超宽带无线通信系统中同步若干关键技术的研究

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1、重庆邮电人学硕l二论文摘要摘要在移动通信蓬勃发展的今天，超宽带技术由于具有传输速率高，功耗低，安全性好，抗多径能力强以及成本廉等优点越来越收到广泛的重视。超宽带系统利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄带脉冲传输数据，非常适合作为城区室内密集多径环境下的应用，并且能与现有的传统窄带系统共存。室内复杂的信道环境复杂给超宽带系统的同步，信道估计等技术带来了极大的挑战。随着集成电路技术特别是高速A／D的发展，芯片的处理能力飞速增长，在超宽带无线通信的同步技术中，一些较为复杂的同步算法也可以实现。最近提出了一种基于“脏模板’’(dirtytemplates)的同步捕

2、获算法，该类算法能够保证最大限度地捕获多径能量，提高同步的精确度。本文主要研究了采用PAM调制时，基于“脏模板”的跳时IR-UWB超宽带系统的同步技术，分析和仿真现有IR．UWB系统中的符号级、帧级和码片级时延估计算法，并提出了各算法的优化和改进方案。本论文相关工作如下：1)研究并仿真了IR．UWB中基于GLRT准则和CCML准则的符号级和帧级的同步算法，并在此基础上提出了一种基于边缘修正和“三值窗”的GLRT符号级、帧级时延估计的改进算法，以及基于训练序列互相关模板的符号级时延估计算法，在低信噪比时，该提出的算法性能优于GLRT的时延估计算法；2

3、)研究并仿真了基于互相关模板的码片级同步法(CCML)，提出了可运用于跳时高速IR．UWB码片级同步的“功率窗”时延估计算法，该算法复杂度低于CCML算法，在高信噪比环境中，性能与CCML码片级时延估计算法相当。接下来分析了跳时码性能对“功率窗”码片同步算法的影响。3)提出了改进码片级同步速度的基于门限判决的切换算法。最后，本文对提出的IR．UWB系统的同步时延算法进行综合仿真。仿真结果证明，该同步方案在AWGN环境下，具有较为理想的同步性能。关键词：IR．UWB同步技术，脏模板，符号级时延估计，码片级时延估计，IR．UWB联合同步方案重庆邮电大学

4、硕l：论文AbstractAtpresent，lotsofcommunicationtechnologiesaredeveloped，butUltra—wideband(UWB)technologybecomesmoreandmoreattractivebecauseofitsadvantages，suchashightransmissionrate，lowpowerconsumption，goodsecurity,robustnesstOmulti—pathandlowcost．It’Sanovelshort-distancewirelessco

5、mmunicationtechnique，inwhichdataaretransferredusingnon—sinusoidalpulseswithveryshortduration，SOit’Sfitforusinginindoorenvironmentswhichisatypicalmulti-pathenvironment．AnditcanbeCO—existedwithexistingwirelesscommunicationsystemsatthesamefrequencyband．However,high—rateIR—UWBtech

6、nologyalsobringsgreatchallengetothekeysystemtechnologiessuchassynchronization&channelestimationtechnologies．Withthedevelopmentofintegratecircuittechnique，especiallytheabilityofprocessingofthechipsareimprovedrapidlyandsomecomplicatealgorithmscanbeimplementedinsynchronizationinU

7、ltra-Widebandwirelesscommunication．Recently,ansynchronaztionacquistionalgorithmbasedon“dirtytemplates”isproposed，whichguaranteesthesufficientacquistionofthemulti-pathenergy．ThispapermainlyfocusonthesynchronizationtechnologiesinIR-UWBsystemwithPAMmodulation，analysesandsimulates

8、thecurrentIR-UWBsynchronizationtechnologiesincludingsymbol—le