UWB和TD-SCDMA系統(tǒng)的干擾分析研究

摘 要

針對(duì)單個(gè)和多個(gè)超寬帶（UWB）無線通信系統(tǒng)設(shè)備與TD-SCDMA系統(tǒng)手機(jī)的干擾問題，提出了新的組網(wǎng)建模和仿真研究方法。

關(guān)鍵詞

UWB TD-SCDMA系統(tǒng) 無線通信 干擾分析 共存

引言

超寬帶（UWB）的帶寬是指信號(hào)帶寬大于1.5 GHz 或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%。而室內(nèi)UWB的無線通信可以使用的頻率段從3.1 GHz 到10.6 GHz（超過7 GHz 的波帶寬）;每個(gè)無線信道的帶寬超過500 MHz。而根據(jù)我國信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局對(duì)2000 MHz頻段的地面無線電業(yè)務(wù)進(jìn)行規(guī)劃的頻率分配建議，將1880 MHz～1920 MHz、2010 MHz～2025 MHz頻段用于時(shí)分雙工方式，即TDD無線接入通信方式的主要使用頻段，而2300 MHz～2400 MHz作為TDD的補(bǔ)充工作頻段[1]。TD-SCDMA是中國首次提出的國際通信標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)應(yīng)用于未來移動(dòng)通信建網(wǎng)。

超寬帶通信系統(tǒng)由于占用很寬的帶寬，目前主要是應(yīng)用面向短距離、高速率無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（WPAN）和具有較低傳輸速率、極精確定位能力的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[2]，未來UWB設(shè)備也將廣泛應(yīng)用于多種移動(dòng)電子設(shè)備中，因此容易和其它通信系統(tǒng)之間產(chǎn)生相互干擾。研究超寬帶通信系統(tǒng)和TD-SCDMA系統(tǒng)之間的干擾分析，特別研究了TD-SCDMA系統(tǒng)的下行鏈路，預(yù)計(jì)它將會(huì)對(duì)通信過程中的TD-SCDMA手機(jī)產(chǎn)生干擾影響，最后結(jié)合理論和仿真研究給出兩系統(tǒng)干擾分析方案。

研究?jī)?nèi)容

2.1 UWB信號(hào)模型

UWB通信系統(tǒng)采用超短脈沖(脈沖持續(xù)時(shí)間小于1ns)作為信息載體，通過有用信息控制超短脈沖相對(duì)于定時(shí)時(shí)刻的位置，即脈沖位置調(diào)制(PPM)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制。在多用戶通信情況下，采用跳時(shí)擴(kuò)頻多址技術(shù)，用偽隨機(jī)跳時(shí)碼將超短脈沖的出現(xiàn)時(shí)刻隨機(jī)化。一個(gè)跳時(shí)碼周期TTH內(nèi)的UWB信號(hào)表達(dá)式[3]為:



其中ai表示調(diào)制碼元序列，以等概率取值+1和-1;p(t)為窄脈沖波形;Ts為信息碼元持續(xù)時(shí)間，由Ns幀組成，每1幀里包含1個(gè)脈沖;Tf是幀的持續(xù)時(shí)間;δ表示信息碼元調(diào)制參數(shù)，表示脈沖位置調(diào)制（PPM）時(shí)，單位碼元引起的脈沖時(shí)移;bi指第i個(gè)信息碼元;biδ表示信息調(diào)制引起的時(shí)移;cjTc表示由跳時(shí)碼引起的時(shí)移，cj是整數(shù)，取值范圍是[0,Nh-1]，Tc為每一個(gè)跳時(shí)碼的持續(xù)時(shí)間，NhTc＜Tf;在每一幀Tf中，脈沖在時(shí)間軸上的位置由信息碼元調(diào)制參數(shù)δ和跳時(shí)碼cj共同設(shè)定，設(shè)TTH=Nb