超宽带无线通信技术及其应用

本文首先介绍了超宽带 (UWB)信号及其特性 ,然后分析了应用UWB信号的超宽带通信技术两大重要内容 ,即UWB信号的信息编码和抗多径干扰。最后简单总结超宽带技术的应用前景并指出了在应用该技术中应注意的问题     

个人区域网的UWB信道模型

在介绍超宽带技术的基础上,描述了IEEE802.15.3a标准工作组建立的用于个人区域网的超宽带标准信道模型,并对信道模型存在的问题进行了分析(如路径损耗、衰减和时变等),并提出了一些改进的措施,最后讨论了信道模型对接收机设计的影响。     

超宽带技术的探讨

超宽带是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。UWB具有一系列优良独特的技术特性,是一种极具竞争力的短距无线传输技术。本文主要介绍超宽带的基本概念及特点、几项关键技术、目前超宽带技术的应用。     

超宽带信号设计研究

超宽带技术被认为是无线电技术的革命性进展,在无线通信、雷达跟踪、精确定位等方面具有广阔的应用前景.信号设计是其中的关键技术之一.对超宽带技术的应用及其在信号设计方面的研究作了综述,详细介绍了已有的有效的信号设计方法,并指出一些值得关注的研究内容.     

超宽带信号设计研究

超宽带技术被认为是无线电技术的革命性进展,在无线通信、雷达艰踪、精确定位等方面具有广闷的应用前景．信号设计是其中的关键技术之一．对超宽带技术的应用及其在信号设计方面的研究作了综述,详钿介绍了已有的有效的信号设计方法,井擂出一些值得关注的研究内容．     

一种超宽带印刷天线的设计

介绍了超宽带天线的特点和基本理论,讨论了超宽带天线的设计方法,设计出一种新型且结构更为简单的超宽带印刷单极子天线.实验结果显示:通过在接地板上开具合适的矩形槽可以增加天线的带宽.本文设计的超宽带天线具有3.13～15.7 GHz的带宽,覆盖了整个无线通信频段,并且具有良好的远场辐射特性.     

基于变换采样的超宽带接收机设计

为了实现以较低的采样率对超宽带(UWB)脉冲信号进行采样以及在带宽和系统复杂度之间取得均衡,设计了一种基于变换采样的超宽带接收机系统。设计的接收机在AD芯片之前加入了跟踪保持放大器,提高了系统的模拟带宽(5GHz),通过采样时钟的较小延时实现了较高的等效采样率(8 GHz)。主要用来接收带宽1 GHz以及以上的超宽带信号,利用VHDL进行编程,通过Chipscope抓取信号进行验证。测试表明,该系统能接收1 GHz以及以上带宽超宽带信号,达到了设计要求,可以用于超宽带通信与测距。     

100MHz～1．1GHz超宽带低噪声放大器的CAD设计

低噪声放大器是射频前端的关键部件。针对超宽带低噪声放大器实际应用中对带宽、增益、噪声等要求,文中基于多级反馈技术,用AglientEDA工具ADS进行全面的仿真分析和优化设计。测试结果表明,实际测得的指标能与仿真结果较好的吻合．实现了一种较好的超宽带、低噪声、带内平坦度好和良好端口匹配的高效宽带放大器。     

超宽带无线通信技术的探索

脉冲超宽带传输技术是一种无载波通信技术,具有高数据率传输、室内多径分辨能力强、精确的定位特性、功耗低、保密性高等优势,在成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统三大系统中不断被开发应用,超宽带UWB通信技术是通信技术研究的热点。     

基于超材料的双陷波小型化超宽带天线设计

设计了一款基于超材料的双陷波小型化超宽带天线。在半圆形单极子超宽带天线基础上,通过在辐射单元引入超材料结构来改善超宽带天线的性能,实现了小型化和双陷波特点。研究表明,小型化超宽带天线在加入超材料结构后,天线尺寸减小了19%,并在4. 2、6. 1 GHz处达到了双陷波功能,该天线在超宽带通信系统中有潜在的应用价值。     

基于空时分组码的多天线超宽带OFDM系统性能研究

在对多带(MB)OFDM UWB通信系统进行研究分析的基础上,提出一种基于空时分组码(STBC)的多输入多输出(MIMO)MB-OFDM超宽带通信系统,并详细介绍了系统模型和空时分组码的编译码原理,对系统性能进行了仿真。仿真结果表明,在改进的S-V多径信道环境下,和传统空时分组码相结合的MB-OFDM系统不仅具有更高的信道容量和分集增益,而且误码性能有所提高。     

