脈沖∪WB接收機設(shè)計

   脈沖UWB接收機主要由接收天線、低噪聲放大器、UWB脈沖信號檢測電路、 J07H069.02數(shù)據(jù)信息解碼解調(diào)等幾部分組成,其具體結(jié)構(gòu)如圖4.37所示。其工作過程為:接收端通過UWB天線接收自空間無線信道傳輸來的UWB脈沖信號,接收信號經(jīng)低噪聲放大器放大后,送入UWB脈沖信號檢測電路,恢復(fù)出數(shù)字電平信號,經(jīng)過解調(diào)輸出要傳輸?shù)男畔?最后在通過解碼恢復(fù)出原文信息。

    圖437 UWB通信系統(tǒng)接收機結(jié)構(gòu)框圖

    在鎢礦礦井下,UWB信號傳輸存在時延和多徑衰落的特性,因此接收機如何才能準(zhǔn)確地檢測到UWB脈沖信號而不增加系統(tǒng)功耗與成本,同時不降低系統(tǒng)的可靠性是脈沖UWB接收機設(shè)計的關(guān)鍵。目前,國內(nèi)外現(xiàn)有UWB接收機方案的研究基本上可以歸結(jié)為兩類:相關(guān)接收機與非相關(guān)接收機。在密集多徑的條件下,性能最優(yōu)的相關(guān)接收機一般通過RAKE接收機來實現(xiàn),但是UWB無線通信信道的多徑傳播導(dǎo)致信號能量嚴(yán)重彌散,RAKE接收機通常需要大量的叉指數(shù)來捕獲更多的信號能量,而且RAm接收機為了獲得采樣時間寬度為納秒級的UWB極窄脈沖信號,需要高頻時鐘參考信號,而有些RAKE接收機系統(tǒng)需要鎖相環(huán)以及高速ADC電路,這樣無疑增加RAKE接收機的復(fù)雜度,增加了系統(tǒng)功耗。非相關(guān)接收機雖然在性能上較相關(guān)接收機差,但是非相關(guān)接收機無需鎖相環(huán)以及高速ADC電路,無需實現(xiàn)信道估計與精確相位控制,因而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為簡單,功耗較低。鑒于此,本章結(jié)合相關(guān)接收機方案與非相關(guān)接收機方案的各自優(yōu)點,提出一種結(jié)構(gòu)簡單并行檢測接收機方案,通過采用多路并行檢測電路工作的方式來實現(xiàn)對UWB極窄脈沖信號的快速檢測。