超宽带引信技术
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UWB超宽带什么是UWB超宽带?UWB(Ultra-WideBand)超宽带是一种通过在超宽频带范围内传输数据的无线通信技术。
它基于短脉冲信号,能够在极短的时间内传输大量数据。
UWB超宽带技术在无线通信领域具有广泛应用,包括室内定位、物体追踪、雷达和无线传感器网络等。
UWB超宽带的特点1.宽频带范围: UWB超宽带技术的一项主要特点是其宽频带范围。
通常,UWB的频带范围从几百兆赫兹(MHz)到几千兆赫兹(GHz),因此能够支持高速数据传输和较长的传输距离。
2.低功率: UWB超宽带技术在传输数据时使用低功率,这使得它可以在不干扰其他无线设备的情况下工作。
3.高精度定位: UWB超宽带技术可以实现高精度的室内定位。
由于UWB信号能够穿透墙壁和障碍物,因此可以在室内环境中实现准确的物体定位。
4.抗多径干扰:多径干扰是指由于信号在传播过程中碰撞、反射和折射等原因导致信号传输路径的多样性。
UWB超宽带技术通过使用信号的多径特性来抵消多径干扰,提高信号传输的可靠性。
UWB超宽带的应用1. 室内定位UWB超宽带技术在室内定位方面具有特殊优势。
通过将UWB设备部署在建筑物内部,可以实现对人员和物体的高精度定位。
这在商场、医院和仓库等场所可以提供实时的位置信息,便于管理和安全监控。
2. 物体追踪利用UWB超宽带技术,可以实现对物体的追踪。
通过将UWB标签附着在物体上,可以准确追踪其位置和运动轨迹。
这在物流管理、仓库管理和供应链领域具有广泛应用。
3. 雷达应用UWB超宽带技术在雷达领域也得到了广泛应用。
与传统雷达相比,UWB雷达具有更高的分辨率和更好的目标检测能力。
它可以在不同的天气和环境条件下提供高质量的目标识别和跟踪。
4. 无线传感器网络UWB超宽带技术在无线传感器网络中起到重要作用。
通过使用UWB传感器,可以实现对环境参数(如温度、湿度和压力等)进行高精度和实时的测量。
这在工业自动化、环境监测和智能家居等领域有着广泛的应用前景。
超宽带通信的信号处理技术在当今信息高速发展的时代,通信技术的不断革新为人们的生活带来了翻天覆地的变化。
超宽带通信作为一种新兴的短距离高速无线通信技术,凭借其独特的优势,在诸多领域展现出了广阔的应用前景。
而在超宽带通信系统中,信号处理技术则是实现其高性能、高可靠性的关键所在。
超宽带通信技术是指具有极大带宽、极低功率谱密度的无线通信技术。
它与传统的窄带通信技术有着显著的区别。
超宽带信号的带宽通常在数 GHz 以上,这使得其在短距离内能够实现高速的数据传输,并且具有良好的穿透能力和抗多径衰落性能。
然而,要充分发挥超宽带通信的这些优势,离不开先进的信号处理技术。
在超宽带通信中,信号的产生和调制是首先需要关注的环节。
常用的超宽带信号产生方法包括脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)等。
以脉冲位置调制为例,通过改变脉冲在时间轴上的位置来传递信息,这种方式简单直观,但对时间精度要求较高。
而脉冲幅度调制则是通过改变脉冲的幅度来表示不同的信息,相对来说实现难度稍大,但在某些场景下能够提供更好的性能。
信号接收和检测是超宽带通信信号处理的核心部分。
由于超宽带信号在传输过程中会受到多径衰落、噪声干扰等因素的影响,接收端需要采用有效的检测算法来准确恢复出原始信息。
常见的检测算法有匹配滤波检测、能量检测和相关检测等。
匹配滤波检测是一种理论上最优的检测方法,但实现复杂度较高;能量检测则相对简单,但性能稍逊;相关检测在一定程度上兼顾了性能和复杂度,是实际应用中较为常用的方法。
多径衰落是超宽带通信面临的一个重要挑战。
由于信号的带宽很宽,不同频率成分在传输过程中的衰落情况不同,导致接收信号出现严重的失真。
为了对抗多径衰落,分集接收技术被广泛应用。
分集接收通过在接收端采用多个天线或者在时间上进行多次接收,获取多个独立衰落的信号副本,然后通过合并这些副本,有效地提高了接收信号的质量。
常见的分集合并技术有选择合并、最大比合并和等增益合并等。
超宽带通信技术的发展及应用在当今科技飞速发展的时代,人们对于网络传输速率和通信技术的要求也越来越高。
