超宽带无线通信论文

摘要：目前人们对信息的需求随着社会经济的进步和科学技术的发展而逐步提高。超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-WideBand）因为具有耗用电能小、生产成本低以及数据传输速度快等的特点和优势，已经成为新时代的宠儿。下面是小编整理的《超宽带无线通信论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。

超宽带无线通信论文 篇1：

超宽带无线通信技术发展探析

摘 要 超宽带无线通信技术是一种具有高速、低成本和低耗能特点的无线通信技术，其发展对于解决短距离内数据高速度无线传输具有重要的意义。文章从超宽带无线通信技术的概念、性能特点和技术优势入手，对超宽带通信技术的发展前景进行论述，以期为超宽带无线通信技术的发展提供参考。

关键词 超宽带；无线通信；技术；发展

无线通信技术给人们的沟通带来了前所未有的便利，尤其在科技飞度发展推动下，超宽带无线通信技术的出现使通信技术和人们的生活迈向了全新的阶段。相信在不久的将来超宽带无线通信技术会被应用到更多的领域，在推动我国通信技术发展的同时，为我国的经济发展作出突出贡献。

1 超宽带无线通信技术定义

超宽带无线通信技术不管是在流通范围还是流通速度方面，和之前相比均获得较大改进。从当前民用超宽带无线通信运用来看，超宽带无线通信技术的绝对带宽超过500 MHz或相对带宽超过0.2，使用的频段在3.1 GHz～10.6 GHz范围内。与现代使用较为普遍的通信技术不同，其传播介质为非常短的脉冲信号，而非连续的载波。每个信号通常只有几纳秒左右，但是占用的带宽却高达几吉赫，因此传送速度相较于传统的无线通信技术大大提升。

2 超宽带无线通信技术优势与特点

1）通信方式获得较大提升，具有很好的共存性。传统的无线通信技术是基于正弦载波，利用调制信号来传送信息。而超宽带无线通信技术是则是通过对超短窄脉冲进行调制，使其形成一个GHz量级的大宽带，由此可见其和以往的信号传输方式完全不同，是通信技术发展过程中的重大技术突破。同时，其发射设备的发射功率非常小能够和其他通信系统共享频谱，这一特点为超宽带无线通信技术的广泛应用提供了可能。另外，人们还可以通过控制其发射功率，减小对其他信号的干扰。

2）高传输速率，携带极为方便。由于超宽带无线通信使用的频带达到上千兆赫，因此当发送的信号功率谱密度非常低时，信息传输速率仍会高，远远高于蓝牙的传送速度。同时，超宽带技术使用基带传输，无需射频调制和解调，因此适合于便携型无线通信的使用。

3）多径分辨率高。多径衰落是传统无线通信难以解决的问题，而超宽带无线通信技术采用的持续时间短的超短窄脉冲，在时间和空间上的分辨率都很高，易于开展测距、定位和跟踪等活动。室内等多径场合的多径延时是ns级的，这与超宽带技术可以分辨的多径信号较为一致，所以其具有的抗多径衰落的固有鲁棒性，比较适合应用在多径密集场合中。

3 超宽带无线通信技术的应用

超宽带技术可以和其他通信系统共存，其发展应用并不会给其他通信系统的正常运行产生影响，这一特点决定了其在未来不同领域中的应用将非常广泛。

超宽带无线技术可以在很多领域和人们的生活中进行深入的发展和应用，小到到家庭、办公、个人电子消费，大到智能交通系统、成像应用、无线传感网等方面，处处可以见到其身影，最终它将全面改变人们的生活方式和生活状态。现有的USB有线接口不仅对距离和空间上有所要求，还浪费了很多的资源，传送速度也不高，蓝牙技术更是低效、慢速和容量小。因此，超宽带无线通信技术将克服这些问题，成为最终的通信传输方式，提供相当于计算机总线的传递速度，以小巧方便的网络储存设备代替个人终端。

超宽带无线通信技术还有这隐秘性的特点，这符合军事上对于信息传输的要求。军事部门可以采用低截获率的内部无线通信系统，进行地波通信、新型雷达系统和无人驾驶飞机等方面的改进和完善。同时，对于现在流行的隐身技术，例如，隐形舰艇和隐形飞机等，在传统的信号频带范围内隐形效果较好，而一旦遇到超宽带隐身物体将无所遁形，这样就促使军事上不得不发展更新的技术，以应对超宽带系统带来的影响。

