《衰落信道下差分脉冲位置调制超宽带无线通信系统的性能和容量分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《衰落信道下差分脉冲位置调制超宽带无线通信系统的性能和容量分析（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、谨以此文献给我尊敬的父母和张浩老师 王啸 衰落信道下差分脉冲位置调制超宽带无线通信系统的 性能和容量分析 学位论文完成日期： 指导教师签字： 答辩委员会成员签字：了挑 堍盖t 霍熏 lll， 吣4 3洲82 洲9洲1Y 独创声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其 他人已经发表或撰写过的研究成果，或其他教育机构的学位或证书使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明 并表示谢意。 学位论文作者签名：王喃 签字日期：加f 年害月如日 学位论文版权使用授权书
2、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人 授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息 研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公 众提供信息服务。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名： 王喃 导师签字： 签字日期：勿，年吾月阳日 签字日期：加，年；月珈日 衰落信道下差分脉冲位置调制超宽带无线通信系统的性能 和容量分析 摘要 超宽带( U W B ，U l
3、 t r a - W i d eB a n d ) 无线通信系统辐射的频谱主要由两方面决 定：一是脉冲信号波形，U W B 系统采用的脉冲波形有很多种，可根据频谱特性 的需要对其进行选择；二是它的调制方式，U W B 系统常用的调制方式主要有开关 键控( O O K ) 、脉冲幅度调制( P A M ) 、移相键控调制( P s K ) 和脉冲位置调制( P P M ) 等。 本课题的研究目的在于，通过对一种新型调制技术一差分脉冲位置调制 ( D P P M ) 的研究，寻找出能够改善U W B 无线通信系统的性能和容量的方法。 论文首先对超宽带无线通信技术的发展进行了回顾与展望，展示了目前
4、U W B 在实际应用方面的成果，并简要概述了U W B 无线通信系统的几个关键技 术。论文的核心部分，是对差分脉冲位置调制( D P P M ) 技术进行研究与分析，作 为对脉冲位置调制( P P M ) 技术进行改进和改良的一种新兴调制方案，D P P M 调制 技术在功率、带宽需求、性能和传输容量等方面，比P P M 调制具有明显的优势， 因此，研究D P P M 调制技术对提高U W B 系统的传输性能具有十分重要的意义。 另外，实践证明，在实验室加性高斯白噪声( A W G N ) 环境下系统的性能与实际传 输环境下的性能之间有明显的差距，而N a k a g a m i m 衰落信
5、道模型非常适合模拟 实际的U W B 无线室内传输信道，因此，在对U W B 无线传输技术进行研究时， 我们重点对N a k a g a m i m 信道模下D P P M 的性能进行分析。在该部分，我们首先 给出U W B 信号采用D P P M 调制后的信号模型以及N a k a g a m i m 衰落信道的信道 模型，然后推导其在加性高斯白噪声( A W G N ) 信道和N a k a g a m i m 衰落信道中的 误码率和容量公式，最后通过蒙特卡罗模拟的方法对推导结果进行仿真，并分别 分析信道容量和错误概率与信噪L 匕( S N R ) 之间的关系。这些研究结果将为U W B
6、无线通信系统的数据传输速率的设计提供必要的理论基础。 关键字：超宽带：差分脉冲位置调制；N a k a g a m i - m 衰落；误码率；容量 P e r f o r m a n c ea n dC a p a c i t yA n a l y s i so fD P P MU W Bo v e r F a d i n gC h a n n e l s A b s t r a c t T h er a d i a t i o ns p e c t r u mo fU l t r a - w i d eb a n d ( U W B ) w i r e l e s sc o m m u n
7、i c a t i o ns y s t e m ： i s m a i n l yd e c i d e db yt h ep u l s ew a v e f o r m sa n dm o d u l a t i o nm e t h o d so ft h es i g n a l T h e r ea r em a n yk i n d so fp u l s ew a v e f o r m sw h i c hC a nb es e l e c t e df o rU W B s y s t e m s a c c o r d i n gt ot h en e e d so ft
8、 h er a d i a t i o ns p e c t r u m A n dt h em o d u l a t i o nm e t h o d s 廿l a t U W Bo f t e nu s e sa r eO n - O f fK e y i n g ( O O K ) ，P u l s eA m p l i t u d eM o d u l a t i o n ( P 灿V O ， P h a s eS h i f tK e y i n g ( P S K ) ，P u l s eP o s i t i o nM o d u l a t i o n ( P P M ) a
