PPM-TH-UWB信号的功率谱分析.docVIP

 PPM-TH-UWB 信号的功率谱分析 范助文，王艳芬** （中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏 徐州 221000） 5 10 15 20 摘要：超宽带系统的宽频带特点使得与其他系统存在相互影响，因此信号的频谱特性分析对 于系统设计具有重要意义。通过 MATLAB 仿真对 PPM-TH-UWB 信号的频谱占用情况进行分析， 着重分析了 PPM-TH-UWB 信号的主要参数 TH 跳时码与 PPM 调制时移对于功率谱密度函数的影 响。仿真结果验证了理论分析的正确性，直观的显示出了这种影响，TH 位移与 PPM 位移能 够有效地平滑功率谱谱线。 关键词：PPM-TH-UWB；频谱分析；跳时码；PPM 位移 中图分类号：TN914 The spectral analysis of PPM-TH-UWB Fan Zhuwen, Wang Yanfen (School of Information and Electrical Engineering, China University of Mining Technology， JiangSu XuZhou 221008) Abstract: UWB system with characteristics of broadband have influences with other systems,its spectral properties are important considerations in the design of the UWB communication systems.Take the analysis of spectrum of PPM-TH-UWB through the simulation of MATLAB, this paper emphatically analyzed the influence for PSDF of the main parameters of TH code and PPM motion. Simulation results demonstrate the validity of the theoretical analysis, intuitive showed that influence. TH displacement and PPM displacement can be effectively smooth power spectral spectrum line. Keywords: PPM-TH-UWB; spectral analysis; time-hopping code; PPM displacement 25 0 引言 超宽带在无需任何许可的情况下即可与其他系统共享频谱资源，因此对于超宽带信号的 发射功率 FCC 给予了严格的控制，目的就是使超宽带信号功率谱中幅值最高的谱线不超过 规定的功率谱限制[1]。因此研究超宽带信号的频谱占用情况，对于实际应用具有重要的意义。 30  1 跳时超宽带信号的产生 二进制 PPM-TH-UWB 信号可以通过如下方式产生。图 1 为二进制 PPM-TH-UWB 信号 的发射系统模型[2]。 d j?? c j Tc?? a j? jTs?? d j s(t) 二进制 重复编 发送编 PPM 调 脉冲形 源 b 码器 a 码器 d 制器 成器 图1 PPM-TH-UWB信号发射模型 如图所示，待发射的二进制序列 b 送入重复编码器，进行 Ns 次的重复编码，产生一个 35 新的二进制序列 a，然后进入发送编码器。发送编码器应用整数值码序列 c 和二进制序列 a， 作者简介：范助文，（1985-），男，研究生，主要研究方向是超宽带无线通信系统 通信联系人：王艳芬，（1962-），女，教授，主要研究方向：超宽带无线通信、信道建模和信号处理. E-mail: raulfzw@126.com -1- 产生一个新序列 d，序列 d 的一般表达式如下：  d  j ? c j T c?? a j?? （1） 这里 d 是一个实数值序列，a 是二进制序列，c 是整数值序列。整数码序列 c 可能是周 期，也可能是非周期的，即码序列 c 的周期 Np 可能是趋于无穷大或者等于某个特定的数值 40 （最常用的是与二进制码的重复次数一致）。序列 d 通过 PPM 调制器使得传输脉冲在时间 轴上的位置产生了偏移，最后送入脉冲形成滤波器，生成了最终的 PPM-TH-UWB 信号 s(t)。 综合以上各个系统，最终的输出信号 s(t)可表示如下[3]： s(t)?? ?∞ j???∞  s  ? c jTc?? a j?? )