超宽带无线通信技术还具备目标精确的特点，这一点可以被军方用来开发定位系统，凭借极其微弱的同步脉冲实现锁定高速运行物体的目标，并将返回的数据以图像的方式呈现出来，实现对物体位置的准确定位，这对于军方搜寻目标，实施精准打击作用良多。

4 超宽带无线通信技术的未来发展前景

虽然超宽带无线通信技术的标准还没有统一，但是学术界、产业界以及FCC的支持，还是为超宽带系统的发展创造了有利的环境。很多超宽带方面的技术和产品相继问世，其市场价值和潜在的发展前景已经被业界所充分认识，探索更多的超宽带技术和应用领域已经成为各国无线通信技术发展的主攻方向。我国也非常重视超宽带无信通信新技术，很多国内的大学都开始进行超宽带无线通信技术的研发工作，并初见成效，如研发一种新颖的超宽带无线通信多址接入方式等。

传统的无线通信技术是建立在正弦载波基础之上的，但是由于传输方式之间存在差异，超宽带无线通信在传统的通信方式上的发展受到限制，怎样实现电路、电磁场理论与超宽带脉冲特点相互融合，探索出适合研究超宽带系统的无线通信传输理论和系统，是未来超宽带无线通信技术努力发展的方向。

在理论基础的研究之外，超宽带系统的研发领域还需要进一步拓宽，如可以进行以下方面的研究：高性能超宽带无线传输试验系统的研制；研究超宽带无线通信技术的快速跟踪、多址技术等；研究适用于超宽带无线通信系统的调制、解调技术及数字编码技术；研究基于超宽带的无线IP协议等。这些都是未来超宽带发展中需要面对的问题和挑战，也是超宽带无线通信技术未来的发展前景。

在现代科技推动和世界各国科研人员的共同努力下，超宽带无线通信技术理论和应用将会逐渐成熟和完善，给人们生活带来较大便利的应用也会更多，不再局限于电子领域、通信领域、军事领域和民用领域，也会体现在更多的技术领域，从而更有效地发挥其强大的功能，服务和改善人们的生活。

5 总结

总之，虽然超宽带无线通信技术能够给人们的带来较大便利，但是要想真正的改变人们的生活，很多应用方面的理论还需要进一步的探索，其发展之路仍然较为漫长，不过从超宽带无线通信技术的自身特点中人们已经看出其发展前景广阔。相信总有一天，超宽带无线通信技术会将科技和人们的生活完全融合为一体，并开发出更多符合人们生产生活需要的各种应用，进而使人们切实体验到超宽带无线通信技术给人们的生活带来的有利影响。

参考文献

[1]沈椰晨.超宽带无线通信技术发展浅析[J].机电信息，2013（24）.

[2]刘翔.超宽带无线通信相关技术的研究[J].科技创新导报，2009（05）.

[3]孟琰，史健芳.超宽带无线通信技术发展浅析[J].科学之友，2012（06）.

作者：安佳雯

超宽带无线通信论文 篇2：

超宽带无线通信技术及其应用综述

摘 要：目前人们对信息的需求随着社会经济的进步和科学技术的发展而逐步提高。超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）因为具有耗用电能小、生产成本低以及数据传输速度快等的特点和优势，已经成为新时代的宠儿。为此，首先介绍了超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的起源与发展，然后分析了该技术的一些主要优势和尚待解决的问题，对于该技术在一些领域中的应用进行了简要介绍，期望大家对这项技术有更多的了解。

关键词：超宽带；无线通信；应用

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672 3198.2016.22.094

0 引言

超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）最为关键的技术在于冲击无线电技术，冲击无线电技术之所以成为超宽带无线通信技术的核心技术，是因为它可以以极高的速度传输数据信息，还可以防止其他信号的干扰，凡是在十米的范围以内的无线个人局域网，它都可以满足他们的需求。

1 超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的起源与发展

UWB刚开始只被应用于雷达和遥感领域，比如说当发生自然灾害或其他灾害的时候，可以采用UWB进行人员搜救，除此之外，军事行动中的各种各样的测距问题也都应用该技术来实现。到了二十一世纪的初期，随着该技术不断的发展和成熟，超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）逐渐被用于通信，该技术开始走入普通老百姓的视野。随后全球各地区的相关研究部门和组织也纷纷对该项技术展开研究，其中最值得一提的是包括英特尔公司和美国Time Domain公司在内的八个机构和公司组成了联盟，提出了超宽带无线通讯技术的多带脉冲物理层模型，两个月后，多频带OFDM联盟被建立。

