脈沖超寬帶網(wǎng)絡(luò)接入控制.pdf

1、IR-UWB技術(shù)是無(wú)載波的脈沖通信技術(shù)，發(fā)送的脈沖寬帶極窄，系統(tǒng)的占空比極低。為了使脈沖均勻的分布在時(shí)域上，IR-UWB系統(tǒng)一般采用跳時(shí)序列控制脈沖發(fā)送的時(shí)刻，不同的跳時(shí)序列確定了不同的跳時(shí)邏輯信道，數(shù)據(jù)傳輸可以在不同的跳時(shí)信道上同時(shí)進(jìn)行。IR-UWB技術(shù)可以構(gòu)建短距高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)一般是中心式的，已經(jīng)有比較成熟的接入控制方法；同時(shí) IR-UWB技術(shù)也可以構(gòu)建長(zhǎng)距離中低速網(wǎng)絡(luò)，這種網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，一般是分布式的，其共享信道和多址

2、接入方式還有待深入的研究。 本文的研究方向是分布式IR-UWB網(wǎng)絡(luò)的多址和接入控制，主要的研究?jī)?nèi)容有跳時(shí)序列的生成方法與性能分析，IR-UWB網(wǎng)絡(luò)脈沖碰撞的分析與建模，節(jié)點(diǎn)共享信道的方式，網(wǎng)絡(luò)MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)吞吐和幀傳送延時(shí)等網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的分析與仿真，網(wǎng)絡(luò)對(duì)QoS的支持等。本文的研究成果和主要貢獻(xiàn)如下： 第一，本文對(duì)IR-UWB系統(tǒng)中跳時(shí)序列的相關(guān)性能進(jìn)行了深入的研究和分析。跳時(shí)序列的自相關(guān)性能決定了系統(tǒng)抗多徑干擾的能

3、力，跳時(shí)序列的互相關(guān)性能決定了系統(tǒng)抗多址干擾的能力。跳時(shí)序列的相關(guān)性能由漢明相關(guān)函數(shù)來(lái)衡量，同樣的多元序列在用作跳頻序列與用作跳時(shí)序列時(shí)相關(guān)函數(shù)的計(jì)算方法不完全一樣，跳時(shí)序列要先轉(zhuǎn)化為一個(gè)二元序列，然后以跳時(shí)時(shí)隙為時(shí)移單位進(jìn)行移位來(lái)計(jì)算相關(guān)函數(shù)值。IR-UWB系統(tǒng)跳時(shí)序列的最大相關(guān)碰撞不可能為0，即跳時(shí)傳送不可能完全避免脈沖碰撞的發(fā)生。 第二，本文提出了三種構(gòu)造簡(jiǎn)單的跳時(shí)序列碼字族，仿真并分析了它們的相關(guān)性能，以及研究了它們對(duì)I

4、R-UWB信號(hào)頻譜的影響因子。 第三，本文對(duì)IR-UWB網(wǎng)絡(luò)中脈沖碰撞進(jìn)行了分析，近似推導(dǎo)了脈沖碰撞導(dǎo)致幀傳送失敗的概率，指出得益于 IR-UWB系統(tǒng)跳時(shí)擴(kuò)頻、極低占空比和時(shí)間分集傳送特性，中低速 IR-UWB網(wǎng)絡(luò)中脈沖碰撞導(dǎo)致的性能損失不大。 第四，本文對(duì) ALOHA脈沖超寬帶網(wǎng)絡(luò)給出了詳細(xì)的收發(fā)流程和性能分析，推導(dǎo)了網(wǎng)絡(luò)吞吐、幀傳送延時(shí)的表達(dá)式，最后通過(guò)仿真，說(shuō)明了 ALOHA脈沖超寬帶網(wǎng)絡(luò)的性能大大優(yōu)于 ALOHA

5、載波調(diào)制技術(shù)網(wǎng)絡(luò)。 第五，本文提出了由接收節(jié)點(diǎn)控制握手的UWB-RIMAC協(xié)議，改進(jìn)了UWBMACAW MAC協(xié)議發(fā)送節(jié)點(diǎn)主動(dòng)握手的方式，采用 FI-RTS-CTS-DATA-ACK流程，提高了網(wǎng)絡(luò)在高負(fù)荷下握手成功的概率，給出了 UWB-RIMAC的詳細(xì)實(shí)現(xiàn)及性能仿真結(jié)果，提出了對(duì) QoS和連續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С址椒?。第六，本文提出了一種新穎的單工傳輸?shù)拿}沖超寬帶數(shù)據(jù)收集無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)模型及傳輸控制方法，極大的減小了傳感節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