摘要:超宽带无线电技术是一项近年发展起来的先进通信技术,由于冲激脉冲等核心技术的应用,具有很好的抗干扰性能,在广播设施等领域获得了一定程度的应用。文章在简要论述超宽带无线电技术的基础上,分析了超宽带无线电技术的核心技术,着重研究了该技术的抗干扰性能,分析结果表明该技术的抗干扰性能具有一定的优势,因而具有良好的应用前景。
关键词:超宽带无线电技术广播设施抗干扰性能
:A文章编号:1672-3791(2012)08(a)-0040-01
超宽带(ultrawideband),即UWB技术,是一种带宽比较高的无线电技术。由于超宽带无线电技术处理无线通信的技术与传统技术有着极大的不同,因而引起了相关学者、机构的研究兴趣。当前超宽带无线电技术主要采用超短脉冲作为信息载体,并不是采用以往的正弦载波,因而超宽带无线电技术也可以叫做冲激无线电技术(Impulse Radio),即IR技术。
1超宽带无线电技术概述
超宽带无线电技术和常规无线电技术相比,频带更宽,功率更低,穿透能力更强,抗多径效应能力更好,成本更低,而且抗截获性能更好,具有许多方面的优点,因而被称之为无线通信领域革命性的新发现,超宽带无线电技术在精确定位、无线通信等领域的应用前景十分广阔。在这种背景下,超宽带无线电技术方面的研究得到了行业内诸多专家学者、科研机构、生产单位的重视,纷纷加大资金、人力等方面的投入,力求加快超宽带无线电技术的研发进度,使之不断完善和成熟。本文接下来将在分析超宽带无线电源于：论文格式排版www.808so.com
核心技术的基础上,从多个方面探讨超宽带无线电的抗干扰性能。
2超宽带无线电核心技术
2.1 冲激脉冲
传统的通信技术通常是将基带上的信号转换到载波上,但是超宽带无线电技术利用冲击脉冲实现了直接调制,冲激脉冲的上升和下降十分快捷,能够使通信系统具有极大的带宽,GHz量级的带宽能够使能量分散到几毫瓦、几微瓦的平均功率。由于不采用正弦波无线电的中频电路、射频电路,系统结构十分简单,具有低成本、便携的优点,目前应用最广泛的是高斯脉冲波形。
2.2 跳时码调制
跳时码调制是扩频技术的关键部分,可以理解为时分系统,并不是固定分配时片,时片的分配通过跳频序列进行控制。跳时的处理增益较低,一直以来该方面的研究远远少于直接序列扩频,也低于跳频扩频,多是将其与各种扩频方式一共使用,利用混合扩频来达到扩频的目的。但是跳时技术随着超宽带无线电技术的研究而受到人们的热烈关注,成为超宽带无线电技术中的重要组成部分,能够使超宽带无线电具备多址通信的功能,其跳时码的数量和性能直接影响超宽带无线电的用户数目与功能的可靠性。因此,跳时码必须满足自相关性、互相关性等方面的要求,需要研究如何提高跳时码的性能,以避免多址干扰。
3抗干扰性能分析
3.1 超宽带无线电的隐蔽性和共存性
由于信号的平均功率与信号的隐蔽性直接相关,如果平均功率低,则相应的功率谱密度曲线较为平滑,进而隐蔽性较好。超宽带无线电的带宽极大,因而其信号的平均功率通常是毫瓦级,短距离通信还能够低至微瓦级,如此之低的平均功率能够保证信号的隐蔽性,使信号难以被检测到,并且不容易干扰己方的各个通信系统。比较超宽带无线电技术和Bluetooth IE802.11a的各项性能,超宽带无线电的工作频率在3.1GHz～10.6GHz之间,传输速率大于480Mbit/s,通信距离在10m以内,发射功率在1mW以下,空间容量为1000kbit/s/m2,多应用于近距离多媒体,终端类型主要有无线电视、高速因特网网关以及DVD等等,较低;Bluetooth的工作频率在2.402GHz到2.48GHz之间,传输速率小于1Mbit/s,通信距离为10m左右,发射功率在1mW到100mW之间,空间容量为30kbit/s/m2,多应用于计算机等设备互联,终端类型主要有笔记本、手机、掌上电脑等等,较低;IE802.11a的工作频率在2.4GHz,传输速率为54Mbit/s,通信距离为10m到100m,发射功率在1W以上,空间容量为80kbit/s/m2,多应用于无线局域网,终端类型主要有台式机、因特网网关、笔记本等等,较高。由此可见,超宽带无线电的高带宽、低平均功率决定了该技术在通信系统中的应用能够保证系统的隐蔽性和共存性。
3.2 超宽带无线电的抗干扰性能
由于超宽带无线电的带宽较大,因而信息数据的传输速率较高,处理增益远远高于扩频通信技术。例如信息的传输速率在8kbit/s时,使用2GHz工作频率、10Mbit/s传输速率的超宽带无线电系统能够获得54dB的处理增益,若是同样的条件下使用直接序列扩频系统,不仅要求射频带宽,而且难以实现高速跳频,短波跳频电台的跳速通常在每秒100跳以下,高频电台跳速只能达到每秒500跳。由此可见,和其他无线电通信技术相比,超宽带无线电具有巨大的抗干扰优势。
3.3 超宽带无线电的多址组网性能
在现代通信中,对多址组网性能的要求较高。由于使用跳时码,不仅能够减少跳时的碰撞,而且能够增加组网的保密性,解决新用户入网问题,在使用过程中可以灵活变通。
4结语
综上所述,超宽带无线电拥有诸多的优良性能,尤其具备很好的抗干扰性能,在通信领域中的应用能够进一步提高通信的隐蔽性、共存性、抗干扰性能和多址组网性能。作为一项新技术,超宽带无线电在广播设施等通信领域中的应用,能够解决容量和频谱资源分配、通信干扰等问题,虽然该技术目前尚处在研究的初级阶段,但是欧美等发达国家已经对相关的标准、规范进行了相关的研究、制定工作,我国国内对该技术的研究也不断深入,为超宽带无线电系统的广泛应用打下了坚实的基础。
参考文献
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超宽带无线电抗干扰性能分析
更新时间：2024-04-13
作者：用户投稿
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