超宽带无线通信技术概述
uwb基本原理
uwb基本原理UWB基本原理什么是UWB技术？UWB（Ultra-Wideband）技术是一种无线通信技术，它使用超宽频带信号来进行短距离高速数据传输和精确定位。
UWB技术的特点是传输速率高、能耗低、抗干扰性强。
UWB的基本原理UWB技术的基本原理可以概括为以下几点：•宽带信号：UWB系统使用的信号具有超宽的频带，频带可以达到几百兆赫兹甚至更宽。
这种宽带信号可以提供大量的频谱资源，使得UWB系统能够在不同的频段中同时传输多个信号。
•短时域脉冲：UWB系统使用短时域脉冲信号作为基本信号单元。
这些脉冲信号非常短暂，持续时间通常在纳秒级别。
由于信号短暂，能量分布广泛，形成了宽带的频谱。
•低功率密度：UWB系统的信号功率密度非常低，远远低于其他通信技术。
这是因为UWB系统的短时域脉冲信号能量非常集中，相当于把有限的能量压缩在短暂的时间内传输。
低功率密度使得UWB系统对人体健康和电磁干扰的影响较小。
•多径传播：在室内环境中，UWB信号会经历多次反射、散射和绕射等，从而在接收端形成多个不同路径的信号。
这种多径传播现象对UWB系统来说是一种挑战，但也为定位和通信提供了更多的可能性。
UWB技术应用UWB技术可以应用于许多领域，包括室内定位、智能交通、物联网、医疗健康等。
以下是几个典型的应用场景：•室内定位：UWB技术在室内定位领域具有重要应用。
通过测量UWB信号的到达时间和多径传播等参数，可以实现非常精确的室内定位，精度可达几厘米。
•智能交通：UWB技术可以应用于智能交通领域，实现车辆之间的高精度定位和通信。
这可以提高行车安全性，并为自动驾驶技术提供支持。
•物联网：UWB技术可以用于物联网的短距离通信，实现设备之间的快速数据传输和互联互通。
例如，可以将UWB技术应用于智能家居领域，实现各种智能设备之间的无缝连接。
•医疗健康：UWB技术在医疗健康领域也有广泛应用。
例如，可以用于监测心率、呼吸等生理信号，并将数据传输给医疗设备进行分析和处理。
《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、
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。
超宽带通信的应用与发展趋势研究与分析
超宽带通信的应用与发展趋势研究与分析在当今科技飞速发展的时代，通信技术的不断创新为人们的生活和工作带来了巨大的改变。
超宽带通信作为一种新兴的通信技术，正逐渐展现出其独特的优势和广阔的应用前景。
超宽带通信，简单来说，是一种具有极宽频谱、低功率谱密度、高速数据传输能力的短距离无线通信技术。
与传统的通信技术相比，它在许多方面都有着显著的特点和优势。
超宽带通信的应用领域十分广泛。
在室内定位方面，它发挥着重要作用。
例如，在大型商场、仓库、医院等场所，通过超宽带技术可以实现对人员和物品的高精度定位，精度甚至可以达到厘米级别。
这为物流管理、人员追踪等提供了极大的便利。
想象一下，在一个繁忙的仓库中，工作人员能够迅速准确地找到所需的货物，大大提高了工作效率。
在智能家居领域，超宽带通信也有出色的表现。
它可以实现各种智能设备之间的快速、稳定连接和数据传输。
比如，智能门锁、智能家电等设备之间的通信，能够让我们更加便捷地控制和管理家居环境。
当您下班回家，还没进门，家里的空调已经调整到舒适的温度，灯光也为您自动打开，这一切都离不开超宽带通信的支持。
在工业自动化方面，超宽带通信同样不可或缺。
工厂中的机器人、自动化生产线等设备需要实时、准确地进行通信和协调。
超宽带技术能够提供低延迟、高可靠的数据传输，确保工业生产的高效运行。
而且，在一些危险的工业环境中，超宽带通信还可以实现远程监控和操作，保障工人的生命安全。
此外，超宽带通信在交通领域也有重要的应用。
