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机械毕业设计

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tx095超宽带通信中的分集技术研究,机械毕业设计

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读书报告 这次我做的毕业论文是一个比较新的课题 超宽带通信系统。由于课题虽然比较新，但其基础还是在通信原理等一些书中的。通信原理是我们学过的课本，虽然没有介绍关于超宽带通信的原理，但却是超宽带通信的基础。在我的论文的第四部分中，用到的误码率函数及分析方法都是来自通信原理，可以说没有通信原理的理论基础，是完不成本次课题的理论分析的。 我除了看通信原理之外，还在图书馆借了国防工业出版社出版的，由张贤达、保铮著的通信信号处理一书。这本书总共十五章，分为两大部分，通信信号处理与信道 和通信信号处理。而我主要看的是第一部分，也是通信信号处理的基础部分。而在我的论文中用到的分集接收与最佳接收机的理论部分就是来自这本书。从这本书中我知道 分集是一种有效的通信接收方式。它能以比较低的成本改善无线通信的性能。多径信号之所以难于分离，问题在于他们是相关或相干的信号。分集技术就是研究如何使收到的多径信号变成互不相关的信号，从而达到改善系统接收性能的目的，信道均衡也能达到信号分离的目的，但分集不需要训练序列。而且实现比较容易。分集的概念可以简单解释如下：如果一个无线路径经历深度衰落，那么另一个独立的路径 就会有一个强的信号，这个强信号路径就可以被选出，一旦有多个路径被选择出来，接收机的瞬时信噪比和平均信噪比就可得到改善。一般情况下，改善的幅度可以达到 20 30DB。在我的论文中对分集接收时的误码率的分析中用到了两种分集方式：空间分集与时间分集基本原理就是来自这一部分。 空间分集： 发射端（移动用户）使用一个发射天线，接收端（基站）采用天线阵列即多个接收天线。在接收天线之间的距离 d应足够大，以保证各天线输出信号的衰落特性是相互独立的。在理想情况下，接收天线之间的距离应满足所谓的半波长条件，即 d /2(为波长 )这样即可保证各支路接收的信号不产生分辨模糊。 对于空间分集，分集的支路数 M越多，分集效果越好，但分集的复杂性也随之增加，这使得分集增益的增加随 M的增加而变的 缓慢。 时间分集： 即是对于一个随机衰落信号，若对其幅值进行顺序采样，则在时间上相距足够远（大于相干时间）的两个采样点是互不相关的。时间分集正是基于这一事实而发展起来的一种分集技术。时间分集以大于信道相干时间的时间间隔重复发射同一信息。这样，信号的多个 重复将会以独立的衰落条件被接收机接收，从而可对他们进行分集。 以上所说得两本书是我论文理论部分的基础，但到底什么是超宽带通信，超宽带通信系统又是怎么工作的，它的优缺点又是什么呢？带着这些问题我看了以下的一些文章。 肖尚辉 ,曾辉 ,江天府写的 超宽带无线通信技术及其应用 一文中 首先介绍了超宽带 (UWB) 信号及其特性 , 然后分析了应用 UWB 信号的超宽带通信技术两大重要内容 , 即 UWB 信号的信息编码和抗多径干扰。最后简单总结超宽带技术的应用前景并指出了在应用该技术中应注意的问题 .和其他文章相比这篇文章对超宽带 信号的描述是比较详细的 .它给出了 UWB信号的定义及其表达式 ,使我对超宽带有了初步的认识 . 邵怀宗 ,李玉柏 ,彭启琮 ,马永写的 时间脉冲位置调制的超宽带无线通信 一文 对超宽带无线通信技术的热点进行了综述 ,并重点讨论了时间脉冲位置调制超宽带无线通信的基本原理和其关键技术 :多接入技术、脉冲信号技术、调制技术、发射和接收技术 ,相关技术等 ,尤其对调制技术进行了理论分析和nts比较 ,并讨论了时域无线通信技术的应用。结果表明超宽带通信技术在未来的高容量无线通信具有很大的发展潜力。