通信与网络中的UWB短距离无线通信技术应用步伐加快
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2020-12-08
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通信与网络中的通信与网络中的UWB短距离无线通信技术应用步伐加快短距离无线通信技术应用步伐加快
随着通信的发展和人们需求的提高，包括UWB、蓝牙等在内的短距离无线通信技术正日益走向成熟，应用步伐
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在内的短距离无线通信技术正日益走向成熟，应用步伐不断加快。面向未来，各种短距离无线通信技术
随着通信的发展和人们需求的提高，包括UWB、蓝牙等在内的短距离无线通信技术正日益走向成熟，应用步伐不断加快。
随着通信的发展和人们需求的提高，包括UWB、蓝牙等在内的短距
离无线通信技术正日益走向成熟，应用步伐不断加快。面向未来，各种
短距离无线通信技术将在自动化控制和家庭信息化领域扮演越来越重要的角色，发挥越来越重要的作用。
UWB是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，通过在较宽的频谱上传送极低功率的信
号。UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。UWB使
用的电波带宽为数GHz，与带宽20MHz左右的无线LAN相比，UWB利用的带宽高出数百倍。与普通二进制移相键控信号波形
相比，UWB方式占用带宽非常宽，且由于频谱的功率密度极小，它具有通常扩频通信的特点，即使与通常的扩频信号相比，
也是超宽带宽（数GHz带宽）。功率谱密度比之扩频信号，UWB信号也低得多。在与其他系统共存时，不仅难产生干扰，而
且还有抗其他系统干扰的优点。由于脉冲的时间宽度极小，能把多路径分得更小，能实现汇集接收许多方向的电波，通信速度
为数百Mbps至1Gbps，与高速有线LAN旗鼓相当。
UWB将会是为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡及接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技
术。UWB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，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截
获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。概括地说，UWB具有抗干扰能力强、传输速率高、带宽极宽、发
射功率小等优点，具有广泛的应用前景，在室内通信、高速无线LAN、家庭网络等场合都能得到充分应用。
事实上，UWB早期的发展主要集中在传输距离约10米的无线PAN，高速的传输能力可轻易让客厅中的娱乐系统，例如
DVD、卫星及有线电视的视讯转换器、电视屏幕以及环绕立体声音响等建立起多媒体传输的管道。此外，我们可轻易预见到
包括数码相机、扫描仪、打印机、摄录像机以及MP3播放器等装置，未来将能与消费性PC建立无线连接，让配备有线型
USB2．0或IEEE1394接口的装置扩大其应用价值。多个房间的应用模式成为可能发生的场景之一，未来可能会运用多重转接
站的技术来克服10米的距离限制。UWB的调变范围超过20％的频宽比或500MHz，因此目前许多信号产生机制就属于UWB。
包括直接序列展频、极窄型脉冲、正交分频多任务。以上这些机制亦可以结合跳频技术进一步扩大频谱范围，进一步掌握信号
处理的需求。
与当前流行的短距离无线通信技术相比，UWB具有巨大的数据传输速率优势。UWB技术在无线通信方面的创新性、利益
性已引起了全球业界的关注。与蓝牙等无线通信技术相比，UWB可以提供更快的传输速率和更广的传输范围。现在，UWB不
仅为低端用户所喜爱，在一些高端领域的需求也越来越大，相信UWB技术将会进一步发展和成熟起来。
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