1.UWB技术简介
“UWB”（Ultra Wideband）是超宽带无线技术的缩写。UWB技术是一种使用1GHz以上带宽的无线通信技术。虽然使用无线通信，但其通信速度可以达到几百Mbit/s以上。
UWB无线通信的历史可以追溯到20世纪50年代，早期的超宽带系统利用占用频带极宽的超宽基带脉冲进行通信，多应用于军用的雷达以及低截获率/低侦测率的通信系统。美国联邦通信委员会（FCC）发布了民用UWB设备使用频谱和功率的初步规定。规定中将相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻带宽大于500MHz的通信系统称为UWB系统。
2.UWB的主要技术特点
（1）超宽带带来全新的通信方式及频谱管理程序。多年来，传统的无线通信技术大都是基于正弦载波的，而消耗大量发射功率的载波自身并不传送信息，真正用来传送信息的是调节信号，即用某种调制方式对载频进行调制。而超宽带系统可以无载波方式，即不使用正弦载波信号，直接调制超短窄脉冲，从而产生一个数吉赫兹（GHz）量级的大带宽。这种传输方式上的革命性变化将带来一种崭新的无线通信方式。同时作为一种与其他现存传统无线技术共享频带的无线通信技术，对目前日益紧张的、有限的频谱资源，超宽带技术有其独特的优点，全球频谱规划组织也对其表示高度关注和支持。
（2）抗多径能力强，UWB发射的是持续时间极短的单周期脉冲，且占空比极低，多径信号在时间上是可分离的，因此具有很强的抗多径能力。多径衰落一直是传统无线通信难以解决的问题，而UWB信号由于带宽达到数吉赫兹（GHz），其具有高分辨率，能分辨出时延达纳秒级的多径信号，而恰好室内等多径场合的多径时延一般也是纳秒级。这样UWB系统在接收端可以实现多径信号的分集接收。
（3）定位精确，冲激脉冲具有很高的定位精度和穿透能力，采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信二合一，在室内和地下进行精确定位。信号的距离分辨力与信号的带宽成正比。因信号的超宽带特性，UWB系统的距离分辨精度是其他系统的成百上千倍。UWB信号脉冲宽度在纳秒级，其对应的距离分辨能力可高达厘米级，这是其他窄带系统所无法比拟的。这使得超宽带系统在完成通信的同时还能实现准确定位跟踪，定位与通信功能的融合极大地扩展了系统的应用范围。
（4）保密性强，UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，功率谱密度低于自然的电子噪声，采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的检测将更加困难。受UWB信号本身巨大的带宽及FCC对UWB系统的功率限制，使UWB系统相对于传统窄带系统的功率谱密度非常低。低功率谱密度使信号不易被截获，具有一定的保密性，同时对其他窄带系统的干扰也很小。
（5）UWB具有超高速、超大容量、抗截获性好等诸多优点。超宽带的低功耗特点对于用便携式电池供电的系统长时间工作是非常重要的。UWB以非常宽的频率带宽来换取高速的数据传输，在10m的传输范围内，信号的传输速率可达500Mbit/s。(www.xing528.com)
（6）系统结构简单、成本低、便于数字化。UWB通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号，其发射机直接用脉冲小型激励天线，不需要功放与混频器；同时在接收端，也不需中频处理。UWB系统发射和接收的是超短窄脉冲，无须采用正弦载波而直接进行调制，接收机利用相关器能直接完成信号检测。这样，收发信机不需要复杂的载频调制解调电路和滤波器，它只需要一种数字方式来产生超短窄脉冲。因此，可以大大降低系统复杂度，减少收发信机的体积和功耗，易于数字化和采用软件无线电技术。
3.UWB的应用
超宽带无线通信应用按照通信距离分大体可以分为两类，一类是短距离高速应用，数据传输速率可以达到数百Mbit/s，其主要是构建短距离高速WPAN、家庭无线多媒体网络以及替代高速短程有线连接，如无线USB和DVD，典型的通信距离是10m；另一类中长距离（几十米以上）低速率应用，通常传输速率为1Mbit/量级，主要应用于无线传感器网络和低速率连接。
UWB在物联网中的应用大致分为三个方面：
（1）雷达成像系统，主要包括穿地雷达、墙中成像雷达、穿墙成像雷达、医学成像系统、监视系统等。在雷达成像中，主要以UWB穿墙成像雷达为主，它利用持续时间极为短暂的UWB信号脉冲穿过一定厚度的墙壁，通过设置在成像设备上的屏幕信息，获取墙壁另一侧物体（运动）信息。
（2）高速无线通信应用。UWB可以作为一种短距离高速传输的无线接入手段，非常适用于无线个域网的应用。UWB将通过支持无线USB的应用，取代传统的无线接入手段，使无线高速USB应用成为可能。UWB可应用于移动通信、计算机及其外设、消费电子、信息安全等诸多方面，如家用高清电视图像传送、数字家庭宽带无线连接、消费电子中高速数据传输。另外在智能家居、工业控制方面都能提供短距离高速无线接入，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入应用。
（3）精确定位应用。UWB因其高分辨率，在精确测量定位系统中得到了广泛应用，汽车防碰雷达系统就是一个典型的例子。
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