超宽带技术的发展
超宽带技术的应用前景
超宽带技术的应用前景超宽带技术，简称UWB技术，是一门非常重要的通信技术，其可用于无线传感、高速数据传输、室内定位、车联网和智能家居等众多领域。
本文将从其技术原理、应用前景等多个角度来探讨超宽带技术的应用前景。
一、UWB技术原理UWB技术是一种利用极短脉冲波进行通信的无线通信技术。
其主要原理是通过发射极短脉冲信号，利用超宽带的频谱传输数据，使其在传输过程中不被其它信号所干扰。
同时，由于其信号的短暂性，可避免多径效应，从而提高了信道传输的可靠性和抗干扰能力。
二、UWB技术的应用前景1. 无线传感随着无线传感网技术的逐渐成熟，UWB技术的应用前景也越来越广泛。
利用UWB技术，可以在传感器之间快速地传递数据，实现实时监测并采集海量数据，从而提高传感网络的效率和准确度。
2. 高速数据传输在大数据时代，需要进行大规模数据的传输和处理，而传统的有线光纤和无线通信技术都存在一定的局限性。
利用UWB技术，可以实现更快的数据传输速率和更高的传输安全性，更好地满足大数据时代的需求。
3. 室内定位UWB技术在室内定位方面的应用也非常广泛。
通过在物品上安装UWB标签，可以实时、准确地追踪其位置，对于物流、人员定位、宠物定位等领域都有很好的应用前景。
4. 车联网目前随着智能交通系统的快速发展，车联网也逐渐成为越来越重要的一部分。
利用UWB技术，对车辆进行高精度的距离判断和位置感知，可以实现自动泊车、自动驾驶、车辆通信等方面的应用，进一步推动车联网的发展。
5. 智能家居UWB技术在智能家居领域也有着巨大的应用前景。
通过将UWB技术应用于智能家居中，可以实现家庭智能化、智能电视、智能家电、智慧音箱等方面的应用，进一步提高家居生活的便利性和安全性。
三、总结综上所述，UWB技术具有应用广泛、传输速率快、抗干扰能力强、定位精度高等优点，其应用前景前景是非常广阔的。
同时，可以预见，随着 UWB技术的不断发展和应用，其在未来会扮演越来越重要的角色，也将能够为人们的生活、商业和科技进步带来更大的贡献。
超宽带技术在短距离无线通信中的应用与发展
州
信
息
职
业
技 ’术
学
院
学
报
Ｖｌ． ０ ９Ｎｏ． １ ４
Ａｕ ． ０ ０ ｇ２ １
２１ ０ ０年 ８月
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＣｈ ｎ ｚ ｏ ｃ ｔ ｎ ｌＣｏｌｇ ｆ Ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｔ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ａ ａ ｇ ｈ ｕ Ｖｏ ａ ｉ ａ ｌ ｅ ｏ ｏ ｍａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｏ ｏ ｅ ｎ
Ａｈｌ ｃ ＵＷＢ ｏ ｈ． ｔ： ｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ ｉ ｎ ｉｄ ｏ ｐ ｌ ｉ ｓｑ ｉ ｉ ｅｅ ｔｆ ｍ ｔ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓｏ ｎｃ ｔ ｏ ｅｋｎ ｆ ｕ ｓ ｗｈ ｃ ｉ ｕｔ ｄ ｆ ｒｎ ｒ ｏ ｓ ｅ ｈ ｅ ｏ ｏ ｈ ｒｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｆｗｉ ｌｓ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｔｅ － ｒ ｅｓｃ ｅ ｏ ｎｃ ｔ ｈ ｏ ｅ ｎ ｌ￣： ｗｉ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｏ ａ ｇ ａ ａ ｉ ， ｅ ｉｔｎ ｅｔ ｌ ｐａｈ ｉ ｔｒｅｅ ｃ ， ｉ ｅ ｍ ｄ ｃ ｎ ｄ ｔ ｌ ｙ． ｙ ｔ ｅ ｓ ｎ ｌ ｙ ｏ ｏ ， ｔ ａ ｖ ｎ ａ ｅ ｆｌｒ ｅｃ ｐ ｃ ｙ ｒｓｓａ ｃ ｏ ｍｕｔ ｔ ｅ ｆ ｎ ｅ ｓｍｐｌ ａ ｏ ｆ ｅ ｉ ｉ Ｂ ｈ ｕ ＇￣ｒ ｈ ｔ ｉ ｎ ｒ ｉ ｎ ａｔ ｌ ｌ ｏ ｈ ｔ ｓ ｐｐ ｉ ｔ ｎ ｏ ｏ ｔｒｎ ｅｗｉ ｌ ｓｃ ｍｍｕ ｉ ｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ， ｈ ｒｉｌ ｍａ ｅ ｔ ｓ ｃ ｓｉ ｈ ｔ ｒ ． ｆｔ ｅ ｌ ｅ ｔａ ｌ ａ ｉ ｆｓ ｒ—ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｃ ｏ ｈ ｅｓ ｏ ｎｃ ｉｎ ｔｃ ｎ ｌ￣， ｔ ｅ ａｔ ｅ ｋ ｉ ａｐｅ ｔ ｔ ｅｆ ｕ ｅ ａ ｃ ｓ ｓ ｎ ｕ
超 宽 带 技 术 在 短 距 离 无 线 通 信 中 的 应 用 与发 展
浅谈超宽带无线通信技术的发展
浅谈超宽带无线通信技术的发展超宽带无线通信技术是一种近年来快速发展的通信技术。
它利用较大的带宽传输数据，可以实现较高的数据传输速率和较低的干扰、噪声抑制，广泛应用于军事、医疗、民用等领域。
随着技术的不断发展，超宽带无线通信技术也得到了快速的发展。
