【正文】 。下面給出幾個實用實例： 家庭多媒體應(yīng)用 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，家用電器的范疇不斷擴(kuò)大，家用電器向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，其中音視頻娛樂設(shè)備最為普及。利用UWB技術(shù)為這些設(shè)備提供高速無線連接，無須使用電纜即可建立家庭多媒體網(wǎng)絡(luò)。各種設(shè)備在小范圍內(nèi)組成自組織式的網(wǎng)絡(luò)，相互傳送多媒體數(shù)據(jù)，并可以通過安裝在家中的寬帶網(wǎng)關(guān)接入因特網(wǎng)。UWB的典型應(yīng)用包括機(jī)頂盒、DVD和數(shù)碼攝像機(jī)與數(shù)字電視的無線連接，數(shù)碼照相機(jī)與電視、打印機(jī)之間的連接等。 計算機(jī)桌面應(yīng)用 在計算機(jī)桌面上，匯聚了個人PC、筆記本電腦及鍵盤、顯示器、打印機(jī)、掃描儀、鼠標(biāo)等一系列外部設(shè)備。當(dāng)前，電腦與各種外設(shè)之間通過錯綜復(fù)雜的線路相互連接。如果采用UWB技術(shù)將他們以無線的方式連接起來，則將改善線路連接情況。用戶沒有必要將所有這些設(shè)備都放置在同一桌面或者房間內(nèi)，每種設(shè)備可以被自由地移動位置。 多媒體會議應(yīng)用 UWB技術(shù)還可以用于會議室等場所。參會人員坐在會議室中，能夠利用自己的便攜式電腦組建臨時的自組織網(wǎng)絡(luò)。大家既可以自由地交換各種信息，也可以共享帶有圖像和音頻的演示文檔，還可以方便地共享投影儀、打印機(jī)等設(shè)備。 超寬帶技術(shù)在軍事方面的應(yīng)用 正如大多數(shù)的無線通信技術(shù)的發(fā)展過程一樣，軍事應(yīng)用是最早推動超寬帶技術(shù)研究的主要動力。在2002年之前，超寬帶技術(shù)主要應(yīng)用于軍事，其中應(yīng)用最廣泛的就是超寬帶雷達(dá)系統(tǒng)。超寬帶信號用于雷達(dá)有一些固有的優(yōu)勢，隱身兵器可以有效抵抗工作在某一波段的雷達(dá)探測，而面對覆蓋波段很寬的超寬帶雷達(dá)就無能為力了，它很可能被超寬帶雷達(dá)波中的某一頻率的電磁波探測到。另外，超寬帶雷達(dá)發(fā)射的脈沖極窄，具有相當(dāng)高的距離分辨率，可探測到小目標(biāo)。 在軍用方面主要用于如下領(lǐng)域：UWB雷達(dá)、UWB LP I/D無線內(nèi)通系統(tǒng)（艦船等）、戰(zhàn)術(shù)手持和網(wǎng)絡(luò)的PL I/D電臺、警戒雷達(dá)、探測地雷、檢測地下埋藏的軍事目標(biāo)或以葉簇偽裝的物體。 超寬帶技術(shù)的不足與改進(jìn) 自從2002年2月，美國聯(lián)邦通信委員會制定了關(guān)于民用UWB產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范之后，單頻段單脈沖方式不能很好地適應(yīng)該規(guī)范，面臨兩大問題：一是頻譜不能充分利用所規(guī)定的矩形部分，由于商用超寬帶設(shè)備是一個功率受限的系統(tǒng)，這將影響它的覆蓋范圍。另一個問題是和現(xiàn)在無線無線通信系統(tǒng)的兼容問題。由于超寬帶系統(tǒng)占據(jù)廣闊的頻率范圍，其中包括蜂窩電話、藍(lán)牙、衛(wèi)星等傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的頻段，為了避免互相干擾，在單脈沖頻段超寬帶系統(tǒng)中需要在發(fā)射端增加濾波器，來避免超寬帶系統(tǒng)對傳統(tǒng)無線系統(tǒng)的影響，在接收端也需要濾波器來抑制傳統(tǒng)無線系統(tǒng)對超寬帶系統(tǒng)的影響，這增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度。 針對單脈沖單頻段超寬帶系統(tǒng)的缺點，多頻帶脈沖調(diào)制方式是一種改進(jìn)的超寬帶調(diào)制方式。