IR-UWB無線通信系統(tǒng)中同步捕獲算法的研究.pdf

1、本論文研究的主要內(nèi)容是IR-UWB(沖激無線電超寬帶)通信系統(tǒng)中的同步捕獲算法。超寬帶無線通信系統(tǒng)具有低成本，低功耗，低復(fù)雜度以及高數(shù)據(jù)速率，抗干擾力強(qiáng)等特性，使得其無論在學(xué)術(shù)界還是產(chǎn)業(yè)界，都是近年來無線通信領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 實(shí)現(xiàn)接收機(jī)與發(fā)射機(jī)的同步，一直是通信系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，尤其是對于經(jīng)常應(yīng)用于突發(fā)通信的沖激無線電超寬帶系統(tǒng)。沖激無線電超寬帶技術(shù)采用離散的極窄脈沖作為載體來攜帶信息，這種通信系統(tǒng)與其它的無線通信有很大的不同

2、。首先，時域上極窄的脈沖帶來頻域上巨大的帶寬，由于FCC的限制，信號的發(fā)射功率已經(jīng)很低，于是在整個帶寬上，信號的功率譜密度變得非常低，使得接收信號基本淹沒于噪聲之中，接收機(jī)要做出正確地判決，需要觀測很長的時間。其次，極窄脈沖的占空比很低，這導(dǎo)致了時域上非常精細(xì)的分辨率，接收機(jī)要完成信號的捕獲，需要搜索的空間會非常大。基于上面的原因，同步捕獲始終是超寬帶通信系統(tǒng)中接收機(jī)設(shè)計(jì)的一大難題。 在密集多徑環(huán)境中，雖然多徑的存在在一定程度上

3、分散了信號的能量，但是這種時間上可分辨的多徑成分反而可以加速捕獲進(jìn)程，這是因?yàn)樵诓东@階段，我們認(rèn)為接收機(jī)對多徑中的任意一徑的捕獲就可以終止搜索進(jìn)程，從而完成接收信號的捕獲。正是基于這一假設(shè)前提，接收機(jī)的粗同步只要能定位搜索空間中多徑簇的位置，就能快速的找到一徑的位置。 本文首先研究了多徑信道的特點(diǎn)，并分析了幾種算法的的捕獲性能，然后進(jìn)一步介紹了線性搜索的過程。在此理論分析的基礎(chǔ)上，本文提出了兩種密集多徑環(huán)境下的搜索算法，都是先將