一种用于超宽带系统的信号处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于超宽带系统的信号处理系统及方法，系统包括信号预处理单元、多径信道及信号合并单元，信号预处理单元对信号做分支预处理，处理后的信号经过多径信道后，通过信号合并单元在接收端做后RAKE合并，为了使得接收端的输出信噪比最大，本发明专利技术通过理论分析得出了基于信道矩阵特征向量的预处理分集与后RAKE参数估计方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信领域，尤其涉及一种用于超宽带系统的信号处理系统及方法。
技术介绍
超宽带(UWB)技术是一种新兴的无线通信技术，与传统无线通信技术不同，UWB系统不使用载波，而是以占空比很低的窄脉冲作为信息载体，具有通信速率高、功耗低、实现简单、保密性好等特点。超宽带系统使用纳秒甚至皮秒级脉宽的脉冲进行通信，因此具有很强的多径分辨能力，此特点使得绝大多数发送和接收方案中均在接收端使用RAKE分集接收机来来捕获和合并多径能量，改善接收性能，提高接收效率。传统的针对UWB系统的RAKE接收机都是在接收端实现多径合并，从未在发送端来实现，在其他通信系统如TDD-CDMA系统中曾经有方案通过在发送端实现多径的分离和发送，因为在TDD系统中发送上行信道和下行信道的信道模型是一致的，上行信道估计的参数可以直接用于下行信道，该方案在接收端不在做多径合并直接接收，直接对最大径做采样判决即可，此中实现方式称之为预瑞克(Pre-Rake)。Pre-Rake在发送端根据信道状态信息对信号作预先延时合并处理，延时合并系数等于信道衰落因子的共轭，方案应用的前提是信道为时慢变信道，上行信道参数估计值可用于下行信道，Pre-Rake处理实际是一种分集技术，可以达到与RAKE接收相近的性能，优点是降低了接收端的复杂度。目前，其他通信系统针对Pre-Rake的处理方式只考虑发送端多径分集，接收端直接做判决，实现方案如图1所示。而针对UWB系统设计中，其上行信道参数估计值可用于下行信道，因此，把Pre-Rake用于UWB系统的信号处理中理论上是可行的。首先，当前针对UWB的PRE-RAKE方案没有，而且并未考虑在接收端进一步对增加的多径能量进行合并，如何利用接收端进一步合并多径能量，通过利用UWB的信道模型在理论分析找到一种最佳的多径合并参数估计方法，而又不增加系统的复杂度，是该专利技术需要解决的问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供一种用于超宽带系统的信号处理系统及方法，使得误码率性能较传统的RAKE接收有较大的改善。(二)技术方案本专利技术提供一种用于超宽带系统的信号处理系统，超宽带系统包括发送端和接收端，信号处理系统包括：信号预处理单元，用于在发送端对发送信号进行分支处理，得到多个支路的信号；多径信道，用于将多个支路的信号从发送端传输至接收端；信号合并单元，用于在接收端对多个支路的信号进行合并，其中，可对信号进行后RAKE合并，故信号合并单元可采用后RAKE接收机。其中，发送信号的表达式为：si(t)=PΣi=0∞biw(t-iTs),w(t)=Σn=0Ns-1cng(t-nTc),]]>其中，i表示第i个时间点编号，n表示一个符号周期内第n个数，bi表示编号为i的字符信号，cn为扩频码，P为发送信号能量，一个符号信息由NS个脉冲组成，g(t)为发送脉冲波形函数，Ts表示一个符号周期；所述信号预处理单元根据时延参数T＝[τK，…，τ1]对发送信号进行分支处理，第k条支路的分支时延为Ts-τk，其中，τk表示第k条多径时延。进一步，多个支路的信号经过多径信道后的采样输出值用向量表示为：Y＝[y1(i)，…，yM(i)]T＝AbiHB+N，其中，yM(i)表示采样编号为i的第M列采样输出向量值，A表示系统的固定增益，H为2M×K的矩阵，M＝TS/Tb，HT=0,....0...,0...,α1,...0...,α2,...0...αL...,00,....α1...0...,α2,....0,........αL...........,0......,..........0,...αK-1..0...αK,......0,..αL...0..........,0,]]>B＝[βK，…，β1]T表示合并向量，βK表示编号为K的第K个向量，αl表示多径信道中第l径的路径衰落参数，αl为实数，L表示一共有L条多径，N表示噪声的量化数值。进一步，信号合并单元根据分支合并权重W在接收端对信号进行合并，所述分支合并权重用向量表示W＝[γ1，…，γM]T，γM表示编号为M的第M个向量权重值，合并后的信号表示为：z(i)＝WTY＝AbmWTHB+WTN。进一步，系统还包括：参数估计单元，用于计算时延参数T、合并向量B及分支合并权重W，所述时延参数T表达式为：T＝argmax{||D||本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于超宽带系统的信号处理系统，超宽带系统包括发送端和接收端，其特征在于，信号处理系统包括：信号预处理单元，用于在发送端对发送信号进行分支处理，得到多个支路的信号；多径信道，用于将所述多个支路的信号从发送端传输至接收端；信号合并单元，用于在接收端对所述多个支路的信号进行合并。

【技术特征摘要】
1.一种用于超宽带系统的信号处理系统，超宽带系统包括发送端和
接收端，其特征在于，信号处理系统包括：
信号预处理单元，用于在发送端对发送信号进行分支处理，得到多个
支路的信号；
多径信道，用于将所述多个支路的信号从发送端传输至接收端；
信号合并单元，用于在接收端对所述多个支路的信号进行合并。
2.根据权利要求1所述的用于超宽带系统的信号处理系统，其特征
在于，发送信号的表达式为：
si(t)=PΣi=0∞biw(t-iTs),w(t)=Σn=0Ns-1cng(t-nTc),]]>其中，i表示第i个时间点编号，n表示一个符号周期内第n个数，bi表示编号为i的字符信号，cn为扩频码，P为发送信号能量，一个符号信
息由Ns个脉冲组成，g(t)为发送脉冲波形函数，Ts表示一个符号周期；
所述信号预处理单元根据时延参数T＝[τK，…，τ1]对发送信号进行分支
处理，第k条支路的分支时延为Ts-τk，其中，τk表示第k条多径时延。
3.根据权利要求2所述的用于超宽带系统的信号处理系统，其特征
在于，多个支路的信号经过多径信道后的采样输出值用向量表示为：
Y＝[y1(i)，…，yM(i)]T＝AbiHB+N，
其中，yM(i)表示采样编号为i的第M列采样输出向量值，A表示系
统的固...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新跃，郭伟，
申请(专利权)人：新奥奇特科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11