UWB跳时调制、电磁兼容及定位应用的关键技术研究

UWB跳时调制、电磁兼容及定位应用的关键技术研究

姓名：王野秋申请学位级别：博士专业：电磁场与微波技术指导教师：吕英华

20070510

北京邮电人学博士学位论文ＵＷＢ跳时调制、电磁兼容及定位应用的关键技术研究摘要为了实现全球范围无缝覆盖的，可以同时进行语音、文本、图像、视频的高速多媒体通信，通信网络应该是包含多种通信技术的有线无线相结合的综合网络。在这样的背景下，由于超宽带（ＵＷＢ）技术具有极大的带宽，极低的功率，可实现现有频率资源复用等显著特点，已经成为目前无线通信领域的热点之一。超宽带具有高传输速率、高可靠传输、高时间空间分辨率、低功率、低成本、小型化等优势，适合在短距离无线通信、高精度测距定位及工程探测等领域应用。目前超宽带研究热点与难点集中在信号波形设计、天线设计、传输信道模型研究、低成本低功耗集成电路研究、组网技术研究、高效调制技术研究、电磁兼容研究及快速同步技术研究等方面。本论文以ＵＷＢ的两大本质特征——大带宽，低功率为主线，挖掘ＵＷＢ在可靠通信容量及精确测距定位上的潜力，并同时研究与其他无线通信系统的共存性问题。论文内容包括：１．用等重码构建了一种新的称为多脉冲位置调铝ＩＪ（ＭＰＰＩＶ０的ＵＷＢ跳时调制方案，并对其在加性高斯白噪声（ＡＷＧＮ）下的信道容量、误码率、链路预算、功率效率、带宽效率及接收机复杂度等几个方面进行了分析。理论分析与数值比较结果表明，满足一定条件时，Ｌ进制的多脉冲位置调带ｉ］（ＭＰＰＩＶ０可以比Ｌ进制的脉冲位置调锘Ｉ］（ＰＰＩＶ０具有更低的接收机复杂度，在数据容量、误码率及链路预算等指标上获得比Ｌ进制ＰＰＭ及Ｌ进制的脉冲幅度调制（ＰＡＭ）更好的性能，可以成为ＵＷＢ短距离高速通信应用的一个很好的备选调制方案。２．用扩展等重码构建了一种称为双极性多脉冲位置调锘ｉＪ（ＡＭＰＰＭ）的新ＵＷＢ跳时调制方案，并对接收机复杂度、误码率、信道容量、数据率、带宽效率，功率效率及发射功率下的最大可靠通信距离进行了分析。理论分析与数值结果都表明，当调制参数北京邮电人学博士学位论文正确选择时，ＡＭＰＰＭ可以在相同的条件下获得比ＰＰＭ、ＰＡＭ、双正交脉冲位置调制（ＢＰＰＭ）及新提出的ＭＰＰＭ更好的通信性能，也可成为ＵＷＢ高速通信应用的一个很好备选调制方案。３．建立了三维积分模型分析并仿真了室内多个ＵＷＢ设备对无线通信终端的合成干扰效果，分析了全视距及视距非视距混合两种情况，并且选择了ＧＳＭ９００，ＧＳＭｌ８００，小灵通及ＴＤ．ＳＣＤＭＡ四种系统手持机作为受干扰研究对象，分析是在ＦＣＣ及ＥＴＳＩ两种ＵＷＢ发射功率控制模板规范下进行的。通过理论分析与仿真结果得出了以下结论：１）所评估的无线通信系统抗ＵＷＢ干扰能力按照ＧＳＭ９００＞ＧＳＭｌ８００＞ＴＤ．ＳＣＤＭＡ＞小灵通的顺序递减。２）ＥＴＳＩ规范对无线系统的保护强于ＦＣＣ．当受干扰系统链路预算干扰保护在［１３］ｄＢ范围内时，ＦＣＣＵＷＢ功率模板只能对ＧＳＭ９００有效保护，对其他三种系统只能达到临界干扰状态，而ＥＴＳＩ的标准对四种系统都能提供可接受的保护程度。本文提出的三维积分ＵＷＢ干扰模型可以有效地评估立体分布的多ＵＷＢ设备对窄带无线系统的干扰，为现代化办公楼ＵＷＢ设备布置及ＵＷＢ功率控制方面的研究提供了理论参考依据。４．提出了一种新的基于特殊序列（ＡＰＡ序列）的ＵＷＢ测距算法．通过理论分析与仿真，可以证明，与传统序列相比，ＡＰＡ测距序列能在相同的条件下（相同的信道，相同的信噪比，相同的测距序列长度）获得更高的测距精度，而且如果增加ＡＰＡ序列的长度还可以进一步降低测距误差，但需要以更多的能量和时间为代价。５．设计了一种基于ＵＷＢ测距的车辆平面定位系统，在理想情况下该系统最少可以使用２个参考节点，降低了系统成本。在非理想情况下，提出了通过增加参考节点进行方程解平均、增加测距次数进行多次测距平均和利用天线阵进行到达角测量来实现测距平面修正的三种改进算法。关键词：超宽带０ＪＷＢ），多脉冲位置调制（ＭＰＰＭ），双极性多脉冲位置调制０气ＭＰＰＭ），电磁兼容（ＥＭＣ），测距，定位北京邮电人学博．ｉ：学位论文ＷｏｒｋｉｎｇＴｉｍｅ·ＨｏｐｐｉｎｇｏｕｔｔｈｅＫｅｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＵＷＢｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＥＭＣａｎｄＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍＡＢＳＴＲＡＣＴＦｏｒｒｅａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｔａｒｇｅｔｏｆｓｅａｍｌｅｓｓｃｏｖｅｒａｇｅｉｎｒａｎｇｅａｎｄａｇｌｏｂａｌｐｒｏｖｉｄｉｎｇｈｉｇｈ·ｄａｔａｒａｔｅｍｕｌｔｉｍｅｄｉａａｎｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｎｅｔｗｏｒｋｓｈｏｕｌｄｂｅｓｅｖｅｒａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｔｈｅｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｎｅｔｗｏｒｋｉｎｃｌｕｄｉｎｇｂａｎｄｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｗｈｉｃｈａｔｌｅｓｔｃｏｎｓｉｓｔｓｏｆｗｉｒｅｌｅｓｓａｎｄｃａｂｌｅ．Ｓｕｃｈｂｅｉｎｇｔｈｅｃａｓｅ，ｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅ０ＪＷＢ）ｈａｓｂｅｃｏｍｅｄｕｅｔｏａｆａｖｏｕｆｉｔｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｓｕｃｈｒｅｕｓｉｎｇａｎｄＳＯｏｎ．ａｓｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｕｌｔｒａｗｉｄｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｉｔｓｇｏｏｄｂａｎｄｗｉｄｔｈ，ｌｏｗｐｏｗｅｒ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙＵＷＢｏｗｎｓｍａｎｙａｄｖａｎｔａｇｅｓｓｕｃｈａｓｈｉｇｈｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＵＷＢｖｅｒｙｄａｔａ—ｒａｔｅ，ｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｌｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ｈｉｇｈｔｉｍｅａｎｄｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｌｏｗｐｏｗｅｒ，ｌｏｗｃｏｓｔ，ｍｉｎｉａｔｕｒｉｚａｔｉｏｎｗｉｒｅｌｅｓｓｏｒａｎｄＳＯｏｎ，ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒａｎｄｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｒａｎｇｉｎｇｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ＴｈｅｓｔｕｄｙｔｏｐｉｃｓｆｏｒＵＷＢｉｎｃｌｕｄｅｓｉｇｎａｌｗａｖｅｆｏｒｍｄｅｓｉｇｎ，ａｎｔｅｎｎａｄｅｓｉｇｎ，ｃｈａｎｎｅｌｍｏｄｅｌｒｅｓｅａｒｃｈ，ＩＣｄｅｓｉｇｎ，ｎｅｔｗｏｒｋｂｕｉｌｄｕｐ，ｎｅｗｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＥＭＣａｎｄＳＯｏｎ．ＴｈｅｗｏｒｋｏｆｔｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｓａｔｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇＵＷＢａｔｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙ，ｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙａｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎＵＷＢａｎｄｏｔｈｅｒｎａｒｒｏｗＷＯｒｋｉＳｂａｓｅｄｏｎｒａｎｇｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｃｏ－ｅｘｉｓｔｅｎｃｅｂａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ．ＡｌｌｔｈｅｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌＵＷＢｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈａｎｄｌｏｗｐｏｗｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆｔｈｉｓｐｏｓｉｔｉｏｎｐａｐｅｒｉｎｃｌｕｄｅ：１．Ａｎｅｗｔｉｍｅ·ｈｏｐｐｉｎｇＵＷＢｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂｙｏｆｔｈｅｃａｌｌｅｄｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｗｅｉｇｈｔｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＭＰＰＭ）ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｏｄｅｉｎ（ｃｗｃ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＡｎｄＭＰＰＭｉｓａｎａｌｙｚｅｄｓｅｖｅｒａｌａｓｐｅｃｔｓｓｕｃｈａｓｃｈａｎｎｅｌｃａｐａｃｉｔｙ，ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙｏｆｓｙｍｂｏｌｌｉｎｋｂｕｄｇｅｔｍａｒｇｉｎ，ｐｏｗｅｒｒｅｃｅｉｖｅｒｅｒｒｏｒ，ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｂａｎｄｗｉｄｔｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｂｅｔｔｅｒｔｈａｎａｎｄｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ．ＴｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓｃａｎａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＬ－ａｒｙＭＰＰＭｐｅｒｆｏｒｍＬ－ａｒｙｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＰＭ）ａｎｄｕｎｄｅｒｓｏｍｅＬ－ａｒｙｐｕｌｓｅａｍｐｌｉｔｕｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＡＭ）ｄｏｂｅａｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄＭＰＰＭｃａｎｇｏｏｄ北京邮ＩＵ人学博Ｉ：学位论文ｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒＵＷＢｓｈｏｒｔ．．ｒａｎｇｅａｎｄｈｉｇｈｄａｔａ．ｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．２．Ａｎｏｖｅｌｔｉｍｅ—ｈｏｐｐｉｎｇＵＷＢｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｃａｌｌｅｄａｍｂｉｐｏｌａｒｍｕｌｔｉ·ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＡＭＰＰＭｌｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．ＴｈｅＡＭＰＰＭｓｉｇｎａｌｉｓｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｅｘｔｅｎｄｉｎｇｃｏｎｓｔａｎｔｗｅｉｇｈｔｃｏｄｅ（ＥＣＷＯａｎｄａｎａｌｙｚｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＢＰＰＭ）ａｎｄＭＰＰＭ．１ｎｌｅｅｒｒｏｒｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ，ｒｅｃｅｉｖｅｒｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ，ｃｈａｎｎｅｌｃａｐａｃｉｔ５ｄａｔａ－ｒａｔｅ，ｂａｎｄｗｉｄｔｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｐｏｗｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｍａｘｉｍｕｍｒｅｌｉａｂｌｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅｏｆＡＭＰＰＭａｒｅｄｅｒｉｖｅｄｏｖｅｒａｎａｄｄｉｔｉｖｅｗｈｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅ（ＡＷＧＮ）ｃｈａｎｎｅｌ．ＴｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＡＭＰＰＭｃａｎｇｅｔａｂｅｔｔｅｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｈａｒａｃｔｅｒｔｈａｌｌＰＰＭ，ＰＡＭ，ＢＰＰＭａｎｄＭＰＰＭｄｏｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ．ＡＭＰＰＭｃｏｕｌｄａｌｓｏｂｅａｇｏｏｄｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒＵＷＢｈｉｇｈ—ｄａｔａｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．３．ＳｉｎｃｅｔｈｅｎａｒｒｏｗｂａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓｃｏｕｌｄｂｅｄｉｓｔｕｒｂｅｄｂｙＵⅥ旧ｄｅｖｉｃｅｓ，ａ３ＤｉｎｔｅｇｒａｌｍｏｄｅｌｉＳｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｆＵ、№ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｎｔｈｅｎａｒｒｏｗｂａｎｄｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｒｎｓ．ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｏｄｅｌｉｓｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｔｗｏｓｉｔｕａｔｉｏｎｓｗｈｉｃｈａｒｅＬＯＳａｎｄＬＯＳ．ＮＬＯＳｔｈｅＩ舯ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍｉｘｔｕｒｅ．ＴｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎａｌｙｓｉｓｍｏｄｅｌＣａｌｌｅｖａｌｕａｔｅｅｆｆｅｃｔｏｎｖｉｃｔｉｍｒｅｃｅｉｖｅｒｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙａｎｄｄｅｌｉｖｅｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｅｖａｌｕａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｂｏｔｈｔｈｅａｎｔｉ．ＵＷＢｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｂｎｉｔｖｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＵＷＢｅｍｉｓｓｉｏｎｍａｓｋｓ．ＴｈｅａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄａｎｄｍｏｄｅｌｃａｎｂｅａｕｓｅｆｕｌｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｎＵＷＢｄｅｖｉｃｅｓｌａｙｏｕｔｉｎｍｏｄｅｍｂｕｉｌｄｉｎｇｓａｎｄｔｈｅＵＷＢｅｍｉｓｓｉｏｎｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒ０１．４．ＡｎｅｗＵＷＢｒａｎｇｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎａｋｉｎｄｏｆｓｐｅｃｉａｌｓｅｑｕｅｎｃｅｃａｌｌｅｄａｌｍｏｓｔｐｅｒｆｅｃｔａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ（ＡＰＡ）ｓｅｑｕｅｎｃｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｇｉｖｅｎｕｎｄｅｒＡＷＧＮｃｈａｎｎｅｌａｎｄＩＥＥＥｒｅｃｏｍｍｅｎｄｅｄＵ、ⅣＢｃｈａｎｎｅｌｍｏｄｅｌｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．１ｎｌｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｕｌｔｓｗｉｔｈｏｕｔ心ｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｒａｎｇｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｒａｎｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈａｎｄｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＡＰＡｓｅｑｕｅｎｃｅｃａｎｇｅｔｈｉｇｈｅｒｒａｎｇｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｔｈａｎｔｈｅｃｏｍｍｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆｔｈｅ－ＩＶ－北京邮电人学博ｊ二学位论文ＡＰＡｓｅｑｕｅｎｃｅｓｃａｎｌｅａｄｔｏｂｅｔｔｅｒｒａｎｇｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎｂｕｔｎｅｅｄｍｏｒｅａｔｉｍｅａｎｄｅｎｅｒｇｙｌｏｓｓ．ＳｏｔｈｅＡＰＡｓｅｑｕｅｎｃｅｉｓｇｏｏｄｃａｎｄｉｄａｔｅｆｏｒＵＷＢ５．ＢａｓｅｄｒａｎｇｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｌｅｎｇｔｈｏｆＡＰＡｒａｎｇｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｓｈｏｕｌｄｂｅｓｅｌｅｃｔｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｏｎｔｈｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ｔｈｅＵＷＢｒａｎｇｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｐｌａｎｅｖｅｈｉｃｌｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｔｒａｎｓｐｏｒｔｓｙｓｔｅｍｗｈｉｃｈｏｎｌｙｎｅｅｄｓｔｗｏｒｅｆｅｒｅｎｃｅｎｏｄｅｓｉｎａｎｉｄｅａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ａｎｄｆｏｒａｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｎｏｎ—ｉｄｅａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ａｎｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｂａｓｅｄｏｎｓｏｌｕｔｉｏｎ—ａｖｅｒａｇｉｎｇ，ｄｉｓｔａｎｃｅ－ａｖｅｒａｇｉｎｇｒａｎｇｉｎｇｐｌａｎｅａｍｅｎｄｉｎｇａｒｅａｎｄａｎｇｌｅｏｆａｒｒｉｖａｌ（ＡＯＡ）ｃａｎａｌｓｏｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｐｅｒｆｏｒｍｖｅｈｉｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔａｓｋａｎｄｇｅｔａｓｓｉｓｔｅｄｂｙｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄａｈｉｇｈｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．ｂａｎｄ（ｕｗａ），ｍｕｌｔｉ—ｐｕｌｓｅｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎＫＥＹＷＯＲＤＳ：ｕｌｔｒａ—ｗｉｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＭＰＰＭ），ａｍｂｉｐｏｌａｒｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＡＭＰＰＭ），ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ（ＥＭＣ），ｒａｎｇｉｎｇ，ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ．Ｖ．北京邮ｌ乜大学博Ｉ：学位论文独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京邮电大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：堇旦ｉ坠１３期：圣！！．曼：墨！关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京邮电大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京邮电大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后遵守此规定）保密论文注释：本学位论文属于保密在一年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。本人签名：导师签名：北京邮也人学博Ｌ学位论文第一章绪论１．１研究背景随着现代社会信息化的发展，人们对通信的要求日益提高，希望实现在“任意时间”“任意地点”与“任意人（设备）”之间的“任意信息”的交换。基于这一目标，下一代通信要求在全球范围内实现无缝覆盖，同时可以进行包括语音、文本、图像、视频等在内的高速多媒体通信。而目前没有任何一种单一技术或方式可以完美的完成这一任务，因此下一代通信网络应该是一个包含多种通信技术、通信系统的综合网络，其主干部分由基于全光交换的高速、廉价光纤网络构成，连接、覆盖全球主要地区；采用各种先进无线传输技术的无线传输网络则在中、小范围内提供高速率、高质量的无线、移动通信服务，并通过接入光纤网，相互联通、实现漫游：而极地、山地等不易铺设光纤的地区，则由卫星网络或微波通信进行覆盖ＩＭ…。在网络中的有线通信部分，具有清洁、安全、大带宽、大传输距离等优点的光纤通信得到了广泛的认可，且随着光纤网的发展，光终端逐步逼近用户端，实现ＦＴＩ＇Ｃ，ＦＩＴＢ，Ｆ１］ｍ，甚至兀Ｔｒ。但越接近用户端，光纤通信的有线本质所体现出来的劣势就越趋于明显，即无法满足用户的便利性、移动性要求。因此，人们发展了多种新技术，例如ＷＬＡＮ（无线局域网）Ｔｔ０ＷＰＡＮ（无线个域网），以期满足用户对便利性，移动性的要求。但人们对无线网络的要求具有高容量及移动性的双重目标，由于无线通信工作在有限的频谱资源条件下，要达到这一双重目标，就必须缩小无线信号的传输半径、极大限度地复用频谱资源，以期提高单位空间的信道容量。在这样的背景下，超宽带（ｕｗａ）作为短距离、高容量的无线技术就应运而生，成为目前无线通信领域的研究热点之＿１２０－２４１。１．１．１超宽带历史超宽带并不是一项崭新的技术，源于二十世纪六七十年代对时域电磁学的研究瞄－２６１，最初主要应用于雷达及遥感定位等军用设备Ｉ刎，并被称为冲激无线电，其工作是信号通过传输很窄的脉冲来实现的，而不是传输连续的波形，因此也无需用到射频调制。而更早的应用脉冲信号进行类ＵＷＢ通信的历史可以追溯到更远，１８９４—１８９６年，马可尼就利用火花隙发射机向２英里外传输莫尔斯电码了，在１９００年，Ｆｅｓｓｅｎｄｅｎ就利用了火花隙发射机将声音传到了１英里以外。后来，由于数字信号处理技术上的和可靠性问题，冲激无线电通信技术受到了商界的压北京邮Ｉ乜人学博士学位论文力，通信系统的研究和开发才转向连续波调制传输，直到最近的几年前，脉冲无线电都只是局限于雷达领域１２ｓ－３０ｌ。直到１９８９年，美国国防部才正式确定“ＵＷＢ”一词ｌ捌，将ＵＷＢ用于军方秘密通信，而真正导致ＵＷＢ得到全球学术界，产业界的关注并开始大规模商用的里程碑事件则发生在２００２年４月，美国Ｆｃｃｆ联邦通信委员会１通过了超宽带技术在功率辐射条件下的商用许可【３”，拉开了ＵＷＢ数据通信的序幕。更详细的ＵＷＢ发展史可参看图１．１所示的路线副２１，２２，３２－４０Ｉ。与常规无线电相比，超宽带具有频带宽、平均功率低、抗截获性能好、穿透能力强、成本低及优良的抗多径效应能力等突出优点，被认为是无线通信领域具有性的进展１４ｌｌ，列为２１世纪最有发展前景的十大通信技术之一。图１－１ＩＪＷＢ发展简史１．１．２超宽带技术特征１．１．２．１超宽带定义ＵＷＢ的定义涉及能量带宽与相对带宽的概念。如图１．２所示，能量带宽表示信号绝大部分能量所存在的频率范围。设亿，Ｈ分别是能量谱密度（ＥＳＤ）的下限频率和上限频率，则中心频率为ｆｆＬ＋ｆＨ）／２，能量带宽为（，Ｈ－，Ｌ）。而相对带宽则定义为能量带宽与中心频率的比值：相对带宽。魄－，Ｌ）／ｆ鱼粤１（１－１）基于上述参数，ＦＣＣ把ｕｗＢ定义为：相对带宽大于Ｏ．２的信号或带宽（ｆＨ．，Ｌ）大北京邮Ｉ乜人学博上学位论文于５００ＭＨｚ的信号。按照此定义，ＵＷＢ信号的判定过程可以由图１．３所示的流程完成。在判定过程中，丘，Ｈ的定义并不是严格的，可以根据对带宽的不同要求确定相应的不同的上下限频率，如美方在１９９０年提出的标准中将上下限频率亿角定义在功率谱密度衰减为．２０ｄＢ的辐射点上，而在ＦＣＣ２００２年的ＵＷＢ能量辐射标准中，考虑到ＵＷＢ信号被允许的发射功率极低，．２０ｄＢ辐射点难以检测，因此取．１０ｄＢ衰减的辐射点作为带宽计算截止点００－３“。图１４给出了一种典型ＵＷＢ信号在时域和频域的波形，其满足．１０ｄＢ带宽大于５００ＭＨｚ的ＵＷＢ信号判定条件。图１－２能量带宽虽然ＵＷＢ是在脉冲无线电的基础上发展起来的，但是根据ＦＣＣ的定义，现代ＵＷＢ概念并没局限于脉冲传输方式，而是可以扩展为连续波形的传输技术，只要满足两个ＵＷＢ信号的判定条件之一即可。事实上，这种技术发展路线上的分歧最终也导致了ｕｗＢ标准化过程中两大阵营的对立，本文后面ＵＷＢ标准化一节将论及这点。ｌ孚蓄＜咂＠囤图１－３畲菩翌Ｕ聃信号判定流程北京邮Ｉｂ人学搏Ｉｊ学位论文图１－４典型的ＵＷＢ信号（ａ）时域波形（ｂ）额域波形１．１．２．２超宽带的优势１２７．４２－’ｏ｜考察一个技术的优势应该从它的最大特点入手，而超宽带最本质性的特点就是超大的带宽与极低的功率。极大的带宽及极低的功率即意味着下列优势：（１）高传输速率考察经典香农容量公式：ｑＣ—Ｂｌ０９２（１＋ｊ１１（１－２）式中ｃ为信道容量，表示信道的最大信息传输量，Ｂ为信号带宽，Ｓ为信号功率，Ｎ为噪声功率。由式（１．２）可知，增加信号带宽就可以提高信道容量，当然由于噪声功率也随带宽的增加而增加，增加带宽可以一定程度上提高容量但不能无的提高。因此，超宽带无线通信系统由于比其他系统具有更大的带宽而在一定程度上可提供更高的容量，非常适合于高速无线通信应用，其传输速率范围可达十几Ｍｂｐｓ至１］几百Ｍｂｐｓ，甚至达Ｇｂｐｓ量级。（２）高可靠传输超宽带通信具有极宽的带宽，就使得系统的抗窄带干扰能力很强并且具有很大的增益。如果进一步采用跳时或扩频技术，可以具有比ＩＥＥＥＳ０２．１１系列ＷＬＡＮ技术及ＩＥＥＥ８０２．１５（蓝牙）等技术更强的抗干扰能力，即相对其他技术可以提供更高的通信可靠性保证。（３）高时间、空间分辨率ＵＷＢ极宽的带宽导致极短的信号时间及波长，提高了时间、空间分辨率，具有很强的抗多径衰减能力，有利于密集多径环境（如室内）下的通信及精确定位，探测等应用。（４）极低的功率从式（１．２）可以看出，给定的信道容量下，带宽与功率具有互换性，因此ＵＷＢ北京邮电人学博ｌ：学位论文的带宽可以保证在极低的信号功率下实现与窄带相同的通信容量或者说可以保持数据率不变。按照ＦＣＣ等组织的发射功率，ＵＷＢ的发射功率非常低，与白噪声相似，对其他窄带系统的干扰小，可以和现存的窄带通信系统同时工作，即实现了——日益宝贵的资源——频谱的共享，提高了频谱利用率。极低的功率还将导致超宽带信号不宜被截获或监听，提高了无线通信的安全性。低发射功率还可以增加移动设备的电源使用时间，提高通信系统的生存能力，同时也减少了对生物体的电磁辐射影响。（５）低成本，小型化脉冲方式的ＵＷＢ系统，由于不需要射频载波电路，可以在具有小尺寸、低成本和低功耗等特点的单片机体系结构上实现，如ＣＭＯＳ电路等，这种实现方式对于手持设备的小型化、低成本化以及移动性的实现具有重要意义。１．１．３超宽带应用领域上节中列出的ＵＷＢ技术优势决定了ｕＷＢ可以在以下几个方面得到广泛的应用：（１）短距离高速无线通信【７１－７５１２００２年２月，美国联邦通讯委员会批准了超宽带技术的商业使用之后，影响最大的ＵＷＢ应用就是在短距离高速无线通信领域，这也是ＵＷＢ最具有潜力的应用环境。因为ＵＷＢ欲实现短距离高速无线应用需要占用极宽的未授权频带并且将与多种现有无线通信系统共享频谱资源，频谱规划组织（如ＦＣｃ）给予ＵＷＢ在限定功率下的应用许可扫清了ＵＷＢ高速应用的障碍。与其他商用无线电方式相比，ＵＷＢ能在更短的距离内以更低的功率更廉价的无线电通信装备提供更多的带宽，其结果是以低成本达到较高的数据传输速度，例如达到５００Ｍｂｐｓ甚至以上的速率。而同类的窄带技术提供的数据传输速度大约仅为ＵＷＢ速度的四分之一，并且还需要更大的功率和更昂贵的无线电通讯装置。有了ＵＷＢ，设备就能够在任何地方以几分钟的运行时间，快速传输较大的数据文件，如流媒体文件等。另一方面，由于ＵＷＢ具有很大的带宽，当容量相同时，也就意味着更低的发射功率，也就是可以保证不对其他现有的无线通信技术产生干扰，就可以实现频谱共享。当然，极低的发射功率也就意味着较短的通信距离，因此，ＵＷＢ在实现高速无线通信时，亦强调短距离性。这里高速，短距离并没有明确的，可根据实际应用需求进行折衷，速率要求高一些，距离就要短一些，反之亦然。根据这一特点，ＵＷＢ在通信系统中的定位可如图１．５所示，即ＵＷＢ定位为无线个域网（ＷＰＡＮ）技术，与ＷＬＡＮ，蓝牙，３Ｇ等技术并不冲突，而是实现无缝连接，有限重叠，互为补充。图１．６展示ＴＵＷＢ三种典型的无线通信应用场景，即（ａ）利用北京邮电人学博｛：学位论文ＵＷＢ组成智能家庭无线多媒体网络；（ｂ）作为一种无线接入手段，配合光纤接入网（ＥＰＯＮ，ＢＰＯＮ，ＧＰＯＮ）以实现高速连接Ｉｎｔｅｍｅｔ：（ｃ）在装备了ｕｗＢ设备的移动终端（如手机）间以ａｄ—ｈｏｅ方式自组网，实现不需要通过基站的手机间高速资源共享。１０００星ｌｏｏ．ｊ簪强巍１０覆盖范围，ｍ图１－５ｍ在无线网络覆盖中的应用定位图１－６三种Ｕ耶典型无线通信应用场景（２）高精度测距定位１７０’７６蚓随着现代生产生活的发展，测距定位需求越来越受到人们的重视，目前应用较多的ＧＰＳ定位技术已经广为人们所熟知，当测距路径为空间ＬＯＳ（视距）时，ＧＰＳ可以提供很好的距离位置估计，但在室内或市区等复杂多径环境内，ＧＰＳ的北京邮电人学博士学位论文精度将严重下降，达不到实际应用的要求，且ＧＰＳ的应用也受到军方的。而ＵＷＢ由于具有良好的时间、空间分辨能力，抗多径衰减能力及穿透能力，非常适合在这种恶劣环境中应用，理论上可提供毫米级甚至更低的测距与定位服务。由ＵＷＢ技术实现的测距定位系统可以应用于车辆定位（智能交通系统），人员定位（救灾现场，监狱），智能家庭、办公室（设备间组网），Ａｄ．ｈｏｅ网络，智能公路（无人驾驶，导航）等方面。（３）１程探测１８３－８６１脉冲方式超宽带技术由于使用纳秒级脉冲信号，其空间分辨率极高，通常远小于目标尺寸。高的空间分辨率和宽频谱的结合使得超宽带具有精确的目标识别能力，能够获得复杂目标的细微特征，利用超宽带技术可以构成穿墙和探地成像系统和动态感应雷达。事实上，超宽带在雷达上的应用也是其最早期的应用方向，有着丰厚的研究成果。近期的研究方向（国家自然基金６０６７１０５５，吕英华）试图将ＵＷＢ从传统的雷达方式向电磁信息泄露截获载体的方式发展，利用ＵＷＢ的低功？率，宽频带及高分辨率等特点将远距离电子设备（如显示器屏幕）的辐射信息载到ＵＷＢ信号上，而后回收发射信号提取有用信息，达到主动电磁信息获取的目的。１．１．４超宽带关键技术及研究内容（１）信号波形及其频谱控制方法【８７。帅ＪＵＷＢ通信系统的两大本质特点，即宽频带及低功率谱密度，均与ＵＷＢ波形特性直接相关。通过对信道建模，研究信道的特性，需要设计出满足频谱规划组织（如ＦＣＣ）规定的频谱特性或抑制窄带干扰的特殊波形，使发送信号适合高速无线信道传播，尽量抑制带外辐射，减小符号问干扰，同时提高频谱利用率。随着各国（地区）对ＵＷＢ辐射掩蔽模板的研究深入，ＵＷＢ功率谱也在根据新情况新研究成果不断修改，而ＵＷＢ信号波形设计也要随之调整，以规避某些敏感频点。（２）超宽带天线设计【９１－－９２１ＵＷＢ天线设计需要考虑两点。