摘 要：超宽带 (UWB) 无线通信技术是近些年来新兴的通信技术。因其低成本、数据传输能力强等优势，受到了广泛的关注。它也是实现无线个人局域网最具有竞争力的技术。本文主要介绍了UWB的原理和常用调制方式，然后详细分析研究了UWB的技术特点及特色应用前景。
关键词：UWB 载波 调制 PPM PAM
中图分类号：TN919文献标识码： A文章编号：1007-9416(2011)09-0019-01
1、UWB基本原理
UWB是一种时域通信技术，与传统的无线通信方式不同。它采用超短周期脉冲进行调制，把信号直接按照0或1发送出去，而不使用载波[1]。这种特殊的传输方式决定了超宽带信号具有很多优点如:抗多径衰落和干扰能力强、谱密度极低、平均功率在亚毫瓦量级等特点。UWB最显著的特点是它高速的数据传输能力，这是因为它不像传统的无线通信把信号调制到载波上而是利用基带信号直接驱动天线发射一种时域上很短的冲激脉冲。
2、UWB调制技术探究
脉冲位置调制(PPM)和脉冲幅度调制(PAM)是UWB最常用的两种调制方式。PPM是通过基带信号控制脉冲的时间位置变化来实现调制；PAM调制信号是通过基带信号控制脉冲幅度变化来实现调制。懂得这两种方式的不同调制原理对研究分析UWB是十分重要的。
(1)PAM调制原理:对于发射端来说，首先用g(t)来表示UWB单周期脉冲信号，然后利用g(t)构成脉冲串，再对脉冲的幅度加入待传信息码后得到编码公式为：
T为重复周期；b为要传送的0和1的信息序列；为信息序列控制的脉冲幅度；n为传输一个二进制符号需要的单周期脉冲数；[i/n]为取i除以n的整数值；在公式中不难发现为用户利用信号幅度所要传送的信息。
接着我们利用跳时码实现多址接入，公式如下：
跳时码用来在UWB通信系统起到平滑信号功率谱和多址接入的功能。表示第k个用户PN码的第i个码元；N是PN码序列的周期；Td表示为脉冲延时（PN码控制的）；表示为第k用户i脉冲经PN码延时后的起始时间。
对于接收端来说，接受的信号表达式为：
r(t)表示信道中的干扰，Ny表示当时的用户数量。
以上详细分析PAM调制方式接收端和发射端的数学原理。通过原理我可以看出，这种方法是利用基带信号来控制脉冲幅度来传播用户的信息。而脉冲位置调制(PPM)在原理上却截然不同。
(2)PPM调制原理:PPM利用发射信号延迟时间长短来传输用户的信息。对于接受端来说，先假设g(t)为单周期脉冲信号，则脉冲串表示为，然后对发射信号时延加入待传信息码后编码公式为：
i、T、b、n表示的物理意义PAM调制的相同。则表示的为基带信号控制的脉冲延时。
然后我们利用跳时码实现多址接入，公式如下：
g（）表示第k个用户的第i个脉冲的延时表示用户信息。
对于接收端来说，接受的信号公式为：
由以上分析过程，可以清楚知道PAM或PPM实现过程很简单只是用基带信号去控制脉冲的幅度或脉冲延时。不需要像传统的通信那样，经过复杂的载波程序然后还要进行信号调制[2]。所以UWB通信系统具有结构简单、高速数据传输等优势。UWB这些优势决定着它必将会成为未来无线通信的新宠。
3、探究UWB技术特点
(1)良好的保密性。由于UWB传输系统发射功率很低，单靠传统的接收机是很难接收到信号，而且UWB使用了跳时扩频技术，窃听接收机在不知道发送端的扩频码情况下很难破解发送数据。
(2)高传输速率。在短距通信中, UWB以非常宽的频率带宽和很低的功率谱密度来换取高速的数据传输,传输速率可以达到500Mbit/s,甚至超过1Gbit/s[3]。
(3)小功耗。超宽带通信无需载波，只需瞬时发送脉冲信号即可。而不像传统无线通信需要不间断地发送载波，所以比传统无线通信功耗要小得多。特别适合个人局域网的使用。
4、结语
UWB作为一种革命性的无线通信技术由于其独特的多址技术与调制方式决定着它具有很多优势将应用于很多方面特别是在无线个人局域网(PANs)具有很大的发展前景。所以UWB在不久的将来一定会是无线通信领域里的主干技术。
参考文献
[1]葛书伟.浅谈超宽带（UWB）无线通信技术及调制方式[J].民营科技2011,(05).47.
[2]李永辉,陈东.无线通信新技术——超宽带(UWB)[J].电脑开发与应用.2004,17.33.
[3]周薛雪.超宽带(UWB)通信技术的特点及其应用[J].西部广播电视.2005,12.12.
[4]王中杰,刘治德.超宽带(UWB)无线通信技术[J].山西电子技术. 2006,1.17.
[5]王华,郭美丽.超宽带（UWB）通信技术及其应用[J].科技信息.2010,7.483.