多频带UWB通信系统中低复杂度迭代差分译码算法

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低复杂度的新型球形译码检测算法

低复杂度的新型球形译码检测算法

低复杂度的新型球形译码检测算法王艳丽;阴国富【摘要】在多输入多输出(MIMO)信号检测算法中,球形译码检测算法的复杂度会随着半径的增大而迅速增加,代价较高.为了避免这一问题,提出一种改进的球形译码算法,该算法考虑改变搜索的起始位置,从最接近信号点上下限中间位置开始搜索,并根据信号点和中间位置的距离对信号点升序排序,随着译码半径的改变,排序不变,这样就减少搜索次数,降低算法复杂度.仿真结果表明,随着半径取值的增加,新型球形译码算法复杂度大幅度降低的同时,仍然保证了译码性能最接近性能最优的最大似然检测算法.【期刊名称】《西北大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2016(046)002【总页数】6页(P195-200)【关键词】多输入多输出;球形译码算法;译码半径;译码复杂度【作者】王艳丽;阴国富【作者单位】渭南师范学院网络安全与信息化学院,陕西渭南 714000;渭南师范学院网络安全与信息化学院,陕西渭南 714000【正文语种】中文【中图分类】TP3391.9;TN929多输入多输出(multiple input multiple output, MIMO)技术利用多天线抑制信道衰落,其出发点是将多发送天线与多接收天线相结合,改善每个用户的通信质量或提高通信效率,无线信道容量随着天线数目的增加而线性增大[1],在4G移动通信系统中,作为一项关键技术得到长足发展[2],但多天线的引入导致了MIMO系统接收端信号检测复杂度的提高,寻找一种低复杂度、高检测性能的信号检测算法仍是研究的热点。

MIMO系统的信号检测算法主要有最大似然(maximum likelihood,ML)算法、线性检测算法、非线性检测算法和许多次优检测算法及其改进算法。

传统的ML算法是最优检测算法,但其复杂度呈指数增长,实际应用很难;线性检测算法包括迫零(zero-forcing,ZF)算法和最小均方误差(minimum mean-square error,MMSE)算法,ZF算法付出了增加噪声的代价,并在低信噪比时性能较差,MMSE算法虽然考虑了噪声的干扰,但在高信噪比时,其检测性能收敛于ZF算法;非线性检测算法主要包括串行干扰消除(successive interference cancellation,SIC)算法,其拥有较低的复杂度,但检测效果不佳;许多次优检测算法及其改进算法进一步提高了检测效率和检测性能,文献[3]针对MIMO系统信号检测的V-BLAST算法预处理具有较高运算复杂度的问题,提出了降低复杂度的V-BLAST算法。

一种适用于OFDM-UWB系统的低复杂度信道估计器

一种适用于OFDM-UWB系统的低复杂度信道估计器

一种适用于OFDM-UWB系统的低复杂度信道估计器李晶峰;王雪静;叶凡;任俊彦【期刊名称】《小型微型计算机系统》【年(卷),期】2009(030)006【摘要】提出一种新的虚拟导频辅助信道估计(PPACE)算法,可适用于多带正交频分复用超宽带系统(MB-OFDM UWB),该方法具有低的实现复杂度,且能有效地抵抗多径信道带来的符号间干扰.在不知道信道和噪声的统计信息的情况下,基于离散傅立叶变换(DFT)的信道估计方法通常被用来提高最小二乘(LS)算法的性能.但由于基于DFT的信道估计器中需要使用额外的FFT/TFFT对,这会带来较高的计算复杂度以及相应的较大的面积和功耗.本文作者提出的PPACE算法仅使用了32点的DFT,大大降低了实现复杂度.仿真结果表明,低复杂度的PPACE算法要优于传统的基于DFT的算法,甚至优于线性最小均方差(LMMSE)方法,另外,本文作者根据UWB信道模型的参数提出了一种通用加窗技术,该技术能提高基于DFT的信道估计算法的均方误差(MSE)性能.【总页数】6页(P1208-1213)【作者】李晶峰;王雪静;叶凡;任俊彦【作者单位】复旦大学,专用集成电路与系统国家重点实验室,复旦大学微纳电子科技创新平台,上海,201203;复旦大学,专用集成电路与系统国家重点实验室,复旦大学微纳电子科技创新平台,上海,201203;复旦大学,专用集成电路与系统国家重点实验室,复旦大学微纳电子科技创新平台,上海,201203;复旦大学,专用集成电路与系统国家重点实验室,复旦大学微纳电子科技创新平台,上海,201203【正文语种】中文【中图分类】TP331【相关文献】1.一种基于Kalman滤波器的低复杂度信道估计算法 [J], 杨建喜;蒋华2.适用于OFDM-UWB系统的低复杂度同步器设计 [J], 王雪静;刘亮;叶凡;任俊彦3.一种适用于LTE上行链路的低复杂度信道估计算法 [J], 刘琨;刘洪武;张小林4.一种适用于3GPP LTE下行链路的低复杂度信道估计算法 [J], 邓刚;邱昕;刘海洋;张朝龙;刘学勇;鲁振鹏;陈杰5.一种适用于DVB系统的低复杂度Reed-Solomon解码器 [J], 苏佳宁;田骏骅;沈泊;闵昊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

