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基于Chirp信号的超宽带认知无线电（CUWB）技术研究

作　者: 李赛
导　师: 周正；邹卫霞
学　校: 北京邮电大学
专　业: 电路与系统
关键词: 超宽带 认知无线电 Chirp信号 声表面波器件 SAW DAA
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 133次
引　用: 1次
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内容摘要


Chirp信号及与其相关的脉冲压缩技术长期以来被广泛应用于雷达领域。随着技术的发展,目前Chirp超宽带信号不仅被应用到了精确测距和车载雷达,而且还被应用于扩频通信中。而随着2005年由Nanotron技术公司提交的Chirp扩频技术被IEEE 802.15.4a列为物理层的可选标准之一,其相关理论与应用正得到学术界以及工业界越来越多的的关注。此外,声表面波器件(surface acoustic wave, SAW)技术的发展使得全被动、低成本的SAW Chirp延迟线(SAW chirp delay lines)技术被进一步应用于Chirp信号的产生和匹配滤波器／相关器的实现。而另一方面,超宽带与认知无线电技术相结合,即如何利用认知无线电技术实现UWB系统灵活的频谱共享和系统共存性正是当前研究的热点课题。本文正是以Chirp信号为出发点分别探讨了Chirp超宽带系统以及Chirp认知超宽带系统的实现方案。本文选题来源于国家自然科学基金及北京市自然科学基金项目,具有重要的理论意义和实用价值。本文首先研究了基于Chirp脉冲的UWB通信系统设计思路,通过阐述Chirp扩频技术在超宽带系统中的可行性及实现方案进而将其扩展至认知超宽带技术的实现中,并在此基础上提出两种基于Chirp脉冲技术的可对窄带通信系统干扰抑制并主动避让的超宽带系统,即认知超宽带系统(CUWB)。该方法不仅可以满足FCC的对超宽带频谱规划的要求,而且还同时兼备了OFDM-UWB和传统IR-UWB的优点。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 Chirp扩频技术的发展及应用  9-10
  1.2 Chirp超宽带的概念以及研究现状  10-11
    1.2.1 Chirp超宽带的概念  10-11
    1.2.2 Chirp超宽带的研究现状  11
  1.3 超宽带与认知无线电的结合  11-15
    1.3.1 认知无线电的定义  11
    1.3.2 认知循环模型  11-13
    1.3.3 认知超宽带的实现  13-15
  1.4 本文的研究目的及内容安排  15-16
第二章 Chirp超宽带的基本原理  16-27
  2.1 Chirp扩频原理  16-21
    2.1.1 线性调频(Chirp)信号特性分析  16-18
    2.1.2 Chirp信号的脉冲压缩理论  18-21
  2.2 基于Chirp信号的UWB无线通信系统  21-27
    2.2.1 Chirp-BOK-UWB系统  21-24
    2.2.2 改进的Chirp-BOK-UWB系统  24-27
第三章 基于单频带Chirp信号的CUWB实现方案  27-35
  3.1 检测与躲避(DAA,Detect And Avoid)技术的引入  27-28
  3.2 基于脉冲无线电(IR)-UWB系统频谱整形  28-29
    3.2.1 编码方案  28-29
    3.2.2 频谱匹配与拟合方法  29
  3.3 方案设计  29-33
    3.3.1 窄带干扰模型的建立  29-30
    3.3.2 Chirp信号的线性时频特性  30-33
  3.4 仿真分析与性能比较  33-35
第四章 基于多频带Chirp信号的CUWB实现方案  35-56
  4.1 基于多频带正交频分复用(OFDM)-UWB系统频谱整形  36-38
    4.1.1 关闭子带或子载波(Tone Nulling)  36-37
    4.1.2 积极干扰对消(AIC,Active Interference Cancellation)  37
    4.1.3 频域滤波  37-38
    4.1.4 线性匹配或变换  38
  4.2 多带Chirp超宽带方案设计  38-43
    4.2.1 数据调制过程  40-41
    4.2.2 接收机结构  41-43
  4.3 多带Chirp压缩脉冲超宽带方案设计  43-51
    4.3.1 方案设计  45-47
    4.3.2 功率谱密度分析  47-48
    4.3.3 互相关与自相关特性分析  48-49
    4.3.4 与认知无线电的结合  49-51
  4.4 认知超宽带正交频带编码调制系统实现  51-56
    4.4.1 系统实现  51-53
    4.4.2 性能分析  53-56
第五章 总结与展望  56-58
  5.1 本论文研究总结  56-57
  5.2 未来工作展望  57-58
参考文献  58-63
致谢  63-64
作者攻读学位期间发表的学术论文目录  64

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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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