十二章 一种OFDM—UWB系统
OFDM-UWB系统在时变信道中的性能分析
Vo . 7 No 1 I2 .
Fe . 2 r b O07
20 07年 2月
文章 编号 :6353 (0 7 0 -0 10 17 -4 9 20 ) l 0 -5 0
OF M- WB 系统在 时 变信 道 中的性 能 分 析 D U
包志 华 张 士兵 , ’
,. 1 南通大学 电子信息学院, 江苏 南通 2 60 20 7
1 引 言
近年来 , 宽 带 ( laWie ad U 超 Ut . db n , WB) 线 通 r 无
公 司组 成 的 MB A联 盟 支 持 的多 带 正 交 频分 复用 O
( lt B d Otoo a Fe un yD v i lt l- Mu i a r gn rq e c- i s n Mui e -n h l io p
x g M .F M) 术 方 案 和 由 Mo rl、 t m i ,BO D 技 n toa Xr e o e
信 系统 以其 高 速 率 、 高性 能 、 功 耗 、 成 本 、 多 低 低 抗 径、 易数 字化 等诸 多优 势 , 引起 了业 界 的广 泛关 注 , 已成 为无线通 信领 域 中的新 亮 点 , 未来 无 线 个 域 在
维普资讯
第2 7卷
第1 期
南 京 邮 电 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )
Junl f aj gU i rt o ot adT l o m n a os N tr c ne ora o ni n e i f s n e cm u i t n( a a S i c ) N n v sy P s e ci ul e
, .S ho f lc o i n fr t n N tn nv r t ,N t g2 6 0 C i 1 c o l e t nc a d I oma o , a o gU i s y a o 2 0 7, hn oE r s n i n ei n n a 、
多带OFDM—UWB系统峰均功率比降低方法研究
速数据传输会 大大增加接 收端 的复杂性 。正交频分复用 ( r o o a Feu nyD vs nMut l ig O t g nl rq e c iio lpe n , h i i x
OF M )技 术 能有 效 地 解 决上 述 问题 ,它 以频 谱利 用 率 高 、 抗 干 扰 能 力 强 、捕 获 多信 道 能量 等 特 点 成 D
V l 1 No 6 o, , 1 .
De e e, 0 6 c mb r 2 0
多带OF M— WB D U 系统 峰均 功率 比降低 方法研 究
张士兵 , 张力军 2
( .南 通 1学 电 子信 息学 院 ,江 苏 南通 2 60 ;2 i 人 2 0 7 .南 京 邮 电人 学 通信 与 信息 『 学 院 ,江 苏 向京 2 0 ) : 10 3 0
数字化等诸多优 势 ,已成为无线通信领域 中的新亮 点,是无线个域 网的首选 方案 ,在未来新~代移动 通信中具有很大的发展潜力 ,被视为下一代无线通信 的关键技术之一【 ] 】。 叫
超 宽 带信 道 是 一个 复杂 的 多径 环 境 ,会 出现 严 重 的频 率衰 落 和 多径 效 应 。在这 样 的环 境 里 进 行 高
摘要 t针对多带 O D U F M— WB信 号存 高峰均功率比的问题,提 出了利用扩展与交织降低系统信 号 峰均功率比的
_ 法 。该方法通 过对 传 输数据 进行 J 扩展 与交 织 ,使 得进 入 多载 波训制 的数据趋 于 高斯 分布 ,减 小 了传 输数 据 自相 , J 下叟 关 函数 的旁瓣 峰值 , 降低 了 OF M- D UWB信 号 的峰均功 率 比 。 由于 采用正 交矩 阵进 行 扩展 ,扩 展前后 的数据传 输速 率 保 持不 变 。仿真结 果表 明,扩 展与 交织 可 以有效地 降低 信号 峰均 功率 比 2 5 B左右 。同时 该方 法还 具肯抗 窄带 干扰 的 -d
MB-OFDM UWB系统同步方案研究的开题报告
MB-OFDM UWB系统同步方案研究的开题报告一、研究背景和意义:随着无线通信技术的发展,越来越多的无线通信应用场景涌现出来,例如机器人控制、智能家居、医疗检测等。
而超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术作为一种新型无线通信技术,以其大带宽、高速率、低功率消耗、抗多径干扰等优势,在以上应用场景中具有广泛的应用前景。
MB-OFDM UWB系统作为一种典型的UWB技术,使用多载波正交频分复用技术,可以实现高速率、抗多径干扰的传输。
