一种采用多天线的OFDM超宽带通信系统的性能分析
无线通信中的多天线技术研究与性能优化
无线通信中的多天线技术研究与性能优化随着移动通信技术的不断发展，无线通信中的多天线技术成为了提高通信质量和容量的重要手段。
多天线技术通过增加天线数量和采用合适的信号处理算法，能够提高通信系统的信号传输质量和抗干扰能力。
本文将探讨多天线技术在无线通信中的应用，并重点讨论多天线技术的研究和性能优化。
首先，多天线技术在无线通信中的应用非常广泛。
在移动通信系统中，多天线技术被广泛应用于蜂窝网络、无线局域网、无线传感器网络等各种领域。
例如，在蜂窝网络中，通过使用多个天线和合适的信号处理算法，可以显著提高基站和移动终端之间的通信效果，增强用户的上行和下行数据传输速率。
在无线局域网中，多天线技术可以提高网络的覆盖范围和容量，减少信号的盲区和死角。
在无线传感器网络中，多天线技术可以提高传感器节点之间的通信质量，增强网络的抗干扰能力。
其次，多天线技术的研究是提高无线通信性能的重要途径。
多天线技术的研究内容涉及天线设计、信号处理算法和系统优化等多个方面。
天线设计是多天线技术研究的基础，包括天线的结构设计、天线阵列的布局和天线参数的选取等。
合理的天线设计可以实现天线的方向性、增益和频率选择性等性能，从而提高通信系统的传输距离和抗干扰能力。
信号处理算法是多天线技术的核心内容，包括多天线分集、多天线干扰抑制和多天线波束成形等算法。
这些算法可以通过利用多个接收天线接收到的信号之间的差异，实现信号的分离和干扰的抑制，从而提高通信系统的接收性能。
系统优化是多天线技术研究的综合考虑，包括功率控制、资源分配和网络拓扑优化等方面。
通过对系统的整体性能进行综合考虑和优化，可以使得多天线技术在无线通信系统中发挥最大的作用。
最后，多天线技术的性能优化是提高无线通信系统性能的关键。
多天线技术的性能优化涉及各个方面，包括信号的传输距离、抗干扰能力、能量效率和频谱效率等。
在传输距离方面，通过合理设计天线参数和减小信号的衰落和传输损耗，可以增加信号的传输距离，延长通信的覆盖范围。
OFDM综述汇总
OFDM综述汇总OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一种多载波调制技术，被广泛应用于无线通信系统中，特别是在4G和5G移动通信系统中。
OFDM通过将高速数据流分成多个低速子信道来传输数据，每个子信道使用不同的正交载波频率进行调制和解调，从而提高了系统的带宽利用率和抗多径干扰性能。
本文将对OFDM技术进行综述和汇总。
首先，我们将介绍OFDM的基本原理。
OFDM将高速的数据流分成多个低速子信道，每个子信道使用不同的正交载波频率进行调制。
正交载波是指在频域上相互正交的载波信号。
由于正交载波之间相互正交，因此它们之间不会产生相互干扰，可以同时传输多个子信道的数据。
每个子信道的带宽可以根据需要进行调整，以适应不同的信道条件和传输需求。
接下来，我们将介绍OFDM的优点。
OFDM具有较高的带宽利用率，可以将高速数据以低速率传输，提高系统的频谱利用率。
此外，OFDM还具有较好的抗多径干扰性能，可以有效地应对多径传播引起的信号时延扩展。
另外，OFDM还具有较好的抗频偏能力，可以减少频偏引起的信号失真。
然后，我们将介绍OFDM的应用领域。
OFDM被广泛应用于无线通信系统中，特别是在4G和5G移动通信系统中。
在4G系统中，OFDM被用作下行数据传输的基本调制技术，例如在LTE中，下行链路使用的调制方式就是OFDM调制。
在5G系统中，OFDM仍然被视为核心技术之一，用于实现超宽带和高速数据传输。
此外，OFDM还被广泛应用于其他领域，例如数字音视频广播、电力线通信和光通信等。
在数字音视频广播中，OFDM可以通过多个子信道同时传输多路音视频信号，提高传输效率。
在电力线通信中，OFDM可以通过电力线传输数据，实现宽带接入。
在光通信中，OFDM可以用于多光纤通信系统中，提高系统的传输容量。
最后，我们将介绍OFDM的改进和发展趋势。
为了进一步提高OFDM系统的性能，人们提出了许多改进方法，例如快速傅里叶变换（FFT）算法的优化、载波间干扰的抑制和频偏补偿等。
高性能MIMO天线及阵列技术研究
高性能MIMO天线及阵列技术研究高性能MIMO天线及阵列技术研究近年来，随着无线通信技术的快速发展和移动设备的普及，对于无线通信系统的容量和数据传输速率要求也越来越高。
多输入多输出（MIMO）系统作为一种重要的无线通信技术，能够利用空间上的多个天线传输和接收多个独立的数据流，有效提高了系统的容量和性能。
MIMO系统在实际应用中，天线的设计和阵列技术的选择对于系统性能具有重要影响。
高性能MIMO天线的设计需要考虑多个因素，其中包括天线增益、频率选择、极化和方向性等。
同时，由于移动设备对天线大小和外观等要求相对严格，因此设计天线需要兼顾尺寸、重量等因素。
在MIMO系统中，天线阵列的布局和配置对于系统的性能至关重要。
阵列技术能够利用多个天线的空间分集和综合，增加系统的容量和抗干扰性能。
