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超寬帶認知無(wú)線(xiàn)電的關(guān)鍵技術(shù)介紹
作者：
時(shí)間：2012-08-02
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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常規的UWB基帶脈沖，如矩形脈沖、高斯脈沖，具有很大的支流分量，工程應用價(jià)值不大。而高斯單周期脈沖雖然沒(méi)有支流分量，但仍需經(jīng)歷一個(gè)復雜的參數調整過(guò)程才能滿(mǎn)足FCC的頻譜要求。為此，一些新型的適配脈沖產(chǎn)生技術(shù)應運而生。
2.1 基于PSWF的正交脈沖
文獻、、等探討了能滿(mǎn)足共存要求和干擾避免要求的優(yōu)化波形設計，提出了軟頻譜適配SSA-UWB方案。為實(shí)現該方案，文獻 探討了一種利用回轉橢球波函數(Prolate Spheroidal Wave Functions, PSWF)涉及脈沖波的方法，這些基于PSWF的脈沖就將作為適配波形中的核心小波序列。
將3.1GHz～10.6GHz頻段內的任意一個(gè)子頻帶看作是一個(gè)濾波器，對其輸入一個(gè)核心函數后，可以獲得一系列脈沖波。這些脈沖波可以更進(jìn)一步地進(jìn)行組合從而形成一個(gè)適應多頻帶系統的復雜波形?；赑SWF的正交脈沖波形構成了所提出的軟頻譜適配SSA的基礎，并且特別適合用于脈沖波形調制以及多用戶(hù)接入環(huán)境。
基于PSWF的脈沖波形可以應用于M進(jìn)制脈沖波形調制(M-ary PSM)中，其基本思想是利用波形的正交性來(lái)組合波形，然后采用組合后的波形進(jìn)行數據傳輸，這樣在提高傳輸速率的同時(shí)降低了所需波形的數量。在這里把包括內鍵控和外鍵控的軟頻譜鍵控(Soft-Spectrum Keying, SSK)策略應用到基于PSWF的M-ary PSM中，或者應用到采用時(shí)跳-頻跳序列(Time-Frequency-Hopping Sequence, TFHS)的多接入系統中。在內鍵控中采用二相調制，比如BPSK和QPSK；具有正交特性的脈沖波形調制則應用于外鍵控中。脈沖重復間隔(PRI)是可變的，以適應不同的速率要求、不同的信道條件和干擾環(huán)境。
2.2 適配脈沖整形技術(shù)
正如上文所述，為了能滿(mǎn)足頻譜共享和避免干擾的要求，超寬帶認知無(wú)線(xiàn)電的波形應能適應任何頻譜要求。然而目前要實(shí)現一個(gè)完全“任意的”優(yōu)化 UWB波形還是相當困難的。原因在于數字信號處理技術(shù)的限制：目前的模/數、數/模轉換器沒(méi)有足夠快的運算速度來(lái)實(shí)現一個(gè)真正的認知無(wú)線(xiàn)電系統。因此，探討實(shí)現適配波形的一些基本問(wèn)題，對 于超寬帶認知無(wú)線(xiàn)電的發(fā)展具有探索性的意義。
文獻中論述了在實(shí)現適配波形時(shí)數字量化的影響（如圖2所示），進(jìn)而探討了數/模轉換器實(shí)現這樣的超寬帶認知波形需要的比特/抽樣數量?？梢钥闯?，4比特/抽樣的分辨率已經(jīng)足夠保持波形的諸如凹槽寬度和凹槽深度等頻譜特征。而且在抽樣頻率在18GHz的時(shí)候，適配波形依然保持了其頻譜特性，盡管此時(shí)凹槽的深度變得稍淺，但仍可接受(＞20dB)。
考慮到目前的高速數字信號處理技術(shù)，可以認為上述CR-UWB適配波形完全可以由18GHz抽樣頻率的低比特分辨率(4 比特/抽樣)數/模轉換器實(shí)現。
本文引用地址：
http://dyxdggzs.com/article/154228.htm
圖2 適配脈沖波形及其頻譜特性
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