超宽带脉冲波形的设计优化与性能分析

本文在研究高斯函数及其各阶导函数构成的窄脉冲信号，三角包络、高斯包络以及升余弦包络窄脉冲信号的时域波形及其单边带能量谱密度的基础上，给出脉；中形状对超宽带能量谱密度的影响．推导出n阶高斯脉冲函数的博立叶变换公式，得出峰值频率与脉冲形成因子a和阶数n之间的函数关系．推导出改进的n阶Hermite脉冲函数和n阶高斯脉冲函数的相关函数，画出它们的自相关特性曲线．优化了超宽带脉冲波形设计的方法，以提高超宽带无线通信系统的性能．     

低频补偿TEM喇叭天线的仿真与测试

以超宽带窄脉冲辐射为应用背景,通过添加补偿回路并调整回路的大小,设计了一种具有低频补偿的超宽带TEM喇叭天线.利用FDTD方法对天线结构进行了仿真,分析了不同补偿回路大小时TEM喇叭天线的S11参数、相位特性、辐射带宽及前后向辐射场等参数,得到了在大于400 MHz频带范围内S11参数低于-10 dB的天线结构.制作天线原型,并进行了实际测试,频域S11参数测试结果与仿真结果基本吻合.通过对时域波形的分析可知,该天线具有较高的波形保真度.     

UWB在室内高速无线传输中的应用研究

针对室内高速无线传输环境,介绍了超宽带传输新技术。研究了UWB应用于室内无线传输时信号波形设计、调制方式、多址技术、信道特性与系统构成等方面的特点及存在的问题。通过分析比较:采用高斯信号波形,进行脉冲位置调制方式及跳时技术,UWB能够在误码率、系统实现等方面取得较好的性能。     

皮秒光导开关的研制及其应用研究

阐述了光导开关的原理,并研制出GaAs:Cr,InP:Fe光导开关,实验显示了开关对光的响应特性,利用光导开关来探测皮秒光脉冲的波形,并且利用光导开关的原理研制成新型的超宽带雷达实验室模型,实验显示了其脉冲辐射与接收波形。     

超宽带LFM信号数字产生系统的误差分析

对线性调频(LFM)信号的三种主要数字产生方法进行分析,提出一种基于波形存储直读法的超宽带线性调频脉冲压缩信号数字产生系统方案。探讨了系统数字基带中的幅度量化位数和采样频率、正交调制器的非理想性、倍频电路中的误差因素和中频LFM信号有时域畸变时对输出信号性能的影响,为超宽带系统工程实现时参数选择、性能评估和性能优化提供重要的理论依据和经验参考。     

具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线

结合超宽带缝隙天线和分形结构的优点,设计了一种具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线.选择E形缝隙结构,并在缝隙下边缘采用树状分形,构造半波长谐振结构,实现了天线的陷波功能,有效地避免了超宽带频带范围内的系统干扰.给出了天线设计的总体思路,通过理论分析和仿真测试,对天线的阻抗特性、增益进行了研究.结果表明,该陷波天线的阻抗频带为3 GHz ～12 GHz,在5 GHz～6.25 GHz频带内具有陷波特性.同时,分形结构的引入极大地缩小了天线的尺寸.     

超宽带高功率脉冲辐射源的初步研究

超宽带高功率脉冲辐射源是高功率微波武器的一种,利用高能微波能对无线电、雷达系统、通讯系统、计算机系统甚至电力系统等设施进行破坏。本文介绍了辐射源的研究现状、结构和气体开关的工作原理．并通过对辐射源干扰微机的实验数据进行分析,结果表明：超宽带高功率脉冲辐射源对微机有一定的干扰作用。     

超宽带雷达接收机的设计

在分析传统超宽带雷达接收机在多通道数据采集中存在问题的基础上,提出了一种新的超宽带雷达接收机的设计方法。在该方法中,采用小波理论设计频域接收机中关键的频带分割滤波器和多分辨理论的方法进行数据恢复,导出了对实际模拟滤波器频率特性进行补偿的方法。     

超宽带天线辐射信号失真分析

超宽带信号在辐射过程中存在信号失真,会导致系统性能的下降.以电偶极子天线、线天线和椭圆超宽带天线为研究对象,从理论上分析了信号失真的原因,进一步从传输函数的角度预测了辐射信号的波形,仿真结果证明了结果的正确性;指出了仅依靠辐射信号波形选择基准信号的不足,分析了同一个天线的保真度随信号变化的原因.     