目前常见的阵列配置包括线性阵列、矩形阵列和圆形阵列等。
不同的阵列配置对于系统的性能具有一定的影响，因此需要根据具体应用和系统要求选择合适的阵列配置。
对于高性能MIMO天线和阵列技术的研究，主要包括以下几个方面。
首先，研究高性能MIMO天线的设计方法。
通过分析不同电磁波在天线上的辐射和传输特性，设计具有较高增益和方向性的天线结构。
同时考虑天线的尺寸、重量等因素，使得天线能够满足移动设备对天线外观和尺寸的要求。
其次，研究高性能MIMO天线的频率选择技术。
由于不同应用场景对频率的要求有所不同，因此需要选择合适的频率带宽和中心频率。
通过优化天线结构和电路参数，实现对特定频段的选择和传输优化。
第三，研究高性能MIMO天线的极化技术。
天线极化直接影响到信号的传输性能，因此需要研究不同极化方式的特性和应用场景。
常见的极化方式包括垂直极化、水平极化、局部极化和圆极化等。
最后，研究高性能MIMO天线阵列的优化配置方法。
通过计算机模拟和实验测试，对不同阵列配置的天线进行性能比较和优化。
同时考虑天线之间的互相干扰和相互耦合问题，提出解决方案并进行系统优化。
MB—OFDM超宽带系统的研究
２ ０ 年第 ２ ０６ １期
中图分类号 ：Ｎ １ Ｔ ９１ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ —２５ ｛０６ １ ０２ ～０ １ ９ ５ ２２０ ）２— １ ０ ５ ３
ＭＢ—Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ超 宽 带 系统 的研 究
赵 朋
（ 南京邮电大学 通信 与信息学 院，南京 ２００） １ ３ ０
收稿 日期 ：２０ —０ —１ ｏ６ ７ Ｏ
５０ Ｈ 。其 中相 对 带 宽是 指 信 号 的绝 对 带 宽 与 中 ０Ｍ ｚ
心频率之比。为了不影响频谱范 围内的其它通信系 统， 超宽带系统 的发射功率受到了严格 的限制 。在 室内通信的 ３ １Ｈ ～１ ． Ｈ 频段内， ． ｚ ０６ ｚ Ｇ Ｇ 信号功率严 格规定要低于 ０５ ｉ ． ｎ ６ Ｗ。所 以根据 Ｆ Ｃ的定义可以 Ｃ 有多种方式产生超宽带信号。其中传统方法是利用 纳秒级 的极窄脉 冲来实现， 无需正弦载波直接发射 调制（ 包括脉幅调制和脉位调制等 ） 的窄脉冲， 后 这
摘 要 ：讨论 了 于 Ｍ — Ｆ Ｍ方案的超 宽带通信 系统，在此方案 中，整个可用频带被分为多 基 Ｂ ＯＤ 个 ５８ Ｈ 的子带，每个子带上采用 Ｏ Ｄ ２Ｍ ｚ Ｆ Ｍ技 术传输信息，数据通过时频码在 不 同的子带上传
输 。主要介绍 了频带划分，系统参数 ，实现 结构等问题 ，同 Ｄ —Ｃ Ｍ Ｓ Ｄ Ａ方案进行 了比较。最后 展望 了Ｕ ＷＢ无 线通信 的发展 前景 。 关键词 ：超宽带 ； Ｂ Ｏ Ｄ Ｄ —Ｃ Ｍ Ｍ — Ｆ Ｍ； Ｓ Ｄ Ａ
Ａ ｓ ａｔ ｎ ｔｉ ｐｐｒ ｕｔ—ｂｎ Ｆ Ｍ （ ｂ ｔ ｃ：Ｉ ｓ ａｅ，ａ ｌ ｒ ｈ ｍ ｉ ａｄ０ Ｄ ＭＢ—Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ）ｓ ｔ ｒ ｈａ ｉ ｂ ｄ（ Ｂ ｏＴｌ ｙ ｅ ｆ ｒ —ｗｄ ａ Ｕ ）ｃｎｆ — ｓ ｍ ｏｕ ｅｎ ｒ ｕ
基于多带OFDM的超宽带通信系统
（． １ 南京邮电大学 通信与信息工程学院，江苏 南京 ２０ ０ ；２ １０ ３ ．南通大学 电子信息学院 ，江苏 南通 ２６ ０ ） ２０ ７
摘
要 ：根据我 国频谱资源分配现状和硬件可实现条件 ，提 出了一种基于多带 Ｏ Ｄ 的超 宽带通信 系统设计方 ＦＭ
维普资讯
第 ２ 卷 第 ３期 ７
２ ｏ 年 ３月 Ｏ６
通
信
学
报
Ｖｂ Ｊ７ ｌ Ｎｏ． ２ ３
Ｊ ｕ ａ ｎＣｏ ｏ ｍ ｌ ｍｍｕ ｉ ａｉ ｎ ｏ ｎｃ ｔ ｓ ｏ
Ｍ ａｃ ｏ ６ ｒ ｈ２ ｏ 源自基于 多带 Ｏ Ｄ 的超宽带通信 系统 ＦＭ
１ 引言
超 宽带 （Ｊ Ｉ Ｂ）无线通 信系 统具有 高速率 、 高 １
通信中具有很大的发展潜力【 。Ｕ ｌ ＷＢ 技术解决了
困扰人们多年的有关传输方面 的重大难题 ，开发了
个具有千兆赫兹和高空问容量的新型无线信道， 尤 其适用于 室内密集 多径 等高速无线数据传输 场
案 ，阐述 了频率划 分方案、信 号发送 形式 、数据包结构 、收发机实现框架等系统设计参数 ，建立 了系统模 型；就 多址接入 、抗干扰、抑 制信 号峰均功 率比、信道估计与均衡等关键技术进行研究 ，提 出了基于二级跳频 的正交频
分多址 、正交扩频与比特交织等解决方案。仿真 结果表 明，基于这种结构 的超 宽带通信 系统 在系统容量、误比特
