一\UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲
激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。 1 超宽带信号及其特点美联邦通信委员会(FCC)规定：部分带宽号称为UWB信号。其中，部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较；UWB信号格式如图2所示。一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB 信号形式[1],[2]为：Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号，它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。w(t)表示传输的单周期脉冲波形，可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲，从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。仔细分析每个时移分量：（1）相同时移的脉冲序列：形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲，其占空比极低，帧长或脉冲重复时间Tf(Frame Time)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统，这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。(2)伪随机跳时：为减少多址接人时的冲突，给每个用户分配一个特定的伪随机序列，称之为跳时码，其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数，且满足。这样跳时码给每个脉冲附加了时移，第j个单周期脉冲的附加时移为秒。由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间，NhTc/Tf应严格小于1。然而如果NhTc 太小，那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反，如果NhTc足够大且跳时码设计合理，就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhite Gauss Noise)信号。由于跳时码是周期为Np的周期序列，那也为Np周期序列，其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。(3)数据调制：第k个用户发送的数据序列｛di(k)｝为二进制数据流。每个码元传输Ns 个单周期脉冲，这样增加了信号的处理增益。在这种调制方式下，一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf，二进制的符号速率Rs，为：显然，采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点：信号持续时间极短，为纳秒、亚纳秒级脉冲，信号占空比极低(1％～0．1％)，故有很好的多径免疫力；频谱相当宽，达GHz量级，且功率谱密度低，故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强；UW B系统处理增益很高，其总处理增益PC为：例如，当某二进制UWB通信系统Tf=1μs，Tc=1ns，Ns=100，比特速率Rs=10kbps时，该系统UWB信号的处理增益为50dB。与其他通信系统相比，其处理增益非常高。另外，UWB信号为极窄脉冲的序列，故有非常强的穿透能力，可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体，能实现雷达、定位、通信三种功能的结合，适合军用战术通信。 2 超宽带信号发射机、接收机基本结构2．1 发射机和相关接收机模型与传统的无线收发信机结构相比，UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示，在发射端，数据直接对射频脉冲调制，再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制，最后通过超宽带天线发射出去。在接收端，信号通过相关器与本地模板波形相乘，积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中，由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器，根据相应的时延产生本地模板波形，与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成，便于降低成本和小型化。2．2 Rake接收机模型由于UWB信号需要用时域的方法进行分析，多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下，而且每条路径的信号能量都很小，难以对每条信道做出估计，所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。3 UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较由于UWB技术的种种优点，
使其成为无线个人局域网络WPAN (Wireless Personal Area Network)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，以低价格和低功耗在10m 范围内实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有：IEEE802．11b(Win)、Home RF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。可以看出UWB技术的优势较为明显，主要不足是发射功率过小限制了其传输距离.也就是说，10m以内，UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能，对于远距离应用IEEE802．11b或Home RF无线PAN的性能将强于UWB。UW B和同为热门的IEEE802．11b以及Home RF不会进行直接竞争，因为UWB更多地是应用于10m左右距离的室内。事实上，把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合，因后者传输速率远不及前者，另外蓝牙技术的协议也较为复杂。 4 国内外研究及发展情况4．1 国外研究现状军用方面：早在1965年，美国就确立了UWB的技术基础。在后来的二十年内，UWB技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前，美国国防部正开发几十种UWB系统，包括战场防窃听网络等。民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门，主要用于通信(如家庭和个人网络，公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞／故障避免，入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足UWB技术的开发，将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连，以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。