張騰文+程賢兵+王楨發(fā)

摘 要 隨著科學技術的不斷進步，無線電技術也得到了全面的發(fā)展，所以寬帶脈沖無線電在很多領域中得到了廣泛的使用，但是在技術的使用上還有一定改進和進步的空間。因此本文對寬帶脈沖無線電通信中關鍵技術進行分析和研究，希望這一技術能夠在更多的領域上得到充分的使用，帶來更大的社會效益和經(jīng)濟效益。

關鍵詞 寬帶脈沖；無線電通信；關鍵技術；應用研究

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）166-0089-02

寬帶脈沖無線電技術之所以能夠得到廣泛的應用，就是由于其具有速率高、低功耗、結構簡單等優(yōu)勢。這一技術在使用的時候能讓系統(tǒng)中豐富的頻譜資源實現(xiàn)極高的傳輸速率，因此，在定位領域、醫(yī)療領域、軍事領域、無線傳感器網(wǎng)絡等領域中發(fā)揮了極大的功效。

1 寬帶脈沖無線電系統(tǒng)關鍵技術的研究

1.1 脈沖無線電超寬帶系統(tǒng)新型調制技術

1.1.1 DPPM差分脈沖位置調制

DPPM在光通信系統(tǒng)的應用十分廣泛，它能夠將系統(tǒng)中的誤碼性能、頻譜性能和編碼性能達到更高的程度，在位置的調制上一般來說是要先建立一個簡單的系統(tǒng)模型并進行信號的構造，通過符號映射和空間傳播等方式就能夠在系統(tǒng)的接收端建立一個完整的模型，從而進行相應的研究。

建模工作完成之后，就應該分析系統(tǒng)中的誤碼率，分析的過程中要使用接收器來將信號進行接收，并通過檢測器來對信號進行全面的檢測，這樣才能得出相應的正確的判決。同時還要對符號的邊界進行定義，并對系統(tǒng)中的每一幀進行詳細的判斷。如果系統(tǒng)中的一幀出現(xiàn)了差錯，那么就會導致整個幀出現(xiàn)更加嚴重的錯誤。另外，如果在系統(tǒng)中有多個用戶在一起進行活動的時候，就能讓趕超的長度降為最低，在使用性能上也能達到最高的程度[1]。

在系統(tǒng)容量的分析過程中，應該將系統(tǒng)的總容量和離散時間進行充分的考慮，并且還要在模型的運行過程中建立相關輸入和輸出的信息，從而讓系統(tǒng)獲取更大的信道容量。

1.1.2 DPPAM差分脈沖位置幅度調制

位置調制的過程也需要在事先建立一個相應的系統(tǒng)模型，系統(tǒng)模型在建立的過程中與DPPM的方式大致相同，并且也要在系統(tǒng)中設立相應的接收器，有效的降低系統(tǒng)解調的復雜程度。

由于系統(tǒng)在傳輸?shù)倪^程中可能會出現(xiàn)信號傳輸?shù)腻e誤，所以為了避免系統(tǒng)在運行匯總會出現(xiàn)錯誤，就應該要對系統(tǒng)中非零值的位置進行正確的判斷，并且還應該充分的判斷脈沖的幅度，這樣才能讓判決器在工作的時候做出最正確的判斷，減少過程中的失誤現(xiàn)象，讓系統(tǒng)的運行更加安全穩(wěn)定。

1.2 脈沖無線電系統(tǒng)脈沖波形

1.2.1 系統(tǒng)的設計及設計方法

在進行系統(tǒng)設計的時候，首先是要在其中生成一個準確的頻譜，例如埃爾米特脈沖系列或者高斯脈沖系列等等。其次是要運用反向推理法來進行頻譜的反響變換過程，使用帕薩瓦爾定理來最終確定理想的脈沖頻譜。但是，這種方法在使用的時候具有一定的復雜性，在比較復雜的結構中比較難以分析。所以系統(tǒng)在設計的時候也可以使用頻譜搬移法來進行系統(tǒng)設計，這種設計方法能夠讓中心頻譜的頻率轉換在可以控制的范圍之內，從而就能讓對系統(tǒng)中功率譜密度和中心頻率進行實時的控制[2]。

1.2.2 脈沖波形對系統(tǒng)容量和性能的影響

系統(tǒng)的容量和性能會收到啥脈沖波形的影響，具體來講就是在建模和設計的過程中，如果環(huán)境有一定的干擾，那么測量的數(shù)據(jù)就會產(chǎn)生一定的變化，從而導致其參數(shù)的不一致性，使系統(tǒng)的容量和性能受到了一定的影響。

