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超宽带无线通信技术早在20世纪60年代就已经提出,超宽带无线通信具有高数据速率、高处理增益、强多径分辨能力、低发射功率等特点,其极低的发射功率可与现有的无线通信系统在相同频带共存,这些特点引起了人们的广泛关注和深入研究。近年来,超宽带无线通信技术已成为短距离、高速率无线通信的关键技术之一,为短距离无线通信提供了更好的应用前景。在传统无线通信系统中,信号带宽相对载波频率比较窄,单一路径上信道不存在频率依赖性。对于超宽带无线通信系统,由于信号相对带宽较宽(大于等于20%),信号通过单一路径会产生频率依赖性,造成脉冲波形失真。基于电波绕射理论,本文分析了单一路径绕射传播的频率依赖性,推导给出了直角劈电波绕射的电场强度表达式,建立了频率依赖性信道模型。基于这一模型,分析了独立路径频率依赖因子对脉冲信号的影响,并给出了时频域的仿真结果。高速率的超宽带无线通信系统需要快速信号处理能力。快速同步技术是超宽带接收机需要解决的问题之一。在原有同步搜索算法的基础上,本文提出了基于多单元跳变的折半搜索算法,该算法与现有的线性搜索算法、随机搜索算法、折半搜索算法相比,降低了计算量,减少了同步搜索时间。针对多径效应,超宽带接收机通常采用RAKE技术。但是,传统RAKE接收机难以克服由单一路径频率依赖性造成的脉冲波形失真。针对这个问题,本文在传统RAKE接收机的基础上增加了均衡处理单元,提出均衡RAKE接收机(E-RAKE,Equalizing RakeReceiver),给出E-RAKE接收机的算法原理及实现框图。E-RAKE接收机不仅保留了传统RAKE接收机分集合并的功能,而且还能够克服单一路径上的频率依赖性。仿真表明,E-RAKE接收机较传统RAKE接收机能够解决路径频率依赖性造成的脉冲波形失真问题,使接收系统的误比特率(BER)性能得到改善。