基于IEEE802.15.4a-2007标准的低速超宽带物理层应用仿真研究

摘要

本学位论文以IEEE802.15.4a标准为基础，着重研究脉冲超宽带(IR-UWB)接收技术，制定适用于标准的接收方案，实现计算机实验系统，得到仿真性能，研究内容属于UWB传输技术的范畴。 本文主要分为6章： 第一章简要介绍了无线通信的发展，超宽带技术以及IEEE802.15.4a-2007标准。 第二章详细描述了IEEE802.15.4a信道模型小组给出的信道模型。 第三章对标准中物理层的各种参数、帧格式、发射信号、调制方式等内容做了详细介绍。为后面的仿真做准备。 第四章重点介绍了针对UWB系统的密集多径信道的RAKE接收机技术。描述了RAKE接收机的几种合并工作方式、给出了RAKE接收机的模型。并讨论了相应的信道估计和同步捕获算法。 第五章在以上几章的理论分析基础上作了全面的计算机仿真，仿真分析了RAKE接收机的两种合并方式，接收径数的选择和R-S码以及卷积码等纠错编码在系统中的性能。 第六章对本论文的工作进行了总结，并展望下一步的研究工作。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1引言

1.2超宽带(UWB)技术简介

1.3超宽带技术应用

1.4 IEEE802.15.4a-2007标准简介

1.4.1 MAC层简介

1.4.2物理层简介

1.5本文的研究内容和章节安排

第二章IEEE802.15.4a-2007UWB信道模型

2.1 引言

2.2超宽带通信信道模型

2.2.1 IEEE802.15.4a超宽带信号的信道模型简介

2.2.2路径损耗模型

2.2.3多径延时模型

2.2.4小尺度衰落模型

2.2.5信道的实现

第三章IEEES02.5.4a-2007 UWB物理层

3.1引言

3.2物理层基本参数定义

3.2.1几个术语

3.2.2基本参数：

3.3物理层帧结构

3.4物理层符号结构

3.5物理层帧各组成部分参数值

3.6 SHR的构建

3.7 PHR的构建

3.8物理层中的前向纠错编码技术

3.8.1 PHR部分的纠错

3.8.2 PSDU部分的纠错

3.9物理层符号的调制

3.9.1 PPM调制

3.9.2 BPSK调制

3.10多址方式

3.11发射信号

第四章UWB接收技术

4.1引言

4.2分集接收技术

4.2.1基本概念

4.2.2分集接收的合并

4.3 RAKE接收技术

4.3.1 RAKE接收机的概念

4.3.2 RAKE接收机的设计

4.3.3 RAKE接收原理分析

4.3.4 RAKE接收机分类

4.3.5 UWB RAKE接收机模型

4.4信道估计算法

4.4.1滑动窗相关算法

4.4.2干扰对消算法

4.5同步捕获方法的原理及实现

第五章基于IEEE802.15.4a-2007标准超宽带通信系统性能仿真分析

5.1超宽带通信系统的Simulink仿真

5.1.1 Simulink仿真环境

5.1.2 Simulink仿真流程图

5.2超宽带通信仿真实验系统的搭建[44]

5.2.1脉冲波形选择、调制方式

5.2.2同步

5.2.3 RAKE接收径数的选择

5.2.4合并方式的选择

5.2.5纠错编码对系统性能的影响

5.3仿真的结论

第六章结束语

6.1论文工作总结

6.2下一步工作的方向

致谢

参考文献

硕士期间发表的论文