一是ＵＷＢ终端的小型化移动性要求，ＵＷＢ天线要求尺寸小，便于封装。另一个ＵＷＢ天线与窄带天线不同点是ＵＷＢ天线要求更大的信号带宽及更严格的线性要求。这是因为占有极大带宽的ＵＷＢ信号在频域上的失真同样会导致时域波形的失真，而这将影响信号的接收，或增加误码率，或增加接收机复杂度。在ＵＷＢ无线链路的不同位置观察，ＵＷＢ脉冲波形有不同的形状，而不像窄带信号那样始终是正弦的，因此设计ＵＷＢ天线需要理解天线的时域特性，而以往基于正弦电磁波，正弦信号谐振以及傅氏变换的频域分析等天线设计理论已经不能满足超宽带无线系统的需求，需要使用时域电磁学的北京邮ｌ乜人学博＿｝Ｉ学位论文方法研究窄脉冲辐射。（３）超宽带传输信道模型【９３“】超宽带信道传输机理目前还远未研究清楚，也是研究的热点与难点之一。ＵＷＢ极宽的频带将引入多径和群时延问题，不同频率范围内的信号衰减差别也很大。因此，在路径损耗方面要考虑环境、信号类型、所占频带等因素，在多径特性方面要考虑多径分量的数量、多径幅度分布、多径延迟分布、空间变化等，在频谱特性上要考虑调制、中心频率、通信距离等影响，同时还要研究ＵＷＢ信号对不同材料的穿透能力、衰减情况等。此外，如果信号脉冲间的间隔不足够大，多径散射也将导致符号间干扰，因此需要研究ＵＷＢ信道多径散射特性以确定脉冲问最小距离，降低符号间干扰。（４）低成本低功耗超宽带集成电路（ＩＣ）实现【酣触７０，９７】由于ＵＷＢ系统具有极大的带宽。为了满足抽样定理，需要非常高速的ＡＤＣ（模数转换）及ＤＳＰ（数字信号处理）芯片，而目．前使用比较广泛的低成本ＡＤＣ－－－般带宽都相对较小（小于ＩＧＨｚ），无法满足ＵＷＢ的要求。而使用高性能的ＡＤＣ和ＤＳＰ芯片可以实现系统功能，但也同时提高了系统复杂度及成本，不利于ＵＷＢ的大面积推广。因此设计实现小尺寸，低成本，低复杂度的超宽带ＩＣ芯片是ＵＷＢ大规模商用推广亟待解决的问题。巧１组网技术【啦！０３１超宽带网络因其物理层特性而与其他网络不同，需要对传输层以下各层进行充分研究，特别是媒体接入控制子层（ＭＡＣ）和网络层中的动态路由算法。超宽带网络的ＭＡＣ协议，必须适应超宽带系统的技术特点和应用环境，兼顾能耗、安全性、兼容性等因素，可以充分利用超宽带的精确定位信息对整个网络进行规划，以提高系统吞吐量。目前针对ＵＷＢ网络的ＭＡＣ协议，有三种方案：一是直接利用已有的ＩＥＥＥ８０２．１５．３的媒体接入控制协议，二是在现有协议基础上依据超宽带系统的特点进行补充改进，三是开发全新的无线媒体接入控制协议。（６）适合ＵＷＢ的高效调制技术研究ＵＷＢ信号的频谱宽且功率受限，接收端信噪比很低，因此高效率的编码和调制方式一直是研究的热点，不同的调制方式导致不同的系统通信性能。目前可应用于ＵＷＢ系统中的基本调制方式有脉冲位置调制（ＰＰＭ）、相位调制（ＢＰＳＫ）、脉冲幅度调制（ＰＡＭ）、开关键控调制（ＯＯＫ），多电平双正交键控（ＭＢＯＫ）、差分调制（ＤＭ）等。ＵＷＢ调制方案需要根据ＵＷＢ技术和应用上的特点，在系统复杂度及通信性能两方面达到符合实际应用要求的折衷。很多研究者提出了新颖的ＵＷＢ调制方梨１帷１０８］，而为了实现稳定的可靠的更高速的ＵＷＢ通信系统，需要在调制方案上进一步突破。北京邮电人学博Ｉ：学位论文（７）电磁干扰研究Ｉｌ∞以１＇１如图１．７所示，ＵＷＢ的频谱非常宽，与许多现有相对窄带通信系统的频谱相重叠，因此电磁干扰问题严重，如果解决不好将导致现存系统无法工作或ＵＷＢ自身无法工作。一方面，ＵＷＢ对其他相对窄带的系统来讲是一种宽带干扰，相当于提高了窄带系统的背景噪声。对这个问题的研究又分为两个方面（ａ）研究ＵＷＢ发射功率掩蔽模板，发射脉冲，规避敏感频段，而后利用波形设计，天线设计等手段保证ｕｗＢ信号满足这一模板。（ｂ）在给定ＵＷＢ功率掩蔽模板下，研究ＵＷＢ设备的空间分布密度，研究设备间最小距离与受干扰窄带系统性能衰减之间的关系，用于指导辐射掩蔽模板的修改及ＵＷＢ空间布局研究。另一方面ＵＷＢ系统也可能受到来自其他系统的强窄带干扰。为了有效地抑制这些窄带干扰，可以采用自适应的干扰抑制方案，这也是目前有待解决的问题。图１—７ｕ船电磁环境频谱分布（８）快速同步技术１１１５’１２０１由于ＵＷＢ使用极短脉冲及非常低的功率，时间捕获与同步一直以来都是一个难点，而ＵＷＢ发射接收机都对同步的要求很高，为了达到准确同步，一般要花费很长的捕获时间，不能满足实时性要求。研究人员努力寻找更有效的捕获算法以减小同步时间，其中的一个方案是采用多个相关器构成相关器组，将搜索区间分割为若干区域分别分配相关器进行并行搜索，可以使总搜索时间降低到５—１０ｔｔｓｌＢ范围内，优于非线性搜索。进一部降低搜索时间需要更有效的同步方案。１．１．５超宽带规范及标准化发展现状１．１．５．１超宽带规范ｐ１，弧“’１２７１ＵＷＢ规范可以分为国际性，地区（国家）性两个层面。在国际层面，ⅡＵ．Ｒ起主要作用，其在２００２年６月，成立ｌ／８任务组（１’Ｇ１／８），研究ＵＷＢ与其它无线通信系统的兼容性，其中包括四个工作组（ｗＧ），ＷＧ－１研究ＵＷＢ特性，ＷＧ．２北京邮电大学博｝：学位论文研究ＵＷＢ与其它系统兼容性，ＷＧ．３研究ＵＷＢ频谱管理框架，ＷＧ．４研究ＵＷＢ测量技术。在美国，２００２年２月，联邦通信委员会（ＦＣＣ）批准了ｕｗＢ在未授权频带内的商业应用，允许ＵＷＢ在３．１．１０．６ＧＨｚ的频带范围内实现成像系统，车载雷达系统及通信系统三个方面的应用，并对ＵＷＢ的发射功率提出了严格的（参看图ｌ一８），以防止ＵＷＢ对现有其它系统造成干扰。在欧洲，ＵＷＢ规划由欧洲电信标准化所（ＥＴＳＩ）及欧洲邮政电信管理机构（ＣＥＰＴ）协作制定。其中ＥＴＳＩ成立了两个任务组：ＴＧ３１Ａ，负责短距离ＵＷＢ技术的频谱分配；ＴＧ３１Ｂ，负责ＵＷＢ车载雷达系统相应标准与指南的制定。而ＣＥＰＴ成立了ＳＥ２４组，负责小于６ＧＨｚ的频带频谱共享管理。ＥＴＳＩ也发布了ｕｗＢ发射功率参考模板，如图１．８所示，其在带外功率的要严格于ＦＣＣ标准。在亚太地区，ＵＷＢ的法规制定工作刚刚起步。２００６年３月，日本的国内事务与通信部（ＭＩＣ）发布了日本ＵＷＢ发射草案，将３．禾４．８ＧＨｚ及７．２５．１０．２５ＧＨｚ两个频段分配给ＵＷＢ设备室内应用，并也制定了与ＦＣＣ相似的ＵＷＢ功率发射模板（见图１．８）。韩国也拟定在３．１．４．８ＧＨｚ及７．２－１０．２ＧＨｚ两个频段允许ＵＷＢ室内室外应用，且在该频段内的功率与Ｆｃｃ一样，同为．４１．３ｄＢｍ／ＭＨｚ．我国的关于ＵＷＢ的频谱规划与电磁兼容研究正在进行中，拟制定的ＵＷＢ发射功率模板首先要保证ＵＷＢ能与我国现存无线电系统（业务）之间实现电磁兼容，不会产生干扰，此外还要尽量与世界各国的标准相一致。图卜８几个国家（地区）对超宽带发射功率的模板“”（ａ）室内发射功率要求（ｂ）室外发射功率要求１．１．５．２超宽带标准化［７“７ｓ·１她１捌ＵＷＢ的标准化过程主要在国际标准化组织ＩＥＥＥ８０２．１５Ｔ作组内完成，具体北京邮电人学博ｌｊ学位论文的又分为ＴＧ３ａ与ＴＧ４ａ两个任务组，分别发展ＵＣ／Ｂ高速与低速标准。其中ＴＧ３ａ成立于２００１年，目的是研究高速率、低成本、低功耗的ＷＰＡＮ物理层技术。ＴＧ３ａ共收到２３个提案，并在２００３年将这些提案融合成了两大方案，即基于传统脉冲无线电方式的ＤＳ．ＣＤＭＡ方案及基于频带分割的多频带ＯＦＤＭ（ＭＢ－ＯＦＤＭ）方案。其中ＭＢ－ＯＦＤＭ方案建立了多带ＯＦＤＭ联盟（ＭＢＯＡ），以ｉｎｔｅｌ，ＴＩ等公司为首，拥有较多的支持者，而以Ｍｏｔｏｒｏｌａ为首的一些公司所支持的ＤＳ．ＣＤＭＡ方案则在技术上更先进更成熟。两大阵营针锋相对。互不相让，经过三年的僵持，ＴＧ３ａ任务组在２００６年１月宣布解散，宣告ＵＷＢ高速应用国际标准化过程暂告一段落，等待后续技术突破或市场发展推动。但研究ＵＷＢ低速应用的１’Ｇ４ａ工作组进展很顺利，ｕｗＢ低速通信与高精度测量应用标准草案已通过了投票。我国目前的ＵＷＢ标准化工作尚未有定论，可根据自身的特点，积极参与ＵＷＢ标准的研究与制定。目前ＵＷＢ国际标准悬而未决的现状也为技术创新与新标准的提出提供了空间和时阃。１．２论文的主要工作与安排１．２．１研究内容与意义本论文以ＵＷＢ的两大本质特征——大带宽，低功率为主线，努力挖掘ＵＷＢ在可靠通信容量及精确测距定位上的潜力，并同时研究与其他无线通信系统的共存性问题。调制编码技术是通信系统中的重要组成部分，对通信性能的实现起重要作用。高效的编码调制技术需要充分利用相应技术的本质特点，希望得到更低的误码率，更高的容量，更长的通信距离及更简单的系统结构等。当然，通信性能参数间的内在互换性，矛盾性决定了不可能同时达到所有目标，但要求可以根据实际应用需求进行灵活折衷，达到综合性能最优化。根据ＵＷＢ的特点，在众多适合ＵＷＢ的调制技术中，脉冲位置调制（ＰＰＭ）被认为是最有效的调制方式之一１３０］，针对ＵＷＢ中的ＰＰＭ研究成果也不断出现。文献［１３１１中提出了ｕｗＢ中的ＰＰＭ调制，但只局限于二进制单脉冲调制，文献［３０ｌｑａ介绍了ＵＷＢ中的多进制ＰＰＭ调制，但也只局限于单脉冲，文献１１３２］ｑａ提出了使用多个脉冲提高ＰＰＭ调制效率的思想与基本方法，但没有给出具体的系统构建及性能分析比较，文献１１０８］提出了双正交脉冲位置调制，利用了脉冲的极性，但亦限于单个脉冲。本课题的一部分研究工作是在前面研究成果的基础上分别将单脉冲位置调制及双正交脉冲位置调制拓展成多脉冲调制方式，利用等重码（ｃｗｃ）及扩展等重码（ＥＣＷＣ）构建了多脉冲位置调制（ＭＰＰＭ）及双极性多脉冲位置调制（ＡＭＰＰＭ）两种ＵＷＢ通信系统，北京邮ＩＵ人学博Ｉ：学位论文通过理论分析与仿真结果证明新提出的两种调制方式在满足一定调制参数设定下，可以提供更好的ＵＷＢ通信性能。课题的另外一部分工作是研究ＵＷＢ与其它相对窄带无线通信系统的共存性问题。一些ＵＷＢ规范制定组织（如美国的ＦＥＥ，欧洲的ＥＴＳＩ等）发布了ＵＷＢ的辐射功率模板，以保证ＵＷＢ对现有通信系统不造成实质性干扰，但模板只是针对单个ＵＷＢ发射功率，而高密度的多ＵＷＢ设备有可能对其它无线设备产生合成干扰。因此，在给定发射功率模板下研究多ＵＷＢ设备对其它无线系统的合成干扰效果具有现实意义，一是可以直接指导实际ＵＷＢ设备布置，二是可以反过来指导ＵＷＢ功率模板的修改。课题的最后一部分是发掘ＵＷＢ在高精度测距定位方面的应用，利用几乎完美自相关序列（ＡＰＡ）对传统测距算法进行了改进，理论分析与仿真结果证明提出的新测距算法可以有效提高测距精度。在此基础上，设计了平面车载ＵＷＢ定位系统，利用统计平均算法进一步降低了定位误差，提出的定位改进算法可以作为实际车载定位系统设计的参考。１．２．２论文组织安排第一章为全文绪论，给出了研究背景，对ＵＷＢ的发展历史，信号定义，系统特征，应用定位，规范及标准制定等方面进行了综述。第二章第三章主要分别介绍提出的两种新的高效ＵＷＢ调制方式——ＭＰＰＭ与ＡＭＰＰＭ，从理论上推导了相关通信性能指标，并通过仿真结果与现有调制方式作以比较。第四章介绍所提出的ｕｗＢ三维积分干扰模型，并应用该模型探讨ＵＷＢ对其它相对窄带系统，如ＧＳＭ，ＴＤ．ＳＣＤＭＡ，，＇］ｘ灵通等移动终端的合成干扰效果，研究结果可用于指导ＵＷＢ规范制定及ＵＷＢ空间布置。第五章介绍了基于几乎完美自相关序列的ＵＷＢ测距改进算法及基于统计平均的车载定位改进算法，通过理论分析与明了提出的改进测距算法及定位算法可以有效提高测距定位精度，可作为车载定位系统设计参考。最后，第六章对全文进行了总结，归纳出主要创新点，总结了论文的不足之处及后续工作的研究方向。参考文献【１】张在琛，毕光国。超宽带关键技术分析及发展策略的思考。电气电子教学学报，２６（３），２００４年６月：６－１０。【２】“下一代通信技术和计算机技术对广播电视发展的影响”项目组。下一代通信技术对广播电视业务发展的影响（上）。广播与电视技术，２００７年第３期，北京邮电人学博ｌ‘学位论文２００７：３０－３３０【３】心玺，李纪。下一代移动通信无线接入网目标系统及演迸路线探讨。电信科学，２００７年第１期，２００７：１－６。【４】赵慧玲，徐向辉，黄寒凌。ＦＭＣ的需求和框架．从ＮＧＮ的角度看ＦＭＣ。电信科学，２００６年第８期，２００６：５．１０。【５】万屹，李扬。Ｂ３Ｇ全球研究进展。电信科学，２００６年第６期，２００６：２１．２３。【６】宋俊德。２００５年无线移动互联网领域的几个热点问题。北京邮电大学学报，２８（２），２００５年４月：１．３。１７】刘韵洁。下一代网络的发展趋势一融合与发展。电信科学，２００５年第２期，２００５：１－６。【８】韩旭东，张春业，曹建海。下一代移动通信关键技术在高速无线局域网中的应用。电子技术应用，２００４年第３期，２００４：４９．５１。【９】技术预测与国家关键技术选择研究组，程家瑜，王革，等。未来１０年我国可能实现产业跨越式发展的重大核心技术。中国科技论坛，２００４年第２期，２００４年３月：９．１２．【ｌＯｌＳｅｕｎｇｗａｎＲｙｕ，ＳｅｉＫｗｏｎＰａｒｋ，ＤｏｎｓｕｎｇＯｈ，ｃｔａ１．Ｒｅｓｅａｒｃｈａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｎｅｘｔ·ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｍｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｓｉｎｏｎＫｏｒｅａ．ＩＥＥＥＭａｇａｚｉｎｅ，４３（９），２００５：１２２—１３１．【１１】ＳｅｕｎｇｗａｎＲｙｕ，ＤｏｎｓｕｎｇＯｈ，ＧｙｕｎｇｃｈｕｌＳｉｈｎ，ｅｔａ１．ＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｂｉｌｅＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｍｐｏｓｉｕｍａｎｄｓｅｒｖｉｃｅｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ１５ｔｈＰｅｒｓｏｎａｌ，ＩｎｄｏｏｒａｎｄｏｎＭｏｂｉｌｅＲａｄｉｏＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２００４：６４３·６４７．【１２】ＳｅｕｎｇｗａｎＲｙｕ，Ｄｏｎｓｕｎｇａｏｈ，ＧｙｕｎｇｃｈｕｌＳｉｈｎ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｎｅｘｔｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｂｉｌｅｓｅｒｖｉｃｅｓａｎｄｐｒｏｐｏｓｅｄｎｅｔｗｏｒｋａｒｄｘｉｔｅｃｔｕｒｅ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥ６０ｔｈＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００４：３３０６－３３０９．Ｍｏｂｉｌｅｏｎ【１３】ＰｉｎｇｚｈｉＩＴＳＦａｎ．ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉ鼯ｆｏｒＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎ【１４］ＪｏｏＳｃｏｎｇｔｈｅｏｆ２００６６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＣｈｅｎｇＤｕ，２００６：１０－１１．Ｐａｒｋ，ＨｙｏＪｕｎＬｅｅ，ＭｉｎｔａｉｇＫｉｍ．ＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＳｔａｔｕｓａｎｄｔｈｅＡｄｖａｎｃｅｄｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＳｔｒａｔｅｇｉｅｓｏｆｔｈｅＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｏｎｏｆｔｈｅ８ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＡｄｖａｎｃｅｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６：８８４－８８７．【１５】ＢｅｒｅｚｄｉｖｉｎＲｃｏｎｃｅｐｔｓａｎｄＢｒｅｉｎｉｇＲ，ＴｏｐｐＲ．Ｎｅｘｔ－ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭａｇａｚｉｎｅ，４０（２），Ｍａｒｃｈｊ！墨些！坚盔兰壁主兰竺丝兰２００２：１０８—１１６．【１６】ｖａｎＺｅｌｓｔＡ，ＳｃｈｅｎｋＴＣｗ．ＩｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆａＭＩＭＯＯＦＤＭ．ｂａｓｅｄｗｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮｓｙｓｔｅｍ．１ＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，５２（２），Ｆｅｂ２００４：４８３．４９４．１１７１ＤｅｔｔｉＡ＇ＥｒａｍｏＶＬｉｓｔａｎｔｉＭ．ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａｌｌｅｗｔｅｃｈｎｉｑｕｅｆｏｒＩＰｓｕｐｐｏｒｔｉｎａＷＤＭｏｐｔｉｃａｌｎｅｔｗｏｒｋ：ｏｐｔｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｅｂｕｎｔｓｗｉｔｃｈｉｎｇ（ｏｃＢｓ）．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ“ｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０（２），Ｆｅｂ２００２：１５４－１６５．【１８１ＫａｍｉｙａｍａＮ．Ｃｏｓｔｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆａｌｌ－ｏｐｔｉｃａｌａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓｆｏｒｂａｃｋｂｏｎｅｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅｌｌｔｈｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＮｅｔｗｏｒｋＳｔｒａｔｅｇｙａｎｄＰｌａｎｎｉｎｇＳｙｍｐｏｓｉｕｍ，２００４：５７—６２．【１９】ＹｅｎＬＳａｔｅｌｌｉｔｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＡｎｔｅｎｎａｓａｎｄＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＳｏｃｉｅｔｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍ，２０００：５３０．５３３．【２０】ＳｃｈｏｌｔｚＲＡＵｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄｐｒｏｍｉｓｅｓａｎｄｐｒｏｂｌｅｍｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＴｏｐｉｃａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃ／ｍｏｌｏｇｙ，２００３：１８５．ｆ２１】ｗｉｎＭｚ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡ．Ｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈｔｉｍｅ－ｈｏｐｐｉｎｇｓｐｒｅａｄ－ｓｐｅｃｔｒｕｍＩｍｐｕｌｓｅｒａｄｉｏｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｍｕｌｔｉｐｌｅ—ａｃｃｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，４８（４），Ａｐｒｉｌ２０００：６７９—６８９．【２２】ＷｉｎＭｚ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡＩｍｐｕｌｓｅｒａｄｉｏ：ｈｏｗｉｔｗｏｒｋｓ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＬｅｔｔｅｒｓ，２（２），Ｆｃｂ１９９８：３６·３８．【２３】Ｍａｒｉａ－ＧａｂｒｉｅｌｌａＤｉＢｅｎｅｄｅｔｔｏ，ＢｒａｎｉｍｉｒＲＶｏｊｃｉｃ．ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：ＡＴｕｔｏｒｉａｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＮｅｔｗｏｒｋｓ，５（４），Ｄｅｅ２００３：２９０．３０２．【２４１ＡｉｅｌｌｏＧＲ，ＲｏｇｅｒｓｏｎＧＤ．Ｕｌｔｒａ－ＷｉｄｅｂａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＳｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥｍｉｃｒｏｗａｖｅｍａｇａｚｉｎｅ，４（２），Ｊｕｎｅ２００３：３６－４７【２５ｌＢｅｎｎｅｔｔＣＬＲｏｓｓＧＥＴｉｍｅ－ｄｏｍａｉｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓａｎｄｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＩＥＥＥ，１９７８：２９９—３１８．【２６】ＲｏｓｓＧＥＴｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎｏｆＵＷＢｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００３ＲａｄｉｏａｎｄｗｉｔｌｅｓｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．２００３：ｌ一４．【２７】ＴａｙｌｏｒＴＤ．ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＩｏＵｌｔｒａ－ＷｉｄｅｂａｎｄＲａｄａｒＳｙｓｔｅｍｓ．ＵＳＡ：ＣＲＣＰｒｅｓｓ．１９９５．【２８】ＢａｒｒｅｔｔＴｗ．ＨｉｓｔｏｒｙｏｆＵｌｔｍＷｉｄｅｂａｎｄ（ＵＷＢ）Ｒａｄａｒ＆Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ：ＰｉｏｎｅｅｒｓａｎｄＩｎｎｏｖａｔｏｒｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓＳｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，２０００．【２９】ＳｏｂｏｌＨ．ＭｉｃｒｏｗａｖｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＡｎＨｉｓｔｏｒｉｃａｌＰｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＭｉｃｒｏｗａｖｅＴｈｅｏｒｙａｎｄＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，ＭＩＴ－３２（９），Ｓｅｐ．１４．北京邮电大学博Ｉ：学位论文１９８４：１１７０－１１８１．【３０】ＭａｒｉａｏＧａｂｆｉｅｌｌａＢａｎｄＲａｄｉｏ２００４．ＤｉＢｅｎｅｄｅｔｔｏ，ＧｕｅｆｉｎｏＧｉａｎｃｏｌａ．ＵｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＵｌｔｒａＷｉｄｅＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ【Ｍ】．ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ：ＰｅａｒｓｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎ。［３１ｌＦＣＣ．Ｅｌ＂Ｄｏｃｋｅｔ９８－１５３．２００２．ＲｅｖｉｓｉｏｎｏｆＰａｒｔ１５ＲｅｇａｒｄｉｎｇＦＣＣ，２００２．ｏｆｔｈｅＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ’ＳＲｕｌｅｓＵｌｔｒａ－ＷｉｄｅｂａｎｄＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ．ＦｉｒｓｔＲｅｐｏｒｔａｎｄＯｒｄｅｒ．ＵＳ，【３２】ＭｏｒｅｙＤ３ＪＲＮ．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｓｕｒｖｅｙｓｙｓｔｅｍｅｍｐｌｏｙｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｍｐｕｌｓｅｓ．Ｕ．Ｓ．ＰａｔｅｎｔＮｏ．３８０６７９５．Ａｐｔ１９７４．ＳｃｈｏｌｔｚＲＡ．Ｉｍｐｕｌｓｅｓｒａｄｉｏ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥ１９９７．ＰＩＭＲＣ９７，Ｆｉｎｌａｎｄ，【３４】晰ｎｏｎＭｚ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡＵｌｔｒａ－ＷｉｄｅＢａｎｄｗｉｄｔｈｓｉｇｎａｌｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｆｏｒｉｎｄｏｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，１９９７：５６·６０．Ｍ，ｗｉｎＭｚ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡＩｍｐｕｌｓｅｒａｄｉｏｍｕｌｔｉｐａｔｈｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［３５１ＣｒａｍｅｒＲＪａｎｄｄｉｖｅｒｓｉｔｙｒｅｃｅｐｔｉｏｎ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＩｎｔｅｍｍｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＩＣＣ９８），１９９８：１６５０－１６５４．【３６】Ｓｃｈｏｌ乜ＲＡＫｕｍａｒＰ、‘Ｃｏｒｒａｄａ—ＢｒａｖｏＣＪ．Ｓｉｇｎａｌｒａｄｉｏ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＳｅｑｕｅｎｃｅｓｄｅｓｉｇｎｆｏｒＵｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄａｎｄｔｈｅｉｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＳＥＴ／呓．．００１），２００１．【３７】ＩＥＥＥＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｖａｉｌａｂｌｅｏｎｌｉｎｅａｔｏｎＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＵＷＢＳＴ＇０２．ｈｔｔｐ：／／ｉｎｔｌ．ｉｅｅｅｘｐｌｏｒｅ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／Ｘｐｌｏｒｅ／ＤｙｎＷｅｌ．ｊｓｐ．，【３８】ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｎＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｉｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＪＳＡＣ’０２ＵＷＢ，ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｉｎｆｌ．ｉｅｅｅｘｐｌｏｒｅ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／Ｘｐｌｏｒｅ／ＤｙｎＷｅｌ．ｊｓｐ．【３９】ＧＲｏｓｓ．Ａｔｉｍｅｄｏｍａｉｎｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇｐｏｉｎｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅａｎｄｄｉｐｏｌｅ，Ａｎｔｅｎｎａｓ４．１９６６：２０５—２１２．ＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＳｏｃｉｃｔｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍ，Ｖｏｌｕｍｅ［４０】ＳｃｈｏｌｔｚＲＡ．ＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＴｉｍｅ－ＨｏｐｐｉｎｇＩｍｐｕｌｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＭｉｌｉｔａｒｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ４４５．４５０．Ｃｏｎｆｅｒｅｎｅｅ（ＭＩＬＣＯＭ９３），１９９３：【４１】岳光荣，葛利嘉。超宽带无线电抗干扰性能研究，电子与信息学报，２４（１１），２００２年１１月：１５４４－１５５０。１４２】周炯磐。信息理论基础。人民邮电出版社，１９８３。【４３】姜宇，曹军，杨国辉。基于超宽带的无线ＵＳＢ技术。电子技术应用，２００６．１５．北京邮Ｉ乜人学博上学位论文年第２期，２００６：１．４。【４４】耿鹏，邹传云，游路路。超宽带无线通信解决方案的分析与比较。电视技术，２００６年第２期，２００６：５８．６０。【４５】杨刚，亢洁，施仁。超宽带传输参考接收机的性能研究。通信学报，２６（１０），２００５：１２２·１２７。【４６Ｊ王石记，张乃通。三进制互补集及其在ＵＷＢ中的应用。通信学报，２６（１０），２００５：１２９－１３２。【４７】Ｍ”ｎｇ—ＳｕｎＢａｅｋ，Ｓｏ－ＹｏｕｎｇＹｅｏ，Ｍｉ·ＪｅｏｎｇＫｉｍ，ｅｔａ１．ＭＢＯ兀）ＭＵＷＢｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｍｕｌｔｉｐｌｅａｎｔｅｎｎａｓｆｏｒｈＪｉｇｈｃａｐａｃｉｔｙｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｉｎｗｉｒｅｌｅｓｓｐｅｒｓｏｎａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００５ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００５：８５－８６．【４８】ＺｈｏｎｇｈｕａＬｉａｎｇ，ＳｈｉｈｕａＺｈｕ，ＹｏｎｇｌｉａｎｇＧｕｏ，ｅｔａ１．Ｓｐａｃｅ．ｔｉｍｅｎａｒｒｏｗｂａｎｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｗｉｔｈｒｅｃｅｉｖｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＤＳ－ＵＷＢｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＣｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，５２（４），Ｎｏｖ２００６：１２０７－１２１２．【４９】ＨｕｓｓａｉｎＭＧＭ．Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｐａｃｅ—ｔｉｍｅａｒｒａｙｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｆｏｒｕｌｔｒａｗｉｄｅ－ｂａｎｄｉｍｐｕｌｓｅｒａｄａｒａｎｄｒａｄｉｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＯｉｌＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５１（３），２００２：３９３－４０３．１５０】Ｉｄｄｓｓ气ＳｃｈｍｉｄｔＡ＇ＺｅｉｓｂｅｒｇＳ，ｅｔａ１．ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａＮｏｎ－ｃｏｈｅｒｅｎｔＲｅｃｅｉｖｅｒｆｏｒＵＷＢＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２ｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅＳＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００６：２３１４．２３１９．【５１】ＧｏｄａｒａＢ，ＢｌａｍｏｎＧＦａｂｍＡＵＷＢ：ＡＮｅｗＥｆｆｉｃｉｅｎｔＰｕｌｓｅＳｈａｐｅａｎｄｉｔｓＣｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇＳｉｍｐｌｅＴｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２ｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ，２００５：３６５·３６９．【５２】ＭｃＣｏｒｋｌｅＪ．Ｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈ（ＵｗＢ）：ｇｉｇａｂｉｔｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｂａｔｔｅｒｙｏｐｅｒａｔｅｄｃｏｎｓｕｍｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００５ＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＶＩ＿ＳＩＣｉｒｃｕｉｔｓ，２００５：６—９．【５３】ＺｈａｎｇＪ，ＫｅｎｎｅｄｙＲＡ’ＡｂｈａｙａｐａｌａＴＤ．ＮｅｗｒｅｓｕｌｔｓｏｎｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｏｆＭ－ａｒｙＰＰＭｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ１ＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｉｔｏｎｓ（ＩＣＣ０３），２００３：２８６７·２８７１．