浅析发射分集与接收分集技术
浅析发射分集与接收分集技术
1 概述
1.1 多天线信息论简介
近年来,多天线系统(也称为MIMO系统)引起了人们很大的研究兴趣,多天线系统原理如图1所示，它可以增加系统的容量,改进误比特率(BER).然而,获得这些增益的代价是硬件的复杂度提高,无线系统前端复杂度、体积和价格随着天线数目的增加而增加。使用天线选择技术，就可以在获得MIMO系统优势的同时降低成本。
图1 MIMO系统原理
有两种改进无线通信的方法：分集方法、复用方法。分集方法可以提高通信系统的鲁棒性，利用发送和接收天线之间的多条路径，改善系统的BER。在接收端，这种分集与RAKE接收提供的类似。分集也可以通过使用多根发射天线来得到，但是必须面对发送时带来的相互干扰。这一类主要是空时编码技术。
另外一类MIMO技术是空间复用，来自于这样一个事实：在一个具有丰富散射的环境中，接收机可以解析同时从多根天线发送的信号，因此，可以发送并行独立的数据流，使得总的系统容量随着min(
,
)线性增长，其中
和
是接收和发送天线的数目。
1.2 空时处理技术
空时处理始终是通信理论界的一个活跃领域。在早期研究中，学者们主要注重空间信号传播特性和信号处理，对空间处理的信息论本质探讨不多。上世纪九十年代中期，由于移动通信爆炸式发展，对于无线链路传输速率提出了越来越高的要求，传统的时频域信号设计很难满足这些需求。工业界的实际需求推动了理论界的深入探索。
在MIMO技术的发展，可以将空时编码的研究分为三大方向：空间复用、空间分集与空时预编码技术，如图2所示。
图2 MIMO技术的发展
1.3 空间分集研究
多天线分集接收是抗衰落的传统技术手段，但对于多天线发送分集，长久以来学术界并没有统一认识。1995年Telatarp[3]首先得到了高斯信道下多天线发送系统的信道容量和差错指数函数。他假定各个通道之间的衰落是相互独立的。几乎同时， Foschini和Gans在[4]得到了在准静态衰落信道条件下的截止信道容量(Outage Capacity)。此处的准静态是指信道衰落在一个长周期内保持不变，而周期之间的衰落相互独立，也称这种信道为块衰落信道(Block Fading)。
Foschini和Gans的工作，以及Telatar的工作是多天线信息论研究的开创
性文献。在这些著作中，他们指出，在一定条件下，采用多个天线发送、多个天线接收(MIMO)系统可以成倍提高系统容量，信道容量的增长与天线数目成线性关系
1.4 空时块编码 (STBC)
本文我们主要介绍一类高性能的空时编码方法——空时块编码( STBC: Space Time Block Code)。
STBC编码最先是由Alamouti[1]在1998年引入的，采用了简单的两天线发分集编码的方式。这种STBC编码最大的优势在于，采用简单的最大似然译码准则，可以获得完全的天线增益。 Tarokh[5]进一步将2天线STBC编码推广到多天线形式，提出了通用的正交设计准则。
2 MIMO原理及方案
2.1 经典最大比接收合成 (MRRC)方案
图3 典型 2分支MRRC基带工作原理图
如图3所示，在给定的时间，一个信号
被从发射机发送出去。包括发射链、空中链路、和接收链影响的信道可被塑造为由幅度响应和相位响应构成的一个复数相乘失真(畸变)。发射天线和接收天线0间的信道由
表示，发射天线和接收天线1间的信道由
表示，即
(1)
在两个接收机中添加上噪声和干扰。最终接收到的基带信号为:
(2)
式中
和
表示复值噪声和干扰。
假定
和
为高斯分布，在接收机，对于这些接收信号的最大似然判决规则是选择
，当且仅当
,
(3)
式中
是信号x和y间的欧式距离的平方值，表示为
(4)
2分支MRRC的接收机合成方案是
(5)
展开式(3)并使用式(4)和式(5)，我们得到
选择
，当且仅当
,
(6)
或者等效为选择
，当且仅当
，
(7)
对于PSK信号(同等能量星座)
，
(8)
式中
是信号能量。因此，对于PSK信号，在式(7)中的判决规则或许被简化为选择
，当且仅当
，
(9)
接着，最大比合成器构建出信号
，如图1所示，最大似然检测器产生
,它是
的一个最大似然估计值。
2.2 空时块编码 (STBC)
STBC编码最先是由Alamouti引入的，理论模型如下图2.2：
图2.2 Alamouti空时块编码器结构
单接收机双分支发射分集方案：
图4 单接收机、双分支发射分集方案的基带原理图
如上图所示，该方案使用2个发射天线和1个接收天线。该方案可由下述3项功能定义：
（1）在发射机端的信息符号编码和发射序列；
（2）在接收机端的合成方案；
（3）最大似然检测定判决规则。
2.2.1 编码和发射序列
在一个给定的符号周期中，两个信号同时从两个天线上被发射出去。从天线0上发射的信号记作
，从天线1上发射的信号记作
。在下一个符号周期天线0发射信号
天线1发射信号
这里的?表示复数共轭操作。这个序列如表1所列。
表1中，在空间和时间进行编码(空间-时间编码)。然而，此编码也可在空间和频率上进行。取代两个相邻符号周期，使用两个相邻载波(空间-频率编码)。
表１用于双分支发射分集方案的编码和发射序列
在时刻t，对于发射天线0信道可由一个复数乘积失真(畸变)
表示；对于发射天线1信道可由一个复数乘积失真(畸变)
表示。假定跨越连续两个符号的衰落保持不变，我们能够写出
(10)
式中T是符号持续时间。接着，接收到的信号能够表示为：
(11)
式中
和
是在时刻t和t+T接收到的信号，
和
是复值随机变量，代表接收到的噪声和干扰。
2.2.2 合成方案
图4所示的合成器构造了下述两个合成的信号，它们被送到最大似然检测器：
（12）
