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非视距环境下基于UWB的室内动态目标定位 被引量：20
1
作者 何永平 刘冉 +3 位作者 付文鹏 梁高丽 付余路 张华 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第8期46-49,54,共5页
针对超宽带(UWB)定位技术受到环境中非视距(NLOS)因素的影响,造成定位精度低、定位稳定性差的问题,提出对UWB采集的原始数据进行两次粒子滤波,从而实现精准的动态目标定位。第一次粒子滤波算法用于存储每个锚点测量距离与误差关系模型... 针对超宽带(UWB)定位技术受到环境中非视距(NLOS)因素的影响,造成定位精度低、定位稳定性差的问题,提出对UWB采集的原始数据进行两次粒子滤波,从而实现精准的动态目标定位。第一次粒子滤波算法用于存储每个锚点测量距离与误差关系模型。第二次粒子滤波在更新阶段根据距离误差模型调节权重,进一步约束估计的目标粒子,实现更精准的动态目标定位。不同环境下的实验结果表明:该算法能有效抑制NLOS误差的影响,在非视距严重的环境中定位精度能达到0.29 m,相比于系统提供的三边测量定位算法精度提高48.21%,相比传统粒子滤波精度提高17.14%,明显提高了NLOS传播环境下的动态目标定位精度。 展开更多
关键词 超宽带(uwb) 室内定位 非视距误差 粒子滤波
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穿墙雷达系统中信号检测的新算法 被引量：8
2
作者 朱亚平 沈庭芝 +1 位作者 王卫江 张颖 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期734-738,共5页
针对冲击体制穿墙雷达系统中回波信号结构复杂、信噪比低、信号检测困难等问题,提出一种小波-双谱联合检测新算法.在对穿墙雷达回波信号建模的基础上,用联合算法将非相干累积后的回波信号经过小波包变换提高信噪比,再用双谱算法进行信... 针对冲击体制穿墙雷达系统中回波信号结构复杂、信噪比低、信号检测困难等问题,提出一种小波-双谱联合检测新算法.在对穿墙雷达回波信号建模的基础上,用联合算法将非相干累积后的回波信号经过小波包变换提高信噪比,再用双谱算法进行信号检测.实验结果验证了新算法的有效性,能提供比单独使用其中任一算法更高的检测精度.该算法能反映墙壁后物体的距离-方位信息,为穿墙雷达系统成像提供了可能. 展开更多
关键词 穿墙雷达系统 超宽带 信号检测 小波包 双谱算法
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超宽带通信系统的Simulink仿真实现 被引量：13
3
作者 李振强 王锋 张水莲 《计算机仿真》 CSCD 2005年第5期153-155,共3页
超宽带(UWB)脉冲无线电(IR)技术是一个新兴的通信技术,具有诸多的优点,正受到人们越来越广泛的关注。Simulink是一种用来建模、仿真和分析动态系统的集成仿真工具。该文介绍了超宽带脉冲无线电和Simulink的特点,在Simulink环境下搭建并... 超宽带(UWB)脉冲无线电(IR)技术是一个新兴的通信技术,具有诸多的优点,正受到人们越来越广泛的关注。Simulink是一种用来建模、仿真和分析动态系统的集成仿真工具。该文介绍了超宽带脉冲无线电和Simulink的特点,在Simulink环境下搭建并实现了超宽带通信系统的仿真。提出了在跳时(TH)脉冲位置调制(PPM)通信系统中的同步相关算法,主要对仿真链路中的接收机进行设计和实现,其中包括信号检测、伪随机序列捕获、数据同步等。结果表明,该仿真系统在超宽带通信中是可行的。 展开更多
关键词 超宽带 脉冲无线电 仿真 相关算法
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超宽带无线技术的应用前景及其挑战 被引量：9
4
作者 张士兵 《南通大学学报（自然科学版）》 CAS 2005年第1期64-68,共5页
