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《農業裝備物聯網技術》機電工程學院第二章

物聯網技術基礎務本崇實修德精業2.1.1物聯網關鍵技術概述第2章物聯網技術基礎2.1物聯網技術概述2.4.3超寬帶技術 UWB技術是一種新型的無線通信技術。它通過對具有很陡上升和下降時間的沖激脈沖進行直接調制，使信號具有GHz量級的帶寬。超寬帶技術解決了困擾傳統無線技術多年的有關傳播方面的重大難題，它具有對信道衰落不敏感、發射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統復雜度低、能提供數厘米的定位精度等優點。 UWB技術最早出現在20世紀60年代時域電磁學的研究中，用于通過沖激響應完整地描述某一類微波網絡的瞬時特性。超寬帶技術 2002年美國聯邦通信委員會(FCC)頒布了最新的UWB頻譜規劃，并規定只要一個信號在一10dB處的絕對帶寬大于0.SGHz或部分帶寬大于20%，并且滿足FCC功率譜密度限制要求的信號，則這個信號就是超寬帶信號。這是目前學術界和企業界均較為認可的定義。FCC還規定了UWB系統在非授權的頻段3.1-10.6GHz之間的7.SGHz的帶寬頻率為UWB所使用的頻率范圍。

從載波方面看，傳統的通信技術是把信號從基帶調制到載波上，而UWB技術是通過對具有很陡上升和下降時間的沖擊脈沖進行直接調制，從而具有G赫茲量級的帶寬。由計算信道容量的Shannon公式可知，信道的容量隨帶寬線性增加，隨信噪比的降低呈對數減小。這種關系說明，無線通信系統的容量可隨所占帶寬的增加、信噪比的降低而增加。超寬帶技術

從頻域來看，超寬帶有別于傳統的窄帶和寬帶，它的頻帶更寬。窄帶是指相對帶寬(信號帶寬與中心頻率之比)小于1%，相對帶寬在1%到25%之間的被稱為寬帶，相對帶寬大于25%，而且中心頻率大于sooMHz的被稱為超寬帶。

從時域上講，超寬帶系統有別于傳統的通信系統。一般的通信系統是通過發送射頻載波進行信號調制，而UWB是利用起、落點的時域脈沖(幾十ns)直接實現調制，超寬帶的傳輸把調制信息過程放在一個非常寬的頻帶上進行，而且以這一過程中所持續的時間，來決定帶寬所占據的頻率范圍。由于UWB發射功率受限，進而限制了其傳輸距離。超寬帶技術

與當前流行的短距離無線通信技術相比，UWB具有巨大的數據傳輸速率優勢，最大可以提供高達1000Mbps以上的傳輸速率。UWB技術在無線通訊方面的創新性、利益性己引起了全球業界的關注。與藍牙、802lllb、802115等無線通信相t匕，UWB可以提供更快、更遠、更寬的傳輸速率，越來越多的研究者投入到UWB領域。

同先進國家相比較，我國在無線通信領域仍處于待開發狀態，通過U、VB技術的研究，可以充分發揮后發優勢，研究將會更有方向性和針對性，因而有可能在該領域達到并超過世界先進水平，促進我國在UWB技術方面的全面發展，同時對我國在該研究領域擁有自主知識產權

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