基于譜估計與循環(huán)自相關(guān)的超寬帶同步算法研究.pdf

1、作為短距離無線通信的關(guān)鍵技術(shù)之一，特別是室內(nèi)通信領(lǐng)域，超寬帶(UWB)一直受到廣泛關(guān)注。這主要根植于超寬帶信號的獨特優(yōu)點：以低占空比的沖激脈沖避免符號間的干擾；以跳時碼(time hopping(TH) codes)區(qū)分用戶并獲得大用戶容量；傳輸速率高但發(fā)送功率低；被截獲概率低；穿透能力強；厘米級精確定位；以及與現(xiàn)有通信系統(tǒng)頻譜兼容等特點。但是，為了實現(xiàn)超寬帶通信，仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。其中，多徑環(huán)境下低復(fù)雜度、高精確度的同步算法表現(xiàn)得最

2、為突出。本論文對超寬帶同步技術(shù)進行了比較深入的研究，提出了三種基于譜估計的低復(fù)雜度同步算法，以及一種基于循環(huán)自相關(guān)的碼片級同步算法： ●根據(jù)數(shù)據(jù)矩陣的特點，提出了基于矩陣變換獲取旋轉(zhuǎn)不變子空間的同步方法。通過對構(gòu)造的數(shù)據(jù)矩陣進行線性變換，獲得信號子空間矩陣，再根據(jù)信號子空間旋轉(zhuǎn)不變的特點估計出所需的同步參數(shù)。由于以簡單的線性變換代替復(fù)雜的奇異值分解(SVD)獲取旋轉(zhuǎn)不變的信號子空間，此算法比同類算法的復(fù)雜度更低，而且精度更高。

3、 ●通過構(gòu)造合適的傳輸模型，提出了數(shù)據(jù)輔助的頻域同步算法。根據(jù)范德蒙矩陣的特點，同步參數(shù)與干擾參數(shù)被相互分離，并通過向量間的正交性將各參數(shù)估計出來。在算法的整個處理過程中，信道的相對徑時延與衰減系數(shù)被作為副產(chǎn)物估計出來。最重要的是該算法的計算量主要集中在簡單的向量加法與內(nèi)積上，使該算法比同類算法具有更低的復(fù)雜度。仿真與比較結(jié)果表明該算法具有良好的性能。 ●基于接收信號的一階統(tǒng)計特性，提出了低復(fù)雜度的盲同步算法。與上述有數(shù)據(jù)

4、輔助的同步算法類似，同步參數(shù)與干擾參數(shù)也根據(jù)范德蒙矩陣的特性被相互分離開，并通過向量間的正交性估計出來，信道參數(shù)也作為副產(chǎn)物被估計出來。當截取相同長度的信號進行參數(shù)估計時，該算法的計算復(fù)雜度與上述有數(shù)據(jù)輔助算法的計算復(fù)雜度相同，但是不會損失信號的傳輸效率。為了獲得更好的同步性能，只需增加向量加法的次數(shù)，但額外增加的加法次數(shù)給算法帶來的計算量是非常小的。仿真結(jié)果進一步表明該算法是一種適用超寬帶同步的有效算法。 ●利用擴展跳時(ST