机之间，采用种独特的时序编码在整个超宽带内每秒发射数百万个低于噪声级的编码脉冲。这些传输采用极低的发射功率，以提供难以被探测和截听的安全传输，而且由于极短的波形持续时间，更易于实现多用户通信中的分组突发传输。二处理增益高。超宽带无线电处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用脉冲数，可以做到比目前实际扩谱系统高得多的处理增益。三多径分辨能力强。超宽带无线电发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低，多径信号在时间上是可分离的。假如多径脉冲要在时间上发生交叠，其多径传输路径长度应小于脉冲宽度与传播速度的乘积。由于脉冲多径信号在时间上不重叠，很容易分离出多径分量以充分利用发射信号的能量。大量实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达的多径环境，对超宽带无线电信号的衰落最多不到。超宽带技术的发展从技术角度讲，超宽带无线通信技术的研究方向主要有硬件研发和算法研究，其中硬件主要集中在电路及芯片的设计制造方面，包括纳秒级脉冲信号的产生无线接口技术的研究以及芯片工艺的设计等方面。算法研究主要集中在物理层基带信号处理方法以及网络协议的研究上，物理层研究包括调制编码方式信道研究同步算法等网络协议的研究在无线通信领域直是研究的重要方面，超宽带技术也不例外，通过协议的研究能达到最大限度地提高传输速率降低传输延迟的目的。从应用的角度讲，根据超宽带的技术特点，它尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事应用中。如高速移动局域网成像和监视系统军事通信地面穿透雷达汽车传感器和医用检测器。同时，其高速的传输速率，在家庭娱乐及手机等无线网络设备中将有更广的发展空间。超宽带技术的分类目前超宽带无线通信系统可以分为单频带和多频带两种体制，具体说明如下单频带超宽带系统传统的超宽带通信系统，即所谓的单频带系统的设计方法是直接采用脉冲无线电，它是种基带无载波短脉冲，不同于使用正弦载波的传统通信系统。它将信息放入极窄的时域脉冲，从而产生足，北京清华大学出版社，樊昌信，张甫翊，徐炳祥通信原理第五版北京国防工业出版社，年月王文博，邓侃技术第二版北京人民邮电出版社，年月周余，杨万全多频带系统的仿真研究信息技术，年第期河北北方学院毕业论文题目多载波超宽带信号产生技术的研究英文标题作者卢佼指导教师马志强孔昭煜院系宣化教学部专业信息工程年级级学号河北北方学院教务处制目录摘要第章超宽带超宽带的定义超宽带信号特点超宽带技术的发展超宽带技术的分类单频带超宽带系统多频带超宽带系统第章正交频分复用技术信号的调制和解调信号的频谱利用率第章的超宽带系统及仿真多频带系统工作原理频带的选择时频交织技术发送的信号多频带系统的基本参数的超宽带系统信号的仿真第章超宽带系统系统方案概述频带的划分方案的基本参数第章和的比较发射机的原理图的比较频带划分的差异系统的信号频谱的比较第章结束语致谢参考文献摘要随着无线通信技术的高速发展，人们对无线通信系统的要求日益提高，超宽带，技术凭借其高速率的数据传输极低的功耗等性能，逐渐成为无线通信领域研究的个热点。目前超宽带无线通信系统可以分为单频带和多频带两种体制，而基于正交频分复用技术的多频带体制逐渐成为主流技术，这是因为具有传输速率快分辨率高频谱资源灵活以及抗频率选择性衰落等优势。论文介绍了超宽带的定义及其特点，重点描述了多频带技术的工作原理，并分析了频带的选择方法和时频交织技术。为了保持方案的完备性，最后提及了国内外两种基于技术的发送信号形式和，并对两种发射技术进行了比较。关键词超宽带多频带越来越普遍，设备之间迫切需要高速互操作性强的无线通信，短距离无线通信系统成为今后较长时间内通信领域研究的热点，而超宽带技术就是种能实现无线局域网和个人局域网无线接口互联接入的技术。它的特点是低功耗高带宽高传输速率低复杂性，具有对信道衰落不敏感发射信号功率谱密度低安全性高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事高速通信等。上世纪五六十年代提出的超宽带技术，经过了几十年的发展，其商用价值已初见端倪。年月美国联邦通信委员会宣布了将超宽带技术作为民用无线通信技术的法规，现在的标准化工作也正在讨论中，相信不久，技术将给我们的生活带来不小的变化。超宽带的定义年月日，美国联邦通信委员会修订了第标准，它是管理包括设备在内的使用非授权频段的无线设备的标准。在的指导下，其对的使用提出了在短距离不足米的范围低发射功率平均等方向性辐射能为，有极高的容量几个的要求。