超寬帶無線通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景研究

中國人民解放軍68108部隊 張 玲

超寬帶無線通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景研究

中國人民解放軍68108部隊 張 玲

隨著科技水平的提高，無線通信技術(shù)也在高速的發(fā)展，并且在人們?nèi)粘５男畔⒔涣鞣矫?，起到了巨大的作用。超寬帶通信是最近幾年才出現(xiàn)的一種無線互連技術(shù)，但是已經(jīng)逐漸成為通信行業(yè)的主要應(yīng)用技術(shù)。本文對超寬帶無線通信技術(shù)的定義進(jìn)行闡述，以及對其原理和優(yōu)點進(jìn)行了描述，并且對其應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

超寬帶無線通信技術(shù)；發(fā)展前景；應(yīng)用；優(yōu)勢

前言

隨著全球各地通信網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，超寬帶無線通信技術(shù)這種新興技術(shù)也的也得到了良好的發(fā)展，并且在一定程度上，緩解了無線頻譜資源使用擁擠的情況，還因為使用模式的創(chuàng)新和無線實現(xiàn)產(chǎn)品的連接，吸引了全世界的目光，使其具有無限的發(fā)展空間。在我國，超寬帶無線通信技術(shù)也開始應(yīng)用于各個領(lǐng)域，并且這種技術(shù)越來越成熟，在未來對信息網(wǎng)絡(luò)將會有著不可忽視的作用，本文從以下方面進(jìn)行展開。

1. 超寬帶無線通信技術(shù)概述

超寬帶一詞最早出現(xiàn)在美國的國防部，超寬帶無線通信技術(shù)是指能夠在超寬帶上進(jìn)行信號的傳輸，與傳統(tǒng)通信方式相比，超寬帶技術(shù)采用的是一種極短的脈沖信號，每個脈沖信號的持續(xù)時間通常只有幾十皮秒到幾納秒，在最大數(shù)據(jù)的傳輸速率上可以實現(xiàn)每秒幾百兆比特[1]。

2. 超寬帶無線通信的優(yōu)點

2.1 使用的寬帶大，傳輸速率高

超寬帶無線通信技術(shù)和其他通訊技術(shù)相比，具有制造成本低的優(yōu)勢，并且在生產(chǎn)過程中所需的技術(shù)下下相對簡單，發(fā)送功率也比天線系統(tǒng)要低很多。在無線通訊系統(tǒng)發(fā)展中，超寬帶無線通信技術(shù)空間容量更大，其利用上千兆赫茲的超寬頻帶，把發(fā)射信號頻率控制的相當(dāng)?shù)停瑥亩鴮崿F(xiàn)較高的信息速率傳輸；在頻域上，超寬帶無線通信技術(shù)具有很寬廣的范圍，在復(fù)雜的環(huán)境中，也能保持相對的安全性，同時其所提供的高速率無線通訊數(shù)據(jù)傳輸速率可以滿足許多大容量多媒體的同時傳輸。

2.2 采用擴(kuò)頻處理，延長使用壽命

超寬帶無線通信技術(shù)不需要進(jìn)行調(diào)制解調(diào)器，也不需要振蕩器和混頻器，這使得其結(jié)構(gòu)相對來說比較簡單，并且其擴(kuò)頻處理增益較大，使用低增益的全向天線，來實現(xiàn)幾公里的通信，這樣可以有效的提高系統(tǒng)電源的使用壽命，并且因為其采用的是低功率輻射，可以降低對人體的傷害。

2.3 具有高強(qiáng)度的保密性

超寬帶無線通信技術(shù)采用的信息接收系統(tǒng)是跳時擴(kuò)頻的，只有超寬帶無線通信系統(tǒng)的接收機(jī)知道發(fā)送端的脈沖序列，這樣保證了數(shù)據(jù)信號發(fā)射和接收過程中的安全性，同時因為超寬帶無線通信技術(shù)具有低功率發(fā)射的特點，使其很難被檢測到，因此更好的提高了安全性[2]。

2.4 通電情況下耗能低

超寬帶無線通信系統(tǒng)在通電的情況下，具有耗電量低的優(yōu)點，超寬帶無線通信系統(tǒng)通過連續(xù)的發(fā)射載波，只需要通過超寬帶無線通訊技術(shù)的脈沖電波就可以成功達(dá)到要求，使得耗電量大大的降低。同時在發(fā)射信號的過程中，發(fā)射消耗的功率很小，這樣形成的噪音干擾也相對較少。

2.5 平均發(fā)射功率低

在短距離的應(yīng)用上，超寬帶無線通信發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率可以做到低于1mW，但是這是要通過犧牲帶寬來實現(xiàn)的，所以從理論上來講，超寬帶無線通信產(chǎn)生的干擾相當(dāng)于一寬帶白噪聲，這樣使其具備兩個優(yōu)勢：第一是超寬帶無線通信可以與同頻段的其他通信系統(tǒng)保持共存的狀態(tài)，這樣可以使無線頻譜資源的利用率升高；第二是穩(wěn)定性和隱秘性較好，不容易被截獲。

