超宽带无线通信技术的研究
超宽带技术的应用前景
超宽带技术的应用前景超宽带技术，简称UWB技术，是一门非常重要的通信技术，其可用于无线传感、高速数据传输、室内定位、车联网和智能家居等众多领域。
本文将从其技术原理、应用前景等多个角度来探讨超宽带技术的应用前景。
一、UWB技术原理UWB技术是一种利用极短脉冲波进行通信的无线通信技术。
其主要原理是通过发射极短脉冲信号，利用超宽带的频谱传输数据，使其在传输过程中不被其它信号所干扰。
同时，由于其信号的短暂性，可避免多径效应，从而提高了信道传输的可靠性和抗干扰能力。
二、UWB技术的应用前景1. 无线传感随着无线传感网技术的逐渐成熟，UWB技术的应用前景也越来越广泛。
利用UWB技术，可以在传感器之间快速地传递数据，实现实时监测并采集海量数据，从而提高传感网络的效率和准确度。
2. 高速数据传输在大数据时代，需要进行大规模数据的传输和处理，而传统的有线光纤和无线通信技术都存在一定的局限性。
利用UWB技术，可以实现更快的数据传输速率和更高的传输安全性，更好地满足大数据时代的需求。
3. 室内定位UWB技术在室内定位方面的应用也非常广泛。
通过在物品上安装UWB标签，可以实时、准确地追踪其位置，对于物流、人员定位、宠物定位等领域都有很好的应用前景。
4. 车联网目前随着智能交通系统的快速发展，车联网也逐渐成为越来越重要的一部分。
利用UWB技术，对车辆进行高精度的距离判断和位置感知，可以实现自动泊车、自动驾驶、车辆通信等方面的应用，进一步推动车联网的发展。
5. 智能家居UWB技术在智能家居领域也有着巨大的应用前景。
通过将UWB技术应用于智能家居中，可以实现家庭智能化、智能电视、智能家电、智慧音箱等方面的应用，进一步提高家居生活的便利性和安全性。
三、总结综上所述，UWB技术具有应用广泛、传输速率快、抗干扰能力强、定位精度高等优点，其应用前景前景是非常广阔的。
同时，可以预见，随着 UWB技术的不断发展和应用，其在未来会扮演越来越重要的角色，也将能够为人们的生活、商业和科技进步带来更大的贡献。
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。
超宽带认知无线电的关键技术研究概要
超宽带认知无线电的关键技术研究概要超宽带认知无线电（Cognitive Radio, CR）是一种新型的无线通信技术，它通过实时感知、学习和优化无线电环境来提高频带利用率和网络性能。
在传统的无线通信中，频谱资源被固定分配给特定的用户或系统，导致频谱利用率低下。
而CR技术则能够通过智能化的方法，根据具体的无线环境和通信需求，实时调整频谱使用策略，提高频带利用效率。
首先，频谱感知是CR技术的基础，也是CR系统实现自适应频谱使用的关键。
频谱感知通过对周围无线环境的实时监测和分析，获取空闲频谱的信息，为CR系统提供频谱资源的选择和动态分配。
频谱感知的关键技术包括能量检测、频谱监测、频谱分析等，通过这些手段可以实现对无线环境的深入了解，发现和分析可用的频谱资源。
其次，自适应调制与编码是CR系统实现高效利用频谱的重要手段。
传统的调制与编码技术通常采用固定的调制方式，无法适应不同的无线环境和通信需求。
而CR系统则可以根据频谱感知的结果和通信要求，动态选择合适的调制方式和编码方案，以提高系统的吞吐量和传输可靠性。
自适应调制与编码技术需要考虑多个因素，如信道质量、频谱利用率、传输延迟等，通过智能化的算法和优化方法，实现最佳的调制与编码选择。
功率控制是CR系统实现频谱共享和干扰管理的重要技术。
CR系统共享已经被其他用户或系统占用的频谱，需要避免对原有用户的干扰。
因此，CR系统需要通过控制传输功率，使其在合理的范围内，并根据实时的频谱感知结果进行调整。
功率控制技术可以通过动态调整传输功率和分配资源，以最大化系统性能，实现频谱资源的有效利用。
最后，频谱管理是CR技术实现频谱共享的关键技术。
频谱管理涉及到频谱的分配、调度和协调等方面。
