毕业设计----超宽带信号发生器

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1、目 录 摘 要 I ABSTRACT . II 1 绪论 1 1.1 UWB 技术的发展与现状 . 1 1.1.1 UWB 技术发展简史. 1 1.1.2 UWB 的定义以及相关概念 . 2 1.1.3 UWB 技术的优势 . 3 1.1.4 UWB 的发展现状及方向 . 6 1.2 本论文研究的主要内容 7 1.3 论文意义及结构安排 7 2 UWB 原理概述 . 9 2.1 超宽带信道模型 9 2.2 超宽带脉冲 . 10 2.3 超宽带信号的调制 . 10 2.4 超宽带的脉冲接收检测技术 15 2.5 本章小结. 18 3 UWB 脉冲的特性分析 19 3.1 高斯脉冲. 19 3.1

2、.1 高斯脉冲的时域波形 19 3.1.2 高斯脉冲的频谱 20 3.2 基于正弦波的 UWB 脉冲信号 24 3.2.1 三角包络窄脉冲 25 3.2.2 高斯包络脉冲 25 3.3 Hermite 多项式脉冲 26 3.4 本章小结. 29 4 UWB 脉冲产生技术 30 41 UWB 脉冲产生技术简介 . 30 4.2 超宽带窄脉冲信号的要求 . 31 4.3 基于滤波器的脉冲发生器 . 31 4.3.1 设计原理 32 4.3.2 电路设计 33 4.3.3 电路仿真分析过程 34 4.4 本章小结 38 5 结束语 . 39 超宽带信号发生器 I 超宽带信号发生器 摘 要 超宽带技术

3、是近年来无线通信领域的研究热点，其主要的研究方向包括： UWB雷达、UWB无线通信系统、定位识别、透视功能的UWB等等。其中UWB 无线通信技术可分成两类，即无载波UWB技术和载波调制UWB技术。在无载波UWB 技术中，窄脉冲发生器是最重要的关键部分之一。本文就对此作深入的分析和研 究，主要的研究内容如下： 首先，对多种UWB技术原理进行了概述，包括产生技术，调制技术、信道 模型和接受检测技术。从而对整个UWB系统的产生、传输、接收有所了解。 其次，对现广泛应用于UWB无线通信系统中的三种主要的脉冲形式，即高 斯脉冲、基于正弦波的UWB脉冲和Hermite多项式脉冲的特性进行了详细的理论研 究

4、。通过对各种脉冲的形状和频谱的编程仿真和分析得到了一些实用的设计方 法。 最后，提出了基于滤波器原理的脉冲发生器的设计，重点对其中的脉冲成形 网络部分进行了改进。仿真得到了516.455mV(峰一峰值电压)；脉冲宽度约 1276ns(两峰值之间的宽度)，上升时间382653ps；下降时间1658ns的超宽 带脉冲，该方法的脉冲重复频率高，适合用于UWB无线通信系统中。通过对电路 的稳定性分析可以看出，所设计的电路结构都能在实际应用中工作稳定。 关键词： 超宽带 脉冲发生器 高斯脉冲 滤波器 超宽带信号发生器 II ULTRA-WIDEBAND SIGNAL GENERATOR ABSTRACT

5、 In the field of wireless communication, the research of UWB technology has become hot in recent years,many companies, research institutions, colleges are devoting themselves into this job. There are many branches of UWB technology: UWB radar, UWB wireless personal communication system, position ide

6、ntification UWB, and so on. Generally speaking, there are two sorts of UWB wireless communication: no carry wave UWB and carry wave modulated UWB. In the no carry wave UWB, narrow pulse generator is the most particular and important part. Large amount of researches and analysis of this kind of pulse generator has been done in this thesis, the following shows the main work this thesis: First, the pulse waveform is necessary to be designed carefully because different pulse waveforms contain di