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
此标准之争还要持续下去。
美国在UWB的积极投入，引起欧盟和日本的重视，也纷纷开展研究计划。由Wisair、Philips等六家公司和团体，成立了Ultrawaves组织，研究家庭内，UWB在AV设备高速传输的可行性研究。位于以色列的Wisair多次发表所开发的UWB芯片组。STMicro、Thales集团和摩托罗拉等10家公司和团体则成立了UCAN 组织，利用UWB达成PWAN的技术，包括实体层、MAC层、路由与硬件技术等。PULSERS是由位于瑞士的IBM研究公司、英国的Philips研究组织等45家以上的研究团体组成，研究UWB的近距离无线界面技术和位置测量技术。日本在2003年元月成立了UWB研究开发协会，计有40家以上的学者和大学参加，并在同年3月构筑UWB通信试验设备。多个研究机构可在不经过核准的情况下，先行从事研究。中国在2001年9月初发布的"十五"国家863计划通信技术主题研究项目中，首次将"超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术"作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，鼓励国内学者加强这方面的研究工作。
在UWB的专业IC设计公司已有数家，如Time Domain，Wisair，Discrete Time Communications.最具代表性的Xtreme Spectrum在2003年夏天被摩托罗拉并购，该公司在2002年7月推出芯片组Trinity及其参考用电路板，芯片组由MAC、LNA、RF、Baseband所组成，耗电量为200mW，使用3.1G至7.5GHz频段，速度为100Mbps。为了争夺未来的家庭无线网络市场，许多厂商都已推出了自己的网络产品，如Intel 的Digital Media Adapter，Sony的RoomLink(这两种适配器应用的是802.11)，Xtreme Spectrum 则推出了基于UWB 技术的TRINITY芯片组和一些消费电子产品。而Microsoft推出了WindowsXP Media Center Edition以确保PC 成为智能网络的枢纽。
三、UWB技术特点及优势
（1）传输速率高：理论上，一个宽度趋于0的脉冲具有无限的带宽，因此，UWB即使把发送信号功率谱密度控制得很低，仍可实现高达100Mbit/s—500Mbit/s的传输速率。在民用方面，UWB脉冲宽度一般为纳秒级。如果一个脉冲代表一个数位，那么，理论上UWB可达1Gbit/s的速率，这样在实际中实现100Mbit/s以上的速率是完全可能的。
（2）发射功率低、功耗小：因为不使用载波．UWB仅在发射窄脉冲时消耗少量能量。从而省略了发射连续载波的大量功耗。这使得UWB在通过缩小脉冲宽度的同时提高带宽，并且不增加功耗。这就打破了过去任何一项传输技术的功耗和带宽成正比的定律。在短距离应用中，UWB发射机的发射功率通常低于1mw，这也是FCC为了避免对其它设备造成干扰而对UWB做出的技术指标要求。虽然现在实际上使用芯片实现后的整体电路能耗在300mw左右，但随着技术的不断成熟和进步，这项指标随之会降下来。
（3）UWB通信的保密性强：作为通信系统的物理层技术具有天然的安全性能。由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，对一般通信系统，UWB 信号相当于白噪声信号，并且大多数情况下，UWB 信号的功率谱密度低于自然的电子噪声，从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的检测将更加困难。
（4）UWB通信采用调时序列，能够抗多径衰落：多径衰落是指反射波和直射波叠加后造成的接收点信号幅度随机变化，而UWB系统每次的脉冲发射时间很
短，在反射波到达之前，直射波的发射和接收已经完成。因此，UWB系统特点适合于高速移动环境下使用。
更重要的是，UWB通信又被称为是无载波的基带通信，UWB通信系统几乎实现了全数字化，所需要的射频和微波器件很少，这样可以减小系统的复杂性，降低成本。
（5）定位精准：采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内；与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级，此外，超宽带无线电定位器更为便宜。
（6）工程简单，造价便宜：在工程实现上，UWB比其它无线技术要简单得多，可全数字化实现。它只需要以一种数学方式产生脉冲，并对脉冲产生调制，而这些电路都可以被集成到一个芯片上，设备的成本将很低。
四、UWB技术的应用
UWB的用途主要可分为军事和民用两个方面。UWB技术原本是为军事目的而开发，但巨大的民用市场使得UWB被批准对民用开放后迅速成为民用通信的研究热点。
1、军事应用
（1）军事通信
军事通信的要求呈现出大容量、低截获（LPI/D）、高速率的特征，UWB
可以满足这些要求。
（2）军事雷达与导航
UWB技术可以实现雷达、定位、通信三种功能相结合的产品，特别
适合雷达监测分辨率和小型化的要求，使于安装在小型飞机和移动
战车上。另外，UWB技术在穿墙/地成像探测雷达、警戒雷达、高
精度定位导航系统等领域有着广泛的应用价值，这些技术有的在美
军中已处于实战配备前的阶段。
2、民用
UWB在无线个域网、高速数据传输等方面市场广阔，前景诱人。其应用