然而,由于芯片时间域宽度(Chip Duration)极短,使得系统同步存在很大的挑战。
因此,研究MB-OFDM UWB系统的同步方案具有重要的理论意义和实际意义。
二、研究内容和方法:本课题的研究内容主要集中在MB-OFDM UWB系统的同步方案和算法研究上,包括时钟同步、符号同步和帧同步等方面。
具体研究内容包括但不限于以下方面:1. MB-OFDM UWB系统时钟同步算法研究,包括基于时间域同步(Time Domain Synchronization)和基于频域同步(Frequency Domain Synchronization)的方案研究,以及其同步精度和消耗的功率等性能指标的比较分析。
2. MB-OFDM UWB系统符号同步算法研究,包括基于唤醒序列(Wake-up sequence)和基于相干积累(Coherent Accumulation)的方案研究,以及其同步精度和消耗的功率等性能指标的比较分析。
3. MB-OFDM UWB系统帧同步算法研究,包括基于短码(Frame Preamble)和基于长码(Frame Sync Code)的方案研究,以及其同步精度和消耗的功率等性能指标的比较分析。
本课题的研究方法主要包括理论分析、仿真模拟和实验验证。
理论分析主要利用数学模型对系统同步算法进行建模和推导;仿真模拟主要基于MATLAB等工具进行算法验证和性能比较;实验验证主要针对硬件电路进行实现,并进行实验测试和性能评估。
基于Turbo迭代原理的OFDM和UWB系统关键技术研究的开题报告
基于Turbo迭代原理的OFDM和UWB系统关键技术研究的开题报告一、研究背景和意义随着科技的迅速发展,移动通信领域一直是研究的热点之一。
而OFDM和UWB作为现代通信领域中,优秀的调制技术,在移动通信领域中有着广泛的应用。
OFDM技术因其在抗频率选择性衰落等方面的优越性能,成为第四代移动通信中主流的技术之一,如LTE、WiFi等。
UWB技术也因其超宽带实现高速传输和低功率特性而被应用于短距离无线通信和雷达测距等领域。
但是,尽管这两种技术的应用很广泛,但是在实际工程应用中会出现多种问题,例如,传输可靠性、系统性能等问题。
因此,如何有效解决这些问题并提高系统的性能,一直是OFDM和UWB系统研究的热点问题。
二、研究内容和方法本课题选取了基于Turbo迭代原理的OFDM和UWB系统的关键技术作为研究对象。
具体研究内容如下:1、对基于Turbo迭代原理的OFDM和UWB系统的技术原理进行深入分析和研究;2、探究OFDM和UWB系统在传输可靠性和系统性能等方面存在的一些问题和困难,例如,频偏、多径干扰、参数估计等;3、分析Turbo迭代原理及其应用特点,并结合OFDM和UWB系统,提出改进算法和优化方法;4、通过仿真实验和实际验证,对新方法的性能和实用性进行评估。
本课题采用的研究方法主要有理论分析、数学建模、仿真实验和实验验证。
其中,理论分析和数学建模用于研究技术原理和问题分析;仿真实验则可以直观体现出改进算法和优化方法的性能;实验验证则可以验证仿真结果的正确性。
三、研究预期结果本课题的研究结果主要体现在以下几个方面:1、深入分析和研究基于Turbo迭代原理的OFDM和UWB系统的技术原理,为相关领域的研究提供参考;2、对OFDM和UWB系统在传输可靠性和系统性能等方面存在的一些问题和困难进行分析和探讨,并提出相应的改进算法和优化方法;3、通过仿真实验证明提出的新方法在解决问题方面具有较好的性能,并通过实验验证仿真结果的正确性;4、为OFDM和UWB系统在实际应用中提供技术支持和参考。
基于OFDM-UWB的室内精密定位系统设计与同步算法研究的开题报告
基于OFDM-UWB的室内精密定位系统设计与同步算法研究的开题报告第一部分:选题背景和意义随着无线通信技术和定位技术的不断发展,室内精密定位系统受到越来越多的关注。
随着5G和物联网等技术的不断发展,需要实现对室内物品的精确定位和跟踪,这就需要室内定位技术来支持。
传统的室内定位技术主要依赖于蓝牙、WiFi等技术,这些技术的定位误差较大,不能满足精度要求。
OFDM-UWB技术可以实现高精度的室内定位,成为了室内定位技术的新一代。
本课题旨在设计一个基于OFDM-UWB的室内精密定位系统,并研究OFDM-UWB同步算法。
该系统主要包括OFDM-UWB信号的生成和调制、信号传输和接收、同步算法的研究和设计等方面。
第二部分:研究内容和方法本课题的研究内容主要包括:1. OFDM-UWB信号的生成和调制OFDM-UWB信号的生成和调制是本系统的核心部分。
需要根据系统要求设计OFDM-UWB的相关参数,如带宽、调制方式等。
并且需要实现OFDM信号的生成和UWB信号的调制。
2. 信号传输和接收OFDM-UWB信号需要通过无线信道传输到接收端。
由于室内环境噪声干扰较大,需要对接收信号进行处理,使其满足系统要求。
