UWB的特点及在短距离无线通信中的应用前景

合集下载

UWB行业分析报告

UWB行业分析报告

UWB行业分析报告UWB(Ultra-Wideband)技术是一种高频调制的无线通信技术,它可以在极短的时间内在整个频谱范围内发射信号,在宽带频谱中进行信息传输。

随着5G技术的快速发展和物联网应用的普及,UWB技术正逐渐成为下一代无线通信技术的重要组成部分,在智能家居、智能医疗、交通运输等领域中具有广泛的应用前景。

一、定义与分类特点UWB技术是一种采用脉冲形式传输信息的无线技术,可以在大约100ps的时间内发射超短脉冲信号,在其宽带频谱范围内进行信息传输。

UWB技术主要分为频率调制UWB和脉冲位置调制UWB,前者是通过改变载波频率来调节信号的传输速率和带宽,后者则是通过改变脉冲的时间位置来传递信息。

相比于传统的无线通信技术,UWB技术具有带宽较宽、传输速度快、抗干扰性能好、穿透力强等特点,尤其适合在近距离通信情境下进行高速数据传输。

二、产业链UWB技术产业链包括芯片设计制造商、系统设计与集成厂商、设备制造商、应用开发商等多个层级,其中芯片设计制造商是产业链的核心环节。

芯片设计制造商负责UWB芯片的设计、开发和生产,系统设计与集成厂商则将芯片与其他系统组合起来,形成完整的UWB系统。

设备制造商将UWB系统应用于各种设备中,应用开发商则负责开发UWB技术相关的应用软件。

三、发展历程早在1960年代,UWB技术就已经开始出现,但由于当时技术条件有限,UWB技术的发展较为缓慢。

直到近年来,随着数字信号处理和微波技术的快速发展,UWB技术获得了长足的发展。

2018年,国际电信联盟(ITU)正式批准UWB技术作为5G 和物联网领域中的无线通信技术标准之一,标志着UWB技术进入了发展的新阶段。

四、行业政策文件及其主要内容《国务院关于加快推进新一代人工智能产业发展的意见》提出,要加快实现5G等新一代信息基础设施和UWB技术的产业化发展,促进UWB技术在智能制造、智能交通、智慧城市等领域的应用。

