探析超宽带无线通信技术发展论文

探析超宽带无线通信技术发展论文（共11篇）

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇1

摘要：近些年来，伴随着我国科学技术水平的高速提升，超宽带无线通信技术凭着运营效率高、成本低以及准确性高等优势在众多领域都得到了十分广泛的应用。该项技术不仅为人们的日常交流与沟通提供了很大的便利，也为社会信息的共享与高效利用创造了良好的条件。目前，无线通信技术得到了十分迅猛的发展，并展现出了美好的发展前景，该项技术的应用已经引起了社会各界的高度重视，大量的技术人员开始投身到相关课题项目的研究工作中。文章也主要针对该项技术的特点、发展趋势以及主要内容三大方面的内容进行简单分析，希望能为我国通讯行业的发展提供一定的帮助。

关键词：超宽带；无线；通信技术

超宽带无线通信技术主要是指在具有一定宽度的宽带上实现信号的传递与利用，在最开始，该项技术主要是由美国军方研发的，其主要应用于军事侦察领域。然而目前，我国的宽带办理、移动通信以及互联网技术等业务都在一定程度上应用到了无线通信技术，这为该项技术的发展提供了广阔的应用平台。就通信行业未来五年的规划来看，该项技术将在人们的日常生活中得到更大比重的应用。超宽带无线通信技术作为一项新的信息技术，其为人们的交流与沟通创造了良好的技术环境，并大大提升频谱的利用效率，实现了对传统通信技术的完善与改进，展现出了良好的发展前景。

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇2

关键词：超宽带,无线通信,应用研究

随着计算机网络技术的进步, 智能化设备开始不断的应用到了各个领域之中。超宽带技术凭借着成本低廉、传输速度快、抗干扰能力强等多方面的优势, 开始逐渐受到国内外诸多学者的关注。与此同时, 其存在的难点也不容忽视。因此, 做好超宽带无线通信中关键技术的研究, 对通信技术的发展至关重要。

一、超宽带技术的概况

超宽带技术是从信道的宽度方面出发的, 从而实现无线信号与物理层之间的连接。运行机制主要包括单频和多频两种, 超宽带技术能够直接发射脉冲, 使中频以及射频的技术不再停留在传统的概念之上, 信号的传输规则表现在脉冲的形状上, 往往一个信号就能形成成百上千的脉冲符号, 这对计算机的处理能力有着很高的要求。近几年来, 多频的传送模式在超宽带中得到了比较广泛的应用, 尤以因特尔公司提出的新型超宽带结构最为突出, 不仅提升了信息的传播速率, 而且还降低了能耗[1]。信号的传输带有一定的智能化特点, 对于某些路径的选择性通过, 有效的避免了通信过程中其他因素的干扰。

二、超宽带无线通信中的关键技术

1、信道建模。

系统的设计离不开模型的建立, 为了建立起一套可靠的信道模型, 并且能够全面的反映系统的特性, 就需要对设计目标进行量化。IEEE技术的使用原理适用于超宽带技术模型的建立, 通过对超宽带信道的描述, 实现了信道模型建立的可行性方案评估。超宽带无线通道不同于传统的有线通道, 动态性的随机分布使信道对数据的观测存在着极大的不稳定性, 因此想要建立起无线信道的观测模型相对比较困难。伴随着信道测量技术的发展, 信道测量技术也逐渐增多。目前, 我国在信道测量上的技术, 例如脉冲、扫频、射线跟踪技术都得到了比较广泛的应用。

2、时间同步。

超宽带无线通信技术有着比较明显的缺点, 在信号传输过程中, 信号的运行功率过低, 并且信号的持续时间相对比较短。因此, 对于这类信号的捕捉就变的十分困难, 再加上超宽带无线通信技术的传输途径比较繁杂, 使信号的追踪难度进一步提升。虽然辅助定时以及忙定时技术的应用在一定程度上缓解了这一问题。但是, 在未来数据信息量急剧增加的背景之下, 这类技术显然难以完全的适应, 加快同步技术的研究, 成为了超宽道无线通信技术发展的难点[2]。

3、Rake接收机。

接收机的研发主要是用来解决超宽带无线通信技术多径的问题, 它通过相关程序的编写, 对每一条传输途径上的时间进行分集, 并且按照内部设定的准则整合各个途径, 从而对整体进行判定。近年来, 接收机的研发日益繁杂, 用于接收机准则的设定大致分为以下几种:最大合并比, 根据字面意思不难看出, 对合并的上限进行控制, 当集合的信息达到上限时, 就可以对整体进行判决, 在噪声环境下, 其高效性比较明显, 但是受到外界环境的干扰时, 接收机的性能就会下降;选择性合并, 对用户所需要的信息进行收集, 针对性比较强, 可以减少信息传输和整合过程中的能源消耗。

4、信道估计。

无线通信中信道估计技术相对于其他技术来说发展比较完善, 当然这只是针对于现代的无线通信, 在超宽带无线通信中的发展依旧处在一个较为初级的阶段。以往人们对信道传输途径的处理多是少量的几条而已, 但是超宽带无线通信的应运而生, 使路径一瞬间增加到了几百条, 严重超出了员工所拥有的技术领域, 从而造成信道估计效率以及准确度的下降[3]。

5、其他关键技术。

网络协议的不成熟也是影响超宽带无线网络通信技术进一步发展的阻碍, 想要提升数据传输的速率就需要从网络的通畅度以及网络通信协议方面下手, 通过对MAC链路层等多方面的设计进行优化, 是解决网络问题的有效途径。MAC的设计优化与超宽带无线通信的物理层优化是相辅相成的, 而链路层的设计主要考虑IR的细节方面即可。想要跨越网络层对超宽带无线通信技术进行设计, 前提应对物理层与网络高层协议之间的关系进行了解, 以便更好的把握彼此之间的需求。

三、结束语

超宽带无线技术是网络技术发展的方向, 无论是国家、企业还是个人, 只要掌握了超宽带无线通信的技术, 就能够把握未来的网络市场。因此, 加快科研资金的投入, 发挥企业以及个人的创新能力, 对推动超宽带无线通信技术向前发展具有重要的意义。

参考文献

[1]杨雷.超宽带无线通信系统关键技术及应用[J].科技创新导报.2011 (22)

[2]刘翔.超宽带无线通信相关技术的研究[J].科技创新导报.2010 (05)

超宽带无线通信技术发展浅析 篇3

关键词：超宽带；无线通信；电子通信技术

中图分类号：TN925文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2012）09－0155－02

从我们身边的生活就能感受到，有线通信的时代即将成为历史，无线通信逐渐在全球各地以非常快的速度发展起来，在这个最具活力的技术领域里，新手段、新方法随需求变化而层出不穷。其中，超宽带技术自20世纪末发展起来以后，就一直以巨大的发展潜力不断取得新的进展，从国防到社会生活的各个领域都可以看到这一技术的存在。

1超宽带无线通信技术的概念

超宽带是美国国防部在1989年开始使用的一个术语，事实上是对某一频率范围内信号的定义，规定如果一个信号在20 dB处的绝对带宽大于1.5 GHz或分数带宽大于25%，则这个信号就是超宽带信号，而利用超宽带信号进行无线通信被称为超宽带无线通信。

最早应用超宽带技术的部门是美国军方，直到后来才统一了对它的认识和限定。超宽带与常见的通信方式的不同之处在于，现在常用的通信技术使用的是连续的载波，而超宽带技术采用的是极短的脉冲信号，平均来看，每个脉冲信号的持续时间都非常短，通常只有几十皮秒到几纳秒，但是这些脉冲所占用的带宽甚至高达几吉赫。因此最大数据传输速率可以达到几百兆比特每秒。

