基于UWB的多径接收算法改进与研究
2015-02-19杨英杰王晓峰
东北电力大学学报 2015年2期
杨英杰,王晓峰,杨 帆
(东北电力大学信息工程学院,吉林吉林132012)
Rake-MMSE算法,是UWB RAKE接收机中抗多径衰落[1]-[2]最有特色的部分。但其算法本身,因涉及叉指数的选择,在正常情况下,对接收多径信号的处理过程较为复杂,特别是在常用的200Mbps-2Gbps频段,当多径干扰较大时,信号的提取往往需要较长的时间,其定位的实时性与准确性通常不够理想。我们知道,RAKE接收算法是基于均衡滤波器原理对多径信号进行加权处理后输出的[3],为提高信号分集接收的分辨能力[4],通常需要在横向滤波器上设置很多的抽头;而另一方面,受信道环境噪声影响[5],信道误码对接收系统的正确判决影响很大,这些信号处理过程都需要时间。
我们知道,一个有n个可分辨多径分量的信道要求有n个RAKE叉指才可以分集接收到所有适合的能量[6-7],但是,在UWB稠密的多径环境中,多径分量随着带宽线性增加,RAKE叉指数也将随其增加,这是造成接收机结构复杂的一个主要原因。为此,本文通过对原有Rake-MMSE算法进行改进,通过优化RAKE接收机的抽头向量,减小RAKE叉指数,在不降低多径分辨能力的前提下,使接收机结构大为简化,进而提高了接收效率。同时,通过信道模型仿真[8]分析,证明了改进后的算法能够在很大程度上提高系统的可靠性与实时性。
1 UWB信道均衡算法
1.1 Rake-MMSE 算法
图1为UWB基带传输系统等效原理框图,其中,dn是固定的非相关BPSK数据,τ是符号持续时间,P(t)是远小于τ的脉冲,βl是Rake接收机的第l个的叉指系数。
在低速的UWB通信系统中,常常采用Rake-MMSE联合均衡器。……
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