發布日期：2022-07-14 點擊率：41
超寬帶(UWB)是一種無線通信技術,伴隨美國FCC無許可頻譜的分配應運而生,它可用于任何一類通信系統,正如窄帶、基于載波的或擴頻技術可用于任何一類系統一樣。在任何情況下,總會有這種或那種傳輸技術的特性更適合于某些類型的系統。訣竅在于找出哪些類型的應用特別適合于某一特定技術。
如果將超寬帶技術與現有的、已確立的標準相比,你會發現兩個特別有意思的領域。一個是極短距離、極高數據率的系統(正由小組進行標準化)。另一個是較長距離/較低功率、低數據率的系統?？偟膩碚f,數據率及距離可以通過信號處理增益來折衷。
2002年11月,IEEE著手進行一項行動來調查“UWB頻譜的另一端:針對低數據率的應用”。這些低數據率系統屬于.4的范疇,該標準是IEEE公布的一項已經確立的標準, 已被Zigbee聯盟采用。采用該標準的產品已經開始向無線傳感器及控制應用領域付運()。
但是,
IEEE研究小組.4a最近成立,致力于建立一個新的物理層(PHY)規范,它有可能替代.4規范中已定義的868與915MHz及 物理層規范。新的PHY旨在實現功能、性能及距離上的改善以適應應用的不斷發展變化。
目前,側重點是精確定位功能,它被視為.4的關鍵新增功能,并且是改善非視距性能的關鍵。必須強調的是,.4a研究小組剛剛開始工作,依照IEEE標準流程,它需要先獲得批準方可創建任務小組,然后才能開始對特定PHY技術進行評估。但UWB無疑將是個重要候選技術,因為它可輕松地提供精確定位能力,能適應需求不斷發展變化。
對于UWB系統,位置可從一個設備至多個固定參考點的信號傳輸時間推算出來。定位估算的精度受限于交叉曲線的寬度,而曲線寬度又是信號抵達參考點的時間不確定性的函數。有多種機制可以用來提供此參數中小的不確定性。
采用極短脈沖的系統中,時間不確定性與脈沖的寬度成正比(1納秒的脈沖約相當于1英尺不確定性,因為這是1納秒內電磁輻射在自由空間中傳播的距離)。
占據約2GHz頻譜的UWB信號足夠短了,可以實現良好的定位精度。此外,除了UWB之外,還有多種技術都可能被提出來。IEEE開放的技術辯論過程將被用來選擇哪一種技術構成未來.4a PHY的基礎。
.4a研究小組已經用了六個月的時間來聽取應用及需求,根據項目時間表,現在應該起草相關文檔,反映技術需求和所提交應用的選擇標準。假設對該技術的興趣及市場動力持續增長,預計一個正式的任務小組將于今年5月形成,而且有可能在2005年中后期批準一項標準。
本文截稿之時,已有14家公司向.4a研究小組提交了應用建議。這些公司代表著消費類電子產品廠商、系統集成商、半導體及技術公司及兩家非盈利性組織。
值得一提的是,三星電子及Staccato Communications提出了“智能家庭”應用,它包含多個分布密集的無線網絡控制器、傳感器及執行器節點,用于環境控制、能源管理、保安及身份鑒定和緊急情況監控及安全。
這些應用與TI、意法半導體和 General Atomics提出的工業及醫療應用相似。最后,由商業和公共事業團體(如芝加哥的緊急情況管理辦公室)提出的第三組應用,要求用精確定位來進行人員跟蹤,以預防誘拐兒童及援助受困的消防員。
欲知詳情,請參看IEEE官方網頁:。
作者: Larry Taylor
系統設計師兼IEEE .4SGa的主席
larry@
Jason Ellis
行銷及業務拓展經理兼.4SGa的副主席
jason@
Staccato Communications公司
