UWB系统抗窄带干扰性能研究

论文摘要

UWB技术已成为短距离高速无线个域网（WPAN）的候选技术,在无线通信领域具有广阔的应用前景。本文针对UWB系统抗窄带干扰问题进行了研究,主要内容包括:在高斯白噪声信道下,对传统宽带系统在窄带干扰下通用的误比特率公式进行了修正,修正后的公式计算简便,同样也适用于UWB系统。详细分析了直接序列扩频超宽带（DS-UWB）系统在部分频带干扰、单音以及多音干扰下的性能,并进行了仿真比较。仿真结果表明,利用修正公式计算的结果和系统仿真结果基本吻合。基于IEEE 802.15.3a工作组建议的标准UWB室内信道,使用最大比合并Rake接收机研究了不同窄带信号干扰下,可变的码片占空因子对DS-UWB系统的性能影响。仿真结果表明,合理的调节码片占空因子得到的UWB信号,不需要牺牲处理增益,有效降低了窄带干扰和多径衰落的影响,从而大大提高了UWB系统性能。对基本的传输参考接收机和改进传输参考接收机性能进行了分析和仿真。仿真结果表明,改进的传输参考接收机在误码性能、数据速率等方面都优于传输参考接收机。在基本的传输参考相关接收机中,加入了陷波滤波器用来抑制窄带干扰。基于IEEE建议的标准UWB信道,对不同参数设置下传输参考相关接收机的误比特率性能进行了计算仿真。仿真结果表明,带有陷波滤波器的传输参考超宽带（TR-UWB）系统的误比特率性能稳定,能够有效降低窄带干扰。该接收机结构简单,无需信道估计,大大降低了系统复杂度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 论文主要工作与章节安排
• 2 干扰信号模型和UWB 多径信道模型
• 2.1 干扰信号模型
• 2.1.1 窄带干扰信号
• 2.1.2 单音干扰和多音干扰信号
• 2.1.3 部分频带干扰信号
• 2.2 UWB 信道模型
• 2.2.1 IEEE802.15.3a 推荐的 UWB 信道模型
• 2.2.2 UWB 信道模型的仿真实现
• 2.3 UWB Rake 接收机模型
• 2.4 本章小结
• 3 DS-UWB 系统在窄带干扰下的性能分析
• 3.1 DS-UWB 信号
• 3.2 系统模型
• 3.3 修正的UWB 系统BER 公式
• 3.4 仿真结果
• 3.5 本章小结
• 4 窄带干扰下码片占空因子对DS-UWB 系统的影响
• 4.1 系统模型
• 4.2 接收机模型
• 4.3 仿真分析
• 4.4 本章小结
• 5 带陷波滤波器的传输参考型超宽带系统抗NBI 性能分析
• 5.1 基本的传输参考接收机
• 5.1.1 基本原理与结构
• 5.1.2 传输参考接收机的性能分析
• 5.2 改进的传输参考接收机
• 5.2.1 改进的传输参考系统原理
• 5.2.2 改进的传输参考接收机的性能分析
• 5.3 两种机构传输参考接收机仿真比较
• 5.4 带有陷波滤波器的传输参考型超宽带系统抗窄带干扰性能
• 5.4.1 TR-UWB 系统模型
• 5.4.2 陷波滤波器
• 5.4.3 仿真分析和结果
• 5.5 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 论文工作总结
• 6.2 论文进一步的工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加项目