超宽带同步技术研究和基于FPGA的同步器实现

摘要

超宽带(UWB)无线通信技术具有传输速率高、功耗低、定位精度高、抗多径能力强等许多优点,已成为短距离无线通信领域研究与开发的热点。但是超宽带技术要走向成熟,还需要解决许多关键的技术问题,其中之一就是信号的同步及其硬件的实现,要求不仅有良好的性能,且拥有简单的结构。
　　 本文首先介绍了超宽带通信的发展动态和基本原理,深入研究了典型的UWB通信系统方案及其调制技术,讨论了UWB通信的信道模型。接下来讨论了UWB系统的多种同步技术,然后采用了一种基于正交互补序列集递归算法构造的具有良好自相关和互相关性的零相关区(ZCZ)序列集,用来作为自适应算法的训练序列,并通过仿真验证了运用该训练序列的算法具有更好的同步性能。在硬件方面,设计了一种基于FPGA的帧同步器实现方案,该方案中采用的帧同步码是ZCZ序列,在DSP Builder开发环境中对其进行了硬件设计和仿真,最后将设计程序下载到FPGA开发板,并进行HIL硬件仿真,结果表明该硬件方案确实可行。