国际学术界对超宽带无线通信的研究也越来越深入。2002年5月20～23日，IEEE举办了一期会议，专门讨论UWB技术及其应用。2002年2月14日，美国联邦通信委员会(FCC)正式通过了将UWB技术应用于民用的议案，定义了三种UWB系统：成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统，并对三种系统的EIRP(全向有效辐射功率)分别做了规定。但是，UWB 技术的协议与标准尚未确定，目前，只有美国允许民用UWB器件的使用；而欧洲正在讨论UWB的进一步使用情况，并观望美国的UWB标准。4．2 国内研究现状2001年9月初发布的“十五”863计划通信技术主题研究项目中，把超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，鼓励国内学者加强这方面的研发工作。但是国内目前关于UWB技术的深入研究仅限于雷达方面，关于UWB通信系统的研究还没有形成规模。参考文献:<无线超宽带（UWB）通信原理与应用——21世纪信息与通信技术教程> 王金龙、王呈贵、阚春荣、徐以涛2005-11第1版
二、超宽带通信（UWB）是近年来通信领域兴起的一种无线互连技术。
UWB具有高数据率、低功耗、结构简单和价格低廉等特点，为无线通信的发展开辟了新的机遇。同时，由于其占用极宽的带宽，与其他通信系统共享频段，给干扰、兼容等相关领域的研究也带来了一定的挑战。
一、UWB技术特点
UWB（UltraWideBand）是在较大的带宽上实现速率为100Mbps~1Gbps传输的技术。根据香农理论，无线信道的容量是与其占用的信道带宽成正比的，UWB能实现很高的数据率，
是由于其占用很大的带宽。根据美国FCC对UWB技术的定义，相对带宽大于0.2或带宽超过500MHz的系统都可看作UWB系统，并分配3.1-10.6GHz频段作为UWB系统可使用的频段，在该频段内，UWB设备的发射功率需低于-41.3dBm/MHz，以便与其他无线通信系统共存。UWB在10m以内的范围实现无线传输，是应用于无线个域网（WPAN）的一种近距离无线通信技术。
众所周知，IEEE802.15.3a从2003年开始对UWB的技术方案进行标准化。在UWB物理层技术实现中，存在两种主流的技术方案：基于正交频分复用（OFDM）技术的多频带OFDM （MB-OFDM）方案、基于CDMA技术的直接序列CDMA（DS-CDMA）方案。CDMA技术广泛应用于2G和3G移动通信系统，在UWB系统中使用的CDMA技术与在传统通信系统中使用的CDMA技术没有本质的区别，只是使用了很高的码片速率，以获得符合UWB 技术标准的超宽带宽。OFDM则是应用于E3G、B3G的核心技术，具有频谱效率高、抗多径干扰和抗窄带干扰能力强等优点。
直接序列扩频超宽带技术（DS-UWB）主要是由飞思卡尔（Freescale）半导体公司支持的方案。MB-OFDM方案则是由WiMEDIa联盟支持的。两种标准一直以来都处于激烈争论中，评价DS-CDMA和MB-OFDM在技术层面上孰优孰劣，对方案的最终妥协是无益的。在IEEE802.15.3a内部虽然经过多次投票表决，始终无法淘汰其中一种标准，取得统一。最终在2006年1月份召开的IEEE802会议上，802.15.3a经过投票，解散了该任务组，UWB在IEEE的标准化进程被终止。
UWB的MAC层协议支持分布式网络拓扑结构和资源治理，不需要中心控制器，即支持Ad-hoc或mesh组网，支持同步和异步业务、支持低成本的设备实现以及多个等级的节电模式。协议规定网络以piconet为基本单元，其中的主设备被称为piconet协调者（PNC）。PNC 负责提供同步时钟、QoS控制、省电模式和接入控制。作为一个AdHoc网络，piconet只有在需要通信时才存在，通信结束，网络也随之消失。网内的其他设备为从设备。WPAN网络的数据交换在WPAN设备之间直接进行，但网络的控制信息由PNC发出。
二、WiMEDIA
像大家熟知的Wi-Fi、WiMAX联盟一样，WiMedia联盟的重要使命就是建立WPAN认证流程和规范，进行认证以确保设备的互操作性，推动UWB技术在全球范围的应用。WiMedia联盟由英特尔、TI、松下、三星、诺基亚、富士通等闻名公司和许多消费电子公司所组成，自成立三年多以来，已经拥有非常广泛的成员。
WiMedia联盟定义的UWB协议分层如图1所示。前面已经提到物理层存在MB-OFDM 和DS-UWB两个分支，WiMedia目前主要采用MB-OFDM方式。为了支持多种应用，如无线UWB、无线IEEE1394等，WiMedia联盟在物理层和MAC层之上定义了协议适配层（PAL）。
图1 UWB协议分层示意图
WiMedia联盟已经发布了物理层认证规范和兼容性测试平台，并且开展了多次物理层兼容性测试，主要UWB芯片和设备商均参加了兼容性测试。随着产品的逐步成熟，WiMedia 联盟将正式开展UWB的设备认证工作。
三、UWB技术的发展现状和趋势
UWB技术的应用场景主要包括：家庭、办公室、个人消费电子产品。在“数字化家庭”或“数字家庭网络”的概念日益广泛普及的今天，关注这一概念的消费电子厂商试图用无线网络将消费者家居中的电器连接起来，使各种大带宽的Video信息可以在这些电器之间传递和交换，如图2所示。
图2 Video信息传递和交换示意图
在数字化办公室的应用表现为用无线方式代替传统有线连接，使办公环境更加方便灵活。早期的蓝牙技术已经使某些设备的无线互联成为可能。但由于传输速率过低（1Mbps以下），只能用于某些计算机外设（如鼠标、键盘、耳机等）与主机的连接。而UWB技术的高传输带宽可以实现主机和显示屏、摄像头、会议设备、终端设备与投影仪之间的无线互连。同样，UWB技术在个人便携设备上也将会有规模应用。由于UWB技术已经可以提供相当于计算机总线的传输速率，这样个人终端就可以从互联网或局域网上即时下载大量的数据，从而将
大部分数据存放在网络服务器的存储空间中，而不是保存在个人终端中。携带具有UWB功能的小巧终端，在任何地点都可以接入当地的UWB网络，利用当地的设备（如大屏幕电视、电脑、摄像头、打印机等）随时构成一台属于自己的多媒体计算机。
从上面的分析可以看出，取代现有USB接口和1394接口的线缆连接，即无线UWB和无线1394将成为UWB技术最有前途的应用。无线USB联盟已经公布物理层使用MB-OFDM 方案，这对于UWB的应用将是较好的推动。
2006年，已经有多家公司可以提供UWB芯片，例如Alereon、Artimi、Staccato、Wisair、Intel、英飞凌等均有各自的UWB芯片解决方案，包括基带芯片、MAC芯片、RF收发芯片、或集成基带、MAC和RF的芯片。同时，很多芯片公司均公布在2007年将推出符合WiMedia 认证的UWB芯片，并将拓展UWB应用在消费电子类产品中。在笔记本芯片市场占有绝对领导地位的Intel公司，致力于将UWB的主要应用无线USB2.0作为笔记本电脑的标准配置接口。
四、UWB技术发展中的问题
