UWB超宽带技术发展展望

超宽带（UWB）技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术，利用频谱极宽的超短脉冲进行通信，又称为基带通信、无载波通信，主要用于军用雷达、定位和通信系统中。2002年2月，美国联邦通信委员会（FCC）批准了UWB技术用于民用；随后，日本于2006年8月开放了超宽带频段。由于UWB技术具有传输速率高（达1Gbit／s）、抗多径能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、低截获概率、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点，现在已经成为无线个人域网（WPAN）的首选技术。[第一段]     

基于认知无线电的超宽带系统中窄带干扰抑制技术

基于认知无线电的思想,在满足联邦通信委员会(FCC)频谱限制的基础上,提出一种能避开多个无线电台工作频段的UWB脉冲波形设计算法,从而达到抑制窄带干扰的目的.仿真结果表明,提出的脉冲比通常使用的Scholtz脉冲的性能更优,抗干扰能力更强.且此方法不需要在整个频段内降低UWB脉冲的功率谱密度,为提高UWB脉冲发射功率,增大UWB系统的通信距离,提供了一种灵活易行的方案.     

认知超宽带无线通信系统的结构模型

由于超宽带（UWB）的特性，它必然会对共享频段内的其他窄带系统产生干扰，并且自身也将受到其他系统在某频段的强干扰。因此，UWB系统必将面对两个比较突出的问题，在共享频谱的时候不得对已有的窄带系统造成有害干扰，同时UWB系统也可能受到来自其他系统的强窄带干扰。目前，所有针对这个问题的解决方案都是针对UWB系统本身进行优化设计，研究思路大都是集中在UWB脉冲信号波形的设计与优化上，[第一段]     

基于Hermite函数设计UWB脉冲的算法

由于UWB信号占据的带宽极宽,不可避免地重叠在现有窄带无线通信系统的频段上。为了不干扰其他窄带通信系统,UWB脉冲不仅应具有平坦的频谱且无直流分量,而且其频谱形状也必须满足相应的频谱规划,因此设计满足频谱要求的脉冲是UWB通信系统中一个至关重要的问题。研究了Hermite脉冲的特征,依据其特征提出设计UWB脉冲的算法,用这些脉冲可以构造一个M-ary通信系统。     

满足FCC频谱限制的UWB脉冲设计算法研究

在超宽带通信系统中,满足FCC频谱限制的UWB脉冲波形设计是一个研究的热点.首先对高斯脉冲及其导函数的频谱形式进行理论推导及仿真实现,在此基础上提出了两种满足FCC频谱限制的UWB脉冲波形算法,并比较了各自的优缺点.     

UWB卫星通信系统与窄带系统互扰分析

UWB技术在卫星通信领域推广应用的瓶颈是UWB卫星通信系统与窄带系统的互扰问题。研究了正弦调制高斯脉冲在卫星信道应用的时频域特性,提出了Ka频段UWB卫星通信信道模型,建立UWB卫星通信仿真系统,研究了UWB卫星通信系统和窄带系统在互扰条件下的误码特性,得到了影响互扰的关键因素,提出了适合卫星通信信道传输的UWB信号设计参数,论证了UWB卫星通信系统与窄带系统共享频谱的可行性。     

基于认知超宽带的频谱共享技术研究

引入了认知无线电思想构成认知超宽带(CUWB),达到抑制窄带的通信目的.分析了高斯导函数组合脉冲波形叠加的方式以及脉冲形成因子的寻找算法,并且结合认知无线电频谱检测技术在干扰频点降低超宽带(UWB)能量.仿真结果证明了引入认知能够提高未受干扰频段功率,增大UWB通信距离,并改善与其他无线系统频谱共享.     

UWB技术及其在家庭网络中的应用

超宽带(Ultra Wideband,UWB)技术是近几年发展起来的一项十分有潜力的无线通信技术,正是由于其高性能,低成本的无线数据通信能力,成为实现无限个人局域网的富有竞争力的技术之一.家庭网络无线系统引入频谱利用率高效的UWB技术,可提供具有灵活性和移动性的宽带无线接入.文章依据超宽带技术的主要原理和特点,讨论了该技术在家庭网络中应用的优势和实现,使得UWB技术具备了更广泛的应用.     

超宽带通信系统窄带干扰变换域抑制方法

结合UWB系统的工作特点,对信道中信号的频谱特性进行分析,在变换域(频域,或时间-尺度域)中设计出最佳脉冲波形,使其与周围电磁环境中含有干扰的变换域相互正交,从而有效地避开干扰.通过对环境的周期性重复采样,可使得UwB成为一个自适应抑制干扰的通信系统.仿真结果表明,设计的自适应抑制干扰脉冲比通常使用的Scholtz脉冲的性能更优,抗干扰能力更强.且此方法不需要在整个频段内降低UWB脉冲的功率谱密度,为提高UWB脉冲发射功率,增大UWB系统的通信距离,提供了一种灵活易行的参考型方案.     

