UWB 技術(shù)原理與應(yīng)用詳解

1、UWB 基本信息

UWB（Ultra Wideband）定義：DARPA 和 FCC 針對(duì)UWB 提出了不同的定義，但只是參數(shù)上有細(xì)微的差異。

2、UWB的特點(diǎn)

首先是超寬頻，其頻率覆蓋從 3G~5G，6G~10G 共 7G 的頻段，單信道帶寬超過(guò) 500MHz。其次是其功率低，按 FCC  等法規(guī)，其輸出功率被限制在-41dBm/MHz，按單個(gè)信道 500MHz計(jì)算，其信道功率為-14.3dBm。

超短脈沖，維持時(shí)間為零點(diǎn)幾納秒。

1.3、UWB的幾種技術(shù)規(guī)格

基帶窄脈沖

IR-UWB： 直接通過(guò)天線傳輸，不需要對(duì)正弦波調(diào)制。這種系統(tǒng)實(shí)時(shí)簡(jiǎn)單，成本低、功耗低、抗多徑強(qiáng)、良好的穿透性等。后來(lái)被 802.15.4a 標(biāo)準(zhǔn)所采用。在 IEEE 802.15.4a-2007 的規(guī)范中，定義了兩種物理層。一種為CSS 技術(shù)（德國(guó) Nanotron 提供芯片，工作在 2.4G， 窄帶定位技術(shù)）：一種為 IR-UWB技術(shù)。兩種技 術(shù)比較如下：1、中文翻譯基帶窄脈沖IR-UWB： 直接通過(guò)天線傳輸，不需要對(duì)正弦波調(diào)制。這種系統(tǒng)實(shí)時(shí)簡(jiǎn)單，成本低、功耗低、抗多徑強(qiáng)、良好的穿透性等。后來(lái)被 802.15.4a 標(biāo)準(zhǔn)所采用。

在 IEEE 802.15.4a-2007 的規(guī)范中，定義了兩種物理層。

一種為CSS技術(shù)(德國(guó)Nanotron提供芯片,工作在2.4 g,窄帶定位技術(shù)):一種為IR-UWB技術(shù)。兩種技 術(shù)比較如下：

帶通載波調(diào)制

DS-UWB (直接序列碼分多址) MB-UWB (多帶正交頻分復(fù)用)由于技術(shù)之爭(zhēng)UWB用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨缸罱K沒(méi)有達(dá)成統(tǒng)一方案。后續(xù)由于802.11n等技術(shù)的發(fā)展及其快速普及,導(dǎo)致UWB的優(yōu)勢(shì)不夠明顯,到最后的沒(méi)落。UWB報(bào)文結(jié)構(gòu)帶通載波調(diào)制DS-UWB (直接序列碼分多址) MB-UWB (多帶正交頻分復(fù)用)由于技術(shù)之爭(zhēng)UWB用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨缸罱K沒(méi)有達(dá)成統(tǒng)一方案。后續(xù)由于802.11n等技術(shù)的發(fā)展及其快速普及,導(dǎo)致UWB的優(yōu)勢(shì)不夠明顯,到最后的沒(méi)落。

UWB報(bào)文結(jié)構(gòu)

UWB工作頻段/信道

全球可用的頻段分布表如下：UWB工作頻段/信道全球可用的頻段分布表如下：

歐洲	6.0 至 10.6 GHz
美國(guó)	3.1 至 10.6 GHz
日本	7.25 至 10.25 GHz
韓國(guó)	7.2 至 10.2 GHz
新加坡	3.4 至 10.6 GHz
中國(guó)	6.0 至 9.0 GHz
區(qū)域	允許工作頻段

UWB信道劃分

信道劃分中,有兩種信道,一種是500MHz信道,另外一種為1GHz信道,在沃旭的產(chǎn)品開發(fā)中,目前主要采用 500MHz 信道。即信道 1、2、3、5 這四個(gè)信道。輸出功率和法規(guī)FCC的規(guī)定，最高不超過(guò)-41dBm/MHz

國(guó)內(nèi)的功率規(guī)定

工作速率和靈敏度

DW1000提供三種不同的工作速率,為110Kbps, 850Kbps, 6.8Mbps,在不同頻率和不同速率下,對(duì)應(yīng)的靈敏度不同。

測(cè)試條件: 25℃丟包率: 1%

頻率偏差：+10%