脉冲超宽带

摘要： 非接触式生命体征检测是当前医疗雷达的研究热点之一。为了分析脉冲超宽带雷达系统应用于生命体征监测的影响因素,通过理论分析,推导了脉冲超宽带雷达用于生命体征监测的Cramer-Rao下限公式,并推导出通过调节脉冲重复频率、带宽和信噪比可以调整超宽带雷达系统的测量精度。基于分析结果提出一种适用于体征监测的脉冲超宽带雷达发射机电路,采用标准SMIC55 nm工艺加以实现,可根据测量需求调节脉宽、脉冲重复频率和脉冲阶数,版图后仿真结果证明该结构的可行性。

摘要： 脉冲超宽带(impulse radio ultra-wideband,IR-UWB)是一种通过发射极窄脉冲进行信息传输的无线电技术.由于脉冲超宽带技术的工作频带特别宽,因此易混入其他无线系统的窄带干扰信号.针对超宽带系统中物理层同步头Kasarm序列的特点,提出了一种在IEEE802.15.6协议下的同步算法.一个Kasami序列可以被选为与接收信号进行积分相乘的同步模板.仿真结果表明,在存在强窄带信号干扰和码间干扰的情况下,该同步算法比其他针对IEEE 802.15.6协议的算法有更高的同步成功率和更低的复杂度.

摘要： 脉冲超宽带(impulse radio ultra-wideband,IR-UWB)是一种通过发射极窄脉冲进行信息传输的无线电技术.由于脉冲超宽带技术的工作频带特别宽,因此易混入其他无线系统的窄带干扰信号.针对超宽带系统中物理层同步头Kasami序列的特点,提出了一种在IEEE802.15.6协议下的同步算法.一个Kasami序列可以被选为与接收信号进行积分相乘的同步模板.仿真结果表明,在存在强窄带信号干扰和码间干扰的情况下,该同步算法比其他针对IEEE 802.15.6协议的算法有更高的同步成功率和更低的复杂度.

摘要： 为消除脉冲超宽带(IR-UWB)雷达系统采集的人体呼吸回波信息中的干扰信号,并准确估计出人体呼吸频率和到达时间(TOA)范围,提出一种基于IR-UWB雷达的非接触式呼吸检测方法.对IR-UWB雷达回波信号进行线性趋势消除与滤波得到平滑的回波信号,在每个慢时间域上对回波信号使用傅里叶变换估计出人体呼吸频率,并设计基于回波信号均方根和超值峰度的EK-RMS算法确定TOA范围,同时将人体呼吸频率与TOA范围进行信息比对,最终得到受试目标的呼吸频率.实验结果表明,与Phase-Based、FFT和WT-Window算法相比,EK-RMS算法在低信噪比条件下具有更高的呼吸频率检测准确率和更强的鲁棒性,且对干扰信号有明显的抑制或消除作用.

摘要： 针对分布式空间网络中航天器间的高精度测距需求,讨论加性高斯白噪声信道下脉冲超宽带测距技术的均方根误差克拉美罗下界,分析高斯导数脉冲参数对克拉美罗下界的影响,并比较最大似然距离估计算法的性能限.通过分析星间链路的链路预算,得到脉冲超宽带测距的测距精度在航天器间距离为10km时,其测距均方根误差下限值可达毫米级.

摘要： 近年来,无线室内定位技术越来越受到人们的关注.其中,脉冲超宽带(IR-UWB)技术由于发射功率低、抗多径干扰能力强、穿透力强等特点,非常适合应用于室内定位.传统能量检测算法在存在窄带干扰时性能恶化十分严重,通过对接收信号的特性进行分析,提出了一种新的TOA估计算法.设定不同的阈值对接收信号的每一帧进行查询,通过对检测结果集统计分析后得到信号的到达时间.仿真结果表明,存在窄带干扰时,该TOA估计算法比其他基于能量检测的TOA估计算法具有更高的估计精度.

摘要： 对脉冲超宽带通信在干扰条件下的性能进行了研究.首先,建立了跳时脉冲超宽带通信发射机和接收机的仿真模型,应用仿真模型计算了接收机与发射机完全同步条件下,脉冲超宽带通信在单音干扰、部分频带噪声和宽带噪声以及超宽带随机脉冲干扰条件下的误码率特性,针对部分仿真结果给出了一些定量和定性解释.

