超宽带无线通信技术及发展探析
《物联网工程实施与运维》课件——项目7 超宽带技术
技术的研究工作也主要局限于军方，直到20世纪90年代，“超宽带”这一术语由
美国国防部首先提出，并应用于超宽带通信、超宽带导航、超宽带雷达、超宽带微
波炸弹等。目前，它逐步转入民用阶段，并在无线电，音、视频和数据传输及家用
设备领域内得到迅速发展。
收端必须在知道发射端扩频码的条件下才能解调出发送的数据信息，因而提高了安
全特性。
5)
距离分辨率高
利用通信电波来回传输的时间长短，确定距离的计算公式为式7.3。
即传输的时间T=10^-9~10^12 s时，距离d的分辨率在厘米以内。
由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大于多径传播时
✓ 监视系统：1.99GHz～10.6GHz；
✓ 医疗系统、通信和测量系统：3.1GHz～10.6GHz；
✓ 车载雷达：22GHz～29GHz，另外，中心频率和最高辐射电平点的频率必须大
于24.075GHz。FCC对超宽带设备的功率辐射限制以EIRP指标给出。所谓EIRP，
即有效全向辐射功率，是一个天线的输入功率与某个指定方向天线增益的乘积相对
信号是一些超短时的脉冲，其频率很高，故发射器可直接用脉冲激励天线，且
不需要功放与混频器；同时在接收端也不需要中频处理，因此，必然会使发射
机和接收机的结构简单化。
2)
功耗低
信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为式7.2。
式7.2中，C为信道容量(用传输速率度量)，B为信号频带宽度，S为信号功率，
衰落掉的能量只是信号总能量很小的一部分。
7)
频带利用率高及信道容量大
从时域看，超宽带通信是对超窄脉冲进行调制，脉冲波形有梯形波、钟形波、
全数字超宽带系统的关键技术及其发展
Ｃ Ｓ Ｕ 用短 序列调制信息 ， 其辐射功率作了严格限制 ，规定其等效各向同性辐 到Ｆ Ｃ规定 的频段 。Ｄ — ＷＢ
射功率ＥＲ （ｑｉ ｅｔｓ ｏｉＲ ｄａ ｄ ｏ ｅ ＩＰ Ｅ ｕ ａ ｎ Ｉ ｔｐ ａｉｅ ｗ ｒ ｖ ｏ ｃ ｌ ｒ ｔ Ｐ ）谱 并未将信号频谱展宽。由于窄脉冲Ｕ 占用 的带宽 ＷＢ ＢＯＤ 密度低 于一 １ ｄ ｍＭ ｚ ４ ． Ｂ ／ Ｈ 。与其说 Ｕ 是一 种新技 比Ｍ — Ｆ Ｍ符号更大 ，该方案更容易达到更低 的 ３ ＷＢ 术 ，不 如说它是 一种频谱利用 方案 ，只要能满 足 功率谱密度。根据不同的码速率 ，两种方案都可实 １ Ｆ Ｃ规范 的要求就可 以称之为超宽带技术 。因此 ， 现ｌ０ ｂ ｓ ８ Ｍ ｐ的传输速率 。两者 的主要系统 Ｃ Ｍ ｐ ４０ ｂ ｓ 各种可能的技术都成为研究热点。
超宽带（ｌａ ｄｂｎ ） Ｕｔ ｅａｄ ｒ Ｗｉ 无线通信技术可 以概括为
是 具有 “ 距离 短（ ｍ左 右） １ ０ 、带 宽 宽（ 可用 带 宽为 化 的问题 ，收到来 自世 界各 国研究 机构 的多种 提 案 ， ｒｅｃ ｅ ｌ ＳＵ １ ｎｌ ｅ ３１ Ｈ １． Ｈ ） ． ｚ ０６ ｚ、速率 高 （ＯＭｂ ｓ Ｇ ｐ） Ｇ Ｇ １Ｏ ｐ 一１ ｂ ｓ、功 最 终 形成 以Ｆｅｓａ 为 主的Ｄ — ＷＢ 集 团 和 以Ｉｔ 、
参数 如表 １ 所示 。
６ 收 期： ０ ０ ２ 稿日 ２ ７ ３ ３ ０－ －
基金项 目：北京市 自然科学基金项 目（０ ２ ２ ） ４ ５０ １
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新技术