【５４】ＳａｎｔｈｉＫＲＳｒｉｖａｓｔａｖａＶＫＳｅｎｔｈｉｌＫｕｍａｒａｎＧｃｔａ１．Ｇｏａｌｓｏｆｔｒｕｅｂｒｏａｄｂａｎｄ’Ｓｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｘｔｗａｖｅ（４Ｇ－５０）．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥ５８ｔｈＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＶＴＣ２００３），２００３：２３１７．２３２１．【５５】张双狮，祝忠明，王绪本。超宽带搜救雷达发射信号及径向分辨率研究。．１６．北京邮也人学博ｆ二学位论文现代雷达，２８（５），２００６：１２．１５。【５６】张振宇，曾凡鑫，葛利嘉。一类适用于超宽带无线电的跳时序列族。系统工程与电子技术，２５（１２），２００３：１４４７－１４５０。【５７】朱义君，常力。ＵＷＢ的主要特点及在短距离无线通信中的应用前景。电子技术应用，２００３年第１０期，２００３：６．８。【５８】樊祥宁。超宽带无线通信关键技术研究【学位论文】。南京，东南大学，２００５。【５９】Ｗｉｎ【６０】ＷｉｎＭｚ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡＯｎｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｏｆｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈｓｉｇｎａｌｓｉｎｄｅｎｓｅｍｕｌｔｉｐａｔｈｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＬｅｔｔｅｒ，２（２）’１９９８：５１－５３。Ｍｚ，ＳｃｈｏｌｔｚＲＡＯｎｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃａｐｔｕｒｅｏｆｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈｍｕｌｔｉｐａｔｈｓｉｇｎａｌｓｉｎ．ｄｅｎｓｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＬｅｔｔｅｒ，２（９），１９９８：２４５．２４７．【６１】ＭｃＫｉｎｓｔｒｙＤＩｔ，ＢｕｅｈｒｅｒＲＭ．Ｉｓｓｕｅｓｉｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃｏｖｅｒｔｎｅｓｓｏｆｓｙｓｔｃｍｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ２００２４５ｔｈＭｉｄｗｅｓｔＵＷＢｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＣｉｒｃｕｉｔｓａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ（ＭＷＳＣＡＳ·２００３），２００２：６０１．６０４．ＵＷＢＩＥＥＥｓｙｓｔｅｍ【６２】ＭＨｉｍｉｌｉｉｎｅｎ，ＶＨｏｖｉｎｅｎ，ＲＴｅｓｉ，ｅｔａ１．ＯｎｔｈｅｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｗｉｔｈＧＳＭ９∞，ＵＭＴＳ／ＷＣＤＭＡ，ａｎｄ２００２：１７１２—１７２ＬＧＰＳ．Ｊ．Ｓｅｌｅｃｔ．ＡｒｅａｓＣｏｌｎｍｕｎ．，２０（９），Ｄｅｃ【６３】ＧｉｕｌｉａｎｏｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＲＭａｚｚｅｎｇａＥＯｎｔｈｅｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｐｏｗｅｒ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｕｌｔｒａｗｉｄｅ．ｂａｎｄＵＭＴＳ，ＧＰＳ，ＤＣＳｌ８００，ａｎｄ２００５：６２—８１．ｆｉｘｅｄｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｖｃｈ．Ｔｅｃｈｎ０１．，５４（１），Ｊａｎ【６４ｌＣｈｏｎｇＣ－Ｃ’ＹｏｎｇｆｏｒＳｌ【，ＫｉｍＹ－Ｈ，ｃｔａ１．ＳａｍｓｕｎｇＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ（ＳＡＬＴ）ＣＦＰＤｉｒｅｃｔＣｈａｏｔｉｃＰｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎＩＥＥＥ踟２．１５．４ａＰＨＹ．ＵＷＢＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ，ＩＥＥＥ８０２．１５－０５－００３０－０２－００４ａ，Ｊａｎ２００５．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔ卸：／／ｔｉｐ．８０２ｗｉｒｅｌｅｓｓｗｏｒｌｄ．ｃｏｍ／１５／０５．【６５】ＣｈｏｎｇＣ－ｃ’Ｙｏｎｇ【６６】ＹｏｎｇｒａｔｅＳＫｋＳ－Ｓ．ＵＷＢｄｉｒｅｃｔｃｈａｏｔｉｃｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．ＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＬｅｔｔｅｒｓ．ｖ０１．４，２００５：３１６—３１９．ＩＥＥＥＡｎｔｅｎｎａｓａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＳＩＬＣｈｏｎｇＣ－ＣＬｅｅＳ－Ｓ．“ＵＷＢ－ＤＣＳＫｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｔｈｅｆｏｒｌｏｗＷＰＡＮａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｎｏｎｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＩｎｄｏｏｒｏｆＩＥＥＥ１６ｔｔＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲａｄｉｏＳｙｍｐｏｓｉｕｍＰｅｒｓｏｎａｌａｎｄＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＩＭＲＣ２００５），Ｂｅｒｌｉｎ，ＧＥＲＭ＾ＮＹ２００５：９１１．９１５．【６７ｌＣｈｏｎｇＣ－ＣＷｉｒｅｌｅｓｓＹｏｎｇＳＫＯｎｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｎｏｎ－ｃｏｈｅｒｅｎｔｏｆ２００６ａｎｄＩＥＥＥｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ－ｃｏｈｅｒｅｎｔＵＷＢ．ＤＣＣｓｙｓｔｅｍ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ０ｖｃＮｃ２００６）．ＬａｓＶｅｇａｓ，Ａｐｒ２００６：７７６－７８０．．１７．北京邮电大学博，ｌ：学位论文【６８】Ｎａｍｇｏｏｎｇｗ．ＡｃｈａｎｎｅｌｉｚｅｄｄｉｇｉｔａｌＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，２（３），Ｍａｙｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄｒｅｃｅｉｖｅｒ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ２００３：５０２—５１０．ｏｎ【６９】Ｏ’Ｄｏｎｎｅｌｌ１Ｄ，ＢｒｏｄｅｒｓｅｎＲｗ．Ａｎｕｌｔｒａ—ｗｉｄｅｂａｎｄｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒｒａｔｅ，ｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎｌｏｗｐｏｗｅｒ，ｌｏｗＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５４（５），Ｓｅｐ２００５：１６２３·１６３１．【７０】ＣｈｏｎｇＣｈｉａ—Ｃｈｉｎ，ＷａｔａｎａｂｅＥＮｅｘｔＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＩｎａｍｕｒａＨ．ＰｏｔｅｎｔｉａｌｏｆＵＷＢＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｔｈｅｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６ＩＥＥＥＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｉｎｏｎ９ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍ２００６：４２２．４２９．ＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．【７１】ＩｎｔｅｌＷｈｉｔｅＰａｐｅｒ．Ｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ（ＵＷＢ）Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：Ｅｎａｂｌｉｎｇｗｉｒｅｌｅｓｓｐｅｒｓｏｎａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋｓ．２００４．ｈｉｇｈ—ｓｐｅｅｄａｔＡｖａｉｌａｂｌｅｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｎｔｅｌ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｃｏｍｍｓ／ｕｗｂ．’【７２】ＭｕｌｔｉＢａｎｄＯＦＤＭＡｌｌｉａｎｃｅＳｐｅｃｉａｌＩｎｔｅｒｅｓｔＧｒｏｕｐ（ＭＢＱＡ－ＳＩＧ）ＷｈｉｔｅＰａｐｅｒ．Ｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄ：Ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ，ｓｈｏｒｔ－ｒａｎｇｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｉｔｈｆａｒ－ｒｅａｃｈｉｎｇｅｆｆｅｃｔｓ．Ｓｅｐ２００４．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｅｒｅｏｎ．ｔｏｍ／ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ／ｗｈｉｔｅ·ｐａｐｅｒｓ【７３】ＦｒｅｅｓｅａｌｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ｌｎｃ．ＷｈｉｔｅｗⅥｒｖｎｆｒｅｅｓｃａｌｅ．ｃｏｍ／ｕｗｂ．Ｐａｐｅｒ．ＵＳＢｗｉｔｈｏｕｔｗｉｒｅｓ：Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｐｐｒｏａｃｈｅｓｕｓｉｎｇｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄａｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｆｅｂｒｕａｒｙ２００６．Ａｖａｉｌａｂｌｅ【７４】ＳｔａｎｄａｒｄＥＣＭＡ－３６８．ＨｉｉｇｈＡｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｉｍ．ＲａｔｅＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄＰｌａＹａｎｄＭＡＣＳｔａｎｄａｒｄ，Ｓｔｄ．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｃｍａｉｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌ．ｏｒｇ／ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ／ｓｔａｎｄａｒｄｓ／Ｅｅｍａ·３６８．ＷＰＡＮＨｉ曲ＲａｔｅＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅｆ７５１ＩＥＥＥ８０２．１５ＰＨＹＴａｓｋＧｒｏｕｐ３ａ（Ｔ０３ａ），Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／１５／ｌＣｌｕｂ／ＴＧ３ａ．ｈｔｍｌｆ７６】ＧｅｚｉｅｉｌｏｏｋａｔＳ，Ｔｉａｎｚ，ＧｉａｎｎａｋｉｓＧＢ，ｅｔａ１．Ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｖｉａｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｒａｄｉｏｓ：ａｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｓｐｅｃｔｓｆｏｒｆｕｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩＥＥＥＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＭａｇａｚｉｎｅ，２２（４），Ｊｕｌｙ２００５：７０·８４．１７７】ＤａｒｄａｒｉＤ，ＷｉｎＭｚ．Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ－ｂａｓｅｄｔｉｍｅ—ｏｆ－ａｒｒｉｖａｌｅｓｔｉｍａｔｏｒｓｉｎＵＷＢｄｅｎｓｅｍｎｌｔｉｐａｔｈｃｈａｎｎｅｌｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｏｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｓｔａｎｂｕｌ，ＴＵＲＫＥＹ，２００６：４７２３－４７２８．Ｂ，Ｄａｒｄａｒｉ【７８】ＪｏｕｒｄａｎＤＤ，ＷｉｎＭＺ．ＰｏｓｉｔｉｏｎｅｒｒｏｒｂｏｕｎｄｆｏｒＵＷＢｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎｄｅｎｓｅｃｌｕｔｔｅｒｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｉｓｔａｎｂｕｌ，ＴＵＲＫＥＹ，２００６：３７０５－３７１０．ｚ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｒｅｓｈｏｌｄｂａｓｅｄＴＯＡｅｓｔｉｍａｔｏｒｉｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ【７９】ＤａｔｄａｆｉＤ’ＣｈｏｎｇＣ－－Ｃ，ＷｉｎＭＵＷＢｃｈａｎｎｅｌｓ．ＩｎＥｕｒｏｐｅａｎＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ－１８．北京邮屯大学博上学位论文（ＥＵＳｌＰＣＯ），ＦＩｏｒｅｎｃｃ，ＩＴＡＬＹ，２００６．【８０】ＲｏｍｍｅＪ，ＫｕｌｌＢ．ＵＷＢｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓｆｏｒｓｍａｒｔｈｏｍｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＣｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｅｒｆｕｒｔ，ＧＥＲＭＡＮＹ，２００２．【８１１ＲｏｙＡ’ＢｈａｕｍｉｋＤ，ＢｈａｔｔａｃｈａｒｙａＡｅｔａ１．ＬｏｃａｔｉｏｎａｗａｒｅｒｅｓｏｕｒｃｆｍａｎａｇｅｍｅｎｔＩｎｓｍａｌｌｈｏｍｅｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｈａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＰｅｒｖａｓｉｖｅＣｏｍｐｕｔｉｎｇａｎｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｄａｌｌａｓ－ＦｏｒｔＷｏｒｔｈ，ＴＸ，２００３：４８１—４８８．【８２】ＣｏｌｌｉｅｒＷＣＷｅｉｌａｎｄＲＪ．Ｓｍａｒｔｃａｒｓ，ｓｍａｒｔｈｉｇｈｗａｙｓ．ＩＥＥＥＳｐｅｃｔｒｕｍ，３１（４），Ａｐｒ１９９４：２７—３３．【８３】赵残，黄春琳，粟毅，等。超宽带穿墙探测雷达的反向投影成像算法。雷达科学与技术，５（１），２００７：４９－５４。【８４】程晓佩。用于生命探测的超宽带雷达。电子工程信息，２００６年第５期，３７－４０。【８５】金添，周智敏，常，等。ＵＷＢＳＡＲ低信杂比环境下时频表示成像方法研究。电子与信息学报，２８（０，２００６：９７３．９７６。【８６】黎海涛，徐继麟。超宽带线性调频雷达目标回波模型，电波科学学报，１４（４），１９９９年１２ＦＪ：３３渊。【８７】张洪欣，吕英华，贺鹏飞，等。一种基于脉冲压缩的ＵＷＢ成形脉冲设计方法。北京邮电大学学报，３０（１）。２００７年２月：３１２－１３５。１１（６），２００６年１２ｆｌ：１３８．１４２。的方法。北京邮电大学学报，２９（４）．２００６年８月：６１．“。形脉冲序列设计。武汉大学学报（理学版），２００５，５１（ｓ２）：６１．６３。ＰｏｚａｒＤＭ．Ｃｌｏｓｅｄ－ｆｏｒｍａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｓｆｏｒｌｉｎｋｌｏｓｓｉｎａＵＷＢｒａｄｉｏｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｓｍａｌｌａｎｔｅｎｎａｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＡｎｔｅｎｎａｓＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，５１（９），Ｓｅｐ２００３：２３４６．２３５２．Ｎ，ＳａｒａｂａｎｄｉＫＡｃｏｍｐａｃｔａｎｔｅｎｎａｆｏｒｕｌｔｒａｗｉｄｅ—ｂａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＡｎｔｅｎｎａｓＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎ。５３（７），Ｊｕｌ２００５：２１８５—２１９２．Ｄ，ＷｉｎＭｚ，ＭｏｌｉｓｃｈＡＥＴｈｅｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈｉｎｄｏｏｒｃｈａｎｎｅｌ：ｆｒｏｍｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｔｏｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ．１ＥＥ：ＥＪｏｕｒｎａｌｏｎＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｉｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ２０（６）．Ａｕｇ２００２：１２４７—１２５７．ＷｉｎＭｚ’ＳｃｈｏｌｔｚＲ丸Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｗｉｄｔｈｗｉｒｅｌｅｓｓｉｎｄｏｏｒ【８８】梁朝辉，周正。脉冲波形对超宽带通信系统性能的影响。电路与系统学报，【８９】张洪欣，吕英华，贺鹏飞，等。利用小波函数生成ＵＷＢ正交成形脉冲序列【９０】张洪欣，吕英华，贺鹏飞，王野秋。消除与ＷＬＡＮ同频干扰的ＵＷＢ正交成【９１１【９２】Ｂｅｈｄａｄ【９３】Ｃａｓｓｉｏｌｉ【９４１北京邮ｌＵ人学博Ｉ：学位论文ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｃｈａｎｎｅｌ：Ａｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｅｔｉｃｖｉｅｗ．ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｉｎｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０（９），ＤｅｃＫ２００２：１６１３—１６２７．【９５】ＣｈｏｎｇＣ·Ｃ，ＹｏｎｇＳＡｇｅｎｅｒｉｃｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｂａｓｅｄｏｎＵＷＢｃｈａｎｎｅｌｍｏｄｅｌｆｏｒｈｉｇｈ—ｒｉｓｅａｐａｒｔｍｅｎｔｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ２００５：２３８９—２３９９．ＡｎｔｅｎｎａｓＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，５３（８），Ａｕｇ【９６】ＣｈｏｎｇＣ－Ｃ，Ｋｉｍｙ－Ｅ，ＬｅｅＳ—Ｓ．ＳｔａｔｉｓｔｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＵＷＢｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｉｎｖａｒｉｏｕｓｔｙｐｅｓｏｆｈｉｇｈ—ｒｉｓｅａｐａｒｔｍｅｎｔｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００５：９４４—９４５．【９７１ＷｅｎｔｚｌｏｆｆＤＤ，ＢｌｄｚｑｕｅｚＲ，ＬｅｅＦＳ，ｅｔａ１．Ｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ２００５：１１４—１２１．ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭａｇａｚｉｎｅ，４３（８），ＡｕｇＴａｓｋＧｒｏｕｐ５【９８ｌ【９９ｌＩＥＥＥ８０２．１５ＷＰＡＮＭｅｓｈＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇｆｒＧ５），Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｅ，／１５／ｐｕｂ厂ｒＧ５．ｈｔｍｌ．ＣｕｏｍｏＥＭａｒｔｅｌｌｏｃ，ＢａｉｏｃｃｈｉＡ＇ｅｔｗｉｔｈａ１．ＲａｄｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅｓｈａｒｉｎｇｆｏｒａｄｈｏｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇＵＷＢ．ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｎＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｉｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０（９），Ｄｅｃ２００２：１７２２—１７３２．【１００】Ｒａｄｕｎｏｖｉｅ’Ｂ，ａｎｄＢｏｕｄｅｃＪ－ＹＬＯｐｔｉｍａｌｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌ，ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ，ａｎｄｒｏｕｔｉｎｇｉｎＵＷＢｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｎＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｉｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．２２①Ｓｅｐ２００４：１２５２—１２７０．【１０１】ＦａｗａｌＡＥＢｏｕｄｅｃＪ－ＹＬＭｅｒｚＲ，ｃｔａ１．Ｔｒａｄｅ－ｏｆｆａｎａｌｙｓｉｓｏｆＰＨＹ－ａｗａｒｅＭＡＣｉｎｌｏｗ·ｒａｔｅｌｏｗ·ｐｏｗｅｒＵＷＢｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＭａｇａｚｉｎｅ，４３（１２），ａｃｃｅｓｓＤｅｃ２００５：１４７—１５５．【１０２】ＳｈｅｎＸ，Ｚｈｕａｎｇｗ＇ＪｉａｎｇＨ，ｅｔａ１．Ｍｅｄｉｕｍｏｎｃｏｎｔｒｏｌｉｎｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ２００５：ｗｉｒｅｌｅｓｓｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５４（５），Ｓｅｐ１６６３—１６７７．【１０３１ＣｈｅｎＨ，Ｇｕｏｚ，ＹａｏＲＹｅｔａ１．ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｄｅｌａｙｅｄｏｎａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｍｅｎｔｓｃｈｅｍｅｉｎＵＷＢ—ｂａｓｅｄｈｉｇｈ—ｒａｔｅＶｅｈｉｃｕｌａｒＷＰＡＮ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５５（２），Ｍａｒ２００６：６０６—６２１．【１０４】ＷＡＮＧＹｅ－ｑｉｕ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈＩＩａ＇ＺｈａｎｇＨｏｎｇ－ｘｉｎ，ｅｔａ１．ＵＷＢｍｕｌｔｉ·ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎＣｈｉｎａｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｈｉｇｈｄａｔａ－ｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｊｏｕｍａｌｏｆｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（４），２００７：１９·２３．ａ１．ＵＷＢｈｉ【ｇｈＤａｔａ－ｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓｔｈｅ【１０５】ＷＡＮＧＹｅ—ｑｉｎ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＸＵＹｏｎｇ，ｅｔｓｙｓｔｅｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｂａｓｅｏｎｍｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ．ＩｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＷＩＣＯＭ２００６，２００６．．２０．北京邮电大学博上学位论文［１０６】贺鹏飞，吕英华，张洪欣，等。基＝：Ｊ＝Ｃｈｉｒｐ—ＢＯＫ调制的超宽带无线通信系统研究。南京邮电大学学报（自然科学版），２６（２），２００６年４月：２１．２５。【１０７】ＨＥＰｅｎｇ－ｆｅｉ，ＬｆｉＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ—ｘｉｎ，ｅｔａ１．ＳＡＷｃｈｉｒｐＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｆｏｒＭＢ·ＯＦＤＭｐｏｓｔｓａｎｄＵＷＢｒｅｃｅｉｖｅｒ．ＴｈｅｊｏｕｍａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（３）：Ｓｅｐ２００６：１－４．ｐｕｌｓｅ【１０８１ＺｈａｎｇＨａｏ，ＴＡＧｕｌｌｉｖｅｒ．ＢｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌａｃｃｅｓｓｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎｔｉｍｅ—ｈｏｐｐｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅＵＷＢｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，州３），２００５：１１５４．１１６２．【１０９】ＷＡＮＧＹｅ－ｑｉｕ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ－ｘｉｎ，ｅｔａ１．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔｏｎＵＷＢＣｈｉｎａｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓＧＳＭｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅｊｏｕｍａｌｏｆｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（Ｓｕｐ．）：Ｎｏｖ２００６：１０８－１１１．Ｈｏｎｇ－ｘｉｎ，ｅｔａ１．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆ【１１０】Ｗａｎｇｙｅ—ｑｉｕ，Ｌｕｔｏｙｉｎｇ－ｈｕａ，Ｚｈａｎｇｔｈｅ３ｒｄＵＷＢｔｈｅ。ＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ．ＩｎＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＡｓｉａ－ＰａｃｉｆｉｃＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｄａｌｉａｎ，２００６：１６１－１６４．【１１１】ＬａｎｄｉＤ，ＦｉｓｃｈｅｒｃＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆＵＷＢｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｓｅｍｉｎａｒｏｎｏｎＧＳＭｓｙｓｔｅｍｓ．２００４ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＺｕｒｉｃｈ２００４：８６－８９．ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，８０３７３５７．Ｚｕｒｉｃｈ：ＩＥＥＥ，１１１２】ＭｉｔｔｅｌｂａｃｈＭ，ＭｉｉｌｌｅｒＣａｎｄｎａｒｒｏｗｂａｎｄＦｅｒｇｅｒＤ，ｅｔａ１．ＳｔｕｄｙｏｆｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎＵＷＢＪｏｉｎｔｃｅｌｌｕｌａｒｓｙｓｔｅｍｓ．ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＵＷＢＳＴ＆ＩＷＵＷＢＳ，Ｋｙｏｔｏ，２００４：４ｍ４４．【１１３】ｘｕＹｏｎｇ，ＬＵｔｏＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＷＡＮＧＹｅ－ｑｉｕ．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅＵＷＢＦＭＦＭｒｅｃｅｉｖｅｒ．ＴｈｅｊｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄＵＷＢｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（ｓｕｐ．）：Ｎｏｖ２００６：１１２—１１６【１１４】ＸｕＹｏｎｇ，Ｌｕｙｉｎｇ－Ｈｕａ，Ｈｅｐｅｎｇ－ｆｅｉ，ｅｔａ１．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆＰｕｌｓｅＳｉｇｎａｌ１０ＧＰＳＲｅｃｅｉｖｅｒ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＩＴＳＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．Ｃｈｅｎｇｄｕ，２００６：２８６·２８９ｆ１１５】ＨｏｍｉｅｒｄｅｎｓｅＥＡＳｃｈｏｌｔｚＲｍｕｌｔｉｐａｔｈＡＲａｐｉｄａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｏｆＩＥＥＥｓｉｇｎａｌｓｉｎｔｈｅｏｎｃｈａｎｎｅｌ．ＩｎｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄＳｙｓｔｅｍｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｂａｌｔｉｍｏｒｅ，ＭＤ，２００２：１０５—１０９．ｔｈｅ【１１６】Ｓｕｗａｎｓａｎｔｉｓｕｋｗ’ＷｉｎＭ互ＳｈｅｐｐＬ丸Ｏｎｗｉｄｅ—ｂａｎｄｗｉｄｔｈＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎｓｉｇｎａｌａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎｄｅｎｓｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｍｕｌｔｉｐａｔｈｃｈａｎｎｅｌｓ．ＩＥＥＥＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，５４（５）．Ｓｅｐ２００５：１５８４—１５９４．【１１７】ＹａｎｇＬＧｉａｎｎａｋｉｓＧＢ．Ｔｉｍｉｎｇｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｓｉｇｎａｌｓｗｉｔＩＩｄｉｒｔｙｔｅｍｐｌａｔｅｓ．．