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【摘 要】超宽带通信在工作中不需要进行载波调试，而是以超短冲击脉冲来作为载体的，并且采用跳时技术或者是伪随机直扩的技术来实现传输信息。但是，在实际中超宽带信号经常会被干扰或者是被隐蔽在周围的环境噪声里，这样就很难检测到信号了。所以针对这种情况，就需要研究无线信号的抗窄带技术，提出有效的解决方案。
【关键词】欠采样 无线通信 窄带干扰消除 超宽带
由于脉冲UWB通信技术有较高的通信速率、高精度的定位能力以及低功耗、低复杂度而在导航领域与无线传感器的网络领域有着广泛的应用。而在实际中UWB技术也以其自身独特的优势而成为解决在公共场所、家庭以及企业之间人们对因特网的需求和资源分配的矛盾的有效技术手段。但是由于UWB技术有着较低的功率谱密度，所以UWB通信技术几乎不会对窄带系统造成干扰。但是超宽带信号却由于低截获的特征而存在接收信号困难的现象，因此，就需要研究在有干扰环境下去消除掉窄带干扰，并获得UWB通信信号。
一、超宽带的应用和发展
超宽带概念最早是在1990年美国军方提出来的，也就是信号相对宽大于信号25%的任何形式波形。在现代形式下为了满足日益增长的宽带互联网可以无线接入到宽带多媒体中，在民用领域的超宽带通信技术主要是能够建立起在短距离之内的具有高速连接能力的无线个域网。而在很多跨国公司中也有对超宽带的无线通信技术的研究，并且在个人无线多媒体的应用中还取得一定的成果。
二、欠采样接收机的系统结构
欠采样接收机系统的设计结构并不复杂，其硬件部分主要包括了数字信号的处理器模块、欠采样ADC模块以及硬件前端的滤波器三个部分。在实际工作中，接收机首先会对收到的通信信号在硬件前端进行滤波，这样就会滤除掉带外噪声，之后就可以根据欠采样ADC取得的采样向量，再把采样向量输进去设备的数字信号处理器中，通过这样的处理来对NBI进行检测和消除。在当前情况下对NBI进行检测时，通常要先对在频域中NBI的信号位置进行检测，之后在采用滤波方法来对消除存在于时域的NBI。如图所示设备结构：
在系统结构中，如果欠采样收发机在发送与检测信息时以包为单位，也就是说在发射机的端口，每个包里面都有n 个的信息符号，发送时需要把这些信息符号调制到一组的UWB脉冲上去发送信息。同时，设备的接收机端口，会在发送的每一个接收包发送的持续时间T里对信息符号进行采样处理从而来获得采样的向量。在这里假设设备前端的滤波器对接收信号频谱没有任何影响，并且包和发射机包之间有足够大的时间间隔，以便于在信号接收时没有包接收的干扰，这样在进行采样时虽然采样率虽然低，但是却有足够多UEB信号资源可以用来检测信号，这样系统的采样精确度还是很大的。
三、窄带干扰消除技术
首先可以采用预测技术。由于在频谱中扩频信号几乎处于一个水平位置，所以可以应用PN的序列知识来对信号现在值做出预测，也由于NBI之间的时间关联性很强，所以可以进行精确的预测。通过对先前接受的信号作预测就可以正确的估计出相应的干扰信号。在这个工作里，利用采用取得的信号减去瞬时取得的采样，之后在把预测的误差结果输入到接收机里，就可以把信号干扰给降到最低了。但是还要注意这种处理干扰的方法由于具有一定的时域性可以彻底抑制干扰的产生，在实际中却收效很慢，只可以应用与处理那些比较平稳的信号。如果系统受到很多个信号的干扰，用这种方法时就会由于分散了矩阵特征值和增加的信号输入功能而造成这种算法在实际中有一定的收敛性，因此就会对时域滤波在限制窄带干扰抑制方面的作用。其次是可以用变换域的消除技术。使用这种方式时主要是根据干扰检测、信号的变换方式以及读一滤波的算法来进行的。其中根据不同的域变化方法，还可以把变换域干扰方法分为WPT、FFT、WHT以及DCT等不同的方法。在窄带信号集中、根据窄带的功率谱在窄带频带的变换域又比较集中时可以采用变换域窄带干扰抑制技术。这是干扰抑制把干扰映射到相对有限变换域的子带里，与此同时也把有用的信号在整个变换域中进行扩散，从而映射成与干扰成正相交、具有平坦谱的特征的波形。之后在来判断干扰的宽带以及宽带位置，利用频域滤波器来对窄带干扰进行抑制。另外，在欠采样技术来验证NBI的性能，如果新增加一个BPSK的调制信号，并且保持中心频率是3.3GHz的时候，而宽带是10MHz，如图，
当出现了多个NBI的时候，系统还可以很好的工作，也就是达到了很好的窄带消除效果。
四、总结
综上所述，通过探究基于欠采样的脉冲UWB通信窄带干扰消除技术，在欠采样的情况下是可以消除NBI干扰的。而这种方案是不精确的估计NBI情况，以此来消除NBI的信号干扰，这样还可以降低ADC在采用时的速率。另外，在消除NBI与检测通信信号时可以在一个硬件上完成，因此就降低了在传输数据时接收机的复杂度，有利于在多个领域中应用。
参考文献：
[1]晋本周，张盛，潘剑，林孝.基于欠采样的脉冲UWB通信窄带干扰消除技术[J].系统工程与电子技术.2013，01（11）：29-30.
