بررسی و شبیه سازی همزمانی در سیستم های ultra-wideband

سیستم های فرا پهن باند به دلیل استفاده از پالس های بسیار باریک دارای قابلیت های ذاتی مهمی هستند. از آن جمله می توان سادگی ساختار فرستنده و گیرنده، توانایی زیاد در تفکیک زمانی، امکان استفاده در سیستم های مکان یابی با دقت زیاد و هم چنین قابلیت تفکیک سیگنال های چندمسیری را نام برد. برای این که بتوان از این خصوصیات به خوبی سود جست، به روش هایی کارا برای دمدولاسیون در گیرنده نیاز داریم و اولین قدم برای این کار همزمانی به مفهوم پیدا کردن محدوده زمانی سمبل های ارسالی است. استفاده از پالس های بسیار باریک در سیستم های فرا پهن باند باعث پیچیدگی بیش از پیش بحث همزمانی در آن ها شده است. از روش های مناسبی که در سال های اخیر در این زمینه معرفی شده است، روش همزمانی و دمدولاسیون مبتنی بر مجموع الگوی سیگنال دریافتی یا sat است. قابلیت های مناسب این روش از جمله سادگی پیاده سازی، کور بودن، مقاومت در برابر تداخل بین سمبل ها (isi) و بین فریم ها (ifi) باعث شده است تا ما نیز آن را مبنای کار خود، در این پایان نامه قرار دهیم. بر این اساس ابتدا روش های جدیدی (انتخاب سطح آستانه مناسب و بهینه سازی پنجره انتگرال گیری) برای بهبود دقت همزمانی در sat ارائه داده ایم. بهبود عملکرد در روش های ارائه شده به گونه ای است که از نتایج آن می توان بدون پردازش های اضافی دیگر، برای مکان یابی فرستنده یا گیرنده فرا پهن باند در روش های مبتنی بر تخمین زمان ورود سیگنال (toa) نیز استفاده کرد. در ادامه، با گسترش ایده همزمانی مبتنی بر sat، روش جدید دیگری را که از کدهای پرش زمانی نامتناوب استفاده می کنند ارائه داده ایم. اهمیت استفاده از کدهای نامتناوب در ایجاد امنیت بالاتر برای ارسال داده ها و هم چنین ایجاد طیف فرکانسی هموارتر است. نتایج شبیه سازی ها کارآیی روش های پیشنهادی را تأیید می کنند.