超宽带无线通信技术的特殊性（UWB，Ultra-Wide Band）在于这种技术可以不需要任何载波就能完成数据的传输与接收，并且它拥有很宽的带宽，单位可以达到GHz（吉赫），因此超宽带无线通信技术可以实现数据的高速传输，速度甚至可以高于每秒1000兆位。除此之外，这种技术需要的成本不高，耗能又相对较低，尤其是抗干扰能力很强，因此吸引了广泛的关注。

2 超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的优势

2.1 带宽很宽，数据传输速率极高

超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的带宽可以达到10GHz，并且是以共享频带的方式进行数据的传送和接收，有利于缓解目前频率资源不足的问题。另外，超宽带无线通信技术的数据传输速率也是十分惊人的，在距离为五米至十米的范围以内，蓝牙技术的数据传输速度为每秒七十兆比特，802.11无线网络技术的数据传输速度是每秒五十四兆比特，这都远远不如超宽带无线通信技术，UWB的数据传输速率可以到达每秒一百兆比特。这种可以实现高速率数据传输的技术，正符合了当今社会人们对于大容量数据传输要求。

2.2 生产成本很低

超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）由于采用的是无载波通信的方式，即以0或1的方式发送瞬间信号，而不是连续的脉冲信号，并且发射功率也比较低（单位是毫瓦），仅占其他无线通信系统发射功率的十分之一到百分之一，这个特点大大减少了电能的使用。对比分析的结果显示，超宽带无线通信技术的用电量仅占传统通信方式用电量的百分之一到千分之一。

2.3 保密度很高

由于超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的发射功率不高，信噪差异比较小，所以很难被检测器检测接收，除此之外，该技术采用的扩频方式并不是连续的，因此如果要截获其相关的发射数据信息就必须得到发射端的发射序列。这个特点使UWB拥有了保密性极强的优势。

2.4 抵御信息干扰的能力很强

超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）使用扩频方法并不是连续的扩频方法，这种特点使得超宽带无线通信技术输出的发射信号比较低，信噪差异不明显，处理增益更大，除了UWB的接收器外，一般其他系统的接收机很难接收识别UWB发射的输出信号，对比于以往使用的无线通信技术来说，UWB更能防止自身的数据信号被影响。

2.5 穿透能力强

由于超宽带无线通信技术发射的脉冲速度很高，可以轻易的透过厚木板、混凝土、水泥等物，所以超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）拥有了包括测量距离、物体透视、确定位置、防止交通工具相互撞击等在内的更为广阔的应用领域。

3 超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的劣势

3.1 对其他无线通信系统造成一定程度的干扰

UWB技术虽然拥有非常宽的带宽，而且是共享通信频带，但是也存在一种可能，即超宽带无线通信系统（UWB，Ultra-Wide Band）和现存传统通信系统所用频带有相互重叠的部分。而且在航空航天、军事应用和天文等领域的应用中不能提供符合要求的极宽的频带区域。研究表明，超宽带无线通信技术在接收和发射信号时会对包括全球定位系统等在内的应用窄带的无线通信系统产生影响，干扰这些系统的信号。

3.2 超宽带无线通信系统（UWB，Ultra-Wide Band）的信号接收受其他系统影响

当传统无线通信系统的门限值比超宽带无线通信系统（UWB，Ultra-Wide Band）门限值高的时候，传统无线通信系统的发射器发射的窄频信号就要比超宽带无线通信系统（UWB，Ultra-Wide Band）的发射器发射的门限值高。这就导致了超宽带无线通信系统（UWB，Ultra-Wide Band）的接收器的频带宽度与相对应的滤波器和天线的频带宽度精确度要求不相符合，在这种情况下，传统无线通信系统会对UWB技术的信号接收造成影响。

3.3 其他的劣势

超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）由于是瞬时脉冲，脉冲具有瞬间性，不能进行精确的定时，给检测接受带来麻烦。另外，超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）不能像其他的无线通信技术一样，仅控制外噪声干扰，它不仅要控制外噪声，还要对微型控制器所产生的噪声进行一定的控制和处理。

