傳輸參考超寬帶接收機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)與抗干擾性能研究.pdf

1、超寬帶通信技術(shù)是一種新興的短距離無線通信技術(shù)，它利用納秒至皮秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有傳輸速率高，功耗低，安全性好，抗多徑能力強(qiáng)以及成本低廉等許多優(yōu)點(diǎn)，特別是它不需要占用額外的頻譜，可與現(xiàn)有的無線通信系統(tǒng)在同一頻帶內(nèi)共存這一特點(diǎn)，使它在頻譜資源日益緊張的今天受到了廣泛的注意。目前，超寬帶通信技術(shù)已成為無線通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。 超寬帶系統(tǒng)采用納秒級窄脈沖作為傳輸信號，其傳統(tǒng)的接收機(jī)結(jié)構(gòu)為Rake接收機(jī)。Rake接收機(jī)要

2、達(dá)到理論上比較好的檢測性能，就必須進(jìn)行精確的信道參數(shù)估計(jì)，搜索出每個延遲分支的納秒級精確延遲和增益系數(shù)，這是非常困難的；加之超寬帶信道的密集多徑特性，需要數(shù)量很大的延遲分支，成本很高；另外Rake接收機(jī)對定時和同步的要求嚴(yán)格，這在超寬帶系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)難度非常大。因此Rake接收機(jī)難以在較低成本下實(shí)現(xiàn)較好的檢測性能。也由于這些原因，傳輸參考超寬帶通信技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。 從原理來看，傳輸參考超寬帶系統(tǒng)的發(fā)射脈沖是成對發(fā)送的，第一

3、個是參考脈沖，而第二個脈沖上面調(diào)制了有用的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過信道傳輸，它們經(jīng)過相同的信道變化，在解調(diào)時可以用第一個脈沖作為數(shù)據(jù)脈沖的參考。傳輸參考超寬帶系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要在于不需要信道估計(jì)和降低了同步要求。但是，參考模板中攜帶的信道噪聲(高斯白噪聲或干擾)在自相關(guān)過程中產(chǎn)生噪聲乘噪聲項(xiàng)，它嚴(yán)重的影響系統(tǒng)性能。所以，消除信道噪聲的影響成為TR-UWB接收機(jī)設(shè)計(jì)的一個關(guān)鍵問題，也是本文的研究重點(diǎn)。 本文的研究主要內(nèi)容： 介紹了超寬帶

4、通信的基本概念及發(fā)展歷史：介紹了TR-UWB的基本概念和研究情況以及建立了傳統(tǒng)TR-UwB系統(tǒng)模型。 分析了傳統(tǒng)TR-UWB接收機(jī)性能，提出了平均接收機(jī)、MRC加權(quán)接收機(jī)、MMSE加權(quán)接收機(jī)以及平均-力口權(quán)接收幾種結(jié)構(gòu)。并在AWGN信道下進(jìn)行了系統(tǒng)性能分析和比較。并在Matlab平臺上進(jìn)行了仿真。 建立了超寬帶信道模型，對傳統(tǒng)接收機(jī)、MMsE接收機(jī)和MRC接收機(jī)進(jìn)行了抗多徑性能分析和仿真，并確定了下一步的研究方向。