超宽带无线通信技术解析

超宽带无线通信技术

摘要：超宽带(UWB)具有传输速率高、通信距离短、平均发射功率低等特点，非常适合于短距离高速无线通信。文章对UWB的发送接收技术和信道建模方式进行了讨论，指出UWB将定位于各种消费类电子设备和终端间的高速无线连接。对于IEEE的UWB标准，文章认为由于目前形成了脉冲无线电和多频带正交频分复用(OFDM)两大方案，因此最终采用哪种方案还需等待。

关键词：超宽带；脉冲无线电；无线个域网

无线技术在通信发展进程中一直扮演着重要角色。伴随着移动通信十几年来的蓬勃发展以及3G、B3G等概念的日益普及，无线家族中的另一成员——短距离宽带无线接入技术近年来异军突起。从蓝牙、HomeRF到IEEE 802.11(即Wi-Fi)系列，越来越多的人开始感受到了短距离无线通信技术所带来的诸多便捷，甚至有人认为短距离无线通信技术具有与3G抗衡之势。

超宽带(UWB)技术是目前备受关注的一种新型短距离高速无线通信技术。多年来，这项技术一直在军事领域中使用。UWB在民用领域开放后，有望凭借其超高的传输速度和低功率、低成本等优势给短距离无线接入市场注入新的活力。

1 UWB的特点

应用于无线通信领域的UWB是一种低功率的无线电技术。按照2002年美国联邦通信委员会(FCC)在向民用领域开放UWB时的定义，超宽带技术指的是信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)不小于0.2或绝对带宽不小于500 MHz，并使用指定的3.1 GHz～10.6 GHz频段的通信方式。与其他传统的无线通信技术相比较，UWB的技术特点主要有：

(1)传输速率高

UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带，所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低，也可以实现高达100 Mb/s～500 Mb/s的信息速率。根据仙农信道容量公式，如使用7 GHz带宽，那么即使信噪比低至-10 dB，理论信道容量也能达到1 Gb/s[1]，因此实际中实现100 Mb/s以上的速率是完全可能的。

(2)通信距离短

由于随着传播距离的增加高频信号强度衰减太快，因此使用超宽频带的系统更适合于进行短距离通信。理论分析表明，当收发机之间的距离大于12 m时，UWB的信道容量低于传统的窄带系统。

(3)平均发射功率低

在短距离应用中，UWB发射机的发射功率通常可做到低于1 mW，这是通过牺牲带宽换取的。

FCC规定UWB的发送功率谱密度必须低于美国放射噪音规定值-41.3 dBm/MHz，因此，从理论上来说相对于其他通信系统UWB信号所产生的干扰仅相当于一宽带白噪声。所带来的好处体现在两方面：一是可使UWB系统与同频段的现有窄带通信系统保持良好共存性，这对于提高无线频谱资源的利用率，缓解日益紧张的无线频谱资源大有好处；二是使得UWB信号隐蔽性好，不易被截获，保密性高。

(4)多径分辨率极高

由于UWB采用持续时间极短的窄脉冲，其时间、空间分辨力都很强，因此系统的多径分辨率极高(1 ns脉冲的多径分辨率为30 cm)，接收机通过分集可以获得很强的抗衰落能力，同时在进行测距、定位、跟踪时也能达到更高的精度。值得一提的是，窄脉冲具有很强的穿透各种障碍物的能力，例如墙壁和地板，因此UWB具有比红外通信更为广泛的应用。

(5)适合于便携型应用

传统的UWB技术使用基带传输，无需进行射频调制和解调，由此带来的好处是设备的功耗小，成本低，灵活性高，适合于便携型无线应用。

归根溯源，从频域上来看，UWB的诸多优点来自于其使用了上吉赫兹的传输带宽，远远高于现有的GSM、IS-95、3G等通信系统。因此，UWB的技术实现细节与传统的窄带通信方式有很大差别。

2 UWB的实现

2.1 脉冲无线电

脉冲无线电形象地说明了UWB直接发射窄脉冲进行通信的特点。将传统窄带通信系统与脉冲无线电的收发机进行对比，可以看出两种技术在实现方式上的明显差别。窄带系统一般采用正弦载波调制实现频谱搬移，信道上传输的是射频已调信号，接收机需要经过逐级下变频之后再进行解调，以恢复原始信息；脉冲无线电则是直接将经过频谱成形之后的宽带窄脉冲发射出去，信道上传输的是基带信号，接收机主要是一个相关检测器，结构比传统窄带通信系统简单得多。

为了使天线把信号能量有效地辐射出去，必须对所用脉冲的频谱特性提出一定的要求(即不含直流分量，低频分量少，信号能量主要集中在射频部分)。因此，脉冲无线电采用高斯函数的各阶导数作为发射脉冲波形，通过选择脉冲宽度和阶数获得不同的带宽及中心频率位置。通过分析可以发现，高斯各阶导的10 dB带宽大致可以近似为脉冲宽度倒数的两倍。因此当脉冲宽度低于1 ns时，就能获得超过2 GHz的带宽。中心频率的位置会随着求导次数的增加而逐渐上移。

与实际传输速率所对应的符号周期相比，这种纳秒级乃至亚纳秒级的脉冲宽度往往小了几个数量级，因此脉冲无线电传输的是一种低占空比的信号。利用这一特点，系统中常常使用多个脉冲来传递一个符号，从而获得附加处理增益。例如假定传输速率为10 Mb/s，脉冲宽度为0.5 ns，脉冲重复频率(PRF)为100 Mp/s，则一个符号可以扩散到10个脉冲上重复发送，附加处理增益将为10 dB，再考虑到20倍的占空比增益，系统获得的总处理增益将达到13 dB+10 dB=23 dB。这种处理方式在实现上带来的好处是在保持系统脉冲宽度和脉冲重复频率不变的情况下，通过改变附加处理增益可以灵活地调整传输速率的高低，实现可变速率。

