[发明专利]消除多径无噪声信道超宽带信号符号间干扰的系统及方法

说明书

本发明涉及一种消除多径无噪声信道超宽带信号符号间干扰的系统及方法。通过设置合适的阈值，接收机搜索超宽带信号脉冲，直到信号电平超过阈值为检测成功；然后，使用信号窗口提取接收信号，并将检测到的复合信号脉冲（由信号脉冲及一个以上多径干扰信号混合而成）放置在信号窗口的中间；在解调之前接收信号将通过符号间干扰ISI消除器处理，以去除符号间干扰。本发明无需预先获取信道信息或信道估计，无需模数转换；所期望的信号脉冲与干扰脉冲可通过本方法进行区别并精确定位；信号解调时不再使用传统的接收脉冲，而是使用小波变换及高通滤波后生成的信号尖峰。

技术领域

本发明属于超宽带无线通信领域，主要应用于超宽带脉冲无线电信号在多径无噪声信道下符号间干扰的消除，具体涉及一种消除多径无噪声信道超宽带信号符号间干扰的系统及方法。

背景技术

超宽带(ultrawideband，简称UWB)技术是一种极有前景的低成本短距离超高速无线通信技术。脉冲无线电是它其中的主要实现方式之一。脉冲无线电采用短时间脉冲，从而产生一个信号，信号具有超宽(若干GHz)带宽。因此，UWB无线信道是高频率选择性的。在接收信号中有大量可解析的多路径分量。超过30秒的延迟是相当普遍的。UWB技术应用于无线个人区域网络(WPANS)，其数据速率超过110Mbps，即使没有编码或扩展，对应的符号周期也小于10纳秒。因此，超宽带技术的符号间干扰(intersymbol interference，简称ISI)不可避免，而ISI干扰消除则是超宽带可靠通信必不可少的。

对付ISI的传统方法是采用数字均衡器。然而，超宽带脉冲无线电信号带宽超宽，模数转换需要超高的采样速率，实现困难且代价高；其次，由于UWB脉冲超低的占空比和极短的脉冲宽度，在高速率下需要相当大数量的均衡器节点且均衡速率超高。这些都造成了超宽带脉冲无线电符号间干扰ISI消除的严重障碍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除多径无噪声信道超宽带信号符号间干扰的系统及方法，本发明无需预先获取信道信息或信道估计，无需模数转换；所期望的信号脉冲与干扰脉冲可通过本发明方法进行区别并精确定位；信号解调时不再使用传统的接收脉冲，而是使用小波变换及高通滤波后生成的信号尖峰。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种消除多径无噪声信道超宽带信号符号间干扰的系统，包括

信号搜索模块，用于搜索高于预设门限值的超宽带信号脉冲，并确定其时域位置；

信号窗口模块，采用信号窗口完整的截取所述信号搜索模块搜索的超宽带信号脉冲，该信号窗口大小为发射信号宽度的两倍；

ISI消除器，用于消除超宽带信号脉冲符号间干扰，即对所述信号窗口模块截取的超宽带信号脉冲进行小波变换，而后，对小波变换后的超宽带信号脉冲进行高通滤波，以获取含尖峰脉冲信号，再而，搜索该尖峰脉冲的信号的第一个最大值，并确定其时域位置，最后，在该时域位置通过信号窗口将含尖峰脉冲信号的信号尖峰提取出来，发送给接收机模块；

接收机模块，接收将ISI消除器发送的含尖峰脉冲信号的信号尖峰，并将该信号尖峰与模板信号进行相关，而后发送至判决模块；

判决模块，对接收机模块发送的信号进行判决。

在本发明一实施例中，对所述信号窗口模块截取的超宽带信号脉冲进行小波变换的具体方式如下，

考虑ISI的情况，即接收到的超宽带信号脉冲受到干扰脉冲的影响时，受干扰的超宽带信号脉冲可以表示为

r(t)＝s(t)+i(t)＝d_sc_sp(t)+d_ic_ip(t-t₀)