如果想要在不产生干扰的前提条件下，拥有高信道容量，提高传送和接收数据的速度，只能通过提高平均脉冲的频率等方式来实现。从这一点来看，超宽带无线通信技术和其他的无线通信技术没有区别，都是需要将带宽效率、发送峰值功率以及性能等进行有机的结合，灵活的运用。

4 超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）的应用

超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）在这个信息被大量需求的时代备受关注，该技术在各个领域几乎都得到了应用。起初军事雷达和许多定位系统等在内的不少军事设备的制作都是采取了超宽带无线通信技术。此后UWB开始进入普通老百姓的视野，普通非军用目的的测距、定位以及扫描成像、交通工具的防撞等都采用该技术。

5 结束语

自二十世纪六十年代兴起以来，超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）实现了数据的高速传输，拥有成本低、能耗少尤其是抗干扰能力和保密能力很强等特点，吸引了世界眼光的关注。然而，超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）目前还存在一些尚未解决问题，为了解决这些技术难题，我们应该不断研究学习，为我国超宽带无线通信技术的进一步发展的贡献力量。

参考文献

[1]张恩定，高健武.多天线阵列的矿井超宽带无线通信系统（UWB，Ultra-Wide Band）[J].中国新通信，2013，25（4）：23 25.

[2]黄齐，赵松波，张慧敏.无线通信中的超宽带技术研究[J].中国新通信，2012，38（9）：47 48.

[3]李玉玲，李春平，刘恩杰.全扁平化移动网络架构的研究[J].中兴通讯技术，2012，23（1）：50 51.

[4]Edwin Kee.Ultra-Wide Band for Multiple Communications（Rumor）[EB/OL].http：//www.ubergizmo.com/2014/06/5g-mobile-service-to-launch-in-japan-by-2020-rumor/，2014 06 02.

作者：钟子强

超宽带无线通信论文 篇3：

超宽带无线通信关键技术分析

摘 要 超宽带无线通信技术因其具有通信容量大、通信速率高、实现简单等优点得到了广泛的关注与研究。文章首先对超宽带无线通信系统的应用优势进行了介绍和分析，然后重点对该系统中所应用到的几类关键技术进行了研究。

關键词 超宽带；无线通信；关键技术

随着信息技术的发展，无线移动通信得到了广泛的应用与普及。目前，人们对无线通信的带宽需求仍处于上升趋势，但是无线频谱资源是有限的、不可再生的，无线通信无法通过不断增大频带宽度来提升用户的通信需求，为此就必须使用其他的方法来提升相同频带内的频谱利用率。超宽带技术即为一种可提升频率利用率的无线通信技术，该技术使用脉冲信号替代传统的调制信号，相较于传统的窄带通信系统而言，可以极大的扩展无线通信信号带宽。对超宽带无线通信关键技术进行分析与研究具有十分重要的意义，可有效推动超宽带技术的应用与发展。

1 超宽带无线通信技术优势分析

1.1 分辨率高、定位精度高、抗多径衰落特性好

随着社会生活的发展，大量的建筑和材料被应用到人们的通信环境中，这些应用一定程度上增大了无线通信的环境复杂度，无线通信信号非常容易受多种建筑或材料的影响出现多径效应，使得无线信号的传输特性变差。但是相较于传统的窄带信号而言，超宽带无线通信技术所使用的信号工作频率更高，信号占空比更大，这种高分辨率的信号可以将多径效应对分辨率造成的影响控制在纳秒量级，提升信号的抗多径衰落特性。实验数据表明，传统窄带信号多径衰落为10dB到30dB的无线环境中，超宽带信号的多径衰落不超过5dB。

1.2 系统容量大，传输速率高

超宽带无线信号的工作频带在千兆赫兹附近，传输速率可达100Mb/s到500Mb/s，大幅度优于传统的无线通信速率。若配合使用Ad Hoc技术进行组网，超宽带无线通信系统的系统容量还能够得到进一步的提升。

1.3 平均发射功率低

超宽带无线通信系统使用微弱的脉冲信号承载信息，系统的发射功率控制可以被控制在1mW内，且该技术下的发射信号功率谱密度低于-41.3dBm/MHz。相较于传统无线通信技术而言，该无线信号可被看作是一个宽带白噪声。这一特性不仅有益于提升频谱利用率，还能够有效提升无线信号的保密性。

