出了自适应多址TH-PPM方案,设计了智能化的传输机制,以对WCAN中芯片内/间的功率、误码率、传输速率进行权衡;最后通过仿真给出了其性能分析。研究结果显示,该方案在确保芯片内/间无线互连QoS可靠的同时,能够合理地分配系统资源,显著提高系统的传输性能,有效解决固定多址调制技术存在资源分配不均,系统性能不稳定的缺陷。

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。

MIMO-UWB的发射和接收方案综述

介绍和讨论多天线(MIMO)条件下,超宽带(UWB)系统的多址方式、各种发送和接收方案,包括跳时M进制脉冲位置调制(TH-MPPM),跳时二相移相键控(TH-BPSK),直接序列二相移相键控(DS-BPSK)等。最后,对超宽带的另一种重要标准,多载波正交频分复用超宽带(MB-OFDM-UWB)的多天线实现作了简单介绍。

超宽带无线传输技术

主要介绍超宽带(UWB)无线传输技术的基本原理、特点、关键技术、空间容量等,并对当前的研究成果进行了概况和分析,指出UWB技术作为新兴的无线传输技术,虽具有设备简单,频谱利用率高等诸多优点,但在脉冲信号的产生、信号调制、接收端的信号检测技术等方面仍存在很多问题;与UWB技术相关的标准和规范及相应的物理层、网络层协议的制定仍是UWB商用化的主要障碍。在对UWB技术进行综合分析的基础上,指出UWB商用化面临的主要问题并指明其发展方向。

超宽带无线通信跳时序列的概念与研究进展

本文介绍了跳时序列在超宽带无线通信中的地位、作用，分析了跳时序列的相关函数的计算方法和常用的上界，介绍了两种适用于超宽带无线通信脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)的跳时序列的构造方法：平方剩余法和置换法，最后指出了跳时序列需进一步研究的方向。

基于信号结构重构的UWB稀疏信道盲估计

针对跳时脉冲位置调制的超宽带(ultra wideband based on time hopping pulse position modulation,TH-PPMUWB)通信系统,提出一种新的稀疏信道盲估计算法。该算法首先对信号结构进行重构,把发射信号与信息符号之间的非线性模型转换为线性模型,简化了信号处理难度;然后基于重构后的线性模型,推导出接收信号一阶统计向量与信道向量之间的关系,结合UWB信道的稀疏特性,估计出UWB信道参数,避免了无谓的抽头估计,提高了估计精度。仿真结果表明:新算法的均方误差(mean squared error,MSE)性能优于基于一阶统计量的盲信道估计算法,其BER性能也仅比理想信道差约1 dB。

PAM和PPM在多天线超宽带通信系统中的应用

在超宽带(UWB)无线通信系统上采用多天线技术不仅可以提高信道容量,又能提高数据传输速率并扩大覆盖范围.构建了多天线超宽带通信系统仿真模型,研究不同种调制方式在多天线超宽带系统中的应用,并分别对采用跳时脉冲位置调制(TH-PPM)、跳时脉冲幅度调制(TH-PAM)和直扩脉冲幅度调制(DS-PAM)时系统性能进行了仿真.仿真结果表明,在相同条件下,当误码率为时,采用TH-PAM较采用TH-PPM方式的信噪比有近6 dB的提高;当均用PAM,采用TH技术与采用DS技术的多天线超宽带系统误码率性能差别不大.