UWB阵列信号处理算法研究

UWB阵列信号处理算法研究

UWB阵列信号处理算法研究一、前言随着无线通信和定位技术的发展,尤其是 5G 网络的广泛应用,人们对无线数据传输的速度和距离要求越来越高。

这就需要更精确、更快速的信号处理算法来支撑这些应用。

UWB 阵列信号处理算法是一种应对这些需求的有效方式。

二、什么是 UWB 阵列信号处理算法UWB(Ultra Wide Band)广义上指的是信号带宽大于 25% 的信号,但实际运用中一般指带宽大于 500MHz 的信号。

UWB 技术可以克服传统无线通信技术的诸多限制,比如抵抗干扰和多径衰减等。

而阵列信号处理算法则是利用阵列天线接收到的信号进行精确定位或者信号处理的技术。

UWB 阵列信号处理算法结合了这两种技术,它利用 UWB 技术接收信号后,通过算法处理得到所需的信息。

比如可以利用 UWB 阵列信号处理算法进行高精度的测距和定位,可以实现毫米级的定位精度和高速数据传输等功能。

三、UWB 阵列信号处理算法的应用UWB 阵列信号处理算法的应用非常广泛,涵盖了室内定位、室外定位、UWB 通信、UWB 信号检测等领域。

下面简单介绍几个 UWB 阵列信号处理算法的应用案例。

1.室内定位室内定位需要在复杂的室内环境下实现精确定位功能,传统的 GPS 定位技术难以满足这种需求。

利用 UWB 阵列信号处理算法,在室内环境下可以实现精准的定位。

2.室外定位UWB 阵列信号处理算法还可以用于室外定位,因为室外环境多变,加之电磁波在空气中会出现多径效应,对定位造成影响。

利用 UWB 阵列信号处理算法,可以克服这些影响,实现高精度的定位。

3.UWB 通信传统的无线通信技术受到带宽限制和多径效应等因素的影响,通信距离较短。

而 UWB 技术由于带宽和信号功率大,在短距离通信中表现出良好的性能。

利用UWB 阵列信号处理算法可以进一步提升 UWB 通信的性能,实现高速稳定的数据传输。

4.UWB 信号检测在电磁环境中 UWB 信号易被其他电子产品干扰,为此需要对 UWB 信号进行检测和干扰消除。

UWB无线通信中的信道编解码VLSI实现

UWB无线通信中的信道编解码VLSI实现

UWB无线通信中的信道编解码VLSI实现超宽带(Ultra WideBand,UWB)技术是一种采用纳秒级脉冲信号宽度、占用GHz级信号频谱、发送功率极低、适用于短距离的无线通信技术,以高分辨率、高截获率、信息含量大和能探测隐蔽目标等优点而成为无线通信领域研究和相关产品开发的热点。

由于超宽带信号发射功率低、传送信息量大,容易受到各种干扰,因此降低数据传输过程中的误码率,从而提高通信的抗干扰能力是一个关键问题,通常采用在无线通信的基带芯片中加入信道编码的方法来提高通信系统信息传输的可靠性。

本论文研究了UWB无线通信系统采用的信息传输差错控制方案,根据其物理层标准要求,设计并采用VLSI技术实现了参数为(3,1,7)的卷积码和基于最大似然率的Viterbi译码算法。

