第二章超寬帶實現(xiàn)技術(shù)IR-UWB可以實現(xiàn)超寬帶無線通信的技術(shù)有哪些？IR-UWB傳統(tǒng)的超寬帶實現(xiàn)技術(shù)，脈沖無線電DS-UWBFCC發(fā)布了民用超寬帶的輻射限制后，IR-UWB方案的改進版。MB-UWB非脈沖調(diào)制技術(shù)，使用正交頻分復(fù)用技術(shù)，即載波調(diào)制，信號帶寬大于500MHz。第二章超寬帶實現(xiàn)技術(shù)IR-UWB可以實現(xiàn)超寬帶無線通信的技1Impulseradio——信息調(diào)制到脈沖上發(fā)送出去，不是調(diào)制載波。脈沖無線電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Whatistheimpulseradio?差錯控制編碼脈沖發(fā)生器調(diào)制數(shù)據(jù)Impulseradio涉及到的技術(shù)脈沖調(diào)制技術(shù)極窄脈沖的產(chǎn)生解調(diào)數(shù)據(jù)解碼Impulseradio——信息調(diào)制到脈沖上發(fā)送出去，不是22.1脈沖調(diào)制方式

脈沖調(diào)制方式從攜帶的信息來看，可以分為數(shù)據(jù)信息調(diào)制多址調(diào)制多址信息是用來區(qū)分信道或用戶的，多址調(diào)制通常與擴頻結(jié)合在一起。下面分別介紹在脈沖調(diào)制通信中如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息調(diào)制和多址調(diào)制。2.1脈沖調(diào)制方式脈沖調(diào)制方式從攜帶的信息來看，可3ImpulseRadio中的數(shù)據(jù)信息調(diào)制已有的實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息調(diào)制的脈沖調(diào)制方式：脈沖幅度調(diào)制PAM,PulseAmplitudeModulation開關(guān)鍵控OOK，OnOffKeying二進制相位調(diào)制BiphaseModulation脈沖位置調(diào)制PPM，PulsePositionModulation數(shù)字脈沖間隔調(diào)制DPIM，DigitalPulseIntervalModulation脈沖波形調(diào)制PSM，PulseShapeModulation多維雙正交鍵控M-BOK，MultipleBi-OrthogonalkeyingImpulseRadio中的數(shù)據(jù)信息調(diào)制已有的實現(xiàn)數(shù)據(jù)信4常用的脈沖調(diào)制方式示意常用的脈沖調(diào)制方式示意5脈沖幅度調(diào)制（PAM）信息調(diào)制在脈沖幅度上當調(diào)制信息為，，調(diào)制信號為：其中，是基本的脈沖信號；是脈沖周期。脈沖幅度調(diào)制（PAM）信息調(diào)制在脈沖幅度上當調(diào)制信息為，，6當采用二進制PAM（設(shè)調(diào)制信息為：）時，在AWGN信道下的二進制PAM相干接收的誤碼率性能為：假如發(fā)送序列是獨立同分布的隨機變量，則可以推導(dǎo)得到PAM的功率密度函數(shù)如下：其中和分別是調(diào)制信號的均值和方差，是基本脈沖信號的功率譜密度。功率譜密度函數(shù)對于分析系統(tǒng)的輻射是否滿足FCC的輻射限制是必要的當采用二進制PAM（設(shè)調(diào)制信息為：）時，在AWGN信道下的二7開關(guān)鍵控（OOK）當調(diào)制數(shù)據(jù)是“1”的時候，發(fā)送脈沖信號；當調(diào)制信號為“0”的時候，不發(fā)送脈沖。