通信工程畢業設計-uwb超寬帶通信系統的設計與仿真-wenkub

　

【正文】 ....................................... 17 5 超寬帶（ UWB）無線通信系統的 simulink 建模 .............. 18 總體結構 ................................... 18 ................................. 19 ................................. 20 ............................... 21 6 系統的仿真分析 ....................................... 22 ............................... 23 ............................... 23 ..................................... 24 ....................................... 24 總結 ................................................... 25 參考文獻 ............................................... 26 致 謝 ................................................ 27 外文文獻翻譯 .......................................... 16 1 UWB超寬帶通信系統的設計與仿真 通信 工程 專業 2021 級 劉 勇 摘 要 : 超寬帶無線通信技術由于其較高的數據傳輸速率、較低的功率衰耗和強大的抗多徑干擾能力等優點，視為下一代無線通信領域的關鍵技術。 Simulation 畢業設計指導 教師評定成績 評審基元 評審要素 評審內涵 滿分 實評分 選題質量30% 目的明確 符合要求 選題符合專業培養目標，體現學科、專業特點和綜合訓練的基本要求 10 選題恰當 題目規模適當 5 題目難易度適中 5 聯系實際 題目與生產、科研、實驗室建設等實際相結合，具有一定的 實際價值 10 能力水平35% 綜合運用 知識能力 能將所學專業知識和機能用與畢業設計中；設計內容有適當的深度、廣度和難度 5 應用文獻 資料能力 能 獨立查閱相關文獻資料，能對本設計所涉及的有關研究狀況及成果歸納、總結 和恰當運用 5 實驗（設計） 能力 能運用本學科常用的研究方法，選擇合理可行的方案，能對實際問題進行分析，進行實驗（設計），具有較強的動手能力 5 計算能力 原始數據搜集得當；能進行本專業要求的計算，理論依據正 確，數據處理方法和處理結果正確 5 外文應用 能力 能搜集、閱讀、翻譯、歸納、綜述一定量的本專業外文資料與外文摘要，并能加以運用，體現一定的外語水平 5 計算機應用能力 能根據設計題目要求編程上機或使用專業應用 軟件完成設計任務 5 分析能力 能對設計項目進行技術經濟分析或對實驗結果進行綜合分析 5 設計質量35% 插圖或圖紙質量 能用計算機繪圖，且繪制圖紙表格符合標準 5 說明書撰寫水平 設計說明書齊全；概念清楚，內容正確，條理分明，語言流 暢，結構嚴謹； 篇幅達到學校要求 15 規范化程度 設計的格式、圖紙、數據、用語、量和單位、各種資料引用和 運用規范化，符合標準；設計欄目齊全合理 5 成果的實用性與科學性 較好地完成設計選題的目的要求， 成果富有一定的理論深度和實際運用價值 5 創見性 具有創新意識，設計具有一定的創新性 5 正文部分成績（上表）： 總成績： 評定等級： 外文資料譯文成績： 評閱教師評審意見： 評閱教師簽名： 說明：此表指標部分為正文部分計分表，正文部分成績＝實評總分 ，外文資料譯文成績滿分為 10分。 關鍵詞 超寬帶； 發射機 ；信道；接收機；仿真 英 文 摘 要 Due to its higher data rate, lower power attenuation and strong antimultipath interference capacity, UWB wireless munication technology is regarded as the key to nextgeneration wireless munication technology. This paper firstly introduces the UWB wireless munication technology’s history , current situation and development prospects, and then does some theoretical research and simulation experiments about UWB waveform design 、 transmitter structure, ultrawideband wireless channel modeling and receiver structure. Finally, using Simulink software as the simulation tools to establish the transmitter、 receiver and channel model of UWB system, the performance of UWB wireless munication system is simulated under the CM1 model and the simulation results are analyzed, this study has some positive significance for design a highperformance ultrawideband wireless munication system. 