UWB 技术原理与应用详解

1、UWB 基本信息

UWB（Ultra Wideband）定义：DARPA 和 FCC 针对UWB 提出了不同的定义，但只是参数上有细微的差异。

2、UWB的特点

首先是超宽频，其频率覆盖从 3G~5G，6G~10G 共 7G 的频段，单信道带宽超过 500MHz。其次是其功率低，按 FCC  等法规，其输出功率被限制在-41dBm/MHz，按单个信道 500MHz计算，其信道功率为-14.3dBm。

超短脉冲，维持时间为零点几纳秒。

1.3、UWB的几种技术规格

基带窄脉冲

IR-UWB： 直接通过天线传输，不需要对正弦波调制。这种系统实时简单，成本低、功耗低、抗多径强、良好的穿透性等。后来被 802.15.4a 标准所采用。在 IEEE 802.15.4a-2007 的规范中，定义了两种物理层。一种为CSS 技术（德国 Nanotron 提供芯片，工作在 2.4G， 窄带定位技术）：一种为 IR-UWB技术。两种技 术比较如下：1、中文翻译基带窄脉冲IR-UWB： 直接通过天线传输，不需要对正弦波调制。这种系统实时简单，成本低、功耗低、抗多径强、良好的穿透性等。后来被 802.15.4a 标准所采用。

在 IEEE 802.15.4a-2007 的规范中，定义了两种物理层。

一种为CSS技术(德国Nanotron提供芯片,工作在2.4 g,窄带定位技术):一种为IR-UWB技术。两种技 术比较如下：

带通载波调制

DS-UWB (直接序列码分多址) MB-UWB (多带正交频分复用)由于技术之争UWB用于数据传输的方案最终没有达成统一方案。后续由于802.11n等技术的发展及其快速普及,导致UWB的优势不够明显,到最后的没落。UWB报文结构带通载波调制DS-UWB (直接序列码分多址) MB-UWB (多带正交频分复用)由于技术之争UWB用于数据传输的方案最终没有达成统一方案。后续由于802.11n等技术的发展及其快速普及,导致UWB的优势不够明显,到最后的没落。

UWB报文结构

UWB工作频段/信道

全球可用的频段分布表如下：UWB工作频段/信道全球可用的频段分布表如下：

欧洲	6.0 至 10.6 GHz
美国	3.1 至 10.6 GHz
日本	7.25 至 10.25 GHz
韩国	7.2 至 10.2 GHz
新加坡	3.4 至 10.6 GHz
中国	6.0 至 9.0 GHz
区域	允许工作频段

UWB信道划分

信道划分中,有两种信道,一种是500MHz信道,另外一种为1GHz信道,在沃旭的产品开发中,目前主要采用 500MHz 信道。即信道 1、2、3、5 这四个信道。输出功率和法规FCC的规定，最高不超过-41dBm/MHz

国内的功率规定

工作速率和灵敏度

DW1000提供三种不同的工作速率,为110Kbps, 850Kbps, 6.8Mbps,在不同频率和不同速率下,对应的灵敏度不同。

测试条件: 25℃丢包率: 1%

频率偏差：+10%