超宽带通信应用中存在的一个重要问题是与其他通信系统的共存和兼容问题。由于超宽带系统使用很宽的频带，所以和很多其他的无线通信系统频段重叠。虽然从理论上说超宽带系统的发射功率谱密度很低，应能和其他系统“安静的共存”，但实际应用中超宽带系统对其他系统的兼容性需要用实验证实。非凡是超宽带系统的工作机理和特性还有很多不清楚的方面，比如超宽带系统的带外干扰问题，即超宽带设备也有可能对在其工作频段之外的无线系统产生一定的干扰，这部分干扰还很难用理论计算的方法准确估计。因此虽然FCC将UWB 工作频段定为3.1GHz以上，但超宽带设备对3.1GHz以下频段系统（如2G/3G蜂窝移动通信系统、PHS、无线局域网系统）的干扰也需要考虑。
FCC规定UWB设备主要的工作频段将位于3.1GHz和10.6GHz之间，这个频段内，其发射功率被限制在-41.3dBm/MHz以下。而在此频段以外，实行更严格的功率控制标准。除了要考虑对已有通信系统的干扰外，还要考虑对已有非通信业务有可能产生的干扰。除FCC 之外，日本在2006年也提出了自己的UWB频率范围和发射功率控制标准。
ITU-RSG1（频谱规划研究组）下曾经设立了1/8任务组（TaskGroup1/8），研究范围为“UWB 设备和无线通信业务之间的兼容性”。在该任务组研究期内，提出了全球UWB频谱分配和监管的若干原则。
在UWB概念最早提出之日，WLAN的物理层理论速率最高为54Mb/s，有效速率最高约为20Mb/s，很难满足视频信号传输的需求。但是，随着物理层可以支持100Mb/s以上802.11n 标准的逐步推进，2006年，很多公司纷纷推出了支持100M以上物理层速率的
PRe-802.11nWLAN设备。相比UWB，WLAN存在几个明显的技术优势。WLAN工作在免
许可频段，标准化程度较高，且WLAN产品已经非常成熟，随着802.11n在未来几年的大规模应用，设备成本也将会下降到现有802.11g产品的水平。因此，在未来支持高速视频流传输上，如家庭网络中设备的无线互连，WLAN和UWB存在一定程度的应用和定位重叠。当然WLAN技术是为支持PC之间的无线连接开发的，因此在消费电子领域环境下的应用存在耗电和带宽的局限性。
尽管目前UWB的发展中存在着频率管制、标准化等难题，也还必须面对其他无线技术的竞争，但是可以预见，随着无线多媒体应用越来越普及，UWB将在消费电子领域、通信领域获得大规模应用。物理层方案虽然没有融合的迹象，但是双方都没有放弃产业化的脚步，谁最终占领市场，谁将成为事实标准。
超宽带（UWB）无线通信技术 摘要本文介绍了UWB的概念、主要技术特点，并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较，最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。 UWB（Ultra Wide Band，超宽带）是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会（FCC）正式批准民用而备受世人的关注。UWB具有一系列优良独特的技术特性，是一种极具竞争力的短距无线传输技术。 1、UWB的概念 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术，适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定，从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。 从频域来看，超宽带有别于传统的窄带和宽带，它的频带更宽。窄带是指相对带宽（信号带宽与中心频率之比）小于1%，相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带，相对带宽大于25%，而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。 从时域上讲，超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制，而UWB是利用起、落点的时域脉冲（几十纳秒）直接实现调制，超宽带的传输把调制信息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，来决定带宽所占据的频率范围。 2、UWB的主要技术特点 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。 UWB具有以下特点： 2.1抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。 2.2传输速率高
无线宽带上网使用手册 一、无线宽带上网的介绍 中国电信无线宽带上网采用了通用的无线局域网技术，是中国电信有线宽带接入的延伸和补充，可充分满足您上网便利性、个人化的需求。中国电信无线宽带用户可使用带无线网卡的电脑、等，在无线网络覆盖区快速访问中国电信宽带互联网。 中国电信无线宽带上网具有以下突出特点： 、无线互联：持续连接，移动办公，随时随地享受网上证券、视频点播、远程教育、远程医疗、视频会议、网络游戏等一系列宽带信息增值服务、高速接入：可提供最大的共享带宽，充分满足客户对宽带业务的需求，非常适合高速上网和视频服务等宽带业务。 、安全可靠：利用证书加密、加密等先进技术保障用户账号及密码的安全。 、全国漫游：在中国电信的无线宽带网络覆盖热点区域可漫游使用。 二、无线宽带上网的使用条件 、计算机硬件要求： 配置符合标准功能模块的笔记本电脑或。 、网络环境要求 申请了中国电信无线宽带上网的用户，可在中国电信无线宽带网络覆盖的热点区域高速自由上网。具备全国漫游服务功能的我的家客户和商务领航客户可实现跨省漫游。 三、无线宽带上网的使用 (一）您在家里使用无线上网
、开启电脑的功能，开启智能无线猫。 、查找并连接无线网络： 当您第一次使用无线连接时，建议使用家客户端上的“一键通”功能建立电脑与智能无线猫的连接。此后，在正常情况下，电脑开机时会主动连接上智能无线猫的家庭无线网络。 使用家客户端的“一键通”功能，您可以免去繁琐的无线密码配置过程。具体步骤如下： 第一步：点击家客户端上的“查看无线网络”－>“一键通”按钮 第二步：点击“开始连接”，并在分钟内按下智能无线猫上的“”按钮；如果你先按下了智能无线猫的“”按钮，请在分钟内点击“开始连接”。
摘要 随着无线通信技术的高速发展，人们对无线通信系统的要求日益提高，超宽带（Ultra-Wideband，UWB）技术凭借其高速率的数据传输、极低的功耗以及其精准的定位等性能，逐渐成为无线通信领域研究的一个热点，受到了广泛的关注。 本文首先介绍了超宽带（UWB）技术的历史背景及其定义和特点。其次针对超宽带（UWB）的原理及其波形进行了研究和探讨。然后论述了超宽带（UWB）的调制与接收，并主要分析了PPM-TH-UW，PAM-DS-UWB，MB-OFDM-UWB这三种调制方式。最后本文重点介绍了超宽带（UWB）的无线定位技术，首先是对其发展和定义进行了概述，其次分别介绍了超宽带无线定位的参数及其几何模型，重点对UWB定位中TOA 的算法进行了研究，最后通过仿真对定位算法的实现做出了验证并得到了重要结论。关键词：超宽带（UWB），无线定位技术 论文类型：理论研究性 Title：Ultra-wideband(UWB)wireless positioning technology Major：Communications technology Name：XXXX Signature:
