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文檔簡介
1、60GHz具有帶寬高、數(shù)據(jù)傳輸率高和抗干擾能力強等特點,因此它在各個領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用,特別適合室內(nèi)短距傳輸。目前,大部分的60GHz系統(tǒng)采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)或單載波(SC)調(diào)制以獲得高速率,但是這樣的系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗大,不利于系統(tǒng)的實現(xiàn)。為了克服這些缺陷,提出基于沖激無線電的60GHz脈沖通信系統(tǒng)。60GHz信號經(jīng)過IEEE802.15.3c信道會產(chǎn)生成簇多徑現(xiàn)象,造成嚴(yán)重的衰落和時間色散,為了盡可能多地接收到多徑能
2、量,接收端采用RAKE接收機。然而,由于傳播過程中障礙物的發(fā)射、繞射、散射等,到達(dá)接收端的脈沖信號時延大,相鄰符號之間容易相互干擾,使得系統(tǒng)性能大幅度降低。為了克服3c多徑信道造成的頻率選擇性衰落和碼間干擾,提出分集技術(shù)與均衡技術(shù)相結(jié)合RAKE接收機,并對系統(tǒng)性能進(jìn)行研究。
本文的工作和貢獻(xiàn)主要有以下幾個方面:第一,分析3c信道模型和信道沖激響應(yīng),從大尺度衰落和小尺度衰落兩方面研究家居環(huán)境下視距CM1信道和非視距CM2信道,為
3、后面章節(jié)的研究提供基礎(chǔ)。第二,提出從有無載波兩個方面設(shè)計三種60GHz脈沖波形;為了提高數(shù)據(jù)傳輸率,采用跳時(TH)和直接序列(DS)擴頻調(diào)制。第三,采用傳統(tǒng)RAKE接收機進(jìn)行相干合并檢測,分析不同調(diào)制方式和不同60GHz脈沖對系統(tǒng)性能的影響,以便于選擇合適的脈沖建立60GHz無線通信系統(tǒng)。第四,在實際應(yīng)用中,頻率選擇性衰落、碼間干擾和多用戶干擾是不可忽略的,為了克服這些不利因素影響,提出分集和均衡技術(shù);在單用戶下研究采用最小均方差(M
4、MSE)均衡器的多接收天線RAKE接收機性能。
本文研究在CM1和CM2信道下基于DS-2PAM和TH-2PPM調(diào)制的60GHz系統(tǒng)性能,得出DS-2PAM的系統(tǒng)性能優(yōu)于TH-2PPM系統(tǒng)。基于傅里葉反變換的無載波60GHz脈沖和載波高斯脈沖都能滿足FCC頻譜掩模,無載波脈沖系統(tǒng)性能比載波脈沖系統(tǒng)好,這是因為無載波脈沖的頻譜利用率要高于載波脈沖。但是兩者之間的誤碼率差別不大,性能改善不明顯,在硬件實現(xiàn)上帶載波的脈沖發(fā)生器比較簡
5、單且容易實現(xiàn),復(fù)雜度明顯低于無載波脈沖,因此在系統(tǒng)實現(xiàn)和系統(tǒng)性能之間進(jìn)行均衡,選擇載波高斯脈沖有利于系統(tǒng)實現(xiàn)應(yīng)用。本文對3c信道進(jìn)行分析。在CM1信道中信號能量高度集中在最先到達(dá)的直射路徑上,其它多徑能量非常小,幾乎可以忽略,因此可以把CM1近似為AWGN信道,不考慮碼間干擾。CM2信道是頻率選擇性衰落信道,有嚴(yán)重的多徑衰落,會造成碼間干擾。為了削弱CM2中的碼間干擾,采用多天線RAKE-MMSE接收機。當(dāng)SNR=11dB時,4元天線R
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