传统的频谱管理方法通常是通过固定的频谱分配方式进行管理，而CR系统通过频谱感知和动态频谱分配等技术，实现对频谱资源的动态管理。
频谱管理涉及到多个问题，如频谱共享机制、频谱分配策略、频谱交换和协商等，需要综合考虑各种因素，使不同用户和系统能够共享频谱资源，提高频带利用率。
浅谈超宽带无线通信技术的发展
浅谈超宽带无线通信技术的发展超宽带无线通信技术是一种近年来快速发展的通信技术。
它利用较大的带宽传输数据，可以实现较高的数据传输速率和较低的干扰、噪声抑制，广泛应用于军事、医疗、民用等领域。
随着技术的不断发展，超宽带无线通信技术也得到了快速的发展。
从最初的简单研究到今天的成熟应用，超宽带无线通信技术的发展历程可以分为三个阶段。
第一个阶段是在20世纪90年代初期，由美国军方开始开发。
其重点在于利用超宽带信号实现弱信噪比下的传输，并且在基带中采取分步传输技术，提高传输速率和可靠性。
第二个阶段是在21世纪初期，由学术界开始研究。
此时超宽带技术的全球标准化工作逐渐建立，主要标准为IEEE802.15.3a。
随着技术的不断提高，超宽带无线通信技术开始逐渐应用于民用领域。
第三个阶段是现代阶段，随着物联网的兴起，超宽带无线通信技术得到了越来越广泛的应用。
目前除了在民用领域得到了广泛应用外，还广泛用于医疗器械、汽车等领域，成为未来通信技术发展的一大趋势。
总的来说，超宽带无线通信技术的发展历程是一个不断探索、不断完善的过程。
虽然技术上还存在一些问题，但随着技术的不断提高，我们相信这种技术将会在未来实现更广泛的应用。
SWOT分析法是一种经典的市场营销分析工具，它可以帮助分析企业的内部优势、挑战、外部机会和威胁。
以下是SWOT分析法的分析内容和案例。
内部优势：公司有市场知名度、客户群体忠诚度高、高效的生产制造能力等。
比如，一家家具公司拥有自己的设计团队和品牌，能够生产高品质的家具，并且在当地市场一直处于领先地位。
挑战：公司面临的内部问题如组织结构不合理，管理者缺乏经验等。
比如，企业家在创办公司之初没有做好完备的管理规划，导致企业生产、运营方面的不顺畅。
外部机会：公司在市场发展、政策环境等方面面临的机会，如技术进步、市场竞争情况等。
比如，一家新兴的电动汽车制造商可以利用政府对新能源汽车支持政策和公众对环保的关注来扩大市场份额。
UWB超宽带无线通信技术研究
０ 引 言
Ｕ Ｂ超 宽 带 技 术 （ ｔ － ｄｂｎ ） 一 种 新 兴 的 无 线 技 Ｗ ＵｌａＷｉ ａｄ 是 ｒ ｅ
术 ， 无 线 音 视 频 和 数 据 传 输 及 家 用 设 备领 域 内 得 到 迅 速 发 在
１ Ｕ ＷＢ技 术 简 介
现 代 意 义 上 的超 宽 带 Ｕ ＷＢ无 线 电又 称 冲 激 无 线 电技 术 ， 出 现 在 ２ 世 纪 ６ 代 ， 其 应 用 一 直 限 于 雷 达 定 位 、 距 等 Ｏ Ｏ年 但 测 军 事 用 途 。２ ０ ０２年 Ｆ Ｃ 美 国联 邦 通 信 委 员 会 ） 准 将 超 宽带 Ｃ （ 批 无 线 技 术 用 于 民用 产 品 （ 何 人 不 必 申 请 就 可 以使 用 超 宽带 任
频 段 ３１ Ｈ Ｍ ０６ Ｈ 进 行 通 信 ） Ｗ Ｂ是 一 种 无 载 波 通 信 技 ． ｚ ．Ｇ ｚ Ｇ Ｕ 术 ， 利 用 纳 秒 至 微 微 秒级 的非 正 弦 波 窄 脉 冲 传 输 数 据 ， 它 因此
展 。 与 传 统 无 线 通 信 技 术 不 同 的 是 ， Ｗ Ｂ技 术 不 使 用 载 波 ， Ｕ 而 是 以 占空 比很 低 （ 十 分 之 ） 超 短 电磁 能量 窄 脉 冲 作 为 几 的 信 息 载 体 的 无 载 波 通 信 技 术 。 特 点 是 在 非 常 宽 的 带 宽 内发 其 送 噪 音 以 下 功率 的低 功 率 信 号， 具有 对信 道 衰 落 不 敏 感 、 射 发
