基于Chirp的寬帶超寬帶通信技術(shù)研究.pdf

1、室內(nèi)無線信道的衰落很嚴重，為了保證通信質(zhì)量，克服平坦衰落帶來的影響，人們通常采用擴頻(Spread Spectrum，簡稱SS)通信技術(shù)。常用的SS技術(shù)有直序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum，簡稱DSSS)、跳頻擴頻(FrequencyHopping Spread Spectrum，簡稱FHSS)和超寬帶(Ultra Wideband，簡稱UWB)技術(shù)。其中，DSSS和FHSS具有實現(xiàn)復(fù)雜度高，系統(tǒng)

2、功耗/散熱量大的不足；UWB很適合室內(nèi)傳輸，但是它具有峰值功率大，傳輸距離短，對其它通信設(shè)備潛在干擾強的缺點。然而，無線個人區(qū)域網(wǎng)(Wireless Personal Area Network，簡稱WPAN)對通信設(shè)備和技術(shù)提出了新的要求，包括低成本、低系統(tǒng)實現(xiàn)復(fù)雜度、低發(fā)射功率、低系統(tǒng)功耗等。因此，本文嘗試了一種新的技術(shù)以滿足WPAN對室內(nèi)通信的各種需求。 本文正是針對WPAN通信的需求，討論了一種基于Chirp超寬帶技術(shù)的無

3、線通信方案，對Chirp超寬帶技術(shù)做了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內(nèi)容包括： 介紹了Chirp超寬帶的基本原理，包括脈沖壓縮理論，Chirp擴頻(Chirp SpreadSpectrum，簡稱CSS)以及UWB的基本原理。脈沖壓縮理論是CSS的基礎(chǔ)，保證了CSS具有很高的處理增益以及抗噪聲抗衰落能力。當(dāng)CSS的擴頻帶寬足夠大時，CSS將被擴展為Chirp超寬帶，該技術(shù)具有CSS和UWB的優(yōu)點，能解決UWB峰值功率大，傳輸距離受限制

4、等不足。 研究了Chirp超寬帶的調(diào)制方式，包括二進制正交鍵控調(diào)制(Binary OrthogonalKeying，簡稱BOK)以及直接調(diào)制(Direct Modulation，簡稱DM)。一般的，DM可以很好的與時域交疊技術(shù)相結(jié)合，達到提高調(diào)制效率的目的。但是時域交疊方式具有不足，因此本文提出高階調(diào)制的解決建議；除了時域交疊，本文還提出了基于頻域的交疊方式，獲得更好的性能。 研究了適用于室內(nèi)通信信道下的接收機。根據(jù)接收

5、機設(shè)計簡單化的原則，本文采用差分調(diào)制方式以避免信道相位隨機性帶來的載波相位同步問題。因為Chirp超寬帶具有<1ns級別的多徑信道分辨率，所以接收機可以分離出豐富的多徑能量。為了獲得更好的通信質(zhì)量，本文采用并驗證了幾種常見RAKE接收機進行多徑合并。 研究了適用于Chirp 超寬帶的多用戶解決方案。減少多用戶干擾(MultipleAccess Interference，簡稱MAI)是每個具備多用戶能力的系統(tǒng)所必需考慮的問題。本文