ｅ ｃ ｄ ｐ ａ — — ｖ ｒ ｇ ｏ ｒｒ ｔ ． ｎ ｅ ａ ｅ ｋ ｔ ａ ｅ ａ ｅｐ ｗｅ ａｉ ｎ ｏ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｃ ｍｍ ｕ ｉａｉｎｔｃ ｎ ｌ ｇ ； ｙ ｔｍ ｅ ｉｎ ｕｔａｗｉｅ ａ ｄ ｋ ｙｔｃ ｎ ｌｇ ｙｗｏ ｄ ： ｏ ｎｃ ｔ ｈ ｏｏ ｙ ｓ ｓｅ ｄ ｓｇ ； ｌ － ｄ ｂ ｎ ； ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｅ ｒ ｅ
基于DCO-OFDM的无线光通信系统性能分析
基于DCO-OFDM的无线光通信系统性能分析【摘要】本文基于DCO-OFDM技术，针对无线光通信系统进行了性能分析。
在阐述了研究背景、研究目的和研究意义。
在正文中，首先介绍了DCO-OFDM技术的原理，然后设计了无线光通信系统架构，建立了性能分析模型，进行了仿真实验结果分析，并探讨了系统性能优化方案。
结论部分总结了基于DCO-OFDM的无线光通信系统性能分析，展望了未来研究方向。
本研究对无线光通信系统的发展具有重要意义，为提高系统性能和优化设计提供了有效方法和指导。
【关键词】无线光通信、DCO-OFDM、性能分析、系统架构、模型建立、仿真实验、性能优化、总结、展望1. 引言1.1 研究背景DCO-OFDM是一种新型的调制技术，它能够有效地提高系统的性能，并且具有较好的抗干扰能力。
将DCO-OFDM技术应用于无线光通信系统中，有望提高系统的传输速率、降低系统复杂度，并且提高系统的稳定性。
为了更好地探讨基于DCO-OFDM的无线光通信系统的性能，有必要进行相关研究和分析。
本文旨在通过对基于DCO-OFDM的无线光通信系统进行性能分析，探讨系统的优化方案，为无线光通信技术的进一步发展提供理论支持和实践指导。
通过本研究，可以更好地解决无线光通信系统中存在的问题，促进该技术在实际应用中的推广和应用。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨基于DCO-OFDM的无线光通信系统在实际应用中的性能表现和优化方案，从而提高系统的传输效率和可靠性。
通过对系统性能进行全面分析和评估，可以为未来无线光通信系统的设计和优化提供重要参考，促进该领域的研究和发展。
通过本研究的实验结果分析和性能优化方案探讨，可以为工程实践中的无线光通信系统实现提供指导，进一步推动无线通信技术的发展和应用。
本研究旨在为DCO-OFDM技术在无线光通信系统中的性能分析和优化提供具体且有实际意义的研究成果，为相关领域的研究工作者和工程师提供有益的参考和借鉴。
MISO超宽带系统的性能分析
MISO超宽带系统的性能分析
莫秀玲;谢宁;赵晓晖
【期刊名称】《吉林大学学报（信息科学版）》
【年(卷),期】2009(027)001
【摘要】为降低接收机的复杂度,减少多径衰落的影响,建立了MISO(Multiple-Input Single-Output)超宽带系统模型.该系统模型采用多天线发射,以最大比合并方式分配发射功率,并对每个天线发射的信号进行预处理,在接收端采用单一天线接收的MISO-UWB(Multiple-Input Single-Outputt-Ultra Wideband),给出了该系统性能分析.该接收方法不仅利用了Pre-Rake分集技术,而且利用了天线分集,在保持接收机复杂度较低的同时,有效地提高了接收机性能.仿真结果表明,该方法与传统的Rake接收机及采用单一发射天线的Pre-Rake系统相比,接收性能有明显改善.【总页数】6页(P6-11)
【作者】莫秀玲;谢宁;赵晓晖
【作者单位】吉林大学,通信工程学院,长春,130012;吉林大学,通信工程学院,长春,130012;吉林大学,通信工程学院,长春,130012
【正文语种】中文
【中图分类】TN916.9
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1.某机载SAR超宽带LFM波形产生系统性能分析 [J], 钟小艳;王燕宇;唐月生
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3.具有天线选择的认知MISO系统中断性能分析 [J], 李静
4.基于Rayleigh衰落信道下MISO-MU-CSDCSK通信系统性能分析 [J], 张刚;许嘉平;张天骐
5.微型惯性测量与超宽带通信组合定位系统实验及性能分析 [J], 苏凡伟;周庆勇;阮鑫;;
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多带OFDM超宽带系统高性能分组检测器设计
多带OFDM超宽带系统高性能分组检测器设计
孙金芝;王钱矾
【期刊名称】《太赫兹科学与电子信息学报》
【年(卷),期】2010(008)005
【摘要】针对多带OFDM超宽带(MB-OFDM UWB)系统,依据其物理层国际标准ECMA-368,提出了一种高性能的分组检测器.在改进传统互相关算法的基础上,通过累积多径能量,该分组检测器可以同时实现分组检测和符号精定时.仿真结果表明,与已有的分组检测算法相比,新方法具有更低的分组检测错误概率,同时也改善了符号精定时的准确度.
