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第1章　绪论1

1.1　超宽带无线通信技术概述2

1.2　脉冲超宽带的特点与优势3

1.3　本书后续章节的安排5

参考文献7

第2章　超宽带信号传播特性及信道模型8

2.1　超宽带信号传播特性综述8

2.1.1 超宽带信号传播的弱衰落性8

2.1.2　超宽带信号的强透射性10

2.2　信道测量技术12

2.2.1　概述12

2.2.2　时域测量技术12

2.2.3　频域测量技术13

2.2.4　时域与频域方法比较14

2.2.5　测量过程15

2.3　时域和频域典型测量案例及后期数据处理方法15

2.3.1　时域测量案例及后期数据处理方法15

2.3.2　频域测量案例及后期数据处理方法21

2.4　信道模型26

2.4.1 自由空间传播的Friis传输方程26

2.4.2　带有地面反射传播的双径模型28

2.4.3　超宽带多径传播模型31

2.4.4　IEEE 802.15.3a超宽带室内信道模型35

2.4.5　现有超宽带信道模型研究的局限性39

2.5　信道模型的进一步研究41

2.5.1　超宽带室内视距环境多径传播模型42

2.5.2　超宽带室内非视距环境多径传播模型44

2.6　本章小结49

参考文献50

第3章　超宽带系统中的脉冲波形52

3.1 超宽带系统对发射脉冲波形的要求52

3.1.1 基本要求52

3.1.2　增强要求54

3.2　高斯类函数56

3.2.1　高斯脉冲及其导函数56

3.2.2　瑞利脉冲58

3.3　正交Hermite脉冲59

3.3.1　正交Hermite脉冲的特性59

3.3.2　施密特正交化的正交Hermite脉冲61

3.4　椭球波函数62

3.5　Parks-McClellan算法64

3.6　半正定规划算法65

3.6.1　半正定规划算法的基本思想65

3.6.2　对半正定规划方法的进一步分析与改进69

3.7　基于正交展开的波形设计72

3.7.1　正交展开方法概述72

3.7.2　基于正交Hermite脉冲的正交展开方法74

3.7.3　正交波形的设计77

3.7.4　对天线的失真预补偿78

3.7.5　动态频谱接入的波形设计79

3.7.6　仿真实例80

3.8　各种脉冲波形的比较86

3.8.1　对于基本要求的满足情况86

3.8.2　对于增强要求的满足情况86

3.8.3　现有波形的比较87

3.9　本章小结87

参考文献88

第4章　超宽带调制及多址90

4.1　调制技术90

4.1.1　脉冲幅度调制90

4.1.2　脉冲位置调制93

4.1.3　脉冲波形调制95

4.1.4　M-BOK调制96

4.1.5　几种调制方式的比较97

4.2　多址接入技术98

4.2.1　跳时多址接入98

4.2.2　直接序列多址接入101

4.2.3　脉冲波形多址接入103

4.2.4　几种多址技术接入的比较103

4.3　超宽带发射信号的功率谱特性106

4.3.1　采用TH多址接入方式的超宽带系统功率谱分析106

4.3.2　跳时码及调制方式对功率谱的影响107

4.3.3　具有时间抖动的功率谱110

4.3.4　多径信道中TH信号的功率谱113

4.3.5　多进制调制对功率谱的影响114

4.4　本章小结115

参考文献116

第5章　脉冲信号接收技术118

5.1　RAKE接收机119

5.1.1　RAKE接收机的原理120

5.1.2　多径分集接收策略121

5.1.3　多径合并策略123

5.1.4　RAKE接收机实际传输能力分析124

5.2　传输参考接收机127

5.2.1 简单TR接收机127

5.2.2　差分TR接收机129

5.2.3　平均TR接收机131

5.2.4　各种TR接收方式的比较131

5.3　频移参考接收机133

5.4　能量检测接收机135

5.4.1　基于OOK调制的能量检测接收机误码率性能分析137

5.4.2　基于PPM调制的差分能量检测接收机误码率性能分析138

5.4.3　能量检测接收机的优化142

5.5　能量检测系统的信号捕获150

5.5.1　信号捕获命中集的推导151

5.5.2　不同平均方式的分析153

5.5.3　数值与仿真结果比较155

5.6　本章小结159

参考文献160

第6章　超宽带天线原理及设计163

6.1　偶极场163

6.1.1 电偶极场163

6.1.2　磁偶极场164

6.1.3　偶极子的行为165

6.2　线天线和平面天线的时域特性及其实例170

6.2.1　分析的一些基本原理和假设170

6.2.2　实例171

6.3　超宽带天线的基本参数及其与传统天线的不同175

6.3.1　天线带宽176

6.3.2　天线Q值177

6.3.3　超宽带天线和传统天线的不同177

6.4　典型超宽带天线178

6.4.1　TEM喇叭天线178

6.4.2　双圆锥天线180

6.4.3　对数周期天线和螺旋天线180

6.4.4　分形天线181

6.4.5　缝隙天线183

6.5　本章小结183

参考文献185

第7章　超宽带技术的应用及其未来发展方向187

7.1　超宽带技术的应用现状187

7.1.1　军事应用188

7.1.2　商业应用189

7.2　超宽带技术与无线传感器网络的完美结合191

7.2.1　无线传感器网络191

7.2.2　超宽带体制无线传感器网络中的关键技术192

7.3　测距与定位193

7.3.1　脉冲超宽带定位技术193

7.3.2　基于TOA测距的超宽带定位198

7.3.3 TOA估计200

7.3.4　NLOS问题的处理205

7.4　应用实例208

参考文献213