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，在商業(yè)、家庭和個人多媒體網(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標準化組織已經(jīng)將超寬帶無線通信技術(shù)作為高速無線個域網(wǎng)物理層的實現(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，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)中的接收機只有清楚地知道接收信號的傳輸時延，將本地“模板”信號與其同步，才能實現(xiàn)接收信號的解擴和解調(diào)。由于UWB系統(tǒng)使用ns級/亞ns級窄脈沖傳遞信息，而且超寬帶信道為密集多徑信道，具有嚴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。論文前三章對超寬帶技術(shù)的發(fā)展歷史、定義、特點、關(guān)鍵技術(shù)和挑戰(zhàn)，以及信道模型和系統(tǒng)模型做了簡單介紹。第四章主要介紹了同步技術(shù)，對傳統(tǒng)的和現(xiàn)有的同步捕獲方法做了介紹和歸納。

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

　　其次，又提出一種聯(lián)合擴頻序列的同步捕獲算法。該算法是利用兩個相對較短的擴頻序列來得到一個符合擴頻要求的長擴頻序列，在接收端針對擴頻序列的特點來設(shè)計同步方法。為了評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時間和漏檢概率性能上都有很大提高，聯(lián)合擴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時間。