从最初的简单研究到今天的成熟应用，超宽带无线通信技术的发展历程可以分为三个阶段。
第一个阶段是在20世纪90年代初期，由美国军方开始开发。
其重点在于利用超宽带信号实现弱信噪比下的传输，并且在基带中采取分步传输技术，提高传输速率和可靠性。
第二个阶段是在21世纪初期，由学术界开始研究。
此时超宽带技术的全球标准化工作逐渐建立，主要标准为IEEE802.15.3a。
随着技术的不断提高，超宽带无线通信技术开始逐渐应用于民用领域。
第三个阶段是现代阶段，随着物联网的兴起，超宽带无线通信技术得到了越来越广泛的应用。
目前除了在民用领域得到了广泛应用外，还广泛用于医疗器械、汽车等领域，成为未来通信技术发展的一大趋势。
总的来说，超宽带无线通信技术的发展历程是一个不断探索、不断完善的过程。
虽然技术上还存在一些问题，但随着技术的不断提高，我们相信这种技术将会在未来实现更广泛的应用。
SWOT分析法是一种经典的市场营销分析工具，它可以帮助分析企业的内部优势、挑战、外部机会和威胁。
以下是SWOT分析法的分析内容和案例。
内部优势：公司有市场知名度、客户群体忠诚度高、高效的生产制造能力等。
比如，一家家具公司拥有自己的设计团队和品牌，能够生产高品质的家具，并且在当地市场一直处于领先地位。
挑战：公司面临的内部问题如组织结构不合理，管理者缺乏经验等。
比如，企业家在创办公司之初没有做好完备的管理规划，导致企业生产、运营方面的不顺畅。
外部机会：公司在市场发展、政策环境等方面面临的机会，如技术进步、市场竞争情况等。
比如，一家新兴的电动汽车制造商可以利用政府对新能源汽车支持政策和公众对环保的关注来扩大市场份额。
超宽带无线通信技术发展探析
无 线 通 信 技术 给 人 们 的沟 通 带来 了前 所 未有 的便利 ， 尤其
在 科 技 飞 度 发展 推 动下 ， 超 宽带 无线 通 信 技 术 的 出现使 通 信技 术 和 人 们 的 生活 迈 向 了全 新 的 阶段 。相 信 在 不久 的将来 超 宽 带
无 线 通 信 技 术会 被 应用 到 更 多 的领 域 ， 在 推 动我 国通信 技 术 发 展 的同时 ， 为 我 国的经 济发 展作 出突出贡 献 。
式， 提 供相 当于 计 算机 总 线 的传 递 速 度 ，以小巧 方 便 的 网络 储 存 设备代 替个 人终 端 。 超 宽 带无 线 通 信技 术 还 有这 隐 秘 性 的特 点 ， 这 符 合军 事 上 对 于信 息 传 输 的要 求 。军 事 部 门可 以采 用 低 截获 率 的 内部 无 线 通 信系 统 ， 进 行 地 波通 信 、新 型 雷达 系统 和 无人 驾 驶 飞机 等 方 面 的 改进 和 完善 。同 时 ， 对 于现 在 流 行 的 隐身 技 术 ， 例如 ， 隐 形 舰艇和 隐 形飞机 等 ， 在传 统 的信 号频 带 范围 内隐形 效果 较好 ， 而 一 旦遇 到 超宽 带 隐 身物 体 将无 所 遁 形 ， 这 样就 促 使 军事 上 不 得 不发展 更新 的技 术 ，以应对 超 宽带 系 统带来 的影 响 。 超 宽带 无 线通 信 技 术还 具 备 目标 精 确 的特 点 ， 这一点可 以 被 军方 用 来 开发 定 位 系统 ， 凭 借 极其 微 弱 的 同步 脉 冲 实现 锁 定 高速 运行 物体 的 目标 ， 并将 返 回的数 据 以图像 的方式 呈现 出来 ， 实 现对 物体 位 置 的 准确 定位 ， 这 对于 军 方 搜 寻 目标 ， 实 施 精准
超宽带技术—UWB
单击此处编辑母版标题样式 ◆UWB的发展 的发展
应用到民用领域
至今
FCC开放频带 FCC
2002年 年
第一个专利被授予
1973年 年
最早美国提出 1960年提出
单击此处编辑母版标题样式 ◆UWB的技术特点 的技术特点
工程造价低
抗干扰性能强
干扰问题 超宽带系统应用中存在一个 与现有其他无线通信系统的 传输速率高 UWB 共存问题。由于超宽带系统 使用很宽的频谱，因此与很 多其他的无线通信系统频谱 重叠。
家庭办公
电脑电话及移 动设备
单击此处编辑母版标题样式 ◆UWB的应用 的应用
军事应用 （1）UWB雷达(探测地雷、反恐穿墙雷达 ）。
军事应用
单击此处编辑母版标题样式
（2）UWB生命探测雷达
军事应用
单击此处编辑母版标题样式
（3）军事通信。
战术通信网络
单兵作战示意图
单击此处编辑母版标题样式 ◆UWB的应用 的应用
单击此处编辑母版标题样式 UWB与其他的无线技术比较 与其他的无线技术比较
UWB <=1G <=1 <10
IEEE802.11a <1M 1-100 10
蓝牙 54M >=1 10-100
HomeRF 1-2M <=1 50
速率（bps）
功率（mW）
距离（m）
应用范围
探测距离 多媒体
电脑和 Internet网关
带宽极宽
发射功率小
消耗电能小
单击此处编辑母版标题样式 ◆UBW与其他无线技术的比较 与其他无线技术的比较
（1）UWB与IEEE802.11a IEEE802.11a是由IEEE指定的无线局域网标准之 一，物理层速率在54Mbps，传输层速率在25Mbps， 它的通信距离可能达到100M，而UWB的通信距离 100M UWB 在10M左右。在短距离的范围内（如10M）UWB 可以达到上千兆，是IEEE802.11a的几十倍；超过 这个距离范围（即大于10M），由于UWB的发射 功率受限。UWB就性能差了很多（目前的产品的 有 效 距 离 已 经 扩 展 到 2 0 M 左 右 ） 。