本论文的主要工作包括:首先总结了超宽带无线通信的基本概念和国内外发展动态。

针对超宽带信道的特点,确定了信道编解码方案,即卷积码和基于Viterbi 算法的译码方案,并且分析了Viterbi译码器的纠错性能。

其次,参照基于OFDM 调制的物理层协议标准,设计并实现了(3,1,7)卷积码编码电路和Viterbi译码器。

在关键路径的优化上,使用并行方式和新型的4:2压缩阵列设计了高速并行ACS电路。

电路使用Verilog HDL语言进行描述,Modelsim软件等进行功能仿真。

编码器采用Math Works公司的Matlab软件平台进行建模,并产生测试所需要的软判决信息。

最后使用EDA工具对设计进行逻辑级优化和VLSI实现。

最后,验证结果表明,在系统时钟132MHz情况下,电路功能正确,满足了规范中的时序要求。

其中,关键路径中的ACS模块的最高工作频率比传统的串行结构ACS提高了大约75%。

UWB超宽带信号处理理论和工程系统

UWB超宽带信号处理理论和工程系统

UWB超宽带信号处理理论和工程系统UWB超宽带(Ultra-Wideband)技术是一种非常有潜力的无线通信技术,它具有带宽宽广、抗干扰能力强、定位精度高等优点,因此在智能交通、室内定位、医疗监护等领域有着广阔的应用前景。

UWB超宽带信号的处理理论和工程系统是实现这一技术的关键要素。

在UWB超宽带通信系统中,信号的处理是非常重要的。

处理信号的目标是提取信息,减小噪声和干扰,以达到可靠传输的目的。

处理UWB超宽带信号的基本原理是利用信号的带宽优势,通过传输多个窄带子载波或时频编码来实现高数据传输率。

在信号处理中,包括信号调制、解调、传输、接收等过程。

首先,信号调制是将数字信号转换为模拟信号或者将模拟信号转换为数字信号的过程。

在UWB超宽带通信系统中,使用调制技术将数字数据转换为具有宽带特性的调制信号,包括脉冲位置调制(PPM)、正交振幅调制(OAM)、正交相位调制(OPM)等。

这些调制技术通过在频谱上分配更多的带宽来提高传输速率,并提供多径干扰的抵消能力。

其次,信号解调是将接收到的信号转换为数字信号或模拟信号的过程。

在UWB超宽带通信系统中,解调技术是对接收到的调制信号进行解码,还原出原始的数字数据。

常用的解调技术包括卷积解码、最大似然解调等。

这些解调技术可以有效地提高信号的恢复精度和信噪比。

另外,信号传输是指将调制好的信号通过信道进行传输的过程。

在UWB超宽带通信系统中,信道传输常受到多径衰落、频率选择性衰落以及多路干扰等影响。

为了解决这些问题,可以采用自适应传输技术、码间干扰抑制技术等,以提高信号的传输质量和可靠性。

最后,信号接收是将接收到的信号进行解码、降噪等处理,以获取原始数据的过程。

在UWB超宽带通信系统中,接收端常采用多脉冲压缩、边沿检测等技术,通过复杂的信号处理算法还原出原始数据。

这些算法可以有效地抵抗多径干扰、瑞利衰落以及其他噪声干扰。

除了信号处理的理论算法,实现UWB超宽带通信系统还需要设计工程系统。

多频带OFDM_UWB系统原理及其关键技术

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。

uwb iq调制

uwb iq调制

uwb iq调制
Ultra-Wideband (UWB) 是一种无线通信技术,它使用极宽的频带以提供高数据传输速率、低功耗和精确的定位能力。

UWB通信系统中,常常需要进行IQ 调制,其中IQ 表示In-phase (同相)和Quadrature(正交)。

IQ 调制是一种复数调制方式,通过调整信号的相位和幅度来表示数字信息。

在UWB 系统中,常用的IQ 调制方式包括二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)、四进制相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)等。