２ ｏ ． 数 据 通 信 ０ ７２
Ｎｅ Ｔ ｃ ｎ ｌａ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｖ
表１ ＭＢ ＯＦ — ＤＭ与Ｄ — ＷＢ Ｓ Ｕ 的系统参数
混合集成电路中的超宽带通信技术
混合集成电路中的超宽带通信技术超宽带（Ultra-Wideband, UWB）通信技术是一种无线通信技术，其主要特点是具有非常宽的频带和高速率的数据传输能力。
在混合集成电路中，超宽带通信技术被广泛应用于各种应用场景，如无线传感器网络、智能家居、车联网以及物联网等，为这些应用提供了更高的可靠性和性能。
混合集成电路（Hybrid Integrated Circuit）是指将不同类型的电子器件（如晶体管、二极管、电容器等）以及不同工艺制作的封装材料（如有机物、无机物）等组合在一起形成的集成电路。
超宽带通信技术在混合集成电路中的应用为电路设计人员提供了更大的灵活性和选择性。
首先，超宽带通信技术在混合集成电路中的应用为无线传感器网络提供了更高的可靠性和稳定性。
无线传感器网络用于实时监测和收集环境中的各种参数，如温度、湿度、压力等。
超宽带通信技术通过其较低的功耗和较高的传输速率，有效地解决了传感器网络中的能量消耗和数据传输延迟的问题，从而提高了传感器网络的性能。
其次，超宽带通信技术在智能家居中的应用为家庭自动化提供了更多的选择和便利。
智能家居通过将各种家庭设备和电器连接到互联网，实现了家庭设备的智能控制和监测。
超宽带通信技术可以提供更高的数据传输速率和更低的功耗，使得智能家居设备之间的通信更加灵活和高效。
此外，超宽带通信技术在车联网中的应用为汽车制造商提供了更多的互联互通和安全性的选择。
车联网是指将汽车与互联网相连接，从而实现汽车之间的信息交互和智能控制。
超宽带通信技术可以通过其高速率和低功耗的特性，实现车辆与车辆之间、车辆与基础设施之间的可靠和安全的通信，提高驾驶的安全性和便利性。
最后，超宽带通信技术在物联网中的应用为各种物联设备的连通性和数据传输提供了更大的可能性。
物联网是指通过各种传感器、设备和软件将现实世界物体和虚拟世界相连接，实现物体之间的互联互通。
超宽带通信技术可以实现高速率的数据传输和低功耗的通信，使得物联设备之间的互动更加灵活和高效。
无线通信技术焦点解析及其发展前景定位分析
无线通信技术焦点解析及其发展前景定位分析摘要：随着无线通信网络技术的发展，通信网和互联网紧密结合。
无线通信网络将向用户提供个性化的多种业务，很大程度上改变人们的生活习惯。
无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。
关键词：无线通信技术；焦点解析；发展前景定位分析中图分类号：u285.2文献标识码：a文章编号：引言：由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾，用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾，因此，决定了发展无线通信网络需要综合运用各种技术手段，从全局和长远的眼光出发，采取一体化的思路规划和建设网络。
发挥不同技术的个性，综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，达成无线通信网络的整体优势和综合能力。
1.焦点解析：五大技术引领潮流，并各展优势的应用模式1.1 万众瞩目的3g1.1.1就技术而言，3g拥有基本成熟的主流技术。
