【文章內容簡介】 義，而且對于無線網(wǎng)絡的規(guī)劃也非常重要。多徑傳播模型對傳輸技術的選擇和接收機的設計至關重要。這兩個模型在超寬帶室內信道中并不是相互獨立存在的，在同一個無線信道中，二者綜合作用于發(fā)射脈沖信號[10]。超寬帶信道傳播的主要特點是:由于發(fā)射機和接收機之間存在多條傳播路徑,發(fā)射信號傳播之后會產生多個經過時延和衰落的信號。根據(jù)沖激無線電應用實際,需要考慮到脈沖在反射或穿透障礙物時其性狀的變化。脈沖的性狀應與傳播路徑有關,不同的傳播路徑有不同的沖激響應。因此,接收信號可表示為[11]: （）這里,一個特定的脈沖波形與路徑n對應, 和分別為第n條路徑時刻t的信道增益和信道時延,N(t)是時刻t觀測到的路徑數(shù),n(t)是接收機處的加性噪聲。IEEE模型的信道沖激響應可以表示為: （）其中X是對數(shù)正態(tài)隨機變量,代表信道的幅度增益。N是觀測到的簇的數(shù)目,K(n)是第n簇內接收到的多徑數(shù)目, 是第n簇中第k條路徑的系數(shù),Tn是第n簇到達時間, 是第n簇中第k條路徑的時延。這個模型是將室內環(huán)境分成四種典型的情況:CM1(0~4m,視距傳播(LOS)),CM2(0~4m,非視距傳播(NLOS)), CM3 (4~10m,非視距傳播 (NLOS)),CM4(4~10m,極端情況下的非視距傳播 (NLOS)),。 CM1~CM4信道模型特性模型特性CM1CM2CM3CM4平均能量延遲(ns)RMS延遲(ns)581426NP(85%)信道能量平均值(dB)信道能量標準差(dB)UWB室內信道模型的通信環(huán)境比較復雜,通信距離比較短,通常在10m以內,慢衰落、密集多徑和準靜止是它的主要特征。 ns。4超寬帶相關接收模塊設計在進行UWB相關接收設計時,設計合適的相關器對接收機的實現(xiàn)至關重要。根據(jù)超寬帶信號要求和各種相關器的特點,沖激無線電的相關器設計通常采用模擬式相關器或混合式相關器。模擬式相關器是指接收信號和相關模板信號都是模擬量?；旌鲜较嚓P器的特點是接收信號為模擬量,而將模板信號量化為了數(shù)字量。自相關接收機的一種典型應用是基于超寬帶信號的發(fā)送參考(TR)接收機,它的基本思想是發(fā)射機在時刻t發(fā)送一個引導脈沖,然后在t+D時刻發(fā)送第二個脈沖,該脈沖與引導脈沖完全一樣,調制信息被映射到第二個脈沖上。在接收端,通過判決延遲D時刻獲得的接收脈沖信號的自相關值提取數(shù)據(jù)信息,[12]。 TR自相關接收系統(tǒng)互相關接收機可以采用模擬式和混合式方式進行相關處理,其中模擬方式選用與接收信號一致的二階高斯脈沖信號作為模板信號,而混合方式可采用數(shù)字方波作為模板信號,。 UWB信號相關仿真圖5超寬帶（UWB）無線通信系統(tǒng)的simulink建模 本系統(tǒng)的構建基于IEEE （OFDM）UWB提案。該提案支持55480 Mb/s之間的數(shù)據(jù)傳輸速率變化。OFDM信號使用跳頻（多頻帶）技術進行擴頻,本系統(tǒng)采用三個子頻帶來實現(xiàn)OFDM信號在UWB系統(tǒng)中的應用。本系統(tǒng)的主要技術指標如下所示： （1）射頻傳輸帶寬：528 MHz（2）跳頻擴頻：分3頻段（， GHz為中心）（3）糾錯編碼：卷積編碼（4）碼速率：R = 5/8（5）調制：四相相移鍵控（QPSK）（6）OFDM傳輸：128點的IFFT。零直流（7）每個OFDM符號的有效載荷量：100（8）時間擴展：2倍（通過跳頻進行擴展）（9）抗多徑循環(huán)前綴：60納秒： 仿真系統(tǒng)的總體結構： 系統(tǒng)發(fā)射機模型圖 信號經過貝努二進制調制，傳至5/8卷積編碼器，在進行交織、QPSK調制，OFDM發(fā)射機。最后經過跳頻和濾波后發(fā)送到信道中。其中OFDM發(fā)射機是發(fā)射機模型的核心模塊，： OFDM發(fā)射機結構這個子系統(tǒng)的目的是要將QPSK符號有效載荷轉變成OFDM符號（每165個樣本）的幀中，并將它傳遞給發(fā)射機的射頻前端。在子系統(tǒng)中的第一個轉換器將輸入信號轉換成定點數(shù)據(jù)類型。第二個轉換器將輸出轉換為雙精度浮點（相當于D/A轉換器）。通過反快速傅立葉變換（IFFT）塊和增益模塊，通過其完成相關算法的定點運算。