超寬帶（UWB）信號在室內(nèi)信道的傳播及抗干擾性能的研究.pdf

1、現(xiàn)代通信系統(tǒng)對帶寬和數(shù)據(jù)率的要求越來越高，超寬帶(ultra-wideband，UWB)以其帶寬高、容量大、輻射功率譜密度低、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，適用于密集多徑信道的短距離通信。論文主要圍繞UWB通信系統(tǒng)的信道模型特性及其信號傳播、抗窄帶干擾性能等展開理論分析和仿真，由于多波段OFDM調(diào)制本身的優(yōu)越性，最后對OFDM-UWB物理層實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行了研究，并通過MatlabSimulink搭建了UWB系統(tǒng)模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析。

2、 首先論文在介紹UWB技術(shù)定義和主要特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了UWB的三種系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案、國內(nèi)外在信道和抗干擾方面的研究現(xiàn)狀及目前標(biāo)準(zhǔn)的制定情況，并分析總結(jié)了三種實(shí)現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)果表明多波段OFDM調(diào)制的UWB技術(shù)易于CMOS實(shí)現(xiàn)，且有較強(qiáng)的抗多徑和窄帶干擾能力。 其次論文在IEEE802.15.3a工作組最終確定的室內(nèi)信道模型基礎(chǔ)上，通過Matlab仿真了多徑信道的實(shí)現(xiàn)，由此深入分析得出了UWB信號在室內(nèi)信道的傳播規(guī)律；另一方

3、面通過對Intel測量數(shù)據(jù)的擬和，總結(jié)了信道模型參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布特性，以便于今后UWB系統(tǒng)和接收機(jī)的設(shè)計(jì)。 接著研究了UWB系統(tǒng)的抗窄帶干擾性能。論文提出將MMSE-RAKE接收代替?zhèn)鹘y(tǒng)的MRC-RAKE接收機(jī)，在最終確定的典型的視距(LOS)和非視距(NLOS)信道中，創(chuàng)新性地理論分析并模擬仿真了存在IEEE802.¨a和WiMAX窄帶干擾時(shí)UWB系統(tǒng)的性能，結(jié)論證明MMSE-RAKE接收機(jī)能有效抑制窄帶干擾。 由于OF

4、DM較好的抗多徑干擾特性，論文最后利用MatlabSimulink工具對OFDM-UWB物理層提案進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和仿真，將系統(tǒng)搭建為信道可以靈活選擇(CM1～CM4)的模型，通過誤比特率計(jì)算模塊，得到了不同信道情況下的系統(tǒng)性能仿真結(jié)果，驗(yàn)證了前面的理論分析。 本論文的創(chuàng)新之處在于：(1)在深入理解IEEE802.15.3a研究組最終確定的多徑信道基礎(chǔ)上，用Matlab對典型的LOS和NLOS信道做了仿真實(shí)現(xiàn)，并根據(jù)對測量數(shù)據(jù)的擬和總

5、結(jié)了信道參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分布情況。 (2)提出把MMSE-RAKE接收機(jī)用于UWB系統(tǒng)的抗窄帶干擾分析，在上述典型的LOS和NLOS信道基礎(chǔ)上，筆者創(chuàng)新性地分析存在IEEE802.11a和WiMAX干擾時(shí)，比較了MMSE-RAKE接收和傳統(tǒng)的MRC-RAKE接收時(shí)UWB系統(tǒng)的誤比特率。仿真結(jié)果表明，MMSE-RAKE接收機(jī)可以降低系統(tǒng)的誤比特率，有效地抑制窄帶干擾。 (3)UWB通信由于其特定的室內(nèi)信道模型，用MatlabSi