需要注意的是这个合成方案不同于式(5)中MRRC的合成方案。将式(10)和式(11)带入式(12)
我们得到
（13）
2.2.3 最大似然判决规则
这些合成的信号接着被送到最大似然检测器，在那里，对于信号
和
，使用在式(7)或式(9)中给出的判决规则(针对PSK信号)。
最终在式(13)中的合成信号等同于从式(5)双分支MRRC方案的合成信号。唯一的差别是噪声部分的相位旋转，它不会降低有效SNR。因此，新单接收机双分支发射分集方案的分集阶数等同于双分支MRRC的分集阶数。
B、M个接收机双分支发射分集
或许存在需要较高的分集阶数，同时远端单元允许配置多个接收天线的应用场景。在此情况下，采用2个发射天线、M个接收天线，提供2M数量的分集阶数是可能的。例如，我们详细讨论2个发射天线、2个接收天线的情况。一般来说，对M个接收天线的归纳是不重要的。
图5 使用２个接收机的新双分支分集方案
表２发射天线和接收天线间信道定义
表３对２个接收天线中的接收信号的标识
图5为采用2个发射天线和2个接收天线的新方案的基带原理。此配置中信息符号的编码和发射序列等同于单接收机情况，如表1所列。表2定义了发射天线和接收天线间的信道，表3定义了在2个接收天线中已接收信号的表示方法。
这里
(14)
，
，
和
是代表接收机热噪声和干扰的复值随机变量。图3中的合成器建立了下述两个被发送到最大似然检测器的信号：
(15)
带入适当的方程，可得到
（16）
这些合成信号接着被送到最大似然检测器，对于信号
该判决器使用式(17)给出的判决标准(或者对于PSK信号使用式(18))。
选择
，当且仅当
(17)
选择
，当且仅当
,
（18）
类似，对于
，使用此判决规则选择信号
，当且仅当
(19)
或者，对于PSK信号，选择
，当且仅当
,
(20)
在式(16)中的合成信号等同于4分支MRRC的合成信号(4分支MRRC本文没有介绍)。因此，采用2接收机的新双分支发射分集的分集阶数等于4分支MRRC方案的分集阶数。
值得注意的是，来自2接收天线的合成信号是来自每一个接收天线合成信号的简单相加，即，此合成方案等同于单接收天线情况。我们或许可因此得出结论：
使用2个发射和M个接收天线，我们能够为每个接收天线使用合成器，接着简单相加来自所有接收天线的合成信号，从而获得与2M分支MRRC同样的分集阶数。换句话讲，在发射机使用2根天线，本方案可翻倍采用单发射天线、多接收天线系统的分集阶数。
一个有趣的配置或许是在链路的每一端使用2个天线，用一个发射机和接收机链连接到每一个天线，以便在链路两边获得4阶分集阶数。
3 matlab仿真实现及结果分析
3,1 仿真程序见附件中的final_project19.m文件。
3.2 仿真结果
3.3 结果分析
结果表明:发射分集与接收分集非常的类似。双分集的发射分集与接收分集性能是一样的。
从图中我们可以看到1x2 的系统比2x1系统有3dB的优势，这是因为对发射功率做了限制，而没有对接收功率进行限制。如果都限制的话，效果是一样的。
由于仿真个数有限，对于2x2系统最后的几个信噪比的误码率值并没有给出。
4 结论
一个新型发射分集方案已经提出。使用2个发射天线、1个接收天线的新方案提供与采用1个发射天线/2个接收天线的MRRC相同的分集阶数。该方案可进一步演变成2个发射天线、M个接收天线方案，以便提供2M阶分集。新方案的明显应用是提供无线系统中远端单元的分集改善，用在基站使用2个发射天线取代在所
有远端单元中使用2个接收天线。该方案不需要任何从接收机到发射机的反馈，并且它的计算复杂性类似MRRC。当与MRRC比较时，如果总辐射功率保持不变，因为来自两个天线的不同符号的同时发射，此发射分集方案有3dB劣势。另外，如果总辐射功率加倍，那么它的性能等同于MRRC。此外，假定辐射功率相同，与MRRC需要1个全功率放大器相比，此方案仅需要两个1/2功率放大器，这对于系统实现或许是个优点。当使用导频插入和提取时，为了实现信道估计，新方案也需要两倍数目的导频符号。
参考文献
[1] S. M. Alamouti. A simple transmit diversity technique for wireless communications. IEEE Journal on selected areas in communications, 1998, 16(8): 1451-1458
[2] Branka Vucetic, Jinhong Yuan. Space-Time Coding. Chichester, England: Wiley, 2003
[3] I. E. Telatar. Capacity of Multi-Antenna Gaussian Channels[J]. Technical report, AT&T Bell Laboratories Internal Technical Memorandum, June 1995
[4] G. J. Foschini, M. J. Gans. On limits of wireless communications in a fading environment when using multiple antennas. Wireless Personal Communications, 1998(6):311-335.
[5] V. Tarokh, H. Jafarkhani, and A. R. Calderbank, “Space-time block codes from orthogonal designs,” IEEE Trans. Inform. Theory Vol. 45, No. 5, pp. 1456-1467, July 1999.
