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超宽带脉冲设计及其性能分析

作　者: 王志鹏
导　师: 刘爱莲
学　校: 昆明理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 辐射掩模高斯组合脉冲 TH-UWB 多径信道 RAKE 性能
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 32次
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内容摘要

超宽带(UWB, ultra wide band)技术与传统通信技术有很大差异,UWB信号的带宽远远大于目前任何商业无线通信技术所占用的带宽。超宽带系统功率谱密度低、传输速率高、抗多径能力强,且实现成本低,尤其适合室内等密集多径场所的高速无线通信。美国联邦通讯委员会(FCC)发布UWB频谱规范以后,UWB技术已经成为学术界和业界的研究热点。首先论文论述了UWB技术原理和特点,介绍了FCC规定限制和波形设计准则。由于超宽带通信的特殊性,所以美国联邦通信委员会对其发射接收都有严格的规定。其次论文重点研究了UWB通信的发射波形。在超宽带通信系统中,对基于FCC辐射掩蔽约束的脉冲波形设计是超宽带技术的关键。在目前普遍将高斯脉冲作为波形进行分析的基础上,首先对高斯导函数脉冲波形(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)的时域、频域特性进行分析,提出将四阶高斯导脉冲波形作为UWB系统的传输波形。在前面研究的基础上,通过对高斯类脉冲的优化组合,设计频谱利用率高、频谱形成灵活性大的新脉冲。最后论文对超宽带(UWB, ultra wide band)通信系统的调制发射(TH-UWB)和多径信道模型、RAKE接收进行了理论分析,在此基础上搭建了包含性能分析模块的UWB通信系统仿真模型,然后使用该模型研究不同的发射波形系统性能,以误比特率为指标,对系统性能进行了仿真,并给出了仿真结果。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-14
  1.1 超宽带冲激无线电概述  7-10
    1.1.1 超宽带的定义  7
    1.1.2 超宽带技术的历史  7-8
    1.1.3 超宽带技术特点及其应用  8-10
  1.2 研究的背景及意义  10-11
  1.3 国内外的研究现状  11-12
  1.4 本论文研究的主要内容  12-14
第二章规定限制与波形设计原则  14-22
  2.1 FCC限制规定  14-16
  2.2 超宽带的功率限制  16-19
  2.3 频谱规划  19
  2.4 脉冲设计基本原则  19-20
  2.5 脉冲设计问题  20-22
第三章高斯脉冲设计  22-32
  3.1 高斯正弦调制类脉冲  22-27
  3.2 满足FCC限制的高斯脉冲  27-31
    3.2.1 高斯脉冲及频谱分析  27-29
    3.2.2 满足FCC限制的高斯脉冲  29-31
  3.3 小结  31-32
第四章组合脉冲设计  32-40
  4.1 选择基函数  32-33
  4.2 参数的选择  33-35
  4.3 算法分析  35-38
  4.4 性能分析  38-39
  4.5 小结  39-40
第五章脉冲性能仿真  40-63
  5.1 超宽带信号产生  40-42
  5.2 IEEE 802.15.3a推荐的超宽带信道模型  42-54
    5.2.1 冲激响应  42-44
    5.2.2 信道理论  44-48
    5.2.3 实验仿真  48-54
  5.3 接收部分  54-58
  5.4 实验结果分析  58-62
  5.5 小结  62-63
第六章总结  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-69
攻读硕士发表论文  69-70
论文当中所编程序及其专业术语  70

超宽带脉冲设计及其性能分析

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