因此需要实现信号传输和接收模块。
3. 同步算法的研究和设计同步是信号处理的重要环节,针对OFDM-UWB信号的同步算法进行研究和设计是本课题的另一个重点。
需要研究OFDM信号和UWB信号的同步方法,并进行算法的设计和优化。
本课题的研究方法主要包括:1.文献调研通过查阅相关文献,了解OFDM-UWB技术的原理、应用和发展趋势,研究已有的同步算法,为系统设计和算法优化提供参考。
2. 系统设计和仿真基于研究成果,设计OFDM-UWB室内精密定位系统,并进行仿真验证。
通过对仿真结果进行分析,对系统进行优化。
3. 算法设计和验证在对同步算法进行研究的基础上,设计出适合该系统的同步算法,进行仿真验证。
通过对仿真结果的分析和对比,验证算法的准确性和可靠性。
MB-OFDM UWB系统的信道估计研究与实现的开题报告
MB-OFDM UWB系统的信道估计研究与实现的开题报告一、选题背景及研究意义随着无线通信技术的迅速发展,UWB(超宽带)作为一种新兴的无线通信技术备受关注。
MB-OFDM(多载波正交分复用)UWB系统是一种新型的UWB通信系统,具有波形复杂、信道复杂、系统结构复杂等特点,因此,其信道估计技术需要更加精细和高效。
信道估计是无线通信中非常重要的一部分,通常用于估计信道的信号传输特性,如延迟、频率偏移、信道响应等。
对于MB-OFDM UWB系统,传输信号特点复杂,信道响应存在多径效应,因此,对于该系统的信道估计技术需要进行深入的研究和优化。
本文旨在对MB-OFDM UWB系统的信道估计技术进行更深入的研究,并提出一种有效的信道估计算法。
二、研究内容1. MB-OFDM UWB系统的信道模型研究:介绍MB-OFDM UWB系统的信道模型,包括信道环境、信道传输特性等。
2. MB-OFDM UWB系统信道估计算法研究:介绍MB-OFDM UWB系统的信道估计算法,包括MSA、LS、LMMSE等常用信道估计算法的优缺点分析。
3. 基于压缩感知的MB-OFDM UWB系统信道估计算法:提出一种基于压缩感知的信道估计算法,并分析其实现过程和优势。
4. MB-OFDM UWB系统信道估计的仿真实验:对所提出的信道估计算法进行仿真实验,评估其性能表现并与已有算法进行对比分析。
三、研究方案及进度安排1. 研究MB-OFDM UWB系统的信道模型,完成文献调研和分析,计划时间:2周。
2. 研究MB-OFDM UWB系统信道估计算法,包括MSA、LS、LMMSE等常用信道估计算法的分析和比较,计划时间:2周。
3. 提出基于压缩感知的MB-OFDM UWB系统信道估计算法,计划时间:3周。
4. 对所提出的信道估计算法进行仿真实验,评估其性能表现并与已有算法进行对比分析,计划时间:3周。
5. 完成开题报告和中期答辩,计划时间:1周。
多频带OFDM—UWB系统的仿真研究
可兼容 的全 网络 。
OD F M是一种多载波传输的特殊例 子 , 它允许
子 载波 在频 率上 重叠 却不会 相互 的 干扰 。可 靠 的通
信来源于传输序列平行下高吞吐量和多脉 冲结合 。
A s at bt c:Mu i n r ooa f q ec i snm lpeig MB—O D r lb do h gnl r un y v o ut l n ( ta t e di i x F M)hs encni rda r- a e os ee sapo b d
m nn s u o r lawd bn ( WB)t h o g up rn i pe ,l ieto tn f t i a d U li o u r e e nl yspot ghg se c o i h d o ow rad pit o— w—p e n n —t o
OD F M—U WB系统 将 频 带 分 成 带 宽 大于 50 的子 0M
p£ :∑ s 一 re ( () ( n)( n £ , - ] 专
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( 1 )
收稿 日期 :20 06—0 3—2 4
作者简 介:周余 ( 8 一)男 , 1 1 , 四川大学电子信息 ,成都 606 ) 104
摘
要 :多频 带 O D ( 交频 分 复 用 ) 已作 为 支持 高 速 、低 功 率 和点 对 点无 线 通信 U FM 正 WB的 重
要 解决 方案 。通过 介 绍 多频 带 O D 系统 的原 理 ,对 多频 带 O D 的 U FM FM WB 系统 进 行 仿 真 研 究 。 通 过仿 真得 出多频 带 O D —U FM WB系统 工作稳 定 ,接 收 信 号准确 ,并且 能在短 时 间 内减 小功 耗 。
基于OFDM的UWB系统研究