Supervisor：XXXX Signature: Abstract With the rapid development of wireless communication technology, the wireless communication system of the increasing demand, ultra wideband (Ultra-Wideband, UWB) technology by virtue of its high data rate, low power consumption and its precise positioning performance, has become the field of wireless communication research a hot spot, has received the widespread attention. This thesis first introduces the ultra wideband (UWB) technology to the historical background and the definition and characteristics of. Secondly, ultra wideband (UWB) principle and waveform are studied and discussed. And then discusses the ultra wideband (UWB) modulation and receiving, and primary analysis of PPM-TH-UW, PAM-DS-UWB, MB-OFDM-UWB the three modulation methods. Finally, this thesis introduces the ultra wideband (UWB) wireless positioning technology, first of its development and definition are outlined, followed by introduces UWB wireless positioning parameters and geometry model, focus on the localization of UWB TOA algorithm is studied, finally through the simulation of positioning algorithm to verify and obtained important conclusion. Key words:ultra wideband (UWB), wireless positioning technology. Type of thesis:theoretical research 目录 第一章超宽带（UWB） (3) 1.1 UWB技术的发展 (3) 1.2 UWB的定义 (3) 1.3 UWB的技术特点 (5) 第二章UWB的原理及其波形 (6)
UWB超宽带定位原理及系统架构介绍 一、UWB超宽带定位原理 该技术采用TDOA（到达时间差原理），利用UWB超宽带定位技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。 使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签只发射或只接收UWB信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。 恒高科技四维定位系统产品即使用UWB-TDOA技术实现了高精度、高动态、高容量、低功耗的定位系统。 二、UWB超宽带定位系统架构 恒高科技UWB-TDOA定位系统产品由感知层、传输层、服务层、网络层、应用层组成。
系统架构示意图感知层由定位基站、通信基站、通信定位基站共3类定位基站和定位标签组成，通过定位基站与定位标签的UWB超宽带定位信道实现对定位标签的定位，通过通信基站与定位标签的Zigbee通信信道实现定位基站对定位标签的参数配置、定位标签的状态回传以及定位标签上下行的数据。定位基站通过Zigbee通信信道与通信基站、通信定位基站实现参数配置、状态回传、上下行数据。 传输层分为无线传输网和有线传输网，无线传输网通过WIFI信道为定位基站提供数据传输链路，有线传输网通过有线以太网方式为定位基站提供数据传输链路，并且有线传输网还为无线传输网提供数据传输链路。 服务层由UWB超宽带定位引擎软件、UWB超宽带定位系统管理软件、对内和对外接口软件组成，这些软件部署在系统服务层服务器。 UWB超宽带定位引擎软件实现定位数据的解算，得到定位标签的坐标；UWB 超宽带定位系统管理软件实现定位网、通信网、无线传输网的管理及维护功能，并作为应用层到感知层的数据交换桥梁。 网络层分为互联网和局域网，局域网由用户方部署。 应用层包括系统应用软件和应用层对外接口软件，系统应用软件实现定位显示、轨迹回放等基础功能及应用定位数据的电子围栏、巡检、过程管理、考勤分析等拓展功能；应用层对外接口软件提供接口以便集成商或其他用户使用本系统的数据。
超宽带（UWB ）信号的时频特性1 孙超，周正 摘 要：由于超宽带（UWB ）信号属于非平稳信号，其时频特征更能反映信号的本质属性。为了研究UWB 信号的特征，首先介绍了目前常用的三种UWB 信号的调制方式，然后提出使用时频分析的方法对UWB 信号进行分析，使用基于布莱克曼窗的短时傅立叶变换（STFT ）对采用不同调制方式生成的UWB 信号进行分析，并且根据不同UWB 信号各自的特点，结合仿真结果从时域和频域联合特征的角度对UWB 信号进行了新的认识，并提出需要进一步进行研究的问题。 关键词：超宽带；时频分析；短时傅立叶变换 美国联邦通信委员会（FCC ）对超宽带（UWB ）无线系统的定义是分数带宽大于20％或者10dB 带宽大于500MHz [1]。 自从2002年FCC 开放3.1～10.6GHz 频带给UWB 设备使用之后，就掀起了UWB 技术用于民用高速率、低功耗通信设备的研究热潮，新的技术、新的产品不断涌现。目前UWB 的调制方式主要有PPM ，P AM ，DS －UWB ，MB －OFDM 等，由于新的调制方式的使用，如何分析不同调制方式下的UWB 信号成为人们目前面临的新问题。由于UWB 信号的生成方式与传统的窄带信号不同，是典型的非平稳信号，目前建立在使用传统的傅立叶分析方法分析信号的手段无法完全确定UWB 信号的特征，需要采用新的分析方法以达到正确认识UWB 的目的。 本文使用基于布莱克曼窗的短时傅立叶变换分析3种常见的UWB 信号，从时频域的角度对UWB 的特征进行分析。 1、UWB 信号的生成[2] 产生UWB 信号最常用和最传统的方法是在非常短的时间内发射脉冲信号，这种方式被称为冲击无线电（Impulse Radio ，IR ）。常用的调制方式包括脉冲位置调制（PPM ）和脉冲幅度调制（P AM ），并且为了控制生成信号的频谱，数据符号编码需要进行伪随机化或者伪噪声化。此外，UWB 信号的调制方式还包括引入时间抖动的跳时（TH ）调制方式直接序列扩频（DSSS ）调制方式。根据FCC 关于UWB 信号的定义，可以将7.5GHz 的带宽分成14个子信道，其中每个子信道带宽为528MHz ，采用OFDM 调制方式，称为MB －OFDM 调制方式。本文将分析TH －PPM 、DS －P AM 和MB －OFDM 信号的时频特性，根据参考文献2，TH －PPM －UWB 信号的生成表达式为： ∑+∞ ?∞=???= j j j s a jT t p t s )()(εη （1） 其中p （t ）表示发射的脉冲波形，T s 为一个码元的周期，ηj 为跳时码序列，a j 为待传输的信息，取值为0或1，ε为脉冲偏移时间。 P AM －DS －UWB 信号生成形式为 -1- 1本课题得到国家自然科学基金项目（60372097；60432040；60572158；60572020）、北京市自然科学基金项目（4052021）、教育部博士点专项基金项目（20060013008）和韩国仁荷（UWB-ITRC ）合作项目的资助。 北京邮电大学无线网络实验室，北京（100876） E-mail ：zzhou@https://www.doczj.com/doc/2f7397079.html,
