超寬帶無線通信相關(guān)技術(shù)的探討

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.