這一調(diào)制方式可以把可用的頻帶劃分為多個子帶，每個子帶的帶寬大于500MHz，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)速率、干擾、當(dāng)?shù)仡l譜規(guī)定等等因素選擇部分或者全部子帶進(jìn)行傳輸，還能以適合的調(diào)制方式使用多個子帶。第6章 超寬帶技術(shù)的開發(fā)及發(fā)展前景 自20世紀(jì)90年代后期至今，由于超寬帶技術(shù)的成熟，各種規(guī)范的制定，使得超寬帶技術(shù)有可能進(jìn)入廣闊的民用消費市場，超寬帶技術(shù)在最近幾年發(fā)展很快，取得了不少成果。下面就近年來超寬帶技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行介紹。 超寬帶天線的發(fā)展 天線是任何無線系統(tǒng)物理層的重要組成部分，UWB系統(tǒng)也不例外。通常天線頻域分析證明任何標(biāo)準(zhǔn)的天線都是受帶寬限制的，但是UWB系統(tǒng)的頻帶寬度非常寬，甚至高達(dá)幾個GHz，如何在如此寬的頻寬范圍內(nèi)兼顧不同頻率的信號的特點，實現(xiàn)一個高性能的匹配阻抗的天線，是一個十分棘手的問題。 超寬帶系統(tǒng)的天線在極寬的頻帶上很難一直都有很好的匹配阻抗，天線的發(fā)射效率和發(fā)射圖案對發(fā)射的脈沖有空間和時間的濾波作用。對于超寬帶信號的不同頻率分量，超寬帶的輻射特性也不一樣，在考慮信道模型的時候必須考慮天線的影響，所有在工業(yè)界也曾有一種用天線的特性來定義超寬帶的建議。在UWB系統(tǒng)中，通常使用的是面天線，它的特點是能產(chǎn)生對稱波束，可平衡UWB饋電，能夠保證比較好的波形。目前，UWB系統(tǒng)天線的設(shè)計還處于研究階段，沒有形成有效地統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型。 超寬帶芯片設(shè)計 超寬帶技術(shù)的優(yōu)點之一是結(jié)構(gòu)簡單，超寬帶接收機(jī)可以用幾個芯片，甚至單個芯片實現(xiàn)。目前很多公司在進(jìn)行超寬帶芯片的設(shè)計，比較著名的公司有：飛思卡爾公司、因特爾及德州儀器公司等，其中飛思卡爾所主導(dǎo)的脈沖體制的直接序列超寬帶（DSUWB）為主。DSUWB提案采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，～～。到目前為止，飛思卡爾是唯一一家為無線連接應(yīng)用提供商用化UWB方案的半導(dǎo)體制造商。飛思卡爾的芯片組XS110，于2002年2月獲得FCC原有UWB規(guī)則認(rèn)證，該芯片使用DSUWB方案，每秒的數(shù)據(jù)傳輸速率可達(dá)110Mbit，可在最遠(yuǎn)20m范圍內(nèi)進(jìn)行多條高清晰度視頻流傳輸。 XS100芯片組包括3個組件：超寬帶基帶控制器、超寬帶射頻發(fā)射器和超寬帶媒體介入控制器。由這三個芯片實現(xiàn)的超寬帶收發(fā)信機(jī)，通過無線連接提供一個完全的端到端的無線局域網(wǎng)和無線個域網(wǎng)。 XS110芯片組具有廉價、低功耗和數(shù)據(jù)速率高等優(yōu)點，所以XS110芯片組可以應(yīng)用于以下場合： （1）多種無線MPEG2或MPEG2HD視頻流； （2）無線快速以太網(wǎng)，USB2； （3）用戶網(wǎng)關(guān)/機(jī)頂盒顯示器/電視機(jī)的數(shù)字視頻傳輸； （4）數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器等； （5）無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的客戶端位置跟蹤； 超寬帶商用產(chǎn)品的開發(fā) 在美國拉斯維加斯舉行的消費電子展上，眾多超寬帶制造商和開發(fā)商紛紛登臺亮相，展示了他們生產(chǎn)的各種原型機(jī)及其產(chǎn)品設(shè)計。 其中，飛思卡爾半導(dǎo)體展出了一款由其前母公司摩托羅拉設(shè)計的具備UWB功能的手機(jī)，這種手機(jī)能連接便攜式電腦，可以從互聯(lián)網(wǎng)上下載MP3文件或手機(jī)所拍的照片。