Optimal waveforms design for ultra-wideband impulse radio sensors.
Optimal waveforms design for ultra-wideband impulse radio sensors.
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超宽带脉冲无线电传感器的优化波形设计
DOI：
10.3390/s101211038
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发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Zhao C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li B;Zhou Z;Zou W;Li D;Zhao C
超宽带脉冲无线电（UWB-IR）传感器应完全符合规范的频谱限制，以实现优雅的共存。在此前提下，提高超宽带脉冲的频率利用率以保证传输的可靠性是需要的。同时，正交波分多址（WDMA）技术对减轻超宽带传感器网络中的相互干扰具有重要意义。基于此，本文提出了一种低复杂度的脉冲成形技术，并对其在DSP上的有效实现进行了研究。以设计功率谱密度（PSD）与发射掩模之间的均方误差（MSE）最小为目标，初步推导了超宽带脉冲。随后，对该脉冲进行迭代修改，直到其PSD完全符合谱约束。然后对正交约束进行了分析，并提出了不同的算法。仿真表明，在任意频谱掩模条件下，我们的技术可以产生频率利用率远远超过其他现有信号的超宽带波形。与其他正交性设计方案相比，所设计的脉冲可以在不影响频率利用率的情况下保持相互正交性，因此在WDMA网络中，特别是在存在同步偏差的情况下，具有明显的优越性。
Ultra-wideband impulse radio (UWB-IR) sensors should comply entirely with the regulatory spectral limits for elegant coexistence. Under this premise, it is desirable for UWB pulses to improve frequency utilization to guarantee the transmission reliability. Meanwhile, orthogonal waveform division multiple-access (WDMA) is significant to mitigate mutual interferences in UWB sensor networks. Motivated by the considerations, we suggest in this paper a low complexity pulse forming technique, and its efficient implementation on DSP is investigated. The UWB pulse is derived preliminarily with the objective of minimizing the mean square error (MSE) between designed power spectrum density (PSD) and the emission mask. Subsequently, this pulse is iteratively modified until its PSD completely conforms to spectral constraints. The orthogonal restriction is then analyzed and different algorithms have been presented. Simulation demonstrates that our technique can produce UWB waveforms with frequency utilization far surpassing the other existing signals under arbitrary spectral mask conditions. Compared to other orthogonality design schemes, the designed pulses can maintain mutual orthogonality without any penalty on frequency utilization, and hence, are much superior in a WDMA network, especially with synchronization deviations.
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DOI：
10.1109/4234.660796
发表时间：
1998-02-01
期刊：
IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
影响因子：
--
作者：
Win, Moe Z.;Scholtz, Robert A.
通讯作者：
Scholtz, Robert A.
DOI：
10.1109/jstsp.2007.897045
发表时间：
2007-06-01
影响因子：
7.5
作者：
Dotlic, Igor;Kohno, Ryuji
通讯作者：
Kohno, Ryuji
DOI：
10.1109/lcomm.2003.812167
发表时间：
2003-05-01
期刊：
IEEE COMMUNICATIONS LETTERS
影响因子：
--
作者：
Parr, B;Cho, B;Ding, Z
通讯作者：
Ding, Z
影响因子：
16.4
作者：
Hämäläinen, M;Hovinen, V;Latva-Aho, M
通讯作者：
Latva-Aho, M
DOI：
10.1109/tmtt.2006.872046
发表时间：
2006-04-01
影响因子：
4.3
作者：
Ohno, K;Ikegami, T
通讯作者：
Ikegami, T