OOK調(diào)制可以看作是PAM的一個特例開關(guān)鍵控（OOK）當調(diào)制數(shù)據(jù)是“1”的時候，發(fā)送脈沖8BPSKUWB中的BPSK也叫二進制相位調(diào)制BPM（Bi-PhaseModulation），或者二進制極性調(diào)制（Bi-PoleModulation），類似于傳統(tǒng)窄帶通信中的BPSK，故這樣命名。它也可以看作是脈沖幅度調(diào)制（PAM）的一個特例。BPSKUWB中的BPSK也叫二進制相位調(diào)制BPM（Bi-9當調(diào)制信息等概出現(xiàn)，并且調(diào)制信號幅度為“A”時，沒有離散譜線比OOK有3dB的優(yōu)勢BPSK的功率密度和誤碼率由由當調(diào)制信息等概出現(xiàn)，并且調(diào)制信號幅度為“A”時，沒有離散譜10脈沖位置調(diào)制（PPM）典型的2-PPM：當調(diào)制數(shù)據(jù)為“0”的時候，脈沖位置不變，脈沖間隔仍然是脈沖周期；當調(diào)制數(shù)據(jù)為“1”的時候，出現(xiàn)一個偏移。脈沖位置調(diào)制（PPM）典型的2-PPM：當調(diào)制數(shù)據(jù)為“0”11既有連續(xù)譜線，又有離散譜線功率密度誤碼率PPM調(diào)制的優(yōu)點：信號的正交性容易得到保證，很適合于多址和多進制調(diào)制。PPM調(diào)制的缺點：符號間干擾（ISI）比較嚴重系統(tǒng)在AWGN信道下的誤碼率性能不是最好的PPM的實現(xiàn)比較復(fù)雜既有連續(xù)譜線，又有離散譜線功率密度誤碼率PPM調(diào)制的優(yōu)點：12脈沖間隔調(diào)制（DPIM）脈沖間隔調(diào)制（DPIM）和PPM類似，都是通過改變脈沖在時間上的位置來傳輸信息的。但是DPIM和PPM又是不同的，PPM改變的是脈沖在一個周期里的絕對位置來調(diào)制信息的，而DPIM是通過改變相鄰脈沖之間的間隔來調(diào)制信息的，也即脈沖周期在DPIM中是變化的。脈沖間隔調(diào)制（DPIM）脈沖間隔調(diào)制（DPIM）和PPM類13N-PPM將脈沖重復(fù)周期N等分為N個時隙，在每個脈沖重復(fù)周期內(nèi)發(fā)一個脈沖，由待傳信息am決定該脈沖在脈沖重復(fù)周期的哪個時隙上發(fā)送，am=3，則該脈沖在脈沖重復(fù)周期的第3個時隙上發(fā)送。（am∈{0,1,…N-1}）1204-DPIM1204-PPM重復(fù)周期3重復(fù)周期2重復(fù)周期1在N-DPIM中，第m個脈沖與前一脈沖的間隔為am+1，am為待傳信息。相對于PPM，DPIM的傳輸速率更高。N-PPM將脈沖重復(fù)周期N等分為N個時隙，在每個脈沖重復(fù)周期14脈沖波形調(diào)制（PSM,PulseShapeModulation）

脈沖形狀也可以用于脈沖調(diào)制，一般使用正交的不同脈沖來實現(xiàn)調(diào)制。PSM的誤碼率性能遜于BPSK，脈沖形狀的改變對PSM的影響很大，實際應(yīng)用中要求發(fā)射和接受電路的線性要好，實現(xiàn)起來有一定的難度。代表相互正交的不同脈沖便于相干解調(diào)脈沖波形調(diào)制（PSM,PulseShapeModula15M進制雙正交鍵控（M-BOK，MultipleBi-OrthogonalKeying）