发展趋势将主要集中在以下几个方面。
（1）无线个人空间网络（WPAN）
也被称作家庭网络，是UWB的主要发展方向之一。如今，家庭电
子消费产品层出不穷，随着网络技术的发展，人们希望将家庭娱
乐系统与Internet连接到一起，可以在任何地方使用。因此，将
Ad hoc网络技术、IEEE1394接口标准与UWB传输技术相结合，把
家庭娱乐设备、通信设备、计算机连接在一起构成家庭多媒体网
络，非常有发展前景。
（2）无线Ad hoc网络
UWB本身固有的优点可以显著提高无线Ad hoc网络的性能。扩展
它的应用范围。UWB抗多径干扰的鲁棒性解决了困扰无线Ad hoc
网络多年的难题；UWB的低发射功率使得基于UWB的无线Ad hoc
网络可与现有网络共存，节省宝贵的频谱资源，提高了数据速率，
从而使得大规模传感器网络的应用成为可能。
（3）无线USB（WUSB）
WUSB技术是基于超宽带无线通信技术的全新通信标准，它通过
USB接口和最先进的无线通信技术扩展了设备之间的连通性。在
继承传统有线USB2.0标准所具有的较高传输速率优势的同时，充
分利用UWB传输技术的灵活性和极高的自由度，能在3m的距离内
实现480Mbit/s的等效带宽，兼顾了安全性、可靠性、降低功耗
等特性。
（4）智能无线局域网
智能无线局域网的基本要求是提供一个低成本、低功耗、的智能
传输网。UWB系统可以方便的应用于无线局域网。如智能交通系
统中，提供高性能、低成本的解决方案。
（5）车载雷达系统
基于超宽带技术的传感系统可提高传统近距离移动传感器的分辨
率，依靠超宽带的高质量准确性和区分目标的功能，智能碰撞避
免和巡航控制系统时代已为时不远了。
（6）室外对等网
这种网络主要是用在室外满足掌上电脑的数据交换、数字报亭报
刊文献的快速下载、音像制品的租售等，这些实用价值构成了UWB
应用的一个巨大潜在市场。
当然UWB还在医疗、服务等领域有着诸多的应用，它的最终目标
是与其它异类网络无缝共存、协同工作、实现随时随地的通信。
五、UWB技术的前景
UWB技术和它带动的通信市场发生了惊天动地的变化，现在市场的走向初见明朗，一些产品已经逐渐占领了市场。在未来的几年里，UWB技术和产品市场将会呈现一下三个特点。
1、在国际各大公司、科研机构工作人员的不懈努力下，有关UWB的核心技术，如调制与解调、天线、检测、同步、伪随机序列生成、脉冲合成等将会逐渐得到改进，UWB将会朝着更高速率、更低功耗、设备更易实现、更加贴近人们生活需求的方向发展。同时，因为除了美国完全开放低频和高频以外，欧洲、韩国、日本和中国等国家和地区对低频都有很严格的限制，但在高频上限制比较少，支持高频将变得非常重要，各大厂商都非常重视高频并朝高频方向努力。
2、UWB技术的出现会使目前的近距离无线通信领域技术格局重新整合，可以用8个字来概括，那就是融合、取代、各有定位。第一是蓝牙与UWB的“融合”。蓝牙技术联盟日前宣布，将在新一代蓝牙技术中融合超宽带无线技术，以解决目前蓝牙成本高、传输慢、应用范围窄等技术和市场瓶颈。较之目前传输速率仅为3Mbit/s的蓝牙技术，加入了新技术的新版蓝牙，不仅能够满足各种通信终端大量的音乐、图像传输的需要，更实现了手机与PC、数码相机等之间的无线传输。UWB与蓝牙的结合，将为支持UWB的硬件产品与目前蓝牙重点支持的通信产品之间提供更为广泛的对接途径。第二是基于UWB的无线产品取代当前的短距离线缆连接。UWB最初的用意就是应用在WPAN中，实现家庭、办公室等小范围的无线网络互连。目前市场上涌现了大量的无线产品(如无线USB)，很快基于UWB的更
多无线产品会相继推出，如无线1394、WiNet和Bluetooth 3.0等。不过，无线传输技术目前仅应用在数据传输领域，当手机、数码相机、笔记本电脑等设备通过USB端口充电时，依旧需要有线的支持。因此，可以预见今后无线USB的总体市场份额会超过有线USB，这是无线取代有线的一面，另一面则需要有线来实现，两者将长期共存，至少现在还没有出现消费电子的无线充电设备。第三是各有定位，UWB技术的传输速率尽管可以达到吉比特级，但在UWB发射功率受限的情况下，UWB只能用于10m以内的高速数据通信，而10～100m或更远距离的无线通信就要依靠其他方式来完成。比如要组建学校或企业等稍大范围的局域网络时，802.11是理想的选择。因此，现有的无线技术，不会因为UWB的出现就成为历史，而是在新技术的冲击和对比中被重新定位和延伸。
3、UWB产品最终会芯片化，并嵌入到笔记本电脑、数码相机、打印机、智能手机等终端上。UWB技术的应用横跨PC、CE和Mobile三大领域，随着UWB技术的成熟，UWB产品市场将逐渐由最初的面向PC及外设市场向手机等家庭消费电子市场转变，实现个人电脑和家电设备之间的UWB互联。比如，美国Staccato Communications公司和它的运营商伙伴韩国SKTelecom正在利用UWB开发个人局域网。双方表示，它们正在合作实施一项手机UWB解决方案，该方案可以同时用于蓝牙、高带宽UWB和多点WiNet服务。SKTelecom将采用Staccato提供的基于ARM9的UWB芯片组以及Staccato的协议无关内核来实施UWB解决方案。
超宽带(UWB)无线定位技术
