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《中国科学技术大学》 2008年
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脉冲无线电超宽带同步问题研究

李亚麟  
【摘要】: 脉冲无线电(IR:Impuse Radio)通信系统的同步技术是本论文的主要研究内容。超宽带系统具有低功率谱密度,低功耗,低复杂度,低成本和高通信速率等特点,无论在学术界还是产业界,都是近年来无线通信领域的研究热点。作为超宽带通信的重要实现方案,脉冲无线电采用离散的极窄脉冲承载信息,与传统的载波通信有着显著不同。然而脉冲无线电信号特有的时域特性在很大程度上增加了接收系统定时同步的技术难度。 本文的研究围绕IR-UWB通信的定时同步问题展开。在充分理解IR-UWB通信体制的基础上,本文系统的分析了IR-UWB通信对定时同步的需求,以及在同步问题的处理上与传统载波通信之间的区别;结合超宽带通信低功耗低复杂度的要求,提出了适合于基于正交正弦相关接收的IR-UWB接收机的分级同步算法,在理论上证明其合理性,并在演示系统中证明其可实现性和优良性能;此外,本文还分析了代表未来脉冲无线电超宽带通信发展方向的单比特接收机的接收原理及其同步问题。论文的主要贡献如下: 一、本文深入讨论了正弦模板与高斯二阶微分脉冲之间的相似性,为采用正弦模板对IR-UWB信号进行相关接收提供了理论依据;针对基于正弦模板的两种接收机结构,给出了各层次同步的定时需求。在此基础上,本文为正交正弦相关接收机设计了分级同步方案。 二、详细描述了正交正弦相关接收机各级同步的数据处理流程,在理论上说明其合理性,充分讨论了各级同步模块的可实现性;采用Markov状态转移的分析方法,推导出多径环境下,同步流程中脉冲搜索步骤所耗用的时间。 三、针对正交正弦相关接收机同步单元设计与实现中遇到的实际问题,给出了详细的解决方案及理论支撑。其中,包括帧格式,尤其是帧头训练序列的设计方法;采用切换保持合并策略(SSC:Switch and Stay Combining)进行多径合并;准自适应频率调整策略;以及同步系统软硬件实现中技术难点的解决方案。 四、为了进一步系统化集成化IR-UWB通信的接收系统,本文还研究分析了基于单比特采样的IR-UWB通信接收原理,并通过实验仿真分析了该系统对各层次同步的定时需求,给出了该系统可行的同步方案。 五、通过以上研究,本文提供了一套切实可行的、用于脉冲无线电超宽带通信系统的分级同步方案,并研制出实用的同步系统。该同步系统已应用于国家863计划重大项目“IR-UWB通信演示系统”,演示表明,系统具有很高的数据传输率和优良的通信效果,验证了分级同步方案的正确性与优良性能。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TN925

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【引证文献】
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1 孙霏菲;低精度量化在无线接收机中应用的关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
【参考文献】
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1 黄嵢;尹华锐;卫国;朱近康;;超宽带通信的正交正弦相关接收方法[J];电子与信息学报;2006年06期
2 欧阳永艳;超宽带通信信道模型[J];桂林电子工业学院学报;2003年03期
3 徐驰,尹华锐,徐佩霞;超宽带无线通信的一种快速同步捕获方法[J];应用科学学报;2005年01期
4 王俊;宫勋;吴微威;王卫东;王东进;;一种基于时频分析的超宽带脉冲构造方法[J];中国科学院研究生院学报;2006年06期
【共引文献】
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1 赵成林;陈乔乔;蒋挺;;基于正交波形调制的超宽带同步方法理论[J];北京邮电大学学报;2009年06期
2 郑喆;郑霖;郑继禹;;超宽带通信中的IR-APLL同步[J];桂林电子科技大学学报;2009年03期
3 王红星;康家方;钟佩琳;刘锡国;刘传辉;;非正弦时域正交调制系统定时误差抑制方法[J];海军航空工程学院学报;2010年06期
4 李一兵;邓陈辉;贾玉晶;;超宽带信道建模技术研究[J];黑龙江大学自然科学学报;2005年04期
5 马钰昕;酆广增;;UWB的Scholtz信道和其它信道的比较[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2008年02期
6 尹华锐;黄嵢;徐佩霞;卫国;;脉冲无线电通信系统的正交锁相环路同步方法[J];数据采集与处理;2006年01期
7 李亚麟;尹华锐;龚卫林;徐佩霞;;IR-UWB相干系统的同步技术[J];数据采集与处理;2007年04期
8 康家方;王红星;刘锡国;赵志勇;陈昭男;;定时误差对时域正交调制系统影响分析[J];无线电通信技术;2010年06期
9 谷俊嵘;金明录;刘婷婷;;一种新的非相干超宽带自适应同步方法的仿真与分析[J];系统仿真学报;2009年08期
