一、引言
目前一种新的无线通信技术引起了人们的广泛关注,这就是所谓的"UWB(Ultra WideBand,超宽带无线技术)"技术。正如其名称一样,UWB技术是一种使用1GHz以上带宽的最先进的无线通信技术,被认为是未来五年电信热门技术之一。但是UWB不是一个全新的技术,它实际上是整合了业界已经成熟的技术如无线USB、无线1394等连接技术,本文就是对UWB做一简单的介绍。
二、什么是UWB?
UWB 的历史渊源,可以追溯到一百年前波波夫和马可尼发明越洋无线电报的时代。现代意义上的超宽带UWB 无线技术,又称脉冲无线电( Impulse Radio) 技术,出现于1960 年代。
与传统通信技术不同的是,UWB 是一种无载波通信技术,即它不采用载波,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。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术, 适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC 的规定,从3. 1GHz 到10. 6GHz 之间的7. 5GHz 的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。
从频域来看, 超宽带有别于传统的窄带和宽带, 它的频带更宽。窄带是指相对带宽(信号带宽与中心频率之比) 小于1% , 相对带宽在1% 到25% 之间的被称为宽带, 相对带宽大于25% , 而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。表1表示这三个概念
|
信号带宽/中心频率
|
窄带
|
≤1%
|
宽带
|
%1≤…≤25%
|
超宽带(UWB)
|
≥25%或带宽≥500Mbps
|
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。
三、UWB的技术特点
由于UWB与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此UWB具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点:
(1)系统结构的实现比较简单:当前的无线通信技术所使用的通信载波是连续的电波,载波的频率和功率在一定范围内变化,从而利用载波的状态变化来传输信息。而UWB则不使用载波,它通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。UWB发射器直接用脉冲小型激励天线,不需要传统收发器所需要的上变频,从而不需要功用放大器与混频器,因此,UWB允许采用非常低廉的宽带发射器。同时在接收端,UWB接收机也有别于传统的接收机,不需要中频处理,因此,UWB系统结构的实现比较简单。
(2)高速的数据传输:民用商品中,一般要求UWB 信号的传输范围为10m以内,再根据经过修改的信道容量公式,其传输速率可达500Mbit/ s,是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术。UWB 以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输,并且不单独占用现在已经拥挤不堪的频率资源,而是共享其他无线技术使用的频带。在军事应用中,可以利用巨大的扩频增益来实现远距离、低截获率、低检测率、高安全性和高速的数据传输。
共5页: 上一页 1 [2] [3] [4] [5] 下一页
|