通信工程畢業(yè)設(shè)計論文（二）

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1、通信工程畢業(yè)設(shè)計論文（二）　　4超寬帶無線的調(diào)制技術(shù)　　發(fā)射超寬帶（U）和脈沖幅度調(diào)制（PAM）是最常用的兩種調(diào)制方式。除了要對脈沖進(jìn)行調(diào)制外，為了形成所產(chǎn)生的信號的頻譜，還要用偽隨機(jī)碼或偽隨機(jī)噪聲（PN）對數(shù)據(jù)符號進(jìn)行編碼。一般是，編碼后的數(shù)據(jù)符號引起脈沖在時間軸上的偏移，這就是所謂的跳時超寬帶（TH-U），在數(shù)據(jù)速率適當(dāng)?shù)那闆r下也可產(chǎn)生U也是一種超寬帶的調(diào)制方式。　　本文主要討論TH-U調(diào)制方式。　　4.1PPM-TH-U的TH-U-TH-U-TH-UERGEFORMAT圖4-1PPM-TH-U調(diào)制模塊，產(chǎn)生了一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts(脈沖/

2、s)的單位脈沖(Diracpulses)序列。這些脈沖在時間軸上的位置為，因此脈沖位置在jTs基礎(chǔ)上偏移了dj，脈沖的發(fā)生時間也可表示為()。注意是碼序列對c信號引入了TH位移，也正因為此，c被稱為TH碼。還要注意一點(diǎn)就是由PPM調(diào)制引起的位移，通常比TH碼引起的位移cjTc小得多，即：，cj=0除外。Tc稱為碼片時間(chiptime)。最后一個模塊是脈沖形成濾波器，其沖激響應(yīng)為。必須保證脈沖形成濾波器輸出的脈沖序列不能有任何的重疊。以上所有系統(tǒng)級聯(lián)以后的輸出信號可表示如下：(4-2)比特間隔或比特持續(xù)時間，也即用于傳輸一個比特的時間Tb，可表示為：Tb=

3、NsTs。在式(4-2)中，cjTc定義了脈沖的隨機(jī)性或者說是相對于Ts整數(shù)倍時刻的抖動。如果用隨機(jī)TH抖動來表示由TH編碼cjTc引起的時間上的位移，并假定在0和之間分布，則可得到：(4-3)正如前面提到的，通常遠(yuǎn)大于。這兩個量的整體效果是產(chǎn)生一個分布在0和之間的時間隨機(jī)位移量，用表示這個時間隨機(jī)位移，可得發(fā)射信號的如下表達(dá)式：(4-4)更一般性地概括式(4-2)所表示的信號，其思想是：對于信息比特“0”和“1”，可以發(fā)射兩個不同的脈沖波形和來分別表示。上面分析的PPM調(diào)制的例子，引入了這個時間位移量，它的值根據(jù)它所代表的比特而有所不同，其實是上述思想的特

4、殊例子，其中的是位移以后的波形。一種更一般的表達(dá)式：(4-5)當(dāng)將設(shè)置為-時，式(4-5)也表示了PAM和TH-U-TH-U-TH-UERGEFORMAT圖4-2PPM-TH-U。這里考慮偽隨機(jī)TH碼。最后一個模塊是脈沖形成。這個模塊的沖激響應(yīng)表示要發(fā)射的U-TH-U時移dPPM（秒）。Stx:Pobits=2,Ts=3e-9,Ns=5,Tc=1e-9,Nh=3,Np=5,Tm=0.5e-9,tau=0.25e-9,dPPM=0.5e-9由圖4-3中可以看到輸出序列的前五個脈沖在其對應(yīng)時隙的中間位置，而后五個脈沖則在其對應(yīng)時隙的起始位置。圖4-3PPM-TH

5、-U-TH-U調(diào)制都對幅度譜的高斯形狀產(chǎn)生扭曲。PPM-TH-U調(diào)制的幅度譜包絡(luò)中，這是因為以同樣的形狀和同樣的平均功率傳輸?shù)乳g隔脈沖的結(jié)果?！　?.2PAM-DS-UERGEFORMAT圖4-5PAM-DS-U調(diào)制器，產(chǎn)生一個速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts（脈沖/s）的單位脈沖（Dirac脈沖）序列，其位置在jTs處[6]?！　≌{(diào)制器輸出的信號進(jìn)入沖洲響應(yīng)為p(t)的脈沖形成濾波器。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，沖激響應(yīng)p(t)是持續(xù)時間為Ts的矩形脈沖。而在DS-U波形。很容易知道，由于沒有時移而且脈沖以規(guī)則的時間間隔出現(xiàn)，計算式(4-6)所示信號的PSD

6、要比計算式(4-2)所示信號的PSD更容易。上述方式的一種變形是使用PPM調(diào)制器代替PAM調(diào)制器，得到的信號可表示為：(4-7)注意到在式(4-7)中，由于碼的偽隨機(jī)特性，編碼會起到白化頻譜的作用。4.2.2PAM-DS-UERGEFORMAT圖4-6PAM-DS-UWB發(fā)射機(jī)系統(tǒng)模型圖4-6中的前兩個模塊分別表示二進(jìn)制源和重復(fù)碼編碼器。第三個模塊是在重復(fù)碼編碼器的輸出端實現(xiàn)DS編碼和二進(jìn)制PAM調(diào)制。我們考慮偽隨機(jī)DS碼，分配給一般用戶的是長度為NP的二進(jìn)制碼序列。最后一個模塊是脈沖形成器[1]。4.2.3PAM-DS-U-DS-U.編輯。以dBm為單位的

7、平均發(fā)射功率Pobits，平均脈沖重復(fù)時間Ts（單位為秒），每個比特映射的脈沖數(shù)Ns，碼片時間Tc（秒），跳時碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應(yīng)持續(xù)時間Tm,脈沖波形形成因子tau（秒），PPM時移dPPM（秒）。Stx:Pobits=2,Ts=2e-9,Ns=10,Np=10,Tm=0.5e-9,tau=0.25e-9,這個信號由兩組脈沖序列組成，每組包含10個脈沖，每組映射信息源的一個比特。從圖4-7中可以看出每二組的10個脈沖與第一組的10個脈沖在極性上是相反的。圖4-8PAM-DS-U調(diào)制技術(shù)　　4．3．1概述　　多頻帶（MB）方式與本章前兩節(jié)分

8、析研究的IR原理不同。根據(jù)2002年，F(xiàn)CC公布的U