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｌ ａｗ ｉ ｅ ｎｄｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍ ｕ ｉａｉｎ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｔ ｄ ｎ ｕｔ — ｄ ｂａ ｒ ｌｓ ｏ ｒ ｎ ｃ ｔｏ ｅ ｈ — ， Ａ ｈ ｎｊ ｍｉ ｕ
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｍｍｕ ｉａｉｎａ ｄＩ ｆｒ ｔ ｎＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｓ ａ ｇ ａ Ｕｎｖ ｒｉ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ７ ， Ｃ ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｏ Ｃｏ ｎｃ ｔ ｎ ｏｍａｉ ｎ ｉｅ ｒ ， ｈ ｎ ｈ ｉ ｉｅｓｙ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ２ ｈｎ ） ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ
超宽带无线通信系统抗多径干扰技术的研究的开题报告
超宽带无线通信系统抗多径干扰技术的研究的开题报告1. 研究背景及意义随着现代通信技术的发展，人们对无线通信的需求越来越高。
因此，超宽带无线通信系统作为一种新型的通信技术得到广泛关注和应用。
但是，在超宽带无线通信中，多径干扰是一个普遍存在的问题，这会严重影响通信质量和系统性能。
因此，开展抗多径干扰技术的研究具有重要的理论和实际意义。
2. 研究目的本研究的主要目的是通过分析超宽带无线通信系统中的多径干扰机理，研究抗多径干扰的技术策略，探索有效的抗干扰算法，并实现其在系统中的应用，从而提高超宽带无线通信系统的抗干扰性能。
3. 研究内容（1）分析超宽带无线通信系统中的多径干扰机理。
（2）研究常用的抗多径干扰技术，包括空时编码、信道估计和均衡等。
（3）设计适合超宽带无线通信系统的抗多径干扰算法。
（4）实现所提出的算法，并在仿真和实际系统中进行测试和验证。
4. 研究方法本研究采用理论分析和仿真实验相结合的方法。
首先，通过对超宽带无线通信系统的多径干扰机理进行分析，提出抗干扰的技术策略；其次，基于所提出的策略，设计适合超宽带无线通信系统的抗多径干扰算法，并进行仿真验证；最后，实现所提出的算法，在实际系统中进行测试和验证。
5. 预期研究结果本研究预期取得以下的成果：（1）分析多径干扰机理，深入掌握超宽带无线通信系统中的多径干扰问题。
（2）研究抗多径干扰的技术策略和算法，并进行仿真验证。
（3）设计并实现适合超宽带无线通信系统的抗多径干扰算法。
（4）在实际系统中验证所提出算法的有效性和实用性，提高超宽带无线通信系统的抗干扰性能。
6. 研究进展计划本研究的进展计划如下：（1）第一阶段（1个月）：调研和文献综述，深入了解超宽带无线通信系统和抗多径干扰技术的研究现状及相关算法。
（2）第二阶段（2个月）：开展理论分析研究，分析超宽带无线通信系统中的多径干扰机理，提出抗干扰的技术策略。
（3）第三阶段（3个月）：设计适合超宽带无线通信系统的抗多径干扰算法，并进行仿真实验验证。
超宽带无线通信技术应用分析
超宽带无线通信技术近来，人们可能会注意到，在通信领域出现了一个新的技术词汇——超宽带无线通信，实际上，超宽带无线电的历史渊源，可以追溯到一百年前波波夫、马可尼发明越洋无线电报的时代。
现代意义上的超宽带UWB（UltraWide Band）无线电，又称冲激无线电（Impulse Radio）技术，出现于1960年代，但其应用一直仅限于军事、灾害救援搜索雷达定位及测距等方面。