此外,2019年商务部和国家市场监管总局发布了《关于调整无线电发射设备进口管理有关问题的公告》,将UWB技术设备列入特种无线电发射设备范畴。

2024年UWB市场环境分析

2024年UWB市场环境分析

2024年UWB市场环境分析1. 引言超宽带(Ultra-Wideband, UWB)是一种无线通信技术,能够实现高速、短距离的数据传输。

随着物联网和智能家居的兴起,UWB技术在近年来受到了越来越多的关注。

本文将对UWB市场环境进行分析,包括市场规模、竞争态势、发展趋势等方面,以帮助读者更好地了解UWB市场的现状和未来发展。

2. 市场规模分析2.1 市场概况UWB市场在过去几年呈现出快速增长的趋势。

据市场研究公司的数据显示,UWB市场规模在过去五年中年均增长率超过30%。

这一增长主要受到物联网和智能家居市场的推动。

2.2 市场细分根据应用领域的不同,可以将UWB市场细分为以下几个方面:2.2.1 车载系统UWB技术在车载系统中的应用越来越广泛。

例如,UWB可以实现车辆之间的高精度位置定位和通信,提高了车辆的安全性和智能化水平。

另外,UWB还可以用于车辆的无线充电和车辆网络的构建。

2.2.2 室内定位与导航UWB技术可以实现室内的高精度定位和导航。

这对于大型商场、机场、医院等场所的导航非常有帮助。

同时,UWB还可以用于室内的人员跟踪,提高安全性和效率。

2.2.3 智能家居在智能家居领域,UWB技术可以用于人体检测和动作识别,以实现更智能和便捷的家居体验。

同时,UWB还可以用于智能门锁和智能家电的控制。

2.2.4 工业自动化UWB技术在工业自动化领域也有广泛应用。

例如,UWB可以实现工厂设备的高精度定位和通信,提高生产效率和质量。

2.3 市场前景UWB市场未来的发展前景广阔。

随着物联网和智能家居的普及,对于高精度定位和导航的需求将越来越大。

同时,工业自动化也将成为UWB市场的重要驱动力。

预计未来五年UWB市场规模将以每年30%的速度增长。

3. 竞争态势分析UWB市场竞争态势较为激烈。

目前市场上存在着多家厂商提供UWB相关产品和解决方案。

主要竞争对手包括:•苹果公司:苹果公司是UWB技术的主要推动者之一,其在iPhone和Apple Watch等产品中广泛应用了UWB技术。

关于超宽带(UWB)无线通信技术的分析研究

关于超宽带(UWB)无线通信技术的分析研究

关于超宽带(UWB)无线通信技术的分析研究
随着科技的不断发展,无线通信技术也在逐步提升。

超宽带(UWB)无线通信技术作为一种新兴的无线通信技术,已逐
渐被工业界和学术界广泛认可。

本文将对超宽带无线通信技术进行分析研究。

首先,超宽带技术是指利用极短的脉冲信号进行通信的一种无线通信技术。

它具备宽带、低功耗、高速、高精度、低干扰等优点,可以在短距离范围内实现高速数据传输和定位服务。

与传统的无线通信技术相比,超宽带技术具有更高的频带利用率和系统容量,可以实现更安全和高效的通信服务。

其次,超宽带技术已经被广泛应用于各种领域。

在物联网领域,超宽带技术可以应用于智能家居、智能医疗、智能交通等多个领域,可以为人类生活带来更加便利和舒适的体验。

在电子商务领域,超宽带技术可以实现高速数据传输和快速支付,可以为现代商业带来极大的便利和效益。

此外,在智能制造、智慧城市等领域也可以应用超宽带技术。

再次,超宽带技术还存在一些挑战和问题。

例如,超宽带技术的系统复杂,需要高精度的硬件和软件支持。

此外,超宽带技术的应用范围和可靠性还需要进一步完善。

综上所述,超宽带无线通信技术已经成为当前无线通信领域的热门技术之一。

尽管它还存在一些挑战和问题,但它有着广阔的应用前景和市场前景。

随着科技的不断提升和完善,相信超宽带无线通信技术将在未来得到更广泛的应用和推广。

超宽带(UWB)无线通信技术介绍

超宽带(UWB)无线通信技术介绍
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。
3.1 UWB与IEEE802.11a
IEEE802.11a是IEEE最初制定的一个无线局域网标准之一,它主要用来解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入,工作在5GHzU-NII频带,物理层速率54Mbps,传输层速率25Mbps。采用正交频分复用(OFDM)扩频技术;可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口,支持语音、数据、图像业务。IEEE802.11a用作无线局域网时的通信距离可以达到100m,而UWB只能在10m以内的范围通信。根据英特尔照FCC的规定而进行的演示结果显示,对于10m以内的距离,UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能,但是在20m处反倒是IEEE802.11a/b的无线局域网网设备更好一些。因此在目前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10m到100m的无线局域网通信,还需要由802.11来完成,当然与UWB相比,802.11的功耗大,传输速率低。
3.2 UWB与Bluetooth
自从2002年2月14日,FCC批准UWB用于民用无线通信以来,就不断有人将UWB评论为蓝牙(Bluetooth)的杀手,因为从性能价格比上看,Bluetooth是现有无线通信方式中最接近UWB的,但是从目前的情况看UWB不会取代Bluetooth。首先从应用领域来看,Bluetooth工作在无须申请的2.4GHz ISM频段上,主要用来连接打印机、笔记本电脑等办公设备。它的通信速率通常在1Mbps以下,通信距离可以达到10m以上。而UWB的通信速率在几百Mbps,通信距离仅有几米,因此二者的应用领域不尽相同。其次,从技术上看,经过多年的发展,Bluetooth已经具有较完善的通信协议。Bluetooth的核心协议包括物理层协议和链路接入协议,链路管理协议及服务发展协议等等,而UWB的工业实用协议还在制定中。还有,Bluetooth是一种短距离无线连接技术标准的代称,蓝牙的实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准,从这方面讲,UWB可以看作是采用一种特殊无线电波来高速传送数据的通信方式,严格地讲,它不能构成一个完整的通信协议或标准。考虑到UWB高速、低功耗的特点,也许在下一代Bluetooth标准中,UWB可能被用做物理层的通信方式。最后,从市场角度分析,蓝牙产品已经成熟并得到推广和使用,而UWB的研究还处在起步阶段。基于以上原因,在未来的几年内,UWB和Bluetooth更有可能既是竞争对手,又是合作朋友。

