基于认知超宽带的频谱共享技术研究

引入了认知无线电思想构成认知超宽带(CUWB),达到抑制窄带的通信目的.分析了高斯导函数组合脉冲波形叠加的方式以及脉冲形成因子的寻找算法,并且结合认知无线电频谱检测技术在干扰频点降低超宽带(UWB)能量.仿真结果证明了引入认知能够提高未受干扰频段功率,增大UWB通信距离,并改善与其他无线系统频谱共享.     

认知超宽带无线通信系统的频谱感知技术

认知超宽带（CUWB）无线通信系统是一种具有自适应频谱接入能力和灵活波形的新型智能超宽带系统。文章介绍了CUWB无线通信系统的产生及该系统的频谱感知技术。在此基础上探讨了研究认知超宽带无线通信系统的必要挂,展望了它的应用前景。     

基于Coiflets正交小波的超宽带脉冲波形设计

脉冲波形设计是超宽带(UWB)系统的关键技术。基于Coiflets正交小波提出一种产生UWB信号正交成形脉冲的新方法。仿真结果表明,基于Coiflets正交小波产生的新UWB脉冲的功率谱密度比高斯导函数脉冲能更好地满足FCC的频谱模板要求,有较高的频谱利用率。利用正交小波的正交性,设计的UWB脉冲波形可用于多用户通信。利用小波基函数产生的一系列脉冲进行组合叠加,可以达到更高的频谱利用率。     

基于认知的UWB窄带干扰抑制

提出一种基于认知无线电的自适应超宽带窄带干扰抑制方法。基于软频谱思想,利用近似椭球波函数良好的时限-带限特性,设计出一种能够抑制窄带干扰的脉冲波形。通过调整脉冲参数实现对授权频段的动态避让。仿真结果表明：自适应脉冲具有良好的窄带干扰抑制能力,能够自适应地随着感知结果动态地规避授权用户,从而实现UWB系统与其它通信系统的共存。     

基于粒子群算法的UWB脉冲优化设计

从提高脉冲的频谱利用率和数据传输距离的角度出发,分析了高斯脉冲性能参数(脉冲形成因子和微分阶数)对其频谱产生的影响,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的高斯导函数线性组合的超宽带(UWB)脉冲波形设计。仿真结果表明,基于粒子群优化算法组合的脉冲能够很好地满足FCC制定的室内辐射掩蔽标准,同时改善了系统链路性能。     

基于粒子群算法的超宽带脉冲波形设计

首先分析了在超宽带系统中高斯脉冲成形因子和微分阶数对其能量谱密度的影响,并在此基础上,为了提高高斯脉冲波形的频谱利用率,采用高斯导函数线性组合来产生脉冲波形,提出并分析了一种基于粒子群（PSO）优化算法的超宽带无线脉冲波形优化设计方法,仿真表明该方法产生的高斯导函数线性组合脉冲能够很好地满足FCC的频谱掩模限制。     

一种新的UWB脉冲成形方案

本文基于美国联邦通讯委员会FCC对UWB信号的发射功率谱强制规定,提出了一种新的UWB脉冲成形方法-Gaussian-sinc函数波形脉冲.该方法通过方便灵活的参数调整,可以产生完全符合FCC频谱模板要求的极窄脉冲波形.仿真结果表明,该方法产生的UWB系统发射脉冲旁瓣小,频谱利用率高,不需降低整个频段的信号发射功率,就能有效解决共存通信环境下的同频干扰问题.     

投影小波域MAP估计无源毫米波图像超分辨算法

在无源毫米波成像中,由于系统天线孔径大小的受限而使得成像的分辨率低。为了提高图像的分辨率,该文提出了一种投影小波域最大后验(MAP)估计毫米波图像超分辨算法(PWMAP)。该算法利用基于小波域广义高斯分布的MAP估计来恢复通带内的频谱;然后利用投影的非线性运算实现频谱外推。该算法不仅比以往的算法能提供更准确的先验建模,而且能在每步迭代时自适应地更新正则参数。实验结果验证了该算法的有效性。     

基于PN序列自相关的双门限自适应DTMB频谱感知

对于地面电视的模数转换产生宝贵的广播电视“白频谱冶资源,频谱感知与检测技术是高效有序地利用频谱资源的基础。在数字电视地面多媒体广播( DTMB )传输系统中,针对传统的基于信号特征的感知算法在检测性能、计算复杂度与灵活性上的不足,提出了一种自适应的DTMB频谱感知算法。该算法以双门限感知检测为基础,在双门限之外采用基于伪随机( PN )序列自相关的算法,在双门限之内采用不等间隔PN序列累积自相关的算法,同时自适应地调整双门限的取值,平衡算法复杂度、感知性能与信道环境的需求。仿真结果表明,该算法在不同的信道条件下能自适应且快速地调整参数,有效提高频谱检测性能,降低算法复杂度。     

基于遗传算法的超宽带波形设计

采用遗传算法(GA)进行了一种新颖的超宽带(UWB)脉冲波形的设计。从多带Chirp信号出发,将波形设计问题转化成有约束条件的逼近问题求解,然后通过遗传算法解决逼近问题。得到的波形不仅满足联邦通讯委员会(FCC)的频谱模板,而且具有88%的频谱利用率。仿真结果验证了采用遗传算法的波形设计具有低时间复杂度;提出的UWB脉冲波形具有较高的频谱利用率,优于其他的UWB脉冲例如B样条脉冲。     

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.     

