基于Chirp波形及互補(bǔ)碼的超寬帶通信系統(tǒng)抗干擾研究.pdf

1、超寬帶(UWB)技術(shù)是應(yīng)用于無(wú)線通信領(lǐng)域的一種新技術(shù)，它被認(rèn)為是室內(nèi)短距離高速率無(wú)線通信的最有效方法之一。從2002年UWB技術(shù)獲得美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的批準(zhǔn)用于民用以來(lái)，UWB技術(shù)逐漸引起了人們?cè)絹?lái)越多的研究興趣。UWB技術(shù)具有低功耗、多徑分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)和容易實(shí)現(xiàn)等特性，這些特點(diǎn)使得UWB技術(shù)在無(wú)線通信、雷達(dá)、精確定位等領(lǐng)域具有非常寬廣的應(yīng)用前途，尤其是在室內(nèi)短距離無(wú)線通信領(lǐng)域，其正逐步成為無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的主要物理層傳輸技

2、術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)。超寬帶系統(tǒng)因其極低的發(fā)射功率，對(duì)其它系統(tǒng)的干擾可看做背景噪聲并進(jìn)行處理，然而UWB系統(tǒng)因其如此寬的工作帶寬，必然會(huì)受到其他窄帶系統(tǒng)的干擾，因此研究UWB無(wú)線通信系統(tǒng)的干擾抑制問(wèn)題，對(duì)超寬帶通信的發(fā)展有非常重要的研究意義。本文的主要工作就是利用自適應(yīng)算法、特征函數(shù)分析方法、Chirp脈沖以及正交互補(bǔ)碼設(shè)計(jì)等技術(shù)，針對(duì)超寬帶系統(tǒng)中存在的典型干擾，對(duì)UWB系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。
　　本文主要研究工作主要分為三大部分:
　　

3、第一部分:論文在開(kāi)始詳細(xì)介紹了超寬帶技術(shù)的基本理論。首先，闡述了超寬帶技術(shù)的定義、優(yōu)點(diǎn)及發(fā)展應(yīng)用的前景。其次，分析了超寬帶系統(tǒng)常用的典型脈沖的時(shí)頻特性，介紹了超寬帶系統(tǒng)的調(diào)制和多址實(shí)現(xiàn)方案。最后，簡(jiǎn)單介紹給出了超寬帶系統(tǒng)室內(nèi)傳播的多徑信道特征和超寬帶系統(tǒng)的信道模型。
　　第二部分:論文介紹了Chirp函數(shù)波形的相關(guān)基礎(chǔ)理論和窄帶干擾信號(hào)建模，對(duì)基于非線性Chirp函數(shù)波形的超寬帶系統(tǒng)在抑制窄帶干擾方面的性能特性做了研究，并將自適應(yīng)

4、算法運(yùn)用到超寬帶系統(tǒng)中。通過(guò)在接收端引入共軛梯度(CG)算法，并對(duì)接收到的采樣信號(hào)進(jìn)行處理，更好的減小窄帶干擾對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)的影響。研究發(fā)現(xiàn)采用CG算法的干擾抑制方案具有很好的性能，其在功率損耗小、耗費(fèi)低的短距離室內(nèi)無(wú)線超寬帶通信等應(yīng)用方面，可以作為一種優(yōu)良的折衷方案。為在室內(nèi)復(fù)雜無(wú)線通信環(huán)境中確切分析窄帶干擾對(duì)超寬帶系統(tǒng)性能的影響，本文基于特征函數(shù)方法研究了Chirp-UWB系統(tǒng)在多徑信道下的抗窄帶干擾性能，得到了單窄帶干擾下的系統(tǒng)

5、誤比特概表達(dá)式。仿真結(jié)果顯示基于特征函數(shù)的分析方法比高斯近似方法更接近系統(tǒng)的實(shí)際性能，具有更好的準(zhǔn)確性。
　　第三部分:針對(duì)超寬帶通信系統(tǒng)中除多徑干擾和窄帶干擾外的另一主要干擾，多址干擾，論文提供了基于互補(bǔ)碼的超寬帶系統(tǒng)設(shè)計(jì)和分析。論文首先介紹和給出了正交互補(bǔ)碼的概念定義及序列相關(guān)函數(shù)特性。隨后詳細(xì)介紹了串行正交互補(bǔ)碼超寬帶系統(tǒng)和基于OS調(diào)制的正交互補(bǔ)碼超寬帶系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案，并在上述兩種超寬帶系統(tǒng)中結(jié)合Chirp脈沖，來(lái)提高超寬帶