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西安电子科技大学硕士学位论文基于UWB的通信系统共存性研究姓名：孟博申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：田红心20090101基于UWB的通信系统共存性研究作者：孟博学位授予单位：西安电子科技大学相似文献(10条)1.学位论文王涛脉冲超宽带通信系统的天线和信号设计研究2006本文研究了天线和脉冲对Ultrawideband(UWB)通信系统误码率的影响，以及UWB通信系统和Narrowband(NB)通信系统之间的相互干扰作用，并且提出了两种降低系统间相互干扰的信号设计方案。首先，研究了天线和脉冲对Ultrawideband(UWB)通信系统误码率的影响。推导了UWB系统误码率的表达式，然后分析讨论了天线系统和脉冲对误码率的影响，最后用仿真实验验证了理论分析。研究表明，增大天线系统和脉冲对应的处理增益会降低UWB系统的误码率。而且，提高天线系统的传输效率或接收脉冲与模板脉冲之间的保真度会增大UWB系统的处理增益。然后，研究了UWB信号对NB通信系统的干扰作用。推导了NB通信系统在UWB信号的干扰作用下的信噪比的表达式，然后分析讨论了UWB和NB信号参数对NB系统的信噪比的影响，最后用仿真实验验证了理论分析。研究表明，提高NB系统的传输速率或增大UWB信号在NB系统的工作频带内的功率谱密度会减小NB系统的信噪比，增大NB系统的误码率。然后，研究了NB信号对UWB通信系统的干扰作用。首先推导了UWB通信系统在NB信号的干扰作用下的信噪比的表达式，然后分析讨论了UWB和NB信号参数对UWB系统信噪比的影响，最后用仿真实验验证了理论分析。研究表明，提高UWB系统的传输速率或增大UWB信号在NB信号的工作频带内的功率谱密度会减小UWB系统的信噪比，增大UWB系统的误码率。最后，提出了两种降低NB系统和UWB系统间相互干扰的信号设计方案。第一种方案提出了一种灵活地降低系统间相互干扰的TH码和信号设计方法，第二种方案提出了与TH码无关地降低系统间相互干扰的信号设计方法。仿真实验证明，这两种方案能够灵活有效地降低UWB系统和NB系统间的相互干扰。2.期刊论文赵立昕.宋起柱.周正.ZHAOLi-xin.SONGQi-zhu.ZHOUZhengMIMO技术在超宽带通信中的应用-电路与系统学报2006,11(2)多带UWB通信技术是目前超宽带通信技术中较为热的研究领域,本文引入了一种基于干扰抑制OFDM系统的UWB系统[4],在此基础至上和MIMO技术结合起来,引入一种实际可行的自适应调制算法,算法通过建立各子信道的能量增量表,来实现信息比特和功率的最优分配[1].通过仿真试验可以发现,这种MIMO系统的结合可以改善系统的BER.3.学位论文黎海涛超宽带雷达关键技术研究2000该文主要以超宽带技术为线索,围绕超宽带雷达研究领域的一些主要关键技术,如目标建模、信号处理、接收机设计以及超宽带信号在通信中的新应用等方面展开研究工作,取得了用应用价值的成果.4.学位论文孙嘉Chirp超宽带通信的调制和时间同步技术研究2009超宽带技术能实现高速通信，近年来正成为无线通信领域的研究热点。基于Chirp扩频技术的超宽带系统还具有抗干扰能力强、抗频偏能力强、抗多径能力强和发射功率低等优点，因此其应用前景十分广阔。2007年，Chirp扩频技术成为IEEE802.15.4a物理层标准之一，就是对其发展潜力的最好证明。本文对Chirp超宽带通信技术，特别是Chirp超宽带的调制方法和时间同步方法，进行了深入研究，主要内容包括：分别介绍了超宽带的概念、Chirp超宽带的发展与应用以及Chirp超宽带的研究现状，并列出了Chirp超宽带研究中有待解决的一些问题，指出了本文研究的内容。随后介绍了Chirp超宽带的核心--Chirp扩频技术和IEEE802.15.4a工作组提出的超宽带信道模型。