１００
第２８卷第１２期
２００６年１２月
现代雷达
ＭｏｄｅｒｎＲａｄａｒ
Ｖ０１．２８Ｎｏ．１２
Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２００６
单载波ＵＷＢ系统中ＯＯＫ调制电路设计与实现８
刘贤刚，王玫，仇洪冰，郑继禹
（桂林电子科技大学通信与信息工程系，桂林５４１００４）
【摘要】设计并实现了一种基于单载波ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ—ｗｉｄｅＢａｎｄ）通信系统中ＯＯＫ（Ｏｎ－ｏｆｆＫｅｙｉｎｇ）调制电路，电路通过
ＵＷＢ极窄脉冲控制ＢＪＴ振荡器的导通或截止来实现ＵＷＢ信号对载波的调制，将ＵＷＢ信号的中心频率搬移到ＦＣＣ开放频段（３．１ＧＨｚ～１０．６ＧＨｚ）。通过对实际电路的测试，得出当ＵＷＢ脉冲重复速率为３１０ＭＨｚ时，可以实现载波对ＵＷＢ信号稳定、高效的调制，结果证明此电路是一种非常有效的调制电路。
【关键词】超宽带；单载波；通断键控；ＢＪＴ振荡器
中图分类号：ＴＮ９５７文献标识码：Ａ
ＡｎＯＯＫＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＣｉｒｃｕｉｔＤｅｓｉｇｎｆｏｒＳｉｎｇｌｅ－ｃａｒｒｉｅｒＵＷＢＳｙｓｔｅｍ．ＬＩＵＸｉａｎ—ｇａｎｇ，ＷＡＮＧＭｅｉ。ＱＩＵＨｏｎｇ－ｂｉｎｇ，ＺＨＥＮＧＪｉ－ｙｕ
（Ｄｅｐｔ．ｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＧｕｉｌｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ５４１００４－Ｃｈｉｎａ）【Ａｂｓｔｒａｃｔ】ＡｎＯＯＫｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉｇｎｆｏｒｓｉｎｇｌｅ－ｃａｒｒｉｅｒＵＷＢｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅＵＷＢｓｉｇｎａｌｉｓｍｏｄｕｌａｔｅｄｂｙｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅＢＪＴｏｓｃｉｌｌａｔｏｒｏｎａｎｄｏｆｆ。ａｎｄｍｏｖｉｎｇＵＷＢｓｉｇｎａｌｃｅｎｔｅｒ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｔｏＦＣＣｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ（３．１ＧＨｚ一１０．６ＧＨｚ）．ＵＷＢｓｉｇｎａｌｃａｌｌｂｅｍｏｄｕｌａｔｅｄｗｈｅｎｔｈｅｐｕｌｓｅｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｓ３１０ＭＨｚ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｃｉｒｃｕｉｔｈａｓｐｒｏｖｅｎｔｏｂｅｒｏｂｕｓｔａｎｄｒｅｐｅａｔａｂｌｅ．
【Ｋｅｙｗｏｒｄｓ】ＵＷＢ；ｓｉｎｇｌｅ－ｃａｒｒｉｅｒ；ＯＯＫ；ＢＪＴｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ
０引言
超宽带（ＵＷＢ）通信系统按照有无载波，可以分为无载波ＵＷＢ、单载波ＵＷＢ和多载波ＵＷＢ三种类型¨。２Ｊ。无载波方式是直接传输极窄脉冲序列，不需要调制到正弦载波上，类似于基带传输的一种通信方式一。Ｊ。由于ＦＣＣ的开放频带是３．１ＧＨｚ一１０．６ＧＨｚ，这就需要对基带产生的ＵＷＢ信号加载波，把ＵＷＢ信号中心频率向高频搬移，形成有载波的ＵＷＢ信号。其优点是可以避免对低频带其他技术信号的干扰；而且还可以实现对开放频带进行进一步划分，从而提高对开放频带的利用率，所以有载波的ＵＷＢ通信系统成为近期研究的热点。