基于RAKE接收機的超寬帶并行干擾消除檢測技術(shù)

1、基于RAKE接收機的超寬帶并行干擾消除檢測技術(shù)    關鍵詞： RAKE接收機；并行干擾消除；Prake-PIC1 基本的通信模型的構(gòu)建 對于UWB系統(tǒng)來說我們要研究其接受性能，那么首先我們需要一個信息通信的基本模型，基本包括：使用什么信號、使用的信道模型、使用的調(diào)制方式和噪聲模型。對于調(diào)制方式，這里的研究我們使用常出現(xiàn)的DS-BPSK UWB為例來研究和改進。它的多用戶的信號的發(fā)送表達式為： 其中， 在1和-1中取值，它代表著第k個數(shù)據(jù)符號；代表著信號能量，在一般情況下將它進行“歸一化”處理，使得它為“1”；是幀的發(fā)送周期； 是指用戶K發(fā)送的脈沖，這里

2、我們寫出它的表達式為： 其中， 代表偽隨機序列，取值和相同；脈沖周期用表示；信息周期用 表示； 表示信息周期與脈沖周期之比，代表了用 個脈沖周期來表示信息符號。代表了其脈沖波形，這里是高斯脈沖。我們把此式代入到上式中，可以得到： 這里的使用的是高斯脈沖，我們使用高斯5階脈沖，式子如下： 這里的代表一個系數(shù)常量。下面我們要介紹下使用IEEE 802.15.3a推薦的室內(nèi)的多徑信道的模型，在這里使用的是其沖激響應為： 在我們所使用的信道中，下面我們要確定它們的參數(shù)，用代表簇和它多徑的到達率；使用來代表簇和它的多徑衰減因子。 用戶通過信道就是信號與信道沖激的卷積，即： 上面的是指第K個用戶信號；對第

3、K個用戶的沖激； 接收到的信號。則接收機的輸入信號為： 其中的還是高斯白噪聲，這里它的均值為0 。 2 改進模型的原理 使用一個PRAKE接收機，因為對于PRAKE接收機來說，它選擇的前面到達的數(shù)個多徑分量，但是在UWB系統(tǒng)中，它的通信范圍很小，最大僅有20M的范圍，那么這就預示著在這樣小的一個多徑信道中，先到達的多徑分量肯定是能量比較大的分量，它的效果就等同于SRAKE接收機，并且它還不對多徑做出選擇，所以不用使用信道抽頭上的功率估計，節(jié)省了時間，比較簡單。 對于PRAKE接收機聯(lián)合并行干擾消除檢測器的多用戶檢測技術(shù)，其檢測流程如下： 設在UWB系統(tǒng)中有K個用戶需要檢測出期望數(shù)據(jù)，期望用戶1

4、為例，接收到的信號經(jīng)過用戶的RAKE 接收機估計出相應用戶的數(shù)據(jù)比特 ，和對應的信道相卷積，再與各自的擴頻碼字相乘這樣來重新建立干擾用戶信號，最后從減去重建的干擾信息得到： 經(jīng)過用戶1的RAKE接收機后估計出的值。其并行干擾消除檢測器的結(jié)構(gòu)圖，如下圖所示： 3 PRAKE-PIC接收機 由上面的敘述可以知道，假設要解調(diào)的用戶是i，那么推導如下： 又有第2節(jié)可知道： 在第1節(jié)中我們有發(fā)送信號的表達式，其式為： 由以上式子可以導出： 其中的是在-1和1中取值，并將 進行歸一化處理和信號的卷積處理可得： 又有： 代入上式得： 在上面我們說出現(xiàn)的L是選擇L條路徑的，因為是PRAKE接收機，所以其多徑分

5、量是按照先到的原則進行，并且如果在這里我們不考慮時隙中的保護間隔時間那么在第i個幀的第k個用戶的聯(lián)合檢測為： 那么，對于上式我們可以得出： 上面推出了它的判決公式。根據(jù)對此進行仿真可以看出這是一種比原來的性能要良好許多的一種方法。 4 結(jié)束語 本文通過對以DS-BPSK UWB為例構(gòu)建基本的通信模型，提出了一種Prake-PIC多用戶并行干擾消除檢測接收方法，通過對系統(tǒng)的分析和性能的分析，我們可以看出在大大的降低其復雜度的基礎上以犧牲輕微的誤碼率來得到它的極小的系統(tǒng)時延，而微小的系統(tǒng)誤碼率對于我們的UWB系統(tǒng)而言是微不足道的。 參考文獻： 1葛利嘉，超寬帶無線通信M.國防工業(yè)出版社，2005：1-10. 2朱剛，超寬帶（UWB）原理與干擾M.清華大學出版2009：128-130. 3張賢達、保錚，通信信號處理，北京：國防工業(yè)出版社，2000. 4劉衍平，超寬帶Rake接收機性能分析與多用戶檢測技術(shù)研究D.2009. 5UHL C，MARTRET C LJamming assessment of impulse UWB signals on galileo receivers AJoint with Conference on Ultra wi