Simulation Platform for Wireless Sensor Networks Based on Impulse Radio Ultra Wide Band
超宽带脉冲无线电（IR-UWB）是解决无线传感器网络（WSN）约束的一种很有前途的技术。然而，现有的网络仿真工具并没有提供一个完整的无线传感器网络仿真架构，在物理层（PHY）和介质访问控制（MAC）层的IR-UWB特性。在本文中，我们提出了一个无线传感器网络的仿真架构的基础上IR-UWB技术。在物理层，我们通过处理脉冲传播延迟来考虑脉冲碰撞。我们还模拟了MAC协议特定的IRUWB，无线传感器网络的应用。为了完全符合无线传感器网络仿真的要求，我们提出了一个通用的和可重用的传感器和传感信道模型。大多数的无线传感器网络的应用性能可以评估感谢所提出的模拟架构。所提出的模型上实现了一个可扩展的和众所周知的网络模拟器：全球移动信息系统模拟器（GloMoSim）。然而，它们可以被重用于所有其他基于分组的仿真平台。
2010-02-02 cs.NI
RADAR Imaging in the Open field At 300 MHz-3000 MHz Radio Band
随着CDMA、UWB等宽带无线技术的发展，人们对无线通信系统和成像雷达系统进行了大量的开发。也在努力实现融合技术。通信和雷达技术之间的融合将导致ITS（智能交通系统）和其他应用。这鼓励了本书作者的这种发展。他们试图利用或融合通信技术向雷达，并实现无干扰和杂波质量的远程图像的目标，使用DS-UWB无线技术。
2007-05-15 cs.NI
Energy Efficiency Optimization of Channel Access Probabilities in IEEE 802.15.6 UWB WBANs
由于无线体域网（WBAN）的节点是由电池供电的，因此能源效率对于WBAN应用至关重要。在优化网络设计时，还需要考虑吞吐量、延迟、服务质量和安全级别等其他要求。本文研究了节点概率性接入介质的情况，并在IEEE 802.15.6脉冲无线电超宽带（IR-UWB）WBAN的速率和接入概率约束下建立了能效优化问题。所提出的算法，被称为能源效率优化的信道接入概率（EECAP），确定最佳的接入概率和有效载荷帧大小为每个节点。仿真结果表明，该算法能快速收敛到最优解。我们还提供了详细的见解之间的关系的最佳访问概率和其他网络参数，如链路距离，节点数量，和最小速率约束。
2016-10-06 cs.NI
Performance Evaluation of Impluse Radio Ultra Wide Band Wireless Sensor Networks
提出了一种基于脉冲无线电超宽带（IR-UWB）的无线传感器网络（WSN）性能评估性能评估方法。仿真平台是建立在现有的网络仿真器：全球移动信息系统仿真器（GloMoSim）。重点研究了IR-UWB物理层（PHY）和媒体接入控制层（MAC）的精确建模。为了提高仿真的逼真度，根据所使用的跳时序列和脉冲传播延迟对脉冲碰撞进行建模。它还包括基于新传感通道和新传感器设备模型的检测和识别应用。所提出的架构是通用的，所以它可以被重用于任何仿真平台。性能评估是基于一个典型的无线传感器网络应用：局域保护，传感器节点密集地分散在一个访问管制区，以检测，识别和报告未经授权的访问基站进行分析。使用不同的协议栈的两个网络拓扑结构进行了研究。它们的性能评估的可靠性和延迟。
2010-02-02 cs.NI
AB-Sync: Attention-Based Slot-Level Clock Synchronization Method for UWB-TDOA Localization Networks
针对UWB-TDOA定位网络中同步粒度不匹配导致的残余TDOA误差，提出基于注意力的时隙级时钟同步方法AB-Sync，通过建模时隙特定时钟速度比与相邻时钟波动的关系，实现标签时隙级时间戳映射，无需额外同步消息，显著降低TDOA测距标准差并提升定位精度。
2026-06-29 cs.NI
Multipath Amplification of Chaotic Radio Pulses and UWB Communications
混沌载波超宽带无线通信系统中存在多径放大效应，而信息是通过混沌无线电脉冲传输的。这种效应在多径环境（住宅、办公室、工业或其他室内空间）中观察到。相对于自由空间的情况，它通过在接收器输入处的信号功率的增加而表现出来。多径放大效应提供5-15 dB的能量增益（取决于环境），这允许在相同的发射机功率下具有2-6倍的距离范围。
2008-11-14 cs.NI nlin.CD
Advancements in UWB: Paving the Way for Sovereign Data Networks in Healthcare Facilities
本文探讨了UWB技术在医疗等超安全环境中的安全维度，提出通过深度学习优化设备指纹认证，并构建主权UWB数据网络以替代受限的2.4 GHz无线技术，实现安全定位与短距通信。
