Đề tài: Ứng dụng xử lí tín hiệu cho truyền thông Ultra-Wideband

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH iii

DANH MỤC BẢNG iv

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT v

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG UWB 3

1.1 Giới thiệu về hệ thống UWB 3

1.1.1 Lịch sử phát triển của UWB 4

1.1.2 Các ưu điểm của UWB 5

1.1.3 Những thách thức của UWB 5

1.1.4 Vai trò của xử lí tín hiệu 6

1.2 Các thuộc tính của hệ thống và tín hiệu UWB 6

1.2.1 Mặt nạ phổ công suất 6

1.2.1 Mẫu xung 7

1.2.2 Chuỗi xung 10

1.2.3 Đa đường 11

1.2.4 Các đặc điểm khác 14

1.3 Các lĩnh vực ứng dụng của UWB 16

1.4 Tổng kết 18

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH KÊNH VÔ TUYẾN TRONG UWB 20

2.1 Mở đầu 20

2.2 Mô hình kênh 24

2.2.1 Mô hình kênh phạm vi lớn 24

2.2.2 Mô hình kênh phạm vi nhỏ 26

2.2.3 Sử dụng mô hình 26

2.3 Tổng kết 27

CHƯƠNG 3: TRUYỀN THÔNG UWB 28

3.1 Các phương pháp điều chế trong truyền thông UWB 28

3.1.1 Điều chế vị trí xung (PPM) 30

3.1.2 Điều chế pha hai trạng thái (BPSK) 32

3.1.3 Điều chế dạng xung (PSM) 33

3.1.4 Điều chế biên độ xung 34

3.1.5 Khoá bật- tắt 35

3.1.6 Mẫu tín hiệu 35

3.1.6.1 Mẫu tín hiệu trải phổ nhảy thời gian 36

3.1.6.2 Trải phổ chuỗi trực tiếp 38

3.1.7 Tổng kết về các phương pháp điều chế 39

3.2 Bộ phát 42

3.3 Các kĩ thuật đa truy nhập áp dụng trong UWB 43

3.3.1 Nhảy thời gian (TH) 44

3.3.2 Trải phổ trực tiếp (DS) 46

3.3.3 Phổ của tín hiệu UWB 47

3.4 Bộ thu 49

3.4.1 Khái niệm cơ bản 49

3.4.2 Các máy thu cải tiến 51

3.4.2.1 Máy thu Rake 51

3.4.2.2 Bộ thu giải tương quan 53

3.5 Tổng kết 54

CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ VỀ HỆ THỐNG UWB 55

4.1 Dung lượng của các hệ thống UWB 55

4.2 So sánh với các hệ thống truyền thông băng rộng 58

4.3 Ảnh hưởng nhiễu qua lại giữa hệ thống truyền thông UWB và các hệ thống truyền thông khác 62

4.3.1 Các mạng nội hạt không dây (WLAN) 63

4.3.2 Bluetooth 65

4.3.3 GPS 65

4.3.4 Các hệ thống thông tin tế bào 65

4.3.5 Kết luận 66

4.4 Các trường hợp ứng dụng UWB 66

4.4.1 Hoạt động ở khoảng cách rmax<1m 67

4.4.2 Hoạt động ở khoảng cách rmax<10 m 69

4.4.3 Hoạt động ở khoảng cách từ trung bình đến lớn với rmax<10-1000 m 70

4.4.4 Kết luận 71

4.5 Tổng kết 72

Kết luận 70

Tài liệu tham khảo 72

Phụ lục