2、UWB通信系统与WLAN系统间共存分析

　　2.1　系统共存模型

　　UWB系统信号频域范围极宽，它与WLAN系统(IEEE802.11a)在5.15～5.825 GHz频段上是共享的。本文研究UWB系统与WLAN系统间共存正是基于这样的系统模型：以WLAN系统设备为中心，在以rmin为半径的范围内，不存在UWB系统设备，在以Rr为半径的范围以外，接收机接收到的WLAN信号可以忽略。rmin是UWB通信设备到WLAN接收机的最小距离;Rr是无UWB信号干扰下WLAN接收机最大的接收范围。

　　2.2　仿真数学模型

　　本文的仿真基于文献[4]中的数学模型。

　　WLAN接收机接收到的UWB系统设备总的干扰功率可表示为：

　　(1)

　　其中

　　(2)

　　kagg为集合因子，综合了环境的影响;PUWB为一个UWB系统用户的发射功率;P为UWB用户的单位密度;λ为中心频率对应的波长;I(rmin,do)是一个传播衰减因素，它由二射线模型得出，决定于rmin、dmin两个参数，rmin是UWB通信设备到WLAN接收机的最小距离;dmin表示拐点。

　　2.2.1　无UWB信号的WLAN系统的信噪比数学模型

　　在没有UWB信号干扰的情况下，WLAN系统的信噪比表示为：

　　(3)

　　其中，PT是在接入点得到的发射功率。

　　2.2.2　存在UWB信号干扰的信噪比数学模型

　　UWB技术采用短脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。这些脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz，而其设备的发射功率却很小。因此，对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声。接收机接收到的总噪声，它由以下几部分组成：

　　N=No+NF+LIMP　(4)

　　No是热噪声;NL是接收机噪声;LIMP是接收机数字在处理过程中引入的噪声。

　　在UWB-WLAN共存的模型中，WLAN系统接收到的信号信噪比用dBm来表示为：

　　(5)

　　PT是在接入点得到的发射功率;Const是路径损耗，它是距离的函数。

　　图2形象地表示了WLAN系统接收端信号的信噪比SNRmin

　　图2　WLAN系统接收端信号的信噪比SNRmin