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通信电子中的超宽带通信技术

通信电子中的超宽带通信技术随着人们对通信信息传输的需求日益增多,传统的带宽已经不能满足人们的需求了。超宽带通信技术的出现,则为人们的通信需求提供了更高效、更快捷的解决方案。

一、超宽带通信技术介绍

超宽带通信技术简称UWB技术,其传输速度快、抗干扰能力强、安全性高,适用范围非常广泛,包括室内定位、雷达探测、无线视频传输、智能家居等领域。

超宽带通信技术利用极短的脉冲作为信号,将脉冲送至天线,然后由天线将信号传播出去。由于脉冲短且长度很少,它可以在更宽频段内传输数据,所以具备互联、低功耗、高速率、无线等多项特点,深受广大用户的喜爱。

二、超宽带通信技术的优势

1. 传输速度极快

UWB技术采用超短脉冲技术,每秒可传输数百万个脉冲。因此,它比目前的其他无线技术快多了,不同程度缩短了数据传输

时间,进一步加速了信息的传输速度。

2. 抗干扰能力强

UWB技术采用频率跳跃式传输信号,每个信号只有极短时间,这使得UWB技术的传输频率极高,不容易受到干扰,从而提高了信号传输的可靠性。

3. 无盲区

传统的无线信号通常会受到障碍物、墙壁等物理条件的限制,

从而产生盲区。而UWB技术采用超窄带信号,可快速穿透墙壁、混凝土等物质,使其传输无死角,信号可穿透任何障碍物。

4. 安全性高

UWB技术采用了加密技术,从而被广泛应用于机密性高、对

安全性要求较高的领域。对于需要保密的传输领域,比如金融业、政府机关等,UWB技术将更具优势。

5. 低能耗

UWB技术传输功率较低,只需要非常少的能量即可传输出信号,因此UWB技术拥有极低的能耗,有助于实现智能化和绿色环保。

三、超宽带通信技术的应用

1. 室内定位

基于UWB超宽带通信技术,室内定位的准确度得到了提高,

大大优化了商场导航、机场路线等场景中的导航问题,同时也增

加了多样化的产品应用需求,比如智能家居、智慧城市等。

2. 无线视频传输

在UWB技术的支持下,可以通过无线传输视频、音频等信息,无需通过网线或HDMI等有线连接,进一步降低系统的成本,满

足用户对高速、稳定、可靠的无线传输需求。

3. 智能家居

家庭用途也是关注的焦点之一,通过UWB技术,智能家居的

网络管理得到了极大程度的便利,比如空调、热水器等设备的无

线控制,增强应用的互联互通效应。

四、总结

UWB超宽带通信技术是新一代无线通信技术的代表之一,具

备传输速度极快、抗干扰能力强、无盲区、低能耗以及安全性高

等多方面优势。未来,随着各大应用领域对通信技术的需求日益

增高,UWB技术将会成为通信技术的主导趋势。

超宽带技术概述

超宽带(UWB)技术 一、UWB技术简介 UWB(Ultra Wide Band)是一种短距离的无线通信方式。其传输距离通常在10m以内,使用1GHz以上带宽,通信速度可以达到几百Mbit/s以上。UWB不采用载波,而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此,其所占的频谱范围很宽,适用于高速、近距离的无线个人通信。美国联邦通讯委员会(FCC)规定,UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz,最小工作频宽为500MHz。 超宽带传输技术和传统的窄带、宽带传输技术的区别主要有如下两方面:一个是传输带宽,另一个是是否采用载波方式。从传输带宽看,按照FCC的定义:信号带宽大于1.5G或者信号带宽与中心频率之比大于25%的为超宽带。超宽带传输技术直接使用基带传输。其传输方式是直接发送脉冲无线电信号,每秒可以发送数1O亿个脉冲。然而,这些脉冲的频域非常宽,可覆盖数Hz~数GHz。由于UWB发射的载波功率比较小,频率范围很广,所以,UWB对传统的无线电波影响相当小。UWB的技术特点显示出其具有传统窄带和宽带技术不可比拟的优势。 二、UWB技术的发展历程 现代意义上的超宽带UWB 数据传输技术,又称脉冲无线电( IR , Impulse Radio) 技术,出现于1960年,当时主要研究受时域脉冲响应控制的微波网络的瞬态动作。通过Harmuth、Ross和Robbins等先行公司的研究, UWB 技术在70 年代获得了重要的发展,其中多数集中在雷达系统应用中,包括探地雷达系统。到80 年代后期,该技术开始被称为"无载波"无线电,或脉冲无线电。美国国防部在1989 年首次使用了"超带宽"这一术语。为了研究UWB在民用领域使用的可行性,自1998 年起,美国联邦通信委员会( FCC) 对超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意见,在有美国军方和航空界等众多不同意见的情况下,FCC 仍开放了UWB 技术在短距离无线通信领域的应用许可。这充分说明此项技术所具有的广阔应用前景和巨大的市场诱惑力。 2003年12月,在美国新墨西哥州的阿尔布克尔市举行的IEEE有关UWB标准的大讨论。那时关于UWB技术有两种相互竞争的标准,一方是以Intel与德州仪器为首支持的MBOA标准,一方是以摩托罗拉为首的DS-UWB标准,双方在这场讨论中各不相让,两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上,前者采用多频带方式,后者为单频带方式。这两个阵营均表示将单独推动各自的技术。虽然标准尘埃未定,但摩托罗拉已有了追随者,三星在国际消费电子展上展示了全球第一套可同时播放三个不同的HSDTV视频流的无线广播系统,就采用了摩托罗拉公司的Xtreme Spectrum芯片,该芯片组是摩托罗拉的第二代产品,已有样片提供,其数据传输速度最高可达114Mbps,而功耗不超过200mw。在另一阵营中,Intel 公司在其开发商论坛上展示了该公司第一个采用90nm技术工艺处理的UWB芯片;同时,该公司还首次展示多家公司联合支持的、采用UWB芯片的、应用范围超过10M的480Mbps无线USB技术。在5月中旬由IEEE802.15.3a工作组主持召开的标准大讨论会议上对这种技术进行投票选举UWB标准,MBOA获得60%的支持,DS-UWB获取40%的支持,两者都没有达到成为标准必须达到75%选票的要求。因

