超宽带脉冲信号的一种频域采样和接收方法.doc

·· 电子测量与仪器学报 2009年
第7期 超宽带脉冲信号的一种频域采样和接收方法 ··
第23卷第7期 电子测量与仪器学报 Vol.23No.7
2009年7月 JOURNALOFELECTRONICMEASUREMENTANDINSTRUMENT ··

本文于2008年4月收到。
*基金项目:本项目为国家自然科学基金(编号:60496313)资助项目。
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MACROBUTTONMTEditEquationSection2EquationChapter1Section1SEQMTEqn\r\h\*MERGEFORMATSEQMTSec\r1\h\*MERGEFORMATSEQMTChap\r1\h\*MERGEFORMAT超宽带脉冲信号的一种频域采样和接收方法*
杨峰蒋祥顺胡剑浩李少谦
(电子科技大学通信抗干扰技术国家重点实验室,成都610054)
摘要:对纳秒级的超宽带脉冲信号进行采样需要设计采样速率高达数十GHz,且必须具有较低功耗的超高速模数变换器,提出了一种频域模数变换的方法,使超宽带脉冲信号通过一个频域滤波器组,并采用一组低速模数变换器在频域对脉冲信号并行采样,大大地降低了接收机对前端模数变换器采样速率的要求。并给出了频域同步、频域信道估计和频域解调的设计算法,计算机仿真结果证明了在能够大大降低采样速率的情况下,频域采样超宽带脉冲通信接收机具有和传统时域高速采样接收机相近的误码率性能。
关键词:超宽带;频域采样;模数变换器;滤波器组
中图分类号:TN92文献标识码:A国家标准学科分类代码:510.5015
Frequencydomainsamplingandreceivingmethodforultla-widebandpulsesignal
YangFengJiangXiangshunHuJianhaoLiShaoqian
(NationalKeyLab.ofComm.,UniversityofElectronicSci.&Tech.ofChina,Chengdu610054,China)
Abstract:ThemostchallengeablejobinthedesignofdigitalUWBreceiveristhedesignofanultra-highspeedADCintheorderoftensofgigahertzwithlowpowerconsumption.Inthispaper,afrequencydomainparallelsamplingmethodisproposed,whichcangreatlyreducetheADCsamplingspeed.ThefrequencydomainADCsarecomposedofanalogfilterbanksfollowedbylowerspeedADCs.Theanalogfilterbankscanbeimplementedusingsimplebi-quadfilters.Therefore,thedigitalUWBreceivercanbeeasilyimplementedinCMOStechnologyoflowcomplexity.Frequencydomainsynchronization,channelestimationanddemodulationalgorithmsarealsoprovided.Thesimulationresultsshowthatundermuchlowersamplingspeed,thefrequencydomainUWBreceivercanachieveBERperformancecomparablewithconventionalhighsamplingspeeddigitalUWBreceiver.
Keywords:UWB,frequencydomainsampling,A/Dconversion,filterbanks

1引言
超宽带(UWB)无线通信技术是与常规无线通信技术(包括窄带通信,常规扩频通信和OFDM技术)相比具有显著差异的新兴无线通信技术[1-2],美国联邦通信委员会(FCC)规定,凡是绝对带宽大于500MHz或者相对带宽大于20%的无线通信系统都称为UWB通信系统。超宽带冲激无线电(ImpulseRadio)通信系统通过发送纳秒级的高斯单脉冲信号传送信息[3-4],具有很多与生俱来的特点,比如说能够提供较高的时间分辨率以实现精确定位,具有较好的穿透物体的能力,可以提高无线通信系统容量,以及易