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      超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的探討

      2015-05-30 12:29:16劉術(shù)孫東陽
      中國(guó)新通信 2015年18期
      關(guān)鍵詞:超寬帶傳輸速率信號(hào)

      劉術(shù) 孫東陽

      【摘要】 由于現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展,與無線通信相關(guān)的技術(shù)也得到了進(jìn)一步的研究,因此也在很大程度上擴(kuò)大了無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍,同時(shí)也促進(jìn)了中國(guó)的現(xiàn)代通信技術(shù)的轉(zhuǎn)換,使得我國(guó)離數(shù)字化時(shí)代更近了一步。筆者主要在定義以及特征方面對(duì)超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析,也進(jìn)一步瞻望了超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用前景。

      【關(guān)鍵詞】 超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù) 無線通信技術(shù)

      超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)作為無線通信技術(shù)中的重要組成,其具有廣泛的應(yīng)用性以及巨大的發(fā)展?jié)撃堋kS著通信技術(shù)的廣泛推廣,超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)也趨于完善,占據(jù)了無線通信中的重要地位,也促進(jìn)了世界信息網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展。[1]

      作為一種嶄新的技術(shù)領(lǐng)域,超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ湟矟u漸的被應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。

      一、超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的定義

      所謂的超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù),即是一種帶寬很大的通信技術(shù),也指信號(hào)的傳輸可以在帶寬為超寬帶的信號(hào)上進(jìn)行。超寬帶最早應(yīng)用在美國(guó)國(guó)防部,最初的目的是運(yùn)用超寬帶技術(shù)來完成對(duì)某些頻率范圍內(nèi)的信號(hào)界定。超寬帶技術(shù)不同于普通的通信技術(shù),其脈沖信號(hào)非常短,通常單個(gè)的脈沖信號(hào)可以持續(xù)幾十皮秒甚至幾納秒的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸速率的最大化,達(dá)到一秒幾百兆比特。

      二、超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的特征

      超寬帶技術(shù)作為一項(xiàng)嶄新的技術(shù)領(lǐng)域,其可以完成無線以及個(gè)人局域網(wǎng)中的無線接口之間的相互連接,主要的特征包括:功耗低、傳輸速率高、帶寬高等。超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)主要是采用以下方式來完成信息傳輸:調(diào)整脈沖幅度、持續(xù)時(shí)間或者間距等。運(yùn)用超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)構(gòu)建系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)主要有:

      2.1耗電量低

      因?yàn)槌瑢拵到y(tǒng)的收發(fā)機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,所以系統(tǒng)的耗電量大大降低,僅僅消耗原有耗電量的10%~20%,有效的對(duì)系統(tǒng)電源供電的時(shí)間進(jìn)行了延長(zhǎng),超寬帶技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域主要是移動(dòng)終端以及傳感器網(wǎng)絡(luò)。

      2.2穿透能力強(qiáng)

      超寬帶無線系統(tǒng)的穿透能力很強(qiáng),例如可以穿透樹葉以及其他障礙物,可以形成隔墻成像,使得常規(guī)超短波信號(hào)可以在叢林中得到有效的傳播,也可以應(yīng)用在窄帶系統(tǒng)的叢林中,具有十分廣泛的應(yīng)用。

      2.3共存性

      超寬帶技術(shù)中的發(fā)射設(shè)備通常具備很小的發(fā)射功率,而超寬帶無線通信技術(shù)的共存性即指利用超寬帶來完成和其他通信系統(tǒng)之間的頻譜共享。通常的超寬帶通信技術(shù)的頻譜范圍足以滿足大部分通信系統(tǒng)的頻譜需要,超寬帶技術(shù)的應(yīng)用過程也不會(huì)影響其他信號(hào)。

      2.4頻譜利用率與帶寬高

      由于超寬帶技術(shù)具有的帶寬很大,因此其可以利用大帶寬來滿足高速率的數(shù)據(jù)傳輸需要?,F(xiàn)在,超寬帶技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在無線個(gè)域網(wǎng)中,是一種實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)男录夹g(shù)。[2]超寬帶技術(shù)所用的通常都是很高的帶寬,又因?yàn)槠浔旧戆泊嫘?,因此緩解了頻率資源的使用緊張,形成了一種嶄新的無線電通信方式。

      2.5傳輸速率高以及抗干擾水平較高

      超寬帶無線通信具有很高的的數(shù)據(jù)傳輸速率,甚至數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾士梢赃_(dá)到一秒幾百兆比特,這種數(shù)據(jù)傳輸速率要比藍(lán)牙的傳輸速率高出很多。超寬帶無線通信的發(fā)射信號(hào)主要分布于寬闊的頻帶,具有很小的輸出功率,其可以在接收端有效還原信號(hào)的能量,并且利用解擴(kuò)來產(chǎn)生相應(yīng)的擴(kuò)頻增益。因此,超寬帶技術(shù)比藍(lán)牙技術(shù)具有更高的抗干擾水平。

      2.6發(fā)射功率較低

      在超寬帶技術(shù)的應(yīng)用過程中,因?yàn)樾盘?hào)在進(jìn)行擴(kuò)頻處理時(shí)的增益很大,所以可以利用低增益的全向天線,通過有效的調(diào)整發(fā)射機(jī)的功率來完成遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。超寬帶信號(hào)的優(yōu)點(diǎn)主要是處理簡(jiǎn)單,不需要使用很多的射頻以及微波元件。

