收藏本站
《重庆大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超宽带无线通信信号PSD研究及脉冲波形设计

庄陵  
【摘要】: 随着无线多媒体业务需求的增长,短程高速无线通信已经成为未来通信技术的重要发展方向之一,市场需要一种技术来解决高速网络接入需求与拥挤的频谱资源分配之间的矛盾,超宽带(UWB,ultra-wideband)通信以其速率高、容量大、成本低及功耗小等特点成为备受关注的重要解决方案。目前超宽带技术统一的商用体制标准还没有出台,如果要制定合理的UWB技术规范,必须综合考虑很多技术问题,如调制技术、信道编码技术等。根据美国联邦通信委员会的规定,超宽带室内通信系统可以使用3.1至10.6GHz这个频段,对于脉冲超宽带系统,如果采用不合适的脉冲波形,在数据速率高、情况复杂的无线通信环境中,接收端将难以正常接收信号,无法保证系统的性能,更重要的是其他无线系统的正常工作也会受到干扰。要解决以上问题,在调制技术、发射功率、脉冲波形等方面必须进行综合设计。 本文对超宽带系统的调制方法、信号频域分布和脉冲波形设计展开研究,具体工作和取得成果如下: (1)超宽带通信的调制技术研究:首先简略介绍常用于超宽带脉冲无线电的基本脉冲,即高斯脉冲及其各阶导数,给出时频域波形仿真及脉冲序列的一般表达式;其后讨论超宽带脉冲无线电通信数据调制方式,主要是PPM和PAM两种;之后对脉冲无线电通信的多址调制技术,特别是跳时和直接序列扩频技术进行讨论;着重讨论脉冲无线电目前比较热门的TH-PPM、TH-PAM和DS-UWB的调制解调技术,并分别进行发射端建模仿真,给出信号仿真结果;最后简单介绍多频带超宽带调制技术原理,并进行相应发射机仿真实验。 (2)典型超宽带脉冲信号功率谱密度表达式推导、频域分析及仿真:首先从随机理论出发,研究随机过程功率谱密度;分析数字基带信号随机特性,得到其本质是周期性平稳随机信号,并将其等效于一阶马尔可夫链,推导出功率谱密度表达式。其后分别分析两种受到业界重视的超宽带信号,即TH-PPM和DS-UWB信号的随机性,得到它们都属于非平稳过程,具有周期平稳随机信号特性,并在该理论基础之上详细推导出各自功率谱密度表达式,填补了相应文献资料上的空白。对于前者的跳时情况,利用概率密度函数描述其随机特性,推导出相应的功率谱密度解析式。对于DS-UWB信号,由于后面分析功率谱密度影响因素的需要,在推导功率谱密度过程中对体现信号随机特性部分的频谱保留了完整形式。随后分析超宽带信号频域分布的影响因素,得到的结论是:对功率谱分布的控制可以通过对已调序列特性、脉冲重复频率和发射脉冲能量谱密度的设计得到实现。其后通过一系列仿真实验对该结论进行了验证。最后,研究超宽带通信系统对窄带系统的干扰,分析影响受扰窄带无线系统功率的因素,得到设计合适的超宽带脉冲信号波形,能够控制干扰、解决共存问题。 (3)超宽带脉冲信号波形的优化设计及仿真:首先基于超宽带系统共存问题,介绍系统发射功率掩蔽的有关规定,并运用数值逼近理论提出两种新的符合功率掩蔽要求、可降低超宽带系统对现存无线系统的干扰、具有较高频谱利用率的超宽带脉冲波形设计方法。频率采样脉冲波形设计法源于数值逼近理论插值法,所得脉冲波形有确定解析式;Chebyshev最佳一致逼近脉冲波形设计法属于均匀一致逼近,逼近程度能够利用参数进行限定。并在理论分析基础上针对不同参数进行仿真,实验结果验证了两种方法的有效性。最后对脉冲设计方法进行了总结和比较。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TN925

手机知网App
【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈小雷;向正义;薛明;;基于粒子群算法的UWB脉冲优化设计[J];电视技术;2011年15期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘洋;基于马赫-曾德尔调制器的超宽带脉冲生成技术研究[D];北京交通大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李彬;岳曾敬;骆云志;王峰;曾刊;;UWB无线通信技术分析[J];兵工自动化;2006年06期
2 吴建军;陈江;蒋伟;项海格;;TH-PPM UWB系统的多址干扰模型改进及误码性能分析[J];北京大学学报(自然科学版);2007年01期
3 杨凯;安建平;卜祥元;;传输参考超宽带信号功率谱密度分析[J];北京理工大学学报;2007年05期
4 李志军;安建平;周荣花;孙钢灿;;基于混沌脉冲幅度调制的超宽带通信系统[J];北京理工大学学报;2008年07期
5 罗振东,高宏,刘元安,高锦春;抑制多窄带干扰的超宽带脉冲设计方法[J];北京邮电大学学报;2005年01期
6 梁朝晖,周正;基于小波的超宽带脉冲波形设计[J];北京邮电大学学报;2005年03期
7 邹卫霞,周正;基于频段及带宽限制设计UWB脉冲的算法[J];北京邮电大学学报;2005年05期
8 邹卫霞;聂晶;周正;;UWB脉冲的优化设计[J];北京邮电大学学报;2006年04期
9 周金;邵世祥;;跳时超宽带(TH-UWB)多址系统性能的研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年04期
10 马龙;王庭昌;;UWB-IR室外通信信道模型及其容量近似求解[J];电波科学学报;2006年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 涂虬;混沌扩频序列研究[D];华中师范大学;2001年