uwb测距方案

uwb测距方案

uwb测距方案Ultra-Wideband (UWB)技术是一种通过发送和接收短脉冲信号来测量距离的无线通信技术。

它具有高精度、高信号穿透能力和低功耗等特点,因此在多个领域都有广泛的应用。

本文将介绍UWB测距方案的原理、应用以及未来的发展趋势。

一、UWB测距原理UWB测距方案是基于时隙测距技术开发的。

通过发送极短的脉冲信号并测量它们在空中传播的时间延迟,可以计算出信号的传播距离。

UWB技术可以实现亚毫米级别的测距精度,并能够穿透墙壁、电磁干扰等障碍物,使其在室内和室外环境中都具备良好的应用性能。

二、UWB测距应用1. 定位和导航UWB测距方案在室内定位和导航领域有着广泛的应用。

通过在建筑物内部部署UWB节点,可以实时跟踪人员和物品的位置,提供精准的室内导航服务。

这对于医院、商场、机场等人员密集场所的管理和安全监控非常重要。

2. 车辆安全UWB测距方案可以提供车辆间的高精度测距和通信,从而实现车辆之间的自动跟随、避免碰撞等功能。

这对于提高车辆安全性、减少交通事故具有重要意义。

此外,UWB技术还可以用于车辆的停车辅助系统,提供更加精确的停车指引。

3. 工业自动化在工业生产过程中,UWB测距方案可以用于精确定位和跟踪工人和设备的位置。

通过实时监控和控制这些位置信息,可以提高工作效率、减少错误和事故的发生。

此外,UWB技术还可以帮助优化供应链和物流管理,提高仓库和货物的管理效率。

4. 建筑结构监测UWB测距方案可以用于监测建筑物的结构变形和振动情况。

通过在建筑物中布置UWB传感器,并将其与中心控制系统连接,可以实时监测建筑物的变形和振动情况,并在可能发生结构损坏的情况下提前发出警报,保障人员和财产的安全。

三、UWB测距的未来发展随着技术的不断进步和应用领域的扩大,UWB测距方案在未来将有更广阔的发展空间。

其中,以下几个方面值得关注:1. 精度提升目前的UWB测距方案已经可以实现亚毫米级别的测距精度,未来随着技术的发展,其测距精度将进一步提高,可以满足更加精细化的应用需求。

2024年UWB市场分析现状

2024年UWB市场分析现状

2024年UWB市场分析现状1. 引言超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种高速且低功耗的无线通信技术,具有极高的传输速率和较低的功耗。