从超宽带(UWB)无线技术产生的背景出发,概括了UWB系统的特点,讨论了UWB的应用前景;同时指出,UWB利用的是频谱重叠技术,频带非常之宽,有许多课题有待于去解决;最后提出了一种UWB抗干扰系统的实现方案。
关键词 超宽带无线技术 前景 应用 抗干扰系统 uwb 重叠技术 实现方案 频谱 频带
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一种新颖的树状分形超宽带天线 被引量：13
5
作者 赵小莹 臧洪明 +1 位作者 张功磊 卢静静 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1008-1012,共5页
该文设计一种新颖的树状分形超宽带天线,该天线采用梯形结构的有限接地面。增加树状分形结构的迭代次数和优化有限接地面的形状可以使天线获得良好的阻抗匹配,进而实现天线的超宽带性能。该天线的工作频带为4.2~17.5 GHz（相对带宽为122... 该文设计一种新颖的树状分形超宽带天线,该天线采用梯形结构的有限接地面。增加树状分形结构的迭代次数和优化有限接地面的形状可以使天线获得良好的阻抗匹配,进而实现天线的超宽带性能。该天线的工作频带为4.2~17.5 GHz（相对带宽为122.6%）,天线的电尺寸为0.35l′0.35l,可应用于C波段、X波段、Ku波段和超宽带（UWB）波段通信,具有广泛的应用前景。实测结果和仿真结果吻合,证明了该天线的有效性。 展开更多
关键词 分形天线 超宽带 阻抗匹配 树状天线
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基于高精度地图及多传感器融合定位的车路协同应用实践 被引量：9
6
作者 姚海敏 冯霏 陈建华 《测绘地理信息》 CSCD 2022年第3期65-69,共5页
针对城市停车场难以获取车辆实时高精度定位的难题,提出了一种基于车路协同技术的解决方案。基于高精度地图和多传感器融合定位技术,该方案将多种感知定位方式优势互补,实现城市地面、地下车库场景的车辆连续追踪和高精度定位。研究成... 针对城市停车场难以获取车辆实时高精度定位的难题,提出了一种基于车路协同技术的解决方案。基于高精度地图和多传感器融合定位技术,该方案将多种感知定位方式优势互补,实现城市地面、地下车库场景的车辆连续追踪和高精度定位。研究成果可被广泛应用于停车场的车辆泊车诱导、行驶安全预警等场景。 展开更多
关键词 融合定位 高精度地图 视觉定位 超宽带(ultra wide band uwb) 激光雷达 车路协同
原文传递
基于UWB和RFID相融合的矿井人员定位系统设计 被引量：11
7
作者 刘世森 《自动化仪表》 CAS 2020年第8期82-86,共5页
当前矿井人员管理系统以考勤为主,进行精确定位管理投入成本过高。根据矿井现场应用需求,提出一种基于超宽带(UWB)和射频识别(RFID)相融合的矿井人员定位系统设计方案。阐述了系统的总体架构和工作原理。针对矿井一维线性空间,采用飞行... 当前矿井人员管理系统以考勤为主,进行精确定位管理投入成本过高。根据矿井现场应用需求,提出一种基于超宽带(UWB)和射频识别(RFID)相融合的矿井人员定位系统设计方案。阐述了系统的总体架构和工作原理。针对矿井一维线性空间,采用飞行时间(TOF)测量方法,利用已知的定位基站之间的距离计算出标志卡位置,并对定位误差进行了详细分析。分析结果表明,定位误差与标志卡与定位基站之间的距离没有直接关系,定位基站之间无需进行时钟同步。给出了定位基站和标志卡的硬件设计方案和软件功能实现思路,采用集成无线发送和接受的无线芯片DW1000实现UWB精确定位,采用nRF24L01无线射频芯片实现区域定位,解决了如何同时实现区域定位和精确定位问题。实践表明,该系统定位精度达到了0.3 m以内,兼容RFID区域定位功能,在进行系统升级时可降低成本,满足矿方需求。 展开更多
关键词 超宽带 射频识别 飞行时间 定位基站 标志卡 DW1000 NRF24L01
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基于UWB定位系统设计 被引量：10