超宽带无线通信技术及应用毕业设计（论文）专业 ___________ 无线电技术 班次11613 ____________________ 姓名 ___________ 曾麒麟
指导老师 ________ 杨新明 成都工业学院 二0 一四年
超宽带无线通信技术及主要应用 摘要：相对有线通信，无线通信最大的优点在于其可移动性。但是，却要面对恶劣的无线通信环境和有限的频谱资源的挑战。与此同时，人们对无线通信系统的要求在不断地提高，希望其能提供更高的数据传输速率。在这样的背景下, 超宽带技术引起了人们的重视，已逐渐成为无线通信领域研究开发的一个热点。超宽带的核心是冲激无线电技术，其带宽大于目前所有通信技术的带宽，且抗干扰性能强、传输速率髙、系统容量大、功耗低等优点，满足10m之内的无线个人局域网。本文介绍了超宽带无线通信技术（UWB）的发展背景，并对脉冲信号波形的产生、调制技术进行了分析讨论，以及对UWB接收机技术、多址技术等方面进行了论述。本文仅对UWB技术在无线个人局域网和军用中的应用进行了论述，以及提出了UWB技术的不足之处和解决方案，最后对UWB技术的开发和发展前景作了展望。 ［关键词］超宽带无线通信技术；无线个人局域网；多址技术；脉冲调制
成都工业学院 通信工程系毕业设计论文
目录 前言 0 第1章绪论 (1) 第2章UWB技术简介 (3) 2.1超宽带无线技术的背景 (3) 2.2超宽带无线技术的概念 (4) 2.3超宽带无线技术的主要特点 (5) 2.4超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (6) 2.5超宽带系统对其它系统的干扰 (8) 第3章超宽带技术的关键技术 (9) 3.1超快带系统的基本模型 (9) 3.2脉冲成形技术 (9) 3.2.1超宽带系统对脉冲波形的要求 (10) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (10) 3.2.3高斯脉冲的频谱特性 (12) 3.2.4形成因子〉对高斯脉冲的影响 (14) 3.3超宽带脉冲调制技术 (15) 3.3.1脉冲位置调制（PPM (16) 3.3.2脉冲幅度调制（PAM (16) 3.3.3多频带脉冲调制 (17) 3.4超宽带系统多址技术 (17) 3.4.1............................................................................................ TH-PPM 多址方 式18 3.4.2D S-CDMA 多址方式 (19) 3.4.3P CTH超宽带多址技术 (20) 3.4.4几种多址技术的比较 (20) 第4章超宽带接收机关键技术 (22) 4.1RAKE 接收机 (22) 4.2多径分集接收策略和多径合并策略 (23) 4.2.1多径分集接收策略 (23) 4.2.2多径合并策略 (24) 4.3 定时同步技术 (24) 4.4信道估计技术 (25) 第5章UWB技术的标准化进程及其应用 (26) 5.1UWB信号的频谱管理 (26) 5.1.1规范UWB言号频谱的必要性 (26) 5.1.2F CC关于UWB言号频谱的规范 (26) 5.2超宽带技术的应用 (27) 5.2.1超宽带技术在高速无线网络中的应用 (28)
超宽带uwb定位 目前的无线定位领域有一系列基础技术，其中超宽带定位的技术是非常火热的，也是高精度定位领域的基础技术。首先给大家科普一下超宽带定位的技术概念：超宽带定位无线通信技术（UWB）是一种无载波通信技术，UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。 此外，超宽带无线电定位，很容易将定位与通信结合，快速发展的短距离超宽带通信无疑将带动UWB在定位技术的发展，而常规无线电难以做到这一点。随着UWB超宽带定位技术的不断成熟和发展，市场需求的不断增加，相信超宽带定位系统将会应用到更多行业。以上就是关于UWB超宽带定位技术原理、优势、UWB应用现状及前景的知识介绍，UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，在众多无线定位技术中脱颖而出，成为未来无线定位技术的热点。 与室内定位技术相比，高精度室内定位方案是否可行？ 室内定位的方案能够解决哪些问题？技术基本原理是怎么样的？
超宽带定位为什么能成为无线定位领域的佼佼者？ 超宽带定位的应用和解决方案大家了解吗？ 超宽带精准定位是什么？它在实际运用中到底有怎么样的贡献？ uwb定位的前景到底如何？它可以开辟全新的定位应用市场吗？ UWB技术公司高新科技参加全球创新创业交易会展现定位系统... 为什么做UWB定位的门槛这么高？ 为什么大家看好UWB在无线定位应用中的作用？ UWB是什么？它关键应用于什么领域？ 超宽带为什么那么与众不同？它的的起源和发展是怎么样的呢？ 超宽带工作原理及汽车应用场景介绍！ 监狱定位的解决方案是如何的？ 室内定位在未来的发展趋势是不可阻挡的！ 室内定位技术的优势以及应用解决方案分析 室内定位公司广纳科技出席全球移动互联网开发创意大赛！ 专注UWB精准定位技术的广纳科技参加了第九届深圳国际物联网博... 广纳科技与华为开启UWB定位系统的蓝海！ 超宽带定位现场定位示意图UWB超宽带定位现场定位示意图UWB超宽带定位技术优势UWB是一种高速、低成本和低功耗新兴无线通信技术。UWB信号是带宽大于500MHz或基带带宽和载波频率的比值大于0.2的脉冲信号
封装、检测与设备 Package ，櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶櫶 Test and Equipment DOI ：10.3969/j.issn.1003－353x.2011.09.016 September 2011 Semiconductor Technology Vol.36No.9 719 基金项目：国家自然科学基金资助项目（61077046）；吉林大学基本科研业务费资助项目（200903084）超宽带信号的光学产生方法以及应用 李沫，董玮 （吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室吉林大学实验区，长春130012）摘要：为了实现跨越不同网络的无间断服务和随时随地的高速率数据接入，提出了采用光学 方法产生超宽带信号的技术，该技术的采用避免了额外的电光或者光电转换，节省了系统资源，有益于全光网络的形成。基于国内外的诸多研究成果，首先对利用光学方法产生超宽带信号的技术方案进行了认知与分析，在此基础上，以元器件为分类标准归纳总结出三类在光领域中产生超宽带信号的方法；然后结合实例对超宽带信号进行了应用分析，证明了超宽带信号的实用性与优越性；最后指出了超宽带系统未来的发展趋势以及存在的问题。 