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超宽带通信技术以强抗多径衰落、高速率、低功耗等优良特性备受关注。由于超宽带通信系统受窄脉冲的脉宽限制,给脉冲同步及相位跟踪的实现带来了困难,因此实现准确跟踪的同步技术就显得尤其重要。此外,由于超宽带系统多用于密集多径的室内短距离高速通信,因此本文重点对多径信道条件下超宽带通信系统的同步跟踪技术进行了研究。 本文首先介绍了超宽带技术的特点以及研究现状,分析了系统脉冲信号、调制方式以及无线传输信道,然后通过对接收信号采用正弦模板与理想模板(即高斯脉冲二阶导)进行接收,并对其输出的信噪比做了对比分析,验证了采用正弦波作为模板信号进行研究的可行性。在此基础上,对采用正弦模板信号的单支路脉冲锁相环的同步跟踪原理和性能做了详细的分析,指出了单支路锁相环跟踪时面临的问题。针对单支路锁相环多径误判以及无法获取相位信息的问题,研究了一种采用双支路正交正弦锁相接收(OSCR)的方法来提高环路的同步性能;利用时间域上脉冲信号的正交特性,解决了多径信息提取问题,仿真结果表明:采用正交分解的多径提取方法优于采用理想匹配接收的多径提取方法。 在以上分析的基础上,对环路进行捕获和跟踪,给出了一种采用相位方差判决环路锁定的方法,对环路在CM1-CM4信道下成功锁定的概率做了仿真,结果表明:依据此判决准则环路成功锁定的概率较高,并且优于单支路锁相环(PLL)使用压控信号进行的锁定判决;最后根据数据帧头的训练序列来获取脉冲信号的参考相位便于数据解调。最终得出:采用双支路正交正弦锁相接收方法(OSCR)能够很好的解决单支路脉冲锁相环路跟踪时遇到的问题,其接收性能优于单支路脉冲锁相环,且系统结构简单、易于实现,不失为一种合适的同步接收方法。