基于GO序列的DS-UWB系统多址接入技术研究

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在短距离无线通信系统中,作为从雷达,遥感等军事应用发展起来的超宽带(UWB,Ultra wide-band)技术正在快速发展,相继成为了军方和商业公司研究热点。超宽带技术作为无线个人局域网(WPAN,Wireless Personal Area Network)的一种物理层技术,成为了IEEE 802.15.3a工作组所讨论的内容。由于超宽带技术所具有高传输速率、强大的抗多径能力、低功耗、低截获和检测概率等优势,使它在短距离高速无线传输方面逐渐被人们所接受。在超宽带无线通信系统中,多址接入技术是其中的一项关键技术。为了让更多的用户和设备使用有限的频谱资源,我们通过使用多址技术来达到这一要求,获得最大的系统容量。本文主要的研究内容是通过计算机仿真的方法研究基于冲激无线电(IR,Impulse Radio)的单小区DS-UWB系统的多址接入技术。首先,介绍了超宽带系统的历史、概念、特点,当前超宽带系统及其多址技术研究现状,同时介绍了几种UWB脉冲的特点及频谱特性,比如高斯脉冲,分析了几种多址接入技术,并比较了其性能特点,介绍了在准同步系统中有较好性能的广义正交(GO)序列的构造方法和相关特性。然后,本文介绍了在AWGN信道下DS-UWB多用户异步上行接入系统模型,推导了系统的误码率公式,分析了不同脉冲波形对系统性能与系统容量的影响,比较了几种扩频序列的性能。接着,本文介绍了IEEE 802.15.3a工作组所推荐的超宽带多径室内模型,给出了在此信道条件下的多用户异步上行接入系统模型,在CM1、CM2、CM3、CM4信道参数条件下,采用基于MRC合并方式的RAKE接收机推导了系统的误码率公式,并进行了数值计算和计算机仿真,得出了在DS-UWB系统中GO序列的性能要优于其他扩频序列并可以达到更大的系统容量的结论。
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