超宽带多址通信有脉冲跳时调制（ＴＨ—ＵＷＢ）与直接序列调制（ＤＳＣ—ＵＷＢ）两种方式∞ｏ。信息数据调制在ＴＨ—ＵＷＢ方式中可以采用ＰＰＭ（脉冲位置调制）、ＰＡＭ（脉冲幅度调制）、ＯＯＫ（通断键控）调制和ＢＰＳＫ（二相键控）方式加入，而在ＤＳＣ—ＵＷＢ多址通信系统中，一般只以ＯＯＫ方式或ＢＰＳＫ方式加入。所以ＯＯＫ是一种比较通用的ＵＷＢ数据调制方式，而且在ＩＥＥＥ８０２．１５．３ａ信道模型…下可以实现高速的异步传输通信㈣。由于ＵＷＢ通信系统倾向于低成本设计，所以电路设计同样倾向于采用简单有效的方式，本文的调制电路简单、有效，适合应用于ＵＷＢ系统。
１单载波ＵＷＢ信号ＯＯＫ调制发射机的结构通断键控ＯＯＫ调制方式是ＰＡＭ的特例，当发送脉冲为“１”时，ＵＷＢ脉冲信号的幅度ａｊ为非０常数；
当发送脉冲为“０”时，ＵＷＢ脉冲信号的幅度ｑ为０，则单载波ＯＯＫ调制ＵＷＢ信号可以表示为
Ｓ（ｔ）＝Ｓｌ（ｔ）ｃｏｓ∞。ｔ（１）式中：Ｓ，（ｔ）＝乏血护（ｔ—ｊＴ）为基带ＵＷＢ脉冲序列；Ｔ
为脉冲间隔；ｐ（ｔ）为基带ＵＷＢ信号波形。
基于单载波的ＵＷＢ通信系统中ＯＯＫ调制电路，主要有如图１所示的两种方式，第一种是以ＵＷＢ极窄脉冲通过猝歇方式改变振荡器的偏置（ＱｕｅｎｃｈｉｎｇＯｓｃｉｌｌａｔｏｒ）来实现对载波调制如图１ａ，ＵＷＢ信号既是
｝收稿日期：２００６－０２－１２修订日期：２００６－０９－２０
基金项目：国家自然科学基金重点研究基金资助项目（６０４３２０４０）；国家自然科学基金资助项目（６０４７２０９１）。 万方数据
第１２期刘贤刚，等：单载波ＵＷＢ系统中ＯＯＫ调制电路设计与实现１０１
基带信号，同时也是控制信号。第二种（如图１ｂ）是通过高速开关（ＴｉｍｅＧａｔｉｎｇＣｉｒｃｕｉｔ）的快速通断来实现调制ｐＪ，但是对于宽带信号的理想开关技术实现具有较大难度。本文采用第一种方式设计。通过猝歇振荡调制电路方式实现调制的主要优点是：产生的脉冲前后沿较为陡峭，符合ＯＯＫ调制要求，而第二种方案不易产生前后沿陡峭的单载波脉冲；同时振荡器不需要一直保持工作，功耗较小，且无载波泄漏现象发生，因此本文主要讨论第一种调制电路方式。其实现的技术难点主要有：对振荡器性能要求严格，其中包括振荡器必须具有很高的Ｑ值，非常小的频率漂移，很低的相位噪声和良好的长期稳定性，并且能够以猝歇的方式迅速起振和停振。这就要求必须加大振荡器的正反馈，从而增加其潜在不稳定性。
雹一娥丫曜竖节制卣避堰蚓萄蛩幅按照图ｌａ电路工作过程，可以得出猝歇方式的单．ｓ（ｔ）：曼口０’ｇ（ｔ—ｍ丁）ｃｏｓ，ｌ∞。￡（２）
式中：ｏ：”在ｔ“０，Ｔ］内取１或０值；Ｊｊ｝表示第ｋ个多址用户；Ｔ为脉冲间隔；ｇ（ｔ）表示基带窄脉冲波形。在图ｌａ中，ａ（ｋ’是由ＰⅣ地址码６￡’与数据码ｄ｛２以】模二加产生，其表达式为
口？’＝６０’①ｄ｛‰］（３）６７’在ｔ∈［０，ｔ］取＋１或０值，瓦为ＰⅣ码周期，ｄ｛≥帆］中Ｍ表示每个数据比特对应Ⅳｓ个ＰⅣ码脉冲，［］表示括号内数取整，所以数据数率为１／以疋。
２猝歇振荡调制电路设计
射频振荡器设计相对比较困难，其原因在于射频振荡器的设计过程已不能用线性系统的分析理论来完全描述，而且在ＧＨｚ以上的高频领域内，寄生元件对整个电路系统特性有显著的影响。所以，在设计过程中，必须要考虑ＵＷＢ控制信号对谐振网络的影响。振荡器可等效为二端口负阻网络（如图２所示），振荡条件可归纳为
ｋ＞１（４）
，ＩＮ厂ｓ＝１（５）
ＪｒｌｏｕＴＦ￡＝１（６）式中
后＝旦普者嚣型（７）
七２——１Ｔ瓦可百丁一Ｌ７，矗幽，＋慧耻磺（８）
‰，＝鬻（９）
，０ＵＴ２鬲（９’
△＝Ｓ１１Ｓ２２一Ｓ１２Ｓ２１（１０）ｋ是该二端口网络的稳定系数，ｋ＜１表明该电路存在潜不稳定性，可以产生振荡；几和ＥＬ分别表示谐振端和输出端的反射系数，其值都小于１；为满足条件式（５）和式（６），Ｆ１。和凡ＵＴ都须大于１。在实际的操作中，常要求端口Ｓ参数Ｓｌｌ和５。：大于１，以保证能够振荡。
图２二端口等效电路
