新的非相干uwb系统平均性能的理论计算方法.pdf

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31,tRoomofCommunication,InstituteofChinaSystemEngineeringCoqraiiomseijingUWBYIGlihualWANG1杨志华跻，张钦宇跤罘，刘宁宁拍送2Lm‘“邮栈种方案。接收QinyulANGwideband)低成本等优点在中低速通信，如传感器网络、目标1度的接收机设计是超宽带技术得以广泛应用和发展的关键问题。目前，针对超宽带接收机的研究主Raket21干方式的reference)[31通信学报摘要：针对诺老耈非相干接收机的平均误码率计算问题，基于簇生点过程模型给出了一种新的求解方法。该方法通过推导接收窗口内信噪比的均值和方差的闭合表达式，分别以高斯分布和对数正态分UWB与真实分布之间的数字特征，对数正态分布近似效果的合理性好于高斯分布近似。对比基于蚉2制方式的平均误码率指标，实验结果表明对数正态分布近似效果的有效性要好于高斯分布近似。关键词：802153aTN911A1000-436X(2010)02-0067-09channelUWBnon-coherentABEPclustered收稿日期：——；修回日期．．N(60702034)3l220lO2(1I25180013100039)琙．—琙畉Staff,Sbenzh518001aIa．瑃ItemThe；．騧餴鑙2Shenzhen，AbstractA802153achannelInsig甌approximationInapproximationwordsIEEEpIOCASS、，．No2510085China
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只一∑码率2收机的条件误码率三r,xEbcq(tfl)+lO)(2)机通过对超宽带信号多径能量的相干分集接收，性2路花费、复杂的信道估计技术以及对同步性能的高敏感性等问题导致接收机的复杂度难以承受；方式的接收机采用发送参考信号的方式，有效地避免了信道估计带来的系统复杂度，但是由于采用相关积分，对接收机的同步性能仍然比较敏感，接收机需要具有精确的延时单元，导致成本上升，同时，由于需要参考信号作为模板，浪费了发射信号的能量。方式的接收机，不需要模板和信道估计而直接提取接收信号能量，大大减少了接收机复杂度，同17J现最简单、成本较低，对于某些应用具有较高参考价值，为脉冲超宽带技术的推广带来了方便。平均误码率是评价超宽带接收机在无线衰落8Rake的性能进行的分析，但数学计算复杂，其中对接收机合并的多径数量假定为确定量，这在随机信道中是不准确的。目前针对超宽带能量检测接收机的此项性能指标少有深入研究，主要是由于超宽带密集多径信道复杂的特性，大量多径以簇的形式在接收端随机到达，接收机需要在一定时间窗口内收集多径能量实现解调，导致在平均误码率计算时处理的随机变量较多且关系复杂，大多数研究均采用抡娣治觥以引，理论计算方面研究较少。本文针对此问题，基于随机点过程模型对超宽带802153al()机窗口内信噪比蛘咝诺滥芰吭鲆的概率密度的有效逼近模型，从而能够推导出超宽带接收机在密集多径衰落信道下的平均误码率。23节针对上述问题，拟合出信道能量增益概率密度以45衡量衰落信道下接收机性能的重要评价标准141r(1)进行接收窗口内信噪(为确定的条件下Ｊ迪执似骄姆椒ㄓ种，一MonteCarlo即对每个样本下的条件误码率进行计算，然后做算术平均。这种方法具有较高的复杂度，且误差难于控制；(t)(1)第二种方法，首先来研究条件误码率的推导。超宽带非相干接收机前端一个比特信号模型可以表示为L硎镜赯条路径的接收波形，托和乃分别表示fn(D(AWGN)N02当接收信号为髦剖保脖硎镜趂个传输比特，等概率取值为，，此时玩为坏苯邮招藕盼狿调制时，硎镜趂个传输比特，等概率取值为{O1}PPM在低忱铮ǔＡ钔耸盿。接收信号经过带宽为曰的带通滤波器，以滤除带外噪声。不失一般性，假定每个调制符号中只包含一个脉冲，这很容易推广到多个脉冲的情况。并且假定信号的脉冲重复周期远大于信道的时延拓展，无须(ISI)1首先，信号经过带通滤波器、平方律检波器，然后进入区间积分器，联合形成对比特周期内接收信号的采样。调制方式的选择可以通过对积分后的OOKPPM通信学报第卷1
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Qf1‰隆!凰恳籰ME,No)=1019II耄痩其中，‰和铀。分别为髦品绞较潞蚉点数；工广，√磊，为高斯分布的概率分布函数，其中唬∑《表示接收机采鸍var(O)=(1+K272+KAFl2+r、、31010)2}一】五心极限定理将其近似为高斯分布。本文分别采用二调制方式选择模块为减法器。最后信号通过与判决r15Z2OOK／2集到信号的有效能量。PPM0条件误码率为对比髦坪蚉调制方式的条件误码率可知，二者之间尽管有所区别，但是比值是一个由比特2MEelNo量