多脈沖組合調(diào)制超寬帶通信性能研究

0 引 言
超寬帶技術(shù)的主要特點(diǎn)是它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單，設(shè)備集成更為簡(jiǎn)化；高速的數(shù)據(jù)傳輸，UWB以非常寬的頻率來(lái)?yè)Q取高速的數(shù)據(jù)傳輸，在10 m范圍內(nèi)的傳輸速率可達(dá)到500 Mb／s，是實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信和無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)的一種理想調(diào)制技術(shù)。
UWB的調(diào)制及多址方式是其中的關(guān)鍵技術(shù)之一。調(diào)制方案的選擇影響信號(hào)功率譜密度的結(jié)構(gòu)，如傳統(tǒng)調(diào)制方式：TH－PPM，TH-BPSK，DS-BPSK等，本文在文獻(xiàn)[2]研究多脈沖位置調(diào)制的基礎(chǔ)上，加入脈沖信號(hào)的極性調(diào)制，利用擴(kuò)展等重碼(ECWC)構(gòu)建了一種稱(chēng)為雙極性多脈沖位置調(diào)制(MPPPM)的UWB跳時(shí)調(diào)制方案，并對(duì)其信號(hào)構(gòu)建、調(diào)制做了設(shè)計(jì)，對(duì)其通信性能進(jìn)行了分析與比較。

1 MPPPM信號(hào)模型
1．1 信號(hào)形式
MPPPM是一種多脈沖組合調(diào)制，它是普通單脈沖PPM和多脈沖PPM的推廣，允許每符號(hào)間隔有多個(gè)脈沖，它應(yīng)用符號(hào)時(shí)隙幀中多個(gè)脈沖的位置和極性的不同組合傳遞信息，每個(gè)脈沖可以改變它的時(shí)隙位置和極性。
L維的MPPPM超寬帶跳時(shí)信號(hào)能被描述成多個(gè)脈沖放入到L個(gè)時(shí)隙中，在一個(gè)符號(hào)時(shí)間內(nèi)的間隔是Ts=Nb×L×Tm，此時(shí)Nh是一個(gè)信號(hào)符號(hào)的每比特重復(fù)次數(shù)，Tm為脈沖響應(yīng)的時(shí)間間隔。明顯地，把ω(lωn)個(gè)脈沖分到，n個(gè)不同的時(shí)隙中，把MP-PM和BPSK擴(kuò)展成MPPPM。這里n和ω看成是擴(kuò)展等重碼(n，d，ω)的參數(shù)，n為碼的長(zhǎng)度，ω為碼的重量，d為最小漢明距離。其碼字與等重碼不同，是由{0，+1，-1)元組成的，最大可含有2wCwn個(gè)碼字，而等重碼碼字則僅由{0，1}元組成，即擴(kuò)展等重碼增加了非零元素的極性。
調(diào)制方式是將三進(jìn)制的n元組v=(v1，v2，…，vn)，映射為由n個(gè)時(shí)隙組成的碼片時(shí)間Tc上同時(shí)出現(xiàn)的w個(gè)不同極性的脈沖信號(hào)，如圖1所示。其中Ts為符號(hào)時(shí)間；Tc為碼片時(shí)間；Tm為沖激脈沖持續(xù)時(shí)間。

調(diào)制信號(hào)采用了二次重復(fù)編碼，分別表示(-1 0+1 0)和(0-1-1 0)兩個(gè)碼字。