本文研究了直擴(kuò)超寬帶通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)----定時(shí)抖動(dòng)及其抑制方法，主要分析了定時(shí)抖動(dòng)產(chǎn)生的原因、分布規(guī)律和各種有效的抑制方法。文中第一次對(duì)DS-UWB 系統(tǒng)定時(shí)抖動(dòng)產(chǎn)生的各種原因進(jìn)行了分析，給出了的定時(shí)抖動(dòng)的分布規(guī)律以及各種可采用的定時(shí)抖動(dòng)抑制方法，特別針對(duì)通過(guò)信道噪聲和干擾來(lái)抑制定時(shí)抖動(dòng)的各種有效方法，進(jìn)行了詳細(xì)的分析和討論。
自從美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）頒布了關(guān)于民用超寬帶通信系統(tǒng)的信號(hào)定義和發(fā)射功
率譜限制的相關(guān)規(guī)定后，超寬帶通信技術(shù)的商用化進(jìn)程就被加快了。超寬帶通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)制定工作在國(guó)際電子電氣協(xié)會(huì)（IEEE）和歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）的共同推導(dǎo)下，正在積極地進(jìn)行中[1]。當(dāng)前，高速民用超寬帶通信系統(tǒng)的物理層標(biāo)準(zhǔn)主要有：直接序列超寬帶（DS-UWB）與多子帶正交調(diào)制超寬帶（MB-OFDM-UWB）[2]。前者利用窄脈沖序列并結(jié)合直接序列擴(kuò)頻技術(shù)來(lái)傳輸信息；而后者則利用多載波調(diào)制的方法，并結(jié)合OFDM 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)UWB信號(hào)的傳輸。DS-UWB 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如高時(shí)間分辨率、高多徑分辨率和強(qiáng)穿透能力等，其芯片開(kāi)發(fā)的商用化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于MB-OFDM-UWB 系統(tǒng)。然而，DS-UWB 系統(tǒng)還有許多關(guān)鍵技術(shù)有待進(jìn)一步研究，包括抗干擾技術(shù)的研究和快速自適應(yīng)同步方法的研究等等 。
超寬帶通信系統(tǒng)與許多無(wú)線系統(tǒng)共享頻譜資源帶寬（3.1GHz--10.6GHz），這使得超寬帶
與各種通信系統(tǒng)之間存在著不可避免的相互干擾。DS-UWB 系統(tǒng)采用了極其窄的脈沖寬度和非常小的占空比，其發(fā)射的單脈沖信號(hào)能量非常低，功率譜接近于亞白噪聲。因此，即使是非常小的干擾，都會(huì)破壞脈沖的固有波形，改變脈沖寬度和重復(fù)周期，并使脈沖的幅度產(chǎn)生衰落。
此外，由于脈沖序列的發(fā)生電路存在一些時(shí)鐘抖動(dòng)，使得實(shí)際中產(chǎn)生的脈沖并沒(méi)有固定
不變的寬度和重復(fù)時(shí)間，這也包括接收機(jī)產(chǎn)生的本地模板信號(hào)脈沖序列。而且，由于超寬帶天線系統(tǒng)的線性性限制，會(huì)導(dǎo)致收發(fā)信號(hào)產(chǎn)生非線性畸變。所有這些影響都會(huì)在不同程度上改變脈沖信號(hào)的時(shí)域特性（脈寬和周期），使得接收機(jī)接收的信號(hào)產(chǎn)生時(shí)延抖動(dòng)，也就是說(shuō)，接收信號(hào)的時(shí)延不是恒定不變的，而是具有時(shí)變性的。如果收發(fā)信機(jī)的位置都是固定的，那么信號(hào)的時(shí)延幅度將以某個(gè)值為中心而上下波動(dòng)。
當(dāng)攜帶時(shí)延抖動(dòng)的信號(hào)到達(dá)接收端時(shí)，接收機(jī)為了正確地解調(diào)和判決接收的符號(hào)序列，就必須準(zhǔn)確地跟蹤并捕獲接收脈沖信號(hào)序列的起始點(diǎn)（稱為定時(shí)信號(hào)）。然而，由于硬件實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度的限制，實(shí)際中采用的跟蹤同步方法，并不能完全準(zhǔn)確地捕獲抖動(dòng)的定時(shí)信號(hào)，這就造成了接收信號(hào)與本地模板信號(hào)之間存在一定的定時(shí)誤差，而且定時(shí)誤差會(huì)隨著時(shí)間的改變而改變，于是產(chǎn)生定時(shí)抖動(dòng)。
為了提高接收機(jī)的整體性能，就很有必要對(duì)定時(shí)抖動(dòng)的各種有效的抑制方法進(jìn)行詳細(xì)的
研究。然而，據(jù)作者了解，到目前為止，還沒(méi)有文獻(xiàn)具體地對(duì)DS-UWB 定時(shí)抖動(dòng)的產(chǎn)生、分布和抑制進(jìn)行全面地分析。在以下的內(nèi)容中，本文將從定時(shí)抖動(dòng)的產(chǎn)生原因及其對(duì)系統(tǒng)性能的影響出發(fā)，通過(guò)分析抑制定時(shí)抖動(dòng)的必要性及其分布規(guī)律，來(lái)詳細(xì)地討論各種可采用的定時(shí)抖動(dòng)抑制方法。