ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: ỨNG DỤNG XỬ LÝ TÍN HIỆU CHO TRUYỀN THÔNG ULTRA - WIDEBAND

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP: ỨNG DỤNG XỬ LÝ TÍN HIỆU CHO TRUYỀN THÔNG ULTRA - WIDEBAND

Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH iv THUẬT NGỮ VIẾT TẮT vi LỜI NÓI ĐẦU 8 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG UWB 2 1.1 Giới thiệu về hệ thống UWB 2 1.2 Các thuộc tính của hệ thống và tín hiệu UWB 5 Hình 1.1: Mặt nạ phổ do FCC áp đặt cho các hệ thống truyền thông UWB 6 Hình 1.2: Các monoycle px(t) với x=0…2 với PW=0.9 ns và các dạng phổ mật độ công suất của chúng 8 Hình 1.3: Mô hình Matlab đơn giản để tạo tín hiệu Gaussian doublet 8 Hình 1.4: Chi tiết của việc tạo xung trong hệ thống truyền thông UWB: (a) Chuỗi xung chữ nhật; (b) Chuỗi xung dạng Gaussian; (c) xung đạo hàm bậc 1; (d) các xung Gaussian doublet 9 Hình 1.5: Chuỗi xung UWB 10 Hình 1.6: Phổ của chuỗi xung chưa được làm trơn (a) và của chuỗi xung được làm trơn bằng cách dịch lên phía trước hoặc sau một khoảng nhỏ (TH) 11 Hình 1.8: Hai xung đến với khoảng thời gian lớn hơn độ rộng một xung sẽ không chồng lấn và sẽ không gây nhiễu 13 Hình 1.9: a) Hai xung chồng lấn và b) dạng sóng thu được bao gồm các xung chồng lấn 14 Bảng 1.1: So sánh tốc độ của UWB với các chuẩn không dây cũng như có dây14 Bảng 1.2: Công suất tiêu thụ của UWB và các chip truyền thông di động khác 15 1.3 Các lĩnh vực ứng dụng của UWB 15 Hình 1.10: Kết nối các thiết bị sử dụng UWB 16 1.4 Tổng kết 17 Bảng 1.3: Dải tần quy định cho các lĩnh vực ứng dụng UWB khác nhau 18 CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH KÊNH VÔ TUYẾN TRONG UWB 19 2.1 Mở đầu 19 Hình 2.1: Mô hình kênh vô tuyến UWB đa đường đơn giản trong nhà 19 Hinh 2.2: Dạng xung phát và thu với Tp=0.55 ns và minh hoạ trong 10 ns đầu. 20 Vũ Thanh Tùng D2001VT i Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 2.4: Minh hoạ mô hình hoá PDP của tín hiệu UWB 23 2.2 Mô hình kênh 23 Hình 2.5: Đáp ứng xung UWB điển hình ở khoảng cách 10 m 26 2.3 Tổng kết 26 CHƯƠNG 3: TRUYỀN THÔNG UWB 27 3.1 Các phương pháp điều chế trong truyền thông UWB 27 Hình 3.1: Phân loại các phương pháp điều chế trong truyền thông UWB 27 Hình 3.2 Minh hoạ PPM và BPSK trong truyền thông UWB 28 Hình 3.3: Các dạng xung PPM với các bit ‘1’ và ‘0’ 29 Bảng 3.1: Các giá trị độ dịch thời gian tối ưu với BPPM trong kênh AWGN30 Hình 3.4: Hàm tự tương quan chuẩn hoá của các dạng sóng khác nhau, và với một số độ rộng xung khác nhau trong đó tp1=0.7521 ns, n=2,5,14; tp2=0.5 ns, n=2,5; với n là bậc của xung Gaussian. 31 .Hình 3.5: PAM, PSM và OOK trong truyền thông UWB 33 Hình 3.6: Khái niệm hệ thống nhảy thời gian 35 Hình 3.7: Khái niệm hệ thống trải chuỗi trực tiếp 37 Hình 3.8: mô phỏng các hệ thống một người dùng UWB trong kênh AWGN 40 Bảng 3.2: Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp điều chế khác nhau41 3.2 Bộ phát 41 Hình 3.9 Sơ đồ khối thu phát UWB chung 41 3.3 Các kĩ thuật đa truy nhập áp dụng trong UWB 42 Hình 3.10: Chia các kênh thành các khe thời gian không chồng lấn 43 Hình 3.11: PSD của monocycle sử dụng 47 Hình 3.13: PSD của các mã trải phổ DS (a) và monocycle trải phổ DS (b) 48 3.4 Bộ thu 48 Hình 3.14: Sơ đồ khối chung của bộ thu UWB 49 Hình 3.15 Kênh vô tuyến được mô hình bởi bộ lọc FIR với các trọng số ngẫu nhiên 51 3.5 Tổng kết 53 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ VỀ HỆ THỐNG UWB 54 4.1 Dung lượng của các hệ thống UWB 54 Vũ Thanh Tùng D2001VT ii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 4.1: Dung lượng người dùng với nhiều người sử dụng là hàm của số người sử dụng Nu với hệ số trải phổ ©IEEE 2002 56 4.2 So sánh với các hệ thống truyền thông