随机分布多目标电磁散射特性的特征基函数法研究

本文介绍了特征基函数法的基本原理,且应用特征基函数法分析了随机分布介质目标的电磁散射特性。本文的研究工作为今后进一步开展复杂随机分布目标电磁散射特性和宽带电磁散射特性的研究奠定了基础,而且对宽带和超宽带雷达的设计与开发,新型隐身材料的研究也都具有重要的参考价值。     

基于超宽带技术的室内定位方法研究

在国家数字与智能化建设推动下,为实现更安全、便利的管控,越来越多的企业采用智能化监管系统。大型工厂建筑结构复杂,场地开阔,现有室内定位技术难以满足企业对人员进行精确实时定位的需求。因此提出一种基于超宽带技术的人员定位方法。该方法采用对称双向双边测距算法,同时结合传统三边算法与粒子群算法进行对比计算以提高定位精度。实验结果表明,定位精度可提高 5%,该方法可为工厂智能化管理提供技术参考。     

10G每秒!贝尔刷新电话线宽带网速

贝尔实验室推出了一项名为＂XG-FAST＂的新技术,将传统铜线宽带的网速提升至10Gbps,创下最高记录。该技术有望于2015年实现商业化。尽管现在主流是光纤,但该技术将大大降低铺设光纤网络的成本。贝尔称：确保没有人落后于超宽带时代!     

预估稀疏度的压缩感知超宽带信道估计算法研究与仿真实验

设计了信道估计算法实验的一个拓展内容——预估稀疏度的压缩感知超宽带信道估计算法研究与仿真实验,提出一种预估稀疏度的压缩感知超宽带信道估计算法。该算法引入稀疏度预估计,在自适应匹配之前快速估计出信号的稀疏度,避免自适应匹配时步长选择不合理对信道估计结果产生影响。在稀疏度预估计和匹配追踪两个阶段挑选原子时使用广义Dice系数准则来进行每一阶段的最优原子选择工作,并在匹配最优原子阶段引入正则化对已选原子进行二次筛选。     

具有陷波特性的超宽带带通滤波器设计

针对超宽带无线通信系统,提出了一种结构新颖的具有陷波特性的微带线超宽带带通滤波器.该滤波器由级联1/4波长短截线和耦合阶跃阻抗谐振器构成,超宽带滤波器的带通滤波特性由1/4波长短截线结构产生,通过耦合阶跃阻抗谐振器实现通带内的窄带陷波特性.利用电磁仿真,验证了所设计的滤波器的性能.     

WUSB中新型带陷UWB天线

给出了一种紧凑的可用于WUSB的新型带陷超宽带印刷单极子天线．天线由内嵌条带的U形环组成并采用部分接地技术,从而使天线具有带陷超宽带特性．实测结果表明该天线输入端驻波比小于2的绝对阻抗带宽为7．88GHz,覆盖了3．12～11GHz的频率范围,其中5．06～5．89GHz范围内具有带阻特性．讨论了各几何参数对天线性能的影响,同时获得了该天线相对稳定的、近似全向且对称的测试方向图．由于此种天线无需额外的带阻滤波器来隔离天线与其他通信系统的干扰,从而大大简化了WUSB系统的设计．     

宽光谱监控法制作红外超宽带减反膜的研究

高科技光电仪器的不断发展要求仪器的光谱使用范围越来越宽,从而对光学元件的薄膜特性和精度提出了更高的要求,红外超宽带减反膜就是为适应这些需求而开发的一种膜系。宽光谱监控法是镀制高精度红外超宽带减反膜的最合适、最有效的方法之一,本文根据薄膜光学的基本方法,通过膜系设计、实际的制作过程和制作结果,充分证实了这一点。     

IR-UWB通信同步跟踪系统仿真实验设计

结合我校通信电子电路、通信原理、现代通信系统等课程,设计了信息工程专业通信系统综合实验的一个拓展内容———超宽带通信同步跟踪系统仿真实验。本仿真实验在Simulink平台下,基于超前-滞后锁相环搭建了超宽带通信同步跟踪系统。该系统在单用户状态下,选用PPM调制方式、AWGN信道传输,实现了在加性高斯白噪声信道下点对点的通信,成功反映了PPM调制方式的特点,完成了脉冲超宽带(IR-UWB)信号的同步跟踪。在Simulink建模过程中,利用既有模块与Sfunction编程设计相结合完成了系统仿真,并使同步误差函数值可视化,充分说明该系统的优越性。     

多径环境下UWB无线通信系统性能的比较研究

对超宽带无线TH-PPM和TH-PAM两种多址接入系统的多径性能做比较研究，通过理论分析与计算机仿真得出：1）在相同的多径干扰下，TH-PPM的误码率性能更好；2）当存在τ=ε时系统的性能急剧恶化；3）采用TH—PAM的超宽带无线电系统避免了对参数ε的选择；4）合理选择ε，可以提高TH—PPM系统多径性能．