Đồ án Công nghệ truyền thông Ultra Wideband

Mục lục

Thuật ngữ viết tắt . i

Lời nói đầu . 1

Chương 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB . 3

1.1 Tổng quan về các hệ thống truyền thông vô tuyến. 3

1.1.1 3G và WLAN . 3

1.1.2 Hỗ trợ tốc độ truyền dẫn cao hơn-UWB . 4

1.2 Lịch sử của UWB . 5

1.3 Ưu điểm của hệ thống UWB . 7

1.3.1 Tiềm năng cho một tốc độ bit dữ liệu cao . 7

1.3.2 Xác suất bị ngăn chặn thấp . 7

1.3.3 Khả năng chống đa đ-ờng . 8

1.3.4 Độ phức tạp của bộ thu. . 8

1.3.5 Mật độ phổ công suất phát cực thấp . 8

1.4 Thách thức đối với UWB . 11

1.5 Chuẩn hoá . 12

1.6 Các ứng dụng của UWB . 14

1.6.1 Truyền thông và cảm biến . 15

1.6.1.1 Tốc độ dữ liệu thấp . 15

1.6.1.1.1 Kết nối vô tuyến ngoại vi PC . 17

1.6.1.1.2 Kết nối đa ph-ơng tiện vô tuyến cho các thiết bị CE . 18

1.6.1.1.3 Thay thế cáp và truy nhập mạng đối với các thiết bị máy tính di động . 19

1.6.1.1.4 Các kết nối ad-hoc giữa các thiết bị sử dụng UWB . 20

1.6.1.1.5 Mạng cảm biến . 20

1.6.1.2 Tốc độ dữ liệu cao. 22

1.6.2 Định vị và bám . 23

1.6.2.1 Định vị . 23

1.6.2.2 Bám . 24

1.6.3 Radar . 24

Chương 2. Phân tích tín hiệu UWB . 27

2.1 Định nghĩa tín hiệu UWB . 27

2.2 Các dạng xung đơn chu kỳ . 27

2.2.1 Xung đơn chu kỳ Gaussian . 27

2.2.2 Xung Raised Cosin . 28

2.2.3 Lựa chọn dạng xung . 29

2.3 Dãy xung và chuỗi giả tạp âm . 30

2.4 Các phương pháp điều chế trong UWB . 32

2.4.1 Điều chế vị trí xung . 33

2.4.2 Điều pha hai mức BPM (hay điều chế đối cực- Antipodal Modulation) . 35

2.4.3 Các phương pháp điều chế khác . 37

2.4.3.1 Điều chế xung trực giao . 37

2.4.3.2 Điều chế biên độ xung . 39

2.4.3.3 On-Off keying . 39

2.4.4 Tổng kết về các ph-ơng pháp điều chế . 40

2.4 Phân tích công suất . 43

2.5 Phân tích môi trường truyền dẫn và các ảnh hưởng của nó lên tín hiệu UWB . 43

2.5.1 ảnh hưởng của đa đường . 43

2.5.2 Các ảnh hưởng có liên quan đến chuyển động giữa Txvà Rx. 44

2.5.3 Khoá lại đường khả dụng nhất . 44

2.6 Một số kỹ thuật đa truy nhập . 45

2.6.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số trong UWB .45

2.6.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian . 45

2.6.3 Đa truy nhập phân chia theo mã . 45

2.6.3.1 Time-Hopping . 46

2.6.3.2 Chuỗi trực tiếp . 47

Chương 3. Bộ thu phát UWB . 48

3.1 Kiến trúc tổng quan của bộ thu phát UWB . 48

3.2 Kiến trúc bộ thu UWB . 49

3.2.1 Bộ thu t-ơng quan (Bộ lọc thích ứng) . 49

3.2.2 Máy thu Rake . 50

3.2.3 Các hệ số độ lợi xử lý . 52

3.2.4 Thảo luận . 53

3.2.4.1 Số lượng Rake finger . 53

3.2.4.2 Một vài vấn đề xung quanh thiết kế mạch sốvà t-ơng tự . 53

Chương 4. So sánh UWB với các hệ thống truyền thôngbăng

rộng khác. 56

4.1 CDMA . 56

4.2 So sánh UWB với DSSS và FHSS . 57

4.3 Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao . 61

4.3.1 Một số đặc điểm nổi bật của OFDM . 61

4.3.2 Các tr-ờng hợp ứng dụng của OFDM. 61

4.3.2.1 DSL . 61

4.3.2.2 WLAN . 62

4.3.2.3 Truyền hình và truyền thanh số . 62

4.3.2.4 UWB . 62

Chương 5. Phân tích nhiễu . 63

5.1 Nhiễu liên quan đến mạng WLAN . 63

5.1.1 Nhìn lại tín hiệu WLAN 802.11a . 63

5.1.2 Phân tích hiệu năng hệ thống UWB với sự có mặt của nhiễu 802.11a . 64

5.1.3 Giải pháp cho vấn đề nhiễu . 64

5.1.4 Ảnh hưởng của UWB lên WLAN . 65

5.2 Bluetooth . 67

5.3 GPS . 68

5.4 Các hệ thống tổ ong . 68

Chương 6. Kết luận . 70

Chương 7. phụ lục . 71

7.1 Phụ lục A . 71

7.2 Phụ lục B . 72

7.3 Phục lục C . 73

Tài liệu tham khảo . 74