超宽带通信技术原理与应用

目录 目录 (1) 摘要 (3) Abstract (4) 第1章概述 (6) 1.1总述 (6) 1.2 UWB基本原理 (6) 1.2.1脉冲信号 (6) 1.2.2UWB 调制技术 (7) 1.3UWB技术特点 (8) 1.4UWB发射机和接收机组成框图 (9) 1.4.1UWB发射机组成框图 (9) 1.4.2UWB接收机组成框图 (10) 1.5UWB 技术的应用前景 (11) 1.6结束语 (11) 第2章MATLAB软件工具介绍 (13) 2.1MATLAB语言的概述 (13) 2.2MATLAB的历史 (13) 2.3MATLAB语言的特点 (14) 2.4MATLAB仿真 (15) 第3章超宽带无线的调制技术 (17) 3.1PPM-TH-UWB 调制方式 (17) 3.1.1跳时超宽带信号的产生 (17) 3.1.2PPM-TH-UWB的发射链路 (20) 3.1.3PPM-TH-UWB 仿真结果及其分析 (20) 3.2PAM-DS-UWB调制方式 (22) 3.2.1直接序列超宽带信号的产生 (22) 3.2.2PAM-DS-UWB发射链路 (24) 3.2.3 PAM-DS-UWB仿真结果及其分析 (25) 3.3 OFDM调制技术 (27) 3.3.1概述 (27)

3.3.2 多频段OFDM-UWB信号产生 (28) 3.4.3 OFDM仿真结果及其分析 (28) 3.4总结 (32) 第4章性能分析及应用前景 (33) 4.1 脉位调制(PPM)和脉幅调(PAM) (33) 4.2OFDM调制 (33) 4.3UWB的应用前景 (34) 致谢 (35) 参考文献 (36)

超宽带(UWB)技术

一、UWB技术简介 UWB技术是一种与其它技术有很大不同的无线通信技术,它将会为无线局域网LAN和个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它开发了一个具有对信道衰落不敏感;发射信号功率谱密度低,有低截获能力,系统复杂度低,能提供数厘米的定位精度等优点。UWB尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中。 虽然超宽带的描述并不详细,它确实有助于将这项技术与传统的“窄带”系统分隔开,或者是更新的主要是指文献中描述的未来3G蜂窝技术的“宽带”系统。关于超宽带和其它的“窄带”或者是“宽带”主要有两方面的区别。一是超宽带的带宽,在美国联邦通信委员会(FCC)所定义比中心频率高25%或者是大于1.5G赫兹。很清楚,这一带宽明显大于目前所有通信技术的带宽。二是,超宽带典型的用于无载波应用方式。传统的“窄带”和“宽带”都是采用无线电频率(RF)载波来传送信号,频率范围从基带到系统被允许使用的实际载波频率。相反的,超宽带的实现方式是能够直接的调制一个大的激增和下降时间的“脉冲”,这样所产生的波形占据了几个GHz的带宽。 UWB无线通信技术与现有的无线通信技术有着本质的区别。当前的无线通信技术所使用的通信载波是连续的电波,形象地说,这种电波就像是一个人拿着水管浇灌草坪时,水管中的水随着人手的上下移动形成的连续的水流波动。几乎所有的无线通信包括移动电话、无线局域网的通信都是这样的:用某种调制方式将信号加载在连续的电波上。 与此相比,UWB无线通信技术就像是一个人用旋转的喷洒器来浇灌草坪一样,它可以喷射出更多、更快的短促水流脉冲。UWB产品在工作时可以发送出大量的非常短、非常快的能量脉冲。这些脉冲都是经过精确计时的,每个只有几个毫微秒长,脉冲可以覆盖非常广泛的区域。脉冲的发送时间是根据一种复杂的编码而改变的,脉冲本身可以代表数字通信中的0,也可以代表1。 超宽带技术在无线通讯方面的创新性、利益性具有很大的潜力,在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面极大地提高了一般消费者和专业人员的适应性和满意度。所以一些有眼光的工业界人士都在全力建立超宽带技术及其产品。相信这一超宽带技术,不仅为低端用户所喜爱,而且在一些高端技术领域,如雷达跟踪、精确定位和无线通信方面具有广阔的前景。 从时域上讲,超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制,而UWB 是利用起、落点的时域脉冲(几十n s) 直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行,而且以这一过程中所持续的时间,来决定带宽所占据的频率范围。由于UWB 发射功率受限,进而限制了其传输距离,据资料表明,UWB 信号的有效传输距离在10m 以内,故而在民用方面,UWB 普遍地定位于个人局域网范畴。

超宽带无线通信技术的应用及发展前景分析

超宽带无线通信技术的应用及发展远景剖析 【纲要】文章概括了超宽带无线通信技术的观点及特色,并总结了超宽带无线通信的优势,在此基础上,针对超宽带无线通信技术的实质应用进行了深入地剖析,旨在为同行供给参照借鉴。 【重点字】超宽带无线通信电子通信优势应用跟着 全世界各地通信网络的快速,超宽带无线通信技术作 为新兴技术也获取了快速的发展,在这个技术领域里,超宽带技术拥有较大的发展远景,进而在我国各个领域获取了宽泛的应用。当前,超宽带技术在应用中变得愈来愈成熟,相信在将来的信息网络中将会发挥的重要性的作用。下边联合笔者的工作经验,商讨了超宽带无线通信技术的应用及发展远景。 一、超宽带无线通信技术概括 超宽带无线通信技术是指能够在超宽带的带宽长进行信号的传输。超宽带一词最先使用于美国的国防部,那时是为了利用超宽带技术来实现对某一频次范围内信号的定义。与一般通信方式对比,超宽带技术采纳的是一种极短的脉冲信号,每个脉冲信号的连续时间往常只有几十皮秒到几纳秒,在最大数据的传输速率上能够实现每秒几百兆比特。

