TH_PPM_UWB系统在时变信道环境中的性能分析.doc

第 37 卷 第 6 期 2008年11月 电 子 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Vol.37 No.6 Nov. 2008 TH-PPM-UWB系统在时变信道环境中的性能分析 张 博，庄奕琪 (西安电子科技大学宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室 西安 710071) 【摘要】分析了时变信道环境条件下TH-PPM-UWB系统的性能，并通过计算机仿真研究了室内信道环境中，散射体移动 对不同参数条件下系统性能的影响。仿真结果表明在系统输入信噪比较小时，散射体的移动对系统性能的影响较小；随着输 入信噪比的增加，散射体移动对系统性能的影响明显加剧。总体上，散射体移动对系统性能造成的影响相对与其他干扰来说 并不明显，并且在视距及非视距环境中得到的结论基本相同。 关 键 词 中图分类号 性能分析; 跳时-脉冲位置调制; 时变信道; 超宽带 文献标识码 A TN914.4 Performance Analysis of TH-PPM-UWB System in Time-Varying Channels ZHANG Bo and ZHUANG Yi-qi (Key Laboratory of Ministry of Education for Wide Band-Gap Semiconductor Materials and Devices, Xidian University Xian 710071) Abstract This paper presents a theoretical analysis of time-hopping pule position modulation ultra-wideband (TH-PPM-UWB) communication system under time-varying channel condition. The effect of scatters movement is analyzed under indoor channel condition with different channel parameters by simulation. Results show that the scatters movement has a slight effect on the performance of system when the input SNR is small and the effect is increasing rapidly when the SNR is increasing. On the whole, the effect of scatters movement is not greater than that of other interferences. This conclusion is similar to those from either under LOS or NLOS condition. Key words performance analysis; TH-PPM; time-varying channel; UWB 超宽带(UWB)技术是目前无线通信领域的热点 技术之一，其凭借高速率、高性能、低功耗、低成 本、抗多径、易数字化等诸多优势，不仅在无线通 信领域，而且在传感器网络、控制网络、定位测距 等方面也具有广泛的应用前景[1-2]。 跳时-脉冲位置调制(time-hopping pulse position modulation，TH-PPM)是最早被提出的也是常用的 UWB技术方案之一，由于其能够较好地适应超宽带 冲激窄脉冲的特点，有效地降低了多个??户之间的 碰撞几率，一直以来都是人们研究与分析的重点 对象[3-4]。 在超宽带无线通信系统中，信道不仅呈现出频 率选择性衰落，还具有时间选择性衰落的特性，传 输的信号受到多径衰落和时变衰落的双重影响。目 前，对UWB系统的性能分析大多数是在时不变多径 信道中进行的。文献[5]在分析多径信道中DS-UWB 系统性能的基础上，论证了空时分集性对系统性能 的影响。文献[6]以时不变对数正态衰落信道模型为 基础，分析了多带UWB系统的性能。但是，在这些 文献中均没有考虑UWB信道时变特性对系统性能 的影响。 本文针对时变信道的特性，分析了TH-PPM- UWB系统在时变多径信道环境下的性能，并通过计 算机仿真进行了模拟与验证。 TH-PPM-UWB系统模型 发射超宽带信号最常用的方法是发射时域上很 短的脉冲，该传输技术被称为