2超宽带技术的特点

2.1具有很好的共存性

因为超宽带的发射设备的发射功率非常小，所以理论上而言，超宽带技术可以与现有的其他通信系统共享频谱。这种共存性为超宽带技术的实际运用提供了基础。超宽带通信的使用频谱范围是3.1～10.6 GHz，频谱宽度是7.5 GHz，人们可以控制其发射功率，从而以避免其对其他信号的干扰。

2.2发射功率低

由于超宽带系统信号的扩频处理增益较大，即使采用低增益的全向天线，也可使用小于1 mW的发射功率实现几千米的通信。

2.3传输速率高

超宽带无线通信的数据传送速率可以达到几十兆比特每秒到几百兆比特每秒，远远高于蓝牙的传送速度。

2.4抗干扰性能强

超宽带无线发射的信号，分布于宽阔的频带中，输出功率小，在接收端可以将信号能量还原，解扩过程中产生扩频增益。因此，同蓝牙技术相比，具有更强的抗干扰性。

2.5带宽极宽

超宽带正是得名于它的带宽，一般使用的带宽在1 GHz以上，甚至高达几个GHz，加上其共存性，就可以为今天紧张频率资源在开拓一条新的无线电路径。

2.6频谱利用率高，系统容量大

基于共存性的特点，频谱公用在超宽带时代到来时是可以实现的，而且无需正弦载波信号，可直接发射冲激序列，因而超宽带技术使频谱具有极大的系统容量。

3超宽带无线通信技术的发展应用

因为超宽带技术具有共存性的特点，所以它的发展应用和其他无线电技术并不矛盾，应用范围极其广泛。

超宽带无线技术可用于家庭、办公室、个人电子消费品等内容中。因为人们在社会发展的过程中追求的是方便快捷，所以对家庭和办公环境中存在的设备要求也是以这种原则为指导的，电子商正是为满足这种需求，希望能够用无线的方式代替过去各个电子设备之间的有线连接，进行大容量的数据转换和传递，这样不管家庭环境还是办公环境都会更加符合人们的追求。虽然已经存在的蓝牙技术能够一定限度地满足这种需求，但蓝牙技术的低效、慢速、小容量都是它的不足之处。超宽带技术在未来的发展中能够克服这些缺点，提供相当于计算机总线的传递速度，能够用网络储存设备代替个人终端。而且超宽带技术设备的载体具有小巧方便的特点，在任何一个地点都有可能仅仅利用计算机的某一个设备达到运用整个计算机和整个网络的作用。

因为超宽带的隐秘性等特点，军事上可以将之作为有效的通讯技术，采用低截获率的内部无线通信系统，进行地波通信、LPI/D高度计、战场手持LPI/D电台、新型雷达系统、无人驾驶飞机、地面站车、地雷探测等方面的革新。最重要的应用是对现在流行的隐身战术的打击，隐身飞机、隐身舰艇等针对传统雷达所释放的信号频带内有效，但在超宽带带内，隐身战斗机的形象就会暴露。

根据超宽带无线通信技术的精确新的特点，可以将之运用于定位功能，运用极其微弱的同步脉冲可以对高速运动的物体进行有效的锁定，进一步根据返回的数据，可以将所得的内容以图像的形式呈现出来，具有很好的实际运用功能。

4结束语

本文所介绍的关于超宽带无线通信技术的内容只是非常少的一部分，作为一种新型的技术，超宽带还有无限的利用可能性。虽然现在尚处于研发阶段，而且理论转化为实际技术的问题也大量存在，但其广阔的应用前景是非常明显的。未来电子设备的智能化倾向，对短距离无线通信的要求越来越强烈，超宽带技术对于解决这种需求是非常有效的一种技术途径。因此，未来还需要大量的相关研究进行理论指导，同时也需要大量的综述性研究。

参考文献：

［1］赵丽丽.浅谈超宽带无线通信技术的发展［J］.数字技术与应用，2011（3）：30～31.

［2］岳光荣.超宽带冲激无线电性能比较［J］.电子科技大学学报，2003（5）.

［3］杨志红.超宽带无线通信技术［J］.科技信息，2009（9）：63～64.

［4］陈龙飞.浅析超宽带技术［J］.中国电子商务，2011（2）.

［5］杨雷.超宽带无线通信系统关键技术及应用［J］.科技创新导报，2011（22）.

（编辑：李敏）

超宽带天线的研究与设计 篇4

李庆娅 李晰 唐鸿燊

摘 要： 本文设计了一款差分微带超宽带天线，通过改变馈线和尺寸和接地板上缝隙的半径,优化了天线的性能，所实现的天线带宽为11.5 GHz，且有较好的辐射特性。在此基础上，通过在两贴片上对称地开槽，得到了在5 GHz处有陷波特性的超宽带天线。关键词：超宽带天线；差分天线；带阻特性

Research and Design of Ultra-wideband Microstrip Antenna

Li Qing-Ya, Li Xi, Tang Hong-Shen Abstract: In this paper, a differential microstrip ultra-wideband antenna is designed.It is optimized by changing dimensions of feeding line and radius of slot in the ground.The simulated and measured results show that the frequency bands of antenna is 11.5 GHz.Also, it has good radiation characteristics.Based on this, by etching the slot in the patch symmetrically, the ultra-wideband antenna with band-notch characteristics at 5 GHz is achieved.Key words: Ultra-wideband antenna;differential antenna;band-notch characteristics 引言

近几年,随着超宽带(UWB)通信技术的快速发展，对应用于短距离无线通信系统中的天线提出了更高的要求，不仅要求天线尺寸小、剖面低、价格便宜，易于加工并可集成到无线电设备内部，同时，还要求天线阻抗带宽足够宽，以便覆盖整个UWB频段。美国联邦通信委员会(FCC)规定UWB信号的频段为3.1 GHz-10.6 GHz。这个通信频段中还存在划分给其他通信系统的频段，如5.15 GHz到5.35 GHz的IEEE802.11a和5.75 GHz到5.85 GHz的Hiper-LAN/2。

在接地板上开缝是实现超宽带天线的方法之一，常见的缝隙形状如倒锥形[1]、矩形、半圆形、梯形[2]等。文献[2]中仿真优化并制作了一个小型化超宽带微带天线，在整个工作频段2.15-13.47 GHz内，该天线的回波损耗均在-10 dB以下，增益基本稳定在3~6 dB之间，并具有比较稳定的辐射特性。在超宽带天线的基础上通过在辐射贴片上开槽实现带阻特性，槽的形状有L形[3]、矩形[4]、E形[5]等，文献[5]提出了一种新型的具有双阻带特性的超宽带天线，制作出实物并验证了天线的超宽带和陷波特性，即在中心频率3.75 GHz和5.5 GHz附近的频带范围内具有良好的陷波特性。

本文首先设计了超宽带天线，研究了天线的回波损耗S11和辐射特性与天线环形接地板尺寸的关系，改善了天线的带宽。在此基础上，通过改变贴片和微带线的尺寸。并利用折合形开槽技术在贴片上开槽，有效实现阻带。2 天线设计

本文设计天线结构如图1所示。图1(a)中天线的辐射贴片，位于介质基板的上表面，图1(b)是刻蚀了圆形缝隙的地，位于介质基板的下表面；天线采用介质为RogerS RT/duroid 6006，相对介电常数为6.15，厚为0.5mm的介质基板，尺寸为 29.6 mm×33.6 mm；馈电部分为50欧的微带线。