研究了Chirp超宽带的现有的调制方式，包括二进制正交键控调制和直接调制。从理论上分析了这两种调制信号的功率谱，并研究了不同解调方法下的误码率，通过仿真对理论结果进行了验证。推导了二进制正交键控调制中相关系数的表达式。跟直接调制相比，二进制正交键控调制不需要信道估计，但信息传输速率较低，针对这点不足，在二进制正交键控调制的基础上提出了一种新的调制方式及其带差分编码的模式，即四进制双正交键控调制和差分四进制双正交键控调制。分析了四进制双正交键控调制信号的功率谱和误符号率，并仿真了差分四进制双正交键控调制在超宽带信道中的误码率。分析了同步误差对系统误码率的影响。随后介绍了常用时间同步算法，并证明了该算法在高信噪比条件下是对信道时延的近似的最大似然估计。针对常用时间同步算法在低信噪比条件下效果不好的问题，基于干扰抑制的思想提出了改进型时间同步算法，并通过仿真对比了改进型时间同步算法相对于常用时间同步算法的性能提高。最后针对高阶调制需要信道估计的问题，通过引入传输参考技术提出了信道和时间联合估计算法，并通过仿真研究了该算法的性能。对使用三种不同调制方式的Chirp超宽带系统，设计了易于实现的数字电路结构。针对数字匹配滤波器消耗资源太大的问题，通过单比特量化滤波器系数和资源复用降低了该滤波器的资源占用。在电路板上对三种系统进行了测试，测试结果符合理论分析。5.期刊论文蒋磊.王永生.郭建新.JIANGLei.WANGYong-sheng.GUOJian-xin超宽带通信中干扰抑制方法-空军工程大学学报（自然科学版）2007,8(2)针对修改接收模板信号的方法(MRTW)在抑制随机窄带干扰上的不足,提出了一种超宽带通信系统(UWB)干扰抑制的新方法-自适应修改接收模板信号(AMRTW)方法,该方法通过增加的自适应频谱估计器和自适应接收模板信号分解单元,准确的将干扰信号分量从UWB接收模板信号中恰当的去除,从而提高了UWB接收机的抗干扰能力,仿真结果表明,在UWB系统处于随机用户干扰的条件下,AMRTW方法对UWB系统误码率的改善明显优于MRTW方法.6.学位论文殷潜超宽带通信系统性能分析与多径干扰抑制2007由于脉冲超宽带(IR-UWB)具有传输速率高、系统容量大、抗多径能力强等优点，近年来受到了各研究机构和标准化组织的广泛关注。它能够以低功耗、低复杂度和低成本实现高速数据传输，因此在高速无线个人局域网(WPAN)中有着良好的应用前景。但是在室内密集多径信道中，高速超宽带信号受到频率选择性衰落，信号能量被扩展到几个甚至几十个符号周期以外，这给接收机收集多径能量带来困难的同时也对信号的检测造成干扰，制约了高速超宽带通信系统的性能。本文从密集多径信道给超宽带通信带来的两种影响出发，研究了IEEE802.15.3a信道中Rake接收机的性能，并从时域均衡和改进接收机算法、结构的角度讨论了多径干扰的抑制。首先，在考虑簇和簇内多径有限性的基础上，提出了IEEE802.15.3a信道模型的数学模型，解决了其易于计算机仿真而难于理论分析的问题。得到的数学模型分成统计独立的四个部分，包括一个确定值、两个有限二维泊松过程以及一个有限二维泊松簇生过程。利用该数学模型推导了IEEE802.15.3a信道在一定时间窗内到达的平均多径数、平均多径数密度分布以及功率延迟分布，得到了它们的闭合表达式，从而能够更加直观、精确地分析信道特性。其次，基于以上提出的信道数学模型，解析地分析了在IEEE802.15.3a信道中接收机捕获一定能量所需要利用的多径数。在不存在多径干扰时，利用提出的数学模型分析了Rake接收机误码率与观测时间的关系。存在多径干扰时，通过研究多径干扰的信号模型提出了半解析分析Rake接收机性能的方法，该方法在CM4信道中非常有效，其分析结果与波形级仿真结果相吻合。再次，从时域均衡角度研究了多径干扰的抑制。针对Rake接收提出了Ungerboeck型最大似然序列估计的一种近似方法。这种方法用Rake接收机的冲激响应代替序列估计中信道的冲激响应，降低了序列估计的复杂度。