2024-08-08 cs.CR cs.NI
UWB patch antenna design and realization in the bandwidth 780 MHz to 4.22 GHz
所提出的UWB天线覆盖移动通信（GSM，EDG，UMTS（3G），LTE（4G））和无线网络（WIFI，WiMAX），在从780 MHz到4.22GHz定义的理论带宽内。超宽带天线的设计和实现的FR-4基板上的介电常数为4.4。它呈现出98.75%的平均分析效率和全向辐射在以前的带宽。根据实际部分中使用的SMA阻抗，阻抗激励端口固定在50欧姆。测量结果与CST和ADS软件计算结果吻合较好。测量的带宽定义为980 MHz至4.2 GHz，效率为94.14%。此外，实际辐射图和激励端口阻抗保持与仿真相同。
2022-05-25 cs.NI eess.SP
Harnessing Simultaneously the Benefits of UWB and MBWA: A Practical Scenario
UWB在WPAN网络中具有非常大的带宽，其最适合用于HD视频应用。同时，MBWA是针对快速移动车辆中的无线IP进行优化的WMAN选项。在本文中，我们提出了一个实际的工程方案，同时利用UWB和MBWA的独特功能。然而，这些技术的这种近距离操作将不可避免地对两个系统造成相互干扰。有鉴于此，作为共存的初步阶段，我们已经推导出，在各种情况下，最大干扰功率限制，需要尊重，以确保可接受的系统性能，如新的IEEE 802.20标准所要求的。
2013-05-30 cs.IT cs.NI math.IT
Empirical Feasibility Analysis for Energy Harvesting Intra-Vehicular Wireless Sensor Networks
车辆电子系统目前利用有线网络进行电力输送（来自主电池）和通信（例如，LIN、CAN、FlexRay）。有线网络实际上不能容纳移动部件中的节点（例如，轮胎），并且随着车辆功能复杂性的增加，它们需要更长的线束，从而显著增加了燃料消耗以及制造和设计成本。作为一种替代方案，能量收集车载无线传感器网络（IVWSN）可以容纳所有位置的节点，它们无需布线，显着降低成本。在本文中，我们经验分析了这样一个IVWSN框架的可行性，通过广泛的车载测量通信在2.4 GHz，超宽带（UWB）和毫米波（mmWave）频率与射频（RF），热和振动能量收集。我们的分析表明，毫米波表现最好的短视线（LoS）的链接在发动机舱与性能接近UWB的LoS链接在底盘和乘客舱的最坏情况下的信号干扰和噪声比。对于在发动机舱和底盘中出现得更多的非LoS链路，UWB提供了最高的安全性和可靠性。2.4 GHz在所有隔室中受到严重干扰，而UWB以较低带宽为代价利用窄带抑制技术;毫米波由于其传播特性而固有地受到非常低的干扰。另一方面，RF能量收集在所有隔室中提供高达1 mW的功率。振动和热能采集器可以为发动机舱中所有功耗<10 mW的节点和底盘中所有功耗<5 mW的节点供电。在乘客舱中，由于温度梯度低，无法进行热量收集，但振动和射频源可以提供<1 mW的节点。
2020-02-03 cs.NI eess.SP
Allocation of control and data channels for Large-Scale Wireless Sensor Networks
IEEE 802.15.4和802.15.4a标准都允许动态信道分配和使用在其物理层可用的多个信道，但是其MAC协议仅被设计用于单个信道。此外，传感器的收发器（如CC 2420）提供多个通道，如[1]、[2]和[3]所示，CC 2420收发器的通道切换延迟仅约为200 $μ$ s。为了提高能源效率和缩短端到端的延迟，我们提出，在这份报告中，频谱效率的频率分配方案，能够静态分配控制信道和动态重用数据信道的个人区域网络（PAN）内的一个大规模的基于UWB技术的无线传感器网络。
2009-03-21 cs.NI
Capacity of Ultra Wide Band Wireless Ad Hoc Networks
吞吐量是ad-hoc无线网络设计和评估的关键参数。考虑n个相同的随机定位的节点，在一个单位面积上，形成一个ad-hoc无线网络。假设在固定范围内每个节点的传输能力固定为每秒T比特，已经表明每个节点的均匀吞吐量能力r（n）是Theta（（T）/（sqrt{n log n}）），是节点密度n的递减函数。然而，也可以考虑替代的通信模型，其中每个节点被约束到最大发射功率P_0并且能够利用W Hz的带宽。在极限情况W右箭头无穷大下，例如在超宽带（UWB）网络中，每个节点的均匀吞吐量为O（（n log n）^{（alpha-1}/2}）（上限）和Omega（（n^{（alpha-1）/2}）/（（log n）^{（alpha +1）/2}））（可实现的下限）。这些界限表明，吞吐量的增加与节点密度$n$，在以前发表的结果相反。这是大带宽以及假设的功率和速率自适应的结果，其减轻了干扰。因此，物理层属性的Ad Hoc无线网络的容量上的效果被证明。此外，UWB作为ad-hoc网络的物理层技术的承诺是合理的。