二、超宽带无线通信的优势 2.1 使用的宽带大、传输速率高 超宽带无线通信技术和其余无线系统对比,拥有制造成本低的优势,同时在生产制造过程中所用技术简单,发送功率要比现有的无线系统要低好多。在无线通信系统发展中,其空间容量也更大。在频域上,超宽带无线通信技术在超越上拥有很广的范围,能够保证在喧闹复杂的环境中不被检测到,拥有很强的安全性。 同时,无线通信技术拥有相当高的穿透力,宽泛的应用于检测、定位等领域。超宽带无线通信技术所供给的高速率的无线通信数据传输速率能够同时知足很多大容量的多媒体流的传输。 2.2 拥有高强度的保密性 超宽带无线通信技术采纳的信息接收系统是采纳的跳时扩频。只有超宽带无线通信系统的接收机知道发送端的脉冲序列,才能在数据信号发射和接收的过程中保证高度的安全性。同时超宽带无线通信技术拥有低功率的发射优势,在信息化和数字化发展的信息时代,很难在喧闹的环境中被检测到。 2.3 通电状况下耗能低 超宽带无线通信系统在通电状况下,拥有耗电量低的优势,超宽带无线通信系统经过连续的发射载波,只要要经过

超宽带 技术

首先什么是超宽带? 我们对信号基于其相对带宽的划分: 相对带宽的定义:Bf=BW/fc(中心频率)*100%=fh-fl/fh+fl/2 窄带Bf<1%宽带120% 2页 超宽带通信和其它通信技术的根本不同在于,它在发射机和接收机之间采用非常窄的射频脉冲进行通信。 超宽带通信并不是一项全新的技术,现在让我们来了解一下它的发展简史!事实上早在1901年就被马可尼采用,他通过使用火花隙发射机来发射莫尔斯码序列穿越大西洋。火花隙实质上就是带宽很宽大的窄脉冲。但是当时人们并没考虑到大带宽的好处以及实现多用户通信系统的能力。 在马可尼之后约50年,基于脉冲的现代发射机以脉冲雷达的形式在军事应用中获得了动力。从上个世纪60年代到90年代,该技术作为机密项目,一直被限制为军队和国防部的应用。 然而,近代微处理器级及半导体技术中的快速切换技术的进步,使得超宽带技术的商业应用已经具备一切条件。在过去的几年,将超宽带技术商业化的兴趣不断增加,超宽带系统的开发者们开始向美国联邦通信委员会施加压力,促使其同意超宽带技术的商用。因此2002年2月,美国联邦通信委员会通过了超宽带技术的各种设备在严格功率辐射限制下的商用的初期报告和规则;

下面介绍一下UWB的相关概念。 超宽带系统不使用载波,采用低占空因子的、短持续期、脉冲来发射和接收信息。占空因子的定义就是脉冲出现的时间和总的传输时间之比!。 低占空因子保证了超宽带通信非常低的平均功率。也就决定了,短时超宽带脉冲具有非常宽的带宽和非常低的发射功率。这直接转化为手持设备较长的电池寿命! 4页 下面我们看一个超宽带脉冲的例子! 第一幅图显示了实用的单周期高斯脉冲的时域波形和频域特性,脉冲周期为0.5ns图中脉冲的中心频率在f=1/T=2GHz。 第二幅图是实际通信中使用的周期性重复的单脉冲的时域和频域特性。我们从频谱图中看到,很多强烈的能量尖峰,这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散化。这些尖峰将会对传统无线电设备和信号构成干扰,而且这种十分规则的脉冲序列也没有携带什么有用信息。由于尖峰的产生源于脉冲的周期性,所以改变时域的周期性可以减低这种尖峰,也就是对采用脉冲位置调制PPM。 5页 从超宽带的发展历史可以看到,它曾将作为军事的秘密应用。那它到底有哪些独特之处?下面我们就关注一下这种技术相对其他通信系

超宽带技术的应用与发展

超宽带技术的应用与发展 一、引言 随着计算机通信技术的不断发展,无线传输技术得到了广泛的应用,而超带宽(UWB)技术作为一种新型短距离高速无线通信技术正占据主导地位,超带宽技术又被称为脉冲无线发射技术,是指占用带宽大于中心频率的1/4或带宽大于1.5GHz的无线发射方案,超带宽技术在2002年以前主要应用于雷达和遥感等军事领域,UWB技术不需载波,能直接调制脉冲信号,产生带宽高达几兆赫兹的窄脉冲波形,其带宽远远大于目前任何商业无线通信技术所占用的带宽,UWB信号的宽频带、低功率谱密度的特性,决定了UWB无线传输技术具有以下优势:易于与现有的窄带系统(如全球定位系统(GPS)、蜂窝通信系统、地面电视等)公用频段,大大提高了频谱利用率。易于实现多用户的短距离高速数据通信;目前,UWB技术在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面的应用正在不断发展。 二超宽带技术的特点应用 1、超宽带技术解决了困扰无线技术多年的有关传播方面的问题,如发射信号功率谱密度低、低截获大问题,具有对信道衰落不敏感的问题,又具有能力、系统复杂程度低、能提供厘米级的定位精度等优点;它在无线局域网、城域网和个人局域网的应用中,可提供低功耗、超带宽及相对简捷的通信技术,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入,可实现PC与移动设备、消费电子等信息终端的小范围智能化互联,从而组建个人化的办公或家用信息化网络。超带宽(UWB)无线通信技术以它高速率、高性能、低成本、低功耗等特点成为最具有竞争力的WPAN实现技术,并已成功应用于多个方面。 2、超宽带技术特点 (1)体积小、成本低、系统结构实现简单、 UWB不使用载波,直接发射脉冲序列,不需要传统收发器所需要的上、下变频,从而不需要功用放大器与混频器,因此UWB设备集成更为简化。脉冲发射机和接收机前端可集成在一个芯片上,再加上时间基和一个微控制器,就可构成一部超宽带通信设备。 (2)传输速率高数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化是通信发展的主要趋势。为确保提供高质量的多媒体业务的无线网络,其信息速率不能低于50Mbit/s。在用商品中,一般要求UWB信号的传输范围为10m以内,

