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《基于高斯脈沖的超寬帶系統(tǒng)信道容量計(jì)算》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、基于高斯脈沖的超寬帶系統(tǒng)信道容量計(jì)算張磊,王紅星,蘇艷琴(海軍航空工程學(xué)院,山東煙臺(tái)264001)摘要:針對(duì)多進(jìn)制PPM調(diào)制UWB系統(tǒng)中的高斯系列脈沖,在多用戶和高斯信道的情況下,對(duì)系統(tǒng)的信道容量進(jìn)行了研究和分析,重點(diǎn)對(duì)符合FCC室內(nèi)外頻譜規(guī)定的兩種脈沖進(jìn)行了分析比較。仿真結(jié)果顯示,不同的高斯脈沖對(duì)系統(tǒng)的信道容量具有一定的影響。在此基礎(chǔ)上,給出了影響信道容量的主要因素。關(guān)鍵詞:UWB;高斯脈沖;信道容量;多用戶中圖分類號(hào):TN9145文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1003-3114(2008)05-34-3CapacityofUWBSystemBasedonVariou
2、sGaussianPulsesZHANGLei,WANGHongxing,SUYanqin(NavalAeronauticalEngineeringInstitute,YantaiShandong264001,China)Abstract:ThispaperstudiesthechannelcapacitywithrespecttoGaussianserialpulsesofMaryPPMUWBcommunicationsystemsunderstatusofmultipleaccessandadditivewhiteGaussiannoise(AWGN)channel,e
3、speciallymakescomparisonbetweenthetwokindsofGaussianpulsesconformingtotheFCCregulations.Thesimulationresultsdemonstratethatthecapacityisinfluencedbyvariouspulses.Thenthemainfactorofinfluenceisgiven.ThisconclusionishelpfulforthepulseanalysisandselectionforUWBsystems.Keywords:UWB;Gaussianpulse;c
4、hannelcapacity;multipleaccess(k)(k)(k)0引言A=Ep表示第k個(gè)用戶的幅度,Ep表示脈(k)沖能量,Tf表示每幀時(shí)間長度,cj表示第k個(gè)用戶[1]UWB系統(tǒng)常用的調(diào)制方式是脈沖位置調(diào)制(k)的跳時(shí)序列,Tc表示跳時(shí)序列的單位時(shí)移,dj表(PulsePositionModulation),通過改變脈沖的位置來(k)示第k個(gè)用戶的數(shù)據(jù)調(diào)制時(shí)移,dj!{1,2,?,區(qū)別不同的數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,通過跳時(shí)(TimeM},這里假設(shè)1=0,1<2
5、Rs=1/(NpTf),Np為表示干擾(MultipleAccessInterference)往往是影響系統(tǒng)誤一個(gè)符號(hào)的脈沖數(shù)。符號(hào)持續(xù)時(shí)間為Ts=NpTf,因碼率性能的最大因素。之前有一些文章對(duì)幾種基本[3,4]此,擴(kuò)展比定義為=Tf/Tp。脈沖波形下的信道容量問題進(jìn)行了研究。在本為了簡化,且不失一般性,這里假設(shè)每個(gè)符號(hào)只文中,針對(duì)不同高斯脈沖波形下、多進(jìn)制PPM調(diào)制用一個(gè)脈沖傳輸,即Np=1,因此Ts=Tf,每個(gè)符號(hào)的信道容量進(jìn)行了分析計(jì)算,重點(diǎn)分析了適合FCC的能量等于每個(gè)脈沖的能量,Es=Ep。規(guī)定的脈沖波形的信道容量計(jì)算結(jié)果,并與其他的對(duì)于所有的用戶來說,其接收信號(hào)為:
6、脈沖進(jìn)行了比較。Nu(k)(k)R(t)=S(t-)+n(t),(2)1UWB系統(tǒng)模型k=1(k)式中,為第k個(gè)用戶的時(shí)延,n(t)表示零均值高這里對(duì)一個(gè)多用戶的、跳時(shí)多進(jìn)制PPM系統(tǒng)模斯白噪聲,功率譜密度為N0/2。型進(jìn)行分析。Nu表示系統(tǒng)用戶數(shù),則第k個(gè)用戶的這里假設(shè)用戶k=1的信號(hào)是希望接收的信[3,4]發(fā)射信號(hào)形式為:號(hào)。單用戶的最佳接收機(jī)M進(jìn)制的脈沖相關(guān)接收k(k)(k)(k)機(jī),后面有一個(gè)判決器。這里假設(shè)用戶k=1的信S(t)=Ap(t-jTf-cjTc-dj),(1)j=-(1)號(hào)已經(jīng)很好的同步了,即已知,而且,在接收端,式中,p(t)表示UWB脈沖波形,脈沖寬
7、度為Tp,(1)跳時(shí)序列cj也是已知的。對(duì)于用戶k=1來說,M收稿日期:2008-01-04進(jìn)制的脈沖相關(guān)接收機(jī)包含M個(gè)濾波器,與其匹配作者簡介:張磊(1979-),男,博士研究生,主要研究方向:現(xiàn)代通信(1)技術(shù)等。的基本函數(shù)為!i(t)定義為:34RadioCommunicationsTechnologyVol34No52008(1)(1)!i(t)=p(t-i-),i=1,?,M。(3)這里,圖1和圖2給出了高斯1、2、5、7階導(dǎo)數(shù)函數(shù)在抽樣時(shí)間t=j