UWB技术发展趋势
UWB技术发展趋势超宽带（Ultra-Wideband，UWB）技术是一种短脉冲信号传输技术，具有宽带、低功耗和高精确度的特点。
近年来，随着无线通信和物联网技术的快速发展，UWB技术也得到了广泛的关注和应用。
本文将探讨UWB技术的发展趋势。
1. UWB技术在室内定位方面的应用UWB技术在室内定位方面具有很大的潜力。
通过利用UWB 技术的高精确度和低功耗特点，可以实现对室内物体位置的精确定位和跟踪。
这在室内导航、室内定位服务和物体追踪等领域有着广泛的应用前景。
2. UWB技术在物联网方面的应用物联网是当前互联网领域的一个重要发展方向，而UWB技术在物联网中也有着重要的应用价值。
通过利用UWB技术的宽带特性，可以实现高速数据传输和低功耗通信，从而为物联网设备之间的无线通信提供高效可靠的解决方案。
3. UWB技术在智能家居方面的应用智能家居是未来家庭生活的重要方向，而UWB技术在智能家居中的应用也越来越受到重视。
通过利用UWB技术的高精确度和低功耗特点，可以实现智能家居设备之间的快速数据传输和无线通信，提高家居自动化系统的效率和稳定性。
4. UWB技术的发展挑战尽管UWB技术在许多领域具有广泛的应用前景，但也面临一些发展挑战。
其中之一是技术标准的制定和统一，目前各个厂商和组织对UWB技术的标准存在差异，需要加强合作和协调，以推动UWB技术的进一步发展和应用。
5. 总结总体来说，UWB技术在室内定位、物联网和智能家居等领域有着广泛的应用前景。
通过解决技术标准问题，加强合作和协调，UWB技术有望实现更广泛的应用和发展。
未来随着无线通信和物联网技术的进一步发展，UWB技术有望实现更大的突破和创新，为人们的生活带来更多便利和可能性。
参考资料：。
超宽带技术(UWB)概述
B10dB fH fL
注：纵坐标PSD（信号功率谱密度）， 单位是功率/Hz，所表现的是单位频 带内信号功率随频率的变换情况。 实际应用中，绝对带宽有−3dB绝对 带宽、−20dB绝对带宽等不同选择。
相对带宽（Fractional Bandwidth）
( fH fL ) 2 (2.8 1.2) 2
fL 1.2 GHz fH 2.8 GHz
窄带
相对带宽
fH fL ( fH fL )
2
2.8 1.2 (2.8 1.2)
100% 80% 2
宽带 UWB
相对带宽<1% 1%<相对带宽<20%
相对带宽>20%
UWB定义
分数带宽（FBW）＝绝对带宽/中心频率 DARPA：FBW>25％ （－20dB） FCC：FBW>20％或者绝对带宽>0.5GHz （－10dB）
超宽带技术(UWB)概述
超宽带技术概述 Ultra-W i d e b a n d ,
UWB
单位频带
发射功率
窄带
宽带
超宽带 频率
超宽带（UWB）发展简史
• 19世纪末期，马可尼演示的第一个无线通信系统就涉及了脉冲超宽带 的概念；最早的超宽带又称为 Impulse Radio ；
• 1942年，随机脉冲系统专利，上世纪六七十年代在雷达信号处理领域 有成功应用；
–超宽带(UWB)原来专属军方使用的技术，1998 年FCC征询用于民用的意见，2002年2月确定辐 射模板正式将其解禁。
非正弦载波调制传输：
• 非正弦载波调制传输：
• 第一个基于UWB无线电通信的脉冲技术为Spark Gap无线 电通信技术，主要用来传送摩尔斯电码。
超宽带无线通信技术的应用及发展前景分析
超宽带无线通信技术的应用及发展远景剖析【纲要】文章概括了超宽带无线通信技术的观点及特色，并总结了超宽带无线通信的优势，在此基础上，针对超宽带无线通信技术的实质应用进行了深入地剖析，旨在为同行供给参照借鉴。
【重点字】超宽带无线通信电子通信优势应用跟着全世界各地通信网络的快速，超宽带无线通信技术作为新兴技术也获取了快速的发展，在这个技术领域里，超宽带技术拥有较大的发展远景，进而在我国各个领域获取了宽泛的应用。
当前，超宽带技术在应用中变得愈来愈成熟，相信在将来的信息网络中将会发挥的重要性的作用。
下边联合笔者的工作经验，商讨了超宽带无线通信技术的应用及发展远景。
一、超宽带无线通信技术概括超宽带无线通信技术是指能够在超宽带的带宽长进行信号的传输。
超宽带一词最先使用于美国的国防部，那时是为了利用超宽带技术来实现对某一频次范围内信号的定义。
与一般通信方式对比，超宽带技术采纳的是一种极短的脉冲信号，每个脉冲信号的连续时间往常只有几十皮秒到几纳秒，在最大数据的传输速率上能够实现每秒几百兆比特。
二、超宽带无线通信的优势2.1 使用的宽带大、传输速率高超宽带无线通信技术和其余无线系统对比，拥有制造成本低的优势，同时在生产制造过程中所用技术简单，发送功率要比现有的无线系统要低好多。
在无线通信系统发展中，其空间容量也更大。
在频域上，超宽带无线通信技术在超越上拥有很广的范围，能够保证在喧闹复杂的环境中不被检测到，拥有很强的安全性。
同时，无线通信技术拥有相当高的穿透力，宽泛的应用于检测、定位等领域。
超宽带无线通信技术所供给的高速率的无线通信数据传输速率能够同时知足很多大容量的多媒体流的传输。
2.2 拥有高强度的保密性超宽带无线通信技术采纳的信息接收系统是采纳的跳时扩频。