J^k f n e t©1994-2010 China Aca dem ic J our nal Elec tr onic Publis hing House. A ll r ights r eser ved, http://www.c ^通信与信息技术<1《现代由子技术》007年第7期总第146期基于OFDM的UWB系统研究张冬梅\饶俊2,刘延申3(1.华中师范大学物理学院湖北武汉430079;2.武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070 ; 3.华中师范大学教育信息化研究中心湖北武汉430079)摘要:UWB无线通信是未来最富有竞争力的无线通信技术之一。
介绍了一种基于正交频分复用的超宽带(OFDM- UWB)系统的结构,详细分析了电路的主要构成:模数转换器、低噪声放大器、脉冲发生以及他们和系统功耗的联系;介绍了OFDM - UWB信号的处理过程,并探究了消除接收到的UWB信号中窄带干扰(NBI)信号的方法,该方法有效地提高了OFDM - UWB系统的抗干扰性。
关键词:OFDM- UWB;模数转换器(ADC);低噪声放大器(LNA);窄带干扰(NBI)中图分类号:TN914 文献标识码:B 文章编号:1004-373X(2007)07-053-03Research of UW B System Based on OFDMZHAN G Dongmei1,RAO Jun2,LIU Yanshen3(1. Physics C olleg e,Huazhong Normal University,Wuhan,430079,China;2. Information Engine erin g Co llege,Wuhan University of Techno logy,Wuhan ,430070,China;3. Education Info rmational Research Center,Huazh ong No rmal Uni versity,Wuhan,430079,China)Abstract :Ultra Wide Band (UWB) wireless communication technology is foreseen as a possible candidate for future wireless applications. It introduces a kind of UWB architecture based on OFDM ’which is mainly composed of ADC,LNA and filter ,the relation between main part of the circuit and the power consumption of the system. Studies the method to suppress narrowband interference,which effectively enhances the anti - jamming ability of the system.Keywords:OFDM- UWB;ADC;LNA;NBI1引言MB - OFDM(多频带正交频分复用)是TI与Intel等170余家机构共同组成的MBOA(多频带OFDM联盟)提出的一种UWB 方案,竞争IEEE 802. 15.3a国际标准。
MB-OFDM UWB超宽带系统性能研究的开题报告
MB-OFDM UWB超宽带系统性能研究的开题报告一、选题背景超宽带(Ultra-Wideband, UWB)被定义为一种具有宽带、低功率、短距离、高速数据传输等特点的新型无线通信技术。
未来UWB有望在短距离高速无线通信、定位、雷达等领域发挥重要作用。
多载波正交频分复用技术(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing, MB-OFDM)则是UWB系统中最常用的一种调制方式。
然而,由于UWB信号传输存在多径衰落、多径干扰等问题,MB-OFDM UWB系统的性能表现需要得到进一步研究。
二、研究目标本次研究旨在通过理论分析和仿真验证,探究MB-OFDM UWB系统的各项性能指标,包括误码率、信道容量、功率谱等。
具体实现包括以下方面:1. 研究MB-OFDM调制的基本原理,探究其在UWB系统中的应用;2. 分析UWB信道特性,建立UWB信道模型;3. 基于MATLAB等仿真工具,模拟MB-OFDM UWB系统的性能表现;4. 通过仿真结果,分析系统的误码率、信道容量、功率谱等性能指标,以及各种参数对系统性能的影响;5. 针对系统的性能瓶颈和局限性,提出相应改进方法和方案。
