【摘 要】
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本文介绍了超宽带(UWB)通信的技术背景与研究现状、特点、基本原理、传播信道、关键技术和应用前景。在分析比较UWB信号特点的基础上,对传统二进制调制方式和多进制调制方式
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本文介绍了超宽带(UWB)通信的技术背景与研究现状、特点、基本原理、传播信道、关键技术和应用前景。在分析比较UWB信号特点的基础上,对传统二进制调制方式和多进制调制方式进行了分析,进而提出了一种传输速率更高、抗多址性能更强、结构更加简单的跳时MN元双正交脉冲幅度位置调制(TH MN BPAPM)方案。本文首先介绍了UWB通信中所使用的高斯脉冲及其各阶导函数,随后对各种传统二进制调制方式包括跳时-脉冲位置调制(TH-PPM)、跳时-二进制相移键控(TH-BPSK)和直扩-二进制相移键控(DS-BPSK)UWB通信系统的性能进行了分析。为了提高传输信息的速率,出现了多进制的调制方案,包括跳时M元脉冲幅度调制(TH M-PAM)和跳时M元脉冲位置调制(TH M-PPM)。在对两种多进制调制方式进行分析的基础上,分别给出了系统误符号率(SER)的表达式并进行了仿真比较。针对以上调制方式传输效率低下、误码率过高的问题,提出了采用跳时MN元双正交脉冲幅度位置调制改善系统性能的方法。首先给出了信号的表示形式和系统结构模型,然后在加性高斯白噪声(AWGN)信道下得到了系统误符号率和信道容量的封闭表达式及其简化的计算表达式。仿真结果表明,当MN值较大时,系统具有较低的误符号率。同时,当MN为定值时,M值较小时系统的SER较低。与跳时MN元正交脉冲位置调制(TH MN OPPM)UWB通信系统相比,在MN值相同且M=2的情况下,MN BPAPM UWB通信系统具有较低的SER,同时系统复杂度降低50%。另外,通过对TH MN BPAPM UWB通信系统的信道容量分析可以看出,当系统接入用户数较少或输入信噪比较大时,系统的信道容量可以达到极限容量log 2MN。
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