一、密集多径信道下IR-UWB信号同步捕获方法（论文文献综述）
蒋国韬[1]（2020）在《基于LDPC编译码的波分多址超宽带室内通信技术研究》文中指出超宽带通信因传输速率高、功率谱密度低、短时脉冲等特点,被广泛应用到了民生、军事等领域。室内场景环境拥挤且复杂,具有较多障碍物,超宽带信号较宽的带宽,会导致密集多径现象的出现,容易影响信号的稳定传输。为了提高超宽带系统在室内通信的误码性能,本文在波分多址超宽带通信系统中加入LDPC码编译码技术,利用前向纠错技术,提高WDMA-UWB通信系统的传输质量与误码性能。波分多址超宽带系统不仅具有超宽带信号极窄脉冲、高时间分辨率、低复杂度等优点,由于构造的正交小波,还具有强抗干扰能力和高传输速率的特点,满足室内通信的基本需求。首先,本文确定了适合作为超宽带发射信号的小波类型,搭建了室内WDMA-UWB通信链路模型,并推导了通信链路方程,对收发端信号进行建模,得出了接收信号的数学表达式。随后设计了密集多径信道下的多用户接收机,利用正交匹配跟踪算法对四种超宽带信道CM1-CM4进行重构,得到了不错的准确率,探究了导频数与测量数的改变在CM1-CM4信道下对估计均方误差的影响,根据信道估计结果设计了选择性Rake接收机具有较低的误码率。然后进行多用户检测,引入一种联合算法,通过次优算法得到的次优解向量确定最优映射的边界,找到因多址干扰造成极性翻转的错误码元,经过仿真实验,发现联合算法的误码性能得到了显着提升,优于传统的多用户检测算法,十分接近OMD算法的性能,兼顾了高性能与低复杂度。最后,为了进一步改善通信系统的误码性能,在室内WDMA-UWB通信系统中引入LDPC码编译码技术,考察加入编码后的性能增益。验证了LDPC码的码长、译码迭代次数等参数对系统误码性能的影响,并对比了使用不同的译码算法带来的性能差异。LDPC码信道编译码技术的加入,使超宽带通信系统具有了很强的鲁棒性,同时也需要折衷考虑复杂度与其性能。
肖岩[2]（2016）在《脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现》文中研究说明自2002年联邦通信委员会（Federal Communications Commission,FCC）允许超宽带（Ultra-wideband,UWB）技术和产品参与商业化运作以来,对UWB通信技术的研究兴趣和应用需求一直在急剧增加。同时,UWB技术在实际应用中也面临着诸如UWB脉冲产生、小型化天线设计、同步捕获、信道估计等许多关键技术问题。本文以贴近工程实践为目标,对脉冲方式超宽带（Impulse Radio UWB,IR-UWB）无线通信系统中的这些技术难题进行了深入研究。1、针对传统UWB同步捕获方法所需的电路复杂问题,提出了一种基于二次包络的超宽带同步算法,该算法由粗同步和细同步两阶段组成。粗同步阶段采用对相关器输出做二次平滑包络的方法来确立细同步区间,从而使粗同步阶段可以用较大的滑动步长来做相关,从而降低了硬件复杂度;在细同步区间上做相关并取峰值来确立时延完成同步。仿真结果表明,该算法能够显着减少接收机积分器的支路数兼顾同步性能,且有效降低成本和功耗,具有很强的实用性,并已被应用于实际的脉冲超宽带精准定位系统中。2、针对超宽带信道压缩感知重构问题,提出一种基于最小化光滑近似零范数估计的压缩感知（Compressive Sensing,CS）重构算法:SALZ（Smooth Approximate0l norm）算法。该算法属于凸优化算法的一种,比Mangasarian函数,pl-范数逼近,Log-Det函数等方法能够更好的逼近0l-范数。采用的近似函数在最优点附近具有非常陡的下降速率,在理想情况下一旦进入最优点附近收敛速度非常的快。在两三步内就可以以很高精度逼近最优解。最后通过仿真将SALZ算法与LASSO算法比较,复杂度低且性能更优。并且在高稀疏度和低稀疏度信道下均适合。3、针对压缩感知UWB信道估计问题,基于超宽带信道因子图模型,利用广义消息传递（GAMP）和平均场（MF）理论,提出一种新超宽带压缩感知信道估计GAMP-MF算法。由于对于传统贝叶斯方法,做压缩感知涉及到矩阵求逆,而GAMP不需要,极大减少了消息计算量。该算法不仅利用GAMP算法仅涉及标量运算的特点降低了信道估计的整体计算复杂度,而且通过MF算法分布估计为求解混合线性稀疏信号模型的GAMP算法提供先验,从而改善了信道估计精度。最后通过仿真验证了该算法可以远低于OMP算法和LASSO算法的计算复杂度,并达到更好的UWB信道估计性能。4、针对低成本,高幅值,极窄脉冲成形,提出一种新型基于串并联SRD结构的亚纳秒级二阶微分高斯超宽带脉冲发生器设计。采用两个SRD组件,一个SRD用于加速脉冲前沿,另一个用于脉冲整形;前者截止,后者反向偏置,在负载上形成负的窄脉冲。该结构克服了单独串联或者并联的单管SRD脉冲发生器的幅度不足的缺点。并且设计了RC电路网络为二极管提供偏压,速度更快,不需要额外的偏压电路。测试证明,该脉冲发生器结构紧凑、体积小、功耗低、成本低廉、稳定性高,并且非常易于实现,可有效应用在超宽带无线通信和定位系统中,具有很高的实用价值。5、针对小型化陷波天线问题,提出一种SIR互补缝隙设计小型化的陷波结构,使天线实际测量陷波带宽达到800MHz（5.05GHz-5.85GHz）,对WLAN系统具有良好的陷波性能,而且有助于小型化设计;采用一个二级阶梯渐变设计,用来扩大天线阻抗带宽,其不仅可以展宽天线带宽,还可以有效减小天线尺寸;提出一种使用部分接地面边缘缝隙来改善高频端E面最大辐射方向偏转的优化方法,采用了两个L形槽。实测结果表明天线的增益大于2d Bi,具有良好的全向辐射特性。该天线尺寸较小,适合作为小型超宽带系统的收发天线,且成本低廉,具有实用价值。6、设计实现了一套脉冲超宽带收发机验证系统。通过对发送和接收所设计的二阶导数高斯脉冲测试分析,初步验证了该系统的有效性,并验证了发射机关键模块设计。
黄海平[3]（2016）在《体域网超宽带通信中基于非线性信号处理的同步方法研究》文中研究表明随着低功耗无线通信、智能生物传感器和半导体等技术的迅速发展,一种新的以人体为中心的无线传感器网络受到越来越多的关注,并逐渐在医疗监护、消费电子、军事和航空等诸多领域得到应用。针对此类应用,IEEE 802.15 TG6工作组将其命名为无线体域网（Wireless Body Area Network,WBAN）并专门制定了一个短距离、低功耗和高可靠性的通信标准 IEEE 802.15.6。在此标准中,脉冲超宽带（Impulse Radio Ultra-wideband,IR-UWB）技术由于其具有结构简单、功耗低等特点被确立为物理层的实现方案。因此,应用于WBAN的超宽带接收技术被广泛研究,而其中接收机的同步方法成为目前的研究热点之一。本文以无线体域网为应用背景,以设计具有低硬件实现复杂度和抗窄带干扰的超宽带同步方法为研究目的,对适用于IEEE 802.15.6标准的超宽带接收机的同步方法进行研究,本文的研究内容主要包括:1.首先,通过对IEEE 802.15.6标准进行分析,建立了体域网超宽带通信系统仿真模型。依据标准中对脉冲超宽带信号包括帧结构、调制方式、脉冲波形等参数的物理层定义,使用Matlab软件在计算机中设计了体域网超宽带发射信号模型,并在此基础上设计了基于能量检测（Energy detection,ED）的接收机模型。2.