8
作者 史刘强 付江涛 《电子设计工程》 2019年第15期161-165,共5页
超宽带无线(UWB)技术是一种精确高效的无线定位技术,能够普遍应用于室内室外各种环境,具有很好的稳定性和精确度。本文针对UWB定位系统在室内定位中的各种缺陷,提出了一种由标签、微基站、用户终端PC机3部分组成的UWB定位方法,进而设计... 超宽带无线(UWB)技术是一种精确高效的无线定位技术,能够普遍应用于室内室外各种环境,具有很好的稳定性和精确度。本文针对UWB定位系统在室内定位中的各种缺陷,提出了一种由标签、微基站、用户终端PC机3部分组成的UWB定位方法,进而设计了基于UWB定位系统的实时定位,定位误差在20cm范围内。通过对UWB信号收发模块、电源管理模块、MCU芯片模块、WIFI模块、存储模块的实验,分析了标签和微基站在硬件配置之间的细微差异,建立了标签和微基站的最佳硬件设计。基于参考标签的应用和TDOA算法的完美结合表明此系统克服了UWB信号发射时延的缺陷,极大的减少了计算的复杂程度,并且有效的提高了定位精度。 展开更多
关键词 超宽带(uwb) 标签 微基站 定位 精度
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基于冗余距离筛选的UWB定位优化方法 被引量：9
9
作者 张少辉 亓玉浩 +2 位作者 翟方文 吕洪波 宋亦旭 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期934-942,共9页
超宽带(ultra wide band, UWB)定位技术根据距离参量建立标签定位的数学模型。由于测距误差的存在,标签定位的精确求解问题转换为非线性方程组的优化问题。在某项距离误差较大时,现有的优化方法可能会失效。该文提出基于冗余距离筛选的... 超宽带(ultra wide band, UWB)定位技术根据距离参量建立标签定位的数学模型。由于测距误差的存在,标签定位的精确求解问题转换为非线性方程组的优化问题。在某项距离误差较大时,现有的优化方法可能会失效。该文提出基于冗余距离筛选的优化方法,以多个定位标签的间距为约束条件,对冗余距离设置权值进行筛选,使用梯度下降法优化Caffery方法计算的坐标初值。该方法在仿真实验中定位误差仅为Caffery-Taylor (CT)方法的70%,在真实数据实验中优化效果明显好于CT方法。 展开更多
关键词 超宽带(uwb) 位姿解算 距离筛选 梯度下降
原文传递
基于超宽带测距的异构移动机器人轨迹跟踪控制 被引量：9
10
作者 卫恒 吕强 +2 位作者 王国胜 林辉灿 梁冰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1461-1471,共11页
针对超宽带(UWB)测距过程中随机出现的奇异值,设计了改进的基于最小协方差的马氏距离奇异值检测模块;针对全向机器人的运动学和动力学特点,提出了一种基于滑模+PID控制的逆动力学前馈轨迹跟踪算法;针对UWB定位算法中出现的坐标跳动、边... 针对超宽带(UWB)测距过程中随机出现的奇异值,设计了改进的基于最小协方差的马氏距离奇异值检测模块;针对全向机器人的运动学和动力学特点,提出了一种基于滑模+PID控制的逆动力学前馈轨迹跟踪算法;针对UWB定位算法中出现的坐标跳动、边缘效应以及微型四旋翼的运动学特点,设计了基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的轨迹跟踪控制算法;并在MATLAB和Gazebo仿真软件中分别进行了验证。为在实际环境验证轨迹跟踪控制算法的速度闭环控制和位置闭环控制以及UWB定位的实时性、准确性,搭建了基于UWB的异构多机器人系统,完成了四旋翼定点悬停、单个全向机器人轨迹跟踪、异构多机器人协同控制实验。实验结果表明,UWB定位系统和机器人控制算法能够满足控制的实时性和稳定性要求。 展开更多
关键词 超宽带(uwb) 马氏距离 全向机器人 微型四旋翼 轨迹跟踪 多机器人系统
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数字超宽带信号的功率谱密度 被引量：8
