2.4GHz短距离物理层通信模型设计与分析研究.docx

摘要:本文主要研究ZigBee协议的物理层通信模型的建立和性能分析。具体而言，就是通过模拟ZigBee物理层无线收发数据的理想化过程，学习了ZigBee协议的物理层通信的基本原理，完成了基于Matlab的2.4GHz工作频段下ZigBee协议的物理层通信模型的设计，以及其性能的仿真。

仿真结果表明：在输入数据为1024个随机比特序列时，通过加性高斯白噪声信道，1)无扩频调制模式下，系统的信噪比要达到13dB以上，才能获得无差错传输； 2)在标准2.4GHz工作频段的32位扩频调制模式下，系统的信噪比超过4dB就能实现无差错传输；3)无扩频调制模式下，信噪比小于12dB时，O-QPSK调制的传输差错率始终低于QPSK调制，当信噪比大于14dB时，O-QPSK调制的传输差错率与QPSK调制相等。4)无扩频调制模式下，信噪比为5dB时，输入数据超过8192个时，误码率会稳定在0.0708左右。

该实验结果标明，2.4GHz 短距离通信系统理论上可以实现低功率、高可靠的传输模式。 

关键词：ZigBee协议，物理层通信，信噪比，误码率，传输性能

目录

中文摘要

Abstract

前   言-3

第一章 绪论-4

1.1  研究背景-4

1.2  国内外现状-4

1.3  本文主要研究内容-5

第二章 ZigBee协议的物理层结构-6

2.1  ZigBee协议的物理层-6

2.2  ZigBee协议的物理层关键技术-6

第三章 2.4GHz ZigBee协议的物理层通信模型设计-9

3.1  2.4GHz ZigBee协议的物理层通信模型-9

3.2  2.4GHz ZigBee协议的物理层通信仿真-9

第四章 2.4GHz ZigBee协议的物理层通信模型性能分析-15

4.1  不同信噪比设置条件下的性能分析-15

4.2  2.4GHz扩频调制对物理层通信性能的影响-17

4.3  输入样本数目对误码率BER的影响-19

4.4  O-QPSK 和QPSK调制对物理层通信性能的影响-21

结论-23

参考文献-24

致谢-26