比如，车辆之间的通信可以通过超宽带技术实现，从而提高交通安全和交通效率。
当车辆之间能够快速传递信息，及时预警潜在的危险，交通事故的发生率将大大降低。
随着技术的不断进步，超宽带通信的发展趋势也呈现出一些显著的特点。
首先，超宽带通信的传输速率将不断提高。
随着人们对数据传输速度的要求越来越高，超宽带技术也在不断改进和优化，以满足这一需求。
未来，我们有望看到超宽带通信能够实现更高的数据传输速率，为高清视频传输、虚拟现实等应用提供更好的支持。
影响UWB定位精度的因素
影响UWB定位精度的因素超宽带（UWB）技术是一种利用宽带脉冲信号传输的无线通信技术。
与其他定位技术相比，UWB有着更高的精度和更好的抗干扰性能。
但是，UWB定位精度受到许多因素的影响。
本文将介绍影响UWB定位精度的因素。
1. 环境因素UWB信号的传输受到环境的影响，不同的环境会对信号衰减和散射产生不同的影响。
例如，UWB信号在室内传播时会遇到墙壁、障碍物等的干扰，导致信号的衰减和反射，从而影响定位精度。
2. 接收器的性能接收器的性能对UWB定位精度也有着很大的影响。
接收器的灵敏度、采样率、噪声等性能指标决定了接收器对UWB信号的解调能力和抗干扰能力。
如果接收器的性能不好，可能会导致信号解调出现错误，从而影响定位的精度。
3. 发射器的性能发射器的性能对UWB定位精度也有着很大的影响。
发射器的发射功率、频率漂移、时钟稳定性等性能指标决定了信号的传输特性和稳定性。
如果发射器的性能不好，可能会导致信号传输误差，从而影响定位的精度。
4. 信号衰减和遮挡UWB信号在传播过程中会受到频率选择性衰减、多径传播等影响，导致信号的强度和相位发生变化。
此外，如果信号被遮挡或穿过不同材料的界面时，也会发生折射、反射和散射，使信号的传输路径变得更加复杂，从而影响UWB定位的精度。
5. 定位算法UWB定位的精度取决于定位算法的选择和实现。
一些现代的定位算法（例如无远距离差分GPS、时间差定位算法）都已经应用于UWB定位中，但不同算法的精度和稳定性也不相同。
同时，算法中使用的参数的准确性和精度也会影响定位算法的精度。
6. 定位场景UWB定位的场景通常情况下包括室内和室外两种。
不同的场景对UWB信号的传输和接收会产生不同影响。
在室内，UWB信号可能会受到混响、散射、多路径等影响，从而影响定位的精度。
在室外，UWB信号可能会受到多普勒效应、大气层折射等影响，也会影响定位的精度。
结论综上所述，UWB定位精度受到许多因素的影响。
了解这些因素，可以帮助我们了解UWB定位精度不准确会带来什么影响，并提供可操作的建议，以提高UWB定位系统的性能和稳定性。
超宽带无线通信技术
（ # & ( %）
（#)")(+ )$ #） 9 "（
,
（" ）
(
+- ） 4#
（% ）
"5( +,
这里的 9 （# ） （# ） （#)" ） 。 &*$4)*$4脉冲序列积分器的输出为：
/!)+ ( /!)+
（(5+ ） "5 +,
&! !#（%）
( &" ( &"
（#)")(+ )$ #） 9 "（
形覆盖范围内 A"!$++C 的空间容量约为 +"""CFG H 平方米。
+%D !""#$%! 计算机工程与应用
（! ） &’’’ ("!$))* 单个系统带宽为 !"",-.， 传输 ("!$))* 通信距离为 +" 米， 在 +2-. 的 345&& 频 段 上 可 容 纳 )! 个 系 统 同 峰值为 +#,/01， 时使用， 因此 ("!$))* 的空间容量约为 (""""/01 6 平方米。 蓝牙系统 （% ） 在低功耗模式下， 蓝牙系统的通信距离为 )" 米， 传输峰值 为 ),/01， )" 个 系 统 可 同 时 使 用 ， 因 此 蓝 牙 的 空 间 容 量 约 为
（" ） （" ）
图!