对信号的定义是带宽大于带宽指带宽，或分数带宽即带宽与中心频率的比大于。传统的通信系统般分数带宽都小于，系统的分数带宽约为，而在系统中其分数带宽等于或。还规定了系统在非授权频段内，以极低的功率工作。较低的带内带外发射功率限制确保了设备不会对现存授权频段的设备及其他重要无线设备产生干扰。从载波方面看，传统的通信技术是把信号从基带调制到载波上，而技术是通过对具有很陡上升和下降时间的冲击脉冲对数据进行直接调制，从而具有量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它开发了个具有千兆赫兹容量和最高空间容量的新无线信道。香农理论认为，信道的容量随带宽线性增加，随信噪比的降低呈对数减小。这种关系说明，无线通信系统的容量可随所占带宽的增加的降低而增加。这样，对于来说，在发射距离较近的情况下，信号的传播损耗较小，可以通过增加信号带宽来提高系统的容量。超宽带信号特点超宽带信号具有如下特点隐蔽性好。无线电波空间传播的公开性是无线电通信较之第章超宽带随着计算机通信与家电的融合在人们生活中的时间内发送信号为，用来消除符号间干扰，减少系统的实现损耗。符号长度为周期和长度的总和，即每个子载波信道上符号速率为符号秒。在个子载波信道中，个用来传输数据，个用来传输导频，其它的为用户自定义信道和频谱控制信道。在传输数据和导频的子载波信道中，采用调制，调制因子为即每个符号包含比特信息。这样，每个子频带上的传输的编码后速率为。因为采用频域分集的方式，两个子频带上传输的信息相同，所以总的编码后速率也为。表方案基本参数参数数值子载波间隔周期子载波数个子带的带宽循环前缀长度保护间隔长度符号长度每个子载波的传输速率传输数据的子载波数传输导频的子载波数调制方式调制因子子频带数实验模型中采用编码速率为的卷积码作为信道编码。当信息速率为时，编码后速率为，经串并变换后，分配到个子载波信道上传输，每个子载波信道采用调制，比特速率为。当信息速率为时，编码后速率为，则在串并变换时进行扩频，扩频因子为。第章和的比较由于方案在基带部分仍采用了技术，只是在射频部分设计了新颖的双载波结构，降低了对射频和基带关键电路硬件实现的要求，所以在软件平台下的仿真和方案几乎是没有区别的，这点也可以通过比较文中两套方案的发射机原理图得出。下文对此结论进行了说明，并对两套方案的差异做了定性分析。发射机的原理图的比较系统的待发送数据经过基带的处理之后，直接进行数模转换和射频载波的调制，然后就可以通过天线进行发射。如下图所示数据加扰卷积码编码交织插入导频加入交织控制器图方案发射机原理图通过上图和发射机原理图图相比较可以看出，系统在基带处理部分和系统基本上没有什么本质的区别，区别在于数模始超宽带技术的应用研究。这些公司方面在开发完善超宽带技术本身，另方面也在积极开发超宽带技术的应用。在我国人口众多，商业经济活动非常密集，频谱资源更加珍贵的情况下，短距离宽带无线通信的地位日趋重要，其各种应用将拥有巨大的市场，我国计划也已经对此项技术给予了关注。所以，开展此项目的研究对于推进我国现代无线通信事业的发展具有重要的意义，同时也是我们参与制定国际标准的良好机遇。致谢光阴似箭，日月如梭，转眼近四年的在校生活即将结束。校园，图书馆，实验室给我留下了非常美好的印象。这里的切让我的大学生活变得精彩而充满活力。在此，对老师的教诲同学的友爱和家人的支持表示衷心的感谢。感谢北方学院给了我这个宝贵的学习机会，感谢我的指导老师马志强孔昭煜，感谢他们对我整篇论文完稿的悉心指导，他们严谨的治学态度，忘我的敬业精神是我今后学习和工作的榜样，感谢我的同学对我学习的关注和帮助。感谢我哥，还有我的室友们，感谢他们对我论文完成过程中碰到的问题的耐心解答，和他们在起，能体会做学问的快乐。感谢我的家人和亲友，他们始终是我学习的动力和精神的支柱。参考文献魏为民，唐振军超宽带无线通信技术研究计算机工程与设计，年第期，焦胜才，郑伟，温向明超宽带技术两大提案及其技术发展信息技术，年第期张冬梅，饶俊，刘延申基于的系统研究现代电子技术，年第期，尹长川数字通信基础版译北京机械工业出版社，尹长川，罗涛，乐光新多载波宽带无线通信技术第版北京北京邮电大学，裴志军技术在超宽带信号处理中的应用天津工程师范学院学报，年第期张在琛，毕光国超宽带无线通信系统高技术通讯，年第期，转换之后的载波调制方式采用两路载波同时调制的方式，而采用路载波调制。频带划分的差异由于系统和系统的射频发射端的区别，两者的频带的划分也就有所不同，系统将到的无线频段划分为个子频带，每个子频带分配带宽，每个子频带都采用技术，即将的频带分成个的子载波。因此，子载波之间的间隔为。因为系统的发送信号