cdma2000由于技术本身的平滑演进特性使得进入3g的障碍不大。
td—scdma虽然从技术上还有待进一步提升，但其主应用在中国，强大的市场受众及其推广模式，也使得其得到良好应用。
wcdma已经将以前受版本不断更新的影响而阻碍商用进程的不足经过改良，基本定型了主体标准而使其规模商用的基础得到稳固。
1.1.2事实上如今的欧美等运营商将战略全部落在了3g网络的部署和建设上，包括中国在内的3g移动通信技术也都在跳跃式直接得以实现。
到2010年3月，以wcdma为例，经营牌照在全球范围发放的同时签署了数千份份商业部署合同。
当stk和ktf两家韩国运营商使用cdma 2000 1x ev—do过度的同时，日本的kddi也开始了对ev—do网络的商用，中国则将三大制式分配给不同的大的电信运营商，在市场上保持共同推进的趋势。
可以说，全球3g的商业应用已经全面铺开。
uwb前景
uwb前景
UWB（Ultra-wideband）技术是一种无线通信技术，其频谱宽度非常大，可以同时传输大量数据，并且具有高精度的定位和跟踪能力。
因此，它在很多领域都有着广阔的前景。
首先，UWB技术在物联网领域有着巨大的应用潜力。
随着物联网的快速发展，越来越多的设备需要进行无线通信，并且需要高速、可靠的数据传输。
UWB技术可以提供高速、宽带的无线连接，将各种设备连接到物联网中，实现智能家居、智能交通、智能医疗等多种应用场景。
其次，UWB技术在室内定位和导航领域有着重要的作用。
传统的室内定位技术通常存在精度不高、漂移问题和受限于环境等问题，而UWB技术可以提供高精度的室内定位能力，可以用于室内导航、室内定位服务等场景。
随着智能建筑、无人驾驶等应用的普及，对于精确的室内定位和导航需求不断增加，因此UWB技术的前景非常广阔。
再次，UWB技术在通信安全领域也具有巨大的潜力。
由于UWB技术具有宽带、低功耗、抗干扰等特点，可以在通信过程中进行频谱扫描和频率跳变，能够更好地应对信号窃听和干扰攻击。
由于信息安全问题越来越突出，不论是在军事领域还是企业内部通信领域中，UWB技术都将发挥重要的作用。
总之，UWB技术具有宽带、高速、高精度等特点，对于物联网、室内定位和导航以及通信安全等领域都有着广阔的前景。
随着技术的不断发展，人们对于无线通信和定位能力的要求也越来越高，相信UWB技术将在未来得到更广泛的应用和推广。
超宽带无线通信及其关键技术
3. 干扰小、保密性好
特性能可以满足这些需求。例如利用 UWB 技术构
UWB 抗多径衰落固有的鲁棒性，使得它的发射 建 LPI / D 内部无线通信系统、LPI / D 战术手持电台
功率可以很低。根据 FCC 的规定，在 UWB 带宽内， 网络通信系统、超视距 LPI / D 地波通信、无人驾驶
UWB 信号的发射功率要小于 0. 56 mW，也就是说功 飞行器和地面战车的通信链路等。
（l）军事通信 近年来，军 事 通 信 的 要 求 呈 现 大 容 量、低 截 获
（ LPI / D）、高速率的特征。数据传输速率要求从低 速率的 CVSD 数字话音到高速率的实时视频图像， 通信范围要求从近距离（l ~ 2 bm）的“ 战术型”到远 距离（ > l00 bm）的“ 战略型”，而 UWB 所具有的独
一、引 言
近年来，从 10 ~ 100 m 的短距离无线数据业务 呈现出巨 大 的 发 展 潜 力，特 别 是 随 着 无 线 个 域 网 （ WPAN）的升温，这种短距离数据业务迅速膨胀。 现有 的 实 现 WPAN 的 主 要 技 术，如 蓝 牙（ BIuetooth）、Home RF 等，不是速率低就是成本高或者功 耗大，无法满足这些日益增长的短距离数据业务的 需求。而超宽带（ UWB）无线通信以它高速率、高性 能、低功耗、低成本的优点成为未来最富有竞争力的 技术之一。
