转通信工程毕业设计论

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1、转通信工程毕业设计论文通信工程毕业设计论文来源：织梦内容管理系统www.verylw.com1引言超宽带(UWB,UltraWide转通信工程毕业设计论文通信工程毕业设计论文来源：织梦内容管理系统www.verylw.com1引言超宽带(UWB,UltraWideBand)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景，因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年，美国国防部首先定义了"超宽带"概念，超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月，美国FCC通过了超宽带技术的商用许可，超宽带无

2、线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前"超宽带"的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言，没有界定的时域波形特征。因此，有多种方式产生超宽带信号。其中，最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现[1]。超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来，无线通信都是以正弦载波为信息载体，而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面，具有独特的优势，尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短，多径分量在时域上不易重叠，多径分辨能力高，通

3、过先进的多径分离技术或瑞克接收机，可以充分利用多径分量。目前，典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主，本论文中，介绍超宽带无线通信中的调制技术，主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且对比调制技术的优缺点，性能的好坏，并进行动态的仿真，从仿真图中较清楚的研究调制方式，从而得出正确的结论，细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。关键字：超宽带调制方式PPM调制PAM调制OFDM调制2概述2.1总述近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线

4、通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会)对超宽带系统的最新定义是：相对带宽(在-10dB点处)(fH-fL)/fc20%(fH,fL,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率)或者总带宽BW500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs)、更强的抗干扰能力(处理增益50dB以上),同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm以内)。2.2UWB基本原理发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0.5%)的

5、冲激脉冲。这种传输技术称为"冲击无线电(IR)".UWB-IR又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6]；由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。2.2.1脉冲信号从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类：①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以

6、得到的脉冲宽度可达到皮秒(10-12)量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈"雪崩"式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。[来源：论文][1][2][3][4][5][6][7][8][9]冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为：(2-1)(2-2)

7、单周期脉冲的宽度在纳秒级(0.1~1.5ns),重复周期为25~1000ns,具有很宽的频谱,如图2-1所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。图2-1单周期脉冲的时间域和频率域的表示2.2.2UWB的调制技术超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是UWB最常用的两种调制方式。通常UWB信

8、号模型为：(2-3)其中,w(t)表示发送的单周期脉冲,dj,tj分别表示单脉冲的幅度和时延。