【正文】 因此，例如，語(yǔ)音電話和視頻電話會(huì)議應(yīng)用在延遲和抖動(dòng)性能方面有嚴(yán)格要求。例如：（1）。原來(lái)的無(wú)線系統(tǒng)用于測(cè)量大型橋梁的距離，以便使雙方聯(lián)系在一起。 英特爾174。總結(jié)超寬帶無(wú)線通信技術(shù)作為一項(xiàng)新興的無(wú)線通信技術(shù)，因其本質(zhì)及具有信息傳輸速率很高、抗多徑干擾能力強(qiáng)、系統(tǒng)容量大、與現(xiàn)有通信系統(tǒng)頻譜共享、低功耗等諸多優(yōu)越性而成為人類實(shí)現(xiàn)未來(lái)中短程高速無(wú)線通信的首選無(wú)線通信技術(shù)。OFDM信號(hào)使用跳頻（多頻帶）技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)頻,本系統(tǒng)采用三個(gè)子頻帶來(lái)實(shí)現(xiàn)OFDM信號(hào)在UWB系統(tǒng)中的應(yīng)用。脈沖的性狀應(yīng)與傳播路徑有關(guān),不同的傳播路徑有不同的沖激響應(yīng)。多脈沖調(diào)制不僅可以通過(guò)提供脈沖重復(fù)頻率來(lái)降低單個(gè)脈沖的幅度或發(fā)射功率，更重要的是，多個(gè)脈沖調(diào)制可以利用不同用戶使用的SS序列之間的正交性或準(zhǔn)正交性實(shí)現(xiàn)多用戶干擾抑制，也可以利用SS序列的偽隨機(jī)性實(shí)現(xiàn)窄帶干擾抑制。BPM調(diào)制過(guò)改變脈沖的正負(fù)極性來(lái)調(diào)制二元信息，所有脈沖幅度的絕對(duì)值相同。注意到高斯脈沖有無(wú)限的持續(xù)時(shí)間，這將不可避免地導(dǎo)致脈沖混疊和符號(hào)間干擾(ISI)。隨著脈沖信號(hào)階數(shù)的增加，過(guò)零點(diǎn)數(shù)逐漸增加，信號(hào)中心頻率向高頻移動(dòng)，但信號(hào)的帶寬無(wú)明顯變化，相對(duì)帶寬逐漸下降。提高脈沖重復(fù)頻率，實(shí)現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸。DSUWB技術(shù)得到了以飛思卡爾、摩托羅拉等廠商為成員的國(guó)際UWB論壇的大力支持。1989年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究院計(jì)劃署(DARPA, Defense Advanced Research projects Agency)首先提出了超寬帶這一術(shù)語(yǔ)。 Transmitter。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 題目（中文）：UWB超寬帶通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真 （英文）：The Design and Simulation of UWB Communication Systems 中文摘要 超寬帶無(wú)線通信技術(shù)由于其較高的數(shù)據(jù)傳輸速率、較低的功率衰耗和強(qiáng)大的抗多徑干擾能力等優(yōu)點(diǎn)，視為下一代無(wú)線通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)。 Channel。1994年，美國(guó)解除了對(duì)UWB通信的保密性封鎖，這在很大程度上促進(jìn)了UWB技術(shù)的發(fā)展。Intel、TI等公司在2003年7月成立了多頻帶正交頻分復(fù)用技術(shù)聯(lián)盟(MBOA，MultiBand OFDM Alliance)。脈沖的位置或者幅度可控，以適應(yīng)脈沖位置調(diào)制或者脈沖幅度調(diào)制的需要，特別是脈沖的起始位置，必須要精確控制，否則時(shí)間位置的偏移會(huì)造成信號(hào)同步的解調(diào)的困難，在需要功率控制的情況下，脈沖的能量應(yīng)該可控。高斯脈沖信號(hào)作為超寬帶技術(shù)發(fā)展之初所選用的信號(hào)主要有兩個(gè)原因:一是容易利用超寬帶脈沖發(fā)生器產(chǎn)生。但是，設(shè)計(jì)在可以合理地為高斯脈沖考慮一個(gè)有效的持續(xù)時(shí)間，其截?cái)嗄芰康陀谝粋€(gè)給定的門限值。OOK調(diào)制通過(guò)脈沖的有無(wú)來(lái)傳遞信息。在多脈沖調(diào)制中，利用不同SS序列之間的正交性，還可以通過(guò)同時(shí)傳輸多路多脈沖調(diào)制的信號(hào)來(lái)提高系統(tǒng)的通信效率[9]。