UWB超帶寬技術(shù)

1、概念超寬帶技術(shù)UWBUltra Wide Band,超寬帶是一種無線載波通信技術(shù).即不 采用正弦載波,而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻 譜范圍很寬.UWB是利用納秒級窄脈沖發(fā)射無線信號的技術(shù),適用于高速、近 距離的無線個人通信.根據(jù)FCC的規(guī)定,從3.1GHz 到10.6GHz之間的7.5GHz的帶寬頻率為UWB所使用的頻率范圍.從頻域來看,超寬帶有別于傳統(tǒng)的窄帶和寬帶,它的頻帶更寬.窄帶是指 相對帶寬信號帶寬與中央頻率之比小于1%,相對帶寬在1%到25%之間的被 稱為寬帶,相對帶寬大于25%.而且中央頻率大于500MHz的被稱為超寬帶. 從時域上講,超寬帶系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)

2、的通信系統(tǒng).一般的通信系統(tǒng)是通過發(fā)送 射頻載波進行信號調(diào)制.而UWB是利用起、落點的時域脈沖幾十納秒直接實 現(xiàn)調(diào)制,超寬帶的傳輸把調(diào)制信息過程放在一個非常寬的頻帶上進行.而且以 這一過程中所持續(xù)的時間,來決定帶寬所占據(jù)的頻率范圍.UWBUltra Wide Band,超寬帶主要技術(shù)特點UWB是一種 特立獨行的無線通信技術(shù),它將會為無線局域網(wǎng) LAN和個人 局域網(wǎng)PAN的接口卡和接人技術(shù)帶來低功耗、高帶寬并且相對簡單的無線通信 技術(shù).UWB解決了困擾傳統(tǒng)無線技術(shù)多年的有關(guān)傳播方面的重大難題,具有對 信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、被截獲的可能性低、系統(tǒng)復(fù)雜度 低、厘米級的定位精度等優(yōu)點.U

3、WB具有以下特點：1抗干擾性能強UWB采用跳時擴頻信號,系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時將微弱的無 線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲. 接收時將信號能量復(fù)原出來,在解擴過程中產(chǎn)生擴頻增益.因此.與 IEEE802.1la、IEEE802.1lb和藍牙相比,在同等碼速條件下,UWB具有更強的抗干擾性.2傳輸速率高UWBUltra Wide Band,超寬帶的數(shù)據(jù)速率可以到達幾十 Mbit/s到幾百 Mbit/s.有望高于藍牙100倍,也可以高于IEEE802.1la 和 IEEE802.1lb3帶寬極寬UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz超寬帶系統(tǒng)容量

4、大,并且 可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時工作而互不干擾.這在頻率資源日益緊張的今 天.開辟了一種新的時域無線電資源.4消耗電能小通常情況下.無線通信系統(tǒng)在通信時需要連續(xù)發(fā)射載波,因此,要消耗一 定電能.而UWB不使用載波.只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按.和1發(fā)送出去,并且在需要時才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能小.5保密性好UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時擴頻,接收機只有發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù) 據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低.用傳統(tǒng)的接收機無法接收.6發(fā)送功率非常小UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mw的發(fā)射功率就能實現(xiàn)通信.低發(fā)射功率大大延長系統(tǒng)電源工作時間

5、.況且,發(fā)射功率小,其電磁 波輻射對人體的影響也會很小.這樣,UWB的應(yīng)用面就廣.UWB應(yīng)用前景UWB技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低.發(fā)射信號功率譜密度低,對信道衰落不敏 感,低截獲水平,定位精度高等優(yōu)點,尤其適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入,非常適于建立一個高效的無線局域網(wǎng) W AN成無線個域網(wǎng)WPAN UWB最具特色的應(yīng)用將是視頻消費娛樂方面的無線個人局域網(wǎng)PAN.具有一定相容性和高速、低本錢、低功耗的優(yōu)點使得 UWB較適合家庭無線通信的需求. 現(xiàn)有的無線通信方式,802. 1lb和藍牙的速率太慢,不適合傳輸視頻數(shù)據(jù)；54 Mb/s速率的802.1la標(biāo)準(zhǔn)可以處理視頻數(shù)據(jù),但費用昂貴.而 UW

6、B有可能在10m范圍 內(nèi).支持高達110 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸率,不需要壓縮數(shù)據(jù),可以快速、簡單、經(jīng) 濟地完成視頻數(shù)據(jù)處理.超寬帶系統(tǒng)同時具有無線通信和定位的功能,可方便地應(yīng)用于智能交通系 統(tǒng)中,為車輛防撞、電子牌照、電子駕照、智能收費、車內(nèi)智能網(wǎng)絡(luò)、測速、 監(jiān)視、分布式信息站等提供高性能、低本錢的解決方案.UWB也可應(yīng)用在小范圍、高分辨率、能夠穿透墻壁、地面和身體的雷達和圖像系統(tǒng)中,諸如軍事、 公安、消防、醫(yī)療、救援、測量、勘探和科研等領(lǐng)域,用做隱秘平安通信、救 援應(yīng)急通信、精確測距和定位、透地探測雷達、墻內(nèi)和穿墻成像、監(jiān)視和入侵 檢測、醫(yī)用成像、貯藏罐內(nèi)容探測等.UWB還可應(yīng)用于傳感器網(wǎng)絡(luò)和智能環(huán)境,這種環(huán)境包括