超寬帶認知無線電的關鍵技術介紹
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常規的UWB基帶脈沖，如矩形脈沖、高斯脈沖，具有很大的支流分量，工程應用價值不大。而高斯單周期脈沖雖然沒有支流分量，但仍需經歷一個復雜的參數調整過程才能滿足FCC的頻譜要求。為此，一些新型的適配脈沖產生技術應運而生。
2.1 基于PSWF的正交脈沖
文獻、、等探討了能滿足共存要求和干擾避免要求的優化波形設計，提出了軟頻譜適配SSA-UWB方案。為實現該方案，文獻 探討了一種利用回轉橢球波函數(Prolate Spheroidal Wave Functions, PSWF)涉及脈沖波的方法，這些基于PSWF的脈沖就將作為適配波形中的核心小波序列。
將3.1GHz～10.6GHz頻段內的任意一個子頻帶看作是一個濾波器，對其輸入一個核心函數后，可以獲得一系列脈沖波。這些脈沖波可以更進一步地進行組合從而形成一個適應多頻帶系統的復雜波形。基于PSWF的正交脈沖波形構成了所提出的軟頻譜適配SSA的基礎，并且特別適合用于脈沖波形調制以及多用戶接入環境。
基于PSWF的脈沖波形可以應用于M進制脈沖波形調制(M-ary PSM)中，其基本思想是利用波形的正交性來組合波形，然后采用組合后的波形進行數據傳輸，這樣在提高傳輸速率的同時降低了所需波形的數量。在這里把包括內鍵控和外鍵控的軟頻譜鍵控(Soft-Spectrum Keying, SSK)策略應用到基于PSWF的M-ary PSM中，或者應用到采用時跳-頻跳序列(Time-Frequency-Hopping Sequence, TFHS)的多接入系統中。在內鍵控中采用二相調制，比如BPSK和QPSK；具有正交特性的脈沖波形調制則應用于外鍵控中。脈沖重復間隔(PRI)是可變的，以適應不同的速率要求、不同的信道條件和干擾環境。
2.2 適配脈沖整形技術
正如上文所述，為了能滿足頻譜共享和避免干擾的要求，超寬帶認知無線電的波形應能適應任何頻譜要求。然而目前要實現一個完全“任意的”優化 UWB波形還是相當困難的。原因在于數字信號處理技術的限制：目前的模/數、數/模轉換器沒有足夠快的運算速度來實現一個真正的認知無線電系統。因此，探討實現適配波形的一些基本問題，對 于超寬帶認知無線電的發展具有探索性的意義。
文獻中論述了在實現適配波形時數字量化的影響（如圖2所示），進而探討了數/模轉換器實現這樣的超寬帶認知波形需要的比特/抽樣數量。可以看出，4比特/抽樣的分辨率已經足夠保持波形的諸如凹槽寬度和凹槽深度等頻譜特征。而且在抽樣頻率在18GHz的時候，適配波形依然保持了其頻譜特性，盡管此時凹槽的深度變得稍淺，但仍可接受(＞20dB)。
考慮到目前的高速數字信號處理技術，可以認為上述CR-UWB適配波形完全可以由18GHz抽樣頻率的低比特分辨率(4 比特/抽樣)數/模轉換器實現。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/154228.htm
圖2 適配脈沖波形及其頻譜特性
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