在这样的背景下,超宽带通信技术应运而生。
超宽带通信技术指一种能够以超过传统无线电通信的速度,进行短距离、大带宽、无线或近距离有线通信的技术。
超宽带通信技术的发展历史可以追溯到上世纪90年代,当时美国国防部的高级研究计划局(DARPA)开始推进联邦通信委员会(FCC)授权使用一段被称为UWB的频谱,从而使得超宽带通信技术的研究步入正规轨道。
自此以后,超宽带通信技术得到了广泛的应用和发展,涉及到生物医学、消费电子、航空航天、定位和雷达等领域。
超宽带通信技术的发展和应用离不开研究和探索。
在早期的研究中,人们主要关注超宽带通信技术在雷达定位方面的应用,比如说在战争中的使用。
而现在,人们已经将超宽带通信技术应用到了更多的领域,比如说医学领域、无线通信领域、汽车智能驾驶领域等等。
在医学领域中,超宽带通信技术被用于无线生物传感器和健康监测设备中。
这些设备可以实时监测患者体内的生理信息,并将这些信息通过无线通讯传回医院,让医生及时地了解患者的身体状况。
在无线通信领域中,超宽带技术可以提供高速高密度无线网络,以满足人们日益增长的网络需求。
在汽车智能驾驶领域中,超宽带技术可以用于汽车间通讯和车辆的自动驾驶,提高道路安全性。
当然,超宽带通信技术的发展还面临着一些困难和挑战。
首先,超宽带通信技术在无线通讯方面还没有完全替代传统无线通讯技术。
其次,由于超宽带通信技术涉及到很多不同的频段和技术标准,因此其应用范围和设备兼容性也面临着一定的限制。
尽管存在一些困难和挑战,但超宽带通信技术仍然具有广泛的应用前景。
随着人们对于传输速率和通信技术的需求越来越高,超宽带通信技术将会持续发展和完善,创造更多的丰富应用和创新。
超宽带通信技术的原理及应用超宽带通信技术是近年来备受关注的一个新兴领域,其在宽带信号传输、雷达成像、人体检测等领域具有广泛应用。
本文将就超宽带通信技术的原理和应用做一简要介绍。
超宽带通信技术的原理超宽带(UWB)是一种新型通信技术,其发送信号的带宽占总带宽的很大一部分。
它采用较短的脉冲持续时间和高峰值功率的脉冲信号进行通信。
UWB系统在发送端以非常高的速率发送序列信号,接收端对这些信号进行解码,就能得到准确的通信信息。
超宽带信号主要基于时间域的传输,并且有较强的穿透性和抗干扰性。
它的频谱分布非常宽,采用了大量的频率资源,这样可以减少信号在传输过程中的主要障碍。
此外,UWB技术可以在很短的时间内传输大量信息,而且不容易受到干扰,提高了通信的效率和质量。
超宽带通信技术的应用随着社会的不断发展,各行各业都对超宽带通信技术有了更多的应用。
下面将对其主要应用进行介绍。
1.宽带信号传输:广播电视和互联网是超宽带技术的主要应用之一,尤其是在实时视频传输、视频会议和流媒体通信方面,可以完全满足传输带宽的需求。
2.无线雷达:超宽带雷达具有高分辨率和低功率消耗的特点,而且不需要大型的天线系统,所以在军事和民用雷达系统中有着广泛的应用。
3.人体检测:超宽带技术在医疗设备和消防安全方面应用也非常广泛。
在行人定位、人体成像、无线监护设备和自适应消防系统的检测方面,超宽带技术可以实现非常准确和高效的检测。
4.车联网:超宽带技术在车联网中发挥着越来越重要的作用。
它可以轻松地传输大量的车辆信息,可以对车速、加速度和车辆位置等信息进行实时监测和传输。
总结随着技术的不断发展,超宽带技术在各个领域都有广泛的应用。
它不仅可以在高速和大容量的信息传输方面发挥作用,还可以在其他领域实现高效快速的数据传输和检测。
超宽带技术的发展将会更加成熟,它给我们的生活带来无限便利和惬意。
通信电子中的超宽带技术超宽带技术是指用于传输和接收数据的一种无线通信技术。
它的运作原理是通过一种高频率的电磁信号来传输数据。
这种频率通常在几百兆赫兹或更高,在数据传输方面,其速度相当高。
超宽带技术可以应用于众多的领域,如汽车电子、电视、无线网络和GPS等。
在通信电子中,超宽带技术有很多优点,其中之一是其宽带性。
超宽带技术具有超高的频带宽度,这就意味着它可以在非常短的时间内传输大量的数据。
这正是当今移动设备和家庭娱乐的一大需求,因此它在近几年发展得非常迅速。
在无线通信和雷达方面,超宽带技术也具有很大的优势。
首先,它可以减少对于频率的使用。
而对于无线通信和雷达设备而言,这是非常重要的一点。