猝歇振荡调制电路由两部分组成，第一部分是猝歇电路实现对振荡器控制，第二部分振荡器采用ＢＪＴ负阻振荡器设计。对于Ｂ朋负阻振荡器，最有效的网络拓扑为共基极结构。对于共基极结构，常常采用基极到地之间接电感器件的方法，利用外加反馈电路使Ｓｍｉｔｈ圆图上的非稳定区域进一步扩大，其效果是产生较大的Ｉｓ，，Ｉ和ＩＪｓ：：Ｉ数值，从而为工作点的选取提供更多的空间。
图３为猝歇振荡调制电路的器件仿真图，器件选择西门子公司的ＢＦＰ４２０微波三极管，作为振荡器最高可以达到１０ＧＨｚ的振荡频率，且厶＝２５ＧＨｚ。谐振网络采用贴片电感和贴片电容组成；输出网络则全部由微带线构成，采用单节短截线匹配网络设计。直流偏置网络集电极由电源直接供电，分别接旁路电容和射频扼流圈（ＲＦＣ），通过这样设计的直流偏置网络，能够较好的实现高频信号与直流信号的隔离。控制网络由ＵＷＢ脉冲提供，通过一个隔离、匹配电路后直接连接到发射极。当集电极工作电压确定后，振荡器的状态即可完全由ＵＷＢ脉冲控制。
３仿真结果及其分析
在电路仿真中ＵＷＢ基带信号用低电平Ｋ。＝一２．５Ｖ，高电平Ｋｉ曲＝０Ｖ，脉冲重复速率分别取
万方数据
１０２现代雷达２８卷
—丑
Ｔ
ＶＯｃ＝５０Ｖ
图３猝歇振荡调制电路仿真图
Ｒａｔｅ＝４００ＭＨｚ和Ｒａｔｅ＝３００ＭＨｚ，下降的时间Ｆａｌｌ＝０．５ＢＳ，上升时间Ｒｉｓｅ＝１．５ｎｓ，数据比特序列Ｂｉｔｓｅｑ＝“１０１０１０”的窄脉冲序列来模拟（如图４ａ所示）。在下降沿为０．５ＵＳ、上升沿为１．５ｎｓ时，Ｑｕｅｎｃｈｉｎｇｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ能够以猝歇的方式迅速起振与停振（如图４ｂ，４ｃ所示）。由仿真结果可知，此电路可以分别对码元速率为３００ＭｂｉＷｓ和４００Ｍｂｉｔ／ｓ的ＵＷＢ信号进行稳定、高效ＯＯＫ调制。
Ｌ＿Ｊ
ａ３００Ｍｂｉｔ／ｓ窄脉冲序列雕塑网ｂＲａｔｅ＝３００Ｍｂｉｔ／ｓ单载波ｌｆｗＢ信号ｃＲａｔｅ＝４００Ｍｂｉｔ／ｓ单载波ＵＷＢ信号
图４电路仿真结果
４试验结果及其分析
在上述电路仿真结果的指导下，完成了实际电路的制作和调试，并进行了性能测试。在测试过程中，ＵＷＢ脉冲信号源采用Ａｇｌｉｅｎｔ８１１１０Ａ信号发生器产生脉冲幅度为３Ｖ，宽度为１．４２５ｎｓ，上升沿与下降沿为１．８０ｎｓ的负脉冲来代替（如图５ａ所示）。显然，信号发生器所产生的ＵＷＢ信号并没有仿真波形那样理想，波形有约４００ｍＶ的过冲和一定的尾部震荡现象。
调制信号实域波形由Ａｇｌｉｅｎｔｉｎｆｉｎｉｉｕｍ示波器测得（如图５ｂ和５ｃ）。当ＵＷＢ脉冲到来时，经过时间ｒ后振荡器迅速起振，在脉冲消失时间ｒ后振荡器迅速停振，可以实现对振荡器的稳定、高效的控制。由图５ｂ可以得出下列时间关系，Ｔ＝乃。＋瓦。其中死。为系统延迟，咒。为脉冲由电压０Ｖ下降到振荡器开启电压一０．５Ｖ所需要的时间，假设ＵＷＢ信号为理想对称信号，电压由振荡器开启电压一０．５Ｖ上升到０Ｖ的时问同样也是Ｌ。，可以通过测量图形读出开启时间Ｌ。为６００ｐｓ，延迟时间兀。为２．２ｎｓ。同时调制信号的脉冲底部宽度会比基带ＵＷＢ信号减小１．２ｎｓ（二倍开启时间＝２７＇０。）。图５ｃ为脉冲重复速率为３１０ＭＨｚ时猝歇振荡调制电路的输出波形，由图可知当脉冲问隔为８００ｐｓ时，即可以实现高效的调制。
ｌ掷妻！￡！ＩＩ＿ｉ
上世缝三士
ａ基带ｕｗＢ信号波形
５００ｍＶ／ｄｉｖ（基带ＵＳＢ）２００ｍＶ／ｄｉｖ
ｌｎｓ／ｄｉｖ（渊制信号）
ｂ綦带ＵＷＢ信号与单载波调制信号波形ｃ脉冲重复速率３１０ＭＨｚ２ｎｓ／ｄｉｖ５０ｍｖ／ｄｉｖ
ｄｔｙｗＢ觥ｓ频率ｅＵＷＢｉｇｈｇｌ信号的频谱
图５电路测试结果
测试输出功率谱的仪器是工作频率范围为３Ｈｚ～６．７ＧＨｚ的ＡｇｌｉｅｎｔＥ４４４３Ａ频谱分析仪。实测结果表明ＵＷＢ信号的中心频率被搬移到３．２２ＧＨｚ，输出功率为一２９．４１ｄＢｍ（如图５ｄ和５ｅ）。图５ｄ是基带ＵＷＢ信号功率谱，图５ｅ是脉冲重复速率为４ＭＨｚ调制信号的功率谱。可以看出，以频率３．２２ＧＨｚ为中心的边带谱比较宽，主频谱保持在１．８ＧＨｚ宽度。另外还存在基波谱泄漏与谐振谱，这是由于电路本身不可能实现控制信号与调制信号的完全隔离，特别是对于ＵＷＢ这样的超宽带信号实现完全隔离非常困难，因此输出端必须加带通滤波器或者通过宽带天线本身的选频功能来滤除，以使输出ＵＷＢ信号功率谱满足ＦＣＣ的限制要求。
