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基于高斯函数的UWB脉冲波形设计

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1绪论

1.1UWB技术的发展历史

1.2 UWB通信系统的优点和应用

1.3 UW通信技术的研究现状

1.4本文的研究工作和内容安排

2 UWB脉冲通信系统概述

2.1香农公式与UWB信道容量

2.2超宽带通信的实现方法

2.3 UWB通信信号的产生

2.3.1跳时超宽带信号的产生

2.3.2直接序列超宽带信号的产生

3 UWB脉冲信号及MATLAB仿真

3.1超宽带信号的定义

3.2 UWB通信的频谱规范

3.3 UWB发射信号比较

3.3.1高斯脉冲

3.3.2升余弦脉冲

3.3.3多周期脉冲成形技术

3.3.4厄密特脉冲(Hermite pulse)

4高斯导函数组合脉冲的设计方法

4.1高斯函数脉冲

4.1.1脉冲宽度的改变对波形的影响

4.1.2脉冲微分对波形的影响

4.2用各阶高斯导函数的组合逼近FCC辐射掩蔽的算法

4.2.1迭代组合的UWB信号

4.2.2 LSE组合UWB信号

4.3用二阶高斯导函数的组合逼近FCC辐射掩蔽的算法

4.3.1高斯二阶导函数

4.3.2迭代方法

5总结与展望

参考文献

致谢

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摘要

超宽带(UWB)技术具有通信容量大、辐射功率密度低、抗多径干扰、结构简单和保密性好等优点。 在超宽带通信系统中,对基于FCC辐射遮蔽约束的超短脉冲波形设计是超宽带技术的关键之一。本论文首先讨论了几种常用的超宽带脉冲信号波形。在此基础上,利用实际应用中常用的高斯微分脉冲,通过选择其不同波形(如不同时延和不同脉冲形成因子的高斯脉冲,或者不同的高斯导函数脉冲或者不同脉冲形成因子的高斯导函数)的适当叠加算法给出性能良好的脉冲波形,使之在满足FCG际准的同时,更好的利用了频谱资源。但缺点是算法复杂,电路实现难度很大。为此,本文提出了一种新的改进算法,该算法的思路是:以具有不同形状因子和频谱搬移因子的高斯二阶微分脉冲为基函数,通过对基函数迭代组合实现UWB(超宽带)脉冲的设计方法。仿真结果表明,该方法使得组合脉冲的功率谱密度能很好的满足FCC辐射掩蔽的要求,且有较高的频谱利用率。

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