【摘要】：時間反演(Time Reversal,TR)技術能使超寬帶(Ultrawideband,UWB)電磁波信號實現(xiàn)時間和空間同步聚焦,從而能簡化接收端復雜度、降低發(fā)射功率、減小碼間干擾以及提高信噪比等。隨著對高質(zhì)量無線通信需求的日益增長,時間反演超寬帶(TR-UWB)通信技術可望成為未來無線通信的關鍵技術之一,因而對其的研究也日趨活躍。研究TR-UWB電磁波信道特性,并進一步建立信道模型,就成為了TR-UWB通信的重要研究內(nèi)容。目前大多數(shù)的研究是非時變下的TR-UWB,但對于實際的無線通信系統(tǒng),時變無線通信環(huán)境才是最常見的情況,因此時變環(huán)境下TR-UWB的研究顯得尤為重要。研究時變環(huán)境下的TR-UWB,首先應該從其信道特性入手進行研究,找出其規(guī)律性;其次是通過對這些特性的研究,并結合時不變情況下的TR-UWB一般時空同步聚焦模型,盡可能找出一個更符合時變環(huán)境的TR-UWB信道模型。本論文采用基于時域有限差分方法(Finite Difference Time Domain,FDTD)的電磁仿真平臺,進行了室內(nèi)時變環(huán)境下的TR-UWB信道特性研究。本課題研究首先基于本團隊開發(fā)的兩個電磁仿真平臺,進行平臺篩選,選擇仿真精度和效率相對更高的仿真平臺進行后續(xù)的信道特性研究。接下來,利用所選擇的仿真平臺,對散射體移動情況下的室內(nèi)時變TR-UWB電磁波傳播特性(主要包括聚焦特性)進行研究,得到了一些有價值的研究成果。論文共分五章,主要內(nèi)容如下:第一章介紹課題研究的背景、意義、當前TR-UWB信道特性的研究現(xiàn)狀與本文的主要研究內(nèi)容。第二章介紹仿真原理和工具,并給出仿真平臺的選擇以及精度和效率的檢驗。第三章介紹課題研究的信道特性參數(shù),主要包括時間壓縮率、聚焦增益、空間相關系數(shù)以及仿真環(huán)境的布置和具體的仿真步驟。第四章提取仿真空間中所設置的目標點和觀察點的信道參數(shù),分析了信道參數(shù)的變化趨勢并總結規(guī)律。主要對目標點以及周圍多個觀察點處的信道參數(shù)進行綜合分析和對比分析,并據(jù)此得出一些有價值的結論。最后一章對論文工作進行總結,并對今后工作進行展望。
[Abstract]:Time inversion (Time Reversal,TR) technology can realize time and space synchronous focusing of ultra-wideband (Ultrawideband,UWB) electromagnetic signals, which can simplify the complexity of receiver, reduce transmission power, reduce inter-symbol interference and improve signal-to-noise ratio (SNR). With the increasing demand for high quality wireless communication, time inversion ultra-wideband (TR-UWB) communication technology is expected to become one of the key technologies in future wireless communication, so the research on it is becoming more and more active. The study of TR-UWB electromagnetic channel characteristics and further establishment of channel model has become an important research content of TR-UWB communication. At present, most of the researches on TR-UWB, are non-time-varying, but for practical wireless communication systems, time-varying wireless communication environment is the most common case, so the study of TR-UWB in time-varying environment is particularly important. The study of TR-UWB, in time-varying environment should begin with its channel characteristics and find out its regularity. Secondly, by studying these characteristics and combining with the general spatio-temporal focusing model of TR-UWB under time-invariant condition, we can find out a TR-UWB channel model which is more suitable for time-varying environment as far as possible. In this paper, the electromagnetic simulation platform based on finite-difference time-domain method (Finite Difference Time Domain,FDTD) is used to study the characteristics of TR-UWB channel in indoor time-varying environment. Firstly, based on the two electromagnetic simulation platforms developed by the team, the platform is screened, and the simulation platform with higher simulation accuracy and efficiency is selected to study the channel characteristics. Then, using the selected simulation platform, the propagation characteristics (including focusing characteristics) of indoor time-varying TR-UWB electromagnetic wave in the case of scatterer moving are studied, and some valuable research results are obtained. The thesis is divided into five chapters. The main contents are as follows: the first chapter introduces the background and significance of the research, the current research status of TR-UWB channel characteristics and the main research content of this paper. The second chapter introduces the simulation principle and tools, and gives the choice of simulation platform and the test of accuracy and efficiency. In chapter 3, the channel characteristic parameters are introduced, including time compression ratio, focus gain, spatial correlation coefficient, simulation environment layout and simulation steps. In chapter 4, the channel parameters of the target point and the observation point in the simulation space are extracted, and the variation trend of the channel parameters is analyzed and the rules are summarized. The channel parameters of the target point and the surrounding observation points are analyzed and compared, and some valuable conclusions are obtained. The last chapter summarizes the work of the thesis and looks forward to the future work.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN925

【共引文獻】

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本文編號：2402108