DSUWB讲义（三）UWB信号的产生与调制 UWB, 讲义, 信号, 调制

lunark

 

•DS—UWB被称为无载波技术有几个原因：

首先，其系统带宽等于基础小波或脉冲的带宽。通常，基于载波的系统都采用具有固定带宽的信号，而且通过与载波混频可以将其搬移到任意中心频率上。这种固定带宽的搬移不同于DS-UWB的情形。DS－UWB与冲激UWB密切相关，基础脉冲就是位于射频RF并不需要频谱搬移。

其次，其系统带宽并不固定，即带宽并不是与中心频率“载波“无关，而是与中心频率成比例，因此并不是固定带宽的信号做频谱搬移。

最后，其带宽与脉冲宽度或小波长度成反比。DS－UWB技术指标中的基础脉冲或小波的长度总是三周期，其结果是带宽随中心频率的增大而增大。如以4GHz为中心的DS－UWB射频带宽为2GHz，而以8GHz为中心的DS－UWB射频带宽为4GHz，因为当中心频率加倍，小波长度减半，所以带宽也随之变化。小波长度减半是因为射频周期减半。选择三周期长的脉冲是为了产生3.1GHz~4.9GHz带宽

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全相干的DS-UWB的发生器和接收机的简单性
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DS—UWB和蜂窝移动电话CDMA之间的差别：
蜂窝移动电话CDMA DS-UWB
拓扑 基站所有的数据都经过基站每个用户有不同的CDMA码 数据在微微网内 采用TDMA以对等的方式传送。同一个微微网内的所有用户均使用相同的“CDMA”码。相互独立的微微网也可以采用不同的码，但不是必须的。
距离 远（离基站几公里） 近（10米对等网）
同时工作的用户码的数目 很大（成千上万用户） 小（很少的几个重叠微微网）
数据速率 低（kbps） 极高（100Mbps 至Gbps）
编码增益 高 低
码同步 是（用户与基站同步） 否（重叠微微网故意不同步）
码 在基站保持同步的纯正交沃尔什码以保持正交性 通过计算机搜索找到的伪正交M-BOK码集
微微网间的码集不同步
码性能 隔离度（即正交性）由保持正交性的准确度来控制 隔离度由“旋转”（即不同步）的码集和不同的M-BOK码集之间的RMS互相关来控制
频谱随机性 覆盖码和数据白化器（沃尔什码具有差的PSD） M-BOK码集低峰均比的PSD和数据白化器
功率控制目标 使得来自每个用户的信号以同样的功率到达基站 为了使本地总的容量最大，以满足每个对等的链路的需要使得发射功率最小化
功率控制 对系统运行是关键的 非关键
在一个微小区的用户使用TDMA，并不是同时发射
Fo（中心频率）,Fc（码片速率），及带宽 各自都是相互独立的
上变频到射频只是将固定频带的信号做频谱搬移
每码片的射频周期随中心频率而改变 所有的都锁定在一起
Fo＝3Fc
带宽正比于Fo
小波（或码片）总是3个射频周期，与码片速率或中心频率无关

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它以猝发的高码片速率的冲激小波脉冲发射数据分组，其中直扩序列中的一个“码片”就是一个小波。小波的连续发射可以获得很高的码片速率。这些小波是由每码片三个射频周期组成的，小波之间的间隔为三个周期，使中心频率恰好三倍于码片速率。
三周期小波的包络通过滤波器整形以满足FCC对带外发射功率的限制。用反极性BPSK或QPSK调制小波来携带信息。数据比特通过一个白化器与前向纠错。这些经过前向纠错编码的比特被用来调制由L个码片组成的符号，而这个L个码片对应于L个长度的符号码。发射的符号根据前向纠错编码比特的值被翻转或者不翻转，符号码是三元码：。通过改变符号长度L及选择BPSK、QPSK的调制方式来控制原始数据速率。
因为码字是三元码，因此射频波形可能会出现一种全为0、而只有一个1的码字，即一个符号仅一个小波。我们称之为稀疏码。这种情况下，此射频波形变得更像过去那种低PRF（脉冲重复频率）的冲激无线电，而只是采用BPSK或QPSK代替了脉冲位置调制PPM。这就是DS-UWB被称作无载波的原因之一。
无线电通过由连续发射的一系列符号组成的数据分组来交流信息，数据分组结构包括一些前导码、头比特及净荷。前导码由一个基于伪随机噪声序列的多项式和帧起始标志序列组成，前导码可用于时钟捕获及数据对齐，也可用于信号处理算法的训练，诸如Rake及判决反馈均衡。分组头携带关于数据分组的有关信息，诸如净荷长度、净荷所用速率（或码长及FEC速率）、确保数据完整性的校验和、接收机的地址等。最终的分组长度取决于净荷中包含的数据比特、FEC的速率、码长以及前导码和分组头的长度。构成数据分组的发射能量的猝发脉冲的长度和占空比取决于分组大小，MAC开销及特定链路的吞吐量需求。最后，802.15.3a MAC层的协调器通过给每个链路分配时隙来管理数据分组的持续时间与相互间隔。对于相同的吞吐量与覆盖范围而言，射频速率越高占空比越低，从而活动因子越低而且总的容量越大。

yinshen

第一次接触这样的资料 看看了

yinshen

很深奥啊  看的不太明白