10 尹华锐;李亚麟;符权;王卫东;;IR-UWB通信系统的准自适应频率同步算法[J];系统工程与电子技术;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱精果;王宇;;UWB应用于实时总线的方案研究[A];2005年全国超宽带无线通信技术学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任志远;脉冲超宽带通信系统同步与信道估计研究[D];北京邮电大学;2011年
2 周先军;无线通信快速捕获算法及无线测距技术研究[D];华中科技大学;2005年
3 王涛;脉冲超宽带通信系统的天线和信号设计研究[D];浙江大学;2006年
4 董伟杰;多媒体通信中多带UWB动态资源分配研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 尹华锐;IR-UWB无线通信系统定时恢复和系统实现技术研究[D];中国科学技术大学;2006年
6 马惠珠;超宽带无线通信关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 吴微威;基于IR-UWB的无线传感器网络研究[D];中国科学技术大学;2007年
8 毕晓艳;IR-UWB通信系统同步捕获技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
9 庄陵;超宽带无线通信信号PSD研究及脉冲波形设计[D];重庆大学;2009年
10 张朝霞;超宽带通信系统中跳时序列的研究[D];太原理工大学;2010年
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1 潘斌;IR-UWB非相干系统基带单元设计与VLSI实现[D];中国科学技术大学;2011年
2 苗剑;超宽带(UWB)无线通信技术[D];西安电子科技大学;2004年
3 徐慧阳;典型室内环境中超宽带信号传播特性及UWB-IR系统性能研究[D];江苏大学;2005年
4 梁宝东;冲激UWB收发基带处理单元的FPGA设计[D];电子科技大学;2006年
5 刘江庭;超宽带(UWB)室内信道建模研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 冯树源;超宽带无线通信信道模型研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
7 熊俊;超宽带通信关键技术研究[D];西北工业大学;2007年
8 任青莉;基于子空间的DS-UWB多用户检测[D];吉林大学;2007年
9 张冬梅;超宽带室内信道模型研究与MATLAB仿真[D];华中师范大学;2007年
10 吕伟;超宽带脉冲设计与15米到25米超宽带信道模型研究[D];武汉理工大学;2007年
【同被引文献】
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1 蔡凌云 ,方振和 ,李铭祥 ,赵安康 ,韩建国 ,葛建民;自动增益控制技术应用[J];电子工程师;2002年04期
2 皮长生;杜巍;;AGC环路的实现方法[J];广东科技;2009年12期
3 喻斌,陈军波,李青侠;数字AGC的分析和设计[J];桂林电子工业学院学报;2003年05期
4 管伟;龚卫林;卫国;;单比特取样超宽带系统的时延估计误差分析[J];无线通信技术;2010年03期
5 符权;尹华锐;徐佩霞;王卫东;;单比特IR-UWB接收机的频域线性均衡[J];中国科学技术大学学报;2010年03期
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1 高振兴;数字AGC及相关技术研究[D];北京邮电大学;2006年
2 谭艳秋;扩频接收机中数字AGC及DMF技术研究[D];重庆大学;2008年
【二级参考文献】
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1 陆音,朱洪波;基于近似扁长椭球波函数的超宽带脉冲设计[J];通信学报;2005年10期
【相似文献】
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1 孙发鱼,纪立红,曾蕾;多路同步PCM遥测数据采集编码系统的设计和实现[J];测控技术;2001年02期
2 朱锐,韩其睿;基于微机两级控制的同步系统的设计[J];微计算机信息;2005年01期
3 刘小平;大唐电信同步系统支撑运营商网络和业务快速发展[J];通信世界;2005年20期
4 王建珍;网络时间同步系统的设计与实现[J];科技情报开发与经济;2005年09期
5 傅耀明 ,熊兆飞;四时四频编码分集接收的同步系统[J];华中科技大学学报(自然科学版);1978年01期
6 吴巍;;时间离散控制的相互同步技术研究[J];无线电通信技术;1988年01期
7 李学桥,柳宁,郭国安,马庆华,陈鹿民;自动贴标机PLC系统的研制[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);1997年02期
8 陈柏金,黄树槐,李从心;基于开关阀的波纹炉胆成型机同步控制系统[J];机械与电子;1998年05期
9 肖体兵,吴百海,吴冉泉,雷什金,吴申卉;模糊-PID控制的比例补偿同步系统的设计和试验[J];机床与液压;2001年04期