摘要 随着无线通信技术的高速发展，人们对无线通信系统的要求日益提高，超宽带（Ultra-Wideband，UWB）技术凭借其高速率的数据传输、极低的功耗以及其精准的定位等性能，逐渐成为无线通信领域研究的一个热点，受到了广泛的关注。 本文首先介绍了超宽带（UWB）技术的历史背景及其定义和特点。其次针对超宽带（UWB）的原理及其波形进行了研究和探讨。然后论述了超宽带（UWB）的调制与接收，并主要分析了PPM-TH-UW，PAM-DS-UWB，MB-OFDM-UWB这三种调制方式。最后本文重点介绍了超宽带（UWB）的无线定位技术，首先是对其发展和定义进行了概述，其次分别介绍了超宽带无线定位的参数及其几何模型，重点对UWB定位中TOA 的算法进行了研究，最后通过仿真对定位算法的实现做出了验证并得到了重要结论。关键词：超宽带（UWB），无线定位技术 论文类型：理论研究性 Title：Ultra-wideband(UWB)wireless positioning technology Major：Communications technology Name：XXXX Signature:
Supervisor：XXXX Signature: Abstract With the rapid development of wireless communication technology, the wireless communication system of the increasing demand, ultra wideband (Ultra-Wideband, UWB) technology by virtue of its high data rate, low power consumption and its precise positioning performance, has become the field of wireless communication research a hot spot, has received the widespread attention. This thesis first introduces the ultra wideband (UWB) technology to the historical background and the definition and characteristics of. Secondly, ultra wideband (UWB) principle and waveform are studied and discussed. And then discusses the ultra wideband (UWB) modulation and receiving, and primary analysis of PPM-TH-UW, PAM-DS-UWB, MB-OFDM-UWB the three modulation methods. Finally, this thesis introduces the ultra wideband (UWB) wireless positioning technology, first of its development and definition are outlined, followed by introduces UWB wireless positioning parameters and geometry model, focus on the localization of UWB TOA algorithm is studied, finally through the simulation of positioning algorithm to verify and obtained important conclusion. Key words:ultra wideband (UWB), wireless positioning technology. Type of thesis:theoretical research 目录 第一章超宽带（UWB） (3) 1.1 UWB技术的发展 (3) 1.2 UWB的定义 (3) 1.3 UWB的技术特点 (5) 第二章UWB的原理及其波形 (6)
超宽带UWB无线通信技术
超宽带（UWB）无线通信技术 摘要本文介绍了UWB的概念、主要技术特点，并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较，最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。 UWB（Ultra Wide Band，超宽带）是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会（FCC）正式批准民用而备受世人的关注。UWB具有一系列优良独特的技术特性，是一种极具竞争力的短距无线传输技术。 1、UWB的概念 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，即不采用正弦载波，而是利用纳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。 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（几十纳秒）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。 2、UWB的主要技术特点 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网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。UWB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，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。 UWB具有以下特点： 2.1抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。 2.2传输速率高
