现代生活中无线通信
短距离无线通信主要技术与应用

短距离无线通信主要技术与应用摘要:现阶段,我国短距离无线通信技术主要指的是以蓝牙技术和无线局域网技术为基础,进一步实现短距离的信息实施传输过程,并且该技术在现代网络体系中有着较多地运用。
所以说,本文主要就短距离无线通信技术的优势加以分析,以期对生活中的运用方式进行研究,为从业者提供参考。
关键词:短距离;无线通信;技术;应用引言短距离无线通信主要是通过蓝牙、UWP 等方式来进行的。
它并不同与现如今的移动数据网络,并不是进行长距离的通信使用,而是在短距离内进行信息传播的一种方式。
短距离无线通信与长距离通信相比,拥有速率快、成本低等特点,因此,短距离无线通信在人们日常生活中也存在着重要作用。
一、短距离无线通信技术的基本概述从整体的角度分析,短距离无线通信技术在实际的应用过程中具有更多的优势,并且在传输过程当中的间距相对较短,通常情况下将通信控制在几百米范围之内;而在实际的应用过程中,整个覆盖范围将会有所缩减,通常情况下为100m 左右,短距离信息传播不会受到其他障碍物的干扰,因此其整体的消耗的功率也相对较低。
应用短距离无线通信技术时,必须有其他网络通信技术作为支撑,在信息信号的中转环节,终端设备必须要得到相应的网络支撑,以此达到信息快速传递的效果,并可以有效降低经济成本的投入。
当前,我国各大计算机设备及智能手机不断涌现,这些设备广泛应用了短距离无线通信技术。
二、短距离无线通信技术的类型2.1 射频识别(RFID)技术所谓的射频识别技术,主要是一种空间性的短距离信息传输技术,在信息传输过程中其可以对各种不同形态的物体以及相关的外在形象进行合理的识别,采用非直接接触性操控方式进行工作。
从另外一个角度来看,射频技术不需要与各种事物直接接触,无线识别的方法可以起到良好的信息传递以及信息读取的效果。
射频技术通常情况下有3个构成环节:信息标签、信息读写器和无线天线。
射频识别系统本身作为一种信息可读取式的传输系统,在实际工作过程中其整体操控模式更加便利,可以直接应用在多项信息传递领域,并且信息传递的安全层次较高。
现代通信技术的发展现状及发展方向

现代通信技术的发展现状及发展方向【现代通信技术的发展现状及发展方向】一、引言现代通信技术的发展已经深刻地改变了人们的生活方式和社会发展。
本文将详细介绍现代通信技术的发展现状,包括通信技术的应用领域、发展趋势和未来发展方向。
二、现代通信技术的应用领域1. 移动通信移动通信是现代通信技术的重要应用领域之一。
目前,移动通信已经进入了5G时代,实现了更高的传输速度和更低的延迟。
5G技术的应用将推动物联网、智能交通、智能家居等领域的发展。
2. 光纤通信光纤通信是一种高速、大容量的通信方式,已经成为现代通信技术的主流。
光纤通信具有传输速度快、抗干扰能力强等优点,广泛应用于互联网、电视传输等领域。
3. 无线通信无线通信技术的发展也是现代通信技术的重要组成部分。
蓝牙技术、Wi-Fi技术、物联网技术等无线通信技术的应用,使得人们可以随时随地进行无线通信和互联网接入。
4. 卫星通信卫星通信是一种通过卫星进行信号传输的通信方式。
卫星通信技术的发展使得人们可以在偏远地区和海洋上实现通信和互联网接入。
三、现代通信技术的发展趋势1. 5G技术的商用化5G技术的商用化将成为未来通信技术发展的重要趋势。
5G技术不仅提供了更高的传输速度和更低的延迟,还能够支持更多的设备连接和更广泛的应用场景。
2. 物联网的普及物联网的普及将成为现代通信技术发展的重要方向。
物联网将实现各种设备的互联互通,实现智能家居、智慧城市等领域的发展。
3. 人工智能与通信技术的融合人工智能技术与通信技术的融合将推动通信技术的进一步发展。
通过人工智能技术,通信系统可以更加智能化,提供更好的用户体验和个性化服务。
4. 安全与隐私保护随着通信技术的发展,安全与隐私保护也成为一个重要的问题。