＊ 收稿日期：2004 - 02 - 03 基金项目：江 苏 省 高 校 自 然 科 学 研 究 计 划 项 目（ 02KJB510007 ）；南 通 工 学 院 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目
（200403） ·1·
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专题述评
超宽带芯片
超宽带芯片
超宽带（UWB）是一种无线通信技术，可以实现高速数据传
输和定位功能。
超宽带技术的特点是频谱利用率高、抗干扰性强、能量消耗较低。
超宽带芯片是超宽带技术的核心组成部分，是实现超宽带通信的关键。
超宽带芯片是一种复杂的集成电路，它的设计和制造需要考虑很多因素。
首先，超宽带芯片需要支持高速数据传输，在很短的时间内传输大量的数据。
因此，芯片设计需要考虑如何提高数据传输速度和吞吐量，同时保持传输的可靠性和稳定性。
其次，超宽带芯片需要具备良好的抗干扰性能。
由于超宽带技术需要在很宽的频率范围内传输数据，因此容易受到其他无线设备的干扰。
为了应对这种干扰，芯片设计需要采取一系列的措施，如使用高度集成的射频前端和数字信号处理器，采用频谱分析和自适应调制等技术来降低干扰。
此外，超宽带芯片还需要考虑其能耗问题。
由于超宽带技术可以实现低功耗的传输，在一些应用领域如物联网和智能家居，对芯片的能耗要求比较高。
芯片设计需要尽可能减小能耗，同时保持较高的性能和稳定性。
最后，超宽带芯片还需要考虑尺寸和成本。
随着无线通信设备的普及，对芯片尺寸和成本的要求越来越高。
芯片设计需要尽可能减小芯片的尺寸和成本，提高生产效率和市场竞争力。
综上所述，超宽带芯片是超宽带技术的核心组成部分。
其设计
和制造需要兼顾数据传输速度、抗干扰性、能耗、尺寸和成本等多个因素。
随着超宽带技术的不断发展，超宽带芯片的研究和应用前景将会更加广阔。
宽带无线通信技术概述
目 录
• 引言 • 宽带无线通信技术基础 • 宽带无线通信技术的应用 • 宽带无线通信技术的未来发展 • 结论
01 引言
主题简介
宽带无线通信技术是一种利用无线传输方式实现高速数据传输的技术，它具有灵 活性高、无需布线、覆盖范围广等优点，广泛应用于移动通信、宽带接入、物联 网等领域。
宽带无线通信技术是现代通信技术的重要组成部分，它的发展和应用对于推动信 息社会的发展和进步具有重要意义。
目的和背景
目的
本文旨在全面介绍宽带无线通信技术的原理、特点、应用和 发展趋势，为读者提供关于该领域的全面了解和认识。
背景
随着信息技术的发展和普及，人们对高速数据传输的需求不 断增加，传统的有线通信方式已经难以满足人们的需求，因 此，宽带无线通信技术得到了迅速发展和广泛应用。
网络安全和隐私保护
随着无线通信技术的普及，网络安 全和隐私保护问题将更加重要，需 要加强相关研究和防护措施。
融合多种通信技术
研究如何将宽带无线通信技术与有 线通信、卫星通信等技术融合，实
现更高效、可靠的数据传输。
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宽带无线通信的定义和特点
宽带无线通信定义
高传输速率
宽带无线通信是指利用宽带技术实现的无 线通信，具有传输速率高、传输带宽大、 传输质量稳定等特点。