关键词：超宽带；色散设备；光学频率鉴别器；半导体光放大器；保偏光纤中图分类号：TN929.11文献标识码：A 文章编号：1003－353X （2011）09－0719－07 Optical Generation Methods and Applications of UWB Signals Li Mo ，Dong Wei （State Key Laboratory on Integrated Optoelectronics Jilin University Test Region ，College of Electronic Science and Engineering ，Jilin University ，Changchun 130012，China ） Abstract ：In order to realize the continuous service across different network and high-speed data access of anywhere and anytime ，the technology of optical methods to generate UWB （ultra-wide band ）signals was proposed.With this technology ，the extra electro-optical or photoelectric conversion was avoid ，the system resources were saved and it was beneficial to form the all-optical network.Based on many research at home and abroad ，the technology using optical methods for UWB signal generation was analyzed.On this basis ，with components for classification standard ，the three methods that generate UWB signals in optical areas were summed up.The application of UWB signal was analyzed with examples.The practicability and advantages were proved.The future development of UWB systems and problems were pointed out. Key words ：ultra-wide band （UWB ）；dispersion equipment ；optical frequency discriminator ；semiconductor optical amplifier （SOA ）；polarization maintaining fiber （PMF ） EEACC ：6260 0引言 超宽带（UWB ）技术是近些年新兴起的一种脉冲通信技术，它具有传输速率高、多径分辨能力强、抗干扰性能强、带宽极宽、功耗低、定位精 准、保密性好等优点 ［1－3］ 。由于超宽带信号的无线传输距离短，常局限于几米到几十米。为了增加信 号的覆盖范围，使其能在光纤中传送，在光领域中产生超宽带信号而不需要额外的电光或光电转换是很有必要的。本文主要针对国内外的发展状况，归纳总结在光领域中产生超宽带信号的方法。 1超宽带信号的光学产生方法 UWB 是指系统的频带宽度（10dB 带宽）与 中心频率之比大于20%或者带宽大于500MHz 的通
超宽带（UWB）无线通信技术详解 作者：王德强李长青乐光新 近年来，超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。 许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。为了使读者对UWB技术有所了解，本讲座将分3期对UWB 技术进行介绍：第1期讲述UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术，第2期对UWB信道、系统方案及接收机关键技术进行介绍，第3期介绍UWB的应用前景及标准化情况。 1 UWB的产生与发展 超宽带(UWB)有着悠久的发展历史，但在1989年之前，超宽带这一术语并不常用，在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年，美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语，并规定：若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz 或相对带宽大于25%，则该信号为超宽带信号。此后，超宽带这个术语才被沿用下来。
其中，fH为信号在-20dB辐射点对应的上限频率、fL为信号在-20 dB辐射点对应的下限频率。图1给出了带宽计算示意图。可见，UWB是指具有很高带宽比(射频带宽与其中心频率之比)的无线电技术。 为探索UWB应用于民用领域的可行性，自1998年起，美国联邦通信委员会(FCC)开始在产业界广泛征求意见。美国NTIA等通信团体对此大约提交了800多份意见书。 2002年2月，FCC批准UWB技术进入民用领域，并对UWB进行了重新定义，规定UWB信号为相对带宽大于20%或-10dB带宽大于500MHz的无线电信号。根据UWB系统的具体应用，分为成像系统、车载雷达系统、通信与测量系统三大类。根据FCCPart15规定，UWB通信系统可使用频段为3.1 GHz～10.6 GHz。为保护现有系统(如GPRS、移动蜂窝系统、WLAN等)不被UWB系统干扰，针对室内、室外不同应用，对UWB系统的辐射谱密度进行了严格限制，规定UWB系统的最高辐射谱密度为-41.3 dBm/MHz.。图2示出了FCC对室内、室外UWB系统的辐射功率谱密度限制。当前，人们所说的UWB是指FCC给出的新定义。
超宽带（UWB）技术 一、UWB技术简介 UWB(Ultra Wide Band)是一种短距离的无线通信方式。其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百Mbit/s以上。UWB不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。美国联邦通讯委员会(FCC)规定，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。 超宽带传输技术和传统的窄带、宽带传输技术的区别主要有如下两方面：一个是传输带宽，另一个是是否采用载波方式。从传输带宽看，按照FCC的定义：信号带宽大于1.5G或者信号带宽与中心频率之比大于25％的为超宽带。超宽带传输技术直接使用基带传输。其传输方式是直接发送脉冲无线电信号，每秒可以发送数1O亿个脉冲。然而，这些脉冲的频域非常宽，可覆盖数Hz～数GHz。由于UWB发射的载波功率比较小，频率范围很广，所以，UWB对传统的无线电波影响相当小。UWB的技术特点显示出其具有传统窄带和宽带技术不可比拟的优势。 二、UWB技术的发展历程 现代意义上的超宽带UWB 数据传输技术，又称脉冲无线电( IR ， Impulse Radio) 技术，出现于1960年，当时主要研究受时域脉冲响应控制的微波网络的瞬态动作。通过Harmuth、Ross和Robbins等先行公司的研究， UWB 技术在70 年代获得了重要的发展，其中多数集中在雷达系统应用中，包括探地雷达系统。