超宽带技术的应用与发展解析
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
基于4G技术的移动无线通信系统 解决方案
基于3G/4G技术的移动无线通信解决方案 一、引言 3G是第三代移动通信技术的简称，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，3G服务能够同时传送声音及数据信息，随着3G在全世界范围的大规模商用，传输速率在支持静止状态下为2Mbit/s，步行慢速移动环境中为384kbit/s，高速移动下为144kbit/s，定位于多媒体IP业务。 4G是第四代移动通信及其技术的简称，4G是集3G与WLAN于一体，并能够快速传输数据、高质量、音频、视频和图像等。4G可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力，是支持高速数据率（2～20Mb/s）连接的理想模式，上网速度从2Mb/s提高到100Mb/s，具有不同速率间的自动切换能力。第四代移动通信是多功能集成的宽带移动通信系统，可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网，能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，也是宽带接入IP系统。 4G是多功能集成宽带移动通信系统，其技术特点主要有： 1)数据传输速率高，其系统传输带宽可在1.5~20 MHz 范围内灵活配置， 传输速率可达到20Mbps，峰值传输速率上行可达50 Mbps，下行达到100 Mbps。 2)真正的无缝漫游，能使各类媒体、通信终端及网络之间进行“无缝连接”。 3)采用智能技术，可以自适应的进行资源分配。采用的智能信号处理技术 对不同信道条件的各种复杂环境进行信号的正常收发，有很强的智能 型、适应性和灵活性。 4)达到用户共存，4G能够根据网络的状况和信道条件进行自适应处理，使 低、高速用户和各种设备并存与互通，从而满足多类型用户的需求。 5)具有业务上的多样性，4G能提供各种标准的通信业务，满足带宽和综合 多种业务需求。
超宽带技术的发展
超宽带技术的发展 随着无线通信技术的发展，21世纪的世界将很快从网络时代进入无线互联时代。新兴的无线网络技术，例如WiFi、WiMax、ZigBee、Ad hoc、BlueT ooth和UltraWideBand(UWB)，在办公室、家庭、工厂、公园等大众生活的方方面面得到了广泛应用，基于无线网络的定位技术的应用更加具有广阔的发展前景。根据投资银行Rutberg 公司、无线数据研究集团和国际数据公司等的预测，网络新技术将在未来的3年内达到几百亿甚至上千亿美元的营业收入，而无线定位技术的应用将在其中占有至少上百亿美元的份额。 除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外，人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合，实现无缝的、精确的定位。现有的网络技术还不能完全满足这个要求，而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出，成为未来无线定位技术的热点。 UWB的定位优势 无线定位技术和方案很多，常用的定位技术包括红外线、超声波、射频信号等，但都不适合室内定位。红外线只适合短距离传播，而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，在精确定位上有局限性；超声波受多径效应和非视距传播影响很大，不能用于室内环境；而射频信号普遍用在室外定位系统中，应用于室内定位存在局限。 GPS是目前应用最为广泛的室外定位技术，它是20世纪70年代初美国出于军事目的开发的卫星导航定位系统，主要利用几颗卫星的测量数据计算移动用户位置，即经度、纬度和高度。一般用于车辆导航和手持设备。在此基础上，还出现了增强型GPS，辅助GPS 等技术，它们可以广泛用于航空、航海和野外定位等领域。利用GPS进行定位的优势是卫
超宽带无线通信技术及应用
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、传输速率髙、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
成都工业学院 通信工程系毕业设计论文
