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超宽带无线技术因其短距高速的特点主要应用于无线个域网,本文研究的是基于多频带正交频分复用(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing,OFDM)的超宽带技术。本文搭建的仿真平台基于高速超宽带标准ECMA-368/369。这一基于多频带OFDM的高速超宽带标准应用了空时频码技术、跳频(时间频率交织)技术以及能够有效收集多径能量的OFDM技术,由此可以在一定程度上解决窄带干扰、多用户干扰以及克服多径十扰。
本文主要从循环卷积的角度讨论了OFDM技术的原理,对两种保护间隔(循环前缀和填零后缀)OFDM系统的异同点进行了比较。重点讨论了OFDM系统中常用的信道估计技术,包括估计准则和两种用于简化估计及消除噪声的改进方法。并对多种信道估计方法进行了仿真比较。
分析信道特点及建立适当模型对于系统设计和系统性能分析都非常重要,本文采用IEEE802.15.3a工作组研究报告中的修正S-V模型。详细介绍了该信道模型在仿真中的处理方法以及实现的步骤和理论依据,并对室内信道模型可能的修正和改进方向作了一些讨论。
本文在第四章对采用填零后缀的OFDM系统中的块均衡技术进行了详细的研究,并对多种块均衡算法的性能进行了仿真和比较,对适用于块均衡的信道估计序列的设计也进行了详细讨论。另外,因发送端采用了比特交织编码调制方案(Bit-Interleaved Coded ModulatioN,BICM),本文在接收端引入了适用于BICM系统的,基于迭代思想的Turbo解调方案,并与采用Viterbi译码方案的性能进行了比较。
最后,对本文提到的信道估计方案、均衡方案和解调译码方案进行了联合仿真,主要仿真和分析了它们在两种较为典型的室内多径信道条件下的性能。仿真显示,采用块均衡和Turbo解调方案可以获得系统性能的提升。最后,采用本文搭建的仿真平台传输一幅图像作为示例分析。