DS-UWB物理層研究及UWB嵌入式家庭網(wǎng)關(guān)的實(shí)現(xiàn).pdf

1、超寬帶(UWB)通信技術(shù)是當(dāng)前無線通信的研究熱點(diǎn)。本文首先對(duì)直接序列擴(kuò)頻超寬帶無線通信(DS-UWB)物理層與MAC層技術(shù)進(jìn)行了深入的剖析，推導(dǎo)了DS-BPSK-UWB系統(tǒng)的誤碼率數(shù)學(xué)表達(dá)式，在此基礎(chǔ)上詳細(xì)分析了文獻(xiàn)[14]提出的物理層改進(jìn)方案——基于碼字選擇的M元增強(qiáng)型DS-UWB系統(tǒng)的性能，從系統(tǒng)的誤碼率分析入手，推導(dǎo)了該系統(tǒng)的誤碼率數(shù)學(xué)表達(dá)式，并在Matlab7.0上使用蒙特卡羅仿真法驗(yàn)證了理論分析的結(jié)果。通過與DS-BPSK-U

2、WB系統(tǒng)的比較得出這種改進(jìn)型的物理層方案在相同的信息傳輸速率下，隨著調(diào)制維數(shù)的增加，能夠獲得更低的誤碼率。隨后針對(duì)目前家庭多媒體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的強(qiáng)烈需求，本文研制了基于UWB技術(shù)的家庭多媒體網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)。 本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新如下： 首先講述了本文研究的課題背景，介紹了超寬帶無線通信技術(shù)的定義及其主要特點(diǎn)，并對(duì)DS-UWB和MBOA兩種物理層方案作了深入分析；介紹了超寬帶技術(shù)的發(fā)展過程、國內(nèi)外的科研概括、商業(yè)化進(jìn)程及發(fā)展現(xiàn)狀和方向

3、。 其次，論文深入剖析了DS-UWB物理層與MAC層技術(shù)，推導(dǎo)了DS-BPSK-UWB系統(tǒng)的誤碼率數(shù)學(xué)表達(dá)式，并在此基礎(chǔ)上分析了文獻(xiàn)[14]提出的基于碼字選擇的M元增強(qiáng)型DS-UWB系統(tǒng)的性能，從誤碼率的角度入手，推導(dǎo)了系統(tǒng)的誤碼率數(shù)學(xué)表達(dá)式，并使用蒙特卡羅仿真法在Matlab7.0中進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，通過與DS-BPSK-UWB系統(tǒng)的比較，證明了這種改進(jìn)型的物理層方案在相同的信息傳輸速率下，隨著調(diào)制維數(shù)的增加，能夠獲得更低的誤碼

4、率。 隨后，本文以Freescale公司的XS110UWB模塊以及MPC8245芯片為核心，以ppcLinux為操作系統(tǒng)，搭建了超寬帶家庭多媒體網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái)。在成功移植了ppcLinux系統(tǒng)并建立了RAMDISK文件系統(tǒng)后，分析了基于Socket的網(wǎng)絡(luò)編程實(shí)現(xiàn)機(jī)制，并以此實(shí)現(xiàn)了家庭多媒體網(wǎng)關(guān)的基本功能——流媒體數(shù)據(jù)單播轉(zhuǎn)發(fā)功能。通過分析IP多播協(xié)議，提出了一種新的適合于家庭網(wǎng)絡(luò)的IP多播實(shí)現(xiàn)機(jī)制，使得家庭多媒體網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)流媒體