11
作者 马晓慧 邹传云 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期1877-1881,共5页
该文根据各种超宽带(UWB)信号的调制特点,给出了统一的随机脉冲信号模型,并应用随机理论计算得出相应的功率谱密度(PSD)函数表达式,此PSD表达式应用范围广,适用于各种调制方式、多址方式、进制下的UWB信号。该文举例分析比较了几种典型... 该文根据各种超宽带(UWB)信号的调制特点,给出了统一的随机脉冲信号模型,并应用随机理论计算得出相应的功率谱密度(PSD)函数表达式,此PSD表达式应用范围广,适用于各种调制方式、多址方式、进制下的UWB信号。该文举例分析比较了几种典型调制下带有均匀分布的随机时间抖动(timingjitter)及理想情况下的信号PSD,结果表明,时抖动的存在平滑了信号功率谱,降低了对其他窄带通信系统的干扰。而且,文中给出的PSD函数表达式可以用来估计信号各参量的变化对PSD函数的影响,而不需要考虑脉冲序列的详细设计过程。 展开更多
关键词 功率谱密度(PSD) 超宽带(uwb) 自相关函数 时间抖动 谱分析
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基于高斯脉冲各阶导函数优化组合的超宽带脉冲设计 被引量：4
12
作者 徐建敏 李争 +1 位作者 李韵 杨莘元 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期356-359,共4页
文中通过对10个归一化高斯脉冲导函数的线性组合进行研究,提出一种脉冲设计优化算法,使合成函数的功率谱密度在0～10.6GHz都能较好的逼近FCC制定的室内辐射掩蔽标准,大大提高了频谱利用率。
关键词 高斯脉冲 脉冲组合 脉冲波形设计 超宽带(uwb)
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卷积-长短期记忆神经网络超宽带定位方法 被引量：1
13
作者 李大占 宁一鹏 +2 位作者 赵文硕 孙英君 王川阳 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期97-105,共9页
针对室内视距环境下超宽带(UWB)观测值中的测距误差影响定位精度的问题,提出一种基于卷积神经网络与长短期记忆网络(CNN-LSTM)相结合的UWB测距误差改正模型:将基站与标签之间的测距值和Chan算法解算的标签初始坐标作为卷积神经网络(CNN... 针对室内视距环境下超宽带(UWB)观测值中的测距误差影响定位精度的问题,提出一种基于卷积神经网络与长短期记忆网络(CNN-LSTM)相结合的UWB测距误差改正模型:将基站与标签之间的测距值和Chan算法解算的标签初始坐标作为卷积神经网络(CNN)的输入,借助CNN良好的数据特征提取能力,充分挖掘UWB测距值的特征;然后利用长短期记忆网络(LSTM)进行进一步的特征学习,并进行训练和预测UWB测距值,以减少测距误差对UWB测距值精度的影响;最后,利用高斯-牛顿迭代算法求解出最终的UWB定位结果,同时,建立多项式和指数函数UWB测距误差改正模型,并与本文方法进行对比分析。实验结果表明,在静态和动态实验下,基于CNN-LSTM网络模型结果的精度均优于其他2种模型,证明该算法可有效降低测距误差,提高UWB的定位精度。 展开更多
关键词 超宽带(uwb) 定位 卷积神经网络和长短期记忆网络(CNN-LSTM) 多项式函数 指数函数
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UWB无线通信技术分析 被引量：5
14
作者 李彬 岳曾敬 +2 位作者 骆云志 王峰 曾刊 《兵工自动化》 2006年第6期61-62,共2页