摘要： 脉冲超宽带测控新体制可有效提高测控系统的安全性能,且具有潜在的高精度测距能力.为了实现其高精度测距功能,提出了一种基于延迟锁定环路的脉冲超宽带测控信号时延精密跟踪方法.该方法在传统伪码跟踪环的基础上进行改进,利用基于非相干积分的非线性反馈环路对接收信号的脉冲相位进行精密跟踪.理论分析和仿真结果表明,该延迟锁定环路可以完成对脉冲超宽带测控信号的时延精密跟踪.与直扩测控信号相比,在相同条件下,脉冲超宽带测控信号的时延跟踪相对误差更大,但由于脉冲宽度很窄,在一定载噪比条件下,其测量精度仍可达厘米量级甚至更高.%The new impulse radio ultra-wideband(IR-UWB) tracking,telemetry and command (TT&C) system can effectively improve the security performance of the TIT&C system,and has a potential high-precision range measuring capability.In order to realize the high-precision range measuring function,a precision timing tracking method based on delay-locked loop for IR-UWB TT&C signal is proposed.This method is improved on the basis of the traditional pseudo-code tracking loop and uses a non-linear feedback loop based on non-coherent integration to track the pulse phase of the received signal.Theoretical analysis and simulation results show that the delay-locked loop in this paper can complete the precision tracking of the IR-UWB TT&C signal.Compared with the direct sequence spread spectrum(DSSS) TIT&C signal,the relative timing tracking error of IR-UWB TT&C signal is larger under the same conditions,but because of the quite narrow pulse width,its measuring precision can still reach centimeter level and even higher under certain carrier-to-noise ratio.

摘要： 脉冲超宽带因其巨大的可利用带宽而具有实现高速无线通信的潜力.通过脉冲来传输数据又赋予其降低系统功耗的可能.本文针对脉冲超宽带相关接收机中的信道估计问题,提出一种利用单比特采样数据恢复信道模板的方法.通过利用单比特采样和查找表的方式恢复信道模板信息,有效地降低了信道估计的复杂度,进而降低系统的复杂度.尽管是在高斯白噪声环境下得出,该算法还可以推广到非高斯白噪声情形下.

摘要： 本文针对单兵系统为代表的轻武器信息化产品的小型化、低功耗、低辐射、抗干扰等特殊需求。提出了基于脉冲超宽带(IR-UWB)体域网的技术解决途径，并对其背景、国内外发展趋势、基本概念、硬件构成以及军事应用等进行了论述。着重对基于脉冲超宽带的单兵体域网所涉及到的关键技术进行了重点阐述。

摘要： 由于脉冲超宽带系统传输数据采用纳秒级脉冲信号,这对接收端的模数转换器(ADC)提出了很高的要求,需要GHz以上的高速率ADC进行采样.本文提出利用传输信号的频谱特性,采用频域采样滤波器组,提取接收信号的频谱成分,对接收的信号在频域进行信号处理.这可以降低对ADC速率的要求,使得数字化超宽带接收机成为可能.文章最后给出了在频域处理信号的系统性能仿真结果.

摘要： 在雷场网络中,传感器节点的精确定位对各种应用有着重要的作用.雷场自定位的基础是距离测量.本文先综述节点间测距方法;提出IR-UWB(脉冲超宽带)双程测距方法并在原理样机上开发软件;利用原理样机获取大量原始数据,分析数据统计规律;实验结果表明基于IR-UWB技术的测距方法,能够满足雷场网络自定位需求.

摘要： 基于脉冲超宽带(Impulse Radio-Ultra Wideband,IR-UWB)信号的无线室内定位系统利用脉冲信号高达GHz的带宽所提供的高时间分辨率可获得厘米级别的定位精度,同时脉冲超宽带信号具有很强的穿透障碍物的能力,是当前众多无线室内定位技术无可比拟的。在复杂室内环境下,非视距(Non-Line-of-Sight,NLOS)传播是影响定位性能的重要因素。对基于到达时间(Time-of-Arrival,TOA)的测距定位算法,障碍物的阻挡会引入额外传播时延,导致收发机之间的距离估计误差。本文首先从电波传播理论着手研究了超宽带信号的穿墙传播特性,进而利用基于到达时间的三边测量法,研究了室内环境下距离误差分布与收发机间距离的关系,根据不同环境信道参数,将典型室内环境分为LOS/NLOS/NLOS2三种情况,结合信道环境的统计分布,提出了一种基于测距的距离误差修正方法,将其用于TOA定位仿真模型,结果显示该方法可以显著的减小距离估计误差,进而提高定位系统性能。