因为频率是公共频谱资源之一,因此无线通信和雷达设备的频率分配是很明显的,而这就意味着需要更有效地使用这些频率以便保证无要义的用户也能够受益,这就要求技术越来越高效。
在医疗设备方面,超宽带技术也有许多的应用。
假如医生在他们的医疗设备中使用超宽带技术,它们就可以用来监控患者的脉搏、心电图和呼吸等,而这些数据可以通过无线交互传递到医院的中央控制台。
由于超宽带技术的高频波可以穿透衣物和灰尘等物体,因此医生无需进入病房就可以轻松地获得数据。
这就可以避免交叉感染,并确保医生的安全。
在实际使用超宽带技术时,还存在一些挑战。
例如,它的使用范围和信号传输距离可能会受到限制。
另一个挑战是如何解决与其他环境中的无线设备的干扰。
如果两个随机无线电设备在相同波段上进行通信,就会产生共存干扰,这就可能会导致数据传输中断。
然而,超宽带技术的发展仍在不断推进。
它目前已应用于很多领域,并有望在未来进一步发展和应用。
例如,超宽带技术可以应用于警方和军方行动中,可以利用无线超宽带传感器来监控未知的区域。
这种传感器可以在隐蔽地域过程中向基地站提供环境数据。
为了保证这些数据的安全性,嵌入其中的传感器还需要被加密,因此安全性对于这些设备来说也是非常重要的一项措施。
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。
超宽带通信技术及其军事应用前景超宽带(UWB)通信技术是一种新兴的无线通信技术,可以达到高数据传输速率和高精度定位的目的。
它利用极短的电磁脉冲信号来传输信息,其频谱分布非常宽,使得在相同带宽下,UWB技术传输的信息量可以比传统的窄带通信大数倍,而且它更加隐蔽,难以被侦测出来,因此在军事领域有着广泛的应用前景。
接下来将从技术特点和应用前景两个方面来介绍UWB技术的发展与应用。
1. 技术特点(1)宽带特性:UWB技术通过极短的电磁脉冲信号,使其频谱分布非常宽,可以实现理论上无限宽的带宽。
这就使得UWB技术可以在相同的带宽下传输更多的信息,数据传输速率比传统的窄带通信技术更快。
(2)短距离传输:UWB技术在传输距离上具有优势,主要用于短距离传输,可以有效降低信号强度和传播路径的影响,实现精确定位和高质量通信。
(3)低能量消耗:UWB技术可以在传输过程中降低功率消耗,降低电磁辐射对人体和环境的影响,一方面可以减少能耗,延长电池寿命,另一方面也可以降低电磁干扰。
2. 应用前景(1)超宽带雷达:UWB雷达具有精准测距的能力,使其成为一种理想的雷达技术。
UWB雷达可以实现对目标的三维成像、高分辨率成像等多项功能,它可以在高隐蔽性、高抗干扰环境下完成精确的目标识别和追踪任务,可广泛应用于军事侦察、监控和救援等领域。
(2)军事通信:超宽带技术在军事通信中可以提供更高的数据传输速率和可靠性,满足多种需求,例如实时图像和视频传输、远程控制、传感器数据采集等。
(3)无线身份验证:UWB技术可以用于与传统身份验证系统相结合,提高安全性和鉴别能力,防止身份伪造和欺诈。
UWB身份验证系统可以识别身体任何部位的生物信息(例如心率、呼吸等),从而防止假冒信息的传递。
(4)全球卫星定位系统:UWB技术可以与卫星导航系统相结合,增强定位系统的安全性和精度,为精细定位提供技术支持,可应用于军事导航、控制和指挥等领域。
(5)变频识别:UWB技术可以扫描和识别表面的微小变化,可被应用为一种识别技术。
超宽带引信测试信号无线传输技术分析刘 洋(91550部队,辽宁大连,116023)摘要:计算机网络相应技术在不断发展,这个过程中,超宽带相应技术被人们关注起来,运用无线传输技术(TTOWT,即英文the technology of Wireless transmission的缩写),使得无线路连接网络可以成为实际情况,而且与以往实际线路网络进行比较,超宽带更加“稳定”,不会轻易受到负面影响,但是在具体设置的过程中,设计线路、连接设备等不符合要求,使得引信测试信号出现一些问题,相应人员要仔细研究。
本文将从超宽带的基础模型和原理出发,具体叙述超宽带运用TTOWT对信号进行引信测试的各个技术,然后重点对具体的设计思路进行合理思考,为超宽带运用TTOWT做好信号引信测试工作予以有价值的资料。