２
Ｃ｛
翳
闭…｝上
万方数据
第１２期刘贤刚，等：单载波ＵＷＢ系统中ＯＯＫ调制电路设计与实现
１０３
５结语
。。ｈｏｐｐｉｎｇ
ｓｐｒ：ａｄ—ｓｐｅｃｔｎｌｍ
ｐｕｌｓｅ
ｍｄｉ。ｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓ
ｍ
ｕＩｔｉｐｌ５ＷｉｎＭｏｅＺ
ＲｏｂｅｒｔＡＳｃｈｏｈｚ
Ｕｈｒａｗｉｄｅ
ｂａｎｄｗｉｄｔｈ
ｔｉｍｅｅ—．
一一
ａｃｃｅｓｓ
ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ『＿Ｔ１．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｏｎ
Ｃｏｍｍｕ．
本文介绍了两种单载波ＵＷＢ通信系统的ＯＯＫ调ｎｉ。。ｔｉ。ｎ。．２０００．４８：６；９二６９０．
制电路，并简要分析了其各自特点。以猝歇振荡调制［６］Ｇｕｖｅｎ
Ｉ，ＡｒｓｌａｎＨ．ＯｎＴｈｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＯｐｔｉｏｎｓＦｏｒ
ＵＷＢ
方式设计并实现了一种调制电路，由仿真结果和实际Ｓ．ｙｓｔｅｍｓ［川．＾．１ＥＥＥ
Ｍｉｌｉｔａｒｙ
Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉ。ｎｓ
ｃ。血ｒｅｎｃｅ，
电路测试结果可以证明，此电路是一种非常有效的载［７］翟主：８罴＝７．ｍ。ｄｅｌｌｉｎ。。ｕｂ咖ｍｍｉｔ。。。代ｐ。ｎ。［Ｋ］．ＩＥＥＥ
波调制电路，而且结构简单，适用于ＵＷＢ通信系统。
ＷｉｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋｓ，２００３．
［８］
ＳｔｅｐｈａｎｅＰａｑｕｅｌｅｔ，Ｌｏｕｉｓ—ＭａｒｉｅＡｕｂｅｒｔ，ＢｅｒｎａｒｄＵｇｕｅｎ：Ａｎ参考文献
Ｉｍｐｕｌｓｅ
Ｒａｄｉｏ
Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ
Ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ
ｆｏｒ
Ｈｉｇｈ
Ｄａｔａ
Ｒａｔｅｓ［Ａ］．ＵＷＢＳＴ＆ＩＷＵＷＢＳ，２００４：１—５．
［１］
ＷｅｉｗｅｉＷｕ，ＷｅｉｄｏｎｇＷａｎｇ，ＨｕａｒｕｉＹｉｎ，ｅｔａ１．Ｃａｒｒｉｅｒ一［９］Ｆｒｅｄｅｒｉｃｋ
ＪＬ，ＲｏｂｅｒｔＪＦＲ．ＷａｖｅｆｏｒｍＡｄ即ｔｉｖｅＵｌｔｒａ．
１ｅｓｓ，ＳｉｎｇｌｅａｎｄＭｕｌｔｉ—ｃａｒｒｉｅｒＵＷＢＲａｄｉｏＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｗｉｄｅｂａｎｄＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ［Ｋ］．Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ６，０２６，１２５，２０００．
［Ａ］．Ｕｗｂｓｔ＆ｉｗｕｗｂｓ，２００４：１９２—１９６．
［２］Ｅｂｒａｈｉｍ
Ｓａｂｅｒｉｎｉａ，ＡｈｍｅｄＨＴ．Ｓｉｎｇｌｅａｎｄ
ｍｕｌｔｉ—ｃａｒｒｉｅｒ——
ＵＷＢｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ［Ａ］．ＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄＩｔｓＡｐ－
刘贤刚男，１９８０年生，硕士研究生。主要研究方向为
ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００３，２：３４３—３４６．
ＵＷＢ通信系统与射频电路设计。
［３］
ＷｉｎＭＺ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡ?Ｉｍｐｕｌｓｅｒａｄｉｏ：ｈｏｗｉｔｗｏｒｋｓ［Ｊ］?
王玫－ｋ－，１９６３年生，博士、教授。主要研究方向为扩频
ｒ．１
１ＥＥＥ
ｃ：ｍｍｕｎｉｃａｔｉ。ｎｓＬｅｔｔｅｒｓ，１９９８，２（２）：３６—３８’
通
信、混沌通信、多用户检测、ＵＷＢ多点协同定位。Ｃ４１
ｏｎｒｏｙ
ＪＴ，ＪｏｓｅｐｈＬＬｏＣｉｃｅｒｏ，Ｄｏｎａｌｄ
ＲＵ．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ一～……………”一。…
～……一…
ｔｉｏｎ
ｔｅ’ｃｈｎｉｑｕｅｓ毒ｉｎｇ
ｍｏｎｏｐｕｌｓｅ
ｗａｖｅｆｏｒｍｓ［Ａ］．Ｍｉｌｉｔａｒｙ
仇洪冰
男，１９６３－ｑ－生＿，博士、教授，博士生导师。主要研
ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＣｏｎｆ，１９９９：１１８１—１１８５．
究方向为移动通信，宽带通信网络、扩频通信和超宽带通信。
（上接第９ｌ页）
进行测量，通过以上对比试验可见，对于频带在１
Ｈｚ
以上的数据，采用位移传感器直接测量，对加速度信号用积分电路硬件积分和进行频域数字积分所得到的结果一
致Ｉ蟛艮好。尤其是采用相同的加速度传感器测量（同一
型号加速度传感器，相同的灵敏度准确度），通过硬件电路积分和频域数字积分所得到的结果，一致性相当好。这说明，频域数字积分的准确度非常好。
３
实时数据交换
由于雷达天线通常都是安装在回转台上进行扫描，
天线与信号和数据处理设备之间的数据交换只能通过汇流环进行。天线阵面变形测试的数据采集系统获得的数据也必须经过汇流环与处理和显示终端进行实时交换，而对于一部雷达产品来讲，其汇流环的数据交换通道非常有限，不可能为测试系统提供大量的通道（对于一个普通的天线阵面而言，要准确的测试其在２０００Ｈｚ频率范
围的变形，通道数至少应在３６通道以上）。所以必须寻
求更高效、大容量的数据交换方式。
本文提出采用网线形式来完成数据交换，这样只需占用汇流环８个通道。但雷达系统的汇流环都是用于交换中高频数据信号的，是否可以用于低频信号的交换还需验证。本文采取简易方案（如图４所示）验证了该方法是可行的。验证现场如图５所示。
４
结语
本文通过研究大型雷达天线阵面在工作状态下的变形情况，提出了采用加速度传感器来实时测量雷达天线阵面在工作平台上的阵面变形，并解决了实施过程中的一些实际问题，实践证明本方法是可行的。
图４基于网线和汇流环的
图５
验证现场图片
实时数据交换
参考文献
［１］
陈思颖．数字散斑相关法在高速变形测量中的应用［Ｊ］中国激光，２００４，３１（６）：５２—５４．
［２］熊勇刚．快速超薄铸轧机铸轧辊变形测量系统研究［Ｊ］铸造设备研究，２００５，３：４—６．［３］
田倩．高精度混凝土变形自动化测试系统的实现［Ｊ］江苏建筑，２００２，３：４２—４４．
王长武男，１９７３年生，２００２年荻得南京理工大学工学博士学位。主要从事计算机辅助工程（ＣＡＥ）和星载雷达结构设
计方面的研究。
万方数据
单载波UWB系统中OOK调制电路设计与实现
作者：刘贤刚， 王玫， 仇洪冰， 郑继禹， LIU Xian-gang， WANG Mei， QIU Hong-bing，ZHENG Ji-yu
作者单位：桂林电子科技大学通信与信息工程系,桂林,541004
刊名：
现代雷达
英文刊名：MODERN RADAR
年，卷(期)：2006，28(12)
被引用次数：1次
参考文献(9条)
1.Weiwei Wu.Weidong Wang.Huarui Yin Carrierless,Single and Multi-carrier UWB Radio Technology 2004
