UWB,全称UltraWideBand,超宽带技术。最早出现是在上世纪60年代,主要用于军事雷达。
UWB技术解决了困扰传统无线通信技术多年的有关传播方面的重大难题,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、截获率低、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。
1.系统结构的实现比较简单
当前的无线通信技术所使用的通信载波是连续的电波,载波的频率和功率在一定范围内变化,利用载波的状态变化来传输信息。而UWB技术则不使用载波,它通过发送纳秒级非正弦波窄脉冲来传输数据信号。UWB系统中的发射器直接用脉冲小型激励天线,不需要传统收发器所需要的上变频,从而不需要功用放大器与混频器。UWB系统允许采用非常低廉的宽带发射器。同时在接收端,UWB系统的接收机也有别于传统的接收机,它不需要中频处理,因此,UWB系统结构的实现比较简单。
2.高速的数据传输
民用商品中,一般要求UWB信号的传输范围为10m以内,根据经过修改的信道容量公式,民用商品数据传输速率可达500Mbit/s,UWB技术是实现个人通信和无线局域网的一种理想调制技术。UWB技术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。在军事应用中,UWB技术可以利用巨大的扩频增益来实现远距离、低截获率、低检测率、高安全性和高速的数据传输。
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0.20~1.5ns之间,有很低的占空比,系统耗电很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百微瓦至几十毫瓦。民用UWB设备的功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右,是蓝牙设备所需功率的1/20左右。军用的UWB电台耗电也很低。因此,UWB设备在电池寿命和电磁辐射上,与传统无线通信设备相比,有着很大的优势。
4.安全性高
作为通信系统的物理层技术,UWB技术具有天然的安全性能。由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内,对于一般通信系统来说,UWB信号相当于白噪声信号,并且在大多数情况下,UWB信号的功率谱密度低于自然的电子噪声的功率谱密度,从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后,脉冲的检测将更加困难。
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