未来通信技术的发展将更加注重数据的安全性和用户隐私的保护,提供更加安全可靠的通信服务。
四、现代通信技术的未来发展方向1. 6G技术的研发随着5G技术的商用化,人们对6G技术的研发也开始关注。
无线电通信技术的现状和未来发展趋势

无线电通信技术的现状和未来发展趋势随着信息技术的不断进步,无线电通信技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
无线电通信技术一直在不断地发展和进步,与此同时,它也对现代社会产生了深远的影响。
在本文中,我们将探讨无线电通信技术的现状和未来发展趋势。
一、无线电通信技术现状当前,无线电通信技术已经普及到了所有的领域,包括个人通信、卫星通信、移动通信、无线局域网等等。
无线电通信技术的发展也促进了现代社会的进步和变化。
1. 个人通信个人通信是无线电通信技术应用最广泛的一个领域。
手机、无线电对讲机、电视机、车载电话等设备都属于个人通信的范畴。
现代的无线电通信技术使得个人通信变得更加方便和快捷,并且实现了随时随地的联系。
2. 卫星通信卫星通信是无线电通信技术中最重要的一环。
卫星通信技术可让信息在地球上任何两点之间进行传输。
随着卫星技术的不断提高,卫星通信的成本和可靠性都得到了很大的提升,大大推动了互联网和远程通信技术的发展。
3. 移动通信移动通信也是无线电通信技术中非常重要的一环。
3G和4G通信技术的普及进一步推动了移动通信的发展。
现在,人们可以通过移动电话随时随地进行通信,不再受地域限制。
4. 无线局域网无线局域网也是当前无线电通信技术中的热门领域。
人们可以通过 Wi-Fi 网络在家中或办公室中构建一个局域网,以便在局域网中进行无线通信和数据传输。
二、无线电通信技术未来发展趋势未来,随着信息技术的不断进步和不断发展,无线电通信技术也将进一步发展。
以下是无线电通信技术未来的发展趋势:1. 5G通信技术5G通信技术是未来移动通信中最受关注的技术之一。
5G通信技术的速度、传输容量和响应时间都会超过现在的4G技术。
5G通信技术将大大推进互联网的发展和产业的进步。
2. 物联网技术物联网技术是未来无线电通信中的另一个热门领域。
物联网技术指的是将各种物理设备与互联网相连,实现互联互通的一种技术。
物联网技术发展将产生重大的影响,改变人类生活的各个方面。
无线通信技术的发展趋势

无线通信技术的发展趋势近年来,无线通信技术的发展突飞猛进,成为现代社会不可或缺的一部分。
从2G到3G再到4G,每一代无线通信技术都取得了巨大的进步和成功。
随着科技不断进步,人们对无线通信的需求不断增加,因此,无线通信技术迎来了新的发展趋势。
首先,无线通信技术的发展趋势之一是5G网络的兴起。
目前,全球各国都在积极推进5G网络的建设,5G网络将覆盖更广泛的区域,并且具有更高的传输速度和更低的延迟,可以支持更多的智能设备连接和大规模数据传输。
5G网络的兴起将推动无线通信技术的发展,为各行各业带来更多的创新机会。
其次,随着物联网的兴起,无线通信技术将更加广泛应用。
物联网是指通过互联网将各种物理设备连接起来,实现信息的互通和智能化管理。
物联网的兴起将带动无线通信技术的发展,使得各种设备能够实时传输数据并互相连接,从智能家居到智慧城市,无线通信技术将扮演重要的角色。
另外,无线通信技术的发展趋势还包括虚拟现实和增强现实的应用。
虚拟现实和增强现实是利用计算机技术和无线通信技术,将数字信息与现实世界相结合,创造出一种全新的沉浸式体验。
通过无线通信技术的支持,人们可以通过VR/AR设备融入到虚拟的世界中,沉浸式地体验各种场景和游戏,这将成为未来无线通信技术发展的一个重要方向。
此外,无线通信技术的发展还将与人工智能相结合。
人工智能是近年来发展最为迅速的领域之一,它利用大数据和机器学习算法,实现了许多令人惊叹的成果。
无线通信技术与人工智能的结合可以实现更智能化的通信服务和更高效的网络管理,例如,通过智能算法优化网络资源分配和网络安全管理,提高无线通信的性能和可靠性。
