飞思卡尔超宽带技术引领无线数码新视代

1、    飞思卡尔超宽带技术引领无线数码新视代    利用超宽带打造完美的家庭网络    彭 湃 时间:2008年07月22日     字 体: 大 中 小        关键词:        1 家庭市场多媒体应用所需要的解决方案家庭的无线高速互连首先必须是无缝连接，以最大程度

2、地降低干扰，实现高速率的数据传输，满足高清晰度电视、音响系统和数字摄像机等音视频数据流的需求。此外，它还应能传输大容量的多媒体文件，如MP3曲目库和MPEG电影文件等。如今的消费电子以娱乐为主，有很多是由电池驱动的手持设备，成本也在不断下降。此外，支持多个数字音视频流的网络互连要求更高的数据带宽。数字显示设备(等离子和液晶显示器)、PDA和MP3播放器等全数据格式的设备，其数据率从每秒数百Kbps(如MP3的数据率为320kbps)，到几十Mbps(如MPEG2格式的DVD数据率是10Mbps，而MPEG2 HD则高达25Mbps)。要想为这些设备增加无线连接功能，必须做到速度快(高数据率)，

3、功耗低(以增加电池使用时间)和价格经济(吸引消费者)。在过去的一年里，超宽带无线通信技术以其特有的技术优势，在世界各国受到了普遍关注和研究开发。在中国，由于得到了政府部门、研究机构和企业的大力扶持，超宽带技术的研究和产品的开发都得到了迅速发展。青岛海尔集团和上海环旭电子集团与飞思卡尔半导体有限公司合作，率先展示并推出了超宽带高清电视和家庭媒体中心等产品和系统。 综上所述，超宽带系统目前广泛应用于家庭娱乐系统的无线连接，如家庭媒体中心、机顶盒、电脑、各种播放器等与大屏幕高清电视的连接，而且也非常适用于各种移动设备和娱乐设备之间的连接，如手机和电脑等，所以业界普遍认为它是未来短距离高速无线系统的最

4、佳解决方案之一。 2 超宽带系统的技术及方案3 DSUWB为何被称为无载波技术DS-UWB被称为无载波技术有如下3个原因。(1)其系统带宽等于基础小波或脉冲的带宽。通常，基于载波的系统都采用具有固定带宽的信号，而且通过与载波混频可以将其搬移到任意中心频率上。这种固定带宽的搬移不同于DS-UWB的情形。DSUWB与冲激UWB密切相关，基础脉冲就位于射频RF,并不需要频谱搬移。(2)其系统带宽并不固定，即带宽并非与中心频率“载波”无关，而是与中心频率成比例，因此并不是固定带宽的信号做频谱搬移。(3)其带宽与脉冲宽度或小波长度成反比。DSUWB技术指标中的基础脉冲或小波的长度总是三周期，其结果是带宽

5、随中心频率的增大而增大。如以4GHz为中心的DSUWB射频带宽为2GHz，而以8GHz为中心的DSUWB射频带宽为4GHz，因为当中心频率加倍，小波长度减半，所以带宽也随之变化。小波长度减半是因为射频周期减半。选择三周期长的脉冲是为了产生3.1G4.9GHz带宽，射频周期数再少则生成发射带宽就会太宽，射频周期数再多则发射带宽就会太窄。3个射频周期恰好实现DS-UWB的双频带的规划。虽然也可以将系统所使用的小波改成其它不同的周期数，但是将码片速率与射频中心频率之间保持整数倍的关系是有好处的。码片速率与射频中心频率之间的整数关系使得所有脉冲都完全相同，就像脉冲是用经典的脉冲形成一样。整数关系使得每

6、个脉冲的积分都为零，即没有直流分量。当不是整数关系时，一些脉冲有正分量，一些脉冲有负分量。在窄带系统中，这点并不明显，因为直流偏置相对于主要脉冲能量较小。窄带系统在任何调制状态变化之间都有很多射频周期，因此通常忽略直流DC项。即便是在最坏的情况下，窄带系统在其众多射频周期中也只有1/2个周期会受到影响。例如，500个周期中的1/2个周期再加上缓慢的上升和下降沿其所占的比重远小于-30dB，一般可以忽略。但是对于DS-UWB而言，脉冲如此短以至于DC偏置的影响非常明显。例如，一个周期信号积分所得DC分量比3周期脉冲全部的能量低8dB。除了DC分量，这些半周期或分数周期瞬态过程也导致了频谱扩展噪声

7、，会屏蔽有用信号。整数关系强制BPSK调制仅在过零点处进行，从而将频谱扩展最小化。整数关系也有利于简化用于信号捕获和跟踪的硬件。保持整数关系甚至可以不使用中心频率“载波”来对信号进行相干解码，就象非相干的方式一样，只需要码片速率。在典型CDMA系统中，码片速率和符号速率均与射频中心频率无关。然而，DS-UWB固有的无载波特性，使得构建DS-UWB系统非常简单。在通常的CDMA系统中，必须使用多个跟踪环来锁定输入信号：一个环用于锁定载波。一旦载波被锁定，另一个环就将锁定码片速率。因为DS-UWB是无载波的，就不需要载波跟踪环，而只需要锁定某一时钟，即码片速率或符号速率。其主要原因是所有时钟都是相关的，一旦知道一个就相当于知道其它所有的时钟了。码片速率与射频中心频率之间保持整数关系还有一个优点：捕获和跟踪电路可以工作在频率相对较低的码片速率或符号速率上，而不是在射频上，因为它们是相关的。例如早期的DS-UWB概念验证系统就是使用硬件实现的模拟编码处理器来分析来