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CS-DCSKUWB与窄带通信系统共存性研究
一、引言
无线通信技术快速发展，特别是随着物联网、5G技术的出现，无线通信技术已经成为人们工作和生活中不可缺少的一部分。然而，随着频谱资源的日益匮乏，传统的突发式数字通信系统不再适用于当前和未来的无线通信应用。为此，超宽带（Ultra-Wideband,UWB）技术逐渐成为突出的解决方案。一方面，它可以达到较高的数据速率、短的通信延时和精确的定位，另一方面，它与传统的窄带通信系统共存，提高了频谱资源的利用效率。本文主要研究CS-DCSKUWB与窄带通信系统共存的问题，对该问题做一定探讨和分析。
二、UWB技术的基本原理
超宽带技术采用非常窄的脉冲在大带宽上传输信息。它的优势在于它可以使用整个可用频谱，但只占用了很短的时间。这种方式可以让UWB系统具有极高的数据传输速率、短的传输时间和对位置精准度要求高的通信应用。
UWB技术的最大特点是它的频谱宽度非常大，或者说，它的载波周期非常短。频谱宽度指的是信号能占用的频段宽度，而载波周期指的是一个完整的频率周期。在UWB系统中，这个周期非常短，甚至可能小于信号本身的时间，即载波周期小于或等于所传输信号的时间。这种情况下，信号的波形被认为是脉冲形式的，且脉冲带宽通常在数百兆赫范围内。由于信号的波形是脉冲形式的，其比传统的调制方式更加灵活，因此UWB技术被认为是高速无线通信的重要解决方案。
三、CS-DCSKUWB技术的基本原理
CS-DCSK（CompressedSensing-DifferentialChaosShiftKeying）组合了压缩感知技术（CompressedSensing）和混沌扰动键控技术（DifferentialChaosShiftKeying）。其中压缩感知技术是一种基于稀疏表示的信号处理技术，它可以将信号压缩并在接收端重新构建原始信号。混沌扰动键控技术使用混沌信号作为调制信号。相比传统的数字调制技术，CS-DCSK技术具有以下优势：
1.在保证特定误码率（BER）时，能够使用较少的基带数据传输信息。
2.可以在较长的传输距离内实现可靠传输。
3.压缩感知技术可以将信号在接收端进行重建，使得该技术更加抗噪声，并且可以在低频带宽下实现高速传输。
4.混沌扰动调制技术在交织之前的不同数据单元中引入了冗余序列，从而提高了系统的抗多径效果。
四、CS-DCSKUWB与窄带通信系统共存的问题
CS-DCSKUWB技术具有一定的抗干扰能力，但在实际应用中，可能会遇到与窄带通信系统共存的问题。窄带通信系统为了减少干扰，在信道上采用了滤波技术，会将UWB信号的大部分频谱滤除。因此，CS-DCSKUWB技术在与窄带通信系统共存时会受到一定的影响。
1.受到带宽限制
对于窄带通信系统来说，由于滤波技术的存在，会在通信频段内产生带宽限制，这会导致UWB信号的特点受到干扰，使得UWB技术产生误差。
2.受到传播信道影响
无线信号在传播过程中会受到多径效应、衰减和干扰等不利环境影响，这些影响可导致UWB信号在接收端出现降噪、漏检和误码现象。
3.受到频谱资源影响
由于频谱资源有限，UWB与其他无线通信技术必须共享频谱资源，这使得频谱资源的利用效率降低，影响到系统性能。
五、窄带通信系统的干扰对UWB系统的影响
1.干扰峰值下降
窄带通信系统使用窄带信号可以在放大时降低其峰值，从而降低UWB系统的干扰峰值。
2.误码率（BER）性能下降
当UWB信号在低干扰频段时，BER表现可以与无干扰条件相匹配，但是在高干扰区域时，窄带通信系统会将UWB信号载波中的信息过滤掉，这可能导致UWB信号在接收端出现误码。
3.由于窄带通信系统的发射功率等原因，窄带信号可能会干扰UWB信号，从而导致UWB信号的信噪比下降。
六、共存方案
为了解决UWB与窄带通信系统共存的问题，需要采取一些常用的方案。
1.UWB系统与窄带通信系统的时隙分配。
时隙分配是指对无线信道进行分时复用，在时间上将窄带和UWB通信进行分离，从而使它们在同一频段实现频谱资源共享，提高频谱资源利用率和传输效率。
2.采用合适的传输功率控制技术。
通过控制窄带信号的发射功率大小，以减少对UWB信号的干扰程度，从而改善UWB信号的收发性能。
3.使用自适应滤波器技术。
自适应滤波器可以根据传输过程中的干扰情况动态地调整滤波器参数，从而有效降低干扰，提高UWB信号的接收性能。
七、结论
UWB技术是一种高速无线通信的解决方案，在实际的通信系统中，它可以与窄带通信系统共存，并提高频谱资源的利用效率。然而，UWB与窄带通信系统共存对系统性能产生了一定的影响，需要采取相应的措施来解决。通过时隙分配、传输功率控制和使用自适应滤波器技术等方案可以改善共存问题。未来，UWB技术将有望在更多的领域得到应用，例如无线传