超宽带系统中采样门前置电路的仿真与分析

对超宽带系统中采样门前置电路进行了理论分析和系统研究,对其产生电路中输入信号的幅度和宽度、采样信号的宽度和上升时间、等效采样的时间间隔等因素的影响进行了分析,给出了一定的结论,同时根据仿真设计了一种采样门电路,给出了实验结果。     

基于BOK调制的Chirp超宽带通信系统的Simulink仿真实现

介绍了基于BOK调制的Chirp超宽带无线通信系统的原理,从理论上分析了BOK解调时的误码率,并运用Matlab/Simulink构建了基于BOK调制的Chirp超宽带通信系统的仿真模型,实现了BOK调制、信号相干检测、误码率计算等功能,完成了在加性高斯白噪声信道下点对点的通信,给出了在AWGN信道中不同时间带宽积条件下的信噪比误码率仿真曲线.仿真分析结果表明,运用Simulink建立的超宽带通信系统模型对超宽带系统进行研究是切实可行的.     

基于脉冲锁相环的超宽带定位接收机设计

为减小短距离定位的复杂度,基于能量检测等非相关方法的波达时间(TOA)估计成为超宽带定位研究的热点领域.但当前方法仍须基于次Nyquist采样,即使采用帧或符号速率采样,也需要高精度步进搜索.借鉴锁相环频率综合器中取样锁相环原理,采用脉冲锁相环实现对超宽带脉冲信号的捕获,实现定位测距.由于在超宽带信号条件下,锁相环具有很高的干扰抑制作用,可以在极低信噪比下获得很低的TOA均方误差.在定位接收机实现中,利用了低复杂度的集成低频锁相环实现了定位测距功能.通过计算机仿真分析和电路实验表明该方法可靠性高,对硬件性能要求低,电路实现简单,易于集成化.     

超宽带通信中的IR—APLL同步

通过对模拟锁相环性能进行了理论分析和仿真实验,并在100 MHz帧速率上完成了电路实验,验证了采用模拟锁相环形式实现超宽带同步能够降低IR-UWB接收机的复杂度,证明此UWB射频同步接收机机能实现快速的捕获,并在数据段的长连"0"在不超过5个帧周期条件下,仍然可以保证采样时钟偏移满足精度要求,是一种简单而又实用的超宽带同步方法.     

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3dB．     

跳频通信系统同步的一种方法

介绍了跳频通信系统同步方法和同步过程，并阐述了自相关同步法实现跳频通信系统同步捕获和同步跟踪的原理，着重讨论了基于最大似然准则，对时间和频率同步跟踪分别采用时间平分法和频率替换法求取同步估计值的方法，给出了原理框图、公式推导以及实验仿真结果，并对实验仿真结果进行了性能分析。实验仿真结果与性能分析表明该同步跟踪方法简单可行。     

基于导频的超宽带信号捕获和定时同步算法

针对TH调制PPM超宽带(UWB)系统,给出一种解决IR-UWB通信系统信号捕获和定时同步方法.这种方法基于导频脉冲序列,接收机使用与导频脉冲序列相匹配的相关滤波器,通过观察相关器的输出信号,可以估计导频序列的存在,此外,相关器输出的峰值可以使接收机与发射机时间对齐,从而达到同步.采用仿真与理论分析相结合的方法,详细分析了AWGN和多径信道下的同步性能,结果表明,理论分析和仿真结果相吻合,利用导频脉冲序列在各种信道下均可获得很好的同步.     

基于参数自适应的准同步采样法

由准同步等间隔采样法的误差分析,给出一种采样次数与采样间隔自动调整的参数自适应方法,使之只进行2次迭代即可达到较高的精度,不仅相对误差大为减小,而且运算次数也相对减少,并进行了数据仿真。     

基于自相关系数插值的迭代符号定时同步

在无线数字通信系统中,全数字化接收机以固定的时钟进行采样,容易出现符号采样偏差,需要在接收端进行估计并补偿。针对符号定时估计的问题,提出了一种基于自相关系数插值的迭代符号定时同步算法。该算法分为两个步骤：粗同步与精同步。粗同步先利用零相滤波器或三相滤波器组对接收信号进行匹配滤波,再利用滑动自相关的方法对同步头序列进行相关运算,当超过同步门限时,开始进行同步跟踪对自相关系数进行峰值搜索,以确定精同步搜索区间。精同步直接在搜索区间内进行迭代搜索,迭代过程中需要先根据估计的时延值生成群时延的匹配滤波器以对接收信号进行补偿,再利用最小二乘逼近函数度量,同时,采用高斯插值的方法提高搜索速度以获取精确的估计结果。与传统算法相比,该算法降低了同步搜索过程中的计算复杂度,同时利用迭代搜索易于实现高精度的符号定时同步。仿真结果表明：对于长度为64的同步头序列,在高斯白噪声信道条件下,信噪比–2 dB时,该算法利用两次迭代即可逼近克拉美罗界;在信噪比为10 dB,针对±1/2符号周期内的采样偏差,本文算法的MSE性能均优于升余弦插值、MMSE插值与多相滤波器组算法;在瑞利信道、CCIR中等信道以及CCIR坏信道下也能进行有效的估计,适合无线数字通信系统的信道环境。     

基于IEEE 802.15.3a信道模型的2PPM-TH-UWB RAKE接收机研究

超宽带信号在室内环境中将经历密集多径传播,产生严重的时间弥散.采用RAKE接收是提高超宽带接收机性能的重要手段.基于IEEE 802.15.3a信道模型,针对采用TH调制的二进制PPM超宽带系统,在密集多径信道环境中,对采用RAKE接收机的单用户系统和多用户系统的性能分别进行了分析,并给出了仿真结果.     

