超宽带UWB无线通信技术.pptx

UWB无线通信技术介绍UWB技术背景和概述UWB通信的信号形式UWB无线室内信道特性UWB通信的实现方案UWB技术背景和概述超宽带(UltraWideband,UWB)无线通信的历史可以追溯到上个世纪50年代,早期的超宽带系统利用占用频带极宽的超短基带脉冲进行通信,主要应用于军用的雷达,以及低截获率/低侦测率的通信系统。UWB技术背景和概述2002年4月,美国联邦通信委员会(FCC)发布了民用UWB设备使用频谱和功率的初步规定。。-,发射机的有效各向同性发射功率不得高于-,如图1所示。,-41dBm/MHz“Part15Limit”UWBSpectrumFrequency(GHz),一般来说它的工作脉宽是纳秒级的。典型基带窄脉冲是单周期高斯脉冲。其对应的时域和频域的数学模型可以表示为:式中,A为脉冲的峰值幅度,是一个时间延迟长度,等于脉冲持续时间。UWB通信的信号形式基带窄脉冲形式图2单周期高斯脉冲的时域波形和频域特性UWB通信的信号形式基带窄脉冲形式图3一种频谱利用率高的UWB窄脉冲的时域波形和频域波形UWB通信的信号形式调制载波形式调制载波形式通过调制载波,将UWB信号搬移到合适的频段进行传输,从而可更加灵活、有效地利用频谱源。调制载波系统的信号处理方法与一般通信系统采用的方法类似,技术成熟度高,在目前的工艺条件下,比基带窄脉冲形式更容易实现高速系统。典型的调制载波信号方案是多带时频交织频分复用(MB-TFI-OFDM)方案和单载波直接序列码分多址(DS-CDMA)方案。UWB无线室内信道特性多径的到达特性UWB无线室内信道多径的到达采用了两个泊松随机过程来描述路径的到达,其中第一个泊松随机过程描述了簇(clusters)的到达,第二个泊松随机过程描述了每簇中电波(rays)的到达。簇到达的时间分布:簇中路径到达的时间分布:信道冲激响应模型:UWB无线室内信道特性多径的到达特性信道类型CM1CM2CM3CM4簇的到达率(1/ns)(1/ns)(幅度低于峰值10dB得多径数目)(85%)(85%能量捕获的多径数目)