声发射技术在土木工程中的应用
声发射技术在正交异性钢桥面板疲劳损伤监测中的应用展望
目录 声发射技术在正交异性钢桥面板疲劳损伤监测中的应用展望 (3) 1.声发射技术及其原理 (3) 2.声发射信号的特点 (4) 2.1Kaiser效应 (4) 2.2金属破坏过程中的声发射 (4) 3.声发射在土木工程中的应用 (6) 3.1声发射在岩土领域的应用 (6) 3.2声发射在结构领域的应用 (7) 3.3声发射在桥梁结构中的应用 (7) 4.桥梁结构高周疲劳理论 (8) 5.声发射在桥梁结构疲劳监测中的应用 (9) 6.现有研究的不足及展望 (12)
声发射技术在正交异性钢桥面板疲劳 损伤监测中的应用展望 1.声发射技术及其原理 声发射技术（Acoustic Emission Technique）作为一门检测技术起步于20 世纪50 年代的德国，开始应用于材料研究最早在工程材料方面对声发射进行研究的当属1941年的Obert 和1942年的Hodgson,他们不仅提出了声发射检测的基本思想,而且研究了发现破裂点的定位技术,并想据此确定岩石中的最大应力区[1]。在60 年代开始应用于无损检测领域。我国则于70 年代开始应用声发射技术。声发射检测技术已广泛应用于石油化工工业、电力工业、材料及力学方面的研究、汽车工业、民用工程、航空航天、金属加工、焊接质量检测与监控等领域[2-3]。 固体物质在外界条件(机械载荷、温度变化等)作用下,其内部将产生局部应力集中现象。由于应力集中区的高能状态是不稳定的,它必将向稳定的低能状态过渡,在这一过渡过程中,应变能将以弹性波的方式快速释放,即声发射现象。各种材料的声发射范围很宽,从次声频、声频到超声频,所以声发射有时也称为应力波发射(Stress wave emission)。在地质上有时称为微震(Microseismic)。声发射是一种非常普遍的物理现象,大多数金属材料和几乎所有的岩石在塑性变形和断裂时都有声发射发生。在外部条件作用下，材料或零部件的缺陷或潜在缺陷 图 1 声发射监测原理 改变状态而自动发出瞬态弹性波的现象亦称为声发射。由于这种声发射弹性波能反映出材料的一些性质，故采用检测声发射信号的方法，可以判断材料或设备的某种状态。运用仪器检测、记录、分析声发射信号，并利用声发射信号诊断发射源状态的技术称为声发射检测技术。声发射检测技术是一种动态无损检测方法，它可以对检测对象进行实时监测，且检测灵敏度
超宽带技术的应用与发展解析
超宽带技术的应用与发展 一、引言 随着计算机通信技术的不断发展，无线传输技术得到了广泛的应用，而超带宽（UWB）技术作为一种新型短距离高速无线通信技术正占据主导地位，超带宽技术又被称为脉冲无线发射技术，是指占用带宽大于中心频率的1/4或带宽大于1.5GHz的无线发射方案，超带宽技术在2002年以前主要应用于雷达和遥感等军事领域，UWB技术不需载波，能直接调制脉冲信号，产生带宽高达几兆赫兹的窄脉冲波形，其带宽远远大于目前任何商业无线通信技术所占用的带宽，UWB信号的宽频带、低功率谱密度的特性，决定了UWB无线传输技术具有以下优势：易于与现有的窄带系统（如全球定位系统（GPS）、蜂窝通信系统、地面电视等）公用频段，大大提高了频谱利用率。易于实现多用户的短距离高速数据通信；目前，UWB技术在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面的应用正在不断发展。 二超宽带技术的特点应用 1、超宽带技术解决了困扰无线技术多年的有关传播方面的问题，如发射信号功率谱密度低、低截获大问题，具有对信道衰落不敏感的问题，又具有能力、系统复杂程度低、能提供厘米级的定位精度等优点；它在无线局域网、城域网和个人局域网的应用中，可提供低功耗、超带宽及相对简捷的通信技术，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入，可实现ＰＣ与移动设备、消费电子等信息终端的小范围智能化互联，从而组建个人化的办公或家用信息化网络。超带宽（ＵＷＢ）无线通信技术以它高速率、高性能、低成本、低功耗等特点成为最具有竞争力的ＷＰＡＮ实现技术，并已成功应用于多个方面。 ２、超宽带技术特点 （１）体积小、成本低、系统结构实现简单、 ＵＷＢ不使用载波，直接发射脉冲序列，不需要传统收发器所需要的上、下变频，从而不需要功用放大器与混频器，因此ＵＷＢ设备集成更为简化。脉冲发射机和接收机前端可集成在一个芯片上，再加上时间基和一个微控制器，就可构成一部超宽带通信设备。 （２）传输速率高数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化是通信发展的主要趋势。为确保提供高质量的多媒体业务的无线网络，其信息速率不能低于５０Ｍｂｉｔ／ｓ。在用商品中，一般要求ＵＷＢ信号的传输范围为１０ｍ以内，
声发射技术及其应用
声发射技术及其在检测中的应用 学号:姓名: 摘要：介绍了声发射检测技术原理及其发展历程和现状，综述声发射信号处理的困难、降噪方法、信号分析方法、源定位和在检测中的应用。 关键词：声发射技术；信号处理；源定位；安全评定 1声发射技术发展 现代声发射技术的开始上世纪50年代初Kaiser在德国所作的研究工作为标志。声发射技术在20世纪70年代初引入我国，希望利用声发射进行断裂力学难点裂纹的开裂点预报和测量研究。20世纪80年代初，国内开始尝试将声发射技术用于压力容器检验等工程，但是由于当时声发射仪器性能和信号处理方面的限制，以及缺乏对声发射源性质和声发射信号传输特性等理论知识，声发射技术陷入低谷。20世纪80年代中期，从美国PAC公司引进声发射仪器，使我国声发射技术的研究、应用和仪器技术水平不断提高。20世纪90年代至今，随着声发射仪研制国产化程度不断提高，声发射技术在我国的研究和应用呈快速发展的趋势。2声发射信号处理分析技术 2．1声发射信号及信号处理的困难：从时域形态上，一般将声发射信号分 为两种基本类型：突发型和连续型。突发型信号，指在时域上可分离的波形。如断续的裂纹扩展。当声发射频度高达时域上不可分离的程度时，就以连续型信号显示出来，如流体泄漏信号。突发信号参数包括：波击计数、振铃计数、幅度、能量计数、上升时间、持续时间和时差等；连续信号参数包括：振铡寸数、平均信号电平和有效值电压。图2常用信号特征参数的定义： 声发射信号处理分析是实现声发射源定性识别、定位判断和定量评价。AE 信号处理面临的最大难题，首先是AE源的多样性、信号本身的突发性和不确定