只有超宽带无线通信系统的接收机知道发送端的脉冲序列，才能在数据信号发射和接收的过程中保证高度的安全性。
同时超宽带无线通信技术拥有低功率的发射优势，在信息化和数字化发展的信息时代，很难在喧闹的环境中被检测到。
超宽带(UWB)无线通信技术详解
PSWF脉冲是一类近似的“时限-带限”信号，在带限信号分析中有非常理想的效果。
与Hermite脉冲相比，PSWF脉冲可以直接根据目标频段和带宽要求进行设计，不需要复杂的载波调制进行频谱般移。因此，PSWF脉冲属于无载波成形技术，有利于简化收发信机复杂度。
(3)具有良好的共存性和保密性
由于UWB系统辐射谱密度极低(小于-41.3dBm/MHz)，对传统的窄带系统来讲，UWB信号谱密度甚至低至背景噪声电平以下，UWB信号对窄带系统的干扰可以视作宽带白噪声。因此，UWB系统与传统的窄带系统有着良好的共存性，这对提高日益紧张的无线频谱资源的利用率是非常有利的。同时，极低的辐射谱密度使UWB信号具有很强的隐蔽性，很难被截获，这对提高通信保密性非常有利。
超宽带（UWB）无线通信技术详解
近年来，超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。
1 UWB的产生与发展
超宽带(UWB)有着悠久的发展历史，但在1989年之前，超宽带这一术语并不常用，在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年，美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语，并规定：若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz或相对带宽大于25%，则该信号为超宽带信号。此后，超宽带这个术语才被沿用下来。
PPM的优点在于：它仅需根据数据符号控制脉冲位置，不需要进行脉冲幅度和极性的控制，便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此，PPM是早期UWB系统广泛采用的调制方式。但是，由于PPM信号为单极性，其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。如果不对这些谱线进行抑制，将很难满足FCC对辐射谱的要求。
(2)脉幅调制
超宽带 技术
首先什么是超宽带？我们对信号基于其相对带宽的划分：相对带宽的定义：Bf=BW/fc(中心频率)*100%=fh-fl/fh+fl/2窄带Bf<1%宽带1<Bf<20%超宽带Bf>20%2页超宽带通信和其它通信技术的根本不同在于，它在发射机和接收机之间采用非常窄的射频脉冲进行通信。
超宽带通信并不是一项全新的技术，现在让我们来了解一下它的发展简史！事实上早在1901年就被马可尼采用，他通过使用火花隙发射机来发射莫尔斯码序列穿越大西洋。
火花隙实质上就是带宽很宽大的窄脉冲。
但是当时人们并没考虑到大带宽的好处以及实现多用户通信系统的能力。
在马可尼之后约50年，基于脉冲的现代发射机以脉冲雷达的形式在军事应用中获得了动力。
从上个世纪60年代到90年代，该技术作为机密项目，一直被限制为军队和国防部的应用。
然而，近代微处理器级及半导体技术中的快速切换技术的进步，使得超宽带技术的商业应用已经具备一切条件。
在过去的几年，将超宽带技术商业化的兴趣不断增加，超宽带系统的开发者们开始向美国联邦通信委员会施加压力，促使其同意超宽带技术的商用。
因此2002年2月，美国联邦通信委员会通过了超宽带技术的各种设备在严格功率辐射限制下的商用的初期报告和规则；下面介绍一下UWB的相关概念。
超宽带系统不使用载波，采用低占空因子的、短持续期、脉冲来发射和接收信息。
占空因子的定义就是脉冲出现的时间和总的传输时间之比！。
低占空因子保证了超宽带通信非常低的平均功率。
也就决定了，短时超宽带脉冲具有非常宽的带宽和非常低的发射功率。
这直接转化为手持设备较长的电池寿命！4页下面我们看一个超宽带脉冲的例子！第一幅图显示了实用的单周期高斯脉冲的时域波形和频域特性，脉冲周期为0.5ns图中脉冲的中心频率在f=1/T=2GHz。
第二幅图是实际通信中使用的周期性重复的单脉冲的时域和频域特性。
我们从频谱图中看到，很多强烈的能量尖峰，这是由于时域中信号重复的周期性造成了频谱的离散化。
超宽带无线通信技术发展浅析
决。
５ 有线 电视 网络 中的应 用。 有线 电视 网做 为一种 高效 廉价 的综 合 网络 ， 具 有频 带宽 、 容量大 、 及成 本低的多种优势 ， 它的发展 为信息高速
、 一
，
超宽 带 无线 通信 技术 ， 从其名 称就 可知其 具 有 非常 宽 的带宽 ， 也 系统 ， 把 这种 雷达装 载在智能 汽车 中就能 实现智能驾 驶。 装有这种 雷达 就是 能够 在超 宽带 的带 宽上进 行信号 的传 输 。 超 宽带 一词最初 使用于 装 置的汽 车 在驾驶 时能 够主动提 醒 司机绕 开障 碍物 ， 在停 车 的时候也 美国 的国防 部 ， 那 时是 为了利 用超 宽带 技 术来实 现对某 一频 率 范 围内 能给 司机提 供一 些 主动 的帮助， 能 够实现司机不停车 而进 行 自 动收 费的 信号的定 义。 与我们常见的普通 通信方 式不 同， 超宽 带技术采 用的是一 目的。 司机在 驾驶 这样 的智 能汽 车时 能实 现汽 车的 随时 定位测 量以及 种极短 的脉 冲信 号， 每个脉 冲信号的持 续时 间通常只有几十皮秒 到几纳 各种 道路 信 息的获 取 ， 还能 够 随时 获得 有效 的行 驶路 线建 议 。 超 宽带 秒， 在最 大数据 的传输速率上可以实现每秒几百兆 比特 。 无线通 信技 术还 可以运 用到智能交 通管理 系统的构建 中， 运 用超宽带技 ＝ 超 宽带技 术的 特点 术的交 管系统能够通 过超宽 带来达 到各种 通信功能 的有效实现 。