【总页数】5页(P577-581)
【作者】孙金芝;王钱矾
【作者单位】北京交通大学,轨道交通控制与安全国家重点实验室,北京,100044;北京交通大学,电子信息工程学院,北京,100044
【正文语种】中文
【中图分类】TN911.23
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基于空时分组码的多天线超宽带OFDM系统性能研究
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ １ － ７ ８ ６ ４ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ６
基 于 空 时分 组 码 的 多天 线超 宽 带 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统 性 能研 究
谢 丹， 赵 慧
（ 郑 州铁路职 业技 术学院， 河南 郑州４ ５ ０ ０ ０ ０ ）
摘
要： 在 对多带（ ＭＢ ） Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ Ｕ ＷＢ通信 系统进 行研 究分析 的基础上 ， 提 出一种基 于空 时分 组码 （ Ｓ Ｔ Ｂ Ｃ） 的多
输入 多输 出（ ＭＩ ＭＯ ） ＭＢ—Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ超 宽带通信 系统 ， 并详 细介 绍 了 系统模型 和空 时分组码 的编译码原 理 ， 对 系统性 能进 行 了仿真。仿真结果表明 ， 在 改进 的 ｓ— Ｖ 多径信 道环境 下， 和传 统 空时分组码相 结合 的 ＭＢ—Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 系统 不
技术 的最 终标 准 。 ＭＢ Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ 方案 是一 种 先进 的多 载 波 调制 方 法 ， 整个
率决定系统的信息速率 ， 因此， 编码速率如果从 ３ ／ ４ ， １ ／ ２ ，
５ ／ ８ ， １ １ ／ ３ ２变化 ， 那 么信息 速率可 以从 ５ ５ Ｍｂ ｐ ｓ到 ４ ８ ０ Ｍｂ —
言
近年来 ， 超宽带 （ Ｕ ＷＢ ） 无线通信技术 以其速率极高、
价格 较低 等特性 开始 进 入 公 众视 野 ， 受 到广 泛 关 注 ， 已成
５ ２ ８ Ｍ Ｈ ｚ ｏ 蝴
２ ９ ０ ４ ＋５ ２ ８￣ ｎ ｂ
雾 孟 （ Ｍ Ｈ ｚ ）
每 个子频 段 使 用 １ ２ ８ 个 子载波， 要 传 输 的 数 据 经 过 Ｏ Ｆ Ｄ Ｍ调 制后进 行传 输 ， 其 中只有 １ ０ ０ 个 子 载波 用 于传 输
OFDM技术在超宽带系统中的改进应用
2 诵- 作le C D 超宽带系 e fM 统
2 . 1 多频带(M 的设计思想 ) B FCC公布UWB信号 的定义是:相对带宽 (信号带宽与中心频率之比)大于0 .2 或绝对带 宽大于5 O 0 MHz 的无线电信号。系统可以在 发射功率谱密度小于一 3dBm/ MHz 1m 41. ( W)的情况下， 使用无需授权的3 . IGHz 一 . 0 1 6GHz 频段。这就没有限制 UWB 信号实现方 式， 不一定非要用脉冲无线电， 只要信号绝对 带宽大于 5 0MHz 就可以。因此， 0 MB一 I 一 TF OFDM 技术在多频带上 产生UWB 信号， 打破 了传统观点， 既与传统的OFDM 通信有很多 相似之处， 又符合 FCC 关于UWB 的定义， 具 有 U W B 的特点， 成为了目前较新的一种 UWB 通信实现方式。 2 .2 基于OFO M技术的优点 基于O F D M ， 频谱效率高， 技术成熟。 OFDM 技术已经在非对称用户线(AD L 、无 S )
定。
视频会 统， 数做到了 s l n Pr 一 议系 大多 在Ba i e o e
i e 上的互 通。 随着H .26 自 4 身的不断完善和 视频通信的不断普及， 相信H . 264 的应用将 越来越广泛。
图像质量、网络亲和性和杭误码方面都取得 了成功。但随着终端和网络的快速发展， 对视 频编解码的新要求在不断出现， .26 也仍在 H 4 继续完善和发展。目 对H .26 的研究主要 前， 4 集中在如何进一步优化算法结构、降低处理
时延、提高实时性和进一步提高图像质量上。 很多厂家都推出 了 使用 H . 264 进行编解码的
of t h e H . 264/ AV C vi d eo cod i n g st and ard . IEEE T r ans ， Circui t ， s Syst
多频带-正交频分复用-超宽带无线通信系统及其信号仿真分析
ｎ ｄ － ｊ ￣频 率 学 报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｔ ｉ ｍｅ ａ ｎ ｄ Ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ
Ｖ０ ｌ ＿ ３ ６ Ｎｏ ． １
Ｊ ａ ｎ ． ， ２ ０ １ ３
多频带． 正交频分复用． 超 宽带无线通信 系统 及其信号仿真分析
Ｃｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅＡｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｘｉ ａ ｎ ７ １ ０ ６ ０ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ；
３ ． Ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｔ ｅ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ３ ９ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｅ Ｕ ＷＢ （ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ ｗｉ ｄ ｅ ｂ ａ ｎ ｄ ） ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｓ ａ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｎｏ ｈ ｌ ｏ ｇ ｙ ｗｉ ｔ ｈ ｒ ｅ ｖ ｏ ｌ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｙ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｉ ｆ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ
ＤＵ Ｊ ｕ ａ ｎ ， ， ３ ‘ＬＵ Ｘｉ ａ ｏ ． ｃ ｈ ｕ ｎ ， ＿ ． ＢＡＩ Ｙａ ｎ ， ，
．
’
（ １ ． Ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｔ ｉ ｍｅ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ａｃ ａ ｄ ｅ ｍｙ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ｓ ， Ｘ ｉ ａ ｌ ｌ ７ １ ０ ６ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
MIMO—MB—OFDM超宽带通信系统的研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ｍ Ｂ—ＯＦ ） ｓｒ ｃ ： ＩＭ ＵＷ Ｂ ｎｄＭ Ｉ Ｏ ｒｌｓ ｏ ａ Ｍ ｗｉｅｅ ｓｃ ｍｍ ｕ ｉ ｔ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ｒ ｕｒｎｔ ｐ ｌｒｔｃ ｎ ｌｇｅ ｈ ｍｌｓ ｒｌｕ－ ｎｃ ｉ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｅｃｒｅ ｌ ｐ ｕａ ｅｈ ｏｏ ｉｓｉ ｔ ｅｗｉ ｅｓｃ ｎｎ ａｏ ｙｏ ｎ ｏ ｎｅｔ ｎ ｆ ｌ． ｓ ｄｏ —ＢＬＡＳ ａｉ Ｉ Ｏ — Ｍ Ｂ—ＯＦ ） ， ｅｉｎ ｄ ａｎ ｗ ｉａｉ ｉ ｄ Ｂａｅ ｎ Ｖ ｏ ｅ Ｔ ｄＭ Ｍ ＩＭ ｄ ｓｇ ｅ ｅ ＵＷ Ｂ ｙ ｔ￣ ｏ ｉ ｐｏ ｅｔ ｅｐ ｒｏ ｍａ ｅｏ ｓ ｓｅｎｔ ｍ ｒ ｖ ｈ ｅｆｒ ｎｃ ｆＵＷ Ｂ ｙ ． ｓｓ
相位来 实现数 字 信 息 的传输 。而 ＭＢ—Ｏ Ｄ Ｉ Ｆ Ｍ 是近年来 提出 的新 Ｉ 方案 ， 已成为 国内外研 究 的
热点 。多人多 出（ ＭＯ 技术 在发射端和接 收端 使用 ＭＩ ） 多个天线 ， 在不增加带宽和发射功率的情况下 ， 通过使
ＯＤ Ｕ Ｆ Ｍ ＷＢ系统 的构 想 。详 细 描述 了 ＭＩ ＭＯ—
—
用分集和复 用成 倍 提高 通 信 系统 的容量 和频 谱利 用 率 。ＭＢ 一 Ｆ Ｍ Ｏ Ｄ ＵＷＢ和 ＭＩ ＭＯ的结合 将能 提供 一 种经济 、 有效 的高速率传输手段 ， 满足人们对 未来短 距 离无线通信越 来越 高的要求 。
ｒｔｍ ｏａ ａｙ ｅｔ ｅｓ ｓｅ ｅ ｏ ｍａ ｃ ．Ａｃ ｒ ｎ ｏ ｔ ｅｓｍｕａ ｉｎ ｒｓ ｌｓ ｔ ｅｎ ｗ ｉ ｈ ｔ ｎ ｌｓ ｈ ｙ ｔｍ ｐ ｒ ｒ ｎ ｅ ｆ ｏ ｃ ｄｉｇ ｔ ｈ ｉ ｌｔ ｅｕｔ ，ｈ ｅ ＵＷ Ｂ ｙ ｔｍ ￣ｓｂ ｉｕ ｌ ｍｐ ｏ ｅ ｈ ｒｏ — ｏ ｓｓｅ ｔａｏ ｖｏ ｓｙ ｉ ｒｖ ｔ ｅｐ ｆｒ ｄ ｅ
一种多载波OFDM-UWB无线通信系统
贲 带礴 络ｓ 传辊
