超宽带通信系统中TH-BPSK调制技术研究

摘要

为了实现全球范围无缝覆盖的，可以同时进行语音、文本、图象、视频的高速多媒体通信，通信网络应该是包含多种通信技术有线无线相结合的综合网络。在这样的背景下，由于超宽带(UWB)技术具有极大的带宽，极低的功率，已经成为目前无线通信领域的热点之一。超宽带具有高传输速率、高可靠传输、高时间空间分辨率、低功率、低成本、小型化等优势，适合在短距离无线通信、高精度测距定位及工程探测等领域应用。目前超宽带研究热点与难点集中在信号波形设计、天线设计、传输信道模型研究、低成本低功耗集成电路研究、组网技术研究、高效调制技术研究、电磁兼容研究及快速同步技术研究等方面。
　　 本文对跳时二相键控(TH-BPSK)UWB调制技术进行了研究。首先简单回顾UWB技术的发展历史、研究现状、特点、应用和关键技术等。其次简要介绍UWB中常见的调制技术。然后在分析TH-BPSK调制技术及其性能的基础上，提出新的TH-BPSK系统——用超正交卷积码编码器替代重复编码器，并采用软输出Viterbi算法(SOVA)。研究表明，通过增加选择性Rake(SRake)接收机的分支数，可以使新的TH-BPSK系统的性能明显优于传统TH-BPSK系统；SRake分支数和卷积码的自由距会影响该系统的过程增益。最后，在传统TH-BPSK调制技术为单脉冲的基础上，提出用等重码构建一种新的称为多脉冲TH-BPSK UWB调制系统，并对其在加性高斯白噪声(AWGN)信道下的误码率和可靠通信距离进行分析。结果表明，多脉冲TH-BPSK调制在误码率和可靠通信距离指标上，优于单脉冲TH-BPSK调制。