超宽带(UWB)无线通信通过直接发送脉冲无线电信号传送数据。其调制方式包括:脉冲幅度调制、通断键控调制、跳时脉位调制及跳时/直扩二进制移频键控调制。该技术收发机采用软件无线电的全数字硬件接收结构,直接通过脉冲调制发送信号而无... 超宽带(UWB)无线通信通过直接发送脉冲无线电信号传送数据。其调制方式包括:脉冲幅度调制、通断键控调制、跳时脉位调制及跳时/直扩二进制移频键控调制。该技术收发机采用软件无线电的全数字硬件接收结构,直接通过脉冲调制发送信号而无传统的中频处理单元。 展开更多
关键词 超宽带(uwb) 无线通信 调制方式 收发机
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基于CRLH结构的小型超宽带滤波器 被引量：6
15
作者 褚庆昕 黄健全 刘传运 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期359-363,共5页
提出一种基于新型复合左右手(CRLH)结构的小型超宽带带通滤波器.CRLH结构的串联电容和并联电感分别由平板电容和短路支节线产生.单元内部存在交叉耦合,调整交叉耦合电容,单元电路可产生3个可控的传输零点,形成具有良好选择性的超宽带带... 提出一种基于新型复合左右手(CRLH)结构的小型超宽带带通滤波器.CRLH结构的串联电容和并联电感分别由平板电容和短路支节线产生.单元内部存在交叉耦合,调整交叉耦合电容,单元电路可产生3个可控的传输零点,形成具有良好选择性的超宽带带通滤波器.由于仅采用一个CRLH结构单元,滤波器具有较小的尺寸和通带插损(1.5 dB);带内群延时较为平坦,同时滤波器在11.95～16 GHz的阻带范围内传输抑制大于20 dB. 展开更多
关键词 共面波导 交叉耦合 复合左右手 带通滤波器 超宽带
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气压计辅助的UWB室内定位方法 被引量：7
16
作者 孙建强 尚俊娜 +2 位作者 刘新华 施浒立 张东丽 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2021年第6期30-33,共4页
针对现代多楼层建筑的室内定位需求,提出一种用气压计辅助超宽带(UWB)的室内定位方法,修正UWB室内定位在高度方向的误差,减少基站数量,进行准确的三维定位,并实时动态更新位置。在UWB二维平面定位的基础上,通过差分气压测高模块采集楼... 针对现代多楼层建筑的室内定位需求,提出一种用气压计辅助超宽带(UWB)的室内定位方法,修正UWB室内定位在高度方向的误差,减少基站数量,进行准确的三维定位,并实时动态更新位置。在UWB二维平面定位的基础上,通过差分气压测高模块采集楼层的气压数据,构建楼层气压模型,辅助UWB在室内高度方向的定位。同时,在数据处理时,采用广义延拓法,对原始数据进行外推,并对运动轨迹进行拟合,修正UWB室内定位的误差。测试结果表明:差分气压测高模块能达到99%以上的准确性,可以快速准确识别所处楼层,UWB室内定位精度可达到12.5 cm以内,运动轨迹拟合准确,定位性能良好。 展开更多
关键词 室内定位 超宽带 差分气压测高 广义延拓
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脉冲卷积干扰技术在超宽带SAR中的应用分析 被引量：6
17
作者 沈爱国 姜秋喜 《电光与控制》 北大核心 2010年第2期39-42,共4页
为探讨脉冲卷积干扰技术在超宽带SAR中应用的可行性,详细分析了距离像和二维像的干扰效果,发现在二维图像中,方位向的聚焦性能明显下降。通过对目标回波和干扰信号处理流程的分析,发现超宽带SAR空变特性是导致二维图像散焦的根本原因。... 为探讨脉冲卷积干扰技术在超宽带SAR中应用的可行性,详细分析了距离像和二维像的干扰效果,发现在二维图像中,方位向的聚焦性能明显下降。通过对目标回波和干扰信号处理流程的分析,发现超宽带SAR空变特性是导致二维图像散焦的根本原因。提出对干扰信号进行相位调制,调整干扰信号的分布曲线,以降低空变特性的影响,取得了较好的干扰效果。研究表明,距离向的干扰效果与常规雷达一致,可以形成滞后的假目标欺骗干扰,改进的脉冲卷积干扰大大提高了方位向聚焦性能,用于对超宽带SAR进行假目标干扰。仿真结果验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 雷达干扰 超宽带 合成孔径 卷积 移频
