典型的超宽带技术的应用研究
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容易实现全数字化的结构 。
（ 三 ）较 高的处理增益
在通信系统中处理增益定义为接收机前端输入噪声带宽与输出数据 带宽之 比。没有考前 向纠错编码和统计分布 的干扰 ， 但研究表明无论有
没有编码 ，按照最终 比特率定的处理增益都是有效的，且干扰对接收机
提及定位技术首当其冲的应该就是 Ｇ Ｐ Ｓ 技术 ， 但 由于 Ｇ Ｐ Ｓ 信号在室
（ 五 ）抗衰落及 多径 分辨能力强
Ｕ ＷＢ信号 的大带宽特性使得基于 Ｕ ＷＢ无线电的多址接人通信系统 能够容纳很 多用户。 虽然理论上也可以利用不 同过零数的 Ｕ ＷＢ信号来达
超宽带技术是一种全新 的无线通信技术 ，超宽带通常定义为带宽在
１ ． ５ Ｇ Ｈ ｚ 以上或带宽离 中心频率 ２ ５ ％以上 的信号。由于它发送 的脉冲非常
短 ，因而 ， 具有非常宽的带 宽 ， 也称为脉冲无线 电技术。特殊之处在于 完全摆脱了一般无线收发中必须采用载波调制的传统手段 ，成为在时域 中直接操作 的技术。
一
、
超宽 带技术的定义
的研究 、 发展和改进 ，目 前基于 Ｕ ＷＢ技术的无线多媒体家域个域 网、 雷 达定位 、 成像 系统 、智能交通 系统 已广泛应用于军事 、 公安 、救援 、医 疗 、测量等多个领域 。
（ 一 ）高速无线个人局域 网 （ Ｗ Ｐ Ａ Ｎ ｓ ） 目前在无线技术领域的两大主流应用分别为无线局域网和无线个人
术下提高载波频率 。而超宽带系统天生工作频带极宽 ，在信噪比一定 的 情况下 ，它可以轻松实现很高速率的信息可靠传输 ； 或者在传输 速率一
高速率 、大带宽的要求 。
（ 二 ）低 功率 隐秘通信
Ｕ ＷＢ波形实际可给予 的带宽远超过高速数据通信所需要的带宽 ， 所
以在频域还留有不少空间用来传输码调制数据信号 。使用该调制码 与本
定的情况下， 它可以实现低信 噪比下的可靠传输。同时 Ｕ ＷＢ系统不 占 用 现有频率资源 ，而是在不影响其他无线系统的情况下 ，共享它们的频率 资源 ，达到无线 电 频率资源使用效率的最大。
（ 二 ）结构 简单 功耗低保 密性好 Ｕ ＷＢ系统与传统无线电系统相 比 省去 了功率放大器 、 混频器、过滤 器、 Ｒ Ｆ ／ Ｉ Ｆ 转换及本地振荡器等复杂模块 ， 它通过 间歇 陛发射纳秒 、 亚纳
内环境下的信非常微弱，所以可以考虑在室 内或其他 Ｇ Ｐ Ｓ 信号非常微弱
的环境下使用其他定位 系来代替 Ｇ Ｐ Ｓ 进行定位。但 由于室内环境存在遮 蔽以及墙体 、物体 的多重反射 ，室内境下的无线 电定位技术又是相 当困
输 的影响非常类似高斯函数。ｕ ｗＢ 设的带宽往往是非常宽的 ， 所以 在
用于军方 、 政府办公 室、保密船舶等保密场所的 ｗＬ Ａ Ｎ通信 ，用以提高 Ｗ Ｌ Ａ Ｎ 传输的防窃听能力 。现在 由于超宽带技术 的民用化 ， 它也广泛应
用于商业和民用隐私场所保密通信 。
（ 三 ）室 内定 位
秒级脉冲来传输数据信号 ， 射频 、 模拟以及信号处理部件都相对较简单 ，
（ 四） 多址通信
众所周知 ，频率 的高低与信号的穿透能力成反 比， 信号带宽的大小 与信号携信息量力大小成正 比。传统窄带通信为了获得较宽 的带宽必须
使用较载频 ，而随着载频的不断升高其传输损耗又在不断增加 ，进而导
致穿透能力非常有 。 超宽带系统却可 以解决这个矛盾 ， Ｕ ＷＢ信号可 以在 较低的中心频率下获得较高 的据传输率 。
局域 网，前者传输半径为数百米后者为数十米 。随着人们对 现代科技依
二、超宽 带的特点
（ 一） 数据传输 高速可 靠 高速发展 的多媒体业务在不断 向着数字化、智能化 、小型化 和个人
赖度的提高 ， 来自 家庭和商业领域 的关于高速无线传输的新 功能和新要 求越来越多 ， 这无疑是对高速无线传输网络拥有更宽带宽的能力提 出的
新的挑战。出Leabharlann Baidu对增加带宽的持续妻求，目前除了现有基于 ｗｉ — Ｆ ｉ 和蓝
