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uwb技术应用于哪些方面?uwb技术特点总结
浏览: 发布日期:2019-11-21
 

www.d88.comUWB概述

  UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通讯技能,UWB又叫超宽带。运用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无线电范畴的一次革命性开展,以为它将成为未来短间隔无线通讯的干流技能。一开始是运用脉冲无线电技能,此技能可追溯至19世纪。后因由Intel等大公司提出了运用了UWB的MB-OFDM技能计划,因为两种计划的天壤之别,并且各自都有强壮的阵营支撑,拟定UWB规范的802.15.3a作业组没能在两者中决出终究的规范计划,所以将其交由商场处理。

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  uwb技能特色

  1、体系容量大。香农公式给出C=Blog2 (1+S/N)能够看出,带宽添加使信道容量的进步远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技能的理论机理。超宽带无线电体系用户数量大大高于3G 体系。

  2、高速的数据传输。UWE 体系运用上吉赫兹的超宽频带,依据香农信道容量公式,即便把发送信号功率密度操控得很低,也能够完成高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度能够到达几百兆比特每秒到吉比特每秒。

  3、多径分辩能力强。UWE 因为其极高的作业频率和极低的占空比而具有很高的分辩率,窄脉冲的多径信号在时刻上不易堆叠,很简略别离出多径重量,所以能充分运用发射信号的能量。试验标明,对惯例无线电信号多径式微深达10~30dB 的多径环境,UMB 信号的式微最多不到5dB。

  4、隐蔽性好。因为UWB 的频谱十分宽,能量密度十分低,因而信息传输安全性高。另一方面,因为能量密度低,UMB设备关于其他设备的搅扰就十分低。

  5、定位准确。冲激脉冲具有很高的定位精度,选用超宽带无线电通讯,可在室内和地下进行准确定位,而GPS 定位体系只能作业在GPS 定位卫星的可视规模之内。与GPS 供给肯定地理方位不同,超短脉冲定位器能够给出相对方位,其定位精度可达厘米级。

  6、抗搅扰能力强。UWB 扩频处理增益首要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB的占空比一般为0.01~0.001,具有比其他扩频体系高得多的处理增益,抗搅扰能力强。一般来说,UWE 抗搅扰处理增益在50dB 以上。

  7、低本钱和低功耗。UMB无线通讯体系接收机没有本振、功放、锁相环(PLL)、压控振荡器(VC0)、混频器等,因而结构简略,设备本钱将很低。因为UWB信号无需载波,而是运用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时刻很短,一般在0.20~1.5ns 之间,有很低的占空因数,所以它只需求很低的电源功率。一般UWB 体系只需求50~70mW的电源,是蓝牙技 术的十分之一。尽管如此,UJWB 在技能上面对必定的应战,还有许多技能的问题有待研讨处理, 比方需求更好地了解UWB 传达信道的特色,树立信道模型,解诀多径传达; 需求进一步研讨高速脉冲信号的生成、处理等技能; 研讨新的调制技能,进一步下降收发结构的复杂度等。

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  uwb技能首要运用于哪些方面及效果

  因为UWB具有强壮的数据传输速率优势,一同受发射功率的约束,在短间隔规模内供给高速无线数据传输将是UWB的重要运用范畴,如当时WLAN和WPAN的各种运用。总的说来,UWB首要分为军用和民用两个方面。

  uwb军事运用:

  (1)军事通讯

  军事通讯的要求呈现出大容量、低截获(LPI/D)、高速率的特征,UWB能够满意这些需求。

  (2)军事雷达与导航

  UWB技能能够完成雷达、定位、通讯三种功用相结合的产品,特别合适雷达高检测分辩率和小型化的要求,便于安装在小型飞机和移动战车上。别的,UWB技能在穿墙/地成像勘探雷达、戒备雷达、高精度定位导航体系等范畴有着广泛的运用价值,这些技能有的在美军中已处于实战装备前的阶段。

  uwb民用:

  UWB在无线个域网、高速数据传输等方面商场宽广,远景诱人。其运用开展趋势将首要会集在以下几个方面。

  (1)无线个人空间网络(WPAN)

