超寬帶（UWB）定位系統發射機基帶的系統設計，功能模塊分解、硬件實現
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第一章 前言
1.1超寬帶簡介
超寬帶技術（Ultra-Wideband, UWB）早在20世紀中期就已在雷達信號處理領域引起了人們的關注[1]。多年以來，由于這項技術一直受到軍方的限制，在民用領域未能得到快速的發展和廣泛的應用。隨著2002年FCC允許超寬帶民用通信系統投入使用[2]，超寬帶憑借其傳輸速率高、成本低、功率小、抗干擾能力強等優點[3]，日益受到關注，迅速成為研究熱點。
超寬帶技術的歷史最早可以追溯到一百年前波波夫和馬可尼發明越洋無線電報的時代。馬可尼發明的最早的火花隙發射器的信號就占據了很寬的頻帶，他在1897年演示的第一個無線通信系統就符合超寬帶無線電這個詞的含義。不過，現代意義上的超寬帶無線電，又稱為沖激無線電(IR：Impulse Radio)技術，出現于20世紀60年代，最早則可追溯到1942年De Rosa提交的隨機脈沖系統的專利。但其應用一直局限于軍事、救援搜索、雷達定位及測距等方面，從80年代開始，隨著頻帶資源的緊張以及對于高速通信的需求，超寬帶技術才開始被應用于無線通信領域。
FCC對超寬帶給出了兩種定義[4-6]: 第一種是信號的10dB帶寬大于或等于500MHZ，第二種是信號相對帶寬大于等于0.2。由于FCC對于超寬帶信號的產生方式沒有明確規定，因此，超寬帶信號有多種產生方式。傳統而經典的UWB技術采用持續時間只有幾十皮秒到幾納秒的脈沖信號來傳送信息，信號帶寬高達幾GHz。其平均發射功率很低，頻譜很寬，因此功率譜密度非常低，幾乎湮沒在各種電磁干擾和背景噪聲之中。具有低截獲率、隱蔽性強、保密性好等優點，同時它還具有對信號衰落不敏感、定位精度高以及系統復雜度低等優點[7-8]。另一類的UWB技術仍然基于正弦載波的概念發射連續波，其超寬帶的實現可以采用擴展頻譜技術或者提高數據速率進而提高射頻帶寬，其數據傳輸速率可達上百Mbit/s甚至幾Gbit/s 。主要用來構建短距離的高速WPAN、家庭無線多媒體網絡以及替代高速短程有線連接等。
第2章MB-OFDM UWB原理介紹
2.1超寬帶通信技術
2.1.1UWB的定義
超寬帶這一術語是1989年首先由美國國防部正式提出使用的。早期的名稱有脈沖無線電（Impulse Radio）、無載波（Carrier Free）等。為了促進并規范UWB技術的發展，2002年FCC對UWB信號給出了明確的定義。FCC規定，UWB信號為任何絕對帶寬大于500MHz或相對帶寬（Fractional Bandwidth）大于0.2，并滿足FCC功率譜密度限制要求的信號。這里相對帶寬定義為：
（2-1）
其中，
和
分別表示信號的功率譜密度衰減10dB時所對應的上限頻率和下限頻率，
為信號的中心頻率，
為信號的絕對帶寬，
圖2.1 UWB信號與窄帶信號的比較
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