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UWB通過發(fā)射非常短的時間脈沖來傳送數(shù)據(jù)，這使得它具有功率低、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、不易產(chǎn)生干擾、隱蔽性好、精確定位、設備簡單、成本低等優(yōu)點。不足之處是，由于UWB使用很寬的帶寬與很多其他的無線通信系統(tǒng)頻段重疊，雖然理論上系統(tǒng)的發(fā)射功率很低，不會產(chǎn)生嚴重的干擾，但是，在實際應用中還需要驗證系統(tǒng)的兼容性問題。

　　產(chǎn)生脈沖寬度為納秒級的信號源是UWB技術的前提條件，目前產(chǎn)生窄脈沖信號有兩類方法:光電法和電子法。光電法的基本原理是利用光導開關的瞬間導通特性來獲得具有陡峭上升沿的脈沖信號。由于作為激發(fā)源的激光脈沖信號可以有很陡的前沿，所以得到的脈沖寬度可達到皮秒量級。電子法則利用了微波雙極性晶體管雪崩特性，使晶體管在雪崩導通瞬間電流迅速增長，從而獲得具有陡峭前沿的波形，成形后得到極短脈沖。實際UWB通信中脈沖多采用單周期高斯函數(shù)，典型單周期高斯函數(shù)的寬度在0.1~1.5 ns，重復周期為25~1000 ns，具有很寬的頻譜。實際通信時還要利用數(shù)據(jù)信息和偽隨機碼對窄脈沖序列進行編碼調(diào)制，改變脈沖的時間間隔，從而改善由脈沖周期重復引起的頻譜尖峰，使信號滿足UWB要求。

　　調(diào)制技術是UWB系統(tǒng)的核心技術之一，UWB通信常用一組脈沖序列表示一位二進制信息，調(diào)制分為組內(nèi)調(diào)制和組間調(diào)制。組內(nèi)調(diào)制稱為擴譜，組間調(diào)制稱為信息調(diào)制。組內(nèi)一般選擇PPM和BPM，分別叫做跳時擴譜(DH-SS)和直接序列擴譜(DS-SS)。組間可以選擇PPM、BPM、PAM，這樣就有DH-SS_PPM、DS-SS_PPM、DH-SS_PAM、DS-SS_PAM、DH-SS_BPM、DS-SS_BPM等幾種調(diào)制方式。目前較成熟并常用的調(diào)制方式主要有跳時脈沖位置調(diào)制(TH-PPM)、跳時脈沖幅度調(diào)制(TH-PAM)和直接序列擴頻(DS-UWB)調(diào)制。

　　多址技術研究的目的是如何合理分配和利用給定的頻譜資源來獲得最大系統(tǒng)容量、提高頻譜利用率，如何選擇信號結構來實現(xiàn)多用戶傳輸而使多址干擾最小、結構最簡單。在UWB系統(tǒng)中多址接入方式與調(diào)制方式有密切聯(lián)系，若系統(tǒng)采用PPM調(diào)制，多采用跳時多址(THMA)實現(xiàn)多用戶接入。THMA利用偽隨機碼和時間來標志用戶，資源分配由時間和碼結合產(chǎn)生，因此TH-PPM既屬于時分多址又屬于碼分多址;同樣，在DS-UWB系統(tǒng)中每個用戶被分配一個不同的碼字，發(fā)送的信息比特經(jīng)過偽隨機碼擴頻后再由BPSK調(diào)制，用戶信道資源僅靠碼字來區(qū)分，因此DS-UWB的多址接入方式為碼分多址(CDMA)，或?qū)懽鱀S-CDMA。UWB經(jīng)過不斷的發(fā)展，有的學者把混沌理論應用到UWB多址接入領域，從而形成了許多新的多址接入方式。目前常見的多址形式主要有:跳時脈沖位置調(diào)制(TH-PPM)、直接序列擴頻(DS-UWB)調(diào)制、偽混沌跳時(PCTH)調(diào)制、混沌序列擴頻(CSSS)調(diào)制、DS-BPSK/TH混合多址、DS-BPSK/Fixed TH混合多址、正交波形波分多址等。

