超宽带技术—UWB分解ppt课件.ppt

篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统超宽带技术UWB 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 UWB简介 UWB 的发展 UWB 技术特点 UWB 与其他近距离无线技术比较 UWB系统方案 UWB 的应用 UWB 的前景U W B2UWB 简介 UWB(Ultra Wideband)超宽带是一种不用载波，而采用时间间隔极短(小于1ns)的脉冲进行通信的技术，也称做脉冲无线电(Impulse Radio)、时域(Time Domain)或无载波(Carrier Free)通信。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统Ultra-Wideband,UWB定义1990 年美国军方首次提出“超宽带”这一概念，并规定在-20dB 处的绝对带宽大于1.SGHz 或相对带宽大于25%的任何信号均称之为超宽带信号。2002年，FCC 对美国军方的定义作了修改，规定信号-10dB 绝对带宽大于0.5GHz 或相对带宽大于、等于20%，就称之为超宽带信号。这个定义使得超宽带信号不再局限于脉冲发射.篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 的发展 UWB（超宽带）概念在1960 年就被提出 1973 年，第一个UWB 系统的专利被授予 从其出现到20 世纪90 年代之前，UWB 技术 主要用于军事上的雷达系统 1993 年，R.A.Scholtz 在军事 通信会议上发表论证IR进行 调时/调位多址技术 的论文，开辟了将IR（脉冲无线电）作 为无线通信载体的新途径 随着微电子器件的高速发展，UWB 技术开始应用于民用领 域，并在国际上掀起了研究和 应用的热潮，并被认为是下一 代无线通信的革命性技术 篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 技术特点（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IEEE802 11a、IEEE802 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）传输速率高 UWB 的数据速率可以达到几十Mbit s 到几百Mbit s，有望高于蓝牙100 倍，也可以高于IEEE802 11a 和IEEE802 11b。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 技术特点（3）带宽极宽 UWB 使用的带宽在1GHz 以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天，开辟了一种新的时域无线电资源。（4）消耗电能小 通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此要消耗一定电能。而UWB 不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0 和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能小。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 技术特点（5）保密性好 UWB 保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。（6）发送功率非常小 UWB 系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小，篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 技术特点（7）定位精确 冲激脉冲具有很高的定位精确，采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内；与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级，此外，超宽带无线电定位器更为便宜。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 技术特点（8）工程简单造价便宜 在工程实现上，UWB 比其它无线技术要简单得多，可全数字化实现。它只需要以一种数学方式产生脉冲，并对脉冲产生调制，而这些电路都可以被集成到一个芯片上，设备的成本将很低。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 蓝牙 802.11a HomeRF 的区别 UWB 蓝牙 802.11a HomeRF速率(bps)=1G 1M 54M 12M距离(m)10 10 10100 50功率(毫瓦)=1应用范围 探距离 家庭或 电脑和 电脑、电话 多媒体 办公室 Internet 网关 及移动设备篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 系统方案 一、MB-OFDM方案二、DS-UWB方案篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 MB-OFDM方案 将频谱划分为多个宽度为 将频谱划分为多个宽度为528 MHz 528 MHz的子频带 的子频带 3 3频带方案：频带方案：3168 3168 4752 MHz 4752 MHz 7 7频带方案：频带方案：3168 3168 4752 MHz 4752 MHz 和 和 6072 6072 8184 MHz 8184 MHz 后续方案还可利用更高频率的子频带 后续方案还可利用更高频率的子频带 时频交织（时频交织（TFI TFI）OFDM OFDM符号在不同的时间调制不同中心频率的载波，从而在不同 符号在不同的时间调制不同中心频率的载波，从而在不同子频带传输 子频带传输 不同的时频序列可以用来区分不同的 不同的时频序列可以用来区分不同的Piconet Piconet 优点 优点 采用 采用OFDM OFDM技术，能够简单、有效地收集多径能量 技术，能够简单、有效地收集多径能量 采用 采用OFDM OFDM技术，频谱利用效率高，频谱使用灵活 技术，频谱利用效率高，频谱使用灵活 技术较成熟，便于 技术较成熟，便于CMOS CMOS 实现 实现篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统MB-OFDM 方案发送端原理图 MB-OFDM方案篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统DS-UWB方案频谱的使用频谱的使用 将可用频谱分为高、将可用频谱分为高、低两个频段，信号调 低两个频段，信号调制在两个频段之一传 制在两个频段之一传输，两个频段也可同 输，两个频段也可同时或合并使用 时或合并使用 两个频段之间为 两个频段之间为U-NII U-NII频段，为避免干扰，频段，为避免干扰，没有使用 没有使用 最多支持 最多支持8 8个 个Piconet Piconet同时工作 同时工作 FDM FDM（高、低频段）（高、低频段）CDM CDM（不同扩频码集合）（不同扩频码集合）每个 每个Piconet Piconet内，采用 内，采用TDMA TDMA方式共享信道，与 方式共享信道，与IEEE 802.15.3 MAC IEEE 802.15.3 MAC层协议兼容 层协议兼容 DS-UWB 信号频谱篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统DS-UWB方案DS-UWB 方案发送端原理图 三进制扩频码，码长为 三进制扩频码，码长为24 24 M M进制双正交键控（进制双正交键控（M-BOK M-BOK）平方根升余弦（平方根升余弦（RRC RRC）脉冲）脉冲篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 应用军用方面（1）UWB 雷达（2）UWB L PI/D 无线内通系统(预警机、舰船等)（3）战术手持和网络的PL I/D 电台（4）警戒雷达（5）UAV/UGV 数据链（6）探测地雷（7）检测地下埋藏的军事目标或以叶簇伪装的物体篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 应用民用方面（1）地质勘探及可穿透障碍物的传感器(imaging system)（2）汽车防冲撞传感器等(vehicle radar system)（3）家电设备及便携设备之间的无线数据通信(communication and measurements system)（4）家庭数字娱乐中心篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 应用无线通信系统方面（1）LAN 和PAN（2）短距离无线（WSN）篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统UWB 发展前景 与蓝牙、802111b、802115 等无线通信相比，UWB 可以提供更快、更远、更宽的传输速率，越来越多的研究者投入到UWB 领域，有的单纯开发UWB 技术，有的开发UWB应有，有的兼而有之。相信UWB 技术，不仅为低端用户所喜爱，且在一些高端技术领域，在军事需求和商业市场的推动下，UWB 技术将会进一步发展和成熟起来。篮球比赛是根据运动队在规定的比赛时间里得分多少来决定胜负的，因此，篮球比赛的计时计分系统是一种得分类型的系统 Thank you!