以下是UWB IQ 调制的基本步骤:
1. 数字信息表示:将数字信息转换为二进制比特流。

2. 映射到符号:根据调制方式,将比特流映射到相应的符号。

例如,在BPSK 中,每个比特可以映射到两个可能的相位值(0或π);在QPSK 中,每两个比特映射到一个符号,该符号可以处于四个可能的相位状态之一。

3. IQ 调制:使用In-phase(同相)和Quadrature(正交)信号来表示映射后的符号。

通常,I(同相)信号和Q(正交)信号分别代表符号的实部和虚部。

4. 滤波:对IQ 信号进行滤波以去除不希望的频率分量,确保信号符合UWB 的频谱要求。

5. 发射:将经过调制的信号传输到无线信道中。

UWB 技术在短距离高速通信、精确定位等应用中表现出色,因此在无线通信领域有着广泛的应用。

具体的IQ 调制细节可能会根据实际系统和标准的要求而有所不同。

如果有特定的UWB 标准或规范,建议查阅相关的文档和资料。

超宽带UWB无线通信中的调制技术

超宽带UWB无线通信中的调制技术

超宽带UWB无线通信中的调制技术超宽带(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。

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 UWB基本原理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。

它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs)、更强的抗干扰能力(处理增益50dB以上),同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内)。

发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0.5%)的冲激脉冲。

这种传输技术称为“冲击无线电(IR)”。

UWB-IR又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的;由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。

因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。

2 UWB的调制技术超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。

脉冲位置调制(PPM) 和脉冲幅度调制(PAM)是UWB 最常用的两种调制方式。

通常UWB信号模型为:(1)其中,w (t) 表示发送的单周期脉冲,dj,tj分别表示单脉冲的幅度和时延。

PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。

在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。

DTR—UWB帧级快速低复杂度同步算法

DTR—UWB帧级快速低复杂度同步算法

nz t n a g rt e u e c u a y a d r d c d t e a e a ea q st n tme o h lo t m.Ba e n t r o ia i lo hm ns r d a c r c n e u e h v r g c uiii i ft e ag r h o i o i s d o heMa k v
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t e r n h r n fr ai n t e r .t e sg a o c r ft e ag rt m ln t h v rg c u sto i h oy a d t e Z ta so m t h o o y h in lf w hato h lo h a o g wih t e a e a e a q iiin tme l i
D RU T — WB帧级 快 速低 复杂 度 同步 算 法
聂 淼 , 中兆 张
( 尔滨工业大学 电子与信 息工程 学院, 哈 黑龙 江 哈 尔滨 100 ) 50 1 摘 要: 超宽带通信系统同步的精确度是影响系统性能的关键 问题 , 为减少差分传输引导波超宽带通信系统 同步算法 的

浅谈大规模多天线系统中的低复杂度检测技术

浅谈大规模多天线系统中的低复杂度检测技术

浅谈大规模多天线系统中的低复杂度检测技术丁威中国电信股份有限公司北京分公司网运部无线网优中心摘要:随着第四代(4 Generation,4G)移动无线通信技术的发展,空域信号处理技术走进人们的视野。

大规模多天线(Massive Multiple Input Multiple Output,Massive MIMO)技术是4G LTE/LTE-A系统物理层MIMO 技术的进一步延伸。

该技术除了具备传统MIMO 技术高频率利用率的特点,其无线信道较传统MIMO 技术下更为稳定且具有渐进正交性,使得传统MIMO 技术下较为简单的空域信号处理方法在该系统下能取得逼近最优的性能。

然而,由于Massive MIMO 系统基站端天线数量极多,该系统下上行链路的信号检测问题一直是其发展的瓶颈。

针对该问题,本文介绍了几种主要的低复杂度空域信号处理手段,并用仿真展示了不同预检测技术的性能。

关键词:多天线线性检测非线性检测置信度传播算法绪论众所周知,移动无线通信系统将所有用户的信息或系统信令放在同一无线资源(如空间、频谱、时隙等)内传输,不可避免地引入了相互之间的干扰。