băng rộng 57 Hình 4.2: So sánh các phạm vi ứng dụng của các công nghệ truyền thông vô tuyến khác nhau theo khoảng cách 57 Hình 4.3: Quan hệ thời gian-tần số của hai người dùng sử dụng trải phổ nhảy tần 58 Hình 4.4: Quan hệ thời gian-tần số của hai người dùng sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp. Hai người dùng phân biệt với nhau bởi hai mã khác nhau 58 Hình 4.5: So sánh BER của ba hệ thống băng rộng DSSS, FHSS, và UWB trong trường hợp một người dùng 60 Hình 4.6: So sánh BER của ba hệ thống khi 30 người dùng đồng thời truyền dẫn 61 Hình 4.7: So sánh BER theo số người dùng với các hệ thống UWB và DSSS. 61 4.3 Ảnh hưởng nhiễu qua lại giữa hệ thống truyền thông UWB và các hệ thống truyền thông khác 62 Hình 4.8: Các hệ thống truyền thông vô tuyến khác vận hành trên dải tần của hệ thống UWB gây nhiễu lên hệ thống UWB và ngược lại 62 Hình 4.9 Thiết lập thí nghiệm để xác định ảnh hưởng của nhiễu từ các bộ phát UWB công suất cao tới card WLAN 64 4.4 Các trường hợp ứng dụng UWB 66 Bảng 4.1: Dự trữ tuyến cho truyền thông UWB khoảng cách rất ngắn 67 Hình 4.10: Mô phỏng với hệ thống ở khoảng cách rất ngắn qua kênh AWGN68 Bảng 4.2: Dự trữ tuyến cho truyền thông UWB khoảng cách ngắn 69 Bảng 4.3: Dự trữ tuyến cho truyền thông UWB khoảng cách từ trung bình đến lớn 70 4.5 Tổng kết 71 Kết luận 69 Tài liệu tham khảo 71 Phụ lục 72 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Mặt nạ phổ do FCC áp đặt cho các hệ thống truyền thông UWB 6 Vũ Thanh Tùng D2001VT iii Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 1.2: Các monoycle px(t) với x=0…2 với PW=0.9 ns và các dạng phổ mật độ công suất của chúng 8 Hình 1.3: Mô hình Matlab đơn giản để tạo tín hiệu Gaussian doublet 8 Hình 1.4: Chi tiết của việc tạo xung trong hệ thống truyền thông UWB: (a) Chuỗi xung chữ nhật; (b) Chuỗi xung dạng Gaussian; (c) xung đạo hàm bậc 1; (d) các xung Gaussian doublet 9 Hình 1.5: Chuỗi xung UWB 10 Hình 1.6: Phổ của chuỗi xung chưa được làm trơn (a) và của chuỗi xung được làm trơn bằng cách dịch lên phía trước hoặc sau một khoảng nhỏ (TH) 11 Hình 1.8: Hai xung đến với khoảng thời gian lớn hơn độ rộng một xung sẽ không chồng lấn và sẽ không gây nhiễu 13 Hình 1.9: a) Hai xung chồng lấn và b) dạng sóng thu được bao gồm các xung chồng lấn 14 Hình 1.10: Kết nối các thiết bị sử dụng UWB 16 Hình 2.1: Mô hình kênh vô tuyến UWB đa đường đơn giản trong nhà 19 Hinh 2.2: Dạng xung phát và thu với Tp=0.55 ns và minh hoạ trong 10 ns đầu. 20 Hình 2.4: Minh hoạ mô hình hoá PDP của tín hiệu UWB 23 Hình 2.5: Đáp ứng xung UWB điển hình ở khoảng cách 10 m 26 Hình 3.1: Phân loại các phương pháp điều chế trong truyền thông UWB 27 Hình 3.2 Minh hoạ PPM và BPSK trong truyền thông UWB 28 Hình 3.3: Các dạng xung PPM với các bit ‘1’ và ‘0’ 29 Hình 3.4: Hàm tự tương quan chuẩn hoá của các dạng sóng khác nhau, và với một số độ rộng xung khác nhau trong đó tp1=0.7521 ns, n=2,5,14; tp2=0.5 ns, n=2,5; với n là bậc của xung Gaussian. 31 .Hình 3.5: PAM, PSM và OOK trong truyền thông UWB 33 Hình 3.6: Khái niệm hệ thống nhảy thời gian 35 Hình 3.7: Khái niệm hệ thống trải chuỗi trực tiếp 37 Hình 3.8: mô phỏng các hệ thống một người dùng UWB trong kênh AWGN 40 Hình 3.9 Sơ đồ khối thu phát UWB chung 41 Hình 3.10: Chia các kênh thành các khe thời gian không chồng lấn 43 Vũ Thanh Tùng D2001VT iv Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Hình 3.11: PSD của monocycle sử dụng 47 Hình 3.13: PSD của các mã trải phổ DS (a) và monocycle trải phổ DS (b) 48 Hình 3.14: Sơ đồ khối chung của bộ thu UWB 49 Hình 3.15 Kênh vô tuyến được mô hình bởi bộ lọc FIR với các trọng số ngẫu nhiên 51 Hình 4.1: Dung lượng người dùng với nhiều người sử dụng là hàm của số người sử dụng Nu với