为了实现体域网超宽带ED接收机的同步,结合标准IEEE 802.15.6中IR-UWB信号的同步头结构及其采用的OOK调制方式,提出一种新的基于能量相关的方法。首先将信号能量积分值的数字采样与本地信号模板相关,通过查找连续的峰值实现粗同步,然后通过改进的前向跳跃后向搜索算法实现细同步。仿真结果验证了该方法的同步性能与模板的长度有关,且与目前基于时基阈值的同步方法相比,该方法在保持性能基本一致的情况下可以有效降低硬件实现复杂度。3.最后,针对ED接收机易受窄带信号干扰的缺点,结合基于非线性信号处理的抗窄带干扰技术提出改进型的同步方法。分析了来自IEEE 802.11y信号的窄带干扰对同步性能的影响,在此基础上,通过在ED接收机射频前端增加一个由“Teager-Kaiser算子+高通滤波器”或“平方+带通滤波器”组成的非线性信号处理模块抑制窄带干扰,即对应于非线性TKO技术和非线性平方技术。文中对比分析了无窄带干扰和有窄带干扰两种情况下,非线性技术对同步性能的影响。通过计算机仿真,发现两种非线性技术不仅可以提高IR-UWB ED接收机的窄带干扰抑制能力,还可以用来提升接收机在无窄带干扰环境中的同步性能。
王瑞[4]（2015）在《密集多径环境下直扩信号伪码同步算法的研究与实现》文中认为直接序列扩频通信系统由于具有很强的抗干扰能力、抗多径能力、抗截获能力和便于实现多址通信等一系列优点,已在民用和军用通信领域被广泛应用。在实际的直扩通信系统中,由于收发信机分开,为保障通信的可靠进行,必不可少的一个环节就是保证扩频信号伪码的同步。直扩伪码同步包括两个过程:捕获和跟踪。在室内环境下,当传输信号带宽较高时,接收端能够识别出多径的数量更多,具有更小的多径分辨率。此时传统多径信道模型不再适用,需要采用密集多径信道模型对接收端的信号形式进行分析。因此仿真和分析在密集多径环境下伪码同步的算法性能很有必要。本文首先简要介绍了直扩系统的理论基础及其伪码同步,为后面的仿真分析和实现奠定理论基础。重点对密集多径环境下的直扩信号伪码同步算法进行研究。在高斯白噪声信道下,当信噪比较低且门限不变时,随着信噪比的增加,检测概率随之升高同时虚警概率随之降低;当信噪比不变时随着门限的降低,检测概率和虚警概率同时升高;当信噪比足够大时,检测概率接近1虚警概率接近0。在密集多径信道下,捕获的检测概率较低、虚警概率较高,捕获性能指标与信噪比和门限的关系与在白噪声信道下的关系变化趋势类似。但与高斯白噪声信道下相比,捕获性能较差。非视距下的捕获性能要劣于视距下的捕获性能。采用基于极大似然估计的自适应门限的捕获方法,能够很好的改善捕获性能,并通过仿真给出视距和非视距下的最优门限参数。多径会使跟踪的鉴别特性曲线失真,进而导致跟踪误差。密集多径环境下的鉴别特性曲线相对于两径信道失真更为严重。采用窄相关技术对多径的影响进行抑制,在视距环境和跟踪误差较小的非视距环境下具有较好的性能,在跟踪误差较大的非视距环境下无法实现抑制。最后,基于实际需求和开发条件,设计了同步系统的实现方案,对数字基带的同步系统基于FPGA（Field Programmable Gate Array）进行了实现,同时为了验证系统的性能,设计了基于串口连接的验证平台,从时序仿真和实际测试两方面验证了同步系统的可靠性。
欧剑,刘传辉[5]（2014）在《基于近完美序列的PAM-TH-UWB信号的同步捕获算法研究》文中进行了进一步梳理针对超宽带信号UWB（ultra-wideband）的同步问题,提出基于近完美序列APS（Almost perfect sequence）的脉冲幅度调制PAM的同步捕获算法APA-UWB-AS。APA-UWB-AS算法利用APS的特性,设计一种训练序列,并结合最小二乘算法LS获取PAM-UWB的同步。在实施过程中,APAUWB-AS算法只需以比特速率采样,再进行简单的相关运算,从而简单了系统,降低系统的运算量。针对密集多径信道建立仿真模型,仿真结果表明提出的APA-UWB-AS算法能够快速的获取同步,当训练序列周期为24时,具有良好的同步估计的均方误差MSE和系统误码率,并逼近理想同步的环境下的误码率。
陈颖[6]（2014）在《超宽带通信系统TDT同步算法研究》文中认为在通信发展的历史中，超宽带通信系统因其低功耗、高带宽、保密性能好等诸多优点而深受国内外研究者们的广泛关注。超宽带通信系统的信号发射端，采用的是纳秒或亚纳秒级的超短的时域脉冲，这为系统接收端信号的捕获带来了一定的困难。同时，对于这个超短脉冲的超宽带通信系统而言，发射端与接收端间稍许不同步都会给整个系统带来影响，产生很大误差。为此，系统的同步捕获问题显得尤为重要。本文主要研究的是超宽带通信系统中的TDT同步算法。先对传统同步算法进行理论分析，比较各传统同步算法的优缺点，得出各方法使用的局限性。然后，分析锁相环实现同步方法。其中，超前-滞后锁相环能很好的实现扩频通信系统的同步，为此将超前-滞后锁相环移植到超宽带通信系统中，运用Simulink平台进行整个系统模型的搭建，并分析该情况下系统的同步性能。仿真结果直观显示超前-滞后锁相环可以实现超宽带通信系统的同步，操作简便，误码率低。但另一方面，Simulink的模块化思想使得系统的深入研究受限。最后，本文将重点放在TDT同步算法的研究上，根据调制方式的不同，将超宽带通信系统分类研究，讨论不同类型下系统的TDT同步算法。在分类研究的过程中可以发现TDT同步算法仅适用于PAM调制方式，而并不能适用于PPM调制方式下，需对TDT同步算法进行相应的改进。因此，将超前-滞后锁相环实现PPM调制方式下的超宽带通信系统的同步的思想与TDT同步算法的思想相结合，对算法进行相应改进并利用Matlab编程思想实现模拟仿真，最终完成了PPM调制方式下TDT同步算法的正确通信，实现了系统同步性能的分析。
陈丽丽[7]（2014）在《基于PSWF的多波段IR-UWB系统设计与性能分析研究》文中认为随着通信及多媒体业务需求的不断增长,短距离高速无线通信已成为当今通信领域的重要发展方向之一。为了获得更好的短距离传输性能,基于超宽带技术的新传输方法得到了越来越多的学者们的关注。本文研究了基于扁长椭球波函数（Prolate Spheroidal Wave Function,PSWF）的多波段脉冲超宽带系统模型、传输机理及窄带干扰抑制问题。与传统的单波段超宽带技术相比,该系统具有高传输速率、频谱利用灵活等优点,将成为未来技术发展方向之一。首先,理论分析了超宽带技术的特性和多波段频谱划分方法,研究了基于PSWF的超宽带通信系统模型的可实现性。由于PSWF脉冲具有良好的正交性和带通性,可用其代替传统模型中的带通滤波器设计,保证每个波段是独立的,这样接收端可以采用相干方式解调。其次,理论推导高白信道下该系统误码率的表达式,仿真分析了脉冲持续时间和调制方式等因素对多波段脉冲超宽带系统性能的影响。然后,分析了多波段脉冲超宽带系统在多径信道下的系统性能,并从仿真角度研究采用Rake接收机来捕获多径分量,比较采用不同复杂度Rake接收机的系统性能,同时研究了多径信道模型下系统的传输速率与波段数之间的关系。最后,研究了多波段脉冲超宽带干扰抑制问题,给出了两种窄带干扰抑制方法,并作比较分析,为该系统与窄带通信系统共存问题提供了方法选择。本文从理论和仿真两个角度验证了基于PSWF脉冲的多波段脉冲超宽带通信系统模型的可行性,并且研究了窄带干扰抑制问题,为多传感器网络的物理层设计提供理论基础与新思路。