能够提供比传统无线通信更快的传输速率 ，满足用户对高速数据传输的需求。
大传输带宽
稳定传输质量
具有更宽的传输带宽，可以实现大量数据 的快速传输。
通过采用先进的信号处理技术和信道编码 技术，提高了信号的抗干扰能力和传输质 量。
用户可在一定区域内自由 移动，保持网络连接不断， 提供更好的移动办公和娱 乐体验。
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超宽带无线通信技术及发展探析
发表时间：
2019-07-01T16:05:21.700Z 来源：《基层建设》2019年第10期 作者： 罗红卫
[导读] 摘要：通过对超宽带无线通信技术开展分析，明确其具有传输效率快、发射功率低等独特优势，在办公、家庭领域、军事领域、交
通领域得到了有效应用。
广东省电信规划设计院有限公司第二分公司 广东省佛山市 528000
摘要：通过对超宽带无线通信技术开展分析，明确其具有传输效率快、发射功率低等独特优势，在办公、家庭领域、军事领域、交通
领域得到了有效应用。在此基础上，对超宽带无线通信技术未来发展进行了展望，了解其在以后发展中，应用范围会扩大、多径分辨率大
幅度提高等，为关注这一类话题的人们提供参考。
关键词：超宽带无线通信技术；智能交通；军事领域；智能交通；网络环境
引言：随着时代进步，科学技术水平提升，无线通信网络技术日益成熟。超宽带无线通信技术作为无线通信网络技术的新型发展分
支，在通信行业发挥着越来越重要的作用。并且该技术还具有独特的优势，不仅发射信号功率谱密度低，而且解决了无线频谱资源使用拥
挤的问题，因此需要对超宽带无线通信技术加以重视。
一、超宽带无线通信技术
（一）概述
超宽带无线通信技术起源于上世纪60年代，属于一种无载波通信技术，是在20世纪90年代后发展起来的，其分数宽带大于25%的雷
达。其系统的完整架构如图
1所示。超宽带无线通信技术以脉冲信号技术为基石，具有惊人的传输速度，已经被列为未来十大技术之一。
图1 系统架构
（二）特点
第一，传输效率高，抗干扰能力强。超宽带无通信技术可以达到每秒几百兆特比速度进行传播，带宽在1GHz以上，远远高于蓝牙。并
且即使在同等码速条件下，其抗干扰能力要强于
IEEE 802.11a，因此在信息传输过程中，超宽带无线通信技术的应用有效降低了信息失真问
题出现的概率。
第二，发射功率低。在进行发射信号处理过程中，超宽带技术处理方式简单、便利。通常情况下，在发射远程距离信号时，会使用低
功率的形式，会将发射功率控制在
0.9mW左右，既可以提高发射的有效性，又能进行大范围的覆盖[1]。
第三，多径分辨率高。在通信行业中，传统通信技术之所以未达到预期的应用效果，主要是因为其未攻克多径衰败的难题。而超宽带
无线通信技术有效弥补了这一缺陷。主要是因为该技术的是超短窄脉冲，其信号具有分辨率高、持续时间短的独特优势，在对抗多径衰败
的固有鲁棒性特征方面发挥着至关重要的作用，有利于实现良好的应用效果。
（三）应用
1.
智能交通信息
超宽带无线通信技术凭借自身传输速度飞快等优势在交通信息领域得到了广泛应用。例如，广东省珠海智能交通系统的建立就是以超
宽带信息技术为支撑的。由于该技术可以在最短的时间内对目标锁定，所以将其与雷达系统有机结合其来，从根本上提高了雷达系统的妨
碍物性能。因此，在珠海交通发展方面，将该系统安装在汽车上，进而可有效的帮助司机获取相关道路信息，使其能够准确的避开障碍
物，既促使汽车高效、安全行驶，又能促进珠海市智能交通的良好发展。
2.
