UWB和TD-SCDMA系統的干擾分析研究

摘 要

針對單個和多個超寬帶（UWB）無線通信系統設備與TD-SCDMA系統手機的干擾問題，提出了新的組網建模和仿真研究方法。

關鍵詞

UWB TD-SCDMA系統 無線通信 干擾分析 共存

引言

超寬帶（UWB）的帶寬是指信號帶寬大于1.5 GHz 或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%。而室內UWB的無線通信可以使用的頻率段從3.1 GHz 到10.6 GHz（超過7 GHz 的波帶寬）;每個無線信道的帶寬超過500 MHz。而根據我國信息產業部無線電管理局對2000 MHz頻段的地面無線電業務進行規劃的頻率分配建議，將1880 MHz～1920 MHz、2010 MHz～2025 MHz頻段用于時分雙工方式，即TDD無線接入通信方式的主要使用頻段，而2300 MHz～2400 MHz作為TDD的補充工作頻段[1]。TD-SCDMA是中國首次提出的國際通信標準，將會應用于未來移動通信建網。

超寬帶通信系統由于占用很寬的帶寬，目前主要是應用面向短距離、高速率無線個人區域網（WPAN）和具有較低傳輸速率、極精確定位能力的無線傳感器網絡系統[2]，未來UWB設備也將廣泛應用于多種移動電子設備中，因此容易和其它通信系統之間產生相互干擾。研究超寬帶通信系統和TD-SCDMA系統之間的干擾分析，特別研究了TD-SCDMA系統的下行鏈路，預計它將會對通信過程中的TD-SCDMA手機產生干擾影響，最后結合理論和仿真研究給出兩系統干擾分析方案。

研究內容

2.1 UWB信號模型

UWB通信系統采用超短脈沖(脈沖持續時間小于1ns)作為信息載體，通過有用信息控制超短脈沖相對于定時時刻的位置，即脈沖位置調制(PPM)，實現信號調制。在多用戶通信情況下，采用跳時擴頻多址技術，用偽隨機跳時碼將超短脈沖的出現時刻隨機化。一個跳時碼周期TTH內的UWB信號表達式[3]為:



其中ai表示調制碼元序列，以等概率取值+1和-1;p(t)為窄脈沖波形;Ts為信息碼元持續時間，由Ns幀組成，每1幀里包含1個脈沖;Tf是幀的持續時間;δ表示信息碼元調制參數，表示脈沖位置調制（PPM）時，單位碼元引起的脈沖時移;bi指第i個信息碼元;biδ表示信息調制引起的時移;cjTc表示由跳時碼引起的時移，cj是整數，取值范圍是[0,Nh-1]，Tc為每一個跳時碼的持續時間，NhTc＜Tf;在每一幀Tf中，脈沖在時間軸上的位置由信息碼元調制參數δ和跳時碼cj共同設定，設TTH=Nb