9、 n dS Oo n T h ep u r p o s eo ft h i sp a p e ri st h a tt h r o u g ha n a l y z i n gt h en e wm o d u l a t i o ns c h e m e - D i f f e r e n t i a lP u l s e - P o s i t i o nM o d u l a t i o n ( D P P M ) t os e e ko u tt h em e t h o d sw h i c hc a l l i m p r o v et h ec a p a c i t ya n
10、dp e r f o r m a n c eo fU W Bs y s t e m A tt h eb e g i n n i n go ft h i sp a p e r , i tr e v i e w sa n dl o o k sf o r w a r dt ot h ed e v e l o p m e n to f U W Bw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g i e s T h e n ，i ts i m p l yd i s p l a y st h ea p p l i c a t i o n r
11、 e s u l t so fU W Ba n ds u m m a r i z e ss o m ek e yt e c h n i c a lo fU W Bw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n s y s t e m s A tt h ec e n t r a lp a r t ，i tm a i n l ys t u d i e sa n da n a l y z e st h eD P P Mt e c h n o l o g y D P P M ，a san e we m e r g i n gm o d u l a t i o ns c
12、 h e m e ，w h i c hi sas i m p l ei m p r o v e m e n to f P P M ，a c h i e v e sh i g h e rp o w e re f f i c i e n c y , b a n d w i d t he f f i c i e n c y , p e r f o r m a n c ea n d c h a n n e lc a p a c i t yt h a nP P M T h e r e f o r e , t h ea n a l y s i so fD P P Mi s v e r yu s e f u
13、 lf o r i m p r o v i n gt h ep e r f o r m a n c eo f U W Bs y s t e m s I na d d i t i o n , e x p e r i e n c eh a sp r o v e dt h a t ， t h es y e t e mp e r f o r m a n c ei sd i f f e r e n t i a lb e t w e e ni nt h el a b o r a t o r ya d d i t i o n a lw h i t e g a u s s i a nn o i s e ( A
14、 W G N ) e n v i r o n m e n ta n di nt h ea c t u a lt r a n s p o r te n v i r o n m e n t A n d , N a k a g a m i mf a d i n gm o d e lC a l lb eu s e di nm o d e l i n gt h ea c t u a lt r a n s m i s s i o nc h a n n e lo f U W Bs y s t e m s ，S t ) i tf o c u so na n a l y z i n gt h ep e r f
15、o m a n c eo fD P P Mu n d e r N a k a g a m i m f a d i n gc h a n n e l s I nt h i ss e c t i o n ，i tf i r s tg i v e st h eD P P Ms i g n a la n dN a k a g a m i - m f a d i n gc h a n n e l sm o d e l T h e n ，i tg i v e st h ef o r m u l a sw h i c ha p p l yt oc a l c u l a t et h ee l T O r
16、p r o b a b i l i t ya n dc a p a c i t yo f aU W B s y s t e m 、历mD P P M o v e rA W G Na n dN a k a g a m i m f a d i n gc h a n n e l s A tl a s t ，i ta n a l y z e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt h ec a p a c i t ya n dt h e s i g n a lt on o i s er a t i o ( S N R ) ，t h ee r r o rp r o b a b i l i t ya n dS N Rb yM o n t eC a r l os i m u l a t i o n 1 1 1 r e s p e c t i v e l y T h e s er e s u l t sw i l lp r o v i d eat h e o r e t i