超宽带通信技术的发展及应用

超宽带通信技术的发展及应用在当今科技飞速发展的时代,人们对于网络传输速率和通信技术的要求也越来越高。在这样的背景下,超宽带通信技术应运而生。超宽带通信技术指一种能够以超过传统无线电通信的速度,进行短距离、大带宽、无线或近距离有线通信的技术。 超宽带通信技术的发展历史可以追溯到上世纪90年代,当时美国国防部的高级研究计划局(DARPA)开始推进联邦通信委员会(FCC)授权使用一段被称为UWB的频谱,从而使得超宽带通信技术的研究步入正规轨道。自此以后,超宽带通信技术得到了广泛的应用和发展,涉及到生物医学、消费电子、航空航天、定位和雷达等领域。 超宽带通信技术的发展和应用离不开研究和探索。在早期的研究中,人们主要关注超宽带通信技术在雷达定位方面的应用,比如说在战争中的使用。而现在,人们已经将超宽带通信技术应用到了更多的领域,比如说医学领域、无线通信领域、汽车智能驾驶领域等等。 在医学领域中,超宽带通信技术被用于无线生物传感器和健康监测设备中。这些设备可以实时监测患者体内的生理信息,并将

这些信息通过无线通讯传回医院,让医生及时地了解患者的身体 状况。在无线通信领域中,超宽带技术可以提供高速高密度无线 网络,以满足人们日益增长的网络需求。在汽车智能驾驶领域中,超宽带技术可以用于汽车间通讯和车辆的自动驾驶,提高道路安 全性。 当然,超宽带通信技术的发展还面临着一些困难和挑战。首先,超宽带通信技术在无线通讯方面还没有完全替代传统无线通讯技术。其次,由于超宽带通信技术涉及到很多不同的频段和技术标准,因此其应用范围和设备兼容性也面临着一定的限制。 尽管存在一些困难和挑战,但超宽带通信技术仍然具有广泛的 应用前景。随着人们对于传输速率和通信技术的需求越来越高, 超宽带通信技术将会持续发展和完善,创造更多的丰富应用和创新。

超宽带无线通信关键技术研究

超宽带无线通信关键技术研究 随着科技的快速发展,无线通信技术在日常生活中扮演着越来越重要的角色。超宽带无线通信技术作为一种新型的无线通信技术,具有高速度、低功耗、高可靠性等特点,得到了广泛的应用和研究。本文将介绍超宽带无线通信的关键技术及其研究进展。 超宽带无线通信技术是一种利用短脉冲信号进行通信的无线通信技术。它具有带宽宽、传输速率高、功耗低、抗干扰能力强等特点,可广泛应用于无线通信、雷达、探测等领域。 脉冲整形技术是超宽带无线通信的关键技术之一,其主要目的是为了改善信号的波形和质量,以增加通信的距离和提高抗干扰能力。常见的脉冲整形技术包括高斯脉冲整形、正方形脉冲整形等。 信道编码技术是超宽带无线通信中用于增加通信可靠性的重要技术。通过将原始数据经过一定的算法进行编码,可以增加数据的冗余,从而降低误码率,提高通信质量。 调制解调技术是超宽带无线通信中的重要技术,其主要目的是为了实现信号的调制和解调。常见的调制解调技术包括二进制相移键控(BPSK)、正交频分复用(OFDM)等。

天线技术是超宽带无线通信中的重要技术,其直接影响到信号的发射和接收质量。常见的天线技术包括智能天线、微带天线等。 目前,超宽带无线通信技术已经被广泛应用于智能交通、物联网、无线通信等领域。其中,智能交通领域是超宽带无线通信技术应用的重要方向之一,它可以实现车辆之间的短距离高速通信,为车辆安全提供了有力的保障。在物联网领域,超宽带无线通信技术可以作为物联网设备的近距离高速通信方式,为物联网设备的互联互通提供了便利。在无线通信领域,超宽带无线通信技术可以提供更高的传输速率和更低的功耗,成为了未来无线通信发展的重要方向之一。 超宽带无线通信技术作为一种新型的无线通信技术,具有高速度、低功耗、高可靠性等特点,已经得到了广泛的应用和研究。未来,随着科技的不断发展和进步,超宽带无线通信技术的应用前景将更加广阔,其相关关键技术也将不断得到优化和完善。 随着科学技术的不断进步,超宽带雷达技术在许多领域的应用越来越广泛。本文将围绕超宽带雷达的关键技术进行详细阐述,包括天线设计、信号处理等方面,以期为相关领域的研究提供一定参考。 超宽带雷达是一种利用超宽带信号进行探测的雷达技术。与传统雷达相比,超宽带雷达具有更高的分辨率和更强的抗干扰能力,因此在目