UWB技术在无线通信、室内定位、物联网等领域有广泛的应用前景。

本文将对UWB市场的现状进行分析。

2. UWB市场规模根据市场研究机构的数据,UWB市场在过去几年呈现出较快的增长趋势。

截至2020年,全球UWB技术市场规模达到XX亿美元,预计到2025年将增长至XX亿美元。

这一增长主要受到卫星通信、智能手机、汽车、物联网等领域的推动。

3. UWB技术应用领域3.1 无线通信UWB技术在无线通信领域具有巨大的潜力。

其高速传输和低功耗的特点使其成为传统无线通信技术的理想替代品。

UWB技术可用于高清视频传输、数据传输等应用,为用户提供更快、更可靠的无线通信体验。

3.2 室内定位UWB技术在室内定位领域有广泛的应用。

它通过发送和接收短脉冲信号,能够实现对物体的精确定位。

室内定位市场潜力巨大,涉及到智能家居、智能办公、商场导航等领域,UWB技术将为这些应用提供更准确、更可靠的定位服务。

3.3 物联网UWB技术在物联网领域的应用也是一个重要的市场。

物联网的发展需要更高速的数据传输和更精确的定位服务,而UWB技术恰好能够满足这些需求。

预计未来几年UWB技术将在物联网领域发挥重要作用,推动物联网的全面发展。

4. UWB市场竞争态势当前UWB市场竞争激烈,涉及到硬件设备、芯片制造、解决方案提供商等多个领域。

一些知名的公司已经在UWB技术领域取得了突破性的进展,例如苹果、三星等。

此外,一些初创公司也在这一领域崭露头角,推出了创新的产品和解决方案。

5. UWB市场前景及挑战UWB技术具有巨大的市场潜力,但也面临一些挑战。

首先,UWB技术的标准化仍在发展中,不同厂商之间的互操作性有待提高。

其次,市场的竞争激烈,需要创新和差异化才能获得竞争优势。

最后,UWB技术的安全性和隐私保护问题也需要重视和解决。

uwb研究报告

uwb研究报告
UWB(Ultra-Wideband)是一种无线通信技术,其特点是在一
个较大的频带宽度内传输信号。

UWB技术可以在不同的频率
范围内传输大量的数据,并具有较高的带宽和短距离传输的优势。

在UWB研究报告中,通常会包括以下内容:
1. UWB的基本原理和技术特点:介绍UWB技术的基本原理,包括通过调制脉冲信号来传输数据,并且可以利用多径传播来提高传输距离和抗干扰能力等。

2. UWB的应用领域:介绍UWB技术的主要应用领域,包括
无线通信、定位和雷达等。

具体列举UWB技术在各个领域的
应用案例,并评估其市场前景和发展潜力。

3. UWB技术的性能评估:对UWB技术的性能进行评估,包
括传输速率、传输距离、抗干扰能力等方面。

通过实验或模拟,分析UWB技术在不同场景下的性能表现。

4. UWB技术的优势和挑战:总结UWB技术相较于其他无线
通信技术的优势,比如高带宽、低功耗和隐蔽性等。

同时,也要对UWB技术面临的挑战进行分析,如频谱利用和标准化等
问题。

5. UWB技术的发展趋势:展望UWB技术的未来发展趋势,
包括技术改进、应用扩大和市场前景等方面。

预测UWB技术
在未来几年内的发展方向和重点领域。

综上所述,一份UWB研究报告应该包括对UWB技术的基本原理和特点的介绍,对其应用领域和性能进行评估,分析UWB技术的优势和挑战,并展望其未来发展趋势。

uwb技术 发展现状及未来趋势分析

uwb技术发展现状及未来趋势分析UWB技术:发展现状及未来趋势分析概述超宽带(Ultra-wideband,简称UWB)技术在过去几年中迅速发展,成为一项新兴的无线通信技术。

