[信息與通信]超寬帶無線通信技術(shù)-資料下載頁
2025-02-14 18:48本頁面
【正文】 多徑按簇到達；多徑到達時間服從混合泊松分布；延時依賴于簇衰減時間；某些 NLOS環(huán)境下，功率延時剖面（ PDP： Power Delay Profile）可能先增后減。 4. 小規(guī)模衰減服從 Nakagami分布，不同的多徑具有不同的 m因子； 5. 服從塊衰落（ block fading），即信道在數(shù)據(jù)傳輸時間（ data burst）內(nèi)不變。 nd? CM1：室內(nèi) LOS環(huán)境 CM2：室內(nèi) NLOS環(huán)境 CM5：室外 LOS環(huán)境 CM6：室外 NLOS環(huán)境 CM9：開放的戶外 NLOS環(huán)境 超寬帶的關(guān)鍵技術(shù) ? 脈沖波形設(shè)計和調(diào)制理論 ? 脈沖波形設(shè)計和信號調(diào)制是 UWB通信系統(tǒng)中的首要環(huán)節(jié)。面對目前緊張的無線通信資源， UWB信號必須避免在其所占的頻域上對現(xiàn)有無線系統(tǒng)造成干擾，這也是制定頻譜規(guī)范以利于 UWB技術(shù)推廣的初衷， FCC在 UWB信號的開放頻段 ，限定發(fā)射功率譜密度應(yīng)小于 。因此脈沖波形設(shè)計應(yīng)滿足頻譜規(guī)范，同時盡可能的利用更大帶寬。 ? 最常見的 UWB調(diào)制方式包括脈沖幅度調(diào)制 (PAM)和脈沖位置調(diào)制(PPM)，其它方式還包括如傳輸參考調(diào)制 (Transmittedreference，TR)、開關(guān)鍵控調(diào)制 (OOK)、脈沖形狀調(diào)制 (Pulse shape Modulation)和混沌調(diào)制 (Chaotic pulse position Modulation)等。 ? 還有一種與 TR方式對應(yīng)的碼參考調(diào)制 (CR， Codedreference)，參考碼和信號具有正交性，能獲得良好的解調(diào)性能和低復(fù)雜度實現(xiàn)。 ? 隨著光通信技術(shù)的發(fā)展，基于光脈沖波形產(chǎn)生和調(diào)制的 UWB系統(tǒng)也成了新的研究方向。 超寬帶的關(guān)鍵技術(shù) ? 2. 天線理論、設(shè)計實現(xiàn)和 MIMOUWB ? UWB信號占據(jù)帶寬很大，在直接發(fā)射基帶脈沖時，需要對設(shè)備功耗和信號輻射功率譜密度提出嚴格要求，這使得 UWB通信系統(tǒng)的收發(fā)天線設(shè)計面臨巨大挑戰(zhàn)。輻射波形角度和損耗補償、線性帶寬、不同頻點上的輻射特性、激勵波形的選取等都是天線設(shè)計中的關(guān)鍵問題。在要求通信終端小型化的應(yīng)用中，往往要求設(shè)計高性能、小尺寸、暫態(tài)性能好的 UWB天線。 ? 以多天線理論為基礎(chǔ)的 MIMO技術(shù)是未來無線通信采用的主要技術(shù)之一，考慮到 UWB的技術(shù)特點，將二者結(jié)合也是極具吸引力的研究方向。利用 MIMO UWB的優(yōu)勢，可以提高 UWB系統(tǒng)容量和增大通信覆蓋范圍，并能滿足高數(shù)據(jù)速率和更高通信質(zhì)量的要求。此外，與天線理論相關(guān)的波束賦形，以及時編碼、協(xié)作分集等在 MIMOUWB系統(tǒng)中的應(yīng)用也得到了較多關(guān)注。 超寬帶的關(guān)鍵技術(shù) ? ? 在超寬帶系統(tǒng)中，同步是極大的難題和挑戰(zhàn) ? 超寬帶脈沖持續(xù)時間極短，很難捕捉 ? 信號能量低（功率受限） ? 信道環(huán)境復(fù)雜 ? 現(xiàn)有的同步算法分類 ? 基于相關(guān)搜索的同步算法。 ? 存在問題：需要高達幾 G bit/s甚至幾十 G bit/s采樣速率的 A/D轉(zhuǎn)換器，目前硬件上無法實現(xiàn)；而且同步時間長。 ? 基于估計的同步算法 ? 存在問題：要么同樣需要高達幾 G bit/s甚至幾十 G bit/s采樣速率的 A/D轉(zhuǎn)換器，要么可以避免高速率采樣，但需要精度在亞納秒級的延時系統(tǒng)，硬件上同樣無法實現(xiàn)。 超寬帶的關(guān)鍵技術(shù) ? ? 信道估計的任務(wù)是分析和測量信道對發(fā)射信號的衰減和延時，信道估計效果的好壞直接影響著接收機的工作性能。因此信道估計是分析和設(shè)計無線通信系統(tǒng)的核心問題之一。 ?信道估計方法分類 ? 目前算法存在問題 ? 算法復(fù)雜度高：需要多維搜索。 ? 采樣率高：需要高達幾 G bit/s甚至幾十 G bit/s采樣速率的A/D轉(zhuǎn)換器，目前硬件上很難實現(xiàn) 基 于 訓(xùn) 練 序 列 的 信 道 估 計 盲 信 道 估 計 結(jié) 構(gòu) 化 信 道 估 計 非 結(jié) 構(gòu) 化 信 道 估 計 超寬帶的關(guān)鍵技術(shù) ? ? NLOS和 LOS的識別問題 ? LOS是指兩個節(jié)點之間存在一條直達路徑。如果兩個節(jié)點時鐘同步，接收端第一條路徑的到達時間就是需要估計的量。 NLOS則是指由于障礙物的存在，兩個節(jié)點之間不存在一條直達路徑，也就是說接收端第一條多徑也是經(jīng)反射，折射或衍射到達的，這時由第一條路徑的到達時間估計得到的距離也就沒有意義了。要想準確的定位，必須把 NLOS的情況識別出來，但這是非常困難的。 ? LOS下的第一條路徑的檢測 :因為第一條多徑不一定時最強的多徑。通過檢測經(jīng)常會獲得最強的多徑的到達時間。這時，就要從這個時刻開始往回搜去尋找更早的多徑。這時就因為兩大問題而非常復(fù)雜 ? 一是接收信號都是帶噪聲的，只有那些超過門限制的多徑才會被考慮。這時如果得到某個分量高于門限值，就需要判別他是真正的多徑，還是只是噪聲。如何選取門限制也變得非常重要。 ? 二是接收信號的以簇的形式到達的，最強的分量不一定在第一簇。如果 searchback找到了我們認為的第一條多徑，他可能只是當前簇的第一個多徑，而并非真正的第一條多徑。
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