论文摘要
超宽带（UWB）技术已逐渐成为无线通信领域研究与开发的热点,并被视为下一代无线通信的关键技术之一。目前,超宽带无线通信的实现方案主要有两种,分别是直接序列码分多址（DS-CDMA）方案和多带正交频分复用（MB-OFDM）方案。正交频分复用（OFDM）技术,由于具有频谱利用率高、抗多径能力强、信道均衡需求相对简单等优点,特别适合于宽带无线通信。本文着重研究基于OFDM技术的超宽带无线通信系统,侧重于研究系统中的同步技术,包括载波同步、符号定时同步和帧同步。本文首先分析超宽带技术的基本概念,包括超宽带技术的定义、超宽带技术的特点、超宽带技术的应用和超宽带的信道模型等,讨论超宽带技术的两种实现方案,即DS-CDMA方案和MB-OFDM方案,并对两种方案作对比;其次分析OFDM技术的基本原理,包括系统的基本结构、调制解调、串并变换、保护间隔和循环前缀等;在分析UWB技术和OFDM技术基本原理的基础上,研究MB-OFDM UWB系统的同步技术,讨论各种非理想同步因素对系统性能的影响,并给出典型的同步算法,包括Maximum Likelihood算法、Schmidl&Cox算法和H.Minn算法,重点分析后两种基于训练序列的同步算法。通过对已存在的各种同步算法的研究与分析,结合系统的同步要求,研究了一种基于训练序列的系统同步方案。本文研究的同步方案分别从帧检测、符号定时和频偏估计等方面设计系统的同步过程。首先建立仿真系统的模型并给出系统的参数;其次给出各个同步阶段的改进算法;最后对系统的各个同步阶段进行仿真分析,给出系统各个同步阶段的性能曲线图,并从整体上评价系统的性能。结果表明,改进算法在同步性能上有很大提高,满足系统的同步要求。