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1 引言 近年來，超寬帶技術在工業應用和研究領域均受到廣泛關注。超寬帶技術具有高數據傳輸率、低功耗、低成本、強的抗多徑效應等特點，是當前公認的未來無線個域網應用的主流技術。不同與傳統窄帶無線系統的傳輸信號，超寬帶信號是具有很大帶寬的離散脈沖流，脈沖周期極小，因此多徑衰落信道下超寬帶系統擁有大量的可分辨的徑分量，有利于能量分集接收。在實際情況中，每個多徑分量對于傳輸中遇到的反射、衍射和散射等現象較傳統窄帶系統更加敏感，這對信道估計算法提出更高要求，因此基于超寬帶脈沖信號的信道估計算法是超寬帶技術的主要研究之一。 時域超寬帶接收機在實現上存在一些難題，如對極窄脈沖采樣，要求ADC的速率極高，若利用并行采樣，接收機結構會復雜化，在大搜索周期內捕獲極窄脈沖很耗時。為了解決這些問題，頻域超寬帶接收機的設計理念被提出，頻域方法能以適度的復雜性和功耗實現數字CMOS。對于頻域超寬帶接收機，頻域信道估計是其關鍵技術之一。基于上述考慮，文中著重研究基于超寬帶脈沖信號的時域ML信道估計和頻域子空間信道估計算法，同時計算機仿真驗證其性能，文中最后對兩者進行了性能比較分析。 5 仿真結果 在單用戶情況下進行仿真，假設接收端已同步，BPSK—UWB系統模型參數為：數據傳輸速率為100Mbps；發送脈沖選擇高斯脈沖形，脈沖函數為p(t)=exp{一(t／Tp一0．5)2)；脈沖周期Tp為2ns；脈沖重復周期Tf為10ns，M取20。 仿真中信道估計考慮的信道模型包含12個傳播徑，其中最強徑能量占總能量的51％，次強徑占總能量的17％。圖1顯示了時域ML信道估計和頻域(FD)子空間信道估計算法下不同信噪比(Eb／N0)時最強徑和次強徑的時延估計和信道傳播系數估計的均方根誤差(RMSE)。從圖1(a)分析，在低信噪比情況下(Eb／N06 結論 本文從理論上詳細推導了信道估計算法的基本原理，通過計算機仿真驗證相同環境下兩種算法的性能。最后，由仿真結果對兩者進行了性能比較分析。分析結果對于新型時域／頻域UWB接收機的設計具有指導意義，尤其對于分析時域／頻域內不同UWB接收技術的性能很有意義。 |
