面向商用的超宽带技术.doc

面向商用的超宽带技术　　摘要超宽带无线技术随着向民用解禁正迅猛的开展，由于其信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低，系统复杂度低，功耗小，定位精度准确等诸多吸引人的优点，它将在无线通信、网络、雷达系统、图像处理和定位系统中得到广泛的商业应用关键词超宽带(UB)；脉冲无线电；IR；FD；DS-UB　　美国联邦通信委员会F〔Federaluniatinsisin〕于2002年2月14日通过了一项曾经只应用于军事和政府部门，现今可民用化的超宽带UB〔UltraideBand〕无线通信技术UB完全迥异于其它无线技术，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低，系统复杂度低，功耗小，定位精度准确等优点在无线通信、网络、雷达系统、图像处理和定位系统中都具有其它技术无法比较的优点它不用载波而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进展通信，因此也可称作脉冲无线电(IpulseRadi)，与二进制移相键控(BPSK)信号波形相比，超宽带不采用余弦波进展载波调制而是发送间隔小于1ns的能量脉冲，因此它的带宽极宽，高达数GHz，且由于频谱的功率密度极小，它具有扩频通信的特点目前，为保障全球定位系统GPS，导航系统和军事通信频段，F限定UB频域在3.1至10.6GHz，且发射功率低于41dB。

UB向民用解禁后，我们更为关注的是它带来的商业和民用价值1UB的特点⑴带宽非常宽UB使用带宽高达几个GHz，频率范围从3.1GHz到10.6GHz超宽带系统容量大，不单独占用如今已经拥挤不堪的频率资源，而是共享其它无线技术所使用的频段，这使得频率资源日益紧张的今天有了本质性的缓解⑵传输速率高UB自问世后一直被看作是蓝牙技术的替代品，它可以使电子通信设备之间通过无线互传信息，速率可以到达480bps，远高于IEEE：802.11a、IEEE：802.11b和蓝牙数据速率的无线连接⑶发送功率非常小UB消耗功率很小，一般不超过200微瓦，不及i-Fi的千分之五超低的发射功率极大延长了系统电源工作时间另外，发射功率小，其产生的电磁波辐射对人体的影响也微乎其微⑷抗干扰性能强及保密性好UB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，发射时，微弱的脉冲信号分散在极宽的频带中，其输出功率甚至低于一般电子设备产生的噪声接收时将信号能量复原出来，在解扩过程中产生扩频增益因此，与蓝牙、IEEE802.11a和IEEE802.11b相比，在同等码速条件下，UB具有更强的抗干扰性同时超短而微弱的脉冲信念也使得UB与其它无线通信设施之间的干扰大幅度降低。

UB保密性表如今两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收⑸精准的定位功能UB系统具备良好的时间解析才能，使其能拥有准确的测距和定位功能，这一功能，可以将通信与定位交融，从而建立更为广阔的应用领域，包括建立高度平安、较佳效能的网络架构，以及精准的存货追踪管理而在商业用处上，精准的定位功能将可应用到企业的仓储管理上，协助物料与资材的追踪定位⑹低廉的芯片本钱由于UB不调制和解调复杂的载波信号，所以不需要混频器、过滤器、RF/IF转换器、本地振荡器(Lalsillatr)以及802.11x常用的超外差所需额外的外表声波滤波器(SAfilters)等复杂的元件，因此能量消耗很小，也更容易集成进S里除此之外，也可将射频设计成不需要功率放大器，同时也可以使用S制程，因此具备低本钱的芯片构造2当前开展状况UB的标准目前主要有两大类，分别是摩托罗拉旗下子公司飞思卡尔(Freesale)引领的DS-UB和由IEEE倡导的BA，两者的分歧表达在UB技术的实现方式上，前者采用直接序列扩展频谱的技术，它可以使很多传输共享一样的频率范围，这使很多小批量(pinets)的UB设备互相连接更为容易。

而后者那么采用多频带方式，FD方案是将可用的频段分为多个子带，每个子带带宽大于500b/s，每一个子带的信号为一个FD信号这两种技术各自有各自的优势和特点，但无法兼容，两种标准的牵头羊为了各自的利益，进展了剧烈的角逐，但到目前为止还没有哪一方胜出从这两个方案竞　　争的剧烈程度，我们可以预测到UB技术宏大的潜在市常技术的成功开展必定会反映在市场的不断成熟和开展上，因此UB技术所带给世界无线通信市场的冲击将是无法防止和前所未见的，它带来的商业市场前景也是不可估量的3商业应用前景无线通信历来都是一个技术创新层出不穷的领域，超宽带(UB)实现了通信行业的设想：UB在噪音标准之下调制数据，与频带内的其它无线通信标准并存而不互相干扰随着UB技术逐渐成为标准，行业领先者已经开发出UB芯片产品，开场推出支持UB的冲动人心的商业应用家庭网络的应用中，UB可以为无线局域网和个人局域网的接入技术带来高速率、低功耗、高带宽和低复杂度的无线通信解决方案，借助于UB技术，可以家庭为单位建立局域网，使电脑和其它电子通信设备之间通过无线互传信息，从而减少房间布线、进步设施挪动性作为一项正在迅速开展的新技术，UB将显著改善消费者的家用娱乐产品体验。

