ppm-th-uwb信号的功率谱分析

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1、PPM-TH-UWB信号的功率谱分析范助文，王艳芬**（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221000）5101520摘要：超宽带系统的宽频带特点使得与其他系统存在相互影响，因此信号的频谱特性分析对于系统设计具有重要意义。通过MATLAB仿真对PPM-TH-UWB信号的频谱占用情况进行分析，着重分析了PPM-TH-UWB信号的主要参数TH跳时码与PPM调制时移对于功率谱密度函数的影响。仿真结果验证了理论分析的正确性，直观的显示出了这种影响，TH位移与PPM位移能够有效地平滑功率谱谱线。关键词：P

2、PM-TH-UWB；频谱分析；跳时码；PPM位移中图分类号：TN914ThespectralanalysisofPPM-TH-UWBFanZhuwen,WangYanfen(SchoolofInformationandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMining&Technology，JiangSuXuZhou221008)Abstract:UWBsystemwithcharacteristicsofbroadbandhaveinfluenceswithoth

3、ersystems,itsspectralpropertiesareimportantconsiderationsinthedesignoftheUWBcommunicationsystems.TaketheanalysisofspectrumofPPM-TH-UWBthroughthesimulationofMATLAB,thispaperemphaticallyanalyzedtheinfluenceforPSDFofthemainparametersofTHcodeandPPMmotion.Simu

4、lationresultsdemonstratethevalidityofthetheoreticalanalysis,intuitiveshowedthatinfluence.THdisplacementandPPMdisplacementcanbeeffectivelysmoothpowerspectralspectrumline.Keywords:PPM-TH-UWB;spectralanalysis;time-hoppingcode;PPMdisplacement250引言超宽带在无需任何许可的情

5、况下即可与其他系统共享频谱资源，因此对于超宽带信号的发射功率FCC给予了严格的控制，目的就是使超宽带信号功率谱中幅值最高的谱线不超过规定的功率谱限制[1]。因此研究超宽带信号的频谱占用情况，对于实际应用具有重要的意义。301跳时超宽带信号的产生二进制PPM-TH-UWB信号可以通过如下方式产生。图1为二进制PPM-TH-UWB信号的发射系统模型[2]。dj=cjTc+ajåjTs+djs(t)二进制重复编发送编PPM调脉冲形源b码器a码器d制器成器图1PPM-TH-UWB信号发

6、射模型如图所示，待发射的二进制序列b送入重复编码器，进行Ns次的重复编码，产生一个35新的二进制序列a，然后进入发送编码器。发送编码器应用整数值码序列c和二进制序列a，作者简介：范助文，（1985-），男，研究生，主要研究方向是超宽带无线通信系统通信联系人：王艳芬，（1962-），女，教授，主要研究方向：超宽带无线通信、信道建模和信号处理.E-mail:raulfzw@126.com-1-产生一个新序列d，序列d的一般表达式如下：dj=cjTc+ajå（1）这里d是一个实数值序列，a是二进制序列

7、，c是整数值序列。整数码序列c可能是周期，也可能是非周期的，即码序列c的周期Np可能是趋于无穷大或者等于某个特定的数值40（最常用的是与二进制码的重复次数一致）。序列d通过PPM调制器使得传输脉冲在时间轴上的位置产生了偏移，最后送入脉冲形成滤波器，生成了最终的PPM-TH-UWB信号s(t)。综合以上各个系统，最终的输出信号s(t)可表示如下[3]：s(t)=+∞j=−∞s−cjTc−ajå)（2）式中，Ts表示每一个脉冲帧的持续时间；cjTc表示跳时码引起的位移，我们称为TH45位移；ajå

8、指的是由PPM调制引起的位移，通常它要比TH位移小得多。TH位移与PPM位移对于信号频谱的影响将是本文接下来研究的重点。一个典型PPM-TH-UWB信号的时域波形如图2所示：图2PPM-TH-UWB信号时域波形50从图中可以看出显示的是2bit信号的时域波形，每个比特对应5个脉冲。前5个脉冲对应的是每个码片周期的中间位置，而后5个脉冲对应的是每个码片周期的起始位置，每个脉冲在每一帧内位置的差别，这显示的是PPM位移的影响。脉冲