接收机示意框图
假 定 用 户 数 /% 和 接 收 信 号 幅 度 3 " 在 数 据 符 号 周 期 内 保 持不变， 信号在发射机和接收机之间的传输是理想的， 只发生 恒定的衰减和延迟。 经过天线系统和空间衰减后变 设 单 周 期 发 射 信 号 8（ #$ # ） （# ） 。 为 8 $4脉冲相关器的输出为：
超宽带技术及应用
五邑大学无线互联网报告题目：超宽带技术及应用院系电子信息工程专业通信工程学号学生姓名指导教师张京玲1.超宽带技术或标准的研究现状和意义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。
超带宽通常定义带宽在1.5GHz以上或带宽离中心频率25%以上的信号称为UWB信号，由于它发送的脉冲非常短，因而他具有非常宽的带宽，也称为脉冲无线电技术。
从信号产生的角度看，超宽带技术以时域窄脉冲为信息载体，依赖于脉冲串传递信息，采用基带信号直接激励天线发射超短时宽冲激脉冲；传统的无线通信技术采用带通载波调制，它把含有信息的波形搬移到相应的正弦载波上发射。
所以超宽带又称为基带传输技术或是无线波传输技术，或冲激无线电。
其中脉冲形成技术和调制技术使超宽带的两大技术。
2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)修订了第15标准，定义UWB信号为相对带宽(信号带宽与中心频率之比)大于0.2，或在传输的任何时刻绝对带宽不小于500MHz的信号，其中信号带宽定义为：低于最高发射功率10dB的截止频率间的带宽。
FCC还规定，UWB的使用频段范围是 3.1～10.6GHz，且其发射功率必须在1mW以下。
同传统通信系统相比，超宽带系统是有着其独特之处的。
从时域上讲，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。
从频域上讲，超宽带有别于传统的窄带和宽带，它的频带更宽。
窄带是指相对带宽小于1%，相对带宽在1%～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。
uwb 跟随原理
uwb 跟随原理UWB跟随原理概述Ultra-Wideband（超宽带，简称UWB）是一种无线通信技术，它利用大带宽传输信号，并借助时延测量技术实现高精度的距离测量。
UWB跟随原理是指利用UWB技术实现物体的跟随和定位，通过测量物体与基站之间的时延，计算出物体与基站之间的距离，从而实现物体的精确定位和跟随。
UWB跟随原理的基本原理UWB跟随原理的实现主要涉及到两个方面：UWB通信和时延测量。
首先，UWB通信技术利用大带宽的特点，可以传输短脉冲信号，这些信号在时域上非常短暂，频域上占据很宽的带宽。
UWB通信系统由一个或多个基站和被跟随物体组成，基站发送短脉冲信号，被跟随物体接收并回传给基站。
其次，时延测量技术是UWB跟随原理的核心。
基站发送的短脉冲信号在传播过程中会经历多径效应，即信号会经过不同路径到达接收端，这些路径的传播时延不同。
被跟随物体接收到信号后，利用时延测量技术可以测量出信号传播的时延，进而计算出被跟随物体与基站之间的距离。
UWB跟随原理的具体实现UWB跟随原理的具体实现包括以下几个步骤：1. 基站发送短脉冲信号：基站发送短脉冲信号，信号的宽度可以达到纳秒级别，带宽可以达到几百兆赫兹或更大。
2. 被跟随物体接收信号：被跟随物体接收基站发送的信号，并回传给基站。
3. 时延测量：基站接收到被跟随物体回传的信号后，利用时延测量技术测量信号的传播时延。
时延测量技术可以基于时间差测量或相位差测量，通过测量信号的到达时间差或相位差，计算出信号的传播时延。
4. 距离计算：根据信号的传播时延，可以计算出被跟随物体与基站之间的距离。
距离计算可以基于光速或传播速度来实现，一般采用光速作为计算基准。
5. 物体跟随与定位：通过连续测量被跟随物体与基站之间的距离，可以实现物体的跟随和定位。
通过不断更新距离信息，可以实现对物体的精确跟随和定位。
UWB跟随原理的应用领域UWB跟随原理在室内定位、智能交通、无人驾驶、物联网等领域有着广泛的应用。
uwb 工作频段
uwb 工作频段
UWB（Ultra-Wideband，超宽带）是一种无线通信技术，其工作频段覆盖了从几百兆赫兹到数千兆赫兹的宽波段。
目前，UWB的工作频段主要有两种，一种是3.1GHz到10.6GHz 的低频段，另一种是6GHz到9GHz的高频段。