摘要： IR-UWB(脉冲超宽带)高速射频检测技术是超宽带通信系统中的关键技术。文章中对信源采用PPM调制方式进行实验,此种调制方式具有低干扰、抗多径衰落等能力强、保密性好等优点,并结合此种调制方式给出了一种高速、高灵敏、结构简单的脉冲能量检测电路,此电路对能量信号进行连续积分使得检测的能量最大化,最后该电路与接收系统中的基带处理电路有机结合,并且针对中心频率为3.5GHz,速率为100Mbps的超宽带信号的检测取得了良好的检测效果。

摘要： 本发明涉及一种超宽带脉冲信号发射装置及超宽带脉冲雷达系统，所述超宽带脉冲信号发射装置包括脉冲信号产生模块，用于产生具有一定单脉冲数目的超宽带脉冲信号；驱动模块，用于对所述超宽带脉冲信号进行信号放大；功率放大模块，用于对经信号放大的所述超宽带脉冲信号进行功率放大，以产生发射信号；开关控制模块，用于控制所述驱动模块和所述功率放大模块在预设时段内关断。该超宽带脉冲信号发射装置采用全数字逻辑电路实现的超宽带脉冲信号产生电路，其只在工作过程中产生瞬态功耗，无直流功耗，能够显著降低系统功耗。

摘要： 本申请公开了一种超宽带脉冲信号接收装置及超宽带脉冲雷达系统，超宽带脉冲信号接收装置包括：射频接收通道、自适应双门限取样模块、接收模块，其中：超宽带脉冲回波信号由射频接收通道接收后，经过自适应双门限取样模块进行异步直接取样，并将得到的采样信号分配成多路采样信号输送给接收模块，接收模块将接收到的多路采样信号进行同步交替重采样、低位宽数据恢复，得到恢复后的超宽带脉冲回波信号。由于超宽带脉冲信号接收装置无需采用传统的高功耗的高速模数转换器、高速锁相环和高速串转并器，故结构简单、功耗低、成本低，可以充分发挥超宽带脉冲信号在短距高速互联与高精度测量中的优势，同时发挥超宽带脉冲信号应用系统低复杂度的潜力。

摘要： 本发明适用于无线通信领域，提供了一种超宽带脉冲的生成方法、装置和超宽带通信设备。所述方法包括：S101、利用高频正弦函数对修正Hermite多项式MHP函数进行频谱搬移，得到生成超宽带脉冲的新的基函数；S102、以满足中国辐射掩蔽标准为约束条件，采用迭代算法选取权重系数进行线性组合形成超宽带脉冲；S103、通过叠加正弦函数频率，对超宽带脉冲波形进行优化，获得满足中国辐射掩蔽标准的超宽带脉冲。本发明生成的超宽带脉冲不仅满足中国辐射掩蔽的标准，且有较高的频谱利用率，较高斯函数迭代算法设计脉冲相比，抗多用户干扰性能更强。

摘要： 本发明涉及一种超宽带脉冲信号发射装置及超宽带脉冲雷达系统，所述超宽带脉冲信号发射装置包括脉冲信号产生模块，用于产生具有一定单脉冲数目的超宽带脉冲信号；驱动模块，用于对所述超宽带脉冲信号进行信号放大；功率放大模块，用于对经信号放大的所述超宽带脉冲信号进行功率放大，以产生发射信号；开关控制模块，用于控制所述驱动模块和所述功率放大模块在预设时段内关断。该超宽带脉冲信号发射装置采用全数字逻辑电路实现的超宽带脉冲信号产生电路，其只在工作过程中产生瞬态功耗，无直流功耗，能够显著降低系统功耗。

摘要： 本申请公开了一种超宽带脉冲信号接收装置及超宽带脉冲雷达系统，超宽带脉冲信号接收装置包括：射频接收通道、自适应双门限取样模块、接收模块，其中：超宽带脉冲回波信号由射频接收通道接收后，经过自适应双门限取样模块进行异步直接取样，并将得到的采样信号分配成多路采样信号输送给接收模块，接收模块将接收到的多路采样信号进行同步交替重采样、低位宽数据恢复，得到恢复后的超宽带脉冲回波信号。由于超宽带脉冲信号接收装置无需采用传统的高功耗的高速模数转换器、高速锁相环和高速串转并器，故结构简单、功耗低、成本低，可以充分发挥超宽带脉冲信号在短距高速互联与高精度测量中的优势，同时发挥超宽带脉冲信号应用系统低复杂度的潜力。

