超宽带(UWB)通信技术的特点及其应用

超宽带(UWB)通信技术是近来研究的热点,本文具体介绍了UWB的概念及特点,并简单介绍了它在一些领域的应用。     

UWB信号光纤传输性能分析

该文分析了超宽带（UWB）信号光纤传输的性能,分析对比了电UWBmonocycle和doublet信号经过光强度调制后光纤传输的性能,介绍了两种光生UWBmonocycle脉冲的方法,分析了这两种方法产生的信号经光纤传输后的时域波形与频谱。研究结果对实际的UWBover fiber系统应用具有指导意义。     

超宽带无线技术——UWB

提到宽带无线技术,人们自然会想到目前三类成熟产品。第一类是提供2Mbit/s速率的产品,如微波一点多址系统;第二类是LMDS(Local Multipoint Distribu-tion System)以及MMDS(Multipoint Microwave Distribu-tion System)系统;第三类是按IEEE、无线ATM论坛和ETSI推出的标准构成的系统,最为人熟知的是IEEE802.11、IEEE 802.11b、IEEE 802.11a和IEEE 802.11g。还有其他技术,诸如宽带移动无线技术(分为地面移动3G和卫星移动3G、U-11(Unlicensed National Informa-tion Infrastrure,俗称5G无线技术)、3.5G技术、无线光通信技术等。而超宽带无线技术却鲜为人知。     

UWB低功耗无线视频网络的构建

超宽带（UWB）通信技术与其它无线通信技术相比有很大区别,它具有低功耗、数据传输速率高、信号功率谱密度低、安全性高等优点．尤其适用于短距离便携设备的高速视频传输。本文介绍了UWB的技术要点．发展现状和应用于视频传输的优势．并构建了基于UWB技术的低功耗无线视频传输网络的基本模型。     

基于被动锁模光纤激光器的光子超宽带脉冲源

超宽带(UWB)无线通信的关键技术之一是UWB窄脉冲产生技术.为简化光子超宽带脉冲源的设计,提出采用基于光纤可饱和吸收体效应的环形腔被动锁模光纤激光器来设计光子UWB脉冲源.为了获得满足UWB室内无线通信频谱范围的脉冲,利用色散和啁啾效应展宽脉宽的原理,在激光器环形腔内使用较长的增益光纤引入大量色散效应,将光脉冲展宽以符合美国通信委员会(FCC)规定的室内UWB通信频谱范围(3.1～10.6 GHz).并根据光纤激光器谐波锁模的原理,通过控制偏振态调制输出脉冲的周期以提高脉冲重复频率.实验中,展宽的光脉冲经光电转换器转换成UWB电脉冲序列后,由宽带数字示波器进行波形观测和测量.通过调节偏振控制器,获得了可输出8种不同脉冲重复频率的光子超宽带脉冲源.     

UWB技术实现短距离无线通信

主要介绍了UWB通信的基本原理和主要特点,说明了该技术在民用通信中的应用前景,给出了有效利用UWB带宽的多频带使用方案。     

基于UWB的无线定位技术

为了实现高精度定位的需求,对无线通信的超宽带定位技术进行了研究.根据美国联邦通信委员会（FCC）的研究,分析了无线定位技术的研究现状,并介绍了超宽带信号的定义和常用的无线定位技术.最后结合对几种无线定位技术的分析,给出了适合超宽带网络的定位技术.分析结果表明,基于UWB的定位技术比传统的定位技术的定位精度高.     

UWB无线视频传输关键技术研究

为了方便的研究无线视频在UWB传输过程中的丢包率、吞吐量、时延,对UWB信道模型进行了研究,使用NS2构建了UWB的网络模型。网络模型配置了模拟网络拓扑结构、各层使用的协议,确定了链路的基本特性,从而可以模拟无线视频传输的UWB环境。构建的网络模型可以模拟压缩编码后视频流的无线传输过程。     

低功耗CMOS UWB LNA设计综述

本文介绍了适用于WB-LNA电路设计的五种结构,分析了每种结构的噪声系数及其他性能参数。结合当前最新设计,分析探讨了电流复用技术、等效跨导增大技术以及噪声消除技术。电流复用技术可以降低功耗,且不受限于各种结构;等效跨导增大技术用于共栅结构WB-LNA电路,在不增加功耗的前提下,提高增益和噪声性能;噪声消除技术可以用于共栅结构或电阻反馈结构WB-LNA电路,主要用来改善噪声性能。     

色散缓变光纤中的脉冲宽度研究

计算了高斯型脉冲宽度在色散缓变光纤中的传播特性和初始啁啾对脉宽演变的影响。讨论发现与单模光纤相比,色散缓变光纤中脉冲展宽较慢,并能有效抑制脉冲展宽;初始啁啾对脉宽有较大影响,初始啁啾参量C过大会造成脉冲严重展宽。     

UWB的调制技术及其应用前景

UWB(超宽带)技术是继CDMA技术之后迅速发展的一种宽带传输技术,将经过信息调制的基带脉冲进行直接发送,脉冲宽度一般为ns级,因此它的信号能量分布在从DC到几GHz范围。它相对常规窄带传输方式而言有低功率谱、低截获、抗干扰能力强、可高速数据传输、多径分辨能力强和共享频谱等优点。主要介绍了UWB的几种调制技术,包括:TH-PPM、DS-UWB、TH-PAM和TH-OOK。分别阐述了它们的信号调制与解调,并分析比较了它们的性能,得出TH-PPM功率效率最高,是一种最优方案,最后以一种简明方式分析了UWB的应用和未来发展前景。     