[2]Wang C.Mam，Ying R D，al.Narrowband interference miti-gation in DS-USB systems[J].IEEE Signal Processing Let-ters.2010.
【关键词】欠采样 无线通信 窄带干扰消除 超宽带
由于脉冲UWB通信技术有较高的通信速率、高精度的定位能力以及低功耗、低复杂度而在导航领域与无线传感器的网络领域有着广泛的应用。而在实际中UWB技术也以其自身独特的优势而成为解决在公共场所、家庭以及企业之间人们对因特网的需求和资源分配的矛盾的有效技术手段。但是由于UWB技术有着较低的功率谱密度，所以UWB通信技术几乎不会对窄带系统造成干扰。但是超宽带信号却由于低截获的特征而存在接收信号困难的现象，因此，就需要研究在有干扰环境下去消除掉窄带干扰，并获得UWB通信信号。
一、超宽带的应用和发展
超宽带概念最早是在1990年美国军方提出来的，也就是信号相对宽大于信号25%的任何形式波形。在现代形式下为了满足日益增长的宽带互联网可以无线接入到宽带多媒体中，在民用领域的超宽带通信技术主要是能够建立起在短距离之内的具有高速连接能力的无线个域网。而在很多跨国公司中也有对超宽带的无线通信技术的研究，并且在个人无线多媒体的应用中还取得一定的成果。
二、欠采样接收机的系统结构
欠采样接收机系统的设计结构并不复杂，其硬件部分主要包括了数字信号的处理器模块、欠采样ADC模块以及硬件前端的滤波器三个部分。在实际工作中，接收机首先会对收到的通信信号在硬件前端进行滤波，这样就会滤除掉带外噪声，之后就可以根据欠采样ADC取得的采样向量，再把采样向量输进去设备的数字信号处理器中，通过这样的处理来对NBI进行检测和消除。在当前情况下对NBI进行检测时，通常要先对在频域中NBI的信号位置进行检测，之后在采用滤波方法来对消除存在于时域的NBI。如图所示设备结构：
在系统结构中，如果欠采样收发机在发送与检测信息时以包为单位，也就是说在发射机的端口，每个包里面都有n 个的信息符号，发送时需要把这些信息符号调制到一组的UWB脉冲上去发送信息。同时，设备的接收机端口，会在发送的每一个接收包发送的持续时间T里对信息符号进行采样处理从而来获得采样的向量。在这里假设设备前端的滤波器对接收信号频谱没有任何影响，并且包和发射机包之间有足够大的时间间隔，以便于在信号接收时没有包接收的干扰，这样在进行采样时虽然采样率虽然低，但是却有足够多UEB信号资源可以用来检测信号，这样系统的采样精确度还是很大的。
三、窄带干扰消除技术
首先可以采用预测技术。由于在频谱中扩频信号几乎处于一个水平位置，所以可以应用PN的序列知识来对信号现在值做出预测，也由于NBI之间的时间关联性很强，所以可以进行精确的预测。通过对先前接受的信号作预测就可以正确的估计出相应的干扰信号。在这个工作里，利用采用取得的信号减去瞬时取得的采样，之后在把预测的误差结果输入到接收机里，就可以把信号干扰给降到最低了。但是还要注意这种处理干扰的方法由于具有一定的时域性可以彻底抑制干扰的产生，在实际中却收效很慢，只可以应用与处理那些比较平稳的信号。如果系统受到很多个信号的干扰，用这种方法时就会由于分散了矩阵特征值和增加的信号输入功能而造成这种算法在实际中有一定的收敛性，因此就会对时域滤波在限制窄带干扰抑制方面的作用。其次是可以用变换域的消除技术。使用这种方式时主要是根据干扰检测、信号的变换方式以及读一滤波的算法来进行的。其中根据不同的域变化方法，还可以把变换域干扰方法分为WPT、FFT、WHT以及DCT等不同的方法。在窄带信号集中、根据窄带的功率谱在窄带频带的变换域又比较集中时可以采用变换域窄带干扰抑制技术。这是干扰抑制把干扰映射到相对有限变换域的子带里，与此同时也把有用的信号在整个变换域中进行扩散，从而映射成与干扰成正相交、具有平坦谱的特征的波形。之后在来判断干扰的宽带以及宽带位置，利用频域滤波器来对窄带干扰进行抑制。另外，在欠采样技术来验证NBI的性能，如果新增加一个BPSK的调制信号，并且保持中心频率是3.3GHz的时候，而宽带是10MHz，如图，
当出现了多个NBI的时候，系统还可以很好的工作，也就是达到了很好的窄带消除效果。
四、总结
综上所述，通过探究基于欠采样的脉冲UWB通信窄带干扰消除技术，在欠采样的情况下是可以消除NBI干扰的。而这种方案是不精确的估计NBI情况，以此来消除NBI的信号干扰，这样还可以降低ADC在采用时的速率。另外，在消除NBI与检测通信信号时可以在一个硬件上完成，因此就降低了在传输数据时接收机的复杂度，有利于在多个领域中应用。
参考文献：
[1]晋本周，张盛，潘剑，林孝.基于欠采样的脉冲UWB通信窄带干扰消除技术[J].系统工程与电子技术.2013，01（11）：29-30.
[2]Wang C.Mam，Ying R D，al.Narrowband interference miti-gation in DS-USB systems[J].IEEE Signal Processing Let-ters.2010.