Performance Analysis of Multiband Impulse Radio UWB Communication System Based on PSWF

To improve the data transmission rate and use spectrum flexibly, a new spectrum allocation method for Multiband Impulse Radio UWB (MB-IR-UWB) is proposed in this paper based on the band-limited and orthogonal characteristics of Prolate Spheroidal Wave Function (PSWF). The system model is built and the bit error rate (BER) formula is deprived by binary time hopping pulse position modulation under additive white Gaussian noise. Moreover, the system performance is analyzed via MATLB simulation. The results indicate that MB-IR-UWB system performance of BER is the same with single-band UWB. However, in the proposed scheme the data can be transmitted in multiple parallel bands, which enjoys much higher transmission rate. In addition, PSWF pulse duration affects the BER performance.

一种小型化五陷波UWB天线设计

为了滤除窄带信号对超宽带(Ultra-Wide Band,UWB)通信系统的干扰以及解决天线尺寸偏大的问题,设计出一种小型化五陷波UWB天线。该天线通过添加L型枝节、C型槽、倒U型槽以及EBG结构,产生五个陷波带。对天线进行回波损耗(S11)、驻波比(VSWR)以及增益(Gain)等仿真测试,通过天线表面的电流分布情况分析了天线的陷波原理,研究上述结构对天线陷波特性的影响。该天线将UWB通信应用与陷波天线技术相结合,最终尺寸为21 mm×16 mm,实现了体积小、频带宽、多频段陷波特性的性能要求,天线频带覆盖了S、C和X三个波段,具有屏蔽窄带信号干扰的作用,可应用于UWB通信系统。测试结果表明,天线的阻抗带宽为2~12 GHz,在工作频段内具有全向性,并且整个UWB频段内天线的增益变化在4 dB以内,最大增益为4.67 dB,在通带频段内,天线五个陷波特性的结果与仿真结果均吻合良好。

一种多载波OFDM-UWB无线通信系统

在对超宽带(UWB)技术中的MB-OFDM-UWB系统进行研究分析的基础上,提出了一种基于BPSK调制的MB-OFDM-UWB发送接收系统,并对发送机和接收机的工作原理进行了详细的阐述,给出了相应的数学描述公式。

多频带UWB通信系统中低复杂度迭代差分译码算法(英文)

相对于相干检测,由于在收发端不需要信道状态信息,非相干UWB通信在信噪比方面会有近3dB的性能损失.为了克服这一性能差距,提出了一种有效的基于多频带UWB系统的差分编译码方案.该方案在发射端使用2个并行级联的递归酉差分空频编码器对数据进行编码.接收端的2个分量译码器通过互相交换软度量值对数据进行译码.为了降低接收机的计算复杂度,给出一种只使用转移概率计算信息比特似然比的译码算法.仿真结果表明,在较少迭代次数下,算法性能远优于传统非相干检测,在高信噪比时,其性能甚至超过了相干检测.

多带OFDM-UWB动态子载波分配算法

超宽带系统的传输功率谱密度是严格限制的,发射功率是超宽带系统的主要性能指标之一。为了最小化系统总发射功率,论文在给定用户速率和误比特率限制的前提下提出了一种新的功率最小化的自适应子载波分配算法。该算法采用次优算法,通过基于差值的子载波选择、子载波比特分配和相同比特子载波分配优化三个完整的动态分配,有效避免了衰落严重的子载波对用户传输性能的影响。仿真结果表明,在没有增加算法复杂度的情况下该算法的单位比特功耗和误比特率性能要优于其它算法1dB以上。

MB-OFDM UWB通信空时网格编码误码率分析

本文研究多带正交频分复用瑞利衰落信道中,空时网格编码发射天线间空间相关性的分集性能.空时网格编码将单个输出的编码符号转换成多个编码符号,并通过多个发射天线传输,在接收端,Viterbi优化软判决算法用于译码.我们分析了MB-OFDM系统在quasi-static和interleaved两种信道中相关空间衰落对误码率的影响.在空间相关性较小时,分集阶数能得到保持;而在空间相关性较大时,interleaved信道能保持分集阶数,quasi-static信道的分集阶数将减小.空时编码总体上对空间相关性表现出鲁棒性.

MB-OFDM UWB通信系统维特比解码器的实现

提出一种应用于多波段正交频分复用(MB-OFDM)超宽带通信系统的维特比解码器的设计方案,分析MB-OFDM所采用的卷积/凿孔码及相应的维特比解码算法的性能。为了达到系统要求的最高数据传输率、保持硬件开销的经济性,结合滑动窗口和折叠2种方法设计解码器的硬件结构。在低速工作模式下,部分处理单元被禁用,以节省功耗。该设计经XilinxVirtex-4FPGA验证,最高译码速率可达432Mb/s。

Performance of multi-band orthogonal frequency division multiplexing ultra wide-band system on IEEE UWB channels

Multiband orthogonal frequency division multiplexing (MB-OFDM) ultra wide-band (UWB) is a novel wireless communication technology. It has many advantages and is being actively researhed. In this study, we constructed and implemented a simulation model of UWB communication systems in Simulink. We found the MB-OFDM UWB system has the best performance in distance between 4 m to 10 m without the line-of-sight requirement.

采用椭球波脉冲的多波段超宽带性能研究

为了提高信息传输速率、灵活利用频谱,从多波段脉冲超宽带(multiband impulse radio UWB,MB-IR-UWB)系统的工作原理出发,结合有限项扁长椭球波函数(prolate spheroidal wave function,PSWF)良好的带限和正交特性,提出了一种新的多波段频谱划分方式,在此基础上搭建系统模型。通过推导给出在高斯白噪声背景下,采用TH-BPPM调制时的平均误比特率公式,并进行系统性能分析。仿真结果表明,在保证各波段间不干扰条件下,MB-IR-UWB与单波段UWB系统有相同的误码性能,PSWF脉冲可用于数据的并行传输,信息传输速率有大幅度提高。同时,脉冲持续时间影响系统的误码性能,Tm=6 ns是波段数N=15时对应的最佳脉冲持续时间。