2 李欣;UWB室内无线移动网络MAC协议研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 常远;UWB无线通信系统信号产生和调制技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 许耀华;胡艳军;;超宽带DS-UWB通信系统的Systemview仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年06期
2 朱行涛;赵翔;刘郁林;杨磊;;基于子空间拟合的UWB稀疏信道盲估计[J];安徽大学学报(自然科学版);2007年06期
3 李斌;邹卫霞;周正;;超宽带和GSM的电磁兼容分析[J];安全与电磁兼容;2008年02期
4 汪红波;沈有建;米荣波;李德源;;对非线性方程(组)简单迭代法的一种新改进[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2008年02期
5 刘芳;潘宇;;超宽带(UWB)无线通信技术应用及其发展[J];白城师范学院学报;2007年06期
6 蔡荣太;王延杰;;图像传感器非均匀性的三步校正法[J];半导体光电;2007年06期
7 庄陵;王东;唐贤伦;张金荣;;基于Delta算子的超宽带脉冲波形设计方法[J];半导体光电;2008年03期
8 李晓欢;陈倩;李全;陈石平;;基于FPGA的TH-UWB窄脉冲信号发生器设计与实现[J];半导体技术;2008年04期
9 阚鑫;李争平;;基于FPGA的4QAM调制解调系统设计与实现[J];北方工业大学学报;2012年01期
10 李岷,李振玉;关于无线数据通信[J];北方交通大学学报;1996年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张博闻;祁炜;杨冬;唐小程;宋执环;;基于EMD的频率族分离法在滚动轴承故障诊断中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
2 陈萍;张饶;周虚;;实践型与研究型复合人才培养模式的探索与实践[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
3 黄知涛;郑恒;姜文利;周一宇;;基于循环平稳建模的信号检测方法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
4 盛蔚;毛士艺;袁运能;杨晨阳;;一种时频二维信号分析方法及其在合成孔径雷达检测多个运动目标中的应用[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
5 冯遵德;李云云;;基于CGLS求解坐标转换参数[A];第二届“测绘科学前沿技术论坛”论文精选[C];2010年
6 杨佳平;门爱东;全子一;;DM642上H.264编码器的优化与实现[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 李奇志;;根据IP用户的需求分配带宽[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
8 姜萍;侯孝民;刘东华;;基于软件锁相环的π/4-DQPSK信号解调[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
9 石显新;闫述;陈明生;;瞬变电磁场探测中低阻屏蔽层影响的时一频分析[A];矿山地质灾害成灾机理与防治技术研究与应用[C];2009年
10 刘春;张燕;;基于曲线拟合的玻璃瓶边缘亚像素检测算法研究[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 魏海霞;爆破地震波作用下建筑结构的动力响应及安全判据研究[D];山东科技大学;2010年
2 殷复莲;同步CDMA系统NBI识别及抑制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 蔡智富;脉压雷达信号的识别与参数估计算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈春涛;多传感器卫星数据黑潮变异研究[D];中国海洋大学;2010年
5 罗清林;抗强振动干扰数字涡街流量计信号处理方法研究与低功耗实现[D];合肥工业大学;2010年
6 刘文坚;平面超宽带天线及其阵列研究[D];华南理工大学;2010年
7 付在明;高速脉冲波形合成关键技术研究[D];电子科技大学;2010年
8 王志颖;复杂装备智能机内测试技术研究[D];电子科技大学;2011年
9 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 李康乐;雷达目标微动特征提取与估计技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶智祥;基于ARM的以太网转换器研究及应用[D];长春理工大学;2010年
2 袁恒;三维标测技术中的定位电场仿真及实验研究[D];郑州大学;2010年
3 周斌;四桨两舵大型船舶螺旋桨的面元法设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈猛;基于DSP和模糊PID的稳定平台的设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 吕学龙;基于IR-UWB的室内无线通信定位技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 叶长明;UWB-PCSS调制方式研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 林相君;基于Agent的无线传感器网络自律管理模型与应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘悦;TH-UWB无线通信系统多用户检测技术的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈侃;认知超宽带的波形设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 孙敬武;基于周期图和神经网络船舶运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 曾凯,章坚,扈罗全;UWB无线通信中的关键技术[J];电视技术;2004年09期