(a)正面结构

(b)反面结构

图1 天线平面结构示意图 仿真结果

天线的设计尺寸为p2l=5.3 mm、p2x=2.7 mm、p1l=5.4 mm、p1x=0.23 mm、cr=13.4 mm。采用三维电磁仿真软件HFSS对所设计天线进行仿真，结果表明cr、p2l和p1x对天线的带宽影响较大。图2-4给出了这些参数变化时，天线的反射系数。当研究天线的某一尺寸与天线特性的关系时，保持其他尺寸不变。

图2给出了不同cr值时天线S11的仿真结果，可以看出工作频率的最小值fmin随cr的增加而增加，由2.5 GHz增加到3 GHz；工作频率的最大值fmax随cr的增加而减小，由13 GHz减小到11.8 GHz。当cr=13.0 mm时，带宽最大，为2.5-13 GHz，实现超宽带10.5 GHz。

图3给出了不同p2l值时天线S11的仿真结果，可以看出改变p2l的值对7 GHz处的S11值有明显改善作用。当p2l=5.0 mm时，7 GHz处的S11值变化明显由原先的-11.334 dB下降到-37.6264 dB。

图4给出了不同p1x值时天线S11的仿真结果，可以看出改变p1x对7 GHz处的S11值有明显改善，且当p1x=0.20 mm时，7 GHz附近的S11在-10 dB以下，并且带宽最大，达到2.68~12.63 GHz。

0-5fmin0-5-10-10S11(dB)S11(dB)fmax-15-20-25-30-35-4012-15-20-25-302345 cr=13.0mm p2l=4.0mm p2l=5.0mm p2l=5.3mm p2l=6.0mm*** cr=13.4mm cr=13.8mm cr=14.0mm67891011121314Frequency(GHz)Frequency(GHz)

图2不同cr时天线的S1图3不同p2l时S11与频率的关系

0plx=0.20mm-5plx=0.24mmplx=0.28mm42Gain(dBi)S11(dB)-10plx=0.30mm0-2-4-***89Frequency(GHz)10111213-62468101214Frequency(GHz)

图4不同p1x时S11与频率的关系图

图5增益图

4测试结果

根据前面的研究结果实现的天线如图6所示，天线的尺寸为p2l=5.0 mm、p2x=2.7 mm、p1l=5.4 mm、p1x=0.20 mm、cr=13.4 mm，使用Agilent公司的网络分析仪N5221测量了天线的S参数，结果如图7所示。对比图2中cr=13.4 mm和图7可知，天线测量结果与仿真基本一致，尤其在在6 GHz-13 GHz处较为吻合。天线的方向图和增益如图8-10所示。图8给出了天线增益，在3-8GHz，增益都大于3dB，最大值为4.11dB，而在3-12GHz，增益较低，尤其在11GHz时，只有-6dB。图9-10给出了天线在5GHz处的方向图，可以看出，天线在H面为全向辐射，在E面方向图为8字形，在其他频段的方向图与5GHz处的基本相同。对于实测与仿真结果的差距，可以通过提高加工精度和改进测量技术来得到改善。

(a)正面结构

(b)反面结构

图6 天线实物图

50-5S11(dB)0-5Gain(dBi)-10-15-20-25-30-10-15-20-354812Frequency(GHz)16200246810121

4Frequency(GHz)

图7 实际天线回波损耗S1图8 增益图

00-20-40-60-80-60-40-200210***027090 033030 co-pol cross-pol 0-30-60-90-60-30024027033030 cross-pol co-pol300603006090 120210180150

图9 H面方向图

图10 E面方向图 5GHz处实现有阻带特性的超宽带天线

为了进一步增加5 GHz附近的S11，减小这个频段的辐射，实现有陷波特性的超宽带天线，在圆形贴片上加载多边形槽线，其结构如图11所示，槽线的总长度计算公式为

Lslotc/{2f[(r1)/2]1/2}

(1)其中c表示光速;f为槽线的谐振频率;εr为介质板的相对介电常数[5]。根据陷波频带的中心频率为5 GHz，由式(1)计算出槽线的长度为15.84 mm.图12给出了fl3对S11的影响，由图知，当fl3改变时，即槽线的总长度改变时，天线的陷波频段也随着变化，当fl3=1.5 mm时，5GHz处fl3最大并在-10 dB以上；此时的增益图如图13所示，可以看出，当f=5 GHz时，增益由原来的3.2dB降为-1.68451 dBi，在其他频段增益基本没变化。

图11 开槽的正面结构模型

0-5-10-15-20-25-300246 fl3=1mm fl3=0.5mm fl3=0.9mm fl3=1.5mm8101214642Gain(dBi)S11(dB)-2-4-6246810Frequency(GHz)1214

Frequency(GHz)0

图12不同fl3时S11与频率的关系图

图13 增益图 结论

本文所设计的差分超宽带天线，实现了2.5~13 GHz的工作带宽，辐射特性良好。天线尺寸为：p2l=5.0 mm、p2x=2.7 mm、p1l=5.4 mm、p1x=0.20 mm、cr=13.4 mm。利用折合形开槽技术在两贴片上分别对称开槽，在5GHz处实现了阻带特性。参考文献：

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇5

宽带无线接入以其组网灵活迅速、升级方便等特点受到业界的青睐，但还存在尚未建立切实可行赢利模式等诸多问题。近年来，由于Wi-Fi(WirelessFidelity)、WiMax(WorldwideInteroperabilityforMicrowaveAccess)等宽带无线技术具有接入速率高、系统费用低等优点，使得利用Wi-Fi、WiMax取代3G的呼声很高。但从覆盖域、速率能力、基本业务类型、前向扩展演进走向等多方面综合考虑，WLAN、WiMax等无线宽带接入技术更可能是3G的补充，而不是竞争对手。新技术的发展离不开与之相对应的应用，国内外电信发展实践表明，新技术脱离市场应用就无法体现价值，急于求成、盲目发展必然导致泡沫。正确处理技术与市场的关系，建立适应市场需求的发展模式也应该成为宽带无线通信技术的思路。

通信运营商都期望把宽带接入作为一个增长点，但发展结果不尽人意。目前，宽带无线接入市场遇到的最大问题是尚未建立有效的赢利模式，因此运营商、设备供应商、内容供应商之间必须寻求利益平衡，建立紧密的共赢合作关系，形成产业链上下游各环节之间良性互动的发展局面。

无线宽带接入技术的发展

对于许多家用及商用客户而言，通过DSL或有线基础设施的宽带接入仍然不可行。有一些客户在DSL服务范围之外不能得到宽带有线基础设施的支持。但是依靠无线宽带接入技术，这些问题都可迎刃而解。无线宽带接入技术的网络部署速度更快，扩展能力更强，灵活性更高，因此能够为那些无法享受到或不满意其有线宽带接入的客户提供服务。目前主流的无线接入技术有3G、Wi-Fi、WiMAX等技术。

1.WiMAX技术

WiMAX能够在比Wi-Fi更广阔的地域范围内提供“最后一公里”宽带连接性，支持T1类服务以及相当于DSL的访问能力。凭借其在任意地点的3～10公里覆盖范围，WiMAX可以为高速数据应用提供更出色的移动性，

此外，凭借这种覆盖范围和高吞吐率，WiMAX还能够为电信基础设施、企业园区和Wi-Fi热点提供传输。

WiMAX将分三个阶段进行部署。第一阶段是通过室内天线来部署采用IEEE802.16d规范的WiMAX技术，目标用户是固定地点的已知订户。第二阶段会大量部署室内天线，将WiMAX技术的吸引力拓宽到寻求简化用户点安装的运营商身上。第三阶段将推出IEEE802.16e规范，在此规范中WiMAX认证硬件将应用于便携式解决方案，面向那些希望在服务区内漫游的用户，支持类似于当今Wi-Fi能力，但更加持久稳固的连接性。

