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超宽带通信Rake接收技术研究

专 业: 通信与信息系统
关键词: Rake 接收机 修正S-V 信道模型 信道估计 平方率检波
分类号: TN92
形 态: 共 90 页 约 58,950 个字 约 2.82 M内容
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内容摘要


超宽带通信技术是一种新兴的短距离无线通信技术,它利用纳秒至皮秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,具有传输速率高,功耗低,安全性好,抗多径能力强以及成本低廉等许多优点,特别是它不需要占用额外的频谱,可与现有的无线通信系统在同一频带内共存这一特点,使它在频谱资源日益紧张的今天受到了广泛的注意。

目前,超宽带通信技术已成为无线通信技术研究的热点之一。

本文主要研究了超宽带通信中的Rake接收技术。

Rake接收技术是一种在宽带CDMA系统中广泛使用的抗多径衰落技术。

它利用扩频码良好的自相关性和互相关性分离多径信号,获得分集增益。

由于在超宽带通信中,信号的多径现象十分严重,因此Rake接收技术在超宽带通信系统中尤为重要,是超宽带通信的一项关键技术。

本文第一章至第三章简要介绍了超宽带通信的基本概念及发展历史;超宽带Rake接收技术的研究现状;超宽带信道模型以及超宽带Rake接收机中的关键技术,包括信道估计技术,高采样速率的实现技术及合并技术。

这些都是研究超宽带Rake接收技术的基础。

第四章从理论与仿真两个方面分析了超宽带Rake接收机的性能,发现了在TH-PPM系统中,系统发0与发1的误码率不平衡的现象并提出了两种解决方法。

通过理论和仿真的验证,这两种方法均能消除误码率不平衡现象。

第五章从降低系统复杂度的角度出发提出了采用平方率检波的超宽带Rake接收机。

这种Rake接收机通过改变系统的调制指数使发射信号相互正交,从而在接收端避免了复杂的信道估计,降低了接收机的复杂度。

接着本文通过理论推导与仿真分析了这种Rake接收机的性能。

第六章讨论了超宽带通信中的脉冲波形失真现象。

由于在现有的分析超宽带系统性能的文献中均未考虑脉冲波形失真,然而在超宽带通信中,这种现象是普遍存在的,因此本文通过仿真简要分析了脉冲波形在传播过程中发生畸变后对Rake接收机性能的影响并提出了一种简单的改善方法……

全文目录


摘要
图形目录
主要符号表
第一章 引言
1.1 超宽带通信技术简介
1.1.1 什么是超宽带通信技术
1.1.2 超宽带通信的发展历史
1.1.3 超宽带通信技术的研究现状
1.2 超宽带通信Rake 接收技术的研究现状及本文研究意图
1.2.1 超宽带通信Rake 接收技术的研究现状
1.2.2 本文研究意图
1.3 本文的主要工作
1.3.1 提出超宽带信道仿真实现的改进方法
1.3.2 提出两种消除超宽带Rake 接收机误码率不平衡现象的方法
1.3.3 提出了一种采用平方率检波的超宽带Rake 接收机
1.3.4 讨论了脉冲波形失真对Rake 接收机性能的影响
第二章 超宽带无线电的传播特性与信道建模
2.1 超宽带无线电的传播特性
2.2 超宽带信道模型
2.2.2 路径损耗模型
2.2.3 多径到达时间的分布
2.2.4 多径幅度及能量的分布
2.3 超宽带信道的时变性
2.4 超宽带信道的仿真实现
2.4.1 仿真方法
2.4.2 所作的改进
2.5 本章小结
第三章 超宽带 Rake 接收机的基本原理及关键技术
3.1 Rake 接收机的基本原理
3.1.1 分集技术简介
3.1.1.1 基本概念
3.1.1.2 空间分集
3.1.1.3 频率分集
3.1.1.4 时间分集
3.1.2 隐分集与Rake 接收技术
3.2 超宽带通信系统中的Rake 接收技术
3.3 超宽带Rake 接收机的结构
3.4 信道估计算法
3.4.1 概述
3.4.2 滑动窗相关算法
3.4.3 干扰对消算法
3.5 实现高采样率的方法
3.5.1 概述
3.5.2 时域交织ADC 系统
3.5.3 混合滤波器组ADC 系统
3.5.4 混频器组ADC 系统
3.6 本章小结
第四章 超宽带 Rake 接收机性能分析
4.1 理论推导
4.2 仿真结果
4.2.1 仿真环境与假设
4.2.2 CM1 信道环境下的仿真结果
4.2.3 CM2 信道环境下的仿真结果
4.2.4 CM3 信道环境下的仿真结果
4.2.5 CM4 信道环境下的仿真结果
4.3 Rake 接收机finger 数对性能的影响
4.4 PPM 系统中误码率不平衡现象及消除方法
4.4.1 PPM 系统误码率不平衡现象产生的原因
4.4.2 消除方法
4.4.2.1 动态设定判决门限
4.4.2.2 对称编码调制
4.5 本章小结
第五章 一种平方率检波的超宽带 Rake 接收机
5.1 平方率检波超宽带Rake 接收机的优点
5.2 平方率检波超宽带Rake 接收机的结构
5.3 性能分析
5.3.1 发射端的信号设计
5.3.2 误码率性能分析
5.4 仿真结果
5.4.1 仿真环境与假设
5.4.2 5 路finger 时的接收机性能
5.4.3 16 路finger 时的接收机性能
5.4.4 32 路finger 时的接收机性能
5.4.5 全Rake 接收机的性能
5.4.6 定时误差对平方率检波超宽带Rake 接收机性能的影响
5.4.7 小结
5.5 本章小结
第六章 脉冲波形失真对 Rake 接收机性能的影响
6.1 超宽带脉冲波形失真现象
6.2 脉冲波形失真对超宽带Rake 接收机性能的影响
6.3 一种降低脉冲波形失真影响的接收方法
6.4 本章小结
第七章 总结
7.1 本文的贡献
7.2 下一步工作
参考文献
附录
附录 A 超宽带通信的调制与解调方法
附录 B 修正S-V 模型中信道参数的选择

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中图分类: > TN92 > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信

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