宽带无线信道仿真系统的设计与分析

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1、南京邮电学院硕士学位论文超宽带无线信道仿真系统的设计与分析姓名：曾凯申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：朱洪波20050401摘要如今，众多的无线通信技术都提供特殊的应用。例如，蜂窝系统的基站，低速率(几十Kbps)但能传输长距离(几十千米)；微蜂窝系统的基站，中等数据速率(几百Kbps)能传输中等距离(几百米)；无线局域网WLAN．高数据速率(几十Mbps)能提供短距离(几十米)传输。很显然，下一步将实现超高速(几百Mbps)超短距离(十米)的无线通信系统。近年来，基于窄脉冲的超宽带(UWB)技术对于无线通信的应用，引起了业界以及学术界的广泛兴趣，UWB技术由于其强抗多径衰落特

2、性，因此非常适合在办公室、大楼、工厂等组建超高速无线个人域网(WPAN)。传统窄带系统是一种带宽受限的信号，而UWB与传统窄带系统不同，是一种功率受限的信号，其频谱覆盖3．1．10．6GHz，带宽超过500MHz，脉冲宽度低于lns，因此传统窄带系统的测量数据、信道模型、信道特性等均不再适合UWB系统，新的测量方案应当建立，并要研究与分析UWB信道的新特性。本论文目的是建立一个超宽带无线仿真系统，进而分析UWB信道特性。论文首先介绍了无线信道特性参数及模型，包括路径损耗模型、阴影效应、多径时延扩展、相干带宽、多径到达时间、平均多径强度分布以及多径分量幅度分御。然后讨论了设计UWB无线信道仿真系

3、统的理论基础，UWB信道模型仿真分析，包括双射线模型、抽头延时线(STDL)模型、s．v模型、△一K模型、单泊松模型以及IntelUWB模型，仿真分析并比较了各种模型优缺点以及适应范围，指出了当前建立新的、简单的UWB信道模型的必要性。然后对UWB无线信道仿真系统CanalSolver的设计思想、设计方法进行阐述，并最终实现了一个具有多功能且界面友好的UwB无线信道仿真系统。最后通过UWB信道仿真系统仿真分析了UWB信道的大尺度、小尺度衰落以及信道的各种特性参数及分布，并由此得出了许多创新性的结论，从而验证了该仿真系统的性能。关缮i蟊超宽带信道特性无线信道仿真系统多径衰落信道建模VABSTRA

4、CTManywirelesstechnologiesexisttodaytosupportspecificapplications．Forexample，therearelowdatarate(tensofkbps)systems，suchasBSsincellularsystems，讯thlongerrange(tensofkm)．Therealemediumdataratesystems(hundredsofkbps)，suchasBSinpicocellsincellularsystems，withmid-range(hundredsofmeters)．Therearehigherdat

5、aratesystems(tensofMbps)，suchaswirelesslocalareanetworks(WLAN)，withsmallerrange(tensofmeters)．Obviously,thenextstepwouldbeextremelyhighdataratewirelesssystems、矶t11short-range．SuchasystemwouldprovidedatarateinexcessofhundredsofMbpsatadistanceoffewmeters(10m)．Ultrawideband(UWB)naturallyfitsintothisWPA

6、Ncategorybecausethesignalsuffersfromheavymultipathpropagation．TheWPANwouldoperatemostlyinsideabuilding．Unlikemostofthenarrowbandsystemswhichoperateinthelimitedbandwidth．UWBsystemsoperateinthelimitedpowerwithmolethan500MHzbandwidthanditsfrequencyspectrumiSbetween3．1GHzand10．6GHzandpulsewidthiSleSStha

7、nlnS．n壕measurementmethods．channeImodelsandcharacteristicsofnarrowbandsystemdonotfitforUWBsystemsanymore．NewexperimentsandmeasurementsshouldbecarriedoutandnewcharacteristicsofUWBcharmelshouldbestudieda