UWB通信系统的技术特点

　　（1）传输速率高，空间容量大

　　根据香农（Shannon）信道容量公式，在加性高斯白噪声（AWGN）信道中，系统无差错传输速率的上限为C=BXlog2(1+SNR)

　　式中，B（单位：Hz）为信道带宽，SNR为信噪比。在UWB系统中，信号带宽B高达500MHz～76Hz。因此，即使信噪比SNR很低，UWB系统也可以在短距离上实现几百兆至1Gb／s的传输速率。例如，如果使用76Hz带宽，即使信噪比低至－10dB，其理论信道容量也可达到1Gb／s。因此，将UWB技术应用于短距离高速传输场合（如高速WPAN）是非常合适的，可以极大地提高空间容量。理论研究表明，基于UWB的WPAN可达的空间容量比目前WLAN标准IEEE 802.11a高出1～2个数量级。

　　（2）适合短距离通信

　　按照FCC规定，UWB系统的可辐射功率非常有限，3.1～10.66Hz频段总辐射功率仅0.55mW，远低于传统窄带系统。随着传输距离的增加，信号功率将不断衰减。因此，接收信噪比可以表示成传输距离的函数SNRr（d）。根据香农公式，信道容量可以表示成距离的函数C(d)=BXlog2[1+SNRr(d)]

　　另外，超宽带信号具有极其丰富的频率成分。众所周知，无线信道在不同频段表现出不同的衰落特性。由于随着传输距离的增加高频信号衰落极快，这导致UWB信号产生失真，从而严重影响系统性能。研究表明，当收发信机之间距离小于10m时，UWB系统的信道容量高于5GHz频段的WLAN系统，收发信机之间距离超过12m时，UWB系统在信道容量上的优势将不复存在。因此，UWB系统特别适合于短距离通信。

　　（3）具有良好的共存性和保密性

　　由于UWB系统辐射谱密度极低（小于41.3dBm／MHz），对传统的窄带系统来讲，UWB信号谱密度甚至低至背景噪声电平以下，UWB信号对窄带系统的干扰可以视作宽带白噪声。因此，UWB系统与传统的窄带系统有着良好的共存性，这对提高日益紧张的无线频谱资源的利用率是非常有利的。同时，极低的辐射谱密度使UWB信号具有很强的隐蔽性，很难被截获，这对提高通信保密性非常有利。

　　（4）多径分辨能力强，定位精度高

　　由于UWB信号采用持续时间极短的窄脉冲，其时间、空间分辨能力都很强。因此，UWB信号的多径分辨率极高。极高的多径分辨能力赋予UWB信号高精度的测距、定位能力。对于通信系统，必须辩证地分析UWB信号的多径分辨力。无线信道的时间选择性和频率选择性是制约无线通信系统性能的关键因素。在窄带系统中，不可分辨的多径将导致衰落，而UWB信号可以将它们分开并利用分集接收技术进行合并。因此，UWB系统具有很强的抗衰落能力。但UWB信号极高的多径分辨力也导致信号能量产生严重的时间弥散（频率选择性衰落），接收机必须通过牺牲复杂度（增加分集重数）以捕获足够的信号能量。这将对接收机设计提出严峻挑战。在实际的UWB系统设计中，必须折中考虑信号带宽和接收机复杂度，得到理想的性价比。

　　（5）体积小、功耗低