鉴于系统对功率有效性的要求比较高，脉冲无线电的调制方式一般采用二进制的脉冲相位调制(PPM)或二进制相移键控(BPSK)。在多址接入方式上，有跳时扩频(TH-SS)和直接序列扩频(DS-SS)两种方式可选。典型的组合方案是TH-PPM和DS-BPSK。相比较而言，TH-SS的优势在于它对远近效应的敏感程度没有DS-SS那么高，因为只有当不同用户的信号脉冲正好在位置上出现重叠时远近效应才会体现出来，从而降低了对功率控制的要求。这也许是早期的UWB系统在信号占空比很低的条件下选用了TH-SS的重要原因[2]。不过，随着对传输速率的要求越来越高，信号占空比势必要大大增加，TH-SS的优势已不明显，因此DS-SS方案现在重新受到研究

人员的重视。

信号的功率谱密度特性也是决定发送方案的一个重要因素。理想的UWB信号应该近似白噪声，即功率谱密度(PSD)应该为平坦的且幅度越低越好，这样才不会对现有的窄带系统造成明显的干扰。周期性窄脉冲的PSD由离散谱线构成，加上PPM调制之后，功率谱得到一定的平滑，不过更强的平滑作用是通过伪随机跳时码实现的，而且平滑特性的好坏与伪随机码的选择密切相关[3]。如果采用BPSK调制，由于信号均值为零，功率谱中不含离散谱线，完全由高斯脉冲的频谱决定，其平坦度与白噪声仍有很大差距，也要通过伪随机序列进行平滑。因此，近来的一个研究热点就是如何通过选择调制和多址接入方式的组合及设计理想的伪随机序列来获得更好的功率谱密度特性[1]。

2.2 UWB信道建模

UWB信道不同于一般的无线衰落信道。例如，传统上一般用Rayleigh分布来描述单个多径

分量幅度的统计特性，前提是每个分量可以视为多个(例如大于10)同时到达的路径合成。但是UWB可分离的不同多径到达时间之差可短至纳秒级，每个多径分量包含的路径数很可能只有2～3条，显然已经不符合Rayleigh分布的假定[4—6]。同时由于强烈的散射效应，UWB信道上的多径分量呈现出成组到达的特征。在典型的室内密集多径环境下，接收波形的时延扩展很大，例如比较极端的情况下，一个脉冲宽度为2 ns的信号通过UWB信道之后接收波形竟可持续230 ns[7]。这些特点反映到频域上，则可以看到由于信号分量横跨了吉赫兹的频率范围，频率选择性衰落的特征极为明显。

对UWB信道的建模可以在时域或频域上进行，目前最常采用的仍是一种离散的延迟线模型，即：

其中L代表最大可分离的多径数，τn和gn分别代表第n条路径的延迟和幅度衰落系数。根据对测量数据的分析，研究人员得出以下结论：

(1)室内信道的均方根(RMS)时延扩展为20～30 ns，无视距分量的情况下会更高。

(2)最大时延扩展小于250 ns；多径强度谱E[|gn|2]属于非均匀分布，满足指数衰减特性。

(3)幅度衰落系数gn满足对数正态分布(标准偏差为3～5 dB)。研究表明，随着测试脉冲宽度的增加(在3 ns左右时)，多径分辨率随之降低，gn的分布将从对数正态分布逐步演变为Nakagami分布。显然，如果进一步增加脉宽，当每个多径分量包含的路径数足够多时，gn的特性仍将会回到Rayleigh分布上去。

(4)多径到达时间τn符合泊松分布，具有多径分量的成组到达特性。

2.3 UWB接收技术

尽管UWB信道的时延扩展很大，但是在信号占空比很低的情况下，前后两个接收波形之间的干扰可以忽略不计，因此早期的UWB接收机结构很简单，只是一个等效于匹配滤波的相关器而已。同时为了降低对器件模数变换器(ADC)变换速率的要求，相关器是用线性相乘和积分等模拟过程实现的。但是当对传输速率的要求达到了上百兆比特每秒后，不理想的信道特性对接收信号的影响变得严重起来。接收信号幅度上的衰落需要通过RAKE接收机收集足够丰富的多径分量来克服；另一方面，信号的占空比不足以避免前后波形之间的重叠现象，如何解决符号间干扰(ISI)问题也必须在系统设计中加以考虑。一种比较理想的解决方案应该是RAKE+均衡，通过RAKE接收捕捉各条径的能量以抵抗衰落，同时利用均衡来消除符号间干扰。

目前对接收机在多径和各种干扰环境下的性能分析通常基于RAKE接收机[8]。在具体实现上，有几种路径选取方法可用，例如选择信号最强的L条路径或是最先到达的L条路径。合并策略也可采用最大比合并或等增益合并，前者的性能更好，只是实现难度较大。从仿真结果来看，就UWB信道特性而言，选择4～6条路径进行合并已可获得接近最佳的性能。

同步也是接收机中值得关注的一个问题，在高速应用中，快速同步的实现尤为关键。如果采用最大比合并方式，接收机还需要进行信道估计。尽管有窄带通信系统中的许多算法可以借鉴，但需要强调的一点是，在UWB系统特有的信道环境下，对同步和信道估计都提出了更高的要求，再考虑到有限抽样速率下的实现精度和算法复杂度问题，同步和信道估计都还需要进行更深入地研究。

3 UWB的应用

凭借着短距离传输范围内的高传输速率这一巨大优势，UWB进军民用市场之初就将其应用定位在了无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)上。现有的各种无线解决方案(例如3G、

