无线体域网WBAN物理层传输技术研究及设计

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1、分类号TN925密级垒珏重庆邮电大学硕士学位论文英文题目—Research—AndDesignforThePhysicalLayeron——论文提交日期2013．6．6论文答辩日期2013．5．182013年6月6日JIIlllIllUlIIIIIIIIIHrllllrilllY2399973独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重废邮电大学或其他教育机构的学位或证书

2、而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：习跃签字日期：如f，年‘月厂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重庞由＆电太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重鏖．由＆电太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：未J踩导师签名：签字日期：小

3、f；年‘月6日签字日期：幽f，年∥月乡日摘要论文在研究IEEE802．15．TG6小组拟定的WBAN技术规范草案的基础上，重点对物理层传输技术当中的各个功能模块进行算法分析和设计。论文首先详细介绍了WBAN技术的物理层规范，包括帧结构及各数据位功能，同时给出物理层发射机和接收机的原理架构，重点研究和设计了信道编解码、调制技术、平方根升余弦滚降滤波器、分组检测与定时同步、频偏估计等算法。并用Matlab／Simulink搭建了完整的软件模型进行功能仿真和性能测试。为提高通信效率，论文在信道编码部分采用了BCH／CRC的

4、联合差错控制编码机制，该方法综合了BCH、CRC的优点，同时避免了在信道条件好，误码率较低时单纯采用BCH解码的较高延时性和在信道条件差、误码率较高时单纯采用CRC而不断要求发送端重发消息的不足。平方根升余弦滚降滤波器采用了17阶的折叠反馈式FIR结构。交织和扰码则采用了较简洁的算法并给出了相应的硬件实现框图。在接收端利用m序列的双值自相关特性，通过寻找相关峰的方法同时完成分组检测和定时同步。频偏估计分两步进行，粗频偏是在前导的第一部分中完成的，算法思想是利用了伪随机序列的相关性，细频偏则是利用己知序列的共轭相关完成

5、的，仿真结果表明以上算法很好的完成了所需功能并取得了较理想的效果。论文所设计的WBAN物理层基带系统支持p／2．DBPSK和p／4．DQPSK两种调制方式，解调方案采用了基带差分检测。论文针对仿真过程当中的关键模块和运算单元进行了量化误差分析，定性分析了定点截尾法和舍入量化法所造成的信噪比丢失指数。给出高斯白噪声信道和平坦多径衰落信道条件下的系统误码率，验证了系统的通信可靠性。研究结果表明，论文提出的物理层系统设计方案在保持算法简洁和较少硬件开销的同时取得了较高的通信可靠性，为后续WBAN物理层研究奠定了算法基础。关

6、键词：无线人体局域网，物理层，差错控制编码，定时同步，频偏估计重庆邮电大学硕士论文IIAbstractAbstractBasedonthestudyoftechnicalspecificationdraftofWBANdrawnupbyIEEE802．15TG6group，Thisthesisfocusonthevariousmodulesofthephysicallayertransmissiontechnologyonalgorithmanalysisanddesign．Thisthesisfirstmakesa

7、detailedintroduceaboutthephysicallayerspecificationsofWBANtechnology,Includingtheframestructureandthefunctionofthedatabits，atthesametime，givesthephysicallayertransmitterandreceiverarchitectureinthispaper．Focusesonthechannelcoding、modulationtechnology、SRRC、packe

8、tdetectionandtimingsynchronization、frequencyoffsetestimation，etc．WeuseMatlab／Simulinksetupacompletebasebandmodeltomakefunctionalsimulationandperformancetest．Toimprovetheeffi