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超宽带通信中多径干扰抑制研究

作　者: 李永志
导　师: 李一兵
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 超宽带技术多径干扰抑制瑞克接收机预合并瑞克接收机
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

超宽带(UWB)技术是移动通信前沿技术,其被视为无线电技术的革命性进展。相比于窄带通信系统,超宽带技术具有实现简单、高速传输、功耗低、成本低廉、安全性高、定位精确等特点,这些得天独厚的优势使得超宽带技术广泛应用于实际的生产生活中,并具有非常高的理论研究价值。针对目前超宽带无线通信系统中对多径干扰抑制效果不佳而且系统实现复杂的问题,本课题首先对UWB系统各部分进行归纳总结,给出了UWB无线通信系统的仿真实现方案；在实现了整个UWB系统的系统仿真之后,对不同信道条件、不同支路选择方式和不同支路数的超宽带Rake接收机抑制多径干扰的性能进行了完整的分析研究；针对Rake接收机很难应用于高速率传输的缺陷,提出了一种基于模板自适应的改进Rake接收机,较好的解决了上述问题；为了在提高多径干扰抑制效果的同时降低系统复杂度,提出一种新的Pre-Rake接收机方案,其多径干扰抑制效果好,系统简单,能够较好的满足实际需要。Rake接收机存在不能适应高速传输的缺陷,接收叉指数量的增加能够降低系统的误码率,提高对多径干扰的抑制性能,进而增强高速传输能力,但接收叉指的增加也会增加接收机复杂度。本文为提高Rake接收机的高速传输能力,首先提出一种模板自适应Rake接收机。为在保证多径干扰抑制能力提升的同时降低系统复杂度,本文把Rake合并过程放在发送端,设计了一种新型的Pre-Rake接收机。Rake接收的信号是一组多径信号的总和,即每一径接收信号乘以一个因子进行加权求和来形成最终的判决信号。这一操作等价于对发射信号进行时反冲激响应,即如果已知信道冲激响应的强度和相位关系,上述的多径化过程可以在发射端等效地执行。这种方法使经Pre-Rake合并后的信号通过信道后会自动地分集合并,在接收端只需接收最强径信号,从而降低多径干扰的影响。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 论文的研究背景  9-10
  1.2 论文的研究意义  10-11
  1.3 课题的研究目的  11-12
  1.4 课题的研究现状  12-13
  1.5 课题研究内容及论文安排  13-14
第2章 UWB无线通信系统理论介绍  14-24
  2.1 UWB定义  14
  2.2 UWB的调制方式  14-16
    2.2.1 信息调制方式  15
    2.2.2 信道调制方式  15
    2.2.3 联合调制方式  15-16
  2.3 UWB信号发射模型  16-17
  2.4 UWB信道模型  17-22
    2.4.1 S-V信道模型  18-19
    2.4.2 修正S-V信道模型  19-21
    2.4.3 UWB室外信道模型  21-22
  2.5 本章小结  22-24
第3章 UWB系统方案及Rake接收机原理介绍  24-35
  3.1 UWB无线通信系统方案  24-25
  3.2 TH-PPM UWB发射机方案  25-26
  3.3 UWB通信系统的接收技术  26-29
    3.3.1 UWB Rake接收原理  27
    3.3.2 UWB的分集技术  27-28
    3.3.3 UWB Rake接收的优势及复杂度  28-29
  3.4 UWB系统Rake接收机的设计  29-32
    3.4.1 UWB Rake接收机设计原则  29
    3.4.2 UWB Rake接收机的方案设计  29-31
    3.4.3 UWB的多径选择和Rake接收机的合并策略  31-32
  3.5 UWB Rake接收机性能理论推导  32-34
  3.6 本章小结  34-35
第4章 Rake接收机仿真分析及模板自适应改进  35-48
  4.1 不同信道环境下三种Rake接收机性能比较  35-41
    4.1.1 相同Rake接收机不同接收叉指的性能比较  35-37
    4.1.2 相同接收叉指不同Rake接收机的性能比较  37-39
    4.1.3 不同叉指不同Rake接收机的性能比较  39-41
  4.2 S-Rake接收机所能匹配的最大系统传输速率分析  41-43
  4.3 模板自适应Rake接收机理论分析  43-46
  4.4 模板自适应Rake接收机实验仿真  46-47
  4.5 本章小结  47-48
第5章 Pre-Rake接收机实现原理及实验仿真  48-54
  5.1 Pre-Rake接收机实现原理  48-50
  5.2 Pre-Rake接收机性能优势分析  50-51
  5.3 Pre-Rake接收机实验仿真  51-52
  5.4 Pre-Rake接收机降低系统复杂度具体分析  52-53
  5.5 本章小结  53-54
结论  54-56
参考文献  56-61
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  61-62
致谢  62-63
个人简历  63

超宽带通信中多径干扰抑制研究

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