802.11、蓝牙等)的速率均低于100 Mb/s，UWB则在10 m左右的范围之内打破了这一限制。这样一种小范围内的通信，特别是高速通信，通常是用有线连接来完成的，而UWB的应用将使得人们可以摆脱更多线缆的牵绊，通信因而变得更为方便。家中的台式电脑不再需要各种线缆分别连接显示器、打印机和扫描仪，摄像机向电视实时输送录像也代之以高速无线连接，这将会给人们的生活带来极大的便利。人们也可以用同样的技术来帮助警察搜寻隔墙的逃犯，以及解救那些被围困在倒塌建筑物里面的人们，甚至防止汽车相撞。类似的应用将会层出不穷，远远超过人们目前的想象空间。就现在的发展趋势来推断，UWB的应用将主要集中在以下几个方面：

(1)各种移动设备之间的高速信息传输，例如PDA、MP3、可视电话、3G手机等设备之间的短距离点到点通信，包括多媒体文件传输、游戏互动等。

(2)桌面PC机、笔记本电脑、移动设备与各种外设之间的无线连接，例如与打印机、扫描仪、存储设备等的无线连接。

(3)数字电视、家庭影院、DVD机、投影机、数码相机、机顶盒等家用电子设备之间的可视文件和数据流的传输。

总之，UWB定位于各种消费类电子设备和终端间的高速无线连接。由于消费类电子设备很多，决定了UWB的应用将非常广泛。UWB技术专家们预计到2006年，UWB技术将带来10亿美元的市场销售额。

4 UWB的标准化

巨大的市场诱惑力吸引了众多通信厂商对UWB技术的关注。IEEE 802.15.3 SG3a工作组于2002年1月成立，旨在为面向WPAN应用的IEEE 802.15.3标准制定出高速物理层补充标准IEEE 802.15.3a，UWB的标准化进程由此开始。工作组在标准提案征求书中提出的系统指标是：

(1)使用FCC开放的3.1 GHz～10.6 GHz频段，发送信号的功率谱密度低于-41.3 dBm/MHz。

(2)目标速率为10 m距离上实现110 Mb/s，4 m距离上实现200 Mb/s以及1 m距离上实现480 Mb/s。

(3)支持4个不同步的微微网同时工作。

2003年3月，SG3a工作组如期收到23个提案。经过协商讨论，在2003年7月的会议上，这些提案最终融合成了两大方案，即传统的脉冲无线电方案和多频带正交频分复用(OFDM)方案。前一方案的倡导者多是早期投身超宽带无线通信研究与开发的中小公司，以美国MSSI、XtremeSpectrum公司等为代表，它们拥有大量脉冲无线电方面的发明专利，在UWB的应用开发进程中已先行一步。一些传统的通信大公司显然不愿意受到这些专利的制约，于是另起炉灶，完全摒弃了无载波窄脉冲的思想，又回到传统的窄带通信技术上，提出将可用的7.5 GHz频段划分成十几个500～600 MHz左右的子频带，在每个子频带上采用OFDM技术实现宽带无线通信的方案。出于商业利益的争夺，两种方案的竞争异常激烈，在2003年7月、9月和11月会议上进行的投票中，任何一方都没有得到75%的赞成票，只能留待下一次会议加以解决。

为获得更多的支持票，两大阵营一直都在积极采取各种行动。2003年7月，以Intel和TI 为首的多频带OFDM联盟(MBOA)正式成立，有50多家企业加入。鉴于IEEE标准制定工作一再拖延，MBOA已于近期决定成立特别工作组，不再等待IEEE的最后结论，计划在2004年5月发布MBOA规格Release 1.0，并开始进行基于该规格的设备开发，预计在2004年第4季度和2005年第1季度分别提供芯片样品和集成模块。而另一阵营为打破僵局，一些公司已表示将免费提供与标准相关的UWB专利。摩托罗拉作为这一阵营的坚定支持者，在2003年11月宣布收购XtremeSpectrum公司。从目前的形势来看，多频带OFDM方案似乎占据了上风。但是，无论哪种方案最终被采用，超宽带毕竟带来了一种全新的通信理念，对无线频谱资源的利用将从窄带有牌照分配转向宽带无牌照共享方式，由此带来的安全问题、相互干扰问题以及对网络结构和多址接入机制的重新考虑，将会产生出许多新的研究机会。

5 结束语

UWB技术现在还处于研发阶段，传输理论仍有待深入探讨，但是其应用前景是广阔的。随着电子设备趋向智能化的势头日渐加快，对短距离的高速数据传输要求越来越迫切，特别是无线局域网的普遍建立并与无线移动蜂窝网有机结合，预示着UWB技术的前景将非常广泛。

无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.docsj.com/doc/611320899.html, 无线通信技术应用及发展 作者：郭永刚路彬 来源：《电子技术与软件工程》2018年第19期 摘要 无线通信技术作为推动我国经济不断向前发展的重要力量，不仅促使我国生产力水平不断得到提升，而且还有效改善了人民的日常生活质量，并在电力系统之中得到了广泛的应用与发展，特别是在电力通信方面起着关键的作用，为我国电网建设提供了全面的技术保障。安全有效的电力系统可以在各个方面合理地分配电能，遇到电力系统事故可以予以及时的解决。电力通信系统作为电力系统的重要组成成分，能够促使电网调度工作达到自动化以及现代化的目的，并且从根本上保证电网的安全性以及经济性。 【关键词】无线通信技术应用发展 随着我国经济发展水平的不断提升，科学技术的不断进步，促使现代通信技术变得更加科学化以及数字化。由于当前信息知识更新速度较快，而且经济发展速度呈现高度上升趋势，使得人们在信息获取方面提出了更高的要求。为有效解决无线通信技术在使用过程中出现的问题与矛盾，必须要全面秉持创新理念，综合运用与之相关的技术手段来予以解决，从而在最大程度上满足人们在信息获取方面所提出的各项需求，并为其不断提供多方面的信息资源，为科学规划工作的顺利开展奠定良好基础，推动无线通信技术蓬勃发展。 1 无线通信技术的发展 1.1 无线通信技术的联合化与集成化 全面结合我国当前资金状况、技术水平以及市场需求等相关方面的内容，将会采用融合方式来对目前的无线网络开展异构网络的联合工作，从而促使通信网络的形成，并成为无线通信技术发展内容之一。现阶段，我国网络融合形式包括：接入网、核心网融合以及业务融合等，对于选择不同的网络来实现接入工作时，需要先对其开展协同工作，从而促使无线网络的使用者达到无线漫游的目的。在构建未来通信终端时，需要为其添加配置能力，并不断提升该项能力，便于计算机与通信技术进行全面的融合，而且在该种技术下通信终端便不会接收到用户的干预内容，同时还可以为用户提供丰富多样的网络接入方式，便于其随时展开网络监控工作，及时更新升级与之相关的软件。除此之外，由于时代不断进步，人们需求水平不断提升，因此未来无线通信技术的构建要全面符合时代发展特征以及全方位满足用户提出的各项需求，而且无线通信技术要保证能够实现多种功能集成的目的，例如语音、数据以及图像业务的综合、无线传输模块的综合等。 1.2 无线网络通信技术的有效融合

