超宽带系统的调制技术

目前一种新的无线通信技术引起了人们的广泛关注,这就是所谓的超宽带(UWB,Ultra WideBand)技术,它被认为是未来五年电信热门技术之一。本文主要介绍了UWB信号的各种调制技术,包括数据调制和多址调制,其中重点介绍了PPM(Pulse Position Modulation,脉冲位置调制)及TH-PPM(Time-Hopping PPM,跳时PPM),最后简要分析比较了IEEE 802．15．3a标准的两大提案——DS-UWB和MB-OFDM。     

混沌脉位调制UWB系统及信号分析

针对高通信速率下跳时脉位调制(TH-PPM)的超宽带(UWB)系统多址能力有限、信号离散功率谱分量高的缺点,引入了基于TENT映射的混沌脉位调制(CPPM)UWB系统,得到了其信号的功率谱密度表达式.分析和仿真表明高速UWB系统CPPM比TH-PPM的信号具有更强的多址能力和更平滑的连续功率谱分量,而且离散谱分量比TH-PPM方式低三个数量级.从而能减少对其它通信系统的干扰、具有更低截获概率和高保密性.     

高速超宽带脉冲检测电路的设计

在介绍了一种基于TH-PPM调制方式的并行检测接收机方案的基础上,结合UWB脉冲信号的时域特征提出并实现了一种结构简单、性能稳定的脉冲能量检测电路.实验结果表明该电路可在100Mb/s的高传输速率情况下取得较好的超宽带信号检测效果.     

基于光纤光栅的超宽带信号产生与传输

针对现有方法功率利用率低与调制实现困难的问题,采用基于光纤光栅（FBG）的超宽带（UWB）调制信号产生方法,建立了UWB信号产生系统。不仅可以实现UWB信号的调制,而且提高了产生信号的信噪比。实现了二进制相位调制（BPM）、脉冲幅度调制（PAM）和脉冲位置调制（PPM）等UWB信号产生。分析了光纤传输对产生信号的影响,...     

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1.8 V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432 Mb/s,90%幅度脉宽为2.0654 ns,10%幅度脉宽为2.13818 ns.     

超宽带脉冲信号研究

介绍了UWB技术的基本概念和发展历史.重点分析了脉冲无线电方式的原理,脉冲的几种产生方法,调制、发射以及脉冲信号的技术特点.最后简单列举了UWB的应用现状.     

TH-PPM UWB系统的多址接入性能分析

在TH-PPM UWB系统的多址接入性能理论分析基础上,分析了脉冲形成因子、PPM调制时移和每比特内码片数量对TH-PPM UMB系统的多址接入性能的影响;通过实验仿真验证了调整脉冲形成因子、PPM调制偏移量和每比特内码片数量可以改善系统的多址接入性能.     

满足FCC辐射掩模的UWB信号设计算法及性能分析

脉冲波形设计是超宽带无线通信技术研究中的重要内容。以满足联邦通信委员会(FCC)辐射掩模为前提,采用两次迭代的算法逐步对脉冲波形参数进行优化,设计了一种低复杂度、能够最大限度提高UWB系统的辐射功率的UWB信号。同时,研究了经过加性高斯白噪声(AWGN)信道,在跳时扩频脉位调制(TH-PPM)UWB系统中使用该窄脉冲的系统性能。仿真结果表明,该UWB通信系统比通常使用Manchester窄脉冲或Scholtz窄脉冲的UWB系统误码性能更优。这对于UWB系统的实际运用有很好的指导意义。     

冲激超宽带无线通信调制方式新进展与比较

超宽带脉冲无线传输技术是一种新兴的无线通信传输技术,介绍了UWB的信号模型,分析了UWB基于脉冲调制的几种调制方法,最后综合比较了这些调制方法的性能。     

基于PM 的多功能超宽带调制技术的研究

基于相位调制器(PM)级联高斯带通滤波器,提出了一种超宽带(UWB)多功能调制方案,可以实现通断键控(OOK)、脉冲极性调制(PBM)和脉冲形状调制(PSM)。该方案结构简单,只需单个光源,利用率较高,仅改变比特序列发生器(BSG)的编码就可实现三种UWB调制格式间的灵活切换;产生的三种信号只包含一个波长,在光纤中传输时无需复杂的非线性控制和色散管理。使用光通信软件Optisystem进行模拟,研究了光源功率、调制速率以及两支路PM和滤波器系统误差的影响,对OOK、PBM和PSM信号的传输性能进行了分析。结果表明,光源功率和调制速率在一定范围内变化时,可以获得性能最佳的UWB调制信号。     

