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UWB信号模型
UWB脉冲无线通信中常用的多址调制方式有跳时（Time-Hopping—简称TH）方式与直接序列相位编码（DSC）方式，信息数据调制可采用脉位调制（PPM）或极性调制方式。PPMTH-UWB信号可以表示为
式中，k代表第k个用户；()wt是极窄脉冲（脉冲宽度Tp）波形表达式；Tf是脉冲重复间隔 为PN跳时码，周期为Pc，即 为PN码产生的附加时移。
 为数据符号产生的附加时移，d为固定值。设数据速率为 ，则每个二元数据符号对应sN个窄脉冲。
数据采用极性调制的DSC-UWB信号可表示为
由(5)式与(6)式表达的UWB信号功率谱特征是以单脉冲()wt功率谱形为包络，内嵌频率间隔为1fT的梳状谱，数据与伪码调制将使梳状谱成为sinc(.)形状而平滑。
图3是对应(5)式脉冲波形为高斯型的TH-UWB信号功率谱[3]。显然，充分利用信号的功率谱分布特征，在限制的辐射功率下，适当选择单脉冲波形，脉冲重复间隔fT，以及数据与伪码速率，可以有效地降低对UWB使用地区业已存在的常规无线调制方式的干扰。不难看出，信号功率谱分布包络的影响是主要的。本文重点讨论单脉冲波形对窄带系统的干扰性能。
图3 TH-UWB信号功率谱分布
对窄带系统的干扰仿真
UWB信号对常规窄带通信系统的影响主要由UWB信号的功率谱及窄带通信系统的中心频率决定。本文针对加性高斯白噪声（AWGN）信道中的TH-UWB信号对常规QPSK系统的干扰进行仿真分析，通过窄带系统的误码率性能来讨论UWB干扰的影响。
QPSK信号的一般表达式为
其中， Eb为比特能量，T为符号间隔，fc为载波频率。当存在UWB信号干扰时，在窄带接收机的输入端，接收到的信号有如下形式
式中，s(t)为接收到的QPSK信号，u(t)为UWB干扰信号，n(t)为加性高斯白噪声。
不同脉冲宽度pT的三种波形的干扰
现分别选取CDMA下行链路的一个频点890.67MHz和无线局域网、蓝牙技术设备等共用频段的一个频点2.4GHz作为研究的QPSK通信系统的中心频率。QPSK信号的数据速率为7210符号/秒。
图4给出了基于不同脉冲波形的UWB信号干扰下的QPSK系统误码率性能曲线。三种脉冲波形分别为：高斯脉冲，高斯单周脉冲，Scholtz单周脉冲。在仿真中选取 Tf=50ns，Ns=1，在一个fT间隔内产生一个随机位移对应cjTc+δdj值。
从图4中可以看到，三种脉冲产生的干扰不同。对同一种脉冲来说，Tp不同干扰也不同。当fc=890.67MHz时，Tp值愈小的脉冲波形对窄带系统的干扰较小。而当fc=2.4GHz时，Tp=2ns三种脉冲对窄带系统的干扰均较小。这是由于QPSK调制的中心频率fc处于UWB信号频谱中心区域（以fp为中心的区域）内，pT值愈小，功率谱分布愈均匀，则对QPSK调制起干扰作用的谱强度愈弱。而fc远离fp时，主要看UWB信号功率谱下降程度。显然，Tp愈大，随着频率升高，功率谱下降也愈大，故干扰也愈小。
不同时间间隔dT的高斯偶脉冲的干扰
图5给出了不同Td的高斯偶脉冲干扰下的窄带系统误码率性能曲线。fc分别取890.67MHz和2.4GHz。 Tp=0.5ns，Td分别取1.1228ns，0.8333ns和1ns。其它仿真参数同3.1节。
由式(4c)知，当Td=1.1228ns时，1/ Td=890.67MHz，该脉冲频谱在f=890.67MHz处存在零点。当Td=0.8333ns时，2/Td=2.4GHz，该脉冲频谱在f=2.4GHz处存在零点。图5表明，在这两种情况下UWB信号对常规通信系统误码率性能影响甚小。
身的吞吐量也不高仅为1.12921Mbps。可见WNR在分配带宽的友好性方面要胜于Westwood。
由以上仿真结果及数据分析可见：在有线/无线异构网络中，WNR-TCP不仅比Westwood、NewReno有更高的带宽利用率，而且在公平性和友好性方面也具有较好的表现。
结论
本文比较了四种高斯型极窄脉冲的波形和频谱。在此基础上，分别针对不同波形，不同脉冲宽度和不同时间间隔Td的UWB脉冲信号对QPSK调制窄带通信系统的干扰进行了误码率性能仿真。仿真结果表明，不同波形和不同脉宽产生的干扰不同。这种干扰极大地依赖于UWB信号的频谱特性和窄带系统的中心频率。值得注意的是，若采用高斯偶脉冲作为UWB信号的传输载体，适当地选择Tp和Td值，使窄带系统的载波频率处在高斯偶脉冲频谱零点处，可以有效地避免干扰。由于极窄脉冲的波形和宽度决定了UWB信号频谱的包络形状和位置，因此研究脉冲频谱及其对窄带系统的影响具有一定的意义，为进一步的研究工作奠定了基础。
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