平方律定时恢复接收机设计

为了降低信号从发射机传输到接收机而产生的未知时延的影响,在接收机中需要进行定时恢复以降低误码率。设计的全数字平方律定时恢复接收机主要由内插滤波器、平方律定时误差检测、匹配滤波和定时控制单元组成,通过估计定时误差和定时较正2个步骤实现定时恢复。平方律定时误差检测器对经过匹配滤波和采样后的数据提取定时误差,定时控制单元分析误差信号,输出分数间隔和内插基点至内插滤波器,决定内插滤波器的滤波系数。该方法与传统的基于最大似然定时估计和锁相环电路的方法相比具有显著优点,可以完全采用软件实现定时恢复。以四相相移键控（QPSK）信号为例进行了仿真验证,仿真结果表明上述方法可以很好地解决定时恢复问题,较传统的科斯塔斯环解调性能优越,并可降低系统的实现成本。     

新的基于能量捕获的快速UWB同步算法

提出了一种基于能量捕获的超宽带同步算法。通过发送精心设计的训练序列和使用符号率的采样值,可以计算出符号头部能量和尾部能量,然后根据这两个能量值与同步参数的关系估计出同步参数。在信道信息未知的情况下,本算法可以实现帧量级的同步,在信道信息已知的情况下,可实现任意精度的同步。由于不需要复杂的搜索过程,本算法具有计算复杂度低、同步速度快的优点。仿真结果表明,本文所提算法的性能优于已有同类算法。     

一种高精度的符号定时同步方法

利用同步搜索和跟踪环路并结合基于多相滤波器的重新抽样法实现高精度同步,提出一种高精度符号定时同步方法．其中多相滤波器组中的滤波器是通过一个低通滤波器取不同群延迟值导出的．该方法是一种基于信号采样时钟速率的全数字化处理过程,其同步精度可达到信号采样间隔的1%以上,且便于FPGA或DSP实现．     

OFDM系统中新的同步与信道联合估计算法

提出了一种新的基于判决反馈的OFDM同步与信道联合跟踪算法。该算法提取出信道估计结果中包含的同步信息用于实现同步估计,并利用同步估计结果对信道估计结果进行修正,使其尽量逼近真实信道。仿真结果表明该算法在信噪比较大时可以获得较高的估计性能,具有计算量小和实现简单的优点。适当增加块长具有更强的抑制噪声的能力,但却减弱了信道的时变跟踪能力,因此块长的选择必须权衡考虑。     

多载波时频联合分集码分多址系统及性能分析

多载波系统对频率偏移比较敏感,频偏会引起信道间干扰,进而使符号同步受到影响.这里提出了一种改进的多载波直接扩频序列码分多址(DS CDMA)系统,发射端通过对用户伪随机序列进行正交化处理使子载波信号在时域和频域的正交性达到最大化.接收端使用时频RAKE接收机,可以使系统具有频偏分集和时延分集的性能.仿真结果显示,采用时频RAKE接收的多载波直接扩频序列码分多址系统,误码率性能得到了显著提高.     

基于广义似然比检验的差分超宽带信号接收机

提出采用广义似然比检验实现对差分超宽带信号的最佳检测.在信道条件未知的情况下,首先完成信道特性的最大似然估计,而后进行差分超宽带信号的统计检测,得到了基于广义似然比检验的差分超宽带信号接收机结构.结果表明,差分超宽带的广义似然比检验接收机是一种相关接收机,其本地模板信号为前一个码元脉冲接收波形的平均.在此基础上,对接收机输出噪声进行高斯近似获得了该接收机的误码性能.     

一种低采样率的UWB信号接收技术

针对目前UWB信号接收机对高采样率A/D器件的依赖给出了一种低采样率的UWB信号接收机结构。简要分析了该接收机的接收原理,以及加性白高斯信道中的接收性能,并以4路并行滤波为例,对该接收机的接收性能进行了计算机仿真。计算机仿真的误比特率结果表明,仿真结果与分析结果相近。     

一种新型的OFDM符号定时同步算法

IEEE 802.16d是应用于无线城域网上的无线接入标准,其物理层所采用的正交频分复用是一种可有效对抗符号间干扰的高速传输技术.但它对同步误差十分敏感,为了尽量减小这种负面影响,需要尽量减小符号定时同步误差.已有的一些符号定时同步算法运算量较大,而且在噪声电平较高时,定时会变的不准确以致造成符号间干扰.该文提出了一种基于前导符号结构的性能更加稳定的新型符号定时同步算法.仿真结果表明在信噪比较低时采用该算法能实现更准确的定时.     

室内环境下PAPM调制UWB误码性能分析

分析了UWB室内衰落信道模型下脉冲幅度位置混合调制(PAPM)最优接收机性能.PAPM调制UWB系统的输入数据调制到脉冲的幅度和位置上.室内信道模型为IEEE802.15.3a提供的intel模型.通过RAKE接收机以最大比率(MRC)组合多径能量从而实现最优接收.从理论上推导了在室内衰落信道条件下误码率(BER)的闭合表达式,从而分析了RAKE接收时UWB系统采用PAPM调制的极限性能.从数值结果可以看出,PAPM调制在保持BER性能不变的基础上,将通信速率提高了一倍.