2002年2月14日，这项无线技术首次获得了美国联邦通信委员会（FCC）的批准用于民用通信，从而引起了世界各国的广泛关注，自1998年起，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。
UWB是一种无载波通信技术，它不采用正弦载波，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。
一般认为-10dB相对带宽超过25％，或-10dB绝对带宽超过1.5GHz就称为超宽带，后来FCC又将此带宽值修改为500MHz。
由计算信道容量的Shannon公式可知，在信道容量一定的情况下，带宽与信噪比可以互补。
UWB的带宽非常宽，目前FCC开放的频段是3.1-10.6 GHz，故UWB系统发射的功率谱密度可以非常低，甚至低于FCC规定的电磁兼容背景噪声电平（-41.3dBm—FCC Part15），所以短距离UWB无线通信系统与其他窄带无线通信系统可以共存。
UWB的传输速率可达几十Mbps～几Gbps；其收发信机结构简单，成本低于全数字化；并且其固有的抗多径衰落功能很强。
UWB发射脉冲持续时间远小于脉冲重复周期，平均发射功率很低，使UWB 技术在实现超宽带信号时域波形高传输数据率的同时也有着低功耗的显著优点。
超宽带技术在实现同样传输速率时，功率消耗仅有传统技术的1/10-1/100。
典型的超宽带技术的应用研究
超宽带技术是一种全新 的无线通信技术 ，超宽带通常定义为带宽在
１ ． ５ Ｇ Ｈ ｚ 以上或带宽离 中心频率 ２ ５ ％以上 的信号。由于它发送 的脉冲非常
短 ，因而 ， 具有非常宽的带 宽 ， 也称为脉冲无线 电技术。特殊之处在于 完全摆脱了一般无线收发中必须采用载波调制的传统手段 ，成为在时域 中直接操作 的技术。
（ 五 ）抗衰落及 多径 分辨能力强
Ｕ ＷＢ信号 的大带宽特性使得基于 Ｕ ＷＢ无线电的多址接人通信系统 能够容纳很 多用户。 虽然理论上也可以利用不 同过零数的 Ｕ ＷＢ信号来达
地接收端的参考信号相关就可以得 到所需数据，而且这种方法可 以以较 低 的发射功率而获得相 同的信噪比（ ｓ Ｎ Ｒ ） 。 对一定功率的 Ｕ ＷＢ信号来说 ，
因其频谱范围非常宽 ，它的频谱 幅度远低于其他接收机噪声容限 ， 所以 即时窃听用接 收机对 Ｕ ＷＢ 脉冲的响应 幅度也是非常微弱。 这一特性最早
局域 网，前者传输半径为数百米后者为数十米 。随着人们对 现代科技依
二、超宽 带的特点
（ 一） 数据传输 高速可 靠 高速发展 的多媒体业务在不断 向着数字化、智能化 、小型化 和个人
赖度的提高 ， 来自 家庭和商业领域 的关于高速无线传输的新 功能和新要 求越来越多 ， 这无疑是对高速无线传输网络拥有更宽带宽的能力提 出的
新的挑战。出于对增加带宽的持续妻求，目前除了现有基于 ｗｉ — Ｆ ｉ 和蓝
牙技术的 ＷＰ Ａ Ｎ ｓ 产品之外， 相关技术人员正逐步尝试采用超宽带技术来 建立一种 “ 可变高速物理层”用以满足当下用户对无线传输网多用户 、
化发展 ，在此之中高速 、超高速的数据传输技术是一项重要基础和前提 技术 。在大多数数字通信系统中 ， 带宽等效或近似等同于信道符 号率。 因此 ，传统窄带系统为 了获得较高的数据传输速度 ， 纷纷在基于现有技
- 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、"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、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)。
超宽带无线通信技术的研究
1超宽带技术概述
UWB技术,也称为超宽带无线通信技术,顾名思义其带宽很宽,并且远大于现在所采用的窄带信号,是一种通过极短的脉冲信号进行通信的技术,由于其时域持续时间一般在纳秒级别,故其带宽可以达到数Hz甚至数GHz,所以在现代高速率传输的环境中,超宽带技术因其通信速率高,通信容量大等优点从军用技术转为了民用技术,成为了现代短距离无线通信的关键技术之一。