2 寬帶脈沖無線電系統(tǒng)的應用

2.1 脈沖無線電超寬帶圖像傳輸系統(tǒng)

2.1.1 系統(tǒng)的構建的方法

在脈沖無線電超寬帶圖像傳輸系統(tǒng)的應用上，首先要構建一個整體的系統(tǒng)模型，將系統(tǒng)整體的圖像信息分為斜線高頻部分、垂直高頻部分、水平高頻部分和低頻部分這幾種，前3種在應用的時候包含一些噪聲和細節(jié)的部分，最后一部分包含的是系統(tǒng)中圖像的輪廓信息。所以由此看來，低頻部分所反映出的信息是系統(tǒng)中的主要信息，而噪聲與細節(jié)只是其中的次要部分。在通過寬帶脈沖無線電技術應用在脈沖無線電超寬帶圖像傳輸系統(tǒng)中的時候，是要運用二維離散小波變換算法來詳細的劃分圖像信息。

2.1.2 選擇信道衰落閥值

在選擇信道衰落閥值的時候所使用的也是二維離散小波變換技術，來將傳輸?shù)膱D片數(shù)據(jù)進行劃分，將其分為關鍵數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)兩種，如果傳輸?shù)男诺辣容^好，系統(tǒng)就會自動的將關鍵信息傳輸出去。如果傳輸?shù)男诺垒^差，系統(tǒng)就會將次要信息進行傳輸。所以在應用的過程中，使用寬帶脈沖無線電技術能夠讓系統(tǒng)傳輸?shù)男畔⒄`碼率較低，還能夠充分的保證傳輸圖片的質量[3]。

2.1.3 仿真工作

系統(tǒng)的仿真工作可以通過信道的傳輸特性，并通過閥值來對數(shù)據(jù)進行傳輸，接受到的數(shù)據(jù)再進行相應的恢復工作，這樣就能通過仿真的工作來對圖像的質量進行充分的調整。

2.2 脈沖無線電UWB在智能電網(wǎng)中的應用

2.2.1 家庭能源管理系統(tǒng)中的應用

在很多發(fā)達國家中，家庭智能電表的應用已經(jīng)十分廣泛，很多的電力公司也使用了寬帶脈沖無線電技術在家庭能源管理系統(tǒng)當中，就可以實現(xiàn)靈活定電價的功能。如果是在用電高峰期的時候，電價相應的就會比較高，如果不是在用電高峰期的時候，電價就相應的會有所降低。這一系統(tǒng)的運用有效的減少了電力能源的浪費，同時也實現(xiàn)了智能化的控制手段。

另外，家庭能源管理系統(tǒng)還能夠讓電力的消費和供應得到全面的優(yōu)化和更新，對家庭中各種電器都能進行充分的監(jiān)控，包括廚房電器、冰箱、洗衣機、空調、微波爐等等，消費者可以隨時對家中電力的使用情況進行了解，從而實行更加優(yōu)化的用電方式，達到了減少電力資金投入的目的[4]。

2.2.2 無線傳感器中的應用

無線傳感器中使用了UWB技術，有效的滿足了傳感器網(wǎng)絡低成本、低復雜性的要求，這一系統(tǒng)在很大的程度上能夠降低其他系統(tǒng)的干擾。例如可以實現(xiàn)打印機、計算機和其他機器設備的連接功能，并組成簡單高效的網(wǎng)絡，從而讓系統(tǒng)的性能達到更高的水平[5]。

3 結論

綜上所述，由于寬帶脈沖無線電技術在使用的過程中具有很大的優(yōu)勢，所以在很多的方面都有比較充分的使用，但是隨著科學技術的不斷發(fā)展，這一技術也應該進行不斷優(yōu)化和更新，才能夠適應現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，從而為社會經(jīng)濟和科技的發(fā)展帶來更大的貢獻。

參考文獻

[1]尹勇.基于IR-UWB安全通信接收機結構與算法理論研究[D].合肥：中國科學技術大學，2006.

[2]尹華銳.IR-UWB無線通信系統(tǒng)定時恢復和系統(tǒng)實現(xiàn)技術研究[D].合肥：中國科學技術大學，2006.

[3]陳思，郭道省，張邦寧.脈沖無線電技術在軍事通信中的應用[J].系統(tǒng)工程與電子技術，2007（9）：1456-1459.

[4]張振宇，曾凡鑫，葛利嘉.采用跳時調制的超寬帶沖激無線電技術及其在通信對抗中的應用[J].電子對抗技術，2003（3）：32-36.

[5]張振宇，曾凡鑫，葛利嘉.采用跳時調制的超寬帶沖激無線電技術及其在通信對抗中的應用[J].電子對抗技術，2003（3）：32-36.