田亚飞，杨晨阳

（北京航空航天大学 电子信息工程学院，北京 100191）

1 引言

基于短脉冲的超宽带信号具有大于几百兆赫兹的带宽，因此在密集散射信道环境中可以分辨大量的多径。这时，对于不同用户之间的通信链路，即使用户间距离很近，它们所经历的多径信道之间的相关性也很低[1,2]。利用超宽带信号的这一特性，可以进行基于空时聚焦的信号传输，即在发射端通过预滤波处理，使接收信号在给定的时间和位置形成聚焦峰值，而在其他的时间和位置只有微弱的旁瓣[3～5]。这种传输模式可以扩展单跳链路的传输距离[6,7]，还可以降低多用户传输时的用户间干扰[8,9]。

在超宽带通信中，采用信道的时间反演进行预滤波是实现空时聚焦的一种最简单的方式[10～12]。这时，物理信道表现为一个空时匹配滤波器。从时域来看，接收信号是一个低占空比信号，能量主要集中在聚焦峰值中，因此不仅降低了码间干扰，并且可以用低复杂度的单抽头接收机完成解调。从空域来看，强信号只出现在期望位置，因此可以降低同信道共存用户之间的互相干扰。但是，这种方案的性能依赖于信道响应的自相关和互相关特性，因此当信道特性不好时，用户之间的干扰较大。为了在各种信道环境下都具有良好的干扰抑制能力，可以基于迫零（ZF）准则或者最小均方误差（MMSE）准则来设计预滤波器[13～15]。

由于超宽带信号的发射功率谱密度受限，其单跳传输距离也非常有限。为了扩展超宽带通信系统的覆盖范围，利用中继进行多跳转发是一种有效的方式[16～19]。……