文章 编号 ：０ ２ ８ ９ （０６ ０ － ０ ０ ０ １０ — ６ ２ ２０ ）７ ０ ６ － ３
一
种多载波 ＯＦ Ｍ— ＷＢ无线通信 系统 枣 ・ ・ Ｄ Ｕ 论 文
王 晓 英 ， 邹 传 云 ， 荣 思 远
（ 林 电子科 技 大 学 通 信 与 信 息 工程 系， 广 西 桂 林 ５ １ ０ ） 桂 ４ ０ ４
Ｄ — ＷＢ （ ｉ ｃ Ｓｑ ｅ ｃ— ＷＢ ｔ 。就 目前 的 趋 势 来 ＳＵ Ｄｒ ｔ ｅｕ ｎｅ Ｕ ｅ ） 看 ， — Ｆ Ｍ 方 式 已经获 得 了绝 大 多数 厂 商 的支持 。 ＭＢ Ｏ Ｄ
有更高 的时间分辨率 ， 能更好地分 离多径 ， 实现 Ｒ ｋ 接 ａｅ
收。
这种 方案基 于将可用频段 划分 为若干子 带的思想 ， 把 Ｆ Ｃ规 定 的 ３１ １． Ｇ ｚ的可用 带 宽 ，划分 成符合 Ｃ ． Ｏ６ Ｈ ～ ＦＣ Ｃ 规定的大于 ５ ０Ｍ ｚ ０ Ｈ 的若干子带 。此 方案将 整个可
用 频 段 划 分 为 １ 频 段 ， 频 段 组 ： 组 ：．６ － ．５ ４个 ５个 １ ３１８ ４７２
【 ｙ ｗ ｒｓ ＷＢ ｒｑ ｅｃ ｏｐｎ ；ＭＢ Ｏ Ｄ Ｍｕ ｉａｄ ｕ ｒ ｏｏ ａ Ｆｅ ｕｎｙ Ｄｖ ｉ — ห้องสมุดไป่ตู้ｔ ｌｘ ｇ ；Ｂ Ｓ Ｂｎｒ Ｋｅ ｏｄ 】Ｕ ；ｆ ｕ ｎｙ ｈｐ ｉｇ ｅ — Ｆ Ｍ（ ｌｂ Ｉ — ｗＢ Ｏ ｔ ｇｎ ｒｑ ｅｃ ｉｉｏ ｍ ｌｐｅｉ ） Ｐ Ｋ（ ｉ ｙ ｔ ｌ ｈ ｌ ｓｎ ｉ ｎ ａ
【 关键词 】超 宽带；跳频 ；多频带一 交频分复用 ；二进制相移键控 正 【 中图分类号 】Ｔ ９ ４３ Ｎ １． 【 文献标识码 】Ａ
多带超宽带系统OFDM调制模块设计与分析
面加 ６个 帧长度 的信道估 计序 列 ， 成总 长 ４ 形 ２帧的 超 帧。 同时每帧 加 入导 频 及保 护 子 载 波 ， 并填 零 扩 充 到每 帧 １８ 数据 ， ２个 执行 １８点 的 ＩＦ ２ Ｆ Ｔ操作 ， 在 整 个 ＯＦ Ｍ 调 制 的过 程 中 ＩＦ Ｄ Ｆ Ｔ变 换 是 算 法 最 核 心 的部 分 。 在 ＯＦ ＤＭ 具体 应用 中都 会 用 到 ２ ２ 点 Ｄ Ｔ， Ｆ 使用 ＭＢ—ＯＦ ＤＭ 技术 的 ＵＷＢ系统 则使 用 １８点 ２ ＦＴ Ｆ 。一般 的 ２ 点 Ｆ Ｔ都使 用 基 ２算 法 ， 件 Ｆ 硬 资源 耗用较 大 ， 算 速 度慢 。本 文 使 用 一 种新 的使 运 用 基 ４的算法 ］ 克服原 有算法 的缺 点 。 来
６ ，３ ５ ５ ６次实数 乘法 。
Ｃ ｏｌ 和 Ｔｕｅ ｏ＇ ｙ ｒ ｅ ｋｙ提 出 的快 速 傅 立 叶 变 换 算 法 （ ａｔ ｏｒ ｒ ｒｎｆｒ Ｈ ） Ｎ 点 Ｄ Ｔ的乘 法 Ｆ ｓ Ｆ ｕｉ ａｓ ｍ ｅＴ ｏ 使 Ｆ 计算 量 由 Ｎ 降为 Ｎ／１ ２ 可 以得 到 ８点傅 立 次 ＇ｏ Ｎ。 ２ｇ 叶 变换 流程 ［ 如 图 １ ］ 所示 。 １８ 为例 ， 法计 算 以 ２点 乘 量 从原 来 １ ，８ 次 复乘 降为 ８ ６ ， ６ ３４ ９ 次 仅为 原来 的 ５ ．
Ｆ Ｔ变换 ， Ｆ 降低 了系统设计 的复杂度 ， 并且可 以降 低芯片内部的乘法单元使用数 量， 是一种可行的设
计方案。
对 Ｎ 点序列 ｚ １ ， Ｄ Ｔ变换定义为： （ ）其 Ｆ ＂ １
Ｎ
－
Ｉ
． 一
Ｘ（ ）＝ ｋ ＷＮ＝ ｅｊ —２ Ｎ
ｚ ） （
ｋ ＝ ０ １ … ， 一 １ ，， Ｎ ， （） １
超宽带MIMO天线与电磁偶极子天线研究
超宽带MIMO天线与电磁偶极子天线研究一、本文概述随着无线通信技术的快速发展，MIMO（多输入多输出）天线和电磁偶极子天线在无线通信系统中扮演着越来越重要的角色。
特别是在超宽带（UWB）通信系统中，这些天线的设计和优化成为了研究的热点。
本文旨在深入研究超宽带MIMO天线与电磁偶极子天线的相关理论、设计方法和性能分析，为无线通信系统的优化和发展提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了超宽带MIMO天线和电磁偶极子天线的基本原理和特性，包括天线的辐射特性、增益、方向性、带宽等关键参数。
接着，文章对超宽带MIMO天线的设计和优化进行了详细的分析，包括天线阵列的布局、馈电网络的设计、阻抗匹配等方面。
同时，本文还探讨了电磁偶极子天线的设计方法，包括天线结构的选择、材料的选择、频率调谐等。
在性能分析方面，本文采用了多种仿真软件对超宽带MIMO天线和电磁偶极子天线的性能进行了仿真分析，包括天线的回波损耗、增益、方向图等关键指标。
通过对比不同设计方案和参数调整，文章深入探讨了天线性能优化的方法和策略。
本文总结了超宽带MIMO天线和电磁偶极子天线的研究现状和发展趋势，并对未来研究方向进行了展望。
本文的研究成果不仅为无线通信系统的优化和发展提供了理论支持和实践指导，同时也为相关领域的研究人员和技术人员提供了有益的参考和借鉴。
二、超宽带MIMO天线技术随着无线通信技术的飞速发展，超宽带（Ultra-Wideband, UWB）技术以其高数据传输速率、低能耗和抗干扰能力强等特点，在短距离无线通信中得到了广泛应用。
