ADS使用记录之超宽带功放设计

关于UWB超宽带的综述性文章，比较经典！

基于到达时间差（TDOA）算法，设计了一个脉冲超宽带（IR-UWB）室内定位系统的原理验证样机。主要介绍传感器捕捉标签发送的IR-UWB窄脉冲，进而测出窄脉冲到达传感器时刻的方法。利用FPGA中数字时钟管理器（DCM）的相移器功能模块（PS）构成延迟锁相环（DLL），测得到达传感器的窄脉冲相对于同步时钟的时刻。原理验证系统定位精度优于40 cm，达到设计要求。

针对煤矿现有人员定位系统定位精度较低的现状，设计了基于UWB超宽带技术的高精度人员定位系统，分析了系统的定位原理，以stm32和QW1000模块为主体进行了定位基站和定位标签硬件电路设计，并编制了相应执行程序；系统联调测试效果良好，定位精度在750px内，完全可满足煤矿场景高精度定位的需求。

为拓展带通滤波器的通带带宽,设计了一种基于EBG结构的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器.该滤波器利用箭头形电磁带隙结构的阻波特性,将不同大小箭头形结构单元蚀刻在SIW上金属面,以获得超宽带通带.所设计的滤波器中心频率在9.85 GHz ,相对带宽为39.59% ,通带内的最大插入损耗约为1.54 dB ,相比于类似结构的带通滤波器,其带内回波损耗较大,且整体电路面积较小.测量结果与仿真结果基本吻合,有效地验证了该设计方法的有效性.

关于 UWB 定位的五种定位算法的 Matlab 脚本。这五种算法是扩展卡尔曼滤波器 (EKF)、无迹卡尔曼滤波器 (UKF)、基于泰勒级数的位置估计、三边测量和多边测量方法。 提供了有关 UWB 定位系统的五种定位算法的 Matlab 脚本及其相应的实验数据。这五种算法是扩展卡尔曼滤波器 (EKF)、无迹卡尔曼滤波器 (UKF)、基于泰勒级数的位置估计技术、三边测量和多边测量方法。正在研究的 UWB 系统被假定为状态空间模型。恒速 (CV) 运动模型和恒加速度 (CA) 运动模型可用作状态模型，用于在此 repo 中实现上述 UWB 定位和导航系统

针对二维多重信号分类算法可以估计出系统的到达时间(TOA,time-of-arrival)和波达方向(DOA,direction-of-arrival)参数，但需要复杂度非常高的二维谱峰搜索这一问题，提出了IR-UWB系统中基于求根MUSIC(root-MUSIC)的TOA和DOA联合估计算法，该算法对接收信号的频域形式建模，先估计出TOA，然后由TOA的差值计算出DOA，从而实现TOA和DOA的联合估计。该算法不需谱峰搜索，可直接给出估计参数的闭式解，还可实现参数配对。还推导了参数估计的误差方差。仿真结果表明，该算法的参数估计性能明显优于矩阵束算法、传播算子算法以及基于旋转不变技术估计信号参数算法，并且非常接近于2D-MUSIC算法，但该算法的复杂度却远远低于2D-MUSIC算法。

超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术，适用于高速、近距离的无线个人通信。UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB技术与现有其它无线通信技术有着很大的不同，它将会为无线局域网（LAN）和个人局域网（PAN）的接入带来低功耗、高带宽并且相对简单的解决方案。

葛利嘉的超宽带无线电通信书籍配套MATLAB程序。

1  引言 　　自从2002年美国联邦通信委员会（Federal Communication Committee, FCC）开放超宽带标准以来，超宽带技术引起了人们越来越多的关注。超宽带传输具有高传输率，低辐射、低散射损耗等特点。用于脉冲辐射和接收的超宽带天线是超宽带系统的一项关键技术。所以对超宽带小型化天线的研究一直是一个热点。 　　过去几年的研究表明，TEM 喇叭 、贴片天线和开槽天线等可以作为超宽带天线使用，其中贴片天线有轮廓低、重量轻、容易集成和制造成本低等优点，在移动通信的应用中有潜在的优势。但是贴片天线的带宽比较窄，一些研究者已经尝试做了增进带宽的工作，电阻加载和改变天线的形状