基于多媒体应用的UWB无线解决方案

UWB是一个新兴的高速短距离通信技术。UWB在短距离传输(13 m以下)有很大的优势,最高传输速度可以达到1 Gb/s。而传统的窄带技术在长距离、低速传输具有优势。UWB技术覆盖的频谱范围为3.1-10.6 GHz,频谱范围很宽,但是发射功率非常低。在速度和功耗上,UWB技术相对于蓝牙技术有40-200倍的优势。图1是UWB与802.11的性能比较。     

认知无线电关键技术及应用的研究现状

归纳了认知无线电功能的演进,讨论了其相关频谱政策和标准化工作的进展,并重点对频谱侦听和主用户检测、动态频谱分配、功率控制等关键技术及认知无线电在无线区域网、ad hoc网络、UWB系统中应用的研究现状进行了分析.在此基础上探讨了认知无线电技术未来发展值得关注的热点问题.     

SSA-UWB对IEEE 802.11A WLAN系统的干扰研究

认知技术在无线通信系统频谱利用和解决系统干扰中的作用越来越受到关注.就软频谱适应超宽带(SSA-UWB)对于802.11a WLAN的干扰进行了研究,并基于TG1/8研究组报告中UWB与WLAN干扰研究的场景进行了全面的仿真.从仿真结果可以看到,干扰与距离、超宽带终端分布、环境等因素有关.所提出的SSA-UWB频谱,在满足FCC的要求下能够有效的规避对802.11a WLAN系统的干扰.     

一种新的UWB脉冲成形方案

本文基于美国联邦通讯委员会FCC对UWB信号的发射功率谱强制规定,提出了一种新的UWB脉冲成形方法-Gaussian-sinc函数波形脉冲.该方法通过方便灵活的参数调整,可以产生完全符合FCC频谱模板要求的极窄脉冲波形.仿真结果表明,该方法产生的UWB系统发射脉冲旁瓣小,频谱利用率高,不需降低整个频段的信号发射功率,就能有效解决共存通信环境下的同频干扰问题.     

全光产生二进制相位调制UWB信号

超宽带(UWB)在未来高速无线接入网和军事领域具有重要的应用价值.光学方法可以克服电子器件处理速率的制约,是产生UWB信号最有前景的方法.提出了基于线性啁啾光栅的全光UWB脉冲调制信号产生系统.对系统中的啁啾光栅进行了设计与仿真,实现了2Gb/s二进制相位调制UWB信号生系统,对产生的信号时域波形与频谱进行了分析.该方...     

UWB无线视频传输系统的设计实现

UWB无线视频传输系统具有传输速率高、频谱利用率高等特点,能够很好地满足家庭等对带宽有较高需求的局域无线应用场合,因而倍受业界关注。提出一种UWB无线视频传输系统的设计实现方案,经过测试验证,该设计方案可行。通过该方案能够加速UWB技术的转换实现,特别适用于点对点高速传输的应用场合,可以为超宽带无线通信技术的标准化和产业化提供有力支撑。     

基于认知无线电的脉冲陷波UWB窄带干扰抑制

提出了一种基于认知无线电的自适应超宽带(UWB)窄带干扰抑制方法.为了使UWB对变化的干扰环境具有自适应调节能力,引入了认知无线电技术.通过频谱感知和认知引擎技术提取窄带干扰频谱特征作为陷波器的设计依据.以高斯脉冲为例,对陷波器的陷波性能进行检验.最后,就陷波前、后脉冲的通信性能进行比较.仿真结果表明:认知陷波脉冲具有...     

无线超宽带调制方式现状与展望

超宽带UWB(UltraWideBandwidth)技术是无线通信中的一个非常有发展前途的技术。介绍了UWB的基本概念,分析了UWB常用调制方法的基本原理,说明了各种方法的频谱特性,最后比较了UWB各种调制方法的优劣,指出了UWB调制方法的研究方向。     

超宽带无线通信技术

本文首先介绍了超宽带(UWB)技术的定义及其频谱规划情况,分析了UWB的调制与多址技术,然后介绍了目前IEEE 802.15.3 SG3a建议使用的UWB路径损耗模型及多径信道模型,最后展望了其应用前景及目前发展状况与需进一步研究的问题.     

基于Coiflets正交小波的超宽带脉冲波形设计

脉冲波形设计是超宽带(UWB)系统的关键技术。基于Coiflets正交小波提出一种产生UWB信号正交成形脉冲的新方法。仿真结果表明,基于Coiflets正交小波产生的新UWB脉冲的功率谱密度比高斯导函数脉冲能更好地满足FCC的频谱模板要求,有较高的频谱利用率。利用正交小波的正交性,设计的UWB脉冲波形可用于多用户通信。利用小波基函数产生的一系列脉冲进行组合叠加,可以达到更高的频谱利用率。     

UWB雷达芯片的研究现状与发展

超宽带(UWB)系统具有高传输速率、低功耗、探测精度高、穿透性强、安全性高等优势,在军事、雷达、生物探测、短距通信及室内室外高精度定位等场景有着广泛的应用.并且随着半导体技术的发展,基于CMOS的UWB雷达芯片成为研究热点.国内外众多学者及商业公司提出各具优势的UWB芯片及系统.该文从UWB系统、UWB芯片架构中关键电...