[信息與通信]超寬帶無(wú)線通信技術(shù)-文庫(kù)吧資料
2025-02-20 18:48本頁(yè)面
【正文】 時(shí)域相乘，其輸出為一個(gè)頻譜帶寬被擴(kuò)展的擴(kuò)頻碼流，然后將此擴(kuò)頻碼流變換為射頻信號(hào)發(fā)射出去。 直接序列擴(kuò)頻 ? 直接序列擴(kuò)頻就是在發(fā)射端直接利用高碼片速率的擴(kuò)頻碼序列擴(kuò)展發(fā)送信號(hào)的頻譜。 跳時(shí)擴(kuò)頻脈幅調(diào)制超寬帶 ? THSS PAM UWB Ts= NfTfTfTfTfTcTf= NcTcTsdn= 1 dn= 1100( ) ( ( ) )fNp n s f t j cnjs t E d p t n T j T c T?????? ? ? ???圖中一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)包含 2個(gè)幀周期，即每個(gè)信息數(shù)據(jù)被重復(fù)編碼兩次。 跳時(shí)擴(kuò)頻脈位調(diào)制超寬帶 ? THSS PPM UWB 100( ) ( ( ) )fNp s f t j c nnjs t E p t n T j T c T d ??????? ? ? ? ???Ts= NfTfTfTfTfTcTf= NcTcTsdn= 0 dn= 1T f1 2… …65431 2… …6543 N fT s… …c發(fā) 射 信 號(hào)TS= NfTfTf= NcTc圖中一個(gè)符號(hào)周期內(nèi)包含 2個(gè)幀周期，即每個(gè)信息數(shù)據(jù)被重復(fù)編碼兩次。在發(fā)射端，發(fā)送的信號(hào)先暫存在一個(gè)緩存器中，待由偽隨機(jī)碼發(fā)生器控制的通斷開關(guān)接通時(shí)，將緩存器中的發(fā)送數(shù)據(jù)輸出，經(jīng)過(guò)調(diào)制后的信號(hào)送到由偽隨機(jī)碼發(fā)生器控制的開關(guān)電路，然后以脈沖的形式發(fā)送出去，信息 “ 1”和“ 0”采用不同的脈沖傳輸。 擴(kuò)頻技術(shù) 號(hào)功率譜窄帶中頻濾波器輸出信 )( ecf功率譜密度率譜信息調(diào)制時(shí)輸出信號(hào)功 )( afcficRf ?icRf ?發(fā)送的擴(kuò)頻信號(hào)功率譜 )( b功率譜密度f(wàn)cficRf ?icRf ?接收信號(hào)功率譜)( c功率譜密度f(wàn)cf干擾信號(hào)發(fā)送信號(hào)噪聲f功率譜密度干擾信號(hào)有用信號(hào)噪聲功率譜密度解擴(kuò)后的信號(hào)功率譜)( dfcf干擾信號(hào)噪聲有用信號(hào)?多址接入 ?隱蔽性和保密性好 ?抗干擾性強(qiáng)，誤碼率低 擴(kuò)頻通信是將待傳送的信息數(shù)據(jù)用擴(kuò)頻序列調(diào)制，實(shí)現(xiàn)頻譜擴(kuò)展后再傳輸；接收端則采用相同的擴(kuò)頻序列進(jìn)行解調(diào)及相關(guān)處理，恢復(fù)原始信息數(shù)據(jù)。 ? 脈沖波形 ? 高斯脈沖微分，升余弦、 Herimite(厄密特 )脈沖等。 3. 功率譜密度在頻域上滿足 FCC 輻射掩模的規(guī)定。 2. 波形波動(dòng)小，即不能有太多的峰值數(shù)。 ? 例如在敵方領(lǐng)土上營(yíng)救人員，兒童搜尋，尋找丟失的寵物和行李，跟蹤、搜索和解救人員，定位貴重的物品的位置等等 超寬帶信號(hào)模型 根據(jù)傳輸技術(shù)不同分為兩類： ? 脈沖超寬帶 ? 優(yōu)點(diǎn) 1. 系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低、功耗小 2. 多徑分辨能力強(qiáng) 3. 信號(hào)隨距離衰減小，穿透能力強(qiáng) ? 缺點(diǎn) 1. 信息傳輸速率不高 2. 頻譜利用率不高 3. 頻譜使用不靈活 ? 多頻帶超寬帶 ? 優(yōu)點(diǎn) 1. 易實(shí)現(xiàn)高信息傳輸速率 2. 頻譜利用率可以較高 3. 頻譜使用靈活 ? 缺點(diǎn) 1. 系統(tǒng)復(fù)雜 2. 成本高 3. 功耗高 4. 高頻段時(shí)信號(hào)穿透力弱 脈沖超寬帶 ? 脈沖超寬帶 ? 指采用時(shí)域上很短的沖擊脈沖作為信息載體，信息數(shù)據(jù)符號(hào)通過(guò)對(duì)窄脈沖 (脈沖寬度通常在納秒級(jí) )進(jìn)行調(diào)制，以獲得非常寬的帶寬。 ? 可以 應(yīng)用在：穿墻雷達(dá)、安全監(jiān)視、透地探測(cè)雷達(dá)、工業(yè)機(jī)器人控制、監(jiān)視和入侵檢測(cè)、道路及建筑檢測(cè)、貯藏罐內(nèi)容探測(cè)等。 ? 例如基于 UWB技術(shù)的無(wú)線 USB ，可取代有線 USB,實(shí)現(xiàn) PC之間及消費(fèi)類電子設(shè)備（電視、數(shù)碼相機(jī)、 DVD播放器、 MP3等）之間的無(wú)線數(shù)據(jù)互連與通信。 ? 同時(shí) 超寬帶系統(tǒng)可以采用多種擴(kuò)頻多址方式，包括：跳時(shí)擴(kuò)頻、跳頻擴(kuò)頻、直接序列擴(kuò)頻等，在接收端必須采用與發(fā)射端一致的擴(kuò)頻碼才能正確的解調(diào)數(shù)據(jù)，這使得使非合法用戶很難獲取合法用戶的傳輸信息，系統(tǒng)的安全性和保密性非常高。研究表明，與 GPS全球定位系統(tǒng)相比，超寬帶技術(shù)具有更高的定位精度 。系統(tǒng)的定位精度與信號(hào)的頻譜寬度直接相關(guān)，頻譜越寬，時(shí)間分辨率越高。 ? 同時(shí) 基帶窄脈沖信號(hào)包含的低頻部分的長(zhǎng)波具有較強(qiáng)的穿透能力，能夠穿透多種材料，使其可以應(yīng)用于成像、檢測(cè)、監(jiān)視和測(cè)量等領(lǐng)域。 超寬帶的特點(diǎn) 信號(hào)衰減小，穿透能力強(qiáng) ? 正弦載波在自由空間的衰減與距離平方成反比，在密集多徑情況下，信號(hào)的功率衰減更是與距離的 34次方成反比。 2l o g ( 1 ) ( / )SC W b sN??
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