李斌[8]（2013）在《新一代短距离无线通信系统信号检测与接收技术研究》文中研究说明以高速宽带、低功耗、低成本及个性化应用为特点的短距离无线通信,已成为未来泛在无线网络的重要组成部分,因而受到人们的普遍关注。本文选题来源于国家自然科学基金及国家科技重大专项等项目,具有重要的理论意义及广阔的应用前景。本文针对未来短距离无线通信系统信号检测与接收技术进行深入研究,重点分析了密集多径传输下的信号检测与接收机制。主要完成了以下具有创新性的研究成果：1.针对密集多径分簇信道下的参数提取、理论建模及模型评估问题,i)提出了一类基于突变点检测与仿生聚类机制的自动分簇识别方案,两种新算法均可显着提升密集多径信道下分簇识别与参数提取的准确度；ii)提出了一种基于Fresh反射理论的新簇内多径功率时延剖面（PDP）模型,能更为合理地匹配密集多径测量数据,并可揭示其中的大尺度级频率选择性衰落特性；iii)提出了一种基于分簇PDP包络加权的低复杂度非相干检测方案,能有效提升检测性能,也可验证密集多径分簇提取算法与新PDP模型的准确性。2.针对密集多径信道下低复杂度短距离无线传输场景,提出了一种统一的非相干信号检测新框架,其中包括：i)一种基于协方差矩阵及特征谱量化特征模式分类的仿生信号处理机制；ii)四种不同应用需求下的密集多径信号非相干检测方案,即基于模糊C-均值聚类的非相干盲检测方案、基于改进蚁群聚类分析的非相干盲检测方案、基于Parzen窗估计概率神经网络的在线式非相干检测方案、以及基于新数值优化算法的离线式非相干检测方案；iii)一种基于文化基因与量子计算的量子文化进化数值算法,可实现高性能模式分类与信号检测。3.针对密集多径传输与射频功放器件非线性失真问题,提出了一种非线性动态状态空间模型及一种基于贝叶斯统计推理框架的联合信道估计与盲信号检测方案,可直接在接收端对非线性失真与多径串扰后的接收星座图进行行盲校准。针对蒙特卡罗序贯重要性采样理论难以直接处理非线性盲均衡的难题,提出了一种通用非线性估计粒子滤波算法,并设计了一种能同时应对线性串扰与非线性失真的序贯联合盲估计方案,可有效避免传统的复杂预失真机制。4.针对新一代高速短距离无线局域网／个域网中波束赋形机制复杂度过高的难题,提出了两种基于无约束数值优化的新波束赋形训练算法,包括：i)一种基于Rosenbrock数值算法与新型预搜索机制的高维空间波束寻优方案,能克服Rosenbrock算法易陷入局部解的固有局限,通过逐步迭代细化方式缩小目标搜索区域,可获得100%搜索成功率,并显着降低搜索复杂度、协议包头与设备功耗；ii)一种融合了概率扰动与新型两级参数调控、并适宜于离散空间寻优的全局性数值搜索算法,能以100%概率收敛至最优解,在非视距密集多径传输下搜索到最优波束。5.针对时间选择性衰落信道,提出了一类基于新颖动态状态空间模型的联合信道估计与盲信号检测机制,包括：i)一种基于贝叶斯统计推理框架的时变慢衰落信道下分布式认知频谱检测算法,通过迭代估计方案可联合估计出授权用户状态与时变信道增益,在无需多节点协作检测的情况下,能显着提升时变衰落信道下的分布式频谱检测性能；ii)一种基于序贯检测原理的时变密集多径信号盲检测算法,通过高效迭代机制可联合估计出时变密集多径响应与未知数据序列,能在时变性密集多径衰落下获得良好的盲检测性能。最后,对全文研究内容进行了总结,并对下一代短距离无线接入与互联中的信号检测与接收技术发展方向及今后工作进行了展望。
石巍[9]（2013）在《超宽带冲激无线电通信系统同步捕获技术研究》文中研究指明超宽带技术（Ultra-wideband,UWB）由于传输速率高、功耗低、成本低、抗多径能力强等优点，近年来受到业界广泛的关注。IEEE标准化组织已经将超宽带无线通信技术作为高速无线个域网物理层的实现方案。由于超宽带信号脉冲宽度窄，多径分量丰富，使得接收端同步难度显着增加。作为接收端首要解决的问题，同步已经成为超宽带冲激无线电通信系统设计的关键问题，成为目前国内外研究的一个热点。论文首先阐述了超宽带冲激无线电通信系统的基本原理和系统模型，仿真分析了IEEE建议的信道模型，接下来重点研究基于检测理论的同步捕获方法。针对多径较少的信道，首先阐述了基于导频脉冲序列的同步捕获方法的实现原理，仿真对比了该方法在不同信道下的同步捕获概率，之后研究了一种差分跳时码同步捕获方法，阐述了跳时码的构造及其性质，仿真分析了算法的平均捕获时间，结果表明该方法具有较好的同步捕获性能。针对密集多径信道，研究了各种常用的搜索算法，以平均搜索次数这一性能指标对其做了详细分析，并进行了算法仿真与对比，针对各个搜索算法平均搜索次数过大的不足，研究了分块变步长搜索算法，通过算法性能分析与仿真，验证了算法在系统同步捕获方面的有效性。在此基础上对分块变步长搜索算法进行了改进，仿真结果表明特定参数下的改进算法使得平均搜索次数降低了30%，有效提升了系统同步捕获的性能。
宫蕴瑞[10]（2012）在《脉冲超宽带短距传输关键问题研究》文中研究指明脉冲超宽带无线电（IR-UWB）是未来无线个域网络（WPAN）短距离高速率通信和无线传感器网络（WSN）长距离低速率通信的重要技术解决方案。尽管具有低成本电路、许可执照频谱的复用、精确定位能力等潜力，IR-UWB技术还存在诸多的研究挑战。论文主要目的是找出并解决目前存在的挑战问题，为实际IR-UWB系统提供框架设计。本论文着重给出了目前不同调制选取的IR-UWB系统的比特误码率性能（BER）、功率谱特征、系统复杂度和传输数据率等研究结果。现存IR-UWB系统主要采用伪随机噪声（PN）跳时（TH）码结合脉冲位置调制（PPM）方式的多址接入方式。近来提出一种采用非周期性混沌编码的方法可以移除发射信号的离散功率谱值，能够提高IR-UWB系统的扩频频谱特征而与其他设备如全球定位系统（GPS）间具有很低的干扰性，即伪混沌跳时（PCTH）调制方案，借助符号动力学概念产生输入数据依赖性的非周期扩频序列。由混沌序列马尔科夫链特征可知，经伪混沌卷积编码器（PCCE）运算编码后的输入数据实质上具有卷积码（CC）表现。编码器输出后产生的跳时序列使得脉冲间隔呈现随机分布特征，因此具有类噪声的功率谱特征。明显的扩频特征需要发射机大量级数处理，而接收机的卷积编码器也需要处理大量状态值。而PCTH信号仅需复杂度较低的维特比（Viterbi）解码器处理少量状态值，而CC编码并不具有这种可扩展性，为接收机提供一种灵活性设计。而PCTH调制方案扩展版的多址接入（MA）方式是为每用户提供唯一签名的脉冲链而替代单用户系统的单脉冲形式。本文着重讨论这类新颖具有伪混沌卷积驱动（PCC）类跳时（TH）码结合不同调制方式的IR-UWB系统通信、组网和定位应用，同时依据PCC TH码的最优卷积特征给出类似的CC TH码设计方法。首先，本文给出IR-UWB信号频谱特征的数学随机尖峰原理，数学分析表明尖峰域的主要成因（例如，滤波、抖动、时延、细化、簇、采样和调制等）可描述为一系列模块化的数学运算。确切地说，IR-UWB信号功率谱可由基本模型添加特定特征而进行模块化计算。这种模块化方法可简化IR-UWB系统复杂模型或多径模型的功率谱计算。接下来，给出不同调制方式功率谱计算的基本模型，经过研究分析为TH-UWB系统提出一种新颖的脉冲幅度调制（PAM）和脉冲位置调制（PPM）的联合调制方式（PAM/PPM）。本文结果表明PAM/PPM TH-UWB系统可作为替代PPM TH-UWB系统的合适选择。