小波变换在直接序列超宽带系统消噪中的应用

论文摘要

超宽带通信是目前热点研究的宽带无线通信技术之一。与传统载波通信系统相比,它具有低功耗、频带宽、传输速率高、抗多径衰落能力强、安全性高、设计简单等优点。超宽带通信在军事、高速无线LAN、安全检测、测向定位、雷达等领域都有极其广阔的应用前景,它是无线电领域的一次革命性进展,是未来无线通信的主流技术。在超宽带通信系统中,如果噪声干扰超过接收机的干扰容限时,或者受到外界人为噪声干扰时,系统将不能正常工作,因此,在超宽带系统中研究消噪问题有着重要的实用意义。由于小波变换具有良好的时频分析性能,在超宽带通信系统中,利用小波消噪具有独特优势。本文的主要工作内容是对小波变换在直接序列超宽带系统消噪应用的研究。首先介绍了超宽带通信系统的基本原理,主要是超宽带脉冲信号形成设计方法,超宽带的调制方式和功率谱密度,以及接收机性能等基本技术特点。然后阐述了小波变换的基本理论及其在消噪方面的应用性,在此基础上重点研究了小波消噪理论在直接序列扩频超宽带通信系统中的应用。探讨了阈值消噪法和模极大值消噪法。对模极大值消噪法进行改进,提出了比值门限加相似系数法。该方法既能有效抑制噪声,又能保留超宽带信号的奇异性,并且重构信号方法简单,提高了系统计算速度。仿真结果表明与传统模极大值法比较该算法更简便,消噪效果更明显。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 超宽带系统的概况
• 1.2 国内研究现状
• 1.3 超宽带的应用
• 1.3.1 在无线网络中的应用
• 1.3.2 在雷达上的应用
• 1.4 直接序列超宽带系统中噪声抑制问题
• 1.5 本文内容安排
• 第2章 超宽带基本原理
• 2.1 UWB脉冲信号
• 2.2 超宽带调制方式及功率谱密度
• 2.2.1 跳时超宽带信号的PPM调制及功率谱密度
• 2.2.2 直接序列超宽带信号的PAM调制及功率谱密度
• 2.3 接收机性能
• 2.4 本章小结
• 第3章 时频分析和小波变换基本原理
• 3.1 时频分析
• 3.1.1 傅立叶变换的不足之处
• 3.1.2 短时傅立叶变换
• 3.1.3 Wigner分布
• 3.1.4 Cohen分布
• 3.2 小波变换的定义
• 3.3 离散小波变换的多分辨率分析、二尺度方程
• 3.4 Mallat算法
• 3.5 基于小波变换的信号消噪技术
• 3.5.1 相关消噪法
• 3.5.2 小波收缩阈值消噪法
• 3.5.3 模极大值消噪法
• 3.6 本章小结
• 第4章 基于小波变换的DS-UWB消噪技术及系统性能分析
• 4.1 基于直接序列超宽带系统小波变换噪声抑制技术
• 4.1.1 基于小波变换的DS-UWB系统噪声抑制技术原理
• 4.1.2 小波基的选取
• 4.2 阈值法抑制DS-UWB系统噪声
• 4.3 模极大值法抑制DS-UWB系统噪声
• 4.4 比值门限加相似系数判别法
• 4.5 比值门限加相似系数判别法性能分析
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果
• 致谢