2.3G技术的发展

3G是支持高速无线通信的ITU规范。这一遍布全球的无线连接与GSM、TDMA和CDMA相兼容。下一代3G蜂窝服务能够为语音和数据提供一个远程无线接入范围。速率最高可以达到2Mbps，目前设备厂商普遍实现了384Kbps的速率。下一代3G蜂窝服务能够跨地域创建广泛的数据接入范围，从而为语音通信和互联网连接提供最理想能力。

HSDPA是后3G发展的产物，电信运营商一直遵循着更高移动传输速率的思路。其速率可以达到10Mbps，而由诺基亚、爱立信、NEC及高通等公司主推的HSPDA技术，以及由英特尔公司主推的WiMAX技术，都提供了大幅提高移动数据传输速度的能力。

从技术角度来看，HSDPA侧重在移动性数据和语音服务方面，HSDPA希望在无线宽带接入技术的市场有所作为。

3.Wi-Fi技术

无线光通信技术发展及其应用 篇6

一、无线光通信技术发展历史

光在空气中直接传输的通信方式称之为无线光通信。也就是利用激光束作为信道在空间（近地或外太空）中直接进行语音、数据、图像等信息双向传送的一种技术。又称为“自由空间光通信”（Freespace opticalunicanon）或虚拟光纤（VirtualFiler）。无线光通信的出现比无线电通信要早得多。在两千七百年前的周幽王时代，就有了利用烽火台通信的方法。这是人类最早利用无线光通信的典型方式。后来，虽然人类社会的文明程度和科学技术得到了很大的提高，但是简单的利用光传递信息的方式仍然在广泛使用，例如红黄绿交通信号灯、旗语等。不论是烽火台，还是交通红绿灯、旗语，它们都是利用大气来传播可见光，由人眼来接收。这些都是非常原始的无线光通信方式。其后许多年，无线光通信几乎没有什么太大的发展。

尽管如此，人们仍然没有对无线光通信失去兴致。以发明电话而著名的贝尔，在1876年发明了电话之后，就想到利用光来通电话。1880年，他利用太阳光作光源，大气为传输媒质，用硒晶体作为光接收器件，成功地进行了光电话的实验，通话距离最远达到了213m。1881年，贝尔宣读了一篇题为《关于利用光线进行声音的产生与复制》的论文，报导了他的光电话装置。在贝尔本人看来：在他的所有发明中，光电话是最伟大的发明。这被认为是近代无线光通信的开始。1930年至1932年间，日本在东京的日本电报公司与每日新闻社之问实现了3 6kn，的无线光通信，但在大雾大雨天气里效果很差。第二次世界大战期间，无线光电话发展成为红外线电话，因为红外线肉眼看不见，更有利于信息保密。

利用光在大气中传送信息方便简单，所以人们开始研究的光通信都是这种方式。但是光在大气中的传送要受到气象条件的很大限制，比如在遇到下雨、下雪、阴天、下雾等情况，信号传输受到很大阻碍。此外，太阳光、灯光等普通的可见光源，都不适合作为通信的光源，因为从通信技术上看，这些光都是带有“噪声”的光。也就是说，这些光的频率不稳定、不单一，光的性质也很复杂。因此，要用光来通信，必须找到高强度的、可靠的光源。在此后的几十年中，由于这项关键技术没有得到解决，无线光通信就一直裹足不前。也正因此，贝尔的光话始终没有走上实用化的阶段。

1960年7月8日，美国科学家梅曼发明了红宝石激光器，从此人们便可获得性质与电磁波相似而频率稳定的光源。激光器的发明对无线光通信的研究工作产生了重大的影响。研究现代化无线光通信的时代也从此开始。20世纪60年代后，随着人们对通信的要求变得越来越强烈，无线光通信获得了突飞猛进的发展。许多实验室用氢-氖气体激光器做了传送电视信号和20路电话的实验。也有的公司制成了语言信道试验性通信系统，最大传输距离为600米。到70年代初无线激光通信己进入应用发展阶段。然而1970年半导体激光器和低损耗光纤这两项关键技术的重大突破，使光纤通信开始从理想变成可能，这立即引起了各国电信科技人员的重视，他们竞相进行研究和实验。1977年，世界上第一条光纤通信系统在美国芝加哥市投入商用，速率为45Mb/s。这也同时标志着无线光通信的研发开始转向外太空光通信，近地的无线光通信工作几乎停滞。20世纪90年代后期，随着全光接入网的发展，对固定无线应用的关注和对高速率的要求，无线光通信技术因其具有独到的优势，在固定无线宽带接人技术中，能为宽带接人的快速部署提供一种灵活的解决方案，又得到了极大的关注。其应用范围己从军用和航天逐渐迈人民用领域，技术也在得以逐步完善。

二、基本工作原理

1880年，贝尔的光电话用弧光灯或者太阳光作为光源，光束通过透镜聚焦在话筒的震动片上。当人对着话筒讲话时，震动片随着话音震动而使反射光的强弱随着话音的强弱作相应的变化，从而使话音信息调制在光波上。在接收端，装有一个抛物面接收镜，它把经过大气传送过来的载有话音信息的光波反射到硅光电池上，硅光电池将光能转换成电流。电流送到听筒，就可以听到从发送端送过来的声音了。这是无线光通信的基本工作原理。现代无线光通信设备的每一端分别包括专用光学望远镜、激光收发器、线路接口、电源、机械支架等部分组成。一些厂商的设备还包括伺服机构、监控装置、微波备份及远程管理软件等部分。

激光收发器的光源主要采用LD和LED，其中的LD多采用铝砷化钾二极管、DFB，接收器主要采用PIN或APD。

三、技术优势与劣势

1、技术优势 相对于常用的数字微波、铜缆数字用户线、光纤等其他几种接入方式，无线光通信主要优势有：①良好的安全保密性，由于激光的高指向性使它的发射光束极窄，方向性很好。通常激光光束的发散角都在毫弧度，甚至微弧度数量级，因此具有数据传递极高的保密性。②无微波频段的许可证，因为无线光通信的工作频段在350THz，设备间无射频信号干扰前无需申请频率使用许可证。③运营成本相对低廉，由于无须进行昂贵的管道工程铺设和维护，使得其造价约为光纤通信工程的五分之一。④架设迅速无线光通信架设、组网速度快，只须在通信节点上进行设备安装，工程建设以小时或天为计量单位，尤其适合作为光纤通信的应急故障后备及临时构造大容量的通信链路。重新撤换部署也很方便。⑤透明的传输协议对于任何传输协议均可容易的迭加，电路和数据业务都可透明传输。⑥设备尺寸小，由于光波的波长短，在同样功能情况下，光收发天线的尺寸比微波、毫米波通信天线尺寸要小许多，同时功耗小，体积小，重最轻。⑦信息容量大，光波作为信息载体可轻易传输高达10Gb/s的数据。目前已经商用无线激光设备，最高速率已达2 5Gb/s。实验室里最高传输速率已达160Gb/s。

2、技术劣势

当然，无线光通信也有其固有的劣势：①天气影响通信质量天气因素尤其是大雾、沙尘暴等所引起的光的色散、漫反射将极大影响光通信的质量。②通信距离受限目前用于近地的民用无线光通信的设备所能达到的距离受人眼安全的发射功率、成本、数据速率、天气条件等的限制，一般为100m-5kmm，延长传输距离也可以通过建立中继站的方法。③只能在视距范围内建立通信链路两个通信节点之间视距范围内必须无遮挡。对于中间存在障碍物而不可直视的两点之间的传输，可以通过建立一个中继站实现连接。④安装点的震动影响楼顶摇晃、振动可能会影响两个节点之间的激光对准，使通信质量下降甚至暂时中断。⑤意外因素可能使通信链路中断如飞鸟等障碍物经过链路空问，通信可能会瞬间中断。