2005-08-22 cs.IT cs.NI math.IT
CLOEE - Cross-Layer Optimization for Energy Efficiency of IEEE 802.15.6 IR-UWB WBANs
传感器网络的进步使得能够进行普遍的健康监测和患者特定的治疗，这些治疗考虑到患者的病史、当前状态、遗传背景和个人习惯。然而，传感器通常是电池功率有限的，并且在其应用相关的要求方面存在很大差异。在本文中，我们解决这两个问题。具体来说，我们研究IEEE 802.15.6超宽带（UWB）无线体域网（WBAN），使用脉冲无线电（IR）。我们制定的有效载荷的大小和每个符号的脉冲数的联合优化，以优化最小速率约束下的能量效率。所提出的算法，跨层优化的能源效率（CLOEE），使我们能够进行跨层的资源分配，解决速率和可靠性的权衡在物理（PHY）层，以及数据包大小优化和传输效率的媒体访问控制（MAC）层。仿真结果表明，CLOEE可以提供一个数量级的改进静态策略。
2016-09-17 cs.IT cs.NI math.IT
Comparative Performance Analysis of Wireless Communication Protocols for Intelligent Sensors and Their Applications
基于智能传感器的系统目前正在扩展，由于其功能和智能性能：实时传输和接收数据，计算和处理算法，计量远程，诊断，自动化和存储测量......射频无线通信以其多样性为这类系统中的数据业务提供了更好的解决方案。本文的主要目标是提出一个解决方案的问题有关的选择标准，一个更好的无线通信技术面临的限制所施加的预期应用程序和评估其关键功能。不同的无线技术（Wi-Fi，Wi-Max，UWB，蓝牙，ZigBee，ZigBeeIP，GSM/GPRS）之间的比较侧重于它们的性能，这取决于使用的领域。此外，它还显示了其特性的局限性。研究结果可以被开发人员/工程师用来推断最佳模式，以集成和操作系统，保证通信质量，最大限度地减少能源消耗，降低实施成本，避免时间限制。
2014-09-24 cs.NI
Cross-Layer Resource Allocation Scheme Under Heterogeneous Constraints for Next Generation High Rate WPAN
在下一代无线网络中，对新的无线应用的不断增长的需求伴随着对更好的服务质量（QoS）实现的高期望，特别是对于多媒体应用。此外，未来未授权用户与现有授权用户的共存正在成为下一代通信系统中的挑战性任务，以克服频谱的未充分利用。因此，为了响应下一代网络的异构约束，QoS和干扰感知的资源分配具有特殊意义。在这项工作中，我们解决的问题下异构约束的非授权多频带超宽带（UWB）系统的背景下，未来的家庭网络，即无线个域网（WPAN）的资源分配。首先，使用异构约束优化问题的配方分析研究的问题。在研究了最优解的特性后，我们提出了一种基于跨层方法的低复杂度次优算法，该方法结合了PHY层和MAC层提供的信息。虽然PHY层负责提供未授权UWB用户的信道质量以及它们对授权用户造成的干扰功率，但MAC层负责使用基于两类的方法对未授权用户进行分类，该方法保证多媒体服务与其他服务相比具有高优先级。PHY和MAC信息以有效且简单的方式组合，呈现目标资源分配的关键要素。仿真结果表明，该方案提供了一个很好的折衷之间的QoS满意度与硬QoS要求的非授权应用程序和限制的干扰影响授权用户。
2010-05-11 cs.NI
Performance Analysis of Ultra Wideband Receivers for High Data Rate Wireless Personal Area Network System
针对高数据率的超宽带通信系统，本文对Rake、MMSE和Rake-MMSE接收机的性能进行了比较。进一步对Rake-MMSE时域均衡器进行了详细的研究，考虑了所有重要的参数，如Rake指和均衡器抽头的数量对出错率性能的影响。该接收机通过同时利用Rake和均衡器结构来对抗符号间干扰。在IEEE 802.15.3a定义的UWB信道模型上，利用MATLAB仿真研究了该算法的出错率性能。仿真结果表明，Rake-MMSE接收机的误比特率出错率明显优于Rake接收机和MMSE均衡器。对非视距室内信道模型的研究表明，与CM 4信道模型相比，具有较小扩展的CM 3模型的Rake-MMSE（LE和DFE）的比特出错率性能得到改善。研究表明，对于工作在中低信噪比的MMSE均衡器，Rake分支数目是提高系统性能的主要因素，而在高信噪比时，均衡器抽头数目对降低出错率起着更为重要的作用。
2010-03-18 cs.NI
