Chirp_UWB通信系统中宽带锁相环接收机的设计与实现ChirpUWB.pdfVIP

Chirp-UWB 通信系统中锁相解调接收机的设计与实现 唐展波，樊孝明，吴政，李昂 （桂林电子科技大学信息与通信学院 广西 桂林 541004 ） 摘 要: Chirp-UWB 信号以其强抗干扰、低功耗、低时延、抗多径效应等能力，在无线通信中有其独特的 优势开始吸引更多的关注。接收机是Chirp-UWB 通信系统中的重要组成部分，然而结构简单、复杂度低的 接收机设计一直是 Chirp-UWB 系统实现的关键之一。根据 Chirp-UWB 信号的特性，研究并设计了一种 Chirp-UWB 信号的宽带锁相解调电路。实验表明：锁相环解调Chirp-UWB 信号的接收机具有易于实现、数 据解调可靠、电路成本低等优点。 关键字：Chirp ；UWB ；宽带；PLL 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： Design and Implementation of a PLL Demodulation Receiver in Chirp-UWB Communication Systems Tang zhanbo，Fan Xiaoming ，Wu Zheng ，Li Ang (School of Information and Communication, Guilin University of Electronic Technology, Guangxi Guilin 541004,China) Abstract ：Because of good performances such as strong anti-interference ability, low-power consumption, anti-multipath effect and so on, Chirp-UWB signal become to attract more and more attention. Receiver is an important part of Chirp-UWB communication system. However, the design of a simple-structure, low-complexity receiver is one of the key factors in Chirp-UWB system. According to the characteristics of chirp-UWB signals ，a demodulation circuit of wideband PLL is designed . The results show that the PLL demodulation receiver of Chirp-UWB signal has many advantages, for instance, easy to implement, reliable data demodulation, low-cost circuit. Key words: Chirp；UWB ；Broadband ；PLL 1 引言 目前，超宽带(UWB)无线传输技术被认为是未来短距离无线通信最理想的技术。 Chirp-UWB信号是瞬时频率随时间做线性变化的正弦波信号，频谱带宽较大，具有良好的自 相关性，经过匹配滤波器后信号宽度压缩，不存在峰均功率比（PAPR ）等特点开始吸引更 多的关注[4] 。然而设计结构简单复杂度低的Chirp-UWB系统接收机一直是设计的难点之一。 对Chirp-UWB信号的解调中多采用匹配滤波的方法，但是该方法具有灵活性差且成本高等缺 点，本文研究和设计了一种基于电荷泵的宽带PLL解调Chirp-OOK调制信号的方案。通过试 验表明：采用锁相环解调Chirp-UWB信号具有抗干扰能力强、电路简单、发射功率低、传输 距离远、同步实现简单和多径分辨率高等优点。 2 Chirp-OOK 调制信号 发射Chirp 信号的表达式为：