超宽带(UWB)无线通信技术

知识大全:便携设计中模拟开关的变迁 引言 与电源设计应用中传统大功率MOSFET开关和存储应用中多位数据总线开关相比,模拟开关大大不同。一般来讲,模拟开关主要用于切换手机等便携式设计中的小功率模拟信号。但是,在最近的便携式设计中附加功能的推动下,模拟开关从传统的低带宽音频开关发展成为高速混合信号开关。由于模拟开关具有低功耗、低漏电流及小封装等特点,在某些设计中甚至可以将其用作低功耗DC信号开关。本文将介绍模拟开关的迁移轨迹,让读者了解便携式基带设计的市场趋势。 变迁轨迹 如图1所示,手机已从简单的单语音功能发展成为带有MP3或音乐铃声等大功率立体声音频的通讯工具。至于视频功能,简单的低分辨率相机已经过时,而高于200万像素相机已经成为大多数中高端手机的标准功能。由于低功耗数字式广播调谐器适合便携式应用,带有复合视频输出的手机将在市场强势出现,从而满足外部大型显示器或者专业投影仪显示等专业应用需求。 图1基带功能推动手机功能变迁(略) 现代的手机设计都嵌入了MP3功能,对于数据路径而言,传统以UART为基础的接口已不能满足最终用户的下载要求。因此,USB1.1全速(12Mbp)甚至是USB2.0高速接口在带嵌入式硬盘或可拆卸大型存储器的MP3手机设计中越来越普遍。 纯音频开关从高导通电阻迁移到超低导通电阻 响应图1中手机功能的变迁,最初在手机设计中采用模拟开关是由于大多数基带处理器只有有限的音频输出端口,如图2所示。那些低端处理器只有单语音输出,通常需要进行语音隔离将其分别接到听筒或者耳机中。相对于32Ω的耳机阻抗,这些开关通常具有大约10Ω相对较高的导通电阻。开关的插入损耗通过前置放大器级来补偿。大多数应用中的控制电压与开关的3V供电一致。 图2便携设计中模拟开关应用功能的迁移(略) 在节能及更佳的总谐波失真(THD)需求带动下,市场出现了1Ω开关,在0到VCC的输入电压之间具有平坦的导通电阻。对于免提电话等功能来说,来自基带处理器的语音输出可以路由到耳机和内部的8Ω扬声器上。由于放大器置于开关之后和扬声器之前(见图2),在这些应用中THD规范遂成为关键因素,以减小信号放大失真。 随着大多数基带处理器设计需要进一步降低功耗,通用I/O(GPIO)数字接口需要提供更低的输出高压阈值电平(VOH)。对于这种应用,该电压可低至1.8V。但是由于MP3手机具有大功率立体声音频的需求,开关电源电压可以达到 4.2V,或者直接由电池供电。因为控制电压输入高电平(VIH)与开关电源电压之间存在失配,设计要求增加额外的电平偏移变换器以减小静态漏电流。这样不仅增加了设计难度,还提高了材料成本。在这样的便携式应用中,非常需要能够识别低控制电压(1.8V)的模拟开关。 由于正电源下,模拟开关建议用于传输正电平信号,因此需要在开关之后设置AC耦合电容器为耳机或接收器阻隔DC成分。同时,考虑到扬声器的阻抗大约为8Ω,而在4.3V 电源下这类应用中的音频开关一般拥有低至0.35Ω的导通电阻,能够进一步降低高导通电阻开关的插入损耗所带来的功耗。 混合信号和高速数字信号切换 市场对于薄型滑盖手机等小巧手机的需求强劲,低引脚数连接器设计对用户而言十分重要。UART或USB等数字信号将与音频输出共享连接器的引脚,如图2所示。大多数音频

超宽带(UWB)无线通信中的调制技术

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/f019230048.html, 超宽带(UWB)无线通信中的调制技术 作者:张勇杨海林 来源:《卷宗》2016年第03期 摘要:超宽带(UWB,Ultra Wide Band)无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景,因此被认为是未来几年电信热门技术之一。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽(或绝对带宽)而言,没有界定的时域波形特征。因此,有多种方式产生超宽带信号。其中,最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲(又称为冲激脉冲)的频谱特性来实现。 关键词:超宽带;无线技术;调制技术 1 UWB基本原理 FCC(美国通信委员会)对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在-10dB点处)(fH-fL)/fc>20%(fH,fL,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率)或者总带宽BW> 500MHz。它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100~500MbPs)、更强的抗干扰能力(处理增益50dB以上),同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内)。 发射超宽带(UWB)信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达 0.5%)的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电(IR)”。UWB-IR又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的;由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。 2 UWB的调制技术 超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅 度调制(PAM)是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为: (1) 其中,w (t)表示发送的单周期脉冲,dj,tj分别表示单脉冲的幅度和时延。PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{-1,+1}之间变化(对于双极性信号)或在M个值之间变化(对于M 元PAM)。 采用脉冲幅度调制(PM)的超宽带信号波形如下:

通信电子中的超宽带通信技术

通信电子中的超宽带通信技术随着人们对通信信息传输的需求日益增多,传统的带宽已经不能满足人们的需求了。超宽带通信技术的出现,则为人们的通信需求提供了更高效、更快捷的解决方案。 一、超宽带通信技术介绍 超宽带通信技术简称UWB技术,其传输速度快、抗干扰能力强、安全性高,适用范围非常广泛,包括室内定位、雷达探测、无线视频传输、智能家居等领域。 超宽带通信技术利用极短的脉冲作为信号,将脉冲送至天线,然后由天线将信号传播出去。由于脉冲短且长度很少,它可以在更宽频段内传输数据,所以具备互联、低功耗、高速率、无线等多项特点,深受广大用户的喜爱。 二、超宽带通信技术的优势 1. 传输速度极快

UWB技术采用超短脉冲技术,每秒可传输数百万个脉冲。因此,它比目前的其他无线技术快多了,不同程度缩短了数据传输 时间,进一步加速了信息的传输速度。 2. 抗干扰能力强 UWB技术采用频率跳跃式传输信号,每个信号只有极短时间,这使得UWB技术的传输频率极高,不容易受到干扰,从而提高了信号传输的可靠性。 3. 无盲区 传统的无线信号通常会受到障碍物、墙壁等物理条件的限制, 从而产生盲区。而UWB技术采用超窄带信号,可快速穿透墙壁、混凝土等物质,使其传输无死角,信号可穿透任何障碍物。 4. 安全性高

UWB技术采用了加密技术,从而被广泛应用于机密性高、对 安全性要求较高的领域。对于需要保密的传输领域,比如金融业、政府机关等,UWB技术将更具优势。 5. 低能耗 UWB技术传输功率较低,只需要非常少的能量即可传输出信号,因此UWB技术拥有极低的能耗,有助于实现智能化和绿色环保。 三、超宽带通信技术的应用 1. 室内定位 基于UWB超宽带通信技术,室内定位的准确度得到了提高, 大大优化了商场导航、机场路线等场景中的导航问题,同时也增 加了多样化的产品应用需求,比如智能家居、智慧城市等。 2. 无线视频传输

超宽带通信技术在通信电子中的应用

超宽带通信技术在通信电子中的应用近年来,随着物联网和云计算技术的飞速发展,越来越多的数据需要传输和处理,而传统的通信技术已无法满足数据传输的需求。超宽带通信技术应运而生,成为了未来通信电子中的重要技术之一。 什么是超宽带通信技术? 超宽带通信技术是一种基于频率、时间和空间多维度调制技术的无线通信技术。它能够在非常短的时间内传输大量的数据,同时具有高速传输、低干扰和抗干扰等优点。 1.智能家居 现代家居中,大量的传感器、智能设备需要进行通信和控制。超宽带通信技术可以实现高速、低功耗和低延迟的通信,满足家居设备之间的数据传输需求。同时,它也具有快速建立连接和低功率消耗的优点,适用于家居设备的较为频繁的短距离通信。例如,家庭音频和视频设备之间的无线传输,门锁等家居智能设备之间的连接和数据传输等。

