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超宽带(UWB)是一种发展很快的新兴技术,在无线通信领域具有广阔的应用前景。UWB无线通信技术能够实现数据的高速传输,同时具有低功耗、低成本、高精度定位等突出优点,是构建未来无线个域网的理想技术。与已有的无线通信系统相比,UWB系统的带宽及传输速率超高,发射功率又受到严格限制,尚存在不少技术难点亟待解决。在UWB无线高速通信领域,目前主要有DS-CDMA和MB-OFDM两种方案,本文以已公布的MB-OFDM方案物理层标准为基础,研究了其中的若干关键技术,主要内容及创新点如下:1. MB-OFDM系统的信道均衡与分集合并技术研究研究了适用于MB-OFDM系统的信道均衡与分集合并技术。针对MB-OFDM系统的子载波频率分集,以及UWB信道变化缓慢的特点,提出一种自适应联合均衡方案。该方案能够将分集信号的频域自适应均衡与最大比合并(MRC)功能同步实现,无需传统方案所需的最大比加权环节。首先从理论上证明了无符号间干扰时,最小均方误差(MMSE)合并与MRC等价,可通过符合MMSE准则的自适应算法实现;接着分析出传统最小均方(LMS)算法的迭代过程不符合齐次性和叠加原理,输入信号为高度相关的分集信号时很难收敛;然后推导出了符合子载波分集信号特征的约束条件,约束条件下的LMS算法符合齐次性和叠加原理,具有良好的收敛特性,收敛后的权系数同时具有频域均衡与最大比加权功能;最后推导了受约束LMS算法的收敛条件和时间常数,从理论上说明其收敛特性只与归一化步长有关,而与输入信号的相关性无关。仿真结果验证了理论分析结论。2. OFDM系统的比特与功率分配算法研究研究了能够实现OFDM系统传输速率最大化的比特与功率分配算法。针对整数比特限制以及MB-OFDM系统的运算简单要求,根据注水原理提出一种低运算复杂度的最优算法——比特水线算法。在定义了比特水线并证明了比特水线性质的基础上,给出了算法原理和实现公式,并从理论上证明了分配结果的完备性和最优性。分析显示,该算法的运算复杂度和次优的迭代注水算法或其改进算法相当,实际运算量小于改进的迭代注水算法。该算法还可以调整为功率最小化算法。仿真结果表明该算法的比特与功率分配结果和贪婪算法完全相同。3. MB-OFDM系统的窄带干扰问题研究对窄带干扰(NBI)抑制方法进行了研究。先总结了目前的研究现状,然后讨论了抑制NBI的几种基本方法,分析了它们各自的特点。由于MB-OFDM方案建议使用子载波剔除法抑制NBI,所以需要简单而准确的检测方法。提出一种基于序列构造的NBI检测方法:先对导频子载波和数据子载波分别构造不同的检测序列,然后按照推导出的公式进行简单计算,就可以获得比较准确的信干噪比估计值。该方法计算简单、不受信道参数影响,仿真结果显示信干噪比估计值和实际值相差在±0.8dB以内。