超宽带脉冲设计及其性能分析

论文摘要

超宽带（UWB, ultra wide band）技术与传统通信技术有很大差异,UWB信号的带宽远远大于目前任何商业无线通信技术所占用的带宽。超宽带系统功率谱密度低、传输速率高、抗多径能力强,且实现成本低,尤其适合室内等密集多径场所的高速无线通信。美国联邦通讯委员会（FCC）发布UWB频谱规范以后,UWB技术已经成为学术界和业界的研究热点。首先论文论述了UWB技术原理和特点,介绍了FCC规定限制和波形设计准则。由于超宽带通信的特殊性,所以美国联邦通信委员会对其发射接收都有严格的规定。其次论文重点研究了UWB通信的发射波形。在超宽带通信系统中,对基于FCC辐射掩蔽约束的脉冲波形设计是超宽带技术的关键。在目前普遍将高斯脉冲作为波形进行分析的基础上,首先对高斯导函数脉冲波形（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10）的时域、频域特性进行分析,提出将四阶高斯导脉冲波形作为UWB系统的传输波形。在前面研究的基础上,通过对高斯类脉冲的优化组合,设计频谱利用率高、频谱形成灵活性大的新脉冲。最后论文对超宽带（UWB, ultra wide band）通信系统的调制发射（TH-UWB）和多径信道模型、RAKE接收进行了理论分析,在此基础上搭建了包含性能分析模块的UWB通信系统仿真模型,然后使用该模型研究不同的发射波形系统性能,以误比特率为指标,对系统性能进行了仿真,并给出了仿真结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 超宽带冲激无线电概述
• 1.1.1 超宽带的定义
• 1.1.2 超宽带技术的历史
• 1.1.3 超宽带技术特点及其应用
• 1.2 研究的背景及意义
• 1.3 国内外的研究现状
• 1.4 本论文研究的主要内容
• 第二章 规定限制与波形设计原则
• 2.1 FCC限制规定
• 2.2 超宽带的功率限制
• 2.3 频谱规划
• 2.4 脉冲设计基本原则
• 2.5 脉冲设计问题
• 第三章 高斯脉冲设计
• 3.1 高斯正弦调制类脉冲
• 3.2 满足FCC限制的高斯脉冲
• 3.2.1 高斯脉冲及频谱分析
• 3.2.2 满足FCC限制的高斯脉冲
• 3.3 小结
• 第四章 组合脉冲设计
• 4.1 选择基函数
• 4.2 参数的选择
• 4.3 算法分析
• 4.4 性能分析
• 4.5 小结
• 第五章 脉冲性能仿真
• 5.1 超宽带信号产生
• 5.2 IEEE 802.15.3a推荐的超宽带信道模型
• 5.2.1 冲激响应
• 5.2.2 信道理论
• 5.2.3 实验仿真
• 5.3 接收部分
• 5.4 实验结果分析
• 5.5 小结
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士发表论文
• 论文当中所编程序及其专业术语