由于其高带宽、低功耗和精确定位等特点,UWB技术在自动驾驶、物联网、智能家居等领域展现出了巨大的潜力。

本文将对UWB技术的发展现状进行分析,并展望其未来的趋势。

发展现状UWB技术的起源可以追溯到上世纪90年代,目标是实现短距离高速数据传输。

随着技术的不断演进,UWB扩展了应用范围,并逐渐发展成为一种用于通信、雷达和定位的综合技术。

目前,UWB技术在无线通信、室内定位和雷达系统等方面取得了显著的进展。

在无线通信领域,UWB能够提供高达几千兆比特每秒的数据传输速率,可以满足高速数据传输的需求。

在室内定位方面,UWB技术具备精确定位的能力,可用于物品追踪、人员定位等场景。

在雷达系统中,UWB技术可以提供高分辨率的目标检测和测距能力,有助于实现可靠的目标识别和距离测量。

UWB技术的发展得益于硬件和算法的进步。

近年来,UWB芯片的制造成本不断下降,使得其在大规模应用中更具可行性。

此外,针对UWB技术的信号处理和定位算法也在不断改进,提高了系统的性能和稳定性。

未来趋势UWB技术在未来有望继续发展,并在多个领域取得进一步应用。

以下是几个未来趋势的展望:1. 自动驾驶:UWB技术在自动驾驶领域有着广阔的应用前景。

利用UWB技术,车辆可以进行高精度定位,实现车辆间的精确协作和避免碰撞。

此外,UWB 还可以用于车辆检测和跟踪,提高自动驾驶系统的安全性和可靠性。

2. 物联网:随着物联网的迅速发展,对于精确的室内定位需求越来越高。

UWB技术可以提供高精度的室内定位,实现物品的精确追踪和位置识别。

这对于物联网应用来说至关重要,未来UWB技术有望成为物联网中的关键技术之一。

3. 智能家居:UWB技术可以为智能家居系统提供更智能化、更方便的用户体验。

通过UWB技术,用户可以根据位置来触发不同的智能设备和场景,实现个性化的智能家居控制。

uwb调研报告

uwb调研报告UWB调研报告一、引言近年来,超宽带技术(Ultra-Wideband, UWB)作为一种新型的无线通信技术,得到了广泛的关注和应用。

UWB技术具有频谱利用率高、抗干扰能力强、定位精度高等优点,被广泛应用于无线通信、雷达探测、精确定位等领域。

本调研报告将探讨UWB技术的应用现状、发展趋势以及可能带来的影响。

二、UWB技术的应用现状1. 无线通信:UWB技术可以实现高速、低功耗的无线传输,适用于宽带视频传输、无线数据传输等场景。

目前,UWB已被应用于无线USB、音频传输等领域,并逐渐进入智能手机、智能家居等消费电子市场。

2. 雷达探测:UWB技术在雷达探测领域有着广泛的应用。

由于UWB信号具有宽带、短脉冲的特点,可以提供高分辨率的目标探测和成像能力。

UWB雷达已被应用于地质勘探、目标识别、安全监控等领域。

3. 精确定位:UWB技术可以实现高精度的室内定位。

通过测量UWB信号的到达时间差(Time of Arrival, TOA)、到达角度差(Angle of Arrival, AOA)等参数,可以实现米级甚至亚米级的定位精度。

UWB定位被广泛应用于物流追踪、室内导航、智能家居等场景。

三、UWB技术的发展趋势1. 频谱资源利用率的提升:UWB技术以其高频谱利用率的特点备受关注。

目前,各国相关标准组织正积极研究和制定更广泛的频谱规划,以满足UWB技术的需求。

未来,UWB技术将更加灵活、高效地利用频谱资源。

2. 多模式融合应用:UWB技术与其他通信技术的融合应用将成为未来的发展趋势。

例如,UWB与NFC(Near Field Communication)的结合可以实现安全的移动支付,UWB与5G的结合可以提供更快速、更稳定的通信服务。

3. 多功能解决方案:UWB技术将向更多领域提供多功能解决方案。

例如,UWB技术可以实现无线传输、定位和传感等多种功能于一体,为物联网、智能交通等领域提供更全面的解决方案。

2023年UWB行业市场前景分析

2023年UWB行业市场前景分析UWB(超宽带)是一种无线通信技术,可以在半径数十米的范围内精确定位和跟踪物体和人员,其定位精度可以达到数厘米。

UWB技术可以应用于汽车安全、智能家居、室内导航、工业自动化等领域,具有广泛的应用前景。

一、UWB技术的市场需求1. 智能家居:智能家居领域可以将UWB技术应用于门锁、智能插座、高清视频传输等产品中,提高安全性和操作便捷性。

UWB技术可以精确定位用户所在位置,实现智能化管理。

2. 室内定位:室内定位涉及了商店、展馆、机场、医院等场景,可以用于追踪物品位置、人员安全等方面。

通过UWB技术可以实现实时定位和跟踪。

3. 工业自动化:UWB技术可以用于机器人位置和路径的定位,工厂生产线的自动化控制等领域。

UWB技术可以提高工业自动化的精度和效率。

4. 车辆安全:在汽车领域,UWB技术可以用于高精度的汽车定位和碰撞检测,提高汽车安全性。

UWB技术可以辅助驾驶员避免危险行驶,保护乘客和车辆的安全。

二、UWB技术的市场前景随着智能家居、室内定位等新兴技术的发展,UWB技术的市场前景也非常广阔。

根据市场研究报告分析,UWB技术在未来几年内的市场规模将达到亿美元级别,其中最重要的市场将是智能家居领域。

智能家居领域将是UWB技术的最大应用领域,这一市场在未来几年内将保持高速增长。

随着智能家居的不断普及和需求的增长,UWB技术将成为智能家居的核心技术之一。

室内定位也是UWB技术的重要应用领域。

它可以用于定位和跟踪人员和物品,如展馆、机场、购物中心等场所,可以为用户提供更好的服务和管理。

同时,UWB技术在工业自动化领域也有广泛的应用前景。

在自动化工厂中,UWB技术可以实现高效精准的机器人定位和路径规划,提高生产效率和品质。

总的来说,UWB技术是一种快速发展的无线定位技术,其市场前景非常广阔。

在未来几年内,UWB技术将成为智能家居、室内导航、工业自动化、车辆安全等领域的核心技术,将为人们的生活和生产带来更多的便利和安全。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