在智能家居系统中的应用
近年来，社会不断进步和发展，人们物质生活得到满足的同时，对生活质量也提出了高要求。尤其是在家具方面，人们的关注度日益
提高。在广州市，智能家居系统得到了广泛应用。该系统的形成，离不开超宽带无线通信技术的支撑。例如，当前很多广州市的家里的家
电中都安中了
UWB芯片，也就是将超宽带无线通信技术与家电融合在一起，主要是通过集成的UWB的无线触摸屏实现控制的，它也是实现
智能控制的主要因素。例如，可以对家里的空调进行智能控制，也可以对电视进行有效控制。
3.
在军事领域的应用
目前，超宽带无线通信技术水平日益提升，在军事领域得到了重用，并发挥着不可替代的作用。不仅对无人驾驶技术进行了健全，对
其技术漏洞进行了修补，而且对新型雷达系统建立也有很大帮助。除此之外，在军事隐身战术方面，超宽带无线通信技术也是不可小视
的，能够比较准确的进行隐身战斗机的探测，有利于在整体上提高军事力量，增加军队的战斗力，促进军事领域进步和发展。
4.
办公环境及家庭环境
随着超宽带无线通信技术的发展，其运用范围也不断扩大，不管是对社会发展还是人们的生产生活，都生产了影响。例如，在生活工
作中，超宽带无线通信技术的融入，促使有线方式逐渐向无线方式转变，为人们之间的沟通与交流提供便利性。如，在生活上，可以借助
互联网，与家人朋友随时随地的联系。再如，在工作中，可以及时进行网络信息交流，进而可提高工作效率与质量。总之，该技术可以为
人们提供便捷的网络环境，有利于满足现代人们的需求。
二、超宽带无线通信技术的未来发展
（一）超宽带无线通信技术的应用范围更加广泛
在科技时代背景下，为超宽带技术发展创造了良好的环境，并且当前的超宽带通信技术也具有不可比拟的优势，因此其适用性会日益
增强，技术含量也会逐渐增加。在这种情况下，该技术会越来越普及，在未来发展中，将会广泛应用到家庭数字化智能操控、无线多媒
体、个人消费电子产品等领域，其范围将更广泛
[2]。虽然现阶段超宽带无线通信技术在实际应用中还存在着各种各样的问题，但从其性能
来看，其具有良好的发展前景，在以后发展中会得到大规模的使用。
（二）便捷型应用与超宽带通信技术的融合
基带是传统超宽带通信技术传输的主要工具，该技术结构呈现了复杂性特点，因此对射频调制器提出比较高的要求。在这种情况下，
为了实现预期的传输效果，超宽带无线通信技术应运而生，不仅对传统技术进行了突破与创新，而且还逐渐朝着便捷型方向发展，以便弥
补传统技术的不足，满足现代社会的发展要求。因此，在未来发展中，超宽带无线通信技术将会与便捷型应用有机结合起来，其设备的灵
活性会不断提高，便于使用者拆换、携带等，从根本上提升超宽带无线通信技术应用的实效性。
（三）多径分辨率大幅度提高
虽然与传统技术相比，超宽带无线通信技术有着较高的多径分辨率，是其还未达到预期的要求，在很多领域应用中，因为多径分辨率
不符合需求，限制了超宽带无线通信技术作用的发挥。因此，在未来发展中，超宽带无线通信技术会日益成熟，其多径分辨率也会日益提
升，对其便捷性的增强也会起到一定的促进作用。并且在精确测距、定位方面，会有新的突破，其精准度会越来越高。
结论：总而言之，超宽带无线通信技术属于一项新技术，呈现了传输效率高、抗干扰能力强的优势。当前，在交通领域、生活办公领
域、军事领域等都得到了应用，并发挥着重要作用。其发展前景是广阔的，在未来发展中，其多径分辨率会进一步提高，并朝着便捷应用
型方向发展，其应用范围也会扩大。
参考文献：
[1]
张玲.超宽带无线通信技术的应用及发展前景研究[J].电子世界,2017(17):87.
[2]
代宏达.超宽带无线通信技术的应用及发展前景分析[J].中国新通信,2017,19(09):57-58.