UWB技术是一种新颖的无线通信方式,具有传输速率高(达1Gbit/s)、抗多径能力强、穿透能力强、功耗低、成本低、低截获概率、系统复杂度低、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点,作为短距离超宽带无线数据传输方式受到人们的普遍关注,已经成为无线个域网(WPAN)的首选技术。
UWB的特点在于不使用载波,而只在需要时发送出脉冲电波,因而大大减少了耗电量。由于这种脉冲电波的宽度控制在1ns以下,需要占用很宽的频带,使之实现几百兆到1Gbit/s以上速率的通信成为可能。
(1)系统结构的.实现比较简单。UWB不使用载波,它通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。在发射端,UWB发射器直接用脉冲激励天线可采用非常低廉的宽带发射器;在接收端,UWB接收机不需要中频处理。因此,UWB系统结构的实现比较简单。
(2)高速的数据传输。UWB以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输,并且不单独占用现在已经拥挤不堪的频率资源,而是共享其他无线技术使用的频带。一般要求UWB信号的传输范围在10m以内,其传输速率可达500Mbit/s,是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术。
(3)功耗低。UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0.2~1.5ns之间,有很低的占空因数,因此系统功耗很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百微瓦至几十毫瓦。
(4)安全性高。由于UWB把信号能量弥散在极宽的频带范围内,其信号的功率谱密度低于自然的电子噪声,有用信息完全淹没在噪声中,而采用编码对脉冲参数进行伪随机化后,被截获概率和被检测的概率很低。因此,UWB具有很好的安全性能。
(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,很容易将定位与通信功能合一。UWB具有极强的穿透能力,可在室内和地下进行精确定位,其定位精度可达厘米级。
(6)工程简单造价便宜。在工程实现上,UWB比其他无线技术要简单得多,可全数字化实现。UWB只需以一种数学方式产生脉冲,并对脉冲产生调制,而这些电路都可以被集成到一个芯片上,大大减小系统的复杂性,降低设备成本。
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