UWB技術(shù)解決了困擾傳統(tǒng)無線通信技術(shù)多年的有關(guān)傳播方面的重大難題,具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、截獲率低、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點(diǎn),下面就讓四相科技來給大家講一下,uwb技術(shù)有什么特點(diǎn)?
1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)比較簡單
當(dāng)前的無線通信技術(shù)所使用的通信載波是連續(xù)的電波,載波的頻率和功率在一定范圍內(nèi)變化,利用載波的狀態(tài)變化來傳輸信息。而UWB技術(shù)則不使用載波,它通過發(fā)送納秒級非正弦波窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)信號。UWB系統(tǒng)中的發(fā)射器直接用脈沖小型激勵天線,不需要傳統(tǒng)收發(fā)器所需要的上變頻,從而不需要功用放大器與混頻器。UWB系統(tǒng)允許采用非常低廉的寬帶發(fā)射器。同時在接收端,UWB系統(tǒng)的接收機(jī)也有別于傳統(tǒng)的接收機(jī),它不需要中頻處理,因此,UWB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)比較簡單。
2.高速的數(shù)據(jù)傳輸
民用商品中,一般要求UWB信號的傳輸范圍為10m以內(nèi),根據(jù)經(jīng)過修改的信道容量公式,民用商品數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)500Mbit/s,UWB技術(shù)是實現(xiàn)個人通信和無線局域網(wǎng)的一種理想調(diào)制技術(shù)。UWB技術(shù)以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數(shù)據(jù)傳輸,并且不單獨(dú)占用已經(jīng)擁擠不堪的頻率資源,而是共享其他無線技術(shù)使用的頻帶。在軍事應(yīng)用中,UWB技術(shù)可以利用巨大的擴(kuò)頻增益來實現(xiàn)遠(yuǎn)距離、低截獲率、低檢測率、高安全性和高速的數(shù)據(jù)傳輸。
3.功耗低
UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時間很短,一般在0.20~1.5ns之間,有很低的占空比,系統(tǒng)耗電很低,在高速通信時系統(tǒng)的耗電量僅為幾百微瓦至幾十毫瓦。民用UWB設(shè)備的功率一般是傳統(tǒng)移動電話所需功率的1/100左右,是藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/20左右。軍用的UWB電臺耗電也很低。因此,UWB設(shè)備在電池壽命和電磁輻射上,與傳統(tǒng)無線通信設(shè)備相比,有著很大的優(yōu)勢。
4.安全性高
作為通信系統(tǒng)的物理層技術(shù),UWB技術(shù)具有天然的安全性能。由于UWB信號一般把信號能量彌散在極寬的頻帶范圍內(nèi),對于一般通信系統(tǒng)來說,UWB信號相當(dāng)于白噪聲信號,并且在大多數(shù)情況下,UWB信號的功率譜密度低于自然的電子噪聲的功率譜密度,從電子噪聲中將脈沖信號檢測出來是一件非常困難的事。采用編碼對脈沖參數(shù)進(jìn)行偽隨機(jī)化后,脈沖的檢測將更加困難。
5.多徑分辨能力強(qiáng)
由于常規(guī)無線通信的射頻信號大多為連續(xù)信號或其持續(xù)時間遠(yuǎn)大于多徑傳播時間,多徑傳播效應(yīng)限制了通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率,由于超寬帶無線電發(fā)射的是持續(xù)時間極短且占空比極小的單周期脈沖,多徑信號在時間上是可分離的。假如多徑脈沖要在時間上發(fā)生交疊,其多徑傳輸路徑長度應(yīng)小于脈沖寬度與傳播速度的乘積。由于脈沖多徑信號在時間上不重疊,很容易分離出多徑分量以充分利用發(fā)射信號的能量。
6.定位精確
沖激脈沖具有很高的定位精度。采用UWB技術(shù),很容易將定位與通信合一,而常規(guī)無線電難以做到這一點(diǎn)。UWB技術(shù)具有極強(qiáng)的穿透能力,可在室內(nèi)和地下進(jìn)行精確定位,而GPS(全球定位系統(tǒng))只能工作在GPS定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS提供絕對地理位置不同,超寬帶無線電定位器可以給出相對位置,其定位精度可達(dá)厘米級,此外,超寬帶無線電定位器在價格上更為便宜。
7.工程簡單造價便宜
在工程實現(xiàn)上,UWB技術(shù)比其他無線技術(shù)要簡單得多,可全數(shù)字化實現(xiàn)。它只需要以一種數(shù)學(xué)方式產(chǎn)生脈沖,并對脈沖進(jìn)行調(diào)制,而實現(xiàn)上述過程所需的電路都可以被集成到一個芯片上,設(shè)備的成本很低。
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