UWB（一）

什么是超宽带（UWB）？

电磁波波形的相对能量带宽大于0.2~0.25。

波形能量带宽的理解？

由频率FL和FH确定，如果该波形的绝大部分能量（大于90%，即-10dB辐射点，此处-10DB含义为波形能量0DB下降到-10DB，从1能量下降到0.1能量，下降了0.9能量，还剩下0.1能量）。

定义：FH-FL

上下限频率FL和FH？

定义：美国【FCC，2002】最新发布的UWB能量辐射标准，将下线频率FL和上限频率FH定义在功率谱密度衰减为-10DB的辐射点上。

什么是超宽带信号（UWB信号）？

（1） 一个信号的能量带宽大于中心频率的五分之一。

（2） 由于信号相对带宽=信号带宽/中心频率。若一个信号能量（功率）谱密度图中的-10DB辐射点带宽大于500M，也就是500M/中 心频率=0,2，即中心频率为2.5GHz，也可以粗略认为此信号为UWB信号。（由500Mhz的下限带宽得到一个大小为2.5Ghz的 阈值。）

定义：

（1） 一个信号的相对带宽大于0.2~0.25。

（2） 一个信号的-10DB辐射点的带宽已经超过500MHz，不管信号相对带宽是多少，都可以认为它是一个UWB信号。

什么是相对带宽？

一个信号的能量带宽占中心频率的百分比。

定义：信号能量带宽与中心频率的比值。

信号能量（功率）谱密度-频率图？

表明信号能量与频率的关系。

如何产生UWB信号？

由于仅从频域角度（相对带宽/最小带宽）定义的UWB信号，因此产生UWB信号的方式也有多种：

• 冲激方案：

1. IR-UWB（冲激无线电UWB）-窄脉冲

A.数据符号的编码(应用伪随机码或伪随机噪声（PN）对信息数据符号进行编码)

--目的是形成所需要的频谱

a)TH-UWB（跳时超宽带Time-Hopping UWB）

b)DS-UWB（直接序列超宽带Direct-Sequence UWB,在非IR情况下，此调制被称为DS-SS直接序列扩谱）

c)MB（多频带）

d)跳频扩谱

B.数据调制-脉冲的调制(用信息数据符号对脉冲进行调制)

a)PPM脉冲位置调制

b)PAM脉冲幅度调制

• 非冲激方案：

1. OFDM（正交频分复用）
2. MC-CDMA（多载波码分多址）

注：DS-SS OFDM MC-CDMA通常在射频操作（基带信号对载波信号进行调制），但UWB是典型的基带操作，因此射频调制在UWB系统中很少被提到（射频调制也可以用于UWB，可以通过脉冲形成获得频率的改变）。