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无线通信快速捕获算法及无线测距技术研究

作　者: 周先军
导　师: 胡修林
学　校: 华中科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 捕获算法直扩超宽带正交频分复用测距
分类号: TN925
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 1098次
引　用: 7次
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内容摘要

在3G 及beyond 3G 无线通信中,信号的捕获始终是一个关键问题,制约着无线通信的质量和效率。3G 通信使用直扩(直接序列扩频),这一通信方式具有强抗窄带干扰性能、隐蔽性良好、大容量多址接入等优越性能。直扩方式下的接收信号相位捕获问题,从扩频通信产生到现在,一直都被予以高度重视,处在不断的探索和性能改进中。对直扩,本论文提出了如下两种快速捕获算法: 1.通过分析辅助信号特性,以相位预估器的输出概率为基础,首先获得输入信号相位的一高概率调整区间,再运用滑动相关法对该区间进行捕获,从而形成一贝努利概型。2.以辅助信号与输入信号互相关结果的特征为基础,通过二分搜索,大幅缩小PN 码调整范围,形成一二叉树搜索模型。与传统滑动相关算法相比,这两种捕获算法在硬件复杂度折中下,都有效改善了对长码的捕获性能。作为个域网的一种信息高速传送方式,超宽带(UWB)凭借其优良性能,已经引起了世界范围科研领域和实业界的广泛关注,其快速捕获算法是超宽带关键技术之一,对经典的无载波超宽带,本论文提出如下四种快速捕获方案: 1.引入周期锯齿形脉冲作为辅助信号,将其与导频信号的相关,获得导频信号的时延估计,然后依据该估计值,延展形成一小探测区间,对此小区间运用比特反转法搜索发射对齐位置,从而实现超宽带信号的快速捕获,对这一方案与其它搜索算法进行了比较,显示性能有了较大改进。2.基于TH-PPM UWB 的多径和多址特性,提出一种基于协议的超宽带快速捕获算法,按照协议,预置有关参数,把复杂的捕获问题分解成两步,依次进行初始捕获和跳时捕获,从而保证超宽带系统信息有效传输。3.通过分析超宽带信号多径特征,提出一种基于数字滤波器的超宽带捕获算法,该方案依据探测概率Pd 和虚警概率Pf a选择合适的滤波器窗口宽度,依据跳时码设置

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-32
  1.1 研究背景  11-13
  1.2 研究目的及意义  13-14
  1.3 扩频通信的理论基础  14-17
  1.4 扩频通信系统概述  17-19
  1.5 超宽带的出现及其发展进程  19-23
  1.6 超宽带的定义、特点及实现形式  23-27
  1.7 超宽带的研究现状  27-32
2 直扩中的快速相干捕获算法  32-48
  2.1 直接序列扩频的捕获原理  32-34
  2.2 相干扩频快捕系统基础  34-37
  2.3 基于相位预估器的相干扩频快捕系统  37-41
  2.4 基于二分试探法的相干扩频快捕系统  41-48
3 无载波超宽带的捕获算法  48-73
  3.1 经典超宽带的特点  48-50
  3.2 信道模型  50-53
  3.3 基于辅助信号的UWB 定时快速捕获算法  53-59
  3.4 基于协议的TH-PPM UWB 快速捕获方案  59-63
  3.5 基于数字匹配滤波器的快速捕获算法  63-65
  3.6 基于有噪模板的快速捕获算法  65-69
  3.7 超宽带中的仿真技术研究  69-73
4 MB-OFDM 方案的捕获算法  73-89
  4.1 OFDM 基本原理  73-76
  4.2 基于前导的ZP-OFDM 时间同步算法  76-78
  4.3 候选标准:MB-OFDM 方案  78-83
  4.4 基于分层优化的MB-OFDM 传输方案  83-89
5 无线测距技术研究  89-105
  5.1 脉冲雷达高度计回波模型与测距技术  89-93
  5.2 星载雷达高度计OCOG 算法性能研究  93-97
  5.3 复杂区域平均高度测距算法  97-102
  5.4 一种MB-OFDM 测距方案  102-105
6 结论与展望  105-108
  6.1 论文总结  105-106
  6.2 研究展望  106-108
致谢  108-109
参考文献  109-121
附录1 攻读博士学位期间发表论文目录  121-122

无线通信快速捕获算法及无线测距技术研究

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