DS—UWBRAKE接收机多径合成性能分析-Read.PDF

维普资讯 第23卷第2期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vo1．23，No．2 2007年 3月 JournalofQiqiharUniversity March，2007 DS—UWBRAKE接收机多径合成性能分析 杨欣，姜瞍 (哈尔滨工程大学信息与通信工程学院。哈尔滨 150001) 摘要：首先介绍了DS--UWB系统的的发射与接收模型，然后分析了利用滑动相关法对信道进行估讣，并巾此给出 了不同RAKE接收机RAKE合成权系数选取方案。对接收机采用最大比(MRC)、最小均方误差(MMSE)及带均衡 器的 (MRC)合并系数选取的误码性能进行了仿真和对比。结果表明了带均衡器的MRC—RAKE只用较少的分支 就可以达到接收性能明显优于MMSE—RAKE的程度。尤其在信噪比比较大时。这种优势更加明显。 关键词：RAKE；DS--UWB；信号检测 中图分类号：TN911．23 文献标识码：A 文章编号：1007-984X(2007)02-oo45—04 近年来，超宽带 (UWB)通信在室内短距离高速无线通信领域受到广泛的关 “。然而超宽带信道是 典型的频率选择性信道，接收波形中包含大量纳秒级的不同时延的多径分量。由于DS—UWB通信系统采用 非常短的脉冲序列进行传输，具有很好的多径分辨能力，因此，采用 Rake接收技术来接收信号中存在的 大量可分辨路径分量，可以大大提高UWB系统接收性能，这也是DS—UWB系统一个非常有吸引力的原因。 RAKE接收机可以采用不同的方式对多径分量进行合并，主要有选择性分集(SD)、等增益合并(ECC)和 最大比合并(MRC)。其中MRC-RAKE是高斯白噪声信道下的最佳合并方式。然而实测表明。UWB系统在 室内非视距N(LOS)~道环境的时延扩展超过25ns，即接收信号必然存在ISI。在这种情况下采用MRC方式 的Rake接收机性能下降。一种更加有效的多径分集方案是最小均方误差MMSE—Rake接收机131MMSE—Rake 的计算复杂性较高，不易实现，而另一种带均衡器的MRC-Rake。它能够实现用较低的计算复杂性达到和 MMSE—Ralce相比拟的性能。 1 系统模型 发射脉冲 (r)可以表示为 ． w,(f)=∑ ，P，，(f— ) (1) r 其中 ，，(，)表示每个发射单脉冲波形的归一化能量， ，是扩频码序列的第f个元素， 是切普宽度，假设 (，)包含Ⅳc个脉冲，发射和接收天线对脉冲波形具有时域微分的作用 。DS—UWB发射信号可以表示成 如下形式： ． 。 (t)=√EZb,wl~(t一七) (2) 式中 ∈仕l，是第k个发射符号， 是每个符号的间隔， 是每个发射脉冲的能量。采用IEEE802．15UWB 标准信道模型，经过 UWB多径信道传输、发射天线及接收天线的作用，发射脉冲 (f)转换为接收脉冲 p (f)。这里假设它是高斯脉冲的二阶导娄 。接收信号可以为表示为 ，．()=()()+刀()√互 荟 (f一七一)+) (3) 收稿日期：2007-．01-10 基金项 目：人事部留学人员科技活动择优资助项 目基金。 作者简介：杨欣 (1981一)，女，黑龙江省鹤岗市人。在读硕士研究生。主要从事超宽带无线通信研究，Email：y n@hrbeu．edu．cn。 维普资讯 齐 齐 哈 尔