消除窄带干扰的UWB正交成形脉冲序列设计

（： 其． ２ （ ＜／ ） ’
Ｈ（） 以利 用 Ｆ Ｃ的规定 来 限制 频谱 范 围 ： ｆ 可 Ｃ
（ １ ） （ ２ ）
附 ： 其ｆ ， （ ＜＜ 他 ．
收 稿 日期 ：０７—０ —１ ２０ ９ １
基金项 目： 国家 自然科 学基金 资助项 目（０７ ０８ ６３ １１） ６２ １ １；０ ３００
则经过衰减后可 以将脉冲信号的频谱限制在 Ｆ Ｃ Ｃ 规定 的范 围内 ］其中 为衰减因子 ． ， 设脉冲采样点数为
Ｎ， （ ） 则 ４ 式对应 的离 散 时域卷 积形式 为
Ｎ／ ２。Leabharlann ｌ ＝ 一Ｎ／ ＇ ｔ ｔ ２
三
［ ］ ［ —ｍ ＝ ［］ ｍ ｈｎ ］ ｎ
功 率不 超过 一 １３ｄ ・ ／ ｚ ４ ． Ｂ ｍ ＭＨ ．
Ｕ 信号主要为基带窄脉冲形式 ， ＷＢ 利用宽度在纳秒 、 亚纳秒级的基带窄脉冲序列进行通信 ． 窄脉冲可
以采 用 多种不 同 的波形 ， 高斯 波形 、 余 弦波 形 式 等 ． 是 基 带 窄 脉 冲 中包 含 较 多 的低 频 分量 ， 此在 如 升 但 因 Ｆ Ｃ关 于 Ｕ Ｃ ＷＢ通 信 功率谱 的规 定 下 ， 谱利 用率 不 高 ， 可 以通 过 脉 冲波 形优 化 设 计加 以改善 ］传统 频 这 ． 的高斯 波形 、 升余 弦波 等形 式不 能保 证波 形之 间的正 交性 ， 而 在 接 收端 用户 问存 在 较大 的干 扰 ， 从 造成 误 码率 上 升 ， 响系 统性 能 ． 者基 于 Ｈ ｍｆｅ 阵 的特征 向量 方法 ， 计 了相互 正交 的 Ｕ 影 笔 ｅｉ 矩 ｔ 设 ＷＢ脉 冲序列 ， 以 可 从 根本 上消 除用户 问 干扰 ． 文献 ［０给 出 了用于 多带 系 统 Ｕ １］ ＷＢ成 形 脉 冲 的设 计 范 例 ， 是不 能保 证在 整 但 个Ｕ ＷＢ频段 范 围 内有 较高 的频 谱利 用率 ， 且没 有产 生正 交脉 冲序 列 ． 并 笔者 在文 献 ［ ，０ 的基 础上 ， 于 ８１］ 基 Ｇａ ｃｍｄ过 程设 计 了与 ＩＥ ８２ １ａＷＬ Ｎ设备 等频 谱共 存 ， 且 能 消除 同频 干 扰 的 Ｕ ｒ Ｓｈ ｉｔ ｍ Ｅ Ｅ ０ ．ｌ Ａ 并 ＷＢ波形 ， 真 仿 结果 证 明了算法 的有效性 ． 根据要 求 的频谱 形 状 ， 用 这种成 形 脉 冲序 列 ， 利 不必 降低 Ｕ ＷＢ发 射 功率就 可 以 避免 与其 它 系统 的同频 干扰 ．
摘
要 ： 出了产生 Ｕ 提 ＷＢ正交成形脉冲序 列且 能消除 窄带 同频 干扰 的新方 法 ． 真结果表 明： 仿 该方 法产生 的 Ｕ ＷＢ瞬
时成 形脉 冲的功率谱 密度分布符合 Ｆ Ｃ频谱规 定的要 求 ， Ｃ 具有很 高的频谱利 用率 ， 既可 以降低 用户 间干扰 ， 又解决 了 Ｕ ＷＢ
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第２ ８卷