關鍵詞 UWB。 第七階段：準備并完成正式答辯。 第三階段：第八周完成初稿，并交于老師批閱，聽取老師的意見，進行修改。 主要設計方法或技術 路線： 首先分別 建立 超寬帶通信系統的三個模塊：發射機，無線信道，接收機，以及三個模塊的參數設置和具體的配置要求，最后在 matlab 系統下進行 simulink 仿真， 觀察仿真結果，驗證系統的合理性 。 由于超寬帶技術具有不干擾電視信號、有效利用無線電資源、能準確讀取位置和距離信息等優點 ,所以它為雷達跟蹤、準確定位和無線通信開啟了一扇新的大門。對本設計的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔 。 總之 , 超寬帶無線電作 為無線通信領域的革命 ,不論在軍用、警用通信 , 還是在民用通信中都將有著廣闊的應用前景。 。 第四階段：二稿完成，并交于老師批閱，在老師的指導下進行完善。 主要參考資料： [1]Moe Z Win， Robert A Scholtz. Impulse Radio: How It Works. IEEE Communication Letters[J].2021. [2]Xiaomin Chen， Sayef Kiaei. Monocycle Shapes for Ultra Wideband System. IEEEISCAS[J].2021. [3]Xiaojing Huan， Yunxin Li. Generating NearWhite Ultra一 Wideband Signals with Period PN Sequences. Conefrence Proceesings of the IEEE VTC2021， Rhodes， Greece[J].2021 [4]K Siwika. UltraWide Band Radio: Introducing a new Domain Corp[J].1999. [5]楊慶瑞 .超寬帶通信系統極窄脈沖特性研究 [M].電子科技大學碩士學位論文 .2021. 指導教師意見： 指導教師簽名 : 開 題 報 告 會 紀 要 時間 地點 與 會 人 員 （記錄人手寫 ） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 姓 名 職務（職稱） 會議記錄摘要： 會議主持人簽名： 記錄人簽名： 年 月 日 指導小組意見 負責人簽名： 年 月 日 學 院 意 見 負責人簽名： 年 月 日 二、湖南師范大學樹達學院本科畢業設計評審表 畢業設計題 目 UWB超寬帶通信系統的設計與仿真 作 者姓名 所系（部）、 專業、年級 理工 系 （部） 通信 專業 2021年級 指導教師 姓名、職稱 字 數 12021 定稿日期 2021515 中 文 摘 要 超寬帶無線通信技術由于其較高的數據傳輸速率、較低的功率衰耗和 強大的抗多徑干擾能力等優點，視為下一代無線通信領域的關鍵技術 。 Waveform design。總成績＝正文部分成績＋外文資料譯文成績。本文首先介紹了超寬帶無線通信技術的發展歷史、研究現狀和發展前景，然后對超寬帶無線通信中超寬 帶信號的波形設計發射機的結構、超寬帶無線信道的建模和接收機的結構進行了理論研究以及仿真實驗。 Channel。超寬帶 (UWB，Ultra Wide Band)通信是 一 種能夠實現設備之間安全、互操作的無線通信技術，它使高速無線個人局域網 (WPAN, Wireless Personal Area Network)成為可能。而 UWB 以它高速、低功耗、低成本、高安全性的優點被認為是最具有競爭力的技術之 一 [1]。 UWB 在 10m 以內的范圍實現無線傳輸，是應用于無線局 域 3 網（ WPAN）的一種近距離無線通信技術 [1]。 1994 年，美國解除了對UWB 通信的保密性封鎖，這在很大程度上促進了 UWB 技術的發展。摩托羅拉(Motorola)公司也于 2021 年生產出實用的 UWB 收發設備，并于 2021年獲得 FCC 的批準。 2021 年 9 月，中國超寬帶無線技術論壇 ()成立，論壇得到了原信息產業部國家無線電檢測中心、中國電子視像協會、北京郵電大學、中國科學院移動通信研究所、海爾集團、飛思卡爾半導體有限公司和國際超寬帶技術論壇的 大力支持。在 2021 年 7月的會議上，通過討論和協商，這些提案融合成了兩大方案，即美國MSSI、 Xtreme Spectrum 公司等倡導的脈沖無線電方案和以 Intel、 TI為首提出的多頻段正交頻分復用 (MultiBand OFDM)方案。Intel、 TI 等公司在 2021 年 7月成立了多頻帶正交頻分復用技術聯盟 (MBOA， MultiBand OFDM Alliance)。首先，本文根據 UWB 超寬帶通信系統的結構、協議、工作原理和 OFDM 技術在接收機和發射機系統的應用等原理對超寬帶通信系統的構建進行了分析，將超寬帶通信系統的模型分為接收機、無線信道、發射機 、譜分析和誤碼率分析五個模塊 ，然后利用 simulink 平臺實現了這些模塊。其二是其調制方式。 在超寬帶脈沖無線系統中，信息是調制在脈沖上傳遞的，既可以用單個 脈沖傳遞不同的信息，也可以用多個脈沖傳遞相同的信息 [4]。脈沖的位置或者幅度可控，以適應脈沖位置調制或者脈沖幅度調制的需要，特別是脈沖的起始位置，必須要精確控制，否則時間位置 的偏移會造成信號同步的解調的困難，在需要功率控制的情況下，脈沖的能量應該可控 。超 7 寬帶脈沖的產生方式主要有兩類 :低功率系統的集成電路設計和半導體器件實現。事實上，產生非正弦脈沖要比產生脈沖調制正弦波更容易、更經濟。 脈沖產生器最易產生的脈沖波形其實是 一 個鐘形，類似于高斯函數波形。高斯脈沖信號作為超寬帶技術發展之初所選用的信號主要有兩個原因