： 系統(tǒng)接收機模型圖信號經過跳頻解擴和濾波，經過OFDM接收QPSK解調和解交織，最后經過維特比解碼接收。： OFDM接收機其中循環(huán)處理和信道估計/補償可以用于減少多徑信道對傳輸信號的影響。本系統(tǒng)采用UWB標準信道，: 信道結構圖 , 在本次仿真中是以CM1信道模型進行仿真的。 信道參數(shù)圖6系統(tǒng)的仿真分析通過對構建的UWB無線通信系統(tǒng)模型進行仿真，分析了系統(tǒng)的跳頻時序，子頻帶頻譜，接收端信號頻譜和信道估計/補償?shù)男亲鶊D。 三個子頻帶頻譜圖， 所示。 接收端信號頻譜圖，從圖可知直流信號為零，信號受多徑衰落信道的影響較明顯。 信道估計/補償后的星座圖，達到了該模塊構建的目的。 本系統(tǒng)還分析了誤碼率，經過一段時間的仿真統(tǒng)計，*105 滿足系統(tǒng)設計的基本要求?？偨Y超寬帶無線通信技術作為一項新興的無線通信技術，因其本質及具有信息傳輸速率很高、抗多徑干擾能力強、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)越性而成為人類實現(xiàn)未來中短程高速無線通信的首選無線通信技術。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線通信技術和MATLAB仿真知識，為該UWB通信系統(tǒng)的設計打下了堅實的理論基礎。（2研究了simulink仿真系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)的仿真分析方法。同時參考了大量設計方案及仿真模塊的參數(shù)配置。（4）建立的超寬帶通信系統(tǒng)的仿真模型，并完成的仿真實驗，使系統(tǒng)能夠滿足設計的要求。由于時間和知識有限，系統(tǒng)也存在一些局限性，要使該系統(tǒng)真正實用化還需要更多的理論研究和實踐操作。參考文獻[1]Moe Z Win，Robert A Scholtz. Impulse Radio: How It Works. IEEE Communication Letters[J].2002.[2]Xiaomin Chen，Sayef Kiaei. Monocycle Shapes for Ultra Wideband System. IEEEISCAS[J].2002.[3]Xiaojing Huan，Yunxin Li. Generating NearWhite Ultra一Wideband Signals with Period PN Sequences. Conefrence Proceesings of the IEEE VTC2001，Rhodes，Greece[J].2001[4]K Siwika. UltraWide Band Radio: Introducing a new Domain Corp[J].1999.[5][M]..[6]K Siwika，P Withington and S Band Radio: the Emergence of an Important new VTC[J].2001.[7]M Z Win，R A Bandwidth TimeHopping Impulse Radio for Wireless MultipleAccess Communications. IEEE Trans. On Communications，2000[8] R A Seholtz. Multiple Access with TimeHopping Impulse Modulation ’93，Bedofdr[J].1993.[9]A Muqaibel，B Woerner and S Riad. Application of Multiuser Detection Techniques to ImPulse Radio Time Hopping Multiple Access Systems. IEEE Conference on Ultra Wideband Systems and Technologies[J].2002.[10]G M Maggio，N Rulkov，M Sushehik. Chaotic PulsePosition Modulation for UltraWideband Communication ，99， Washington . [J].1999.