1 引言
随着计算机通信技术的不断发展,无线传输技术得到了广泛的应用,而超带宽(UWB)技术作为一种新型短距离高速无线通信技术正占据主导地位,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率的1/4或带宽大于1.5GHz的无线发射方案,超带宽技术在2002年以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信技术所占用的带宽,UWB信号的宽频带、低功率谱密度的特性,决定了UWB无线传输技术具有以下优势:易于与现有的窄带系统(如全球定位系统(GPS)、蜂窝通信系统、地面电视等)公用频段,大大提高了频谱利用率。
易于实现多用户的短距离高速数据通信;对多径衰落具有鲁棒性,目前,UWB技术在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面的应用正在不断发展。
2 UWB的关键技术
2.1 脉冲成形技术
任何数字通信系统,都要利用与信道匹配良好的信号携带信息,对于线性调制系统,已调制信号可以统一表示为:
s(t)=ΣIn g(t-T)
其中,In为承载信息的离散数据符号序列;T为数据符号持续时间;g(t)为时域成形波形,通信系统的工作频段,信号带宽、辐射谱密度、带外辐射、传输性能、实现复杂度等诸多因素都取决于g(t)的设计。
对于UWB通信系统,成形信号g(t)的带宽必须大于500mHz,且信号能量集中于3.1-10.6GHz频段,脉冲成形技术中最具代表性的无载波脉冲是高斯单周脉冲,他的带带宽已经大于2GHz,高斯单周脉冲是高斯脉冲的各阶导数,各阶脉冲波形可由高斯一阶导数通过逐次求导得到。随着脉冲信号阶数的增加,过零点数逐渐增加,信号中心频率向高频移动,但信号的带宽无明显变化,相对带宽逐渐下降,早期UWB系统采用1阶、2阶脉冲、信号频率成分从直流延续到2GHz,按照FCC对UWB的新定义,必须采用4阶以上的亚纳秒脉冲方能满足辐射[1] [2] [3] [4] [5] 下一页
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