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基于UWB技术与DS-TWR算法的煤矿井下人员精确定位系统 被引量：6
18
作者 王洋洋 张洪亮 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2022年第11期200-202,共3页
为满足煤矿井下人员精确定位系统新标准的要求,设计了一种基于UWB技术及DS-TWR定位算法的煤矿井下人员精确定位系统。基站集成2个无线收发器,仅利用3条交互消息即可完成对定位卡距离的计算及方向判定,有效缩短时隙宽度;引入入网防冲突... 为满足煤矿井下人员精确定位系统新标准的要求,设计了一种基于UWB技术及DS-TWR定位算法的煤矿井下人员精确定位系统。基站集成2个无线收发器,仅利用3条交互消息即可完成对定位卡距离的计算及方向判定,有效缩短时隙宽度;引入入网防冲突机制及时隙分配机制来提升定位效率,试验结果表明,定位卡刷新频率为600 ms下,该定位系统最大静态定位误差不超过30 cm,最大位移速度达7 m/s,基站最大并发识别数量达80个。定位基站的时隙宽度仅为6 ms,相对于4消息定位模式缩减25%。 展开更多
关键词 煤矿 超宽带 精确定位 基站
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基于UWB TOF测距的矿井精确定位方法研究 被引量：6
19
作者 王飞 《自动化仪表》 CAS 2022年第8期62-66,共5页
随着智能矿山建设的推进,矿井精确定位系统在煤矿井下得到大力推广应用。针对矿井现场应用需求,提出一种基于超宽带(UWB)飞行时间(TOF)测距的矿井精确定位系统实现方案。设计了系统的总体架构,并研究了定位基站的组网机制。对TOF点对多... 随着智能矿山建设的推进,矿井精确定位系统在煤矿井下得到大力推广应用。针对矿井现场应用需求,提出一种基于超宽带(UWB)飞行时间(TOF)测距的矿井精确定位系统实现方案。设计了系统的总体架构,并研究了定位基站的组网机制。对TOF点对多点测距流程进行了优化,减少了UWB通信次数,提高了TOF测距效率。根据矿井巷道空间特点,研究线型巷道定位算法和交叉路口定位算法。定位卡与相邻多个定位基站同时测距,实现矿井巷道精确定位。测试结果表明,UWB精确定位误差小于0.3 m,最大定位距离大于400 m,位置判断机制可靠、方向判断正确。因此,该系统能够提供一种安装便捷、组网灵活和成本较低的精确定位法,为各种移动目标提供精准定位和位置信息服务,从而满足智能矿山建设需求。 展开更多
关键词 矿井 线型巷道定位 交叉路口定位 超宽带 飞行时间 DW1000 定位基站 定位卡
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噪声干扰对超宽带通信干扰效果分析 被引量：6
20
作者 周扬 王昌宝 +1 位作者 周荣跃 何光涛 《信息与电子工程》 2010年第4期411-414,共4页
从通信干扰角度,基于频域分析方法,针对跳时-脉冲位置调制-超宽带(TH-PPM-UWB)体制,分析了不同噪声干扰信号对通信系统的干扰效果,并运用MATLAB仿真软件,在AWGN信道下,对不同噪声干扰信号的干扰效果进行了蒙特卡洛实验仿真,并对实验结... 从通信干扰角度,基于频域分析方法,针对跳时-脉冲位置调制-超宽带(TH-PPM-UWB)体制,分析了不同噪声干扰信号对通信系统的干扰效果,并运用MATLAB仿真软件,在AWGN信道下,对不同噪声干扰信号的干扰效果进行了蒙特卡洛实验仿真,并对实验结果进行了对比分析,给出了干扰效果(误比特率)与噪声干扰信号功率、带宽和中心频率的关系。为实现对超宽带通信系统干扰的实装研制打下理论基础,具有一定的军事价值。 展开更多
关键词 超宽带 噪声干扰 误比特率
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