超寬帶(UWB)與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比,工作原理不同,超寬帶(UWB)具有以下的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)。
一、功耗低:
超寬帶(UWB)系統(tǒng)是使用間歇的脈沖發(fā)送其數(shù)據(jù),持續(xù)的時(shí)間非常短,在高速通信時(shí)系統(tǒng)的耗電量很小。且超寬帶無(wú)論使用在民用或軍用領(lǐng)域耗電量都極低。因此,超寬帶(UWB)設(shè)備在電池壽命和電磁輻射上,相對(duì)于傳統(tǒng)無(wú)線(xiàn)設(shè)備有著很明顯的優(yōu)越性。
二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單:
UWB不使用載波,是通過(guò)納米級(jí)脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)。UWB不需要傳統(tǒng)收發(fā)器上所需要的變頻,從而不需要混頻器與功用放大器。因此,UWB允許采用非常低廉的寬帶發(fā)射器。同時(shí)在接收端,UWB接收機(jī)也有別于傳統(tǒng)的接收機(jī),不需要中頻處理,因此,UWB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。
三:定位精確:
使用超寬帶(UWB)無(wú)線(xiàn)脈沖定位具有極高的定位精度,精度可達(dá)厘米級(jí)。與GPS定位系統(tǒng)、北斗定位系統(tǒng)相比,超寬帶(UWB)可提供在室內(nèi)和地下的精確位置信息。與GPS 提供絕對(duì)地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對(duì)位置,此外,超寬帶無(wú)線(xiàn)電定位器更為便宜。
四:安全性高:
作為通信系統(tǒng)系統(tǒng)的物理層技術(shù)具有極高的安全性能。由于超寬帶(UWB)信號(hào)一般把信號(hào)能量散開(kāi)在幾款的頻帶范圍內(nèi),對(duì)一般通信系統(tǒng),UWB 信號(hào)相當(dāng)于白噪聲信號(hào),并且大多數(shù)情況下,UWB 信號(hào)的功率譜密度低于自然的電子噪聲,從電子噪聲中將脈沖信號(hào)檢測(cè)出來(lái)是一件非常困難的事。采用編碼對(duì)脈沖參數(shù)進(jìn)行偽隨機(jī)化后,脈沖的檢測(cè)將更加困難。
五:多徑分辨能力強(qiáng):
由于常規(guī)無(wú)線(xiàn)通信的射頻信號(hào)大多為連續(xù)信號(hào)或其持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)大于多徑傳播時(shí)間, 多徑傳播效應(yīng)限制了通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率。由于超寬帶無(wú)線(xiàn)電發(fā)射的是持續(xù)時(shí)間極短的單周期脈沖且占空比極低,多徑信號(hào)在時(shí)間上是可分離的。假如多徑脈沖要在時(shí)間上發(fā)生交疊,其多徑傳輸路徑長(zhǎng)度應(yīng)小于脈沖寬度與傳播速度的乘積。由于脈沖多徑信號(hào)在時(shí)間上不重疊,很容易分離出多徑分量以充分利用發(fā)射信號(hào)的能量。大量的實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)常規(guī)無(wú)線(xiàn)電信號(hào)多徑衰落深達(dá)10~ 30 dB 的多徑環(huán)境, 對(duì)超寬帶無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的衰落最多不到5dB。