生活在超寬帶時(shí)代

信息時(shí)代層出不窮的數(shù)碼產(chǎn)品給我們的生活、學(xué)習(xí)和丁作帶來(lái)很多方便和樂(lè)趣，但是，諸如數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝錄機(jī)、PDA、MP3播放器、MP4播放器、手機(jī)等等這些設(shè)備，常常需要共享照片、音樂(lè)、影像和聲音文件，它們彼此之間或者它們和電腦之間現(xiàn)在大多還要靠錯(cuò)綜復(fù)雜的線纜來(lái)連接。種種不方便使越來(lái)越多的用戶提出使用無(wú)線連接的迫切需求。

現(xiàn)在，有很多能夠滿足這一需求的技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生：藍(lán)牙(Bluetooth)、家庭射頻標(biāo)準(zhǔn)(HomeRF)和Wi-Fi(無(wú)線保真)等，而UWB(UltraWide band，超寬帶)技術(shù)以其高寬帶、高速、低功耗等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，成為下一代無(wú)線通信的首選。

和互聯(lián)網(wǎng)一樣，UWB最初也是用于軍事研究領(lǐng)域。UWB這一術(shù)語(yǔ)最早由美國(guó)國(guó)防部在1989年提㈩，還曾經(jīng)被稱為基帶、無(wú)載波或者脈沖無(wú)線電技術(shù)。現(xiàn)代意義上的超寬帶，起源于20世紀(jì)50年代末，同樣主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)通信設(shè)備中使用，20世紀(jì)90年代以來(lái)，現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)和集成電路的迅猛發(fā)展使超寬帶技術(shù)在商業(yè)民用領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用成為可能。隨著未來(lái)數(shù)字家庭的需要，超寬帶技術(shù)已經(jīng)逐漸成為可用于電腦、數(shù)字電視、數(shù)碼產(chǎn)品等設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)局部連接的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

UWB有別于其他現(xiàn)存的一些通信技術(shù)，最根本的區(qū)別在于無(wú)需載波，降低了發(fā)射和接收設(shè)備的復(fù)雜性，根本上降低了通信的成本，與其他通信技術(shù)相比，該系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)：

帶寬非常寬UWB使用的帶寬高達(dá)幾個(gè)GHz，頻率范圍從3.1GHz到10.6GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，不單獨(dú)占用現(xiàn)在已經(jīng)擁擠不堪的頻申資源，而是共享其他無(wú)線技術(shù)所使用的頻段，這使得頻率資源日益緊張的今天有廠實(shí)質(zhì)性的緩解，

傳輸速率高UWB脈沖寬度一般為納秒級(jí)，理論上UWB可達(dá)到1Gbps的速率，這樣在實(shí)際中實(shí)現(xiàn)100Mbps以上的速率是完全可能的。

多極分辨率高CWB的時(shí)間、空間分辨力很強(qiáng)，因此可以獲得很強(qiáng)的抗衰落能力，從而在測(cè)距、定位、跟蹤時(shí)能達(dá)到更高精度。另外，窄脈沖具有很強(qiáng)的穿透力。因此，UWB具有比紅外線更廣泛的應(yīng)用，如幫助警察搜尋隔墻的逃犯，以叢解救那些被圍困在倒塌建筑物里面的人們等。

電磁兼容性好由于DWB的帶寬相當(dāng)于1000個(gè)電視頻道或3萬(wàn)個(gè)FM廣播頻道，因此人們擔(dān)心它會(huì)對(duì)其他電子設(shè)備形成強(qiáng)大的干擾。事實(shí)上，CWB的發(fā)送功率低于美國(guó)發(fā)射噪音規(guī)定值41.3dbm/MHz，所產(chǎn)生的噪音干擾是比較小的。

成本低由于無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào)，UWB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、功耗小、靈活性高，適合于便攜型無(wú)線應(yīng)用。

綠色環(huán)保UWB發(fā)射功率嚴(yán)格小于0.56row，功耗只有50～70μW，這相當(dāng)于蜂窩手機(jī)的1/1000，不會(huì)影響人體的健康，并且可大大延長(zhǎng)電池使用時(shí)間。

