基于CS-DCSK調(diào)制的低速率超寬帶系統(tǒng)在室內(nèi)環(huán)境下的覆蓋范圍研究.pdf

1、無(wú)線通信是當(dāng)前發(fā)展最迅速、最具活力的技術(shù)領(lǐng)域之一。作為一種“特立獨(dú)行”的通信技術(shù)，超寬帶(UWB，Ultra-Wideband)的帶寬極寬、頻譜利用率高、發(fā)射功率低且保密性好?；煦缧盘?hào)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，有寬帶和類噪聲特性且易于擴(kuò)頻，基于混沌信號(hào)的UWB，在未來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域具有潛在的優(yōu)勢(shì)。
　　美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC，F(xiàn)ederalCommunicationsCommission)規(guī)定所有的無(wú)線設(shè)備必須符合以下三類功率限制條件:1）

2、峰值功率限制;2）均值功率限制;3）手持設(shè)備電壓限制。傳統(tǒng)意義上的UWB系統(tǒng)通過(guò)發(fā)送極短脈沖來(lái)傳輸信息，具有較高的峰均功率比(PAPR，PeakAveragePowerRatio)，但在低數(shù)據(jù)率傳輸領(lǐng)域其峰均功率受限，信號(hào)的平均輻射功率維持在較低水平，室內(nèi)多徑環(huán)境下系統(tǒng)覆蓋范圍極小。故研究者們提出了基于混沌載波的UWB系統(tǒng)，使用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的混沌載波代替脈沖進(jìn)行調(diào)制，既利用了混沌信號(hào)的寬帶特性，又有效提高系統(tǒng)平均發(fā)射功率，使得UWB系統(tǒng)

3、的覆蓋范圍得到相應(yīng)擴(kuò)展。
　　CS-DCSKUWB系統(tǒng)的信號(hào)結(jié)構(gòu)采用傳輸-參考(TR，Transmitted-Reference)型設(shè)計(jì)，載波信號(hào)由混沌脈沖與保護(hù)間隔組成。考慮到有效載波長(zhǎng)度對(duì)系統(tǒng)覆蓋性能的影響，以及保護(hù)間隔對(duì)系統(tǒng)誤碼性能的影響。本文主要開(kāi)展了以下工作:1)分析了有效載波長(zhǎng)度與系統(tǒng)覆蓋范圍的量化關(guān)系，理論分析與仿真表明，在維持一定誤碼率水平和給定傳輸速率下，有效載波越長(zhǎng)則系統(tǒng)的覆蓋范圍越大，但是隨著有效載波長(zhǎng)度的增

4、加，系統(tǒng)誤碼性能呈現(xiàn)先變好再變差的趨勢(shì);因此，可以在覆蓋性能與誤碼性能之間進(jìn)行方案優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)二者的最佳折中。2）考慮到在系統(tǒng)接收端，過(guò)長(zhǎng)的積分時(shí)間會(huì)引入更多的噪聲，積分時(shí)間過(guò)短又無(wú)法捕獲全部有用信號(hào)的能量。因此，分析了UWB多徑信道下積分時(shí)間與系統(tǒng)誤碼性能之間的關(guān)系，結(jié)果表明，在給定信噪比條件下，系統(tǒng)誤碼性能會(huì)隨著系統(tǒng)積分時(shí)間的變化出現(xiàn)一個(gè)最佳值。綜合混沌有效載波時(shí)間對(duì)系統(tǒng)誤碼性能和覆蓋范圍的影響，可完成系統(tǒng)參數(shù)配置方案的聯(lián)合優(yōu)化，從而