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随着个人用户电子设备的增多,用户对于短距离、高速率、低辐射的无线组网的要求越来越强烈。因此,未来家庭办公环境无线网络具有广阔的市场空间。IR-UWB技术是一种用纳秒、亚纳秒级的窄脉冲而非传统的正弦载波来承载信息的,由于具有高速率、低功耗和高精度测距能力,成为多种应用物理层的最佳解决方案。在IR-UWB系统中,基本脉冲波形、脉冲的调制方式和多址接入方式多用户干扰都会对系统性能产生决定性的影响。
论文根据FCC对UWB信号的频谱规范,分析了基本脉冲波形应该具有的特性和相应波形设计原则。并以高斯脉冲波形为例,研究了三种信号波形设计方法:改变脉冲形成因子、调节高斯脉冲阶数和对高斯正交基函数进行线性组合。论文总结了两种常用超宽带无线信道模型:Scholtz模型和IEEE802.15.3a信道模型工作组最终确定的基于Intel公司提出的信道模型(简称为Intel模型),并对四种典型IEEEUWB信道模型信道冲激响应和功率延迟特性进行了仿真实现和分析比较研究。论文重点研究了IR-UWB的调制方式和多址性能,推导出在给定误符号率时,传输距离和速率之间的关系式,并对结论进行了仿真实现。
论文中提出了标准高斯近似(SGA)假设条件,并在基于SGA的假设条件下,对PPM-THMA和PAM-THMA两种方式中多用户干扰(MUI)对系统性能影响进行分析研究,并根据分析结果用Matlab对IR-UWB的典型应用场合WPAN中的多用户之间的干扰进行了仿真实现,根据仿真结果可以看出无线局域网中系统的误符号率与信噪比和MUI数的关系,这一研究成果对于如何进行IR-UWB的调制方式的选择,如何提高基于IR-UWB的WPAN的系统容量有很大的参考价值和借鉴意义。