超宽带(UWB)技术是未来短距离无线通信的关键技术之一，它在现代无线通信技术中备受关注。与传统通信技术相比，UWB通信技术具有结构简单、抗多径干扰能力强、信号功率低等显著优点。常见的一种UWB信号是由纳秒级的极窄尖脉冲产生的，它的信号功率被扩频在0到数GHz频带范围内。FCC规定UWB使用的频段为3.1～10.6GHz,而许多其他无线通信系统(WLAN、WiMAX等)也使用这个频段中的某段频率，所以UWB系统必须与其他无线通信系统实现兼容。
　　802.11a WLAN有着广泛的应用前景，而且它的工作频率是UWB工作频段的一部分，因此研究二者的兼容问题具有重要意义。本文主要研究UWB设备与基于IEEE 802.11a标准的WLAN设备之间的兼容问题。
1 理论基础
1.1 UWB
　　本文使用的UWB脉冲是高斯单脉冲，如下式：

1.2 802.11a
　　802.11a工作在5GHz频段，使用OFDM技术，其频谱为5.15～5.25、5.25～5.35和5.725～5.825GHz三个100MHz频段，最大ERP(有效发射功率" title="发射功率">发射功率)分别为2.5mW、12.5mW和50mW。三个100MHz的频段每个都被分成五个20MHz的信道。
1.3 信道模型
1.3.1 UWB信道模型
　　在室内环境下，UWB的LOS和NLOS路径损耗模型如下：
　　PL(d)=PL₀+10γlg(d)+S　　　　　　　　(4)
　　PL₀和γ是常数，在LOS路径下两者的经验值分别为47dB和1.7，在NLOS路径下分别为51dB和3.5。S是阴影衰落，是一个零均值高斯随机变量，在仿真中假设S的标准差在LOS路径下为2.8dB，在NLOS路径下为3.8dB。本文没有考虑多径衰落，假定RAKE接收机是理想的，能接收到所有路径上的功率。
1.3.2 802.11a信道模型
　　对于802.11a信道模型可以做如下假设：
　　(a)因为802.11a的带宽很窄，所以可以假定传输模型为平坦衰落信道模型；
　　(b)假定LOS路径是莱斯信道，NLOS路径是瑞利信道；
　　(c)因为空间传播信号的路径损耗与带宽无关，所以可以假定802.11a信号的路径损耗模型也如(4)式所示。

2 仿真模型及仿真结果
　　本文主要研究受干扰接收机与发射机在LOS路径和NLOS路径两种情况下的相互干扰情况。在研究的物理模型中假设受干扰接收机位于干扰源" title="干扰源">干扰源的视距范围内，如图1所示。UWB发射机到接收机的距离记为d_UWB,802.11a发射机到接收机的距离记为d_802.11a，发射机与接收机之间的距离记为T-R距离，干扰源与接收机的距离记为I-R距离，UWB系统和802.11a系统的发射功率分别记为P_UWB和P_802.11a，接收功率可分别表示为：
　　P_R,UWB(d_UWB)=P_UWB-PL(d_UWB)
　　P_R,802.11a(d_802.11a)=P_802.1a-PL(d_802.1a)　　　　　　(5)
　　其中PL是传播路径损耗，参考(4)式。
2.1 仿真参数
　　表1和表2是仿真中可能用到的参数。

2.2 UWB对802.11a的干扰
　　假定数据序列{d_j}和跳时序列{z_j,l}是独立的随机过程，并以等概率取值{-1,1}。发射的UWB信号总功率记为P_UWB(f₁,f₂)，则UWB信号对802.11a系统的干扰功率可表示为：
　　I_UWB=P_UWB(f₁,f₂)-PL(d_UWB)　　　　　　　　　　　　(6)
　　f₁和f₂分别为802.11a接收机频率的下限和上限。总的干扰功率是噪声功率N_802.11a与接收到的UWB干扰功率I_UWB的总和。
　　根据(5)式可以计算出802.11a接收机的接收功率，这样802.11a系统在UWB干扰情况下的SIR可以表示为：
　　
　　图2给出了NLOS环境下802.11a系统的SIR_802.11a与d_802.11a的关系。d_UWB分别等于1m、5m、10m和∞(d_UWB=∞为无干扰的情况)。由图可知，对于所有的T-R距离，d_UWB=1m时SIR_802.11a都下降了21dB(与d_UWB=∞相比)。而当d_UWB=5m和10m时SIR_802.11a分别下降了10dB和5dB。由此可见，在I-R距离很小时，UWB干扰影响了802.11a系统的性能。最严重时(d_UWB=1m，d_802.11a=14m)SIR_802.11a大约为－10dB，此时802.11a系统将产生拥塞。

　　表3给出了LOS环境下的SIR_802.11a值。可以看出，当d_802.11a大于10m时，工作在LOS环境下的802.11a系统的SIR_802.11a大于42dB。LOS环境下SIR_802.11a的最小值为21dB(T-R距离等于10m)，这个值足够维持802.11a可靠的通信。所以在LOS环境中，802.11a系统在UWB的干扰下也能正常工作。
2.3 802.11a对UWB的干扰
　　802.11a对UWB干扰的研究方法与前面的方法类似。其中:
　　
　　由表4可以看出：LOS环境下，当I-R距离很小时，802.11a会比较严重地影响UWB系统的性能。