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UWB与WLAN系统间兼容性分析
2007年10月30日 11:05    中国联通网站    评论()    
作 者:广东通信技术 包路平

    摘要超宽带(UWB:Ultra-wideband)通信技术性能优良,具有广阔的应用前景,越来越受到人们的重视。UWB通信系统的信号在频域上范围极宽,FCC分配给UWB民用通信的频段是3.1~10.6GHz,与无线局域网(WLAN:wirelessLAN)系统(IEEE802.11a)共享了5.15~5.825GHz的频段。为使UWB技术得到广泛的应用,实现UWB通信系统与其他现有通信系统的兼容是首要的。在已有模型的基础上,选择信噪比、数据率、干扰值作为评价系统性能的参数,仿真分析了UWB通信系统对WLAN系统的干扰,为UWB通信系统的设计提供了一定的参考。

    前言

    超宽带(UWB:Ultra-wideband)通信技术是近来无线通信的新热点,它性能优良,具有广阔的应用前景。但是,UWB通信系统的发展必须以与其他系统有良好的兼容性为前提。在UWB通信系统的设计中,必须同时考虑到电磁兼容的问题。倘若忽略了这一点,而使UWB通信系统对其他系统造成极大的干扰,影响了其他系统的正常使用,那么,势必会使UWB系统的发展受到很大的限制和阻碍。所以,UWB通信系统与其他系统的兼容性问题是整个UWB通信系统设计中一个重要的环节。

    主要研究UWB系统与WLAN系统之间的兼容性,在已建立的兼容性模型的基础上,对系统的性能参数进行仿真,并运用这些参数指标,对WLAN系统与UWB通信系统的兼容性做出一些预测。

    1、UWB系统概述

    与常见的通信方式使用连续的载波不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间,最大数据传输速率可以达到几百Mbit/s。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声。按照FCC的规定,从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为民用UWB所用。FCC关于UWB设备发射功率的限制分为室内标准和室外两种标准,如图1所示。

    图1  FCC关于UWB设备发射功率的限制

    UWB技术具有系统结构易实现、传输速率高、低功耗、抗多径干扰、安全保密性好等优点,有很好的应用前景。但是由于UWB系统信号脉冲极窄,其在频域上范围极宽。常常与其他系统共享频段。而且,UWB系统是一种未授权的应用,在频谱上得不到保护。要想使UWB技术得到广泛的应用,实现UWB通信系统与其他现有通信系统的兼容是十分重要的,即UWB通信系统的存在不会对其他现有通信系统造成显著的干扰,不会使其他现有通信系统的性能急剧下降。

    2、UWB通信系统与WLAN系统间共存分析

    2.1系统共存模型

    UWB系统信号频域范围极宽,它与WLAN系统(IEEE802.11a)在5.15~5.825GHz频段上是共享的。本文研究UWB系统与WLAN系统间共存正是基于这样的系统模型:以WLAN系统设备为中心,在以rmin为半径的范围内,不存在UWB系统设备,在以Rr为半径的范围以外,接收机接收到的WLAN信号可以忽略。rmin是UWB通信设备到WLAN接收机的最小距离;Rr是无UWB信号干扰下WLAN接收机最大的接收范围。

[1]  [2]  [3]  [4]  编 辑:张翀
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