混沌超宽带多用户无线通信系统研究及性能仿真

论文摘要

超宽带（Ultra-WideBand）技术作为一种新型的无线通信技术,由于其具有检测和截获概率低、传输速率高、功耗低、抗多径能力强以及设备成本相对低廉等诸多优点,已成为当今无线通信领域研究和开发的一个热点。本文着重分析和仿真了混沌UWB多用户系统性能。本文首先讨论了混沌序列的产生及其相关特性,采用混沌序列作为UWB通信系统中PPM和PAM调制的跳时码和直扩码,在高斯信道下,分析和仿真了CTH-PPM和CDS-PAM系统的性能;以此为基础建立了混沌UWB多用户系统模型,推导了AWGN信道下系统的误码率公式;参考IEEE802.15.3a超宽带标准多径信道,结合Rake接收机技术,在多径信道下对混沌超宽带多用户系统的性能进行了仿真;针对混沌超宽带多用户系统的特性研究了多用户检测技术,通过仿真验证了解相关多用户检测和MMSE多用户检测的有效性。研究了为了降低MMSE多用户检测算法仿真复杂度,而改进的TH仿真算法及降低接收器复杂度的混沌超宽带多用户系统模型,仿真结果表明该算法在提高仿真速率的有效性和降低系统接收机复杂度上达到了预期效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超宽带无线通信概述
• 1.2.1 超宽带无线电定义
• 1.2.2 超宽带无线电的基本原理
• 1.2.3 超宽带无线电脉冲
• 1.2.4 超宽带无线通信的特点
• 1.3 超宽带通信在国内外研究的进展
• 1.4 论文研究的主要内容和结构安排
• 第二章 混沌扩频超宽带通信系统
• 2.1 混沌理论基础
• 2.1.1 混沌信号的引入
• 2.1.2 混沌的概念
• 2.1.3 混沌扩频序列及其相关特性
• 2.2 混沌跳时脉冲位置CTH-PPM 调制与解调
• 2.2.1 混沌跳时脉冲位置CTH-PPM 调制方式
• 2.2.2 二进制正交CTH-PPM 单脉冲接收机
• 2.3 混沌直接序列脉冲幅度CDS-PAM 调制与解调
• 2.3.1 混沌直接序列脉冲幅度CDS-PAM 调制方式
• 2.3.2 二进制反极性CDS-PAM 单脉冲接收机
• 2.3.3 仿真分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 多用户超宽带无线通信系统
• 3.1 多用户通信的概念
• 3.1.1 多址和多用户干扰
• 3.1.2 多用户系统接收模型
• 3.2 PPM-CTHMA 多用户模型
• 3.3 PAM-CTHMA 多用户模型
• 3.4 仿真分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 多径信道下混沌扩频UWB 多用户系统的性能
• 4.1 超宽带多径信道模型
• 4.1.1 室内多径信道理论
• 4.1.2 IEEE 802.15.3a 建议的超宽带信道模型
• 4.2 Rake 接收技术
• 4.2.1 Rake 接收机原理
• 4.2.2 Rake 接收机结构及性能分析
• 4.3 混沌扩频UWB 多用户多径信道接收的仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 多用户检测在混沌超宽带通信系统中的应用
• 5.1 多用户检测技术
• 5.1.1 多用户检测的概念
• 5.1.2 多用户检测算法的性能指标
• 5.1.3 多用户检测的分类
• 5.1.4 多用户检测的优点
• 5.2 混沌超宽带通信系统的多用户检测
• 5.2.1 解相关多用户检测算法
• 5.2.2 解相关检测算法的性能分析
• 5.2.3 MMSE 多用户检测算法
• 5.2.4 仿真结果
• 5.3 降低仿真复杂度的MMSE 多用户检测算法
• 5.3.1 改进的TH 仿真算法
• 5.3.2 多用户模型
• 5.3.3 仿真分析
• 5.4 改进的混沌超宽带多用户系统
• 5.4.1 系统描述
• 5.4.1.1 时间反转原理
• 5.4.1.2 交织跳时UWB 多用户系统
• 5.4.2 迭代多用户检测
• 5.4.3 仿真分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在校期间发表的论文