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超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升沿和下降沿的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽,它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供厘米级定位精度等优点。所以,UWB技术在短距离无线通信领域极具发展潜力,是当前通信领域研究的热点问题之一。系统性能分析对UWB无线通信系统研究是至关重要的,因而,本文着重分析UWB系统性能。 在UWB无线通信系统中,码间干扰与多用户干扰成为影响其系统性能的主要因素。码间干扰主要是由于密集的多径信道所产生,而多用户干扰则是由于在同频段内的多用户所产生。 本文在多径与多用户环境下,对超宽带无线通信系统性能进行了相关的理论研究。文章首先对UWB无线通信系统的特点、应用以及未来发展趋势进行了简要的概述。然后介绍了UWB无线通信系统中三种常见的调制:跳时脉位调制(TimeHopping Pulse Position Modulation,TH-PPM)、脉幅调制(Time Hopping PulseAmplitude Modulation,TH-PAM)、直序扩频(Direct Sequence Ultra Wide Band,DS-UWB),并对相应的解调技术作了简要的介绍。接着推导出在多用户环境下基于标准高斯近似(Standard Gaussian Approximation,SGA)假设的各种IR-UWB系统的误码率和MUI特征。本文还分析了TH-PPM系统、TH-PAM系统以及DS-UWB系统的多径性能,从三个方面(即功率控制、信道参数和调制参数)对TH-PPM系统和TH-PAM系统的多径性能做了比较分析。仿真结果表明:1)在单用户及多径信道下TH-PAM调制系统性能优于TH-PPM系统;2)在多用户条件下,随用户数的增加系统误码率下降,且误码率曲线到达平台越快。最后,本文主要对能改善UWB系统性能的几种关键技术进行了讨论,包括超宽带无线通信的Rake接收技术、采用参考脉冲的接收技术、MIMO技术及协同通信技术。 在本文的结尾总结了本课题主要完成的研究工作和存在的问题,对进一步的研究进行了展望。