性。不同的AE源机制，可以产生完全不同的AE信号。其次，AE信号传输途径的影响。AE传感器所获得的信号至少是声源、传输介质、耦合介质和换能器响应等因素的综合结果。声发射信号在材料或结构中经多次反射、衰减以及波形转换后，其波形将发生很大畸变。声源发出的声波可以经多种路径到达传感器，因此，所探测到的声信号波形是不同路径到达传感器声波的叠加，使信号趋于复杂。此外，由于传感器本身的“振铃”效应，从而导致输出信号更加复杂。AE信号处理技术面临的另外两大困难是AE信号的微弱性和干扰噪声的多样性。声发射是以被动检测的方式用于动态监测，噪声干扰十分严重，外部干扰噪声可能远远大于AE信号。AE检测干扰噪声主要有：环境噪声、机械噪声和电子仪器干扰噪声等。这些噪声的主要时域特征是随机地分布在整个采样时间范围内，不仅影响信号采集速率，而且造成采集的数据非常庞大难以有效处理，很难保证AE监测的实时性。 2．2克服干扰噪声的常用方法： 在AE检测中，克服干扰噪声十分重要，也是AE信号的处理方法。常用的降噪的方法如下： (1)选择适当的工作频率。 (2)利用差动传感器。 (3)设置阈值或降低测试灵敏度。同时去除低于阈值的AE信号和噪声信号。 (4)在声源处阻止噪声发生。设备适当接地或屏蔽，噪声源和传感器问引入屏蔽或衰减介质。 (5)时间闸门。为抑制来自电源开关的噪声，测试电路仅在产生有用AE信号时才工作。 (6)负载控制闸门。采用电子闸门电路，仅在负荷接近最大值时才记录AE 数据，排除其他期间噪声干扰。 2．3 AE信号处理技术 2．3．1 AE信号参数分析：早期的声发射仪不具备对信号进行瞬态波形捕捉和实时处理的能力，因此信号分析中用得较多的是参数分析方法。尽管每个声发射参数都能提供与声发射源特征的相关信息，但声发射参数只是对声发射信号波形某个特征的描述，用其表征整个声发射源的特征具有局限性。参数分析方法
超宽带技术概述
超宽带（UWB）技术 一、UWB技术简介 UWB(Ultra Wide Band)是一种短距离的无线通信方式。其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百Mbit/s以上。UWB不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。美国联邦通讯委员会(FCC)规定，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。 超宽带传输技术和传统的窄带、宽带传输技术的区别主要有如下两方面：一个是传输带宽，另一个是是否采用载波方式。从传输带宽看，按照FCC的定义：信号带宽大于1.5G或者信号带宽与中心频率之比大于25％的为超宽带。超宽带传输技术直接使用基带传输。其传输方式是直接发送脉冲无线电信号，每秒可以发送数1O亿个脉冲。然而，这些脉冲的频域非常宽，可覆盖数Hz～数GHz。由于UWB发射的载波功率比较小，频率范围很广，所以，UWB对传统的无线电波影响相当小。UWB的技术特点显示出其具有传统窄带和宽带技术不可比拟的优势。 二、UWB技术的发展历程 现代意义上的超宽带UWB 数据传输技术，又称脉冲无线电( IR ， Impulse Radio) 技术，出现于1960年，当时主要研究受时域脉冲响应控制的微波网络的瞬态动作。通过Harmuth、Ross和Robbins等先行公司的研究， UWB 技术在70 年代获得了重要的发展，其中多数集中在雷达系统应用中，包括探地雷达系统。到80 年代后期，该技术开始被称为"无载波"无线电，或脉冲无线电。美国国防部在1989 年首次使用了"超带宽"这一术语。为了研究UWB在民用领域使用的可行性，自1998 年起，美国联邦通信委员会( FCC) 对超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意见，在有美国军方和航空界等众多不同意见的情况下，FCC 仍开放了UWB 技术在短距离无线通信领域的应用许可。这充分说明此项技术所具有的广阔应用前景和巨大的市场诱惑力。 2003年12月，在美国新墨西哥州的阿尔布克尔市举行的IEEE有关UWB标准的大讨论。那时关于UWB技术有两种相互竞争的标准，一方是以Intel与德州仪器为首支持的MBOA标准，一方是以摩托罗拉为首的DS-UWB标准，双方在这场讨论中各不相让，两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上，前者采用多频带方式，后者为单频带方式。这两个阵营均表示将单独推动各自的技术。虽然标准尘埃未定，但摩托罗拉已有了追随者，三星在国际消费电子展上展示了全球第一套可同时播放三个不同的HSDTV视频流的无线广播系统，就采用了摩托罗拉公司的Xtreme Spectrum芯片，该芯片组是摩托罗拉的第二代产品，已有样片提供，其数据传输速度最高可达114Mbps，而功耗不超过200mw。在另一阵营中，Intel 公司在其开发商论坛上展示了该公司第一个采用90nm技术工艺处理的UWB芯片；同时，该公司还首次展示多家公司联合支持的、采用UWB芯片的、应用范围超过10M的480Mbps无线USB技术。在5月中旬由IEEE802.15.3a工作组主持召开的标准大讨论会议上对这种技术进行投票选举UWB标准，MBOA获得60%的支持，DS-UWB获取40%的支持，两者都没有达到成为标准必须达到75%选票的要求。因
超宽带技术的发展
超宽带技术的发展 随着无线通信技术的发展，21世纪的世界将很快从网络时代进入无线互联时代。新兴的无线网络技术，例如WiFi、WiMax、ZigBee、Ad hoc、BlueT ooth和UltraWideBand(UWB)，在办公室、家庭、工厂、公园等大众生活的方方面面得到了广泛应用，基于无线网络的定位技术的应用更加具有广阔的发展前景。根据投资银行Rutberg 公司、无线数据研究集团和国际数据公司等的预测，网络新技术将在未来的3年内达到几百亿甚至上千亿美元的营业收入，而无线定位技术的应用将在其中占有至少上百亿美元的份额。 除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外，人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合，实现无缝的、精确的定位。现有的网络技术还不能完全满足这个要求，而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出，成为未来无线定位技术的热点。 UWB的定位优势 无线定位技术和方案很多，常用的定位技术包括红外线、超声波、射频信号等，但都不适合室内定位。红外线只适合短距离传播，而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，在精确定位上有局限性；超声波受多径效应和非视距传播影响很大，不能用于室内环境；而射频信号普遍用在室外定位系统中，应用于室内定位存在局限。 GPS是目前应用最为广泛的室外定位技术，它是20世纪70年代初美国出于军事目的开发的卫星导航定位系统，主要利用几颗卫星的测量数据计算移动用户位置，即经度、纬度和高度。一般用于车辆导航和手持设备。在此基础上，还出现了增强型GPS，辅助GPS 等技术，它们可以广泛用于航空、航海和野外定位等领域。利用GPS进行定位的优势是卫
声发射技术发展概述
声发射技术发展概述 声发射技术发展概述 ? ?声发射和微震动都是自然界中随时发生的自然现象，尽管无法考证人们何时首次听到声发射，但逐如折断树技、岩石破碎和折断骨头等的断裂过程无疑是人们最早听到的声发射信号。可以十分肯定地推断“锡呜”是人们首次观察到的金属中的声发射现象，因为纯锡在塑性形变期间机械栾晶产生可听得到的声发射，而铜和锡的冶炼可追朔到公元前3700年。 现代的声发射技术的开始以Kaiser五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。Kaiser同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。 五十年代末，美国人Schofield和Tatro经大量研究发现金属塑性形变的声发射主要由大量位错的运动所引起[5], 而且还得到一个重要的结论, 即声发射主要是体积效应而不是表面效应。Tatro进行了导致声发射现象的物理机制方面的研究工作, 首次提出声发射可以作为研究工程材料行为疑难问题的工具, 并预言声发射在无损检测方面具有独特的潜在优势。 六十年代初，Green等人首先开始了声发射技术在无损检测领域方面的应用, Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器方面的研究。在整个六十年代, 美国和日本开始广泛地进行声发射的研究工作, 人们除开展声发射现象的基础研究外, 还将这一技术应用于材料工程和无损检测领域。美国于1967