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 (5) 2.4超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (6) 2.5超宽带系统对其它系统的干扰 (8) 第3章超宽带技术的关键技术 (9) 3.1超快带系统的基本模型 (9) 3.2脉冲成形技术 (9) 3.2.1超宽带系统对脉冲波形的要求 (10) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (10) 3.2.3高斯脉冲的频谱特性 (12) 3.2.4形成因子〉对高斯脉冲的影响 (14) 3.3超宽带脉冲调制技术 (15) 3.3.1脉冲位置调制（PPM (16) 3.3.2脉冲幅度调制（PAM (16) 3.3.3多频带脉冲调制 (17) 3.4超宽带系统多址技术 (17) 3.4.1............................................................................................ TH-PPM 多址方 式18 3.4.2D S-CDMA 多址方式 (19) 3.4.3P CTH超宽带多址技术 (20) 3.4.4几种多址技术的比较 (20) 第4章超宽带接收机关键技术 (22) 4.1RAKE 接收机 (22) 4.2多径分集接收策略和多径合并策略 (23) 4.2.1多径分集接收策略 (23) 4.2.2多径合并策略 (24) 4.3 定时同步技术 (24) 4.4信道估计技术 (25) 第5章UWB技术的标准化进程及其应用 (26) 5.1UWB信号的频谱管理 (26) 5.1.1规范UWB言号频谱的必要性 (26) 5.1.2F CC关于UWB言号频谱的规范 (26) 5.2超宽带技术的应用 (27) 5.2.1超宽带技术在高速无线网络中的应用 (28)
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特点与发展方向
超宽带无线通信技术的特点与发展方向 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
超宽带(UWB)无线通信技术详解
超宽带（UWB）无线通信技术详解 作者：王德强李长青乐光新 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。 许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。为了使读者对UWB技术有所了解，本讲座将分3期对UWB 技术进行介绍：第1期讲述UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术，第2期对UWB信道、系统方案及接收机关键技术进行介绍，第3期介绍UWB的应用前景及标准化情况。 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。此后，超宽带这个术语才被沿用下来。
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。 为探索UWB应用于民用领域的可行性，自1998年起，美国联邦通信委员会(FCC)开始在产业界广泛征求意见。美国NTIA等通信团体对此大约提交了800多份意见书。 2002年2月，FCC批准UWB技术进入民用领域，并对UWB进行了重新定义，规定UWB信号为相对带宽大于20%或-10dB带宽大于500MHz的无线电信号。根据UWB系统的具体应用，分为成像系统、车载雷达系统、通信与测量系统三大类。根据FCCPart15规定，UWB通信系统可使用频段为3.1 GHz～10.6 GHz。为保护现有系统(如GPRS、移动蜂窝系统、WLAN等)不被UWB系统干扰，针对室内、室外不同应用，对UWB系统的辐射谱密度进行了严格限制，规定UWB系统的最高辐射谱密度为-41.3 dBm/MHz.。图2示出了FCC对室内、室外UWB系统的辐射功率谱密度限制。当前，人们所说的UWB是指FCC给出的新定义。
超宽带天线技术概要
超宽带天线技术 超宽带(UWB)技术具有高传输速率、合理的图像解析和高安全性等优点,在无线通信、微波成像和电子对抗等诸多领域具有广阔的应用前景。超宽带天线是超宽带通信系统的关键部件之一,其特性直接影响着整个系统的性能。本文首先概要地叙述了超宽带通信系统和超宽带天线的发展现状,介绍了几种传统的超宽带天线；然后阐述了微带天线的理论分析方法,即传输线模型理论、空腔模型理论和全波分析理论；最后在理论分析的基础上,结合超宽带通信系统的要求,利用多种展宽频带的方法,设计了两款结构简单而紧凑、工作频带覆盖3.1—10.6GHz频段并在WLAN 5.2—5.8GHz和ITU 8.025—8.4GHz两个频带内具有明显陷波特性的超宽带天线。在一款带状线宽缝天线的基础上,设计了具有新型贴片结构的超宽带微带天线,通过在馈线和矩形贴片之间附加一个“U”形结构来实现超宽带,而在贴片上蚀刻两个侧卧的“L”形槽来达到双带陷的效果。与原天线相比,所设计的天线在尺寸缩小了31.1%的情况下保持了相对带宽基本不变,还实现了双带陷功能。对部分地结构微带天线进行改进,设计了具有新型接地板结构的超宽带微带天线,通过在天线的接地板上附加一个平衡枝节来实现超宽带,在矩形贴片上蚀刻两个同心的带有缺口的圆环形槽来实现双频带陷。在设计过程中,讨论分析了天线各个结构参数对天线性能的影响。从仿真结果看,两款天线都具有良好的性能。对具有新型接地板结构的超宽带微带天线加工出了样品,实测数据和仿真结果基本吻合。 同主题文章 【关键词相关文档搜索】：测试计量技术及仪器; 超宽带天线; 微带天线; 双带陷性能; 部分地结构 【作者相关信息搜索】：西安电子科技大学;测试计量技术及仪器;赵永久;杜立新;
宽带无线接入技术 论文
