空时码在ds-uwb系统的应用研究 study on space time coding of ds-uwb systems.pdfVIP

第12卷第3期 电路与系统学报 V01．12No．3 2007年6月 JOURNAL0FCIRCUITSANDSYSTEMS June2007 文章编号：l007·0249(2007)03-0042-03 空时码在DS—UWB系统的应用研究★ 夏斌1，一， 王文博2 (1．山东理工大学计算机学院，山东淄博，255049；2．北京邮电大学电信工程学院，北京100876) 摘要-直接序列超宽带(Ds．uWB)通信技术是无线通信中的一个非常有发展前途的技术。为克服无线传输中多 径衰落效应，针对DS．UwB系统，提出了一种将空时编码和Rake接收结合的方案，并进行性能分析和仿真。该方案 建立在码片波形，使系统不仅获得空间分集，同时获得多径分集。仿真结果表明，基于这种方案的多天线系统的性能 明显优于单天线系统。 关键词·直接序列超宽带(Ds—uwB)：分集；空时码 中圈分类号·TN914．4文献标识码tA 1 引言 与传统的基于正弦波的无线通信不同，超宽带脉冲无线电(UwBIR)利用纳秒至微微秒级的非正 弦窄脉冲传输数据。UWB短脉冲信号占据的频谱带宽很大，几乎覆盖了无线系统的大部分频段，美 J方案可以提供 项认可超宽带用于民用用途的最终规定。由xe骶mespectrum等公司提出的DS—UWBll 很高的传输速率、很低的功耗和极强的抗干扰／低截获特性，所以引起人们极大的关注和兴趣。 在移动通信系统中，基于多天线的空时编码是提高数据速率和对抗衰落的重要手段，但Alamouti 提出的空时码【2】只适合在平坦衰落信道中使用，不能直接应用在超宽带信道。文献【3】针对脉幅或脉位 调制的超宽带系统提出了较好的空时码方案，而且其研究基于与实际信道环境相差较大的信道模型。 合实际的信道模型。 针对DS．UWB系统，提出了一种将空时编码和Rake接收结合的 方案。该方案的空时编码建立在码片波形，利用RAKE接收机将各径 的信号分离出来，然后对每一径信号分别做解码，再将各径的信号按 最大比合并。这样，不仅可以获得空间分集，而且可以获得多径分集。 图l系统模型 2 系统模型 考虑一个单用户DS．UWB【4J系统，其系统模型如图l所示。采用BPSK方式进行调制 JO)=s1／导∑c。№一玎疋)】 (1) -』’月=O ％ 频增益，幄是符号宽度，占为信号发射功率，嘶)为高斯脉冲波形， fw20伽=1。 ； ，．． (2) 间干扰，选择码片持续时间疋畋+瓦)。 接收端采用Rake接收机，根据最大比合并原则实现多径合并，产生判决统计量。 +收藕日期·2005—01．04修订日期：2005一03-10 基金项目t山东理工大学科研基金(4041．406034) 万方数据 第3期 夏斌等：空时码在DS．Im忸系统的应用研究 43 3 单天线系统的性能分析 1段疋友射机和摄收机的时钟l司步，援收信号为： ，o)=Jo)木go)+呷o)=一嘉豢办。一胛t)+野o) (3) 经过码片匹配滤波器之后，在第疗个码片周期内，第，径输出可以表示为 ％