摘要随着无线通信技术的发展，人们对高速短距离无线通信的要求越来越高。超宽带（UWB）技术的出现，实现了短距离内超带宽、高速的数据传输。其调制方式和多址技术的特点使得它具有其他无线通信技术所无法具有的很宽的带宽、高速的数据传输、功耗低、安全性能高等特点。本文介绍了UWB的主要技术特点，并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较，最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。

    1、引言

    无线通信技术是当前发展最迅速、最具活力的技术领域之一，在这个领域中，各种新技术、新方法层出不穷。其中，超宽带（UltraWideBand，UWB）技术是在20世纪90年代以后发展起来的一种具有巨大发展潜力的新型无线通信技术，被列为未来通信的十大技术之一。

    1990年3月，在美国新墨西哥州的LosAlamo国家实验室召开的超宽带雷达会议上提出了“超宽带（UWB）雷达”的概念。超宽带雷达是一种新体制的雷达，它定义为：分数带宽（FBW，FractionalBand-Width）大于25%的雷达为超宽带雷达。

    式（1）中f1和fh由能量带宽定义给出。如果该波形的绝大部分能量（一般大于90%）都落入由这两个频率作为上下界的频段范围内，则称fh-f1为能量带宽。

    2、超宽带性能特点

    UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB具有以下特点：

    2.1抗干扰性能强

    UWB信号，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE802.11a、IEEE802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。表1给出了目前几种主要的无线通信技术的主要性能指标参数。

    表1UWB与其他无线通信技术的比较

    2.2传输速率高

    UWB的数据速率可以达到几十兆比特每秒到几百兆比特每秒，有望高于蓝牙100倍，也可以高于IEEE802.11a和IEEE802.11b。

    2.3带宽极宽

    UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几吉赫兹，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。这在频率资源日益紧张的今天。开辟了一种新的时域无线电资源。

    2.4频谱利用率高，系统容量大

    因为不需要产生正弦载波信号，可以直接发射冲激序列，因而UWB系统具有很宽的频谱和很低的平均功率，有利于与其他系统共存，从而提高频谱利用率，带来了极大的系统容量。

    2.5发射功率低

    由于UWB系统信号的扩频处理增益比较大，即使采用低增益的全向天线，也可使用小于1mW的发射功率实现几千米的通信。

    2.6保密性好

    UWB保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低。用传统的接收机无法接收。

    3、UWB系统方案及一些技术问题

    3.1单频带系统