陈小雷，向正义，薛 明

（空军工程大学 导弹学院，陕西 三原 713800）

0 引言

超宽带（UWB）通信是新一代的高速数据无线通信技术，使用纳秒至亚纳秒量级脉冲承载信息，利用所占频谱范围极宽的信号来传输数据。由香农定理可知，超宽带系统具有极高的数据吞吐量，与传统窄带通信系统相比，还具有高数据率、低截获性、低成本、低功耗、低复杂度、抗多径干扰能力强、能提供数厘米的定位精度等优点，适合于密集多径场所的高速无线接入，可以实现室内的局域多媒体视频级互联[1-4]。

然而超宽带与窄带通信系统共享频谱资源，必须对其辐射功率加以限制，以保证两者共存而不相互干扰[5]。脉冲波形设计是目前解决UWB与传统窄带系统兼容与共存性问题最为实际和有效的手段[6]。本文以FCC对UWB系统的室内辐射掩蔽标准为例，分析高斯系列脉冲的性能参数对其频谱的影响，且利用粒子群算法来优化高斯导函数线性组合的权向量，以使组合脉冲的功率谱在0～10.6 GHz范围最大限度地逼近FCC的辐射极限，提高传输距离或速率。

1 脉冲基函数选择

UWB脉冲应不具有直流分量以保证能量的有效辐射和多址通信性能，高斯导函数系列脉冲均满足这一条件，并且可以有很多电路精确产生，因此常采用高斯函数的各阶微分作为超宽带脉冲。1～9阶高斯导函数的归一化波形见图1，高斯脉冲的时域表达式为

式中：α2=4πσ2是脉冲形成因子，σ2是方差，A为幅度。通过数学归纳可得，k阶高斯脉冲的微分为