关键词:超宽带;引信测试信号;无线传输技术Analysis of wireless transmission technology of ultra wide band fuzetest signalLiu Yang(91550 troops,Liaoning Dalian,116023)Abstract:The computer network technology continues to develop,in this process,the corresponding technology of UWB is concerned,the use of wireless transmission technology(TTOWT,the technology of Wireless English is the abbreviation of transmission),the link network can become a reality,but compared with the previous actual line network,ultra wideband more "stable,not easily affected by the negative impact,but in the specific setting,design line,connecting equipment does not meet the requirements of the fuze test signal, some problems occur,careful research to the relevant personnel.This paper will start from the basic model and the principle of ultra wideband and ultra wideband technology using the specific description of TTOWT fuze signal,and then focus on the specific design ideas of rational thinking,the use of TTOWT to do the test for UWB signal to fuse the value of the data.Keywords:ultra wide band;fuze test signal;wireless transmission technology1 超宽带基础模型和原理超宽带就是运用网络相应技术进行无线路信号发送的技术,一本来说使用的网络速度需要超过普通宽带的四分之一,在具体发送过程,不需要携带信号波,直接进行脉冲类信号的传送,所以最终传送的吸纳路是窄形的脉冲波状,那么超宽带也有基础的模型,由发送、路径、接收三个模型而组成,一般由脉冲类别发送设备进行调试改制环节,然后将完成转换的信号放置在路径上,这个路径可以基本上组织其他的负面影响,包括多余声音,通过路径之后,马上进入超级低噪音设备,以将信号的强度最大化地加大,最后信号就按照类别,进入对应的接收设备之中,完成超宽带的一次操作,不断进行这个顺序操作,就是超宽带整体技术的重要表现。
智能互联的黑马:UWB超宽带无线通信技术一、UWB技术是什么?UWB技术是一种使用1GHz以上频率带宽的无线载波通信技术。
它不采用正弦载波,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大,尽管使用无线通信,但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。
使用UWB技术可在非常宽的带宽上传输信号,美国联邦通信委员会(FCC)对UWB技术的规定为:在3.1~10.6GHz频段中占用500MHz 以上的带宽。
二、UWB相比传统通信技术有什么优势?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、Wi-Fi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连续波信号产生示意图。
