超寬帶無線通信系統(tǒng)中同步技術(shù)的研究與窄帶通信系統(tǒng)相比，超寬帶技術(shù)（UItra-wideband，UWB）具有低成本、低功耗、高傳輸速率和良好的多徑分辨能力等優(yōu)點(diǎn)，在商業(yè)、家庭和個(gè)人多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備方面都有很廣闊的應(yīng)用前景，因此近年來受到了業(yè)界的普遍關(guān)注。目前IEEE標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)將超寬帶無線通信技術(shù)作為高速無線個(gè)域網(wǎng)物理層的實(shí)現(xiàn)方案。

　　UWB無線通信技術(shù)具有傳統(tǒng)通信系統(tǒng)所沒有的優(yōu)勢(shì)，但是其走向?qū)嵱蒙行杞鉀Q諸多的關(guān)鍵技術(shù)。與其它通信系統(tǒng)一樣，超寬帶通信系統(tǒng)中的同步是非常重要的。超寬帶系統(tǒng)中的接收機(jī)只有清楚地知道接收信號(hào)的傳輸時(shí)延，將本地“模板”信號(hào)與其同步，才能實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)的解擴(kuò)和解調(diào)。由于UWB系統(tǒng)使用ns級(jí)/亞ns級(jí)窄脈沖傳遞信息，而且超寬帶信道為密集多徑信道，具有嚴(yán)重的頻率選擇性衰落，使得解決UWB通信系統(tǒng)中的同步問題非常困難，成為UWB通信系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)之一。

　　本文主要致力于高速DS-UWB通信系統(tǒng)中同步技術(shù)的研究。論文前三章對(duì)超寬帶技術(shù)的發(fā)展歷史、定義、特點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)，以及信道模型和系統(tǒng)模型做了簡(jiǎn)單介紹。第四章主要介紹了同步技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)的和現(xiàn)有的同步捕獲方法做了介紹和歸納。

　　論文第五章對(duì)高速DS-UWB系統(tǒng)中的同步技術(shù)進(jìn)行了深入分析和研究。我們提出了兩種捕獲方法。首先，提出了一種改進(jìn)的two-stage同步捕獲算法。在該算法中，通過每個(gè)階段中使用不同的步長和門限，來完成快速可靠的UWB信號(hào)捕獲。

　　其次，又提出一種聯(lián)合擴(kuò)頻序列的同步捕獲算法。該算法是利用兩個(gè)相對(duì)較短的擴(kuò)頻序列來得到一個(gè)符合擴(kuò)頻要求的長擴(kuò)頻序列，在接收端針對(duì)擴(kuò)頻序列的特點(diǎn)來設(shè)計(jì)同步方法。為了評(píng)估所提出算法的性能，我們利用802.15.3a工作組建議的信道模型進(jìn)行了仿真。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)捕獲算法相比，Two-Stage捕獲算法在平均檢測(cè)時(shí)間和漏檢概率性能上都有很大提高，聯(lián)合擴(kuò)頻序列捕獲算法在不損失平均漏檢次數(shù)性能的情況下，能夠大幅度減少平均檢測(cè)時(shí)間。