总之，由于无线光通信设备固有的特点，在众多接入方式中具有比较明显的优势。

四、应用领域

与传统的租用线路比较，无线光通信综合了光纤通信与微波通信的优点，根据其最大优势（宽带宽）与最大劣势（短距离），定位在城域接入网、交换机和移动基站等设备的连接、闭路监视系统、广播电视信号的单、双工的传输中使用。可以很灵活的接人数据、话音、视频业务。其益处在于长期费用的节约和对数据吞吐能力的增长。目前的主要应用场合包括：①对于特殊要求的线路进行冗余备份以及应急时链路和意外恢复：在突发的自然或人为意外灾害中，原有通信线路被破坏，难以立即恢复时，或者在一些特殊地方发生突发事件，需要应急通信，采用无线光通信进行快速的部署。②提供室内外、临近局域网之间的互连互通：当分布在两座楼宇之间的办公室需要建立一条企业内部通信链路，受价格、带宽、线路资源等因素和其他通信方式不能较好地解决时，采用无线光通信就可快速解决。③解决综合业务网（FSN）接入的“最后一公里”：对智能小区的宽带接入，大企业Intmnet的互连，校园网的互连，大客户的宽带接入等提供一种快速灵活的方案，可提供2Mb／s～2.5Gb／s的带宽。④在不具备接入条件或带宽不足时提供高效的接入方案：在通信链路跨越高速公路、铁路、河流、峡谷、海湾或拥挤的城区时，由于地理条件的限制无法敷设光纤线路时，采用无线光通信可以有效解决。⑤用于移动通信蜂窝网基站与交换中心的互联。⑥用于一些大型集会如运动会、展览会、庆祝会等需要快速建立一些临时链路用于现场通信的场合。

五、结束语

超宽带无线通信相关技术浅析 篇7

超宽带无线通信技术是一项发展潜力巨大的新兴通信技术, 近年来取得了快速发展, 使得其技术日益成熟, 在无线通信领域得到广泛的应用, 并在未来高速信息网络的发展中扮演着十分重要的角色。

二、超宽带无线通信技术的概述

超宽带无线通信技术是指相对带宽不小于0.2或绝对带宽不小于500MHz, 并在指定的3.1 GHz~10.6 GHz专门频段使用的通信方式 (民用领域) 。和我们常见的传统无线通信技术不同, 其信号传输具有很宽的信道带宽。超宽带无线通信技术利用持续时间极短时间的脉冲信号 (几十皮秒到几纳秒) 携带比特信息, 通过改变脉冲信号的振幅或持续时间等来实现信息传输, 其最大数据传输速率可达到每秒数百兆。

三、超宽带无线通信技术的特点

超宽带无线通信技术将无线局域网和个人局域网的接入技术实现无线通信技术的低功耗和高带宽, 具有共存性好、传输速率高、传输距离较短的特点。

1、共存性特点。

由于超宽带传输技术具有低功率谱密度的特点, 从理论上而言, 超宽带信号所产生的干扰仅仅相当于宽带白噪声。这样有助于超宽带与现有窄带通信之间的良好共存, 即超宽带技术的共存性, 对于提高无线频谱的利用率具有很大的意义。

2、发射功率比较低。

超宽带无线通信技术信号工作流程简单, 使用基带传输而无需射频调制解调, 因此其发射功率低, 设备功耗小, 使其更适合于便携型无线通信的使用。超宽带无线通信系统由于其发射功率低, 可通过传输功率控制来解决信号的扩频需要增益问题, 从而使用低增益的全向天线有效实现远程通信。

3、传输速率高, 抗干扰能力强。

超宽带无线通信技术使用上千兆赫兹的宽频带, 即使发送信号功率谱密度很低, 仍然可保证较高的信息传输速率, 其传输速率能够达到每秒数百兆, 远高于蓝牙的传输速度。与蓝牙技术相比, 超宽带无线传输信号可以在接收端有效地恢复信号, 扩大增益, 因此超宽带技术能够适应各种频带宽度, 抵抗各个频率段信号的干扰, 具有更强的抗干扰性。

4、通信距离较短。

超宽带无线通信信号传输受距离的影响, 高频信号强度的衰减很快, 传输距离将被缩短, 因此超宽带无线通信技术适用于短距离间的通信。

四、超宽带无线通信技术的应用

由于超宽带无线通信的信道带宽非常宽, 能够和整个频谱共同进行使用, 也可与其他通信系统共存。因此, 超宽带无线通信技术能够在许多领域得到应用, 如个域网、智能交通系统、无线传感器网络等。随着“数字化家庭”或“数字家庭网络”的概念越来越普及, 人们通过无线通信网络将消费者的家用电器和电子产品进行有效的连接, 实现这些设备之间信息的传递和交换。数字办公室采用无线应用程序的方式, 而不是传统的有线连接, 这样就能够使得办公环境更加方便和灵活。早期蓝牙技术使得一些无线设备成为可能, 但是由于传输速率过低, 只能用于一些计算机的外围设备和主机的连接。超宽带无线通信技术可以实现主机和显示器、摄像头、会议设备、无线终端设备之间的互联, 从而实现各个设备间的信号传输。超宽带无线通信技术能够在各种场所使便携设备实现设备之间的互联, 并且具有很好的传输速率和抗干扰能力, 便于数据的传输。由于超宽带无线通信技术可以提供相当于计算机总线的传输速率, 使得个人终端可以从互联网或局域网即时下载大量数据, 还能将大量的数据存储在网络服务器的存储空间而不是个人终端中, 这样就能够实现云储存。携带具有超宽带无线功能的小型终端, 在任何地方都能够访问本地超宽带网络, 使用当地的设备在任何时候都能够控制自己的多媒体电脑。可以看出, 超宽带无线通信技术可以实现不同设备间的数据无线连接, 不再使用复杂的信号线对设备进行连接, 使得安装操作变得更加简便。

五、结论

超宽带无线通信技术和现有其他的无线通信技术相比, 具有很好的传输质量, 而且其功耗较低, 这样就可以更好的满足移动设备间的通信需求。此外, 超宽带无线通信信号还具有功率谱密度低、传输速率高、安全性能好的特点, 具有广泛的应用前景。随着超宽带无线通信技术的不断发展, 超宽带无线通讯技术必定能够为社会带来更大的便利。

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 (03) .

[2]杨志红, 周娟.超宽带无线通信技术[J].科技信息, 2009 (09) .

[3]安佳雯.超宽带无线通信技术发展探析[J].硅谷, 2013 (21) .

