UWB技術(shù)（UWB超寬帶無線通信技術(shù)）是一種使用1GHz以上頻率帶寬的無線載波通信技術(shù)。UWB技術(shù)不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，因此其所占的頻譜范圍很大，盡管使用無線通信，但其數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百兆比特每秒以上。使用UWB技術(shù)可在非常寬的帶寬上傳輸信號，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）對UWB技術(shù)的規(guī)定為：在3.1~10.6GHz頻段中占用500MHz以上的帶寬。
傳統(tǒng)通信方式使用的是連續(xù)波信號，即本地振蕩器產(chǎn)生連續(xù)的高頻載波，需要傳送信息通過例如調(diào)幅，調(diào)頻等方式加載于載波之上，通過天線進(jìn)行發(fā)送。現(xiàn)在的無線廣播、4G通信、WiFi模塊等都是采用該方式進(jìn)行無線通信。下圖是一個(gè)使用調(diào)幅方式傳遞語音信號的連續(xù)波信號產(chǎn)生示意圖。
而IR-UWB信號，不需要產(chǎn)生連續(xù)的高頻載波，僅僅需要產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間短至nS級以下的脈沖，便可通過天線進(jìn)行發(fā)送。需要傳送信息可以通過改變脈沖的幅度、時(shí)間、相位進(jìn)行加載，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)信息傳輸。下圖是使用相位調(diào)制方式傳輸二進(jìn)制歸零碼的IR-UWB信號產(chǎn)生示意圖。
而現(xiàn)在更為大家熟知的藍(lán)牙技術(shù)、WiFi通信技術(shù)與UWB技術(shù)相較而言，也存在一定的劣勢。通過這張圖大家可以更直觀地了解到UWB技術(shù)與Wi-Fi、藍(lán)牙技術(shù)的不同點(diǎn)。簡言之，UWB技術(shù)的優(yōu)勢在于：
1、定位精度高：帶寬很寬，多徑分辨能力強(qiáng)，抗干擾，對于距離的分辨能力高于Wi-Fi技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)。
2、實(shí)時(shí)定位速度快：UWB的超寬帶脈沖信號的帶寬在納秒級，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的室內(nèi)定位，延遲低，可以即刻感知追蹤物體的運(yùn)動狀況。
3、高可靠性和安全性：UWB的發(fā)射功率低、信號帶寬寬，能夠很好地隱蔽在其它類型信號和環(huán)境噪聲之中，傳統(tǒng)的接收機(jī)無法識別和接收，必須采用與發(fā)射端一致的擴(kuò)頻碼脈沖序列才能進(jìn)行解調(diào)。
當(dāng)然，UWB技術(shù)、Wi-Fi技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)這三項(xiàng)無線通信技術(shù)并不是孤立存在的，完全可以同時(shí)使用，優(yōu)勢互補(bǔ)，能夠給智能手機(jī)這樣的終端產(chǎn)品帶來多種需求的定位和數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，對于相關(guān)的天線和射頻設(shè)計(jì)有較高要求。
而超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點(diǎn)。因此，UWB超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航，且能提供十分精確的定位精度。但是成本比較昂貴，網(wǎng)絡(luò)部署復(fù)雜，相對來說在室內(nèi)定位服務(wù)上應(yīng)用有限。
UWB超寬帶技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大的差異，UWB超寬帶技術(shù)不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有GHz量級的帶寬。目前的UWB技術(shù)應(yīng)用可以按照通信距離大致劃分為兩類：
①短距離高速應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到數(shù)百兆比特每秒，主要是構(gòu)建短距離高速WPAN、家庭無線多媒體網(wǎng)絡(luò)以及替代高速率短程有線連接，如無線USB和DVD（典型的通信距離是10m）；
②中長距離（幾十米以上）低速率應(yīng)用，通常數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbit/s，主要應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和低速率連接。同時(shí)，由于UWB技術(shù)可以利用低功耗、低復(fù)雜度的收發(fā)信機(jī)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，所以UWB技術(shù)在近年來得到了迅速發(fā)展。
UWB技術(shù)在非常寬的頻譜范圍內(nèi)采用低功率脈沖傳輸數(shù)據(jù)而不會對常規(guī)窄帶無線通信系統(tǒng)造成大的干擾，并可充分利用頻譜資源。基于UWB技術(shù)而構(gòu)建的高速率數(shù)據(jù)收發(fā)機(jī)有更廣泛的用途?？捎糜诟鱾€(gè)領(lǐng)域的室內(nèi)精確定位和導(dǎo)航，包括人和大型物品，例如貴重物品倉儲、礦井人員定位、機(jī)器人運(yùn)動跟蹤、汽車地庫停車等系統(tǒng)。
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