UMB系统物理层关键技术 荣华智 10950124 通信工程一班E-mail：1019584755@https://www.360docs.net/doc/5d317411.html, 摘要：UMB（超移动宽带）是 CDMA2000 系列标准的演进升级版本，该技术能够带来更大的带宽、频段和波段选择范围，以及网络的可升级性和灵活性。UMB以正交频分复用接入（OFDMA）技术为基础，引入了复杂的控制与信令机制、有效的无线资源管理（RRM）、自适应反向链路（RL）干扰控制，以及包括多输入多输出（MIMO）、空分多址（SDMA）和波束赋形等先进的多天线技术，使系统可以在达到更高传输效率的同时经济有效地支持各类具有服务质量（QoS）要求的应用。本文简述UMB的技术背景，并介绍其物理层关键技术。 关键词：超移动宽带；超帧；正交频分复用接入；多输入多输出；功率控制中图分类号：TN929.5 移动通信 UMB system physical layer key technologies Ronghua Zhi 10950124 Communications engineering group one E-mail: 1019584755@https://www.360docs.net/doc/5d317411.html, Abstract: UMB (Ultra Mobile Broadband) is the evolution of CDMA2000 family of standards upgraded version, the technology can bring greater bandwidth, frequency bands and band selection, and network scalability and flexibility. UMB orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) technology, the introduction of complex control and signaling mechanism, efficient radio resource management (RRM), adaptive reverse link (RL) interference control, and including multiple-input multiple-output (MIMO), space division multiple access (SDMA) and beamforming other advanced multi-antenna technology, the system can achieve higher transmission efficiency while cost-effectively support a variety of Quality of Service (QoS) requirements application. This paper describes the technical background of UMB, and describes the physical layer of key technologies. Keywords: Ultra Mobile Broadband; superframe; Orthogonal Frequency Division Multiple Access; multi-input multi-output; power control CLC: TN929.5 Mobile Communications 1.引言： 从 2006 年初 3GPP2 征集候选技术开始，UMB方案的制定和完善历时一年半多。作为CDMA2000 的演进技术，UMB可升级至 20MHz 的带宽，可在现有或新分配的频段中部署[1]- [3]。UMB系统中基站之间可以不保持同步，但是通常来说，同一个基站内的各个扇区是同步的。一个基站可以同时服务多个移动台，并且一个移动台也可同时由多个基站提供服务，当几个基站同时为一个移动台服务时，移动台与各个基站间都有独立的协议栈。基站可以同时处于单播、广播和多播的模式下。通过加密和信息完整性的保护，空中链路具有很高的安全性[4]。UMB系统架构如图 1 所示：
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1
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
超宽带无线通信技术解析
超宽带无线通信技术 摘要：超宽带(UWB)具有传输速率高、通信距离短、平均发射功率低等特点，非常适合于短距离高速无线通信。文章对UWB的发送接收技术和信道建模方式进行了讨论，指出UWB将定位于各种消费类电子设备和终端间的高速无线连接。对于IEEE的UWB标准，文章认为由于目前形成了脉冲无线电和多频带正交频分复用(OFDM)两大方案，因此最终采用哪种方案还需等待。 关键词：超宽带；脉冲无线电；无线个域网 无线技术在通信发展进程中一直扮演着重要角色。伴随着移动通信十几年来的蓬勃发展以及3G、B3G等概念的日益普及，无线家族中的另一成员——短距离宽带无线接入技术近年来异军突起。从蓝牙、HomeRF到IEEE 802.11(即Wi-Fi)系列，越来越多的人开始感受到了短距离无线通信技术所带来的诸多便捷，甚至有人认为短距离无线通信技术具有与3G抗衡之势。 超宽带(UWB)技术是目前备受关注的一种新型短距离高速无线通信技术。多年来，这项技术一直在军事领域中使用。