TH-PPM超宽带系统室内信道下性能及容量分析

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1、中国海洋大学硕士学位论文TH-PPM超宽带系统室内信道下性能及容量分析姓名：吕婷婷中请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：张浩20090601TH-PPM超宽带系统室内信道下性能及容量分析当今的数据通信中，对服务速率和业务的需求越来越多，而日益缺乏的频谱和受限的功率，使资源与需求的矛盾越来越突出，超宽带无线通信技术(Ultra-widebandwirelesscommunication)直接发送纳秒级宽度窄脉冲进行通信,因而可以在很低的功率谱密度下，以单带或多带的调制方式达到高速的传输速率，成为给数据通信领域的热点，在无线局域网(WLAN).无线个人局域网(WPAN)的

2、应用中，发挥着日益重要的作用。本文主要研究了超宽带无线通信技术的原理，阐述了UWB系统脉冲波形的设计要求，着重描写了本文选用的脉冲波形；对UWB系统的调制技术进行总结和分析，并介绍了UWB系统所用到的扩频技术。重点研究了流行的各种室内信道模型，包括h_K模型，S・V模型和IEEE805.15.3a室内信道模型，并分析利弊，引出了一种适合UWB系统误码性能和容量分析的信道模型。文章针对跳时脉冲脉位调制(TH-PPM,Time-HoppingPulsePositionModulation)的UWB系统,分别从单用户和多用户两种情况下考虑，推导了系统在加性高斯白噪声信道(AWGN,A

3、dditiveWhiteGaussianNoise)下的误码率和容量公式，将其延伸至实际室内信道，分析了TH-PPMUWB系统在室内信道下的性能和容量特征，并进行了仿真分析。文章的最后对TH-PPM系统进行改进，分两部分讨论：一是针对PPM的改进，研究了BPPM、NPPM系统在单用户AWGN信道下的性能和容量，并将其与TH-PPM系统进行比较分析，得出结论；另一个是针对接收机的改进，初步研究了Rake接收机原理，分析了Rake接收机的模型。关键词：超宽带无线通信；TH-PPM；误码性能；容量分析PerformanceandCapacityAnalysisofTH-PPMUWBo

4、verIndoorFadingChannelsAbstractTodayinthefieldofdatacommunication>thedemandforhightransmissionrateanddiversifiedbusinessisontherise,whilethespectrumresourcesareincreasinglyscarce,transmittingpowerisalsolimited.Thecontradictionbetweenresourcesanddemandisincreasinglyevident.Ultra-Wideband(UWB)

5、communicationsystemsemployultra-shortimpulsestotransmitinformationwhichspreadsthesignalenergyoveraverywidefrequencyspectrumofseveralGHz.Ithasbecomeahottopicindatacommunication,andplaysamoreandmoreimportantroleinthefieldofWirelessLocalAreaNetwork(WLAN)andWirelessPersonalAreaNetwork(WPAN)>Inth

6、ispaper,thetheoryofUltrawidebandwirelesscommunicationtechnologiesisintroduced.Atthebeginningofthepaper,itstudiesUWBpulsewaveformandmodulationtechnologies,spreadspectrumcommunicationtechnologythatUWBemployedisalsointroduced.Generalindoorchannelmodels(A-Kmodel,S・Vmodelandtheindoorchannelmodels

7、ofIEEE802.15.3aproposaletc.)arestudied,asuitableindoorchannelmodelareproposedfortheerrorperformanceandcapacityanalysisofTH-PPMUWBsystem.TheerrorprobabilityandcapacityofTH-PPM(Time-Hoppingpulsepositionmodulation)UWBsystemareinvestigated.WeconsiderPP