到80 年代后期，该技术开始被称为"无载波"无线电，或脉冲无线电。美国国防部在1989 年首次使用了"超带宽"这一术语。为了研究UWB在民用领域使用的可行性，自1998 年起，美国联邦通信委员会( FCC) 对超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意见，在有美国军方和航空界等众多不同意见的情况下，FCC 仍开放了UWB 技术在短距离无线通信领域的应用许可。这充分说明此项技术所具有的广阔应用前景和巨大的市场诱惑力。 2003年12月，在美国新墨西哥州的阿尔布克尔市举行的IEEE有关UWB标准的大讨论。那时关于UWB技术有两种相互竞争的标准，一方是以Intel与德州仪器为首支持的MBOA标准，一方是以摩托罗拉为首的DS-UWB标准，双方在这场讨论中各不相让，两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上，前者采用多频带方式，后者为单频带方式。这两个阵营均表示将单独推动各自的技术。虽然标准尘埃未定，但摩托罗拉已有了追随者，三星在国际消费电子展上展示了全球第一套可同时播放三个不同的HSDTV视频流的无线广播系统，就采用了摩托罗拉公司的Xtreme Spectrum芯片，该芯片组是摩托罗拉的第二代产品，已有样片提供，其数据传输速度最高可达114Mbps，而功耗不超过200mw。在另一阵营中，Intel 公司在其开发商论坛上展示了该公司第一个采用90nm技术工艺处理的UWB芯片；同时，该公司还首次展示多家公司联合支持的、采用UWB芯片的、应用范围超过10M的480Mbps无线USB技术。在5月中旬由IEEE802.15.3a工作组主持召开的标准大讨论会议上对这种技术进行投票选举UWB标准，MBOA获得60%的支持，DS-UWB获取40%的支持，两者都没有达到成为标准必须达到75%选票的要求。因
超宽带技术的应用与发展 一、引言 随着计算机通信技术的不断发展，无线传输技术得到了广泛的应用，而超带宽（UWB）技术作为一种新型短距离高速无线通信技术正占据主导地位，超带宽技术又被称为脉冲无线发射技术，是指占用带宽大于中心频率的1/4或带宽大于1.5GHz的无线发射方案，超带宽技术在2002年以前主要应用于雷达和遥感等军事领域，UWB技术不需载波，能直接调制脉冲信号，产生带宽高达几兆赫兹的窄脉冲波形，其带宽远远大于目前任何商业无线通信技术所占用的带宽，UWB信号的宽频带、低功率谱密度的特性，决定了UWB无线传输技术具有以下优势：易于与现有的窄带系统（如全球定位系统（GPS）、蜂窝通信系统、地面电视等）公用频段，大大提高了频谱利用率。易于实现多用户的短距离高速数据通信；目前，UWB技术在商业多媒体设备、家庭和个人网络方面的应用正在不断发展。 二超宽带技术的特点应用 1、超宽带技术解决了困扰无线技术多年的有关传播方面的问题，如发射信号功率谱密度低、低截获大问题，具有对信道衰落不敏感的问题，又具有能力、系统复杂程度低、能提供厘米级的定位精度等优点；它在无线局域网、城域网和个人局域网的应用中，可提供低功耗、超带宽及相对简捷的通信技术，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入，可实现ＰＣ与移动设备、消费电子等信息终端的小范围智能化互联，从而组建个人化的办公或家用信息化网络。超带宽（ＵＷＢ）无线通信技术以它高速率、高性能、低成本、低功耗等特点成为最具有竞争力的ＷＰＡＮ实现技术，并已成功应用于多个方面。 ２、超宽带技术特点 （１）体积小、成本低、系统结构实现简单、 ＵＷＢ不使用载波，直接发射脉冲序列，不需要传统收发器所需要的上、下变频，从而不需要功用放大器与混频器，因此ＵＷＢ设备集成更为简化。脉冲发射机和接收机前端可集成在一个芯片上，再加上时间基和一个微控制器，就可构成一部超宽带通信设备。 （２）传输速率高数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化是通信发展的主要趋势。为确保提供高质量的多媒体业务的无线网络，其信息速率不能低于５０Ｍｂｉｔ／ｓ。在用商品中，一般要求ＵＷＢ信号的传输范围为１０ｍ以内，
超宽带天线的研究与设计 中文摘要 近几年来，超宽带天线的研究已经成为热潮。本文的思想也是研究小型化超宽带平板天线，让其在生活中的硬件设计产品中满足超宽带天线的技术需要。因为超宽带天线在WiMAX和WLAN的窄带系统和装载切口天线设计结构上产生的影响。实现WiMAX和WLAN频带的双凹槽在超宽带天线结构设计。在设计过程中主要是使用HFSS软件进行天线结构的仿真优化。主要利用了HFSS软件仿真和天线结构的优化设计过程。我们针对其超宽带天线的性能参数，相应的提升平面单极子天线的基础研究。传统平面单极子天线与狭槽，狭槽装载方法的横截面，提出了几种平面单极子天线从频域和时域研究，从而从单极子天线的相关性能参数出发，研究平面单极子天线在频率范围为3.1GHZ-11GHZ，使超宽带天线能够达到市场对硬件方面的应用需求。 关键词：平面单极子天线；超宽带；HFSS仿真 I
Research and design of ultra-wideband antenna Abstract In recent years, the research of ultra-wideband antenna has become a boom. Thought of this paper is to study ultra-wideband planar antenna miniaturization, let the life in the hardware design of the product satisfy the need of ultra-wideband antenna. Because of ultra-wideband antenna in WLAN and WiMAX narrowband systems and the impact loading of incision on the antenna design. Both WiMAX and WLAN band grooves in the ultra-wideband antenna structure design. In the design process is mainly using HFSS software for simulation of antenna structure optimization. Mainly using HFSS software simulation and optimization of the antenna structure design process. We according to the performance of ultra-wideband antenna parameters, the corresponding increase of planar monopole antenna of basic research. Traditional planar monopole antenna and the slot, slot loading method of cross section, and puts forward several planar monopole antenna from frequency domain and time domain research, thus starting from the related performance parameters of monopole antenna, the planar monopole antenna in the frequency range of 3.1 GHZ - 11 GHZ, the ultra-wideband antenna can meet the market demand for hardware applications. Key words: Planar monopole antenna; Ultra-Wideband; HFSS simulation 目录 I
