超寬帶通信系統(tǒng)中快速捕獲算法的研究.pdf

1、超寬帶通信技術(shù)以其強(qiáng)抗多徑衰落、高速率、低功耗等優(yōu)良特性而備受關(guān)注。超寬帶系統(tǒng)利用納秒及亞納秒量級的極窄脈沖實(shí)現(xiàn)通信,使得系統(tǒng)對同步錯(cuò)誤非常敏感,因此實(shí)現(xiàn)快速捕獲的同步技術(shù)就顯得尤其重要。此外,其強(qiáng)抗多徑衰落性能就來源于極窄脈沖良好的時(shí)間分辨率,致使超寬帶系統(tǒng)尤其適合密集多徑的室內(nèi)短距高速通信,因此在多徑信道條件下UWB通信系統(tǒng)的同步捕獲成為研究的重要方向。為了更好的探討UWB同步捕獲技術(shù),本文重點(diǎn)對多徑信道條件下UWB通信系統(tǒng)的同步捕

2、獲技術(shù)進(jìn)行了研究。本文的主要工作及創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　1)首先介紹了超寬帶技術(shù)的發(fā)展歷史、技術(shù)特點(diǎn)以及研究狀況;接著分析了超寬帶無線通信系統(tǒng)脈沖信號、無線傳播信道及其調(diào)制方式;最后介紹了以相關(guān)方式為基礎(chǔ)的捕獲技術(shù),其是研究捕獲UWB幀內(nèi)脈沖的前提和基礎(chǔ)。
　　2)在密集多徑信道條件下,對捕獲UWB信號的五種順序捕獲算法進(jìn)行了分析,進(jìn)而對理想情況下(虛警概率為0,檢測概率為1)五種捕獲算法的平均捕獲時(shí)間公式進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo);仿真

3、結(jié)果表明比特反轉(zhuǎn)搜索算法所需的平均捕獲時(shí)間最短,并通過仿真驗(yàn)證了結(jié)果的正確性;同時(shí)應(yīng)用單個(gè)PN碼捕獲原理,自行設(shè)計(jì)了以一定的檢測概率、虛警概率、懲罰時(shí)間的線性搜索算法和查看與跳躍m個(gè)單元搜索算法,并對其所需的平均捕獲時(shí)間表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo),最后對仿真結(jié)果進(jìn)行了分析。
　　3)分析了捕獲單個(gè)信號的多移位量捕獲算法,結(jié)合Markov鏈理論設(shè)計(jì)了UWB接收系統(tǒng)中捕獲具有多徑時(shí)延特性的幀脈沖波形的多移位量搜索算法,并對所需平均捕獲時(shí)間表達(dá)式