论文研究-超宽带（UWB）无线传输技术分析及应用 .pdf
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2019-08-17
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超宽带（UWB）无线传输技术分析及应用
刘岚
1
，张建琼
2
，宫兆隆
3
武汉理工大学,(430070)
zhangjianqiong619@yahoo.com.cn
摘要：超宽带无线传输技术（UWB），以其高性能低功耗和低成本等优点成为实现数字
家庭网倍受关注的技术之一。本文就超宽带无线通信技术的信号模型，特点，收发机模型，
标准的制定，以及该技术应用前景和实现所面临的困难做了简要的分析和阐述。
关键词：UWB（超宽带），PAN（个人区域网）,MBOA，DS-CDMA
1. 引言
随着短距离无线通信技术的发展，近几年无线通信界提出个人局域网（ Personal Area
Network 简称为 PAN ）的概念, PAN 的核心思想是利用新的无线传输技术代替原有的有线
传输技术，实现个人通信终端设备的智能化连接，组成个人化办公室或家庭信息网络。目前
已提出的技术有 BlueTooth,IEEE802.11a, IrDA( Infrared Data Association) HomeRF 以
及超宽带无线传输技术（UWB），其中 UWB 以其功耗低、传输速率高、抗干扰等优点成为实
现 PAN 中最具竞争利力的技术之一。
2. 超宽带无线传输技术
2.1 UWB 的起源和概念
现代意义上的超宽带数据传输技术，又称脉冲无线电（IR Impulse Radio）技术, 其
历史可以追溯到 1942 年 De Rosa 提交的随机脉冲系统的专利。70 年代得到重新发展，其中
多数集中应用于军事上的雷达和低截获率/低侦测率的通信系统。到 80 年代后期，该技术开
始被称为‘无载波’无线电，或脉冲无线电。美国国防部在 1989 年首次使用了“超宽带”
这一术语。自 1998 年起，美国联邦通信委员会（FCC）对超宽带无线社设备对原有窄带无线
通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意见，在有美国军方和航空界等众多
不同意见的情况下，2002 年 2 月 FCC 准许 UWB 技术进入民用领域。
FCC 定义，信号带宽大于 500HZ，或带宽与中心频率之比大于 25％的带宽为超宽带。
2.2 UWB 技术的特点
2.2.1 UWB 技术的优点
占用的频带宽，传输速率高。UWB 使用的带宽在 1GHz 以上，高达几个 GHz。UWB 的数据
速率可以达到几十 Mbit/s 到几百 Mbit/s，目前在 10m 范围以内其传输速率可以达到
470Mbps。
保密性好。UWB 保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送
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，对于一般的
通信系统，UWB 信号相当于白噪声信号，用传统的接收机无法接收。
抗多径衰落。UWB 每次发射的脉冲时间短，当反射波到来时已经接受完毕了，因此抗多
径衰落的能力较强。
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