由于以上一些優(yōu)點(diǎn)，UWB可以應(yīng)用于許多地方。

通過(guò)UWB，可以方便地以無(wú)線的方式把電腦中存儲(chǔ)的多媒體文件，如電影、音樂(lè)、照片等無(wú)線播放到電視上或把電視內(nèi)容錄制到電腦上，還可以連接電視與DVD播放機(jī)和錄像機(jī)以及家庭音響。同樣，有了UWB，數(shù)碼攝像機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)拍攝的影像、照片不通過(guò)線纜就可以直接投放到電視上觀看，或傳輸?shù)诫娔X中進(jìn)行編輯。LWB還可以實(shí)現(xiàn)PDA、MP3播放器與電腦數(shù)據(jù)同步，例如裝載游戲和傳送音、視頻文件到PDA，音頻文件在MP3播放器與電腦之間傳送等許多功能。UWB被認(rèn)為是家庭網(wǎng)絡(luò)更加合理的解決途徑。屆時(shí)，每個(gè)家庭在裝修時(shí)就將只需布置電力線，再也不需要布置其他傳輸信號(hào)線了。

利用超寬帶的定位和搜索能力，可以制造防碰和防障礙物的雷達(dá)。裝載了這種雷達(dá)的汽車(chē)非常容易駕駛。當(dāng)汽車(chē)的前方、后方、旁邊有障礙物時(shí)，該雷達(dá)會(huì)提醒司機(jī)。在停車(chē)的時(shí)候，這種基于UWB的雷達(dá)是司機(jī)強(qiáng)有力的助于，

同樣，利用UWR可以建立智能交通管理系統(tǒng)，這種系統(tǒng)由若干個(gè)站臺(tái)裝置和 些車(chē)載裝置組成無(wú)線通信網(wǎng)，兩種裝置之間通過(guò)UWB進(jìn)行通信完成各種功能。例如實(shí)現(xiàn)不停車(chē)的自動(dòng)收費(fèi)，汽車(chē)方的隨時(shí)定位測(cè)量、道路信息和行駛建議的隨時(shí)獲取，站臺(tái)方對(duì)公交車(chē)的定位搜索和速度測(cè)量等。

由于具有很好的穿透墻和樓層的能力，UWB還可以應(yīng)用于成像系統(tǒng)。利用UWB技術(shù)，可以制造穿墻雷達(dá)和穿地雷達(dá)。穿墻雷達(dá)可以用在戰(zhàn)場(chǎng)上以及警察的防暴行動(dòng)中，定位墻后和角落的敵人。地面穿透雷達(dá)可以用來(lái)探測(cè)礦產(chǎn)，在地震或其他災(zāi)難發(fā)生后搜尋幸存者，基于UWB的成像系統(tǒng)也可以用于避免使用X射線的醫(yī)學(xué)系統(tǒng)，

此外，未來(lái)的商場(chǎng)里可能每個(gè)產(chǎn)品都有一個(gè)UWB的射頻標(biāo)答。在商店的入口，用戶可以用于機(jī)下載產(chǎn)品的多媒體目錄，輕松得到商品的介紹及其正商店的位置。在辦公室和圖書(shū)館，每本書(shū)(包括電子書(shū))或每個(gè)文檔也都將附有一個(gè)UWB的射頻標(biāo)答。利用UWB的精確定位能力，人們通過(guò)電腦、PDA或其他的數(shù)字終端可以很容易地找到想要的文檔或書(shū)籍。

無(wú)線通信因經(jīng)迅速滲入到我們的生活之中，不斷增長(zhǎng)的容暈要求需要一種不對(duì)現(xiàn)有通信系統(tǒng)造成影響的新的無(wú)線通信方案，而超寬帶脈沖無(wú)線電系統(tǒng)正好滿足了這一要求。通過(guò)UWB，各式各樣的娛樂(lè)設(shè)備、家用電器、個(gè)人電腦等 起構(gòu)成了未來(lái)新一代智能化無(wú)線世界。在已經(jīng)到來(lái)的這個(gè)通信時(shí)代，UWB必將創(chuàng)造一個(gè)更為快捷、方便的高速通信生活。

[責(zé)任編輯] 趙新宇