UWB定位技术的起源及发展进程

频谱资源有限，频段划分拥挤。因特网的高速普及与多媒体技术的飞速发展，公司、家庭、公共场所的高速无线地人因特网需求增长。适合于信号处理的半导体器件的成本和功耗下降。“超宽带”- -词包含了许多的概念，包括脉冲无线电、无载波调制、非正弦信号和大阳对带宽比的无线/雷达信号等。直到1989年，才以“超宽带(UWB)" 统称呼具有大相对带宽比的无线电信号。美国Sperry Rand公司的Gerald F. Ross、Catholic大学的Harmuth、 罗马航空研究中心的Paul van Etten是UWB最早的开拓者。Gerald F. Ross在1973年4月17日获得的美国专利(专利号3.728.632)是UWB发展的一个里程碑， 标志着UWB无线电技术从概念研究推进到实际应用开始阶段。1972年UWB脉冲检测器申请到美国专利: 1973年 UWB通信方式获得美国专利: 1978年最初的UWB通信系统出现。到20世纪70年代末，UWB系统的基本设计理论已经建立。之后所做的工作是进一步完善 UWB系统，并考虑实现UWB的各个组成部分。1977-1989年，美国空军实施了UWB系统开发计划: 1988 年美国国防部成立了一个UWB开发专家工作组，主要致力于UWB雷达和UWB通信两个应用领域的技术研究和产品开发。到了20世纪90年代，因设备制造技术的进步，出现了第一个UWB商用系统，目前所做的工作都是对这-系统的具体实现，使得UWB的基本构成和具体细节及实现方法等都取得了一定的进展，进-一步促进了UWB的实用化进程。在1994年后，UWB进人公开开发阶段，并且向民用领域推广，从而得到快速发展。1998年，美国联邦通信委员会(FCC)开始征集UWB通信技术在民用通信中应用的意见，并于2002年2月批准限用于军用雷达的UWB技术运用于民用产品上，以提高频谱效率;2002年4月批准了把3.1GHz和10. 6GHz之间免授权的频段分配给UWB使用。此外，欧洲部分地区也出现了放宽UWB使用限制的动向。日本也设立了UWB工.作小组讨论其产业化问题，该项技术开始引起业界的广泛关注。

基站安装图

美国Intel公司在2002年2月召开的开发商会议上公开演示了传输速率高达100Mbi/s的UWB技术。美国Time Domain. Mulispecral等公司也在进行UWB无线设备的开发和生产，并且已经达到了即将开始提供UWB芯片组T.业样品的阶段。尤其值得注意的是，新加坡的Clonies公司创造了种建立 在生物细胞和非线性动态系统(NDS)之上的调制技木而这种新技术非常适合UWB技术，在UWIB中，Cllonies技术可用于改善UWB接收器设计中规行的相关器/非相关器方案。在2002年的汉诺城CeBIT展会E. Cloics公司概不了，种) Mi/s的速率在5m的距离上传输CD质量音乐、功耗为50mW的无线UW发物设备其简单性令人惊说。 可以预料，Clnice技术简单、康价和低功耗的特点以及电信级的性能将加速UWB应用的推r是由于商用市场的需求，标准化进程正在加速进需要指出的是，目前还没有UWB的标准，但预计经核准认可的标准要到2005年才能发布、因此对于W面高，现在的许步工作还处群规准认。可独样1分共余军事处能、触空安全、医疗应用以及有费关产品与服务等诺多领城具有独特的应用价值和广阔的市场前景。术产品将会陆续进人市场，成为新的亮点。可以预见今后二三年内，新一代的UWB无线电技2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC) 批准限用于军用雷达的超宽带(UWB)技术可运用于民用产品上，同年4月，批准将3.1GHz和10.6GHz之间的免授权频段分配给UWB使用。自此，此项技术开始引起业界广泛关注。UWB在公共安全、军事效能、航空安全、医疗应用以及消费类产品与服务等诸多领域具有独特的应用价值和广阔的市场前景，|可以预见今后二三年内，新-代的UWB产品将会陆续进人市场，成为新的亮点。

产品展示图

概述

随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展，人们与信息网络已经密不可分，人们对实现高速率、高质量无线多媒体业务的需求越来越迫切，便携式电子设备与因特网之间的短距离高速无线通信已成为未来通信技术的重要发展趋势之一。为构建短距离高速无线网络，近来国际上提出了无线个域网(WPAN)的概念。WPAN是在便携式移动计算机和家用电器(诸 如数字摄像机、HDTV、数码相机、MP3播放机、打印机、投影仪、PC、PDA等)设备间进行短距离(10m 以内)通信的Ad hoc网络。WPAN具有短距离覆盖、面向特定群体、支持高速率多媒体应用并实现无缝连接的特点。在WPAN无线传输技术中，继蓝牙、802. 1la/b之后，超宽带(UWB)成为一-项最具有竞争力的热门技术。UWB是一种在雷达和遥感中被广泛应用的传输技术，近来作为通信应用在业界受到了巨大的关注。UWB的主要特点是传输速率高、空间容量大、成本低、功耗低等。有可能成为解决企业、家庭、公共场所等高速因特网接人的需求与越来越拥挤的频率资源分配之间的矛盾的技术手段。UWB技术之所以成为无线通信领域关注的热点之一，是由用户需求和UWB技术的性能特点共同决定的。对于未来的理想无线通信系统，需要解决五个方面的需求，即大数据量、高数据速率、远通信距离、更快的通信速度、更大的网络用户数。然而对于实际的通信系统，是不可能同时实现以上五个方面的要求的，只能进行折衷。最初的通信系统力求延长通信距离，而现在无线通信的发展趋势则是以牺牲通信距离为代价，最大限度地改善其他四个方面的性能，通过网络覆盖来达到通信距离的要求。当前国际电信市场的迅速发展，也为研发商用UWB通信提供了动力，主要体现在:(1)无线便携设备的普及化，要求容量高、带宽大、成本小、功率低。

三角定位原理图