数字化超宽带无线通信关键技术的研究与实现

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得益于其低功耗、低复杂度和高传输速率等优点,超宽带无线通信技术受到越来越多的关注,并被认为是最具发展前景的短距离高速无线传输技术之一。   本论文提出了一种基于数字化通带脉冲对的超宽带无线通信系统,并针对其中部分关键技术进行了算法研究以及实现,其核心内容是介绍了数字化(All Digital)超宽带无线通信系统的概念,设计了接收端硬件验证平台,并针对其中的接收端信道估计算法进行了研究以及硬件实现。   第一章简要介绍了超宽带无线通信系统的概念、特点、应用背景以及当前该技术的演进过程以及标准化流程。   第二章介绍了数字化超宽带无线通信系统的概念,主要包括系统整体介绍、设计功能框图以及待研究的关键技术等。   第三章介绍了本系统的信道估计技术的算法研究,主要包括超宽带系统室内信道介绍,当前两种主流的信道估计技术在本系统中的可行性。在此基础上,详细叙述了本系统所使用的PSAM信道估计方案,并给出了该方案MSE以及BER的蒙特卡罗结果。   第四章详细的介绍了本系统接收端硬件验证平台设计,主要包括接收端验证平台整体介绍以及脉冲发送模块、时钟模块、ADC采样模块、电源模块、FPGA处理模块和USB传输模块的电路原理图以及PCB图设计。   第五章描述了本系统接收机主处理模块的FPGA实现,主要包括FPGA核心处理模块架构介绍:时钟控制模块、ADC接口模块、USB接口模块和信道估计模块的实现架构。在详细描述了各模块实现思路的同时给出了综合后的RTL级结构图以及时序仿真图。   第六章主要对系统现阶段的设计思路和进度进行了总结,并进行了下一步工作的展望。   本论文所提出的数字化超宽带系统具有实现复杂度低,系统容量高,以及运行功耗低等一系列优点。并且由于不包含混频等射频模拟器件,系统性能的提高仅依赖于各数字处理器件的性能而不再受传统无线系统中射频端实现瓶颈的制约。希望本论文的工作能够对该技术的进一步研究以及发展起到抛砖引玉的作用。
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