超宽带技术概述及展望
总第 ２ ２ ０ 期
超 宽带 技 术 概 述 及 展 望
（ 疆兵 团六师 电 大通信 工程 ２ ， 家渠 市 ，３ ０ ０ 曾兆权 新 班 五 ８００ ） 刘江 南
摘要
超 宽 带技 术 （ ＵＷＢ，１ ｕｔ
ｉｅ ｂｎ ） 一种 与其 他技 术 有很 大 不 同的 无 线通 信 新技 术 ， 具 ｄ ａｄ 是 它
发生器是 Ｕ ＷＢ技 术 的前 提 条 件 。就 目前 的情 况 来
根据香农公 式 ： ＝ Ｃ Ｗ我们可 以知道 ， 即使在信
噪 比 ＳＮ很 低 的情 况下 ， 要传输 带 宽 Ｗ足 够大 ， ／ 只 同 样 可 以 提供 很 大 的信 道 容 量 ｃ 。这 就 是 Ｕ ＷＢ技 术
讲， 产生 Ｕ ＷＢ冲击脉 冲的方 法主要有两种 。 １光 （）
术 的前景做 了展 望 。
关键 词
ＵＷＢ； 线通 信 ； 无 特点 ； 用 ； 望 应 展
中图分类号：６６ 文献标识码 ： Ｆ２． ５ Ｂ
文 章编 号 ： ０ ８ ０ ９ （ ０ ２ ０ — ０ ４ ０ １ ０ — ８ ９２ １ ）４ ０２ — ３
的高端频率和低端频率 。
２２ Ｕ 技 术 的原 理 ． ＷＢ 由前 面 所 述 的 Ｕ ＷＢ理 论 基 础 我 们 知 道 ， 小 在
数据直接调制数据脉冲， 在此过程 中同时进行信道
编码 。所 以， 我们能够看到 ， 冲击脉冲的产 生和调
制技 术 是 Ｕ 技 术方 案 的两 大核 心所 在 。 ＷＢ
３ Ｕ ＷＢ技 术 的实现 方案
３１ 冲击 脉 冲的产 生 ．
２１ Ｕ 技 术理论 基 础及 定义 ． ＷＢ
从根本上说 ， 产生脉冲宽度为纳秒级别的信号
超宽带通信技术在军用通信中的应用
超宽带通信技术在军用通信中的应用随着科技的不断发展，通信技术也在不断进步。
目前，超宽带通信技术已经成为最具潜力和前景的通信技术之一。
而在军事领域，超宽带通信技术的应用也日益广泛。
一、超宽带通信技术的基本概念超宽带通信技术是目前通信技术的一种新型技术。
所谓超宽带，指的是无需调制和调制解调过程，可以在一定带宽内，传输大量信息的通信技术。
超宽带通信技术的优点在于传输速度快、传输内容多、传输可靠性高等。
二、超宽带通信技术在军事通信中的优势1. 传输速度快：超宽带通信技术的传输速度非常快，可以达到几十甚至上百兆的传输速率，对于军事指挥、通信等应用领域非常优秀。
2. 传输内容多：超宽带通信技术的传输容量非常大，可以传输大量信息，对于军队指挥、情报收集、图像传输等场景非常有用。
3. 传输可靠性高：超宽带通信技术的传输可靠性非常高。
这是因为在传输过程中遇到干扰时，传输信号会被分离成多个不同的频段，被接收端重新组合，从而提高了数据传输的可靠性。
三、超宽带通信技术的应用场景1. 军队指挥通信场景：超宽带通信技术可以大大加快军队指挥的速度和效率，使得部队指挥更加快捷、准确和有效。
2. 情报收集场景：超宽带通信技术可以帮助军方更快地获得情报信息，提升军队对情报收集和分析的能力。
3. 图像传输场景：超宽带通信技术可以传输高清晰度、高质量的图像信息，对于战争前线的实时图像传输非常有用。
4. 军人训练场景：超宽带通信技术可以为军人训练提供高质量的音视频教学材料，使得军人快速掌握必要知识和技能。
四、超宽带通信技术的发展前景随着科技发展的不断深入，超宽带通信技术的发展前景非常广阔。
尤其在军事领域中，超宽带通信技术有着广泛的应用前景。
未来，超宽带通信技术将进一步完善和发展，为军事通信提供更加优秀的支持。
总之，超宽带通信技术是目前最具潜力和前景的通信技术之一，在军事通信中的应用也越来越广泛。
超宽带通信技术在军队指挥、情报收集、图像传输、军人训练等领域中发挥了很大的作用，未来也将会有广阔的发展前景。
超宽带通信技术的原理及应用
超宽带通信技术的原理及应用超宽带通信技术是近年来备受关注的一个新兴领域，其在宽带信号传输、雷达成像、人体检测等领域具有广泛应用。
本文将就超宽带通信技术的原理和应用做一简要介绍。
超宽带通信技术的原理超宽带(UWB)是一种新型通信技术，其发送信号的带宽占总带宽的很大一部分。
它采用较短的脉冲持续时间和高峰值功率的脉冲信号进行通信。
UWB系统在发送端以非常高的速率发送序列信号，接收端对这些信号进行解码，就能得到准确的通信信息。
超宽带信号主要基于时间域的传输，并且有较强的穿透性和抗干扰性。
它的频谱分布非常宽，采用了大量的频率资源，这样可以减少信号在传输过程中的主要障碍。
此外，UWB技术可以在很短的时间内传输大量信息，而且不容易受到干扰，提高了通信的效率和质量。
超宽带通信技术的应用随着社会的不断发展，各行各业都对超宽带通信技术有了更多的应用。
下面将对其主要应用进行介绍。
