● 摘要
超宽带技术具有系统容量大、传输速率高、功耗低、保密性好、多径分辨能力强、结构简单和造价成本低等特点,非常适合实现无线个域网的通信和定位功能。由于超宽带信号脉冲持续时间极短,对硬件A/D采样要求比较高,实现难度较大,所以针对超宽带系统传输方案的研究主要集中在简单、高效、抗干扰能力强的发送数据方法,可实现的带通采样技术和低复杂度的接收机算法。 本文研究了超宽带通信中的扩频和调制方式,对各种扩频和调制方式进行了对比和分析,为超宽带传输方案的设计提供了参考。针对无线个域网研究了正交脉冲幅度调制方式(Q-PAM),能较大提高调制效率;同时,给出了块扩频调制方式(Block-Spread),采用这种调制方式,在接收端能用低复杂度算法解决超宽带信道中大量多径干扰的问题。 针对超宽带系统接收端A/D采样实现难度较大的问题,本文分析了奈奎斯特采样准则在带通采样中的应用,给出了利用希尔伯特变换进行下变频处理的方法,通过实际超宽带系统参数配置的仿真表明,此方法能有效避免频谱混叠。 在接收端以低复杂度实现多用户检测是超宽带通信中的难点之一。本文对多用户检测算法进行了总结和分类,给出了一种频域低复杂度多用户检测算法——频域块LMS自适应算法。针对超宽带通信多径数量大的情况,该算法有效解决了多用户检测和均衡算法复杂度较高的问题,计算复杂度比时域LMS算法降低80%以上,并且通过自适应滤波同时完成了多用户检测、均衡和数据解调,能够提高接收机处理效率。
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