該公司是UWB直接序列版本的主要支持者，其芯片還在其他產(chǎn)品上得到應(yīng)用，如海爾公司具備UWB功能的高清電視以及三星與Intellon展開的混合無線網(wǎng)絡(luò)。飛思卡爾的DSUWB解決方案可廣泛應(yīng)用于不同的無線產(chǎn)品上，目前已銷售給全球的原始設(shè)備制造商，并已被多家公司及廠商采用，目前飛思卡爾的XS110方案已經(jīng)可提供高達(dá)110Mpbs的傳輸速度，而預(yù)計660Mpbs的速度傳輸解決方案也會很快推出新產(chǎn)品。飛思卡爾的DSUWB產(chǎn)品為全球無線消費類產(chǎn)品、計算機(jī)、移動產(chǎn)品、汽車以及企業(yè)應(yīng)用提供了新的無線解決方案。 此外，數(shù)量眾多的模塊在展會上也引人注目，如Global Sun公司的miniPCI接口器件，該器件面向期望在各自產(chǎn)品中集成UWB功能的OEM廠商。UWB論壇內(nèi)推動DSUWB版本的其他成員也展示了媒體Blasters、無線家庭網(wǎng)絡(luò)和機(jī)頂盒等產(chǎn)品，所有產(chǎn)品都集成了脈沖的DSUWB版本。 超寬帶技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用前景 超寬帶技術(shù)從20世紀(jì)60年代重新走入人們視野之后，以其優(yōu)良的特性逐步進(jìn)入雷達(dá)、定位和通信領(lǐng)域。超寬帶應(yīng)用于通信系統(tǒng)有很多優(yōu)點，主要有：難于被監(jiān)聽；與已有無線通信系統(tǒng)兼容（功率譜密度極低，在高斯白噪聲以下）；有極高的空間解析度（厘米級的定位精度）；高速無線數(shù)據(jù)傳輸（1Gbit/s）；全數(shù)字實現(xiàn)；功耗低等。 超寬帶無線通信技術(shù)已經(jīng)作為一種民用產(chǎn)品進(jìn)入我們的生活中，給我們帶來前所未有的便利，信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局副局長謝遠(yuǎn)生認(rèn)為超寬帶無線接入前景廣闊。與移動通信的款速發(fā)展交相輝映，超寬帶無線接入技術(shù)也表現(xiàn)出空前的繁榮景象，雖然這種繁榮還主要表現(xiàn)在技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新上。IEEE的802系列標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速，WLAN已在全世界得到了推廣使用，一些超寬帶的無線技術(shù)也表現(xiàn)活躍,UWB的研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作快速推進(jìn)。 無線電頻譜資源和水、土地、礦藏等資源一樣，是關(guān)系經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略資源，具有稀缺性和國家主權(quán)性。但是，從世界范圍來講，頻譜資源又是全人類共享的有限自然資源。無線電技術(shù)的飛速發(fā)展和無線電業(yè)務(wù)的廣泛使用，使有限的無線電頻譜和衛(wèi)星軌道位置資源供需矛盾日益突出，如何解決頻譜資源短缺，如何有效合理開發(fā)、利用無線電頻譜資源，滿足國民經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展對無線電頻譜資源日益增長的需求，已成為各國無線電主管部門面臨的重要課題。 雖然目前國際上尚未確立統(tǒng)一的UWB商用體制標(biāo)準(zhǔn)，但我相信，UWB作為一種高性能的近距離無線傳輸技術(shù)具有巨大的潛力，它一定會在未來無線數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢。 結(jié) 語 超寬帶無線通信技術(shù)直接用脈沖對信號進(jìn)行調(diào)制，具有發(fā)射功率低、處理增益高、多徑分辨能力強(qiáng)、傳輸速率高、系統(tǒng)容量大、穿透能力強(qiáng)、便于多功能一體化、低功耗、抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)點。