2.Ebrahim Saberinia.Ahmed H T Single and multi-carrier UWB communications 2003
3.Win M Z.Scholtz R A Impulse radio:how it works 1998(02)
4.Conroy J T.Joseph L LoCicero.Donald R U Communication techniques using monopulse waveforms 1999
5.Win Moe Z.Robert A Scholtz Ultra-wide bandwidth timehopping spread-spectrum pulse radio for wireless multipleaccess communications 2000
6.Guven I.Arslan H On The Modulation Options For UWB Systems 2003
7.IEEE Channel modelling sub-committee reports 2003
8.Stephane Paquelet.Louis-Marie Aubert.Bernard Uguen An Impulse Radio Asynchronous Transceiver for High Data Rates 2004
9.Frederick J L.Robert J F R Waveform Adaptive Ultrawideband Transmitter 2000
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本文以块传输系统为研究对象，围绕其频带效率与其在多径衰落信道中的传输性能进行了深入研究，主要贡献概括为以下几个方面：
1.提出了一种块传输系统的多数据块联合调制算法。通过深入分析准正交时分复用(QOTDM)系统的频谱结构之后，提出了一种改进的QOTDM系统方案，并提出了一种适于该系统的高性能盲均衡算法。在此基础上，针对如何减小单载波块传输与正交频分复用系统中循环前缀占用系统开销的问题，提出了一种基于QOTDM的多数据块联合调制算法；利用多个数据块共用一个循环前缀，有效降低了系统冗余，提高了系统的频带效率，而且联合调制的数据块在接收机分解后，相互之间不产生干扰。块调制算法不仅可用于单载波块传输与正交频分复用系统，也可应用于采用这两者传输技术的超宽带以及MIMO等系统。理论分析以及仿真结果证明，该算法在慢衰落信道条件下与已有算法相比性能完全没有损失，而频带效率明显提高。
2.提出一种新颖的适于二径衰落信道应用的双向裁决判决反馈均衡器。这种均衡算法通过对带有判决反馈结构的时间正向、逆向无限冲激响应(IIR)均衡器的输出判决量进行最大比合并而获得分集增益，使误码特性改善。该合并过程采用线性复杂度的处理，而不是像已有的双向裁决判决反馈均衡器那样的高复杂度，因为后者需要在最终裁决过程中逐个符号采用加窗最大似然序列估计算法。仿真结果表明，所提算法无论是最小还是非最小相位系统信道条件下都能超过已有的双向判决反馈IIR均衡器的性能。
3.针对单载波块传输系统的时、频域均衡器在不采用信道编码的情况下无法获得多径分集增益的缺点，提出了一种可应用于非扩频的单载波块传输系统的RAKE接收算法。这种RAKE接收机是通过均衡器重构各个多径信号分量，再结合多级干扰抵消获得多径分集增益的，能明显改善误码性能。理论分析和仿真结果表明，所提出的算法能够与常规单载波均衡器相结合明显改善检测性能，而且可推广到与其它多种常见均衡算法相结合使用。