其中，低频段主要用于短距离通信和定位应用，高频段则主要用于高速数据传输和雷达探测等应用。
UWB的优点是具有高速传输、低功耗、低延迟和高精度定位等特点，因此在智能家居、车联网、物联网、工业自动化等领域得到广泛应用。
此外，UWB还可以实现高精度的室内定位和跟踪，应用于室内导航、智能安防等场景。
- 1 -。
物联网中的UWB是什么,UWB技术介绍
新版UWB技术介绍UWB技术使用两种方式传输数据：一种是无线收发，利用卫星信号进行传输，另一种是通过无线通信的方式传输数据。
无线收发采用的模式主要是同步、异步和自适应多址。
UWB系统是近几年来非常热门的一个技术了，在民用市场已经有很大优势了，但由于技术发展太快，现在很多都没有进行商用了，所以我们先从最新版的UWB技术开始介绍吧！一、超宽带超宽带（Ultra-wideband, UWB）是一种利用无线电信号进行数据传输的技术，是一种非授权频段的超宽带（UWB）系统。
超宽带通信系统的工作频率为1~10 GHz，波长为5~100μm，工作在C波段。
UWB具有高数据速率、低时延、穿透能力强、抗多径干扰等优点。
UWB是利用脉冲重复频率（PRS）和脉冲间隔时间（PLD）实现高速数据传输的技术。
脉冲重复频率指单位时间内脉冲发射次数，可分为连续或离散形式。
PRS可以根据频率来划分，常用的是20 MHz~100 MHz; PLD可以划分为2~4路数字信号处理模块组成；脉冲间隔时间（PL, pulse latency，即PL/PLD）主要用于实现时钟恢复等功能；脉冲重复频率与PRS有关，但更多地取决于天线形式、接收灵敏度、载波频率等因素，可通过测量PRS和PLD 的PL/DL值来计算。
二、时隙UWB技术的时隙分为两类：同步和异步。
同步时隙：同步信号使用固定时隙，每个载波接收信号，并在发送时同步它的相位和幅度；异步时隙：每个载波接收一个相位和幅度变化的正弦信号，将其解调成一个时间片，然后通过时频转换成一个时间片。
UWB系统中使用同步和异步的时隙。
由于UWB的波束窄且功率低，在对目标进行定位时通常使用UWB信号来传输数据，而不是传统的无线电系统使用多个射频天线来发射信号，而射频天线只能用于接收数据。
因此在使用UWB通信时，必须考虑发射功率问题，通常需要考虑的功率包括几个方面：首先是发射时间点选择；其次是在接收端需要设置接收器来识别是否来自目标位置；最后才是根据接收到的信号类型进行选择正确的波束。
- 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概述引言超宽带(UWB)的出现与下列名词相联系，即脉冲、无载波、基带、时域、非正弦、正交函数和大相对带宽无线/雷达信号，在此，以UWB来统一表示。
上世纪60年代已经出现了有关UWB的发射机和接收机的设计技术，同时UWB在通信和雷达中也得到了应用。
此后，UWB技术不断得到发展，到70年代，有关UWB在通信和雷达应用中的全部体系概念都已经建立起来，但对UWB这个名称的真正引入还是在上世纪80年代。
后来，到了90年代，因设备制造技术的进步，出现了第一个UWB商用系统，目前所做的工作都是对这一系统的具体实现，使得UWB的基本构成和具体细节及实现方法等都取得了一定的进展，进一步促进了UWB的实用化进程。
用于军事雷达和灾害救援搜索等方面的UWB无线系统在国外早已得到实用，如今，由于UWB无线通信所具有的独特的性能和近年来微电子技术及器件水平的不断提高，UWB 在低费用的中短距离无线通信应用中越来越具有吸引力，尤其是满足日益增长的有线上网是研究短距离无线技术的一大驱动力。
UWB技术是一种低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。
具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力(LPI/D)低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
目前国外公司正在进一步研究将UWB技术应用于高速无线通信领域的潜在优势和所要解决的问题。
本文首先介绍UWB中的主要技术，最后归纳了它的性能特点及其局限性。
2 UWB系统的关键技术UWB的名称来源于可在非常宽的带宽，即超宽带的带宽上传输信号。
所谓超宽带的带宽，按美国联邦通信委员会(FCC)的定义，即是：比中心频率高25%或者是大于1.5 GHz的带宽。