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项XXXX年度课题

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度课题申报指南 二○一○年五月

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度网上公示的申报课题分属以下五个项目： 项目1：LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目2：移动互联网及业务应用研发 项目3：新型无线技术 项目4：宽带无线接入与短距离互联研发和产业化 项目5：物联网及泛在网 项目1 LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目目标： 本项目“十二五”期间的目标是：实现LTE产业化及规模应用；开展LTE-Advanced关键技术、标准化及整体产业链的研发和产业化。具体包括： 1） LTE研发和产业化：完成TD-LTE的多频多模芯片、终端、系统和仪表设备等产业链各环节的产业化，解决产品开发及实际应用中的关键技术，实现规模应用。 2）LTE-Advanced标准化、研发和产业化：积极参与3GPP LTE 增强型技术的标准化工作，拥有一定数量的基本专利，对关键技术进行研发，形成完整产业链，研制出具有国际竞争力的产品。建立技术试验环境，建设2～3个规模试验网。 3）TD-SCDMA及其增强型优化和提升：支持一致性测试仪表开发和完善、开发新的业务应用等。 2011年本项目主要考虑安排基带芯片、仪表等产业链薄弱环节

中还需支持的课题以及高铁等特殊环境下的研发课题。 课题1-1 TD-LTE面向商用多模终端基带芯片研发 课题说明：终端基带芯片是TD-LTE产业链最重要的环节，也是我国比较薄弱的环节。由于难度大、国际竞争压力大，时间紧迫，所以应立即启动，并确保足够投入。 研究目标：开发面向商用的支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM的多模终端基带芯片,TD-LTE能够满足3GPP R8、R9和国相关规的要求, TD-SCDMA支持3GPP R7版本。 考核指标：提供1000片面向商用的多模芯片给终端厂家，用于运营商牵头的规模试验。完成面向商用芯片的研发。所提供芯片应能够满足3GPP R7、R8、R9和国标准主要指标要求。向TD-LTE终端设备厂商提供面向商用的基带芯片。主要技术指标如下： –支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM多模； –下行支持2×2 MIMO方式； –下行支持单/双流波束赋形解调； –下行支持64QAM、16QAM、QPSK和BPSK调制方式； –支持可变速率带宽，包括5MHz, 10MHz, 15MHz和20MHz； –支持非对称时隙配置； –半导体工艺线宽：65nm及以下。 完成芯片优化工作，重点是芯片的性能、稳定性和功耗指标能达到面向商用要求。 申报单位须提供具体说明：与国际、国相关标准的符合程度;芯

超宽带UWB无线通信技术

超宽带（UWB）无线通信技术 摘要本文介绍了UWB的概念、主要技术特点，并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较，最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。 UWB（Ultra Wide Band，超宽带）是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会（FCC）正式批准民用而备受世人的关注。UWB具有一系列优良独特的技术特性，是一种极具竞争力的短距无线传输技术。 1、UWB的概念 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术，适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定，从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。 从频域来看，超宽带有别于传统的窄带和宽带，它的频带更宽。窄带是指相对带宽（信号带宽与中心频率之比）小于1%，相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带，相对带宽大于25%，而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。 从时域上讲，超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制，而UWB是利用起、落点的时域脉冲（几十纳秒）直接实现调制，超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行，而且以这一过程中所持续的时间，来决定带宽所占据的频率范围。 2、UWB的主要技术特点 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和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。 UWB具有以下特点： 2.1抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。 2.2传输速率高

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入（Multiple Access）和双工（Multiplexing）。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术：FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术：FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短

波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址（Frequency Division Multiple Access）技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代（First Generation，下称1G）无线通信系统。这些系统中，话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制，这些

2014宽带无线通信试题(答案)

2014宽带无线通信试题参考答案 做题人：近水云深1、 答： SISO信道容量： SIMO信道容量： MISO信道容量（发端未知信道状态信息）： MISO信道容量（发端已知信道状态信息）： 2、答：无线信道的特性由直射、反射、散射、绕射等物理现象决定的； 小尺度衰落包括平坦衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落（快衰落）、慢 衰落； 1——平坦慢衰落，2——平坦快衰落，3——频选慢衰落，4——频选快衰落。3、CDMA有直序扩频-CDMA（DS-CDMA）和跳频-CDMA两种主要方式； 对于DS-CDMA扩频方式主要通过自相关克服多径干扰，互相关克服多址干扰，具体如下： 自相关：