２ｌ－北京邮Ｉ乜人学博上学位论文ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＯｌｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，５３（１１），Ｎｏｖ２００５：１９５２—１９６３．【１１８１Ｔｉａｎｚ，ＧｉａｎｎａｋｉｓＧＢ．ＡＧＬＲＴａｐｐｒｏａｃｈｔｏｄａｔａ－ａｉｄｅｄｔｉｍｉｎｇａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｉｎＵＷＢｒａｄｉｏｓ—Ｐａｒｔ钺６），ＮｏｖＩ：ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．２００５：２９５６—２９６７．ｔｏｄａｔａ－ａｉｄｅｄｔｉｍｉｎｇ【１１９】Ｔｉａｎｚ＇ＧｉａｎｎａｋｉｓＧＢ．ＡＧＬＲＴａｐｐｒｏａｃｈａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｎｉｎＵＷＢｒａｄｉｏｓ—ＰａｒｔＩＩ：ｌｍｉｎｉｎｇｓｅｑｕｅｎｃｅｄｅｓｉｇｎ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，４（６），Ｎｏｖ２００５：２９９４—３００４．【１２０ｌ前柚ｚ，ＬｏｔｔｉｃｉＶＬｏｗ－ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙＭＬｔｉｍｉｎｇａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｆｏｒｏｎＵＷＢｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｄｅｎｓｅｍｕｌｔｉｐａｔｈｃｈａｎｎｅｌｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，４（６），Ｎｏｖ２００５：３０３１—３０３８．【１２１】ＩＴＵ—ＲｒａｄｉｏＴＢｌ／８：Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｂｅｔｗｅｅｎｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ（ＵＷＢ）ｄｅｖｉｃｅｓＳｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｎｄａｔｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｓｅｒｖｉｃｅｓ，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｔｕ．ｉｎｔ／Ⅱ＇Ｕ·Ｒ／ｓｔｕｄｙ－ｇｒｏｕｐｓ／ｒｓｇｌ／ｒｔｇｌ一８／ｉｎｄｅ．ｘ．ａｓｐ［１２２】。ＷｉＭｅｄｉａＡｌｌｉａｎｃｅ．”Ａｖａｉｌａｂｌｅ【１２３】“ＵＷＢ１１２４】ＥＴＳＩＥＲＭａｔａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｉｍｅｄｉａ．ｏｒｇＦｏｒｕｍ．”Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｕｗｂｆｏｍｍ．ｏｒｇＴＧ３１Ａ：ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄｆｏｒＳｈｏｒｔＲａｎｇｅＤｅｖｉｃｅｓ，Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅｈｔｔｐ：／／ｐｏｒｔａｌ．ｅｔｓｉ。ｏｒｇ／ｅｒｍ／ＥＲＭｔ９３１ＡＴｏＲ．ａｓｐ．ＥＲＭＴＧ３１Ｂ：ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＲａｄａｒ，Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔ１１２５】ＥＴＳＩｈｔｔｐ：／／ｐｏｒｔａｌ．ｅｔｓｉ．ｏｒｇ／ｅｒｍ／ＥＲＭｔ９３１ＢＴｏＲ．ａｓｐ．【１２６】ＥｕｒｏｐｅａｎＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｆＰｏｓｔａｌａｎｄＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎｓ（ＣＥＰＴ），Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｅｐｔ．ｏｒｇ／．【１２７］ＪａｐａｎＵＷＢＲｅｇｕｌａｔｉｏｎ，Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｕｍｕ．ｇｏ．ｊＰ／ｓ．ｎｅｗｓ／２００６／０６０３２７３．ｈｔｍｌ．【１２８】ＫｏｒｅａＵＷＢＰｕｂｌｉｃ【１２９】ＩＥＥＥ８０２．１５ＨｅａｒｉｎｇＳｅｓｓｉｏｎ，Ｓｔｄ。Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｍｉｃ．ｎｅｗｓ．ｇｏ．ｋｒ．ＲａｔｅＷＰＡＮＬｏｗＡｌｔｅｒｎａｔｉｖｅＰＨＹＴａｓｋＧｒｏｕｐ４ａ（ＴＧ４ａ），Ｓｔｄ．Ａｖａｉｌａｂｌｅａｔｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｅｅ８０２．ｏｒｇ／１５／ｐｕｂ／ＴＧ４ａ．ｈｔｍｌ【１３０】ＸｕＷｅｉｙｕ，ＲｐｏｌａｒｉｔｙｔｈｅＹａｏ，ＧｕｏＺｉｈｕａ，ｅｔａ１．ＡｐｏｗｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔＭ—ａｒｙｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＴＨ－ＵＷＢＧｌｏｂａｌｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｍｏｄｉｆｉｅｄＯＶＳＦｃｏｄｅｓ．ＩｎｏｆＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．２００３（ＧＬＯＢＥＣＯＭｔ０３、．ＩＥＥＥｐｒｅｓｓ，２００３：４３６—４４０．【１３１１ＭａｔｔｈｅｗＬＷｅｌｂｏｍ．ＳｙｓｔｅｍＣｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｆｏｒＵｌｔｒａ—ＷｉｄｅｂａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓａｎｄＮｅｔｗｏｒｋｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００１ＩＥＥＥＲａｄｉｏＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＡＷＣＯＮ２００１），２００１：５—８．【１３２】ＡｓｓａｎｏｖｉｃｈＢ，ＭｏｏｎＨｏＬｅｅ．Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｈｉ曲ｄａｔａＵＷＢｓｙｓｔｅｍｓａｎｄｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ．２２．北京邮电大学博Ｉ。学位论文１５ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＯｎＭｉｃｒｏｗａｖｅｓ，ＲａｄａｒＶ０１．３．ａｎｄＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＭＩＫＯｂｌ一２００４），２００４：１０２４－１０２７－２３－北京邮ｌ乜人学博士学位论文第二章跳时多脉冲位置调制ＵＷＢ通信系统２．１引言第一章中已经提到，由于ＵＷＢ具有传输速率高，功率谱密度低，收发信机易于数字化等优点，非常适合隐蔽环境中的高速无线通信，其相对传统窄带系统在密集多径环境和高媒体数据速率条件下具有明显的优势。ＵＷＢ信号的频谱宽且功率受限，接收端信噪比很低，因此高效率的编码和调制方式一直是研究的热点，不同的调制方式导致了不同的系统通信性能。目前应用于ＵＷＢ系统中的基本调制方式有脉冲位置调制（ＰＰＭ）、相位调制（ＢＰＳＫ）、脉冲幅度调制（ＰＡＭ）、开关键控调制（ＯＯＫ），多电平双正交键控（ＭＢＯＫ）、增量调制（ＤＭ）等。其中ＰＰＭ被认为是ＵＷＢ最有效的调制方案之一Ｉ”，多位学者针对ＵＷＢ中的ＰＰＭ调制性能与系统实现作了大量的工作，并在此基础上提出了一些改进的调制方案，以期得到更好的通信性能，或者得到更简单低廉的系统结构Ｉ’１１】。文献［８１ｑ，提出了ＵＷＢ中的ＰＰＭ调制，但只局限于二进制单脉冲调制，文献【９】中介绍了ＵＷＢ中的多进制ＰＰＭ调制，但也只局限于单脉冲，文献［１０１中提出了利用多个脉冲提高ＰＰＭ调制效率的思想与基本方法，但没有给出具体的系统构建及性能分析比较。文献［１１１提出了双正交脉冲位置调制，利用了脉冲的极性，但也仅限于单个脉冲。本章在单脉冲位置调制（ｓＰＰＭ或ＰＰＭ）基础上，介绍了利用等重码（ｃｗｃ）构建的一种称为多脉冲位置调制（ＭＰＰＭ）的新ＵＷＢ跳时调制方案，并对其信号构建，调制解调，通信性能等相关参数进行了理论分析与数值仿真，并将结果与ＰＰＭ及ＰＡＭ这两种ＵｗＢ中常见脉冲调制方式进行了比较。２．２ＭＰＰＭ信号结构和系统模型２．２．１由等重码构建的ＵＷＢＬ进制ＭＰＰＮ信号形式等重码ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）是一种码长为ｎ，重量为Ｗ，最小汉明距离为ｄ的二进制非线性编码，它在自动重传（ＡＲＱ）数字通信系统中有着广泛的应用【１２ｌ。等重码Ｃ（ｎ＇ｄ，ｗ）最多可含有ｃ：个可用码字，其码字由｛ｏ，１）元构成，如等重码ｃ（４，２，２）包括（１１０ｏ），（１０１Ｏ），（１００１），（０１１ｏ），（０１０１），（００１１）六个码字。等重码的性质研究在文１状［１３—１５】中给出了详细的论述，不是本文的重点，本文重点研究如何利用等重码的性质构建ＵＷＢＬ进制ＭＰＰＭ信号。由等重码ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）构建的Ｌ进制ＭＰＰＭ调制方式是将二进制的ｍ元组“＝（嘶，坛一％）映射为由ｎ个时隙组成的码片时间Ｔｃ上同时出现的ｗ个脉北京邮电人学博Ｊ‘学位论文冲信号。由等重码Ｃ（４，２，２）构建的跳时（ＴＨ）ＭＰＰＭ信号如图２－１所示，其中的ＵＷＢ调制信号采用二次重复编码，分别表示（１００１）和（００１１）两个码字。作为比较，图２．２显示的是单脉冲位置调制ＵＷＢ信号，在一个符号时间里只有一个脉冲，而ＭＰＰＭ信号在一个符号时间里至少有两个脉冲。＋Ｔｍｈ．１Ｉｌ￡世馨￡世馨，‰。［时筒（．）１拈ｒ－Ｌ＿｜｜：¨一耐Ｉ目抽）ｘ１０４图２－１由ｃ（４，２，２）构建的ＴＨ－ＭＰＰＭ－ＵＷＢ信号２．２．２图２－２单脉冲位置调制Ｌ，＇ＷＢ信号Ｌ进制ＴＨ—ＭＰＰＢ－－ＵＷＢ系统结构图２－３给出了Ｌ进制ＭＰＰＭＵＷＢ通信系统的简化模型，结合系统模型，ＭＰＰＭ跳时ＵＷＢ信号的生成接收过程可以描述如下：给定待发送的Ｌ肛假定等于ｃ：）进制序列占量●．．，昆厉，…尻～０，其速率为ＲＢ＝Ｉ／Ｔ页Ｂ），图２．３中的重复编码器模块使每一位重复Ｎ‘次，产生一个新的Ｌ进制序列ａ＝Ｃ－．．，如ａ，，．“勘～一，新的波特速率Ｐ、＝ＮｊＴＢ＝Ｉ／Ｔ，（Ｂ），其中ＴＩ为符号时间。这一过程属于信道编码，引入冗余有助于降低接收端的误码率。产生的新序列ａ进入第二个模块，发送编码器，在这里，首先序列ａ被映射为ＣＷＣ编码，生成ＣＷＣ序列６＝ｒ．．．，玩６∥一以一０，其中以为等重码Ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）的一个相应的码字癌协以。…参∥，具体的映射规则可参考文献【１６】【１７】中的方法。而后，发送编码器应用整数值码序列ｃ＝Ｃ－．．，锄白，…ｃｙ，··∥与ＣＷＣ序列ｂ共同产生一个新序列击序列ｄ的一般元素可表示成：ｄ口－６｝（ｃ，１：＋七Ｔ。／ｎ），（ｏ‘ｋ‘ｎ—１）（２·１）其中，Ｔｃ为码片时间，ｎ为等重码的码长，“是第，个等重码码字中的第七个元素，ｃ’是序列ｃ中的第，个元素，ｃ通常为伪随机序列，是分配给用户的跳时码，这一过程实现了码分多址编码并对发射信号的频谱产生影响。序列ｄ进入的第三个模块是ＭＰＰＭ调制模块，该模块产生单位脉冲序列，并且这些脉冲被调制到时间轴上的位置为厂Ｌ＋ｄ。，（０ｓ七‘ｎ一１），式中Ｔｓ为符号时间。信道前的最后一个模块是冲激响应为Ｐ『ｆＪ的脉冲形成滤波器，以保证输出序列没有重叠。至此，系统在信道前的发送信号可表示如下：．２５．北京邮ＩＵ人学博士学位论文５（ｆ）。圣荟６肚ｐ（ｆ一皿－Ｃ１Ｌ一巩／ｎ）（２。２）图２－３由等重码构建的ＴＨ－ＭＰＰＭ－ＵＷＢ通信系统简化模型２．３ＭＰＰＭ系统容量和误码率分析为了简化分析，这里我们假设系统在同一时刻只有一个用户，也就是说ＡＷＧＮ是唯一的信号干扰，而关于多用户下的性能分析将在后续研究中给出。我们同时令（Ｔｙｎ）≥Ｔ，，其ｑ，（Ｔｇｎ）既前面提到的由脉冲位置调制引起的最小位移单位，Ｔｐ代表的是脉冲持续时间，这样就避免相邻脉冲间的重叠，保证各脉冲信号间的正交性。基于以上假设，文献［１８］中关于ＰＰＭ的信道容量分析，文献［９］，［１９］中关于ＰＰＭ和正交信号误码率的分析，将作为本节ＭＰＰＭ信道容量及误码率的分析基础。２．３．１ＡＷＧＮ信道下Ｌ进制ＭＰＰＭ的信道容量由于Ｌ进制ＭＰＰＭ调制信道是离散输入，连续输出的信道，这给信道计算提出了附加的，因此，不能象处理连续输入输出信道那样直接利用香农容量公式计算。下面将针对ＭＰＰＭ调制信道进行分析。设身（１对≤Ｌ）为等重码Ｃ（ｎ，ｄ’ｗ）构建的Ｌ进制ＭＰＰＭ信号的矢量表达式，根据等重码的性质，其为ｎ维矢量：而Ｉ【０’Ｊ９（、／詈）。，…ｏ’（、／詈）：，…０，（、／詈）。，０＇…，Ｏｌ（２－３）北京邮电大学博上学位论文式（２．３／ｅｆ表示ｎ个时隙中ｗ个脉冲位置的一个特定组合，与等重码Ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）中的一个码字相对应，Ｌ即为调制的进制，可以选择小于Ｃ（ｎ，ｄ’ｗ）的最大码字数ｃ：且大于１的任意整数；Ｗ表示一个信号中使用的脉冲数；巨是单个信号的平均能量。为了后面的推导，我们将ｓ，进一步分解成只含有一个非零元素的矢量的和：岛。荟％式中％为只含有一个非零兀素的ｎ维矢量，可表不如Ｆ：（２－４）‘－【ｑ…，ｏ，（√导），，ｏ’…，０＇】，（１≤ｐ量ｗ）（２·５）信号ｓ，通过信道，受到ＡＷＧＮ的干扰，这里ＡＷＧＮ噪声矢量茹均值为零，方差为６２．Ｎ。／２。因此，当只考虑单用户时，接收信号，似可以写成如下矢量表达形式：㈣ｍ意”，０，（再），’¨０，】＋帚－妻‘（２－６）式（２—６）中ｒｌ为只含第ＪＤ个脉冲的接收信号分量（１≤ｐ≤ｗ）：，。％＋詈．皓，…，％Ｌ，（辱＋誓），挚，…，告】，ｌｓ七‘ｎ（２－７）即＿。导，（１‘ｆｓｎ且ｔ一七）；‰。（√莩＋粤），其中，脚标ｆ表示矢量‘的第￡维，七表示，，中脉冲所在的位置ａ根据文献［１１］［ｚ８３［１９］中关于信道容量的推导，当输入信号等概率的条件下，ＭＰＰＭ的信道容量可以表示成：ｃ·圭砉尹㈤ｂｇ：茄卜吒洳灿ｇｚ吲卉（２－８）这里，蜀，，即为式（２－３）、式（２－６）中定义的发送接收信号矢量。单一脉冲接收分量ｒ，满足单一脉冲发射分量～上联合高斯条件分布【１“，即：１９５Ｉｓ．）－（帮∞剖唧卜辔，Ｐ（ｒｌｓ，）－【ｐ（ｒｅ㈨１。㈣，则概率密度函数Ｐ（ｒｌｓ，）为：（２．１０）北京邮电人学博十学位论立由式（２－８），（２－９），（２－１０）可推导出ＡＷＧＮ信道下Ｌ进制多脉冲位置调制的信道容量如下：ｃ·１０９２Ｌ一圭塞‰ｅｘｐ砉爿ｂｉｔｓ／ｓｙｍｂｏｌ（２·１１）２．３．２ＡＷＧＮ信道下Ｌ进制ＭＰＰＭ的误码率Ｌ进制ＭＰＰＭ的接收机由ｎ个并行的相关器组成，如图２－３所示，其中１１为等重码ｃ０，４ｗ）中的参数，即发送接收矢量的维数。令几１≤砑嘲，表示第ｑ个基本信号矢量，即为图２－３中的。ｈ。似的矢量表达式：氏几何距离对ｓ，进行判决：厄＝以…，口／，谚．．．，刃，其中非零元素１在该矢量的第口维．假设发送信号研，接收机根据信号间最小欧ｃ（似）Ｉｒ，小塞讥瞄■一（２－１２）㈣ｓ，式中脚标ｔ’表示相应矢量的第ｔ’维。将式（２．７）代入上式可得：ｃ一‰，：：：由最佳接收机，并设脉冲重复发送数Ｎ。为１，则得到解调信号：毒－呷；词ｃ％）一哪㈨‘ｎ中的方法，可以推导出Ｌ进制ＭＰＰＭ的误码率为：（２－１４）接收机根据能量大小判断Ｗ个脉冲在接收信号矢量中的位置。根据文献［１１儿１９］即·一陬击髟嚣ｅ叫ｎ－１×赢ｃｘ。（．挚竽Ｈ下，设（２－１５）式中Ｅ。为比特能量，Ｅｂ＝Ｅ。／ｌｏｇ。Ｌ，Ｅ。即为前文提到的单个信号平均能量。由于式（２．１５）关于ＭＰＰＭ的误码率表达式比较复杂，需要数值积分进行计算，所以下面推导该误码率的上限表达式。设ＭＰＰＭ的各个信号等概出现，则在ＡＷＧＮ条件事件Ａ为：单一脉冲接收信号矢量０中至少有一维噪声能量大于信号北京邮电大学博上学位论文脉冲能量，即ＵＩｃ（ｏ，％）卜ｌｃ以，札）Ｉ．：：：事件Ｂ为：单一脉冲接收信号矢量‘中信号脉冲所在维幅度小于零，即Ｕ（ｃ以，丸）ｃｏ），则有误码率耽，。：Ｐ舻１。［１－Ｐ（ＡＵＢ小１一｛１－［Ｐ（Ａ）＋晰Ｐ㈣ｎ１—１．［Ｐ（Ａ）＋Ｐ（Ｂ）－Ｐ（Ａ）Ｐ（Ｂ）】｝…（２．１６）ＰｃＡ，－Ｐ［宴ｌｃ‘，～，Ｉ，Ｉｃ々，气，Ｉ】一耋Ｐ［Ｉｃｒ，，％，Ｉ，Ｉｃ，，，＾，ｌ】·（ｎ—１）Ｐ【Ｉｃ（，，，％）卜Ｉｃ（，，，伽ｌ。“（２－１７）Ｐ（Ｂ）一ｅ｛Ｕｐ，，以）ｔｏ】）ｓＰ（再＋鲁．ｃｏ）（２－１８）又有ｎ１儿…；Ｐ［１ｃ（ｒ，，％）Ｉ，ｌｃ心，以）…。“ｔ半ｅ·吗嘞ｕ２Ｍ（２－１９）Ｐ（居夸ｏ）－－ｃ１血（严ｗＥｂｒｌ０９２Ｌ）（２－２０）将式（２一１７）、（２－１８）、（２—１９）、（２—２０）代入式（２－１６）得ＭＰＰＭ误码率上限为：Ｋ一惜一州睁】ｘ【２缸矿警忏ｚ，，式中ｎ，ｗ即为构建Ｌ进制ＭＰＰＭ所选用的等重码参数，ｎ表示发射接收信号矢量维度，Ⅳ表示所使用的脉冲数。２．４功率效率与带宽效率分析这一部分，以ＳＰＰＭ作为参考研究ＭＰＰＭ分别在带宽效率、功率效率两个方面的性能。由于跳时码与重复编码器对两种调制方式作用相同，不影响性能比较结果，为了简化分析，这里暂不考虑。对于经典问题，加性白高斯噪声（ＡＷＧＮ，双边功率谱密度Ｎ以）信道下，假设最大似然估计及忽略符号间干扰的Ｌ进制调制误符号率的确定，文献［１９］中给出了分析方法。设发射机以速率Ｒｂ（比特／秒）传送信息，其中每Ｔ＝ｌ０９２【胆ｂ北京邮电人学博上学位论文秒，发送Ｌ个信号（Ｓ（幻，Ｓ（幻，…，Ｓ（幻｝中的～个。发射信号满足Ｅ＠（ｆ））摹Ｐ，（１ｓｉｓＬ），其中尸为平均发射功率，Ｅ（．）为数学期望函数，即平均信号功率为：丢杰Ｅ（州ｆ））－Ｐ哪！·当假设信噪比届ｍ足够高，误码率Ｐｒ。主要由信号空间中相邻两信号决定时，Ｐｒ。可以粗略的由下式表示“”㈨：耽。三ｅ血（－摭）其中叵；。为信号两两问欧氏几何距离的最小值：（２．２２）ｄｋ－璎ｉｎｒＯ。（ｔ）－ｓｆ（ｔ）ｙｄｔ（２．２３）因此，二进制ＳＰＰＭ信号问最小距离可以从式（２．２３）推导出为：ｄ。；。－ｗ／√Ｒ（２—２４）下面的分析将以二进制ＳＰＰＭ作为参考基准，推导出其它调制方案的相关参数。从式（２—２２）和式（２—２４）可以推导出二进制ＳＰＰＭ达到给定的Ｐｒ．时所需要的功率为：匕椰。一正面ｊ＿ｃ疵４（２耽）Ｐｒ。所需要的功率近似为…１：（２．２５）前面已经假设信噪比足够高，式（２—２２）足够精确，则其它调制方案达到相同的Ｐ一“。。２·岍Ｍ，／ｄｍ）巴ｍ，Ⅲ（２—２６）至此，距离比ｄ。，，Ｐ＿／西ｔ。可以用来推导其它调制方案的相关性能参数。２．４．１ＳＰＰＭ功率效率与带宽效率Ｌ进制ＳＰＰＭ一个符号时间内的信号可以简单表示成：ｓ（ｆ）埘Ⅲ－ＬＰ荟口。ｐ（ｆ—ｋＴ／Ｌ）化脉冲函数。则Ｌ进制ＳＰＰＭ信号问最小欧式距离为：ｄｕＬ．ａｏＳＰＰＭ（２－２７）其中伽。，口１，．．．气一１）为ＳＰＰＭ码字，芦ｌｏｇｚＬ／冠，ｐ俐为持续时间为∥Ｌ的归一－，／璎‘？ｒ＠ｐ）一ｓＡｔ）ｙ＃ｔ—Ｐｘ．／２Ｌｌ０９２Ｌ／墨（２－２８）Ｙｌ’ＪＪ将式（２—２８）代入式（２—２６）得平均需要的功率为：）巴螂ｍ＝（ｘ／２／ｘ／Ｌｌ０９２Ｌ）只。呐，Ⅲ兄。删＝“一／ｄ“。２－ｍｓｎ，ｕ，Ｌ，Ｉ｜ｖｓ嗍（２—２９）北京邮电大学博Ｉｊ学位论文而为达到数据率届，Ｌ进制ＳＰＰＭ的信号带宽近似为码片时间的倒数，即：‰Ⅻ－瓦１－ｌＪＲｂ／１０９：Ｌ（２－３０）２．４．２ＭＰＰＭ功率效率与带宽效率Ｌ进制ＭＰＰＭ信号在一个符号时间内的表达式可以表示成：ｓ（ｆ）啪㈣－兰荟‰ｐ（ｆ—ｋＴ／１１）Ｗ练）１３－２（其中慨，岛，．．．，ｂ。＇为等重码Ｃ（ｎ，ｄ，Ｗ）的码字，Ｐ俐为持续时间Ｔ／ｎ（Ｔ＝ｌｏｇ：Ｌ／届）的脉冲函数。根据等重码的性质，共有ｑ个码字可供使用，但根据实际情况，可以选择其中的Ｌ个码字组成的子集来构建Ｌ进制ＭＰＰＭ信号，这种对可用码字的选择，可以实现更大的汉明距离ｄ以获得更低的错误率。Ｌ进制ＭＰＰＭ的信号问最小欧氏距离为：ｄｍ－ｍｉｎＩ．，ｑＭｉ＇ＩＰＭ－…Ｊｒ｜嘛（ｆ）一Ｊ，（ｆ））２ｄｔ＝（Ｐ／ｗＮｎＴｄ（２－３２）其中ｄ即为等重码Ｃ（ｎ，ｄ，－）的参数，表示汉明距离。因此，Ｌ进制ＭＰＰＭ所需要的平均功率可推导为：丑州ｗ－“ｍ诅）只岬ｗ－（２ｗ／４ｎｄｌ０９２Ｌ）咒蜩ＰⅢ（２－３３）２－ａｒｙＳＰＰＭ，ＤａｒｙＭＥＰＭ／ｄｄ。而Ｌ进制ＭＰＰＭ为达到数据率届所需要的信号带宽为：ｋ。嘉２ｎＲｂ？ｏｇｚ１，Ｌ（２－３４）２．４．３ＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ功率及带宽效率比较作为比较，由式（２·２９）和式（２．３３）即可推导出Ｌ进制ＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ所需功率的比为：ｉｅＬ－ｑｍ＇ｒＭ－√墅ｎｄ圪¨ｗＶ（２－ｓ５）而Ｌ进制ＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ所需带宽间的关系可通过式（２．３０）和式（２．３４）推出：＝ＬｗＬ－一ａｒｙＭＰｐＭ－ｎ／Ｌ（２—３６）廿Ｌ＿●ｎｓＰＰＭ从式（２－３５）和（２．３６）可以看出，Ｌ进制ＭＰＰＭ相对Ｌ进制ＳＰＰＭ的功率、带宽效率与调制进制数及ＭＰＰＭ调制参数有关，后面的仿真部分将给出直观的观察结果。进一步可以看出，Ｌ进制ＳＰＰＭ是Ｌ进制ＭＰＰＭ的一个特例。当设ＭＰＰＭ北京邮ｌＵ人学博士学位论文参数ｎ＝Ｌ；ｄ＝２；ｗ＝１时，Ｌ进制的ＭＰＰＭ就是ＳＰＰＭ，此时，式（２—３５）及式（２－３６）的比值均等于１。２．５ＭＰＰＭ接收机复杂度分析脉冲位置调制接收解调的核心部分为相关器组，如图２—３中所示，由多个交叉相关器组成。因此脉冲位置调制方案的接收机复杂度可以简单的由交叉相关器的数量来衡量。对于Ｌ进制的单脉冲位置调制，需要的交叉相关器个数为Ｌ，如图２—３所示，这里提出的Ｌ进制ＭＰＰＭ由于使用了多脉冲，实现解调需要ｎ个并行相关器，且ｎ值满足下列条件：Ｃ＝Ｌ（２—３７）同时，如果要求Ｌ进制ＭＰＰＭ接收机复杂度低于Ｌ进制ＳＰＰＭ的，则ｎ值需满足如下条件：ｎ‘Ｌ（２—３８）可以看出，只要等重码参数ｎ，ｗ的取值同时满足（２－３７）、（２－３８）两式时，Ｌ进制ＭＰＰＭ接收机相对Ｌ进制ＳＰＰＭ即可以得到进一步的简化，在后面仿真实验部分，会给出数值比较结果，论证这种简化的可行性。２．６ＦＣＣ功率下的ＭＰＰＭ可靠通信距离分析由于ＵＷＢ通信需要的带宽非常宽，不可能分配独自的频谱资源，因此不可避免的要对其它通信系统产生干扰。为了降低这种干扰，美国ＦＣｃ（联邦通信委员会１等组织对ＵＷＢ的最大发射功率进行了严格的，要求ＵＷＢ的最大发射功率谱密度要低于给定的功率模板。因此，我们需要在给定的功率下，在确定的误码率及给定的通信数据率下估算Ｌ进制ＭＰＰＭＵＷＢ的最大通信距离。应用文献［２１１ｑｂ的方法，在接收端收到的信号能量可以表示成：（２＿３９）ｅ，－和徽净巨一Ｍ，’ｅ，ｓ。‘目式中Ｐ，是接收端接收到的信号功率，死是比特间隔（Ｔｂ＝ｌ／Ｒｂ，凰为数据率），Ｇｔ，Ｇｆ分别是ＵＷＢ发射及接收端的天线增益，ｄ为通信距离，ｃ为光速，只∞为发射波形的双边功率谱密度，，为频率。另一方面，给定接收机平均信噪比ＲｓＮＲ，系统余量＾蟊，则接收到的信号能量必然满足下式【９】：（２－４０）式中ＥＮ为接收机热噪声能量，可以近似表示成：北京邮电人学博士学位论文％一｛ＦｋＴｅｍｐｏ（２·４１）这罩，玻耳兹曼常数ｋ＝１．３８ｅ－２３Ｊｏｕｌｅｓ／Ｋ，Ｆ为接收端噪声指数，Ｔｅｍｐ０是标准温度（室温１７＂Ｃ）。将式（２．４０）、（２－４１）代入式（２．３９）导出最大可靠通信距离为：ｄ＿（２—４２）２．７仿真结果与性能比较这一部分给出Ｌ进制ＭＰＰＭＵＷＢ通信性能的一些数值结果，并与ＵＷＢ中常见的其它脉冲调制方式Ｌ进制ＰＰＭ及Ｌ迸制ＰＡＭ相关性能进行比较。式（２．１１）给出的Ｌ进制ＭＰＰＭ信道容量是以ｂｉｔｓ／ｓｙｍｂｏｌ为单位的，此时Ｌ进制ＰＰＭ与Ｌ进制ＭＰＰＭ在低信噪比情况下只有微小差别，但在高信噪比下，二者都趋于ｌｏｇ：Ｌｂｉｔｓ／ｓｙｍｂｏｌ。但当信道容量采用比特／秒为单位，即我们常用的数据率时，就会有较大的差别。考虑下列关系：ｃｋ特，秒一—。＂ｂｉｔｓ／—ｓｙｌｂｏｌ，（２－４３）其中ｆ为每符号时间。当不考虑跳时及重复编码时，设瓦为ＵＷＢ脉冲持续时间，则Ｌ进制ＰＰＭ的符号时间可以近似表示成ｒ。．ＬｘＬ，而由等重码Ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）构建的Ｌ进制ＭＰＰＭ的符号时间可以表示成～．。．ｎｘＬ。实际应用中，由于器件工艺，ＵＷＢ天线设计等方面的，ＵＷＢ所需要的极窄脉冲不可能任意小，因此可以在给定的可实现的最小脉冲宽度下，对ＰＰＭ及ＭＰＰＭ在不同信噪比下可能达到的最大容量（比特／秒）作以比较。图２－４给出了这项仿真结果，参数设定为ｔ＝１２４８】，ｎ＝【３４５】，ｗ＝２，品－－０．５ｎｓ．可以看出当Ｌ≥４时，由于采用较少的脉冲时隙（通常可设定ｎ＜Ｌ），在相同的脉冲宽度下，Ｌ进制ＭＰＰＭ具有更小的符号时间，因此可以获得更大的数据率。图２．４中还可以看出随着Ｌ的增大，Ｌ进制ＰＰＭ的数据率反而降低，而Ｌ进制ＭＰＰＭ的数据率会逐级升高，因此可以通过增加调制进制的方法提高ＭＰＰＭ的容量。图２－５给出了ＰＰＭ，ＰＡＭ及ＭＰＰＭ的误码率随信噪比的变化曲线，从图中可以看出随着Ｌ的增加，Ｌ进制ＰＡＭ的性能降低，而Ｌ进制ＰＰＭ和Ｌ进制ＭＰＰＭ的性能却有所提高，另外，Ｌ进制ＭＰＰＭ的误码率要比相应的Ｌ进制ＰＰＭ低，２－ＭＰＰＭ、４－ＭＰＰＭ及８．ＭＰＰＭ的性能均明显优于４．ＰＡＭ及８－ＰＡＭ；信噪比较大时，８－ＭＰＰＭ的误码率甚至低于２－ＰＡＭ。式（２－３５）和（２．３６）分别给出了ＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ间功率及带宽的比值，图２．６袭哀辩邀天学耩｝ｊ学豫｛龟文中给出了这一比值随ｎ德变化曲线，ｎ即为前文提到的ＭＰＰＭ调制参数。参数设定为Ｌ＝【４，８】；ｎ＝【５８１２１６２０２４］；ｗ＝２；ｄ＝２ａ从图中可以看出，髓１＇１值的增大，ＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ间的功率比降低，丽带宽比升高，因此可以根据实际应用环境黠繁宠效率与功率效率豹爨褒要求，灵活确定调潮参数ｎ。ｎ■＆ｒ幛）图２－４给定脉冲宽度０．５ｎｓ下Ｐ蹦与船ＰＭ图２－５ＰＰＭ，ＰＡＭ及ＭＰＰＭ谖码率性能比较最天数据率比较图２－６Ｌ进制＾伊ＰＭ与ＰＰＭ的带宽．功率比值薅２－７瓣糯与ＰＰＭ接敦孰复杂度兜较毽２－８Ｐ黻ＰＡＭ覆辩礞在给定误碣率下秘最大通信距离性能比较（ＦｃＣ）圈２．７给出的是不同进制下的ＰＰＭ及ＭＰＰＭ的相关器个数比值，其中ＭＰＰＭ调制参数Ｗ取２，ＩＩ取满足式（２－３７）的簸小傻。可以看出Ｌ遴铡ＭＰＰＭ的北京邮电大学博士学位论文接收机相对比Ｌ进制ＰＰＭ接收机的复杂度是随着Ｌ的增大而减小的，在Ｌ大于等于４时，比值开始小于等于Ｉ，即ＭＰＰＭ接收机的复杂度开始低于ＰＰＭ的。图２．８显示的是三种调制下最大可靠通信距离随数据率的变化曲线。仿真中采用的脉冲波形是高斯脉冲的５阶导数，具体参数设定为：Ｌ＝【２，４，Ｓｌ，ｎ＝【３，４，５１，ｗ＝２，Ｍｓ＝５ｄＢ：Ｆ＝７ｄＢ，Ｇｔ＝Ｇｒ＝１；ｄａｔａｒａｔｅ＝１２０～２００］Ｍｂ／ｓ，高斯脉冲的标准差ｓｉｇｍａ＝５１ｐｓ；功率谱密度峰值Ａｍａ：＝１０ｅ．１３．２５ｗ，Ｈｚ，求导阶数为５；Ｐｒｅ＝ｌｅ－３。图中可以看出随着Ｌ的增大，ＰＰＭ及ＭＰＰＭ的通信距离性能提高，而ＰＡＭ下降：在相同速率下，Ｌ进制ＭＰＰＭ的最大通信距离较之相应的Ｌ进制ＰＰＭ有提高，８－ＭＰＰＭ的通信距离高于２．ＰＡＭ的通信距离。２．８小结本章利用等重码Ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）构建了一种新的称为多脉冲位置调制的ＵＷＢ跳时调制方案，并对ＡＷＧＮ下的信道容量、误码率，链路预算、功率效率、带宽效率，接收机复杂度等几个方面进行了分析。理论分析与数值模拟比较结果都表明，满足一定条件下，Ｌ进制ＭＰＰＭ接收机复杂度可以小于Ｌ进制ＰＰＭ的，在数据容量，误码率及链路预算等指标上也较相应的Ｌ进制ＰＰＭ及Ｌ进制ＰＡＭ有较大改善，可以成为ＵＷＢ短距离高速通信应用的一个很好的备选调制方案。参考文献【１】１ＸｕＷｅｉｙｕ，ＲＹａｏ，ＧｕｏＺｉｈｕａ，ｅｔａ１．ＡｐｏｗｅｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔＭ—ａｒｙｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｐｏｌａｒｉｔｙｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＴＨ－ＵＷＢｓｙｓｔｅｍｕｓｉｎｇｍｏｄｉｆｉｅｄＯＶＳＦｃｏｄｅｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００３ＧｌｏｂａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＧＬＯＢＥＣＯＭ’０３）’２００３：４３６－４４０．【２】ＪａｙａｗｃｅｒａＳＫＳｉｇｎａｌｄｅｓｉｇｎｆｏｒｎｏｎｃｏｈｅｒｅｎｔＰＰＭｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｗｉｔｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏ２００５：４１１－４１３．ＵＷＢｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＬｅｔｔｅｒｓ，９（５），Ｍａｙ１３】ＹａｎｇｏｎＬｉｕｑｉｎｇ．ＴｉｍｉｎｇＰＰＭ－ＵＷＢｓｉｇｎａｌｓｉｎａｄｈｏｅｍｕｌｔｉａｃｃｅｓｓ．ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｓｉｎＨｕ，ＢｅａｕｌｉｅｕＮＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２４（４），Ａｐｒ２００６：７９４－８００．ＣＡｃｃｕｒａｔｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉｐｌｅ－ａｃｃｅｓｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎ【４】１３０ＴＨ·ＰＰＭａｎｄＴＨ－ＢＰＳＫＵＷＢｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａａｉｏｎｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，５２（１０），Ｏｃｔ２００４：１７５８－１７６６．【５】Ｌｕｏ）（，ＧｉａｎｎａｋｉｓＵｌｔｍ－ＷｉｄｅｂａｎｄＲａｄｉｏＧＢ．ＡｃｈｉｅｖａｂｌｅＲａｔｅｓｏｆＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ－ＲｅｆｅｒｅｎｃｅｏｎＷｉｔｈＰＰＭ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，５卵），Ｓｅｐ２００６：１５３６－１５４１．北京邮电人学博ｌ：学位论文【６】ＫｏｋｋａｌｉｓＮＶ，ＭａｔｈｉｏｐｏｕｌｏｓＰＴ＇ＫａｒａｇｉａｎｎｉｄｉｓＧＫｅｔａ１．ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆＭ－·ａｒｙＰＰＭＴＨ－－ＵＷＢｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆＭＵＩａｎｄｔｉｍｉｎｇ２００６：ｊｉｔｔｅｒ．ＩＥＥＥ８２２．８２８．ＪｏｕｒｎａｌｏｎＳｅｌｅｃｔｅｄＡｒｅａｓｉｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２４（４），Ａｐｒ【７】Ｗａｎｇ１３－Ｃｈｕｎ，１３ｕＷｅｉ－Ｃｈｅｎｇ，ＳｈｉｅｈＫｕａｎ－Ｊｉｉｎ．ＯｎｔｈｅａｎｔｅｎｎａｓｉｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｔｒａｎｓｍｉｔａｎｄｒｅｃｅｉｖｅＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎｐｕｌｓｅ－ｂａｓｅｄｕｌｔｒａｗｉｄｅｂａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ．２００５：２７３８．２７５０．ｗｉｒｅｌｅｓｓＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｎｉｃａｔｉｏｎｓ，“６），ＮｏｖｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｓｏｆＩＥＥＥｆｏｒ【８】ＭａｔｔｈｅｗＬＷｅｌｂｏｍ．ＳｙｓｔｅｍｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＵｌｔｒａ－Ｗｉｄｅｂａｎｄａｎｄｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩｎＲａｄｉｏＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＡＷＣＯＮ２００１１．ＷａｌｔｈａｍＭＡ，２００１：５—８．【９】Ｍａｒｉａ－ＧａｂｒｉｅｌｌａＢａｎｄＲａｄｉｏ２００４．ＤｉＢｅｎｅｄｅｔｔｏ，ＧｕｅｒｉｎｏＧｉａｎｃｏｌａ．ＵｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＵｌｔｒａＳｔａｔｅｓＷｉｄｅＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ【Ｍ】．ＵｎｉｔｅｄｏｆＡｍｅｒｉｃａ：ＰｅａｒｓｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎ，【１０】ＢＡｓｓａｎｏｖｉｃｈ，ＬｅｅＭｏｏｎ·ｈｏ．Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｍｕｌｔｉ—ｕｓｅｒｏｆｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｈｉｇｈｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅａｎｄｄａｔａ１５ｔｈＵＷＢｓｙｓｔｅｍｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ．ＩｎｏｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＭｉｃｒｏｗａｖｅｓ，ＲａｄａｒＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＭＩＫＯＮ一２００４）．２００４：１０２４—１０２７．［１１】ＺｈａｎｇＨａｏ，ＴＡＧｕｌｌｉｖｅｒ．ＢｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌａｃｃｅｓｓｐｕｌｓｅｐｏｓＲｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｏｎｔｉｍｅ—ｈｏｐｐｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅＵＷＢｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，４（３），２００５：１１５４－１１６２．【１２】徐大专。（２ｍ，２，ｍ）非线性等重码不是最佳检错码。通信学报，１７（４）１９９６：１０４．１０６。【１３】夏树涛，符方伟。再论二元非线性等重码的检错性能。电子学报，２７（１），１９９９：１３１．１３２。【１４】王新梅。非线性等重码检错性能的进～步分析。通信学报，０４期，１９９２：１０．１７。【１５】杨义先。王氏猜想的证明。科学通报，０１期，１９８９：７８．８０。【１６】郭南，洪福明，李乐民。一种多进制直扩通信系统及其信息·分组映射的优化。电子学报，４期，１９９６：５０－５４。【１７】黄成芳。多脉冲脉位键控调制的编、译码。重庆邮电学院学报（自然科学版），０３期，２０００：７．９。【１８】ＳＤｏｌｉｎａｒ，ＤＤｉｖａｌａｒ，ＪＨａｍｋｉｎｓ，ｅｔａ１．ＣａｐａｃｉｔｙｏｆｐｕｌｓｅＧａｕｓｓｉａｎａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＰＭ）ｏｎＷｅｂｂｃｈａｎｎｅｌｓ．ＩｎＪＰＬＴＭＯＰｒｏｇｒｅｓｓＲｅｐｏｒｔ，Ａｐｒ．ｄｕｎ．２０００：１．３１．－３６．韭皇些垒盔兰堕！兰竺堡茎【１９１ＰｒｏａｋｉｓＪｏｈｎＧ．ＤｉｇｉｔＭｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＦｏｕｒｔｈＥｄｉｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ：ｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｉｎｆｒａｒｅｄｏｎＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＨｏｕｓｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＩｎｄｕｓｔｒｙ．２００１：２３１．４０８．【２０１ＨｙｕｎｃｈｅｏｌＰａｒｋ，ＢａｒｒｙＪＲ．Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ１９９５ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ（ＩＣＣ９５），Ｓｅａｔｔｌｅ，ＵＳＡ，１９９５：１１８２．１１８＆【２１】ＨＳｈｅｎｇ，ＰＯｒｉｌｉｋ，ＡｆｏｒｕｌｔｒａＭＨａｉｍｏｖｉｃｈ，ｅｔｗｉｄｅｂａｎｄａ１．ＯｎｔｈｃｓｐｅｃｔｍｌａｎｄｐｏｗｅｒｏｆＩＥＥＥｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ．Ｉｎ：ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥ，Ｍａｙ２００３：７３８－７４２．．３７．北京邮ｌｂ人学博ｔ学位论文第三章跳时双极性多脉冲位置调制ＵＷＢ通信系统３．１引言第二章在单脉冲位置调制的基础上提出了适合高速通信的多脉冲位置调制ｕｗＢ跳时调制方案，本章在多脉冲位置调制基础上，结合ＢＰＳＫ及ＢＰＰＭ的思想，进一步提出了双极性多脉冲位置调制（ＡＭＰＰＭ）ＵＷＢ夥ｇ时调制方案。ＢＰＳＫ，即二进制相位键控调制，是一种基本的调制方式，同ＰＰＭ一同被认为是适合ＵＷＢ的高效调制方式，ＰＰＭ及ＢＰＳＫ调制的示意图如图３－１，图３—２所示。而ＢＰＰＭ是一种称为双正交脉冲位置调制的ＵＷＢ调制新方案，Ｉ扫ＺｈａｎｇＨａｏ，ＴＡＧｕｌｌｉｖｅｒ等人于２００５年提出【１＿２Ｊ，而后多篇文章对其进行了深入的研究Ｐ．５１，其主要思想是在多进制单脉冲位置调制基础上引入脉冲的极性以获得更好的通信性能。本章在ＭＰＰＭ及ＢＰＰＭ基础上，同时利用多个脉冲及脉冲的极性，使用扩展等重码（ＥＣＷＣ）构建了双极性多脉冲位置调制ｕｗＢ跳时调制信号，描述了调制解调过程，对其功率效率，带宽效率，误码率，数据率，接收机复杂度等性能指标进行了理论分析，给出了数值仿真结果，并与相应的ＳＰＰＭ，ＢＰＰＭ，ＰＡＭ等脉冲调制方式进行了性能比较。图３－１ＰＰＭ示意图图３－２ＢＰＳＫ示意图３．２信号结构和系统模型ＡＭＰＰＭ信号利用扩展等重码进行构建。所谓扩展等重码Ｃ’（ｎ，ｄ，ｗ）是通过对普通的单极性等重码Ｃ（ｎ，ｄ，ｗ）作双极性化而获得的，其中参数ｎ表示码长，ｄ表示码字间最小汉明距离，Ｗ表示码的重量，其码字由｛０，＋１，一１｝元组成，最大可含有２”ｃ：个码字，如ｃ’（４，２，１）的码字包括佃十，０＋∥、矽一，０＋∥、矽十，口一∥，留一，０一∥等。由扩展等重码Ｃ’（ｎ，ｄ，ｗ）构建的Ｌ进北京邮电人学博Ｉ：学位论文制ＡＭＰＰＭ调制方式是将三进制的ｎ元组ｙ＝ｆ¨，屹，…，％Ｊ映射为由ｎ个时隙组成的码片时间Ｔｏ上同时出现的ｗ个不同极性的脉冲信号。由Ｃ’（４，２，２）构建的ＡＭＰＰＭ信号如图３—３所示，图中的Ｔｓ为符号时间，Ｔｃ即码片时间，Ｔ－为冲激脉冲持续时间。其中ＵＷＢ调制信号采用二次重复编码，分别表示了卜，口十，∥和ｐ一，一，纠两个码字。图３－３由扩展等重码（４，２，２）构建的跳时ＡＭＰＰＭ－Ｉ．ＩＷＢ信号结合图３－４给出的ＵＷＢ通信系统简化模型，Ｌ进制跳时ＡＭＰＰＭ－ＵＷＢ信号构建可以描述如下：给定待发送的Ｌ（Ｌ假定等于２…ｃ：）迸制序列乒（…．岛．８．…８．…），其速率为Ｒ８－１／Ｔ。（Ｂ），图３－４中的重复编码器模块使每一位重复Ｎ１次，产生一个新的Ｌ进制序列ａ：卜．．，岛，蜀，…ａ／，一一，新的波特速率Ｒａ．Ｒ胡ｑＩ．１／Ｔ。（Ｂ）。这一过程属于信道编码，引入冗余有助于降低接收端的误码率。产生的新序列ａ进入第二个模块，ＥＣＷＣ编码器，在这里，序列ａ被映射为ＥＣＷＣ编码，生成ＥＣＷＣ序列６＝●＿氏，６ｌ，…以”∥，其中毋为扩展等重码Ｃ（１＂１，ｄ，ｗ）的一个相应的码字（“．乩．…６＿０，具体的映射规则可参考文献［６］［７］中的方法。而后，映射信号ｂ通过发送编码器，应用整数值码序列萨（…，如白．…ｏｊ，…）产生一个新序列西序列ｄ的一般元素可表示成：ｄ口－ｐｐｌ（ｃｆｔ＋ｋＴＪｎ），（ｏ≤七ｓｎ一１）（３‘１）其中，以是第．，个扩展等重码码字中的第膏个元素，白是序列ｃ中的第－，个元素，ｃ通常为伪随机序列，是分配给用户的跳时码，这一过程实现了码分多址编码并对发射信号的频谱产生影响。序列ｄ进入的第四个模块是ＡＭＰＰＭ调制模块，该模块产生单位脉冲序列，并且这些脉冲被调制到时间轴上的位置为几＋ｄ。，（ｏ‘七‘ｎ一１），同时根据ＥＣＷＣ码字中元素的极性调整相应脉冲的极性。信道前的最后一个模块是冲激响应为Ｐ（ｔ）的脉冲形成滤波器，用来保证输出序列没有重叠。至此，Ｌ进制跳时ＡＭＰＰＭＵＷＢ通信系统在信道前的发送信号可表示如下：＋口ｒｎ．Ｉ１啪。善ｌ荟ｂｍｐ（ｔ—ｎ—ｃ，瓦一巩加）Ｊ（３－２）．３９．北京邮ＩＵ人学博｛：学位论文如图３—４所示，发送信号经过信道衰减和延时到达接收端，进入接收机，到的信号可表示成：接收妒弘∥㈣删。割荟ｌ黔啪讥椎刮ｎ叫”嘲（３－３）其中Ｍ表示系统中用户总数，／／／表示第胛个用户，Ｇ，和Ｌ分别表示第／／／个用户相应的信道增益和时延，Ｗ（ｔ）是双边功率谱密度为Ｎ。／２的高斯白噪声。接收到的信号首先结过相关器Ｉ，根据跳时码将第ｍ个用户信号分离出来，然后通过主要由相关器和检测器组成的ＡＭＰＰＭ解调器，解调输出ＥＣＷＣ序列送至ＥＣＷＣ解码器从而恢复出发送信号，完成通信功能。芦Ｖ－－科ｒ零键，－ｌ…～器勰：＾ＭＨ螂■■图３－４跳时＾＾ＩＰＰＭ－ＵＷＢ通信系统简化模型３．３ＡＭＰＰＭ性能分析３．３．１接收机复杂度分析第二章已经提到脉冲位置调制接收解调的核心部分为相关器，例如，图３—４中的相关器ＩＩ，实际上是由多个交叉相关器组成的并行相关器组。多种脉冲位置调制方案的接收机复杂度可以简单的由交叉相关器的数量来衡量。对于Ｌ进制的单脉冲位置调制（ＰＰＭ），需要的交叉相关器个数为Ｌ’而文献［１］中提出的ＢＰＰＭ只需要Ｌ／２个，比Ｌ进制ＰＰＭ的接收机要简化一倍，这也正是ＢＰＰＭ的优点之一。而如图３－４所示，这里提出的Ｌ进制ＡＭＰＰＭ由于使用了多脉冲，实现解调需要ｎ个并行相关器，且ｎ值满足下列条件：２’ｑ苫Ｌ（３—４）同时，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ接收机复杂度若低于Ｌ进制ＢＰＰＭ的，则ｒｌ值需满足：ｎ‘Ｌ／２（３－５）可以看出，只要当扩展等重码参数ｎ，ｗ的取值同时满ｉｆ：（３．４）、（３－５）两式时，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ接收机相对Ｌ进制ＢＰＰＭ即可以得到迸一步的简化。而且由于扩展等重码比等重码具有更多的可用码字，因此在满足一定条件，ＡＭＰＰＭ的接收北京邮电大学博Ｉ二学位论文机复杂度还可以低于第二章中提出的ＭＰＰＭ调制方式，这在后面３．４节仿真部分将给出直观的数值比较与分析结果。３．３．２系统容量与Ｌ进制ＭＰＰＭ类似，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ调制信道是离散输入，连续输出的信道，不能直接利用香农容量公式针对连续输入输出信道那样计算。设毋（１≤Ｚ≤Ｌ）为由扩展等重码Ｃ’（ｎ，ｄ，Ｗ）构建的Ｌ进制ＡＭＰＰＭ信号矢量表达式，根据扩展等重码的性质，其为ｎ维矢量：毛Ｉ【¨４＾后，…０，ＡＬ居…０，Ａ，－再，¨ｏ】㈤，表示ｎ个时隙中ｗ个脉冲的位置及极性的一个特定组合，与扩展等重码Ｃ’（ｎ，ｄ，ｑ－∑％（３—７）～叫ｏ，…，０，Ａ，－√导，ｏ＇…，０，】（３·８）２－Ｎ。／２。因此，当只考虑单用户时，图３—４中的接收信号“ｔ）可以写成如下，－而＋帚一三％＋帚－薹，，（３。９），，一％＋詈一【鲁，…，粤，爿Ｌ√导＋告，孚，…，导】，１ｓｋｓｎ（３—１０）ｃ－ｔ１善ＬｐｒＭ。ｇ：赫卜吒渺小－ｏｓ：吲出ｗ）中的一个码字相对应；丘－１或２（１ｓｐｓｗ），Ｐ表示ｗ个脉冲中第Ｐ个脉冲，Ａ，＝ｌ，Ａｆ５－Ｉ，表示脉冲的极性；Ｂ是单个信号的平均能量。为了后面的推导，我们将而进一步分解成只含有一个非零元素的矢量的和：式中ｓ。为只含一个非零元素的ｎ维矢量，可表示成：信号而通过信道，受到ＡＷＧＮ的干扰，这里ＡＷＧＮ噪声矢量帚均值为零，方差为６矢量表达形式：式（３·９）中‘为一ｎ维矢量，代表只含第Ｐ个脉冲的接收信号分量：即＿－告，（１ｓｆｓｎ且ｔ—ｋ）；ｒａ－彳，．√导＋鲁，其中脚标ｆ表示矢量，，的第￡维，七表示Ｌ中脉冲所在的位置。根据文献［１］［８儿９］中关于信道容量的推导，当输入信号等概率的条件下，ＡＩＶｌＰＰＭ的信道容量可以表示成：北京邮电人学博Ｌ学位论文这里，“，即为式（３·６）、（３—９）中定义的发送接收信号矢量。由于单一脉冲接收分量‘满足单一脉冲发射分量５，上联合高斯条件分布…，即：眺吲睁剖唧卜喾，则概率密度函数Ｐ（ｒＩ勒为：∽ｚ，ｐ（ｒＩｓ，）一［ｐ（ｒｐ㈨ｒ（３－１３）ｃ＿崦：Ｌ一圭塞砉‰｛ｌ％障熹唧（砉薹（ｊ至！兰攀］）］｝３．３．３误码率同第二章中ＭＰＰＭ的推导一样，为了简化分析，假设系统在同一时刻只有一个用户，ＡＷＧＮ是唯一的信号干扰，而关于多用户下的性能分析将在后续研究中给出。令（Ｔ。／ｎ）≥Ｔ－，其中（Ｔｃ／ｎ）就是前面提到的由脉冲位置调￥ｚ１弓１起的最小位移单位，Ｔ．代表的是脉冲持续时间，这样就避免相邻脉冲间的重叠，保证各脉冲信号间的正交性。基于以上假设，文献［２］［９］［１０］中关于ＰＰＭ及正交信号误码率的分析，将作为本部分的分析基础。令几１≤匆≤ｈ’表示第口个基本信号矢量，即为图３－４中的也，∥的矢量表达式：几：以…，口，，以一刃，其中非零元素１在该矢量的第口维．假设发送信号岛，接收机根据信号间最小欧氏几何距离进行判决：ｃ心也）一。‘～－杰‰一吆，，（；：：妻』』ｊ譬）式中脚标ｋ’表示相应矢量的第ｋ’维，即（３一·ｓ）ｆ导，ｑ＿ｋｑｒ，，ｈｑ）－ｋ辱＋告巾七由最佳接收机，并设脉冲重复发送数Ｎ。为１，则得到解调信号：仔旧写－弩‘倒ｃ啪Ｍ哪啪‘ｎ㈣接收机首先判断Ｗ个脉冲在接收信号矢量中的位置，然后根据符号判决其极性。北京邮电大学博士学位论文根据文献［１］［９］中的方法，可以推导出ＡＭＰＰＭ的误码率为：岭－杈捌怒ｅ莉２出产赢唧（＿血ＰＨ（３—１８）式中Ｅ。为比特能量，Ｂ＝Ｅ｜／１０９：Ｌ，Ｅ。即为前文提到的单个信号平均能量。由于式（３．１８）关于ＡＭＰＰＭ的误码率表达式比较复杂，需要数值积分进行计算，所以下面推导该误码率的上限表达式。设ＡＭＰＰＭ的各个信号以等概率出现，则在设事件Ａ为：单一脉冲接收矢量‘中任意无脉冲信号的第口（１ｓｑ‘ｎ，ｑ，ｔｔ）维上的噪声能量大于信号脉冲所在的第ｋ维上的有用信号能量，即ＵＩｃ（ｏ，％牡ｌｃ（‘，以）１．事件Ｂ为：单一脉冲接收信号矢量‘中信号脉冲所在的第ｋ维上的有用信号Ｕ（ｃ也，噍）ｃｏ），同时设发送信号ｓ。中Ｗ个脉冲极性均为正，则有：耽伪。耽＾‘１·【１·Ｐ（ＡｕＢ）ｒ＿１一｛１４Ｐ（Ａ）＋Ｐ（Ｂ）－Ｐ（ＡＢ）】）…。１．１．【Ｐ（Ａ）＋Ｐ（Ｂ）－Ｐ㈧Ｐ∞）】｝…其中ＰＡ—（３．１９）ＰＣ以～＞Ｃ０ｋ－ＰＨｉＵＣ婚ｋ，、Ｃ∞ｋ。¨Ｕ臻ｎ１＿＿Ｊ．ｙ爿计哪ＰＨＵＣ以％Ⅲ月＞Ｃ∞舷月月１＿＿Ｊ－Ｉｍ，Ｌ３扰ＤＰ（Ｂ）一Ｐ｛Ｕ【ｃｑ，以）ｔｏ】）ｓＰ（居＋誓ｔｏ）又有［１］［９］：（３—２１）Ｐ［ｐ（，Ｐ，％）卜ｌｃ（ｒ，，＾）…，“·Ｖ２２ｅ·吗％“２ＭＰ循＋告ｃｏ）。ｊ１ｅｆｃ（謦）ｗＥｂｌ０９２Ｌ（３－２２）（３—２３）将式（３．２０）（３．２１）Ｏ．２２）（３．２３）代入式（３．１９）得ＡＭＰＰＭ误码率上限为：北京邮电人学博上学位论文～叫｛卜肾）］×【２坼谚警忏∞式中ｎ，ｗ即为构建Ｌ进制ＡＭＰＰＭ所选用的扩展等重码参数，ｎ表示发射接收信号矢量维度，Ｗ表示所使用的脉冲数。３．３．４功率带宽效率及数据率这一部分，分别在数据率、带宽效率、功率效率三个方面将ＡＭＰＰＭ分别与ＳＰＰＭ、ＢＰＰＭ、ＭＰＰＭ作以比较。同样由于跳时码与重复编码器对四种调制方式作用相同，不影响性能比较结果，为了简化分析，这里暂不考虑。设发射机以速率尼（比特／秒）传送信息，其中每Ｔ＝ｌｏｇ：Ｌ／届秒，发送Ｌ个信号｛Ｓ（幻，＆（力，…，Ｓ（力）中的一个。发射信号满足Ｅ＠（ｆ））‘Ｐ’（１‘ｆ‘Ｌ），其中Ｐ为平均发射功率，Ｅ（．）为数学期望函数，即平均信号功率为：｝壹Ｅ（㈨）．Ｐ““。Ｌ口下面的分析仍以二进制ＳＰＰＭ作为参考基准，以推导出其它调制方案的相关参数。第二章２．４节中已经推导出其它调制方案达到给定的相同的Ｐｒ。所需要的功率近似为：Ｐ－“。／ｄｍ）最。。，。（３·２５）２，．，ｍｓＳｒｒＭ，因此，最小欧氏距离比ｄ，。。／正。。可以用来推导其它调制方案的相关性能参数。３．３．４．１ＡＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ的性能比较Ｌ进制ＳＰＰＭ一个符号时阃内的信号可以简单表示成：ｊｐ）娜Ⅷ一ＬＰ∑口Ｉｐｑ—ｋｒ／Ｌ）ｆ：６其中｛０ｒ０，ｑ，．．．吒。｝为ＳＰＰＭ码字，Ｔ＝ｌｏｇ。Ｌ／届，化脉冲函数。则Ｌ进制ＳＰＰＭ信号问最小欧氏距离为：（３－２６）ｐｒ∥为持续时间为ｒ／Ｌ的归一ｄ—ｒａｉｎ一再而瓦丽·Ｐｘ／—２Ｌｌｏｇ—２平均需要的功率为：Ｌ／Ｒｂ（３－２７）兄峭Ｍ＝“。ｍ２－｛，ｎ，ＳｒｒＭ／Ｌ椰删／ｄｍ）如ｒｙｓⅢ＝（ｘｆ２／４Ｌｌ０９２Ｌ）民郦嗍（３－２８）下面推导Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的结果。Ｌ进制ＡＭＰＰＭ信号在一个符号时间内的表达式可以表示成：北京邮电大学博上学位论文ｓｏ）㈣－兰罗‰ｐ（ｆ—ｋＴ／ｎ）Ｗ筋得更低的错误率。Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的信号问最小欧氏距离为：ｄ｜ｌＩｉ。Ｌ－ａｌｙＡＭＰＰＭ（３．２９）其中｛ｂ０，６１，．．．，６。＇为扩展等重码ｃ。（ｎ，ｄ，Ｗ）的码字，Ｊ口俐为持续时间Ｔ／ｎ（Ｔ＝ｌｏｇ。Ｌ／届）的脉冲函数。根据扩展等重码的性质，共有２”．ｃ？个码字可供使用，但根据实际情况，可以选择其中的Ｌ个码字组成的子集来构建Ｌ进制ＡＭＰＰＭ信号。同ＭＰＰＭ一样，这种对可用码字的选择，可以实现更大的汉明距离ｄ，获－，／‘翌２Ｐｆ０，（ｔ）－ｓ，（ｆ））２ｄｔ－（ｅ／ｗ）２４２棚（３－３０）Ｙ１’』·其中ｄ即为扩展等重码ｃ’（ｎ，ｄ，ｗ）的参数，表示汉明距离。因此，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ所需要的平均功率可推导为：置。ｑ＾Ⅲ，＂－似。｛ｎ一／ｄｌｎｉ。￡）ｊ乞，ｙｓＰＰＭ－（ｘ／２ｗ／ｘ／ｎｄ１０９２２Ｌ）—巴。ｙｓＰＰＭ（３·３１）作为比较，由式（３—２８）和式（３．３１）即可推导出ＡＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ所需功率的比为：ｉＰｔ－．，ｙｍｔｎ，ｕ一－陋ｎｄ兄ｍＭ１㈣下面比较ＡＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ所需带宽间的关系。为达到数据率届，Ｌ进制ＳＰＰＭ的信号带宽近似为码片时间的倒数，即；Ｂｔ，ｍｓｒＰＵ。壳。域／ｌ０９２Ｌ（３－３３）相应的Ｌ进制ＡＭＰＰＭ信号带宽为：ｋ。而＝ｎＲｂ／ｌｏｇｚｔＩ．，Ｌ０－３４）作为比较，从式（３－３３）、（３－３４）推出带宽比：ａ＂Ｌ４ｔｙＡＭｐＩｑｄ。．／ＬＢＬ－．”，ＳｒＦＭ（３．３５）从另一个角度考虑，理想情况下脉冲位置调制可以达到的最大速率受限于实际可实现的最小脉冲宽度，设可实现最小脉冲宽度为五，则Ｌ进制ＳＰＰＭＵＷＢ通信可达到的最大速率为：尾一Ｌ哪。一％＿｝；：－。。哕包而Ｌ迸制ＡＭＰＰＭ可达到的最大速率为：（３—３６）Ｅｉ删一魄％一嚏哆毛（（：‘２Ⅳ≈Ｄ（３－３７）３．３．４．２ＡＭＰＰＭ与ＢＰＰＭ的性能比较北京邮电人学博ｆ：学位论文与ＳＰＰＭ相似，文献【１儿２Ｊ中提出的Ｌ进制ＵＷＢ．ＢＰＰＭ调制信号可以表示成（一个符号时间内）：㈣…ｗ一等和（ｆ一２ｋＴ／Ｌ）其中｛ｃｏ，ｑ，¨·，。｝一。）为ＢＰＰＭ码字．则其最小欧氏距离为：将式（３·３９）代入式（３．２５），得平均功率：（３．３８）ｄ‰。。√ｒ丹心（ｆ）一㈤锄ＩＰ面苫三鬲（３－３９）／ｄｍｚ－ｍａ嗍／Ｌ－町ＢｐＰＭｆｋ＂嘲－“。ｉ。所需的带宽为：）巴栅Ｍ；（２／√Ｌｌ０９２Ｌ）只“，。（３—４０）Ｂｔ．｜Ｉｙｍ，Ｍ。南。峨／２１０９２Ｌ（３－４１）作为比较，ＡＭＰＰＭ和ＢＰＰＭ间的功率比，带宽比可以从式（３．３１）、（３－３４）、（３·４０）、（３．４１）推出：——鲁一厝２ｎｄ屯。ＢｗＶ㈣，”。１—ＢＬ，，ｙａ—ｕｒｒｕ．２ｎ／ＬＢＬｌｗＢ”Ｍ（３．４３）由于所用的脉冲时隙为Ｌ进制ＳＰＰＭ的二分之一，Ｌ进制ＢＰＰＭ在给定最小脉冲宽度下的最大数据率为：ＲＩ㈣一嘞｝；：－２嘞勉（３－－４４）可以很显然的看出，Ｌ进制ＢＰＰＭ是所提出的Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的一个特例。当设ＡＭＰＰＭ参数ｎ＝Ｌ／２：ｄ＝ｌ：ｗ＝１时，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ即为ＢＰＰＭ，式（３．４２）及式（３．４３）的比值均等于１。３．３．４．３ＡＭＰＰＭ与ＭＰＰＭ的性能比较第二章２．４节中已经推出Ｌ迸制ＭＰＰＭ在给定误码率下的平均功率及为达到数据率冠所需带宽分别为：‰螂。＝（２ｗ。／厄丽）只椰。Ｂｔ．，。ｍｍ－志＝ｎ。风／％Ｌ（３．４５）。舶，北京邮电大学博Ｉ：学位论文式中Ｗ。，ｎ。，ｄ。即为用于构建ＭＰＰＭ所用的等重码（轴。，ｄ。＇ｗ。）的参数，加上脚标Ｍ与ＡＭＰＰＭ的参数相区分。作为比较，由式（３．３１）、（３－３４）、（３．４５）、（３．４６）可推出Ｌ进制ＡＭＰＰＭ与Ｌ进制ＭＰＰＭ的功率比及带宽比为：叫ｆ——＝：—一ｉＰＬ－”ＡＭＰＦＭ·芒Ｗ√器２ｎ‰ⅧⅢＭＶｄＡ＾㈣乃竺生坚。．！！生（３－４８、ＢＬ州Ｍｒ嘲ｎＭ式中Ｗ．，ｎ．，ｄ。为构建ＡＭＰＰＭ所用的扩展等重码ｃ’（ｎ＾，ｄ。，Ｗ．）的参数。同时理想情况下Ｌ进制ＭＰＰＭ在给定最小脉冲宽度下的最大数据率也可推导为：Ｒ一。町懈Ｍ一嘞％一ｈ‰，（Ｇ苫Ｌ）直观仿真比较结果。（３—４９）后面的仿真部分将给出这部分讨论的几种脉冲调制方式的功率，带宽及数据率的３．３．５可靠通信距离同ＭＰＰＭ一样，我们可以在给定的功率（如ＦＣＣ）下，在确定的误码率及给定的通信数据率下估算出Ｌ进制ＡＭＰＰＭＵＷＢ的最大通信距离为：Ｄ－（３—５０）式中Ｔ。是比特间隔（Ｔ。＝１／风，Ｒ。为数据率），Ｇ。，Ｇｒ分别是ＵＷＢ发射及接收端的天线增益，ｃ为光速，Ｒ（力为发射波形的双边功率谱密度，，为频率，Ｍ。为系统余量，Ｒ。为接收机平均信噪比，ｋ＝１．３８ｅ一２３Ｊｏｕｌｅｓ／Ｋ为玻耳兹曼常数，Ｆ为接收端噪声指数，Ｔｅｍｐｏ是标准温度（室温１７℃）。３．４仿真与比较结果这一节将给出Ｌ进制ＡＭＰＰＭＵｗＢ通信性能的一些数值结果，并与Ｌ进制ＰＰＭ、Ｌ进制ＰＡＭ、Ｌ进制ＢＰＰＭ及Ｌ进制ＭＰＰＭ相关性能进行比较。３．３．１中已经提到对于脉冲位置调制的ＵＷＢ接收机复杂度可以简单的由相关器的数量表征，Ｌ进制ＰＰＭ需要Ｌ个相关器，Ｌ迸制ＢＰＰＭ需要Ｌ／２个相关器，Ｌ进制ＭＰＰＭ需要ｎ。个相关器（１３．。为等重码参数，满足Ｃ：乏Ｌ），而Ｌ进制ＡＭＰＰＭ则需要ｎ。个相关器（ｎ．为扩展等重码参数，满足２”Ｃ：≥Ｌ），图３—５给出的是不同调制进制下的ＡＭＰＰＭ（参数ｎ．取满足式（３４）的最小值，Ｗ取２）北京邮ＩＵ人学博ｔ学位论文与ＰＰＭ及ＢＰＰＭ的接收机复杂度之比，可以看出两条比值曲线均随Ｌ的增大而单调下降，且分别在Ｌ＝２处及Ｌ＝４处取得１值，即Ｌ＝２丌始ＡＭＰＰＭ接收机复杂度可以低于ＰＰＭ，Ｌ＝４开始ＡＭＰＰＭ接收机复杂度可以低于ＢＰＰＭ。图３—６为Ｌ进制ＡＭＰＰＭ与Ｌ进制ＭＰＰＭ接收机复杂度比较，其中ｎ。，ｎ．分别取满足式（２．３７）及式（３．４）的最小值，从中可以看出，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ接收机复杂度较之相应的Ｌ进制ＭＰＰＭ有所降低，且整体趋势是随着调制进制数Ｌ的增加，优势越明显。嚣１世叠器嚣。调制进制Ｌ图３－５ｈｌＩＰＰＭ与ＰＰＭ及ＢＰＰＭ接收机复杂度比较图≤一２图３—７给出的是Ｌ进制ＰＰＭ与Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的信道容量随信噪比变化曲线，参数设定为Ｌ＝［２４８］，ｎ－［２３］，ｗ＝２．从中可以看出在低信噪比情况下，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的信道容量（单位为比特／符号）略高于相应的Ｌ进制ＰＰＭ容量，而在高信噪比下，由于趋于理想信道，二者具用相同的容量。而当信道容量采用比特／秒为单位，即式（２．４３）定义的容量公式时，差别将趋于明显。设王为符号时间，Ｔ－为ＵＷＢ脉冲持续时间，Ｎ。为伪随机跳时码的上界，Ｎ。为重复编码次数，则Ｌ进制ＰＰＭ的符号时间可以表示成１＝．１．／４．Ｎ‘Ｔ－，而由扩展等重码Ｃ。（ｎ，ｄ，ｗ）构建的Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的符号时间可以表示成ｔ。ｎＮ．Ｎ。Ｌ。实际应用中，由于器件工艺等方面的，ＵＷＢ所需要的极窄脉冲不可能任意小，因此可以在给定的可实现最小脉冲宽度下，对ＰＰＭ与ＡＭＰＰＭ可能达到的最大数据率进行比较。图３—８给出了这项仿真结果，参数设定为Ｌ＝Ｅ２４８］，ｎ＝［２２３］，ｗ＝２，Ｔ－＝０．５ｎｓ，Ｎｈ＝３，Ｎ。＝２．可以看出由于采用较少的脉冲时隙（ｎ值满足丁Ｃ＝Ｌ，故通常可设定ｎ＜Ｌ），在相同的脉冲宽度下，Ｌ进制／ＭＭＰＰＭ具有更小的符号时间，因此可以获得更大的数据率。图３－８中还可以看出４．ＡＭＰＰＭ比８．／ＭＶＩＰＰＭ的数据率还要略高一些，这是因为采用参数ｎ＝３，ｗ＝２的８．ＡＭＰＰＭ并没有达到最大效率，相同的参数可以最大支持到１２进制的调制，因此在数据率的体现上较４进制调制略低，但其多余的码字可用于自动纠错，进一步提高误码率等其它方面的性能。北京邮电大学博Ｊ二学位论文图３－７ＡＷＧＩｔ＂信道下ＰＰＭ和，Ｏ，ＩＰＰＭ信道容量比较图３—８ＰＰＭ与，ＯＩＰＰＭ数据率比较图３曲给出的是ＰＰＭ，ＰＡＩＶＩ及ＡＭＰＰＭ的误码率随信噪比变化曲线，仿真参数设定为Ｌ＝【２，４，８１，ｎ＝［２，２，３１，ｗ＝２．可以看出随着Ｌ的增加，Ｌ进制ＰＡＩＶｌ的性能降低，而Ｌ进制ＰＰＭ和Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的性能均有所提高，另外ＡＭＰＰＭ的误码率普遍低于ＰＰＭ，ＰＡＭ，只有２－ＡＩＶＩＰＰＭ的性能比２－ＰＡＩＶｌ及８－ＰＰＭ略差。ＥｂｌＮｏ（ｄＢ）图３－９ＰＰＭ，ＰＡＭ及＾＾ＩＰＰＭ误码率性能比较基于式（３．３２）、０－３５）、（３－４２）、（３－４３），图３一ｌＯ显示了八进制ＡＭＰＰＭ与八进制ＳＰＰＭ及ＢＰＰＭ所需功率比及带宽比随ｎ的变化曲线。相关参数设定为Ｌ＝８：ｎ＝［３，６，９，１２，１５，１８，２１，２４］：ｗ＝２：ｄ＝１．图中可以看出随着ｎ值的增长，ＡＭＰＰＭ与ＳＰＰＭ及ＢＰＰＭ的所需功率比均降低，所需带宽比均升高，因此与ＳＰＰＭ及ＢＰＰＭ相比，ＡＭＰＰＭ可以调整ｒｌ值，以期在功率效率与带宽效率之间找到一个折衷的符合实际应用环境的方案。图３．１１显示的是基于式（３．４７）、（３．４８）的ＡＭＰＰＭ与ＭＰＰＭ功率及带宽比随调制进制数Ｌ变化曲线，参数设定为Ｌ－【２，４，８，１６，３２］，扩展等重码参数ｎＡ＝１２…３４５，７１，Ｗ＾＝２；ｄ＾＝２，等重码参数ｎＭ＝【３…４５７，９】：ｗＭ＝２；ｄＭ＝２。图中可以看出在功率效率及带宽效率两个方面不同进制的ＡＭＰＰＭ较之相应的ＭＰＰＭ均有进一步的提高。北京邮电人学博士学位论文１『０．ｇＶｎＬ图３－１０八进制ＡＭＰＰＭ与八进制ＳＰＰＭ及ＢＰＰＭ所需功率比及带宽比随ｎ变化曲线图３—１１ＡＭＰＰＭ与ＭＰ蹦功率比及带宽比随调制进制数变化曲线式（３—３６）、（３—３７）、（３—４４）、（３．４９）分别给出了Ｌ进制ＳＰＰＭ，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ，Ｌ进制ＢＰＰＭ及Ｌ进制ＭＰＰＭ在理想环境及给定可实现最小ＵＷＢ脉冲宽度下的最大速率。为了直观比较，将四条数据率随Ｌ变化曲线绘制在图３－１２中，其相关参数设定为：Ｌ＝【２＇４，８，１６，３２】：扩展等重码参数ｎ．＝【２，２，３，４，５】：等重码参数ｎ。＝【３…４５７，９】：／＇ｍ＝０．５ｅ一９ｓ。图中可以看出随Ｌ的增大，ＳＰＰＭ及ＢＰＰＭ的比特数据率均会下降，而ＡＭＰＰＭ的数据率将升高或至少保持恒定，ＭＰＰＭ数据率先升高，后略有回降，但大体趋于稳定。当Ｌ苫４时，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的数据率开始高于Ｌ进制ｓＰＰＭ及ＢＰＰＭ，而ＭＰＰＭ的最大数据率则一直低于相应的ＡＭＰＰＭ。但是我们还可以从式（３．３７）看出，当对于给定调制进制数Ｌ随调制参数ｎ值的增大，ＡＭＰＰＭ的数据率将降低。叠迫犍岂１锝蜡轻嚣筮图３－１２给定最小脉冲宽度下，四种调制方式最大数据率随Ｌ变化曲线图３一１３显示的是三种调制下最大可靠通信距离随着数据速率变化的曲线。仿真中采用的脉冲波形是高斯脉冲的５阶导数，具体参数设定为：Ｌ＝［２，４，８］：ｎ＝Ｅ２，２，３］：ｗ＝２：链路余量Ｍｓ＝５ｄＢ；噪声指数Ｆ＝ＴｄＢ；发射机及接收机天线增益Ｇｔ＝Ｇｒ＝１；数据率ｄａｔａｒａｔｅ＝［２０—２００１Ｍｂ／ｓ；高斯脉冲的标准差ｓｉｇｍａ＝５１ｐｓ，功率谱密度峰值Ａｌ。＝ｌＯｅ．１３．２５Ｗ／Ｈｚ，求导阶数为５；Ｐｒｅ＝ｌｅ．４。图３．１３中可以看出随着Ｌ的增大，ＰＰＭ及ＡＭＰＰＭ的通信距离性能提高，而ＰＡＭ下降：在相同速率下，Ｌ进制ＡＭＰＰＭ的最大通信距离较之相应的Ｌ进制ＰＰＭ有提高，８－ＡＭＰＰＭ北京邮电大学博ｆ：学位论文的通信距离甚至高于了２－ＰＡＭ。Ｅ髓甜地赠图３－１３给定误码率下的最大可靠通信距离性能比较。’３．５小结本章提出了一种由扩展等重码构建的称为双极性多脉冲位置调制的新ＵＷＢ跳时调蒂４方案，并对该方案的接收机复杂度、误码率、信道容量、数据率、带宽效率，功率效率及发射功率下的最大可靠通信距离进行了分析。理论分析与数值比较结果表明，当调制参数选择正确时，ＡＭＰＰＭ可以在相同的条件下获得比ＰＰＭ、ＰＡＭ、ＢＰＰＭ及第二章中提出的ＭＰＰＭ更好的通信性能，可以成为ＵＷＢ高速通信应用的一个很好备选调制方案。参考文献【１】１ＺｈａｎｇＨａｏ，ＴＡＧｕｌｌｉｖｅｒ．Ｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｏｎｔｉｍｅ－ｈｏｐｐｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅａｃｃｅｓｓＵＷＢＡｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，４（３），Ｍａｙ２００５：１１５４－１１６２．【２】ＺｈａｎｇＩＩ，ＬｉＷ，Ｇｕｌｌｉｖｅｒｔｉｍｅ—ｈｏｐｐｉｎｇＴＢｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒＵＷＢｓｙｓｔｅｍｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅ３ｒｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＮｅｔｗｏｒｋｓａｎｄＳｅｒｖｉｃｅｓＲｅｓｅａｒｃｈＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００５：２０９－２１３．【３】Ａｂｏｕ—ＲｉｅｉｌｙＣＤａｎｉｅｌｅＮ’Ｂｅｌｔ丘ｏｒｅＪＣ．Ａ２／ｓｐｌｔｉｍｅｓ／２ａｎｔｅｎｎａｓｕｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄｓｙｓｔｅｍｗｉｔｈｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ．ＩＥＥＥＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＬｅＲｅｒｓ，１０（５），Ｍａｙ【４】Ｒｏｂｅｒｔｓ２００６：３６６—３６８．ＭＬＴｅｍｐｌｅＭＡＲａｉｎｅｓＲＡｅｔａ１．ＴｉｍｅＨｏｐｐｉｎｇＢｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌＰｕｌｓｅＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎｉｎＭｏｄｉｆｉｅｄＳａｌｅｈ·ＶａｌｅｎｚｕｅｌａｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥ２００６：６７．７２．ＵＷＢＦａｄｉｎｇＣｈａｎｎｅｌｓ．Ｉｎｏｎ２００６ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅ“：ｎｃｃＵｌｔｒａ．Ｗｉｄｅｂａｎｄ．北京邮ＩＵ人学博上学位论文【５】ＷｅｉＬｉ，ＧｕｌｌｉｖｅｒＡＨａｏＺｈａｎｇ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄｃａｐａｃｉｔｙｏｆｕｌｔｒａ·ｗｉｄｅｂａｎｄｏｖｅｒｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｗｉｔｈｂｉｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｃｈａｎｎｅｌｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｅｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００５ＩＥＥＥｍｕｌｔｉｐａｔｈｆａｄｉｎｇＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＵｌｔｒａ－Ｗｉｄｅｂａｎｄ，２００５．【６】郭南，洪福明，李乐民。一种多迸制直扩通信系统及其信息．分组映射的优化。电子学报，４期，１９９６：５０．５４。【７】黄成芳。多脉冲脉位键控调制的编、译码。重庆邮电学院学报（自然科学版），０３期，２０００：７．９。【８】ＳＤｏｌｉｎａｒ，ＤＤｉｖａｌａｒ，ＪＨａｍｋｉｎｓ，ｅｔａ１．Ｃａｐａｃｉｔｙｏｆｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｎ（ＰＰ＾ＤＧａｕｓｓｉａｎａｎｄＷｅｂｂｃｈａｎｎｅｌｓ．ＩｎＪＰＬＴＭＯＰｒｏｇｒｅｓｓＲｅｐｏｒｔ，Ａｐｒ．－Ｊｕｎ．２０００：１·３１．【９１ＰｒｏａｋｉｓＪｏｈｎＧ．Ｄｉｇｉｔａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＦｏｕｒｔｈＥｄｉｔｉｏｎ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ：ＰｕｂｌｉｓｈｉｎｇＨｏｕｓｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＩｎｄｕｓｔｒｙ，２００１：２３１－４０８．【１０】Ｍａｒｉａ－ＧａｂｒｉｅｌｌａＤｉＢｅｎｅｄｅｕｏ，ＧｕｅｆｉｎｏＧｉａｎｃｏｌａ．ＵｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄＲａｄｉｏＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ２００４．ＩＭ】．ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ：ＰｅａｒｓｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ｉｎｆｒａｒｅｄｏｎ【１１】ＨｙｕｎｃｈｅｏｌＰａｒＬｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩｎＢａｒｒｙＪＲ．ＭｏｄｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｗｉｔｌｅｓｓｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ１９９５ＩＥＥＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ０ｃｃ９５），Ｓｅａｔｔｌｅ，ＵＳ丸１９９５：１１８２．１１８６．．５２．北京邮电人学博Ｌ学位论文第四章多ＵＷＢ设备与移动通信系统共存·陛分析４．１引言第一章中已经提到超宽带（ＵＷＢ）技术，由于其在短距离高速无线通信方面的优势，非常适合于部署无线个人区域网（ＷＰＡＮ），而其广泛的应用将导致高密度的ＵＷＢ发射设备分布。由于ＵＷＢ使用极窄脉冲，频带极宽，无法被唯一分配，只要满足一定的发射功率模板即被允许工作，而发射功率模板只是针对单个ＵＷＢ设备的，因此高密度的多ＵＷＢ设备有可能对其它无线设备产生合成干扰１１－５１。另一方面，以手机为代表的无线终端，作为现代化办公生活的必要手段，也存在于个人短距离范围内，被规划在指定的授权频段工作，但有可能被ＵＷＢ的宽频带所覆盖，因此研究高密度ＵＷＢ设备对移动通信终端的合成干扰是十分必要的ｌ“１０ｌ。本章提出了三维空心球功率积分模型，用于评估ＵＷＢ对其它无线通信系统的干扰，所提出的模型与文献１１１］［１２］有相似之处，但文献【１１】【１２】只局限于二维平面，并不适合现代化办公大楼的立体ＵＷＢ布置；与文献［１３１１１４１ｑｂ的不同，文献［１３１１１４１ｑｕ对ＵＷＢ的分布采用物理模型，而这里提出的ＵＷＢ分布全部采用概率模型，并不明确某一ＵＷＢ设备的具体物理位置，其在某一位置的出现及活跃程度完全由概率密度函数决定。４．２室内视距非视距混合传播环境电磁干扰模型４．２．１空心球分布积分模型图４－１为所建立的ＵＷＢ电磁干扰模型，其中受干扰的无线接收机处于空心球的中心，而ＵＷＢ发射设备则均匀分布于半径为‘。，ｋ的空心球中，满足下列以半径ｒ为变量的概率密度函数：ｆ０，ｒ＜ｒｕｏｒｒ＞ｋ，（，）＝｛３ｒ２Ｉ—ｒ３—１．３，ｒ血＜７‘ｋ（４．１）¨忙跗肿炒。噶川羞加．｝石‘４ｎ＇一ｔｃＮ扣‘。．ＪＩ．，．ｒ＿Ｐ（ｒ）ｒ２ｄｒ一４ｎｘｐｆ．＝＂尸（，），２办降北京邮ｌＵ人学博Ｉ‘学位论文其中，１ｃ为ＵＷＢ设备活跃因子，表征ＵＷＢ设备处于工作状态（发射功率）的概率；Ｎ为ｕＷＢ发射设备总数量；ｐ一弓彘为空间ｕｗＢ设备的密㈤，＞ｈｎ４石，２度；Ｐ（ｒ）是受干扰接收器从单个ＵＷＢ设备接收到的功率，其为二者间距离，的函数，可以表示成：嘲ＢｒＧＰ（ｒ）＝Ｇ穹“１ｍＰ，Ｂ，Ｇ。Ｇ，（＿与）２这里，Ｐｌ是单个ＵＷＢ发射功率，且假定对所有的ＵＷＢ终端是相同的。九为信号的波长，与受干扰的无线通信信号频段相对应，Ｂ．为受干扰者的接收带宽，Ｇ。，Ｇ，分别为发射端及接收端的天线增益。由于考虑的是室内环境，这里假设１ｍ内为ＵＷＢ视距传播，超过１ｍ外为非视距传播，且非视距路径损耗系数ｎ取４【ｌ”．将式（４．３）代入式（４－２Ｎ得球中心受干扰接收器受到周围ＵＷＢ发射器的平均合成干扰功率为：昂－４，ｎｃｐｆ“Ｐ（ｒ）ｒ２ｄｒ竺睢扎∥协】ｋ。＋㈣华瞻叫婚。华（２一‰＿ｌ／‰ｂ啊’一翌号字丝（１／‰－１／，懈ｈ。。，柚，受腻圳越钞Ｒ‘）（｛图４－ＩＵＷＢ合成干扰空心球积分模型羽．４．２．２受干扰设备性能衰减模型受干扰接收机的性能衰减参数定义为有无ＵＷＢ干扰时的接收干扰之比“”，用Ⅳ。表示为：‰删筹，玉堕墅１０北京邮电大学博土学位论文∽，这里，Ｎ。为受干扰者的噪声门限，Ｉｃｏ为共道干扰，，ｍ为ＵＷＢ合成干扰。这一定义是假设共道干扰对受干扰者的噪声或干扰门限有着重要影响，这在我们所考虑的室内和市区内通信环境是非常合理的““。Ⅳ。。代表了由于ＵＷＢ干扰的存在，受干扰者的链路预算的衰减，则最大可接受的ＵＷＢ干扰功率可推导为：‘，。。ｌｏｌ酏庐＋１庐）＋ｌＯｌｇ（１０挚一１）（４－６）４．２．３球分布ＵＷＢ设备对相对窄带无线设备的干扰首先通过建立ＵＷＢ发射器密度ｐ与受干扰无线设备性能衰减参数Ⅳ。。之．间的关系，来评估ＵＷＢ对无线通信设备的合成干扰效果，从式（４４）和式（４．６）可以推导出：昂＝１０则ｐ作为Ⅳ。的函数，可以表示成：卜７）Ｐ（Ⅳｕ”）－这里，Ｐ．根据目前已有的ｕ昭发射功率模板（ＦＣＣ，ＥＴＳＩ）获得，活跃因子＇ｃ根据ＦＣＣ的建议设为５％（也就是平均每一时刻有５％的ＵＷＢ设备在工作）．假定ＵＷＢ发射机和受干扰接收机的天线增益Ｇ。和Ｇ，均等于ＯｄＢ，否则增益可以放到链路蘑ＧＧＧ）Ⅲｒ／１歉ｍｒｌｑＢ，。，九２（２一一Ｉ件聊”１幽－＾叫（，ｏｔ，ｙ１ｌｑＢ，。，丸２Ｏ／ｒｕ—１／ｒ棚）ｌ预算冗余中““。考虑到ＵＷＢ的发射功率很低，导致传输距离受限，因此将‘。设为３０ｍ比较合理．关于，；，考虑空间均匀分布的ＵＷＢ设备，其相邻设备间的平均距离墨及‰满足下列关系“”：ＲＩ·辛ｑＰ降９）Ⅲ）‰。丁心。丽‰一譬Ｒ－嘉（４－，∞．５５．北京邮ｌ乜人学博Ｉ：学位论文将式（４－１０）代入式（４·８）得：ｐ（．Ⅳｍ）－磊甭ｋ土ｈｏ鲁）（１０警一ｔ）ｌ（４—１１）式（舢１１）是关于ｐ（Ⅳ～）的隐函数表达式，给出了不同无线通信系统链路预算下可以接受的最大ＵＷＢ发射设备密度。下面，在式（４—８）和式（４．１０）的基础上建立受干扰接收机与距离最近的ＵＷＢ间最小距离‰随性能衰减参数Ⅳ。。的变化关系。将式（４．８）ｔ弋ＡＫ（４．１０）推出：‰。ｒ４—１２）影影Ｌ式（４－１２）为关于，矗（Ⅳ。）的隐函数表达式，可以用来表征最小距离与性能衰减参数之间的变化关系。４．２．４数值仿真这一部分在前面建立的视距非视距混合模型基础上，通过仿真来观察ＵＷＢ对其它移动通信设备的干扰效果。这里的无线通信系统选择了目前常用的ＧＳＭ（９００，１８００），小灵通，及有可能大规模使用的我国提出的３Ｇ标准ＴＤ—ＳＣＤＭＡ．ＵＷＢ功率控制模板使用了美国的ＦＣＣ和欧洲的ＥＴＳＩ两种建议（参见图４—２）。４．２．４．１仿真参数仿真中所用的参数如表４－１所示，具体的包括ＧＳＭ９００，ＧＳＭｌ８００，小灵通，ＴＤ—ＳＣＤＭＡ四种手持终端的相应中心频率，工作波长，带宽，噪声门限，共道干扰门限，及对应不同频率下的ＦＣＣ，ＥＴＳＩＵＷＢ发射功率值。由于移动设备北京邮电人学博｛。学位论文在授权频带内有多个信道，因此，这里的中心频率选择是在下行链路中选择一典型值作为代表，事实上，频点的微小变化对仿真结果的影响不大，因此，这样做是合理的。仿真中使用的参数部分参考了文献［１１］［１３］［１４］中的设定值。１０Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＧＨｚ图４－２Ｆｅｅ及ＥＴＳＩ制定的室内ｍ设备辐射掩蔽表４－１视距非视距混合模型仿真参数参敷符号ＧＳ９９００ＧＳＮｌ８００小灵通ＴＤ－ＳＣＤＭＡ４．２．４．２仿真结果通过仿真得到了ＦＣＣ功率模板下ＵｗＢ设备密度随不同无线终端的性能衰减参数变化曲线，如图４．３所示，可以看出ＦＣＣ对ＧＳＭ９００的保护大于ＧＳＭｌ８００，大于ＴＤ．ＳＣＤＭＡ，其对小灵通的保护最弱。而图４．４给出的ＦＣＣ下ＵＷＢ与移动终端间最小距离随不同性能衰减参数变化曲线所体现的规律与图４—３一致。进一步考虑移动通信设备下行链路预算会留出卜３ｄＢ的冗余作为干扰保护，因此，Ⅳｌ。。的范围应该在［１３］ｄＢ间，超出这个范围将有可能对相应设备产生致命干扰。因此，如图４—４所示，当考虑边界情况，ⅣＩ。＝３ｄＢ时，只有ＧＳＭ９００的最小距离低于视距ｌｍ内，满足要求，而ＧＳＭｌ８００及ＴＤ．ｓＣＤＭＡ北京邮电大学博士学位论文的最小距离在ｌｍ左右，小灵通的则已经超过１ｍ，落入非视距范围，这不能满足实际应用要求。≮÷逾衡拒魁詈图４—３ＩＪＷＢ设备密度随不同移动终端的性能衰减参数变化曲线（ＦＣＣｔｌＷＢ功率下）艇蝌÷略｛图４－４ｕ鸭与移动终端间最小距离随不同性能衰减参数变化曲线（ＦＣＣ表４－２ｍ功率下）ＥＴＳＩｍ发射功率下仿真结果表４—２给出的是ＥＴＳＩＵＷＢ功率下的仿真结果，可以看出，ＥＴＳＩ的限．５８．北京邮电大学博Ｌ学位论文制保护普遍高于ＦＣＣ相应的保护，按照ＧＳＭ９００，ＧＳＭｌ８００，ＴＤ—ＳＣＤＭＡ，小灵通的顺序，保护能力逐渐降低。表４．２中还可以直观的看出，当Ⅳｕ。落入【１３］ｄＢ范围内，四种系统相应的与ＵＷＢ设备最小距离均低于视距ｌｍ之内，基本符合实际应用的要求，即ＥＴＳＩ功率模板对这四种移动终端起到了很好的保护作用。４．３室内视距传播环境电磁干扰模型４．３．１模型建立本节考虑室内视距环境内的多ＵＷＢ干扰模型，同视距非视距混合模型一样采用图４－１的积分模型。此时受干扰接收器从单个ＵＷＢ设备接收到的功率为：Ｐ（ｒ）一Ｐ，Ｂ，Ｇ．Ｇ，ｅ）２（４－１３）其中Ｐ．是单个ＵＷＢ发射功率，且假定对所有的ＵＷＢ终端是相同的。九为信号的波长，与受干扰的无线通信信号频段相对应，Ｂ，为受干扰者的接收带宽，Ｇ。，Ｇ．分别为发射端及接收端的天线增益。将式（｝１３）代入式（４－２）可得球中心受干扰接收器受到周围ＵＷＢ发射器的平均合成干扰功率Ｐ舡为：‰－诹ｐｆＰ”１出ｌ锄孵帆Ｇｒ寺２～．—ｘｐＰ，Ｂ，Ｇ—，Ｇ／％２最大可接受的ＵＷＢ干扰功率仍为：㈣）ｒｄｒ．盟警坚‰一‰）这里采用的受干扰移动终端性能衰减模型同４．２．２节中的相同，即受干扰接收机将式（４－１４）、（４．１５）代入式（蜘可推出视距情况下函数ｐ（ⅣｗＢ）为：∽回ｐ㈧－铿４ｎ＇（１０＊糟＇＋１０＇。Ｘ１０＇。－Ｉ），啪。１０ｌ舻＋舻）＋１０ｌ鲋一一１）（４－１５）式中参数与４．２节中定义的相同。４．３．２数值仿真这一部分在前面建立的视距模型基础上，通过仿真来观察ＵＷＢ在室内视距北京邮电人学博ｉ：学位论文情况下对其它移动通信设备的干扰效果。这里选择两种ＧＳＭ（９００，１８００）设备作为受干扰研究对象，ＵＷＢ功率控制模板使用美国的ＦＣＣ和欧洲的ＥＴＳＩ两种建议（参见图４—２）。仿真参数与表４一ｌ的相同。仿真结果如图４—５，图４—６所示，从中可以看出在全视距环境中，ＧＳＭ９００的抗ＵＷＢ干扰能力仍强于ＧＳＭｌ８００。当受干扰接收机性能衰减范围在【１３］ｄＢ时，ＦＣＣ下可接受ＵＷＢ设备密度范围为：ＧＳＭ９００Ｉｏ．１９１２０．７３５０］ｄｅｖｉｃｅｓ／ｍ３，ＧＳＭｌ８００１０．００４８０．０１８５１ｄｅｖｉｃｅｓ／ｍ３，而ＥＴＳＩ下的结１．３１２５１ｄｅｖｉｃｅｓ／ｍ’。果为：ＧＳＭ９００ｆ３５．６１３６．９１ｄｅｖｉｃｅｓ／ｍ’，ＧＳＭｌ８００ＩＯ．３４１５另一方面，为达到０．１ｄｅｖｉｃｅｓ／ｍ３的ＵＷＢ设备密度，在ＦＣＣ下，ＧｓＭ９００需要０．６ｄＢ的干扰衰减保护，ＧＳＭｌ８００需要８ｄＢ的干扰保护，而ＥＴＳｌ下，ＧＳＭ９００几乎不需要干扰保护，而ＧｓＭｌ８００需要０．３ｄＢ的保护。以上结果说明ＥＴＳＩ的ＵｗＢ功率可以有效保护两种ＧＳＭ系统，而在ＦＣＣＵＷＢ功率保护下，多ＵＷＢ设备有可能对ＧＳ，Ｍ１８００产生致命千扰。通过比较图４．３、图４．５、图牛６、表４．２还可以很容易的发现，在视距情况下ＵＷＢ的合成干扰效果明显高于视距非视距混合情况，这是由于在非视距情况下ＵｗＢ功率有更大的衰减而导致的必然结果。№ｍⅧ图４—５全视距情况下ｍ设备密度随不同移动终端的性能衰减参数变化曲线（ＦＣＣ功率下）ＩＪＷＢＮｔｎ，ｔｍ蛤图４－６全视距情况下啪设备密度随不同移动终端的性能衰减参数变化曲线（ＥＴＳＩ功率下）ＵＷＢ北京邮Ｉ乜人学博Ｊ二学位论文４．４小结本章通过建立的三维积分模型分析了室内多ＵＷＢ设备对无线通信终端的合成干扰效果，模型分为全视距及视距非视距混合两种情况，选择了ＧＳＭ９００，ＧＳＭｌ８００，小灵通及ＴＤ—ＳＣＤＭＡ四种系统手持机作为受干扰研究对象，使用了ＦＣＣ及ＥＴＳＩ两种ＵＷＢ发射功率控制模板。通过理论分析与仿真结果得出以下结论：１）所评估的无线通信系统抗ＵＷＢ干扰能力按照ＧＳＭ９００＞ＧＳＭｌ８００＞ＴＤ．ＳＣＤＭＡ＞／Ｊｓ灵通的顺序递减。２）在对所评估的无线系统ＵＷＢ干扰的保护强度上，ＥＴＳＩ的保护强于ＦＣＣ．当受干扰系统链路预算干扰保护在【１３］ｄＢ范围内，ＦＣＣＵＷＢ功率模板只对ＧＳＭ９００具有有效保护，对其它三种系统的保护处于临界干扰状态，而ＥＴＳＩ的标准对四种系统都提供了可接受的保护程度。所提出的三维积分ＵＷＢ干扰模型可以有效评估立体分布的多ＵＷＢ设备对相对窄带无线系统的干扰，可为现代化办公楼ＵＷＢ设备布置及ＵＷＢ功率控制方面的研究提供参考。参考文献【１ｌＦｏｅｒｓｔｅｒＪＲ．Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｍｏｄｅｌｉｎｇｏｆｐｕｌｓｅ·ｂａｓｅｄＵＷＢｗａｖｅｆｏｒｍｓｏｎｎａｒｒｏｗｂａｎｄｓｙｓｔｅｍｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥ５５ｔｈＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｃｃｈｎｏｌｇｏｙＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，２００２：１９３１·１９３５．【２】ＭｏｔｉｏｎＹＴ，ＦｒｅｎｃｈＭｏｎＰ，ＺｈｏｕＱ，ｅｔａ１．ＳｏｆｔｗａｒｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏａｃｃｅｓｓＵＷＢｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒｓ．ＩＥＥＥＡｅｒｏｓｐａｃｅａｎｄＥｌｅｃｔｏｎｉｃＳｙｓｔｅｍｓＭａｇａｚｉｎｅ，２０（１）．Ｊａｎ２００５：２８－３３．【３】张洪欣，吕英华，贺鹏飞，王野秋。消除与ＷＬＡＮ同频干扰的ＵＷＢ正交成形脉冲序列设计。武汉大学学报（理学版），２００５，５１（Ｓ２）：６１－６３。【４】ＸＵＹｏｎｇ，ＬＵｔｏＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＷＡＮＧｒｅｃｅｉｖｅｒ．ＴｈｅＹｅ·ｑｉｕ．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅＵＷＢＦＭＦＭｊｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（Ｓｕｐ．）：Ｎｏｖ２００６：１１２—１１６【５】ＸｕＹｏｎｇ，Ｌｕｙｉｎｇ·Ｈｕａ，Ｈｅｐｅｎｇ－ｆｅｉ，ｃｔａ１．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆＵＷＢＰｕｌｓｅＳｉｇｎａｌｔｏＧＰＳＲｅｃｅｉｖｅｒ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＩＴＳＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏ璐．Ｃｈｅｎｇｄｕ．２００６：２８６．２８９【６】ＨａｍａｌａｉｎｅｎＭ，ＨｏｖｉｎｅｎＶＴｅｓｉＲ，ｃｔａ１．ＯｎｔｈｅＵＷＢｓｙｓｔｅｍｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｗｉｔｈＧＰＳ．ＩＥＥＥＪｏｕｒｎａｌｏｎＧＳＭ９００，ＵＭＴＳ／ＷＣＤＭＡ，ａｎｄＳｅｌｅｃｔｃｄＡｒｅａｓｉｎ北京邮电人学博士学位论文Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，２０（９），Ｄｅｃ【７】ＧｉｏｒｇｅｔｔｉＡｗｉｄｅｂａｎｄ２００２：１７１２．１７２１．ｏｎＣｈｉａｎｉＭ，ＷｉｎＭ乙Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｎａｒｒｏｗｂａｎｄｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｗｉｒｅｌｅｓｓｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，５３（１２），Ｄｅｃ【８】ＫｅｓｋｉｔａｌｏＩＭＴ－２０００：ｔｉｍｅｆｏｒａ２００５：２１３９．２１４９．ＬＰａｇｅＪ，Ｐａｌｉｎ八ＵｌｔｒａｗｉｄｅｔｒａｎｓｆｏｒｍｏＲｏｒｂａｎｄ（ＵＷＢ）ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｎｏｉｓｙｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ７．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ４ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ３０４－３０８．３ＧＭｏｂｉｌｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，２００３：【９】ＧｉｕｌｉａｎｏＲ，ＭａｚｚｅｎｇａＥＯｎｔｈｅｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｏｆｐｏｗｅｒ－ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｕｌｔｒａｗｉｄｅ－ｂａｎｄＵＭＴＳ，ＧＰＳ，ＤＣＳｌ８００，ａｎｄｆｉｘｅｄｗｉｒｅｌｅｓｓｓｙｓｔｅｍｓｗｉｔｈＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎｓｙｓｔｅｍｓ．正ＥＥＶｅｈｉｃｕｌａｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．５４（１），Ｊａｎ２００５：６２—８１．【１０】ＱｕｉｊａｎｏＢ，Ａｌｖａｒｅｚ气ＬｏｂｅｉｒａＩＲ－＇ＵＷＢｎｅｔｗｏｒｋｓｏｎＭ，ｅｔａ１．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅＰｒｅｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００５ＩＥＥＥｃｅｌｌｕｌ矗ｒｋｅｃｅｉｖｅｔｓ．ＩｎＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＵｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ，２００５：７０１－７０６．【１１】张风山，周正。ＵＷＢ设备对移动通信系统的合成干扰分析。无线电工程，３５（１０），２００５：１０－１２。【１２】ＬａｎｄｉＤ，ＦｉｓｃｈｅｒＣ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｎＵＷＢｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｎＧＳＭｓｙｓｔｅｍｓ［Ｒ］．２００４Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｇｕｒｉｃｈ２００４：８６－８９．ｓｅｍｉｎａｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，８０３７３５７，Ｚｕｒｉｃｈ：ＩＥＥＥ，【１３】ＭｉｔｔｅｌｂａｃｈＭ，ＭｉｉｌｌｅｒＣＦｅｒｇｅｒＤ，ｅｔａ１．Ｓｔｕｄｙｏｆｃｏｅｘｉｓｔｅｎｃｅｃｅｌｌｕｌａｒｓｙｓｔｅｍｓ．ＩＥＥＥＪｏｉｎｔｂｅｔｗｅｅｎＵＷＢａｎｄＫｙｏｔｏ，ｎａｒｒｏｗｂａｎｄ２００４：４０．４４．ＵＷＢＳＴ＆ＩＷＵＷＢＳ，【１４】李争，徐建敏，杨莘元。ＵＷＢ设备和移动通信系统的共存研究．弹箭与制导学报，２６（３），２００６：２１８—２２１。ａ１．ＵＷＢ【１５】ＯｕｉｊａｎｏＢ，ＶａｌｅｒａＧ，ＡｌｖａｒｅｚＡ，ｅｔａｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｇｇｒｅｇａｔｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｎａｃｅｌｌｕｌａｒｖｉｃｔｉｍｒｅｃｅｉｖｅｒｆｒｏｍｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ．ＩＥＥＥｌＷＵＷＢＳ，Ｆｉｎｌａｎｄ，２００３．．６２．北京邮电大学博上学位论文第五章ＵＷＢ测距定位改进算法５．１引言随着汽车的普及，交通安全及管理问题日益突出，智能交通系统因此而被提出“１，无线定位及测距技术在智能交通系统中起着重要的作用。一般来说，高精度定位算法部分依赖于相应的测距精度，因此如何获得高精度的无线测距方案为研究的重点之一。有多种无线技术可应用于测距，如超声波，红外，蓝牙，ＧＰＳ等“一。但由于一般测距的误差与测距信号带宽及中心频率有关，带宽越大，中心频率越高，测距误差越小１６。７１，因此相对窄带信号测距只能通过提高中心频点降低测距误差，而中心频率的提高将导致信号衰减的加大，信号穿透性减弱，无法满足某些测距环境的需要。因此可以通过加大信号带宽的方法来提高精度。超宽带０３ＷＢ）信号就是具有极大带宽的信号，非常适合于测距应用【¨】，可以提供高精度的测距服务，理论分析表明ＵＷＢ的平均测距精度下限可以达到２．２４ｅ一６皿嘟。另一方面，无线定位在实际中更有应用意义，前面己提到其定位精度部分依赖于测距精度，但当测距精度一定时，不同的定位算法可以得到不同的定位性能，因此在给定测距精度时需要研究高效的定位方案以进一步提高定位精度。本章利用ＵＷＢ的特点，首先提出了一种新的基于几乎完美自相关序列的测距算法，该算法可以有效提高传统算法的测距精度，并在此基础上，根据实际车辆定位的具体特点，提出了一种基于ＵＷＢ的最少只需两个参考节点的平面车载定位系统，并提出了三种改进算法进一步提高系统定位精度。５．２基于几乎完美自相关序列ＵＷＢ测距改进算法５．２．１ＵＷＢ测距系统模型ＵＷＢ测距过程可以用图５．１所示的流程图表示，首先，参考节点的ＵＷＢ设备发送信号给目标节点，申请测距服务，目标节点接收到信号后根据请求信号生成一个导频脉冲序列，然后向参考节点发送由此序列生成的脉冲串尸（力，参考节点在经过传播时延ｒ后接收到该回应信号。此导频脉冲序列在接收端是已知的先验知识，因此在接收端可以用一相关滤波器接收，而传播时延ｆ即可根据相关器的峰值输出时刻而获得。在参考节点接收端收到的有用信号五（幻会受到通常为热噪声的加性噪声１７（幻的干扰，即接收到的信号，（Ｄ可以表示成：北京邮电人学博Ｉ：学位论文ｒ（ｔ）一，：Ｉ（ｆ）＋，ｌＯ）（５－１）在高斯白噪声信道中，Ｌ（圳即为发射信号尸（幻经过延迟和衰减得到的信号，即：ｒ（ｔ）－ａｐ（ｔ—ｆ）＋，ｌＯ）（５—２）这里，口为信道增益，ｆ为传输时延。将，（幻和以幻作为相关器输入，则相关器操作及输出可以用下式表示：Ｒ（ｆ）ｔｒｒ（ｆ）ｐＯ一＃）ａｔ（５—３）－ａｆｐ（ｔ—ｆ）ｐ（ｆ—ｆ）ｄｚ＋ｒ以ｃｔ）ｐ＜ｔ—ｆ№从（５·３）式可以看出，如果接收端信噪比足够高，根据自相关函数的特点，其最大相关性将在ｆ—ｆ时刻取得，即相关器输出ＲＦ）中最大峰值相对应的时间位置即为传播时延ｆ的精确估计值，即：Ｍａｘ（ＲＦ））－Ｒ（ｒ）（５－４）显然，如果检测器可以正确找到输出峰值，则其相应的ｆ即为传播时延ｆ，参考节点与目标节点问的距离ｄ可获得为：ｄ－ｆ×ｃ（５—５）其中ｃ为光速。目标节点参考节点几静ＦＪ处理Ｊ测距豆∥戽确Ｈ口Ｉ廊申请测距目！！｝／！堕堕！ｊＬ二：王：：——广－１亡一检测器｝剖传播时延相关器Ｋ爿参考序列————ｚ’【——。Ｌ—————————一二《．｝圭迟ｆ到达的Ｉ测距信号ｌＩ掣荔磊吣１甄童＿｝韧蓄延］图５－１单向ＵＷＢ测距过程５．２．２基于几乎完美自相关（ＡＰＡ）序列的改进算法上面描述的测距算法的核心是相关器，但由于式（５．３）中存在ｒｎ０）ｐ（ｆ—ｆ协，项，接收信噪比将影响相关器输出。如图５－２（ａ）所示，当信噪比ＳＮＲ很高时，相关器输出峰值非常明显，能够被正确判定；但如图５．２（ｂ）的结果，当信噪比较低，信号被噪声严重污染时，正确的峰值位置被其它虚假峰值所掩埋，检测器是无法正确判定的，也就是说高噪声将在时延估计上引进较大误差。为了提高测距算法的抗噪能力，应该选择合适的导频测距序列，这种序列的自相关函数应该在北京邮电人学博Ｊ：学位论文原点处出现较强峰值，而在其它区域都近似为零。按照这一要求，几乎完美自相关（ＡＰＡ）序列是一个很好的选择。文献［１０］中给出的ＡＰＡ序列定义为：所有异相自相关系数只有一个非零值的复杂周期序列，例如：Ｃ。．【１１—１１—１·１—１－ｌｉ．ｃ１２－【一１—１－１—１１—１·１１１１—１ｌ】．ｃ１６－【－１·１１—１－１－１—１－１１１—１１—１１１１】；【－１－１－１１１１１—１１１１－１１—１—１１】；【一１１—１—１—１·１１１１—１１１—１１－１·ｌ】；【一１１１１１１—１１１—１—１—１１—１１－ｌ】．ＣＭ－【一１１１－１１—１—１－１—１－１—１１１—１·１１·１１·１１１１１—１１．ＡＰＡ序列ｃｓ的自相关函数可以表示成：三Ｒｐ）。荟ｃ８（ｆ）ｃ８（ｆ—ｆ），（ｏ‘ｆ－【８０００－４００ｓ７’（５．６）０１（ａ）（ｂ）５：：Ｄ￡型擎ｇ：￡：；ｉ．｝－ｔ●＾｜｜．－ｌ－ｌｌｉ趔馨５ａ５Ｏ０．５１１．５ｘｌｏ－７ＯＯ．５１１．５时间Ｉ．）时问（ｓ）赫ｘｌｏ彳图５－２使用普通序列时相关器输出情况（ａ）ＳＮＲ＝４０ｄＢ（ｂ）ＳＮＲｆｆｉｏｄａ从（５－６）式中可以看出，第一个峰值比其它值高很多，如果这样的序列用于导频，则整个测距系统的抗噪能力将得到显著的提高。图５—３显示的是由ＡＰＡ序列Ｑ构建的ＵＷＢ导频测距信号，其中值１使用正脉冲表示，值．１使用负脉冲表示。这些脉冲根据分配给该用户的跳时码分布于符号时间Ｚ内的不同时隙上。楚馨￡ｍｌｆＩ｜…ｌｏｏｓ１１５ｘｌｏ＂时问（８）图５－３使用ＡＰＡ序列Ｃｔ的ｕ船导频脉冲串－６５－北京邮电大学博Ｉ：学位论文图５—４显示的是当接收信噪比ＳＮＲ＝０ｄＢ，使用Ｃｓ时相关器输入和输出结果，其中图５－４（ａ）所示的为相关器输入前接收到的经过时延及衰减的ＡＰＡ导频测距信号，可见其中有用脉冲很难被区分，但与使用普通随机序列的图５．２（ｂ）不同，图５—４（ｂ）所示的相关器输出结果却非常理想，有用脉冲可以准确的被检测器定位，其相应的时间雩即为精确的传播时延ｇ－的估计。（ｂ）垂曼一相关函数可以用下列几式表示：；：￡世馨｝山。山ＩＩｌ｜山ｈ【山Ⅳ５。ｑ｜１川’。Ｗ００．５止圈１删：＿＿１．５ｋｊＩ曲＾血扯＾ｍ时问（．）ｘｌｏ－＇图５－４ＳＮＲ＝ＯｄＢ情况下，使用ＡＰＡ序列Ｃ－的相关器输入输出情况（ａ）相关器输入（ｂ｝相关器输出使用ＡＰＡ序列ｃｓ的测距精度在高信噪比下可以达到较高的精度，但是在实际应用环境中，信噪比会更低（如ＳＮＲ＝一１０ｄＢ），再加之多径效应等引起的信号失真，ｃ８的测距精度并不能满足实际需要。为了进一步提高测距精度，我们可以增加测距脉冲序列的长度，使用ＡＰＡ序列Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２４等。Ｃ１２，Ｃ１６，Ｃ２４的自也（ｒ）２静（０Ｃｎ（ｉ－ｒ￥（ｏ班１９＝睥０００００－８０００００－７）ｑ８，０‘≯％（ｆ一破（０刑均（５－８）－１１６０００００００－１２００００００ｏｌ毛∞。≯（｝，巳ｐ一破（０‘ｆ‘劢（５－９）＝【２４０００００００００００－２０００００００００００ｏ】比较式（５·６）、（５－７）、（５—８）、（５－９），可以很直观的看出随着ＡＰＡ序列长度的增加，相应的自相关函数最大值也线形增加，而其它值仍然保持几乎为零。而较高的相关器峰值输出有助于降低噪声的影响，保证检测器正确定位，得到传播时延ｆ的准确估计，即增加ＡＰＡ序列长度可以提高测距系统的抗噪能力。北京邮电大学博Ｊ二学位论文５．２．３仿真结果下面将通过两个仿真实验验证５．２．２节提出的算法。第一个仿真实验是在相同的信道、相同的信噪比和相同的测距序列长度的条件下，将使用ＡＰＡ序列与使用普通序列的测距算法精度进行比较。仿真中，使用的比较序列为ＡＰＡ序列Ｃ８和长度为８的普通随机序列，仿真参数设定为：平均发射功率ＰｏＦ一３０ｄｌｈ；冲激脉冲持续时间Ｔｍ＝０．５ｅ－９ｓ：脉冲形成因子Ｔａｕ＝Ｏ．２ｅ一９ｓ：抽样频率ｆｃ＝ｌｅｌｌ：符号时间Ｔｓ＝８ｅ－ｇｓ；码重复次数Ｎｓ＝８；跳时码最大值上界Ｎｈ＝８：跳时码周期Ｎｐ＝８：码片时间Ｔｃ＝ｌｅ一９ｓ：脉冲位置调制时间位移值ｄＰＰＭ＝Ｏ．５ｅ－９ｓ：信噪比ＳＮＲ＝［２０１６１２８４２０－３－６－８］ｄＢ．图５－５和图５－６为运行５００次测距试验得到的这项平均结果，其中，图５－５中所用的测距精度为绝对精度，即：测距误差一ｌ实测距离一实际距离Ｉ（５．１０）测试的信道包括ＡＷＧＮ信道、ＵＷＢ多径视距（Ｉ．ｏｓ）信道及ＵＷＢ多径非视距ｍＬＯＳ）信道，信道参数参考了ＩＥＥＥ推荐的ＵＷＢ信道模型。从图中可以看出，对于ＡＷＧＮ信道，当ＳＮＲ＞－ＳｄＢ时，ＡＰＡ测距系统的测距误差比普通系统的低，而当ＳＮＲ＜．５ｄＢ时，由于噪声能量足够大，两个系统的误差都是统计随机，趋于相同．而在ＵＷＢ视距及非视距信道下，由于多径失真的影响，测距精度明显下降，但ＡＰＡ序列精度均高于相应的普通系统精度。反映的规律与ＡＷＧＮ下基本一致．图５－５三种信道下ＡＰＡ序列与普通序列平均测距精度比较（序列长度为８）图５－６给出的是两个系统的相对测距精度比较，这里相对测距精度定义为：相对测距误差＝壁翌笔ｉ｝ｉｉｉ；孚里塑ａ．·－，这一定义反映测距误差与待测距离间的关系，在实际测距任务中具有参考意义。如图５－６所示，其曲线所反映的规律与图５－５一致，ＲＰ达到一定噪声门限，ＡＰＡ序列测距精度会高于相应的普通序列精度。．６７．北京邮电大学博Ｉ：学位论文型寒墙蕊篙霹窭｝图５－６三种信道下ＡＰＡ序列与普通序列平均相对测距精度比较哼列长度为８）第二个仿真实验是改变ＡＰＡ序列的长度，观察序列长度对测距精度的影响，比较序列分别为ＡＰＡ序列ｃ８与Ｃ２４。图５．７为３００次实验的平均测距结果，图中显示，加大ＡＰＡ序列的长度可以进一步提高测距精度，增强系统的抗噪性能，但加大序列长度也会加大能量和时间的开销，因此，序列长度要根据实际应用环境进行选择。一般来说，对于大多数测距应用情况，４０－１００的导频长度是合适的…１．图５—７ＡＷＧＮ信道下ＡＰＡ序列Ｃｔ与ｃ“平均测距精度比较５．３基于平均改进算法的车载定位系统５．３．１ＵＷＢ车辆定位系统模型如图５—８所示，提出的车辆定位系统为平面定位，采用１’０Ｎ到达时间）技术。图中点Ｃ代表目标车辆ＵＷＢ终端，点Ａ和Ｂ代表参考车辆ＵＷＢ终端。通常平面定位至少需要三个参考节点“１，但本文提出的定位系统由于考虑到了车辆定位的特殊性，只需要两个参考节点，这样就可以使系统的复杂性及成本均可得到降低。本文的方案还说明了，一般情况下，两个参考节点的定位已足够精确，只有在恶劣定位环境中需要提高精度时，才使用两个以上的参考节点，多个节点并不是必须的。北京邮电人学博上学位论文ｌＯ▲Ｙ，米Ｃ目标车辆ｔ５‘／｝谚孥翟．．世２－ｌｏ１２图５－８车栽定位系统模型图５－８中坐标系的建立以参考节点ＡＢ间的连线作为Ｘ轴，由通过ｃ点的Ｘ轴垂线方向为Ｙ轴，则点Ａ，Ｂ，Ｃ的坐标位置标记为：位置（Ａ）－（ｘ＾，ｏ）；位置（Ｂ）－（ｘ。，０）；位置（ｃ）－化，儿）·Ａ，Ｂ的位置为已知，则Ｃ点的位置可通过下列方程组获得：震（５－１２）其中Ｄ＾ｃ，Ｄ。分别表示ＡＣ间距离，ＢＣ间距离，在定位过程中均可以通过测距获得。而测距过程可参考图５啕”１所示，首先参考节点在ｔ。时刻发送测距请求信号，目标节点在ｔ。＋ｆ时刻接收到该信号，而后目标节点在Ａ时间后发送回应信号给参考节点，这里△为在收发双方均已知的固定时隙，并且大于目标节点进行信号处理的最大消耗时间，这样做可以去掉由于目标节点信号处理时间的随机性造成的系统误差，但由于是移动定位系统，△不可设定过大，否则定位目标的位置可能发生较大变化。骚幺最后，参考节点在ｔ。一ｔｏ＋ｆ＋△＋ｆ时刻接收到该响应信号，即可获得两点间距离为：ＤｍＣＸＴ＇＝ＣＸ半（５—１３）北京邮Ｉ乜人学博｛：学位论文其中，ｃ为光速。将式（５—１３）获得的测距结果代入方程组（５．１２）即可解出相应目标节点的坐标。方程组（５·１２）通常有两个解，且必有一个解的Ｙ值为负，但根据本定位模型的特点，Ｙ轴的正方向与参考节点测距方向一致，可以舍去Ｙ为负值的解，因此Ｃ点的位置也就可以唯一确定了。５．３．２定位算法改进上节中提出的定位算法可以使用两个参考节点完成定位任务。在测距精度较高时，该系统工作性能良好，如当测距均方根误差６为０．１米时，该系统的平均定位误差半径为１米左右，一定条件下能够满足车辆定位的实际需要，但当定位环境恶劣，测距误差较大时，该系统的精度将明显不足，如６－－２．５米时，系统的定位误差竟可达３０米。因此，针对高测距误差情况下提出三种定位精度改进方法。５．３．２．１基于方程解平均算法由于ＴＯＡ平均测距误差服从Ｎ（ｏ＇６２）分布“”，设（‰，ｙ。）为式（５－１２）中方程组的有效解，（ｘ。，ｙ咐）为定位目标节点的实际准确坐标，则（‰一工。），（），。一ｙ。）也近似服从正态分布。因此我们建立更多的方程，以得到更多方程解，将有：Ｘ蹦Ｉ‰Ⅱｙ州Ｉ。一。一ＮＶ鲁。Ｖ舒；：荸山＠Ｑ式中Ｎ为可用方程解个数，（ｋ。，‰）为其中第ｉ个解。当Ｎ值趋于无穷大时，（‰，Ｙ。）将趋于＠。Ｙ。），即降低定位误差。而增加方程需要增加定位参考节点，设共有ＭｆＭｚ２１个参考节点，可建立Ｍ个方程，其中任意两个方程联立，得一个方程解，则可用于解平均算法的方程解个数为：№ｃ乙－揣㈣５．３．２．２基于多次测距平均算法５．３．２．１节中提出的定位精度提高方法是建立在一次测距基础之上的，而这一部分提出的精度提高算法是建立在多次测距基础上的。前面已经提到ＴＯＡ平均测距误差服从Ｎ（ｏ’６２）分布，因此测距获得的距离估计也将服从正态分布。设ＤＩ∞为第，１次测距获得的距离估计，Ｄ。为用于定位的最终测距结果，Ｄ。为北京邮电大学博士学位论文蓦戮１Ｐ岛荆以有效提高测距精度，及进一步提高定位精度。５．３．２．３即６，吉荟（Ｄ咐＋Ｅｏ））。Ｄ咐＋吉薹荆其中Ｐ为测距次数，￡伽）服从Ｎ（Ｏ，６２）分布。从式（５—１６）可以发现由于憋咕耄Ｅｏ））－。，当Ｐ趋近于无穷时，Ｄｍ将趋近于Ｄ脱，即测距平均算法可ＡＯＡ（到达角）距离修正在５．３．１中提出的定位系统为平面定位，其定位平面由Ａ，Ｂ，Ｃ三点确定（参见图５－８）。然而在实际车辆定位环境中，定位目标车辆上的ＵＷＢ设备（Ｃ点）与定位参考车辆上的ＵＷＢ设备（Ａ点，Ｂ点）可能不在一个水平面，如图５：－１０所示，即定位参考平面不是精确的水平面。但对于实际车辆定位，关心的是水平相对位置，因此定位平面的非水平面可能将引入固定定位误差。为了消除这种误差，可以使用ＡＯＡ（到达角）技术将定位参考平面转为水平面。如图５一ｌＯ所示，ＵＷＢ测距设备需要通过安装阵列天线获得角０值“３””。０为目标参考节点间连线与水平面间的夹角，且０５州２。设ｚ）ｍ为测距距离，￡ｋ为水平距离，则有：％ｔＤ哪ｃｏｓ（ｏ）ＡＯＡ得到的０角精度决定。（５·１７）显然，使用Ｄｏ进行定位计算，实际定位精度将得到提高，此算法的误差由通过·————丽话万阿———一图５－１０基于ＡＯＡ的距离修正５．