摘要:uwb是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术,本文介绍uwb的主要特点及相关应用,详细比较了uwb通信与ieee802.11、bluetooth和homerf等现有短距离无线通信的异同,并对uwb在家庭无线通信网中的应用前景进行了分析和展望。

关键词:uwb ieee802.11 bluetooth homerf超宽带(ultra-wideband,uwb)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。

随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宛带技术又被重新提出,并倍受关注。

uwb是指信号带宽大于500mhz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%。

与常见的通信方式使用连续的载波不同,uwb采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。

这些脉冲所占用的带宽甚至高达几ghz,因此最大数据传输速率可以达到几百mbps。

在高速通信的同时,uwb设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非uwb接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,uwb可以与现有无线电设备共享带宽。

所以,uwb是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。

目前,intel、motorola、sony等知名大公司正在进行uwb无线设备的开发和推广。

1 uwb 的主要特点及其应用鉴于uwb信号是持续时间非常短的脉冲串,占用带宽大,因此它有一些十分独特的优点和用途。

在通信领域,uwb可以提供高速率的无线通信。

在雷达方面,uwb 雷达具有高分辨力(ns级)。

当前的隐身技术采用的是隐射涂料和隐身特殊结构,但都只能在一个不大的频带内有效,在超宽频带内,目标就会原形毕露。

uwb雷达还具有很强的穿透能力,uwb信号能穿透树叶、土地、混凝土、水体等介质,因此军事上uwb雷达可用来探测地雷,民用上可以查找地下金属管道、探测高速公路地基等。

在定位方面,uwb可以提供很高的定位精度。

uwb使用极微弱的同步脉冲可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体,定位误差只有一两厘米。

也就是说,同一个uwb设备可以实现通信、雷达和定位三大功能。

uwb无线通信除了带宽大,通信速率高之外,还有更多的优点。

首先,uwb通信的保密性强。

uwb系统的发射功率谱密度非常低,有用信息完全淹没在噪声中,被截获概率很小,被检测的概率也很低,这一点在军事通信上有很大的应用前景。

其次,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通信系统几乎是全数字通信系统,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。

可以说,低成本、低功耗、高速率、简单有效的uwb通信正是人类所期望的梦幻般的无线通信方式。

当然,uwb通信也存在不足,主要问题是uwb系统占用的带宽很大,uwb系统可能会干扰现其他无线通信系统,因此uwb系统的频率许可问题一直在争论之中;另外,还有学者认为,尽管uwb系统发射的平均功率很低,但是由于它的脉冲持续时间很短,它的瞬时功率峰值可能会很大,这甚至会影响到民航等许多系统的正常工作。

但是学术界的种种争论并不影响uwb的开发和使用,2002年2月美国通信协会(fcc)批准了uwb用于短距离无线通信的申请。

uwb的用途有很少,主要分为军事和民用两个方面。

在军事上uwb可以用于低截获率(lpi/d)的内部无线通信系统、lpi/d地波通信、lpi/d高度计、战场手持和网络lpi/d电台、uwb雷达、防撞雷达、警戒雷达、无线标签、接近引信、高精度定位系统、无人驾驶飞行器和地面战车及其通信链路、探测地雷、检测地址目标等等。

在民用方面,uwb可用于20mbps以上的高速无线局域网、高度计、民航防撞雷达、汽车防撞感应器、高精度定位、无线标签和工业射频监控等。

2 uwb通信与其它短距离无线通信的比较uwb技术与现有其它无线通信技术有着很大的不同,它将会为无线局域网(lan)和个人局域网(pan)的接入带来低功耗、高带宽并且相对简单的解决方案。

超宽带技术解决了困扰传统无线电技术多年的诸如信道衰落、高速率时系统复杂、成本高和功耗大等重大难题,但是uwb通信不会很快取代现有的其它无线通信技术。

虽然uwb通信中所须的频带宽度相当大,
从500mhz直至几ghz。

如英特尔的样机使用的就是从2ghz频带至6ghz频带之间的4ghz带宽。

但实际上并不存在如此之宽的空闲频带,无论采取什么办法,uwb通信使用的频带与现有无线通信使用的频带必定会发生重叠,为了避免uwb通信对其它系统的干扰,uwb用户人事科有必须申请频率许可。

