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超宽带室内信道模型研究与MATLAB仿真

摘要 超宽带(UWB:Ultra一Wideband)脉冲无线传输技术是国际上最近二、三十年 正在蓬勃兴起的一种无线通信的革命性传输技术。它可以用几乎低于白噪声的功率 发送信息，从而共享现有的频谱，而不是寻求新的频段，可缓解日益紧张的频带资 源需求。如此低功率的信号在复杂的室内环境中传输，为保证UWB信号传输的有 效性和可靠性，必须要求我们准确掌握其信道特性，本文正是在此认识上完成UW旧 室内信道模型的研究和MATLAB仿真分析。 文中首先简要介绍了无线信道的概念及特点，着重针对当前存在的代表两种标 准的UWrB系统结构，分析了这两种系统的信道的不同特点;然后根据超宽带信号 的传播特点，确定本文信道模型研究的主要内容:路径损耗模型和多径衰落模型; 接着介绍信道参数数据的一般测量和处理方法，分析研究了各种方法的优缺点和适 用范围，通过对众多文献的比较和分析，提取出几种具有代表性的信道统计模型; 然后进行计算机仿真，首先考查了路径损耗的两个参数(收发机距离及信号传输频 率)分别对其的影响，分析结果表明:1.信号功率随距离的增大而呈指数下降;2. 路径损耗随信号频率的升高而降低;根据收发机之间的距离及室内传播环境的不 同，分四种情况对正EE802.巧.3a标准信道模型进行仿真分析，结果表明超宽带信 号各簇和簇内多径衰落特性与实际测量所得的统计特性相符，对仿真模型的研究可 为超宽带系统的设计提供指导作用。 本文从路径损耗和多径衰落两个方面对UWB室内信道进行研究，较全面分析 出了这两种信道模型与各个信道参数的关系;提出了对两种标准系统的信道分别进 行研究的观点，这对今后的U认旧信道模型研究方向有参考作用;在此基础上提出 了信道改造方法，该方法理论上能获得适应性更强的信道模型。文章最后对本文所 做的工作和结论进行了汇总，指出了不足之处及改进方向。 关键词:超宽带通信;室内信道;模型;MATLAB;仿真 AbstfaCt Theultra一 widebandtechLnology15onekindofrevollltionarywireless eornrnunieationteehn01ogyemergedinreeently20or30yearsintheworld.Informations aretransmittedbyPowernearlylowerthanthePowerofthewhitenoise， thusthere15no needtoseekfornewfrequenciesbuttosharetheexistingfrequencyband.It’ 5anewway tosolvetheProblemofthelargedemandfornewfrequencyresouree.hiordertoinsure thevalidityandthereliabilityofthesignalstransmittedbysuehlowPowerinthe eomPlexindoorenvironment， theaeeuratecharaeteristicofUWBindoorehannelshould bemastered. TheeoncePtandeharaeteristieofthewirelessehannelareintrodueedfirstinthe Paper， andthentwoimPortantkindsofUWBsystemarehiteetUres， whieharethe rePresentationoftheUWBteehnologystandards， arestudied.Thecharaeteristieof ehannelsforeaehsystem15analyzed.ThemaineontentofthisPaperwhich15thePass 1055modelandthemultiPathdeeayingmodel15eonfirmedbasedontheanalysisofthe transmittingeharaeteristicofUWBsignal.ThemethodofmeasuringandProeessingthe Parameterdata15introducedintheneXtseetion.ThegoodandbadPointsofeachmethod 15eomParedandtheaPPlieationeondition15studied.SeveralrePresentativeehannel modelsareehosentostudyaftercomParingandanalyzingmultitudinousliteratures.The influeneeofthetwofaetors(that15thedistaneebetweenthetransmitterandthereeeiver andthetransmittingfrequeneyofthesignal)tothePassLoss15simulatedfirstinthis seetion， theresultsindieate:1.thePowerofthesignalexPonentiallydeereaseswiththe increaseofthedistanee;2.thePassLossdeereaseswiththeinereaseofsignalfrequeney. ThesimulationofIEEE802.15.3astandardehannelmodel15eal石 edoninfoursituations aceordingtotheenvironmentandthedistancebetweenthetranseeiver.Theresult indieatesthatthedeelinecharaeteristieoftheclusterandtherayintheelustermatehwell withthemeasureddata.TheresearehonthesimulatedmodeleanProvidedireetionforthe designofUWBsystem.Theworkdoneinthisthesisandeonelusionofthesimulations aregatheredinthelastseetion.Thedirectionforfuturestudy15Putforwardaswell TheresearehonUWBindoorchannel15ca币 edoutontwoasPeets， whicharePass aper.Therelationsbetweenthetwokindsofehannel modelsandtheirParametersarethoroughlyeoncluded.Theviewthattheehannelsofthe twoarchiteeturesshouldbestudledseParatelymayProviderefereneefortheresearchof UWBindoorehannel.TheimProvingmethodeantheoretieallyobtainehannelmodel withmoreflexibility. Keywords:U硒毛 eommunieation:hidoorchannel;Model:MAI，LAB;Simulation

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