最后,无线通信技术的发展趋势还包括对环境的友好性和能源效率的提升。
随着气候变化和环境问题的日益严重,无线通信技术也面临着对能源消耗和电磁辐射的要求。
未来的发展中,无线通信技术将越来越注重降低能源消耗和减少对环境的影响,通过新的技术和算法来提高能源效率和减少电磁辐射。
现代无线通信技术的应用

现代无线通信技术的应用随着科技的发展,无线通信技术的应用越来越广泛,已经渗透到我们生活的各个方面。
本文将简单介绍一些现代无线通信技术的应用。
1. 移动通信技术移动通信技术是无线通信技术的一个重要分支,已经成为人们日常生活中不可或缺的部分。
现代的移动通信技术可以实现语音、图像、数据的传输,使得我们可以在无线信号覆盖范围内自由交流。
目前常见的移动通信网络有GSM、CDMA、3G、4G等。
2. 无线局域网技术无线局域网技术(Wireless Local Area Network,简称WLAN)是指利用无线电磁波连接终端设备实现局域网通信。
它采用的技术基本上和移动通信技术相同,但它的覆盖范围通常比较小,一般在几十米到几百米之间。
现代生活中,WLAN已经广泛应用于家庭网络、公共场所、企业办公等场景。
比如,我们经常在咖啡厅、酒店等场所看到无线网络热点,这就是WLAN技术在应用。
3. 蓝牙技术蓝牙技术是指通过无线电信号实现近距离(一般在10米以内)的数据传输和通信。
蓝牙技术适用于低速、低功耗、短距离的数据传输,广泛应用于手机、电脑、音乐播放器等智能设备之间的数据传输和通信。
4. 卫星通信技术卫星通信技术是指利用一定数量的卫星,通过将信号发射到卫星再传输到地面station站,实现全球范围内的通信。
卫星通信技术在遥远地区、山区、海洋等地方都非常有用。
同时,卫星通信技术还被广泛应用于流媒体、远程协作、军事通信等领域。
5. 物联网技术物联网(Internet of Things,简称IoT)是指将多个智能设备连接成一个网络,实现互相通信和数据“交流”。
利用物联网技术,我们可以将智能家居、智能电器、车辆、健康监护器等设备连接在一起,通过互相通信即时掌握设备工作状态或者获取其他信息。
物联网技术正在逐渐渗透到各个领域,包括智能工厂、智能城市、智能农业等等。
总之,现代无线通信技术在各个领域都非常有用,可以在人们的生活、工作中发挥重要的作用。
浅谈现代无线通信技术在我国的发展及应用

浅谈现代无线通信技术在我国的发展及应用浅谈现代无线通信技术在我国的发展及应用随着先进技术的采用,我国的通信技术获得了长足的发展,无线通信技术在各个领域已经取代了固定通信技术成为行业的首选,它的功能也不再仅仅是语音通话,一方面无线通信的功能更加的多样化,另一方面个性化也逐渐成为无线通信的主要特征。
我们可以预见,今后无线通信技术将会在更大的范畴和更大的幅度上影响到我们的日常生活,为我们未来的美好生活添光添彩。
一、无线通信技术在我国的发展阶段无线通信技术是一门新兴的技术,它有着旺盛的生命力和巨大的市场价值,无论是在人们的日常生活、人际交流、商贸合作、国际本文由收集整理谈判、业务洽谈等方面都发挥着越来越重要的作用。
它在我国的发展大致经历了五个阶段:首先是二十世纪二十年代到二十世纪五十年代,这个时期无线通信技术主要应用在军事领域,短波频率刚刚出现,电子管技术还刚刚起步,一直到上个世纪五十年代末期,波动频率是150兆赫兹的单工汽车公用移动电话系统才逐渐产生并形成雏形。
第二时期是二十世纪五十年代到六十年代。
这一时期半导体技术逐渐被人们发掘并掌握,波动频段已经发展到450兆赫兹,而且人们还很好地解决了公共电话网和移动电话的继续问题,为移动电话的进一步推广奠定了良好的基础。
第三时期是二十世纪七十年代到八十年代,在这个阶段取得的进展一方面包括蜂窝系统概念的引进,另一方面波动频率达到了800兆赫兹。
第四时期指的是二十世纪八十年代初期到二十世纪九十年代中期,这个时期第二代通信技术迅速崛起并获得了突飞猛进,并且应运而生地出现了各种通信系统和多样的通信业务。
