[發明專利]基于多域協同多址技術的脈沖超寬帶通信方法

有效

• 申請號: 200810064410.7
• 申請日: 2008-04-29
• 公開（公告）號: CN101267224A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 沙學軍;寧曉燕;吳宣利;遲永鋼;張中兆;吳少川;高玉龍;林迪;邱昕
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04B1/69
• 分類號: H04B1/69
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 張果瑞

技術領域

本發明涉及一種超寬帶(Ultra?Wide-Band)的無線通信技術，具體涉及一種基于多域協同的脈沖超寬帶系統多址的通信方法。

背景技術

應用于雷達和通信的超寬帶技術的產生可追溯到20世紀60年代，由于技術和工業發展水平的限制，超寬帶技術發展緩慢。美國從20世紀90年代中期以來，研制了多種超寬帶無線電通信、雷達、成像和高精度定位系統，以及通信定位、通信雷達等具有綜合功能的超寬帶系統，作為軍隊和政府部門專用設備的超寬帶無線電系統已得到實際應用，但直到1993年，美國南加州大學通信科學研究所的Scholtz教授在國際軍事通信會議上發表論文，論證了采用沖激脈沖進行跳時調制的多址技術，才開辟了將沖激脈沖作為無線電通信信息載體的新途徑，超寬帶也成為通信中最熱門也是最重要的研究方向之一。

超寬帶是無線通信領域的一次重大突破，它在雷達跟蹤、無線通信(特別是軍事無線通信、戶內無線通信及個人化無線局域網等)、移動通信、測距、精確定位等諸多領域有廣闊的應用前景。為了不對現有系統造成干擾，美國聯邦通信委員會(FCC)對超寬帶系統的功率譜密度提出了限制，我們稱之為FCC規范。目前超寬帶技術已經成為人類未來實現中短程高速無線通信的首選方案。發射波形的不同是超寬帶與傳統的無線通信系統之間的主要不同之處，超寬帶不只可以用傳統通信系統中的正余弦載波作為發射波形，也可以用一系列非常尖銳的納秒級或亞納秒級超短脈沖作為發射波形，來承載信息，因此超寬帶有時也稱為脈沖無線電。目前脈沖超寬帶系統中采用的多址(即多用戶)方式主要是是跳時或直序擴頻方式，其中跳時序列是一種偽隨機序列，它在超寬帶系統中主要用于區分多用戶，而不是擴展系統的帶寬。跳時序列可以控制超寬帶脈沖在幀內隨機跳時，減少和其他用戶碰撞的概率，減小多用戶干擾。但是當超寬帶系統中用戶數增加時，不同用戶信號碰撞的概率隨之加大，導致系統的誤碼率升高。

發明內容

本發明為解決現有的脈沖超寬帶系統中用戶數量增加時，不同用戶信號碰撞的概率隨之加大，導致系統的誤碼率較高的問題，提供一種基于多域協同多址技術的脈沖超寬帶通信方法。本發明由以下步驟實現：

發射過程：

步驟一、發送端切普信號產生器產生參數為k_n的切普信號c_n(t)，不同用戶對應的k_n值不同；

步驟二、步驟一中得到的切普信號經過平移加權疊加后得到發送端基本脈沖g_n(t)，gn(t)=Σm=1MWn(m)cn(t-mT),]]>其中M為疊加階數，T為單位平移時間，W_n為1×M維數組，預先存儲于發射端疊加系數存儲器中；

步驟三、發射端切普信號產生器根據發射端脈沖波形產生器生成的基本脈沖波形g_n(t)對信息源輸出的信息b(t)進行調制；

步驟四、根據發射端跳時序列產生器產生的跳時序列，發射波形成形器中的基本脈沖g_n(t)產生相應的時移，得到發射信號s_n(t)，由發射端天線發射，不同用戶的跳時序列不同；

接收過程：

步驟五、接收端天線將接收到的信號s_n(t)濾波后分為兩路處理，其中一路信號s_n(t)做p_n階分數傅立葉換，對變換結果在峰值位置附近濾波，濾波后的信號做-p_n階分數傅立葉變換回到時域；