UWB技术.ppt

超宽带无线通信技术
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内容提要
什么是超宽带？
超宽带通信的实现方式
基带窄脉冲形式
带通调制载波形式
超宽带技术的研发现状
超宽带技术的研究课题
超宽带技术的早期历史
结束语
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什么是超宽带？
Ultra-Wide频带带宽
528 MHz
F：子载波间隔
MHz (= B/N)
TFFT: IFFT/FFT周期
ns (= 1/F)
TCP: 循环前缀长度
ns (= 32/B)
TGI: 保护间隔长度
ns (= 5/B)
TSYM: 符号间隔
ns (= TFFT + TCP + TGI)
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DS-UWB方案
频谱的使用
将可用频谱分为高、低两个频段，信号调制在两个频段之一传输，两个频段也可同时或合并使用
两个频段之间为U-NII频段，为避免干扰，没有使用
DS-UWB信号频谱
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DS-UWB方案发送端原理图
三进制扩频码，码长为24
M进制双正交键控（M-BOK）
平方根升余弦（RRC）脉冲
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DS-UWB方案部分参数（114 Mbps）
参数
数值
参数
数值
RRC带宽
GHz
载波频率
GHz
码片速率
Gcps
调制方式
BPSK
扩频码长
24
扩频码类型
8-BOK
符号速率
57 Mbps
信道编码
2/3速率卷积码
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DS-UWB方案SOP
最多支持8个Piconet同时工作
FDM（高、低频段）＋CDM（不同扩频码集合）
每个Piconet内，采用TDMA方式共享信道，与IEEE MAC层协议兼容
多个Piconet同时工作示意图
LB：低频段
HB：高频段
– ：
不同的码集合
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内容提要
什么是超宽带？
超宽带通信的实现方式
基带窄脉冲形式
带通调制载波形式
超宽带技术的研发现状
超宽带技术的研究课题
超宽带技术的早期历史
结束语
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规范化工作
美国FCC
：给出了美国民用UWB设备的初步规范，规定了各种应用使用频谱的范围和限制
：批准了Freescale公司的UWB芯片组XS110的商用
XS110：可选速率29/57/86/114 Mbps，最大耗电量750 mW
其它
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标准化工作
IEEE
高速WPAN物理层可选技术标准

目前陷入MB-OFDM和DS-UWB两种方案竞争的僵局之中
IEEE

低速、低成本、低功耗物理层可选技术标准
MBOA

Intel、TI、Samsung、Philips等50多家单位组成
采用MB-OFDM方案
UWB Forum
Motorola、Freescale等发起
DS-UWB方案
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最新动态
Freescale: XS110芯片组获FCC认证
Intel: Wireless USB
物理层采用UWB技术，速率480 Mbps
MB-OFDM
1394TA (WWG): IEEE1394 over UWB
已进行规格制定的最后阶段（）
MB-OFDM或DS-UWB，未确定
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演示系统
2002年初，Intel，100 Mbps，2米
2003年1月，XtremeSpectrum，传送双路HDTV信号
2003年4月，Intel，220 Mbps，1米，多带方式
2003年4月，新加坡资讯通信研究院 ，500 Mbps，4米
其它如新加坡新龙（Cellonics）公司、日本太阳诱电、美国Blue7通信公司等 的演示系统
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芯片开发
2002年6月，XtremeSpectrum推出芯片组“Trinity”，现为多家开发UWB产品的公司所采用
2003年9月，Intel发布基于90 nm CMOS工艺的单片集成UWB芯片
2004年4月，Wisair推出采用MB-OFDM技术的UWB芯片UB501（最高480 Mbps）
2004年8月，Freescale UWB芯片组XS110通过FCC认证
其它
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未来预测
美国In-Stat/MDR: 2005～2008年UWB设备将以每年400％的增长率增加
ABI公司预测，2007年全球基于UWB 的电子产品和芯片组的出货量将达到4500万个，
WTRS预测，2007年通信市场的UWB芯片市场总值将达到6300万美元
UWB技术将面临多种无线通信技术/标准的挑战：
高速：、WiMAX等
低速、