最后一个时期也是最近一个时期是指二十世纪九十年代中期一直到现在这个阶段。
这个时期随着通信技术的发展和多媒体业务需求量的增加,以移动电话和移动电脑、移动多媒体为标志的第三代无线通信技术横空出世,有效地解决了快节奏生活环境中人们的工作所需和生活所求。
二、无线通信技术在我国的具体应用无线通信技术一直是我们生活的好伙伴,而且对我们的影响是根深蒂固的。
现代无线通信技术的现状分析及其发展前景

现代无线通信技术的现状分析及其发展前景摘要:现代无线通信技术在数据传输速度、网络覆盖范围及服务质量等方面都取得了长足的进步,从1G到5G。
数字化、智能化的趋势也对无线通信技术提出更高的要求。
未来,随着5G技术的广泛应用,智能物联网、智慧城市等领域将迎来更加广阔的发展前景。
同时,无线通信技术的发展还需要跨学科的融合和协同创新,在实现高速、可靠、安全、节能的基础上,不断推动5G以上的技术发展,为人类社会的进步做出更大的贡献。
关键词:现代无线通信技术;现状分析;发展前景随着科学技术的不断进步和社会经济的快速发展,现代无线通信技术在人类生产生活中的作用越来越重要。
从1G到5G,无线通信技术在数据传输速度、网络覆盖范围及服务质量等方面都取得了长足的进步。
同时,数字化、智能化的趋势也对无线通信技术提出更高的要求。
本文将对现代无线通信技术的现状进行分析,并探讨其未来的发展前景,以期为相关领域的技术开发和应用提供一定的参考和借鉴。
一、现代无线通信技术现状(一)数字移动通信技术发展历程及其发展趋势数字移动通信技术的发展历程大致可以分为以下几个阶段:第一代模拟移动通信技术(1G):于20世纪80年代出现,以AMPS、NMT等系统为代表。
采用模拟处理和频分多址技术,信号传输不稳定,安全性差。
第二代数字移动通信技术(2G):于20世纪90年代初问世,代表系统为GSM。
采用数字信号处理技术和时分多址技术,数据传输速率提高,能够实现短消息(SMS)、彩信及移动因特网接入等功能。
第三代数字移动通信技术(3G):出现于21世纪初。
代表系统为CDMA2000和WCDMA。
采用宽带码分多址技术,实现了高速数据传输,新增了视频通话、音频点播等高级业务。
第四代数字移动通信技术(4G):于21世纪10年代初问世,代表系统为LTE。
采用OFDM调制技术和高速数据处理技术,大大提高了无线数据传输速率和系统容量,并支持更多的应用场景。
未来数字移动通信技术(5G):目前正在逐步推广商用,采用毫米波频段、超密集小区和大规模MIMO等新技术,能够实现更高的带宽和更低的时延,支持更多的实时应用。
现代无线通信系统的例子

现代无线通信系统的例子现代无线通信系统是指利用无线电波进行信息传输的系统,广泛应用于手机、无线局域网、卫星通信等领域。
以下是10个现代无线通信系统的例子:1. 手机通信系统:手机通信系统是最常见的无线通信系统,它使用无线电波进行语音和数据传输。
手机通过基站与网络连接,实现与其他手机或固定电话的通信。
2. Wi-Fi无线局域网:Wi-Fi是一种局域网技术,使用无线电波使设备之间互相连接,实现无线上网和数据传输。
Wi-Fi广泛应用于家庭、办公室、公共场所等地方。
3. 蓝牙通信系统:蓝牙是一种短距离无线通信技术,可以实现设备之间的数据传输和通信。
蓝牙通常用于连接手机、耳机、音箱等设备。
4. GPS导航系统:GPS(全球定位系统)是一种卫星导航系统,通过接收卫星信号来确定地理位置和导航。
GPS广泛应用于汽车导航、户外定位等领域。
5. 无线电广播系统:无线电广播系统利用无线电波将音频信号传输到广播接收器,实现广播节目的传播。
无线电广播系统包括AM广播和FM广播。
6. 无线电频率识别系统(RFID):RFID是一种无线通信技术,通过无线电波实现对物体的识别和跟踪。
RFID广泛应用于物流、库存管理、门禁系统等领域。
7. 卫星通信系统:卫星通信系统利用人造卫星进行数据传输和通信。