10 马静;殷奎喜;柯炜;赵华;;CDMA扩频通信同步系统的FPGA设计与实现[J];微计算机信息;2006年05期
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1 赵玉新;易仕和;田立丰;何霖;程忠宇;;基于纳米粒子的平面激光散射技术[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
2 雷蕾;林静然;彭启琮;;GPS信号捕获中信噪比提高的研究[A];2009年通信理论与信号处理学术年会论文集[C];2009年
3 张蜜蜜;刘艳秋;;基于新阈值函数的小波去噪方法研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(下)[C];2009年
4 张丛烈;;波分误码分析与处理[A];内蒙古通信学会2004年年会论文集[C];2004年
5 张伟;唐斌;张健;周劼;;负信噪比直扩信号检测技术[A];中国雷达行业协会航空电子分会暨四川省电子学会航空航天专委会学术交流会论文集[C];2005年
6 施锦;朱士群;;色散型光学双稳系统中的随机共振[A];江苏、山东、河南、江西、黑龙江五省光学(激光)联合学术'05年会论文集[C];2005年
7 ;用风廓线雷达的信噪比资料来进行云底高度的判定[A];中国气象学会2007年年会气象综合探测技术分会场论文集[C];2007年
8 孙洪民;覃团发;陈永辉;李悦;;WCDMA系统中闭环功率控制下移动性开销的研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年
9 李番;吴淦华;韩春生;谢亚峰;;提高激光雷达测距能力的方法[A];2008年激光探测、制导与对抗技术研讨会论文集[C];2008年
10 曹新领;张奋轩;;静校正技术在某山区三维地震勘探中的应用[A];高产高效煤矿建设的地质保障技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集·2009[C];2009年
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1 代群熊润频;中国科大:少年班将长期坚持,但不推广[N];新华每日电讯;2008年
2 本报记者 李陈续;创新:建设一流大学的原动力[N];光明日报;2003年
3 记者 刘蓓蓓;“两弹一星功勋”郭永怀力学遗著出版[N];中国新闻出版报;2008年
4 本报记者 仇方迎通讯员 胡胜友;“科大现象”的文化思考[N];科技日报;2007年
5 王卉;王志珍:知常守朴 自得其乐[N];人民日报海外版;2006年
6 本报记者 汤寻芳;云同步系统优化云存储[N];计算机世界;2011年
7 孙闻;“引用榜”清华居首 “收录榜”浙大称雄[N];人民日报;2007年
8 本报记者 刘纯友;南极科考新话题[N];安徽日报;2006年
9 记者 刘纯友;中科大今年仍不扩招[N];安徽日报;2006年
10 何聪;少年班30年,成败如何看[N];人民日报;2008年
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1 李亚麟;脉冲无线电超宽带同步问题研究[D];中国科学技术大学;2008年
2 尹华锐;IR-UWB无线通信系统定时恢复和系统实现技术研究[D];中国科学技术大学;2006年
3 胡俊涛;ZnO、ZnS纳米材料的制备和发光特性研究[D];中国科学技术大学;2006年
4 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
5 朱永春;水、醇体系合成金属Ni、Co纳米材料[D];中国科学技术大学;2006年
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9 杨柱;以树枝状聚(醚—酰胺)合成的两亲性树枝状聚合物及其药物包裹/缓释行为的研究[D];中国科学技术大学;2007年
10 陈勇平;通过噬菌体文库鉴定透皮输运蛋白质肽[D];中国科学技术大学;2007年
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1 陈小舟;IEEE 1588时间同步协议在同步数字传送网中的应用研究[D];电子科技大学;2009年
2 张锋;高精度数字同步系统的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
3 郑娜;脉冲无线电噪声的参数研究[D];河北工业大学;2010年
4 李洋;CMMB系统接收机同步算法研究与系统设计[D];北京邮电大学;2009年
5 刘畅;定向照明地震数据合成的仿真算法设计与实现[D];吉林大学;2009年
6 刘航;OFDM解调中同步问题的研究[D];重庆大学;2009年
7 刘丽坤;基于UWB脉冲信号的测距定位技术[D];哈尔滨工业大学;2008年
8 严信平;双弹车综合测试台液压控制方案协调性设计与试验研究[D];中南大学;2004年
9 曾晨阳;双弹车双缸同步系统液压综合试验台的设计与研究[D];中南大学;2004年
10 魏冬;基于ADV设计模型的同步系统设计框架[D];西南交通大学;2004年
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