而IR-UWB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。
而现在更为大家熟知的蓝牙、WiFi通信技术与UWB技术相较而言,也存在一定的劣势。
通过这张图大家可以更直观地了解到UWB技术与Wi-Fi、蓝牙技术的不同点。
简言之,UWB 技术的优势在于:1、定位精度高:带宽很宽,多径分辨能力强,抗干扰,对于距离的分辨能力高于Wi-Fi和蓝牙。
2、实时定位速度快:UWB的超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级,可以实现实时的室内定位,延迟低,可以即刻感知追踪物体的运动状况。
3、高可靠性和安全性:UWB的发射功率低、信号带宽宽,能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中,传统的接收机无法识别和接收,必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调。
当然,UWB、Wi-Fi和蓝牙这三项技术并不是孤立存在的,完全可以同时使用,优势互补,能够给智能手机这样的终端产品带来多种需求的定位和数据传输服务,对于相关的天线和射频设计有较高要求。
超宽带引信测试信号无线传输技术王剑锋;冉黎明;谢稳;潘星宇【摘要】针对超宽带无线电引信测试过程中,测试导线会带来较大误差的缺陷,本文设计了一种超宽带引信测试信号无线传输系统,利用无线的方式采集数据,并将数据实时传输至显示设备,有效的解决了有线传输所带来的弊端,在一定程度上提高了测试的可靠性。
详细介绍了系统的实现原理和方法,并依据介绍的方法完成了该系统,最终用实验验证了系统的可靠性。
【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)009【总页数】2页(P84-85)【关键词】超宽带;数据采集;无线传输【作者】王剑锋;冉黎明;谢稳;潘星宇【作者单位】中机国际工程设计研究院有限责任公司,湖南长沙 410021;中机国际工程设计研究院有限责任公司,湖南长沙 410021;中机国际工程设计研究院有限责任公司,湖南长沙 410021;中机国际工程设计研究院有限责任公司,湖南长沙 410021【正文语种】中文超宽带无线电引信具有定距精度高、抗干扰能力强的特点,应用前景广泛,已得到许多国家引信行业的重视。
近年来,北京宏动科技有限公司、北京理工大学、212所、802所等国内多家单位开展了超宽带无线电引信的研究工作。
北京宏动科技有限公司已进行了多次靶场试验,试验引信共计一千余发;北京理工大学也进行了3次靶场回收试验和1次靶场实弹射击试验,至2009年以来,共调试引信近百发。
但总体来看,国内在超宽带无线电引信测试方面所做工作不多,成果有限。
超宽带无线电引信测试技术已成为制约超宽带无线电引信发展的瓶颈。
目前超宽带无线电引信的测试,如无源推板和吊弹实验,通常采用一定长度的测试导线传输信号,如炸高为3米,一般需要10米左右的测试导线;炸高为10米,则需要20到30米的测试导线。
这种测试导线会带来电磁干扰和信号失真,产生较大的测试误差。
测试导线越长,造成的干扰越大,产生的测试误差也越大。
为解决上述弊端,本文提出了一个新的方案,即以无线传输的数据采集系统代替传统的有线传输的数据采集系统。
超宽带通信技术研究及其应用随着互联网及智能手机的普及,我们的世界变得越来越依赖于网络技术。
人们需要的不仅仅是简单的文字传输和视频下载,而是愈发高速、高质量的数据传输和交互,超宽带通信技术随之应运而生。
超宽带通信技术是指一种宽频传输技术,其信号带宽可覆盖几十甚至几百兆赫兹的范围。
与传统的窄带通信技术相比,它可以实现更高速的数据传输,并且可以在更广泛的频率范围内传输更多的信息。
这种技术可以被用于数字电视、VoIP电话、移动通信、无线局域网、高清视频流和云计算等应用。
超宽带技术最初在1990年代被研究出来。
在最初阶段,超宽带通信技术被用于军事应用,用于传输高带宽的雷达数据和图像信息。
随着技术的不断发展,人们开始探索将其应用于民用领域。
现在,超宽带通信技术已经成为新一代通信技术的重要组成部分。
超宽带通信技术的核心部分是传输技术。
它使用了多种传输方案,其中最常见的是直接序列扩频和码分多址。
