用于高速MB—OFDM超宽带系统的改型双载波调制技术.pdf

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1、北京石油化工学院学报第22卷第1期Vo1．22NO．1JournalofBeijingInstituteof2014年3月Mar．2O14PetrochemicalTechnology用于高速MB—OFDM超宽带系统的改型双载波调制技术张威，朱琳，吴志国(北京石油化工学院通信工程系，：IL京102617)摘要：双载波调制(DCM)是由ECMA一368标准所定义的基于多频带正交频分复用技术的超宽带无线电平台中的调制方案。为了支持1Gbps的数据率，采用改型双载波调制(MDCM)方案，并采用低密度奇偶校验(IDPC)以减少误包率。仿真结果表明，系统在速率为1Gb

2、ps下，要达到小于8的误包率，只需信噪比为11dB。关键词：改进型双载波调制；超宽带；低密度奇偶校验；多带一正交频分复用中图分类号：N914．3文献标志码：A超宽带无线通信技术(UWB)是一种无载稍窄带波通信技术，UWB系统发射的是占空比很低褂的窄脉冲信号，脉冲持续时问很短，脉宽通常在0．2～1．5ns之间，射频带宽可达lGHz以上，宽带且所需平均功率很低，信号功率谱密度低，信号

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4、＼隐蔽在环境噪声和其他信号中，难以被检测

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6、到l1]。窄带、宽带与UWB功率谱如图1所示，UwB频谱规划图如图2所示。图1窄带、宽带与uwB功率谱带组#1带组#2带组#3带

7、组#4带组#5频段频段频段频段频段频段频段频段频段频段频段频段频段频段#13#143．1683．6964．2244．7525．285．8086．3366．8647．39279208．4488．9769．50410．03210．56f／GHz图2UWB频谱规划由于UWB系统发射功率谱密度非常低，耗和低费用等特点，为无线通信的发展开辟了因而被截获概率很小，被检测概率也很低，与窄新的机遇。带系统相比，有较好的电磁兼容和频谱利用率。数年前，美国联邦通信委员会(FCC)批准UWB发出的脉冲电波直接按照0或1发送出UWB系统在发射功率谱密度小于一41．3去。由于只在需要

8、时发送脉冲电波，因而大大dBm／MHz的情况下使用3．1～10．6GHz频减少了耗电量。这种技术具有高数据率、低功段，使UWB技术的研发骤然加速。各种技术方案围绕国际标准的制定展开了激烈的竞争。收稿日期：2Ol3一O9一O4UWB技术虽然被看作一种新技术，但这作者简介：张威(1973一)，男，硕士研究生，讲师，研究方向项技术已经有几十年的历史。UWB最初的定为数字信号处理、卫星通信、卫星导航，Email：zhangwei@bipt．edu．cn。义来自于20世纪6O年代兴起的脉冲通信技第1期张威等．用于高速MB-OFDM超宽带系统的改型双载波调制技术59术，

9、又称为脉冲无线电(ImpulseRadio)技术。相互干扰，同时又提高了频谱利用率。在各个与当今通信系统中广泛采用的载波调制技术不子信道中的这种正交调制和解调可以采用同，这种技术用上升沿和下降沿都很陡的基带IFFT和FFT方法来实现。正因为0FDM技脉冲直接通信，所以又称为基带传输(baseband术具有高速数据传输能力、高效的频谱利用率transmission)或无载波(carrierless)技术。脉和抗多径干扰等诸多优点，并可方便地与自适冲UWB技术的脉冲长度通常在亚纳秒量级，应调制、自适应功率分配等自适应技术相结合。信号带宽经常达数千兆赫兹，比任何现

10、有的无因而被广泛应用到无线通信系统中，例如ET—线通信技术(包括以3G为代表的宽带CDMASIHiperLAN2和IEEE802．11．a等。同时，技术)的带宽都大得多，所以最终在1989年被OFDM被普遍认为是下一代无线通信的有效美国国防部称为超宽带技术。UWB设备的平技术之一[。均发射功率很低，可以与其他无线通信系统“安1．2MB．OFDMUWB静的共存”。同时具有低能耗、低成本、保密性多载波MB-OFDMUWB方案与传统的好、抗多径干扰等优点。但脉冲UwB系统频OFDM通信有很多相似之处，但同时又符合谱利用率较低，不适合高数据率传输。另外，早FCC关于

11、UWB的定义，具有UWB的特点和期脉冲UWB技术的专利多掌握在一些小公司优点，是目前较新的一种UWB通信实现方式。手中。因此，当近几年Intel、TI、Motorola等大在MB-OFDMUWB通信系统中，将可用的频公司开发高速UWB技术时，不约而同的摒弃段分为多个子频带，每个子频带带宽大于500了脉冲方法，转而对传统的载波调制技术进行MHz。每个子频带的信号为一个OFDM信改造，使其具有UWB技术的特点。目前在号，他由许多个正交的子载波信号合成。IEEE802．15．3a工作组中形成了多频带OFDM合成信号的产生方法与传统的0FDM(MB一0FDM)和DS

12、—CDMA2大方案竞OFDM系统类似，只是符号长度、