基于PSWF的多进制PPM-UWB系统分析

椭圆球面波函数(Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF)脉冲具有最佳时域能量聚集性和频谱灵活可控性的特点,被认为是符合超宽带(ultra-wideband,UWB)系统要求的一种性能优良的脉冲。首先给出了满足FCC频谱掩膜要求的UWB脉冲波形设计方法,并将该方法应用于多进制TH-PPM超宽带系统中。分析了多进制TH-PPM超宽带系统原理,理论上推导了基于PSWF脉冲的多进制PPM-UWB系统的符号差错率公式,并与高斯脉冲进行比较。仿真结果表明,基于PSWF脉冲的UWB系统符号差错率性能要明显优于Gauss脉冲。     

超宽带及其在无线个域网中的应用

近年来,超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。介绍了超宽带无线通信技术的概念及其信号传输过程中使用的关键技术,包括脉冲成形技术、调制技术以及接收技术,给出了超宽带无线传输系统的基本模型,最后分析了该技术在无线多媒体个域网中的应用。     

基于Hermite多项式的超宽带脉冲波形研究

基于Hermite多项式理论,给出了一种适合超宽带通信的窄脉冲函数,即修正的Hermite多项式.分析了脉冲形成因子和Hermite多项式的阶数对其脉冲波形及能量谱密度的影响.研究了跳时扩频脉冲位置调制的超宽带系统在加性高斯白噪声信道下使用该脉冲的系统性能.仿真结果表明,该系统中三阶修正Hermite多项式的性能要比其它阶好.     

IR-UWB系统几种新型调制技术

IR-UWB(Impulse Radio-Ultra wide Bandwidth,冲激无线电-超宽带技术)是短距离无线通信中一个非常有前景的技术.该文介绍了几种有关IR-UWB信号的比较新型的调制技术,例如伪混沌编码跳时调制、脉冲位置幅度调制、自适应调制等,分析了其调制方法的基本原理,并给出了误码率分析.     

A fully integrated differential impulse radio transmitter

This paper presents a fully integrated differential impulse radio transmitter for ultra-wideband (UWB) applications. The design features low power dissipation, simple hardware, and a precise differential pulse shape. The transmitter employing the time hopping pulse position modulation (TH-PPM) scheme supports eight simultaneous users’ access with 2.5-ns hopping time allocated in a frame time of 20 ns. A differential 5th-derivative Gaussian pulse generator (PG) is designed for the first time to regulate the pulse shape so as to automatically satisfy the Federal Communications Commission (FCC) spectrum mask. The transmitter in a 1.8-V 0.18-μm CMOS process is realized in an IC area of 629 μm × 797 μm for its all digital circuit design. The measured digital pulse width of the TH-PPM pulse train is 2.5 ns and the measured 5th-derivative Gaussian pulse has a peak-to-peak amplitude of 154 mV and a pulse width of 820 ps. The power dissipation of the transmitter is 23 mW.     

超宽带系统的脉位调制技术研究

超宽带是一种与传统无线通信技术有所区别的通信,针对影响超宽带脉位调制技术的因素进行了研究,简要介绍了超宽带的技术特征、调制解调原理和技术优点,重点分析了无载波的TH-PPM信号调制与解调的原理,最后通过理论研究,结合脉位调制的matlab仿真实验,得出跳时码周期对脉位调制的影响。     

高速超宽带并行检测接收机的设计

在介绍一种基于TH-PPM调制方式的超宽带通信系统的基础上,深入讨论了一种并行检测接收机方案并分析了其工作原理.结合实测数据验证了此接收机方案能在高传输速率的情况下取得较好的超宽带信号接收效果.     

Single-chip CMOS pulse generator for UWB systems

This paper presents a single-chip pulse generator developed for Ultra Wide Band (UWB) wireless communication systems based on impulse radio technology. The chip has been integrated in a CMOS 130-nm technology with a single supply voltage of 1.2 V. The basic concept is to combine different delayed edges in order to form a very short duration "logical" pulse, and then filter it, so as to obtain an UWB pulse. It is possible to vary the output pulse shape, and thus the corresponding spectrum, just by acting on the delayed edge combination. Furthermore, the pulse generator supports both position modulation (2-PPM) and polarity modulation (BPSK modulation) in order to convey data through the air. Its power consumption remains less than 10 mW for a raw data rate of up to 160 Mb/s. Spectral and temporal measurements of the single-chip pulse generator are presented with an illustration of the modulation effects on the power spectral density (PSD).