UWB(定位技术)超宽带无线通信技术 一、UWB调制技术 超宽带无线通信技术（UWB）是一种无载波通信技术，UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。 传统通信方式使用的是连续波信号，即本地振荡器产生连续的高频载波，需要传送信息通过例如调幅，调频等方式加载于载波之上，通过天线进行发送。现在的无线广播，4G通信，WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。 图1 连续波调幅信号 而脉冲超宽带IR-UWB(Impluse Radio Ultra Wideband)信号，不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间短至nS级以下的脉冲，便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度，时间，相位进行加载，进
而实现信息传输。下图是使用相位调制方式传输二进制归零码的IR-UWB信号产生示意图。 图2 IR-UWB调相信号 从频域上看，连续波信号将能量集中于一个窄频率内，而UWB信号带宽很大，同时在每个频点上功率很低，如图3所示。
图3 IR-UWB信号频谱 在无线定位中，使用IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为，IR-UWB信号能准确分立无线传输中的首达信号和多径反射信号，而窄带信号不具备该能力。 主要有三种应用：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观一点，可以分为定位、通信和成像三种场景。 ·通信：因为大带宽，所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案，蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它无线电系统监听到。UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百Mbit/s至2Gbit/s 的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点，可以说是个超级“潜力股”，很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。
超宽带信号的研究 摘要 随着美国联邦通信委员会(FCC)对超宽带技术发布的初步规定及对其所作的定义，超宽带脉冲无线电技术成了民用和军用研究的热点。与传统通信技术不同的是，UWB 是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。UWB 脉冲极短，直达波与多径反射、折射波，在时间上不易重叠，因此，其时间分辨率强，适合于多径分量丰富的室内无线信道传输；本文首先介绍了超宽带通信的背景及意义，分析了国内外研究现状和超宽带技术的主要研究方向，然后通过对超宽带信号的研究，引出直接序列扩频超宽带信号，通过推导并分析了DS-UWB 信号的功率谱，指出DS-UWB 信号的功率谱是由发送脉冲信号的频谱和编码频谱共同决定，并且用计算机进行仿真，证实了伪随机码周期越长，频谱越平坦。 关键词：超宽带；直接序列扩频；功率谱密度；通信技术
Study of Ultra Wide Band Signal Abstract With the United States Federal Communications Commission (FCC) on the ultra wide band technology released the preliminary requirements and its definition, ultra wide band impulse radio technology has become a hot spot for civil and military research.Different from traditional communication technology, UWB is a non carrier communication technology, using nanosecond and picosecond non sine wave narrow pulse data transmission, occupied a wide spectral range for in high speed, short distance wireless personal communication .The UWB pulse is very short, direct wave and multipath reflection, refraction,which is not easy to overlap in time.Therefore, its time resolution is strong, and it is suitable for the indoor wireless channel transmission with rich multipath component.This paper firstly introduces the background and significance of ultra wide band communication.The current research status and the main research direction of ultra wide band technology are analyzed. Then through the research of ultra wide band signal and direct sequence spread spectrum ultra wide band signal.By deducing and analyzing the power spectrum of the DS-UWB signal, the power spectrum of the DS-UWB signal is determined by the spectrum of the transmitted pulse signal and the coding spectrum.And using the computer simulation, it is proved that the pseudo random code cycle is longer, the spectrum is flat. Keywords：Ultra wide band;Direct sequence spread spectrum;Power spectral density;Communication technology