多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）技术作为一种有效的空间复用和分集技术，可以显著提高无线通信系统的频谱效率和可靠性。
因此，将UWB技术与MIMO技术相结合，形成超宽带MIMO天线，成为了当前天线技术研究的热点之一。
超宽带MIMO天线的设计关键在于如何在保证天线宽带性能的同时，实现多天线之间的低耦合、高隔离度以及良好的方向性。
ODFMA——精选推荐
正交频分复用正交频分复用技术 - OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)，实际上是MCM Multi-CarrierModulation，多载波调制的一种。
其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。
正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI 。
每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。
而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
在向B3G/4G演进的过程中，OFDM是关键的技术之一，可以结合分集，时空编码，干扰和信道间干扰抑制以及智能天线技术，最大限度的提高了系统性能。
包括以下类型：V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,多带-OFDM。
OFDM中的各个载波是相互正交的，每个载波在一个符号时间内有整数个载波周期，每个载波的频谱零点和相邻载波的零点重叠，这样便减小了载波间的干扰。
由于由于技术的可实现性，在二十世纪90年代，OFDM广泛用干各种数字传输和通信中，如移动无线FM信道，高比特率数字用户线系统(HDSL)，不对称数字用户线系统(ADSL)，甚高比特率数字用户线系统娜HDSI〕，数字音频广播(DAB)系统，数字视频广播(DVB)和HDTV地面传播系统。
1999年，IEEE802.lla通过了一个SGHz的无线局域网标准，其中OFDM调制技术被采用为物理层标准，使得传输速率可以达54MbPs。
这样，可提供25MbPs的无线ATM接口和10MbPs的以太网无线帧结构接口，并支持语音、数据、图像业务。
这样的速率完全能满足室内、室外的各种应用场合。
欧洲电信组织(ETsl)的宽带射频接入网的局域网标准HiperiLAN2也把OFDM定为它的调制标准技术。
超宽带定义与特性分析报告
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一、超宽带的定义超宽带（Ultra-Wideband,UWB）是一种无线通信技术，利用极宽的频谱带宽进行数据传输。
相较于传统的窄带和宽带技术，超宽带技术具有更高的数据传输速率、更低的功耗以及更强的抗干扰能力。
超宽带技术在精确定位、无线通信、雷达探测等领域具有广泛的应用前景。
（一）超宽带的基本原理超宽带技术通过发送和接收具有极宽频谱的信号来实现通信。
这些信号的带宽通常大于500MHz,或者相对带宽（即信号带宽与中心频率之比）大于20%。
超宽带信号可以采用脉冲无线电（ImPUlSeRadiO）或多频带正交频分复用（MB-OFDM）等方式产生。
1、脉冲无线电：脉冲无线电是超宽带技术的一种实现方式，它通过发送极短时间的脉冲信号来传输数据。
这些脉冲信号的持续时间通常在纳秒级别，具有极宽的频谱。
接收端通过检测脉冲信号的到来时间以及幅度等信息来恢复原始数据。
2、多频带正交频分复用：MB-OFDM是另一种超宽带实现方式,它将可用频谱划分为多个正交子载波，并在每个子载波上进行数据调制。
通过采用先进的信号处理算法，MB-OFDM可以实现高速数据传输和较低的误码率。
（二）超宽带的特性1、高数据传输速率：由于超宽带信号具有极宽的频谱带宽，因此可以实现非常高的数据传输速率。
这使得超宽带技术在需要传输大量数据的场景下具有优势，如高清视频传输、实时数据采集等。
2、低功耗：超宽带技术采用脉冲无线电或多频带正交频分复用等高效调制方式，使得在相同传输速率下，相较于其他无线通信技术，具有更低的功耗。
这有利于实现更长的设备续航时间，适用于物联网、可穿戴设备等低功耗应用场景。
3、强抗干扰能力：超宽带信号的宽频带特性使其具有较强的抗干扰能力。
在复杂的电磁环境下，超宽带技术可以保持稳定的通信性能，降低误码率。
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关 键词 ・超 宽带 ；天线 阵；Ｏ Ｄ Ｆ Ｍ；性 能分析
中圈分 类号 ・Ｔ ５ Ｎ９
文献标 识码 ・Ａ
１
引 言
目前 超 宽带 （ ＵＷＢ）技 术 在 工 业 界 和 学 术 界 都 得 到 了广 泛 的 关注 【 ，特 别 是 在 Ｉ Ｅ ０ ．５３ ¨ Ｅ Ｅ８ ２１ ．ａ中 ，