互相关： 对于所有的t，好的码字有和的关系成立 ——消除了多径干扰 ——消除了多址干扰 对于跳频-CDMA： 多径干扰通常已经消除； 多址干扰通过编码的方式来纠正。 4、CDMA的最佳接收机采用的是最大似然算法； 线性多用户检测算法有：解相关算法和最小均方差算法； I=I MAI+f*I MAI； I=f* I MAI； 最大容量因子=(1+f)/f=2.8 。 5、CDMA系统下行使用正交扩频码，上行使用非正交扩频码（下行需要区分多个用户，上行可以直接用扰码进行区分同一小区不同用户）； CDMA系统用户容量定义：对于给定宽带的信道，能给多少用户提供服务；因为Wash-Hadamard码为正交码，所以系统用户容量为N。 K=3G/SIR+1;当SIR为10dB时，K=39；SIR为1dB时，K=385； 6、Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; 收发结构框图：

超宽带无线通信技术及应用

超宽带无线通信技术及应用毕业设计（论文）专业 ___________ 无线电技术 班次11613 ____________________ 姓名 ___________ 曾麒麟

指导老师 ________ 杨新明 成都工业学院 二0 一四年

超宽带无线通信技术及主要应用 摘要：相对有线通信，无线通信最大的优点在于其可移动性。但是，却要面对恶劣的无线通信环境和有限的频谱资源的挑战。与此同时，人们对无线通信系统的要求在不断地提高，希望其能提供更高的数据传输速率。在这样的背景下, 超宽带技术引起了人们的重视，已逐渐成为无线通信领域研究开发的一个热点。超宽带的核心是冲激无线电技术，其带宽大于目前所有通信技术的带宽，且抗干扰性能强、传输速率髙、系统容量大、功耗低等优点，满足10m之内的无线个人局域网。本文介绍了超宽带无线通信技术（UWB）的发展背景，并对脉冲信号波形的产生、调制技术进行了分析讨论，以及对UWB接收机技术、多址技术等方面进行了论述。本文仅对UWB技术在无线个人局域网和军用中的应用进行了论述，以及提出了UWB技术的不足之处和解决方案，最后对UWB技术的开发和发展前景作了展望。 ［关键词］超宽带无线通信技术；无线个人局域网；多址技术；脉冲调制

成都工业学院 通信工程系毕业设计论文

目录 前言 0 第1章绪论 (1) 第2章UWB技术简介 (3) 2.1超宽带无线技术的背景 (3) 2.2超宽带无线技术的概念 (4) 2.3超宽带无线技术的主要特点 (5) 2.4超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (6) 2.5超宽带系统对其它系统的干扰 (8) 第3章超宽带技术的关键技术 (9) 3.1超快带系统的基本模型 (9) 3.2脉冲成形技术 (9) 3.2.1超宽带系统对脉冲波形的要求 (10) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (10) 3.2.3高斯脉冲的频谱特性 (12) 3.2.4形成因子〉对高斯脉冲的影响 (14) 3.3超宽带脉冲调制技术 (15) 3.3.1脉冲位置调制（PPM (16) 3.3.2脉冲幅度调制（PAM (16) 3.3.3多频带脉冲调制 (17) 3.4超宽带系统多址技术 (17) 3.4.1............................................................................................ TH-PPM 多址方 式18 3.4.2D S-CDMA 多址方式 (19) 3.4.3P CTH超宽带多址技术 (20) 3.4.4几种多址技术的比较 (20) 第4章超宽带接收机关键技术 (22) 4.1RAKE 接收机 (22) 4.2多径分集接收策略和多径合并策略 (23) 4.2.1多径分集接收策略 (23) 4.2.2多径合并策略 (24) 4.3 定时同步技术 (24) 4.4信道估计技术 (25) 第5章UWB技术的标准化进程及其应用 (26) 5.1UWB信号的频谱管理 (26) 5.1.1规范UWB言号频谱的必要性 (26) 5.1.2F CC关于UWB言号频谱的规范 (26) 5.2超宽带技术的应用 (27) 5.2.1超宽带技术在高速无线网络中的应用 (28)