　　UWB定位技術在國內(nèi)的發(fā)展趨勢

　　2002年至今，UWB技術和它帶動的通信市場發(fā)生了驚天動地的變化，到今天市場的走向初見明朗，一些產(chǎn)品已經(jīng)逐漸占據(jù)了市場?，F(xiàn)在看來，在未來的幾年里，UWB技術和產(chǎn)品市場將會呈現(xiàn)幾大特點。

　　第一，在國際各大公司、科研機構工作人員的不懈努力下，有關UWB的核心技術，如調(diào)制與解調(diào)、天線、檢測、同步、偽隨機序列生成、脈沖合成等將會逐漸得到改進，UWB將會朝著更高速率、更低功耗、設備更加易實現(xiàn)、更加貼近人們生活需求的方向發(fā)展。同時，因為除了美國完全開放低頻和高頻以外，歐洲、韓國、日本和中國等國家和地區(qū)對低頻都有很嚴格的限制，但在高頻上限制比較少，支持高頻將變得非常重要，各大廠商都非常重視高頻并朝高頻方向努力。

　　第二，UWB產(chǎn)品最終會芯片化，并嵌入到筆記本電腦、數(shù)碼相機、打印機、智能手機等終端上。UWB技術的應用橫跨PC、CE和Mobile三大領域，隨著UWB技術的成熟，UWB產(chǎn)品市場將逐漸由最初的面向PC及外設市場向手機等家庭消費電子市場轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)個人電腦和家電設備之間的UWB互聯(lián)。

　　第三，UWB技術的出現(xiàn)會使目前的近距離無線通信領域技術格局重新整合，可以用8個字來概括，那就是融合、取代、各有定位。首先是藍牙與UWB的"融合"?？紤]到UWB高速、低功耗的特點，下一代Bluetooth 3。0標準中將會融合UWB技術。藍牙技術聯(lián)盟日前宣布，將在新一代藍牙技術中融合超寬帶無線技術，以解決目前藍牙成本高、傳輸慢，應用范圍窄等技術和市場瓶頸。較之目前傳輸速率僅為3 Mbit/s的藍牙技術，加入了新技術的新版藍牙，不僅能夠滿足各種通信終端大量的音樂、圖像傳輸?shù)男枰?，更實現(xiàn)了手機與PC、數(shù)碼相機等之間的無線傳輸。UWB與藍牙的結合，將為支持UWB的硬件產(chǎn)品與目前藍牙重點支持的通信產(chǎn)品之間提供更為廣泛的對接途徑，基于新一代藍牙技術的產(chǎn)品將于2007年末投放市場，在2008年開始大量普及。其次是基于UWB的無線產(chǎn)品取代當前的短距離線纜連接。

　　第四，各國的UWB法規(guī)逐漸完善，為國際間技術融合提供了前提。由于美國首先制訂了UWB監(jiān)管的規(guī)則，所以當前市面上各大公司UWB產(chǎn)品僅適應于美國標準。隨著其他國家主管部門對UWB監(jiān)管政策的完善，將會出現(xiàn)適合具體國家政策的區(qū)域UWB標準，這些標準既考慮了當?shù)卣谋O(jiān)管政策，又為UWB設備的國際互聯(lián)提供足夠空間。那時，如果能在這些區(qū)域UWB標準中尋求到交集，UWB國際統(tǒng)一標準的出爐也就不遠了，而這也將大大推動UWB技術向前發(fā)展。

　　總之，UWB可以在短距離內(nèi)實現(xiàn)視頻、音頻和寬帶數(shù)據(jù)流的高速傳輸，是數(shù)字家庭無線組網(wǎng)和其他小范圍內(nèi)無線替代有線連接的首選技術。在信息技術飛速發(fā)展的今天，UWB必定會以其高速、安全、低成本等諸多優(yōu)點吸引越來越多研究者的注意，發(fā)展?jié)摿笆袌隹臻g不可估量。