消费者开场使用家中的P机或笔记本电脑享受UB无线技术带来的优越，其独特的优势就会让家庭中的娱乐电器也受益，例如，UB可以把数码相机和数码摄像机的数据资料，传输给P机，可以将DVD、VD等各种视频数据传输到隔壁房间的电视，UB将实现速度高达每秒110bit乃至更快的无线连接，使其非常合适连接电视与DVD播放机和录像机、个人视频记录器以及家庭音响可以认为UB是家庭网络更加合理的解决途径在定位检测应用中，由于UB技术具有很好的定位才能，这一特性也可以使其拥有极其广泛的应用前景由于UB的高频信号具有很强的穿透力，所以消防员、警察和灾难救援人员可以利用UB技术侦察出藏在厚墙另一侧、深埋在地下甚至是人体内部的目的物；汽车制造商可利用UB技术建立汽车传感器、防撞系统、智能高速公路感测系统；此外其定位精度甚至超越了GPS全球定位系统，所以UB将在定位检测领域有更大的打破当前，人们看好UB技术的利用价值，最主要集中在消费电子应用领域英特尔、德州仪器、西门子等业界知名厂商也对UB技术在此领域的应用前景保持乐观笔记本电脑、PDA、数码相机、扫描仪、打印机、摄录像机、以及P3播放器等消费电子产品，均可以利用UB技术进展高效率高品质的视频和音频数据传输。

许多国家都已明确了全面实现数字电视网络的目的，UB技术将在数字电视网络的许多环节上，充分发挥高速、无线和低干扰等优势用UB技术传输数字视频信号的速率，是当前有线电视调制解调器的10倍之多XtreeSpetru公司在不久前展示的一块UB芯片样品，可以将数字电视信号同时沿着6个不同的信道传向6台电视机美国飞思卡尔半导体(FreesaleSeindutr)不久前在飞思卡尔技术论坛宣布，海尔采用了该公司的UB(超宽带)无线芯片，推全球首款UB电视，即将先后在中国和美国捆绑上市液晶电视和媒体效劳器新加坡ellnis公司研发的一种新调制技术，更是将UB的应用拉近了现实当中，它演示了UB技术在消费电子产品中传输多媒体信号的过程，其质量之高、功耗之低而技术之简单，使更多的人对UB在消费电子中的应用更加满怀信心目前，在业界的推动下，UB技术已经日臻成熟，一些厂商已经推出了UB芯片和相关产品目前在试验室，UB无线传送装置已经可以进展速率为480bit/s的数据传送鉴于UB技术所表现出来的优越特性和上述广泛的潜在应用领域，乐观者预计到了2022年，UB技术将可能产生10亿美元的市常4小结一项只用于10米范围之内，传输速率到达几百兆的无线通信技术引起了英特尔、摩托罗拉、西门子等通信业界巨头们的关注，也使家电业各大厂商们看到了UB的应用前景。

自UB被批准民用后，家电厂商和P厂商便蜂拥而至进展产品开发，积极拓展此项技术的商业化应用和开展，加快了UB技术的商业化步伐总之，UB可定位于家用类设备和终端间的无线连接众多的家电类设备，决定了UB的应用范围相当广泛UB向人们清楚地展示了家用电子设备更为简洁的美妙前景，在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面极大地进步了一般消费者和专业人员的适应性和满意度基于此，业界必须致力于提供标准与实现技术努力挖掘UB的潜力当然，UB作为民用技术任重而道远，尚有一些应用中产生的信号干扰和频段开放引起的诸如平安性和干扰问题亟待解决军方、政府、无线运营商和设备制造商等各方之间的利益冲突使得他们在UB技术的民用化问题上尚有疑虑但不管怎么说，我们有理由相信，由UB技术所带来的技术开展和革新会使得UB技术进入更多的应用领域，带来更为广阔的应用前景参考文献[1]LiuqingYangandGergisB.Giannakis，〞Ultra-idebanduniatins〞，IEEEsignalpressingagazine1053-5888/04[2]G.R.AiellandG.D.Rgersn，〞Ultra-idebandirelesssystes〞，IEEEiraveag，vl.4，2022[3]Rekhaenn，JihadIbrahi，andR.ihaelBuehrer，“UBSignalDetetinBasednSequeneptiizatin〞，2022InternatinalnferenenirelessNetrks，uniatinandbileputing。