超宽带系统的脉位调制技术研究

万伟

（武警工程学院研究生37队，陕西西安710086）

超宽带（UWB，Ultra-Wideband）无线技术又称为脉冲无线电（Impulse radio），出现于20世纪60年代。UWB不需要使用载波，而是依靠持续的、时间非常短的基带脉冲信号传输数据，因而占用的频带非常宽，通常在GHz数量级。由于UWB脉冲极短，直达波与多径反射、折射波，在时间上不易重叠，因此，其时间分辨率强，适合于多径分量丰富的室内无线信道传输；UWB脉冲低频分量丰富，使其易于穿透墙壁传输数据[1]；UWB信号的频带宽度远远大于信号的相关带宽，所以任何深度衰落只能影响频带的很小部分；UWB系统是用伪随机码来区分不同用户的。

1 UWB技术概述

UWB技术是指具有较大相对带宽的无线通信技术。目前研究UWB实质上是以占空比很低（低达0.5%）的冲击脉冲作为信息载体的无载波扩频技术。通常所说的超宽带是指信号的-10 dB带宽的绝对值大于500 MHz或者是分数带宽（分数带宽是指绝对带宽与中心频率之比）大于20%，并且对UWB系统的功率谱密度也有严格的要求。

UWB规定通信频率为3.1～10.6 GHz，单脉冲宽度0.2～1.5 ns，发射功率为每MHz小于41.3 dBm，多径衰落小于5 dB，因此不管是从频域还是时域，UWB都与传统的无线信号有很大的区别，所以工作原理也就有差异。

1.1 UWB调制原理

UWB信号在发射前，首先要经过一个重复编码器产生一定重复周期的脉冲序列，用户要传递的信息和用户地址的伪随机码分别或者合成后用低密度奇偶校验（LDPC），或者二进制PN码序列对重复的周期脉冲序列进行编码，然后对编码后的信号进行调制，最后将调制后的信号放大到所需功率通过UWB系统的天线发射出去。……