三、研究内容和方案1. MB-OFDM UWB调制原理分析首先需要对MB-OFDM调制进行分析,并结合UWB系统的特点,确定调制参数。
2. UWB信道特性建模基于多径传播模型,建立MB-OFDM UWB信道模型,并进行验证。
3. MB-OFDM UWB系统仿真利用MATLAB等仿真工具,建立MB-OFDM UWB系统模型,并模拟UWB信道中的传输过程,验证系统可靠性和性能表现。
4. 性能分析通过仿真结果,进行误码率、信道容量、功率谱等性能指标的分析,以及各种参数对系统性能的影响分析。
5. 改进方案研究针对系统性能瓶颈和局限性,提出相应改进方法和方案。
四、预期成果本次研究的主要预期成果包括:1. MB-OFDM UWB调制原理分析;2. UWB信道特性建模并验证;3. MB-OFDM UWB系统仿真模拟;4. 性能指标分析;5. 改进方案研究。
多频带OFDM_UWB系统原理及其关键技术
1引言随着各种无线通信系统相继出现,可利用的频谱资源日趋饱和,使超宽带技术引起了人们的广泛重视。
2002年2月美国联邦通信委员会(FCC)对超宽带使用发布无许可证使用后,超宽带技术迅速成为国际无线通信领域研究开发的一个热点,并被视为下一代无线通信的关键技术之一。
超宽带技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景。
2002年4月FCC给出了“超宽带”的两种定义,是指信号的-10dB相对带宽大于0.2,或绝对带宽不小于500MHz。
根据FCC的定义可以有多种方式产生超宽带信号。
其中传统方法是利用纳秒级的极窄脉冲来实现,无需正弦载波直接发射调制(包括脉幅调制和脉位调制等)后的窄脉冲,这种方式称为超宽带脉冲无线电(IR-UWB);另一种实现UWB的方法是多频带方案,其特点是将FCC规定的3.1 ̄10.6GHz频带划分为多个满足超宽带定义的子带,在每个子带上采用多载波调制,这种方案称为多频带超宽带。
2多频带OFDM-UWB系统目前,国际上主要的UWB设计方案有直接序列DS-UWB和多载波OFDM方案。
MB-OFDM技术是把高速的数据流通过串/并变换,分配到速率相对较低的若干个相互正交的子信道中进行传输;因此,每个子信道中的符号周期将会相对增加,但可减轻时间弥散性(因无线信道多径时延扩展所产生)对系统造成的码间干扰。
一般可用离散傅里叶变换(DiscreteFourierTransform,DFT)算法来实现OFDM-UWB系统,当数据量很大时,DFT算法可以用计算效率高得多的快速傅里叶变换(FastFourierTransform,FFT)算法代替。
MB-OFDMUWB的性能及链路预算与子带的宽度紧密相关。
从易于电路实现与可保证性能的角度,通常选定子带的宽度为528MHz;采用该子带宽度的系统以128点的FFT最为合适。
多频带OFDM-UWB系统原理及其关键技术刘培学段中华(烟台大学光点信息学院信号处理实验室烟台264005)摘要超宽带技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景。
一种多载波OFDM-UWB无线通信系统
贲 带礴 络s 传辊
文章 编号 :0 2 8 9 (06 0 - 0 0 0 10 — 6 2 20 )7 0 6 - 3
一
种多载波 OF M— WB无线通信 系统 枣 ・ ・ D U 论 文
王 晓 英 , 邹 传 云 , 荣 思 远
( 林 电子科 技 大 学 通 信 与 信 息 工程 系, 广 西 桂 林 5 1 0 ) 桂 4 0 4
D — WB ( i c Sq e c— WB t 。就 目前 的 趋 势 来 SU Dr t eu ne U e ) 看 , — F M 方 式 已经获 得 了绝 大 多数 厂 商 的支持 。 MB O D
有更高 的时间分辨率 , 能更好地分 离多径 , 实现 R k 接 ae
收。
这种 方案基 于将可用频段 划分 为若干子 带的思想 , 把 F C规 定 的 31 1. G z的可用 带 宽 ,划分 成符合 C . O6 H ~ FC C 规定的大于 5 0M z 0 H 的若干子带 。此 方案将 整个可
用 频 段 划 分 为 1 频 段 , 频 段 组 : 组 :.6 - .5 4个 5个 1 318 472
【 y w rs WB rq ec opn ;MB O D Mu iad u r oo a Fe uny Dv i — ห้องสมุดไป่ตู้t lx g ;B S Bnr Ke od 】U ;f u ny hp ig e — F M( lb I — wB O t gn rq ec iio m lpei ) P K( i y t l h l sn i n a
【 关键词 】超 宽带;跳频 ;多频带一 交频分复用 ;二进制相移键控 正 【 中图分类号 】T 9 43 N 1. 【 文献标识码 】A