因此,如何有效、可靠的管理这类干扰是移动无线通信系统的建设与发展中不能回避的研究课题。

回顾移动无线通信系统的发展历程,不难发现,每一代移动通信系统的变革都伴随着干扰管理技术的创新。

具体来说,以高级移动电话系统(Advanced Mobile Phone System,AMPS)为代表的第一代(1 Generation,1G)移动通信系统以频分复用(Frequency Division Multiple Access,FDMA)技术为干扰管理的主要手段;以全球移动通信(Global System for Mobile Communication,GSM)为代表的2G 移动通信系统采用时分复用(Time Division Multiple Access,TDMA)技术管理干扰;进入到3G 时代,码分复用(Code Division Multiple Access,CDMA)又成为区别信息的主要手段。

uwb定位算法 冗余算法

uwb定位算法 冗余算法

uwb定位算法冗余算法UWB(Ultra-Wide Band)定位算法是一种使用无线电频谱的宽带信号进行精确定位的技术。

冗余算法是在UWB定位中常用的一种方法,它通过增加多个冗余的定位节点来提高系统的稳定性和准确性。

随着无线通信技术的不断发展,人们对于无线定位的需求也越来越高。

传统的定位方法如GPS由于其受限于环境、容易受到建筑物、遮挡物等影响,无法满足室内定位的需求。

而UWB定位算法则通过使用宽带信号进行定位,能够实现高精度的室内定位。

UWB信号具有带宽宽、抗干扰性强等特点,可以实现亚米级的定位精度。

然而,UWB定位算法在实际应用中还面临着一些挑战,比如多径效应和无线信号衰减等问题。

这些问题会导致定位误差的增加,降低系统的可靠性。

为了解决这些问题,冗余算法被提出并广泛应用于UWB定位系统中。

冗余算法通过增加多个冗余的定位节点,可以提高系统的稳定性和准确性。

冗余算法的核心思想是利用多个节点对同一个目标进行定位,然后通过数据融合的方式来计算目标的位置。

由于引入了多个节点,冗余算法可以有效地减少多径效应和信号衰减的影响,提高定位的准确性。

此外,冗余算法还可以提供冗余的信息来对定位结果进行验证和校正。

通过比较多个节点的结果,可以检测出定位误差,并进行相应的修正。

冗余算法的实现需要考虑节点的分布和布置方式。

通常情况下,节点应该尽量均匀地布置在定位区域内,以覆盖更广的区域,并提高系统的鲁棒性。

综上所述,UWB定位算法中的冗余算法是一种有效的方法,可以提高系统的稳定性和准确性。

通过增加冗余的定位节点,并进行数据融合和校正,可以有效地克服多径效应和信号衰减等问题,实现高精度的室内定位。

在实际应用中,我们需要根据具体的需求和场景来选择合适的冗余算法,并注意节点的布置方式,以达到最佳的定位效果。

UWB系统中高速LDPC码译码器的实现的开题报告

UWB系统中高速LDPC码译码器的实现的开题报告

UWB系统中高速LDPC码译码器的实现的开题报告一、选题背景超宽带(Ultra-wideband, UWB)技术是一种新型的无线通信技术,具有大带宽、低发射功率、高数据传输速率等特点,被广泛应用于物联网、车联网、医疗设备等领域,是未来无线通信领域的重要方向之一。

UWB系统中采用的码型有多种,其中低密度奇偶校验码(Low-Density Parity-Check, LDPC)码是一种效率高、对比误码率(BER)性能优越的码型。

UWB系统中采用的LDPC码译码器通常需要支持高速数据传输,因此其实现较为困难,成为UWB系统设计的瓶颈之一。

本课题旨在探究LDPC码的特点及其在UWB系统中的应用,并实现一个高速的LDPC码译码器,以提升UWB系统的性能。

二、课题目的本课题的主要目的是设计并实现一个高速的LDPC码译码器,用于UWB系统中的数据传输。

具体包括以下几个方面:1. 深入了解LDPC码的原理及其在通信系统中的应用。

2. 探究UWB系统中LDPC码译码器的结构及其特点。

3. 研究高速LDPC码译码器的设计方法和实现技术。

4. 设计并实现一个高速的LDPC码译码器,并对其性能进行分析和评估。

三、研究内容和关键技术1. LDPC码的原理及其在通信系统中的应用LDPC码是一种线性码,其有效的纠错码率可以达到信道容量的近似值,因此在无线通信系统中得到了广泛应用。