因此,接收信號(hào)可表示為[11]: （）這里,一個(gè)特定的脈沖波形與路徑n對(duì)應(yīng), 和分別為第n條路徑時(shí)刻t的信道增益和信道時(shí)延,N(t)是時(shí)刻t觀測(cè)到的路徑數(shù),n(t)是接收機(jī)處的加性噪聲。本系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)如下所示： （1）射頻傳輸帶寬：528 MHz（2）跳頻擴(kuò)頻：分3頻段（， GHz為中心）（3）糾錯(cuò)編碼：卷積編碼（4）碼速率：R = 5/8（5）調(diào)制：四相相移鍵控（QPSK）（6）OFDM傳輸：128點(diǎn)的IFFT。在該仿真系統(tǒng)的建立期間，本人做了以下工作：(1)研究了大量超寬帶無(wú)線通信技術(shù)和MATLAB仿真知識(shí)，為該UWB通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。架構(gòu)實(shí)驗(yàn)室（的IAL）目前正在研究超寬帶技術(shù)，以更好地了解它的好處、缺陷和使用高速率通信帶來(lái)的技術(shù)挑戰(zhàn)。然而，最近的一個(gè)無(wú)線電歷史顯示了對(duì)于其他四個(gè)屬性的距離費(fèi)用存在明顯提高的趨勢(shì)。 ISM頻段，可用頻譜大約為80MHz。音頻或者視頻的應(yīng)用需要大量帶寬，可能需要關(guān)閉同步（例如，連接立體聲揚(yáng)聲器環(huán)繞聲系統(tǒng)）。這些不同類型的流量對(duì)于服務(wù)參數(shù)的不同有不同的條件要求，量化為每個(gè)應(yīng)用程序?qū)@些用戶的網(wǎng)絡(luò)性能。按預(yù)期，新興的短期和媒介變化無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)各有不同，隱含的空間容量大小分配使用。 不幸的是，不可能尋在實(shí)現(xiàn)一個(gè)同時(shí)具備這五種特性的通信和雙向通信流系統(tǒng)，如果其他的要做好，必須放棄一個(gè)或多個(gè)特性。 通過(guò)FCC最近的這些發(fā)展給了英特爾一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)來(lái)發(fā)展硬件設(shè)施，它們可以依靠存在于無(wú)線領(lǐng)域大量的潛在的優(yōu)勢(shì)來(lái)利用巨大的可用頻譜，而且正在提供一個(gè)用來(lái)驅(qū)動(dòng)未來(lái)的高速率應(yīng)用引擎的整個(gè)行業(yè)的構(gòu)思。 本系統(tǒng)還分析了誤碼率，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的仿真統(tǒng)計(jì)，*105 滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要求。該提案支持55480 Mb/s之間的數(shù)據(jù)傳輸速率變化。根據(jù)沖激無(wú)線電應(yīng)用實(shí)際,需要考慮到脈沖在反射或穿透障礙物時(shí)其性狀的變化。這樣，把第一步和第二步組合起來(lái)不難得到一下多脈沖調(diào)制技術(shù):PPMTHSS、PPMDSSS、PAMTHSS、PAMDSSS、BPMTHSS、BPMDSSS。BPM調(diào)制和OOK調(diào)制方法是PAM調(diào)制的兩種簡(jiǎn)化形式。因此，同一波形可以通過(guò)改變脈沖形成因子的值來(lái)得到不同的帶寬。各階微分脈沖波形均可由高斯一階導(dǎo)數(shù)通過(guò)逐次求導(dǎo)得到。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中頻譜特性的需要，選擇不同的波形。在每一個(gè)子頻帶上采用正交頻分復(fù)用(OFDM，Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術(shù)?，F(xiàn)代意義的超寬帶無(wú)線通信技術(shù)出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)90年代，當(dāng)時(shí)，它的應(yīng)用只限于軍事和災(zāi)害救援等方面。