Mục lục

Thuật ngữ viết tắt i

Lời nói đầu 1

Chương 1. Tổng quan về công nghệ truyền thông UWB 4

1.1 Tổng quan về các hệ thống truyền thông vô tuyến 4

1.1.1 3G và WLAN 4

1.1.2 Hỗ trợ tốc độ truyền dẫn cao hơn-UWB 5

1.2 Lịch sử của UWB 6

1.3 Ưu điểm của hệ thống UWB 8

1.3.1 Tiềm năng cho một tốc độ bit dữ liệu cao 8

1.3.2 Xác suất bị ngăn chặn thấp 9

1.3.3 Khả năng chống đa đường 9

1.3.4 Độ phức tạp của bộ thu. 9

1.3.5 Mật độ phổ công suất phát cực thấp 10

1.4 Thách thức đối với UWB 12

1.5 Chuẩn hoá 14

1.6 Các ứng dụng của UWB 16

1.6.1 Truyền thông và cảm biến 17

1.6.1.1 Tốc độ dữ liệu thấp 17

1.6.1.1.1 Kết nối vô tuyến ngoại vi PC 19

1.6.1.1.2 Kết nối đa phương tiện vô tuyến cho các thiết bị CE 20

1.6.1.1.3 Thay thế cáp và truy nhập mạng đối với các thiết bị máy tính di động 21

1.6.1.1.4 Các kết nối ad-hoc giữa các thiết bị sử dụng UWB 22

1.6.1.1.5 Mạng cảm biến 23

1.6.1.2 Tốc độ dữ liệu cao 25

1.6.2 Định vị và bám 25

1.6.2.1 Định vị 25

1.6.2.2 Bám 26

1.6.3 Radar 27

Chương 2. Phân tích tín hiệu UWB 29

2.1 Định nghĩa tín hiệu UWB 29

2.2 Các dạng xung đơn chu kỳ 29

2.2.1 Xung đơn chu kỳ Gaussian 29

2.2.2 Xung Raised Cosin 30

2.2.3 Lựa chọn dạng xung 31

2.3 Dãy xung và chuỗi giả tạp âm 32

2.4 Các phương pháp điều chế trong UWB 34

2.4.1 Điều chế vị trí xung 35

2.4.2 Điều pha hai mức BPM (hay điều chế đối cực- Antipodal Modulation) 37

2.4.3 Các phương pháp điều chế khác 40

2.4.3.1 Điều chế xung trực giao 40

2.4.3.2 Điều chế biên độ xung 42

2.4.3.3 On-Off keying 42

2.4.4 Tổng kết về các phương pháp điều chế 43

2.4 Phân tích công suất 46

2.5 Phân tích môi trường truyền dẫn và các ảnh hưởng của nó lên tín hiệu UWB 46

2.5.1 ảnh hưởng của đa đường 46

2.5.2 Các ảnh hưởng có liên quan đến chuyển động giữa Tx và Rx 47

2.5.3 Khoá lại đường khả dụng nhất 48

2.6 Một số kỹ thuật đa truy nhập 48

2.6.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số trong UWB 48

2.6.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian 48

2.6.3 Đa truy nhập phân chia theo mã 49

2.6.3.1 Time-Hopping 50

2.6.3.2 Chuỗi trực tiếp 50

Chương 3. Bộ thu phát UWB 52

3.1 Kiến trúc tổng quan của bộ thu phát UWB 52

3.2 Kiến trúc bộ thu UWB 53

3.2.1 Bộ thu tương quan (Bộ lọc thích ứng) 53

3.2.2 Máy thu Rake 54

3.2.3 Các hệ số độ lợi xử lý 56

3.2.4 Thảo luận 57

3.2.4.1 Số lượng Rake finger 57

3.2.4.2 Một vài vấn đề xung quanh thiết kế mạch số và tương tự 57

Chương 4. So sánh UWB với các hệ thống truyền thông băng rộng khác 60

4.1 CDMA 60

4.2 So sánh UWB với DSSS và FHSS 61

4.3 Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao 65

4.3.1 Một số đặc điểm nổi bật của OFDM 65

4.3.2 Các trường hợp ứng dụng của OFDM 65

4.3.2.1 DSL 65

4.3.2.2 WLAN 66

4.3.2.3 Truyền hình và truyền thanh số 66

4.3.2.4 UWB 66

Chương 5. Phân tích nhiễu 68

5.1 Nhiễu liên quan đến mạng WLAN 68

5.1.1 Nhìn lại tín hiệu WLAN 802.11a 68

5.1.2 Phân tích hiệu năng hệ thống UWB với sự có mặt của nhiễu 802.11a 69

5.1.3 Giải pháp cho vấn đề nhiễu 69

5.1.4 ảnh hưởng của UWB lên WLAN 70

5.2 Bluetooth 72

5.3 GPS 73

5.4 Các hệ thống tổ ong 73

Chương 6. Kết luận 76

Chương 7. phụ lục 78

7.1 Phụ lục A 78

7.2 Phụ lục B 79

7.3 Phục lục C 80

Tài liệu tham khảo 81