认知无线电超宽带自适应脉冲设计与干扰抑制

"这篇论文是2011年8月发表在北京邮电大学学报上的，作者包括马英杰、周正和范晓红。文章主要探讨了如何解决认知超宽带（UWB）与窄带系统共存时的干扰问题，并提出了一种认知UWB自适应脉冲设计方法，以抑制窄带干扰。通过使用双极性高斯脉冲组合信号作为UWB的基础，结合厄米特矩阵特征向量分解技术，设计出的自适应脉冲序列在功率谱密度分布上符合美国联邦通信委员会（FCC）的室内和室外UWB频谱规范，具备灵活的认知避免能力，可以实现任意频段的陷波功能。此外，仿真结果显示，该自适应脉冲序列在UWB跳时脉冲位置调制和跳时脉冲幅度调制系统中，相较于传统的Scholtz脉冲，表现出更强的窄带干扰抑制和抗多用户干扰能力。" 这篇论文的核心知识点包括： 1. **认知无线电**：这是一种智能无线通信技术，允许设备动态调整其工作参数以避免干扰其他通信系统，特别是对于UWB系统，它能有效地共享频谱资源。 2. **超宽带（UWB）技术**：UWB是一种使用极低能量在宽广的频谱范围内发送数据的技术，通常用于短距离高速通信。在本文中，UWB系统面临与窄带系统的共存问题，这需要有效的干扰抑制策略。 3. **双极性高斯脉冲**：这种脉冲形状被用作UWB信号的基础，它具有良好的频谱特性，适用于减少对窄带系统的干扰。 4. **厄米特矩阵特征向量分解**：这是一种数学方法，用于处理线性代数中的矩阵问题，文中用此方法来设计自适应脉冲，以实现对窄带干扰的有效抑制。 5. **自适应脉冲设计**：论文提出了一个基于厄米特矩阵特征向量分解的自适应脉冲序列设计方法，该方法可以根据环境变化和干扰情况调整脉冲特性，从而提高系统的性能。 6. **功率谱密度分布**：这是衡量信号在频域内分布的一个关键指标，符合FCC的规范意味着设计的UWB脉冲序列不会对其他合法用户造成过大的干扰。 7. **跳时脉冲位置调制和跳时脉冲幅度调制**：这是两种UWB通信中的调制方式，通过改变脉冲的位置或幅度来编码信息。仿真结果证明自适应脉冲序列在这两种调制方式下都有更好的性能。 8. **窄带干扰抑制**：论文中提出的自适应脉冲序列能够有效地抑制来自窄带系统的干扰，这对于提高UWB系统的可靠性和效率至关重要。 9. **抗多用户干扰能力**：在多用户环境中，自适应脉冲序列表现出优于传统脉冲的性能，这在实际的无线通信系统中是非常重要的。 这篇论文介绍了一种创新的方法，通过自适应脉冲设计解决了认知UWB系统中的干扰问题，提高了系统的频谱效率和抗干扰能力，为UWB通信在复杂无线环境中的应用提供了理论支持。