4.提出多天线非扩频通信系统的干扰抵消与空时二维RAKE接收机方案。探讨了二发一收MIMO系统中单载波频域均衡算法的原理，针对目前对该算法的研究仅限于两个发射天线的情况，将它推广应用到具有四个发射天线的系统。提出了该系统的干扰抵消检测方案，与单载波传输系统类似，该MIMO系统中的干扰抵消技术也能改善初始均衡器的检测性能。然后进一步提出该系统的空时二维RAKE分集接收方案，将接收信号中的各条多径分量分解后分别进行空时分组码的空时合并，然后再进行多径分集合并，在获得空时分组码提供的空间分集增益基础上，进一步取得多径的分集增益。此外，在非扩频的多用户MIMO通信系统中实现了空时二维RAKE接收；当各用户信息从接收信号中分解后，分别独立进行空时二维分集合并，获得空间与多径的分集增益。仿真结果表明，所提出的几种算法都可以良好工作。
6.期刊论文朱诗兵.陈刚超宽带无线通信系统实现方案研究-数字通信世界2006(10)
对超宽带(UWB)无线通信系统目前存在的三种实现方案:无载波脉冲方案.单载波DS-CDMA方案和采用时频交织技术的多频带正交频分复用(MB-TFI-OFDM)方案,进行了分析讨论,并给出了各个方案的特点及应用.
7.学位论文徐汉青Enhanced DC-OFDM超宽带无线通信关键技术研究2009
超宽带(UWB，Ultra Wideband)无线通信技术以高传输速率、高分辨率和低功耗等优点日益受到人们的青睐，已逐渐成为无线通信领域研究、开发和应用的热点，并被视为下一代无线通信的关键技术之一。超宽带国际标准ECMA368/369的出现进一步推动了UWB的规范化和实用化进程。
ECMA-368/369中的频谱使用不符合我国超宽带发展的实际情况，且其频谱使用不够灵活，频谱利用效率不高，对硬件实现要求也比较高；而东南大学提出的第一代DC-OFDM超宽带系统方案与ECMA-368/369相比，具有频谱使用灵活、频率利用效率高等特点，但是其最初依据的超宽带使用频谱等内容都已不符合最新现状，所以我们有必要在第一代DC-OFDM方案上进行改进，使其符合超宽带的最新发展要求，并称之为Enhanced DC-OFDM方案。本学位论文把Enhanced DC-OFDMUWB系统逻辑信道划分、多用户动态资源分配、多速率设计、物理层技术以及双模式通信等内容作为主要研究课题，属于UWB传输技术的研究范畴。
论文首先对现有的几种UWB无线通信方案进行了讨论，包括无载波脉冲方案、DS-CDMA方案、MB-OFDM方案以及第一代双载波OFDM方案。
其次，本文详细分析了有关单载波跳频序列的技术原理，在此基础上，给出了双载波跳频序列相关函数定义，并且推导了非重复双载波跳频序列的理论限，提出了非重复菲完全双载波跳频序列的构造算法，据此设计了Enhanced DC-OFDM系统逻辑信道划分方案，与几种同类技术相比，该方案具有最低的碰撞概率，提高了系统在多微网通信条件下的性能。
第三，通过对已存在的各种动态资源分配算法的研究与分析，我们发现无论是单用户的Hughes-Hartogs贪婪算法，还是多用户的最优WONG算法以及次优MAO算法，都追求在比特分配、自适应调制以及子载波分配上联合最优，不符合采用固定调制的DC-OFDM系统，所以本文提出了适合该系统的固定调制OSCA算法，与同类分配算法相比，性能得到了很大的改善。此外，由于目前的几种UWB系统支持的速率过于单一，不满足无线多媒体业务速率多样化的传输要求，论文还给出了一种多速率设计方案，在不增加系统复杂度的情况下，支持更多速率的数据传输。
论文最后，对Enhanced DC-OFDM UWB系统物理层方案进行了深入研究和探讨，根据系统收发信机框图分析数据流流向过程，给出系统基本参数，并对物理层的一些技术方案进行分析研究。同时就Enhanced DC-OFDM系统方案与国际标准方案的互联互通问题，给出一种双模式超宽带无线通信方法(DM-OFDM)，最后对两种方案的性能进行仿真和分析。
8.学位论文舒畅基于Hartley变换的超宽带无线通信系统的研究与实现2006
