超寬帶脈沖設(shè)計(jì)與產(chǎn)生技術(shù)研究.pdf

1、超寬帶(UWB，ultra-wide band)技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)有很大差異，UWB信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前任何商業(yè)無(wú)線通信技術(shù)所占用的帶寬。UWB系統(tǒng)功率譜密度低，傳輸速率高，抗多徑能力強(qiáng)，且實(shí)現(xiàn)成本低，尤其適合室內(nèi)等密集多徑場(chǎng)所的高速無(wú)線通信。美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)發(fā)布UWB頻譜規(guī)范以后，UWB技術(shù)已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界和業(yè)界的研究熱點(diǎn)。 本文首先介紹了UWB技術(shù)的基本知識(shí)，包括發(fā)展歷史、基本概念、實(shí)現(xiàn)技術(shù)等。在脈沖方式的UWB

2、系統(tǒng)中，傳輸信息的載體是占空比很低、具有合適波形的基帶窄脈沖序列。因此UWB窄脈沖的特性是影響系統(tǒng)性能的重要因素之一。本文對(duì)超寬帶脈沖波形進(jìn)行了理論研究和仿真。 首先研究了傳統(tǒng)的超寬帶脈沖的特性，包括高斯脈沖、升余弦脈沖等。本文提出了兩種新的脈沖波形設(shè)計(jì)方法。一是基于小波的組合脈沖設(shè)計(jì)方法。脈沖波形設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是使得脈沖頻譜逼近管理權(quán)威所制定的輻射掩蔽，具有較高的頻譜利用率。該算法根據(jù)FCC規(guī)定的輻射掩蔽來(lái)調(diào)整小波函數(shù)的各項(xiàng)參

3、數(shù)，選擇一組小波函數(shù)作為基函數(shù)，依據(jù)線性最小均方誤差準(zhǔn)則(LMMSE)選擇基函數(shù)的組合系數(shù)，生成了納秒級(jí)的窄脈沖，而且信號(hào)的頻譜很好的滿足了輻射掩蔽。由于算法中參數(shù)的選擇很靈活，可以根據(jù)不同應(yīng)用場(chǎng)合來(lái)設(shè)計(jì)脈沖。第二種是滿足．FCC輻射掩蔽的正交脈沖設(shè)計(jì)方法。在變形Hermite多項(xiàng)式的基礎(chǔ)上，將二次Schmidt正交化算法與組合算法結(jié)合，使得生成的脈沖不僅正交，而且具有很高的頻譜利用率。 本文還探討了基于ADS軟件的超寬帶脈沖電