  也被称作家庭网络,是UWB的首要开展方向之一。现在,家庭电子消费产品层出不穷,跟着网络技能的开展,人们期望将家庭文娱体系与Internet连到一同,能够在任何地方运用。因而,将Adhoc网络技能、IEEE1394接口规范与UWB传输技能相结合,把家庭文娱设备、通讯设备、计算机衔接在一同构成家庭多媒体网络,十分有开展远景。

  (2)无线Adhoc网络

  UWB自身固有的长处能够明显进步无线Adhoc网络的功用,扩展它的运用规模。UWB抗多径搅扰的鲁棒性处理了困扰无线Adhoc网络多年的难题;UWB的低发射功率使得根据UWB的无线Adhoc网络可与现有网络共

  存,节约名贵的频谱资源,进步了数据速率,然后使得大规模传感器网络的运用成为或许。

  (3)无线USB(WUSB)

  WUSB技能是根据超宽带无线通讯技能的全新通讯规范,它通过USB接口和最先进的无线通讯技能扩展了设备之间的连通性。在承继传统有线USB2.0规范所具有的较高传输速率优势的一同,充分运用UWB传输技能的灵活性和极高的自由度,能在3m的间隔内完成480Mbit/s的等效带宽,统筹了安全性、可靠性、下降功耗等特性。

  (4)智能无线局域网

  智能无线局域网的基本要求是供给一个低本钱、低功耗的智能传输网,UWB体系能够方便地运用于无线局域网,如智能交通体系中,供给高功用、低本钱的处理计划。

  (5)车藏叠达体系

  根据超宽带技能的传感体系可进步传统近间隔移动传感器的分辩率,依托超宽带的高质量准确性和区别方针的功用。智能磕碰防止和巡航操控体系年代已为时不远了。

  (6)室外对等网

  这种网络首要是用在室外满意掌上电脑(PDA)的数据交换、数字报亭报刊文摘的快速下载、音像制品的租售等,这些实用价值构成了UWB运用的一个巨大潜在商场。

  当然UWB还在医疗、服务等范畴有着许多的运用,它的终究方针是与其他异类网络无缝共存、协同作业,完成随时随地的通讯。

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  uwb技能开展的战略与方向

  尽管国内存在巨大的超宽带商场开展空间。但因为规范的争辩,估计真实的超宽带商场将通过较长的一段时刻才干逐步构成并强大。这正是咱们的机会,我国UWB研讨的战略应遵从以下几点。

  (1)赶快拟定民用UWB无线通讯运用频谱的规则,促进UWB技能在民用范畴的开展。

  (2)国内的相关研讨机构和企业应该联合起来进行UWB的研制,尽量防止重复的投入。这样才有或许缩小与世界最先进水平的距离。

  (3)在研讨中,应该侧重开发具有自主知识产权的技能,不该简略地重复他人的作业。

  (4)在研讨的基础上,应该环绕咱们把握的知识产权,结合世界上UWB技能规范,进行我国UWB技能规范的拟定,为UWB的产业化铺平道路。

  (5)在UWB的开展方向方面,咱们应针对调制载波和基带窄脉冲方法这两类计划的特色,对它们别离进行研讨、开发,并将它们运用到恰当的范畴。

  在信息技能飞速开展的今日,UWB必定会以其高速、安全、低本钱等许多长处,招引越来越多研讨者的留意,开展潜力及商场空间不行估量。有必要供认国内关于UWB的研讨多处在测验仿真和学习阶段,缺少原创性的核心技能,这对我国这样一个消费大国来说是很晦气的,因而咱们有必要花大力气在这些高新技能研讨上,进步国家科技竞赛实力。着眼于未来,UWB芯片将是运用量极大的常用芯片,必将广泛运用于计算机、消费电子和移动终端等便携设备。彻底靠进口是不行幻想的。因而,我国应该及早参阅和学习国外研讨成果。制定合适我国国情的规范法规,终究完成自主研制、本乡出产。