常用无线网络通信技术解析

常用无线网络通信技术解析 发表时间：2017-10-19T10:33:32.157Z 来源：《基层建设》2017年第17期作者：陶庆东 [导读] 摘要：随着我国信息技术不断发展，促进了无线网络通信技术的不断进步，出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术，在实际应用过程中，发挥了至关重要的作用，因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术，旨在为相关工作者提供借鉴。 广东省电信工程有限公司广东东莞 523000 摘要：随着我国信息技术不断发展，促进了无线网络通信技术的不断进步，出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术，在实际应用过程中，发挥了至关重要的作用，因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术，旨在为相关工作者提供借鉴。 关键词：无线网络；通信技术；分析 无线网络随着局域网的发展而不断发展，无线网络不需要进行布线，就可以实现信息传输，为人们的通信提供了较大的便利。无线网络不仅具有质量高的优点，同时还可以降低通信成本，所以在许多的领域中，都可以应用无线网络通信，以此提高各领域的工作效率，充分发挥无限网络的的应用优势。目前我国无线网络通信技术有很多种，与人们的生活也息息相关，所以应常用网线网络技术的深入的分析，以此不断提高无线网络通信技术水平。 1 无线广域网 无线广域网不仅可以实现与私人网络进行无线连接，同时还可以与遥远的观众进行无限连接。在无限广域网中，常使用的通信技术，主要有以下几种，GPS、GSM、以及3G，下面就针对这三种技术进行探讨。 1.1 GPS GPS是一项重要的定位技术，其主要基础为子午仪卫星导航系统，它可以在海陆空进行三维导航，同时还具有较强的定位能力，美国在1994年全面建成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机三部分组成，GPS系统的卫星共有24颗，它们在轨道平面上均匀分布，其主要负责两方面工作，其一是对卫星进行监控，其二计算卫星星历；对于GPS用户设备主要由两部分组成，一部分为GPS信号接收机硬件，另一部分为GPS信号接收机处理软件。GPS在工作过程中，通常利用GPS信号接收机，对GPS卫星信号进行接收，并对信号进行相应的处理，进行确定相关的信息，包括用户位置以及速度等等，以此实现GPS定位以及导航的目的。GPS系统具有一定的特点，包括操作简便、高效率以及多功能等，最初，在军事领域中应用GPS，随着GPS系统的不断发展，GPS应用范围越来越广，在民用领域中应用力度逐渐加大，特别是在工程测量中，可以实现全天候的准确监测，大大提高了工程测量的精度，促进工程测量的行业的不断发展。 1.2 GSM GSM是全球移动通信系统的简称，是蜂窝系统之一。GSM发展的较为迅速，在欧洲和亚洲，已经将GSM作为标准，目前在世界上许多的国家，都建立的GSM系统，这主要是因为GSM系统具有一定的优势，如稳定性强、通话质量高、以及网络容量等等，这主要是因为GSM系统在工作中，可以实现多组通话在同一射频进行，GSM系统一般主要有包括三个频段，即1800MHZ、900MHz以及1900MHz。 1.3 GPRS GPRS是指通用分组无线业务，它是一种新的分组传输技术，在应用过程中，GPRS具有较多的优点，包括广域的无线IP连接、接口传输速率块等等。在GPRS系统运行过程中，通过分组交换技术，一方面可以实现多个无线信号共一个移动用户使用，另一方面可以实现一个无线信道共多个移动用户使用。信道资源会在移动用户进行无数据传输过程中让出来，这样可以实现无线频带资源利用率的提升。 2 无线局域网 无线局域网主要指的网络传输主要通过无线媒介，包括无线电波以及红外线等。对于无线局域网通信技术覆盖范围，一般情况下，在半径100m左右，目前IEEE制订的无线局域网标准，主要采用的是IEEE802.11系列标准，对于网络的物理层，作出的主要规定，同时还规定了媒质访问控制层。该系列的标准有很多种，包括IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b等等,对此进行简单的介绍。 2.1 IEEE802.11 对于无线局域网络，最早的网络规定为IEEE802.11，2.4GHZ的ISM工作频段是其工作的主要频段，物理层主要采用技术主要有两项，即红外线技术、跳频扩频技术等等，主要能够解决两项问题，一种为办公室局域网问题，另一种为校园网络用户终端无线接入问题。IEEE802.11数据传输速率可以达到2Mbps，随着我国网络技术的发展，IEEE802.11也得到了研究和发展，陆续推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a,其中陆续推出了IEEE802.11b的数据传输速率可以达到11Mbps，IEEE802.11a的数据传输速率可以达到54Mbps，以此满足不断发展的高带宽带网络应用的需要、 2.2 IEEE802.11b 在现实生活使用中，我们可以将IEEE802.11b称作为Wi-Fi，2.4GHz频带是IEEE802.11b工作主要的频带之一，物理层主要由支持两个速率，即5.5Mbps和11Mbps，IEEE802.11b传输速率会受许多因素的影响，包括环境干扰和传输距离等，传输速率可以进行相应的切换。直接序列扩频DSSS技术是IEEE802.11b主要采用的技术。对于IEEE802.11b，可以将其工作模式可以分为两种，一种为点对点模式，另一种为基本模式，其中点对点模式是指两个无线网卡计算机之间的相互通信；基本模式还包括两种通信方式，一种为无线网络的扩充的时的通信方式，另一种指的是有线网络并存时的通信方式。 2.3IEEE802.11a 在美国，IEEE802.11a主要有三个频段范围，即5.15-5.25GHz、5.725-5.825GHz，物理层和传输层的速率可以达到54Mbps和 25Mbps，正交频分复用的独特扩频技术是IEEE802.11a主要采用的技术，通过该技术，可以实现传输范围的扩大，同时对于数据加密，可以达到152位的WEP。 3 无线个域网 在网络架构的底层，设置无线个域网WPAN，一般点对点的短距离连接使用无线个域网。对于无线个域网，使用的通信技术包括红外、蓝牙以及UWB等等，对此下面进行详细的介绍和分析。 3.1 蓝牙 蓝牙作为一种短距离无线通信技术，主要应用小范围的无线连接。蓝牙技术的传输速率为1Mbps，有效的通信范围在10m-100m范围，2.4GHz频段是蓝牙运行的频段，传输速率可以通过GFSK调制技术来实现，同时通过FHSS扩频技术还可以将信道分成若个的时隙，

浅谈无线通信技术的发展趋势

浅谈无线通信技术的发展趋势 【摘要】随着科技的进步，通信技术也在不断的发展，无线通信技术也可以实现更加快速的信息传递，为社会的现代化发展提供更加有力的保障，本文以现代无线通信技术的发展为基本研究对象，对无线通信技术的现状进行分析，并研究了未来的无线通信发展。 【关键词】无线通信技术现状发展前景 现代通信技术正朝着高效和绿色的方向不断发展，非传统的通信技术相比也有很大的进步，随着科学技术的不断改变，人们不断提升着无线通信技术的更新和速度，我国无线通信技术也日益完善和成熟，实现了更加高速的通信事业的发展。 一、无线通信的发展特点 无线通信技术具有两个基本的特点，首先，我国移动通信的使用量不断的增加，人们对无线网络的需求也越来越高，通信技术正在不断的更新和发展，无线通信技术也在不断的提高。近年来，更加科学的无线通信技术不断的投入使用，使我国的无线通信技术不断的向前发展，其次，无线通信不受空间和时间的约束，为无线通信事业的发展提供了更好的条件。无线通信技术另一个特点就是移动通信的公众使

