理论教育 超宽带通信技术:高速无线数据传输的选择

超宽带通信技术:高速无线数据传输的选择

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:超宽带技术将用于约10m范围内的无线个人局域网通信中,任一信号在3.1~10.6 GHz频段中占用超过500MHz带宽均可叫作超带宽。目前,有两种技术被普遍应用于超宽带通信中。每个UWB信号都能够被调制,从而实现很高的数据率。UWB具有很高的数据传输速率,最高可达480 Mbps。该技术将宽带传输仅限于一个很小的区域范围是限制UWB短距离传输的关键。

超宽带通信技术:高速无线数据传输的选择

宽带技术(Ultra Wide Band,UWB)将用于约10m范围内的无线个人局域网(Wireless Personal Area Networks,WPAN)通信中,任一信号在3.1~10.6 GHz频段中占用超过500MHz带宽均可叫作超带宽。在该频段中,FCC的规则限制UWB有效全向辐射功率(Effective Isotropic Radiated Power,EIRP)的功率在UWB频带内只能到-41.25 dBm/MHz,而发射功率根据频段的不同而不同,如在GPS频段功率骤降到-75 dBm/MHz。

目前,有两种技术被普遍应用于超宽带通信中。一种是基于亚纳秒范围(1~1 000ps)的超短数字脉。脉冲序列通过位置、幅度或者相位调制来携带信息,并可以直接用基带信号来调制脉冲而不是使用高频载波;另一种技术是多波段方案,该方案利用多个频带(每个频带528 MHz带宽)来实现,即通过在多个UWB频带的跳频技术来有效利用UWB频段。这些信号由于工作在不同频段而不会相互干扰。每个UWB信号都能够被调制,从而实现很高的数据率。像正交频分复用(OFDM)技术等几种普遍用于无线通信中的数字调制技术都可应用于UWB中每一个独立信号。多频段的优势在于它的自适应性与可扩缩性,频段的数量可不同,并且可以动态调节从而减少互扰的影响以及避免占用其他服务所需频段。(www.daowen.com)

UWB具有很高的数据传输速率,最高可达480 Mbps。由香农的信息论可知,信息容量与带宽呈线性关系,与功率呈对数关系,因此提高带宽会显著增加数据传输率。该技术将宽带传输仅限于一个很小的区域范围是限制UWB短距离传输的关键。UWB的目标就是无线个人局域网、家庭中音频与视频的传输、取代USB线和Fire Wire线等。基于UWB技术的WPAN标准IEEE 802.15.3a规定在10 m范围内,使用4频段的数据传输率为110 Mbps,功耗小于100 mW,而在5m距离的速率可达200 Mbps,但过了4m后速率的增长开始降低。

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