基于Chirp的寬帶超寬帶通信技術研究.pdf

1、室內無線信道的衰落很嚴重，為了保證通信質量，克服平坦衰落帶來的影響，人們通常采用擴頻(Spread Spectrum，簡稱SS)通信技術。常用的SS技術有直序列擴頻(Direct Sequence Spread Spectrum，簡稱DSSS)、跳頻擴頻(FrequencyHopping Spread Spectrum，簡稱FHSS)和超寬帶(Ultra Wideband，簡稱UWB)技術。其中，DSSS和FHSS具有實現(xiàn)復雜度高，系統(tǒng)

2、功耗/散熱量大的不足；UWB很適合室內傳輸，但是它具有峰值功率大，傳輸距離短，對其它通信設備潛在干擾強的缺點。然而，無線個人區(qū)域網(wǎng)(Wireless Personal Area Network，簡稱WPAN)對通信設備和技術提出了新的要求，包括低成本、低系統(tǒng)實現(xiàn)復雜度、低發(fā)射功率、低系統(tǒng)功耗等。因此，本文嘗試了一種新的技術以滿足WPAN對室內通信的各種需求。 本文正是針對WPAN通信的需求，討論了一種基于Chirp超寬帶技術的無

3、線通信方案，對Chirp超寬帶技術做了創(chuàng)新性和探索性的研究。主要內容包括： 介紹了Chirp超寬帶的基本原理，包括脈沖壓縮理論，Chirp擴頻(Chirp SpreadSpectrum，簡稱CSS)以及UWB的基本原理。脈沖壓縮理論是CSS的基礎，保證了CSS具有很高的處理增益以及抗噪聲抗衰落能力。當CSS的擴頻帶寬足夠大時，CSS將被擴展為Chirp超寬帶，該技術具有CSS和UWB的優(yōu)點，能解決UWB峰值功率大，傳輸距離受限制

4、等不足。 研究了Chirp超寬帶的調制方式，包括二進制正交鍵控調制(Binary OrthogonalKeying，簡稱BOK)以及直接調制(Direct Modulation，簡稱DM)。一般的，DM可以很好的與時域交疊技術相結合，達到提高調制效率的目的。但是時域交疊方式具有不足，因此本文提出高階調制的解決建議；除了時域交疊，本文還提出了基于頻域的交疊方式，獲得更好的性能。 研究了適用于室內通信信道下的接收機。根據(jù)接收

5、機設計簡單化的原則，本文采用差分調制方式以避免信道相位隨機性帶來的載波相位同步問題。因為Chirp超寬帶具有<1ns級別的多徑信道分辨率，所以接收機可以分離出豐富的多徑能量。為了獲得更好的通信質量，本文采用并驗證了幾種常見RAKE接收機進行多徑合并。 研究了適用于Chirp 超寬帶的多用戶解決方案。減少多用戶干擾(MultipleAccess Interference，簡稱MAI)是每個具備多用戶能力的系統(tǒng)所必需考慮的問題。本文