基于鎖相環(huán)的Chirp超寬帶信號接收.pdf

1、超寬帶(Ultra-Wideband,UWB)無線通信技術(shù),作為未來短距離高速無線通信與測距定位系統(tǒng)的最佳解決方案之一,是近年來通信領(lǐng)域興起的研究熱點。其中,Chirp超寬帶(Chirp-UWB)技術(shù)以低功耗、低成本、低物理復(fù)雜度、高頻譜利用率、高系統(tǒng)容量、高傳輸速率、強(qiáng)抗多徑干擾能力和抗多普勒頻偏能力等一系列優(yōu)點,于2007年成為IEEE802.15.4a物理層標(biāo)準(zhǔn)之一,備受學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注,在短距離無線通信如無線個人局域網(wǎng)、無線

2、傳感器網(wǎng)絡(luò)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
　　本文討論了一種基于Chirp-UWB技術(shù)的無線通信方案,對Chirp-UWB技術(shù)做了大量的研究。文中介紹和分析了Chirp-UWB通信的基本原理,包括Chirp信號的分類,Chirp-UWB信號時域脈壓特性與頻域擴(kuò)頻特性;研究了Chirp-UWB通信的調(diào)制方式,主要有Chirp率調(diào)制和直接調(diào)制(DM),分析了匹配濾波和分?jǐn)?shù)階傅里葉變換解調(diào)方法,總結(jié)了接收機(jī)物理實現(xiàn)采用聲表面波濾波器和數(shù)字匹配濾

3、波器的優(yōu)缺點。
　　針對發(fā)射機(jī)采用的 Chirp-OOK調(diào)制方式,重點闡述了基于鎖相環(huán)的Chirp-UWB通信接收機(jī)的解調(diào)方案。從數(shù)學(xué)理論上推導(dǎo)了該方案的解調(diào)原理,并利用MATLAB/SIMULINK工具對接收機(jī)方案進(jìn)行了建模和仿真,分析驗證了該方案的可行性,得到Chirp-UWB通信系統(tǒng)各個模塊的相關(guān)參數(shù),為接收機(jī)電路的設(shè)計提供理論參考。詳細(xì)介紹了接收機(jī)中如載波跟蹤鎖相環(huán)(PLL),自動增益控制( AGC)電路和能量檢測器等關(guān)鍵