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,而是脈沖間隔嚴格受控的高斯單周超短時脈沖,一般工作脈寬為0. 2～1. 5ns ,重復(fù)周期為25～1 000ns。超短時單周脈沖決定了信號的帶寬很寬,這種系統(tǒng)常采用時間(脈沖位置) 調(diào)制來攜帶信息和進行信道編碼。TMUWB 通信系統(tǒng)接收機直接將收到的射頻信號轉(zhuǎn)換成基帶數(shù)字或模擬輸出信號,只用一級前端交叉相關(guān)器即可把電磁脈沖序列轉(zhuǎn)換為基帶信號,不用傳統(tǒng)通信設(shè)備中的中頻級,大大地降低了通信系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜性。一個比特信息通常被擴展到多個單周超短時脈沖,接收機相關(guān)地綜合適當?shù)拿}沖數(shù)目來恢復(fù)被發(fā)送的信息。 高斯單周超短時脈沖 在TMUWB 射頻技術(shù)中最基本和最重要的任務(wù)就是首先要獲得實際應(yīng)用中可實現(xiàn)的高斯單周脈沖。圖1 顯示了一個典型高斯單周超短時脈沖(中心頻率為2GHz)的時域波形和頻域特性曲線。 高斯單周脈沖的時域和頻域數(shù)學(xué)模型可分別表示為 式中,A 為脈沖峰值幅度,τ是一個時間延遲長度,此處等于脈沖持續(xù)時間, t 為時間, 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)在實際通信中使用的是單周脈沖的長序列,而不是單個單周脈沖。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間間隔來實現(xiàn)的。圖2 顯示了單周脈沖串的時域和頻域特性。由于時域信號規(guī)則的重復(fù)周期性引起頻譜的離散化,從而出現(xiàn)了強烈的能量尖峰,這些尖峰將會對傳統(tǒng)的無線通信設(shè)
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