tm-uwb技術(shù)及其在無線通信中的應(yīng)用-文庫吧
2025-06-28 20:47 本頁面
【正文】 能在傳輸媒介中以低功率、類似噪聲的信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)、話音甚至圖像。由于采用TMUWB 技術(shù)發(fā)射的無線信號(hào)跨越很寬的無線頻譜,而功率譜密度又很低,與背景“噪聲”差不多,因而不會(huì)對工作于同一頻段的其它無線設(shè)備造成干擾。 傳輸波形的選取 一般而言,應(yīng)用TMUWB 技術(shù)的通信系統(tǒng)發(fā)射的不是正弦波信號(hào),而是脈沖間隔嚴(yán)格受控的高斯單周超短時(shí)脈沖,一般工作脈寬為0. 2～1. 5ns ,重復(fù)周期為25～1 000ns。超短時(shí)單周脈沖決定了信號(hào)的帶寬很寬,這種系統(tǒng)常采用時(shí)間(脈沖位置) 調(diào)制來攜帶信息和進(jìn)行信道編碼。TMUWB 通信系統(tǒng)接收機(jī)直接將收到的射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字或模擬輸出信號(hào),只用一級(jí)前端交叉相關(guān)器即可把電磁脈沖序列轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào),不用傳統(tǒng)通信設(shè)備中的中頻級(jí),大大地降低了通信系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜性。一個(gè)比特信息通常被擴(kuò)展到多個(gè)單周超短時(shí)脈沖,接收機(jī)相關(guān)地綜合適當(dāng)?shù)拿}沖數(shù)目來恢復(fù)被發(fā)送的信息。 高斯單周超短時(shí)脈沖 在TMUWB 射頻技術(shù)中最基本和最重要的任務(wù)就是首先要獲得實(shí)際應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)的高斯單周脈沖。圖1 顯示了一個(gè)典型高斯單周超短時(shí)脈沖(中心頻率為2GHz)的時(shí)域波形和頻域特性曲線。 高斯單周脈沖的時(shí)域和頻域數(shù)學(xué)模型可分別表示為 式中,A 為脈沖峰值幅度,τ是一個(gè)時(shí)間延遲長度,此處等于脈沖持續(xù)時(shí)間, t 為時(shí)間, f 為頻率,由此可推出中心頻率f 0 = 1/τ,半功率帶寬Wb = f 0 116 %這樣可得到脈沖寬度為0. 5ns 的高斯單周脈沖,其中心頻率為2GHz ,半功率帶寬約為2GHz。 單周脈沖序列 TMUWB 系統(tǒng)在實(shí)際通信中使用的是單周脈沖的長序列,而不是單個(gè)單周脈沖。數(shù)據(jù)調(diào)制和信道編碼等都是通過改變脈沖序列的時(shí)間間隔來實(shí)現(xiàn)的。圖2 顯示了單周脈沖串的時(shí)域和頻域特性。由于時(shí)域信號(hào)規(guī)則的重復(fù)周期性引起頻譜的離散化,從而出現(xiàn)了強(qiáng)烈的能量尖峰,這些尖峰將會(huì)對傳統(tǒng)的無線通信設(shè)
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