第６ 期
吉首大学学报（ 自然科学版）
Ｊｕ ｌｏ ＪｈｕＵ ｉ ｒｔ Ｎ ｔ ａ Ｓｉ ｃ ｄｔｎ ｏｍａ ｆ ｉ ｏ ｎｖ ｓｙ（ ａ ｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ） ｓ ｅｉ ｕ ｅ ｉ
Ｖ０ ． ８ Ｎ ６ １ ２ ｏ． Ｎｏ ． 啷 ｖ２
２０ Ｏ７年 １ 月 １
文章编 号 ：０ ７ ９ ５ ２０ ）６—０ ６ —０ １０ —２ ８ （０７ ０ ０５ ５
消 除窄 带 干 扰 的 Ｕ ＷＢ正 交 成 形 脉 冲 序 列 设 计
张洪欣 ， 张金 玲
（ 京 邮 电 大 学 电 子 工 程 学 院 ， 京 １ ８６ 北 北 ０ ７） ０
１ Ｕ ＷＢ正 交成 形 脉 冲序 列 的 生 成
１ １ ＷＢ正 交成 形脉冲 序 列 ．Ｕ
在设计 Ｕ ＷＢ脉 冲波形 时 ， 求脉 冲频 谱 范 围在 Ｆ Ｃ规定 的 ３ １～ １ ． Ｈ 频 段 ， 且其 辐射 量在 满 要 Ｃ ． ０６Ｇ ｚ 并 足 Ｆ Ｃ频 谱 限制 的情况下 ， 可 能地使 得频 谱利 用 率最 大 ． 脉 冲信 号 （）经过 冲击 响应 为 ｈ ｔ ， Ｃ 尽 设 ｔ （）频率 响应 为 Ｈ（） ｆ 的系统后 频谱 尽 可能 大 的分布 在 Ｆ Ｃ 定 的频 谱 限制范 围内 ， 可 以获得 Ｕ 成 形脉 冲 ． Ｃ规 则 ＷＢ 设 脉 冲信 号 的脉冲 宽度 为 ， 则
作者简介 ： 张洪欣 （９９ ， ， １６ 一）男 山东人 ， 京邮电大学电子工程 学 院副教 授 ， 士 ， 北 博 主要 从事无线 通信 与环境 电磁学
研究 ．
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第２ ８卷
由此得到其冲击响应为
ｈｔ （ ）：２ｏｉ （ｒ ｕ）一２，ｉ ｃ ２ｒ ｔ ， ｆ ｓ ｃ ２ｒ ｔ ｎ ｆ ｆｓ （ｒ ｔ ｎ ｆ） 其 中 ： ＝ ３ １Ｇ ； ＝ １ ． Ｈ ． ｊ ５ ． Ｈｚ ０ ６Ｇ ｚ若 日（ （ ）＝ （ ， ／ （） ４ （） ３
与 窄 带 系统 同频 干扰 的 问题 ．
关键词 ： 超宽带（ ＷＢ 技术 ； Ｕ ） 成形脉冲 ； 率谱 密度（ Ｓ ） 同频 干扰 功 ＰＤ ；
中 图分 类 号 ：Ｎ １ ．； ４ １４ Ｔ ９４４ Ｏ ４ ． 文 献 标 识 码 ： Ａ
超 宽带 （ ｌａＷｉ Ｂｎ ， Ｕｔ ｄ ａｄ 简称 ｒ ｅ ） 术可 有 效 解 决 企 业 、 庭 、 共 场 所 等 高 速 ｉｔｎｔ 入 的需 求 技 家 公 ｎｅ ｅ接 ｒ 和越来越拥挤 的频率资源分配的矛盾 ， 被列为未来通信的十大技术之一＿ ５．ＷＢ １ ］Ｕ 信号的带宽应大于等于 － ５０ＭＨ ， ０ ｚ或其 相对 带宽 大 于 ０２ Ｆ Ｃ规定 其室 内实际使 用频 谱 范 围为 ３ １ ０ ６Ｇ ｚ有 效各 向同性 辐 射 ．．Ｃ ． ～１ ． Ｈ ，