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超宽带(UWB)通信是一种新兴的短距离无线通信技术,它利用极窄的脉冲传输数据,具有传输速率高,功耗低,安全性好,定位精度高以及成本低廉等许多优点。随着FCC对UWB技术的采纳,UWB正逐渐受到学术和工业界的广泛关注。Ad Hoc网络是一种自组织的无线网络,由于其没有固定的中心设备,每个节点都必须使用分布式算法和和多跳进行传输。将UWB技术引入Ad Hoc网络,是因为它的高精度定位能力能够帮助预测网络的拓扑结构,它极低的发射功率能够减少节点电池的消耗等。总之,基于UWB技术的移动Ad Hoc网络具有更加优越的网络性能和安全性能。本文首先阐述了UWB脉冲通信系统的基本原理,着重分析了DS-UWB技术的发射与接收模型,分析了它的功率谱密度,介绍了UWB系统中的关键技术,包括:信道的建模,脉冲波形的选择,介质访问控制协议以及UWB信号的测距与定位。然后本文介绍了几种经典的Ad Hoc网络MAC协议,并结合同步与非同步MAC协议的优势,提出了一种应用于UWB Ad Hoc网络的按需同步码分多址协议(ODS-CDMA)。协议仅在通信时在收发节点间建立临时的同步,通过时隙预留,功率控制和CDMA技术来提高网络的性能。并通过使用混沌序列和修正因子来克服CDMA组网时的多址干扰,提高了系统的容量。最后,提出了基于混沌扩频序列的DS-UWB通信系统方案,并针对混沌DS-UWB通信系统的特点对同步和安全性能做出了改进,并给出了一种基于软件无线电的实现方案。