扩频技术可以将数据转换为高带宽的信号,以使其能够跨越更广泛的频带进行传输,从而实现更高的数据传输速率。
码分多址技术则通过分割数据流来实现更快的传输速度。
此外,超宽带通信还需要适配器、信号分析仪和信号发生器等设备的支持。
适配器是一种将超宽带信号转换为其他接口标准的设备,如PCI或USB的设备,以便将其与计算机或其他设备进行连接。
信号分析仪和信号发生器则用于分析和生成高速信号,以便进行研究和开发。
超宽带技术的应用领域非常广泛。
例如,在家庭网络中,它可以用于将多个设备连接到互联网上,并同时实现高速互联网访问和视频流媒体。
在汽车领域,超宽带技术被用于车间通信,为车辆提供智能化和自动驾驶系统的支持。
在医疗健康领域,超宽带技术可以传输高分辨率的医学图像和精确的健康参数数据,为人们提供更好的医疗保健服务。
总之,超宽带通信技术作为新一代通信技术和数字化智能产业的重要组成部分,在未来的数字化世界中将发挥更为重要的作用。
我们需要不断加强技术研究,推进应用落地,以更好地满足人们日益增长的数据传输和交互需求。
浅谈超带宽(UWM)接收技术-毕业论文浅谈超带宽(UWM)接收技术摘要本文主要介绍了超宽带技术的基本特点,以及超宽带技术的应用场景并分析了超宽带技术的管制和标准化现状,超宽带技术存在的挑战,最后介绍了超宽带技术的发展动态。
超宽带(Ultra Wide band,UWB)技术又称为基带通信、无载波通信,主要用于军用雷达、定位和通信系统中。
UWB 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,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。
UWB收发信机的结构相对简单,例如传统的无线收发信机大多采用超外差式结构,而UWB收发信机采用零差结构就可得到相同的性能,可以逐步降低信息速率,在更大的范围内连接用户。
在接收端,天线收集的信号能量经过放大后,通过匹配滤波或相关的接收机进行处理,再经高增益门限电路恢复原来的信息。
超宽带(UWB,Ultra-WideBand)无线通信技术具有通信容量大,辐射功率谱密度低,抗多径干扰和电磁干扰,结构简单和保密性好等优点,成为下一代无线通信的关键技术之一,许多国家都给与了很高的重视,这是对无线频谱资源利用进行新的探索,开辟时域电磁波应用的新领域。
关键词:超宽带(UWB)无线通信;传输参考(TR)接收机;误码率分析;数据传输效率;多径信道仿真。
目录第一章超宽带技术概述 (2)1.1超宽带的定义 (2)1.2超宽带频谱效率 (2)1.3 超宽带调制与多址技术 (3)1.4超宽带信号特点 (3)本章小结 (4)第二章超宽带(UWB)接收机技术 (5)2.1超宽带接收技术的概述 (5)2.2接收技术应用于接收机的理论分析 (5)2.3超宽带传输中几种接收技术 (6)2.4超宽带接收技术的性能比较 (8)本章小结 (8)第三章超宽带及其接收技术的发展及应用 (9)3.1UWB的发展进程 (9)3.2超宽带的标准化工作 (9)3.3超宽带接收机技术的应用 (9)3.4UWB中有待解决的问题 (9)3.5UWB通信与其它短距离无线通信的比较 (10)本章小结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)第一章超带宽技术概述1.1超宽带的定义2002年2月14日,美国联邦通信委员会修订了第15标准(Part15rules),它是管理包括UWB设备在内的使用非授权频段的无线设备的标准。
超宽带通信技术的原理与应用随着社会的发展,人们对于通信技术的需求越来越高,而超宽带通信技术正是满足人们这种需求的重要手段之一。
本文将从技术原理、应用场景以及未来发展等方面,对超宽带通信技术进行分析和探讨。
一、技术原理
超宽带通信是指一种利用大带宽、短脉冲的无线传播技术。
其工作原理是将信息信号通过调制后转换成短时域脉冲信号,再使用非连续频率的电磁波进行传播,最后通过接收端对信号进行解调还原。
这种通信方式有很强的穿透力和传播能力,能够穿过建筑物和地球等障碍物,即使在恶劣环境下也具有优良的可靠性。
二、应用场景
超宽带通信技术广泛应用于医疗、安防、交通、电源、电信等行业。
