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超宽带接收机多路径优化算法的研究

作　者: 刘青青
导　师: 高宏峰
学　校: 河南科技大学
专　业: 模式识别与智能系统
关键词: 超宽带离散粒子群多径选择多步最小均方误差多径合并
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 35次
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内容摘要

超宽带(UWB)作为一种功耗低,传输速率高的新型通信方式,受到了科研人员的广泛关注。UWB主要应用于室内通信,室内障碍物较多,使得信号以多径形式到达接收端。多路径信号能量分散且数量多,实际系统中无法全部接收。采用合适的路径选择算法选出部分路径信号,并以适当的算法进行合并判决,这是提高超宽带系统性能的热点研究问题。本文首先介绍了超宽带信号的产生方式及信道,建立了超宽带通信系统模型。针对通过UWB信道的多径信号,本文采用了一种基于离散粒子群的多路径选择算法(DPSO-MSa),选取出最优的部分路径信号使得系统的信干噪比达到最大。然后与传统算法、各次优算法、遗传算法等进行了比较。结果表明,DPSO-MSa在信干噪比,收敛速度,寻优效果等方面都有显著提高。在选出多径信号后,采取合适的权重因子进行多径合并。在UWB通信系统中,传统最小均方误差(MMSE)算法收敛效果优异,可取得良好的接收效果,但要求矩阵求逆,复杂度太高。为了降低系统计算复杂度,本文采用一种改进的MMSE算法,即多步MMSE来选取权重系数。最后与最大比合并,等增益合并及传统MMSE进行比较。实验结果表明,多步MMSE算法在大幅度降低系统复杂度的基础上,减小了系统的误码率,且抗多用户干扰性能更加优越。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章绪论  7-16
  1.1 超宽带的发展现状  7-10
  1.2 超宽带系统的国内外研究现状  10-15
  1.3 本课题的研究意义  15
  1.4 本文研究内容及结构安排  15-16
第2章超宽带系统模型  16-30
  2.1 超宽带无线电信号  16-17
  2.2 超宽带无线电信号的产生  17-21
    2.2.1 跳时UWB信号的产生  17-19
    2.2.2 直接序列UWB信号的产生  19-21
  2.3 超宽带信道  21-28
    2.3.1 总多径增益  22-23
    2.3.2 UWB信道模型  23-28
  2.4 超宽带RAKE接收机  28-29
  2.5 本章小结  29-30
第3章超宽带多路径粒子群选择算法  30-44
  3.1 UWB接收机接收信号  30-31
  3.2 UWB多径信号选择问题  31-32
  3.3 常用的路径选择算法  32-34
  3.4 离散粒子群算法  34-37
    3.4.1 连续粒子群算法  34
    3.4.2 连续粒子群算法步骤  34-36
    3.4.3 离散粒子群算法  36-37
  3.5 离散粒子群多路径选择算法  37-39
  3.6 仿真结果及分析  39-43
  3.7 本章小结  43-44
第4章超宽带多步MMSE路径合并算法  44-55
  4.1 合并权重的选择问题  44-46
  4.2 传统的合并算法  46-49
  4.3 多步MMSE  49-51
  4.4 仿真结果及分析  51-54
    4.4.1 仿真结果  51-52
    4.4.2 复杂度分析  52-54
  4.5 本章小结  54-55
第5章总结与展望  55-57
  5.1 工作总结  55-56
  5.2 研究展望  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间的研究成果  62

超宽带接收机多路径优化算法的研究

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