卫星通信系统可以实现全球范围内的通信,广泛应用于电话、电视、互联网等领域。
8. 短距离无线通信系统:短距离无线通信系统包括NFC(近场通信)、ZigBee等技术,用于实现设备之间的短距离无线通信和数据传输。
9. 无线传感器网络:无线传感器网络是由大量分布在空间中的传感器节点组成的网络,用于采集环境数据并进行传输和处理。
无线传感器网络广泛应用于环境监测、智能农业等领域。
10. 远程遥控系统:远程遥控系统利用无线通信技术实现对设备的远程控制。
远程遥控系统广泛应用于家庭、工业、军事等领域,实现对设备的远程操作和控制。
以上是10个现代无线通信系统的例子,它们在不同领域中发挥着重要的作用,改变了人们的生活和工作方式。
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生活中的无线通信(公选课)结课论文2014 — 2015学年第一学期题目:超宽带(UWB)技术专业班级:海洋13-1班学号:0116姓名:张然指导老师:梁娜日期:2014-12-12摘要本文主要对UWB通信技术进行简要的阐释。
首先对UWB的技术背景、基本概念和特点进行介绍。
技术应用范围脉冲无线电技术技术解决方案无载波脉冲方案单载波DS-CDMA方案关键词:USB;脉冲;调制;家庭目录1 前言 (4)1 UWB基本概念 (5)2 UWB的主要特点及其应用 (5)3 UWB的发展现状 (6)4 关键技术,研究热点 (7)4.1脉冲信号的产生 (7)4.2调制方式 (8) (8) (8)4.3收发机的设计 (9)4.4中国对UWB电磁兼容性研究 (9)5 家庭无线通信是UWB的发展方向之一 (10)参考文献 (11)1 前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"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。
1 UWB基本概念超宽带(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。
2 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。
3 UWB的发展现状UWB技术虽然被看作一种新技术,但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,又称为脉冲无线电(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。
目前大多数商用的无线通信方式使用的通信载波是连续的电波,再通过某种调制方式将数据信号加载在其上。
而UWB信号以非常短、非常快的脉冲形式发送(多径发送),这些脉冲经过精确计时,每个只有几个到几十个皮(毫微)秒长。
所以这种技术能以较小的功耗进行数据传输。
由于UWB技术的工作频宽较宽,信号发送又分布在整个信号频宽内,信号速度和容量都较高,比较适合大量数据的传输,尤其是数字多媒体信号的传送。
同时,UWB可以与其他的无线技术较好地协同工作,不容易互相干扰,因为分散传输的UWB信号强度较弱,对其他无线信号看起来就好像噪音一样。
那么,对于这么弱的信号,UWB接收器又如何分辨呢?对UWB接收设备来说,真正的噪音是连续频率范围内的信号,而UWB发出的脉冲是“有形的噪音”,是时间的某种特定函数。
脉冲的发送时间根据一种复杂的编码而改变,只要能够精确“定时”,就可以比较容易地从“噪音”中分离出正常的信号。
UWB技术可以根据传输的距离和所传输数据量的大小调整信号频宽和发射功率,其功耗量级为微瓦级。
不过,UWB芯片组的功耗要高一些,其典型功耗大约是毫瓦量级。
由于UWB无线电信号发射的冲激脉冲占空比极低,系统有很高的增益和很强的多径分辨力,所以系统容量比其他的无线技术都高。