使用多個脈沖組成的正交脈沖串來傳輸信息，和PSM類似，這也是一種正交調(diào)制方式，但不同的是它使用正交脈沖串來調(diào)制數(shù)據(jù)，類似于傳統(tǒng)的時頻調(diào)制。、分別為正交脈沖串Inputdata:L=4CodesL=2Codes000110111,0,0,00,0,1,0-1,0,0,00,0,-1,01,00,1-1,00,-14-BOK：不同組的正交脈沖串可以對應(yīng)不同的用戶(多址)M進制雙正交鍵控（M-BOK，MultipleBi-Ort16發(fā)射參考調(diào)制每次發(fā)兩個脈沖，一個參考脈沖，一個信號脈沖，根據(jù)信號脈沖相對參考脈沖的差異確定信號是0還是1。發(fā)射參考調(diào)制的優(yōu)點是能夠使接收機省去信道估計，其誤碼率理論上可以和BPM的一樣低，但在多徑環(huán)境下，參考脈沖和數(shù)據(jù)脈沖同時受到干擾，會使判決準確率嚴重降低發(fā)射參考調(diào)制每次發(fā)兩個脈沖，一個參考脈沖，一個信號脈沖，根17數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)討論現(xiàn)有的脈沖調(diào)制技術(shù)不止這些?？梢越M合和創(chuàng)新。調(diào)制技術(shù)的好壞主要考察調(diào)制效率，符號攜帶的數(shù)據(jù)比特。M進制調(diào)制中，M越大，則調(diào)制效率越高。誤碼率。目前BPSK（或稱BPM、2-PAM）的誤碼率最低實現(xiàn)難易程度。BPSK是目前的首選。數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)討論現(xiàn)有的脈沖調(diào)制技術(shù)不止這些?？梢越M合和創(chuàng)新。18對于超寬帶還要考察調(diào)制信號的功率譜密度是否容易滿足FCC的輻射限制。所使用的調(diào)制技術(shù)應(yīng)盡量消除離散譜。（BPSK可以消除）數(shù)據(jù)信息調(diào)制后還要多址調(diào)制，所以兩者通常一起研究設(shè)計。對于超寬帶還要考察調(diào)制信號的功率譜密度是否容易滿足FCC的輻19ImpulseRadio中的多址調(diào)制以前我們了解的有SDMA、TDMA、FDMA、CDMA在寬帶、超寬帶通信系統(tǒng)中，多址方式通常是和擴頻技術(shù)相結(jié)合的。IR-UWB現(xiàn)有的擴頻方式跳時擴頻（TH，TimeHopping）直接序列擴頻（DS，DirectSequenceSpread）ImpulseRadio中的多址調(diào)制以前我們了解的有SD20補充：擴頻技術(shù)擴頻通信技術(shù)：有三種方法可以實現(xiàn)擴頻通信，分別是跳頻擴頻FHSS（frequencyhoppingspreadspectrum)、直接序列擴頻DSSS(DirectiveSequence)、跳時擴頻TH-SS(TimingHopping)。信道編碼擴頻調(diào)制PN序列傳輸數(shù)據(jù)擴頻數(shù)字通信模型補充：擴頻技術(shù)擴頻通信技術(shù)：有三種方法可以實現(xiàn)擴頻通信，分別21擴頻調(diào)制如果是載波調(diào)制，分為相移鍵控PSK和頻移鍵控FSK。相移鍵控對應(yīng)的擴頻即是直接序列擴頻；頻移鍵控對應(yīng)的即是跳頻擴頻。擴頻調(diào)制如果是脈沖調(diào)制，采用脈位調(diào)制PPM的即是跳時擴頻，采用二相調(diào)制BPM的即是直接序列擴頻。擴頻調(diào)制如果是載波調(diào)制，分為相移鍵控PSK和頻移鍵控FSK。