其中,医疗领域是应用最为广泛的一个行业。
医疗设备传输的重要数据,如心电图、血氧等数据需要高速和安全的传输。
采用超宽带技术可跨越医院的多个房间,突破WiFi的距离限制和
干扰问题,保证数据实时稳定地传输。
此外,超宽带技术还广泛应用于车联网、无人机、智能家居、安防监控、智慧城市、电力监测等领域。
三、未来发展
随着移动互联网、云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展,超宽带通信技术的应用前景仍十分广阔。
未来,超宽带技术将进一步拓展应用场景,如智能交通、智慧农业、智能电网等。
同时,为了满足大带宽、长距离、大数据传输的需求,超宽带技术也将不断加强技术研究,实现高速稳定的数据传输。
总之,超宽带通信技术是一种重要的通信方式,其应用范围也正在不断扩大。
在新一代信息技术的推动下,我们有理由相信,它的未来发展将是光明的,为人类社会的发展和进步做出更加重要的贡献。
通信电子中的超宽带通信技术随着人们对通信信息传输的需求日益增多,传统的带宽已经不能满足人们的需求了。
超宽带通信技术的出现,则为人们的通信需求提供了更高效、更快捷的解决方案。
一、超宽带通信技术介绍超宽带通信技术简称UWB技术,其传输速度快、抗干扰能力强、安全性高,适用范围非常广泛,包括室内定位、雷达探测、无线视频传输、智能家居等领域。
超宽带通信技术利用极短的脉冲作为信号,将脉冲送至天线,然后由天线将信号传播出去。
由于脉冲短且长度很少,它可以在更宽频段内传输数据,所以具备互联、低功耗、高速率、无线等多项特点,深受广大用户的喜爱。
二、超宽带通信技术的优势1. 传输速度极快UWB技术采用超短脉冲技术,每秒可传输数百万个脉冲。
因此,它比目前的其他无线技术快多了,不同程度缩短了数据传输时间,进一步加速了信息的传输速度。
2. 抗干扰能力强UWB技术采用频率跳跃式传输信号,每个信号只有极短时间,这使得UWB技术的传输频率极高,不容易受到干扰,从而提高了信号传输的可靠性。
3. 无盲区传统的无线信号通常会受到障碍物、墙壁等物理条件的限制,从而产生盲区。
而UWB技术采用超窄带信号,可快速穿透墙壁、混凝土等物质,使其传输无死角,信号可穿透任何障碍物。
4. 安全性高UWB技术采用了加密技术,从而被广泛应用于机密性高、对安全性要求较高的领域。
对于需要保密的传输领域,比如金融业、政府机关等,UWB技术将更具优势。
5. 低能耗UWB技术传输功率较低,只需要非常少的能量即可传输出信号,因此UWB技术拥有极低的能耗,有助于实现智能化和绿色环保。
三、超宽带通信技术的应用1. 室内定位基于UWB超宽带通信技术,室内定位的准确度得到了提高,大大优化了商场导航、机场路线等场景中的导航问题,同时也增加了多样化的产品应用需求,比如智能家居、智慧城市等。
2. 无线视频传输在UWB技术的支持下,可以通过无线传输视频、音频等信息,无需通过网线或HDMI等有线连接,进一步降低系统的成本,满足用户对高速、稳定、可靠的无线传输需求。
80. 什么是超宽带信号传输技术?80、什么是超宽带信号传输技术?在当今科技飞速发展的时代,通信技术的进步日新月异,其中超宽带信号传输技术正逐渐崭露头角,成为备受关注的焦点。
那么,究竟什么是超宽带信号传输技术呢?简单来说,超宽带信号传输技术是一种在较宽的频谱范围内进行短脉冲通信的技术。
它与我们传统所熟悉的通信技术有着明显的区别。
想象一下,传统的通信方式就像是在一条固定宽度的道路上,车辆按照一定的规则和速度有序行驶。
而超宽带信号传输技术则像是在一片广阔的场地上,各种“车辆”(信号)以极短的时间、极高的速度,并且在非常宽的“道路”(频谱)上快速穿梭。
这种技术的一个显著特点就是其使用的脉冲信号非常短。
短到什么程度呢?通常只有纳秒甚至皮秒级别。
这意味着在极短的时间内就能完成信号的传输。
正是因为脉冲如此之短,超宽带信号传输技术能够实现极高的时间分辨率,从而能够更精确地定位和识别目标。
在频谱利用方面,超宽带信号传输技术具有极大的优势。
它不像传统通信技术那样只占用特定的频段,而是在一个很宽的频谱范围内分布着能量。
这使得它能够与其他现有的通信系统共存,而不会相互干扰。
就好像在一个繁忙的市场中,超宽带信号传输技术能够找到自己的独特空间,与其他“商家”和平共处。