由于UWB信号的扩频处理增益比较大,即使采用低增益的全向天线,也可使用小于1mW的发射功率实现几公里的通信。
如此低的发射功率延长了系统电源的使用时间,非常适合移动通信设备的应用。
有研究表明,使用超宽带的手机待机时间可以达6个月,而且低辐射功率可以避免过量的电磁波辐射对人体的伤害。
4 关键技术,研究热点4.1脉冲信号的产生从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级(10-9s)的信号源是UWB技术的前提条件,单个无载波窄脉冲信号有两个特点:一是激励信号的波形为具有陡峭前后沿的单个短脉冲,二是激励信号包括从直流到微波的很宽的频谱。
目前产生脉冲源的两类方法为:(1)光电方法,基本原理是录用光导开关的陡峭上升/下降沿获得脉冲信号。
由激光脉冲信号激发得到的脉冲宽度可达到皮秒(10-12s)量级,是最有发展前景的一种方法。
(2)电子方法,基本原理是利用晶体管PN结反向加电,在雪崩状态的导通瞬间获得陡峭上升沿,整形后获得极短脉冲,是目前应用最广泛的方案。
受晶体管耐压特性的限制,这种方法一般只能产生几十伏到上百伏的脉冲,脉冲的宽度可以达到1ns以下,实际通信中使用一长串的超短脉冲。
4.2调制方式对于单个脉冲,脉冲的幅度、位置和极性变化都可以用于传递信息。
适用于UWB的主要单脉冲调制技术包括:脉冲幅度调制(PAM)、脉冲位置调制(PPM)、通断键控(OOK)、二相调制(BPM)和跳时/直扩二进制相移键控调制TH/DS-BPSK等。
PAM是通过改变脉冲幅度的大小来传递信息的一种脉冲调制技术。
PAM既可以改变脉冲幅度的极性,也可以仅改变脉冲幅度的绝对值大小。
通常所讲的PAM只改变脉冲幅度的绝对值。
BPM和OOK是PAM的两种简化形式。
BPM通过改变脉冲的正负极性来调制二元信息,所有脉冲幅度的绝对值相同。
OOK通过脉冲的有无来传递信息。
在PAM、BPM和OOK调制中,发射脉冲的时间间隔是固定不变的。
实际上,我们也可以通过改变发射脉冲的时间间隔或发射脉冲相对于基准时间的位置来传递信息,这就是PPM的基本原理。
在PPM中,脉冲的极性和幅度都不改变。
就上述5种调制方式而言,综合考虑可靠性、有效性和多址性能等因素,目前广泛受关注的是后两种调制方式TH-PPM和TH/DS-BPSK。
两者的区别在于当采用匹配滤波器的单用户检测情况下,TH/DS-BPSK的性能要优于TH-PPM。
而对TH/DS-BPSK而言,在速率较高时,应优先选择DS-BPSK方式;速率较低时,由于TH-BPSK受远近效应的影响较小,应选择TH-BPSK方式。
在采用最小均方误差(MMSE)检测方式的多用户接收机应用情况时,两者差别不大;但在速率较高时,TH/DS-BPSK的性能还是要优于TH-PPM系统。
而BPM则可以避免线谱现象,并且是功率效率最高的脉冲调制技术。
对于功率谱密度受约束和功率受限的UWB脉冲无线系统,为了获得更好的通信质量或更高的通信容量,BPM是一种比较理想的脉冲调制技术。
实际上,为了降低单个脉冲的幅度或提高抗干扰性能,在UWB脉冲无线系统中,往往采用多个脉冲传递相同的信息,这就是多脉冲调制的基本思想。
当采用多脉冲调制时,把传输相同信息的多个脉冲称为一组脉冲,那么,多脉冲调制过程可以分两步:第一步为每组脉冲内部单个脉冲的调制;第二步为每组脉冲作为整体被调制。
在第一步中,每组脉冲内部的单个脉冲通常采用PPM或BPM 调制;在第二步中,每组脉冲作为整体通常可以采用PAM、PPM或BPM调制。
多脉冲调制不仅可以通过提高脉冲重复频率来降低单个脉冲的幅度或发射功率,更重要的是,多脉冲调制可以利用不同用户使用的SS序列之间的正交性或准正交性实现多用户干扰抑制,也可以利用SS序列的伪随机性实现窄带干扰抑制。
在多脉冲调制中,利用不同SS序列之间的正交性,还可以通过同时传输多路多脉冲调制的信号来提高系统的通信速率,这样的技术通常被称为码分复用(CDMA)技术。