论文摘要
超宽带（Ultra-Wideband,UWB）技术是一种新兴的无线通信技术。它采用相对带宽大于0.25或者-10dB绝对带宽大于500MHz的窄脉冲信号进行数据传输,能够实现低功耗、近距离100Mbit/s以上的高速无线数据通信,IEEE 802.15.3a专题组已将其定为实现高速WPAN的技术方案。调制技术是UWB系统中的关键技术之一,其性能的优劣直接影响到信号接收的好坏。当今的脉冲调制超宽带方法主要有脉冲位置调制（Pulse Position Modulation,PPM）、脉冲幅度调制（PulseAmplitude Modulation,PAM）、脉冲形状调制（Pulse Shape Modulation,PSM）等。本文在分析传统UWB信号调制的基础上发现:传统的调制方式并未充分发掘窄脉冲信号调制的潜力。因此本文在传统调制方式的基础上,设计了三种新的,抗噪声性能更好的混合调制方式:脉冲位置幅度调制（PP-AM）、脉冲位置形状调制（PP-SM）以及脉冲位置幅度形状调制（PP-A-SM）。其工作原理是:对某一种调制信号搭载另外一种或两种调制信息,得到混合调制脉冲序列的效果;在解调端对信号进行多相关器解调,将解调出的序列进行加权比较,得到可靠性更高的解调信息。本文首先对混合调制信号的组成、调制及解调进行设计,并进行仿真。其次,将传统UWB调制方式与本文设计的混合调制方式在不同信道下进行了传输性能仿真。接着,对混合调制方式在UWB定位应用中进行了测试仿真。最终对比了传统调制方式与混合调制方式在不同信道中传输的误码率表现和定位性能,结果表明在以上的对比中,混合调制UWB信号的表现优于传统调制UWB信号。
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摘要ABSTRACT1 绪论1.1 选题背景1.2 UWB调制方式发展现状1.3 选题的目标和意义1.4 本文的组织结构2 IR-UWB信号特征与传统调制方式介绍2.1 IR-UWB信号的规定2.2 IR-UWB信号的产生2.3 IR-UWB信号的解调方法2.4 PPM信号和PAM信号的优缺点分析2.5 PSM信号方式介绍3 混合调制与解调系统设计3.1 PP-AM混合调制与解调系统3.1.1 PP-AM混合调制系统设计3.1.2 PP-AM混合解调系统设计3.1.3 PP-AM的优势分析3.2 PP-SM系统设计3.2.1 PP-SM调制系统设计3.2.2 PP-SM解调系统设计3.2.3 PP-SM优势分析3.3 PP-A-SM系统设计3.3.1 PP-A-SM调制系统设计3.3.2 PP-A-SM系统解调系统设计3.3.3 PP-A-SM优势分析4 信号测试信道条件与性能指标4.1 UWB信号在各种信道中的传输4.1.1 自由空间的UWB信号传播4.1.2 无多径AWGN信道4.1.3 带有地面反射的UWB信号的传播4.2 UWB信号的性能指标5 传统UWB信号传输与混合调制信号的性能模拟对比分析5.1 本文的测试方法5.2 混合调制方式的功率谱密度分析5.3 测试结果5.4 测试结果分析5.5 混合调制方式在实际应用中的表现5.5.1 超宽带定位简介5.5.2 超宽带传统定位方法介绍以及二次定位及加权定位方法的提出5.5.3 IR-UWB各种调制方式的定位测试及分析6 总结6.1 存在的问题6.2 进一步工作设想6.3 发展目标参考文献致谢攻读硕士学位期间发表论文
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