超寬帶無線通信中的關鍵技術探析

王曉楠

【摘要】 超寬帶無線通信技術的應用解決了短距通信技術的弱點，推動了軍事、家居、交通領域的進步。本篇文章從超寬帶技術的概況出發，闡述了相關技術的應用原理。

【關鍵詞】 超寬帶 無線通信 應用研究

隨著計算機網絡技術的進步，智能化設備開始不斷的應用到了各個領域之中。超寬帶技術憑借著成本低廉、傳輸速度快、抗干擾能力強等多方面的優勢，開始逐漸受到國內外諸多學者的關注。與此同時，其存在的難點也不容忽視。因此，做好超寬帶無線通信中關鍵技術的研究，對通信技術的發展至關重要。

一、超寬帶技術的概況

超寬帶技術是從信道的寬度方面出發的，從而實現無線信號與物理層之間的連接。運行機制主要包括單頻和多頻兩種，超寬帶技術能夠直接發射脈沖，使中頻以及射頻的技術不再停留在傳統的概念之上，信號的傳輸規則表現在脈沖的形狀上，往往一個信號就能形成成百上千的脈沖符號，這對計算機的處理能力有著很高的要求。近幾年來，多頻的傳送模式在超寬帶中得到了比較廣泛的應用，尤以因特爾公司提出的新型超寬帶結構最為突出，不僅提升了信息的傳播速率，而且還降低了能耗[1]。信號的傳輸帶有一定的智能化特點，對于某些路徑的選擇性通過，有效的避免了通信過程中其他因素的干擾。

二、超寬帶無線通信中的關鍵技術

1、信道建模。系統的設計離不開模型的建立，為了建立起一套可靠的信道模型，并且能夠全面的反映系統的特性，就需要對設計目標進行量化。IEEE技術的使用原理適用于超寬帶技術模型的建立，通過對超寬帶信道的描述，實現了信道模型建立的可行性方案評估。超寬帶無線通道不同于傳統的有線通道，動態性的隨機分布使信道對數據的觀測存在著極大的不穩定性，因此想要建立起無線信道的觀測模型相對比較困難。伴隨著信道測量技術的發展，信道測量技術也逐漸增多。目前，我國在信道測量上的技術，例如脈沖、掃頻、射線跟蹤技術都得到了比較廣泛的應用。

2、時間同步。超寬帶無線通信技術有著比較明顯的缺點，在信號傳輸過程中，信號的運行功率過低，并且信號的持續時間相對比較短。因此，對于這類信號的捕捉就變的十分困難，再加上超寬帶無線通信技術的傳輸途徑比較繁雜，使信號的追蹤難度進一步提升。雖然輔助定時以及忙定時技術的應用在一定程度上緩解了這一問題。但是，在未來數據信息量急劇增加的背景之下，這類技術顯然難以完全的適應，加快同步技術的研究，成為了超寬道無線通信技術發展的難點[2]。

3、Rake接收機。接收機的研發主要是用來解決超寬帶無線通信技術多徑的問題，它通過相關程序的編寫，對每一條傳輸途徑上的時間進行分集，并且按照內部設定的準則整合各個途徑，從而對整體進行判定。近年來，接收機的研發日益繁雜，用于接收機準則的設定大致分為以下幾種：最大合并比，根據字面意思不難看出，對合并的上限進行控制，當集合的信息達到上限時，就可以對整體進行判決，在噪聲環境下，其高效性比較明顯，但是受到外界環境的干擾時，接收機的性能就會下降；選擇性合并，對用戶所需要的信息進行收集，針對性比較強，可以減少信息傳輸和整合過程中的能源消耗。

4、信道估計。無線通信中信道估計技術相對于其他技術來說發展比較完善，當然這只是針對于現代的無線通信，在超寬帶無線通信中的發展依舊處在一個較為初級的階段。以往人們對信道傳輸途徑的處理多是少量的幾條而已，但是超寬帶無線通信的應運而生，使路徑一瞬間增加到了幾百條，嚴重超出了員工所擁有的技術領域，從而造成信道估計效率以及準確度的下降[3]。

5、其他關鍵技術。網絡協議的不成熟也是影響超寬帶無線網絡通信技術進一步發展的阻礙，想要提升數據傳輸的速率就需要從網絡的通暢度以及網絡通信協議方面下手，通過對MAC鏈路層等多方面的設計進行優化，是解決網絡問題的有效途徑。MAC的設計優化與超寬帶無線通信的物理層優化是相輔相成的，而鏈路層的設計主要考慮IR的細節方面即可。想要跨越網絡層對超寬帶無線通信技術進行設計，前提應對物理層與網絡高層協議之間的關系進行了解，以便更好的把握彼此之間的需求。

三、結束語

超寬帶無線技術是網絡技術發展的方向，無論是國家、企業還是個人，只要掌握了超寬帶無線通信的技術，就能夠把握未來的網絡市場。因此，加快科研資金的投入，發揮企業以及個人的創新能力，對推動超寬帶無線通信技術向前發展具有重要的意義。