超宽带伪混沌跳时多址系统及其性能分析

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1、南京邮电大学硕上研究生学位论文摘要摘要基于超宽带的脉冲通信系统(UWB．IR)不但具有高传输速率、低功耗、低截获率、抗多径衰落等特点，而且可以容纳多用户使用、收发设备成本低，这使得超宽带脉冲无线电通信成为短距离无线通信技术中一项最具潜力的热门技术。多址技术是超宽带系统中的一项关键技术，主要是为了解决如何让更多的用户能够使用给定的有限频谱资源的问题。在多用户环境中，系统需要分配有效信道给多个用户以获得高系统容量，并且保证不导致系统性能的降低。为了进一步改善多址系统的性能，提高系统容量，混沌理论被引入到超宽带系统

2、中，产生了伪混沌跳时(PCTH)超宽带系统，它是在时隙周期中加入受伪随机序列控制的跳时时间片，有效减少了多用户之间的干扰，降低了系统误码率。本文首先回顾UWB技术的背景和现状，介绍超宽带通信的基本原理。然后对混沌映射和符号动力学进行简要介绍，随后介绍超宽带脉冲调制技术，在此基础上介绍跳时脉位调制(TH．PPM)、直接序列二进制相位调制(DS．BPSK)和伪混沌跳时多址接入系统。并通过仿真，分析比较TH．PPM和DS—BPSK的多址性能。对多用户PCTH(MA．PCTH)系统进行了深入研究，分析MA．PCTH系

3、统受用户特征码的正交性影响的问题。针对以上问题，在MA—PCTH系统的基础上提出改进型PCTH方案。改进型PCTH方案用二进制相位调制(BPsK)代替脉冲位置调制(PPM)，并加入跳时码，来减少用户间的干扰。改进后的系统具有误码率低、抗截获能力强、用户碰撞率低等优点。最后对MA-PCTH和改进型PCTH系统的性能进行分析与比较。研究表明，在AWGN信道中改进后的系统比PCTH系统具有更好的解码性能。关键词：超宽带；伪混沌跳时；多址接入；二进制相位调制南京邮电大学硕士研究生学位论文AbstractAbstrac

4、tUltra-widebandwidthimpulseradio(UWB-IR)communicationsystemsareparticularlypromisingforshort·rangwirelesscommunicationsastheycombinereducedcomplexitywithhighdatarates，lowpowerconsumption，lowerprobabilityofintercept(LPI)andimmunitytomulti-pathfading,andmulti

5、usercapabilities．Themultipleaccess(MA)ofUWBisthekeytechnology．ThemajorpurposeforinvestigatingtheMAtechniquesistoresolvehowtomakemorepeoplesharethefinitefrequencyresources．Inmultiusersystem，availablechannelsaredistributedtomoreUSerSinordertogetpowerfulcapaci

6、tyensuringthatthesystemperformancedoesn’tbecomeworse．ForthepurposeofimprovingtheperformanceandcapacityofMAsystems，furtherstudiesalegoingonabouttheMAtechniquesinUWBsystem．Thepseudo—chaotictimehoppingschemeisproposedbyintroducingthetheoryofchaosintoUWBsystem．

7、Inthescheme，thetimehoppingchipscontrolledbypseudo-randomnoise(PN)code，isaddedintoflametime．Sothat，interferenceamongusersisreduced，andbiterrorratesgetlower．Inthisdissertation，thebackgroundanddevelopmentofUWBtechnologyarereviewedbriefly,andthebasicprincipleso

8、fUWBcommunicationsystems，aswellasthechaoticmappingsandsymbolicdynamicsareintroduced．ThenmultipleaccessschemesforUWBsuchastime-hopping、vimpulsepositionmodulation(TH—PPM)，direct-sequencebi—phasemodulatio