超宽带通信技术原理与应用
目录 目录 (1) 摘要 (3) Abstract (4) 第1章概述 (6) 1.1总述 (6) 1.2 UWB基本原理 (6) 1.2.1脉冲信号 (6) 1.2.2UWB 调制技术 (7) 1.3UWB技术特点 (8) 1.4UWB发射机和接收机组成框图 (9) 1.4.1UWB发射机组成框图 (9) 1.4.2UWB接收机组成框图 (10) 1.5UWB 技术的应用前景 (11) 1.6结束语 (11) 第2章MATLAB软件工具介绍 (13) 2.1MATLAB语言的概述 (13) 2.2MATLAB的历史 (13) 2.3MATLAB语言的特点 (14) 2.4MATLAB仿真 (15) 第3章超宽带无线的调制技术 (17) 3.1PPM-TH-UWB 调制方式 (17) 3.1.1跳时超宽带信号的产生 (17) 3.1.2PPM-TH-UWB的发射链路 (20) 3.1.3PPM-TH-UWB 仿真结果及其分析 (20) 3.2PAM-DS-UWB调制方式 (22) 3.2.1直接序列超宽带信号的产生 (22) 3.2.2PAM-DS-UWB发射链路 (24) 3.2.3 PAM-DS-UWB仿真结果及其分析 (25) 3.3 OFDM调制技术 (27) 3.3.1概述 (27)
3.3.2 多频段OFDM-UWB信号产生 (28) 3.4.3 OFDM仿真结果及其分析 (28) 3.4总结 (32) 第4章性能分析及应用前景 (33) 4.1 脉位调制(PPM)和脉幅调(PAM) (33) 4.2OFDM调制 (33) 4.3UWB的应用前景 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36)
声发射技术
西安工业大学 岩土工程测试技术读书报告 （读书报告、研究报告） 考核科目：岩土工程测试技术 学生所在院(系) ：研究生院建筑工程学院题目：岩土工程测试技术 姓名：李珅熠 学号：1507210358
一、声发射技术 研究表明，承受荷载的固体往往有热发射现象、表面电子发射现象和声发射现象。从能量的转换角度来看，当固体受到荷载以后，就如同一个能量转换器，将应变能转换成热能、电能、声能发射出去。这些能量是固体因受外力而引发的固有现象，因此，这些能量的特征和量值的大小就自然代表着固体材料内的某些属性。 当结构或者材料受外力荷载或内力作用产生变形、断裂、材料内部缺陷，或潜在缺陷在外部条件作用下改变状态时，以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。 声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20 Hz～20K Hz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。 二、声发射技术基本原理 材料的声发射源主要有：材料塑形变形和位错运动；裂
纹的形成与扩展。声发射的发生要具备以下两个条件：第一，材料要受外载作用；第二，材料内部结构或缺陷要发生变化。 对于材料的微观形变和开裂以及裂纹的发生和发展，就可以利用声发射来提供它们的动态信息。声发射源往往是材料灾难性破坏的发源地，由于声发射现象一般在材料破坏之前就会出现，因此，只要及时捕捉这些声发射信息，根据其特征及其发射强度，不仅可以推知声发射源目前的状态，还可以知道它形成的历史，并预报其发展的趋势。声发射信号是分析声发射性质和状态的基本依据，通常用压电传感器在试件表面接受并记录这些信号，输入仪器进行各种分析和处理。处理和分析声发射信号的特性参数有计数与计数率、能量和能量率，以及频谱和波形、多信号时差等。 声发射检测常用仪器由信号接收（传感器）、信号处理（包括前置放大器、主放大器、滤波器及各种处理方法相适应的仪器）和信号显示（各种参数显示装置）三部分组成。声发射信号是极其微弱的信号，不同类型的声发射源所发射的信号频率和幅度相差很大，而且声发射信号是上升时间短、重复速率很高的脉冲。实验表明，各种材料声发射的频率范围很宽，从次声频、声频到超声频，频率可达50MHz，而且声发射测试时常常有各种机械的、液体的和电气的噪声，其频率特性和其他特性与声发射信号十分相似。因此，一般要求声发射检测仪器应具有以下特性：第一，具有高响
声发射检测技术的发展
声发射检测技术的发展 摘要：本文介绍了声发射检测技术及国内外声发射技术的发展历程和现状，阐述了声发射检测技术的标准的制定、仪器的研发、检测人员及主要研究和应用领域的现状，提出了我国目前急需解决的问题和发展趋势。 关键词：声发射、标准、发展 Abstract:this paper introduces the acoustic emission testing technology at home and abroad and the development course and the present situation of acoustic emission. Expounds the acoustic emission testing technology standards, instruments, the examination personnel and the present research and application fields. Propose our country urgent problems at present and its development trend. Keywords:acoustic emission,standards,development. 一、世界声发射技术的发展历程和现状 材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE)，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来，用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术。 现代声发射技术的开始以Kaiser 二十世纪五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。 二十世纪五十年代末和六十年代，美国和日本许多工作者在实验室中作了大量工作，研究了各种材料声发射源的物理机制，并初步应用于工程材料的无损检测领域。Dunegan 首次将声发射技术应用于压力容器的检测。美国于1967 年成立了声发射工作组，日本于1969 年成立了声发射协会。二十世纪七十年代初, Dunegan 等人开展了现代声发射仪器的研制，他们把仪器测试频率提高到 100KHz-1MHz 的范围内, 这是声发射实验技术的重大进展, 现代声发射仪器的研制成功为声发射技术从实验室走向在生产现场用于监视大型构件的结构完整性创造了条件。 随着现代声发射仪器的出现，整个七十年代和八十年代初人们从声发射源机制、波的传播到声发射信号分析方面开展了广泛和系统的深入研究工作。在生产现场也得到了广泛的应用，尤其在化工容器、核容器和焊接过程的控制方面取得了成功。 二、中国声发射技术发展历程 声发射技术于二十世纪七十年代初开始引入我国。八十年代初期人们开始尝试采用声发射技术进行压力容器的检验等工程应用，由于技术水平的限制发展比较缓慢。八十年代中期劳动部锅炉压力容器检测研究中心率先从美国PAC 公司引进当时世界上最先进的采用Z80 微处理计算机技术制造的SPARTAN 源定位声发射检测与信号处理分析系统, 并在全国一些石化和煤气公司开展了大量球形储罐和卧罐等压力容器的检测，取得了成功的应用实例。随后，冶金部武汉安全