1.宽带信号传输：广播电视和互联网是超宽带技术的主要应用之一，尤其是在实时视频传输、视频会议和流媒体通信方面，可以完全满足传输带宽的需求。
2.无线雷达：超宽带雷达具有高分辨率和低功率消耗的特点，而且不需要大型的天线系统，所以在军事和民用雷达系统中有着广泛的应用。
3.人体检测：超宽带技术在医疗设备和消防安全方面应用也非常广泛。
在行人定位、人体成像、无线监护设备和自适应消防系统的检测方面，超宽带技术可以实现非常准确和高效的检测。
4.车联网：超宽带技术在车联网中发挥着越来越重要的作用。
它可以轻松地传输大量的车辆信息，可以对车速、加速度和车辆位置等信息进行实时监测和传输。
总结随着技术的不断发展，超宽带技术在各个领域都有广泛的应用。
它不仅可以在高速和大容量的信息传输方面发挥作用，还可以在其他领域实现高效快速的数据传输和检测。
超宽带技术的发展将会更加成熟，它给我们的生活带来无限便利和惬意。
超宽带通信技术及其军事应用前景
超宽带通信技术及其军事应用前景超宽带（UWB）通信技术是一种新兴的无线通信技术，可以达到高数据传输速率和高精度定位的目的。
它利用极短的电磁脉冲信号来传输信息，其频谱分布非常宽，使得在相同带宽下，UWB技术传输的信息量可以比传统的窄带通信大数倍，而且它更加隐蔽，难以被侦测出来，因此在军事领域有着广泛的应用前景。
接下来将从技术特点和应用前景两个方面来介绍UWB技术的发展与应用。
1. 技术特点（1）宽带特性：UWB技术通过极短的电磁脉冲信号，使其频谱分布非常宽，可以实现理论上无限宽的带宽。
这就使得UWB技术可以在相同的带宽下传输更多的信息，数据传输速率比传统的窄带通信技术更快。
（2）短距离传输：UWB技术在传输距离上具有优势，主要用于短距离传输，可以有效降低信号强度和传播路径的影响，实现精确定位和高质量通信。
（3）低能量消耗：UWB技术可以在传输过程中降低功率消耗，降低电磁辐射对人体和环境的影响，一方面可以减少能耗，延长电池寿命，另一方面也可以降低电磁干扰。
2. 应用前景（1）超宽带雷达：UWB雷达具有精准测距的能力，使其成为一种理想的雷达技术。
UWB雷达可以实现对目标的三维成像、高分辨率成像等多项功能，它可以在高隐蔽性、高抗干扰环境下完成精确的目标识别和追踪任务，可广泛应用于军事侦察、监控和救援等领域。
（2）军事通信：超宽带技术在军事通信中可以提供更高的数据传输速率和可靠性，满足多种需求，例如实时图像和视频传输、远程控制、传感器数据采集等。
（3）无线身份验证：UWB技术可以用于与传统身份验证系统相结合，提高安全性和鉴别能力，防止身份伪造和欺诈。
UWB身份验证系统可以识别身体任何部位的生物信息（例如心率、呼吸等），从而防止假冒信息的传递。
（4）全球卫星定位系统：UWB技术可以与卫星导航系统相结合，增强定位系统的安全性和精度，为精细定位提供技术支持，可应用于军事导航、控制和指挥等领域。
（5）变频识别：UWB技术可以扫描和识别表面的微小变化，可被应用为一种识别技术。
超宽带技术的应用及发展解析
超宽带技术的应用与发展一、前言跟着计算机通讯技术的不停发展，无线传输技术获取了宽泛的应用，而超带宽（UWB）技术作为一种新式短距离高速无线通讯技术正占有主导地位，超带宽技术又被称为脉冲无线发射技术，是指占用带宽大于中心频次的1/4或带宽大于的无线发射方案，超带宽技术在2002年从前主要应用于雷达和遥感等军事领域，UWB技术不需载波，能直接调制脉冲信号，产生带宽高达几兆赫兹的窄脉冲波形，其带宽远远大于目前任何商业无线通讯技术所占用的带宽，UWB信号的宽频带、低功率谱密度的特征，决定了UWB无线传输技术拥有以下优势：易于与现有的窄带系统（如全世界定位系统（GPS）、蜂窝通讯系统、地面电视等）公用频段，大大提升了频谱利用率。
易于实现多用户的短距离高速数据通讯；目前，UWB技术在商业多媒体设施、家庭和个人网络方面的应用正在不停发展。
二超宽带技术的特色应用1、超宽带技术解决了困扰无线技术多年的有关流传方面的问题，如发射信号功率谱密度低、低截获大问题，拥有对信道衰败不敏感的问题，又拥有能力、系统复杂程度低、能供给厘米级的定位精度等长处；它在无线局域网、城域网和个人局域网的应用中，可供给低功耗、超带宽及相对简捷的通讯技术，特别合用于室内等密集多径场所的高速无线接入，可实现ＰＣ与挪动设施、花费电子等信息终端的小范围智能化互联，进而组建个人化的办公或家用信息化网络。
超带宽（ＵＷＢ）无线通讯技术以它高速率、高性能、低成本、低功耗等特色成为最拥有竞争力的ＷＰＡＮ实现技术，并已成功应用于多个方面。
２、超宽带技术特色（１）体积小、成本低、系统构造实现简单、ＵＷＢ不使用载波，直接发射脉冲序列，不需要传统收发器所需要的上、下变频，进而不需要功用放大器与混频器，所以ＵＷＢ设施集成更为简化。
脉冲发射机和接收机前端可集成在一个芯片上，再加上时间基和一个微控制器，便可构成一部超宽带通讯设施。
（２）传输速率高数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化是通讯发展的主要趋向。
超宽带技术简介
超宽带技术发展及应用通信与信息专业朱洪利学号：2011522124 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。