[11]徐光明，李少毅，[M]..[12][M]. 電子工業(yè)出版社.[13] J. Heiskala and J. Terry, OFDM wireless LANs: a theoretical and practical guide, SAMS[J].2002.致　 謝該畢業(yè)設計論文是在江沸波老師的悉心指導和嚴格要求下完成的。從設計選題，方案論證到具體設計和調試，江老師都給予了很大的幫助。在論文撰寫過程中，江老師時時關注，并細致入微的審閱我的論文，提出很多寶貴意見。這不僅提高了我個人的通信理論知識水平，而且很好的鍛煉了我的仿真能力。江老師治學態(tài)度嚴謹，學識淵博，為人和藹可親。在此，謹向江老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意！最后，我要向百忙之中抽空參加論文評審的各位老師表示最衷心的感謝!外文文獻翻譯 超寬帶技術的短期或中期范圍內的 無線通信 杰夫福斯特，英特爾架構實驗室，英特爾公司 埃文格林，英特爾架構實驗室，英特爾公司 斯里尼瓦薩，英特爾架構實驗室，英特爾公司 大衛(wèi)利珀，英特爾部連接的產品，英特爾公司關鍵字：超寬帶，無線，通訊，局域網(wǎng)，無源光網(wǎng)絡摘要超寬帶（UWB）技術可以大致的被定義為一個占有超過25％中心頻率的帶寬。美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）目前正在制定措施限制超寬帶通信系統(tǒng)的輻射排放量，與家用電腦管理的輻射排放量相同。這一規(guī)則的改變將使UWB的可以啟用的頻譜更有效地利用現(xiàn)有的窄帶系統(tǒng)來覆蓋，并使得有用的頻譜更為有效，但目前這是不允許的。本質上這些設備可以在任何特定地點頻譜的未使用的部分中使用。 通過FCC最近的這些發(fā)展給了英特爾一個獨特的機會來發(fā)展硬件設施，它們可以依靠存在于無線領域大量的潛在的優(yōu)勢來利用巨大的可用頻譜，而且正在提供一個用來驅動未來的高速率應用引擎的整個行業(yè)的構思。 英特爾174。架構實驗室（的IAL）目前正在研究超寬帶技術，以更好地了解它的好處、缺陷和使用高速率通信帶來的技術挑戰(zhàn)。本文從潛在的應用程序的監(jiān)管障礙到可能的實現(xiàn)和未來的挑戰(zhàn)向讀者介紹了這項技術。 簡介 寬帶（UWB）的技術流行于20世紀80年代，因為信號的寬帶性質使它具有非常準確的計時信息，使它僅用于基于雷達的應用程序，然而由于在高速交換技術的最新發(fā)展，使UWB對于低成本的消費通信應用變得更加有吸引力的。英特爾架構實驗室（IAL）目前正在內部資助研究項目，其目的是進一步探討延伸到高速率通信領域超寬帶技術的潛在好處和未來的挑戰(zhàn)。雖然短期超寬帶（UWB）不是很有說服性，但它確實有助于從傳統(tǒng)的“窄帶”系統(tǒng)技術以及新的“寬帶”系統(tǒng)通常描述中提到的未來3G蜂窩技術中分離出這種技術。UWB和其他“窄帶”或“寬帶”系統(tǒng)之間有兩個的主要區(qū)別。首先，超寬帶系統(tǒng)的帶寬，如美國聯(lián)邦通訊委員會（FCC）的定義，是25%。顯然，這種帶寬遠遠大于目前任何技術所采用的通信帶寬。其次，UWB是一個典型的實施載波方式。傳統(tǒng)的“窄帶”和“寬帶”系統(tǒng)使用無線電頻率（RF）基帶運載在頻域中的信號，并且這些系統(tǒng)允許被操作。相反，超寬帶的實現(xiàn)可以直接調節(jié)一個“脈沖”，這種脈沖有一個非常尖銳的上升和下降時間，因此，在占用的波形產生幾個GHz的帶寬。雖然產生一個UWB波形有許多其他的方法，但在本文中，我們著重敘述脈沖的超寬帶波形。無線替代的手段 為了了解在無線通信中超寬帶無線通信適用于哪些目前的趨勢，我們需要考慮一般通信系統(tǒng)試圖解決的問題。尤其是，如果無線是一個理想的媒介，可以用它來傳送 ，。 不幸的是，不可能尋在實現(xiàn)一個同時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，必須放棄一個或多個特性。原來的無線系統(tǒng)用于測量大型橋梁的距離，以便使雙方聯(lián)系在一起。然而，最近的一個無線電歷史顯示了對于其他四個屬性