超宽带(uwb)通信抗截获技术.研究

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1、创新性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及所取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其它人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属

2、西安电子科技大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印、或其它复制手段保存论文。(保密的论文在解密后遵守此规定)本学位论文属于，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：鲨!翌：i：f!醐：』俨第一章绪论近年来，随着社会经济的迅速发展，人们对能够随时随地地提供信息服务的宽带无线与移动通信技术的要求越来越迫切。各种网络终端，智能化的移动计算和方便、快捷的无线接入、无线

3、互联等新概念和新产品，已逐渐融入人们的工作和生活中。由于数据通信需求的推动以及半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展，短距离无线与移动通信技术经历了一个快速发展的阶段，特别是近年来在短距离(家庭与小型办公室)无线与移动通信技术领域提出了无线个域网(WPAN)的概念【lJ。WPAN的核心思想是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，组建个人化的信息网络，实现WPAN的技术主要有：蓝牙(Bluetooth)，h'DA(InfraxcdDataAssociation)，HomeRF以及超宽带无线电[21131CLJltra-w

4、idebandRadio；UWBRadio)等4种。其中在lGHz到10GHz的频带范围内新兴的无线电通信技术—超宽带无线电，又称为冲激无线电(ImpulseRadio，IR)，将成为未来最富有竞争力的技术之一，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14]。1．1超宽带通信技术背景超宽带(UWB)技术是1960年作为军用雷达技术开发出的，它早期主要应用于雷达领域，随后这项技术被用于宽带辐射天线振子的设计，接着又被用于短脉冲雷达通信系统的开发，到上世纪80年代后期(1989年)，超宽

5、带这个名字才为美国国防部启用【5】。在此之前，这项技术常被称为基带无载波调制(Base-bandcarrier-free)或冲激调制(ImpulseRadio)。超宽带无线电，是指具有很高带宽比或传输带宽大于等于500MHz的无线电技术。按照美国联邦通信委员会FCC在2002年2月14日的规定f4】，UWB系统被定义为：一10dB相对带宽定大于200或一10dB带宽大于500MHz的信号系统。，，，，，、墨丝型≥2C％(1．1)“+，L魄一无)≥500M(1-2)其中厶和力分别是低于信号最大发射10dB处的高端和低端频率

6、。超宽带不是基于正弦载波的无线电系统的概念，而是采用纳秒至微纳秒级的非正弦波的窄冲激脉冲作信息载体来传输数据，因此其所占的频谱范围很宽，适2超宽带(own)通信抗截获技术研究用于高速、近距离的无线个人通信。2000年美国FCC发布了关于超宽带技术的民用规范【41，允许其在民用领域应用，也开始了相关的标准化工作。根据FCC的规定，UWB在无需授权机制下允许的通信频谱范围为3．1～10．6GHz，并在这一频率范围内，带宽为IMHz的辐射体在三米距离处产生的场强不得超过500V／m，相当于功率谱密度为75nw／MHz，即41．

7、3dBm／MHz。FCC规定的UWB频谱范围和频谱密度限制为室内、室外两个标型训。表1．1FCC授权的超宽带技术的应用领域和使用频带应用领域使用频段透地雷达成像系统960MHz以下，(3．1"-'10．6)GI-Iz墙内成像系统960MHz以下，(3．1'---10．6)GHz穿墙成像系统960MHz以下，(1．99"---10．6)GHz医疗系统(3．1～10．6)GHz监视系统(1．99～10．6)GHz汽车雷达系统24．075GHz以上通信与测量系统(3．1～10．6)GHz迄今为止，超宽带通信按实现方式大致可分为

8、两类：脉冲无线电和多频带OFDM。本论文的内容均是以脉冲无线电为基础来进行研究韵。1．2超宽带通信国内外研究动态及关键技术虽然FCC批准了UWB可以进入商业应用，但是UWB技术还远没有成熟。要构建高效的设计优良且能在非实验环境下使用的UWB系统，依然有许多工作要做，还需要许多理论上和实际上的探索。其中最主要的热点问题