22BPSK直接序列擴頻系統(tǒng)：信道編碼PN碼載波數(shù)據(jù)輸出采用模2加法信道編碼PN碼載波數(shù)據(jù)輸出采用乘法BPSK直接序列擴頻系統(tǒng)：信道編碼PN碼載波數(shù)據(jù)輸出采用模223信息比特101擴頻碼010傳送比特（模2加）101010101如果采用脈沖調(diào)制，就是一連串的脈沖發(fā)送出去，正極性脈沖代表0，負極性脈沖代表1。假設(shè)采用3比特的碼片，在擴頻通信中，每個信息比特與碼片模2加（或相乘），然后傳送出去。采用碼片010傳送信息比特101，三個信息比特就變成了9個連續(xù)比特，如下表所示。信息比特101擴頻碼010傳送比特（模2加）1010101024補充內(nèi)容關(guān)于跳頻擴頻將可用的信道帶寬分為大量鄰接的頻槽。在每個傳號時間內(nèi)發(fā)送信號占一個或幾個頻槽。頻槽（載波頻率）的選擇由擴頻序列決定。調(diào)制可以采用二進制或M進制頻移鍵控。只有匹配的接收機知道擴頻序列，能夠正確接收信號。跳頻根據(jù)時間長短可以分為快跳和慢跳。當跳頻速率大于消息速率時稱為快跳；反之，稱為慢跳。頻率時間1T2T3T4T5T6T頻槽補充內(nèi)容關(guān)于跳頻擴頻頻率時間1T2T3T4T5T6T頻槽25編碼FSKPN碼頻率合成信道數(shù)據(jù)時同步編碼FSKPN碼頻率合成輸出信道編碼FSKPN碼頻率合成信道數(shù)據(jù)時同步編碼FSKPN碼頻率合26補充內(nèi)容關(guān)于跳時擴頻使當前發(fā)送的脈沖位置根據(jù)碼序列的變化而變補充內(nèi)容關(guān)于跳時擴頻27關(guān)于擴頻碼擴頻碼有多種。擴頻碼要求隨機性好（互相關(guān)性低）、易于實現(xiàn)擴頻碼越長，系統(tǒng)的保密性越好，系統(tǒng)發(fā)射信號的功率譜越像白噪聲，但系統(tǒng)的有效傳輸速率隨之降低。DS-UWB方案中采用變長度的擴頻碼。關(guān)于擴頻碼擴頻碼有多種。28跳時擴頻的數(shù)學模型應(yīng)用整數(shù)值偽隨機碼序列序列d的一般表達式如下：作用于輸入的二進制序列，產(chǎn)生一個新序列d，跳時擴頻dac跳時擴頻的數(shù)學模型應(yīng)用整數(shù)值偽隨機碼序列序列d的一般表達式如29極窄脈沖發(fā)生器（不考慮脈沖形狀）脈沖發(fā)生器在超寬帶無線通信系統(tǒng)中占據(jù)著極其重要的地位，是UWB系統(tǒng)中獨特的關(guān)鍵部件之一可以產(chǎn)生納秒、皮秒級窄脈沖的高速器件有隧道二極管、階躍恢復(fù)二極管、雪崩晶體管等器件。隧道二極管和階躍恢復(fù)二極管所產(chǎn)生的脈沖，上升時間可以達到幾十到幾百皮秒，但其幅度較小，一般為幾百毫伏的量級。而雪崩晶體管產(chǎn)生的脈沖，上升時間可以達1~2皮秒，輸出脈沖幅度可以達到幾十伏?，F(xiàn)在有提出用FPGA產(chǎn)生一脈沖再與一延時脈沖相“與”來獲得極窄脈沖，可行性？極窄脈沖發(fā)生器（不考慮脈沖形狀）脈沖發(fā)生器在超寬帶無線通信系30典型的IR-UWB系統(tǒng)2PPM-TH-UWBPAM-DS-UWB典型的IR-UWB系統(tǒng)2PPM-TH-UWB312PPM-TH-UWB2PPM-TH-UWB超寬帶系統(tǒng)的發(fā)射部分原理如圖所示

