学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

超宽带正交脉冲波形设计研究

作　者: 朱璐瑛
导　师: 王仲训；贺鹏飞
学　校: 烟台大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 超宽带正交波形设计 Coiflets正交小波组合高斯导函数 Gram-Schmidt正交化功率谱密度
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 83次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载

内容摘要

脉冲波形设计是超宽带(UWB)系统的关键技术之一。UWB脉冲信号设计不仅应满足美国联邦通信委员会(FCC)的频谱模板规定,而且要能充分利用频谱资源,提高频谱利用率。因为UWB系统带宽很宽,如何减少其与已有无线网络之间的干扰也是一个重要问题。此外,同一系统中的不同用户使用相同的脉冲波形会导致多用户干扰(MUI),因此UWB脉冲波形设计中另一个关键问题就是生成正交的脉冲波形集合以减少多用户干扰。本论文根据上述原则设计了两种超宽带正交脉冲。一种是基于Coiflets正交小波产生UWB正交成形脉冲,然后对Coiflets小波基函数产生的一系列脉冲进行组合叠加以提高频谱利用率。仿真结果表明,组合以后的波形能满足FCC的频谱模板要求,有较高的频谱利用率。第二种是在组合高斯导函数的基础上提出了一种利用Gram-Schmidt正交化产生UWB正交成形脉冲的新方法。设计的思路是:对高斯导函数进行组合叠加,然后在组合后波形的基础上利用Gram-Schmidt正交化方法产生一种正交波形。MATLAB仿真结果表明,产生的新UWB脉冲的功率谱密度满足FCC辐射掩蔽的限制;而且是完全正交的,可将其用于多用户通信,降低多用户干扰。最后总结了本论文的主要研究工作并指出存在的问题,然后对进一步的研究进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
1 绪论  10-21
  1.1 超宽带无线电技术定义及产生背景  10-11
  1.2 超宽带无线电技术特点  11-13
  1.3 超宽带无线电技术的发展历史及现状  13-16
    1.3.1 超宽带技术发展历史  13-14
    1.3.2 超宽带技术的发展现状  14-15
    1.3.3 超宽带通信技术研究方向  15-16
  1.4 超宽带无线电的应用领域  16-17
  1.5 超宽带无线电的关键技术  17-19
  1.6 课题研究的意义及本论文的主要工作  19-21
2 UWB脉冲信号与收发系统  21-35
  2.1 UWB信号定义  21
  2.2 UWB功率限制与辐射掩蔽  21-23
  2.3 UWB脉冲信号设计原则  23-24
  2.4 常用UWB信号  24-30
    2.4.1 高斯脉冲  25-26
    2.4.2 正交的Hermite脉冲  26-28
    2.4.3 正交小波  28
    2.4.4 椭球波函数PSWF  28-29
    2.4.5 升余弦脉冲  29-30
  2.5 UWB收发系统  30-33
    2.5.1 UWB发射系统  30-31
    2.5.2 UWB接收系统  31-33
  2.6 本章小结  33-35
3 基于 Coiflets 正交小波的超宽带脉冲波形设计  35-48
  3.1 正交小波及其特性  35-38
    3.1.1 正交小波概述  35-36
    3.1.2 各种正交小波比较  36-38
  3.2 Coiflets 正交小波  38-41
    3.2.1 Coiflets正交小波的基本特性  38
    3.2.2 Coiflets正交小波时域波形仿真  38-39
    3.2.3 Coiflets正交小波的功率谱密度  39-41
  3.3 基于 Coiflets 小波的组合波形  41-46
    3.3.1 正交小波的叠加原理  41
    3.3.2 选择组合叠加基函数  41
    3.3.3 组合叠加仿真结果  41-44
    3.3.4 多用户设计  44-46
      3.3.4.1 Coif2小波用于多用户  44-45
      3.3.4.2 Coif4小波用于多用户  45-46
  3.4 本章小结  46-48
4 基于组合高斯导函数的超宽带正交波形设计  48-60
  4.1 高斯导函数及其组合叠加  48-56
    4.1.1 高斯及其导函数概述  48-51
    4.1.2 常用组合叠加方法  51-53
      4.1.2.1 固定次数迭代法  52-53
      4.1.2.2 LSE法  53
    4.1.3 高斯导函数的选择及组合叠加  53-54
    4.1.4 高斯导函数叠加仿真结果  54-56
  4.2 Gram-Schmidt 正交化  56-59
    4.2.1 选择基函数  56
    4.2.2 Gram-Schmidt正交化的基本理论  56-57
    4.2.3 Gram-Schmidt正交化的仿真结果  57-59
      4.2.3.1 Gram-Schmidt正交化得到的函数波形图  57-58
      4.2.3.2 验证新波形的正交性  58
      4.2.3.3 Gram-Schmidt正交化得到的波形的功率谱密度  58-59
  4.3 本章小结  59-60
5 结论与展望  60-62
  5.1 工作总结  60-61
  5.2 展望  61-62
参考文献  62-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间发表的论文  67

超宽带正交脉冲波形设计研究

内容摘要

全文目录

相似论文