从功率谱角度来说，PPM TH-UWB发射信号功率谱（PSD）具有一些尖峰值，已有分析结果表明这些尖峰严重影响系统BER性能，需要合理处理，而本文提出的PAM/PPM方式可以移除这些尖峰值并且能够提高系统整体性能。具有高容量、高数据率、简单、有效功率控制、低成本和小巧等特点的IR-UWB接收机设计也是一项高挑战性的任务。全相关接收机，例如采用典型的Rake接收技术最优匹配滤波器的性能最优，而缺点是具有极高的复杂度和硬件实现难度。通常，相关接收机需要已知接收信号、信道和干扰因素的参数信息。值得注意的是，由于多径信道的多径分量巨大，而从接收多径分量中估计信道时延和相关系数是一项巨大耗时的工作。因此，接收机最好能够忽略这些计算。近期对于这种不需要上述参数信息的非相关接收机设计成为主要研究热点。非相关接收机设计主要包括三类：发射参考（TR）UWB接收机、能量检测器（ED）和差分检测器。这些方法的共同点在于不需要信道估计和接收脉冲估计。本论文着重研究以下几种IR-UWB系统接收机设计和性能分析。给出前述提出的发射机性能、容量、计算复杂性等实际设计需求权衡，进一步讨论上述系统接收机设计的信道因素、自干扰或互干扰、调制方式等。具体包括：第一，给出不同调制方式和PCC跳时信道编码结合系统的Rake接收机的最优匹配滤波实现以及三种抽头选取下Rake接收机的性能分析。第二，考虑非相关接收的TR-UWB接收机，本文研究了TR-UWB与时间反转（TR）方法相结合的新颖定位系统，命名为（TR）2-UWB定位系统，通过研究结果表明，接收端的时空能量聚焦特性带来接收机性能的提升。第三，参考简单低成本的非相关接收机形式即ED接收机，主要利用接收信号的接收能量作为比特判决的设计方法，本文首次提出在能量检测器前加入基于高阶统计量（HOS）的盲检测机制来提高直接混沌通信（DCC）UWB系统性能的新颖方法。IR-UWB系统的多址信道接入主要依据PN码码分多址（CDMA）方式来减小多址干扰（MAI）。因此，合理的TH码设计不仅能够抑制多径干扰（MPI）和MAI干扰，还能够带来良好的功率谱形状。早期的直接扩频（DS）和跳频（FH）多址接入序列设计可修正并延伸到TH-IR组网应用，例如，线性同余码（LCCs）,双曲同余码（HCCs），置换序列等。基于PCC码设计原理，本文着重研究可适用于IR-UWB系统的卷积类CC码设计方法，研究结果表明这种具有最大自由距离设计的卷积类（CC）TH码可减小由MPI和MAI引起的脉冲碰撞。本文研究了一种利用PCC跳时信道编码和联合调制方式结合的改进多址接入方案受加性高斯白噪声（AWGN）、多径干扰（MPI）、窄带干扰（NBI）和多址干扰（MAI）影响的性能分析，进一步给出传统PPM TH-UWB系统和改进多址系统的闭式表达以及性能对比结果。由于IR-UWB技术的低功耗和低数据率（LDR）特性适用于短距传输组网应用，如IEEE802.15.4a任务小组标准。根据802.15.4a标准的需求，媒体接入控制（MAC）层设计需要考虑这种具有新特点的物理层（PHY）设计。根据特定情况的LDR UWB组网需求，现有基于ALOHA协议的（UWB）2MAC协议能够保证抗MAI鲁棒性的理想多址接入方式。（UWB）2MAC协议主要依赖TH码作为公用信道和数据信道码分配方式，而系统的抗MAI鲁棒性取决于TH码的互相关性，采用合理的码设计将减小脉冲间碰撞，因此，TH码码分方案将影响到相同区域的分布式组网性能。因此，本文接着给出一种基于分组碰撞多址模型的TH-UWB系统物理层设计方法，提出利用PCC TH码和联合调制结合的改进系统来减小脉冲碰撞以及提高组网性能的新方法。IR-UWB系统定位应用需要高精度检测接收信号的路径边缘，而目前的基于到达角度（DOA）的空间谱估计定位方法并不是最优的。最近，将物理声学的时间反转技术应用于无线通信领域定位应用已经成为热点问题，由于时间反转技术具有时间和空间聚焦特性，因此将时间反转方法与IR-UWB系统相结合不仅能够提高系统的性能还可以在空间聚焦定位成像，并且时间反转技术与DOA空间谱估计相结合能够在恶劣环境下提高对主动或者被动（电磁）EM目标的定位精度，最后，本文给出这种新颖的（TR）2-UWB系统的定位成像性能分析，仿真结果表明利用IR-UWB宽带信号源与TR技术相结合进一步提高了TR算法的定位成像性能。
二、密集多径信道下IR-UWB信号同步捕获方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、密集多径信道下IR-UWB信号同步捕获方法（论文提纲范文）
（1）基于LDPC编译码的波分多址超宽带室内通信技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外研究现状综合论述 |
| 1.3 本文主要研究内容及结构安排 |
| 第2章 波分多址超宽带通信系统建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 波分多址超宽带理论基础 |
| 2.3 波分多址超宽带通信系统模型 |
| 2.3.1 波分多址超宽带信号生成 |
| 2.3.2 信道模型建立 |
| 2.3.3 接收部分 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 密集多径信道多用户接收机设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 信道估计与接收机设计 |
| 3.2.1 正交匹配跟踪算法理论 |
| 3.2.2 基于OMP算法的信道反馈重构 |
| 3.2.3 Rake接收机的设计 |
| 3.3 多用户检测算法 |
| 3.3.1 多用户检测算法理论 |
| 3.3.2 联合算法与传统算法的性能对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超宽带系统的LDPC编译码技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LDPC码编码理论 |
| 4.3 LDPC编译码引入WDMA-UWB通信系统 |
| 4.3.1 LDPC码的编码 |
| 4.3.2 LDPC码译码算法 |
| 4.3.3 LDPC码引入系统的仿真及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 UWB定义和技术特点 |
| 1.2.1 超宽带定义 |
| 1.2.2 超宽带技术特点 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 脉冲超宽带信号同步捕获 |
| 1.3.2 脉冲超宽带压缩感知信道重构与估计 |
| 1.3.3 脉冲波形与脉冲发生器 |
| 1.3.4 小型化UWB陷波天线 |
| 1.4 论文主要内容与结构 |
| 2 脉冲超宽带二次包络同步捕获 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 IR-UWB同步捕获技术 |
| 2.2.1 同步捕获技术原理 |
| 2.2.2 IR-UWB同步捕获技术 |
| 2.3 基于二次包络算法的UWB同步捕获 |
| 2.3.1 信号和多径模型 |
| 2.3.2 二次包络快速同步捕获算法 |
