UWB傳輸系統(tǒng)定義

UWB傳輸系統(tǒng)定義

FCC 規(guī)定允許UWB 通信設(shè)備在3.1 - 10.6 GHz 無需牌照的頻譜中以低功率運行(有效同向放射功率或E I R P為-41.3 dbm/MHz)。UWB 低輻射極限的目的是保證UWB 設(shè)備不會給“有牌照的服務(wù)和其它重要無線電操作”帶來有害干擾。

超寬帶(UWB)發(fā)射機定義為“一種故意放射裝置，其在任何時點上的部分帶寬大于等于0.20，或UWB 大于等于500 MHz，而不管部分帶寬是多少。部分帶寬等于2(fHfL)/(fH + fL)?！鳖l率為-10db2。

例如，圖1中測量的超寬帶發(fā)射機的部分帶寬約為0.5，超過了最低部分帶寬及最低500MHz。相比之下，CDMA的部分帶寬約為0.0007，帶寬約為1.2 MHz。為提高總放射功率，UWB 發(fā)射機使用盡可能多的頻譜。UWB 系統(tǒng)、子系統(tǒng)或元器件的開發(fā)、安裝和部署要求全面測試及測試工具，其要能夠滿足提高的調(diào)制帶寬要求。這種新型實時測量及信號生成儀器必需準(zhǔn)確生成和/或捕獲UWB 標(biāo)準(zhǔn)要求的數(shù)千個符號。

圖1. 商用DS-UWB 無線電實時頻譜。調(diào)制帶寬約為2GHz，部分帶寬約為50%. (TDS6154C 40GS/s 捕獲)。

本文中討論的所有測試和測量都使用泰克TDS6154C 示波器進行。對發(fā)射機測試，TDS6154C提供了15 GHz 的實時帶寬、64 Mpts 的記錄長度和40 GS/s 的采樣率，可以作為實時(單次)波形，在UWB頻譜中任何地方從RF中直接準(zhǔn)確捕獲數(shù)千個符號。對接收機評估，AWG710B任意波形發(fā)生器提供了4.2 GS/s 的最大采樣率，可以成UWB寬帶信號，而不必?fù)?dān)心由于IQ解調(diào)而產(chǎn)生誤碼。

超寬帶頻譜和功率
UWB 頻譜視不同應(yīng)用而變化。個人通信系統(tǒng)允許使用3.1 GHz - 10.6 GHz 總共7.5 GHz 的頻譜。有兩種常用方式使用可用的帶寬：脈沖無線電系統(tǒng)和多頻段系統(tǒng)。脈沖無線電需要使用時間周期非常短的基帶脈沖，其使用幾千兆赫的帶寬?？梢允褂妹}沖幅度調(diào)制(PAM)或脈沖位置調(diào)制(PPM)調(diào)制數(shù)據(jù)?？梢允褂锰鴷r方案支持多個用戶。

多頻段系統(tǒng)把UWB 頻段劃分成多個較小的頻段(圖2)。在這些較小的頻段中，有各種建議的調(diào)制方法(包括BPSK, QPSK, OFDM, 等等)。DS-UWB 系統(tǒng)把頻譜劃分成上方頻段和下方頻段，WiMedia方法則有五個頻段組。中間頻率映像可能會占用更大的帶寬(圖2)。為避免干擾現(xiàn)有的服務(wù)，F(xiàn)CC把EIRP限制在-41.3dbm。這么低的功率電平與電子器件的無意輻射相當(dāng)，需要適當(dāng)?shù)臏y量設(shè)備，測量這么低的信號。本文中的所有測量都通過在UWB 無線電天線和TDS6154C 之間劃分50歐姆信號完成。圖3是實際輻射功率實例，我們已經(jīng)對頻段2的功率譜密度進行模板測試(參見圖2)。

UWB頻譜圖

圖3. 發(fā)送P S D