超宽带技术是什么

超宽带(Ultra-wideband, UWB) 技术起源于20世纪50年代末，此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展，人们对高速无线通信提出了更高的要求，超宽带技术又被重新提出，并备受关注。UWB是指信号带宽大于500 MHz或者信号带宽与中心频率之比大于25%。与常见的通信方式使用连续的载波不同，UWB采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲的持续时间只有几十皮秒(ps) 到几纳秒(ns)，这些脉冲所占用的带宽甚至高达数吉赫兹(GHz)，这样最大的数据传输速率可以达到数百Mbps.在高速通信的同时，UWB设备的发射功率却很小，仅仅是现有设备的几百分之一， 这对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声。因此，从理论上讲，UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式，它有望在无线通信领域得到广泛的应用，目前，Intel、Motorola和Sony等知名大公司正在进行UWB无线设备的开发和推广。

UWB与其他的"窄带"或者"宽带"相比，主要有两方面的区别:一是超宽的带宽，在美国联邦通信委员会(FCC) 的所定义中，其带宽比中心频率高25%或者大于1.5GHz,这一带宽明显大于目前所有通信技术的带宽。二是超宽带典型的用于无载波应用方式。传统的"窄带"和"宽带"都是采用射频(RF)载波来传送信号的，频率范围为从基带到系统被允许使用的实际载波频率。与之相反，UWB的实现方式是能够直接地调制一个大的激增和下降时间的"脉冲"，这样所产生的波形占据了几个GHz的宽带。

UWB无线通信技术与现有的无线通信技术有着本质的区别。现有的无线电技术所使用的通信载波是连续的电波，几乎所有的无线通信包括移动电话、无线局域网通信都是这样的，即用某种调制方式将信号加载在连续的电波上。与此相比，UWB无线通信产品可以发送大量的非常短、非常快的能量脉冲。这些脉冲都是经过精确计时的，每个只有数纳秒长，脉冲可以覆盖非常广泛的区域。脉冲的发送时间是根据一种复 杂的编码而改变的，脉冲本身既可以代表数字通信中的0,也可以代表1。 UWB超宽带技术在无线通信的创新性、利益性方面具有很大的潜力，在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面，可极大地提高一般消 费者和专业人员的适应性和满意度。因此，很多工业界人士都在全力开发超宽带技术及其产品，相信这一超宽带技术不仅为用户所喜欢，而且在一些高端技术领域，如雷达跟踪、精确定位和无线通信方面也具有广阔的前景。

从时域上看，UWB系统有别于传统的通信系统。通常通信系统是通过发送射频载波进行信号调制的，UWB则是利用起、落点的时域脉冲直接实现信号的调制，UWB的传输把调制信号过程放在一个非常宽的频带上进行，而且以这一过程中所持续的时间来决定宽带所占据的频率。由于UWB的发射功率有限，进而限制了其传输距离。相关资料表明，UWB信号的有效传输距离在10m以内，因此民用UWB普遍定位于个人局域网范畴。

从频域上看，UWB有别于传统的窄带和宽带，其频带更宽。窄带是指相对宽带(信号带宽与中心频率之比)小于1%， 相对带宽为1%~ -25%时称为宽带，相对带宽大于25%且中心频率大于500 MHz时称为超宽带。UWB与传统通信系统相比，其工作原理迥异:因此UWB具有传统通信系统无法比拟的技术特点，如系统结构的实现比较简单、数据传输速度快、功耗低、安全性好、多径分辨能力强、定位精确、工程简单以及造价便宜等。