与其它时域均衡技术相比，在CM1信道中这种方法最接近Rake接收机的误符号率下限。最后，从改进Rake接收机算法和结构的角度研究了多径干扰的抑制。通过研究每个Rake分支的码片级采样输出所对应的信号模型，在最优符号级合并的基础上提出了码片级最优合并，这种方式利用了直扩超宽带系统内在的重复分集，增加了接收机抑制多径干扰的自由度。根据PRake接收机信号模型与异步多用户CDMA信号模型的相似性提出了基于解相关算法的PRake接收机来抑制多径干扰。另外，通过变换信号模型，研究了单用户系统中线性多用户检测接收机的多径干扰抑制能力。针对线性多用户检测接收机滤波器权向量计算复杂度高、收敛速度慢等缺点，提出了将多级维纳滤波器和特征相消器两种降秩线性滤波算法应用到超宽带系统中抑制多径干扰。7.学位论文师帅超宽带(UWB)无线通信中的干扰抑制技术研究2008近年来超宽带(UWB)无线通信技术作为目前室内短距离高速传输的一种重要的方式，已经受到学术界和工业界的广泛关注。解决UWB通信系统中存在的干扰问题，如用户间干扰(MUI)、码间干扰(ISI)、窄带系统产生的窄带干扰(NBI)，对于超宽带系统的发展来说是至关重要的。本文首先阐述了UWB通信系统的特点、调制方式及存在的干扰问题及其影响。然后讨论并仿真分析几种常用的超宽带脉冲信号。在此基础上，利用实际应用中常用的高斯微分脉冲，通过选择其不同波形(如不同时延和不同脉冲形成因子的高斯脉冲，或者不同的高斯导函数脉冲或者不同脉冲形成因子的高斯导函数)的适当叠加算法给出性能良好的脉冲波形，使之在满足标准的同时，实现对窄带干扰的抑制；但缺点是算法复杂，电路实现难度很大；且仿真证明这种波形并不能灵活有效地抑制多个窄带系统对UWB通信系统的干扰问题。因此，进一步提出了一种基于Chirp脉冲压缩的UWB成形脉冲的设计方法。采用该方法设计的UWB脉冲不仅具有非常短的脉冲持续时间，能够在满足联邦通信委员会(FCC)辐射掩蔽限制的基础上，进一步抑制多个窄带系统对UWB系统的同频干扰，从而有效地解决了UWB系统与现存的窄带通信系统间的共存问题。另外，此方法不需要在整个频段范围内降低UW脉冲发射功率，为增人UWB系统的通信距离，提出了可行的方案。关键词：超宽带通信；辐射掩蔽；成形脉冲；窄带干扰；干扰抑制8.期刊论文周刘蕾.汪一鸣.张乃通.ZHOULiu-lei.WANGYi-ming.ZHANGNai-tong超宽带通信系统窄带干扰变换域抑制方法-电波科学学报2008,23(6)结合UWB系统的工作特点,对信道中信号的频谱特性进行分析,在变换域(频域,或时间-尺度域)中设计出最佳脉冲波形,使其与周围电磁环境中含有干扰的变换域相互正交,从而有效地避开干扰.通过对环境的周期性重复采样,可使得UwB成为一个自适应抑制干扰的通信系统.仿真结果表明,设计的自适应抑制干扰脉冲比通常使用的Scholtz脉冲的性能更优,抗干扰能力更强.且此方法不需要在整个频段内降低UWB脉冲的功率谱密度,为提高UWB脉冲发射功率,增大UWB系统的通信距离,提供了一种灵活易行的参考型方案.9.学位论文窦峥超宽带通信系统接收机关键技术研究2007高速宽带中短距离无线通信是当今通信领域最热门也最为重要的一个着眼点。超宽带无线电(Ultra—wideBandwidthRadio，UWBradio)作为新兴无线通信技术，因其本质及所拥有的诸多优越特性，必将会带来新的通信技术革命和全新产业及其产品的浪潮。由于UWB无线电的信道传播环境相当复杂，不仅有背景热噪声，而且还有冲激噪声、窄带干扰、多址干扰、多径衰减、色散以及其它数字通信系统产生的干扰等等，这些因素都对UWB无线电系统性能产生严重影响。因此，本论文针对复杂电磁环境下的UWB无线电系统接收机性能进行了以下研究。第一，论文在分析窄带干扰的特性，及其对接收机性能的影响，从理论上讨论常见的几种相对“窄带”信号对接收机的影响，并给出接收机性能的数学表达式，通过修改和调整一些关键参数来优化接收机设计，达到抑制窄带干扰