關(guān)鍵詞：超寬帶；發(fā)射機(jī)；信道；接收機(jī)；仿真The Design and Simulation of UWB Communication Systems Liu Yong，Grade 2007, Communication EngineeringAbstract: Due to its higher data rate, lower power attenuation and strong antimultipath interference capacity, UWB wireless munication technology is regarded as the key to nextgeneration wireless munication technology. This paper firstly introduces the UWB wireless munication technology’s history , current situation and development prospects, and then does some theoretical research and simulation experiments about UWB waveform design、transmitterstructure, ultrawideband wireless channel modeling and receiver structure. Finally, using Simulink software as the simulation tools to establish the transmitter、receiver and channel model of UWB system, the performance of UWB wireless munication system is simulated under the CM1 model and the simulation results are analyzed, this study has some positive significance for design a highperformance ultrawideband wireless munication system.Key words: UWB。本文首先介紹了超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景，然后對(duì)超寬帶無(wú)線通信中超寬帶信號(hào)的波形設(shè)計(jì)發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)、超寬帶無(wú)線信道的建模和接收機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論研究以及仿真實(shí)驗(yàn)。 Receiver。1998年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)發(fā)出了關(guān)于開(kāi)放UWB設(shè)備應(yīng)用的征詢公告，引起了各界的廣泛關(guān)注。為了各自的商業(yè)利益，爭(zhēng)論雙方的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。輻射功率嚴(yán)格限制，以免對(duì)其它系統(tǒng)造成干擾。二是收發(fā)天線對(duì)超寬帶信號(hào)的作用相當(dāng)于微分運(yùn)算，而高斯脈沖的各階微分具有比較簡(jiǎn)單的形式，便于分析。在這樣的假設(shè)條件下，脈沖形成因子a的上限由不超過(guò)切普(chip)持續(xù)時(shí)間Tc的Tm給定，而下限則受到產(chǎn)生極窄脈沖的技術(shù)的限制。在PPM、BPM和OOK調(diào)制中發(fā)射脈沖時(shí)間間隔是固定不變的。 3超寬帶無(wú)線信道建模信號(hào)的傳播環(huán)境是影響無(wú)線通信系統(tǒng)性能的主要因素之一，建立準(zhǔn)確的信道模型對(duì)超寬帶無(wú)線通信理論研究和性能分析是非常重要的。IEEE模型的信道沖激響應(yīng)可以表示為: （）其中X是對(duì)數(shù)正態(tài)隨機(jī)變量,代表信道的幅度增益。零直流（7）每個(gè)OFDM符號(hào)的有效載荷量：100（8）時(shí)間擴(kuò)展：2倍（通過(guò)跳頻進(jìn)行擴(kuò)展）（9）抗多徑循環(huán)前綴：60納秒： 仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)： 系統(tǒng)發(fā)射機(jī)模型圖 信號(hào)經(jīng)過(guò)貝努二進(jìn)制調(diào)制，傳至5/8卷積編碼器，在進(jìn)行交織、QPSK調(diào)制，OFDM發(fā)射機(jī)。（2研究了simulink仿真系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的仿真分析方法。本文從潛在的應(yīng)用程序的監(jiān)管障礙到可能的實(shí)現(xiàn)和未來(lái)的挑戰(zhàn)向讀者介紹了這項(xiàng)技術(shù)。