（硕士学位论文）超宽带(UWB)无线通信系统的同步及解调算法研究.pdf

⑴孪低惩ǔ2捎眉ǖ凸β势酌芏鹊某搪龀遄魑P畔⒌脑靥澹晃超宽带冈喝尴咄ㄐ畔低车耐郊敖獾魉惴ㄑ芯了实现信息的有效解调,船系统通常采用多次重传的方式来提高ⅱ低澄C恳耗低、可以和其它通信系统共享频谱等一系列优点。然而利用⑴,甒脉冲无线电是一种可以和其它通信系统共享频谱资源的新型无载波通信技术。为了实现频谱共享,接收信噪比。考虑到多址接入及,联邦通信委员会灯籽谀5南拗疲琁用户分配一个唯一的伪随机序列,利用这些伪随机序列来调制用户的数据信息,实现多用户通信并平滑发射信号的频谱。低尘哂隐蔽性好、抗多径和窄带干扰能力强、传输速率高、系统容量大、功技术也面拮乓恍┭暇奶粽剑渲卸ㄊ蓖郊靶藕沤獾魇侵圃际醴⒄沟牧较罟丶际酢定时同步是实现信号能量捕获的前提,可以说没有定时同步,信号解调就无从谈起。由于低持谐性匦畔⒌氖钦伎毡燃ǖ偷某短脉冲,且该系统常工作在稠密多径环境中,所以实现精确的定时同步是一项艰巨的任务。传统的接收技术需要估计信道信息且对定时误差异常敏感擅肓考兜亩ㄊ倍抖突嵋鸾邮栈阅艿募剧下降赨通信系统中应用技术面临着复杂度高、抗定时抖动性差的尴尬局面。针对这些问题,本论文对低车耐步及对应的解调算法进行了较深入的理论研究,提出了两种低复杂度的剿惴ê腿帜苡行Ф钥苟ㄊ倍抖摹⒉恍枰P诺拦兰频浇獾髁:
冲激函数,且同步时刻对应目标函数最大值的出现时刻。由于船效途径。基于这一考虑,本文提出了一种基于巴克码的非搜索Ⅷ⒀粜藕诺某中奔涠獭⒄伎毡鹊偷奶氐闶沟肦邮栈远ㄊ密集多径的,所以精确估计⒋诺谰哂屑ù蟮募扑愀丛佣取A硗猓通过码匹配滤波器后甀脚忸系统的同步及解调算法:解调技术需要先通⒒贒,直接序列肫ヅ渎瞬ǖ奈奘辅助剿惴ǎ航ü鄄庑藕藕推湟桓鲋≈芷诘难映傩藕畔喑耍利用帧长度的积分清零器,產瓺对相乘后的信号进行积分、采样。将离散采样值通过码匹配滤波器即可建立用于搜索同步参数的目标函数。码的伪随机性,使得目标函数类似通信网络中各用户的码是相互独立的哂薪普恍,多用户干扰,不会产生明显的峰值,所以本同步算法可以直接应用到多用户通信环境中。⒎撬阉鱑同步算法:现有的浚甒剿惴ù蠖际窍仁褂某种方法构建目标函数,然后搜索该目标函数的最大值,用最大值的下标刻画同步参数。由于目标函数值的获得通常需要大量繁琐的计算,所以避免搜索过程是降低甿仍同步算法复杂度的有同步算法。在算法实现中,首先在发送端发送周期延拓的话涂寺序列,在接收端对观测信号进行延迟、相关、采样等操作得到一系列离散样本值,然后利用这些样本值和最小二乘准则计算出符号头部能量与符号尾部能量,最后利用这两个能量值得到同步参数的闭式解。过信道估计建立解调模板,然后将解调模板和接收信号作相关得到判决变量,最后利用判决变量检测出发送信息。由于诺劳ǔJ误差异常敏感,纳秒量级的定时抖动就会引起接收机性能的急剧下北京邮电大学博上学位论文中文摘要
:为了在接收端避免信本文提出了两种适用于.【降。为避开复杂的信道估计过程及增加接收机的抗定时抖动性,ゲ慰但低车摹⒉恍枰P诺拦兰频摹⒛苡行Ф钥苟ㄊ倍抖耐浇调联合算法。算法一先通过重叠相加、能量检测等方法建立目标函数,然后搜索目标函数的最大值,用最大值的下标表示同步参数,并顺带构造出解调模板,最后利用这一解调模板和同步参数估计值及瓾,跳时氲南妊樾畔⒐乖炫芯霰淞浚斜淞客ü符号检测器实现信息解调。。在实际实现中,首先利用器件得到一系列离散样本值,通过对这些样本值的平方、平均操作建立目标函数,搜索目标函数的最大值位置即可获得同步参数,倮同步参数选择骷氖涑鲅局担〉难局低ü偶测器即可实现信息解调。由于算法二不需要另外构造解调模板,且在同步阶段就利用了码的先验信息,所以算法二的性能要优于算法道估计过程,研究者们提出了—站传输参考系统。该系统通过发送不承载信息的参考脉冲,利用参考脉冲的冲激响应作为信息脉冲的解调模板的方式,避免了信道估计过程。显然,参考脉冲的发送势必会降低通信速率和能量利用率。针对这一缺陷,人们又提出了甎阤罘执洳慰糢低场1疚恼攵訢系统设计了一种同步解调联合算法。通过对观测信号的加权平均及延迟相关操作得到一系列离散帧率裳涓粑R桓鲋≈芷的采样值,利用这些样本值可同时实现同步捕获和信息解调。加权平均操作提高一甧北京邮电大学博士学位论文中文摘要
除冗余噪声段,本文又在賂算法的基础上提出了算法。该相关特性,本文提出了冗余模板①解调算法和非冗余模板賂浇獾髁:纤惴āU饬街炙惴ǘ际侵苯哟庸鄄庑藕胖刑了接收信噪比,从而提升了同步解调性能;帧率采样及采样值的重复利用有效地降低了系统复杂度。⒒诎涂寺氲耐浇獾髁:纤惴ǎ豪位巴克码特有的自取解调模板,然后和接收信号作相关,利用符号检测器实现信息解