2.6 適合便攜式應(yīng)用

超寬帶無線通信技術(shù)使用的是基帶傳輸，不需要進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào)，這樣使其設(shè)備模型相對的較小，并且成本相對的較低，使用起來也更加的方便，因此可以更好的適用于便攜型無線設(shè)備。

2.7 多徑分辨率高

由于超寬帶無線通信系統(tǒng)采用的是持續(xù)時間很短的窄脈沖，其時間和空間分辨率都很強(qiáng)，所以超寬帶無線通信系統(tǒng)具有極高的多徑分辨率，并且接收機(jī)通過分集具有很強(qiáng)的抗衰落能力，使得在進(jìn)行測距、定位、跟蹤上能達(dá)到更高的精準(zhǔn)度，也使得穿透能力更強(qiáng)[3]。

3. 超寬帶無線通訊技術(shù)的實際應(yīng)用

3.1 在家庭和辦公環(huán)境中應(yīng)用

目前，超寬帶無線通信技術(shù)在家庭以及辦公室等場所中應(yīng)用的較多，超寬帶無線通信技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了人們對家庭和辦公環(huán)境設(shè)備的便捷使用。在家庭中，其利用無線的方式取代了各個家用電器設(shè)備之間的有線連接，通過大容量的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換和傳遞；在辦公環(huán)境中，超寬帶無線通信技術(shù)實現(xiàn)了主機(jī)和顯示屏、攝像頭、會議設(shè)備、投影儀等辦公設(shè)備的無線互連，因此對家庭和辦公環(huán)境進(jìn)行了一定的優(yōu)化處理。

3.2 在軍事領(lǐng)域中的應(yīng)用

超寬帶無線通信技術(shù)具有很強(qiáng)的隱蔽性特點，把其運(yùn)用到軍事領(lǐng)域上，實現(xiàn)了新型雷達(dá)系統(tǒng)和無人機(jī)的技術(shù)更新，目前隱身戰(zhàn)術(shù)在軍事領(lǐng)域中得到了很大的發(fā)展和應(yīng)用，但是在軍事領(lǐng)域中，過度的使用超寬帶無線通信技術(shù)會使效果適得其反，因此適當(dāng)合理的應(yīng)用超寬帶技術(shù)是一項重要的工作內(nèi)容，并且超寬帶無線通信技術(shù)具有很強(qiáng)的精準(zhǔn)性，因此被很好的運(yùn)用到軍事領(lǐng)域中的定位功能上，通過使用同步脈沖來實現(xiàn)對物體進(jìn)行精準(zhǔn)定位[4]。

3.3 在智能交通信息中的應(yīng)用

超寬帶無線通信技術(shù)具有定位精準(zhǔn)、搜索速度快以及使用便捷等優(yōu)點，將其運(yùn)用到智能交通領(lǐng)域當(dāng)中，可以制造出防障礙物的雷達(dá)系統(tǒng)，把這樣的雷達(dá)系統(tǒng)裝設(shè)在汽車上，可以在一定程度上實現(xiàn)智能駕駛。主要表現(xiàn)為：智能汽車可以自動的進(jìn)行定位測量和道路信息的獲取，及時的為駕駛員提供出行的最優(yōu)選擇方案。并且可以將其運(yùn)用到智能交通管理體系當(dāng)中，使得交通管理工作人員對道路交通情況更好的進(jìn)行監(jiān)管，提高道路交通的利用率。

3.4 在無線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

有效電視網(wǎng)是一種高效廉價的綜合性網(wǎng)絡(luò)，具有頻帶寬、容量大和成本低的優(yōu)點，它的發(fā)展為信息高速公路的發(fā)展提供了一定的技術(shù)基礎(chǔ)，高清晰電視與采用模擬信號傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)電視系統(tǒng)存在著很大的差異性。將超寬帶無線通信技術(shù)運(yùn)用到高清晰電視中，使得節(jié)目的采集制作和傳輸都能實現(xiàn)數(shù)字化管理，使得電視的畫面更加的清晰，聲音效果不失真，以及對電視信號的有效存儲。

4. 結(jié)語

本文對超寬帶無線通信技術(shù)的定義和優(yōu)點進(jìn)行了敘述，也對其應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)，總體來說，就是超寬帶無線通信技術(shù)這種全新技術(shù)，與其他傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，具有更多的優(yōu)勢，所以發(fā)展前景無可限量。但是還是需要對其進(jìn)行必要的探討和研究，使其可以進(jìn)行不斷的完善和優(yōu)化，在未來具有越來越重要的地位，也更好的推動通信行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

[1]武林俊,李燕文.超寬帶技術(shù)在未來無線通信中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2007,07(13):8-11.

[2]代宏達(dá).超寬帶無線通信技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展前景分析[J].中國新通信,2017,10(09):57-58.

[3]孫家可.超寬帶通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J].信息通信,2014,07(06):258-259.

[4]張士兵.超寬帶無線技術(shù)的應(yīng)用前景及其挑戰(zhàn)[J].南通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,11(01):64-68.