UWB技术最早出现在20世纪60年代时域电磁学的研究中，用于通过冲激响应完整地描述某一类微波网络的瞬时特性。
2002年美国联邦通信委员会(FCC)颁布了最新的UWB频谱规划，并规定只要一个信号在一10dB处的绝对带宽大于0.SGHz或部分带宽大于20%，并且满足FCC功率谱密度限制要求的信号，则这个信号就是超宽带信号。
这是目前学术界和企业界均较为认可的定义。
FCC还规定了UWB系统在非授权的频段3.1-10.6GHz之间的7.SGHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围。
从载波方面看，传统的通信技术是把信号从基带调制到载波上，而UWB技术是通过对具有很陡上升和下降时间的冲击脉冲进行直接调制，从而具有G赫兹量级的带宽。
由计算信道容量的Shannon公式可知，信道的容量随带宽线性增加，随信噪比的降低呈对数减小。
这种关系说明，无线通信系统的容量可随所占带宽的增加、信噪比的降低而增加。
从频域来看，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(信号带宽与中心频率之比)小于1%，相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带，相对带宽大于25%，而且中心频率大于sooMHz的被称为超宽带。
从时域上讲，超宽带系统有别于传统的通信系统。
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ns)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。
由于UWB发射功率受限，进而限制了其传输距离。
超宽带通信技术的原理与应用
超宽带通信技术的原理与应用随着社会的发展，人们对于通信技术的需求越来越高，而超宽带通信技术正是满足人们这种需求的重要手段之一。
本文将从技术原理、应用场景以及未来发展等方面，对超宽带通信技术进行分析和探讨。
一、技术原理
超宽带通信是指一种利用大带宽、短脉冲的无线传播技术。
其工作原理是将信息信号通过调制后转换成短时域脉冲信号，再使用非连续频率的电磁波进行传播，最后通过接收端对信号进行解调还原。
这种通信方式有很强的穿透力和传播能力，能够穿过建筑物和地球等障碍物，即使在恶劣环境下也具有优良的可靠性。
二、应用场景
超宽带通信技术广泛应用于医疗、安防、交通、电源、电信等行业。
其中，医疗领域是应用最为广泛的一个行业。
医疗设备传输的重要数据，如心电图、血氧等数据需要高速和安全的传输。
采用超宽带技术可跨越医院的多个房间，突破WiFi的距离限制和
干扰问题，保证数据实时稳定地传输。
此外，超宽带技术还广泛应用于车联网、无人机、智能家居、安防监控、智慧城市、电力监测等领域。
三、未来发展
随着移动互联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展，超宽带通信技术的应用前景仍十分广阔。
未来，超宽带技术将进一步拓展应用场景，如智能交通、智慧农业、智能电网等。
同时，为了满足大带宽、长距离、大数据传输的需求，超宽带技术也将不断加强技术研究，实现高速稳定的数据传输。
总之，超宽带通信技术是一种重要的通信方式，其应用范围也正在不断扩大。
在新一代信息技术的推动下，我们有理由相信，它的未来发展将是光明的，为人类社会的发展和进步做出更加重要的贡献。
- 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)。
超宽带技术的发展
随着无线通信技术的发展，21世纪的世界将很快从网络时代进入无线互联时代。
新兴的无线网络技术，例如WiFi、WiMax、ZigBee、Ad hoc、BlueT ooth和UltraWideBand(UWB)，在办公室、家庭、工厂、公园等大众生活的方方面面得到了广泛应用，基于无线网络的定位技术的应用更加具有广阔的发展前景。
根据投资银行Rutberg 公司、无线数据研究集团和国际数据公司等的预测，网络新技术将在未来的3年内达到几百亿甚至上千亿美元的营业收入，而无线定位技术的应用将在其中占有至少上百亿美元的份额。
除了全球定位系统(GPS)在导航和室外环境的应用定位以外，人们对室内定位、短距离定位等应用不甚了解。
未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合，实现无缝的、精确的定位。
现有的网络技术还不能完全满足这个要求，而UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出，成为未来无线定位技术的热点。
UWB的定位优势
无线定位技术和方案很多，常用的定位技术包括红外线、超声波、射频信号等，但都不适合室内定位。
红外线只适合短距离传播，而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰，在精确定位上有局限性；超声波受多径效应和非视距传播影响很大，不能用于室内环境；而射频信号普遍用在室外定位系统中，应用于室内定位存在局限。
GPS是目前应用最为广泛的室外定位技术，它是20世纪70年代初美国出于军事目的开发的卫星导航定位系统，主要利用几颗卫星的测量数据计算移动用户位置，即经度、纬度和高度。
