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超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术是近年来无线通信研究热点之一,由于其发射信号功率谱密度低、抗干扰能力强、复杂度低、定位精度高等优点,故在室内无线通信中引起了广泛的关注。与传统的超宽带技术相比,基于Chirp扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS)的超宽带技术除了具有超宽带的优势外,还具有信号峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)约为1、传输距离远等优势,2007年,Chirp扩频技术正式成为IEEE802.15.4a物理层标准之一。 本文研究了一种基于Chirp超宽带技术的无线通信方案,重点阐述了Chirp超宽带信号锁相环解调硬件电路的设计与实现。文章主要内容包括: 首先,介绍了Chirp超宽带的基本原理,包括Chirp扩频,脉冲压缩理论以及超宽带基本原理。脉冲压缩技术是保证CSS信号解调具有高处理增益和抗噪声能力的核心。其次,根据发射信号采用Chirp-OOK的调制方式,本文研究了一种基于调制跟踪环解调Chirp超宽带信号的接收方案。从数学理论上推导了该方案的解调原理,并利用 MATLAB/Simulink仿真工具对解调方案进行了建模和仿真,从仿真上进一步验证了该方案的可行性。最后,根据仿真结果介绍了锁相环解调Chirp超宽带信号硬件电路的具体设计过程,包括调制跟踪环、隔离电路、比较判决电路、电平转换电路以及基带码元位同步的 FPGA实现。实验表明,利用调制跟踪环解调Chirp超宽带信号具有抗干扰能力强、数据解调可靠、成本低等优点,为Chirp超宽带技术在通信中的应用提供了有益的参考。