IR-UWB無線通信系統(tǒng)定時(shí)恢復(fù)和系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究.pdf

1、脈沖無線電(ImpuseRadio，IR)通信系統(tǒng)可以提供大的數(shù)據(jù)傳輸帶寬，并且有極低的功率譜密度，低的系統(tǒng)復(fù)雜度以及低成本的優(yōu)勢(shì)。這使得脈沖無線電通信系統(tǒng)成為當(dāng)前無線通信領(lǐng)域關(guān)注的問題。脈沖無線電的類似沖激的短暫時(shí)域持續(xù)特性使得脈沖無線電系統(tǒng)的定時(shí)恢復(fù)必須解決獲取多徑位置的難題，但是多徑位置的獲取又必須通過脈沖定時(shí)的準(zhǔn)確恢復(fù)來獲取能量。這個(gè)相互制約的問題成為制約脈沖無線電系統(tǒng)數(shù)據(jù)速率和成本的難題。本論文針對(duì)脈沖脈沖無線電的定時(shí)恢復(fù)問題

2、展開研究，主要研究內(nèi)容如下。 第一：脈沖無線電的多徑預(yù)估計(jì)技術(shù)，主要解決在實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)之前的多徑預(yù)估計(jì)。主要使用正交接收2個(gè)分量的結(jié)果的平方和僅僅和時(shí)間窗內(nèi)的脈沖無線電信號(hào)的幅度的平方成正比，該幅度和使用的正弦模板的相位和頻率無關(guān)，在不同的時(shí)間窗上進(jìn)行搜索得到不同時(shí)間窗對(duì)應(yīng)的多徑分量的幅度，選擇適當(dāng)?shù)娜舾蓮竭M(jìn)行定時(shí)恢復(fù)。 第二：脈沖無線電的正交定時(shí)恢復(fù)技術(shù)。多徑預(yù)估計(jì)技術(shù)提供的多徑信息比較粗糙，但是多徑分量在時(shí)間窗內(nèi)的偏

3、移尚未獲取，由于脈沖信號(hào)的特點(diǎn)是相關(guān)峰狹窄。微小的定時(shí)誤差都會(huì)帶來極大的信噪比損失甚至完全錯(cuò)誤的解調(diào)結(jié)果。文中給出了一種基于正交多徑分解的同步技術(shù)，利用正交分解得到的向量相位來表征脈沖信號(hào)在時(shí)問窗內(nèi)的精確位置，補(bǔ)償了多徑預(yù)估計(jì)模塊多徑分量在時(shí)間窗內(nèi)的偏移誤差， 第三：非相干輔助的脈沖無線電突發(fā)相干通信體制。脈沖無線電相干接收需要較長的時(shí)間才能實(shí)現(xiàn)定時(shí)恢復(fù)，文中給出了一種基于非相干輔助接收的相干通信體制，本體制可以快速實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖無

4、線電的定時(shí)恢復(fù)和多徑估計(jì)，系統(tǒng)開銷小，適合于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中使用脈沖無線電作為通信手段。 第四：脈沖無線電高速通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。文中給出了一個(gè)以脈沖無線電通信體制的室內(nèi)超寬帶通信系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸速率大于100Mbps，在該系統(tǒng)上成功的演示了多路HDTV圖像和文件的混合傳輸，性能穩(wěn)定。該系統(tǒng)是國內(nèi)公開報(bào)導(dǎo)的第一個(gè)脈沖無線電超寬帶系統(tǒng)。 本文給出了上述幾個(gè)方面的工作，解決脈沖無線電通信中的同步和通道估計(jì)的關(guān)鍵問題。在較低的