技术科普超宽带UWB技术特点

1990年美国军方首次提出“超宽带”这一概念，并规定在-20dB处的绝对带宽大于 1.SGHz或相对带宽大于25%的任何信号均称之为超宽带信号。2002年，FCC对美国军方的定义作了修改，规定信号-10dB绝对带宽大于0.5GHz或相对带宽大于、等于20%，就称之为超宽带信号。这个定义使得超宽带信号不再局限于脉冲发射。

基于WUB定位技术的定位基站

•UWB（超宽带）概念在1960年就被提出；

• 1973年，第一个UWB系统的专利被授予 ；

•从其出现到20世纪90年代之前，UWB技术 主要用于军事上的雷达系统；

• 1993年，R. A. Scholtz在军事 通信会议上发表”论证IR进行 调时/调位多址技术”的论文， 开辟了将IR（脉冲无线电）作 为无线通信载体的新途径；

•随着微电子器件的高速发展， UWB技术开始应用于民用领 域，并在国际上掀起了研究和 应用的热潮，并被认为是下一 代无线通信的革命性技术 。

UWB厘米级定位基站室外型

UWB技术特点

（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IEEE802．11a、IEEE802．11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。

（2）传输速率高

UWB的数据速率可以达到几十Mbit／s到几百Mbit／s，有望高于蓝牙100倍，也可以高于IEEE802．11a和IEEE802．11b。

（3） 带宽极宽

UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天，开辟了一种新的时域无线电资源。

（4） 消耗电能小

通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能小。

（7）定位精确

冲激脉冲具有很高的定位精确，采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内； 与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置， 其定位精度可达厘米级， 此外，超宽带无线电定位器更为便宜。

UWB定位标签

（8） 工程简单造价便宜

在工程实现上，UWB比其它无线技术要简单得多，可全数字化实现。它只需要以一种数学方式产生脉冲，并对脉冲产生调制，而这些电路都可以被集成到一个芯片上，设备的成本将很低。

UWB定位标签图片来自北京华星智控

UWB军用方面应用

（1）UWB 雷达

（2）UWB L PI/ D 无线内通系统(预警机、舰船等)

（3）战术手持和网络的PL I/ D 电台

（4）警戒雷达

（5）UAV/UGV 数据链

（6）探测地雷

（7）检测地下埋藏的军事目标或以叶簇伪装的物体

UWB民用方面 

（1） 地质勘探及可穿透障碍物的传感器(imaging system)

（2）汽车防冲撞传感器等(vehicle radar system)

（3）家电设备及便携设备之间的无线数据通信( communication and measurements system)

（4）家庭数字娱乐中心

（5）精准室内定位