UWB pulse design using constraint convex sets method

In this paper, we propose a constrained convex sets–based method for designing ultra‐wideband (UWB) pulse. The UWB pulses designed using earlier proposed methods either do not fit well in UWB spectral mask or require extra processing circuitry for pulses to fit in the UWB spectral mask. The proposed constraint sets–based method is flexible and optimum for the UWB mask. The pulse designed by the proposed method is Federal Communication Commission compliant and has an autocorrelation function similar to the Gaussian pulse. The bit error rate performance of time hopping binary phase shift keying using the proposed method and some of the existing methods such as Norman and Lee pulses and sixth derivative Gaussian pulse is analyzed in additive white Gaussian noise and Saleh‐Valenzuela channels. Pulse designed using the proposed method outperforms existing pulse design, and the same is verified through simulations. The proposed algorithm is flexible and can also be used to mitigate narrow band interference, multiband UWB pulse generation and any other Federal Communication Commission (or other regulatory body) compliant spectrum mask by modifying the parameter of the proposed constraint set(s).     

新的自适应盲噪声抑制在语音处理中的应用

传统的自适应滤波去噪的系统中需要一个参考信号,实际中一般事先并不知道噪声的特性,而且噪声也是时变的。因此提出一种新的基于盲噪声抑制方法,可降噪并跟踪噪声特性的变化,随时调节滤波器的系数,比传统的自适应噪声控制具有优势。     

基于正交脉冲波形的高速超宽带通信系统

提出了基于小波函数的两个正交脉冲,其功率谱密度满足美国通信委员会(FCC)对UWB系统的频谱限制。在此基础上提出了使用脉冲波形的极性调制和正交脉冲波形的形状调制相结合的一种高速超宽带通信系统,可以同时传送多个比特信息提高传信率。     

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。     

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。     

Impulse Radio UWB Pulse Shaping for Cognitive Radio Applications

This paper introduces a method of shaping impulse radio Ultra Wideband (UWB) pulses in the context of using higher than normal power transmissions and cognitive radio to provide the ability for such systems to avoid interference with primary users in shared radio spectrum. Using multiple shaping frequencies and a standard Gaussian pulse shape, pulses are shaped in the time domain, according to the requirements of the frequency spectrum in use, and any limits on power spectral density. Simulation results are presented for an example scenario based on measured data, along with a more general approach applicable to a free spectrum scenario. We show that the introduced shaping technique ensures that up to 98.8% of capacity of the UWB bandwidth within the conventional spectrum mask can be achieved for a time scaling factor of 11 ns and shaping frequency of 30 MHz. Capacity well in excess of the 100% achievable with the spectral mask is possible when the transmit power is permitted to increase in areas of ‘white space’ spectrum.     

基于自适应脉冲耦合神经网络图像融合新算法

针对传统的基于脉冲耦合神经网络(PCNN)的融合算法中每个神经元链接强度取同一常数的不足,提出了一种基于自适应PCNN图像融合新算法。作为显著性特征,使用像素的拉普拉斯能量(EOL,energy of Lapla-cian)和标准差(SD,standard deviation)分别作为PCNN对应神经元的链接强度值。实验结果表明,本文方法融合结果优于Laplacian方法、小波方法和传统的PCNN方法。     

Generation of orthogonal UWB shaping pulses based on compressed chirp signal

This study investigates a novel method to numerically generate orthogonal ultrawide band (UWB) shaping pulses based on compressed chirp signal. First, a pulse template with less than 1 ns duration time, which is used to construct a Hermitian matrix, is produced with a compressed chirp pulse. Sub-nanosecond orthogonal pulses are then generated for UWB by using the Hermitian matrix eigenvectors. The simulation results show that the power spectral density distribution of the UWB shaping pulses met the constraint of Federal communications commissions (FCC) spectral mask. The shaping pulses not only have higher spectrum utilization ratio and very short time duration but also have excellent autocorrelation and cross-correlation properties, which is an advantage to reduce the interference between multiusers. Especially, a method to produce sub-nanosecond orthogonal UWB shaping pulses by using a relatively longer duration chirp signal is presented.