UWB在民用领域开放后，有望凭借其超高的传输速度和低功率、低成本等优势给短距离无线接入市场注入新的活力。 1 UWB的特点 应用于无线通信领域的UWB是一种低功率的无线电技术。按照2002年美国联邦通信委员会(FCC)在向民用领域开放UWB时的定义，超宽带技术指的是信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)不小于0.2或绝对带宽不小于500 MHz，并使用指定的3.1 GHz～10.6 GHz频段的通信方式。与其他传统的无线通信技术相比较，UWB的技术特点主要有： (1)传输速率高 UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带，所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低，也可以实现高达100 Mb/s～500 Mb/s的信息速率。根据仙农信道容量公式，如使用7 GHz带宽，那么即使信噪比低至-10 dB，理论信道容量也能达到1 Gb/s[1]，因此实际中实现100 Mb/s以上的速率是完全可能的。 (2)通信距离短 由于随着传播距离的增加高频信号强度衰减太快，因此使用超宽频带的系统更适合于进行短距离通信。理论分析表明，当收发机之间的距离大于12 m时，UWB的信道容量低于传统的窄带系统。 (3)平均发射功率低 在短距离应用中，UWB发射机的发射功率通常可做到低于1 mW，这是通过牺牲带宽换取的。
超宽带技术简介
超宽带技术发展及应用 通信与信息专业朱洪利学号：2011522124 UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。 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，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、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技术最早出现在20世纪60年代时域电磁学的研究中，用于通过冲激响应完整地描述某一类微波网络的瞬时特性。 2002年美国联邦通信委员会(FCC)颁布了最新的UWB频谱规划，并规定只要一个信号在一10dB处的绝对带宽大于0.SGHz或部分带宽大于20%，并且满足FCC功率谱密度限制要求的信号，则这个信号就是超宽带信号。这是目前学术界和企业界均较为认可的定义。FCC还规定了UWB系统在非授权的频段3.1-10.6GHz之间的7.SGHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围。 从载波方面看，传统的通信技术是把信号从基带调制到载波上，而UWB技术是通过对具有很陡上升和下降时间的冲击脉冲进行直接调制，从而具有G赫兹量级的带宽。由计算信道容量的Shannon公式可知，信道的容量随带宽线性增加，随信噪比的降低呈对数减小。这种关系说明，无线通信系统的容量可随所占带宽的增加、信噪比的降低而增加。 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sooMHz的被称为超宽带。 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ns)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。 UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出，成为未来无线定位技术的热点。常用的定位技术包括红外线、超声波、射频信号等，但都不适合室内定位。红外线只适合短距离传播，而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，在精确定位上有局限性;超声波受多径效应和非视距传播影响很大，不能用于室内环境;而射频信号普遍用在室外定位系统中，应用于室内定位存在局限。GPS是目前应用最为广泛的室外定位技术，早在1965年，美国就确立了UWB 的技术基础。在后来的二十年内，UWB技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前，美国国防部正开发几十种UWB系统，包括战场防窃听网络等。民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门，主要用于
宽带无线接入技术
宽带无线接入技术 、应用与发展 标准、 －标准 江苏科技大学计算机科学与工程学院
主要内容 宽带无线接入技术简介 几种主要技术标准 无线局域网技术(WLAN) 无线人域网技术(WPAN) 固定宽带无线接入技术(FBWA) 移动宽带无线接入技术(MBWA) 结束语
100Base-T T-1 10Base-T Bluetooth 802.11b Broadband Dial-Up Lo Hi Hi 带宽优化 未来: 高移动性和大带宽 True Mobile Multimedia Edge WCDMA cdma2000 L e a d i n g T h e E d g e 无线通信的未来: 百花齐放–百家争鸣 TD-SCDMA GPRS 带宽 移动性 802.11a/HiperLAN2 宽带无线接入技术是无线通信技术重要分支