摘要： 本发明适用于无线通信领域，提供了一种超宽带脉冲的生成方法、装置和超宽带通信设备。所述方法包括：S101、利用高频正弦函数对修正Hermite多项式MHP函数进行频谱搬移，得到生成超宽带脉冲的新的基函数；S102、以满足中国辐射掩蔽标准为约束条件，采用迭代算法选取权重系数进行线性组合形成超宽带脉冲；S103、通过叠加正弦函数频率，对超宽带脉冲波形进行优化，获得满足中国辐射掩蔽标准的超宽带脉冲。本发明生成的超宽带脉冲不仅满足中国辐射掩蔽的标准，且有较高的频谱利用率，较高斯函数迭代算法设计脉冲相比，抗多用户干扰性能更强。

摘要： 本实用新型提出一种用于超宽带雷达系统的多通道超宽带脉冲源，包括依次连接的频率源、放大器、脉冲产生单元、调节电路、电路切换单元和微分电路组，所述微分电路组包括零阶微分电路，一阶微分电路，二阶微分电路和三阶微分电路，所述零阶微分电路，一阶微分电路，二阶微分电路和三阶微分电路的输入端分别和电路切换单元的对应输出端连接，所述零阶微分电路，一阶微分电路，二阶微分电路和三阶微分电路的输出端分别设有对应的射频信号输出端子。本实用新型提供四通道超宽带脉冲源，可以根据不同的应用场合选择超宽带脉冲源不同的输出通道，保证时域脉冲在皮秒级范围内的精确性，获得更好的测量结果。

摘要： 本发明公开一种超宽带微带偶极子天线阵及其脉冲超宽带探测成像装置，其超宽带微带偶极子天线阵的介质板的上表面印制有多个微带天线单元，这些微带天线单元在介质板的上表面环绕一个虚拟原点呈中心对称分布，每3个相邻的微带天线单元的中心连线构成一个虚拟等腰三角形。超宽带微带偶极子天线阵与前端控制电路相连接。前端控制电路经高斯脉冲源接超宽带接收机的数字输出端。前端控制电路经低噪声小信号放大器接超宽带接收机模拟输入端。前端控制电路的控制输入端通过并口线接超宽带接收机。超宽带接收机连接上位机。本发明实现简单成本低，并且具有分辨率高、结构简单紧凑、方便携带展开等特点，能够快速获得隐藏目标位置信息。

摘要： 本发明公开一种超宽带微带偶极子天线阵及其脉冲超宽带探测成像装置，其超宽带微带偶极子天线阵的介质板的上表面印制有多个微带天线单元，这些微带天线单元在介质板的上表面环绕一个虚拟原点呈中心对称分布，每3个相邻的微带天线单元的中心连线构成一个虚拟等腰三角形。超宽带微带偶极子天线阵与前端控制电路相连接。前端控制电路经高斯脉冲源接超宽带接收机的数字输出端。前端控制电路经低噪声小信号放大器接超宽带接收机模拟输入端。前端控制电路的控制输入端通过并口线接超宽带接收机。超宽带接收机连接上位机。本发明实现简单成本低，并且具有分辨率高、结构简单紧凑、方便携带展开等特点，能够快速获得隐藏目标位置信息。

摘要： 本实用新型公开一种超宽带微带偶极子天线阵及其脉冲超宽带探测成像装置，其超宽带微带偶极子天线阵的介质板的上表面印制有多个微带天线单元，这些微带天线单元在介质板的上表面环绕一个虚拟原点呈中心对称分布，每3个相邻的微带天线单元的中心连线构成一个虚拟等腰三角形。超宽带微带偶极子天线阵与前端控制电路相连接。前端控制电路经高斯脉冲源接超宽带接收机的数字输出端。前端控制电路经低噪声小信号放大器接超宽带接收机模拟输入端。前端控制电路的控制输入端通过并口线接超宽带接收机。超宽带接收机连接上位机。本实用新型实现简单成本低，并且具有分辨率高、结构简单紧凑、方便携带展开等特点，能够快速获得隐藏目标位置信息。