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超宽带(Ultra-wideband,UWB)短距离通信可实现高带宽、高速率的数据传输,已引起全球无线通信领域的极大关注。Chirp超宽带技术结合了 Chirp扩频与超宽带的优点,是一项发展潜力巨大的新型无线通信技术。Chirp超宽带通信技术具有传输速率高、抗干扰能力强、同步实现简单、成本低、功耗低以及频谱利用率高等优点,目前已得到广泛的研究与重视。 传统的Chirp信号数字匹配滤波接收系统采用时域法实现,近年来,雷达系统中出现了频域压缩法,本文将频域法的思想应用于Chirp调制信号匹配滤波接收系统的设计中,并在此基础上进行频域失配加权处理,仿真验证设计方案的可行性,分析各种加权方式下系统性能的改善情况。论文的主要工作如下: 详细阐述了Chirp信号频域法数字匹配滤波接收系统的设计方案,重点介绍数字正交检波、A/D变换和匹配滤波器等主要模块的设计思路和实现方法,通过大量仿真实验,总结得出系统实现的关键——抽样速率和 FFT点数的选取方法。在MATLAB/Simulink平台上完成系统的构建,仿真验证了设计方案的可行性。并且在频域采用了失配加权的方法来抑制匹配滤波器输出波形的旁瓣,仿真结果表明,加权后系统的性能得到了明显改善。 介绍了两种基本调制方式BOK和DM,分别对其在AWGN信道以及多径信道下的系统性能进行仿真分析。仿真结果表明:第一,验证了频域法数字匹配滤波应用于通信系统的可行性。第二,加权方式的选择受发射信号时宽-带宽积D以及信道类型的影响,一般情况下,AWGN信道下,CSS-BOK系统中信号时宽-带宽积小于100时, Hamming加权性能最佳;对于时带积大于100的信号, Blackman加权性能最佳;CSS-DM系统中信号时宽-带宽积小于200时,Hamming加权性能最佳;对于时宽-带宽积大于200的信号,Blackman加权性能最佳;但在多径信道下,Hamming加权后的系统性能要好于Blackman加权。 本文的研究成果有助于深入研究Chirp信号匹配滤波接收系统的性能,为硬件实现提供理论参考。