2 游路路;邹传云;耿鹏;;基于Hermite多项式的超宽带脉冲波形研究[J];电视技术;2006年07期
3 赵玉辉;郑义;张玉萍;张兴坊;詹仪;;啁啾高斯脉冲在光纤中传输的脉冲展宽研究[J];光电子技术;2006年03期
4 李均,黄德修,张新亮;光纤传输模型的数值计算研究[J];光电子技术与信息;2003年02期
5 李晶;宁提纲;裴丽;祁春慧;;Optical ultra-wideband pulse generation and distribution using a dual-electrode Mach-Zehnder modulator[J];Chinese Optics Letters;2010年02期
6 刘林;邵钟浩;;基于SOA的全光波长转换器及其研究进展[J];科技信息(科学教研);2008年01期
7 姜弢;胡佳伟;侯艳丽;;一种超宽带脉冲的设计新方法[J];应用科技;2008年12期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 陈国东;超宽带无线通信系统及若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2007年
2 尹振东;DS-UWB无线通信系统关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
3 余炳辉;粒子群优化算法试验研究及扩展[D];华中科技大学;2007年
4 郑宏军;啁啾脉冲在光纤通信系统中的传输特性研究[D];华中科技大学;2007年
5 杨凤芹;基于粒子群的优化方法研究[D];吉林大学;2009年
6 李建强;基于铌酸锂调制器的微波光子信号处理技术与毫米波频段ROF系统设计[D];北京邮电大学;2009年
7 陈斌;基于电光相位调制器的微波信号产生与处理[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 高远;超宽带系统与其他通信系统频谱共存特性的研究[D];河海大学;2005年
2 陈会杰;光纤色散对ROF系统传输性能影响的分析[D];华北电力大学(北京);2009年
3 史嫄嫄;基于扰偏器和保偏光纤的微波毫米波产生研究[D];北京交通大学;2009年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 屈坤;陈长兴;梁丹亚;王旭婧;;一种新的认知超宽带自适应脉冲设计[J];计算机仿真;2014年08期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李彬;岳曾敬;骆云志;王峰;曾刊;;UWB无线通信技术分析[J];兵工自动化;2006年06期
2 田辉,李迎阳,胡健栋,张平;应用于分布式无线网络支持语音/数据业务的媒体接入控制协议[J];北京邮电大学学报;2003年02期
3 朱雪田,邓天乐,周正;基于正交小波的超宽带无线通信多址接入方式——波分多址[J];北京邮电大学学报;2004年04期
4 罗振东,高宏,刘元安,高锦春;抑制多窄带干扰的超宽带脉冲设计方法[J];北京邮电大学学报;2005年01期
5 梁朝晖,周正;基于小波的超宽带脉冲波形设计[J];北京邮电大学学报;2005年03期
6 邹卫霞,周正;基于频段及带宽限制设计UWB脉冲的算法[J];北京邮电大学学报;2005年05期
7 张洪欣;吕英华;贺鹏飞;王野秋;王登伟;;一种基于脉冲压缩的UWB成形脉冲设计方法[J];北京邮电大学学报;2007年01期
8 谭建明,丘水生,蒋麟征;5涡卷蔡氏混沌电路的同步技术研究[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2005年02期
9 荆涛,杨怀江,徐勇,沈长生;DSP混沌随机信号发生器构造算法研究[J];长春邮电学院学报;1997年03期
10 张振宇,曾凡鑫,葛利嘉;跳时序列对UWB系统多址性能的影响[J];电讯技术;2003年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 杨庆瑞;超宽带(UWB)通信系统极窄脉冲特性研究[D];电子科技大学;2002年
2 范谦;IEEE 802.11 MAC机制性能分析及其改进[D];浙江大学;2003年
3 罗锦田;移动Ad Hoc网络MAC协议性能分析及改进[D];西南交通大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨宏春,阮成礼,杨春,林维涛;脉冲波形对其轴线能量传播特性影响的研究[J];电子与信息学报;2003年10期
2 徐隆波;刘华;彭志涛;孙志红;秦兴武;康世发;达争尚;;高功率激光脉冲光纤取样的实验研究[J];光学与光电技术;2008年03期
3 夏彦文;唐军;孙志红;刘华;彭志涛;徐隆波;卢宗贵;元浩宇;;高功率装置紫外脉冲的光纤取样技术研究[J];激光杂志;2010年03期
4 王世俊;王英龙;丁学成;梁伟华;邓泽超;褚立志;傅广生;;激光脉冲波形对烧蚀Si靶表面温度的影响[J];强激光与粒子束;2010年08期
5 李又生,许晓,刘斌波,雷建设,胡兵;激光打孔脉冲波形探讨[J];激光与红外;1997年06期