３．３仿真结果这一部分对上面提出的算法进行了计算机仿真，结果基于２０００次随机试验。如图５一１１所示的不同算法下平均定位误差半径随测距误差均方差变化曲线，可以看出增加方程的解及增加测距次数均可有效提高定位精度，其中的４解／１０测距联合平均算法更是明显的降低了定位误差，基本了在测距误差范围内而没北京邮电大学博Ｉ：学位论文有扩大。总的来说，基于４方程解的平均算法可以提高定位精度６５％左右，基于１０次测距的平均算法可以提高定位精度７０５左右，而二者的混合算法可提高精度９０％，可见定位精度的改进效果非常明显。翱距谡差方差，－Ｔ．２图５－１１平均定位精度随测距精度变化曲线５．４小结由于ＵＷＢ自身的特点非常适合于无线测距定位应用，本章首先结合ＵＷＢ的“特点提出了一种新的基于特殊序列（舳Ａ序列）的测距算法并通过理论分析与仿真结果证明了，与传统序列相比，ＡＰＡ测距序列能在相同的条件下（相同的信道，相同的信噪比，相同的测距序列长度）获得更高的测距精度。结果还表明，通过增加ＡＰＡ序列的长度可以进一步降低测距误差，但是，要以更多的能量和时间为代价，因此，测距用脉冲序列的长度要根据实际情况进行选择。本章然后又针对车辆定位的特点，设计了一种基于ＵＷＢ测距的平面车辆定位系统，该系统在理想情况下最少可以使用２个参考节点，降低了系统成本。而在非理想情况下，提出了三种改进算法进行定位修正，一是增加参考节点，进行方程解平均，但增加节点意味着增加系统成本，二是增加测距次数，进行多次测距平均，但增加测距次数意味着增加时间开销，在高速移动定位中将导致固定误差，三是利用天线阵进行到达角测量，实现测距平面修正，但同样以增加成本为代价。因此在实际定位应用中，可跟据需要及实际情况，灵活采用三种方法。总的来说，所提出的ＵＷＢ测距算法可以有效提高测距精度，可以作为实际测距系统设计的一种高精度备选方案，而提出的基于ＵＷＢ的车辆定位系统具有简单，高精度等特点，可以作为车辆定位系统设计的参考。参考文献【１】陈慧芳，严惠民，姚晓强。被动测距系统汽车目标提取算法研究。浙江大学学报（－１学版），３９卷（０４期）２００５年：５２６—５２９。北京邮ｆ乜人学博Ｊ二学位论文【２】侯志强，王祖林。车载天线定向系统设计。电子测量技术，２９（４），２００６：１７－１８。【３】罗恒，朱杰，王琪。利用超声波方式精密测距方案设计。电子测量技术，２００３年第２期，２００３：１－２。【４】４ＭａｙＭ，ＫｒｅｉｓｈｅｒＥ，ＮａｓｕｔｉＴ，ｅｔａ１．ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒｒａｎｇｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ，ＩｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩＥＥＥＰＬＡＮＳ’９０．１９９０：３１４－３２１．【５】Ｓｈｅｎｇ【６】６Ｚｈｏｕ，ＰｏｌｌａｒｄＪｏｎｋＰｏｓｉｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｕｓｉｎｇＢｌｎｅｔｏｏｔｈ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎＣｏｎｓｕｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，５２（２）＇Ｍａｙ２００６：５５５—５５８．Ｍａｒｉａ—ＧａｂｒｉｅｌｌａＤｉＢｅｎｅｄｅｔｔｏ，ＧｕｅｒｉｎｏＧｉａｎｅｏｌａ．ＵｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄＲａｄｉｏ２０（）４．Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ【Ｍ】．ＵｎｉｔｅｄＡ’ＣＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ：ＰｅａｒｓｏｎＥｄｕｃａｔｉｏｎ，【７ｌＦｌｅｍｉｎｇＲＥＫｕｓｈｎｅｒ．ＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍＬｏｃａｌｉｚｅｒｓ【Ｐ】．Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ，Ｎｏ．ｒａｎｇｉｎｇ６００２７０８，１９９７．【８】ＣａｒｄｉｎａｌｉＲＤｅＮａｒｄｉｓＬＤｉＢｅｎｅｄｅｔｔｏＭ·Ｇ，．ｅｔａ１．ＵＷＢｏｎａｃｃｕｒａｃｙ．ｉｎｌｌｉｇｈ—ａｎｄｌｏｗ·ｄａｔａ—ｒａｔｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＴｈｅｏｒｙＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ，５４（４），Ｊｕｎｅ２００６：１８６５·１８７５．ｋＬｏｍｂａｒｄｏＢｅｔｆ９】ＣａｒｄｉｎａｌｉＲ，ＤｅＮａｒｄｉｓａ１．ＵＷＢｒａｎｇｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙｆｏｒｏｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｗｉｔｈｉｎＩＥＥＥ８０２．１５．３ａ．２００５２“ｏＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＷｏｒｋｓｈｏｐＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄｆｏｒＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋｓ，２００５：６５·６９．ｐｅｒｆｅｃｔａｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．ＩＥＥＥ【１０ｌＪａｃｑｕｅｓＷｏｌｆｍａｎｎ．ＡｌｍｏｓｔＯｎＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＮａｒｄｉｓＴｈｅｏｒｙ，３㈣，１９９２：１４１２—１４１８．Ｇｉａｎｅｏｌａ［１１】ＤｅＬＧ，ＤｉＢｅｎｅｄｅｔｔｏＭ－ＧＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｕｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｍｅｄｉｕｍＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｏｆｔｈｅａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎｌｏｗｄａｔａｒａｔｅＵＷＢｎｅｔｗｏｒｋｓ．ＩｎＢｒｏａｄｂａｎｄ２ｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＮｅｔｗｏｒｋｓ，２００５：２０６－－２１２．【１２］ｌａｎＯｐｐｅｒｍａｎｎ，ＭａｔｔｉＨａｍａｌａｉｎｅｎ，ＪａｄＳｔａｔｅｓｆｉｎａｔｔｉ．ＵＷＢ：ＴｈｅｏｒｙａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ【Ｍ１．ＵｎｉｔｅｄｏｆＡｍｅｒｉｃａ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，ｌａｄ．，２００４．【１３】邓平，李莉，范平志。一种１１）ｏＡ／ＡＯＡ混合定位算法及其性能分析。电波科学学报，１７（６），２００２：６３３．６３６。１１４】张洁颖，孙懋珩，王侠。基于ＲＳＳＩ和ＬＯＩ的动态距离估计算法。电子测量技术，３０（２），２００７：１４２．１４５。．７３．北京邮电人学博Ｉ：学位论文第六章结束语本章对论文全文进行了总结，并指出了论文中的不足之处和下一步的研究方向。６．１论文总结本论文以ＵＷＢ的两大本质特征——大带宽，低功率为主线，努力挖掘ＵＷＢ在可靠通信容量及精确测距定位上的潜力，并同时研究与其它无线通信系统的共存性问题。首先，调制编码技术是ＵＷＢ通信系统中的重要组成部分，对通信性能的实现起重要作用。高效的编码调制技术需要充分利用ＵＷＢ的本质特点，希望得到更低的误码率，更高的容量，更长的通信距离及更简单的系统结构等。当然，性能参数间的内在互换性、矛盾性决定了不可能同时达到所有目标，但要求可以根据实际应用需求进行灵活折衷，达到综合性能最优化。因此，本论文的第二章、第三章对已有的ＵＷＢ脉冲调制方式进行了研究并加以改进，更大地挖掘了ＵＷＢ在短距离高速无线通信方面的潜力。其次，ＵＷＢ在智能家庭、智能办公室中的广泛应用，将导致高密度的ＵＷＢ设备分布，而ＵＷＢ规范制定组织发布的ＵＷＢ辐射功率模板只是针对单个ＵＷＢ发射功率，高密度的多ＵＷＢ设备有可能对其他无线设备产生合成干扰。因此，论文在第四章中通过建立的ＵＷＢ合成干扰模型评估了ＵＷＢ对移动通信系统的合成干扰效果。最后，论文在第五章研究了ＵＷＢ在测距定位方面的应用，进一步挖掘ＵＷＢ在测距、定位精度上的优势。利用几乎完美自相关序列对传统测距算法进行了改进，并在此基础上，设计了平面车载ＵＷＢ定位系统，利用统计平均算法进一步降低了定位误差。本论文的独创性工作有：（１）提出了利用等重码构建的多脉冲位置调制（ＭＰＰＭ）ＵＷＢ通信系统，并与单脉冲位置调制及脉冲幅度调制进行了性能比较。（２）提出了利用扩展等重码构建的双极性多脉冲位置调制（ＡＭＰＰＭ）ｕｗＢ通信系统，并与单脉冲位簧调制、脉冲幅度调制，双正交脉冲位置调制及新提出的多脉冲位置调制进行了性能比较。（３）提出了一种用于估计ＵＷＢ对其它相对窄带通信系统的合成干扰效果的三维积分模型，并利用该模型对ＧＳＭ，３ａ，ｂ灵通等常见移动通信系统在视距和视距非视距混合两种情况下的抗ＵＷＢ干扰能力进行了计算，推导出了三种移靶寰郛电人学薅士学经论文动通信系统Ｗ接受的最大ＵＷＢ设备密度，并绘出了数值结果。（４）利用几乎究荚自相关序列掇出了一种新的ＵｗＢ测距算法，并提出了将该算法应用予智能交通系统的建议。轻）提出了～种基予统｝｝平均雾法的车载ＵＷＢ定位系统。６．２本论文不是和下一多麓磷灸方囱在ＵＷＢ调制技术研究方面，凼予超宽带信道传输机理目前还远未研究清楚，ＵＷＢ实际倍邋豹研究还非常不成熟，所以希望下一劳的工作中将所提出的两种藜脉冲位置谓铡方案研究与ｕＷＢ傣遴磅究结会起来，探讨多脉冲及辣冲极性在０髑售遵孛戆褥援瓿理，繇究ｔ麟器镕逶多径鼗菇穗魏瑷确定辣；孛鬻最夺鬟离，降低符号润干扰。另外，本论文瓣ＭＰＰＭ及ＡＭＰＰＭ超瓷带通信系统的分辑哭局限于单用户系统，希望在下一步曩作中对多用户干扰及多用户容量进行建模分析。初步的研究结果表明，提出的ＭＰＰＭ与ＡＭＰＰＭ超宽带调制方案较之麒它现有脉冲调制方波具商缀多优势，健离巍用纯还有很长的潞，希望进一步成熟研究戒采，孛清专涸，霆透交嚣鑫毫Ｕｗ８标准夔提密，器繁避嚣嚣终专稳爨教绦落我国ＵＷＢ市场全面健康的发展。在ＵＷＢ合成干扰研究方面，掇出的干扰模型可以对ＵＷＢ合成千扰效果作出评估，但其中ＵｗＢ的设备分布采用均匀概率分布模越，这有可能与实际予扰评估环境有偏麓，因此希望在下一步的工作中进一步分情况分场景细化ＵＷＢ分布攘型，敷绦诞谬魏续票耱会实琢强缓，嚣萎霹疆将磷究裁栗囊我国ＵＷＢ娥藏翻定组织（翔趸线宅管理委员会）鼹交，协韵我国ＵＷＢ溉范的裁定，若在蜜隔麓密度ＵＷＢ应用环境中指导ＵＷＢ设备位置布置。在ＵＷＢ测躐定位研究方面，掩出的基于几乎完美爨相关序列的测距辣法通过理论分析姆仿真结果已经证明可以有效提高测距精度，髓在低信噪比情况下可鞋璞燕弦；孛渗捌豹茨痉来获褥更缎戆误差，毽这数受多浆戆量每簿阕损耗巍健傍，在移动灏鼹系统孛是要尽薰滋受嚣，嚣托零望在节～步鲢工俸审，磷究溅距系统根据倍嗓比及测距精度要求幼态调整脉冲长度的机制，以避免单一长度下的系统性能浪费溅不足。鉴于作者本身水平有限，本文仍然存在许多不足之处，甚至错误，恳请各位专家学者搬弹攒正。北京邮电人学撙ｌ二学位论文附录主要缩写说明英文缩写ＡＤＣＡＭＰＰＭＡＯＡ撇ＡＲＯＡＷＧＮＢＥＲＢＰＰＭＢＰＳＫＢＰＯＮＢＯＫＣＤＭＡＣＥｌ叮ＣＷＣＤＱＰＳＫＤＳＤＳＰＤＡＣＤＭＥＣＷＣＥｌＲＰＥＳＤＥＰＯＮＥＴＳＩ咖ＦＣＣＦＩＴＣＦ咖Ｆｚ６ｅｒＦｒｒｒＧＰＳＧＰＯＮ英文全称中文Ａｎａｌｏｇ－ｔｏ－ＤｉｇｉｔａｌＣｏｎｖｅｒｔｅｒｓ模数转换器ＡｍｂｉｐｏｌａｒＭｕｌｔｉ．ｐｕｌｓｅＰｏｓｉｔｉｏｎ双极性多脉冲位置调Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ制Ａｎｇｌｅｏ［Ａｒｒｉｖｅ到达角ＡｌｍｏｓｔＰｅｒｆｅｃｔＡｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ几乎完美自相关（序列）ＡｕｔｏＲｅｐｅａｔＲｅｑｕｅｓｔ自动重传请求Ａｄｄｉｔｉｖｅ枷ｆ纪Ｇａｕｓｓｉａｎｎｏｉｓｅ加性高斯自噪声ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｉｏ误比特率Ｂｉ－ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ矗括ｅＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ双正交脉冲位置调制Ｂｉｎａ，），ＰｈａｓｅＳｈ咖Ｋｅｙ二进制相移键控ＢｒｏａｄｂａｎｄＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｆＮｅｔｗｏｒｋ宽带无源光网络Ｂｉ－ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＫｅｙｉｎｇ正交键控ＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ码分多址ＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＥｕｒｏｐｅｏｆＰｏｓｔａｎｄ欧洲邮政电信管理机Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ构ＣｏｎｓｔａｎｔＷｅｉｇｈｔＣｏｄｅ等重码ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈ班差分四相相移键控ＫｅｙｉｎｇＤｉｒｅｃｔＳｅｑｕｅｎｃｅ直接序列ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ数字信号处理Ｄｉｇｉｔａｌ一幻·ＡｎａｌｏｇＣｏｎｖｅｒｔｅｒｓ数模转换器ＤｅｌｔａＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ增量调制ＥｘｔｅｎｄｉｎｇＣｏｎｓｔａｎｔＷｅｉｇｈｔＣｏｄｅ扩展等重码ＥｆｆｅｃｔｉｖｅＩｓｏｔｒｏｐｉｃＲａｄｉａｔｅｄＰｏｗｅｒ有效各向同性辐射功塞ＥｎｅｒｇｙＳｐｅｃｔｒｕｍＤｅｎｓｉｔｙ能量谱密度ＥｔｈｅｒｎｅｔＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ基于以太网的无源光网络ＥｕｒｏｐｅＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ欧洲电信标准化所ＳｔａｎｄａｒｄｉｚａｔｉｏｎＩｎｓｔｉｔｎｄｅＦｅｄｅｒａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎ联邦通信委员会崩ｈｅｒＴｏＴｈｅＢｕｉｌｄｉｎｇ光纤到大楼只ｂｅｒＴｏＴｈｅＣｕｒｂ光纤到路边ＴｏＴｈｅＨｏｍｅ光纤到户ＦｉｂｅｒＴｏＴｈｅＴｅｒｍ伽ａｌ光纤到终端ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ全球定位系统ＧｉｇａｂｉｔＰａｓｓｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＮｅｔｗｏｒｋ千兆无源光网络北京邮电大学博Ｉ：学位论文ＧＳＭＩＳＩＩＲＩＣＩＥＥＥＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏ臃ｌｅｃｏｌｎｍｕｎ缸ａｔｉｏｎ全球移动通信系统符号问干扰脉冲无线电集成电路Ｉｎｔｅｒ－ｓｙｍｂｏｌＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＩｍｐｕｌｓｅＲａｄｉｏ／ｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｆｒｃｕｉｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ电气和电子工程师协会国际电信同盟视距多带多带ＯＦＤＭ联盟多电平双正交键控媒体接入控制ＥｎｇｉｎｅｅｒｓｎＵＬＯＳＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＵｎｉｏｎ￡ｍｅＭＢｏｆＳｉｇｈｔＭｕｌｆｉ－ＢａｎｄＭＢＯＡＭＢＯＫＭｕ馘－ＢａｎｄｏＦＤＭＡｌｌｉａｎｃｅＭＡＣＭＩＣＭＰＰＭＮＬＯＳＭｕｌｎｐｌｅＢｉ－ｐｈａｓｅＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＫｅｙｉｎｇＭｅｄｉａＡｃｃｅｓ￥ＣｏｎｔｒｏｌＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＩｎｔｅｒｎａｌＡｆｆａｉｒｓａｎｄ（日本）国内事务与通信部多脉冲位置调制非视距ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＭｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＮｏｎＬｉｎｅｏｆＳｉｇｈｔＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＯＦＤＭＯＯＫ正交频分复用开关键控调制脉冲位置调制脉冲幅度调制功率谱密度服务质量四相相移键控正交幅度调制单脉冲位置调制跳时特遣任务组到达时间通用串行总线无线个人域网无线局域网工作组ＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＰＰＭ嗍ＰｕｌｓｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＰＳＤｊ）ＤｗｅｒＳｐｅｃｔｒａｌＤｅｎｓｉｔｙＯｎ－ＯｆｆＫｅｙｉｎｇＡ‘ｌｓｅＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＱＯＳＱＰＳＫＱＡＭＳＰＰＭＴＨＴＧＴｏＡＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｐＫｅｙｉｎｇＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔ／ｏｎＳｉｎｇｌｅＰｕｌｓｅＰｏｓｉｔｉｏｎ１７ｍｅＨｏｐｐｉｎｇＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ劢ｓｋＧｒｏｕｐＴｏｎｅＯｆＡｒｒｉｖｅＵＳＢ（历ｉｖｅｒｓａｌＳｅｒｉａｌＢｕｓ榭￥ＡＮⅥ，ＬＡＮＩ析ｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＡｔｅａＮｅｔｗｏｒｋ晰ｒｅｌｅｓｓＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐＷＧ北京邮『乜大学博ｌ二学位论文致谢值此博士论文完成之际，谨向尊敬的导师吕英华教授表示深深的谢意！对我而言，吕老师不仅是良师更是益友，在硕博连读的五年里，得到了吕老师在学业上的悉心指导和生活上的亲切关怀。吕老师渊博的知识、严谨的治学态度使我敬佩，对学生的严格要求让我受益匪浅，忘我的工作精神和高尚的情操更是我日后走进社会做人做事的楷模。吕老师不仅是我攻读学位期间的导师，更将是我一生的导师，能够师承吕老师是我终身的荣幸与骄傲！感谢实验室的张洪欣副教授，张金玲副教授，感谢两位老师对我学习和生活上的热心帮助！感谢贺鹏飞师兄无论在ＥＰＯＮ项目组还是在ＵＷＢ研究组里对我的热心指导与帮助，你在ＵＷＢ课题方面做的基础工作为我节省了许多宝贵的时间。感谢同项目组的徐勇博士，同你的多次有益讨论对我的科研工作帮助很大，与你一起奋战在实验室的日日夜夜是我人生难忘的一段痛并快乐的回忆。感谢黄永明师姐，吕剑刚师兄，程春悦师兄，包永芳师姐，感谢王登伟，张博，阳彪，王海霞，徐军，陈国东，谷勇浩，韩宇南，张勇等各位博士，感谢王旭莹，吴晓君，陆鹏，自波，沈南科，赵洪涛，沈力，李云庄等硕士，是你们让我感受到了集体的温暖，友情的珍贵！感谢实验室２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６级的所有师兄弟姐妹们！认识你们是我一生的快乐！感谢我的父亲和母亲！感谢我的哥哥和嫂子！你们对我学业的理解与支持是我完成论文的有力保证。感谢我的妻子，博士期间的艰苦工作占去了很多本应陪伴你的时间。感谢我的两个母校，北邮和北广，母校对我的培养将成为我今后开拓人生，为国家、社会做贡献的利剑。最后，再次感谢所有帮助过我的老师，同学和朋友们！北京邮电人学博士学位论文攻读博士学位期间完成的论文第一作者【１】ＷＡＮＧＹｅ‘ｑｉｕ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇ－ｘｉｎ，ＨＥＰｅｎｇ－ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧＬｉ—ｋｕｎ．ＵＷＢｍｕｌｔｉ—ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｆｏｒｈｉｇｌｌｄａｔａ·ｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ．ＴｈｅｊｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（４），２００６：１９．２３．（已Ｅ１检索，北邮规定核心期刊）【２】ＷＡＮＧＹｅ－ｑｍ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ－ｘｉｎ，ＸＵＹｏｎｇ，ＺＨＡＮＧＬｉ·ｋｕｎ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＵＷＢｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｅｆｆｅｃｔｏｎＧＳＭｓｙｓｔｅｍｓ．ＴｈｅｊｏｕｍａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（Ｓｕｐ．）：Ｎｏｖ２００６：１０８－１１１．（已Ｅｌ检索，北邮规定核心期刊）【３】Ｗａｎｇｙｅ—ｑｉｕ，Ｌｕｙｉｎｇ－ｈｕａ，Ｌｖｊｉａｎ·ｇａｎｇ，Ｚｈａｎｇｊｉｎ·ｌｉｎｇ．ＡＵＷＢＲａｎｇｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍＢａｓｅｄＯｎＡｌｍｏｓｔＰｅｒｆｅｃｔＡｕｔｏｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＳｅｑｕｅｎｃｅｓ．Ｔｈｅ６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＩＴＳＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＩＴＳＴ２００６），２００６．（已ＩＳＴＰ检索１【４】Ｗａｎｇｙｃ·ｑｉｕ，Ｌｕｙｉｎｇ－ｈｕａ，ＺｈａｎｇＨｏｎｇ－ｘｉｎ，ＨＥｐｅｎｇ－ｆｅｉ．ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＵＷＢＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｔｏｔｈｅ３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＡｓｉａ－ＰａｃｉｆｉｃＣｏｎｆｅｒｃｎｃｅｏｉｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｄａｌｉａｎ，２００６：１６１．１６４．（已ＩＳＴＰ检索）【５】ＷＡＮＧＹｅ－ｑｉｕ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＸＵＹｏｎｇ，ＨＥＰｅｎｇ－ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧＮａ．ＵＷＢｈｉｇｈＤａｔａ－ｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅＯｉｌｍｕｌｔｉ—ｐｕｌｓｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６ＩｎｔｅｍａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＯｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＮｅｔｗｏｒｋｉｎｇａｎｄＭｏｂｉｌｅＣｏｍｐｕｔｉｎｇ（２００６ＷＩＣＯＭ），Ｗｕｈａｎ，２００６．【６】ＷＡＮＧＹｅ—ｑｉｕ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＨＥＰｅｎｇ－ｆｅｉ，ＸＵＹｏｎＤＡＮｅｗＡｃｃｕｒａｔｅｌｙＬｏｃａｔｉｎｇＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＶｅｈｉｃｌｅｓＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＵｌｔｒａ－ｗｉｄｅｂａｎｄ．２００６通信理论与技术新进展一第十一届全国青年通信学术会议论文集：２００６，成都，北京邮电大学出版社。【７ｌ王野秋，吕英华，张洪欣，张金玲，刘宁。由等重码构建的多脉冲位置调制跳时ＵＷＢ通信系统。电子科技大学学报。（已录用，ＥＩ源刊，北邮规定核心期刊）【８１王野秋，吕英华，张洪欣，贺鹏飞。由扩展等重码构建的跳时双极性多脉冲位置调制ＵＷＢ通信系统。武汉大学学报（理学版）。（已录用，ＥＩ源刊，北邮规定核心期刊）ｆ９１王野秋，吕英华，张洪欣。基于双极性多脉冲的ＵＷＢ新调制方案及其性能北京邮电人学博Ｊ：学位论文分析。吉林大学学报（信息科学版）。（已录用，北邮规定核心期刊）【１０１王野秋，吕英华，张金玲，徐勇。三维分布ＵＷＢ设备对窄带无线系统干扰分析。无线电工程。（己录用，北邮规定核心期刊）［１１１王野秋，吕英华，徐勇，贺鹏飞。一种高精度ＵＷＢ测距算法研究。电子测量与仪器学报（增刊）。（已录用，：ｌＬ！ｔｔｌｌ规定核心期刊）【１２１王野秋，吕英华，徐勇，贺鹏飞。超宽带定位应用系统及算法改进。电子测量技术。（己录用，北邮规定核心期刊）［１３】ＷＡＮＧｏｎＹｅ－ｑｉｕ，ＬＵＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＹＡＮＧＢｉａｏ，ＷＡＮＧＩ－Ｉａｉ－ｘｉａ，ＸＵＪｕｎ．ＡｎａｌｙｓｉｓＵＷＢＡｍｂｉｐｏｌａｒＭｕｌｔｉ－ｐｕｌｓｅｏｎＰｏｓｉｔｉｏｎＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ．ＩＥＥＥ２００７ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｙｍｐｏｓｉｕｍＭｉｃｒｏｗａｖｅ，Ａｎｔｅｎｎａ，ＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎａｎｄＥＭＣＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ．（已录用）非第一作者．【１４】ＬｖＪｉａｎ·ｇａｎｇ，ＬｖＹｉｎｇ—ｈｕａ，ＷａｎｇＹｅ—ｑｉｕ．ＥｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆＣａｐａｃｉｔｙｏｆＩｎｄｏｏｒ‘ＭＩＭＯＣｈａｎｎｅｌＵｓｉｎｇＲａｙＴｒａｃｉｎｇ．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＣｏｍｐｕｔｅｒＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ，２００４．【１５】ＪｉａｎｇａｎｇＬｖ，ＹｉｎｇｈｕａＬｕ，ＹｅｑｉｕＥｆｆｅｃｔｏｎＷａｎｇ，ＨｏｎｇｔａｏＺｈａｏ，ＣｈｕｎＹｕａｎＩ－Ｉａｎ．ＡｎｔｅｎｎａＳｐａｃｉｎｇＩｎｄｏｏｒＭＩＭ０ＣｈａｎｎｅｌＣａｐａｃｉｔｙ，Ａｓｉａ－ＰａｃｉｆｉｃＭｉｃｒｏｗａｖｅＣｏｎ琵ｒｅｎｃｅ，２００５ＡＰＭＣ，Ｓｕｚｈｏｕ．Ｃｈｉｎａ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２００５．【１６】ＸＵＹｏｎｇ，ＬＵｔｏＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＷＡＮＧＹｅ－ｑｉｕ．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆｔｈｅＵＷＢＦＭＦＭｒｅｃｅｉｖｅｒ．ＴｈｅｊｏｕｍａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（Ｓｕｐ．１：Ｎｏｖ２００６：１１２—１１６（Ｅｌ检索）［１７】贺鹏飞，吕英华，王野秋，吴晓君，李岩。百兆ＥＰＯＮ系统的ＦＰＧＡ设计。光通信技术，２００４年第９期，２００４。【１８】贺鹏飞，吕英华，张洪欣，王野秋。基于Ｃｈｉｒｐ．ＢＯＫｉ周制的超宽带无线通信系统研究。南京邮电大学学报（自然科学舨），２６（２），２００６年４月：２１．２５。（ＥＩ检索）【１９】ＨＥＰｅｎｇ－ｆｅｉ，ＬｆｉＹｉｎｇ－ｈｕａ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ－ｘｉｎ，ＷＡＮＧＹｅ－ｑｉｕ，ＸＵＹｏｎｇ．ＳＡＷＵＷＢｒｅｃｅｉｖｅｒ．ＴｈｅｃｈｉｒｐＦｏｕｒｉｅｒｔｒａｎｓｆｏｒｍｆｏｒＭＢ·ＯＦＤＭｊｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｉｎａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓｏｆｐｏｓｔｓａｎｄｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，１３（３）：Ｓｅｐ２００６：１－４．（Ｅｌ检索）【２０】张洪欣，吕英华，贺鹏飞，王野秋，王登伟。一种基于脉冲压缩的ＵＷＢ成形脉冲设计方法。北京邮电大学学报，３０（１），２００７年２月：３１２．１３５。（Ｅｌ检索）ｆ２１】张洪欣，吕英华，贺鹏飞，王野秋，徐勇。利用小波函数生成ＵＷＢ正交成形脉冲序列的方法。北京邮电大学学报，２９（４），２００６年８月：６１．６４。（Ｅｌ检索）嚣豪雄电天学薅，ｌ＋擎锭论文【２２】张洪欣，吕英华，赞鹏飞，王野秋。消除与ＷＬＡＮ同频干扰的ｕｗＢ正交成形脉冲序列设计。武汉大学学报（理学版），２００５，５１（Ｓ２）：６１．６３。【２３】ＸｕＹｏｎｇ，Ｌｕｙｉｎｇ－Ｈｕａ，Ｈｅｐｅｎｇ－ｆｅｉ，Ｗａｎｇｙｅ—Ｑｉｕ．ＥｓｔｉｍａｔｉｎｇＵＷＢＰｕｌｓｅＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎｔｈｅＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｏｆＳｉｇｎａｌｔｏＧＰＳＲｅｃｅｉｖｅｒ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６６ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＩＴＳ【２４】ＸｕＹｏｎｇ，ＬｕｙｉｎｇＴｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ。ｃｈｅｎ秘ｕ，２００６：２８６－２８９，（ＩＳＴＰ检索）Ｈｕａ，ＨｅｐｅｎｇＦｅｉ，ＷａｎｇｙｅＱｉｕ．ＴＤＯＡＡｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒＵＷＢａｎｄＭｏｂｉｌｅＣｏｍｐｕｔｉｎｇＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎｉｎＭｏｂｉｌｅＥｎｖｉｒｏｍｅｎｔｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ２００６ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＷｉｒｅｌｅｓｓＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ（２００６ＷＩＣＯＭ），Ｗｕｈａｎ，２００６。１２５ｌＸｕＹｏｎｇ，Ｌｕｙｉｎｇ－Ｈｕａ，Ｈｅｐｅｎｇ－Ｆｅｉ，Ｗａｎｇｙｅ－Ｑｉｕ．ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎｉｎＩｎｄｏｏｒＥｎｖｉｒｏｍｅｎｔｓ．ＩｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＡｓｉａ－ＰａｃｉｆｉｃＵＷＢＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｄａｌｉａｎ，２００６：９１３．９１６．（ＩＳＴＰ检Ｗａｎｇ，ＨｏｎｇｘｉｎｓｉｇｎａｌｉｎｇＷａｎｇ，ｔｉｓｓｕｅ索１【２６】ＪｉｎｌｉｎｇＫａｉＺｈａｎｇ，ＹｉｎｇｈｕａＬｕ，ＬｉｎＺｈａｎｇ，ＢｏＺｈａｎｇ，ＹｅｑｉｕＷｕ，ＳｔｅｆａｎＷｏｌｆｆ。Ｕｎｃｅｎｔｅｒｅｄ（ａｂｓｏｌｕｔｅ）ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇＳＡＰＫ／ＪＮＫｐａｔｈｗａｙｉｎｔｈｅＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅａｎｄＡｕｔｏｍａｔｅｄｍｅｔｈｏｄｆｉｔｆｏｒｓｏｆｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｈｕｍａｎＳａｒｃｏｍａｓａｍｐｌｅｓ．ＩｎＤａｔａＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｏｎＩｎｔｅｌｉｇｅｎｔ２００６：Ｌｅａｒｎｉｎｇ（ＩＤＥＡＬ２００６），１３２９－１３３６．§ＣＩ，Ｅ１稔索）８１．UWB跳时调制、电磁兼容及定位应用的关键技术研究

