FPGA超宽带脉冲发生器的设计(4)

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超宽带信号抗多径衰落示意图论文网

大量实验显示，当在常规无线电信号多径衰落高达10～30dB的环境下，超宽带无线通信信号的衰落最多不超过5dB。此外，因为在时间上对脉冲多径信号分离容易实现，所以能方便地使用瑞克接收技术，从而对发射信号的能量充分利用，以提高信噪比，通信质量也会随之改善。

(5)收发信机结构简单

前文提到过，超宽带系统与以往的无线通信系统存在许多差异之处，它不需要载波的调制和解调。此外，和载波传输相比，无载波传输中需要的射频成分更少。因此，超宽带收发信机的结构有很大的简化空间，以使得其成本更加低廉。

(6)穿透特性

与一般窄带传输技术不同，超宽带系统对不同的材料的传统性能很强。这是因为极其宽广的超宽带频谱中存在着低频成分的长波，这也使得超宽带信号的穿透能力较强。大量实验表明，超宽带系统能够穿透像树叶这般的障碍物，有时甚至可以传统墙壁。正是因为这极强的穿透能力使超宽带脉冲适用于需要具有穿透障碍物或是地表的通信系统。此外，超宽带脉冲的这一特性还使它具有隔墙成像的能力。

1.4 UWB的发展现状及方向

现在，有许多通信公司正在对超宽带技术进行研究和开发。美国XtremeSpectrun公司有能力制造出能在各种设备之间无线传输音频和视频的超宽带芯片组，这种芯片组采用双相调制技术以及IEEE 802.15.3 MAC协议，它的传输速率可以达到1OOMb/s；Intel公司在2000年成立了超宽带技术研究实验室，其实验室制造出的产品在2到3年内就可以达到lOOMb/s的数据速率。TimeDomain公司利用UWB PPM技术，开发了两代PulsON芯片，而第三代PulsON商用产品也将在不久的将来投入使用；Philips和GA在2003年1月签订了一个备忘录，其中提到将Philips和Bicoms的优势以及GA的超宽带技术结合在一起，联合开发速率可达480Mb/s的超宽带芯片组，这种芯片组会支持IEEE 802.15.3a标准；在2003年的第一季度Pulse Link公司就对外在推出了他们的新产品——传输速率可达400Mb/s的超宽带芯片组；另外，美国Discrete Time公司研制出了多频段的超宽带技术，这种多频段超宽带技术从不同频段发送信息而不是简单的发射单个脉冲，相比于单频段的UWB系统，在多频段UWB系统中每频段内的信息发送速率不必太高，这也从另一角度减少了超宽带通信系统的成本，并且多频段UWB系统的自适应性较强，它可以和802.lla共存；Intel、Cisco、Sony等公司也都准备进入超宽带无线通信市场，参与到激烈的竞争中来。无线家用网络将会成为超宽带技术的主流市场，相比于短距离高速的WPAN，超宽带技术有希望成为一项可行性较高和比较有竞争力的无线技术，超宽带技术有能力支持以用户为中心的个人无线通信世界。尽管UWB技术发展速度很快，但人们仍然面临着很多有关UWB的技术难题。其中较为突出的技术性问题是对于现有窄带通信系统的干扰以及这些窄带通信系统反过来会对超宽带通信系统产生的干扰。针对这个问题，解决的方法主要是基于对超宽带通信系统的本身进行设计优化。研究的思路放在对超宽带脉冲信号波形的设计和优化上，例如怎样产生出能够严格遵守FCC等机构提出的辐射掩蔽约束条件的脉冲信号，并可以用一些有效的抑制噪声技术来减少UWB对现有窄带系统产生的干扰。包括寻找一种更好的超宽带信号波形，采用一些已经在蜂窝通信中得以检验能够有抑制干扰作用的相关技术例如自适应编码、调制、比特交织波束成形及功率控制等，这些都将是超宽带脉冲发展的新方向。