6 章荣庆;王新扬;;脉冲波形的自动分析[J];西安电子科技大学学报;1986年04期
7 周玉茹;脉冲参数与应用[J];企业标准化;2005年08期
8 辛永升,陈玮敏;发射机调制器脉冲波形问题探讨[J];现代雷达;2002年03期
9 王威礼;一种新型的低阻抗高压脉冲电源[J];仪器仪表学报;1987年03期
10 俞志伟;汪业衡;;利用沃尔什函数综合钟脉冲波形[J];光纤与电缆及其应用技术;1985年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 肖军;;Quantulus 1220液闪谱仪α/β脉冲波形分析器PSA值的设置[A];第十二届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2004年
2 刘益芳;崔宏巍;王凌云;;脉冲电镀电源控制电路设计[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
3 张小孟;;一种集成电路脉冲波峰值电压的测试方法[A];第五届中国测试学术会议论文集[C];2008年
4 范伟;郑国莘;;超宽带(UWB)波形频谱分析[A];2003'全国微波毫米波会议论文集[C];2003年
5 陈曙光;;单次脉冲波形测量技术[A];中国工程物理研究院科技年报(2001)[C];2001年
6 杨珺;吕志伟;何伟明;;布里渊双池放大修整陡前沿Stokes脉冲的理论研究[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 张岩;李风华;;负跃层浅海脉冲波形传播特性研究[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
8 谢敏;;产生重复频率编码序列高压脉冲的设想[A];四川省电子学会高能电子学专业委员会第四届学术交流会论文集[C];2005年
9 肖尚辉;江毅;;超宽带通信信号的波形选取与设计[A];第九届全国青年通信学术会议论文集[C];2004年
10 汪力;许景周;;THz辐射脉冲波形的电光取样测量[A];第三届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];1997年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 四川 刘宏单;脉冲波形占空比调整演示电路[N];电子报;2002年
2 厦门 刘福民;长虹2116FA彩电沙堡脉冲不正常引起奇异光栅[N];电子报;2007年
3 江苏 尤悠;电动自行车的福音电池修复器[N];电子报;2004年
4 江西 吴建国;TCL 9228彩电故障检修两例[N];电子报;2005年
5 武汉 余俊芳;海信TC2971彩电屡损行管故障检修[N];电子报;2006年
6 ;彩电黑屏(有伴音)故障检修二例[N];电子报;2006年
7 安徽理工大学 芦涛;双踪示波器的使用[N];电子报;2006年
8 河北 薛成;低频电脉冲治疗仪[N];电子报;2008年
9 东南大学移动通信国家重点实验室 徐斌 毕光国;超宽带脉冲无线传输技术[N];计算机世界;2004年
10 ;TCL-2568C彩电控制失效故障检修[N];电子报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王艳芬;矿井超宽带无线通信信道模型研究[D];中国矿业大学;2009年
2 罗传红;基于PPLN波导的光脉冲波长转换研究[D];华中科技大学;2007年
3 胡君萍;直接序列超宽带系统的脉冲波形研究[D];武汉理工大学;2008年
4 王景景;60GHz无线通信系统的信道容量与性能研究[D];中国海洋大学;2012年
5 邵士海;多天线异步发射信号的设计及检测技术研究[D];电子科技大学;2008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 邓少永;纵向受激布里渊散射的数值模拟与实验研究[D];国防科学技术大学;2006年
8 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
9 宋晓丽;基于受激拉曼绝热过程的光信息的存储及相干叠加态的研究[D];吉林大学;2008年
10 陈清明;脉冲CO_2激光水下致声特性研究[D];华中科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜永;超宽带移动通信系统脉冲波形优化设计[D];上海交通大学;2012年
2 张玉林;受激布里渊散射Stokes波形特性研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
3 宁静;超宽带(UWB)与现有无线通信系统共存性的研究[D];汕头大学;2007年
4 Ali Hamdi Ahmed Rajeh;[D];湖南大学;2011年
5 赵耀;用光学击穿的方法对KrF激光脉冲后沿削波的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 赵守辉;铝合金激光点焊工艺优化[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 张郑锟;超宽带无线电技术中脉冲特性研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 朱骏霄;基于时间反演技术的超宽带无线通信电磁仿真研究[D];电子科技大学;2008年
9 孟博;基于UWB的通信系统共存性研究[D];西安电子科技大学;2009年
10 黄妮;超宽带无线电脉冲波形设计及调制技术研究[D];湘潭大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026