一种结构简单UWB接收机的设计与实现

系统仿真的电路如图2所示，简单起见，只仿真了前级伪码输出电路。仿真时采用码速率为2MHz的‘1010’信号，UWB信号通过一个电感的耦合变成极性相反的两路信号，通过检波二极管检波进入后面的积分电路，当选通脉冲与接收的UWB信号同步时，选通脉冲控制电子开关在信号到来时开启，信号积分后进入后面的低通放大电路，然后经过迟滞比较器输出伪码信号。当没有UWB信号时导通到地，使输入到低通滤波器的信号为零，阻止外面信号和噪声积分后进入后面的放大比较电路。实际上，大部分的信号能量集中在80ns~100ns之间，所以把电子开关的导通时间定为80ns。在系统仿真中，电子开关的参数设置开启和关断的时间为10ns，信号的积分时间在80ns~100ns之间，所以设计有源低通滤波器的带宽为10MHz，截止频率为20MHz。

本文所采用的仿真软件是Multisim7，输入的UWB信号通过几个信号源延时叠加来模拟接收到的多径信号，同时加入一个幅度很大的高斯白噪声信号。在没有选通脉冲输入时，信号通过检波二极管进入后面的积分电路，积分信号波形显示，积分后的信号波形的噪声很大，有的随机噪声超过了信号的幅度，进入低通滤波器输出积分后的低频成分，但是有些噪声项幅度与信号差不多，经过迟滞比较器输出后有错误的判决出现。

当加入伪码控制的选通脉冲与输入信号同步时，可通过二极管积分。在开关导通时，外面的噪声完全被屏蔽掉，只有在选通脉冲到来时，噪声才可以进入检测电路。在选通没有UWB脉冲时，噪声的积分幅度也很大，但主要是高频分量，所以，在经过低通滤波器后，可以将高频分量滤除，通过迟滞比较器可以实现伪码信号的正确检测。

电路实现

在实际电路中，检波二极管采用成都亚光的零偏置检波二极管，型号为2H10673A，导通电压200mV，工作频率大于3GHz。选通脉冲器件采用PIN二极管2K60840，击穿电压大于20V，正向微分电阻1.55?，结电容0.3pF。接收下来的信号是经过天线展宽、脉冲周期为3ns的不规则信号，所以检波管的工作频率可以完全满足要求，由于条件所限，不能测试PIN管的导通和关断时间，但通过实际测试可以满足系统要求。在实际测试中加入了256kb/s的TH-PPM调制的超宽带信号，作为外来的多址干扰信号。

结语

本文通过在积分后加入同步选通脉冲的方法，实现了UWB信号的同步检测，同时屏蔽了外来的干扰信号和噪声，从而实现了多址通信。本文是在假设传输速率不是很大，多址信号重叠不是很多，没有明显码间干扰情况下的一种检测方法。通过试验，该方案在低速率的情况下是一种较好的检测方法。