作者：

学位授予单位：

王野秋

北京邮电大学

1.期刊论文 王野秋.吕英华.张洪欣.张金玲.刘宁.WANG Ye-qiu.Lü Ying-hua.ZHANG Hong-xin.ZHANG Jin-ling.LIU Ning 等重码构建的多脉冲位置调制UWB通信系统 -电子科技大学学报2008,37(5)

在已有的单脉冲位置调制的基础上,利用等重码构建了一种多脉冲位置调制的UWB跳时调制方案;并对其AWGN下的信道容量、误码率等性能指标进行了理论分析.数值结果表明,在满足一定的条件下,MPPM能以较低的接收机复杂度在数据容量、误码率等指标上获得比相应的脉冲位置调制及脉冲幅度调制更高的性能,可以作为UWB高速通信应用的一个很好的备选调制方案.

2.期刊论文 周兴旺.邹传云.倪霞.ZHOU Xingwang.ZOU Chuanyun.NI Xia 多脉冲组合调制超宽带通信性能研究 -现代电子技术2009,32(17)

在多脉冲位置调制的基础上,提出一种加入脉冲极性的超宽带多脉冲组合调制方案,利用扩展等重码构建一种称为双极性多脉冲位置调制(MPPPM)的UWB跳时调制方案,并对其信号构建、调制做了设计,对其通信性能进行了分析与比较.结果表明,在一定的条件下,MPPPM调制技术能以较高的数据速率和较低的误码率得到比多脉冲位置调制和单脉冲多位置调制更好的性能.利用多脉冲组合调制下信息容量大的优点,分析在高斯白噪声信道下的误码率公式,从而能更加深刻地了解和分析MPPPM的性能.

3.期刊论文 王野秋.吕英华.张洪欣.WANG Ye-qiu.L(U) Ying-hua.ZHANG Hong-xin 基于双极性多脉冲的UWB调制方案及性能分析 -吉林大学学报（信息科学版）2007,25(6)

针对普遍单脉冲位置调制的不足,在已有的UWB(Ultra-Wideband)脉冲位置调制研究基础上,提出了一种改进的双极性多脉冲位置调制

(AMPPM:Ambipolar Multi-Pulse Position Modulation)的UWB跳时调制方案,并对其加性高斯白噪声(AWGN:Additive white Gaussian Noise)下的信道容量,最大可靠通信距离等性能指标进行了理论分析.理论分析及实验数值结果表明,在相同的条件下,与普通的单脉冲位置调制(PPM:Pulse Position

Modulation)相比,AMPPM能获得较高的容量,即在给定可实现脉冲宽度下可获得更高的通信速率.仿真结果表明,当脉冲宽度为0.5 ns时,L进制AMPPM可达到333 Mbit/s的速率,而同等条件下的L进制PPM仅能达到167 Mbit/s的速率.同时AMPPM在最大可靠通信距离指标方面也较相应的PPM及脉冲幅度调制(PAM:Pulse Amplitude Modulation)有改善,在100Mbit/s及10-4的误码率下可达到8 m的通信距离.

本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Thesis_Y1159443.aspx

授权使用：华南理工大学(hnlgdx)，授权号：1aec00-277f-4ee7-90bc-9e9301404000

下载时间：2011年2月23日