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇8

一系列新的技术发展趋势促使消费类应用对于无线技术的需求日益提高。便携设备当中日益强大的内存功能、数字图像及影像中不断扩大的档案容量以及消费类多媒体应用中对更高质量和更高清晰度图像及影像的需求，这都要求有更高的无线数据传输速率，即便是在更狭小的范围内，这些无线设备在不断提高的数据传输速率的需求下提供支持，同时设备的体积及电池寿命也能够提供低功耗的操作。但是现有的技术方案显然很难满足家庭市场的特殊要求，导致家庭网络市场在寻找适合自己的无线解决方案。

我们可以看到，几十年来，经典的无线设计一直在数据速率、芯片级实施成本及系统总体功耗之间进行权衡。家庭无线市场比较特殊，因为它同时要求高数据速率(支持多个数字音视频流)、非常低的成本(以利于消费者广泛接受)，以及非常低的功耗(以便能嵌入到电池供电的手持设备)。飞思卡尔以全新方式设计出的超宽带(UWB)无线通信系统，对家庭市场的这一需求做出了响应。

家庭市场多媒体应用所需要的解决方案

家庭的无线高速互连首先必须是无缝连接，最大程度地降低干扰，实现高速率的数据传输，满足高清晰度电视、音响系统和数字摄像机等的音视频数据流的需求。此外，它还应能传输大容量的多媒体文件，如MP3曲目库和MPEG电影文件等。

如今的消费电子多以娱乐为主，有很多是由电池驱动的手持设备，成本也在不断下降。另外，支持多个数字音视频流的网络互连要求更高的数据带宽。数字显示设备(等离子、液晶显示器)、PDA和MP3播放器等全数据格式的设备，其数据率从每秒数百Kbps(如MP3的数据率为320kbps)，到几十Mbps(如MPEG2格式的DVD数据率是10 Mbps，而MPEG2 HD则高达25 Mbps)。

要想为这些设备增加无线连接功能，必须做到速度快(高数据率)，功耗低(以增加电池使用时间)和价格经济(吸引消费者)。

在过去的一年里，超宽带(Ultra Wideband, UWB)无线通信技术以其独有的技术优势，在世界各国受到了普遍关注和研究开发；在中国，由于得到了政府部门、研究机构和企业的大力扶持，超宽带技术的研究和产品的开发都得到了迅速的发展。青岛海尔集团和上海环旭电子集团与飞思卡尔半导体有限公司合作率先展示并推出了超宽带高清电视和家庭媒体中心等产品和系统。

综上所述，超宽带(UWB)系统目前广泛应用于家庭娱乐系统的无线连接，如家庭媒体中心、机顶盒、电脑、各种播放器等与大屏幕高清电视的连接；各种移动设备和娱乐设备之间的连接，如手机和电脑等，所以业界普遍认为它是未来短距离高速无线系统的最佳解决方案之一。通过以下系列介绍，让大家对超宽带系统的技术及方案有一个系统地了解：

概述

图1给出了FCC对室内超宽带UWB系统的发射功率的限制。FCC的频率规划是将3.1 Hz～10.6 Hz的频段分给UWB的设备做带内频段使用，而在这个频率范围之外的DS-UWB的发射是带外的(OOB)且是无意发射。分配给UWB的这一带宽使得人们能够首次构建一种免除瑞利衰落影响的通信系统。

图1：基于全向天线的FCC规划的室内UWB发射限制

目前提交给IEEE802.15.3a的直接序列UWB(DS-UWB)方案将带内频谱分为两段，低频段为3.1 GHz～4.9 GHz，高频段为6 GHz～10.6 GHz。它以猝发的高码片速率的冲激小波脉冲发射数据分组，其中直扩序列中的1个“码片”就是1个小波。小波的连续发射可以获得很高的码片速率。这些小波是由每码片3个射频周期组成的，小波之间的间隔为3个周期，使中心频率恰好3倍于码片速率。在DS-UWB方案的波形及频谱关系上，高频段与低频段的波形看起来完全一样，它们之间只是一种简单的2倍关系，即两者的中心频率与持续时间都是2倍的关系，两者都是采用3个周期的小波。

3周期小波的包络通过滤波器整形以满足FCC对带外发射功率的限制。用反极性BPSK或QPSK调制小波来携带信息。数据比特通过一个白化器与前向纠错。这些经过前向纠错编码的比特被用来调制由L个码片组成的符号，而这个L个码片对应于L个长度的符号码。发射的符号根据前向纠错编码比特的值被翻转或者不翻转，符号码是三元码：。通过改变符号长度L及选择BPSK、QPSK的调制方式来控制原始数据速率。

无线电通过由连续发射的一系列符号组成的数据分组来交流信息，数据分组结构包括一些前导码、头比特及净荷。前导码由一个基于伪随机噪声序列的多项式和帧起始标志序列组成，前导码可用于时钟捕获及数据对齐，也可用于信号处理算法的训练，诸如Rake及判决反馈均衡。分组头携带关于数据分组的有关信息，诸如净荷长度、净荷所用速率(或码长及FEC速率)、确保数据完整性的校验和、接收机的地址等。最终的分组长度取决于净荷中包含的数据比特、FEC的速率、码长以及前导码和分组头的长度。构成数据分组的发射能量的猝发脉冲的长度和占空比取决于分组大小，MAC开销及特定链路的吞吐量需求。最后，802.15.3a MAC层的协调器通过给每个链路分配时隙来管理数据分组的持续时间与相互间隔。对于相同的吞吐量与覆盖范围而言，射频速率越高占空比越低，从而活动因子越低而且总的容量越大。

DS－UWB为何被称为无载波？

DS－UWB被称为无载波技术有几个原因。首先，其系统带宽等于基础小波或脉冲的带宽。通常，基于载波的系统都采用具有固定带宽的信号，而且通过与载波混频可以将其搬移到任意中心频率上。这种固定带宽的搬移不同于DS－UWB的情形。DS－UWB与冲激UWB密切相关，基础脉冲就是位于射频RF并不需要频谱搬移。其次，其系统带宽并不固定，即带宽并不是与中心频率“载波”无关，而是与中心频率成比例，因此并不是固定带宽的信号做频谱搬移。

最后，其带宽与脉冲宽度或小波长度成反比。DS－UWB技术指标中的基础脉冲或小波的长度总是3个周期，其结果是带宽随中心频率的增大而增大。如以4GHz为中心的DS－UWB射频带宽为2GHz，而以8GHz为中心的DS－UWB射频带宽为4GHz，因为当中心频率加倍，小波长度减半，所以带宽也随之变化。小波长度减半是因为射频周期减半。选择3个周期长的脉冲是为了产生3.1GHz～4.9GHz带宽，射频周期数再少则生成发射带宽就会太宽，射频周期数再多则发射带宽就会太窄。３个射频周期恰好实现DS－UWB的双频带的规划。

虽然也可以将系统所使用的小波改成其它不同的周期数，但是将码片速率与射频中心频率之间保持整数倍的关系是有好处的。码片速率与射频中心频率之间的整数关系使得所有脉冲都完全一样，就像脉冲是用经典的脉冲成形网络产生的一样。整数关系的另一个优点是每个脉冲的积分都为零，即没有直流分量。当不是整数关系时，一些脉冲有正分量，一些脉冲有负的分量。在窄带系统中，这点并不明显，因为直流偏置相对于主要脉冲能量较小的缘故。

窄带系统在任何调制状态变化之间都有很多射频周期，因此通常忽略直流DC项。即便是在最坏的情况下，窄带系统在其众多射频周期中也只0.5个周期会受到影响。例如，500个周期中的0.5个周期再加上缓慢的上升和下降沿其所占的比重远小于-30dB，一般可以忽略。但是对于DS－UWB而言，脉冲如此短以至于DC偏置的影响非常明显。例如，一个3.5个周期信号积分所得DC分量比3个周期脉冲全部的能量低8dB。除了DC分量，这些半周期或分数周期瞬态过程也导致了频谱扩展噪声，会屏蔽有用信号。整数关系强制BPSK调制仅在过零点处进行，从而将频谱扩展最小化。

整数关系也有利于简化用于信号捕获和跟踪的硬件。保持整数关系甚至可以不使用中心频率“载波”来对信号进行相干解码，就象非相干的方式一样，只需要码片速率。在典型CDMA系统中，码片速率和符号速率均与射频中心频率无关。然而，DS-UWB固有的无载波特性，使得构建DS-UWB系统非常简单。在通常的CDMA系统中，必须使用多个跟踪环来锁定输入信号：一个环用于锁定载波。一旦载波被锁定，另一个环就将锁定码片速率。因为DS-UWB是无载波的，就不需要载波跟踪环。而只需要锁定某一时钟，即码片速率或符号速率。其主要原理是因为所有时钟都相关的，知道一个就知道所有的时钟了。