关于超宽带技术调研
关于超宽带技术调研
目录 一、前言 (1) 二、国内外发展现状 (4) 三、超宽带技术发展趋势 (7) 四、总结 (8) 参考文献 (11)
一、前言 1.1 超宽带无线通信技术 超宽带(UWB)技术为拥挤的无线电频谱带来了新的应用理念,其创新的使用模式和用有线链接无法实现的产品特性正在吸引着全球的目光。这种短距离的传输技术具有耗电量低、安全性高、高速传输、不易产生干扰、低成本的芯片结构等优点,更重要的是他可以帮助家庭和办公室中的各种信息设备摆脱有线的束缚而实现互联互通。目前,许多国家正在致力于超宽带技术的研究开发,尽管还没有成熟产品进入市场消费阶段,但将推动超宽带与大部分消费电子、移动设备和个人电脑的连接嵌入。UWB技术在1994年以前主要限于军方使用,限制了UWB的软件和硬件开发。由于UWB使用许多专用频段,美国联邦通信委员会(FCC)直到2001年才正式开放UWB技术的广泛研究,此后全球对UWB的研究进入高速探讨阶段。 随着互联网、多媒体和无线通信的快速发展，人们对高速率、高质量无线业务的需求日益迫切，然而，可用的频谱资源却日渐匮乏。这激发了人们对各种新技术的不断探索，其中超宽带（Ultra Wideband，UWB）为解决这一问题提供了崭新途径。超宽带技术适合于密集多径环境下的高速率、低功耗、短距离无线接入场合，可作为无线个域网（Wireless Personal Area Network，WPAN）、无线传感器网（Wireless Sensor Network，WSN等网络的物理层技术，具有广阔的应用领域和市场前景。 超宽带技术的历史可追溯到1895 年意大利科学家马可尼采用火花隙脉冲信号实现的无线通信，这被认为是超宽带技术的萌芽，之后，随着窄带载波无线通信的兴起，使无载波的超宽带技术陷入了较长时间的沉寂。直到20 世纪60 年代，Ross 等人论证了超宽带在雷达和通信方面应用的可行性，才出现了现代意义上的超宽带技术。 超宽带技术的理论体系则建立于20 世纪80 年代，最初受到了美国国防部高级研究计划局（DefenseAdvanced Research ProjectsAgency, DARPA）的高度关注，当时该技术被称为基带、无载波、或冲激无线电（Impulse Radio，IR），直到1989年美国国防部将其命名为超宽带，并将它应用于雷达、无线通信、成像和高精度定位系统。1993 年，Scholtz 等人提出了跳时多址脉冲无线电概念，引起了学术界的广泛关注，奠定了将IR 作为无线通信载体实现多址通信的理论基础。为了促进超宽带技术的发展，2002 年4 月，美国联邦通信委员会（FederalCommunications Commission，FCC）通过了超宽带无线设备在严格功率辐射限制下的商用规范，并重新对超宽带进行了定义。自此，超宽带技术的研究和应用进入了快速发展期，许多国家政府都大力支持该项技术，一些知名公司（如Intel、AT&T、TI、IBM 和摩托罗拉等）以及大学科研机构（如斯坦福大学、南加州大学等）都在该领域投入了大量的研究。
国外声发射技术
国外声发射技术的原理及应用（后带翻译） 8.1 Acoustic emission The acoustic emission(AE) testing method is a unique nondestructive testing(NDT) method where the material being inspected generates signals that warn of impending failure. Acoustic emission testing is based on the fact that solid materials emit sonic or ultrasonic acoustic emissions when they are mechanically or thermally stressed to the point where deformation or fracturing occurs. During plastic deformation, dislocations move through the material’s crystal lattice structure producing low-amplitude AE signals ,which can be measured only over short distances under laboratory conditions.【1】The AE test method detects, locates, identifies, and displays flaws data for the stressed object the moment the flaw is created. Therefore, flaws can not be retested by the AE method. In contrast, ultrasonic testing detects and characterizes flaws after they have been created. Almost all materials produce acoustic emissions when they stressed beyond their normal design ranges to final failure. It has been said that the first practical use of AE occurred in about 6500 BC as pottery makers listened to the cracking sounds made by clay pots that had been allowed to cool too quickly. By experience the potters learned that cracked pots were structurally defective and would fail prematurely. However, the father of modern AE testing was Josef Kaiser of Germany. In 1950, Kaiser