蜂窩電話系統(tǒng)就是最明顯的例子，覆蓋300米到30公里的范圍。因此，在一個(gè)有100米，3 22MHz IEEE ，各有一峰值為11Mbps的速度半徑。超寬帶（UWB）系統(tǒng)，與他們?cè)诙叹嚯x上相比具有非常大的數(shù)據(jù)速度的潛力，自然是要為網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)源和匯聚高寬帶這類使用。 BRAN HiperLAN / 2 *標(biāo)準(zhǔn)（）已添加原始數(shù)據(jù)的物理層速率高達(dá)54Mbps規(guī)格，應(yīng)用空間擴(kuò)大到包括音頻/視頻這些數(shù)據(jù)應(yīng)用的更高速率。使超寬帶（UWB）技術(shù)實(shí)用成為最終的趨勢(shì)。尤其是，如果無(wú)線是一個(gè)理想的媒介，可以用它來(lái)傳送 ，。本質(zhì)上這些設(shè)備可以在任何特定地點(diǎn)頻譜的未使用的部分中使用。 信道估計(jì)/補(bǔ)償后的星座圖，達(dá)到了該模塊構(gòu)建的目的。 UWB信號(hào)相關(guān)仿真圖5超寬帶（UWB）無(wú)線通信系統(tǒng)的simulink建模 本系統(tǒng)的構(gòu)建基于IEEE （OFDM）UWB提案。超寬帶信道傳播的主要特點(diǎn)是:由于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間存在多條傳播路徑,發(fā)射信號(hào)傳播之后會(huì)產(chǎn)生多個(gè)經(jīng)過(guò)時(shí)延和衰落的信號(hào)。在第二步中，根據(jù)需要傳輸?shù)男畔⒈忍?，PAM調(diào)制同時(shí)改變每組脈沖的幅度，PPM調(diào)制同時(shí)調(diào)節(jié)每組脈沖的時(shí)間位置，BPM同時(shí)改變脈沖的極性。PAM調(diào)制是通過(guò)改變脈沖幅度的大小來(lái)傳遞信息的一種脈沖調(diào)制技術(shù),PAM調(diào)制既可以改變脈沖幅度的極性，也可以僅改變脈沖幅度的絕對(duì)值的大小。減小a的值將會(huì)使脈沖寬度壓縮，從而擴(kuò)展傳輸信號(hào)的帶寬。最常用的超寬帶信號(hào)是高斯單周期(Monocycle)脈沖或者其各階微分波形。超寬帶窄脈沖的產(chǎn)生，通常要滿足下列條件:脈沖寬度要窄，實(shí)現(xiàn)超寬帶沖激無(wú)線通信的脈沖寬度通常在1ns以下。前一種方案利用的是直接序列碼分多址(DSCDMA，Direct Sequence Code Division Multiple Access)技術(shù)，也叫DSUWB。無(wú)線通信技術(shù)的歷史可以上溯到一百多年前的波夫和馬可尼發(fā)明的無(wú)線電報(bào)地時(shí)代。最后使用Simulink軟件作為仿真工具，建立了UWB系統(tǒng)的發(fā)射、接收和信道模型，對(duì)CM1信道下的超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真研究，并分析了仿真結(jié)果，該研究對(duì)設(shè)計(jì)高性能的超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)具有一定的積極意義。最后使用Simulink軟件作為仿真工具，建立了UWB系統(tǒng)的發(fā)射、接收和信道模型，對(duì)CM1信道下的超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行了仿真研究，并分析了仿真結(jié)果，該研究對(duì)設(shè)計(jì)高性能的超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)具有一定的積極意義。 Simulation1緒論無(wú)線通信是當(dāng)今通信技術(shù)的一個(gè)大主題。2002年2月，美國(guó)FCC批準(zhǔn)了UWB的商用，這是超寬帶技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)里程碑，促使超寬帶技術(shù)成為了學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)。雙方仍然沒(méi)能使對(duì)方妥協(xié)[3]。輸出要穩(wěn)定，在發(fā)射脈沖寬度較窄、傳輸速率較高的情況下，要保證接收端正確地捕獲、同步和解調(diào)，必須要求脈沖產(chǎn)生器輸出的波形、相位保持較高的穩(wěn)定性。高斯脈沖的基本波形為， （）其中，時(shí)，p(t)為單位能量脈沖。對(duì)高斯脈沖微分也會(huì)影響其能量譜