超寬帶通信,超寬帶通信的概念，特點(diǎn)，應(yīng)用，前景
超寬帶是利用納秒級(jí)窄脈沖發(fā)射無(wú)線信號(hào)的技術(shù), 適用于高速、 近距離的無(wú)線個(gè)人通信。按照FCC 的規(guī)定, 從 3 . 1GHz 到 10 . 6GHz 之間的 7 . 5GHz 的帶寬頻率為UWB 所使用的頻率范圍。
從頻域來(lái)看, 超寬帶有別于傳統(tǒng)的窄帶和寬帶, 它的頻帶更寬。 窄帶是指相對(duì)帶寬(信號(hào)帶寬與中心頻率之比)小于 1% , 相對(duì)帶寬在 1%到 25%之間的被稱為寬帶, 相對(duì)帶寬大于25% , 而且中心頻率大于500MHz的被稱為超寬帶。以一組數(shù)據(jù)作對(duì)比, 如: 某超寬帶系統(tǒng), 最高頻率 5 . 5GHz, 最低頻率為 3 . 1GHz, 其相對(duì)帶寬為 55 . 8% , 以 3GW 2 CDMA 頻譜分配為例作比較,其相對(duì)帶寬為5MHz， 2 200MHz= 0 . 23%。
從時(shí)域上講, 超寬帶系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)。一般的通信系統(tǒng)是通過(guò)發(fā)送射頻載波進(jìn)行信號(hào)調(diào)制,而UWB 是利用起、 落點(diǎn)的時(shí)域脈沖(幾十n s)直接實(shí)現(xiàn)調(diào)制, 超寬帶的傳輸把調(diào)制信息過(guò)程放在一個(gè)非常寬的頻帶上進(jìn)行, 而且以這一過(guò)程中所持續(xù)的時(shí)間, 來(lái)決定帶寬所占據(jù)的頻率范圍。
與傳統(tǒng)的寬帶和窄帶技術(shù)相比,UWB 技術(shù)能夠在具備更高數(shù)據(jù)傳輸率的同時(shí), 保持很低的能耗。由shannon 公式(信道容量與信道帶寬成線性關(guān)系, 而與信噪聲比的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系)可以驗(yàn)證這一點(diǎn)。由于UWB 發(fā)射功率受限, 進(jìn)而限制了其傳輸距離, 據(jù)資料表明,UWB 信號(hào)的有效傳輸距離在 10m 以內(nèi), 故而在民用方面,UWB 普遍地定位于個(gè)人局域網(wǎng)范疇。
1 抗干擾性能強(qiáng)
UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。接收時(shí)將信號(hào)能量還原出來(lái)，在解擴(kuò)過(guò)程中產(chǎn)生擴(kuò)頻增益。因此。與IEEE 802.1la、IEEE 802.1lb和藍(lán)牙相比，在同等碼速條件下，UWB具有更強(qiáng)的抗干擾性。
2 傳輸速率高
UWB(Ultra Wide Band，超寬帶)的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s。有望高于藍(lán)牙100倍，也可以高于IEEE 802.1la和IEEE802.1lb。
3 帶寬極寬
UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。這在頻率資源日益緊張的今天。開(kāi)辟了一種新的時(shí)域無(wú)線電資源。
4 消耗電能小
通常情況下。無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波，因此，要消耗一定電能。而UWB不使用載波。只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按O和1發(fā)送出去，并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能小。
