超宽带通信中编码与调制技术的研究

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1、摘要超宽带技术具有发射功率低、处理增益高、多径分辨能力强、传输速率高、空间容量大等优点，非常适合用于短距离无线通信，在军用和民用领域均有广泛的应用范围。同时，作为一种新兴的通信技术，它也面临着许多挑战。本文研究了超宽带通信中的编码和调制技术。研究了TH—PPM超宽带通信系统，使用MATLAB对其进行了仿真，通过仿真考察了脉冲参数、信道编码等因素对系统性能的影响，并对IEEE给出的超宽带信道模型和多径信道环境中的Rake接收机进行了研究。，针对TH．PPM信号在多径信道环境下出现的发送不同数据符号的误码率不平衡现象，借鉴曼彻斯特码的编码方法并结合超宽带系统中常用的重复编码方法，提出了

2、一种平衡编码的方法来解决这一问题。仿真表明，使用该编码方法可以平衡不同数据符号的误码率，获得过零检测下的最佳接收。脉冲位置幅度调制(PP枷)是一种将脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)结合到一起的新型调制方式。对PPAM在超宽带系统中的应用进行了研究，并通过仿真对22．PPAM超宽带系统和2-PPM超宽带系统进行了比较，仿真表明，与2-PPM相比，22．PPAM可以显著提高系统的数据速率。在分别研究平衡编码和脉冲位置幅度调制的基础上，研究了如何将两种技术结合起来，以充分利用其各自的优势。仿真表明，使用平衡编码+脉冲位置幅度调制的超宽带系统，可以在实现最佳接收的同时获得更高

3、的数据速率。关键词：超宽带，多径，平衡编码，脉冲位置幅度调制ABSTRACT．Ultra—Wideband(UWB)radioisapromisingtechniqueforshortrangewirelesscommunicationandhaswidelyapplicationrangeinbothmilitaryandcivilfields，asithasmanyadvantagessuchaslowtransmitpower,highprocessinggain,hi曲multipathresolutionability,highdatarate，largecapacity

4、,etc．Atthesametime，asanew-emergingcommunicationtechnique，italsofacesmanychallenges．Inthisthesis，thecodingandmodulationtechniquesinUWBcommunicationsarestudied．Thetimehoppingpulsepositionmodulation(TH—PPM)UWBcommunicationsystemisstudiedandsimulatedwithMATLAB．Therealemanyfactorsthataffectthesyste

5、mperformance，suchaspulseparameters，channelencodingschemeandSOon．TheiraffectionsareobservedviasimulatiOILS．TheUWBindoorchannelmodelproposedbyIEEEandRakereceiveremployedinmultipathchannelenvironmentarealsostudied．AimingattheunbalancedbiterrorrateofdifferenttransmitteddatasymbolswhenTH—PPMisemplo

6、yedasthemodulationmethodinmultipathenvironment，abalanceencodingscheme，whichisenlightenedfromManchestercodeandalsoreferstotheconventionalrepetitioncodeusedinUWBsystem,isproposedtosolvetheproblem．Itisshownbycomputersimulationthatthebit—error-rateperformanceofdifferentsymbolscanbebalancedviaencod

7、ingthetransmitteddatasymbolwithbalancecodeandthenoptimalreceptioncanbeachieved．Pulsepositionamplitudemodulation(PPAM)isanewmodulationschemethatcombinespulsepositionmodulation(PPM)andpulseamplitudemodulation(PAM)together．Theapplicationof