基于濾波器組的超寬帶無線通信技術研究.pdf

1、由于超寬帶(Ultra-Wideband，UWB)無線傳輸技術具有傳輸速率高、功耗低和與現(xiàn)有頻譜兼容等優(yōu)勢，使其在無線電頻譜資源越來越緊張的情況下，成為了未來短距離無線互聯(lián)的主要手段和核心技術之一，并將成為第四代無線通信系統(tǒng)的重要組成部分。多頻帶正交頻分復用(Multi-Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing，MB-OFDM)技術憑借高速率數(shù)據(jù)傳輸、抗多徑和靈活利用頻譜資源等特點，

2、成為UWB的主流實現(xiàn)方案之一。
　　 MB-OFDM技術將UWB可用頻帶劃分為14個等寬的頻段，通過調(diào)制不同頻率的載波，將基帶信號調(diào)制到相應的頻段中傳輸，這對硬件實現(xiàn)提出了很高的要求，同時降低了系統(tǒng)的靈活性。因此，為了滿足未來靈活的超高速通信的需要，本文設計了一種全數(shù)字化系統(tǒng)，即雙層多載波超寬帶(Two-level Multi-carrier UWB，TLMC-UWB)無線通信系統(tǒng)。在TLMC-UWB系統(tǒng)中，發(fā)射信號時，僅通過調(diào)

3、制固定頻率的載波來傳輸信號，也就是頻段的使用完全由基帶數(shù)字信號處理來實現(xiàn)，這樣極大地提高了設計與實現(xiàn)的靈活性，擴大了性能優(yōu)化的空間。
　　 針對TLMC-UWB系統(tǒng)，本文在深入分析和研究OFDM系統(tǒng)和基于指數(shù)調(diào)制濾波器組的多載波通信系統(tǒng)的信道均衡算法的基礎上，設計了適用于該系統(tǒng)的信道均衡算法，其思想是利用離散傅里葉變換將信號由時域變換到頻域，進行頻域均衡。仿真結果表明，采用信道均衡算法后，系統(tǒng)的誤碼率(Bit Error Rat

4、e，BER)性能得到明顯改善。此外，在TLMC-UWB系統(tǒng)中，最大混疊失真與最大幅度失真相比，更加能決定系統(tǒng)的BER性能。
　　 針對TLMC-UWB系統(tǒng)，本文還在深入分析和研究OFDM系統(tǒng)的同步算法的基礎上，設計了適用于該系統(tǒng)的同步算法，包括幀檢測、符號定時、頻偏估計和殘余頻偏糾正算法。幀檢測通過能量檢測來實現(xiàn)；符號定時基于兩個接收序列的差值與本地序列的互相關值，并用幀檢測算法中所用的測度來進行加窗，從而找到信道的第一徑；頻偏