吴 昊，肖振宇，孔红伟，胡飞将，金德鹏

(1.清华大学电子工程系，北京100084;2.安捷伦科技有限公司，北京100102)

0 引言

超宽带(ultra-wideband，UWB)是短距离无线通信领域中极具竞争力的新兴物理层技术，在无线传感器网络(wireless sensor networks，WSNs)领域中具有广阔的应用前景。人们对UWB在医用定位跟踪通信系统和工业生产设备跟踪等WSNs领域的应用关注度正在日益加强［1］，而使用UWB作为视频监控和多媒体传感器网络的底层传输技术也备受关注［2］。

国际上的主流UWB技术体制包括脉冲超宽带(impulse radio UWB，IR-UWB)［3］、直接序列扩频超宽带(direct sequence UWB，DS-UWB)［4］和多带正交频分复用(multiband orthogonal frequency division multiplexing，MB-OFDM)［5］。而单载波超宽带(single carrier UWB，SC-UWB)是清华大学自主提出的一种UWB技术体制，具有高速率、低功耗等优点，非常适合应用于WSNs。SC-UWB目前正在标准化进程中，有望成为UWB领域的中国国家标准和行业标准之一。

本文采用SystemVue环境对SC-UWB系统的发射机基带和接收机基带进行建模，对IEEE 802.15.3a信道模型下的SC-UWB系统性能进行了仿真研究，该研究对于SCUWB系统设计具有重要指导作用。另外，通过将测试仪器无缝集成到仿真平台中，能够将仿真与测试有效地结合，将仿真平台用于硬件系统测试与验证，加速硬件研发过程。

1 SC-UWB体制

在UWB的发展历史上，出现过3种重要的UWB技术体制:IR-UWB，DS-UWB和MB-OFDM。IR-UWB是传统的窄脉冲技术体制，也被称为脉冲无线电。DS-UWB从传统的IR-UWB发展而来，发送的是连续高速码片，但其本质也属于脉冲体制。而MB-OFDM则彻底改变了人们对UWB的传统观点，采用多载波方式进行调制。脉冲体制和多载波体制都曾得到过学术界和工业界的广泛关注，其中MBOFDM体制最终被ISO和IEC接纳为国际标准，而DS-UWB体制则最终被IEEE发展成为低速UWB标准。……