基于OCC選擇的高效UWB空間調(diào)制系統(tǒng)研究.pdf

1、超寬帶(UWB，Ultra Wideband)通信最早用在軍事領(lǐng)域中，2002年美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)民用后，其憑借低功耗、高速率、易實(shí)現(xiàn)性以及較好的抗干擾性等特點(diǎn)成為了短距離高速無線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵組成之一。UWB技術(shù)的頻帶范圍定義在3.1-10.6GHz，根據(jù)香農(nóng)信道公式，在同樣信噪比下帶寬越大即可帶來更高的信道容量，因此UWB技術(shù)具有較其他窄帶通信技術(shù)更快的傳輸速度。UWB通信因其具有諸多優(yōu)點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于無線個(gè)域網(wǎng)和無線體

2、域網(wǎng)中，UWB通信的研究對(duì)未來無線通信技術(shù)的發(fā)展起著重要作用。
　　隨著人們對(duì)通信速度的要求逐漸提高，頻譜資源的有效利用成為更為重要的研究課題，高效UWB傳輸方案的設(shè)計(jì)也引起了廣泛關(guān)注，其關(guān)鍵要求是更高的頻譜效率，更低的復(fù)雜度和更穩(wěn)定的抵抗信道衰落的魯棒性。關(guān)于高效UWB傳輸方案的相關(guān)研究主要分為兩種，一種是在系統(tǒng)發(fā)送端采取更高階的脈沖調(diào)制方式，通過調(diào)節(jié)脈沖幅度、相位和形狀等因素傳輸更多信息比特;另一種是增加信號(hào)發(fā)送天線數(shù)目，通過

3、多天線同時(shí)發(fā)送UWB信號(hào)起到提高頻譜效率的作用。目前高效UWB傳輸方案的設(shè)計(jì)存在實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度高和系統(tǒng)性能差等缺點(diǎn)，為了設(shè)計(jì)出能夠優(yōu)化系統(tǒng)頻譜效率和系統(tǒng)誤碼率性能的高效UWB傳輸方案，本論文主要進(jìn)行了下面三部分研究工作。
　　首先，為了提高系統(tǒng)發(fā)送速率，增加了每個(gè)用戶的備選碼集數(shù)目，給出了多徑信道下基于正交互補(bǔ)碼(OCC，Orthogonal Complementary Code)選擇的高效UWB傳輸方案的分析與仿真，在提高頻譜效率的

4、同時(shí)降低了多徑干擾對(duì)系統(tǒng)性能的影響，使該方案更加適用于復(fù)雜的信道傳輸環(huán)境，同時(shí)兼顧了系統(tǒng)的有效性和可靠性。針對(duì)該傳輸方案的性能分析，給出了基于矩生成函數(shù)(MGF，Moment GeneratingFunction)的理論分析方法，并在兩種不同多徑信道模型下得出仿真結(jié)果，驗(yàn)證了該方案相比傳統(tǒng)傳輸結(jié)構(gòu)的性能優(yōu)越性。
　　其次，針對(duì)多天線UWB系統(tǒng)的高效傳輸研究，提出了超寬帶空間調(diào)制傳輸方案，充分利用多天線的空間優(yōu)勢(shì)，利用從多根發(fā)送天線

5、中選擇一根激活發(fā)送天線的方式增多每次傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)目，同時(shí)利用多接收天線優(yōu)化了系統(tǒng)性能，分別在加性高斯白噪聲(AWGN，Additive White Gaussian Noise)信道和多徑信道下得到了所提方案的仿真結(jié)果。
　　最后，為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)頻譜效率，同時(shí)降低超寬帶空間調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率，提出了基于OCC選擇的高效超寬帶空間調(diào)制傳輸方案，該方案結(jié)合了OCC選擇調(diào)制和超寬帶空間調(diào)制的技術(shù)特點(diǎn)，充分利用了擴(kuò)頻碼集資源和空間資源，