published his Ph.D.thesis, which was the first comprehensive investigation of acoustic emissions. He made two important discoveries; the first was that material emits minute pulse of elastic energy when placed under stress. His second discovery stated that once a given load was applied and the acoustic emission from that noise had ceased, no further emission would occur until the previous stress level was exceeded, even if the load was removed and later reapplied. This so-called 〝Kaiser effect〞can be time dependent for materials with elastic aging. The principle is used in present-day AE proof testing of fiberglass and metallic pressure vessels. Cracking in structures such as aircraft wings, pipes, circuit boards, and industrial storage tanks generates acoustic emissions. They are also generated by deformation and crack propagation in pipes, pressure vessels, and weldments. Other sources of AE are nugget formation and overwelding in spot-welding operations, leaks in steam valves and traps, and bearing failure in pumps, motors, and compressors. 8.1.1 Theory and principles AE was originally conceived as an NDT method for locating flaws as they occurred in pressure vessels. Today AE encompasses a much wider scope and can be applied to all types of process monitoring as well as real-time flaw detection and structural integrity studies. Pressure, temperature, vacuum, mechanical tension, or
声发射技术在化工过程中的应用
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2011年第30卷第5期·918· 化工进 展 声发射技术在化工过程中的应用 任聪静，陈敏，曹翌佳，黄正梁，王靖岱，阳永荣 （浙江大学化学工程与生物工程学系化学工程国家重点实验室，浙江杭州 310027）摘要：在简要介绍声发射技术原理、测量手段与分析分析方法的基础上，系统回顾了被动声发射技术在化工过程中对于物理化学变化以及设备状态监控的广泛应用，对声发射技术在流程工业中各个单元操作以及设备监控等各个方面的应用进行了综述。总结表明，声发射技术适用于各种恶劣的工业环境，能够实时在线、准确地实现流程工业中关键过程参数的检测，具有广阔的工业应用前景；相比于传统的检测手段，声发射技术具有更为广阔的工业应用前景。 关键词：声发射；振动；无损；在线检测 中图分类号：TQ 021.1 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2011）05–0918–12 Application of passive acoustic emission measurement in chemical processes REN Congjing，CHEN Min，CAO Yijia，HUANG Zhengliang，WANG Jingdai，YANG Yongrong （State Key Laboratory of Chemical Engineering，Department of Chemical and Biochemical Engineering， Zhejiang University，Hangzhou 310027，Zhejiang，China） Abstract：The applications of acoustic emission（AE）technology in monitoring the state of equipment and the physico-chemical changes in chemical processes are reviewed in this paper，with a brief introduction of the principles of AE，hardware and analysis methods，Furthermore，detail cases in different unit operations and equipment monitoring are presented. AE technology has a broader prospect for industrial application than other detection methods. Key words：acoustic emission（AE）；vibration；non-invasive；on-line detection 工业过程运行时，体系内产生的大量声音信号和振动信号蕴含了丰富的与过程物理化学状态有关的信息。有别于主动式的声波检测技术，本文所述的声发射（acoustic emission，AE）技术是一种被动式的声波检测技术，它通过聆听工业过程中各种物理和化学过程所产生的声音和振动信号来获取系统的运行信息。作为一种非侵入式的检测技术，被动声发射技术适用于各种恶劣的工业环境，能够实时在线、准确地实现过程关键参数的检测，具有广阔的工业应用前景。然而，声发射技术的难点在于如何从繁杂的信号中提取有用信息进行分析，实现对被测对象的准确度量。因此，全面细致地掌握声发射技术的测量原理、分析方法及其具体应用，不仅具有科学意义，也极具挑战性。 近年来，声发射技术在各个领域尤其是化学工程中的应用有了很大的发展，同时，相关研究方兴未艾，在研究的广度和深度上都有长足的进步[1]。本文作者在介绍声发射技术的检测原理、流程、设备和分析方法的基础上，归纳总结了声发射技术在流化、搅拌、干燥、结晶、化学反应、设备监控等化工过程中的研究应用进展和现状，并对其优势和不足进行了细致的讨论。 收稿日期：2010-09-03；修改稿日期：2010-10-29。 基金项目：国家自然科学基金（21076180）及中央高校基本科研业务费专项资金（2009QNA4028）项目。 第一作者：任聪静（1983—），女，博士。联系人：王靖岱。E-mail wangjd@https://www.360docs.net/doc/451089872.html,。
