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超宽带（UWB）无线通信技术介绍
了解超宽带（UWB）短距离无线协议的基础知识，该技术目前可在先进的设备中找到它。
超宽带（UWB）是一种具有132年历史的通信技术，目前正在振兴中，以用于短距离无线连接设备。许多行业观察家称， UWB可以证明比蓝牙更成功，因为它具有更高的速度，更便宜，功耗更低，更安全并且可以提供出色的位置发现和定位精度。
英特尔， Time Domain ，苹果，华为，三星，小米，恩智浦，索尼，博世和Xtreme Spectrum等公司正在研究和投资UWB技术。实际上，苹果公司已经在其iPhone 11中提供了UWB芯片，从而实现了卓越的定位精度，并通过“飞行时间”测量实现了定位范围。
在本文中，我们将介绍超宽带技术的基础知识，包括其起源，优势以及对传输方法的高层了解。
什么是UWB技术？超宽带（UWB ， Ultra-wideband）是一种短距离无线通信协议，例如Wi-Fi或蓝牙，在无需许可的应用中在3.1至10.5 GHz范围内的频谱上使用短脉冲无线电波。
UWB一词用于大于或等于500 MHz的带宽（BW）或大于20％的相对带宽（FBW），其中FBW = BW / fc ，其中fc是中心频率。

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UWB的技术原理
超宽带（UWB）技术的优势与传统的窄带系统相比， UWB信号的超宽带宽可实现出色的室内性能。
以下突出显示了此带宽的一些功能：

宽带宽可抵抗密集环境中的信道效应，并实现非常精细的时空分辨率，以实现UWB节点（例如新iPhone 11）的高精度室内定位。
低于环境噪声的低频谱密度可确保信号检测的可能性较低，并提高了通信的安全性。
使用UWB可以在短距离内传输高数据速率。
UWB系统可以与已经部署的窄带系统共存。

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UWB的发射机模型
超宽带（UWB）信号的传输数据传输采用两种不同的方法：

皮秒范围内的超短脉冲，可同时覆盖所有频率（也称为脉冲无线电）
将总UWB带宽细分为一组宽带正交频分复用（OFDM）信道

第一种方法具有成本效益，但以降低信噪比为代价。通常，脉冲无线电传输不需要使用载波，这意味着与信号相比，传统的窄带收发器（即，更简单的收发器架构）降低了复杂性，因为信号是通过UWB天线直接辐射的。高斯单周期或其变形就是易于生成的UWB脉冲的示例。
第二种方法更有效地利用频谱，并以提高复杂性（即，需要信号处理）和功耗为代价提供更好的性能和数据吞吐量。