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超宽带系统与窄带系统的干扰与共存分析

作　者: 吴伟
导　师: 刘爱莲
学　校: 昆明理工大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 超宽带系统 干扰 功率谱密度 软频谱自适应 Chirp压缩信号
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 20次
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内容摘要


超宽带(Ultra Wideband, UWB)系统使用宽度极窄的脉冲信号进行通信,传输信号的频宽很宽。在超宽带无线电的占用频段内存在大量的无线通信信号,所以将不可避免地与窄带系统之间产生相互干扰。研究和解决UWB与现有窄带系统之间的干扰与共存问题显得十分关键和必要。本文以脉冲超宽带系统为研究对象,研究了超宽带系统对窄带系统的干扰性能,并在此基础上研究了平滑功率谱和自适应脉冲波形设计技术以实现解决系统间互相干扰,提高频谱利用率,实现共存的目的。本文主要完成了以下研究工作：(1)首先采用UWB系统聚合干扰分析方法对多个UWB系统对窄带系统造成的干扰做出了理论分析。然后在FCC规定的频谱限制下,参考了GSM900和802.11a WLAN系统的工作参数,对UWB系统与这两种系统的干扰性能做出了仿真；仿真结果表明,当UWB用户达到一定时,会对窄带用户产生较大的干扰。(2)接着分析了DS-UWB信号模型的功率谱密度,并对脉冲重复频率和DS码对离散谱的影响做出了相关仿真；仿真结果表明,调整脉冲重复频率和选择不同的DS码对平滑功率谱密度有一定的提高,为解决UWB系统对窄带系统的干扰提出了可行性的具体方案。(3)最后在基于CR技术的UWB自适应抑制窄带干扰的系统平台下,提出了基于组合Chirp压缩信号自适应脉冲波形的算法,对UWB发射脉冲波形进行了优化设计。仿真结果表明,利用该算法产生的脉冲波形能自适应的满足各种频谱模板的需要,提高了系统对抗NBI的灵活性,实现了UWB系统与窄带系统共存。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-17
  1.1 论文的研究背景和意义  8-9
  1.2 超宽带无线通信技术概述  9-14
    1.2.1 超宽带无线通信的定义  9-10
    1.2.2 超宽带无线通信的发展现状  10-11
    1.2.3 超宽带无线通信的特点  11-13
    1.2.4 超宽带无线通信的典型应用  13-14
  1.3 与本课题有关的国内外研究现状  14-16
    1.3.1 超宽带系统与窄带系统的干扰研究  14-15
    1.3.2 超宽带系统与窄带系统的共存研究  15-16
  1.4 论文的组织结构与安排  16-17
第二章 超宽带系统对窄带系统的干扰  17-26
  2.1 引言  17
  2.2 UWB系统聚合干扰分析方法  17-21
    2.2.1 干扰分布场景  17-18
    2.2.2 路径损耗模型  18-19
    2.2.3 UWB聚合干扰分析  19-21
  2.3 UWB系统对GSM系统的干扰分析  21-23
  2.4 UWB系统对WLAN系统的干扰分析  23-25
  2.5 本章小结  25-26
第三章 超宽带系统的功率谱控制与分析  26-36
  3.1 引言  26
  3.2 UWB信号模型  26-29
    3.2.1 TH-UWB信号模型  26-28
    3.2.2 DS-UWB信号模型  28-29
  3.3 功率谱控制与分析  29-35
    3.3.1 DS-UWB功率谱密度分析  29-31
    3.3.2 脉冲重复频率对离散谱线的影响  31-33
    3.3.3 不同DS码对离散谱线的影响  33-35
  3.4 本章小结  35-36
第四章 基于软频谱技术的认知超宽带系统共存方案设计  36-62
  4.1 引言  36-37
  4.2 脉冲波形设计方法  37-50
    4.2.1 高斯函数脉冲波形  37-41
    4.2.2 椭球波函数脉冲波形  41-44
    4.2.3 Chirp压缩信号的脉冲波形  44-50
  4.3 基于软频谱自适应技术的认知超宽带系统共存方案设计  50-61
    4.3.1 窄带干扰频谱识别  51-52
    4.3.2 基于组合Chirp压缩信号的软频谱自适应设计  52-58
    4.3.3 基于SGA假设的性能分析  58-61
  4.4 本章小结  61-62
第五章 总结与展望  62-64
  5.1 本文的主要工作  62-63
  5.2 未来展望  63-64
致谢  64-65
参考文献  65-70
附录A (攻读硕士学位期间发表论文目录)  70

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 无线电中继通信、微波通信
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