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇9

2.1蓝牙、WLAN、USB技术的融合发展

蓝牙技术作为短距离无线通信技术中的一个部分，其主要的特点就是无线电、低功耗、低成本大容量，而其所应用的范围主要包括以下几个方面：比如说，在图像处理、身份识别等安全产品中，其具体应用领域主要是在加用电器、医疗健身等领域中。将蓝牙、WLAN、USB这三项技术融合在一起，就能更好地为蓝牙、WLAN、USB等硬件产品以及通讯等产品提供较为方便的通信方式。

2.2WiFi和802.11ac技术的融合发展

WiFi这一技术其最早出现的时间是在，其属于一个无线网络通信的工业标准，而提出这一标准的目的就是为了给无线局域网提供一个接入，从而有效地实现无线接入这一目的。这一技术主要是用在办公室局域网，或者是校园网中的用户与用户终端的无线接入，就目前而言这一技术所应用的范围也十分的广泛。这一技术在使用过程中存在较为显著的优势，就是覆盖范围较广，在使用过程中传输效率也较高，并且其使用成本也明显地低于厂商的介入操作。正是因为这一技术所存在的这些优势，致使其得到了较为广泛的应用。

2.3IrDA红外线数据传输

IrDA红外线数据传输这一技术，主要就是应用红外线进行点对点的通信，就目前而言，因为传输技术在不断地发展，所以该技术在应用过程中也就越来越少，而这一技术主要应用的范围就是一些小型移动设备，比如说笔记本电脑、手机等。IrDA红外线数据传输技术在应用过程中最为显著的特点就是使用简单、功耗较低、连接方便、体积较小、成本较低等，但是，除此之外，其在实际使用过程中只能在两台设备之间进行连接使用，同时还会存在一定的角度问题，所以在实际应用过程中并不会大规模应用在工业领域中[3]。

2.4ZigBee无线通讯技术

ZigBee这一技术是近年来才发展起来的技术，该技术在使用过程中速率较低，但是也属于短距离无线通信技术，而这一技术在应用过程中最为显著的特点就是操作简单、成本较低、网络容量较高、功耗较低、延时也较低等，而这些优势致使其应用领域着重是在2.4Ghz频段，所以在传感器网络、安全系统、网络监控、家庭监控、工业监控等领域的应用较为广泛。

2.5短距通信

短距通信如果按照英文对其进行翻译，就是NearFieldCommunication，因此我们可以将其缩写成为NFC，而这一技术其主要是由Sony、NOKIA、Philips这三家企业所推出来的，属于一种短距离无线通信技术标准，该技术和RFID虽然有着一定的相似性，但是本质上还是存在较大的差异。短距通信本身就有双向连接以及识别功能，在实际应用过程中，其运行频率需要控制为13.56MHz，同时工作距离还需要控制在20厘米范围之内。这一技术在最开始只是将遥控识别技术和网络技术合并在了一起，之后随着科技的不断发展，这一技术就成了一项较为成熟的无线连接技术，并且受到了较为广泛的应用。短距通信技术在使用过程中，就目前而言已经能够自动建立无线网络，以此来为蓝牙、WiFi、蜂窝等设备提供一个虚拟连接，这样就能使得这些设备也能在一定距离之内进行通讯。在通讯过程中，因为存在短距通信技术的短距离交互，在很大程度上简化了整个认证识别过程，所以在实际通讯过程中，我们就能够更加安全并且清楚地进行电子设备之间的互相防护，同时还不会受到任何电子杂音的干扰。由此可见，短距通信技术在很大程度上促进了通讯行业的发展，促进人们通讯变得更加的方便。

3结语

综上所述，在社会不断发展过程中，人们对于短距离无线通信需求也在不断地上升，在这种情况下就一定要加大对短距离无线通信技术的研究，而本文主要就是对短距离无线通信技术及其融合发展进行了分析，以期能够更好地促进短距离无线通信技术的发展。

参考文献：

[1]李丹.短距离无线通信技术及其融合发展[J].城市建设理论研究:电子版,2015,5(36):87-88.

[2]黄俊杰.短距离无线通信技术及其融合发展[J].通讯世界,2015,32(16):28-28.

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇10

当前，中国宽带无线产业在整体上呈现出理性务实、健康有序的发展态势，其发展前景被普遍看好。从技术上看，宽带无线的崛起是发展下一代网络（NGN）的必然结果。而先行规划频率、实现产业合作将会对发展宽带无线产业起到关键的推进作用。

当今，围绕NGN问题的辩论与讨论，首先推进与揭示了一系列以IP为基础的新一代网络的QoS性能、安全性、智能网管改进及由现今TDM/SDH/ATM为主导的网络向新一代IP网络平滑演进的务实途径。这是一种前后向兼容、有效创造增值效益的演进，而宽带无线亦将按这一概念向前发展。特别从个性化含义上看，未来NGN及GII的接入与应用层面，必将是无线通信的世界，宽带无线已日益呈现出其重要性。

在迈向NGN途径中，全球无线/移动通信的发展呈现出六大趋势，即传送宽带化、应用个性化、接入多样化、网络数据化、系统互补化及有线/无线一体化。对此，宽带无线接入将成为NGN、NGBW（下一代宽带无线）及3G演进的重要的接入与传送支撑技术。

一方面，固定无线接入比移动通信容易操作和实现，智能天线、软件无线电以及一系列现代编码调制及自适应信号处理技术等能够提高功率/频谱有效性的新技术往往首先在固定无线接入中试验与装备应用，因此，固定无线接入往往成为新一代移动通信的技术先导；另一方面，NGN、NGBW及3G演进需要宽带无线接入作连接、中继支撑，而且新一代宽带无线接入与新一代移动通信之间的移动性的界面正在模糊，一些新的宽带无线接入技术本身即具备良好的非直视（N－LoS）及移动能力，甚至可构成广域移动覆盖。由此产生了NGN系统结构的一种重要设想，即对各种新老交替的无线通信提供接入手段，包括新一代FWA技术及移动通信技术，以及各种有线和无线接入手段，公用、专用及共用，地面、空间及海上，广播、交互、移动、半移动、游牧、可搬移，或静止/固定式等等，覆盖域可涉及WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN等各种类别，经过中介汇聚桥接途径，均统一、协同、互补地工作于NGN的以IP为基础的核心平台之上，形成有线与无线、固定与移动，以及通信网、计算机网与广播电视网这三网的有机融合。

中国在宽带无线技术的应用与发展方面，无论是宽带无线接入或者是3G与3G演进，均在“冷静、稳妥、科学、求实”及“积极跟进、试验先行、培育市场、支持发展”的基本原则与方针指导下，以频率规划资源先行为前提，正积极准备、冷静处理、务实发展着。

频率规划先行，面向宽带的频率规划及管理思路，主要体现在以下三个方面。

首先是全面修订中国无线电频率划分规定。这是因为，对发展新技术、新业务而言，频谱资源规划与分配必须先行。为使我国无线电频率规划适应国际、国内电信新环境并与国际接轨，必须首先使我国“无线电频率划分规定”与国际电联ITU的最新世界无线电通信大会（WRC）及其确定的国际无线电规则

（RadioRegulation）相接轨。按照这一思路，信息产业部无线电管理局于1999年初开始，做了大量工作和不懈努力，六易其稿，最终完成了对1982年版本的“无线电频率划分规定”（试行）文本的全面修订。

2001年8月，新的“中华人民共和国无线电频率划分规定”得到国务院和中央军委最高领导签批通过，并于2001年11月12日以中华人民共和国信息产业部令第14号正式向社会发布。在此总框架基础上，无线电管理部门将积极按市场需求进行各类多样化的新一代宽带无线接入与宽带移动通信的细节频率规划。