牙技术的 ＷＰ Ａ Ｎ ｓ 产品之外， 相关技术人员正逐步尝试采用超宽带技术来 建立一种 “ 可变高速物理层”用以满足当下用户对无线传输网多用户 、
化发展 ，在此之中高速 、超高速的数据传输技术是一项重要基础和前提 技术 。在大多数数字通信系统中 ， 带宽等效或近似等同于信道符 号率。 因此 ，传统窄带系统为 了获得较高的数据传输速度 ， 纷纷在基于现有技
典型的超宽带技术的应用研究
杨 莉萍 王思思 国脉通信规划设 计有限公 司 黑龙江 哈 尔滨
１ ５ ０ ０ ４ ０
【 摘 要 】近年来超 宽带技 术为何如 此受到越来越 多的学者 、军方以及 商家的追捧 其根本原 因在 于同传统 无线 电技术相 比超宽带技术有着众多独 有 的特点 ，而正是这些特点使它有着许多窄带 系统无法比拟的优 势。 【 关键词 】超 宽带技术 特点 应用 中图分类号 ：Ｔ Ｎ９ ２ ５文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ０ ０ ９ — ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ６ ８ 一 Ｏ ｌ
地接收端的参考信号相关就可以得 到所需数据，而且这种方法可 以以较 低 的发射功率而获得相 同的信噪比（ ｓ Ｎ Ｒ ） 。 对一定功率的 Ｕ ＷＢ信号来说 ，
因其频谱范围非常宽 ，它的频谱 幅度远低于其他接收机噪声容限 ， 所以 即时窃听用接 收机对 Ｕ ＷＢ 脉冲的响应 幅度也是非常微弱。 这一特性最早
很 多应用下都可 以同时获得高数据速率和处理增益。
（ 四 ）较强的穿透性
难的。现有的室内定位技术有 ＷＰ Ｓ 和基于蓝牙技术的定位系统 ， 但这两 种技术都有定位误差大、定位范围小 、 易被干扰等诸多不足 。Ｕ ＷＢ技术 凭借其大带宽而有着很好的时域特性 ，采用了时域位置方法成功解决 了 室内多径干扰这一难题 ， 且具有高距 离高时间分辨率 、 抗干扰 、 反隐身、 穿透性强、高处理增益 ，成为当下室 内探测定位的首选技术。
（ 三 ）较 高的处理增益
在通信系统中处理增益定义为接收机前端输入噪声带宽与输出数据 带宽之 比。没有考前 向纠错编码和统计分布 的干扰 ， 但研究表明无论有
没有编码 ，按照最终 比特率定的处理增益都是有效的，且干扰对接收机
提及定位技术首当其冲的应该就是 Ｇ Ｐ Ｓ 技术 ， 但 由于 Ｇ Ｐ Ｓ 信号在室
（ 五 ）抗衰落及 多径 分辨能力强
Ｕ ＷＢ信号 的大带宽特性使得基于 Ｕ ＷＢ无线电的多址接人通信系统 能够容纳很 多用户。 虽然理论上也可以利用不 同过零数的 Ｕ ＷＢ信号来达
超宽带技术是一种全新 的无线通信技术 ，超宽带通常定义为带宽在
１ ． ５ Ｇ Ｈ ｚ 以上或带宽离 中心频率 ２ ５ ％以上 的信号。由于它发送 的脉冲非常
短 ，因而 ， 具有非常宽的带 宽 ， 也称为脉冲无线 电技术。特殊之处在于 完全摆脱了一般无线收发中必须采用载波调制的传统手段 ，成为在时域 中直接操作 的技术。
一
、
超宽 带技术的定义
的研究 、 发展和改进 ，目 前基于 Ｕ ＷＢ技术的无线多媒体家域个域 网、 雷 达定位 、 成像 系统 、智能交通 系统 已广泛应用于军事 、 公安 、救援 、医 疗 、测量等多个领域 。
（ 一 ）高速无线个人局域 网 （ Ｗ Ｐ Ａ Ｎ ｓ ） 目前在无线技术领域的两大主流应用分别为无线局域网和无线个人
术下提高载波频率 。而超宽带系统天生工作频带极宽 ，在信噪比一定 的 情况下 ，它可以轻松实现很高速率的信息可靠传输 ； 或者在传输 速率一
高速率 、大带宽的要求 。
（ 二 ）低 功率 隐秘通信
Ｕ ＷＢ波形实际可给予 的带宽远超过高速数据通信所需要的带宽 ， 所
以在频域还留有不少空间用来传输码调制数据信号 。使用该调制码 与本