举个例子来说，对于一个中心频率在 4 GHz的信号将跨越从 3.5 GHz(或更低)至4.5GHz(或更高)的范围才能称得上是一个UWB信号，如图1所示。
UWB无线系统的关键技术主要包括：产生脉冲信号串(发送源)的方法，脉冲串的调制方法，适用于UWB有效的天线设计方法及接收机的设计方法等。
2.1 UWB脉冲信号的产生从本质上讲，产生极短脉冲宽度(ns级)的信号源是研究UWB技术基本的前提条件，例如单个无载波窄脉冲信号，有两个突出的特点：一是激励信号的波形为具有陡峭前沿的单个短脉冲;二是激励信号包括很宽的频谱，从直流(DC)到微波波段。
目前产生脉冲源的方法有两类：(1)光电方法，基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。
由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿，所以得到的脉冲宽度可达到ps(10-12)量级。
另外，由于光导开关是采用集成方法制成的，可以获得很好的一致性，因此是最有发展前景的一种方法。
(2)电子方法，基本原理是对半导体PN结反向加电，使其达到雪崩状态，并在导通的瞬间，取陡峭的上升沿作为脉冲信号。
这种方案目前应用得最广泛，缺点是：由于采用电脉冲信号作为触发，其前沿较宽，触发精度受到限制，特别是在要求精确控制脉冲发生时间的场合，达不到控制的精度。
另外，由于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，当然，脉冲宽度还可以达1 ns以下。
典型的UWB脉冲信号时域波形和频域波形如图2所示。
从图2可见，冲激脉冲通常采用高斯单周期脉冲，宽度在ns级，具有很宽的频谱。
实际通信中使用的是一长串的脉冲，由于时域中的信号有重复周期性，将会造成频谱离散化，对传统无线电设备和信号产生干扰，需要通过适当的信号调整来降低这种干扰的影响。
2.1 信息的调制脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是超宽带无线电的两种主要调制方式。
PPM 又称时间调制(TM)，是用每个脉冲出现的位置超前或落后于某一标准或特定的时刻来表示某个特定信息的，因此对调制信号需要在接收端用匹配滤波的技术来正确接收，即对调制信息用交叉相关器在达到零相差的时候进行检测，否则，达不到正确接收的目的。
而PAM是用信息符号控制脉冲幅度的一种调制方式。
在UWB系统中，采用跳时脉冲位置调制(TMPAM)对长脉冲序列进行调制时，每一用户的下一块信息将在时间上随机分布，可在频域内得到更为平坦的RF信号功率分布，这使得UWB信号在频域中类似于背景噪声。
UWB系统中一种典型的由伪随机序列控制的跳时信号如图3所示。
发射机在由伪随机序列确定的时间帧上发送一个单周期脉冲，通常单周期脉冲信号的100倍为随机出现的脉冲持续时间，其位置由PN码来确定。
伪随机序列控制的跳时扩频与一般的扩频波形(直接序列扩频或跳频扩频)不同，UWB波形的扩频带宽是直接产生的，即单个比特未经扩频序列由PN码调制，本质上是时域的概念。
2.3 天线能够有效辐射时域短脉冲的天线是UWB研究的另一个重要方面。
作为UWB天线，应该保证能够达到这样的要求：(1)天线的输入阻抗具有超宽带特性，即要求天线的输入阻抗在脉冲能量分布的主要频带上保持一致，以保证信号能量能够有效地辐射出去和不引起脉冲特性的改变或下降。
(2)天线的相位中心具有超宽频带不变特性，即要求天线的相位中心在脉冲能量分布的主要频带上保持一致。
对于时域短脉冲辐射技术，国内外早期均采用双锥天线及其演变的V-锥天线和扇形偶极子天线。
因这几种天线均存在着馈电难，辐射效率低，收发耦合强和无法测量时域目标特性等缺陷，只能用于单收发。
随着微波集成电路的发展，利用集成电路方式进行馈电，所研制出的超宽带平面槽天线，能够产生对称波束和利用平衡超宽带馈电，因而具有超宽带的特性。
又由于利用光刻技术所做的天线对较高频率没有限制，因而可以将毫米亚毫米波段应用于集成接收机。
2.4 收发机与传统的无线收发信机的结构相比，UWB收发信机的结构相对简单，但可以得到相同的性能。
例如传统的无线收发信机大多采用超外差式结构，而UWB收发信机采用零差结构就可得到相同的性能，实现起来也十分简单，无需本振、功放、压控振荡器(VCO)、锁相环(PLL)、混频器等环节，如图4所示。
这里UWB系统的一大优点是，使用了现代数字无线技术常用数字信号处理芯片(DSP)(软件无线电)来产生不同的调制方式，因此可以逐步降低信息速率，在更大的范围内连接用户。