需要对LDPC码的生成方法、码长、纠错码率等进行研究,以能够设计出高效的LDPC码。

2. UWB系统中LDPC码译码器的结构及其特点UWB系统中采用的LDPC码译码器通常需要支持高速数据传输,因此需要仔细研究LDPC码译码器的结构及其特点,如各功能模块的设计、数据流的处理等。

3. 高速LDPC码译码器的设计方法和实现技术为了实现高效的LDPC码译码器,需要研究并采用一系列的设计方法和实现技术,如流水线技术、并行计算技术、低延迟和低功耗算法等。

4. 高速LDPC码译码器的设计与实现根据前面的研究,实现一个高速的LDPC码译码器,并进行性能分析和评估。

UWB中Viterbi译码器的FPGA设计与实现

UWB中Viterbi译码器的FPGA设计与实现

UWB中Viterbi译码器的FPGA设计与实现王朝刚;卢晓春【摘要】由于差错控制在超宽带室内导航系统中占据着十分重要的位置,并考虑到IEEE 802.15.3a标准采用卷积编码和Viterbi译码来进行差错控制,因此利用现场可编程门阵列(FPGA)设计实现了一种约束长度为7,译码深度为64的全并行Viterbi 译码器.本设计在Xilinx ISE 9.2环境下进行了综合,并采用Modelsim 6.0对整个设计进行了仿真.仿真结果表明,该设计能够满足超宽带系统的要求.【期刊名称】《时间频率学报》【年(卷),期】2009(032)001【总页数】7页(P63-69)【关键词】超宽带(UWB);加比选(ACS)模块;Viterbi译码器;现场可编程门阵列(FPGA)【作者】王朝刚;卢晓春【作者单位】中国科学院国家授时中心,西安,710600;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院国家授时中心,西安,710600【正文语种】中文【中图分类】TN911.2近几年来,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引起了全球通信技术领域极大的重视。

将超宽带技术应用在室内定位系统中,能够使系统在标识大小、功耗、造价、精度、实时性、通信能力以及可扩充性能等方面得到大幅度提升。

因此,基于超宽带的室内定位系统具有非常广阔的前景,成为未来无线室内通信和家庭网络的首选。

超宽带系统的发射功率小,信息传输速率高,为了保证信息正确传输,差错控制在系统设计中显得尤为重要。

自1955年Elias提出卷积码方法,1967年Viterbi提出最大似然译码方法以来,Viterbi译码由于其易实现性而在现代通信系统中受到广泛应用。

在UWB(超宽带)系统中,IEEE802.15.3a标准规定了采用(2,1,7)的卷积编码器和Viterbi译码器来实现超宽带系统的差错控制[1]。

超宽带系统的带宽很宽,采样速率很高(IEEE802.15.3a标准中的最低数据速率为53.3 Mbps),因此要求译码器的速度很快,传统的串行Viterbi译码器就难以满足要求。

无线通信中低复杂度迭代检测算法研究的开题报告

无线通信中低复杂度迭代检测算法研究的开题报告

无线通信中低复杂度迭代检测算法研究的开题报告一、选题的背景和意义随着现代无线通信技术的不断发展,如5G、物联网等,无线信道的复杂度也越来越高,而信道的影响会影响无线通信的质量和可靠性。

由于无线信道存在多径效应、信道衰落等因素,这些因素将导致数据传输的误码率(BER)变大,给通信系统的性能带来不利影响。

但如何解决这些问题仍然是一个研究热点。

为了提高通信系统的性能,在解决信道影响的问题上,迭代检测算法(Iterative Detection Algorithm,IDA)作为一种重要的检测算法,得到了广泛的研究和应用。

传统的检测算法都是在整个通信信道中对数据进行处理,但是随着技术的不断发展,IDA算法可以通过对信道进行迭代建模和检测,以在低计算复杂度的同时保证通信信号的可靠性。