| 2.3.3 仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于光滑近似零范数的超宽带稀疏信道重构 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压缩感知重构算法 |
| 3.2.1 压缩感知问题的描述 |
| 3.2.2 凸优化算法 |
| 3.2.3 贪婪算法 |
| 3.2.4 贝叶斯压缩感知 |
| 3.3 基于SALZ算法的脉冲超宽带信道重构 |
| 3.3.1 l_0 -范数最小化 |
| 3.3.2 SALZ算法原理和特点 |
| 3.3.3 压缩感知模型 |
| 3.3.4 最优极值点求解迭代算法 |
| 3.3.5 迭代点更新 |
| 3.3.6 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于组合消息传递的脉冲超宽带信道估计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 贝叶斯压缩感知和组合消息传递 |
| 4.2.1 贝叶斯压缩感知理论 |
| 4.2.2 GAMP算法 |
| 4.2.3 GAMP-MF消息传递稀疏信号估计 |
| 4.3 基于GAMP-MF算法的UWB信道估计 |
| 4.3.1 信道模型 |
| 4.3.2 GAMP-MF信道估计算法 |
| 4.3.3 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 脉冲超宽带系统收发机设计实现 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于SRD的亚纳秒脉冲发生器设计 |
| 5.2.1 选择脉冲波形 |
| 5.2.2 SRD工作原理及特性 |
| 5.2.3 脉冲发生器设计 |
| 5.2.4 测试分析 |
| 5.3 二级阶梯渐变小型化超宽带陷波天线设计 |
| 5.3.1 二级阶梯渐变结构设计 |
| 5.3.2 陷波结构设计 |
| 5.3.3 仿真分析 |
| 5.3.4 测量与分析 |
| 5.4 IR-UWB通信系统收发机设计与测试 |
| 5.4.1 IR-UWB发射机原理与设计 |
| 5.4.2 IR-UWB接收机设计 |
| 5.4.3 系统测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 论文主要研究工作与贡献 |
| 6.2 进一步研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士阶段研究成果 |
（3）体域网超宽带通信中基于非线性信号处理的同步方法研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 体域网超宽带通信技术 |
| 1.2.1 无线体域网概述 |
| 1.2.2 脉冲超宽带技术 |
| 1.3 超宽带物理层中同步技术的研究现状 |
| 1.4 超宽带窄带干扰抑制技术的研究现状 |
| 1.5 论文的主要内容和结构安排 |
| 第二章 体域网超宽带通信系统模型 |
| 2.1 IEEE 802.15.6超宽带物理层帧结构 |
| 2.1.1 同步头SHR结构 |
| 2.1.2 负载结构 |
| 2.2 IEEE 802.15.6信道模型 |
| 2.2.1 CM3信道 |
| 2.2.2 CM4 |
| 2.3 超宽带接收机模型 |
| 2.3.1 相干接收机 |
| 2.3.2 非相干接收机 |
| 2.3.3 能量检测接收机 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 体域网中超宽带物理层的同步算法研究 |
| 3.1 IEEE 802.15.6中前导码序列的介绍及其特点 |
| 3.2 基于时基阈值的同步算法研究 |
| 3.2.1 算法的基本原理介绍 |
| 3.2.2 算法的详细过程介绍 |
| 3.2.3 实验仿真及结果分析 |
| 3.3 基于能量相关的同步算法研究 |
| 3.3.1 粗同步捕获过程分析 |
| 3.3.2 精同步捕获过程分析 |
| 3.3.3 实验仿真及结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于非线性信号处理技术的同步算法 |
| 4.1 非线性信号处理技术 |
| 4.1.1 非线性TKO技术 |
| 4.1.2 非线性平方技术 |
| 4.2 基于非线性信号处理技术改进的时基阈值同步算法 |
| 4.2.1 无窄带干扰的噪声环境中的同步性能分析 |
| 4.2.2 窄带干扰抑制能力分析 |
| 4.3 基于非线性信号处理技术改进的能量相关同步算法 |
| 4.3.1 无窄带干扰的噪声环境中的同步性能分析 |
| 4.3.2 窄带干扰抑制能力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 论文总结与展望 |
| 论文工作总结 |
| 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）密集多径环境下直扩信号伪码同步算法的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 室内信道模型研究现状 |
| 1.2.2 伪码同步算法研究现状 |
| 1.2.3 多径抑制算法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 直扩系统的基本原理及其伪码同步 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直接扩频通信系统的基本概念 |
| 2.2.1 直接扩频通信系统的基本原理 |
| 2.2.2 伪随机编码基本理论 |
| 2.3 直扩系统对伪码同步的要求 |
| 2.4 伪码捕获方法研究 |
| 2.4.1 滑动相关法 |
| 2.4.2 匹配滤波器法 |
| 2.4.3 时域并行FFT法 |
| 2.4.4 算法比较及选择 |
| 2.5 伪码跟踪方法研究 |
| 2.5.1 包络相关同步跟踪回路 |
| 2.5.2 τ -抖动同步跟踪回路 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 密集多径环境下伪码同步算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高斯白噪声信道下捕获算法性能 |
| 3.3 密集多径信道下捕获算法性能 |
| 3.3.1 IEEE802.15.3a建议的多径信道模型 |
| 3.3.2 密集多径信道下的捕获性能分析 |
| 3.3.3 密集多径信道下的捕获算法改进 |
| 3.4 两径信道下跟踪算法性能 |
| 3.5 密集多径信道下跟踪算法性能 |
| 3.5.1 密集多径信道下的跟踪性能分析 |
| 3.5.2 密集多径信道下的跟踪算法改进 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于FPGA的同步电路设计与实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 同步电路总体方案设计 |
| 4.2.1 电路结构设计 |