在接收端，天线收集的信号能量经过放大后，通过匹配滤波或相关的接收机进行处理，再经高增益门限电路恢复原来的信息。
当距离增加时，可以由发端用几个脉冲发送同一信息比特的方式，增加接收机的信噪比，同时可以通过软件的控制，动态地调整数据速率、功耗与距离的关系，使UWB有极大的灵活性，这种灵活性正是功率受限未来移动计算所必须的。
3 UWB无线通信的性能特点及局限性3.1 UWB无线通信的主要优点通过以上分析，可以概括出UWB无线通信的主要优点有以下方面：(1)从工程的角度看，UWB远比其它无线技术简单，UWB可以集成在一块相对低廉的芯片中，与蜂窝电话和民用波段设备的发射功率相比，UWB仅需要毫瓦级的发送功率，是现有无线系统的1/10～1/100。
因此使用UWB产品的制造成本和售价比现有的无线系统要低得多。
(2)一般来说在UWB无线系统中多径不是主要的问题，其GHz级的带宽对应ns级的解析度，使多径信号能在时间上进行分离，再加上采用RAKE接收机结合时间分集，可以充分地利用发射信号的能量，因此多径效应对现有窄带系统性能的限制，在某种程度上对UWB 有所减轻。
(3)可以有很高的数据传输速率。
UWB可以在5 m～10 m的范围内提供100 Mbit/s的数据速率，即使是“802.11”无网络技术(54 Mbit/s)和低能耗的蓝牙技术(70 Mbit/s)也远不能与UWB相比。
同时UWB的空间容量也远大于传统的无线技术。
(4)UWB是一种安全的通信方式，这是因为理想的冲激脉冲在频域上可以将信号能量从直流(DC)扩展到接近光波的频域，但在实际中并不能产生一个宽度为0的脉冲，而对于UWB 来说，一个极窄的脉冲信号能量就能在频域上跨越相当大的范围。
发射信号在这样大的频段范围内平均发布，被淹没在环境噪声之中，是很难被检测到的。
(4)UWB有较高的穿透力，其ns级的高速脉冲可以穿透墙壁和其它物体，可以起到与雷达相同的作用。
因此，UWB除应用于通信领域外，还兼有定位、车辆防撞、测距、透视等功能，且这些功能均可集于一体。
3.2 UWB无线通信的局限性(1)影响UWB使用的一个非常实际的问题就是干扰的问题。
这里有两个方面：a. UWB对其它无线系统的干扰。
直到目前为止，UWB用非常宽的带宽来收发无线电信号，而实际上并不存在如此宽的空闲频带，总要有部分频带与现有无线系统，如航空、军事、安全、天文等领域的无线系统使用的频带相重叠，甚至会对GPS等其它窄带无线通信形成干扰。
因此，在目前UWB只能得到有限的应用，可以说UWB是一种以共享其他无线通信频带为前提的通信技术，其对窄带系统潜在或严重的干扰仍在研究之中。
b.UWB受其它无线系统的干扰。
如果UWB信号低于传统超外差式接收机的门限值成立的话，那么传统发射机发射的窄带信号也会大于UWB接收机的门限值，因此在UWB接收机的频带内，就极易受到传统窄带通信机的干扰，其匹配滤波器的精度、超宽带的天线等也都不易得到满足。
(2)其它方面的局限性。
a. 由于脉冲持续时间短，要作为相关检测接收脉冲就需要精确的定时。
另外，来自板载的微控制器产生的噪声也是一个严重的问题，因为如果是传统的收发信机，只要抑制带外噪声就可以了，而对于UWB来说，是不可行的。
b.从本质上讲，UWB可以用更窄的脉冲(得到高信号/符号率)去换取其它两个可变的参量，即带宽(变宽)和信噪比(S/N〈减少〉)。
但要使用更大的带宽却需要得到批准，同时信号在高带宽上会平均降低S/N，导致信号/符号率和信道容量(数据速率)的下降。
如果UWB的目标是得到高信道容量或高速数据速率，那么可以通过将平均脉冲频率提高到2 GHz以上或将发送信号的功率提高(如果允许且不造成干扰)的方法来达到这一目的，这就会与常规的无线通信系统一样，即UWB系统也需在带宽效率、发送峰值功率、复杂度、灵活支持多速率和用BER表示的性能之间取得平衡。
4 结束语无线通信已经迅速渗透到人们的生活之中，人们对通信容量不断增长的要求，迫切需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案，而超宽带无线通信系统正好满足了人们的这一要求。
本文中介绍的这种人们期待的新一代的无线通信系统会逐步向民用领域的开放，目前国外已有多家公司开发出了UWB系列产品，100Mbit/s的芯片组也已经面市，虽然UWB仍面临有不少的问题，但随着各国科研人员的共同努力，在技术上会更加完善，且会更加有效地服务于人们的生活之中。