基于频谱兼容的超宽带脉冲波形设计.doc

苏州大学本科生毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）学院(部)电子信息学院题目基于频谱兼容的超宽带脉冲波形设计年级14级专业通信工程班级14通信学号1428404019姓名黄辉峰指导老师周刘蕾职称副教授论文提交日期目录摘要1Abstract2第一章绪论31.1研究背景及意义31.2国内外研究现状51.3研究内容和安排7小结8第二章高斯脉冲及其导函数分析92.1超宽带系统的脉冲92.2脉冲宽度的改变92.3脉冲微分10小结13第三章组合脉冲算法设计143.1随机选择算法143.2最小均方误差准则17小结19第四章总结20参考文献21致谢239摘要随着无线通信技术在全球的使用，投入越来越大，更多不同的无线通信技术也在蓬勃发展着。超宽带（UWB）技术利用它低干扰的特点使其与现有的无线电系统共存，从而为目前的频谱匮乏问题提供了一种有效的解决方法，这种技术避免了昂贵的频谱批准费用。也正是因为超大的带宽，FFC对UWB系统有着严格的限制。为了很好的符合FFC的辐射掩蔽，发射的基础脉冲波形需要进一步设计和考量。因此脉冲波形设计在UWB领域中非常重要的地位。这篇论文的主要目标是通过常用的高斯函数及其导函数叠加来设计出符合FCC功率谱限制的脉冲波形，并且完成脉冲波形频谱利用率最大化最优化。关键词：超宽带，频谱兼容，FCC频谱规范，脉冲设计AbstractWiththeincreasinguseofwirelesscommunicationtechnologiesintheworld,moreandmoredifferentwirelesscommunicationtechnologiesarealsodeveloping.Ultra-wideband(UWB)technologyusesitslow-interferencecharacteristicstocoexistwithexistingradiosystems,providinganeffectivesolutiontothecurrentspectrumscarcityproblem,whichavoidsexpensivespectrumapprovalfees.Itisalsobecauseofthelargebandwidth,FFChasstrictrestrictionsonUWBsystems.InordertomeettheradiationmaskingofFFCwell,thetransmittedbasicpulsewaveformneedsfurtherdesignandconsideration.Therefore,thepulsewaveformdesignisveryimportantintheUWBfield.ThemaingoalofthispaperistodesignapulsewaveformthatconformstothelimitsoftheFCCpowerspectrumbysuperimposingcommonlyusedGaussianfunctionsandtheirderivativefunctions,andtomaximizethespectrumefficiencyofthepulsewaveform.Keywords:Ultra-wideband,spectrumcompatibility,FCCspectrumspecification,pulsedesign第一章绪论1.1研究背景及意义随着现代社会的发展，通信显然成为了人们生活和工作中必不可少的一部分，针对不同的通信方式，主要可以将通信分为无线通信和有线通信两种。目前无线通信在我们生活中可以说是有着相当大的一部分占比，比如我们常用的手机移动通信，WiFi技术都是无线通信领域中的代表。目前，无线通信技术从覆盖范围上来说可以分为四大类，分别是无线个域网（wirelesspersonalareanetwork，WPAN）、无线局域网（wirelesslocalareanetwork，WLAN）、无线城域网（wirelessmetropolitanareanetwork，WMAN）和无线广域网（wirelesswideareanetwork，WWAN）。其中比较贴近我们生活的就是无线个域网，该技术主要针对覆盖半径小，要求速率高，业务类型丰富，可以实现无缝连接等目标而提出来的，这种技术常被用于移动设备和家用电器之间通信的技术，而超宽带技术也成为继蓝牙和ZigBee等技术之后成为WPAN的关键技术。超宽带不是一个全新的技术。实际上，它的首次应用是GuglielmoMarconi在1901年用火花隙无线电发射机跨越大西洋传送摩斯密码序列。但是，电磁脉冲带来的大的带宽和实现多用户系统等