TH-BPPM UWB

TH-BPPM UWB系统在Nakagami-m衰落信道下的性能研究
二阶低通滤波电路>物联网实验设备作者：张晓冉, 张浩
来源：《现代电子技术》2011年第19期

摘要：跳时双正交脉冲位置调制(TH-BPPM)在超宽带(UWB)衰落信道的通信系统性能研究是基于超宽带室内无线信道进行研究的。频率选择性衰落是多径环境需要重点考虑的因素之一，在单用户情况下经常采用高斯近似法。利用等效瞬时信噪比和在AWGN信道下的误码率公式推导得出错误概率公式，并由Matlab仿真得到结论。

关键词：超宽带； TH-BPPM； Nakagami-m信道；误码率; 等效瞬时信噪比

中图分类号：TN925-34文献标识码：A客流监测系统文章编号：1004-373X(2011)19-0024-03

Research on Performance of Time-hopping BPPM UWB

System in Nakagami-m Fading Channel

ZHANG Xiao-ran， ZHANG Hao

(Department of Electronics, Ocean University of China, Qingdao 266100, China)

Abstract： The performance of time-hopping biorthogonal pulse position modulation (BPPM) for communication system of an ultra-wideband (UWB) fading channel is investigated based on the multipath fading statistics of UWB indoor wireless channel. Frequency selective fading is considered for a multiple access environment, Gaussian approximation method is usually used based on a single user mode. Error probability expressions are derived from equivalent instantaneous signal to noise ratio (SNR) and the bit error rate formula in AWGN channel. The results are verified by Matlab simulation.

Keywords： UWB; TH-BPPM; Nakagami-m channel; bit error rate； equivalent instantaneous SNR

基金项目：国家自然科学基金资助项目(60902005)；山东省自然科学基金资助项目(JQ200821);教育部新世纪基金(NCET-08-6504) 超宽带［1］无线通信系统利用纳米级的超短波作为信息载体来传送信息，超宽带无线通信系统理论上可以利用很大的信号带宽来获得很高的数据速率。在超宽带系统中抗多径衰落是关键技术之一。学者提出了多种传播

模型来描述超宽带室内无线通信信道，其中STDL模型［2］证实Nakagami分布比瑞利分布和莱斯分布更适合室内无线信道。在本文中，扩展应用STDL模型来分析单用户情况下TH-BPPM UWB系统在室内衰落信道下的误码率性能。

1 信号结构和信道统计模型

1.1 TH-BPPM UWB信号结构及系统模型

N进制的BPPM信号(令)由2k个正交PPM信号构成，它包括极性相反的正交固体啤酒PPM信号。可以将N-ary BPPM信号定义为N/2维的向量，第n维的值为非零值，表示如下：smn=［0,…,0,AmEg,0,…,0］

(1)式中:N>0且为偶数，1≤n≤N/2;m=1或2;A1=1,A2=－1;Eg是信号的平均能量。

系统模型选用典型跳时多径超宽带系统模型，第k个用户的TH-BPPM UWB调制信号表示如下［3］：

s(k)(t)=∑∞j=－∞Ad(k)j/Nsq(t－jTf－c(k)jTc－δd(k)j/Ns) 电动睫毛器

(2)

质粒拯救式中:k表示多用户系统中的第k个用户；q(t)表示发送的脉冲信号波形，脉冲宽度为wb；Tf为脉冲重复周期(或时间帧)，一般是脉冲宽度wb的几百到几千倍，具有很小的占空比；c(k)j=c(k)j+i,Np为第k个用户伪随机跳时序列的第j个码元;Np为跳时序列周期；Tc为码片持续时间，且Tf=NhTc。每个用户被分配一组特定的跳时序列{c(k)j}，每个码元素的范围为0≤c(k)j≤Nh，它是伪随机码，提供了一个附加时移，用来消除多径干扰(Multiple-Access Interference，MAI)。δd(k)j/Ns是由要传送的PPM的符号序列d(k)j控制的发射脉冲时延(或称时间调制指数)；信号幅度Ad(k)j/Ns也是由d(k)j决定的；“ ”为取整运算。Ns是发送每个信息比特所需的脉冲数，Ns个脉冲用来传输同样的信息；－jTf－c(k)jTc－δd(k)j/Ns表示第k个用户所发射脉冲串中第j个脉冲的起始时刻。

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