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浅谈超宽带无线通信技术的发展

作者:陈爱国 日期:2014-06-16 10:17 来源:《才智》
中国联合网络通信有限公司保定市分公司
摘要:伴随着社会信息化的到来,电子设备日益趋向智能化,对于短距离的信息高速传输的需求尤为迫切。为了更好地满足社会
的需求,超宽带无线通信技术出现在了人们的视线中。本文主要通过对超宽带无线通信技术的简介、超宽带无线通信的特点进行了分
析介绍,为我们指出伴随着超宽带无线通信技术的完善,将会在今后的市场中有广泛地应用。
关键词:超宽带;无线;通信;发展
一、超宽带无线通信技术简介
超宽带,最早由美国国防部(DARPA)于1989 年首次提出
并使用。同时规定一个信号在20dB 处的绝对宽带如果大于
1.5GHz 或者其分数带宽高于25%,那么我们就说这个信号为超宽
带信号。顾名思义,超宽带无线通信(UWB)就是指利用超宽带
信号所进行的无线通讯技术。按照美国联邦通信委员会于2002
年向民用领域开放超宽带无线通信(UWB)时的定义来看,超宽
带技术即指信号相对于宽带不小于500 MHz 或者不低于0.2,并
且使用指定的3.1 GHz~10.6 GHz 频段作为信号的通信方式。
二、超宽带无线通信的特点
超宽带无线通信(UWB)能够为个人局域网PAN 以及无线
局域网LAN 的接卡口带来低耗能、高宽带的信号来源,并且整个
接入技术运行、操作简单,是一种相对简单、实用的无线通信技
术。超宽带无线通信具有以下特点。
(一)通信距离短
通信距离的长短很大程度上决定着信号的强度,传播的距离
越大,高频信号的强度也就衰减的越快。因此,超宽频带的系统
更适合使用于短距离的通信上。据研究显示,当收发机之间的距
离大于12m 时,超宽带无线通信(UWB)的信道容量就会低于传
统的窄带系统。这也就导致超宽带无线通信(UWB)通信距离短
的特点。
(二)多径分辨率高
超宽带无线通信(UWB)采用的都是持续时间极其短暂的窄
脉冲,所以它的空间、时间的分辨力都很强,这也就使得系统的
多径分辨率高。而超强的分辨力使得接收机通过分集能够加强其
抗衰老能力。窄脉冲因有很强的分辨能力,同时能够穿透各种障
碍物,例如地板、墙壁,因此超宽带无线通信在进行定位、测距
或者跟踪时都能达到很高的精度,具有十分广阔的引用途径。
(三)传输速率高
超宽带无线通信(UWB)使用的都是千兆赫兹的超宽频带,
因此即使我们将发送信号功率的谱密度控制得很低,在上千赫兹
的超宽频带下,也可以使得信息速率高达100Mb/s~500 Mb/s。超
宽带无线通信具有传输速率高的特点。
(四)平均发射功率低
超宽带无线通信(UWB)适合于短距离使用,因为其不仅仅
可以提高信号强度,同时也将发射机的发射功率进行了降低,通
常可做到低于1mW。FCC 规定超宽带无线通信(UWB)的信息
发送功率谱密度必须要低于美国放射噪音规定值,即要低于-41.3
dBm/MHz。这也为我们带来了以下两方面的好处:首先使得超宽
带无线通信(UWB)信号具有很好的隐蔽性,保密性好,不易被
截获,能够很好地保护人们的信息资源。其次,同频段的现有窄
带通信系统能够与超宽带无线通信(UWB)保持良好的共存,能
够缓解无线频谱资源的使用压力,提高资源的利用率。
(五)适合于便携型应用
超宽带无线通信除了具有平均发射功率低、传输速率高、多
径分辨率高、通信距离短等特点,传统的超宽带无线通信还具有
无需解调、调制等特点,适合于便携型应用。
三、超宽带无线通信的应用
因为超宽带无线通信是通过利用一种相当宽的宽带,使用的
都是千兆赫兹的超宽频带,因此即使我们将发送信号功率的谱密
度控制得很低,信号强度打,其平均发射功率低,能够很好地与
其他应用共存。在信息技术化的今天,超宽带无线通信在智能交
通系统、成像应用、无线传感网、以及射频标识等领域都有很大
的应用前景。伴随着信息技术的快速发展,人们的生活也越来越
数字化,例如我们的“数字家庭网络”、“数字化家庭”等概念
日益普及。很多商家也及时的抓住了此次商机,将消费者家庭中
的生活电器与我们的无线网络进行连接,从而进行电器之间的交
换与传递。在数字化办公等方面的应用则是将传统的有线连接升
级为现在的无线连接,从而使得办公的环境更为方便,灵活。同
时由于超宽带无线通信的高传输宽带,使得计算机无论是外设还
是主机与会议设备、投影仪、显示器等设备之间都可以进行连接。
与此同时,因为其终端便于携带,因此,无论在任何地点都可以
接入当地的UWB 网络,从而利用当地的设备临时构成属于自己
的一台多媒体计算机,给我们带来了很大的便利。综合以上信息
我们可以看出,取代现有的USB 接口,形成属于无线UWB 将会
成为事实。电子设备的智能化需求为超宽带无线通信的应用提供
了很好的发展前景,相信在不久的将来,超宽带无线通信技术将
会应用、服务于我们每个人的生活。
综上所述,伴随着社会信息化的到来,电子设备日益取向智
能化,对于短距离的信息高速传输的需求尤为迫切。超宽带无线
通信目前还是一种新兴的无线通讯技术,具有平均发射功率低、
传输速率高、多径分辨率高、通信距离短等特点,对于将来数字
化的实现具有十分重要的作用。虽然其传输理论还需更深入的研
究,挖掘,还处于初级的研究阶段,但是相信伴随着不断地完善,
超宽带无线通信技术的前景将会非常广阔。
参考文献:
[1]孟琰,史健芳.超宽带无线通信技术发展浅析[J].科学之友,
2012(6).
[2]厉延民.现代通信网络技术的创新和应用[J].硅谷, 2011
(17).
[3]李家全,翁学林.浅谈超宽带无线通信技术的特点及其应用
[J].科技传播,2011(6).

 


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