定的情况下， 它可以实现低信 噪比下的可靠传输。同时 Ｕ ＷＢ系统不 占 用 现有频率资源 ，而是在不影响其他无线系统的情况下 ，共享它们的频率 资源 ，达到无线 电 频率资源使用效率的最大。
（ 二 ）结构 简单 功耗低保 密性好 Ｕ ＷＢ系统与传统无线电系统相 比 省去 了功率放大器 、 混频器、过滤 器、 Ｒ Ｆ ／ Ｉ Ｆ 转换及本地振荡器等复杂模块 ， 它通过 间歇 陛发射纳秒 、 亚纳
内环境下的信非常微弱，所以可以考虑在室 内或其他 Ｇ Ｐ Ｓ 信号非常微弱
的环境下使用其他定位 系来代替 Ｇ Ｐ Ｓ 进行定位。但 由于室内环境存在遮 蔽以及墙体 、物体 的多重反射 ，室内境下的无线 电定位技术又是相 当困
输 的影响非常类似高斯函数。ｕ ｗＢ 设的带宽往往是非常宽的 ， 所以 在
用于军方 、 政府办公 室、保密船舶等保密场所的 ｗＬ Ａ Ｎ通信 ，用以提高 Ｗ Ｌ Ａ Ｎ 传输的防窃听能力 。现在 由于超宽带技术 的民用化 ， 它也广泛应
用于商业和民用隐私场所保密通信 。
（ 三 ）室 内定 位
秒级脉冲来传输数据信号 ， 射频 、 模拟以及信号处理部件都相对较简单 ，
（ 四） 多址通信
众所周知 ，频率 的高低与信号的穿透能力成反 比， 信号带宽的大小 与信号携信息量力大小成正 比。传统窄带通信为了获得较宽 的带宽必须
使用较载频 ，而随着载频的不断升高其传输损耗又在不断增加 ，进而导
致穿透能力非常有 。 超宽带系统却可 以解决这个矛盾 ， Ｕ ＷＢ信号可 以在 较低的中心频率下获得较高 的据传输率 。
局域 网，前者传输半径为数百米后者为数十米 。随着人们对 现代科技依
二、超宽 带的特点
（ 一） 数据传输 高速可 靠 高速发展 的多媒体业务在不断 向着数字化、智能化 、小型化 和个人
赖度的提高 ， 来自 家庭和商业领域 的关于高速无线传输的新 功能和新要 求越来越多 ， 这无疑是对高速无线传输网络拥有更宽带宽的能力提 出的
新的挑战。出Leabharlann Baidu对增加带宽的持续妻求，目前除了现有基于 ｗｉ — Ｆ ｉ 和蓝
牙技术的 ＷＰ Ａ Ｎ ｓ 产品之外， 相关技术人员正逐步尝试采用超宽带技术来 建立一种 “ 可变高速物理层”用以满足当下用户对无线传输网多用户 、
化发展 ，在此之中高速 、超高速的数据传输技术是一项重要基础和前提 技术 。在大多数数字通信系统中 ， 带宽等效或近似等同于信道符 号率。 因此 ，传统窄带系统为 了获得较高的数据传输速度 ， 纷纷在基于现有技
典型的超宽带技术的应用研究
杨 莉萍 王思思 国脉通信规划设 计有限公 司 黑龙江 哈 尔滨
１ ５ ０ ０ ４ ０
【 摘 要 】近年来超 宽带技 术为何如 此受到越来越 多的学者 、军方以及 商家的追捧 其根本原 因在 于同传统 无线 电技术相 比超宽带技术有着众多独 有 的特点 ，而正是这些特点使它有着许多窄带 系统无法比拟的优 势。 【 关键词 】超 宽带技术 特点 应用 中图分类号 ：Ｔ Ｎ９ ２ ５文献标识码：Ｂ 文章编号：１ ０ ０ ９ — ４ ０ ６ ７ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２ — ６ ８ 一 Ｏ ｌ
地接收端的参考信号相关就可以得 到所需数据，而且这种方法可 以以较 低 的发射功率而获得相 同的信噪比（ ｓ Ｎ Ｒ ） 。 对一定功率的 Ｕ ＷＢ信号来说 ，
因其频谱范围非常宽 ，它的频谱 幅度远低于其他接收机噪声容限 ， 所以 即时窃听用接 收机对 Ｕ ＷＢ 脉冲的响应 幅度也是非常微弱。 这一特性最早
很 多应用下都可 以同时获得高数据速率和处理增益。
（ 四 ）较强的穿透性
难的。现有的室内定位技术有 ＷＰ Ｓ 和基于蓝牙技术的定位系统 ， 但这两 种技术都有定位误差大、定位范围小 、 易被干扰等诸多不足 。Ｕ ＷＢ技术 凭借其大带宽而有着很好的时域特性 ，采用了时域位置方法成功解决 了 室内多径干扰这一难题 ， 且具有高距 离高时间分辨率 、 抗干扰 、 反隐身、 穿透性强、高处理增益 ，成为当下室 内探测定位的首选技术。