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自美国联邦通信委员会颁布了超宽带(Ultra-Wideband,UWB)技术用于室内/室外无线通信的有关频谱规则以来,超宽带通信技术作为最有潜力的短距离高速无线通信技术,引起了人们的极大关注。 本文在介绍了三类主流体制的超宽带通信技术原理(即IR-UWB,DS-CDMA-UWB,和MB-OFDM-UWB),并比较了其技术特点之后,以冲激无线电超宽带通信(IR-UWB)系统为例,对超宽带天线辐射特性对超宽带通信系统性能的影响进行了分析研究。 超宽带天线对脉冲辐射通常会产生不同程度的波形畸变,在不同的方向上会辐射出不同的脉冲波形。文中以口径辐射为例,研究脉冲辐射过程中的方向性畸变。为了能够反映不同天线辐射特点,文中以高斯脉冲信号作为口径激励信号,分别计算了在均匀口径场、线性口径场和高斯口径场激励下口径天线在不同方向上的辐射波形,并分析了辐射脉冲峰值和脉宽与辐射方向的关系。结果表明,无论口径电场呈何种分布,辐射方向越偏离口径主辐射方向,辐射脉冲波形畸变越严重;辐射场波形峰值随着角度增大而减小,脉宽随着角度增大而增大。辐射中的这种方向性波形畸变以方向性最好的均匀口径天线的辐射最明显,以高斯口径场激励的口径天线的辐射最不显著。 方向性波形畸变将影响到处在不同方向上的接收机的接收性能,文中首次分析了超宽带天线辐射中的脉冲波形方向性畸变对IR-UWB通信系统性能的影响。对于采用BPSK调制的IR-UWB通信系统,文中计算了在固定信噪比和固定噪声功率谱的两种不同情况下,接收机与发射机间具有不同相对位置情况下的误码率。结果表明,超宽带天线辐射中的方向性畸变对具有不同收/发相对位置的IR-UWB通信系统的性能有相当的影响。最后,文中还对IR-UWB通信系统接收机模板信号的选取原则做了初步的探讨。