超宽带信号传输技术的传输速率也是其一大亮点。
由于其独特的信号结构和频谱利用方式,能够实现高速的数据传输。
在某些应用场景中,其传输速率可以达到数百兆甚至数千兆比特每秒,这对于需要快速传输大量数据的应用,如高清视频传输、实时游戏等,具有极大的吸引力。
此外,超宽带信号传输技术还具有良好的穿透能力。
无论是在建筑物内、地下还是其他复杂的环境中,它都能够有效地传输信号。
这使得它在诸如室内定位、地下探测等领域有着广泛的应用前景。
在实际应用中,超宽带信号传输技术已经在多个领域发挥了重要作用。
在军事领域,它可以用于高精度的定位和跟踪系统,为军事行动提供准确的信息支持。
在民用方面,它可以用于无线个域网、智能家居、智能交通等领域。
对于超宽带雷达其分辨率与带宽的关系如下:
,’
AR=二
2曰
当B=400舭时,zkR=37.5cm
当B=3600舰时。
AR=4.17cm
4)强穿透能力
超宽带引信发射信号的超宽频带使之具有对树叶、土地、混凝土、水面等介质的强穿透能力,可探测丛林、地下和水中的目标,可用于地雷、鱼雷和丛林作战的近炸引信,也可用来探测地雷。
烟、雾、云层、灰尘,下雨对超宽带引信影响很小如图1、2所示。
同时,可采用低波段超宽带引信探测隐蔽在树林、植被中的目标,与窄带无线电引信不同的是采用低波段超宽带,不但具备了低波段无限电信号的穿透性,而且具有了高的分辨率。
同时,可探测覆盖(如伪装网中)在介质里面的目标。
而对窄带无线电引信,它没法区分分层目标。
2图1超宽带信号在雾中的损耗随频率的变化曲线
图2超宽带信号在雨中的损耗随频率的变化曲线
图3超宽带信号穿透植被示意图
5)低功耗
超宽带引信发射的窄脉冲幅度较低,宽度极窄,其脉冲重复频率通常为1~2兆赫,所以其占空比也比较低,也就是说在每个重复周期内,引信只在很小的一个时间间隔里发射幅度较低的窄脉冲信号,故平均功率很小,功耗很低。
6)小体积
现代电子技术的发展使超宽带引信可以只用少量普通电子元器件组成。
其天线尺寸在合理要求其中心频率和带宽情况下可以做得很小,能够做得与常规弹药共形。
7)低成本
由于超宽带引信只用少量电子元器件,天线也可采用较简单的结构形成,所以其成本较低,完全有可能做到不高于传统的无线电引信的生产成本。
8)识别能力强
普通无线电引信发射的正弦波高频信号照射目标后,其回波仍是正弦波,只是其幅度、频率和相位发生了变化。
但冲激引信发射的窄脉冲照射目标后,其回波为目标的冲激响应,包含了目标的丰富信息,可以利用这个冲激响应对目标进行识别。
现在已发展了多种基于目标冲激响应进行目标识别的理论和算法,为进一步发展具有目标识别能力的高性能冲激引信提供了良好的基础。
9、具有很强的互相抗干扰能力
由于采用超宽带编码、相关接收技术,多个无线电引信可同时工作,而互不影响,这在导弹子弹等应用中是必须的。
3超宽带引信的基本原理
超宽带近炸引信采用超宽带动目标检测技术作为实现的基本原理。
具体如下:
3.1超宽带雷达的多卜勒效应
在窄带雷达中,由于脉冲宽度很宽,目标只有一个散射中心,一般都等效为点目标。
雷达发射信号为窄带信号,其信号模型可用复数信号模型,故发射信号可表示为:
s(t)=RebO弘如一j(1)“O)为调制信号的复包络,wo为发射频率。
如果目标是固定不动的,从该目标来的反射回波
3
图8引信时序示意图
从以上可以看出,引信的炸高主要由波门的位置决定,而与落角、目标的速度、地面的反射情况无关。
所以超宽带引信的炸高一致性特别好。
4超宽带引信的关键技术
4.1超宽带信号的产生技术
发射的窄脉冲一般有三种:
I)窄的视频脉冲
采用这种信号的引信一般又称为冲激雷达引信。
这种引信发射机的效率比较低,一般适合于炮弹等的近炸引信。
2)单周期高斯信号
采用特殊的脉冲产生技术及超宽带天线技术可产生和辐射单周期高斯信号。
它是一种比较理想的超宽带信号,己广泛应用于超宽带引信、通信等领域种。
83)多周期正弦信号
图9单周期高斯信号及频谱
图12引信炸高3m对水面作用效果
图13炸高3m的引信在下雨天作用效果
图14引信对土墙的作用效果
图15高速打靶引信启动瞬间
引信对铁丝网的作用效果
引信对雪地及沙漠效果图
6结论
超宽带近炸引信在国际上是一种新体制的引信,有很大的发展潜力和应用空间。
通过几年的努12。