论文部分内容阅读
摘要：超宽带无线通信技术是一种具有高速、低成本和低能耗特点的无线通信技术，该技术的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。文章拟从概念、特点、发展等方面对之进行论述。
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）
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）