基于MB-OFDM超寬帶傳輸關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、超寬帶(UWB)無線通信以其高速率、高性能、低功耗、低成本等諸多優(yōu)勢，已成為短距離無線通信的新亮點，是無線個域網(wǎng)(WPAN)的首選方案。UWB技術(shù)解決了困擾人們多年有關(guān)傳輸方面的重大難題，開發(fā)了一個具有千兆赫茲和高空間容量的新型無線信道，尤其適用于室內(nèi)密集多徑等高速無線數(shù)據(jù)傳輸場合。有關(guān)UWB技術(shù)的研究是當(dāng)前、乃至未來十年無線通信領(lǐng)域研究的熱點課題。本文主要研究基于多帶正交頻分復(fù)用(MB-OFDM)超寬帶傳輸關(guān)鍵技術(shù)。 論文從U

2、WB特點出發(fā)，深入分析了UWB的應(yīng)用潛力、國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及其關(guān)鍵技術(shù)，討論了幾種常見的UWB信道模型，選用了修正的S-V信道模型作為評價物理層技術(shù)性能的信道仿真模型，詳細(xì)給出了修正的S-V信道模型仿真參數(shù)選取過程與仿真步驟。 根據(jù)超寬帶通信系統(tǒng)存在嚴(yán)重窄帶干擾和MB-OFDM信號高峰均功率比的問題，結(jié)合我國頻譜資源分配現(xiàn)狀和硬件可實現(xiàn)條件，論文提出了一種基于正交擴(kuò)展與交織的MB-OFDM超寬帶(MB-OFDM-UWB)通信系統(tǒng)設(shè)

3、計方案，包括信道劃分方案、信號發(fā)送形式、數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)、收發(fā)機(jī)實現(xiàn)框架等系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)。該方案將子載波傳輸?shù)木幋a比特流擴(kuò)展到相應(yīng)子帶的所有子載波上，然后再將擴(kuò)展后的比特流在所有子帶間進(jìn)行交織。一方面充分利用了系統(tǒng)子載波和子帶間的頻率分集性，增強(qiáng)了MB-OFDM-UWB系統(tǒng)抗窄帶干擾的能力；另一方面，通過對傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行正交擴(kuò)展與交織，使得進(jìn)入多載波調(diào)制的數(shù)據(jù)趨于高斯分布，減小了傳輸數(shù)據(jù)自相關(guān)函數(shù)的旁瓣峰值，降低了OFDM-UWB信號的峰均功率比

4、，同時還改善了信號的頻譜結(jié)構(gòu)。由于采用正交矩陣進(jìn)行擴(kuò)展，擴(kuò)展前后的數(shù)據(jù)傳輸速率保持不變。 在正交擴(kuò)展與交織的基礎(chǔ)上，論文又進(jìn)一步提出了基于擴(kuò)展與跳頻的二級調(diào)制多址接入技術(shù)。該技術(shù)將多載波碼分多址和跳頻多址相結(jié)合，構(gòu)成一種新穎的多址接入技術(shù)-正交頻分多址(OFDMA)，實現(xiàn)多載波碼分多址技術(shù)和跳頻多址技術(shù)的優(yōu)勢互補(bǔ)。 理論分析和仿真結(jié)果表明，基于這種結(jié)構(gòu)的超寬帶通信系統(tǒng)在系統(tǒng)容量、誤比特率性能、抗干擾、信號峰均功率比等方面