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超宽带(Ultra Wideband,UWB)是一种近年来发展十分迅速的短距离无线通信技术,它具有传输速度高、通信容量大、功耗低以及价格低廉等诸多优点,成为未来室内定位以及家庭无线网络的首选技术。
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一种多载波传输技术,它具有较强的抗多径干扰特性,受到人们的广泛关注。将OFDM应用到超宽带系统中就产生了MB-OFDM(Multi-Band OFDM)技术。MB-OFDM凭借其技术优势成为IEEE802.15.3a无线个人局域网(WPAN)的两个主流实现方案之一,2007年ISO发布的ISO/IEC26907超宽带标准,就是基于MB-OFDM的。
论文首先概述了超宽带技术的历史、发展以及它的基本特点,分析了超宽带技术的实现方案,对IEEE802.15.3a的两种实现方案进行了比较,并选择MB-OFDM技术作为本文的实现方案。其次,在查阅大量资料的基础上,参考IEEE802.15.3a标准提案以及ISO/IEC26907标准,论文提出并设计了一种适合MB-OFDM超宽带信号传输的基带系统,并对基带系统的各个模块进行了详细的设计和分析。然后,利用FPGA技术对MB-OFDM超宽带接收系统基带部分进行了模块化实现,包括OFDM解调、QPSK逆映射、并串转换、解交织、Viterbi译码、解扰6个部分。最后,论文对整个接收系统基带部分进行了评估和测试并使用开发工具Xilinx ISE以及仿真工具Modelsim完成了综合、仿真、下载烧录等一系列的仿真与实现。综合与仿真结果表明,本文所进行的硬件设计达到了UWB系统的要求,为接收机完整的硬件实现打下了坚实的基础。