| 4.2.2 电路开发环境及硬件介绍 |
| 4.3 捕获电路设计与实现 |
| 4.3.1 数字匹配滤波器模块 |
| 4.3.2 判决控制模块 |
| 4.4 跟踪电路设计与实现 |
| 4.4.1 锁相环的线性模型及参数 |
| 4.4.2 数字控制振荡器模块 |
| 4.4.3 鉴相器模块 |
| 4.4.4 环路滤波器模块 |
| 4.5 验证平台的设计与实现 |
| 4.5.1 整体验证平台的设计方案 |
| 4.5.2 上位机的设计与实现 |
| 4.5.3 下位机的设计与实现 |
| 4.5.4 同步系统的验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）基于近完美序列的PAM-TH-UWB信号的同步捕获算法研究（论文提纲范文）
| 1 信号模型 |
| 2 基于最小二乘LS算法 |
| 3 APS的特性 |
| 4 仿真分析 |
| 5 结束语 |
（6）超宽带通信系统TDT同步算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 图清单 |
| 表清单 |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 UWB 同步技术的研究现状 |
| 1.3 UWB 同步技术的研究意义 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 2 UWB无线通信基本原理 |
| 2.1 UWB 基本概念 |
| 2.2 UWB 发射机部分 |
| 2.3 UWB 信道模型 |
| 2.4 UWB 接收机部分 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 通信系统中的同步技术 |
| 3.1 通信系统的同步技术概况 |
| 3.2 通信系统的同步指标 |
| 3.3 通信系统的同步算法 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 UWB通信系统中锁相环同步 |
| 4.1 锁相环 |
| 4.2 UWB 通信系统中超前-滞后锁相环 |
| 4.3 Simulink 中建立仿真模型 |
| 4.4 仿真结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 UWB通信系统中TDT同步算法 |
| 5.1 TDT 同步算法 |
| 5.2 PAM-UWB 通信系统中 TDT 同步算法研究 |
| 5.3 PPM-UWB 通信系统中 TDT 同步算法研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于PSWF的多波段IR-UWB系统设计与性能分析研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题目的、背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多波段脉冲超宽带国内外研究现状 |
| 1.2.2 抗窄带干扰研究现状 |
| 1.3 本文内容及章节安排 |
| 第2章 多波段脉冲超宽带系统理论基础 |
| 2.1 超宽带基本理论 |
| 2.1.1 超宽带定义与分类 |
| 2.1.2 功率限制与脉冲波形 |
| 2.1.3 调制技术和多址方案 |
| 2.1.4 超宽带接收机 |
| 2.2 超宽带信道模型 |
| 2.2.1 Turin模型 |
| 2.2.2 S-V模型 |
| 2.2.3 IEEE802.15.3a信道模型 |
| 2.3 多波段脉冲超宽带理论基础 |
| 2.3.1 多波段超宽带定义及特点 |
| 2.3.2 多波段脉冲超宽带系统概述 |
| 2.3.3 与MB-OFDM-UWB技术比较 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于PSWF脉冲的MB-IR-UWB系统设计 |
| 3.1 PSWF脉冲定义及性质 |
| 3.1.1 PSWF的定义 |
| 3.1.2 PSWF的数值求解 |
| 3.2 基于PSWF的MB-IR-UWB系统模型 |
| 3.2.1 多波段的频带分配 |
| 3.2.2 MB-IR-UWB系统模型 |
| 3.3 不同调制及多址方式的MB-IR-UWB信号 |
| 3.3.1 TH-PPM信号模型 |
| 3.3.2 TH-PAM信号模型 |
| 3.3.3 DS-PAM信号模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 MB-IR-UWB系统仿真与性能分析 |
| 4.1 AWGN信道系统性能仿真 |
| 4.1.1 仿真参数设置 |
| 4.1.2 与单波段的性能比较 |
| 4.2 影响MB-IR-UWB系统性能的因素 |
| 4.2.1 脉冲持续时间 |
| 4.2.2 调制方式 |
| 4.3 多径信道系统性能仿真 |
| 4.3.1 Rake接收机性能分析与仿真 |
| 4.3.2 传输速率分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 MB-IR-UWB系统抗干扰性能研究 |
| 5.1 常见的干扰信号模型 |
| 5.1.1 单音和多音干扰 |
| 5.1.2 部分频带和阻塞噪声干扰 |
| 5.1.3 窄带干扰信号 |
| 5.2 存在干扰时系统性能仿真分析 |
| 5.2.1 四种干扰模型下性能仿真分析 |
| 5.2.2 存在窄带干扰的MB-IR-UWB性能分析 |
| 5.3 MB-IR-UWB窄带干扰抑制方法研究 |
| 5.3.1 子波段消除 |
| 5.3.2 基于软谱自适应的脉冲波形设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）新一代短距离无线通信系统信号检测与接收技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 无线通信发展历史 |
| 1.2.2 未来短距离无线通信中关键技术 |
| 1.2.3 未来短距离无线通信主要特点 |
| 1.2.4 未来短距离无线通信主要问题 |
| 1.3 论文主要研究 |
| 1.4 论文内容安排 |
| 1.5 论文基金资助与完成情况 |
| 参考文献 |
| 第二章 密集多径信道测量、特性分析与建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 信道测量与数据预处理 |
| 2.2.1 密集多径传输S-V信道模型 |
| 2.2.2 密集多径信道测量 |
| 2.3 基于小波分析的信道分簇识别 |
| 2.3.1 分簇识别与突变检测 |
| 2.3.2 滑动平均比 |
| 2.3.3 小波分析 |
| 2.3.4 基于小波分析的分簇识别 |
| 2.3.5 基于小波分析分簇识别的性能分析 |
| 2.3.6 基于改进小波积分析的分簇识别 |
| 2.3.7 基于改进小波积分析的分簇识别性能分析 |
| 2.4 基于仿生聚类的分簇提取 |
| 2.4.1 问题建模 |
| 2.4.2 相似度定义 |
| 2.4.3 位置更新 |
| 2.4.4 参数设置 |
