一种结构简单UWB接收机的设计与实现.docx

一种结构简单UWB接收机的设计与实现.docx一种结构简单 UW B 接收机的设计与实现
前言当前，超宽带 （ UWB 解调方法可概括为下边三种：一种是结构一个和接收信 号差不
多的模板信号，而后采纳有关方式；此外一种就是采纳积分检波的方式 解调出 UWB 信PN 码的
捕捉周期后，仍不可以同步控制选通脉冲移位，重复第一步操作，进行脉冲积分
信号的搜
索，直到获取同步。因为经过天线接收下来的
UWB 言号是一个宽度为
几十到一百多 ns 的多径信号的叠加，此中，信号的大多数能量集中在连续的几
十个 ns
之内，所以把选通脉冲的脉冲宽度设定为几十个
ns ,目的就是获取其 信号的能量。
性能剖析
与波形有关方式对比，同步捕捉简单实现。在采纳相同的搜寻算 法中，假定接收到的信号周期为 1ns ，假如采纳波形有关的方式搜寻移位的时 间为周期的 1/4 ，即 ，那么采纳取其包络的移位相同设定为积分信号的 1/4 ，假定包络的积分时间为
80ns ，则其步长移位时间为 20ns 。在同步追踪方 面，采纳波形有关的方式需要时钟同步
一定精准到几十 ps ，可是采纳同步包络
检波的方式只需精准到几个 ns 就能够了，硬件更简单实现。
采纳时域滤波的方法提升了信号的信噪比。本文所使用的是极窄 脉冲信
号，是一种瞬时发射脉冲信号的通讯方式，能够采纳 开关方式在时域上 障蔽噪声和外来
信号扰乱的方法。在选通脉冲没有到来时，积分信号接地，阻 止外面的扰乱信号和噪声进
入后边的裁决电路。只有入选通脉冲到来时，外面 的噪声及扰乱信号才能够和 言号
的积分信号进入裁决电路。假如不考虑系 统自己的噪声影响，往常状态下信噪比是
Eb/No, 此中 Eb 为信号的能量， N0 为噪声的能量。当加上 电子开关时，信噪比将变为
EbTf/NoTon ,此中 Tf 为脉 冲周期， Ton 为电子开关的开启时间。 UWB 言号的特色是，在
低速率时 Tf/Ton 值比较大，对 UWB 勺接收敏捷度有很大提升。同时能够将使用不同伪随
机码的 其余 uwB 言号障蔽，实现多址通讯。自然，不行防止的是电子开关对整个接收 系
统的影响，比方选通脉冲对 uw 积分信号的影响，假如扰乱太大，会影响后 级的裁决输
出。
电路仿真
系统仿真的电路如图 2 所示，简单起见，只仿真了前级伪码输出电 路。仿
真时采纳码速率为 2MHZ 勺‘ 1010 ’信号， UW 信号经过一个电感的耦合 变为极性相反
的两路信号，经过检波 二极管检波进入后边的积分电路，入选通 脉冲与接收的 UWB 言号
同步时，选通脉冲控制电子开关在信号到来时开启，信 号积分后进入后边的低通放大电
路，而后经过迟滞比较器输出伪码信号。当没 有 UWB 言号时导通到地，使输入到低通滤
波器的信号为零，阻挡外面信号和噪 声积分后进入后边的放大比较电路。实质上，大多数
的信号能量集中在 80n s~100ns 之间，所以把电子开关的导通时间定为 80ns 。在系统仿
真中，