式中，TC和是常量，對所有cj滿足條件，且。其中，TS是比特間隔，或者稱為脈沖重復(fù)周期2PPM-TH-UWB2PPM-TH-UWB超寬帶系統(tǒng)的發(fā)射322PPM-TH-UWB系統(tǒng)實現(xiàn)框圖擴頻碼脈沖形成器延遲器調(diào)制延時擴頻碼信源相關(guān)器脈沖形成器延遲器時基基帶信號處理信宿時基TH-SSPPM系統(tǒng)框圖2PPM-TH-UWB系統(tǒng)實現(xiàn)框圖擴頻碼脈沖形成器延遲器調(diào)制33BPM-DS-UWBBPM-DS-UWB34擴頻碼脈沖形成器擴頻碼信源相關(guān)器脈沖形成器時基基帶信號處理信宿時基DS-SSBPM系統(tǒng)框圖擴頻碼脈沖形成器擴頻碼信源相關(guān)器脈沖形成器時基基帶信號處理信35相關(guān)解調(diào)最佳接收機由相關(guān)器和檢測器組成，相關(guān)器負責將接收信號與M個可能發(fā)射波形進行互相關(guān)，變?yōu)橐唤M判決變量，檢測器則根據(jù)判決的值估計發(fā)送的是哪個信號波形。變量Z0選擇最大值估計符號ZM-1相關(guān)解調(diào)方便用數(shù)字的方式實現(xiàn)。相關(guān)解調(diào)最佳接收機由相關(guān)器和檢測器組成，相關(guān)器負責將接收信號36IR-UWB的特點寬帶高速、低成本、低功耗。抗多徑干擾能力強。因為發(fā)射的是極窄脈沖，從不同路徑到達目的地時，脈沖重合的幾率極小。IR-UWB信號有穿透性。IR-UWB信號頻譜寬，含有低頻成分，低頻成分具有穿透性。其它UWB系統(tǒng)不具有這一特性IR-UWB信號定位精度高。信號脈沖寬度越窄，定位精度越高IR-UWB的缺點是在高速通信時不能滿足FCC的功率輻射限制。任何一個窄脈沖，只要在頻域未進行頻移，一定含有大量的低頻分量，難以滿足FCC針對高速通信的輻射限制。（這一點后面詳細討論）IR-UWB的特點寬帶高速、低成本、低功耗。37第二章超寬帶實現(xiàn)技術(shù)IR-UWB可以實現(xiàn)超寬帶無線通信的技術(shù)有哪些？IR-UWB傳統(tǒng)的超寬帶實現(xiàn)技術(shù)，脈沖無線電DS-UWBFCC發(fā)布了民用超寬帶的輻射限制后，IR-UWB方案的改進版。MB-UWB非脈沖調(diào)制技術(shù)，使用正交頻分復(fù)用技術(shù)，即載波調(diào)制，信號帶寬大于500MHz。第二章超寬帶實現(xiàn)技術(shù)IR-UWB可以實現(xiàn)超寬帶無線通信的技38Impulseradio——信息調(diào)制到脈沖上發(fā)送出去，不是調(diào)制載波。脈沖無線電的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Whatistheimpulseradio?差錯控制編碼脈沖發(fā)生器調(diào)制數(shù)據(jù)Impulseradio涉及到的技術(shù)脈沖調(diào)制技術(shù)極窄脈沖的產(chǎn)生解調(diào)數(shù)據(jù)解碼Impulseradio——信息調(diào)制到脈沖上發(fā)送出去，不是392.1脈沖調(diào)制方式

脈沖調(diào)制方式從攜帶的信息來看，可以分為數(shù)據(jù)信息調(diào)制多址調(diào)制多址信息是用來區(qū)分信道或用戶的，多址調(diào)制通常與擴頻結(jié)合在一起。下面分別介紹在脈沖調(diào)制通信中如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息調(diào)制和多址調(diào)制。