用数量正在急剧上升，同时移动通信无线网络的速度和普及率都在不断的增加，为人们提供了更多的便利，也给运营商带来更多的财富。 二、无线通信技术的发展状况 无线通信技术是当前通信事业发展的，核心，无线通信技术正在不断的进步，在这个过程中，无线通信技术的发展呈现以下特点： 2.1宽带固定无线接入技术快速发展 宽带固定无线接入技术具有其优点，因为他网络速度快，且具有一定的灵活性，因此被人们广泛的使用和推广，也为无线接入技术的发展奠定了基本的基础，但宽带固定无线接入技术也存在一定的缺点，比如其技术到目前为止还不太成熟，也容易受到天气的影响而导致网络不佳的情况。为了更加突出地反映宽带固定无线技术的优点，在使用的过程中应注意扬长避短。 2.2蓝牙技术的不断发展 蓝牙技术的使用主要解决了无线通信技术短距离内的通信问题，另一方面蓝牙技术的使用也可以实现数据信息的短距离传送，通过蓝牙设备进行连接，这是无线通信技术未来发展的重要方向。 2.3 Wimax技术的发展 Wimax技术能够提高无线覆盖率，因此是目前无线通信

2014宽带无线通信试题

西安电子科技大学 研究生课程考试试题 考试科目：宽带无线通信（Z08TE1007/X17TE1241X1/X17TE0229）考试日期：2015年1月12日考试时间：120分考试方式：（闭卷）任课教师： 学生姓名：学号： 注：所有学生请将试题与答卷同时交回。请务必填写是选修课还是必修课，以及是博士生和硕士生。 必修/选修：博士/硕士： 1.令h表示归一化信道增益，ρ表示在单个天线上信噪比，N表示天线数，请给出SISO信道，SIMO信道，MISO信道（包括发端已知信道状态信息和发端未知信道状态信息）的信道容量表达式（8分）。 2.无线信道的特性由哪些物理现象决定的（4分）；小尺度衰落有哪四种（4分）；令T s为符号周期，T c为相干时间，T m为时延扩展，请给出下图的四个区域分别对应的信道类型（4分）。 T s 12 T m 34 T c T s 3.CDMA有哪两种主要的方式（2分）；分别说明这两种方式如何克服多径干扰和多址干扰（8分）。 4.CDMA的最佳用户接收机采用什么算法（2分）；给出两种线性多用户检测的算法（2分）；如果忽略背景噪声，令I MAI表示系统同小区用户的多址干扰，f是其他小区的多址干扰与同小区的多址干扰的比率，问一个没有多用户检测的系统中的全部干扰如何表示（2分）；若采用多用户联合检测，此时的干扰如何表示（2分）；若f为0.55，则有多用户检测的系统的最大容量增益因子为多少（2分）。 5.扩频码分为正交扩频码和非正交扩频码，CDMA系统的下行使用哪种扩频码，上行使用哪种扩频码（2分）；CDMA系统用户容量的定义（2分）；如果一个正交CDMA系统采用N×N维Wash-Hadamard码，该系统的用户容量为多少（2分）；

超宽带(UWB)无线通信技术详解

超宽带（UWB）无线通信技术详解 作者：王德强李长青乐光新 近年来，超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。 许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。为了使读者对UWB技术有所了解，本讲座将分3期对UWB 技术进行介绍：第1期讲述UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术，第2期对UWB信道、系统方案及接收机关键技术进行介绍，第3期介绍UWB的应用前景及标准化情况。 1 UWB的产生与发展 超宽带(UWB)有着悠久的发展历史，但在1989年之前，超宽带这一术语并不常用，在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年，美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语，并规定：若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz 或相对带宽大于25%，则该信号为超宽带信号。此后，超宽带这个术语才被沿用下来。

其中，fH为信号在-20dB辐射点对应的上限频率、fL为信号在-20 dB辐射点对应的下限频率。图1给出了带宽计算示意图。可见，UWB是指具有很高带宽比(射频带宽与其中心频率之比)的无线电技术。 为探索UWB应用于民用领域的可行性，自1998年起，美国联邦通信委员会(FCC)开始在产业界广泛征求意见。美国NTIA等通信团体对此大约提交了800多份意见书。 2002年2月，FCC批准UWB技术进入民用领域，并对UWB进行了重新定义，规定UWB信号为相对带宽大于20%或-10dB带宽大于500MHz的无线电信号。根据UWB系统的具体应用，分为成像系统、车载雷达系统、通信与测量系统三大类。根据FCCPart15规定，UWB通信系统可使用频段为3.1 GHz～10.6 GHz。为保护现有系统(如GPRS、移动蜂窝系统、WLAN等)不被UWB系统干扰，针对室内、室外不同应用，对UWB系统的辐射谱密度进行了严格限制，规定UWB系统的最高辐射谱密度为-41.3 dBm/MHz.。图2示出了FCC对室内、室外UWB系统的辐射功率谱密度限制。当前，人们所说的UWB是指FCC给出的新定义。

无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。 无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。 1．无线局域网的优点 （1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 （2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。 （3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 （4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。

（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2．无线局域网的理论基础 目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 （1）红外线（Infrared Rays，IR）局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 （2）扩频（Spread Spectrum，SS）局域网 如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。

