UWB技术在家庭和有线电视网络中的应用

2009-11-19 20:45:17来源: 中华电子网

  超宽带技术UWB(Ultra Wideband)始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术,利用频谱极宽的超短脉冲进行通信,又称为基带通信、无载波通信。由于其具有低功耗、高带宽、高传输速率、低复杂性、抗多径能力强、发射信号功率谱密度低、安全性高等优点,预计未来几年UWB技术将在和人们生活密切相关的数字家电和消费网络设备中得到推广,在有线电视网络及家庭网络中会得到广泛应用。

一、超宽带技术的基本原理

  2002年2月,美国联邦通信委员会(FCC)修订了第15标准,定义UWB信号为相对带宽(信号带宽与中心频率之比)大于0.2,或在传输的任何时刻绝对带宽不小于500MHz的信号,其中信号带宽定义为:低于最高发射功率10dB的截止频率间的带宽。FCC还规定,UWB的使用频段范围是3.1~10.6GHz,且其发射功率必须在1mW以下。

  同传统通信系统相比,超宽带系统是有着其独特之处的。从时域上讲,一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制,而UWB是利用起、落点的时域脉冲(几十纳秒)直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行,而且以这一过程中所持续的时间来决定带宽所占据的频率范围。从频域上讲,超宽带有别于传统的窄带和宽带,它的频带更宽。窄带是指相对带宽小于1%,相对带宽在1%~25%之间的被称为宽带,相对带宽大于25%,而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。

二、超宽带技术在家庭网络中的应用

  1.家庭网络

  家庭网络系统由有线系统和无线系统综合构成。其中,有线系统采用国际数字接口标准IEEE 1394b,在IEEE 1394b基础上,家庭网络无线系统引入了频谱高效率的超宽带脉冲无线电技术,可提供灵活性和移动性的宽带无线接入。直扩序列超宽带的家庭网络把移动高速高性能无线网无缝隙的扩展至有线1394骨干网。

  2.直接序列超宽带通信子网技术

  采用单频带体制的DS-UWB系统是家庭网络比较理想的方案。DS-CDMA建议采用了双频带(3.1~5.15GHz加5.825~10.6GHz)的方法,即在每个超过1GHz的频带内用极短时间脉冲传输数据,该方法也称为脉冲无线电。DS-UWB无线通信系统结构图如图1所示。

  与无线1394网桥综合的家庭网络结构支持IEEE1394固定连接和DS-UWB无线连接。无线UWB总线系统的拓扑结构是呈现星形,HUB位置不是固定不变,管理所有挂在无线总线上的子站,负责维护帧结构,分配周期定时信息。要监控在总线注册的子站状态,在子站和子站间广播通信质量信息,显示同步和等时模式子站的时隙安排,控制多址接入过程,保证输出功率在某一电平之下。数据流的传输是自组织网络中对等通信的模式,当一对子站之间直接链路被阻隔时,子站和HUB也可以承担中继多条数据的功能。

  直接序列超宽带系统的物理层采用二进制相移键控调制技术,为了避免多径衰落的影响,使用RAKE接收机接收信号。其多址接入技术采用直扩码分多址技术。由于UWB信号产生的特殊性,其脉冲成型技术为甚窄高斯单周脉冲,并使用空时编码对其进行编码。典型高斯单周脉冲宽带为0.2~2.0 ns,脉冲间隔为10~100ns,脉冲位置可以是等间隔、随机或伪随机间隔。

  直接序列超宽带系统的数据链路控制层(DLC)是由一系列帧长为1394周期数倍的DLC帧构成的,该帧由管理区域、数据区域、随机区域等组成。数据链路控制层把资源分成两部分,分别是用于等时时隙的预留带宽和用于同步时隙的动态带宽。UWB总线协议栈结构如图2。

  

[1] [2] [3]

关键字:超宽带技术  UWB  家庭  有线电视  网络

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2009/1119/article_1050.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
超宽带技术
UWB
家庭
有线电视
网络

小广播

独家专题更多

迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
迎接创新的黄金时代 无创想,不奇迹
​TE工程师帮助将不可能变成可能,通过技术突破,使世界更加清洁、安全和美好。
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
TTI携TE传感器样片与你相见,一起传感未来
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 电视相关 白色家电 数字家庭 PC互联网 数码影像 维修拆解 综合资讯 其他技术 技术产品 应用设计 论坛

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved