伪随机编码超宽带短脉冲的探测能力研究

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UWB—超宽带无线通讯技术及应用

Tf Ts=NfTf
Tf Ts
1 UWB技术背景和概述
1.3

UWB 技术背景
超宽带(Ultra Wide Band, UWB)无线通信技术起源于20世纪60年代对微波网络冲激响应的研究此后研究焦点主要集中在雷达系统，并一直被美国军方严格控制，利用占用频带极宽的超短基带脉冲进行通信，主要应用于军用的雷达，以及低截获率/低侦测率的通信系统。
1 UWB技术背景和概述
1.3

UWB 技术背景
频谱范围规定
FCC对UWB系统所使用的频谱范围规定为3.110.6GHz，

功率谱密度规定
发射机的信号最高功率谱密度为 −41.3dBm/MHz，
1 UWB技术背景和概述
1.3

UWB 技术背景
为了避免对现有的通信系统带来干扰，必需将超宽带系统的发射功率限定在一定范围内，即在超宽带通信频率范围内的每个频率上都规定一个最大的允许功率，这个功率值一般通过辐射掩蔽（emission mask）来决定.
1 UWB技术背景和概述

1.1 什么是 UWB
窄带宽带超宽带相对带宽<1% 1%<相对带宽<20% 相对带宽>20%
超宽带绝对带宽大于 500MHz
超宽带技术UWB(Ultra Wide Band，超宽带)是一种无线载波通信技术。即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽
2.UWB无线通信技术原理
2.3 UWB的多址及扩频
直接序列扩频
d (t )
信源调制高放混频
r0 (t )
r0(t )
解调
c(t )

UWB

一、什么是ＵＷＢ超宽带UWB由Ultra Wideband缩写而成，它是一种无载波通信技术。

超宽带和其它的“窄带”或者是“宽带”主要有两方面的区别：超宽带的带宽，按照美国联邦通信委员会（FCC）的定义信号带宽大于1.5GHz，或信号带宽与中心频率之比大于25％为超宽带；信号带宽与中心频率之比在1％～25％之间为宽带，小于1％为窄带，可见UWB的带宽明显大于目前所有通信技术的带宽。

超宽带的无载波传输方式。

传统的“窄带”和“宽带”都是采用无线电频率（RF）载波来传送信号，载波的频率和功率在一定范围内变化，从而利用载波的状态变化来传输信息。

相反的，超宽带以基带传输。

按照FCC 的规定，从3. 1GHz 到10. 6GHz 之间的7. 5GHz 的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。

二、ＵＷＢ技术原理发射端将比特符号通过数字滤波器进行脉冲整形，然后转换成模拟信号发射出去，接收信号依次通过低噪声放大器（ＬＡＮ）、可变增益放大器（ＶＧＡ）和ＡＤＣ后成为离散信号，接下来就可用ＤＳＰ技术实现信号检测、估计、分集接收、判决译码等处理。

目前产生脉冲信号源的方法有两类：（１）光电方法（２）电子方法ＵＷＢ的调制技术：（１）脉冲幅度调制（ＰＡＭ）（２）脉冲位置调制（ＰＰＭ）ＵＷＢ技术的研究主要围绕以下几个方面：（１）可控窄脉冲产生技术（２）信道传播特性与信道模型（３）调制技术（４）多址技术（５）信号检测技术等。

三、ＵＷＢ的主要特点１.简单系统结构UWB发射器直接用脉冲小型微带天线。

由于UWB 不需要对载波信号进行调制和解调,故不需要混频器、滤波器、RF/ IF 转换器及本地振荡器等复杂器件,同时更容易集成到CMOS 电路中。

２.高速数据传输理论上,一个宽度为0的脉冲具有无限的带宽,因此,脉冲信号要想发射出去并有足够带宽,必须有足够陡峭的上升/下降沿和足够窄的宽度。

３.功耗低由于不使用载波,仅在发射窄脉冲时消耗少量能量,从而节约了发射连续载波时的大量能耗。

通信工程毕业设计论文

通信工程毕业设计论文1 引言超宽带（UWB,Ultra Wide Band）无线技术在无线电通信、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，因此被认为是未来几年电信热门技术之一。

1990年，美国国防部首先定义了“超宽带”概念，超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。

2002年4月，美国FCC通过了超宽带技术的商用许可，超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。

目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽（或绝对带宽）而言，没有界定的时域波形特征。

因此，有多种方式产生超宽带信号。

其中，最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲（又称为冲激脉冲）的频谱特性来实现[1]。

超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。

几十年来，无线通信都是以正弦载波为信息载体，而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。

其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面，具有独特的优势，尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。

由于脉冲持续时间很短，多径分量在时域上不易重叠，多径分辨能力高，通过先进的多径分离技术或瑞克接收机，可以充分利用多径分量。

目前，典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主，本论文中，介绍超宽带无线通信中的调制技术，主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且对比调制技术的优缺点，性能的好坏，并进行动态的仿真，从仿真图中较清楚的研究调制方式，从而得出正确的结论，细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。

关键字：超宽带调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制2 概述2.1 总述近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。

超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。

FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW 500MHz。

脉冲无线电技术

脉冲无线电技术王婷婷陈雁摘要：脉冲无线电是一种超宽频（UWB）的扩频（SS）信号传输方式。

它所具有的属性使它成为在高密度多信道环境下近程通信的可行候选方式。

连续时间脉冲无线电多址联接模型利用脉冲位置调制（pulse position modulation）和随机跳时代码（random time-hopping code ）以减轻多路径效应及抑制多用户之间的干扰。

本文使用目前已有的脉冲信号技术可支持的调制格式来描述脉冲无线电的特征，并解析估计它在理想多址联接信道（MAC）条件下多址联接的能力。

关键词：脉冲无线电、扩频多址联接、时跳、超宽带无线电、脉冲位置调制、脉冲正交调制、伪随机序列导言：利用超短脉冲来传播数字信息的想法最早提出于1992年，并被称为脉冲无线电（Impulse Radio）。

它的实现依赖于脉冲位置调制（Plus-Position Modulation）和时间分集（time diversity）。

而时间分集通过依照一随机代码多次（≥1000）重复同一码元获得，而这又使脉冲无线电具有很高的处理增益。

现在，脉冲无线电已进入多用户通信的研究领域，即所说的脉冲无线电多址联接（impulse radio multiple-access，IRMA）。

它以异步用户传输和依赖于能量控制的统计多用户(MUI)干扰抑制为理论基础。

脉冲无线电利用持续时间极短（通常为几纳秒）的基带脉冲交换信息，因此它所传播的无线电能量以很小的幅度分布在很宽的频带上（从接近直流到几吉赫兹）。

当这样的脉冲作用于设计恰当的天线时，在传播过程中会发生畸变。

天线起到滤波器的作用，即使在自由空间，波的辐射也伴随着脉冲的分化和演变。

脉冲无线电工作在几吉赫兹下的使用频率密度很高的范围中，因而必须要与各种不同的干扰信号竞争，同时也必须确保不影响在其他特定频带上工作的窄带无线电波。

要满足这些要求，就必须使用扩频技术（spread-spectrum techniques）。

通信毕业论文(5篇)

通信毕业论文(5篇)通信毕业论文(5篇)通信毕业论文范文第1篇放射超宽带（uwb）信号最常用和最传统的方法是放射时域上很短的脉冲。

这种传输技术称为“冲激无线电”（impulse radio,简写为ir）。

信息数据符号对脉冲进行调制，其调制方式可以有多种。

脉冲位置调制（ppm）和脉冲幅度调制（pam）是最常用的两种调制方式。

除了要对脉冲进行调制外，为了形成所产生的信号的频谱，还要用伪随机码或伪随机噪声（pn）对数据符号进行编码。

一般是，编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移，这就是所谓的跳时超宽带（th-uwb，time-hopping uwb）。

直接序列扩谱（ds-ss）就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制，这在冲激无线电（ir）中被称为直接序列超宽带（ds-uwb，direct-sequence uwb），这种调制方式好像特别有吸引力[1]。

对于超宽带信号，也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。

只要uwb定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满意，那么，靠放射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有uwb射频带宽的系统，就不应当被排解在uwb系统之外。

诸如正交频分复用（ofdm），在数据速率适当的状况下也可产生uwb信号。

因此，ofdm也是一种超宽带的调制方式。

本文主要争论th-uwb、ds-uwb和ofdm调制方式。

4.1 ppm-th-uwb 调制方式4.1.1 跳时超宽带信号的产生在结合了二进制ppm的th-uwb(二进制ppm-th-uwb或者ppm-th-uwb)中,uwb信号的产生可以系统地描述如下(参见图4-1描绘的放射链路) [1]。

shape \* mergeformat图4-1 ppm-th-uwb信号的放射方案给定待放射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率rb=1/tb (b/s)，图4-1中的第一个模块使每个比特重复ns次，产生一个二进制序列：(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a新的比特速率rcb=ns/tb=1/ts (b/s)。

超宽带技术概述

超宽带（UWB）技术一、UWB技术简介UWB(Ultra Wide Band)是一种短距离的无线通信方式。

其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百Mbit/s以上。

UWB不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。

美国联邦通讯委员会(FCC)规定，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。

超宽带传输技术和传统的窄带、宽带传输技术的区别主要有如下两方面：一个是传输带宽，另一个是是否采用载波方式。

从传输带宽看，按照FCC的定义：信号带宽大于1.5G或者信号带宽与中心频率之比大于25％的为超宽带。

超宽带传输技术直接使用基带传输。

其传输方式是直接发送脉冲无线电信号，每秒可以发送数1O亿个脉冲。

然而，这些脉冲的频域非常宽，可覆盖数Hz～数GHz。

由于UWB发射的载波功率比较小，频率范围很广，所以，UWB对传统的无线电波影响相当小。

UWB的技术特点显示出其具有传统窄带和宽带技术不可比拟的优势。

二、UWB技术的发展历程现代意义上的超宽带UWB 数据传输技术，又称脉冲无线电( IR ， Impulse Radio) 技术，出现于1960年，当时主要研究受时域脉冲响应控制的微波网络的瞬态动作。

通过Harmuth、Ross和Robbins等先行公司的研究， UWB 技术在70 年代获得了重要的发展，其中多数集中在雷达系统应用中，包括探地雷达系统。

到80 年代后期，该技术开始被称为"无载波"无线电，或脉冲无线电。

美国国防部在1989 年首次使用了"超带宽"这一术语。

为了研究UWB在民用领域使用的可行性，自1998 年起，美国联邦通信委员会( FCC) 对超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意见，在有美国军方和航空界等众多不同意见的情况下，FCC 仍开放了UWB 技术在短距离无线通信领域的应用许可。

超宽带极窄脉冲设计与产生

维普资讯
第２卷第３８期
２００６年３月
现代雷达
ＭｏｅＲａａｄｍｄｒ
Ｖｏ＿８Ｎｏ３ｌ２．
Ｍａｃ０６ｒｈ２０
８７
超宽带极窄脉冲设计与产生
樊孝明，林基明，郑继禹，仇洪冰
０引言
超宽带技术（ｌａＷｉｂｎ，ＷＢ是以持续时Ｕｔ－ｄａｄＵ）ｒｅ对比较简单，如图１所示。从图中可以发现，ＷＢ发Ｕ
间为纳秒甚至皮秒量级脉冲作为传输载体进行数据通
信的无线新技术…。由于脉冲持续时间极短，导致信
射机部分可以不包含功率放大器，替代它的是一个脉
冲发生器，它根据要求产生时间宽度极短的窄脉冲直接激励超宽带天线进行辐射。可编程时延实现了伪随机码的时域编码和时域调制功能。驱动器主要用来提供一定的驱动能力，同时对前、后级电路进行有效地隔离。脉冲发生器在超宽带无线通信系统中占据着极其
重要的地位，Ｕ是ＷＢ系统中独特的关键部件之一。ＵＷＢ通信系统的超宽带特性直接与脉冲发生器产生的脉冲形状相关，显然，冲持续时间越短，脉导致脉冲所扩展的带宽就越宽。
了ｕＷＢ技术的研究工作。
ＵＷＢ技术实现的关键之一是如何设计并产生可以控制的ＵＷＢ极窄脉冲，ＷＢ脉冲形式是多种多样Ｕ
的，文献［］２中介绍利用ＳＤ和传输线的基本原理产Ｒ生了单周高斯脉冲，产生幅度比较低。本文利用晶但体管雪崩区工作的基本原理，Ｊ设计并产生了持续时
ｒｗｕｓｏｐｅ聃ｔｎｍｉｓｏａｒｅ．Ｂｓｎｎｔｅｃａａｔｒｓｉｓｏ．ａａｃｅｔａｓｓｒｙｃｒｎｕｒｇｒｎｄｓａｏｔｄｌｒｓｓｉｎｃｒｉｒａｉｇｏｈｈｒｃｅｉｔｆａｌｎｈｒｎｉｔ，ｓｎｈｏｏｓｔｇｅｇｍｏｅｉｄｐｅ．ａｃｖｏｉｉａｄｔｅｎｎｓｃｎｎｕ－ａｏｅｏｄＵＢｐｌｅｒｅｉｎｄａｄｇｎｒｔｄｎｈａｏｅｏｄａｄｓｂｎｎｓｃｎＷｕｓｓａｅｄｓｅｎｅｅａｅ．ＴｈｈａｔｒｓｃｐｒｍｅｅｓｏＢｐｌｅａｅｇｅｃａｃｅｔａａｔｒｆｒｉｉＵＷｕｓｒａａｙｅｎａｃｌｔｄｆｏａｑｉａｅｔｃｒｕｔＧｏｇｅｍｅｔｂｔｅｈａｕｅｄｃｃｌｔｄｒｓｌｓａｈｅｅ．ｎｚｄａｄｃｕａｅｒｍｎｅｕｖｎｉｉｌｌｌｃ．ｏｄａｒｅｎｅｗｅｎｔｅｍｅｓｒｄａａｕａｅｅｕｔｉｃｉｖｄｎｌｓ

uwb技术原理

UWB技术原理详解1. 引言超宽带（Ultra-Wideband，简称UWB）技术是一种用于无线通信的调制和传输技术。

与传统的窄带通信技术相比，UWB技术具有更大的频谱带宽、更低的功率密度和更高的数据传输速率。

本文将详细解释UWB技术的基本原理。

2. UWB技术概述UWB技术是一种基于短脉冲的无线通信技术，其核心思想是通过在时间域上使用非常短且宽带的脉冲来传输信息。

这些脉冲通常持续时间仅为纳秒级别，但频谱却非常宽广，覆盖几个GHz甚至更多。

由于这种特殊的脉冲形式，UWB技术能够实现高速数据传输、高精度定位以及低功耗通信等应用。

3. UWB脉冲生成在UWB系统中，脉冲生成是实现高速数据传输和定位功能的关键步骤之一。

一般来说，UWB系统中使用两种方法来生成宽带脉冲：直接序列扩频（Direct Sequence Spread Spectrum，简称DSSS）和脉冲形状调制（Pulse Shape Modulation，简称PSM）。

3.1 直接序列扩频（DSSS）DSSS是一种将窄带信号扩展到宽带信号的技术。

在UWB系统中，DSSS通过将窄脉冲与一个高速伪随机码序列进行乘积运算来生成宽带脉冲。

这个伪随机码序列通常是一个具有良好相关性特性的码片序列，其周期远远小于脉冲持续时间。

具体而言，DSSS的过程如下： - 步骤1：将要传输的信息数据进行调制，得到基带信号。

- 步骤2：将基带信号与伪随机码序列进行乘积运算。

- 步骤3：将乘积结果进行滤波处理，得到宽带脉冲。

3.2 脉冲形状调制（PSM）PSM是一种通过调制脉冲形状来实现宽带通信的方法。

在UWB系统中，PSM通过改变脉冲的幅度、宽度和相位等参数来实现信息传输。

常见的PSM技术包括正弦调制、高斯调制和Hermite-Gauss调制等。

具体而言，PSM的过程如下： - 步骤1：将要传输的信息数据进行调制，得到基带信号。

- 步骤2：根据基带信号的特性，设计合适的脉冲形状函数。

超宽带UWB

超宽带UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。

有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。

UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。

这两种技术是目前TG3a（IEEE 802.15.3a Task Group，IEEE 802.15.3a任务组）所讨论的两个竞争提议的基础。

UWB使用的电波带宽为数GHz，与带宽20MHz左右的无线LAN相比，UWB利用的带宽高出数百倍。

与普通二进制移相键控(BPSK)信号波形相比，UWB方式占用带宽非常宽，且由于频谱的功率密度极小，它具有通常扩频通信的特点。

功率谱密度比之扩频信号(2.4GHz无线LAN低于10mW/MHz)，UWB信号也低得多(低于10nW/MHz)。

在与其它系统共存时，不仅难产生干扰，而且还有抗其它系统干扰的优点。

而且由于脉冲的时间宽度极小，能把多路径分得更小，能实现RAKE接收(汇集接收许多方向的电波)。

通信速度为数百M～1Gbit/秒，与高速有线LAN旗鼓相当。

UWB：值得关注的无线通信新技术UWB整合了业界已经成熟的技术如无线USB、无线1394等连接技术。

一、引言目前一种新的无线通信技术引起了人们的广泛关注，这就是所谓的"UWB(Ultra WideBand，超宽带无线技术)"技术。

正如其名称一样，UWB技术是一种使用1GHz以上带宽的最先进的无线通信技术，被认为是未来五年电信热门技术之一。

但是UWB不是一个全新的技术，它实际上是整合了业界已经成熟的技术如无线USB、无线1394等连接技术，本文就是对UWB做一简单的介绍。

二、什么是UWB？UWB的历史渊源，可以追溯到一百年前波波夫和马可尼发明越洋无线电报的时代。

现代意义上的超宽带UWB无线技术，又称脉冲无线电( Impulse Radio) 技术，出现于1960 年代。

UWB随机信号雷达

UWB随机信号雷达超宽带（Ultra-Wideband，UWB）技术是近年来国内外研究的热点。

UWB技术通过对具有上升沿和下降沿很陡，脉宽极短的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽，具有隐蔽性好, 抗多径和窄带干扰能力强、传输速率高、系统容量大、穿透能力强、低功耗、系统复杂度低等一系列优点, 特别适用于隐藏活动目标检测和近距离数据传输。

因UWB技术的优点，不少研究者对UWB雷达进行了研究。

对UWB雷达却很难给出准确的定义, 一般认为其使用的信号是一种脉冲、无载频、基带的、具有大的分数带宽的、非正弦正交函数的时域信号。

使用UWB 信号作为雷达信号有以下优点：距离分辨率与成像分辨率高; 基于 UWB目标回波的超短时响应的目标识别；检测低空飞行目标的杂波抑制能力增强；能够对伪装、地下和墙后目标进行检测和成像；低截获概率和反干扰特性；避免窄带电磁传播效应和噪声。

然而，UWB雷达也有它的缺点。

首先，使用无载频的UWB信号的UWB雷达需采用窄脉冲得到高分辨率，要使雷达的探测军力远，则需要功率很高的窄脉冲。

而大功率的窄脉冲序列的产生和控制在实际应用中较难实现，且相应系统庞大。

并且，UWB雷达难以区分接收信号是目标的反射回波还是其他相似UWB雷达的发射信号，这会导致与同一区域相同频段的雷达的电磁兼容（EMC）问题。

另外，UWB雷达的信号容易被敌方估计并实施压制和干扰，这一定程度上也限制了它在军事上的应用。

文献[1]提出可以将UWB 雷达和随机信号雷达技术结合起来，克服各自系统的不足并提高系统的综合能力。

随机信号雷达是一种将低频的随机/伪随机噪声序列进行调制作为发射信号或者直接将带限微波噪声作为作为的雷达。

随机信号雷达和UWB雷达具有很多优点, 通过结合 UWB 雷达技术和随机信号雷达技术，传统UWB雷达存在的三个问题都能得到有效改善。

首先，对UWB信号进行随机/伪随机极化编码调制可以显著改善UWB雷达的由窄脉冲带来的探测距离问题。

超宽带雷达(UWB)芯片的研究现状与发展

超宽带 ( UWB ) 系统具有高传输速率、低功耗、探测精度高、穿透性强、安全性高等优势，在军事、雷达、生物探测、短距通信及室内室外高精度定位等场景有着广泛的应用。

并且随着半导体技术的发展，基于 CMOS 的 UWB 雷达芯片成为研究热点。

国内外众多学者及商业公司提出各具优势的 UWB 芯片及系统。

来自西安电子科技大学与军事科学院的研究团队在《电子与信息学报》发表最新文章，从UWB 系统、UWB 芯片架构中关键电路和关键技术的研究现状和发展进行综述。

什么是超宽带雷达（UWB）20 世纪 60 年代超宽带 ( Ultra-Wide Band，UWB ) 的构想首次在 "time-domain electromagnetics" 中被提出，采用一种无载波的窄脉冲信号进行通信。

由于其具有较好的安全性，高传输速率以及高距离分辨率，使其在军事及雷达等领域有着重要的应用价值。

2002 年 2 月，美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission，FCC）正式批准超宽带民用，规定超宽带的工作频率为 3.1~10.6 GHz，发射带宽大于 500 MHz，但为了防止超宽带与其他通信带宽产生干扰，对发射机发射功率进行了限制，即有效全向辐射功率小于– 41.2 dBm/MHz。

因此超宽带技术的高速传输速率是以非常宽的带宽为代价，同时超宽带脉冲雷达技术是发射机发射持续时间极短的脉冲信号，而收发机的重频周期较长，因此单位时间内消耗的功耗极低，适合今后低功耗的应用场景要求。

UWB 系统在军事雷达领域应用之外，在生物探测、室内定位等商业应用场景的得到重要的应用。

图 1 展示的是 UWB 系统的优势和应用场景。

图 1 UWB 系统的优势与应用场景UWB 雷达芯片中的关键技术UWB 雷达芯片关键技术主要包括了信号产生技术、超宽带功率放大器、超宽带低噪声放大器、高速量化技术等。

伪随机编码超宽带短脉冲的探测能力研究

Ⅳ＿１Ｎ－１－
（一∑ｆｔｒ一∑Ａｘ｛（ｒｒ）。￡）（—ｉ）。ｅ一［－ｃ。／）ｐｔ —ｉ］
一
（）２
式中：为信号长度；。为脉冲间隔￣ｘ｛［￡／］）子脉冲时间函数，真波形见图２ａ（ＮｒＡｅｐｎ（一ｒ）ｒ。是仿（）Ｎ一５ｒ，ｏ１ｎ）图２ｂ为ＵＷＢ脉冲串信号的频谱，与子脉冲（１ａ）谱（１ｂ）比有较大的损失，ｓ。（）其图（）频图（）相该损失在探测中会引起分辨率的下降，目标图像的模糊度增大。
编码方法调制超宽带短脉冲，可以在保持子脉冲信号带宽的情况下，以低功率发射长脉冲串类噪声信号，提而高信号的能量，高探测距离。通过仿真实验得出，提利用伪随机编码技术可以使超宽带信号具有更强的探测能
力，以在回波信号功率水平远远小于噪声水平（可如信噪比５）的情况下实现对探测目标的高保真成像。
文章编号：１０ —３２２０）１１８ —５０１４２（０６ｌ－８３０
伪随机编码超宽带短脉冲的探测能力研究
祝忠明，王绪本，张双狮
（都理工大学信息工程学院，成都６０５）成１０９
摘
要：为进行弱信号检测，研究在脉冲雷达中获得大信号时间宽度与信号带宽积的方法，用伪随机利
号作为发射信号进行讨论。
１１Ｕ．ＷＢ脉冲波形

浅析UWB技术

浅析ＵＷＢ技术【摘要】：通过对UWB技术成因、现状的分析，研究了UWB的技术特点，提出UWB研究中需要进一步思考的相关问题，包括窄脉冲的产生、调制与多址技术和天线技术。

由于在这些关键领域还没有取得根本性的突破，因此认为UWB 的应用还需要一个较长的等待过程和进一步的探讨。

【关键词】：UWB; 窄脉冲技术; 多址技术; 天线技术1. 引言随着计算机通信技术的不断发展，无线传输技术得到了广泛的应用，而超宽带（UWB）技术作为一种新型短距离高速无线通信技术正占据主导地位。

超宽带技术可以追溯到l9世纪，当时对它的定义做了明确的规定：若信号在-20dB 处的绝对带宽大于1．5GHz或相对带宽大于25％，则该信号为超宽带信号。

2002年2月14日，这项无线技术首次获得了美国联邦通信委员会(FCC)的批准用于民用通信，随着相关技术的进步，逐渐引起业界的关注。

UWB技术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。

2. UWB的技术特点UWB（Ultra Wideband）超宽带无线技术是一种使用1GHz以上带宽的先进无线载波通信的技术之一。

虽然是无线通信，但其通信速度可以达到几百Mbit/s 以上。

UWB之所以能实现高速数据传输，利用的是这种脉冲的宽度能控制在1纳秒以下。

[1]从频域来看，超宽带比传统的窄带和宽带通信系统有更宽的频带；从时域上讲，超宽带系统有别于传统的通信系统，它利用起、落点的时域脉冲（几十纳秒）直接实现调制，超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行，而且以这一过程中所持续的时间来决定带宽所占据的频率范围。

超宽带脉冲通信系统的基本结构如下图所示：[2]在发送端，时基产生器产生一定宽度的脉冲序列，信息经过基带部分处理后对脉冲序列进行调制，调制后的脉冲序列驱动脉冲形成电路，产生一定脉冲形状和规律的脉冲序列，然后经放大后由宽带天线发送出去。

在接收端，接收的超宽带信号经过脉冲放大，送入匹配滤波器，匹配滤波器组输出的信号再经过解调和解码得到信息比特。

超宽带(UWB)技术

微波通信
输出信号s(t)可表示为：
s(t )
j

d

j
p(t jTs )
若使用PPM调制器代替PAM调制器，得到的信号可表示为：
d j 1 s(t ) p(t jTs ) 2 j
UWB 技术采用脉冲位置调制(PPM )单周期脉冲来携带信息和信道编码,一般工作脉宽为0. 1～1.5 ns,重复周期为25～1 000 ns 。
微波通信
批准将UWB 用于民用产品以来， UWB的民用主要包括以下3 个方面：地质勘探及可穿透障碍物的传感器(imaging system) ；汽车防冲撞传感器等(vehicle radar system) ；家电设备及便携设备之间的无线数据通信( communication and measurements system) 。 1、UWB 技术一个介于雷达和通信之间的重要应用是精确地理定位，例如使用UWB 技术的能够提供三维地理定位信息的设备。 UWB 地理定位系统最初的开发和应用是在军事领域，其目的是战士在城市环境条件下能够以0. 3 m的分辨率来测定自身所在的位置。目前其主要商业用途之一为路旁信息服务系统.它能够提供突发且高达100Mbps 的信息服务,其信息内容包括路况信息、建筑物信息、天气预报和行驶建议，还可以用作紧急援助事件的通信。
微波通信
典型高斯单调周期脉冲的时域和频域如下图所示。
实际通信中使用一长串的脉冲,周期性重复的单脉冲时域和频域特性如下图所示。
微波通信
频谱中出现了强烈的能量尖峰,这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散化。这些尖峰将会对传统无线电设备和信号构成干扰,而且这种十分规则的脉冲序列也没有携带有用信息。改变时域的周期性可以减低这种尖峰,即采用脉冲位置调制(PPM ) 。

一种超宽带高精度侦测接收机的设计

一种超宽带高精度侦测接收机的设计佚名【摘要】超宽带高精度侦测接收机是频谱监测与测向定位领域的重要研究内容.本文章介绍了一种超宽带接收机的设计架构,对此架构的设计原理与优点进行分析与说明,以及对超宽带高精度接收机进行设计与分析,并给出了在工程实现中的解决方法,通过此电路设计架构与设计方法,设计出了满足项目使用的0.1～12 GHz超宽带接收机.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2019(027)001【总页数】6页(P128-133)【关键词】超宽带接收机;高增益平坦度;套间波动一致性;高矩形系数设计;虚假响应抑制【正文语种】中文【中图分类】TN971.1在现代信息化战争[1]是兵马未动、情报先行。

谁能控制电磁权，谁就能做到对敌先发现、先定位、先打击的优势，最终取得战争的胜利。

在C4KISR[2]综合一体化信息系统中，超宽频段、高性能、高精度侦测接收机是信息获取的关键设备，从现代战场的电磁频谱目标的多样性和感知的全域（地域、频率）性[3]，对接收机除了要求具有高灵敏度、高线性、大动态外，对宽带化、高时延稳定性、高增益波动稳定性等技术需求十分迫切。

超宽带高精度侦测接收机作为综合电子信息系统[4]的最前端，承担着通信以及截获敌方无线电信号的作用，其性能的好坏直接影响整个系统的效能。

针对不同的频段，不同的应用环境，不同的技术需求，接收机的设计方案存在很大差别。

文中给出了一种通用超宽带接收机的设计架构与设计流程，对设计接收机出现的设计问题如：前端频段划分设计、高平坦度设计、高时延稳定性、高镜频抑制设计、高矩形系数设计等问题给出了实际的解决方法。

1 一种超宽带接收机设计的框架结构及其特点宽带通用接收机设计中，原理架构设计是设计的关键，它关系到宽带接收系统的抗干扰性能及系统的设计难易程度，需要在各项指标间均衡。

对于跨越多个倍频程宽带接收机，本文给出了一种分段折叠多中频混频的方案，其电路框架结构如图1所示。

(完整版)超宽带(UWB)技术

由于超宽带无线电发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低，多径信号在时间上是可分离的。因此适合室内等复杂环境下的高速传输。大量的实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达10～ 30 dB 的多径环境，对超宽带无线电信号的衰落最多不
微波通信
到5 dB。 6、定位精确
超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内；与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级。 7、抗干扰性能强(电磁兼容性),误码率低
获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。 1、简单系统结构
UWB发射器直接用脉冲小型微带天线。由于UWB 不需要对载波信号进行调制和解调,故不需要混频器、滤波器、RF/ IF 转换器及本地振荡器等复杂器件,同时更容易集成到CMOS 电路中。 2、高速数据传输
理论上,一个宽度为0的脉冲具有无限的带宽,因此,脉冲信号要想够窄的
微波通信
围内变化，从而利用载波的状态变化来传输信息。相反的，超宽带以基带传输。 UWB通信系统模型见下图。
按照FCC 的规定，从3. 1GHz 到10. 6GHz 之间的7. 5GHz 的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。
微波通信
二、UWB的技术特点 UWB具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截
由于不使用载波,仅在发射窄脉冲时消耗少量能量,从而节约了发射连续载波时的大量能耗。这一特色还使UWB 可通过缩小脉冲宽度,在提高带宽的同时而不增加功耗,这打破了过去传输技术中功耗和带宽成正比的定律。民用的UWB 设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/ 100 左右，是蓝牙设备所需功率的1/ 20 左右。军用的UWB 电台耗电也很低。因此，UWB 设备在电池寿命和电

超宽带(UWB)技术及其军事应用

超宽带(UWB)技术及其军事应用摘要:文章简要介绍了超宽带技术的概念、原理和主要技术特点,对超宽带技术在军事上的应用进行了探讨和分析。

关键词:无线通信;超宽带(UWB)技术;军事应用伴随着无线通信技术的快速发展,不同种类的无线通信系统不断涌现,使得可使用的频谱资源日渐趋于饱和。

但是,无线通信系统的要求标准也在不断提高:更高的数据传输速率、成本更低以及功耗更小。

UWB技术独树一格,它将会为无线局域网LAN、个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高宽带并且相对简单的无线通信技术。

超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它开发了一个具有对信道衰落不敏感;发射信号功率谱密度低,有截获能力,系统复杂度低,能提供数厘米的定位精度等特点。

适用军事通信应用中。

1短距离无线通信技术简介近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线通信技术与移动通信技术——蓝牙技术、射频识别技术、UWB技术等都取得了令人瞩目的成就。

短距离无线通信通常指的是100 m以内的通信,分为高速和低速两类。

高速短距离无线通信最高数据率>100 Mbit/s,通信距离<10 m,典型技术有高速UWB。

低速短距离无线通信的最低数据速率<1 Mbit/s,通信距离<100 m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2超宽带(UWB)技术了解超宽带技术,首先要明白什么是“超宽带”,2002年美国联邦通信委员会颁布的频谱规划得到人们的普遍认同。

它是指信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)大于0.2或绝对带宽大于500 MHz的技术,在无需授权机制下允许的通信频谱范围为3.1～10.6 GHz,并在这一频率范围内,带宽为1 MHz的辐射体在三米距离处产生的场强不得超过500 V/m,相当于功率谱密度为75 nW/MHz,即41.3 dBm/MHz。

超宽带无线技术从信号形式来看,大体可分为两大类:一类是基带窄脉冲形式; 另一类是带通载波调制方式。

伪随机序列主要性质的研究

伪随机序列的主要性质研究王磊学号：摘要：伪随机序列在保密通信、航空航天、测距、密码学、自动控制等领域具有重要作用。

扩频通信系统的频谱扩展是借助扩频函数而实现的。

典型的扩频函数就是伪随机序列，实用的伪随机序列必须是具有随机性，有尖锐的自相关特性，有较小的互相关值，有较多的序列数；同时还要求序列平衡，易于实现等特点。

本文介绍了应用比较广泛的m序列、gold序列和M序列,研究了伪随机序列的共有性质及其各自序列的特性。

关键词：伪随机序列，m序列，M序列，Gold序列Studies of the major properties of Pseudo-random sequenceWang LeiAbstract: Pseudo—Random Sequences play an important role in many fields such as secret communication, aviation, auto-control and cryptography. The spread spectrum of communication system is achieved through spread spectrum functions. A typical spread spectrum function is pseudo-random sequence, useful pseudo-random sequence must be random, with sharp autocorrelation, cross-correlation values are smaller, have more serial numbers; also called sequence of balance, easy-to- and implement. This article describes m sequence, gold series and M series, which are broader applied and studies the nature of pseudo-random sequences and their respective sequences shared characteristics.Keywords: Pseudo-random sequence, m sequence, gold series, M series.1 伪随机序列的概念在现代科学中，白噪声由于其瞬时值服从正态分布、功率谱在很宽频带内都是均匀的等特性而被很多系统所青睐。