在这里我了解了： 、 超宽带的基本调制技术为 PPM调制， 、典型的脉冲位置调制 (PPM) 的时跳方式为 j k Njckjfk sTcjTtxtS /)( 在此基础上的 UWB接收机的设计构成我论文的基础部分之一： 由于超宽带通信系统采用了具有最小谱特性的脉冲信号 ,采用优化接收系统也是必要的。在时间调制超宽带时域通信中的优化接收技术采用了相关接收器。相关器将接收的 RF 信号与模板波形相乘并积分后得到单个 DC 电压。此相乘和积分过程产生于脉冲周期内 ,且此过程的执行时间少于 1ns。通过适当的模板波形 ,相关 器的输出实质上是对接收波形和模板波形的相对位置的检测。当接收波形超前模板波形 1/ 4 波长时 ,相关器的输出为 + 1 ,延迟 1/ 4 波长时 ,输出为 - 1 ,当接收波形处于相关窗口中心时输出为 0，相关器的均值为 0 ,因而带内噪声的相关输出的均值也为 0。当一个脉冲被埋于噪声中时 ,是无法将它检测出来的。但是对多个相关器的抽样相加 ,则完全可以将发射信号检测出来 ,这个过程称为脉冲积分 ,因而可通过脉冲积分 TM- UWB 接收机来获得、跟踪和解调 TM2UWB的发射信号。 在接收端 ,由超宽带天线接收到射频离散脉冲信号 ,经可 变增益放大器后进入相关处理单元。相关器的主要功能就是将调制在脉冲信号时间位置上的信息转变成直流信号的幅度信息 ,并将直流信号送入基带处理模块。整个过程中 ,在可编程延时器发出的脉冲触发下 ,将完成以下几个基本功能 : 产生宽度可调的抽样模板脉冲 ； 输入的射频信号与模板脉冲信号相乘 ； 完成对相关输出信号的跟踪保持 ； 定时复位消除相邻脉冲之间的干扰。 徐光明 ， 李少毅，钟雪锋 的 超宽带通信系统及实现 一文 介绍了全双工超宽带 (UWB) 通信冲激无线电收发信系统，主要由一个发射冲激脉冲的发射机与一个接收冲激脉冲的接收机组 成。采用脉冲交错技术使发射机或接收机能同步于收发冲激无线电信号脉冲。脉冲交错也避免了收发冲激脉冲信号间的相互干扰。在这篇文章我了解了 UWB通信系统的组成。即由于与常规无线电相比 ,超宽带无线电具有宽频带、低平均功率、优良的抗检测性能和多径分辨能力等特点。与其它具有 GHz 带宽的通信技术相比 ,超宽带无线电比红外通信具有更强的穿透能力 ,比毫米波通信成本更低。由于上述特征的存在 ,我们不可能通过改进常用的双工方法来实现冲激无线电双工通信系统。因而采用脉冲交错技术来实现全双工 UWB 通信系统。 欧阳永艳的 超宽带通信信 道模型 介绍了 Intel,A T&T 提出的两种超宽带信道模型 ,其中包括它们的信道测量实验环境、数据描述、路径损耗模型、多径模型等。 对于 UWB, 人们寄希望于两大用途 : 一是近距离的高速无线传输 , 二是雷达用途。而这篇文章主要就 UWB在近距离通信特别是室内通信信道模型进行叙述使我了解了 UWB在室内的传输模型。 唐军的超宽带无线技术一文向我们描述了 UWB的特点： 1.抗干扰能力强； 2.传输速率高； 3.带宽极宽； 4.消耗电能小； 5.保密性好； 6.发送功率非常小。除此之外，本文还对 UWB在民用方面进行了展望： UWB的应用定位于实实在在的民用。 UWB可用于数字电视、摄影机、摄录一体机、 PC机、机顶盒之间传输可视文件和数据流，或者笔记本电脑和外围设备之间实现局域连接构成个人局域网（ PAN,Personal Area Network） .总之， UWB定位于家用类设备之多，决定了 UWB的广泛应用。 李耀民、周正的 无线超宽带调制方式现状与展望一文 介绍了 UWB的基本概念，分析了 UWB常用调nts制方法的基本原理，说明了各种方法的频谱特性，最后比较了 UWB各种调制方法的优劣 . 指出了 UWB调制方法的研究方向。通过这篇文章我了解了 UWB常用几种常用的调制方式： 1.脉幅调制 PAM； 2. 跳时脉位调制 TH-PPM； 3. 伪混沌跳时调制 PCTH;4. M状态 Walsh码调制 5.跳时 BPSK调制： TH-BPSK;6.直扩 B