2.1脈沖調(diào)制方式脈沖調(diào)制方式從攜帶的信息來看，可40ImpulseRadio中的數(shù)據(jù)信息調(diào)制已有的實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息調(diào)制的脈沖調(diào)制方式：脈沖幅度調(diào)制PAM,PulseAmplitudeModulation開關(guān)鍵控OOK，OnOffKeying二進制相位調(diào)制BiphaseModulation脈沖位置調(diào)制PPM，PulsePositionModulation數(shù)字脈沖間隔調(diào)制DPIM，DigitalPulseIntervalModulation脈沖波形調(diào)制PSM，PulseShapeModulation多維雙正交鍵控M-BOK，MultipleBi-OrthogonalkeyingImpulseRadio中的數(shù)據(jù)信息調(diào)制已有的實現(xiàn)數(shù)據(jù)信41常用的脈沖調(diào)制方式示意常用的脈沖調(diào)制方式示意42脈沖幅度調(diào)制（PAM）信息調(diào)制在脈沖幅度上當調(diào)制信息為，，調(diào)制信號為：其中，是基本的脈沖信號；是脈沖周期。脈沖幅度調(diào)制（PAM）信息調(diào)制在脈沖幅度上當調(diào)制信息為，，43當采用二進制PAM（設(shè)調(diào)制信息為：）時，在AWGN信道下的二進制PAM相干接收的誤碼率性能為：假如發(fā)送序列是獨立同分布的隨機變量，則可以推導(dǎo)得到PAM的功率密度函數(shù)如下：其中和分別是調(diào)制信號的均值和方差，是基本脈沖信號的功率譜密度。功率譜密度函數(shù)對于分析系統(tǒng)的輻射是否滿足FCC的輻射限制是必要的當采用二進制PAM（設(shè)調(diào)制信息為：）時，在AWGN信道下的二44開關(guān)鍵控（OOK）當調(diào)制數(shù)據(jù)是“1”的時候，發(fā)送脈沖信號；當調(diào)制信號為“0”的時候，不發(fā)送脈沖。OOK調(diào)制可以看作是PAM的一個特例開關(guān)鍵控（OOK）當調(diào)制數(shù)據(jù)是“1”的時候，發(fā)送脈沖45BPSKUWB中的BPSK也叫二進制相位調(diào)制BPM（Bi-PhaseModulation），或者二進制極性調(diào)制（Bi-PoleModulation），類似于傳統(tǒng)窄帶通信中的BPSK，故這樣命名。它也可以看作是脈沖幅度調(diào)制（PAM）的一個特例。BPSKUWB中的BPSK也叫二進制相位調(diào)制BPM（Bi-46當調(diào)制信息等概出現(xiàn)，并且調(diào)制信號幅度為“A”時，沒有離散譜線比OOK有3dB的優(yōu)勢BPSK的功率密度和誤碼率由由當調(diào)制信息等概出現(xiàn)，并且調(diào)制信號幅度為“A”時，沒有離散譜47脈沖位置調(diào)制（PPM）典型的2-PPM：當調(diào)制數(shù)據(jù)為“0”的時候，脈沖位置不變，脈沖間隔仍然是脈沖周期；當調(diào)制數(shù)據(jù)為“1”的時候，出現(xiàn)一個偏移。脈沖位置調(diào)制（PPM）典型的2-PPM：當調(diào)制數(shù)據(jù)為“0”48既有連續(xù)譜線，又有離散譜線功率密度誤碼率PPM調(diào)制的優(yōu)點：信號的正交性容易得到保證，很適合于多址和多進制調(diào)制。PPM調(diào)制的缺點：符號間干擾（ISI）比較嚴重系統(tǒng)在AWGN信道下的誤碼率性能不是最好的PPM的實現(xiàn)比較復(fù)雜既有連續(xù)譜線，又有離散譜線功率密度誤碼率PPM調(diào)制的優(yōu)點：49脈沖間隔調(diào)制（DPIM）脈沖間隔調(diào)制（DPIM）和PPM類似，都是通過改變脈沖在時間上的位置來傳輸信息的。但是DPIM和PPM又是不同的，PPM改變的是脈沖在一個周期里的絕對位置來調(diào)制信息的，而DPIM是通過改變相鄰脈沖之間的間隔來調(diào)制信息的，也即脈沖周期在DPIM中是變化的。