南开大学科技成果——基于新型∑-Δ调制的多频带UWB-OFDM系统及关键技术
南开大学科技成果——基于新型∑-Δ调制的多频带UWB-OFDM系统及关键技术
项目简介
针对多频带OFDM-UWB无线通信系统中的关键技术问题,研究一种全新的高性能量化噪声整形技术,设计完成无过采样结构的新型Σ-Δ调制器,并将其用于多频带OFDM-UWB系统的A/D和D/A转换;这种调制器可以满足超宽带系统通信速率不断提高的要求,同时还可以解决OFDM信号峰均比较高的问题,并可以使系统的差错性能得到明显改善,而且具有低功耗、低成本、易实现及便于集成为芯片等特点。
在MATLAB/SIMULINK平台上构建的多频带OFDM-UWB基带系统此外研究适合多频带OFDM-UWB系统的快速同步捕获与跟踪技术,设计帧同步、符号定时同步、载波同步、采样频率同步及信道估计和均衡等技术方案,以减小运算量,简化软硬件实现,并提高系统
的频带利用率。
该项目给出了一套完整的UWB-OFDM基带系统技术方案,并进行了仿真与硬件验证。
多频带OFDM-UWB系统同步方案实现框图
该项研究不仅可为多频带OFDM-UWB无线通信技术提供新的解决方案,也能为其它超宽带无线通信技术提供一种有效方法,产业化后必将产生较大的经济效益和社会效益。
FPGA在线仿真实物图。
一种新的MB-OFDM-UWB技术分析与应用
一种新的MB-OFDM-UWB技术分析与应用发布: 2011-5-28 | 作者: —— | 来源:hujinhao| 查看: 487次| 用户关注:摘要:实现了一种全集成可变带宽中频宽带低通滤波器,讨论分析了跨导放大器-电容(OTA—C)连续时间型滤波器的结构、设计和具体实现,使用外部可编程电路对所设计滤波器带宽进行控制,并利用ADS 软件进行电路设计和仿真验证。
仿真结果表明,该滤波器带宽的可调范围为1~26 MHz,阻带抑制率大于35 dB,带内波纹小于0.5 dB,采用1.8 V电源,TSMC 0.18μm CMOS工艺库仿真,功耗小于21 mW,频响曲线接近理想状态。
关键词:Butte1 引言超宽带(UWB)通信技术具有高速率、高性能、低功耗、低成本、抗多径衰落、易数字化等诸多优点。
在因特网、多媒体和无线通信技术融合的今天,它是实现小范围内无缝覆盖的无线多媒体传输需求的热门技术手段,被视为新一代无线个域网物理层标准技术。
目前UWB有两大标准:一是以Intel公司为首提交的多带正交频分复用(MB-OFDM)方案;另一个是以Freescale公司为首提交的直扩码分多址(DS-CDMA)方案。
而MB-OFDM 方案已成为MBOA联盟事实上的标准。
在此基础上提出的时频交织MB-OFDM方式,与传统OFDM有很多相似之处,又符合FCC关于UWB的定义,具有UWB的特点,是一种新的UWB通信实现方式,使得MB-OFDM芯片得到了越来越多厂商的支持和应用。
2 关键技术1) 多频带的划分FCC公布UWB信号的定义是:相对带宽(信号带宽与中心频率之比)大于0.2或绝对带宽大于500 MHz的无线电信号。
UWB系统可在发射功率谱密度小于-41.3 dBm/MHz的情况下,使用无需授权的3.1~10.6 CHz频段。
这里没有限制UWB信号的实现方式,只要绝对带宽大于500 MHz,并非要用脉冲无线电。
因此,MB-OFDM-UWB技术打破了传统观点。
OFDM-UWB系统的自适应联合信道估计算法
改 进 , 其 能 自适 应 的 调 整 滤 波 窗 口 的 大 小 。 然 后 利 用 改 进 后 的 算 法 与 梳 状 导 频 估 计 相 结 合 。算 法 的 优 点 在 于 能 根 使
2. eo ui eh iu et , sn h a U i rt B in 0 0 4, hn ) A rn tsT cnqeC ne Ti u nv s y, e g 10 8 C i a c r g ei a Abta t I hsp p r an w c an let t nmeh d c ld a at ejitc an let t n i po oe o F M ae WB src n ti ae , e hn e smai to a e dpi on hn e smai s rp sdfrO D b sd U i o l v i o ss msT i agrh cl i rv d te Dsrt or rTa s r b sd c an let tn me o rt n op rt h e -dut yt . hs l i m a mpo e h i e F ui rn f m—ae hn e sma o t d fs,a d co eae te sl ajs e ot l c e e o i i h i d f ca n l sma o to i o — p i t gr m, hc a dut l r idw ln t d pieyb sdo iee t h n est rd c h n e et t nme dwt cmbt epl o t w ihcnajs ft n o ghaa t l ae nd rn a n l o e ue i i h h y oa i l h ew i e v f c
