60GHz脈沖通信系統(tǒng)相關(guān)問(wèn)題研究.pdf

1、隨著多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，具有高清分辨率的電影和電視制作日益增加，人們對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)高傳輸速率的無(wú)線通信的需求越來(lái)越迫切。但當(dāng)前主要用于短距離無(wú)線通信的相關(guān)技術(shù)，如Wi-Fi、UWB等，因頻譜資源、發(fā)射功率等因素的限制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)Gbps級(jí)的傳輸速率。60GHz無(wú)線通信技術(shù)憑借高達(dá)數(shù)Gbps的傳輸速率，免許可使用的數(shù)GHz帶寬和高達(dá)10W的發(fā)射功率，超強(qiáng)的抗干擾能力和易阻隔特性等優(yōu)勢(shì)，使其成為實(shí)現(xiàn)短距離高速無(wú)線通信的首選技術(shù)，被認(rèn)為是未來(lái)最有

2、發(fā)展前途的無(wú)線傳輸之一，受到了廣泛的關(guān)注。
　　目前，關(guān)于60GHz無(wú)線通信技術(shù)研究的熱點(diǎn)主要包括60GHz高速無(wú)線通信芯片工藝、信道測(cè)量、收發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及硬件電路設(shè)計(jì)等，而對(duì)60GHz脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案、容量或者誤碼率的分析等少有涉及和研究。而且，到目前為止，幾乎所有的60GHz脈沖系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì)都是在單載波或OFDM調(diào)制技術(shù)的基礎(chǔ)上來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但這樣的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功耗高、對(duì)多徑衰落敏感，會(huì)花費(fèi)較高的成本和代價(jià)，不利于系統(tǒng)整體

3、的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。
　　基于以上問(wèn)題，本文從有載波和無(wú)載波兩種方式設(shè)計(jì)了幾種60GHz脈沖，并在此基礎(chǔ)上提出了一種60GHz脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)，且均符合FCC頻譜掩模的規(guī)定。通過(guò)對(duì)幾種脈沖的比較可知，在相同信噪比下，其誤碼率差別很小，性能改善也不明顯，所以在選擇脈沖時(shí)，要綜合考慮各方面的影響因子，最終確定理想的設(shè)計(jì)方案。雖然，基于載波的60GHz脈沖的頻譜利用率稍微低于無(wú)載波60GHz脈沖，但是在硬件實(shí)現(xiàn)上電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，易于電路設(shè)計(jì)

4、和系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，所以優(yōu)先選擇。
　　本文針對(duì)以上問(wèn)題展開(kāi)闡述，首先對(duì)60GHz無(wú)線通信的背景進(jìn)行了簡(jiǎn)單描述，介紹了60GHz無(wú)線通信的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)、研究現(xiàn)狀以及面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。其次介紹了60GHz毫米波傳播特性和信道模型，且主要介紹了IEEE802.15.3c信道模型:大尺度衰落和小尺度衰落的相關(guān)特性，并為其建立了數(shù)學(xué)模型，以便后續(xù)研究。然后設(shè)計(jì)了三種60GHz脈沖波形并提出了一種基于頻譜搬移法的60GHz脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了

5、容量和誤碼率的性能分析。
　　本文通過(guò)對(duì)60GHz脈沖系統(tǒng)的性能研究，有如下幾點(diǎn)結(jié)論:一，脈沖波形的選擇十分重要，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能，所以要合理地設(shè)計(jì)60GHz脈沖。二，60GHz無(wú)線通信系統(tǒng)是適用于短距離的高速無(wú)線通信。三，CM1信道的信號(hào)能量主要集中在第一條即最先到達(dá)的多徑內(nèi)，其他路徑所含能量可以忽略不計(jì)。CM2信道下，由于反射、散色等因素影響，多徑現(xiàn)象表現(xiàn)的非常明顯，能量也比較分散，最先到達(dá)的路徑并非能量最集中的路徑，是典

6、型的頻率選擇性多徑衰落信道。四，參數(shù)的選擇和設(shè)置也對(duì)脈沖波形有著重要的影響，所以要合理地設(shè)置參數(shù)，讓仿真結(jié)果更接近實(shí)際需要。
　　本文對(duì)60GHz毫米波的特點(diǎn)以及信道的分析、脈沖波形以及脈沖發(fā)生器的設(shè)計(jì)、容量和誤符號(hào)率的研究工作，在一定程度上對(duì)60GHz脈沖無(wú)線通信的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了完善，可以為將來(lái)相關(guān)系統(tǒng)或電路方面的設(shè)計(jì)提供一定的理論支持和幫助，根據(jù)后續(xù)不同的需求，可以對(duì)此脈沖發(fā)生器稍加改動(dòng)，從而可以應(yīng)用于UWB脈沖發(fā)射部分，或者