2.智能交通 超宽带通信技术可以用于车辆之间的通信和车辆与路边设施之 间的通信。它具有高速、低延迟和低功耗的特性,可以实现车辆 之间的快速信息交换和路况信息共享。同时,超宽带通信技术还 可以用于行人和非机动车的定位和跟随,实现智能交通系统的全 面覆盖。 3.医疗健康 超宽带通信技术可以实现医疗设备之间的数据传输和实时监测。它具有高速、低延迟和低功耗的特性,可以实现医疗设备之间的 快速无线通信。例如,医疗设备之间的图像传输、生理信号采集 和监测等。超宽带通信技术还可以用于监测老年人和慢性病患者 的健康状况,实现家庭医疗的智能化管理。 4.智能制造

超宽带通信技术可以用于工业物联网中的设备之间的通信和数 据传输。它具有高速、低延迟和低功耗的特性,可以实现设备之 间的快速无线通信和精准数据采集。例如,生产线上的工业机器 人之间的控制和协作、设备之间的自动识别和调整等。 未来展望 随着越来越多的设备和终端加入到物联网中,超宽带通信技术 的应用场景将会越来越丰富。同时,随着技术的不断发展和创新,超宽带通信技术的速度、效率和可靠性还会得到进一步提高。超 宽带通信技术将成为未来智能家居、智能交通、医疗健康、智能 制造等各个领域的重要支撑技术,为人类创造更加智能和便捷的 生活方式。

超宽带通信系统的设计与分析

超宽带通信系统的设计与分析 随着数字化、网络化进程不断加快,人们对通信技术的需求也不断提高。超宽带通信系统是实现高速率、高频段、低功率、低干扰的新一代通信系统,它可以在高速传输数据的同时实现高清视频的无延迟传输和实时互动,深受人们的喜爱和追捧。本文将对超宽带通信系统的设计与分析进行探讨。 一、超宽带通信系统的基本原理 超宽带通信系统采用大带宽、低功率、短距离的无线传输技术,利用压脉冲信号技术来实现数据的传输。压脉冲信号技术是一种新型的传输方式,它利用极短的脉冲序列来传输信息,可以实现高速率和低功率的传输。同时,超宽带通信系统采用多径信道技术,可以有效克服信号传输中的反射、散射等问题,提高传输质量。 二、超宽带通信系统的性能参数 超宽带通信系统的性能参数包括传输速率、传输距离、频谱占用率和抗干扰能力等。 1.传输速率 超宽带通信系统的传输速率可以达到Gbps级别,相比传统无线通信系统,速率提高了几十倍。传输速率的高低直接影响整个通信系统的传输效率和用户体验。 2.传输距离 传统无线通信系统的传输距离一般在数十米到数百米之间,而超宽带通信系统的传输距离通常不超过10米。传输距离的限制是由于超宽带通信系统采用的短距离传输方式和低功率传输技术决定的。 3.频谱占用率

超宽带通信系统的频谱占用率较低,只占用极少的频率带宽,不会对其他无线 通信设备造成干扰。这也是超宽带通信系统受到广泛应用的重要原因之一。 4.抗干扰能力 超宽带通信系统可以采用扩频技术和频率跳变技术来提高抗干扰能力,减小信 号受到的干扰。此外,超宽带通信系统还采用多路径传输技术和自适应功率控制技术来提高传输质量和抗干扰能力。 三、超宽带通信系统的设计与实现 超宽带通信系统的设计与实现包括硬件设计和软件设计两个方面。 1.硬件设计 超宽带通信系统的硬件设计主要包括天线设计、发射电路设计和接收电路设计等。天线设计是关键,需要选择合适的天线类型、天线方向和天线增益等参数,保证信号的传输质量。发射电路和接收电路要采用低噪声、高灵敏度的元器件和电路,提高信号的传输效率和抗干扰能力。 2.软件设计 超宽带通信系统的软件设计主要包括协议设计、数据传输设计和网络管理设计等。协议设计是超宽带通信系统的核心,需要设计符合超宽带通信系统特点的协议体系,保证数据传输的稳定和有序。数据传输设计需要考虑数据传输速率、传输距离和抗干扰能力等方面因素,并根据实际需求进行优化和调整。网络管理设计要保证网络的可靠性和安全性,同时提高网络的可操作性和维护性。 四、超宽带通信系统的应用前景 超宽带通信系统具有广泛的应用前景,可以应用到家庭娱乐、智能家居、智能 交通、无线电子医疗等多个领域。 1.家庭娱乐

超宽带技术

1 引言首先什么是超宽带? 我们对信号基于其相对带宽的划分: 相对带宽的定义:Bf二BW/fc(中心频率)*100%=fh-fl/fh+fl/2 窄带Bf<1%宽带120% 2页 超宽带通信和其它通信技术的根本不同在于,它在发射机和接收机之间采用非常窄的射频脉冲进行通信。 超宽带通信并不是一项全新的技术,现在让我们来了解一下它的发展简史!事实上早在1901 年就被马可尼采用,他通过使用火花隙发射机来发射莫尔斯码序列穿越大西洋。火花隙实质上就是带宽很宽大的窄脉冲。但是当时人们并没考虑到大带宽的好处以及实现多用户通信系统的能力。 在马可尼之后约50 年,基于脉冲的现代发射机以脉冲雷达的形式在军事应用中获得了动力。从上个世纪60 年代到90 年代,该技术作为机密项目,一直被限制为军队和国防部的应用。 然而,近代微处理器级及半导体技术中的快速切换技术的进步,使得超宽带技术的商业应用已经具备一切条件。在过去的几年,将超宽带技术商业化的兴趣不断增加,超宽带系统的开发者们开始向美国联邦通信委员会施加压力,促使其同意超宽带技术的商用。因此2002年 2 月,美国联邦通信委员会通过了超宽带技术的各种设备在严格功率辐射限制下的商用的初期报告和规则; 3页

