Τα τηλεπικοινωνιακά συστήματα τεχνολογίας μετάδοσης παλμών υπερ-ευρείας ζώνης (Ultra Wideband-UWB) αποτελούν μια υποσχόμενη λύση στο πρόβλημα του περιορισμένου εύρους φάσματος για τα ασύρματα προσωπικά δίκτυα (Wireless Personal Networks-WPAN), επιτρέποντας τη συνύπαρξη νέων υπηρεσιών με τα υπάρχοντα συστήματα δημιουργώντας ελάχιστη ή μηδαμινή παρεμβολή. Διαφέρουν από τα συμβατικά συστήματα καθώς χρησιμοποιούνται παλμοί εξαιρετικά μικρής χρονικής διάρκειας για την επικοινωνία πομπού και δέκτη. Τα φυσικά χαρακτηριστικά των παλμών αυτών και το μεγάλο εύρος ζώνης που δημιουργείται, έχουν ως αποτέλεσμα τη δραματική επίδραση των συνιστωσών πολλαπλών οδεύσεων στην επίδοση των συστημάτων UWB σε σχέση με τα συστήματα στενής ζώνης.
Στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία γίνεται εκτενής μελέτη και κατανόηση του φυσικού στρώματος του συστήματος ΙΕΕΕ 802.15.3α (Ultra Wideband) καθώς και του ασύρματου μέσου διάδοσης πολλαπλών διαδρομών για δίκτυα ΡΑΝ (Personal Area Networks). Στη συνέχεια πραγματοποιείται προσομοίωση του συστήματος πομπού και δέκτη βασικής ζώνης με την χρήση της τεχνικής OFDM (Orthologonal Frequency Division Multiplexing) σε ασύρματο μέσο διάδοσης με Rician και Rayleigh κατανομή με τη χρήση του λογισμικού Matlab.
Στον πομπό γίνεται εκτίμηση του λόγου μέγιστης στιγμιαίας τιμής ισχύος προς την μέση τιμή ισχύος (Peak to Average Power Ration, PARP) και στο δέκτη γίνεται εκτίμηση του ρυθμού σφαλμάτων (Bit Error Rate) και της μέσης τιμής του πλάτους του διανύσματος σφάλματος ) Error Vector Magnitude, EVM).
The Ultra-Wideband telecommunication systems are a promising solution for wireless personal area networks (WPAN) allowing the coexistence of new services and existing systems with minimum or no interference. These systems differ fundamentally from the conventional telecommunication systems since extremely narrow pulses are used for the communication between receivers and transmitters. The physical characteristics of these pulses and the wide band produced result in the dramatic effect of the multipath components on the performance of UWB systems in contrast to the conventional narrowband ones.
The topic of this thesis is the study of the physical layer of IEEE 802.11.15.3a UWB and the radio channel of multipath fading for Personal Area Networks (PANs). We evaluate the performance of the baseband MB-OFDM UWB system in a wireless channel of Rician and Rayeigh distribution, using simulations in Matlab. We estimate the Peak to Average Power Ratio, PAPR at the transmitter and the Bit Error Rate, BER and Error Vector Magnitude, EVM at the receiver.