| 2.4.5 计算机仿真与性能分析 |
| 2.5 信道功率时延剖面模型 |
| 2.6 基于簇包络加权低复杂度信号检测 |
| 2.6.1 分簇包络加权低复杂度接收机设计 |
| 2.6.2 计算机仿真与性能分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 密集多径信道下非相干信号检测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统介绍 |
| 3.2.1 单极性调制方式 |
| 3.2.2 密集多径信道测量 |
| 3.2.3 现有相干、半相干信号检测方案 |
| 3.2.4 现有非相干信号检测方案 |
| 3.3 信号映射模式空间 |
| 3.3.1 信号特征谱构造 |
| 3.3.2 模式特征提取 |
| 3.3.3 特征空间压缩 |
| 3.4 基于模糊聚类的盲信号检测 |
| 3.4.1 计算机仿真与性能分析 |
| 3.5 基于蚁群聚类的盲信号检测 |
| 3.5.1 蚁群聚类 |
| 3.5.2 基于蚁群聚类的非相干检测 |
| 3.5.3 计算机仿真与性能评估 |
| 3.6 基于贝叶斯在线学习的实时检测 |
| 3.6.1 最优非相干检测 |
| 3.6.2 Parzen窗估计 |
| 3.6.3 Parzen概率神经网络 |
| 3.6.4 基于Parzen神经网络的在线非相干检测 |
| 3.6.5 计算机仿真与性能分析 |
| 3.7 基于新型量子基因智能算法的离线检测 |
| 3.7.1 基于数值优化的监督式非相干检测 |
| 3.7.2 新型量子基因智能算法 |
| 3.7.3 基于QMA算法的非相干检测 |
| 3.7.4 计算机仿真与性能分析 |
| 3.8 非相干检测方案的稳健性 |
| 3.8.1 相邻符号间干扰(ISI) |
| 3.8.2 窄带干扰与定时误差 |
| 3.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 多径传输与射频器件非线性下的最佳信号检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统模型 |
| 4.2.1 非线性功放模型 |
| 4.2.2 信道模型 |
| 4.2.3 信号模型 |
| 4.3 粒子滤波 |
| 4.3.1 贝叶斯推理 |
| 4.3.2 序贯重要性采样 |
| 4.3.3 局限性 |
| 4.4 贝叶斯信号检测 |
| 4.4.1 新的非线性粒子滤波 |
| 4.4.2 偏导数估计 |
| 4.4.3 信道估计 |
| 4.4.4 迭代式信道估计 |
| 4.4.5 Kalman滤波架构下迭代信道估计 |
| 4.5 仿真实验与性能评估 |
| 4.6 本章小结 |
| 4.7 附录：证明与公式推导 |
| 4.7.1 关于一阶泰勒级数关系推导 |
| 4.7.2 关于矩阵求逆引理 |
| 4.7.3 关于信道统计量的更新迭代推导 |
| 参考文献 |
| 第五章 密集多径信道下波束赋形 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题建模 |
| 5.2.1 离散码本 |
| 5.2.2 密集多径信道模型 |
| 5.2.3 接收信噪比 |
| 5.3 基于数值优化的波束赋形训练 |
| 5.3.1 Rosenbrock数值优化波束搜索 |
| 5.3.2 Rosenbrock数值优化 |
| 5.3.3 带预搜索的Rosenbrock数值波束搜索 |
| 5.3.4 复杂度分析 |
| 5.3.5 仿真实验与性能分析 |
| 5.4 全局数值优化设计与波束赋形训练 |
| 5.4.1 全局性数值优化算法设计 |
| 5.4.2 基于全局数值优化的波束搜索 |
| 5.4.3 仿真实验与性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 时变衰落信道下联合参数估计与信号检测 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 频谱检测中联合估计系统模型 |
| 6.2.1 授权用户工作状态 |
| 6.2.2 时变信道增益 |
| 6.2.3 能量观测值 |
| 6.2.4 时变衰落信道下频谱检测模型 |
| 6.3 频谱检测中联合估计算法 |
| 6.3.1 序贯最大后验概率检测 |
| 6.3.2 粒子滤波 |
| 6.3.3 基于联合估计的频谱检测 |
| 6.3.4 估计算法实现 |
| 6.3.5 算法复杂度 |
| 6.3.6 实验仿真与性能分析 |
| 6.4 时变密集多径下联合检测模型 |
| 6.4.1 时变密集多径信道 |
| 6.4.2 发送信号模型 |
| 6.4.3 接收信号模型 |
| 6.4.4 DSM模型 |
| 6.5 时变密集多径下联合检测算法 |
| 6.5.1 预检测 |
| 6.5.2 信道估计 |
| 6.5.3 信号符号估计 |
| 6.5.4 实验仿真与性能分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究成果 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 作者信息 |
（9）超宽带冲激无线电通信系统同步捕获技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 UWB 技术的研究背景 |
| 1.1.1 UWB 技术的发展历史 |
| 1.1.2 UWB 技术的特点 |
| 1.1.3 UWB 技术的研究现状 |
| 1.1.4 UWB 技术的发展趋势 |
| 1.2 UWB 同步问题研究的目的和意义 |
| 1.3 UWB 同步技术的研究现状 |
| 1.4 论文研究的内容与结构安排 |
| 第二章 UWB 系统基本原理和系统模型 |
| 2.1 超宽带技术的定义 |
| 2.2 超宽带技术的脉冲波形 |
| 2.2.1 超宽带技术常用实现方式 |
| 2.2.2 高斯脉冲波形 |
| 2.3 IR-UWB 发射端信号模型 |
| 2.3.1 IR-UWB 信号的调制方式 |
| 2.3.2 TH-PPM 信号模型 |
| 2.4 IEEE802.15.3a 建议的信道模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 多径较少信道同步方法研究 |
| 3.1 基本同步捕获方法 |
| 3.2 基于导频脉冲序列的同步方法 |
| 3.2.1 实现原理 |
| 3.2.2 仿真比较 |
| 3.3 TH 码同步捕获方法 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 信号模型 |
| 3.3.3 跳时码的选取及其特性 |
| 3.3.4 算法描述 |
| 3.3.5 性能分析 |
| 3.3.6 算法仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 密集多径信道同步方法研究 |
| 4.1 顺序搜索算法研究 |
| 4.1.1 系统模型 |
| 4.1.2 线性搜索算法 |
| 4.1.3 完全随机搜索算法 |