其次要积极进行新一代宽带无线接入与宽带移动通信的频率规划。按已投入业务运营的无线接入频段的频率再规划、新的中高速率（中宽带）无线接入频率规划、高频段宽带无线接入（包括LMDS、HDFS、HDFSS、FSO等）频率规划、Bluetooth/Pico－cell等无线接入频率规划、平流层高空气艇平台（HAPS或STS）的频率规划及Unlicensed（无执照）无线接入频率规划等六个方面来考虑新一代宽带无线接入的频率规划，这一宽带无线接入的频率规划的总体思路为积极鼓励多样化高效率新宽带无线接入技术与系统的试验与投入应用，以提高资源利用效率；为今后大规模普及应用的无执照运行技术与系统寻找和创造合理的运作环境；分析、汲取LMDS系统国外不成功运作的一些经验教训，结合中国国情，尽可能做好有利其业务发展的频率规划、频率分配与频谱管理工作，并鼓励多频段、多层次统一平台集成的高效能工作模式运行；积极进行包括扩展新频谱在内的各类前瞻性频率规划的考虑。

再者，在新一代宽带移动通信的频率规划方面，中国始终与国际社会标准化组织保持紧密合作，并结合中国国情积极展开工作。具体的频率规划工作按IMT－2000核心频段的频率规划、IMT－2000附加频段的移动通信应用的频率规划、430MHz～806MHz频带IMT－2000演进运用及＜6GHz～8GHz频率范围内进一步作3G＋/4G移动通信应用的频率规划、高频段新一代更高速率的宽带移动通信的频率规划等四个层次积极地进行。

宽带无线接入从WBAN/WPAN/WLAN/WMAN/WWAN多样化协同发展、互补支持运作来看，3.5GHz频段是典型的MMDS频段，在某些方面比26GHz频段LMDS存在较大优势，覆盖及性价比较好，传播雨衰性能好，是宽带无线接入的上乘之选。3.5GHz频段宽带无线接入一方面非常适合地县市级单位低价位、较大面积覆盖的应用场合，另一方面还可与WLAN、LMDS等搭配，形成覆盖面积大小配合、用户密度稀密配合的一种多层运行的有机互补模式，对移动通信及卫星通信也具有类似的应用。我们应特别珍惜此类极有限的频率资源，实现高效率的利用。

3.5GHz/5.8GHz/26GHzLMDS等频段无线接入属于宽带业务类别，超越了常规的单一语音业务，包括数据及多媒体业务、非实时业务、流媒体及视频业务等在内。因此要开展好这些业务并形成良好的业务体系，就必须处理好“产业链”与“生态系统”之类“IndustryEco－x”问题，处理好“杀手锏技术、应用与服务”之类“Killer－x”问题，并最终实现持续创新与发展。只有花大力气进行探索和推进，才能做大、做好，从而打造出细分市场的更多的切实有效的业务类别模式。从产业链及保持持续创新与发展的角度看，运营商必须切实重视和处理好与设备供应商的利益平衡、唇齿相依的共赢合作关系。此外，极为有限的3.5GHz频段的频率资源，将影响宽带无线接入的规模化有效发展。因此，从资源管理的角度看，随着现有3.5GHz频段无线接入资源的不断开发和使用，管理部门还应积极与相关部门协调，按共赢原则对该频率资源进行适当扩展，以便进一步做大、做好中国的宽带无线市场。

同样，以3G为主要对象的宽带移动通信，正积极地进行技术试验，在完成了包括相应手机终端试验

探析超宽带无线通信技术发展论文 篇11

UWB在过去很长的时间里主要被应用在雷达和GPS定位设备中, 近年来其应用被拓展到了宽带无线通信等领域中, 并备受关注, 如摩托罗拉、Nokia等通信设备制造商开始UWB的研发工作。我国在“十五”国家863计划通信技术主题研究项目中, 也将“超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术”列为重要研究内容。

1 UWB技术的特点美国联邦通信委员会2002年对UWB定义为宽大于20%, 或者-10dB绝对带宽超过500

传统的通信技术是把信号从基带调制到载波上, 而UWB技术是通过具有有限陡上升和下降时间的冲击脉冲对数据进行直接调制, 从而具有GHz量级的带宽, 最大数据传输速率可达几百Mbps。其主要特点有:

1) 系统结构实现简单

由于UWB是通过发送纳米级脉冲来实现数据信号的传输, 无需使用载波, 所以UWB发射器可以直接使用脉冲小型激励天线, 避免了功用放大器与混频器的使用, 降低了UWB的发射器的成本。而UWB的接收机也不同与传统的接收机, 无需中频处理, 实现起来也比较简单, 如图1。接收过程中, 脉冲信号通过天线匹配、滤波、放大后直接A/D转换, 交由数字信号处理器处理复杂的匹配滤波、分集接收、均衡、解交织、译码等基带处理。通过一个基带信号处理芯片、射频信号处理芯片和UWB天线完成整个UWB信号收发。

2) 信号占有频带宽、传输速率高。由于目前FCC开发的频段是3.1GHz~10.6GHz, UWB2) 信号占有频带宽、传输速率高。由于目前FCC开发的频段是3.1GHz~10.6GHz, UWB系统发射的功率谱密度低而平坦, 极宽的频带加上室内多径影响的消除, 使得传输速率可达到每秒几千兆比特。

3) 强大的多径分辨能力。常规无线通信的射频信号大多是连续信号或者持续时间远大于多径传播时间, 这使得大量的多径分量交叠, 造成多径衰落, 降低了通信质量和数据传输速率。超宽带无线通信发射是持续时间极短的单周期脉冲, 经多径反射的延时信号与直达信号在时间上可以分离, 抗多径衰落能力较强。

4) 抗干扰能力强;UWB系统占用更宽的信号带宽, 具有更低的平均功率谱和很高的瞬时功率, 在扩频处理增益和抗截获/探测概率两项重要性能指标上均远高于常规扩频通信系统。

5) 功耗较低。UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据, 脉冲持续时间很短, 一般在0.20ns~1.5ns之间, 有很低的占空因数, 系统耗电可以做到很低, 在高速通信时系统的耗电量仅为几百µW~几十m W。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右, 是蓝牙设备所需功率的1/20左右;军用的UWB电台耗电也很低。因此, UWB设备在电池寿命和电磁辐射上, 相对于传统无线设备有着很大的优越性[1]。

2 UWB技术的应用

UWB通信利用了相当宽的带宽, 并且能够与其他的应用共存, 因此UWB可以应用在很多领域, 如:智能交通系统, 无线传感网, 个域网, 射频标识, 成像应用等。利用UWB的搜索和定位功能可以制造雷达, 装载雷达的汽车等遇到障碍物会及时给与提醒, 利用UWB还可以建设智能交通管理系统, 系统由若干站台装置和车载装置组成无线通信网。UWB可以在限定的范围内以很高的数据速率、很低的功率传输信息。UWB能够提供快速的无线外设访问来传输文件、视频、图像等, 特别适合应用于个域网。

3 结论

UWB技术作为一种新的无线通信技术, 由于调制方式和多址技术的特点使得它具有其他无线通信技术所不具备的优势, 如:很宽的带宽, 高速的数据传输、功耗低、安全性高等。超宽带无线通信系统还可与其他系统共存, 因此UWB可以应用于很多领域, 特别在无线通信领域, UWB是一个非常有前景的技术。

摘要：超宽带 (UWB) 无线通信技术是近年来通信领域新兴的一种高速、低功耗的无线通信技术, 本文介绍了UWB的定义、技术特点及其应用。

关键词：超宽带 (UWB) ,通信技术,技术特点

参考文献