超宽带无线通信系统接收技术研究

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1、哈尔滨工程大学硕士学位论文摘要作为一种新兴的无线通信技术，近年来超宽带(UWB)系统受到了业界的广泛关注。超宽带通信系统利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，非常适合作为城区及室内密集多径环境下的应用，并且能够与现有的传统窄带系统共存。同时，超宽带系统具有传输速率高，功耗低，安全性好，抗多径能力强以及成本低廉等优点。因此，业界普遍认为它是未来短距离高速无线通信与测距定位系统的最佳解决方案。本文首先在了解超宽带无线通信发展历史、特点及应用的基础上，深入学习了超宽带无线通信系统的工作原理、脉冲形式，常用的信号调制技术、信道模型。研究了IEEE802．15．3a信道模型，并对推荐的信道模型的四

2、种情况分别进行了仿真，分析了各种信道环境的特点，以及不同信道环境对超宽带系统的影响。其次，研究了超宽带通信系统Rake接收技术，分析了超宽带系统中多径信道下Rake接收机的性能，对不同接收方式、合并方式及信道对Rake接收机性能的影响进行了仿真和比较。再次，研究了MMSE线性多用户检测接收机在单用户DS．UWB系统中的应用，推导了接收机的信号模型以及滤波器权向量的计算公式，分析了其性能。仿真实验表明，在IEEE802．15．3a信道中，线性多用户检测接收机比SRake接收机具有更好的能量收集和多径干扰抑制能力。关键词：超宽带；信道模型；Rake接收机；最小均方误差；多用户检测哈尔滨T程大学硕

3、士学何论文ABSTRACTUltra-wideband(UWB)systemasanewwirelesscommunicationtechniquehasreceivedwideattentioninrecentyears．Usingnon-sinusoidalpulseswithveryshortdurationforsignaltransmission，UWBsystemisproperlyappliedforurbanareaandindoorsandCallcoexistwiththenarrowbandsystems．Ithasmanyadvantagessuchashightra

4、nsmissionrate，lowpowerconsumption，goodsecurity，robustnesstomultipathandlowcost．SoitisgenerallybelievedthatUWBsystemiSthebestresolutiontoshortdistancewirelesscommunicationandwirelesslocationinthefuture．Thispaperfirstlyintroducesthedefintion，history，characteristics，applicationandstandardizationofUWBc

5、ommunication．Basedonwhich，thefunctioningprinciplesofUWBwirelesscommunicationsystemandtheshapeoftheUWBpulsesandthecommonusedsignalmodulationtechnologyandtheUWBchannelmodelarestudied．ThepaperstudiestheIEEE802．15．3achannelmodel，andthefourkindsofchannelsituationsaresimulated，analysesthecharactersofeach

6、channelandtheinfluencesofthedifferentchannelenvironmentontheUWBsystems．Secondly，thepaperstudiestherakereceivertechniqueonUWBsystem，analysestheperformanceoftheRakereceiverinmultipathchannel．Simulationandcomparisonofthedifferentreceivingschemeanddifferentcombinationschemearegivenandtheinfluenceofthec

7、hannelontheperformanceofRakereceiverisalsogiven．Thirdly，theMMSElinearmultiuserdetectionreceiverisstudiedforthesingleuserDS-UWBsystem．Signalmodelofthereceiverandweightsofthe哈尔滨T程大学硕十学位论文Ifilterarederivedaswe