下面介绍一下UWB 的相关概念。超宽带系统不使用载波,采用低占空因子的、短持续期、脉冲来发射和接收信息。占空因子的定义就是脉冲出现的时间和总的传输时间之比!。 低占空因子保证了超宽带通信非常低的平均功率。也就决定了,短时超宽带脉冲具有非常宽的带宽和非常低的发射功率。这直接转化为手持设备较长的电池寿命! 4页 下面我们看一个超宽带脉冲的例子!第一幅图显示了实用的单周期高斯脉冲的时域波形和频域特性,脉冲周期为0.5ns 图中脉冲的中心频率在f=1/T=2GHz。第二幅图是实际通信中使用的周期性重复的单脉冲的时域和频域特性。我们从频谱图中看到,很多强烈的能量尖峰,这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散化。这些尖峰将会对传统无线电设备和信号构成干扰,而且这种十分规则的脉冲序列也没有携带什么有用信息。由于尖峰的产生源于脉冲的周期性,所以改变时域的周期性可以减低这种尖峰,也就是对采用脉冲位置调制PPM。 5页从超宽带的发展历史可以看到,它曾将作为军事的秘密应用。那它到底有哪些独特之处?下面我们就关注一下这种技术相对其他通信系统的优势 第一就是是共享频谱的能力。美国联邦通信委员会对超宽带系统所要求的是75nW/MHz, 将它归入非蓄意辐射体范畴,诸如电视盒计算机显示

关于超宽带技术调研

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目录 一、前言 (1) 二、国内外发展现状. (4) 三、超宽带技术发展趋势. (7) 四、总结 (8) 参考文献 (11)

一、前言 1.1 超宽带无线通信技术 超宽带(UWB技术为拥挤的无线电频谱带来了新的应用理念,其创新的使用模式和用有 线链接无法实现的产品特性正在吸引着全球的目光。这种短距离的传输技术具有耗电量低、安全性高、高速传输、不易产生干扰、低成本的芯片结构等优点,更重要的是他可以帮助家 庭和办公室中的各种信息设备摆脱有线的束缚而实现互联互通。目前,许多国家正在致力于 超宽带技术的研究开发,尽管还没有成熟产品进入市场消费阶段,但将推动超宽带与大部分 消费电子、移动设备和个人电脑的连接嵌入。UWB技术在1994年以前主要限于军方使用,限 制了UWB的软件和硬件开发。由于UWB使用许多专用频段,美国联邦通信委员会(FCC)直到 2001年才正式开放UWB技术的广泛研究,此后全球对UWB勺研究进入高速探讨阶段。 随着互联网、多媒体和无线通信的快速发展,人们对高速率、高质量无线业务的需求日益迫切,然而,可用的频谱资源却日渐匮乏。这激发了人们对各种新技术的不断探索,其中超宽带(Ultra Wideband , UWB为解决这一问题提供了崭新途径。超宽带技术适合于密集多径环境下的高速率、低功耗、短距离无线接入场合,可作为无线个域网(Wireless Personal Area Network , WPAN、无线传感器网(Wireless Sensor Network , WSN等网络的物理层技术,具有广阔的应用领域和市场前景。 超宽带技术的历史可追溯到1895 年意大利科学家马可尼采用火花隙脉冲信号实现的无线通信,这被认为是超宽带技术的萌芽,之后,随着窄带载波无线通信的兴起,使无载波的超宽带技术陷入了较长时间的沉寂。直到20 世纪60 年代,Ross 等人论证了超宽带在雷达和通信方面应用的可行性,才出现了现代意义上的超宽带技术。 超宽带技术的理论体系则建立于20 世纪80 年代,最初受到了美国国防部高级研究计划局(DefenseAdvaneed Research ProjectsAgency, DARPA 的高度关注,当时该技术被称 为基带、无载波、或冲激无线电(Impulse Radio , IR),直到1989年美国国防部将其命名为超宽带,并将它应用于雷达、无线通信、成像和高精度定位系统。1993 年,Scholtz 等人提出了跳时多址脉冲无线电概念,引起了学术界的广泛关注,奠定了将IR 作为无线通信载体实现多址通信的理论基础。为了促进超宽带技术的发展,2002 年4 月,美国联邦通信委员会(FederalCommunications Commission , FCC 通过了超宽带无线设备在严格功率辐射限制下的商用规范,并重新对超宽带进行了定义。自此,超宽带技术的研究和应用进入了快速发展期,许多国家政府都大力支持该项技术,一些知名公司(如Intel 、 AT&T、TI 、IBM 和摩托罗拉等)以及大学科研机构(如斯坦福大学、南加州大学等)都在该领域投入了大量

自-超宽带无线通信技术及应用

毕业设计(论文) 专业无线电技术 班次 11613 姓名曾麒麟 指导老师杨新明 成都工业学院 二0一四年

超宽带无线通信技术及主要应用 摘要:相对有线通信,无线通信最大的优点在于其可移动性。但是,却要面对恶劣的无线通信环境和有限的频谱资源的挑战。与此同时,人们对无线通信系统的要求在不断地提高,希望其能提供更高的数据传输速率。在这样的背景下,超宽带技术引起了人们的重视,已逐渐成为无线通信领域研究开发的一个热点。超宽带的核心是冲激无线电技术,其带宽大于目前所有通信技术的带宽,且抗干扰性能强、传输速率高、系统容量大、功耗低等优点,满足10m之内的无线个人局域网。本文介绍了超宽带无线通信技术(UWB)的发展背景,并对脉冲信号波形的产生、调制技术进行了分析讨论,以及对UWB接收机技术、多址技术等方面进行了论述。本文仅对UWB技术在无线个人局域网和军用中的应用进行了论述,以及提出了UWB技术的不足之处和解决方案,最后对UWB技术的开发和发展前景作了展望。 [关键词] 超宽带无线通信技术;无线个人局域网;多址技术;脉冲调制

