超寬帶時間反轉(zhuǎn)技術(shù)的研究.pdf

1、超寬帶（Ultra Wideband， UWB）由于其高速率、低功耗、抗多徑、強保密性等優(yōu)點受到越來越多的關(guān)注及研究，非常適合于室內(nèi)等密集多徑信道環(huán)境的高速無線接入。但由于其信道密集多徑的特點，同步、接收成為超寬帶技術(shù)的難點，同時超寬帶接收機的設(shè)計也非常復(fù)雜，制約了超寬帶技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。時間反轉(zhuǎn)技術(shù)正是為了簡化超寬帶接收機的設(shè)計而來，它與超寬帶結(jié)合之后，為超寬帶通信系統(tǒng)帶來了很多優(yōu)勢。
　　 本文首先研究了時間反轉(zhuǎn)后超寬帶信號

2、的特性，包括時域聚焦、空間聚集、最大徑特性。時域聚集特性可以減緩信道時延擴(kuò)展的影響，有效消除符號間干擾，提高數(shù)據(jù)傳輸速率?？臻g聚集特性將發(fā)送信號聚集在目標(biāo)接收點，既減少了對其它通信系統(tǒng)的干擾，又降低了自身被竊聽的可能性，還可提高系統(tǒng)容量。最大徑可以使接收端的同步和接收變得更加容易。同時還研究了與多天線結(jié)合的情況，發(fā)現(xiàn)和多天線技術(shù)結(jié)合之后，可以更好地發(fā)揮時間反轉(zhuǎn)技術(shù)的優(yōu)勢。
　　 在研究了時間反轉(zhuǎn)后超寬帶信號特性的基礎(chǔ)上，重點研究

3、了系統(tǒng)實現(xiàn)方案，包括發(fā)送端的同步和信道估計、接收端同步、檢測、濾波器設(shè)計這幾個模塊。關(guān)于發(fā)送端的同步算法，提出了一種基于噪聲模板的租同步算法以及基于能量窗的細(xì)同步算法，該算法可以有效地捕獲多徑能量、降低噪聲影響、降低復(fù)雜度，并與傳統(tǒng)的基于最大似然的經(jīng)典同步算法進(jìn)行了比較。而最大徑使得接收端的同步變得更加容易，同時與沒有應(yīng)用時間反轉(zhuǎn)技術(shù)的超寬帶系統(tǒng)相比，捕獲率也變高。在同步之后，討論了兩種接收方案：最大徑檢測和自相關(guān)解調(diào)，并且比較了這兩種