OFDM-UWB系统中基于不同插值方法的信道估计
IE 0 .5 3 工 作 组 提 出 的室 内信 道模 型 E E82 1 .a
OF DM— UWB系统 中基 于不 同插 值 方 法 的信 道 估计
阴亚芳 李晓梅2 ,
(. 1 西安邮 电学院 电子工程学院 , 陕西 西安 702 ;. 1 1 12 西安邮 电学院 通信与信息工程学院 , 陕西 西安 702) 1 1 1
摘要 : 为得 到 适 于 O D U B 系统 的 信 道 估 计 方 法 , 过 分析 线 性插 值 、 F M- W 通 高斯 插 值 和 D T时 域补 零 插 值 法 来 获得 F
中图 分 类 号 : 9 1 TN 1 文献标识码 : A 文章 编 号 :0 7 2 4 2 1 )5 0 1 4 1 0 —3 6 (0 0 0 —0 0 —0
值 和 离 散 傅 立 叶 变 换 ( ireF ui r o
0 引言
完整信道 响应 的估计 , 到最小的均 方误差 。仿 真结果表 明 , 于 UWB室 内信道 中的 C 得 对 M1和 C M4两种信道模
型, 在低 信噪比时可 以采用复杂度较低 的线性插值算 法, 在高信 噪比时可以采用 D T时域 补零插 值算法。 F 关键词 : 正交频分复用 ; 超宽带 ; 道估 计 ; 信 最小二 乘算法
UWB有 两 种 系 统 J 一 种 是 多 带 正 交 频 分 复 用 :
(Or o o a F eu n y Diio Mut l ig t g n l rq ec vs n h i lpe n , i x O 、 M) 宽带 系统 【 3; 一 种是 直 扩 码 分 多址 超 I D 超 ]另 ,
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此信号经过D/A变换后得到发射信号s(t)。
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理(续) 另外一种等效的发射过程
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理(续) 另外一种等效的发射过程的数学模型
N -1 q wq ,0 q0 N -1 xq wq , k q0 N -1 w q q ,0 q0 N -1 * xq wq , N k q0
k 0 N -1
Yq , k e j 2 ( km / N )
k 0 q0 q
N -1 N -1
s
q0
N -1
( m)
1. 发射处理(续)
特征矩阵为:
x0 x 1 DN xN -1 f0 x0 x1 xN -1 x0 w0 w x1 1 ... xN -1 wN -1 ... ... f N -1
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理(续)
数据率为 Rbps 的数据流送入串并变换器,输出 N 个并行的数据率为R / Nbps的数据流。在S/P的输 出端,一个数据符号 xq(T秒的持续期),被一 个正交二进制哈德码序列扩频Wg [wq,0 , wq,1,..., wq, N 1 ] 这个序列的长度也为T秒,经过扩频后,数据 率又变成 Rbps 。 假设 xq 是QAM星座图的一个复信号点,即 xq q j q 那么扩频信号为
~
f~
N 1
12.2 基于IS-OFDM的UWB系统
2. 接收处理
~
(1) (1) x0 ... x0 (1) x1 ... x1(1) D~ M (1) x x (1) M 1 M 1
~ ~
| ... | x1( L ) | ... | | ... | x ( L )
~
M 1
f0
f~
M 1
f~
N M
k 0 q0
~ ~
N -1 N -1
xq ( wq ,k 0,k ) w
q0 k 0
N -1
N -1
Nx0 ; q 0 0; q 0
12.2 基于IS-OFDM的UWB系统
1. 发射处理
12.2 基于IS-OFDM的UWB系统
1. 发射处理(续)
X q ,k xq wq ,k q wq ,k j q wq ,k , k 0,1,..., N 1
~
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理(续)