无线网络技术及应用

邮电大学工程硕士研究生堂下考试答卷 2016学年第二学期 考试科目无线网络技术及应用 姓名 年级 专业 2016年 6月28日

D2D终端直通技术研究 摘要：D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下，允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术，通过提高空间利用率从而提高频谱利用率，在某些场景下使移动通信变得更加直接和高效，缓解基站压力，提高用户体验。本文首先给出了D2D通信系统的基本概念、技术特点，重点关注干扰管理、模式选择、资源分配和功率控制。最后对D2D通信技术在下一代网络中的应用提出了一些构想。 关键词：D2D通信技术；蜂窝网络；资源分配；下一代网络 一、D2D的概念及技术特点 D2D（Device-to-Device）通信，也称为邻近服务（Proximity Service，Pro Se），是由3GPP组织提出的一种点到点的无线通信技术，它可以在蜂窝通信系统的控制下允许LTE终端之间利用小区无线资源直接进行通信，而不经过蜂窝网络中转。作为面向5G的关键候选技术，D2D技术能够提升通信系统的频谱效率，减轻系统负荷，在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。同时，由于降低了通信距离，D2D技术还可以降低移动终端发射功率，减少电池消耗，提高终端续航时间。LTE-D2D 有以下几个技术特点。 (1)工作在许可频段 基于LTE技术的D2D工作在许可频段，作为LTE通信技术的一种补充，它使用的是蜂窝系统的频段，通过基站对无线资源的控制使得对小区其他用户的干扰控制在可接受围，因此可以给用户提供干扰可控的环境和较高质量的通信服务。并且利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路短距离的特点，可以实现频谱资源的有效利用，获得资源空分复用增益。而蓝牙、Wi-Fi Direct、Flash Lin Q等技术，工作在免许可频段，存在严重干扰，通信QoS无法得到保障。 (2)网络参与D2D通信流程

uwb超宽带无线通信技术(高精度定位)

UWB(定位技术)超宽带无线通信技术 一、UWB调制技术 超宽带无线通信技术（UWB）是一种无载波通信技术，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。它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。 传统通信方式使用的是连续波信号，即本地振荡器产生连续的高频载波，需要传送信息通过例如调幅，调频等方式加载于载波之上，通过天线进行发送。现在的无线广播，4G通信，WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。 图1 连续波调幅信号 而脉冲超宽带IR-UWB(Impluse Radio Ultra Wideband)信号，不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间短至nS级以下的脉冲，便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度，时间，相位进行加载，进

而实现信息传输。下图是使用相位调制方式传输二进制归零码的IR-UWB信号产生示意图。 图2 IR-UWB调相信号 从频域上看，连续波信号将能量集中于一个窄频率内，而UWB信号带宽很大，同时在每个频点上功率很低，如图3所示。

图3 IR-UWB信号频谱 在无线定位中，使用IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为，IR-UWB信号能准确分立无线传输中的首达信号和多径反射信号，而窄带信号不具备该能力。 主要有三种应用：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观一点，可以分为定位、通信和成像三种场景。 ·通信：因为大带宽，所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案，蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它无线电系统监听到。UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百Mbit/s至2Gbit/s 的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点，可以说是个超级“潜力股”，很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。

无线通信网络基本知识详解

无线网络基本知识 一、基本概念 1、什么是无线局域网 无线局域网络(Wireless Local Area Networks；WLAN) 是利用射频(Radio Frequency；RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps(802.11b)，最高速率可达54Mbps(802.11a),传输距离可远至20km以上。它是对有线连网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 2、为什么使用无线局域网络 通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大,线路容易损坏,网中的各节点不可移动。特别是要把相离较远的节点联接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。并且,对于局域网络管理主要工作之一，是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境不断的更新与发展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆本身并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。因此，WLAN就是解决有线网络存在以上问题而出现的,架设无线局域网络就成为最佳解决方案。 3、什么情形需要无线局域网络 无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，下列情形可能须要无线局域网络: a.无固定工作场所的使用者 b.有线局域网络架设受环境限制 c.作为有线局域网络的备用系统 4、无线局域网络的优点 a.安装便捷 一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点(Access Point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 b.使用灵活 在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 c.经济节约 由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 d.易于扩展 WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络

超宽带无线通信技术解析

超宽带无线通信技术 摘要：超宽带(UWB)具有传输速率高、通信距离短、平均发射功率低等特点，非常适合于短距离高速无线通信。文章对UWB的发送接收技术和信道建模方式进行了讨论，指出UWB将定位于各种消费类电子设备和终端间的高速无线连接。对于IEEE的UWB标准，文章认为由于目前形成了脉冲无线电和多频带正交频分复用(OFDM)两大方案，因此最终采用哪种方案还需等待。 关键词：超宽带；脉冲无线电；无线个域网 无线技术在通信发展进程中一直扮演着重要角色。伴随着移动通信十几年来的蓬勃发展以及3G、B3G等概念的日益普及，无线家族中的另一成员——短距离宽带无线接入技术近年来异军突起。从蓝牙、HomeRF到IEEE 802.11(即Wi-Fi)系列，越来越多的人开始感受到了短距离无线通信技术所带来的诸多便捷，甚至有人认为短距离无线通信技术具有与3G抗衡之势。 超宽带(UWB)技术是目前备受关注的一种新型短距离高速无线通信技术。多年来，这项技术一直在军事领域中使用。UWB在民用领域开放后，有望凭借其超高的传输速度和低功率、低成本等优势给短距离无线接入市场注入新的活力。 1 UWB的特点 应用于无线通信领域的UWB是一种低功率的无线电技术。按照2002年美国联邦通信委员会(FCC)在向民用领域开放UWB时的定义，超宽带技术指的是信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)不小于0.2或绝对带宽不小于500 MHz，并使用指定的3.1 GHz～10.6 GHz频段的通信方式。与其他传统的无线通信技术相比较，UWB的技术特点主要有： (1)传输速率高 UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带，所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低，也可以实现高达100 Mb/s～500 Mb/s的信息速率。根据仙农信道容量公式，如使用7 GHz带宽，那么即使信噪比低至-10 dB，理论信道容量也能达到1 Gb/s[1]，因此实际中实现100 Mb/s以上的速率是完全可能的。 (2)通信距离短 由于随着传播距离的增加高频信号强度衰减太快，因此使用超宽频带的系统更适合于进行短距离通信。理论分析表明，当收发机之间的距离大于12 m时，UWB的信道容量低于传统的窄带系统。 (3)平均发射功率低 在短距离应用中，UWB发射机的发射功率通常可做到低于1 mW，这是通过牺牲带宽换取的。

几种无线通信技术的比较.

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一．几种无线通讯技术 （一）ZigBee 1.简介： Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee―基站‖却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。