基于帶通欠采樣的脈沖超寬帶信號重建算法性能研究

鄒 寧徐爭光冉建華李朝陽

①(武漢船舶通信研究所 武漢 430079)

②(華中科技大學電子與信息工程系 武漢 430074)

基于帶通欠采樣的脈沖超寬帶信號重建算法性能研究

鄒 寧*①徐爭光②冉建華①李朝陽①

①(武漢船舶通信研究所 武漢 430079)

②(華中科技大學電子與信息工程系 武漢 430074)

從脈沖超寬帶(PPM-UWB)信號解調的角度，該文探討了PPM-UWB帶通欠采樣信號處理的信號重建算法，并將零化濾波算法和ESPRIT算法進行了仿真對比。ESPRIT算法與零化濾波算法相比需要的最小帶寬要求較大，但是在同等帶寬條件下，ESPRIT算法具有更好的抗噪聲性能。

脈沖超寬帶(PPM-UWB)；帶通欠采樣；零化濾波；ESPRIT算法

1 引言

帶通欠采樣是對脈沖超寬帶(Pulse Position Modulation-Ultra Wide Band, PPM-UWB)信號的低于奈奎斯特采樣率的采樣方法，對PPM-UWB數字接收機的研究具有重要的實用價值[1]。PPMUWB數字接收機的應用主要有室內高速通信、測距與定位、遙感以及汽車雷達等[2-4]。PPM信號是一類脈沖寬度特別窄，占空比非常小的信號。近幾年來，對PPM-UWB的帶通欠采樣信號處理的研究正在逐步深入。首先，新息率概念的提出，即單位時間內信號的特征數，通常這個數值與信號速率相關，使得非帶限脈沖信號的欠采樣成為可能[5]；其次，按照新息率進行采樣和重建的零化濾波算法可以在沒有噪聲的情況下準確重建原始非帶限脈沖信號[6]；然后，在提高采樣率的情況下的零化濾波算法具有一定程度上的抗噪聲性能[7-9], 使用總體最小二乘(Total Least Squares, TLS)解調方法比最小二乘(Least Squares, LS)解調方法具有更好的抗噪聲性能[10]；最近，采用……