偏振模色散对线性系统脉宽的影响

研究了线性系统中偏振模色散对均方根脉宽的影响。考虑了光源初始啁啾的作用 ,推导出均方根脉宽的解析表达式 ,分析表明 :二阶偏振模色散对脉冲展宽的作用与群速度色散及啁啾有关 ,一阶偏振模色散的作用则与这两者无关。以啁啾高斯脉冲为例 ,推导出一阶偏振模色散补偿前、后均方根脉宽的解析表达式 ,结果表明 ,适当选择群速度色散和初始啁啾参数 ,可以有效地抑制偏振模色散的展宽效应 ;与主态传输法比较 ,啁啾的存在对后向补偿方法的影响更大     

一种应用于超宽带（UWB）的CMOS五次微分高斯脉冲发生器

A CMOS fifth-derivative Gaussian pulse generator is presented for ultra-wideband （UWB） applications. The design exhibits low power consumption, low circuit complexity, and a precise pulse shape to inherently comply with the FCC spectrum mask for indoor UWB applications without the need for a filter. The pulse generator is implemented with a 1.8-V, 0.18-μm CMOS process. The small core chip size of the pulse generator is only 217 ×121 #m2 because of its all digital circuit design. The measured fifth-derivative Gaussian pulse has a peak-to-peak amplitude of 158 mV and a pulse width of 800 ps. The average power dissipation is 0.6 mW with a pulse repetition frequency of 50 MHz.     

高功率飞秒脉冲光纤激光器的研究进展

啁啾脉冲放大技术是高功率飞秒脉冲光纤激光器采用的主流技术,但如果对激光系统中非线性效应和色散补偿控制不好,脉冲将会发生畸变,影响脉冲的进一步压缩和峰值功率的提高.以这些问题的解决为主线,介绍了近年来在高功率飞秒脉冲研制上所取得的进展,指出以光子晶体光纤等为基础的新型激光功能器件的出现,为啁啾脉冲放大技术提供了新的解决方案.     

单模光纤中无初始啁啾超高斯脉冲特性的研究

从光脉冲在光纤中传输演变所满足的基本方程出发,深入研究了超高斯光脉冲在普通单模光纤中的传输特性,理论分析了影响最窄脉冲宽度位置的不同因素,仿真得到了最窄脉冲宽度位置与初始脉冲宽度、二阶群速度色散系数所符合的近似分布函数。仿真结果表明,无初始啁啾超高斯脉冲入射单模光纤后脉冲波形将不再保持单峰结构,而是经历一个从近平顶到多峰再到单峰的演变过程;脉冲宽度在色散的作用下将经历一个先窄化后变宽的过程。最窄脉冲宽度位置的研究对于实际光通信和光传感中色散补偿位置的确定具有一定的指导意义。     

基于高斯二阶导数组合的UWB脉冲波形设计

提出了一种基于高斯二阶导数组合的UWB脉冲波形设计方法.依据FCC对超宽带各频段带宽划分的不同及各频段辐射限制的差异来选取基函数,利用最小均方误差准则(LSE),以FCC室内辐射掩蔽为规范选取一组加权系数对基函数进行线性组合.再通过调整基函数参数脉冲形成因子和搬移因子,对波形进一步优化.仿真结果表明,文中设计脉冲实现了在全频段对辐射掩蔽的高效逼近,与基于随机系数选择的组合脉冲比较:方法简单,具有更高的频谱利用率.     

超高斯光脉冲在单模光纤中的传输特性

从光脉冲在光纤中传输演变所满足的基本方程出发,研究了超高斯光脉冲在普通单模光纤中的传输特性。数值模拟的结果表明,超高斯光脉冲入射后脉冲波形、瞬时啁啾以及峰值强度的演变规律与高斯脉冲入射时不同,脉冲波形不再总保持单峰结构,通常将经历一个从近平顶、多峰、最后到单峰的演变过程;从脉冲的前沿到后沿,瞬时啁啾也不再为线性,而是具有多个极值;峰值强度随传输距离的变化趋势也不再为单调递减,而是先增加后减小。这些变化规律还与入射超高斯脉冲的边沿陡峭程度和初始频率啁啾有关。     

6-channel photonic generation of ultra-wideband signals using multiple nonlinear characteristics in a parallel FOPA structure

We propose an approach to generating 6-channel polarity-inverted ultra-wideband (UWB) doublets by utilizing the parallel fiber-optical parametric amplifier (FOPA) configuration.The pulse-splitting effe...     

超宽带脉冲信号的光学生成方法研究

近年来超宽带(UWB)通信技术迅猛发展,在测量、雷达技术、民用和军事无线通信中有着重要的应用,UWB-over-fiber技术已经成为目前研究的热点,其中就包括UWB脉冲信号的产生方法。区别于传统的电子学方法,光子学产生方法不受电子瓶颈制约,可以实现很高的带宽,并且具有抗电磁干扰、重量轻、结构紧凑的优点。通过对比国内外本领域研究成果,讨论及总结了以下三种原理的UWB脉冲信号的光学生成方法:1)相位调制-强度调制转换(PM-IM);2)半导体光放大器(SOA)的非线性效应;3)频谱塑形和色散所致频域-时域映射,然后对各种方案进行了对比分析。