超寬帶系統(tǒng)中的Rake接收技術(shù)及性能研究.pdf

1、超寬帶是一種適用于短距離的高速無(wú)線數(shù)據(jù)通信技術(shù)。它具有高帶寬、低功率、低成本等特點(diǎn)，是極具競(jìng)爭(zhēng)力的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(Wireless Personal Area Networks，WPANs)解決方案。與傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)相比，超寬帶系統(tǒng)面臨更為嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，導(dǎo)致接收端信號(hào)能量產(chǎn)生嚴(yán)重彌散，波形嚴(yán)重失真。因此，超寬帶接收機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是重要的技術(shù)環(huán)節(jié)。Rake接收機(jī)能夠有效分離多徑信號(hào)，通過(guò)分集合并技術(shù)提高超寬帶通信系統(tǒng)性能，是超寬帶通信系

2、統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。
　　 傳統(tǒng)Rake接收機(jī)一般采用與發(fā)射信號(hào)相匹配的單一模板進(jìn)行多徑信號(hào)捕獲。由于超寬帶信號(hào)經(jīng)信道傳播后產(chǎn)生嚴(yán)重波形失真且能量彌散嚴(yán)重，采用單一模板實(shí)現(xiàn)Rake接收往往不能有效檢測(cè)信號(hào)能量，限制了系統(tǒng)性能。本文結(jié)合典型的脈沖超寬帶系統(tǒng)，對(duì)傳統(tǒng)Rake接收技術(shù)進(jìn)行了深入研究。在此基礎(chǔ)上，探討了正交雙模板的Rake接收機(jī)的結(jié)構(gòu)，并給出了兩種多徑選擇策略，針對(duì)不同多徑選擇與合并策略，對(duì)其在典型超寬帶信道環(huán)境中的性能

3、進(jìn)行了仿真分析。論文的主要工作包括以下方面：
　　 1.探討了基于正交雙模板的Rake接收機(jī)結(jié)構(gòu)，闡明了其工作原理，給出信道估計(jì)方法。它采用一對(duì)滿足希爾伯特變換關(guān)系的正交模板進(jìn)行多徑信號(hào)能量捕獲，用有限的Rake叉指數(shù)可捕獲更多信號(hào)能量，有利于提高接收機(jī)檢測(cè)性能。
　　 2.基于正交雙模板SRake接收機(jī)結(jié)構(gòu)，給出兩種多徑選擇方案：基于正交多徑的選擇方式與基于同時(shí)到達(dá)多徑的選擇方式。兩種選擇方案可結(jié)合最大比合并、等增益合

4、并靈活應(yīng)用，便于在復(fù)雜度和性能間進(jìn)行折中。
　　 3.對(duì)所提方案在典型超寬帶信道中的性能進(jìn)行了仿真分析，并與傳統(tǒng)Rake接收機(jī)進(jìn)行了對(duì)比。仿真結(jié)果表明：1）與傳統(tǒng)Rake接收機(jī)相比，正交雙模板Rake接收機(jī)在誤碼率為10'3時(shí)可獲得3dB的信噪比增益；2）與等增益合并方式相比，采用最大比合并方式的正交雙模板Rake接收機(jī)在誤碼率為10-3時(shí)有2dB的好處；3）正交雙模板Rake接收機(jī)性能對(duì)信道估計(jì)精度不敏感；
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