| 4.1.4 随机置换搜索算法 |
| 4.1.5 观察与跳变 K 单元搜索算法 |
| 4.1.6 比特翻转搜索算法 |
| 4.1.7 折半搜索算法 |
| 4.1.8 算法仿真 |
| 4.2 分块变步长搜索算法的研究 |
| 4.2.1 系统模型 |
| 4.2.2 算法描述 |
| 4.2.3 性能分析 |
| 4.2.4 算法仿真 |
| 4.3 算法的改进 |
| 4.3.1 改进算法描述 |
| 4.3.2 性能分析 |
| 4.3.3 算法仿真 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在读期间研究成果 |
（10）脉冲超宽带短距传输关键问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 缩略语表 |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 研究背景 |
| §1.2 研究现状 |
| §1.3 本文研究工作 |
| §1.4 本文内容安排 |
| 第二章 IR-UWB 系统发射端设计原理 |
| §2.1 影响 IR-UWB 系统功率谱的随机尖峰数学分析 |
| §2.2 不同调制方式的散粒噪声功率谱模型 |
| §2.2.1 脉冲位置调制 |
| §2.2.2 脉冲幅度调制 |
| §2.2.3 脉冲联合调制 |
| §2.2.4 跳时信号调制 |
| §2.2.5 直接序列信号调制 |
| §2.3 离散混沌跳时序列码与功率谱之间的关系 |
| §2.3.1 离散混沌序列的符号动力学数学机理 |
| §2.3.2 帐篷映射和贝努利映射的关系机理 |
| §2.3.3 离散混沌序列的马尔科夫随机过程分析 |
| §2.4 伪混沌卷积编码器实现原理 |
| §2.5 本章小结 |
| 第三章 IR-UWB 系统发射端功率谱研究 |
| §3.1 不同调制方式对系统功率谱的影响 |
| §3.2 PN TH 码和其他因素对系统功率谱的影响 |
| §3.2.1 调制指数和抖动因素对系统功率谱的影响 |
| §3.2.2 PN TH 码对系统功率谱的影响 |
| §3.3 卷积类 TH 码对系统功率谱的影响 |
| §3.4 最优卷积编码器(OCCE)设计原理 |
| §3.5 仿真结果分析 |
| §3.6 本章小结 |
| 第四章 IR-UWB 系统接收端设计原理 |
| §4.1 不同调制方式 TH-UWB 系统的相关接收机设计 |
| §4.1.1 N-ary 和 MN-ary 调制方式接收机性能分析 |
| §4.1.2 仿真结果分析 |
| §4.2 卷积类信道编码 TH-UWB 系统的相关接收机设计 |
| §4.2.1 卷积类信道编码接收机性能分析 |
| §4.2.2 仿真结果分析 |
| §4.3 多径信道下 TH-UWB 系统的 Rake 型接收机设计 |
| §4.3.1 多径信道下 Rake 型接收机性能分析 |
| §4.3.2 仿真结果分析 |
| §4.4 TH-UWB 系统的非相关接收机设计 |
| §4.4.1 三种非相关接收机性能分析 |
| §4.4.2 复杂信道下具有 ICA 盲检测准则的能量检测器 |
| §4.4.3 仿真结果分析 |
| §4.5 本章小结 |
| 第五章 IR-UWB 系统发射端多址接入干扰抑制技术 |
| §5.1 多址接入干扰抑制问题阐述 |
| §5.2 发射端多址干扰抑制的 TH 码设计问题 |
| §5.2.1 TH 码相关性能评估工具相关函数计算 |
| §5.2.2 TH 码相关性能评估工具碰撞跳时图谱 |
| §5.3 利用 PCC TH 码的 MA-PCTH 多址接入方案 |
| §5.4 利用 PAM/PPM 调制和 PCCE 结合的 MA-PCCE 多址接入方案 |
| §5.4.1 AWGN 信道下 MA-PCCE 系统性能分析 |
| §5.4.2 多径信道下 MA-PCCE 系统性能分析 |
| §5.4.3 仿真结果分析 |
| §5.5 本章小结 |
| 第六章 IR-UWB 系统的 ALOHA 协议组网跨层设计方法 |
| §6.1 IEEE 802.1 5.4/4a 低速率无线个域网回顾 |
| §6.2 IR-UWB 系统组网框架算法流程解析 |
| §6.3 基于分组碰撞模型的 TH-UWB 系统组网框架物理层 |
| §6.3.1 基于分组碰撞多址干扰模型的 TH-UWB 系统物理层设计 |
| §6.3.2 基于分组碰撞多径干扰增强模型的 TH-UWB 系统物理层设计 |
| §6.3.3 仿真结果分析 |
| §6.4 本章小结 |
| 第七章 IR-UWB 系统的时间反转空间谱估计定位方法 |
| §7.1 时间反转技术的 IR-UWB 定位系统设计 |
| §7.2 空间谱估计算法与时间反转物理技术的机理 |
| §7.2.1 空间谱估计的 MUSIC 类算法机理 |
| §7.2.2 时间反转技术的 DORT 算法机理 |
| §7.3 时间反转技术的(TR)2-UWB 定位系统接收机设计 |
| §7.3.1 (TR)2-UWB 定位系统接收机原理 |
| §7.3.2 (TR)2-UWB 系统接收能量的时间和空间聚焦性 |
| §7.3.3 MA-(TR)2-UWB 系统接收机性能分析 |
| §7.3.4 仿真结果分析 |
| §7.4 (TR)2-UWB 系统信号源的时反定位性能 |
| §7.4.1 多频分割宽带信号源的时反 MUSIC 算法 |
| §7.4.2 仿真结果分析 |
| §7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| §8.1 全文总结 |
| §8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表和完成的学术论文 |
| 致谢 |
四、密集多径信道下IR-UWB信号同步捕获方法（论文参考文献）
- [1]基于LDPC编译码的波分多址超宽带室内通信技术研究[D]. 蒋国韬. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [2]脉冲超宽带收发机关键技术研究与实现[D]. 肖岩. 郑州大学, 2016(03)
- [3]体域网超宽带通信中基于非线性信号处理的同步方法研究[D]. 黄海平. 福州大学, 2016(06)
- [4]密集多径环境下直扩信号伪码同步算法的研究与实现[D]. 王瑞. 哈尔滨工业大学, 2015(03)
- [5]基于近完美序列的PAM-TH-UWB信号的同步捕获算法研究[J]. 欧剑,刘传辉. 核电子学与探测技术, 2014(11)
- [6]超宽带通信系统TDT同步算法研究[D]. 陈颖. 中国矿业大学, 2014(02)
- [7]基于PSWF的多波段IR-UWB系统设计与性能分析研究[D]. 陈丽丽. 哈尔滨工程大学, 2014(03)
- [8]新一代短距离无线通信系统信号检测与接收技术研究[D]. 李斌. 北京邮电大学, 2013(01)
- [9]超宽带冲激无线电通信系统同步捕获技术研究[D]. 石巍. 西安电子科技大学, 2013(S2)
- [10]脉冲超宽带短距传输关键问题研究[D]. 宫蕴瑞. 上海交通大学, 2012(03)