超宽带(Ultra-Wideband，UWB)技术已逐渐成为无线通信领域研究与开发的热点，并被视为下一代无线通信的关键技术之一。目前，载波调制的UWB无线通信系统主要分成两类：单载波直接序列码分多址(DS-CDMA)方案和多带正交频分复用(MB-OFDM)方案。正交频分复用 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM) 技术，由于具有频谱利用率高、抗多径能力强、信道均衡需求相对简单等优点，特别适合于宽带无线通信。本学位论文依托于国家863 计划项目“超宽带无线通信关键技术的研究”。主要的研究内容为基于OFDM调制方式的UWB系统下的部分接收技术研究。利用Hartley变换代替传统OFDM的傅利叶变换，研究其可行性和系统构架。
本文主要分为六章，主要针对本项目的系统进行相应的介绍和研究。
第一章绪论主要介绍了UWB系统的概念和基本特点。
第二章介绍了UWB信道的特性。
第三章介绍了Hartley变换的基本概念和性质，并论述基于Hanley变换的OFDM调制方式系统结构和信道估计方法，并且在UWB信道条件下进行了相应的性能仿真和分析。
第四章主要研究了基于Hartley变换的OFDM系统的关键技术，包括抗ICI的频偏估计，抗ISI的循环前缀，峰均比，加窗等问题。并为基于Hartley变换的OFDM系统提出了一种频偏估计方案。
第五章构建了基于Hartley变换的UWB系统模型。描述了系统构架并给出了仿真结果。
第六章是对本文工作的总结与对UWB技术的展望。
UWB技术具有广阔的应用前景，具有低功率、高分辨率、高频谱利用率等优点，正在快速发展之中。本文对UWB接收技术进行了部分研究，希望可以对下一步的研究工作起到积极的作用。
9.期刊论文胡洁.杨燕玲.谢显中.HU Jie.YANG Yan-ling.XIE xian-zhong一种基于快速跳频的超宽带无线接入多
址方式-重庆邮电学院学报（自然科学版）2005,17(2)
超宽带技术是近年来美国联邦通信委员会批准为民用的高速短距离无线通信技术.对比分析了DS-UWB和TH-UWB 2种单载波超宽带系统,在此基础上,为提高频谱利用率,在多径衰落和多用户信道中,给出了一种旨在解决多用户干扰的基于正交Costas序列快跳频的UWB-OFDM系统.
10.学位论文陈晨UWB同步方案的研究与实现2009
超宽带技术是当今无线领域中最富竞争力的短距传输技术。它的实现方式包括脉冲无线电，单载波DS-CDMA以及MB-OFDM三种。这其中脉冲无线电是超宽带技术最早的实现方式，它不需要载波调制，而直接将信号加载在亚纳秒级窄脉冲上由天线发送出去。
本论文首先介绍了超宽带系统的相关知识，包括超宽带系统的定义、特点、系统方案和系统模型。然后在此基础上研究了一种新型的脉冲超宽带系统--1-bit采样超宽带系统，它属于脉冲超宽带系统方案，在发送端无需载波，而直接将信号调制到窄脉冲上，所不同的是在系统接收端，这一系统对接收到的信号进行1-bit采样，然后对采样序列进行信道估计、同步和信号检测等运算恢复出发送信息。这是一种相干接收机制。这一系统有很多独特的优点，包括：系统简单，数据量小，运算快等。但同时对算法的要求很高，因为1-bit采样的量化噪声很大。本文不仅介绍了1-bit采样超宽带系统的系统方案，还详细说明了系统的实现难点和关键技术，包括脉冲发生器的设计和1-bit采样的实现等。
本次毕业设计的主要内容是1-bit采样超宽带系统接收端方案的设计与仿真，其中重点是同步方案的实现与仿真，在第四章中我们详细介绍了包括信道估计、同步和信号检测在内的接收端方案，并且进行了性能仿真，可以看出，信道估计方案和信号检测方案性能优异，但仅限于CM1信道中，因为
CM2、CM3和CM4信道中时延扩展较大。而将同步方案应用于系统时，CM2、CM3和CM4信道中的系统性能得到很大改善，甚至与CM1信道中相同的系统性能接近，这说明这一同步方案的性能优异。
引证文献(1条)
1.罗焯炬.华卓立IEEE80
2.16d系统中频适配器的软件设计[期刊论文]-电子产品可靠性与环境试验 2008(3)
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下载时间：2011年1月16日