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Chirp超宽带无线通信系统发射机的研究与实现

作　者: 刘健余
导　师: 林基明
学　校: 桂林电子科技大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 超宽带 Chirp扩频信号产生 DDS 锁相环
分类号: TN925
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

超宽带(UWB)技术是一种新兴的无线通信技术,它具有传输速率高、系统容量大、功耗低、系统复杂度低、功率谱密度低等突出优点,近年来正成为无线通信领域的研究热点。相对于传统的超宽带技术,Chirp超宽带具有峰值平均功率比(peak to average power ratio:PAPR)接近为1、测距定位能力强和传输距离远等优势,获得了广泛的研究与关注,其应用前景十分广阔。本论文首先介绍了Chirp超宽带的基本原理,包括脉冲压缩理论、Chirp扩频(CSS)以及UWB的基本原理,然后重点研究了Chirp超宽带信号产生技术。在分析和对比了Chirp超宽带信号产生技术的基础上,提出了Chirp超宽带通信系统发射机的实现方案,即采用直接数字频率合成(DDS)技术与锁相环(PLL)技术相结合来产生Chirp超宽带信号,并通过二进制通断键控(OOK)方式实现数据调制。完成了Chirp超宽带无线通信系统发射机的设计,并实现了其具体电路。通过实际测试,该发射机产生的Chirp超宽带信号具有良好的性能。与项目组的同学一起完成了整体系统调试,实现了Chirp超宽带系统的无线通信。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景  7
  1.2 Chirp超宽带的概念  7-8
  1.3 Chirp超宽带的发展与研究现状  8-9
  1.4 Chirp超宽带的应用前景  9-10
  1.5 课题来源和论文的结构安排  10-11
第二章 Chirp超宽带的基本原理  11-22
  2.1 扩频技术概述  11-12
    2.1.1 扩频通信的基本概念  11
    2.1.2 扩频技术的基本类型  11-12
  2.2 Chirp扩频技术  12-19
    2.2.1 Chirp信号及其脉冲压缩特性  12-16
    2.2.2 Chirp扩频基本原理及优势  16-19
      2.2.2.1 Chirp扩频基本原理  16-17
      2.2.2.2 Chirp扩频的优势  17-19
  2.3 Chirp超宽带技术  19-21
    2.3.1 传统的超宽带技术  19-20
    2.3.2 Chirp超宽带技术优势  20-21
  2.4 本章小结  21-22
第三章 Chirp超宽带无线通信系统发射机方案设计  22-31
  3.1 Chirp超宽带信号的产生技术  22-27
    3.1.1 模拟法  22
    3.1.2 数字法  22-27
  3.2 发射机方案的选择  27-30
    3.2.1 发射机主要技术指标  27-28
    3.2.2 发射机方案的确定  28-30
  3.3 本章小结  30-31
第四章发射机系统的实现  31-49
  4.1 发射机的硬件电路设计  31-43
    4.1.1 DDS芯片介绍及外围电路设计  31-36
      4.1.1.1 DDS芯片介绍  31-34
      4.1.1.2 DDS芯片外围电路设计  34-36
    4.1.2 带通滤波器设计  36-37
    4.1.3 电荷泵锁相环电路的设计  37-42
      4.1.3.1 压控振荡器的性能  38-39
      4.1.3.2 环路滤波器的设计  39-42
    4.1.4 电源电路设计  42-43
  4.2 发射机的软件系统设计  43-46
  4.3 PCB电路板的设计  46-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章系统测试及结果分析  49-55
  5.1 电路调试  49-51
  5.2 测试结果及分析  51-54
  5.3 本章小结  54-55
第六章结论与展望  55-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
作者在攻读硕士期间主要研究成果  61-62
附录  62-65

Chirp超宽带无线通信系统发射机的研究与实现

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