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超宽带(UWB)极窄脉冲通信具有通信容量大,辐射功率谱密度低,抗多径干扰和电磁干扰,结构简单和保密性好等优点,许多国家都给予了很高的重视,许多的研究机构和公司都投入了大量的人力、财力。利用UWB极窄脉冲通信,是对无线频谱资源的利用进行新的探索,开辟时域电磁波应用的新领域。 本论文是信息产业部电子第十研究所所控预先研究课题《超宽带通信技术》和总参通信局军事预先研究课题《极窄脉冲通信技术》中的一部分,主要负责解决其中的物理层信道的实现部分,保证通信的可行性得以实现。我们首先对UWB通信这一全新的时域通信方式采用的信号形式和调制方式进行了介绍,在此基础上分析了UWB通信的多址性能和系统容量,进而全面总结了UWB通信的特点和潜在的应用方向。 然后对UWB通信中的信息载体——无载频的极窄脉冲的时域和频域特性进行了分析,针对它覆盖频谱宽的特点,结合时域脉冲位置调制(PPM)着重分析了它的功率谱密度,为解决UWB通信存在的可能的对其他通信体制产生干扰和影响提供依据。对UWB信道进行了深入调研,将ITM电波传播模型借鉴到UWB脉冲的传播中,计算并仿真了脉冲传播的信道特性,分析了影响信号传播性能的几个方面;给出了脉冲信号的测量值和理论计算值之间的换算公式。 通过计算机仿真,对UWB通信系统进行了仿真和分析,分析了不同中频带宽的接收机对UWB脉冲的接收响应,得到了在接收机中频带宽内的平均功率的带宽相关系数与101g(BW)有关的重要结论。验证了理论的可行性,正确性;为系统总体的参数性能的提出提供了必要的论证 最后,我们对未来工作提出了新的构想和希望。