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无线通信快速捕获算法及无线测距技术研究

周先军  
【摘要】:在3G 及beyond 3G 无线通信中,信号的捕获始终是一个关键问题,制约着无线通信的质量和效率。 3G 通信使用直扩(直接序列扩频),这一通信方式具有强抗窄带干扰性能、隐蔽性良好、大容量多址接入等优越性能。直扩方式下的接收信号相位捕获问题,从扩频通信产生到现在,一直都被予以高度重视,处在不断的探索和性能改进中。对直扩,本论文提出了如下两种快速捕获算法: 1.通过分析辅助信号特性,以相位预估器的输出概率为基础,首先获得输入信号相位的一高概率调整区间,再运用滑动相关法对该区间进行捕获,从而形成一贝努利概型。 2.以辅助信号与输入信号互相关结果的特征为基础,通过二分搜索,大幅缩小PN 码调整范围,形成一二叉树搜索模型。与传统滑动相关算法相比,这两种捕获算法在硬件复杂度折中下,都有效改善了对长码的捕获性能。 作为个域网的一种信息高速传送方式,超宽带(UWB)凭借其优良性能,已经引起了世界范围科研领域和实业界的广泛关注,其快速捕获算法是超宽带关键技术之一,对经典的无载波超宽带,本论文提出如下四种快速捕获方案: 1.引入周期锯齿形脉冲作为辅助信号,将其与导频信号的相关,获得导频信号的时延估计,然后依据该估计值,延展形成一小探测区间,对此小区间运用比特反转法搜索发射对齐位置,从而实现超宽带信号的快速捕获,对这一方案与其它搜索算法进行了比较,显示性能有了较大改进。 2.基于TH-PPM UWB 的多径和多址特性,提出一种基于协议的超宽带快速捕获算法,按照协议,预置有关参数,把复杂的捕获问题分解成两步,依次进行初始捕获和跳时捕获,从而保证超宽带系统信息有效传输。 3.通过分析超宽带信号多径特征,提出一种基于数字滤波器的超宽带捕获算法,该方案依据探测概率Pd 和虚警概率Pf a选择合适的滤波器窗口宽度,依据跳时码设置


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