因此,开发一种低复杂度迭代检测算法,不仅可以提高通信系统的性能,而且可以降低计算开销,提高检测速度。

至此,本文提出了“无线通信中低复杂度迭代检测算法研究”的主题。

二、主要研究内容本文将研究低复杂度迭代检测算法以解决无线信道中的误码率问题,改善通信的性能。

研究内容主要包括以下三部分:(1)对传统迭代检测算法的研究分析。

(2)对无线通信系统中的信道影响进行分析,建立低复杂度迭代检测算法模型。

(3)研究低复杂度迭代检测算法的计算复杂度、检测性能、检测速度等指标,并与传统检测算法进行比较。

三、研究方法本文将采用以下研究方法:(1)通过对现有文献的梳理,总结和分析迭代检测算法的研究现状和趋势,熟练掌握迭代检测算法的理论和实际应用。

(2)分析无线通信系统中的信道影响因素和建立相应的低计算复杂度迭代检测算法模型,以实现通信信号的可靠传输。

(3)采用MATLAB等数学软件,在高斯信道等不同信道环境下测试我们所提出的算法,并与传统算法进行比较分析,以验证研究的可行性和效果。

四、研究计划(1)第一阶段(1个月):熟悉现有文献,总结迭代检测算法的研究现状,分析无线通信系统中的信道影响因素。

uwb双边算法原理

uwb双边算法原理

uwb双边算法原理1. 什么是UWB技术?超宽带(UWB)技术是一种无线通信技术,它在一个极短的时间内(通常是几纳秒)发送极短的脉冲信号,可以达到很高的数据传输速率。

UWB技术的优点是其高精度、高速度和高可靠性,它被广泛应用于室内定位、雷达和无线电波通信等领域。

2. UWB定位技术UWB技术在室内定位领域的应用是其广泛使用的领域之一。

UWB定位可以实现高精度的定位,可以达到几厘米的定位精度,因此被广泛应用于室内定位、物流追踪和室内导航等领域。

UWB定位通常由三个部分组成:基站、定位标签和定位算法。

其中,基站发射UWB信号,定位标签接收信号并测量到达时间差(TDOA)。

TDOA数据通过算法处理,可以确定定位标签的位置。

3. UWB定位算法UWB定位算法有多种形式,其中双边算法是其中一种最常见的形式。

UWB双边算法可以使用多个基站和定位标签上的UWB芯片来计算定位标签的位置。

该算法利用多个基站与定位标签之间的时隙差(TDOA)来计算定位标签的位置。

UWB双边算法的原理是利用基站与定位标签之间的TDOA差异来计算定位标签的位置。

TDOA是到达时间差,它是指两个信号在距离不同的位置上到达接收器的时间差。

这个时间差有一个相对应的距离差,可以用来计算定位标签相对于基站的距离。

如果使用多个基站,则可以通过多个TDOA计算出定位标签的位置。

4. UWB双边算法的步骤UWB双边算法的步骤如下:4.1. 步骤一:获取时间差测量数据首先,需要从基站和定位标签收集数据。

基站发送UWB信号,定位标签接收信号并记录到达时间。

这个到达时间可以通过标签上的UWB 芯片进行测量。

4.2. 步骤二:计算距离基站和定位标签之间的距离可以通过TDOA计算得出。

TDOA是标签接收到信号与另一个持续发送的信号到达基站之间的时间差。

4.3. 步骤三:计算位置将测量到的距离数据输入到定位算法中,可以计算出定位标签的位置。

使用多个基站和定位标签,可以通过多个TDOA来计算出标签的位置。

多带OFDM-UWB抗干扰改进算法与仿真

多带OFDM-UWB抗干扰改进算法与仿真

多带OFDM-UWB抗干扰改进算法与仿真
张士兵;黄芳
【期刊名称】《系统仿真学报》
【年(卷),期】2009()23
【摘要】根据超宽带通信存在严重窄带干扰的特点,研究其抗干扰算法。

将多载波码分多址技术与正交扩展、交织技术相结合,充分利用信道子带与子载波间的频率分集性以及扩频增益,抑制甚至消除窄带干扰对UWB系统的影响,实现系统的最优化。

理论分析和仿真结果表明,这种算法无论是在大信干比还是在小信干比时都能有效抑制窄带干扰,使得系统误比特率降低1~2个数量级或者信干比改善5~
10dB,提高了系统的抗窄带干扰能力。

【总页数】5页(P7655-7659)
【作者】张士兵;黄芳
【作者单位】南通大学电子信息学院;南京邮电大学通信与信息学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN914.3
【相关文献】
1.多带OFDM-UWB动态子载波分配算法
2.基于三级调制的多带OFDM-UWB多址算法
3.多带OFDM-UWB系统的抗干扰研究
4.改进扩散式子带自适应滤波算法仿真
5.HSIC特征模型改进算法的抗干扰问题研究与仿真
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