超宽带无线通信相关技术的研究

超宽带无线通信相关技术的研究

高洪骏

广东省电信规划设计院有限公司广东广州510000

摘要：在网络信息技术的发展下，社会对通信技术有了更高的要求，应摆脱信道衰落、传输不稳、传输成本高的限制，以满足人们的生产、生活等需求。在此背景下，推动了超宽带无线通信技术的实现，能保障通信传输质量和效率，并在各行业领域中得到了广泛应用，促使社会经济快速发展。对此，本文对超宽带无线通信相关技术进行了研究，并提出了有效的建议，以供相关人员进行参考。

关键词：超宽带；无线通信；传输技术

引言

近些年来，我国的无线网络技术水平得到了快速提高，为无线通信产业带来了良好的发展前景。有利于人们摆脱时空的限制，随时随地进行通信传输，具有较高的灵活性与实效性。但在实际传输时，会受到信道环境及频谱资源的限制，使得无线通信效果受到了影响。需要相关人员不断加大技术研究力度，以改善信道运行环境、优化频谱资源，从而满足人们的通信需求。

1.浅析超宽带技术发展现状及特点

超宽带这一理念最早诞生于19世纪40年代，但早期的超宽带技术主要以脉冲系统为主，并在军事领域中得到了广泛应用。随着时代的发展，超宽带技术也经历了不同的发展阶段，使其逐渐成为一种新型的无线通信技术，能有效提高通信带宽，并具备更高的信道容量，从而提高无线通信质量。但超宽带技术在我国起步较晚，在2001年正式纳入“863计划”中，并在国内得到了快速发展，很多高校、科研机构都开展了研究工作，现已取得了显著的成就。

相比于传统的通信技术来说，超宽带技术具有很多优势性特点：一是，能耗低。在使用超宽带技术时，需要应用收发机设备，以完成通信的传输工作。超宽带无线通信收发机的耗能量比较少，约为传统收发机的15%左右，有利于降低通信成本，延长通信周期。二是，穿透能力强。传统通信技术的穿透能力比较弱，当通信信道有障碍物时，信道损耗问题比较严重，影响了无线通信质量。而超宽带技术的穿透能力比较强，能适应各种复杂的环境，避免受到树叶、林木的干扰，保障通信工作顺利进行。三是，径分辨率好。超宽带技术的频谱容量比较好，径分辨率高，能满足高速传输的需求，在大数据环境下可获得良好的应用效果。四是，安全性高。当进行超宽带无线通信传输时，可利用冲击脉冲来调整传输功率，能降低其他信道、噪声的干扰，保障通信传输的安全性[1]。

2.探究超宽带无线通信的相关技术

目前，我国在超宽带无线通信技术研究方面，主要应用了三种技术，即无载波脉冲技术、MB-OFDM技术、单载波DS-CDMA技术。相比较而言，无线载波脉冲技术的应用效果比较好，可直接通过序列来进行扩频处理，以优化频谱资源，保障通信传输效果。

2.1无载波脉冲技术

对于无载波脉冲技术来说，脉冲是核心技术，在实际应用时，需要合理规划脉冲产生方法，以明确脉冲频率。当脉冲发射时，会根据时间参数进行调整，从而获得不同的信道。因此，在进行研究时，需要对脉冲信号源进行调查，分析窄脉冲的实际情况，确定不同的传输方案，保障通信传输效果。通常情况下，无载波脉冲技术具备以下两个特点：对于单个窄脉冲信号来说，其信号波形具有明显的陡峭性特点。同时，激励信号的直流波段与微波波段之间的频谱比较宽，能保障通信传输效果。在实际应用时，可根据通信需要来采用不同的波形，能获得最佳通信效果。一般有升余弦波形、高斯波形等，其中，高斯波形是比较常见的波形，在无线通信领域中得到了广泛应用。

将无载波脉冲技术应用在超宽带无线通信系统中，需要合理规划收发端的信号，合理确定收发参数。当无载波脉冲技术处于正常运行时，还需要对窄脉冲的参数进行设计，可通过二进制、位置调制、幅度调制等方式，将参数信息融入带宽中，并根据设定信道进行通信传输。具体通信模式如图1所示[2]

2.2MB-OFDM技术

MB-OFDM技术也是超宽带无线通信系统中的关键技术之一，对无线通信效果会产生重要的影响。利用MB-OFDM技术可以将无线通信频段转换成不同的子频段，有利于整体降低通信频带的负载能力，保障通信传输工作顺利进行。但在实际划分时，各个子频段的频率应不小于500兆赫，使其满足超宽带的通信需求。

在这些子频段中，每个频段的信号将若干子载波信号组合在了一起，从而形成OFDM信号。这种信号模式与传统的OFDM系统有很多的异同点，如在设计参数时，应根据实际时间调制需求进行分析，以设计不同的中心频率参数，使其可以在子频段中进行传播。同时，当OFDM频谱的利用率比较高，且各载波数据量比较大时，其载波幅度会呈现明显的矩形变化，从而保障频谱利用率。另外，MB-OFDM技术的灵活性比较好，当超宽带无线通信系统与其他系统、设备存在干扰的问题时，可适当调整频带的输出功率，使其具有一定的隐蔽性，以降低外界的干扰，保障通信效率。

图1无载波脉冲位置调制系统

2.3单载波DS-CDMA技术

与上述两中技术相比，单载波DS-CDMA技术的应用范围有限，难以满足市场的多元化需求。其主要工作原理为：首先无线通信信号在单载波DS-CDMA的作用下，能起到扩频的效果。并将扩频后的信号进行载波调制，使其符合频带的传输需求。根据美国联邦通讯委员会的规定可知，超宽带的无线通信频谱范围在3.1至10.6GHz之间。虽然无载波脉冲技术的应用效果比较好，但该技术低频段通信比较多，不符合超宽带通信标准。因此，需要利用单载波DS-CDMA技术的频谱，保障超宽带无线通信质量和效率[3]。

根据上述分析可知，应用超宽带无线通信技术，能有效提高通信传输质量和效率，满足人们的通信体验。但在实际应用时，该技术存在很多的不足，使得应用效果受到了影响。主要是因为这种通信技术需要使用很大的带宽，自身会产生较强的干扰，导致其他系统、设备无法正常使用。对此，为了消除超宽带无线通信技术的负面影响，开始应用在家庭宽带、信息设备、交通设备中，能有效提高网络的稳定性，优化设备性能，发挥其综合效益价值。

结束语

随着网络信息技术的发展，我国的无线通信技术水平得到了快速提高，开始向超带宽无限通信方面发展，能有效提高无限通信质量与通信传输速率，对社会经济的发展有重要的推动作用。因此，需要相关人员不断加大科研力度，降低该技术对其他系统、设备的干扰，合理优化技术性能，拓展其应用范围，实现其经济效益和社会效益。

参考文献

[1]刘术,孙东阳.超宽带无线通信相关技术的探讨[J].中国新通信,2015,17(18):45-46.

[2]吴斌.脉冲宽带无线通信关键技术研究[D].东南大学,2015.

[3]韩宇.超宽带无线通信相关技术浅析[J].中国新通信,2015,17(02):45.