[發(fā)明專利]基于SAW的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調制解調方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910065003.2
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN101552761A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 張劍;劉洛琨;汪濤;康榮宗;李霞;常力;劉仕剛;郭虹;孔澤華;萬磊;張志遠;高沈
• 申請（專利權）人: 張劍
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B1/69
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 聶孟民

一、技術領域

本發(fā)明涉及通訊領域，特別是一種基于聲表面波的碼域參考Chirp超寬帶系統(tǒng)調制解調 方法。

二、背景技術

超寬帶(UWB，Ultra?Wide?Band)技術作為一種非傳統(tǒng)的、新穎的無線傳輸技術，通常 采用極窄脈沖(脈寬在納秒至數百皮秒量級)或極寬的頻譜(相對帶寬大于20％或絕對帶寬大 于500MHz)來傳送信息。20世紀60年代，現代意義的超寬帶無線傳輸技術出現在美軍戰(zhàn)術 通信領域的研究中。2002年，隨著美國聯邦通信委員會(FCC，Federal?Communications? Commission)確定UWB輻射模板，標志著美國軍方正式將其解禁，允許UWB民用通信系 統(tǒng)投入使用。

現有超寬帶技術體制從信號調制的角度可以劃分為脈沖調制和載波調制兩大類，其中脈 沖調制方式被稱為IR-UWB，載波調制方式則包括MB-OFDM、DS-CDMA、Chirp-UWB等； 從信號檢測的角度可以劃分為發(fā)送參考方式和非發(fā)送參考方式兩大類，其中發(fā)送參考方式的 本質是自相干檢測，非發(fā)送參考方式則包括相干和非相干檢測。

由于高速模數轉換器件(ADC)的限制，基于脈沖體制的UWB接收機往往直接采用模 擬信號處理的方法來實現。但采用模擬相干檢測方法的IR-UWB接收機對定時要求極高，結 構相對復雜，并且需要復雜的信道估計；采用模擬非相干檢測方法雖然在一定程度上可以避 免模擬相干檢測的所面臨的困難，但其性能較差。因此，國外的相關研究單位從自相干檢測 的思路出發(fā)，提出了基于發(fā)送參考(TR，Transmitted-Reference)的IR-UWB技術體制。

2002年，美國的Ralph?Hoctor與Harold?Tomlinson提出了標準發(fā)送參考脈沖超寬帶體制 (TR-UWB，Transmitted-Reference?Ultra-Wideband)，該體制的實質是時域發(fā)送參考體制[1]。 同時，該研究小組給出了基于跳延時的發(fā)送參考型脈沖超寬帶系統(tǒng)(DHTR，Delay-Hopped? Transmitted-Reference?Ultra-Wideband)的實用化方案^[2]。這種時域發(fā)送參考脈沖超寬帶技術體 制具有定時要求較低、結構簡單并且不需要信道估計等優(yōu)點，但由于采用了模擬延時器件， 因此存在著集成化和進一步小型化的困難。隨后，國外研究人員相繼提出了一系列針對時域 發(fā)送參考技術體制的改進型結構，其性能的提升往往建立在采用數量更多的模擬延時器件的 基礎之上，使得這一問題更加突出。

2006年，針對時域發(fā)送參考體制的不足，美國的Dennis?Goeckel和Qu?Zhang提出了基 于頻偏的發(fā)送參考脈沖超寬帶(FSR-UWB，Slightly?Frequency-Shifted?Reference? Ultra-Wideband)系統(tǒng)，該體制的實質是頻域發(fā)送參考體制^[10-13]。同時，該研究小組給出了物 理實現方案，該方案不需要采用模擬延時器件，從而有利于集成化設計。但由于其性能與多 徑擴展時延相關，因此隨著傳輸距離或傳輸速率的提高，其性能急劇惡化，因此其傳輸速率 無法進一步提升。

現有的超寬帶無線傳輸技術主要面向近距離、高速率的應用領域，但在諸多應用領域， 需要進一步提高超寬帶無線傳輸的距離。而現有超寬帶技術體制主要針對近距離應用提出的， 因此直接應用于中遠距離無線傳輸領域將面臨著著諸多困難。具體地講，隨著通信距離的拓 展，超寬帶無線傳輸將主要面臨以下突出困難：多徑干擾更加嚴重；系統(tǒng)的性能指標要求與 低功耗、小型化設計之間更加突出；與其它系統(tǒng)的共存性問題將會更加突出；帶內其它信號 的干擾將更加嚴重；現有超寬帶系統(tǒng)發(fā)射效率低的問題更加突出；現有器件水平成為制約超 寬帶技術實用化水平的主要瓶頸，隨著通信距離的進一步提高，這一問題將更加突出。

三、發(fā)明內容