基于高速UWB通信系统中TX射频系统的研究与实现

论文摘要

超宽带无线通信（ Ultra-Wideband : UWB ）技术是目前通信领域研究的一个热门,是一种与传统通信技术有很大不同的无线通信技术。它能够实现无线局域网LAN和个人区域网PAN中无线接口的互联和接入,其特点是低功耗、高带宽、低复杂度,易实现高速宽带无线通信。本论文在简要介绍UWB系统的基本概念、关键技术、系统结构的基础上,重点研究了UWB信号产生技术。在分析和对比了UWB信号产生技术的基础上,设计了一种基于负阻效应高速可控的UWB信号产生电路。通过实际系统测试,该UWB信号产生电路可以在高速OOK-UWB、PPM-UWB系统中稳定、可靠地运行。同时为了适应整体系统特殊场合的需要,本文也对超宽带功率放大器进行了研究和设计,借助EDA软件高效地完成了相关的设计工作。完成了基于高速（100Mbps）UWB系统TX射频部分的设计和实现。与项目组的同学一起完成了整体系统调试,实现了高速（100Mbps）UWB系统点对点的无线通信。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 超宽带技术的历史和研究现状
• 1.3 超宽带技术优势
• 1.4 应用前景
• 1.5 论文的主要工作
• 1.6 论文的结构安排
• 第二章 UWB 无线通信系统基础及特点
• 2.1 超宽带信号的定义
• 2.2 超宽带无线通信的基本理论
• 2.3 超宽带无线通信的信道特性
• 2.4 超宽带无线通信系统的性能
• 2.4.1 处理增益
• 2.4.2 多径干扰问题
• 2.5 超宽带无线通信系统的基本结构
• 2.6 本章小结
• 第三章 高速超宽带信号设计
• 3.1 概述
• 3.2 关于UWB 发射功率的规定
• 3.3 UWB 信号
• 3.3.1 高斯窄脉冲信号
• 3.3.2 Hermite 多项式脉冲信号
• 3.3.3 基于频谱匹配的 UWB 信号设计
• 3.4 UWB 信号的特殊设计方式
• 3.5 基于负阻效应可控的UWB 信号设计
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于负阻效应的 UWB 信号电路设计及硬件实现
• 4.1 仿真软件简介
• 4.2 基于负阻效应可控的UWB 信号设计
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 实际电路的设计及其仿真
• 4.2.2.1 差分结构的电路设计
• 4.2.2.2 反馈网络结构的电路设计
• 4.3 UWB 信号产生的硬件电路与测试
• 4.3.1 基本测试
• 4.3.2 测试结果分析
• 4.4 电路实现的难点分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 超宽带功率放大器的设计分析
• 5.1 微波场效应晶体管的结构及工作原理
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 微波场效应晶体管结构和等效电路
• 5.2 宽带功率放大器的主要技术指标
• 5.3 超宽带功率放大器的设计
• 5.3.1 设计的框图和初步指标
• 5.3.2 输入级与中间级的设计
• 5.3.3 末级功率放大器的设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 附录