Μελέτη Uwb (ultra Wide Band) Συστήματος Για Ασύρματη Επικοινωνία

Abstract

ABSTRACTThe object of the present work is the study of an UWB (Ultra Wide - Band) system and its simulation using the program Matlab and Matlab Simulink. Many researchers showed especial interest for the UWB systems, UWB enjoys several potential advantages over single-frequency transmissions. These systems can coexist with narrowband applications due to the low power spectrum density, while nowadays we observe a fairly stuffed spectrum and there don't exist free available frequencies.In the first chapter there is a brief description of UWB, of the reasons that make it interesting for study and use, as well as its applications. In the second chapter there is a reference to the methods used for creating UWB pulse trains, mostly analyzing the TM - UWB. Also there is a reference to the various types of modulation, which are used in UWB.In the third chapter there is a description of a simple UWB implementation. The compartments of which an UWB system is made up of are: the transmitter, the channel and the receiver. In the fourth chapter there is an analysis of the pulses, which are more widely used as sources in UWB systems, and a comparison between them. The next two chapters are a description of the computational part of the thesis. The aim of the computational part is the simulation of an UWB system using two different programs, in which the user enters some fundamental parameters required for designing the system. In the fifth chapter there is an analysis of the simulation of an UWB system using Matlab Simulink and in the sixth and last chapter there is a description of a Matlab UWB system simulation.ΠΕΡΙΛΗΨΗΑντικείμενο της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη ενός UWB(Ultra Wide- Band) συστήματος και η προσομοίωσή του με χρήση προγράμματος Matlab και Matlab Simulink. Παρουσιάστηκε ιδιαίτερο ενδιαφέρον από αρκετούς ερευνητές για τα UWB συστήματα, καθώς προσφέρουν μια πιθανή λύση για αρκετά προβλήματα στην ασύρματη επικοινωνία. Πιστεύεται ότι τα συστήματα αυτά μπορούν να συνυπάρξουν με εφαρμογές στενής ζώνης χάρη στην χαμηλή ενεργειακή φασματική τους πυκνότητα, τη στιγμή που στο φάσμα παρατηρείται αρκετά μεγάλος συνωστισμός και δεν υπάρχουν ελεύθερες διαθέσιμες συχνότητες.Στο πρώτο κεφάλαιο γίνεται μια γρήγορη περιγραφή του UWB, των λόγων που το καθιστούν ενδιαφέρον για μελέτη και για χρήση, καθώς και των εφαρμογών του.Στη συνέχεια στο δεύτερο κεφάλαιο αναφερόμαστε στις μεθόδους δημιουργίας παλμοσειρών UWB αναλύοντας περισσότερο την TM-UWB, η οποία μας απασχολεί στη μελέτη μας. Επίσης αναφερόμαστε στους διαφόρους τρόπους διαμόρφωσης, που χρησιμοποιούνται σε αυτό το είδος ασύρματης επικοινωνίας, και σε μερικά χαρακτηριστικά μεγέθη του UWB. Στο τρίτο κεφάλαιο βρίσκεται μια περιγραφή ενός απλού τρόπου υλοποίησης των τριών επιμέρους τμημάτων που αποτελούν το UWB σύστημα : πομπός, κανάλι και δέκτης.Στο τέταρτο κεφάλαιο γίνεται ανάλυση των κυριοτέρων παλμών που χρησιμοποιούνται ευρύτερα ως πηγές στα συστήματα UWB και ακολουθεί και μια μεταξύ τους σύγκριση. Τα επόμενα δύο κεφάλαια είναι περιγραφή του πρακτικού μέρους της εργασίας. Σκοπός του πρακτικού μέρους είναι η προσομοίωση ενός συστήματος UWB με δύο διαφορετικά προγράμματα, όπου ο χρήστης εισάγει κάποιες από τις παραμέτρους που απαιτούνται για τη σχεδίαση του συστήματος. Στο πέμπτο κεφάλαιο έχουμε ανάλυση της υλοποίησης του UWB συστήματος σε Matlab Simulink και στο έκτο και τελευταίο κεφάλαιο την περιγραφή του UWB συστήματος σε Matlab.