      三、超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用前景

      超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的帶寬非常的高,而其又具有共存性,可以滿足和其他技術(shù)共存的需要。因此,可以將超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到多個(gè)領(lǐng)域,例如個(gè)域網(wǎng)、軍事和智能交通系統(tǒng)等。

      3.1應(yīng)用在家庭以及辦公環(huán)境中

      超寬帶技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上滿足了人們對(duì)于通信的需求,使得家庭以及辦公環(huán)境的設(shè)備可以得到快捷有效使用。超寬帶技術(shù)的應(yīng)用,淘汰了以往電子器件之間的有線連接,取而代之的是無線連接的方式,利用大容量的數(shù)據(jù)之間進(jìn)行相互的轉(zhuǎn)換以及傳遞來優(yōu)化家庭以及辦公環(huán)境。超寬帶技術(shù)中的設(shè)備載體的優(yōu)點(diǎn)主要是方便小巧,因此可以通過計(jì)算機(jī)中的某一設(shè)備來有效實(shí)現(xiàn)對(duì)整體計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的利用效率。

      3.2應(yīng)用在軍事領(lǐng)域中

      由于超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的隱秘性非常好,因此可以在軍事中利用這種技術(shù)來研發(fā)新式的雷達(dá)系統(tǒng)以及對(duì)傳統(tǒng)的無人機(jī)駕駛技術(shù)進(jìn)行改革。[3]在現(xiàn)代的軍事研究中,應(yīng)用最多以及發(fā)展最為迅速的就是隱身戰(zhàn)術(shù)。超寬帶技術(shù)的應(yīng)用可以使得在戰(zhàn)爭(zhēng)中隱身的戰(zhàn)斗機(jī)暴露出來,因此必須重視超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)在軍事領(lǐng)域中的運(yùn)用。

      3.3應(yīng)用在智能化的交通系統(tǒng)中

      定位精準(zhǔn)以及搜索速度快是超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的兩大特點(diǎn)。超寬帶技術(shù)在智能化交通系統(tǒng)中的應(yīng)用主要是通過設(shè)置阻止障礙物的雷達(dá)裝置,并且在智能汽車?yán)锇惭b這種雷達(dá)裝置來實(shí)現(xiàn)智能駕駛。智能駕駛主要體現(xiàn)在:雷達(dá)裝置可以在遇到障礙物的時(shí)候提醒司機(jī)注意,并且主動(dòng)繞開,同時(shí)也可以幫助司機(jī)更好的停車,達(dá)到司機(jī)不進(jìn)行停車卻可以自動(dòng)進(jìn)行收費(fèi)的目的。 [4]

      3.4應(yīng)用在成像系統(tǒng)中

      由于超寬帶技術(shù)的穿透墻以及樓層的能力較好,因此可以在成像系統(tǒng)中廣泛的運(yùn)用超寬帶技術(shù)。最突出的應(yīng)用是穿墻雷達(dá)以及穿地雷達(dá)的制作,穿墻雷達(dá)在戰(zhàn)場(chǎng)和警察防暴行動(dòng)中可以用來實(shí)現(xiàn)墻后以及角落中的敵人的定位。

      3.5應(yīng)用在有線電視的網(wǎng)絡(luò)中

      有線電視網(wǎng)絡(luò)作為一種綜合性的網(wǎng)絡(luò)具有很多優(yōu)點(diǎn),主要包括容量大、頻帶寬、成本低等。[5]有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為信息高速發(fā)展做出了鋪墊?,F(xiàn)在最高的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)是具有優(yōu)良的視頻以及音頻效果即高清晰度電視。傳統(tǒng)的電視網(wǎng)絡(luò)主要采用的傳輸方式是模擬信號(hào),而現(xiàn)在的有線電視網(wǎng)絡(luò)則與其不同。

      在高清晰度電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中運(yùn)用超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù),便于節(jié)目的處理、制作以及采集,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行數(shù)字化的管理。

      四、結(jié)語

      超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)與其他通信技術(shù)相比具有很多優(yōu)勢(shì),其具有廣泛的應(yīng)用前景。

      由于超寬帶技術(shù)日趨完善,市場(chǎng)上已經(jīng)相繼推出了很多和超寬帶技術(shù)相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品。超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)在傳輸數(shù)據(jù)上的優(yōu)點(diǎn)主要是傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)、功率損耗低、數(shù)據(jù)傳輸速率高、功率譜密度低以及安全性能優(yōu)等。[6]隨著超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展,超寬帶技術(shù)一定可以促進(jìn)信息時(shí)代的發(fā)展,為社會(huì)帶來更多的便利。

      參 考 文 獻(xiàn)

      [1]趙麗麗,王莉,蘇麗娜,鞠曉潔. 淺談超寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011,03:31.

      [2]王軍輝. 超寬帶無線通信技術(shù)[J]. 黑龍江科技信息,2011,26:103.

      [3]楊志紅,周娟. 超寬帶無線通信技術(shù)[J]. 科技信息,2009,09:52+64.

      [4]安佳雯. 超寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展探析[J]. 硅谷,2013,21:1+3.

      [5]周光義. 超寬帶無線通信技術(shù)的應(yīng)用[J]. 通訊世界,2013,23:14-15.

      [6]邢茂柱. 超寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展淺析[J]. 科技與企業(yè),2013,05:105.

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