而且已不僅限于軍事方面的應(yīng)用，自2002年2月FCC批準(zhǔn)UWB技術(shù)用于民用產(chǎn)品的開發(fā)和研制，UWB技術(shù)在10m內(nèi)的家庭環(huán)境中和中小企業(yè)內(nèi)部更能發(fā)揮它的優(yōu)勢。盡管UWB通信系統(tǒng)對于單個用戶來說帶寬效率很低，但是對很多用戶來說具有顯著的優(yōu)點，即多用戶可以在一個頻帶中同時使用，而不會相互產(chǎn)生明顯的干擾，實現(xiàn)多址通信，允許多個用戶同時共享一定的無線頻譜資源。因此UWB信號在無線通信中具有較好的應(yīng)用前景，相應(yīng)地研究選取適合的UWB信號波形就顯得十分重要。 本文論述了超寬帶無線通信技術(shù)（UWB）的發(fā)展背景，并對脈沖信號波形的產(chǎn)生、調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了分析討論，以及對UWB接收機(jī)技術(shù)、多址技術(shù)等方面進(jìn)行了論述。本文僅對UWB技術(shù)在無線個人局域網(wǎng)和軍用中的應(yīng)用進(jìn)行了論述，以及提出了UWB技術(shù)的不足之處和解決方案，最后對UWB技術(shù)的開發(fā)和發(fā)展前景作了展望。 隨著超寬帶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作的進(jìn)展，特別是越來越多的超寬帶技術(shù)應(yīng)用市場之門正在向世人敞開，超寬帶技術(shù)及其應(yīng)用必將迎來研究和發(fā)展的新高潮。 這次畢業(yè)設(shè)計的寫作過程讓我受益匪淺，最大的收獲就是讓我培養(yǎng)了腳踏實地、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，不怕吃苦、不怕困難的精神。雖然在寫作過程也遇到諸多的困難，但我一步一個腳印的慢慢實現(xiàn)既定的目標(biāo)，在邊學(xué)邊寫的過程中學(xué)到了很多之前不懂的知識，使我感到很有成就感。我想這是一次對意志的磨練，也是對我實際能力的一些提升，相信這對我今后走向工作崗位是至關(guān)重要的。  致 謝 歷時將近3個月的時間終于將這篇論文寫完，在論文的寫作過程中遇到了無數(shù)的困難和障礙，但都在老師和同學(xué)的幫助下度過了。尤其要感謝我的論文指導(dǎo)老師—楊新明老師，他對我進(jìn)行了無私的指導(dǎo)和悉心的幫助，不厭其煩的幫助我進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。楊老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、科學(xué)的治學(xué)方法、淵博的學(xué)識、誨人不倦的精神和平易近人的工作作風(fēng)令我敬仰和敬慕，并將使我終身受益。 感謝母校內(nèi)所有教過我的老師們，他們無私的傳道、授業(yè)、解惑，讓我能辯事理、明是非，讓我在人生的長路上向前邁進(jìn)一大步。 還要感謝長期以來給我諸多幫助的同學(xué)們，你們的友情將是我一生最值得珍惜的財富和最值得懷念的情感。 衷心感謝所有幫助過我的人們！參考文獻(xiàn)[1] 王德強(qiáng)、李長青《超寬帶無線通信技術(shù)》，中興通信技術(shù)，2005年第6期[2] 王金龍《無線超寬帶（UWB）通信原理與應(yīng)用》，人民郵電出版社[3] 鄒衛(wèi)霞、周正、張春青，《 UWB 的調(diào)制與多址技術(shù)》，濟(jì)南大學(xué)學(xué)報，2004年12月第4 期第18 卷[4] 方旭明，《短距離無線與移動通信網(wǎng)絡(luò)》，人民郵電出版社.[5] 張中兆、沙學(xué)軍、張欽宇、吳宣利，《超寬帶通信系統(tǒng)》，電子工業(yè)出版社[6] 魏崇毓，《無線通信基礎(chǔ)及應(yīng)用》，西安電子科技大學(xué)出版社[7] 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