一般用于车辆导航和手持设备。
在此基础上，还出现了增强型GPS，辅助GPS 等技术，它们可以广泛用于航空、航海和野外定位等领域。
利用GPS进行定位的优势是卫
星有效覆盖范围大，定位导航信号免费；缺点是定位信号到达地面是较弱，不能穿透建筑物，因此不适合室内定位，此外定位器终端的成本较高。
GPS所能达到的定位精度范围在5m-20m。
当前比较流行的Wi-Fi定位是IEEE802.11的一种定位解决方案。
目前，它应用于小范围的室内定位，成本较低，但Wi-Fi收发器只能覆盖半径90m以内的地理区域，很容易受到其他信号干扰，从而影响定位精度，并不十分可靠，而且定位器的能耗较高。
蓝牙技术应用于定位，与Wi-Fi有很多相似之处，主要应用于小范围定位，例如单层大厅或仓库；同样有定位误差不稳定，受噪声信号干扰大的缺点。
由此可见，随着定位技术的发展和定位服务需求的不断增加，无线定位技术必须克服现有技术的缺点，满足以下几个条件：a)高抗干扰能力；b)高精度定位；c)低生产成本；d)低运营成本；e)高信息安全性；f)低能耗及低发射功率；g)小的收发器体积。
以上几种技术方案，都不可能完全满足这些要求。
而UWB用在无线定位上，能够基本满足上述要求，因此成为未来无线定位的首选。
UWB是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术。
UWB信号是带宽大于500MHz或基带带宽和载波频率的比值大于0.2的脉冲信号(UWBWG，2001)，具有很宽的频带范围，FCC规定UWB的频带从3.1GHz～10.6GHz，并限制信号的发射功率在-41dBm以下。
由此可见，UWB聚焦在两个领域的应用上，一是符合IEEE802.15.3a标准的短距离高速数据通信，即无线无延迟地传播大量多媒体数据，速率要达到1OOMbit/s-500Mbit /s；另一个是符合IEEE802.15.4a的低速低功率传输，用于室内精确定位，例如战场士兵的位置发现、工业自动化、传感器网络、家庭/办公自动化、机器人运动跟踪等。
UWB信号的特点说明它在定位上具有低成本、抗多径干扰、穿透能力强的优势，所以可以应用于静止或者移动物体以及人的定位跟踪，能提供十分精确的定位精度。
UWB定位技术
1 理论基础
UWB定位技术属于无线定位技术的一种。
无线定位技术是指用来判定移动用户位置的测量方法和计算方法，即定位算法。
目前最常用的定位技术主要有：时差定位技术、信号到达角度测量(AOA)技术、到达时间定位(TOA)和到达时间差定位(TDOA)等。
其中，TDOA 技术是目前最为流行的一种方案，除了用于GSM系统，在其他诸如AMPS和CDMA系统中也广泛应用，UWB定位采用的也是这种技术。
2 方案讨论
通常，UWB定位系统设定几个定位参考点(根据实际需要)，以接收待测点(数量上百)发出的高斯脉冲信号。
为了避免信号发生碰撞，每个待测点都有自己的代码序列。
当一个高斯脉冲中代码序列被参考点收到时，它将在一个时间整合相关器内与当前产生的一个对照序列作比较。
当收到信号的位移与对照信号相吻合，即出现一个相关高峰信号。
这样就容易判断是否收到正确的代码序列。
处理接收到的脉冲序列得到接收时间，从而利用节2.1的算法计算得到待测点的坐标。
上述系统存在许多误差源。
发送端的误差包括待测点传送代码序列的处理时间、从MAC 层到信道的等待时间以及在物理层比特的传输时间；空间传播误差主要是无线链路的传播环境带来的时延；接收端误差包括物理层比特的接收时间和代码序列传送到应用层的时间。
此外，还有NLOS影响、接收噪声与参考点之间的同步以及求解方程带来的误差等，都是在设计系统时需要注意的问题。
目前美国海军已经开发了一种军用的UWB定位系统PAL(Precision Asset Location)，在L波段工作，瞬时带宽可以达到约400MHz。
参考点使用高速隧道二级管检测器来进行UWB脉冲的边缘检测，从而可以实现在多径环境中找到第一个到达的脉冲信息，通过优
化算法算出待测点坐标。
待测点有一个短脉冲发射器，峰值输出功率约0.25W，数据包突发长度40bits，发送周期5s，发射器平均输出功率-79dB/MHz。
这个功率比FCC规定的功率还要低38dB。
该系统的试验已成功，它在大型集装箱货物环境下可以达到理想的定位精度，但是在小型货物定位时，精度不够理想，改进的PAL系统的商用化正在进行之中。
此外，美国AetherWire公司已经开发出最先进的芯片Aether5和Driver2，它是基于COMS和UWB频谱开发的，具有体积小、功耗低、穿透力强，不易被察觉和定位精度高等特点，现已广泛用于消防、反恐等重大领域。
前景展望
采用UWB进行无线定位，可以满足未来无线定位的需求，在众多无线定位技术中有相当大的优势，目前的研究表明超宽带定位的精度在实验室环境已经可以达到十几cm。
此外，超宽带无线电定位，很容易将定位与通信结合，快速发展的短距离超宽带通信无疑将带动UWB在定位技术的发展，而常规无线电难以做到这一点。
虽然无线精确定位技术已有了多年发展，但目前超宽带技术正处于发展初级阶段，精确定位技术的商业化正在进行之中，定位算法还有待改进。
随着超宽带技术的不断成熟和发展，市场需求的不断增加，相信不久超宽带定位技术就可以完全实现商业化，精确的超宽带定位系统将会得到广泛应用。