1.4 实现简单，携带便捷

超宽带无线通信信号通过基带即可实现无线传输，这一特性就使得基于该技术的无线通信系统不必使用射频调制与解调设备对信号进行处理，因而其物理实现相对简单，设备的功耗可以得到很好的控制，且便携性高，应用非常灵活。

2 超宽带无线通信关键技术分析

超宽带无线通信系统中的关键技术主要集中在信号生成与编码调制、射频传播以及相关无线通信网络协议等部分。

2.1 脉冲信号的波形设计

超宽带无线通信系统中的传输信号为基带信号，故信号的波形设计贯穿于系统的整个阶段，对系统的性能具有十分重要的影响。超宽带无线通信系统中的脉冲信号最早使用的是高斯单周脉冲信号，该类信号可以不进行载波调制而直接携带传输信息。之后FCC对相关通信频率和通信标准等进行了重新定义，基于该定义，高斯脉冲、拉普拉斯脉冲以及瑞利脉冲等脉冲作为基带脉冲波形被应用到超宽带无线通信系统中。目前对脉冲信号波形的研究主要集中在波形设计、频率共用、低复杂度的软谱自适应等方面，这些技术对提升系统通信容量、抗干扰性以及频谱适应性等具有积极的推动作用。

2.2 编码与调制方式选择

对超宽带无线通信系统的通信信号进行编码与调制研究可以充分利用信道特性来提升系统的通信容量，使得系统的频谱利用率更高，误码率更低。

超宽带无线通信系统中的调制方式有单脉冲调制和多脉冲调制两类。

单脉冲调制所使用的脉冲信号的幅度、位置以及极性等都可被用于承载信息，常用的单脉冲调制技术有脉冲幅度调制、脉冲位置调制、开关键控等。这类调制方式的优点在于可使用非相干检测进行信息解调，且脉冲幅度调制与脉冲位置调制还可以设计多幅度或多位置来提升系统信息传输速率。

多脉冲调制使用传输相同信号的多个脉冲组成一组特定的脉冲作为调制信号，该过程可通过如下两步实现：首先脉冲组内的脉冲信号分别进行单脉冲调制；然后调制后的脉冲信号组作为整体再次被调制。通过上述两个步骤，可以有效降低无线信号的发射功率或单脉冲幅度，还能够实现对多用户干扰、窄带干扰等干扰信号的抑制。若用户的SS序列是正交的，多脉冲调制后的系统通信效率还可以得到一定程度的提升。

2.3 信号检测相关技术

超宽带无线通信系统中的脉冲信号接收使用了分集接收技术，该技术可以将分散于多径分量中的信号整合为正确的传输信息。同时，信号在传输与接收过程中非常容易出现脉冲畸变，在分集接收的同时还需要配合使用适当的均衡技术对接受脉冲进行畸变消除处理。之后在信号检测部分，鉴于信号能量较小，多径数较多，且时域信号检测较为复杂，可将其变换到多种变换域进行信号检测。经过上述三部分内容即可完成对超宽带脉冲信号的检测。

2.4 抗干扰技术

超宽太无线通信系统中使用了频谱重叠技术，这一技术会使得超宽带无线通信系统的瞬时峰值功率较大，若不采取适当的措施对通信信号的功率进行适当的处理就会对其他同频系统造成一定程度的干扰。目前常用的抗干扰技术有自适应功率控制技术、占空比优化技术等。

此外，无线环境中不可避免的存在各种各样的干扰信号，分析设计适当的滤波器或限波器对干扰信号进行滤波处理也是抗干扰技术的研究重点之一。

3 总结

超宽带无线通信技术是一种新型的，具有广阔应用前景的无线通信技术，但是目前该技术中仍存在诸多的问题和关键技术需要解决和突破。随着无线通信技术的发展，超宽带无线通信相关关键技术必然会得到妥善解决，基于这些技术所构造的无线通信系统必然会得到广泛的应用。

参考文献

[1]赵丽丽，王莉，苏丽娜，鞠晓洁.浅谈超宽带无线通信技术的发展[J].数字技术与应用，2011（3）.

[2]陈国东.超宽带无线通信系统及若干关键技术研究[D].北京邮电大学，2007.

[3]张在琛，毕光国.超宽带无线通信技术及其应用[J].移动通信，2004（1增刊）.

[4]陈国东，武穆清.基于Ad Hoc组网的超宽带无线通信网络及其关键技术[J].现代电信科技，2005.

作者：娄松波