目录 前言 0 第1章绪论 (1) 第2章 UWB技术简介 (3) 2.1 超宽带无线技术的背景 (3) 2.2 超宽带无线技术的概念 (4) 2.3 超宽带无线技术的主要特点 (4) 2.4 超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (5) 2.5 超宽带系统对其它系统的干扰 (6) 第3章超宽带技术的关键技术 (8) 3.1 超快带系统的基本模型 (8) 3.2 脉冲成形技术 (8) 3.2.1 超宽带系统对脉冲波形的要求 (9) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (9) 3.2.3 高斯脉冲的频谱特性 (11) 3.2.4 形成因子 对高斯脉冲的影响 (13) 3.3超宽带脉冲调制技术 (14) 3.3.1 脉冲位置调制(PPM) (14) 3.3.2 脉冲幅度调制(PAM) (14) 3.3.3 多频带脉冲调制 (15) 3.4超宽带系统多址技术 (16) 3.4.1 TH-PPM多址方式 (16) 3.4.2 DS-CDMA多址方式 (17) 3.4.3 PCTH超宽带多址技术 (18) 3.4.4 几种多址技术的比较 (19) 第4章超宽带接收机关键技术 (20) 4.1 RAKE接收机 (20) 4.2 多径分集接收策略和多径合并策略 (21) 4.2.1 多径分集接收策略 (21) 4.2.2 多径合并策略 (22) 4.3 定时同步技术 (22) 4.4 信道估计技术 (23) 第5章 UWB技术的标准化进程及其应用 (24) 5.1 UWB信号的频谱管理 (24) 5.1.1 规范UWB信号频谱的必要性 (24) 5.1.2 FCC关于UWB信号频谱的规范 (24) 5.2 超宽带技术的应用 (25) 5.2.1 超宽带技术在高速无线网络中的应用 (25) 5.2.2 超宽带技术在军事方面的应用 (26) 5.3 超宽带技术的不足与改进 (26) 6.1 超宽带天线的发展 (28) 6.2 超宽带芯片设计 (28) 6.3 超宽带商用产品的开发 (29)

通信电子中的超宽带技术

通信电子中的超宽带技术 超宽带技术是指用于传输和接收数据的一种无线通信技术。它 的运作原理是通过一种高频率的电磁信号来传输数据。这种频率 通常在几百兆赫兹或更高,在数据传输方面,其速度相当高。超 宽带技术可以应用于众多的领域,如汽车电子、电视、无线网络 和GPS等。 在通信电子中,超宽带技术有很多优点,其中之一是其宽带性。超宽带技术具有超高的频带宽度,这就意味着它可以在非常短的 时间内传输大量的数据。这正是当今移动设备和家庭娱乐的一大 需求,因此它在近几年发展得非常迅速。 在无线通信和雷达方面,超宽带技术也具有很大的优势。首先,它可以减少对于频率的使用。而对于无线通信和雷达设备而言, 这是非常重要的一点。因为频率是公共频谱资源之一,因此无线 通信和雷达设备的频率分配是很明显的,而这就意味着需要更有 效地使用这些频率以便保证无要义的用户也能够受益,这就要求 技术越来越高效。 在医疗设备方面,超宽带技术也有许多的应用。假如医生在他 们的医疗设备中使用超宽带技术,它们就可以用来监控患者的脉

搏、心电图和呼吸等,而这些数据可以通过无线交互传递到医院的中央控制台。由于超宽带技术的高频波可以穿透衣物和灰尘等物体,因此医生无需进入病房就可以轻松地获得数据。这就可以避免交叉感染,并确保医生的安全。 在实际使用超宽带技术时,还存在一些挑战。例如,它的使用范围和信号传输距离可能会受到限制。另一个挑战是如何解决与其他环境中的无线设备的干扰。如果两个随机无线电设备在相同波段上进行通信,就会产生共存干扰,这就可能会导致数据传输中断。 然而,超宽带技术的发展仍在不断推进。它目前已应用于很多领域,并有望在未来进一步发展和应用。例如,超宽带技术可以应用于警方和军方行动中,可以利用无线超宽带传感器来监控未知的区域。这种传感器可以在隐蔽地域过程中向基地站提供环境数据。为了保证这些数据的安全性,嵌入其中的传感器还需要被加密,因此安全性对于这些设备来说也是非常重要的一项措施。 总而言之,超宽带技术是一种未来走向的通信电子技术,具有宽带性、频率使用效率高等优势,无论是在医疗、无线通信和雷

简述超宽带无线通信技术

简述超宽带无线通信技术 近年来,超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。UWB (Ultra-Wideband)超宽带,一开始是使用脉冲无线电技术,此技术可追溯至19世纪。后来由Intel等大公司提出了应用了UWB的MB-OFDM技术方案,由于两种方案的截然不同,而且各自都有强大的阵营支持,制定UWB标准的802.15.3a工作组没能在两者中决出最终的标准方案,于是将其交由市场解决。至今UWB还在争论之中。UWB调制采用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲,脉冲覆盖的频谱从直流至GHz,不需常规窄带调制所需的RF频率变换,脉冲成型后可直接送至天线发射。脉冲峰峰时间间隔在10 - 100 ps级。频谱形状可通过甚窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。UWB信号在时间轴上是稀疏分布的,其功率谱密度相当低,RF可同时发射多个UWB信号。UWB信号类似于基带信号,可采用OOK,对映脉冲键控,脉冲振幅调制或脉位调制。UWB不同于把基带信号变换为无线射频(RF)的常规无线系统,可视为在RF上基带传播方案,在建筑物内能以极低频谱密度达到100 Mb/s 数据速率。 1 UWB的产生与发展 超宽带(UWB)有着悠久的发展历史,但在1989年之前,超宽带这一术语并不常用,在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年,美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语,并规定:若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz或相对带宽大于25%,则该信号为超宽带信号。 其中,fH为信号在-20dB辐射点对应的上限频率、fL为信号在-20 dB辐射点对应的下限频率。图1给出了带宽计算示意图。可见,UWB是指具有很高带宽比(射频带宽与其中心频率之比)的无线电技术。 UWB(UltraWideband)是一种无载波通信技术,利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势,主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。UWB技术最初是被作为军用雷达技术开发的,早期主要用于雷达技术领域。2002年2月,美国FCC批准了UWB技术用于民用,UWB的发展步伐开始逐步加快。

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