FCC(美国联邦通信委员会)将带宽大于500MHz或相对带宽大于20%的信号定义为超宽带信号,其中,相对带宽定义为带宽与中心频率之比,亦即:其中fH指单个用户发射的信号的上限频率,而fL则指的是该信号的下限频率。
2两种技术方案比较
到目前为止,超宽带无线技术主要有两种技术方案:传统UWB和基于传统OFDM技术的多带UWB(MB-OFDM-UWB)。
传统UWB方案采用的是发射传输脉冲信号来传输信息,亦即用户利用多个窄带脉冲信号来传送其发射的同一个原始比特信息。
由于脉冲持续时间较短,所以在频域上来看,其信号带宽很宽,进而可以实现无载波的调制,使发射端无需射频等环节,减少了实际设备的复杂度,但是脉冲的可控性较差,因此会对其他一些通信设备造成干扰。
目前,在超宽带系统中,脉冲的调制方式有:PAM(也称作脉冲振幅调制)、PPM(即脉冲位置调制)、OOK(二进制开关键控)以及BPSK(二进制相移键控),而由于PPM调制的功率效率较高以及PAM调制的性能优势,在UWB系统中一般采用PPM和PAM两种调制方式。
而由
WiMedia提出的MB-OFDM-UWB技术方案则是采用多频带调制方式,采用单个子带的OFDM信号作为发射信号,利用OFDM的高频带利用率,同时将多个频率子带并行发送,可以避开某些频带,实现方式更加灵活。
但是该方案利用了正交频分复用技术而放弃了超宽带系统中典型的脉冲形式,导致其消耗功率要高于传统的UWB方案,也缺少了传统UWB的高保密性和穿透能力强的特点。
所以在现在的研究中仍是传统的UWB系统占主导地位。
传统UWB方案中很多技术方案和CDMA等3G技术方案具有一致性,比如信号扩频码的使用、调制方式以及检测方法等,这里扩频序列的使用主要时用于多址识别,这是较方案不同的一点,传统的CDMA中扩频码除了多址识别更多的是要用来扩展频谱,所以在UWB方案中扩频码的设计也是研究的方向和热点。
传统超宽带无线技术方案一般分为TH-UWB和DS-UWB两种。
所谓TH-UWB(跳时超宽带)是指利用伪随机噪声序列原始数据重复编码后的信息进行编码,而编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,也就是通过跳时码来选择要发送信号的码片区间;而DS-UWB(直序超宽带)则是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行正负极性的调制。
由于现在的通信环境需要的是大容量,亦即实现多用户传输,而在多用户的环境下,若采用多用户检测方法,TH-UWB可以获得更大的处理增益,所以重点介绍TH-UWB技术。
3跳时超宽带技术
在跳时超宽带系统中,由于脉冲调制方式的不同,又主要可以分为2种,即PPM-TH-UWB(基于脉冲位置调制的跳时超宽带)和PAM-TH-UWB(基于脉冲振幅调制的跳时超宽带)。
其中PPM-TH-UWB是指在跳时超宽带系统的基础上利用PPM实现信号在时间轴上的移动,具体实现为:当发送信号为1时,会产生PPM移位,反之,当发送信号为0时则没有PPM移位,这直接导致发送的数据信息是通过PPM位移来区分的。
而PAM-TH-UWB则是在
TH的基础上改变窄带脉冲的幅度,当假设发送信号为1时脉冲的极性为正,则当发送为0时则与其相反,即脉冲在极性上是相反的,同样在该系统中发送的数据比特是靠脉冲的幅度极性来区分的。
在二进制TH-UWB系统中,PPM调制与PAM调制在系统性能上不相上下,而且一般的研究都是可以进行通用的,但是随着调制进制的增加,PAM调制的跳时系统性能将越来越差,误码率也越来越大,反之PPM调制下的跳时系统性能则良好,所以在工程中较多使用PPM调制下的跳时系统,这里也主要介绍PPM调制下的跳时超宽带系统。
(1)其中,p(t)为用于超宽带系统中的高斯脉冲波形,一般采用高斯脉冲的二阶导;Ts表示帧长,也指帧周期;cj表示伪随机序列,在此,0≤c≤M-1,Mj表
.
