超宽带光无线系统关键技术的研究及性能分析

论文摘要

UWB（Ultra Wide Bandwidth）技术是一把双刃剑，一方面它以无载波、小型化、低成本和耗电量小等特点倍受专家学者的青睐；但另一方面它又以其超宽带的特性不可避免地对现有无线通信系统产生干扰，无法实现长距离、大范围通信。本文重点解决如何构建一个长距离、大范围的UWB通信系统，同时研究系统中的关键技术并分析其性能。 论文深入研究了UWB技术和ROF（Radio-On-Fiber）技术，提出了UWB-ROF系统模型并重点研究了UWB-ROF系统的关键技术。论文的主要贡献如下： 首先，深入研究了UWB-ROF系统模型，利用不同的光通信原理构建了两种UWB-ROF模型，即模拟模型和数字模型。通过理论分析和计算机仿真的方法论证了两种模型的性能，以及系统模型的可行性。 其次，深入研究了跳时序列对系统模型的影响。提出了利用统计分析的方法分析跳时序列对系统影响的思维，并给出了干扰的通用表达式。得到了一个重要的结论，即在激活的用户数目比较少的情况下，多用户干扰主要来自于二次干扰（两个用户同时冲突时），可以忽略三次干扰（三个用户同时冲突）；而当激活的用户数目较大时，三次干扰无法被忽略了。 最后，深入研究了多用户检测技术，提出了四种不同的多用户检测

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1.UWB和ROF的历史与现状
• 1.2.论文研究的内容
• 1.3.论文的贡献
• 第二章 UWB和ROF通信模型阐述
• 2.1.TH-UWB技术
• 2.2.ROF技术
• 2.2.1.Bessel展开分析法
• 2.2.2.Taylor展开分析法
• 2.3.跳时序列
• 2.4.本章小节
• 第三章 TH-UWB-ROF系统模型的研究
• 3.1.模拟TH-UWB-ROF模型
• 3.1.1.系统模型
• 3.1.2.系统性能分析
• 3.1.3.仿真分析
• 3.1.4.本节小节
• 3.2.数字TH-UWB-ROF模型
• 3.2.1.系统模型
• 3.2.2.系统性能分析
• 3.2.3.仿真结果
• 3.2.4.本节小节
• 3.3.本章小节
• 第四章 跳时序列的干扰分析
• 4.1.接收信号模型
• 4.2.利用统计分析方法对跳时序列进行分析
• 4.3.仿真分析
• 4.4.本章小结
• 第五章 多用户检测技术在TH-UWB-ROF系统中的应用
• 5.1.分离重组MMSE多用户检测
• 5.1.1.利用MMSE进行多用户检测
• 5.1.2.仿真结果分析
• 5.1.3.本节总结
• 5.2.递推法实现多用户检测
• 5.2.1.CDMA码分多址系统模型
• 5.2.2.引理
• 5.2.3.算法描述
• 5.2.4.仿真结果分析
• 5.2.5.本节小结
• 5.3.SCCM算法族多用户盲检测
• 5.3.1.算法性能分析
• 5.3.2.算法性能、收敛性分析
• 5.3.3.算法仿真分析
• 5.3.4.本节小节
• 5.4.MMOE和MLCCM多用户盲检测
• 5.4.1.扩展窗的引入
• 5.4.2.改进算法
• 5.4.3.算法仿真
• 5.4.4.本节小节
• 5.5.本章小节
• 第六章 结论
• 6.1.主要贡献
• 6.2.工作展望
• 参考文献
• optical的近似表达'>附录1 P_optical的近似表达
• 0（τ₁,τ_k）,N₁（τ₁,τ_k）,N₂（τ₁）和N₃（τ₁）'>附录2 推导N₀（τ₁,τ_k）,N₁（τ₁,τ_k）,N₂（τ₁）和N₃（τ₁）
• cor的期望与方差'>附录3 推导N_cor的期望与方差
• 1,k^D表达式'>附录4 推导m_1,k^D表达式
• k）和（?）（m_k）'>附录5 推导P（m_k）和（?）（m_k）
• 3为非负定'>附录6 证明矩阵R₃为非负定
• 1s₁^T·（?）^T（?）]'>附录7 推导tr[s₁s₁^T·（?）^T（?）]
• m-1²]'>附录8 推导tr[D_m-1²]
• m-1³]'>附录9 推导tr[D_m-1³]
• 致谢
• 博士期间发表或录用的文章