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超宽带无线通信系统及若干关键技术管窥

来源:苹果彩票2016-06-27 11:55

摘要:

本文从超宽带无线通信系统入手,对趄宽带、无限通信系统的含义进行解读,对其中的若干关键技术进行研究。

  超宽带技术是源于美国的新型通信技术,由于其具备其他通信技术难以比拟的优点,而获得长足的发展。
 
  1.超宽带无线通信技术的含义
 
  随着我国信息技术的迅速发展,国家业已形成初步的信息通讯系统,此举为超宽带无限通信技术的发展奠定了雄厚的物质和技术基础。网络架构的形成使得终端设备连接在一起形成一个完整的系统成为可能。
 
  1.1超宽带系统的含义
 
  如前所述,超宽带技术的研究兴起于西方国家,因而,在超宽带无限通信领域最具权威的机构莫属美国联邦委员会。对超宽带无线通信技术进行研究,首先应该明晰其内涵和特征。根据该机构给出的定义,超宽带是与传统宽带相对应的一种宽带技术,其特殊之处表现在其绝对带宽大于500MHz,或者从另一个角度进行衡量,其信号的-10db相对超过1/5。
 
  1.2超宽带系统的特征
 
  ①与传统宽带技术相比,超快带技术具有广泛的应用领域以及乐观的发展前景。超宽带可与多媒体技术融合应用于商业,与信息系统相连接用于交通领域,与家庭网络想结合服务家庭生活。②它还可以与无线传感器想融合,用于定位捕捉动态信息。除此之外,超宽带技术可以节约成本、降低能耗、高速完成传输任务。
 
  随着社会的发展,人口增长与资源开发之间的关系越发微妙,资源面临枯竭的危险,与此相对应,资源的减少带来的是边际成本的迅速提高。就无限通信技术所依赖的频谱资源而言_,频谱的范围是极其宝贵而有限的,但使用无线频谱的机构或者领域是非常广泛的,无论是国防领域,还是雷达探测,还是民用通信,均离不开频谱资源。解决频谱资源短缺的方式有两种:①科学合理地分配无限频谱资源、提高无线频谱资源的利用效率;②开发新的替代资源。其中,超宽带无线通信系统即是尝试通过提高无线频谱资源的利用效率的方式,应对无限频谱资源稀缺的困境。
 
  综上所迷,超宽带无线通信系统具有广阔的应用空间,在短距离传输信号以及无线通信方面具有其他技术难以超越的性能,因而被业界人士所重视。
 
  2.无限通信系统的关键技术
 
  无线通信技术是一个复杂而完整的系统,它是一个涉及多个子系统,由多个环节链接而成的整体。就目前而言,未来无线通信系统所包含的子系统有广域网、局域网和个域网等。从研究的角度出发,可以将超宽带无线通信技术拆分成以下几个模块,分别是脉冲波优化、认知分析和架构设计、自适应脉冲波形。
 
  2.1脉冲波形
 
  超宽带无线通信技术最早应用于国防系统,其中,最关键的技术在于冲击无线电。以前,连续不断的波形是传输系统的核心,而超宽带无线通信技术采取短时脉冲波形完成输出过程,甚至,脉冲信号贯穿信号传输的全过程。
 
  美国联邦委员会在研究的过程中经历了一次重要的改革,它重新对超宽带进行了定义,对频谱资源进行了再次分配。但这一改革也带来了许多负面作用,虽然超宽带无线通信信号形成的波形主要有四种:高斯脉冲波形、瑞利脉冲、拉普拉斯脉冲以及三次方脉冲,但脉冲资源仍然能受到严重的影响。脉冲幅度调制是一种利用控制脉冲大小的方式,实现信息运输目的的新型手段。不同使用者对系统功能的要求不完全一致,为最大程度上满足大多数客户的需求,超宽带无线通信技术可通过脉冲幅度调制技术来实现这一目的。
 
  2.2信号检测技术
 
  美国联邦委员会对无线通信技术细化了一系列的规定,其中,信号的频谱和功率是最为明显的两大方面。频带的拓宽以及功率密度的降低提高了接受系统的标准。能否科学而准确接收信号取决于接收系统的优劣。信号在传输的过程中,受到多种因素的影响,容易发生变更,尤其是在多径能量小、数目大的情况下,保持信号持续不变传输的难度大大增加。
 
  2.3兼容与并存问题
 
  与传统技术不同,超宽带无线通信技术改造了频谱的宽度和脉冲的强度,它在短时间内利用宽度较窄的脉冲在较宽的频谱中传输信号。如何实现未来通信技术与现有系统的融合以及如何增强信号抵御各种外界干扰因素影响的能力是目前研究的重点。
 
  3.结语
 
  我国信息技术的迅速发展以及信息通讯系统的完善,为超宽带无限通信技术的发展奠定了雄厚的物质和技术基础。超宽带无限通信系统是发展最为迅速、前景最为乐观的一种技术、它也是一个涉及多个子系统和由多个环节链接而成的整体。因其具有广阔的应用空间以及其他技术难以超越的性能,因而被业界人士所重视。为促进超宽带无线通信技术的进一步发展,有必要对该系统的关键技术进行深入的剖析和解读。
 
                                                                                                                  于庆,张钧凯,唐光远
                                                                                                       (沈阳理工大学,辽宁沈阳110159)

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