示M进制Tc;为码片长度,则有Ts=MTc;NS表示每个比特信息由多少个脉冲组成,Tb表示传输信息比特时间,则有Tb=NSTS,cjTc表示由跳时序列引起的位移,aj表示PPM调制引起的位移,是一个常数,aj表示经过重复编码器后的二进制序列。
通常PPM调制引起的位移控制在一个码片时间内。
总之,PPM-TH-UWB技术利用了脉冲信号占空比很小的特点,将每一个信息比特时间划分成L个脉冲持续时间(也指帧周期),然后将每一个帧周期划分成N个码片时间(码片时间为最小的时间单位),接着每个用户利用各自对应的独立的随机跳时序列在N个码片时间中选择一个作为脉冲发射位置,以此类推,最后发送到无线信道。
在接收端则利用与期望用户相同的跳时码进行跟踪接收。
若跳时码之间的正交性没有破坏,则脉冲之间不会发生冲突,从而避免了多用户干扰。
但是在无线信道环境中,信号必然会经过多径衰落,从而在接收端引起各个用户的伪随机序列正交性严重破坏,造成多用户干扰,导致即使在系统的信噪比很高的情况下,系统性能仍然会受到严重的影响,故在TH-UWB系统中研究多用户检测算法也是未来的一个发展方向。
4UWB应用领域与未来发展方向
FCC定义了三种UWB系统:成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统。
这导致了UWB系统的应用领域非常广泛,宏观上来说,主要有三个方面:通信、定位、雷达成像。
在通信方面,UWB是一种短距离高速无线传输的技术,有良好的抗多径干扰性能,所以在矿井、巷道等通信环境较差的受限空间中有广泛的应用。
同时UWB有望取代USB线缆,实现高速无线数据传输。
在定位方面,由于较高的分辨率,UWB具有很高的定位精度,能够实现精确测量。
例如在军用系统中,可以用来探测地雷,也可制成成像雷达,从而定位隐藏的敌人;在民用中主要应用在汽车防碰雷达系统(车载UWB雷达)上。
在雷达方面,主要以穿墙雷达为主。
UWB 信号由于具有超宽的频谱,因此可以提高信号穿透障碍物的能力,例如UWB穿墙成像技术是利用窄带脉冲信号穿过一定厚度的墙壁,通过设置在成像设备上的信息屏幕,获取墙壁另一侧的物体(运动)信息,误差很低。
UWB技术由于是使用脉冲来作为信息载体的,没有使用正弦信号作为载波,所以并不需要中频处理,简化了系统的模型,实现方便简单,而且由于发送的是占空比很低的脉冲信号,所以使得所需的发射功率不需要很大,实现低功率传输。
同时由于UWB 信号的平均功率很小,带宽很宽,所以发射信号常常被隐藏在噪声等信号中难以检测,实现保密、低截获/检测率传输。
UWB技术的优势使得其在无线通信方面有很广阔的发展前景。
UWB技术大大提高无线频谱资源利用率的优点使得无线通信变得更加敏捷。
当下主要有两个大的方向,一是认知超宽带系统(是将认知技术和超宽带技术相互结合的产物);二是基于协作模式的UWB定位技术。
与其他国家相比,我国在UWB技术的研究上起步较晚,仍处于需要进一步研发的状态,所以促进UWB技术的全面发展,有助于我国在该研究领域获得自主知识产权等具有很大的意义。
5结语
本文介绍了UWB超宽带无线通信系统的定义及技术方案,并详细分析了TH-UWB技术以及UWB的应用领域与发展方向。
可见超宽带无线通信系统的优势弥补了现代无线通信在民用上的不足。
尽管UWB的发展充满了坎坷,但是其在军事、公共安全等领域有着巨大的应用潜力,更甚者有望取代蓝牙等作为新一代的短距离无线通信技术被用于人们生活的各个领域。