基于多个引导序列实现超宽带系统脉冲同步的方法*

(中国西南电子技术研究所，成都 610036)

1 引 言

超宽带(Ultra Wideband,UWB)通信技术以其独有的优势已受到各国科研人员的高度关注。不同于传统的通信方式，UWB系统采用宽度极窄的脉冲传递信息，因此具有带宽大、传输速率高、穿透力强、抗干扰、抗多径等先天优势，非常适合于军事应用[1]。但正是基于这些特点，对超宽带信号的相关接收提出了挑战，尤其是信号的同步，更是超宽带无线通信的一大难点。就其同步实现过程来看，可以分为脉冲同步和扩频序列同步，其中脉冲同步又是序列同步的前提和基础[2]，也是UWB通信技术的难点所在。本文提出了一种基于收发两端联合设计，通过多个重复导频伪随机序列前后相关的方法实现脉冲同步。插入伪随机序列后会带来一定的功率和效率损失，但从全局来看，是值得的。

2 信号模型

UWB系统有多种扩频方式，本文以直接序列扩频超宽带(DS-UWB)技术为例，给出其信号模型[3]：

(1)

3 脉冲同步的基本思想

脉冲同步的基本方法是提高脉冲相关函数Rp(τ)的分辨间隔[4]，将码片周期Tc分成M份，每份间隔Δ=Tc/M，然后取本地脉冲pi(t)=p(t-iΔ)，0≤i

(2)

同步时，有：

(3)

式中，0≤i

图1 不同时延本地脉冲和接收脉冲相关积分

对于扩频系统，信号能量分散在多个码片上，需要合并多个码片提高信噪比，因此还需要将不同时延下匹配滤波的输出和本地序列滑动相关，根据滑动相关的最大值确定脉冲同步位置。不同本地脉冲pi(t)对应的最大滑动相关值γi为

(4)

但是对于UWB系统，超大的扩频增益和极窄的脉冲分辨间隔使得直接使用这种方法计算量过大，难以实现。……