用于超短脉冲的新型天线的研制

研制出一种新型用于超宽带短脉冲辐射和接收的平面集成超宽带（Ｖｌｔｒａ－ｗｉｄｅ－ｂａｎｄ，简称ＵＷＢ）天线，该天线采用共面波导到槽线的宽带过渡方式馈电，超短脉冲辐射和接收的实验结果显示了其高保真的宽带特性及高增益高效率特性。     

UWB脉冲正交综合优化设计算法

从提高频谱利用率和满足FCC辐射掩模规定的角度出发,采用频域反推和时域正交综合相结合的设计方法,利用扁长椭球波函数(PSWF)来生成脉冲基。在此基础上,应用基于有限项PSWF脉冲基的正交综合来优化设计UWB成形脉冲。仿真结果表明该算法设计的脉冲不仅能很好地满足FCC辐射掩模的要求,而且具有较好的频谱利用率。     

等重码构建的多脉冲位置调制UWB通信系统

在已有的单脉冲位置调制的基础上,利用等重码构建了一种多脉冲位置调制的UWB跳时调制方案;并对其AWGN下的信道容量、误码率等性能指标进行了理论分析。数值结果表明,在满足一定的条件下,MPPM能以较低的接收机复杂度在数据容量、误码率等指标上获得比相应的脉冲位置调制及脉冲幅度调制更高的性能,可以作为UWB高速通信应用的一个很好的备选调制方案。     

超宽带雷达方程

基于超宽带雷达方程与信号频率特性的相关性,推导出其距离方程。以超宽带ＬＦＭ雷达信号为例,对超宽带与窄带雷达方程进行了比较和数值模拟。结果表明;随着信号分数带宽增加,超宽带雷达具有更远的作用距离。     

UWB通信信号的频谱分析

分析了超宽带冲激无线电的脉位调制、通断键控调制和脉冲幅度调制的信号模型。阐述了UWB通信的传输速率高、保密性能好和抗多径衰落强等优点。推导了UWB通信信号的时域和功率谱密度闭式表达式,并对UWB通信信号频谱进行了分析,并对实际UWB通信信号的功率谱密度进行了计算机仿真。     

基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法

提出了一种基于定位辅助按需拓扑维护的超宽带自组网路由算法,该算法利用超宽带技术精确定位信息所获得的网络拓扑信息和路由信息进行分组转发,路由维护阶段在定位信息辅助下采用按需方式进行断链路由的修复和拓扑维护,通过基于位置信息的按需路由发现和限制路由查找范围,以及定位信息和网络拓扑信息的及时更新,在降低协议开销的同时保证了算法的有效性。仿真表明,该算法在分组丢失率、平均端到端时延和路由附加开销等方面具有良好性能,其优良的分布式控制特征能适应超宽带自组网的动态环境。     

超宽带自组网中基于定位辅助的路由

将超宽带定位技术应用于超宽带自组网路由算法,通过定位得到网络拓扑,以距离作为路由查找的度量标准之一,限制了路由请求的范围,从而降低了网络的洪泛开销。超宽带精确定位的特点以及距离策略的运用使得路由算法的性能很大程度上得以改进,使用OPNET进行仿真实验证明了所提出算法的有效性。     

一种低采样率的UWB信号接收技术

针对目前UWB信号接收机对高采样率A/D器件的依赖给出了一种低采样率的UWB信号接收机结构。简要分析了该接收机的接收原理,以及加性白高斯信道中的接收性能,并以4路并行滤波为例,对该接收机的接收性能进行了计算机仿真。计算机仿真的误比特率结果表明,仿真结果与分析结果相近。