浅析超宽带无线电技术
线通信技术,有许多问题亟待研究,如可控窄脉冲产生技术、调制与多址技术、收发机、天线及传播特性与信道模型等物理层技术。
(1) 脉冲成形技术
UWB目前有许多行之有效的信号成形方法,如基于载波调制的成形方法,可将信号频谱在频率轴上灵活地搬移;Hermite正交脉冲成形方法,可结合多进制脉冲调制有效地提高系统传输速率;椭圆球面波正交脉冲成形方法为无载波成形技术,不需要载波调制进行频谱搬移,简化了系统的复杂度。
(2) 调制与多址技术
由于UWB系统的复杂度和功率的限制,常用的调制方式为二进制脉位调制、二进制正交脉位调制及开关键控和二进制相移键控的脉幅调制。UWB多址技术包括跳时多址、跳频多址、直序扩频码分多址、波分多址。合理的多址方案可以在减少用户间干扰的同时极大地提高用户容量。调制方式与多址方式的合理组合,还需根据系统设计要求,在系统的复杂度与系统的性能(包括传输速率、传输可靠性等)进行折中考虑。
(3)接收机
由于UWB信道严重的频率选择性衰落特征(UWB信道是典型的频率选择性衰落信道,在时域表现为多径弥散且呈现多径成簇达到的现象)和低辐射功率限制以及信号持续时间非常短,捕获和跟踪UWB信号很困难,信道的密集多径特征进一步增加了接收机定时同步的复杂性。这些对接收机的设计提出了挑战。在设计策略上应综合考虑接收机功耗、复杂度与接收机性能等因素。
3 UWB 技术的应用前景
UWB 具有近距离内高速传送大量多媒体数据以及可以穿透障碍物的突出优点,因此,在短距离范围内提供高速无线数据传输将是UWB 的重要应用领域。民用UWB主要包括以下几个方面:穿墙成像、大地探测、生命探测、高速公路调度、车载雷达、UWB测量、无线通信、半导体布线等系统,地质勘探及可穿透障碍物的传感器(imaging system) 、汽车防冲撞传感器(vehicle radar system),家用电视、集成电路设计及消费电子产品中的高速数据传输等领域。
UWB技术有着突出的优势,同时有许多亟待解决的问题。开展具有针对性的UWB技术研究,充分发挥后发优势,可以促进我国的UWB技术全面发展,对我国在该研究领域拥有自主知识产权和相关产品,营造新的经济增长点具有重大意义。
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