将上面的扩频信号送入第二个和编码器,编码 器输出 N 2 N 个复数据点,即
q wq ,0 x q ,k q wq ,0 * xq , N -k k0 k 1, 2,..., N -1 kN k N 1,..., N -1
m 0
N -1
进入解码器,输出为:
Z ak xq wq ,k , k 0,1,..., N -1
'' k q0
N -1
~
附录:解调过程的简单证明(续)
进入相关解码器,不失一般性,第0个解码器 输出为: N -1
~
ˆ x0 Z k'' w0,k
k 0
~ ~
xg wg ,k w0,k
k0 k 1, 2,..., N -1 kN k N 1,..., N -1
bk
Y
q0
N -1
q ,k
就是把求和部分提到IFFT前面来做。
1. 发射处理(续)
再经过一个IFFT和一个P/S后
s ( m) 1 N 1 N bk e j 2 ( km / N )
~
1 s IFFT:n N
ai e j 2 (in / N )
i0
N 1
n 0,1,..., N 1
12.2 基于IS-OFDM的UWB系统
1. 发射处理(续)
特征矩阵为
( | ... | x0L ) ( ... x0L ) w0 ( L) ... x1 w1 ( L) ... x w ~ M 1 M 1
~
M -1
wq ,k j wq ,k
q0 (l ) q (l ) q
M -1
k 0,1,..., M 1
~
12.2 基于IS-OFDM的UWB系统
1. 发射处理(续)
编码:
M -1 (1) (1) Re{b0 } q wq ,0 ; i0 q0 bk(l ) ; i kL l -1, (k , l ) (0,1) ~ ai M -1 ~ (1) (1) Im{b0 } q wq ,0 ; iN q0 ~ *( l ) bk ; i 2 M L (kL l -1) (k , l ) (0,1)
Yq ,k
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理(续)
由于上式编码过程的共轭对称性,那么
yq ,m 1 N Yq ,k e j 2 ( km / N ) ,
k 0 N 1
m 0,1,..., N 1
为实数。 将N个并行的IDFT输出送到一个并/串变换器, 加上前缀成帧。那么,第q路的P/S输出信号为
把UWB的整个带宽分成 N 个子载波,这 N 子 ~ ~ ~ 载波又分成L组,每组有 M 子载波,即 N L M
x
(l ) q (l ) q
~
~
j
(l ) q
l 1,..., L; q 0,1,..., M 1
~
பைடு நூலகம்
扩频:
~
( bk(l ) xql ) wq ,k q0
f1 ......
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
2. 接收处理
接收机框图
2. 接收处理(续)
接收信号经过A/D变换,送入S/P转换,得到N 个并行的数据点 zm , m 0,1,..., N 1 然后进行FFT变换,得到N个复信号 1 N -1 Z k' zme j 2 ( km / N ) , k 0,1,..., N 1 0 N m 送入解码器,得 N N / 2到个数据,即
Z k' Zk ' ' Z 0 jZ N ; k 1, 2,..., N -1 ;k 0
2. 接收处理(续)
把这 N个并行数据经过P/S转换后和 Hadamard序列作相关解扩,得到信源的估计 值。
ˆ xq Z k wq ,k
k 0
N -1
十二章 一种OFDM—UWB系统
授课教师:吕铁军
参考文献
Diakoumis Gerakoulis and Paola Salmi, “An Interference Suppressing OFDM System for Ultra Bandwidth Radio Channels,” 2002 IEEE Conference on Ultra Wideband Systems and Technologies.
1 sq (m) N
N N g 1
k 0
Yq,k e
j 2 ( k N g ) m / N
, m 0,1,..., N 1
12.1 干扰抑制OFDM(IS-OFDM)
1. 发射处理(续)
然后把这 N 路并行数据相加得到,
s(m) sq (m)
q0
N -1
q 0,1,..., N -1
附录:解调过程的简单证明
简单证明上述接收过程的正确性。 假设接收信号是一个无噪声信号,即: Zm r (m) s(m), m 0,1,..., N -1 进行FFT变换
1 ' Z k bk N
~
sme j 2 ( km / N ) , k 0,1,..., N 1