脈沖間隔調(diào)制（DPIM）脈沖間隔調(diào)制（DPIM）和PPM類50N-PPM將脈沖重復(fù)周期N等分為N個時隙，在每個脈沖重復(fù)周期內(nèi)發(fā)一個脈沖，由待傳信息am決定該脈沖在脈沖重復(fù)周期的哪個時隙上發(fā)送，am=3，則該脈沖在脈沖重復(fù)周期的第3個時隙上發(fā)送。（am∈{0,1,…N-1}）1204-DPIM1204-PPM重復(fù)周期3重復(fù)周期2重復(fù)周期1在N-DPIM中，第m個脈沖與前一脈沖的間隔為am+1，am為待傳信息。相對于PPM，DPIM的傳輸速率更高。N-PPM將脈沖重復(fù)周期N等分為N個時隙，在每個脈沖重復(fù)周期51脈沖波形調(diào)制（PSM,PulseShapeModulation）

脈沖形狀也可以用于脈沖調(diào)制，一般使用正交的不同脈沖來實現(xiàn)調(diào)制。PSM的誤碼率性能遜于BPSK，脈沖形狀的改變對PSM的影響很大，實際應(yīng)用中要求發(fā)射和接受電路的線性要好，實現(xiàn)起來有一定的難度。代表相互正交的不同脈沖便于相干解調(diào)脈沖波形調(diào)制（PSM,PulseShapeModula52M進制雙正交鍵控（M-BOK，MultipleBi-OrthogonalKeying）

使用多個脈沖組成的正交脈沖串來傳輸信息，和PSM類似，這也是一種正交調(diào)制方式，但不同的是它使用正交脈沖串來調(diào)制數(shù)據(jù)，類似于傳統(tǒng)的時頻調(diào)制。、分別為正交脈沖串Inputdata:L=4CodesL=2Codes000110111,0,0,00,0,1,0-1,0,0,00,0,-1,01,00,1-1,00,-14-BOK：不同組的正交脈沖串可以對應(yīng)不同的用戶(多址)M進制雙正交鍵控（M-BOK，MultipleBi-Ort53發(fā)射參考調(diào)制每次發(fā)兩個脈沖，一個參考脈沖，一個信號脈沖，根據(jù)信號脈沖相對參考脈沖的差異確定信號是0還是1。發(fā)射參考調(diào)制的優(yōu)點是能夠使接收機省去信道估計，其誤碼率理論上可以和BPM的一樣低，但在多徑環(huán)境下，參考脈沖和數(shù)據(jù)脈沖同時受到干擾，會使判決準確率嚴重降低發(fā)射參考調(diào)制每次發(fā)兩個脈沖，一個參考脈沖，一個信號脈沖，根54數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)討論現(xiàn)有的脈沖調(diào)制技術(shù)不止這些?？梢越M合和創(chuàng)新。調(diào)制技術(shù)的好壞主要考察調(diào)制效率，符號攜帶的數(shù)據(jù)比特。M進制調(diào)制中，M越大，則調(diào)制效率越高。誤碼率。目前BPSK（或稱BPM、2-PAM）的誤碼率最低實現(xiàn)難易程度。BPSK是目前的首選。數(shù)據(jù)調(diào)制技術(shù)討論現(xiàn)有的脈沖調(diào)制技術(shù)不止這些?？梢越M合和創(chuàng)新。55對于超寬帶還要考察調(diào)制信號的功率譜密度是否容易滿足FCC的輻射限制。所使用的調(diào)制技術(shù)應(yīng)盡量消除離散譜。（BPSK可以消除）數(shù)據(jù)信息調(diào)制后還要多址調(diào)制，所以兩者通常一起研究設(shè)計。