具有同步跟踪功能的超宽带系统技术方案

一种具有同步跟踪功能的超宽带系统，包括脉冲捕获电路，脉冲捕获电路连接帧捕获模块，脉冲捕获电路连接门限比较输出示位脉冲模块，门限比较输出示位脉冲模块分别连接Barker码滑动电路和LS信道估计模块，所述Barker码滑动电路的另一端连接帧捕获模块，LS信道估计模块连接相位跟踪模块，相位跟踪模块连接脉冲捕获电路。本实用新型专利技术在使用锁相环电路捕获超宽带系统脉冲信号的基础上，进一步对帧进行捕获，并通过类似与信道估计的方法LS实现相位跟踪，达到超宽带系统信号接收的整体同步效果。

【技术实现步骤摘要】
具有同步跟踪功能的超宽带系统
本技术涉及无线通信
，尤其是一种具有同步跟踪功能的超宽带系统。
技术介绍
目前的超宽带(UWB)无线通信技术已经成为短距离无线通信技术研究的热点。超宽带通信的定义是信号带宽与中心频率比大于1/4。它与窄带通信方式相比，具有频带宽、功率低、抗干扰、抗多径和多址容量大等特点。一般的超宽带系统均假设已知发射机与接收机之间准确的传播时延，收发双方完全同步，而任何系统收发双方必然存在同步误差。在传统的通信系统中，系统的同步是进行信息传输的前提，同步性能的降低会直接导致通信系统性能的降低，甚至使系统不能正常工作。因此，人们花费了大量的精力和财力来研究系统的同步问题。在超宽带通信中，同步问题更是一个重要的实际问题。由于超宽带通信受窄脉冲的脉宽限制，使得脉冲同步及相位跟踪的实现带来了难度的增加。
技术实现思路
本技术要解决上述现有技术的缺点，提供一种具有同步跟踪功能的超宽带系统，在使用锁相环电路捕获UWB脉冲信号的基础上，进一步对帧进行捕获，并通过类似与信道估计的方法LS实现相位跟踪，达到UWB信号接收的整体同步效果。本技术解决其技术问题采用的技术方案:这种具有同步跟踪功能的超宽带系统，包括脉冲捕获电路，脉冲捕获电路连接帧捕获模块，脉冲捕获电路连接门限比较输出示位脉冲模块，门限比较输出示位脉冲模块分别连接Barker码滑动电路和LS信道估计模块，所述Barker码滑动电路的另一端连接帧捕获模块，LS信道估计模块连接相位跟踪模块，相位跟踪模块连接脉冲捕获电路。其中脉冲捕获电路接收信号的信号接收器，信号接收器依次连接低通滤波器、信号清零模块、采样模块和比较判决控制模块，比较判决控制模块连接电压控制电路。由于参考信号与接收信号相乘积分时，无用的高频分量对积分有较大影响，进而影响VCO的工作，造成模拟不稳定，时常出现失锁现象。因此，我们在乘法器与积分器之间加入I个低通滤波器，除去高频分量的影响，不再出现失锁现象。另外，原电路在乘法器后有I个开关，选通的时间为脉冲宽度，以去除选通时间外的噪声，提高信噪比。本技术有益的效果是:本技术在使用锁相环电路捕获超宽带系统脉冲信号的基础上，进一步对帧进行捕获，并通过类似与信道估计的方法LS实现相位跟踪，达到超宽带系统信号接收的整体同步效果。【附图说明】图1为本技术的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图对本技术作进一步说明:参照附图:这种具有同步跟踪功能的超宽带系统，包括脉冲捕获电路，脉冲捕获电路连接帧捕获模块，脉冲捕获电路连接门限比较输出示位脉冲模块，门限比较输出示位脉冲模块分别连接Barker码滑动电路和LS信道估计模块，所述Barker码滑动电路的另一端连接帧捕获模块，LS信道估计模块连接相位跟踪模块，相位跟踪模块连接脉冲捕获电路。其中脉冲捕获电路接收信号的信号接收器，信号接收器依次连接低通滤波器、信号清零模块、采样模块和比较判决控制模块，比较判决控制模块连接电压控制电路。同步跟踪功能中的脉冲捕获电路如附图1中虚线框所示，信号接收器的输入信号ff(t)=S(t)+n(t),S(t)是高斯函数的二阶导数，能量为Ep，n(t)是均值为0，功率谱密度为 ^的高斯白噪声。相关接收机的输入信号与本地参考信号V(t)相乘积分，在乘法器与积分器之间加入I个低通滤波器，它的作用主要是除去高频分量的影响，不再出现失锁现象。用清零信号在T时刻进行采样，相关接收机参考信号V(t) =S (t)时，接收机输出的信噪比SNR达到最大值，参考信号V (t) =S (t)称为理想参考信号。捕获过程中V (t)逐步改变延时，进行采样保持，并且对于采样I和采样2获得的AB两个信号通过比较判决来控制清零和采样的时序，当相关值最大时，收发实现同步。当采样值大于设定门限时，确定脉冲的位置，结束搜索过程。然后进入 VCO的线性工作区域。积分器把相差累加，一个帧周期采样I次，采样值作为VCO的控制电压，调节VCO的输出正弦信号的相位和频率，最终捕获并锁定。此时正弦信号的周期Xft约为脉冲宽度^的2/3,同时帧周期是正弦信号周期的整数倍，而且VCO输出的正弦信号波峰与脉冲顶点相差半个周期，即U。同步跟踪功能中的相位跟踪电路如图所示，在脉冲捕获之后，可以利用导频子载波，采用类似于信道估计的LS算法，来纠正相位旋转。同步跟踪功能中的LS信道估计电路主要采用了最小二乘LS信道估计算法，该算法计算相对简单且能跟踪信道的快速变化。它是利用室内信道延迟时间短的特性，只保留信道序列前部的有效样值，而将尾部的噪声项全部截去，从而最大限度地减少噪声的影响，提高信道估计的精度，然后与数据符号中的导频信号联合估计，跟踪信道的变化，提高信道估计的性能。同步跟踪功能中的帧捕获电路比较简单，帧同步码采用短Barker码。序列1110010是一个码长为7的经典Barker码。Barker码具有尖锐单峰特性，在此基础上Barker码识别器是比较容易实现的。该识别器的行为可描述为:当寄存器内的码元与对应的Barker码元相同时，加法器加1，反之加法器减1，并将结果与设定的门限比较输出示位脉冲。同步跟踪功能中的Barker码滑动电路是用Barker码相关器与判决后的信号作滑动相关，大于帧同步判决门限即判为帧同步，否则继续滑动本地Barker码直到大于门限为止。虽然本技术已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有同步跟踪功能的超宽带系统，包括脉冲捕获电路，其特征是：所述脉冲捕获电路连接帧捕获模块，帧捕获模块连接门限比较输出示位脉冲模块，门限比较输出示位脉冲模块分别连接Barker码滑动电路和LS信道估计模块，所述Barker码滑动电路的另一端连接帧捕获模块，LS信道估计模块连接相位跟踪模块，相位跟踪模块连接脉冲捕获电路。

【技术特征摘要】
1.一种具有同步跟踪功能的超宽带系统，包括脉冲捕获电路，其特征是:所述脉冲捕获电路连接帧捕获模块，帧捕获模块连接门限比较输出示位脉冲模块，门限比较输出示位脉冲模块分别连接Barker码滑动电路和LS信道估计模块，所述Barker码滑动电路的另一端连接帧捕获模块，LS...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐啸涛，陈丽琴，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33