2002年2月fcc准许uwb技术进入民用领域的条件就是:“在发送功率低于美国放射噪音规定值-41.3dbm/mhz(换算成功率则为1mw/mhz)的条件下,可将3.1ghz~10.6ghz的频带用于对地下和隔墙之物进行扫描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测蹑和无线数据通信"。

发射功率的大小决定了传输距离,按照fcc的规定,uwb通信在近期内将只可能用于极短距离的无线通信,这就意味着在一定时期内uwb将会与现有短距离无线技术共同生存,共同发展。

(1)uwb与ieee802.11aieee802.11a 是ieee最初制定的一个无线局域网标准之一,它主要用来解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入,工作在5ghzu-nii频带,物理层速率54mbps,传输层速率25mbps。

采用正交频分复用(ofdm)扩频技术;可提供25mbps的无线atm接口和10mbps的以太网无线帧结构接口,以及tdd/tdma的空中接口,支持语音、数据、图像业务。

ieee802.11a用作无线局域网时的通信距离可以达到100m,而uwb只能在10m以内的范围通信。

根据英特尔照fcc的规定而进行的演示结果显示,对于10m以内的距离,uwb可以发挥出高达数百mbps的传输性能,但是在20m处反倒是ieee802.11a/b的无线局域网网设备更好一些。

因此在目前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10m到100m的无线局域网通信,还需要由802.11来完成,当然与uwb相比,802.11的功耗大,传输速率低。

(2)uwb与bluetooth自从2002年2月14日,fcc顶住多方面的压力批准uwb用于无线通信以来,就不断有人将uwb评论为蓝牙(bluetooth)的杀手,因为从性能价格比上看,bluetooth是现有无线通信方式中最接近uwb的,但是uwb真的会取代bluetooth吗?从目前的情况看,答案是否定的。

首先从应用领域来看,bluetooth工作在无须申请的2.4ghz ism频段上,主要用来连接打印机、笔记本电脑等办公设备。

它的通信速率通常在1mbps以下,通信距离可以达到10m以上。

而uwb的通信速率在几百mbps,通信距离仅有几米,因此二者的应用领域不尽相同。

其次,从技术上看,经过多年的发展,bluetooth已经具有较完善的通信协议。

bluetooth的核心协议包括物理层协议和链路接入协议,链路管理协议及服务发展协议等等,而uwb的工业实用协议还在制定中,估计要等到2004年才可能初步确定。

还有,bluetooth 是一种短距离无线连接技术标准的代称,蓝牙的实质内容就是要建立通用的无线电空中接口及其控制软件的公开标准,从这方面讲,uwb可以看作是采用一种特殊无线电波来高速传送数据的通信方式,严格地讲,它不能构成一个完整的通信协议或标准。

考虑到uwb高速、低功耗的特点,也许在下一代bluetooth标准中,uwb可能被用做物理层的通信方式。

最后,从市场角度分析,蓝牙产品已经成熟并得到推广和使用,而uwb的研究还处在起步阶段。

基于以上原因,在未来的几年内,uwb和bluetooth更有可能既是竞争对手,又是合作朋友。

(3)uwb与homerf家庭射频(homerf)标准是由homerf工作组开发的,旨在家庭范围内,使计算机与其他电子设备之间实现无线通信的开放性工业标准。

homerf是ieee802.11与dect的结合,使用这种技术能降低语音数据成本。

homerf采用了扩频技术,工作在2.4ghz频带,能同步支持4条高质量语音信道,但是homerf的传输速率只有1m~2mbps。

由于homerf技术没有完全公开,目前只有几十家小企业支持,在抗干扰等方面相对应其他技术而言尚有欠缺,因此它的应用前景还不是十分明朗。

同ieee802.11一样,homerf的通信距离比uwb远,而传输速率比uwb低,在uwb发射功率受限的前提下,二者应该是各有千秋。

结合上述讨论,可以用表1对四种短距离无线通信做个简单的比较。

相关文档
最新文档