對于超寬帶還要考察調(diào)制信號的功率譜密度是否容易滿足FCC的輻56ImpulseRadio中的多址調(diào)制以前我們了解的有SDMA、TDMA、FDMA、CDMA在寬帶、超寬帶通信系統(tǒng)中，多址方式通常是和擴頻技術(shù)相結(jié)合的。IR-UWB現(xiàn)有的擴頻方式跳時擴頻（TH，TimeHopping）直接序列擴頻（DS，DirectSequenceSpread）ImpulseRadio中的多址調(diào)制以前我們了解的有SD57補充：擴頻技術(shù)擴頻通信技術(shù)：有三種方法可以實現(xiàn)擴頻通信，分別是跳頻擴頻FHSS（frequencyhoppingspreadspectrum)、直接序列擴頻DSSS(DirectiveSequence)、跳時擴頻TH-SS(TimingHopping)。信道編碼擴頻調(diào)制PN序列傳輸數(shù)據(jù)擴頻數(shù)字通信模型補充：擴頻技術(shù)擴頻通信技術(shù)：有三種方法可以實現(xiàn)擴頻通信，分別58擴頻調(diào)制如果是載波調(diào)制，分為相移鍵控PSK和頻移鍵控FSK。相移鍵控對應(yīng)的擴頻即是直接序列擴頻；頻移鍵控對應(yīng)的即是跳頻擴頻。擴頻調(diào)制如果是脈沖調(diào)制，采用脈位調(diào)制PPM的即是跳時擴頻，采用二相調(diào)制BPM的即是直接序列擴頻。擴頻調(diào)制如果是載波調(diào)制，分為相移鍵控PSK和頻移鍵控FSK。59BPSK直接序列擴頻系統(tǒng)：信道編碼PN碼載波數(shù)據(jù)輸出采用模2加法信道編碼PN碼載波數(shù)據(jù)輸出采用乘法BPSK直接序列擴頻系統(tǒng)：信道編碼PN碼載波數(shù)據(jù)輸出采用模260信息比特101擴頻碼010傳送比特（模2加）101010101如果采用脈沖調(diào)制，就是一連串的脈沖發(fā)送出去，正極性脈沖代表0，負極性脈沖代表1。假設(shè)采用3比特的碼片，在擴頻通信中，每個信息比特與碼片模2加（或相乘），然后傳送出去。采用碼片010傳送信息比特101，三個信息比特就變成了9個連續(xù)比特，如下表所示。信息比特101擴頻碼010傳送比特（模2加）1010101061補充內(nèi)容關(guān)于跳頻擴頻將可用的信道帶寬分為大量鄰接的頻槽。在每個傳號時間內(nèi)發(fā)送信號占一個或幾個頻槽。頻槽（載波頻率）的選擇由擴頻序列決定。調(diào)制可以采用二進制或M進制頻移鍵控。只有匹配的接收機知道擴頻序列，能夠正確接收信號。跳頻根據(jù)時間長短可以分為快跳和慢跳。當跳頻速率大于消息速率時稱為快跳；反之，稱為慢跳。頻率時間1T2T3T4T5T6T頻槽補充內(nèi)容關(guān)于跳頻擴頻頻率時間1T2T3T4T5T6T頻槽62編碼FSKPN碼頻率合成信道數(shù)據(jù)時同步編碼FSKPN碼頻率合成輸出信道編碼FSKPN碼頻率合成信道數(shù)據(jù)時同步編碼FSKPN碼頻率合63補充內(nèi)容關(guān)于跳時擴頻使當前發(fā)送的脈沖位置根據(jù)碼序列的變化而變補充內(nèi)容關(guān)于跳時擴頻64關(guān)于擴頻碼擴頻碼有多種。擴頻碼要求隨機性好（互相關(guān)性低）、易于實現(xiàn)擴頻碼越長，系統(tǒng)的保密性越好，系統(tǒng)發(fā)射信號的功率譜越像白噪聲，但系統(tǒng)的有效傳輸速率隨之降低。DS-UWB方案中采用變長度的擴頻碼。關(guān)于擴頻碼擴頻碼有多種。65跳時擴頻的數(shù)學模型應(yīng)用整數(shù)值偽隨機碼序列序列d的一般表達式如下：作用于輸入的二進制序列，產(chǎn)生一個新序列d，跳時擴頻dac跳時擴頻的數(shù)學模型應(yīng)用整數(shù)值偽隨機碼序列序列d的一般表達式如66極窄脈沖