宽带微功率无线通信系统主要应用于智能电网,该通信技术相较于RS-485总线通信、电力线载波通信和微功率无线通信在通信速率和抗干扰能力上有很大的提升。由于该系统主要应用于人口聚集的居民区,致使多径衰落对接收机的影响非常严重。因此本文将利用宽带微功率无线通信系统中Chirp信号的强相关性和脉冲压缩特性,设计和实现一种适用于宽带微功率无线通信系统的Rake接收机抗多径衰落解决方案:1.通过对宽带微功率无线通信系统的整体框架、数学模型、帧结构和Chirp-BOK信号特性的研究,提出了一种在电网应用场景中符合宽带微功率系统的Rake接收机方案:(1)在多径搜索算法中,使用加窗机制设计多径搜索器。根据系统工作特性将该搜索器和搜索窗口的大小分别设置为57和10个样点数。其次,进行有效径判决时,要求搜索出来的多径分量需满足连续三个符号内位置相差不超过1个样点,提高了多径搜索的准确性。同时提出一种主径判决方法,用于进行粗时间同步和信号检测的阈值设定;(2)在时延估计算法中,采用移位寄存器的方法来进行数据缓存和模拟多径的时延,保证多径在时域上时间对齐;(3)在相位估计算法中,采用将接收信号与本地信号共轭相乘,将所得到的估计值进行反馈补偿;(4)在同步方案中,从节省运行时间和实现简单的角度,确定采用匹配滤波循环卷积法。通过以上对多径信号的处理,可以有效提高接收机的信噪比。2.为了提高上述Rake接收机在低信噪比情况下抗多径衰落的性能,根据Chirp信号的非平稳特性,提出一种CEEMD算法和小波去噪联合去噪预处理方案。首先基于能量熵的自适应阈值重构方法,使用CEEMD算法对接收信号进行分解;然后选择合适的小波基函数和分解层数,使用小波变换来提取CEEMD分解出来的高频分量中的有效信息,提高接收机的信噪比。经仿真,本文设计的采用联合去噪预处理模块的Rake接收机提升了系统的误码率性能,验证了所设计方案具有一定的抗多径衰落能力。3.针对降低FPGA的硬件资源占用率、提高系统运行效率的要求,完成了具有联合去噪预处理模块的Rake接收机FPGA设计及实现,其硬件资源占有率符合系统要求。最后,通过NI的软件无线电平台仿真验证,在多径信道环境下,所设计Rake接收机模块可以有效地抵抗多径衰落的影响,添加去噪模块后Rake接收机的抗多径衰落的性能有所提升,满足系统在-2d B情况下,接收机误块率小于0.01%。