宽带无线接入技术简介 宽带无线接入技术是无线通信技术重要分支 Packet WLAN Short New IP based Services and type Cellular Short Range Wireline other Digital Interface IMT-2000 2nd gen. Range Connectivity xDSL entities Broadcast download channel Radio Interface based Core Network applications
宽带无线接入技术简介(续) 宽带无线接入技术通过无线通信的方式实现对核心网络的接入 具有与有线接入技术相当的速率和质量 与蜂窝移动通信系统相比 速率更高：最大可达几百Mbps 对用户终端的移动性支持有限：最大十几Km/h 应用广泛 高速Internet接入、移动办公 家庭信息家电联网 军事、救灾、探险 ……
超宽带技术研究报告
目录 1.介绍 (2) 2.超宽带技术的工作原理及其演化 (2) 3.主流超宽带通信技术介绍 (3) 3.1 MB-OFDM技术介绍 (4) 3.1.1为什么采用OFDM技术 (4) 3.1.2频谱划分 (5) 3.1.3OFDM技术 (6) 3.1.4时频码 (7) 3.2 DS-CDMA技术介绍 (7) 3.2.1频谱划分 (7) 3.2.2DS-CDMA技术 (8) 3.2.3共同信令模式 (10) 4.UWB系统的MAC层发展现状 (11) 5.超宽带系统与其他无线通信系统的兼容 (14) 5.1 FCC的UWB频谱规划 (14) 5.2 ETSI的UWB频谱规划 (15) 5.3 ITU的UWB电磁兼容性研究 (16) 5.4 中国对UWB电磁兼容性研究 (18) 6.超宽带通信技术的标准化、产业化及应用 (18) 6.1 UWB技术的标准化进程 (18) 6.2 UWB技术的应用前景 (19) 7.IEEE 802.15.4A标准化近况 (22) 8.结论与未来工作展望......................................................................... 错误！未定义书签。
1.介绍 超宽带（Ultra Wideband，UWB）技术是现在正在被广泛研究的一种新兴无线通信技术。一方面，由于其具有高数据率（可达100Mbps~1Gbps）、低功耗和低费用等特点，为无线通信的发展开辟了新的机遇。另一方面，由于其占用极宽的带宽，与其他通信系统共享频段，又给干扰、兼容等相关领域的研究带来了挑战。 最近，美国联邦通信委员会（FCC）已经规定UWB系统可以使用3.1GHz~10.6GHz的频段，但有效各向同性发射功率（EIRP，Effective Isotropic Radiated Power）不得超过-41.3dBm/MHz。频谱规划的确定使UWB技术的研发骤然加速。在过去的一两年中，各种技术方案围绕国际标准的制定展开了激烈的竞争。同时UWB芯片的开发业紧锣密鼓地进行，第一批UWB设备有可能在2004年底面市。而我国在UWB方面的研究还有很多工作要做：频谱尚未划分，发射功率的限制要求尚未确定，作为频谱划分依据的兼容性研究和测试技术尚不成熟，技术方案尚未选定。 本报告试图对当今国际上UWB技术的发展现状和发展前景做一介绍，并对我国在UWB 方面的标准化和产业化提出一些建议。需要说明的是，UWB技术并不仅仅应用于通信领域，它在雷达成像、车载防撞雷达、定位、测距等方面也有很多应用。本报告主要涉及UWB通信技术。 本报告的内容将分成如下几部分：第二节将介绍超宽带技术的原理及近年来该技术的概念的变化。第三节将对现在有可能成为国际标准的两种主流UWB技术方案进行介绍，并比较它们的优缺点。第四节将对UWB技术的应用前景做一展望。第五节将讨论UWB技术的兼容性问题。第六节将对我国在UWB标准化和产业化过程中应做的工作提出建议。 2.超宽带技术的工作原理及其演化 UWB技术被看作是近几年在无线通信领域兴起的一种新技术。但实际上，这项技术已经有几十年的历史了。UWB最初的定义是来自于60年代兴起的脉冲通信技术，又成为脉冲无线电（Impulse Radio）技术。与在当今通信系统中广泛采用的载波调制技术不同，这种技术用上升沿和下降沿都很陡的基带脉冲直接通信，所以又称为基带传输（baseband transmission）或无载波（carrierless）技术。 脉冲UWB技术的脉冲长度通常在亚纳秒量级，信号带宽经常达数GHz，比任何现有的无线通信技术（包括以3G为代表的宽带CDMA技术）的带宽都大得多，所以最终在1989年被美国国防部称为超宽带技术。传统脉冲UWB信号通常具有很小的占空比（duty cycle）（10-2~10-3），这决定了这种UWB设备的平均发射功率很低，甚至是现有的蓝牙（Bluetooth）系统的1/100至1/1000。 如此低的发射功率带来的诸多好处：首先，这使UWB系统可以与其他无线通信系统“安静的共存”。可以理解，UWB系统所要求的超宽频段不可能通过独占许可频段来获得，所以UWB设备的发射功率必须降到背景噪声的水平，以便和其他无线系统共享频段。其次，极低的发射功率也使UWB设备具有很低的能耗。由于功率放大器通常可以被省去，UWB 设备具有很低的成本。最后，极低的发射功率也使UWB信号很难被监听，从而有很好的保密性。另外，低占空比的脉冲UWB设备也有很好的抗多径干扰性能。由于脉冲宽度很小，来自其他径的信号分量很容易被时域滤波器滤掉。 尽管脉冲UWB系统由上述的优点，但其频谱利用率较低，脉冲成形滤波过程中残留的带外频率分量可能产生难以预估的干扰，也有研究指出使用CMOS实现脉冲UWB系统有