超宽带与窄带系统的相互干扰研究

论文摘要

超宽带（UWB）无线电技术作为短距离无线通信领域的一种新兴技术,受到了越来越多的关注。超宽带是以与其它无线技术共享频带为前提条件的,抑制超宽带通信系统与现有的窄带无线通信系统之间的相互干扰,对超宽带系统的发展是至关重要的。首先研究跳时超宽带（TH-UWB）系统与一个通用窄带系统共存时窄带系统的性能,仿真分析了UWB系统不同的发射脉冲波形、调制方式、脉冲发射速率对窄带系统性能的影响。仿真结果表明,UWB系统采用不同的参数设置对窄带系统的干扰有很大的影响。其次,研究了UWB系统的脉冲成形技术、调制技术,提出线性组合高斯单周脉冲设计陷波频谱方法。因为信号的频谱控制技术能够有效的减小或抑制UWB信号在窄带信号工作频带上的某些频谱分量和能量,可以用来减小两者之间的互相干扰。与UWB系统采用高斯单周脉冲作为发射脉冲相比较,这种高斯单周脉冲线性组合的方法可以有效减小UWB信号对外界的干扰。最后,在MMSE-Rake接收机的基础上,研究了最小均方误差合并（MMSEC-Rake）算法,接收到的信号经过Rake接收机的相关器以后,以脉冲的重复速率进行抽样,经过抽样得到的信号进行加权,然后以MMSEC准则进行合并。仿真结果显示,使用提出的这种算法后,在与UWB系统共存的频谱范围内,与最大比合并（MRC）合并和传统的最小均方误差接收机（MMSE-Rake）接收相比,UWB系统抑制来自窄带系统的干扰效果显著。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超宽带无线通信概述
• 1.2.1 超宽带的由来和发展历程
• 1.2.2 超宽带无线电的定义
• 1.2.3 超宽带技术的优点和缺点
• 1.3 研究背景和意义
• 1.4 与本课题相关的国内外研究现状
• 1.4.1 超宽带与现有的无线电系统共存性研究
• 1.4.2 超宽带系统抗窄带干扰技术
• 1.5 本论文的主要工作及内容结构
• 1.5.1 本文的主要内容
• 1.5.2 本文的结构安排
• 第2章 超宽带系统模型
• 2.1 引言
• 2.2 UWB 系统模型
• 2.2.1 跳时超宽带系统的发射脉冲模型
• 2.2.2 UWB 信道模型
• 2.2.3 UWB 信道模型的仿真实现
• 2.3 UWB 系统的接收机模型
• 2.3.1 Rake 接收基本原理
• 2.3.2 超宽带Rake 接收机
• 2.4 通用窄带系统的模型
• 2.5 多频带超宽带模型
• 2.5.1 多频带超宽带方案的优点
• 2.5.2 多频带正交频分复用技术的基本思想
• 2.5.3 多频带超宽带信号的产生
• 2.5.4 多频带越宽带信号的频谱分析
• 2.6 本章小结
• 第3章 超宽带信号对窄带信号系统的干扰研究
• 3.1 引言
• 3.2 与TH-UWB 系统共存的窄带系统性能分析
• 3.3 仿真结果分析
• 3.3.1 超宽带不同发射脉冲对窄带系统的影响
• 3.3.2 超宽带不同调制方式对窄带系统的影响
• 3.3.3 超宽带不同脉冲重复速率的影响
• 3.4 UWB 系统的脉冲成形技术
• 3.4.1 高斯脉冲波形
• 3.4.2 高斯脉冲的线性组合
• 3.5 UWB 系统的调制技术
• 3.6 本章小结
• 第4章 超宽带 MMSE-Rake 接收机对窄带干扰抑制研究
• 4.1 引言
• 4.2 多径条件下的超宽带接收机的性能分析
• 4.3 MMSE-Rake 接收机
• 4.3.1 MMSE-Rake 接收机的分析
• 4.3.2 传统的MMSE-Rake 接收机
• 4.4 MMSEC-Rake 接收机
• 4.5 仿真分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 总结
• 5.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间的研究成果