也 非 常值 得 注 意 。因 此 ， 基 于 ＯＦ ＤＭ 的超 宽 带 系 统 的 性 能 是 一 个值 得 研 究 的 问题 。文 献 ［】 过 仿 真 ４通
的 方 式研 究 了 ＵＷＢ 系统 的链 路 性 能 ，但 着 重 于 接 收 机 的 结 构 ， 也 没有 涉 及 天 线 的研 究 。除 此 之 外 ，
ＵＷＢ 方 案 格 外 受 到 重 视 ，成 为 一 种 主 流 的物 理 层 提 案 。在 早 期 ，其 基 本 的信 号 波 形 是 时域 上 极 短 的 脉 冲 。但 自从 Ｆ Ｃ 制 定 了超 宽带 系 统 的频 谱 规 范 后 ，由于 在 脉 冲 系 统 中系 统 的频 谱 不 易控 制 ，很 多人 Ｃ 开 始考 虑 正 弦 载 波 调 制 的 ＵＷＢ系 统 ，它 相 对 比较 容 易 满 足 Ｆ Ｃ 的 频 谱 要 求 【。其 中 ，Ｔ 公 司提 出 的 Ｃ ２ 】 Ｉ
摘 要 ・本文 首先研 究 了在典 型室 内信道 下基 于 Ｏ Ｄ 技术 的超 宽带 （ ＷＢ ＦＭ Ｕ ）通信 系统 的性 能 ，并提 出 了一种接
收 能 量 模 型 。在 此 基 ￣Ｉ ， 推 广 到 多 天 线 的 情 况 ， 得 到 了基 于 该 系 统 的 误 码 率 表 达 式 。 最 后 ，通 过 仿 真 验 证 了 分 析 结 Ｉ ｔ ￣ 果 。结 果 表 明 本 文 的 分 析 方 法 是 准 确 合 理 的 ，天 线 的 数 目对 系 统 性 能 有 较 大 的 影 响
多 带 Ｏ ＤＭ 方 案Ｌ受 到 了广 泛 的 重视 ， 已经 成 为 一 个 主流 方 案 。 Ｆ ３ Ｊ
在 一 般 的 ＯＦ ＤＭ 系 统 中 ，每 个 子 带 非 常 窄 ，信 道近 似 平 坦 ，可 以 等效 为一 个 单 径 信 道 ，整 个 系 统 的 性 能 到 了保 证 。但 在超 宽 带 系统 中 ，系 统 的带 宽 很 大 ，超 过 ５０ ０ ＭＨｚ 导致 每 个 子 带 相 对 比较 宽 ， ， 与 一般 的 Ｏ Ｄ 系统 有所 不 同 。而 宽 带 所 导 致 的 强 多径 分 辨 能力 ，在 ＯＦ Ｆ Ｍ ＤＭ 系 统 中能 不 能 得 到利 用 ，
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第 １ 卷 第 ４期 １ ２０ 年 ８月 ０６
文 章 编 号 ： １０ －２ ９（０ ６ ０ ．１４０ ０ ７０ ４ ２ ０ ） ４０ ０ ．４
电路 与 系 统 学 报
Ｊ 瓜 ＮＡＬ ＯＦ ＣＩ ＯＩ ＲＣＵＩ ＴＳ ＡＮＤ ＹＳ Ｍ Ｓ Ｓ ＴＥ
假设这个用户所经过的信道为Ｉ） ∑ ，（ ，，则到达接收机的基带信号： Ｉ ＝ ， ｔ ， ｌ （ ｆ ８一 ）
‘ 收 藕 日期 ・２０ ・６０ 修 订 日期 ： ２ ０ ・２３ ０ ４０ ・７ ０４ １－０ 基 金 项 目 ｔ 国家 自然 科 学 基 金 资助 项 目 （ ０ ７ ０４ ６３２５）
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第 ４期
王树 军等 ： 一种 采用 多天线的 ＯＦ Ｍ 超宽带通信系统的性能分析 Ｄ
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１５ ０
（＝ （ － ｆ ∑ ， 卜ｆ ｑ） ）
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（） ２
式 中 ｑ 为 第 Ｕ个 用户 相 对 于 第 一 个 用 户 的异 步 延 迟 时 间 。则 接 收 到 的 总信 号 为 ：
这 方 面 的研 究 还 不 多 见 。
本 文研 究 了 ＯＦ ＤＭ 方 案 在 典 型 的超 宽带 信 道 环 境 下 的性 能 ， 由于 多天 线 技 术 通 常 是 一 个 提 高 系 统 性 能 的 一个 有 效 手 段 ， 因此 这 里 也 对 多 天 线对 性 能 的影 响进 行 了分 析 。
Ｕ
，） ∑ ｆ ｆ （＝ （＋ ） ｆ ）
Ⅳ＝ １
（） ３
３
性能分析 首 先 考 虑 第 一 个 用 户 的 性 能 。 按 照 Ｔ 的 提 案 ， 为 了 接 收 第 ｋ 个 符 号 ， 接 收 机 在 区 间 Ｉ
ＶＯ ． １ １１
Ｎｏ４ ．
Ａｕ ｕ ｔ ２ ０ ｇ ｓ， ０６
一
种采用 多天线 的 ＯＦ ＤＭ 超 宽带通信 系统 的性 能分析
王树 军 ， 毕 光 国， 黄 勇 富， 徐 平平
（ 东南 大 学 移 动通 信 国家 重 点 实 验 室 ， 江 苏 南京 ２ ０ ９ ） ｌ０ ６
其 中 函数 和 保 护 间 隔 的作 用 ，
为保 护 间 隔 的长 度 。
一 ）
（） １
为 在 第 个 子 带 上传 送 的第 ｋ个 调制 符 号 ，下 面 主 要 考 虑 ＱＡＭ 调 制 的 符 号 ， ｇ ｆ表 示加 窗 （ ） ＝ ＋ ＋ 为符号间隔 ， 为 Ｆ Ｔ的 时 间 长度 ， Ｆ 为循 环 前 缀 的长 度 ，