声发射技术在球罐检验检测中的应用
声发射技术在球罐检验检测中的应用 摘要：介绍了声发射检测的原理，总结了声发射技术在球罐检测中应用时的要点，声发射检测的步骤及注意事项，以及声发射数据的分析方法。 关键词：声发射球罐检测评价方法 一、声发射检测技术的原理 声发射技术，是一种动态非破坏检测技术，涉及声发射源、波的传播、声电 转换、信号处理、数据显示与纪录、解释与评定等基本概念，基本原理如下图所 示 声发射检测技术原理图 广义而言，声发射是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象，材料在应力作用下的变形与裂纹扩展，是结构失效的重要机制。这种直接与变形 和断裂机制有关的弹性波源，通常称为典型声发射源;流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧、磁畴壁运转等与变形和断裂机制无直接关系的另一类源，称为其它或二次声 发射源；声发射波的频率范围很宽，从次声频、声频直到超声频，可包括数Hz 到数MHz；声发射源发出的弹性波，经介质传播到达被检体表面，引起表面的机 械振动,灵敏的声发射传感器将表面的瞬态位移转换成电信号声发射信号在经放大、处理后，其波形和特性参数被纪录与显示；最后经数据的分析与解释，评定出声 发射源的特性。 二、声发射检测在球罐检测中的应用现状 球罐定期检验是确保球罐安全运行的重要途径之一，目前声发射技术在球罐 定检中应用较为成功，经声发射检测后，一般采取无损检测的方法对可疑声发射 源进行复检，用以确定声发射的性质，从而判断球罐的安全状况。 三、球罐声发射检测的步骤 球罐声发射检验的步骤一般包括资料审查、现场勘察、检测方案的制定、声 发射探头的安装、声发射仪器的调试、加载试验过程中的声发射监测和信号采集、声发射数据的分析和声发射源的分类及报告的编制等过程。 3.1资料审查 3.1.1资料审查应包括下列内容：产品合格证、质量证明书、竣工图；运行记录，开停车记录，有关运行参数，介质成份，载荷变化情况，以及运行中出现的 异常情况等资料；检验资料、历次检验报告和记录；有关修理和改造的文件。 3.1.2通过资料审查了解球罐的结构、几何尺寸、材料、设计压力、日常操作 压力、加载史、存在缺陷的情况等，为制订检验方案做好准备。 3.2现场勘察 检测开始前，应进行现场勘察，具体进行如下方面的工作： (1) 观察球罐表面具体情况和周围环境条件，确定传感器的布置阵列，参考如下： (2) 找出所有可能出现的噪声源，如电磁干扰、振动、摩擦和流体流动等，应 对这些噪声源设法予以排除； (3) 确定加压方式、最高试验压力和各个保压台阶等加压程序； (4) 建立声发射检测人员和加载人员的联络方式。 3.3检验方案的制定
声发射检测技术的研究现状及发展方向
声发射检测技术的研究现状及发展方向 【摘要】声发射检测技术具有常规检测技术不可替代的优势，特别是在在役压力容器检验检测方面，不停产情况下实时监控压力容器的运行状况，及作出剩余寿命的预测，本文介绍了生发射技术的发展过程及研究现状，对推广应用声发射技术有重要意义。 【关键词】油气管线;缺陷;石油储罐;声发射 1.前言 石油储罐的建设促进了我国经济的快速发展，但同时也带来潜在的危险。储存介质具有高温、高压、高腐蚀性等特征，罐壁、罐底容易发生腐蚀、疲劳或由于潜在缺陷扩展破裂等损伤，当腐蚀达到一定程度，会造成泄漏和爆炸等严重事故，造成人民的生命财产的巨大损失，严重污染环境，破坏生态平衡妨碍国民经济的可持续发展。在役石油储罐的定期检测是保证其安全运行的必要措施，许多事故隐患可以通过对在役石油储罐的定期检测来发现和消除。我胜利油田现有石油储罐从几百立方到数万立方的大型储罐大约共有几千台，为了保证人民的生命财产安全，及保护环境的必要性，对这些储罐定期检测尤为重要。现行的检测方法是停止使用并清罐后，用无损检测设备进行罐底检测，可以避免一些腐蚀引起的泄漏事故，但检测周期长、费用高。对于一些大罐，全部操作过程可能要超过30天。有些大罐本来没有缺陷，进行上面的一系列操作后，严重影响了生产的正常运行，造成了很大的资金浪费。 2.国内外声发射检测技术研究现状及发展趋势 声发射AE（Acoustic Emission）是指材料内部局部区域在外界（应力或温度）的影响下，伴随能量快速释放而产生的瞬态弹性波现象，声发射作为一种检测技术起步于20世纪50年代的德国，20世纪60年代，该技术在美国原子能和宇航技术中迅速兴起，并首次应用于玻璃钢固体发动机壳体检测;20世纪70年代，在日本、欧洲及我国相继得到发展，但因当时的技术和经验所限，仅获得有限的应用;20世纪80年代，开始获得较为正确的评价，引起许多发达国家的重视，在理论研究、实验研究和工业应用方面做了大量的工作，取得了相当的进展。声发射检验技术的基本原理是利用耦合在材料表面上的压电陶瓷探头将材料内声发射源产生的弹性波转变为电信号，然后用电子设备将电信号进行放大和处理，使之特性化，并予以显示和记录，从而获得材料内声发射源的特性参数，通过分析检验过程中声发射仪器所得的各种参数，即可知道材料内部的缺陷情况。如果用多通道声发射检测系统，还可以确定声发射源即缺陷的具体部位。 20世纪70年代初，Dunegan等人开展了现代声发射仪器的研制，他们把试验频率提高到100kHz～1MHz，这是声发射试验技术的重大进展，现代声发射仪器的研制成功，为声发射技术从试验室的材料研究阶段走向在生产现场监视大型构件的结构完整性应用创造了条件。随着现代声发射仪器的出现，20世纪70年
超宽带 技术
首先什么是超宽带？ 我们对信号基于其相对带宽的划分： 相对带宽的定义：Bf=BW/fc(中心频率)*100%=fh-fl/fh+fl/2 窄带Bf<1%宽带1
下面介绍一下UWB的相关概念。 超宽带系统不使用载波，采用低占空因子的、短持续期、脉冲来发射和接收信息。占空因子的定义就是脉冲出现的时间和总的传输时间之比！。 低占空因子保证了超宽带通信非常低的平均功率。也就决定了，短时超宽带脉冲具有非常宽的带宽和非常低的发射功率。这直接转化为手持设备较长的电池寿命！ 4页 下面我们看一个超宽带脉冲的例子！ 第一幅图显示了实用的单周期高斯脉冲的时域波形和频域特性，脉冲周期为0.5ns图中脉冲的中心频率在f=1/T=2GHz。 第二幅图是实际通信中使用的周期性重复的单脉冲的时域和频域特性。我们从频谱图中看到，很多强烈的能量尖峰，这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散化。这些尖峰将会对传统无线电设备和信号构成干扰，而且这种十分规则的脉冲序列也没有携带什么有用信息。由于尖峰的产生源于脉冲的周期性，所以改变时域的周期性可以减低这种尖峰，也就是对采用脉冲位置调制PPM。 5页 从超宽带的发展历史可以看到，它曾将作为军事的秘密应用。那它到底有哪些独特之处？下面我们就关注一下这种技术相对其他通信系