超寬帶（UWB）定位系統(tǒng)發(fā)射機(jī)基帶的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功能模塊分解、硬件實(shí)現(xiàn)
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2.1.2UWB的實(shí)現(xiàn)方案
經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，UWB的通信方式可以分為脈沖無(wú)線電（impluse radio, IR）和載波調(diào)制方式。脈沖無(wú)線電是傳統(tǒng)的UWB實(shí)現(xiàn)方式，載波調(diào)制方式是FCC規(guī)定了UWB通信的頻譜范圍和功率限制后提出的，其中調(diào)制載波方式又可以分為單載波的直接序列擴(kuò)頻超寬帶(direct sequence UWB, DS-UWB)[14]和多載波的多帶正交頻分多路復(fù)用(Multi-Band OFDM Alliance, MBOA)體制[15-16]。
1、脈沖無(wú)線電
2、DS-CDMA 方案
3、MBOA 方案
MBOA方案是以傳統(tǒng)的OFDM通信為基礎(chǔ)，使其符合FCC關(guān)于UWB的定義，具有UWB的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)而形成的。MBOA系統(tǒng)使用的技術(shù)與傳統(tǒng)的OFDM技術(shù)基本上是一樣的，將3.1~10.6GHz頻段劃分為14個(gè)子頻帶，但每個(gè)子頻帶帶寬為528MHz。在此基礎(chǔ)上將這些子頻帶分為五個(gè)頻帶組，第一組：3168一4752MHz；第二組：4752~6336MHz；第三組：6336~7920MHz；第四組：7920一9504MHz；第五組：9504一10560MHz。頻帶的劃分方案如圖2.6所示
圖2.6 MBOA 頻帶劃分示意圖
同時(shí)系統(tǒng)采用時(shí)頻交織的方式實(shí)現(xiàn)多址，即給每個(gè)用戶分配一個(gè)獨(dú)有的時(shí)頻碼，用戶根據(jù)時(shí)頻碼在不同的頻帶間轉(zhuǎn)換。MBOA方案和OFDM系統(tǒng)一樣可以達(dá)到很高的頻譜利用率，在頻譜利用方面也有很高的靈活性，它可以有效、靈活地使用頻帶，回避敏感頻段。
第3章MB-OFDM-UWB無(wú)線通信發(fā)射機(jī)基帶設(shè)計(jì)
3.1發(fā)射機(jī)總體架構(gòu)
MB-OFDM超寬帶基帶發(fā)射系統(tǒng)是超寬帶通信系統(tǒng)的重要組成部分，參照關(guān)于MB-OFDM超寬帶基本原理中給出的基帶發(fā)射系統(tǒng)原理圖，按照本文要求，設(shè)計(jì)所需要的MB-OFDM-UWB基帶發(fā)射系統(tǒng)如圖3.3所示，
圖3.3 MB-OFDM-UWB基帶發(fā)射系統(tǒng)框圖
它主要由擾碼器、卷積編碼器、比特交織器、QPSK星座映射、導(dǎo)頻插入、IFFT部分組成[25-26]。完成信號(hào)的信源編碼和信道編碼，對(duì)信號(hào)進(jìn)行QPSK映射以及IFFT計(jì)算，產(chǎn)生符合基帶傳輸要求的超寬帶基帶信號(hào)，降低系統(tǒng)的誤碼率。
上述功能模塊會(huì)按照一定的時(shí)序?qū)?shù)據(jù)流進(jìn)行一系列的基帶處理，最終形成一個(gè)個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的MB-ODFM符號(hào)。數(shù)據(jù)流在處理過(guò)程中會(huì)被送入到不同的處理模塊中，進(jìn)行不同的操作，另外各個(gè)模塊的處理時(shí)間也不盡相同，為了使數(shù)據(jù)能夠被正確的處理，必須使得各個(gè)處理單元嚴(yán)格按照一定的時(shí)序進(jìn)行，彼此之間精確同步。主控單元的任務(wù)就是產(chǎn)生處理單元所需的控制信號(hào)，使它們的工作能夠符合時(shí)序要求。另外，因?yàn)閿?shù)據(jù)流的處理速率會(huì)不斷發(fā)生變化，因此，需要時(shí)鐘生成單元產(chǎn)生處理模塊所需要多個(gè)工作時(shí)鐘。下面分別介紹各個(gè)部分的原理和設(shè)計(jì)過(guò)程。
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