hệ số trải phổ ©IEEE 2002 56 Hình 4.2: So sánh các phạm vi ứng dụng của các công nghệ truyền thông vô tuyến khác nhau theo khoảng cách 57 Hình 4.3: Quan hệ thời gian-tần số của hai người dùng sử dụng trải phổ nhảy tần 58 Hình 4.4: Quan hệ thời gian-tần số của hai người dùng sử dụng trải phổ chuỗi trực tiếp. Hai người dùng phân biệt với nhau bởi hai mã khác nhau 58 Hình 4.5: So sánh BER của ba hệ thống băng rộng DSSS, FHSS, và UWB trong trường hợp một người dùng 60 Hình 4.6: So sánh BER của ba hệ thống khi 30 người dùng đồng thời truyền dẫn 61 Hình 4.7: So sánh BER theo số người dùng với các hệ thống UWB và DSSS. 61 Hình 4.8: Các hệ thống truyền thông vô tuyến khác vận hành trên dải tần của hệ thống UWB gây nhiễu lên hệ thống UWB và ngược lại 62 Hình 4.9 Thiết lập thí nghiệm để xác định ảnh hưởng của nhiễu từ các bộ phát UWB công suất cao tới card WLAN 64 Hình 4.10: Mô phỏng với hệ thống ở khoảng cách rất ngắn qua kênh AWGN68 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh tốc độ của UWB với các chuẩn không dây cũng như có dây14 Bảng 1.2: Công suất tiêu thụ của UWB và các chip truyền thông di động khác 15 Bảng 1.3: Dải tần quy định cho các lĩnh vực ứng dụng UWB khác nhau 18 Bảng 3.1: Các giá trị độ dịch thời gian tối ưu với BPPM trong kênh AWGN30 Bảng 3.2: Ưu điểm và nhược điểm của các phương pháp điều chế khác nhau41 Bảng 4.1: Dự trữ tuyến cho truyền thông UWB khoảng cách rất ngắn 67 Vũ Thanh Tùng D2001VT v Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục Bảng 4.2: Dự trữ tuyến cho truyền thông UWB khoảng cách ngắn 69 Bảng 4.3: Dự trữ tuyến cho truyền thông UWB khoảng cách từ trung bình đến lớn 70 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Kí hiệu Tên tiếng Anh Tiếng Việt ADC Analog Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự/số AWGN Additive White Gaussian Noise Tạp âm Gaussian trắng cộng BER Bit Rrror Rate Tỉ lệ lỗi bit BPSK Bi-phase Shift Keying Khóa chuyển pha CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã DSSS Direct Sequent Spread Spectrum Trải phổ chuỗi trực tiếp EIRP Equivalent Isotropically Radiated Power Công suất phát xạ đẳng hướng tương đương FCC Federal Communications Commission Ủy ban truyền thông liên bang Mi FDM Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum Trải phổ nhảy tần FSP Free Space Propagation Truyền sóng trong không gian tự do GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu IC Integrated Circuit Mạch tích hợp IDFT Inverse Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc ngược IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineering Viện công nghệ điện và điện tử Mĩ IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier ngược nhanh LMMS E Linner Minimum Square Error Lỗi trung bình bình phương tuyến tính cực tiểu LOS Light of Sight Nhìn thẳng LSI Large Scale Integration Mạch tích hợp cỡ lớn MAI Multiple Access Interference Nhiễu đa truy nhập MF Matched Filter Bộ lọc thích ứng MPU Multi Processor Unit Thành phần đa xử lí MUI Multiuser Interference Nhiễu đa người dùng NLOS Non Light of Sight Khuất OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplex Ghép kênh theo tần số trực giao OOK On-off Keying Khoá bật tắt PCS Personal Communication Service Các dịch vụ thông tin cá nhân Vũ Thanh Tùng D2001VT vi Đồ án tốt nghiệp đại học Mục lục PDA Personal digital Assistant Thiết bị hỗ trợ cá nhân số PN Pseudo Noise Giả tạp âm PR Pseudo Random Giả ngẫu nhiên PRF Pulse Repetiton Frequency Tần số lặp xung PSD Power Spectral Density Mật độ phổ công suất QPPAM Quadrature Position and Amplitude Modulation Điều chế vị trí và biên độ cầu phương SF Spread Factor Hệ số trải phổ SNR Signal to Noise Ratio Tỉ số tín hiệu trên tạp âm THSS Time hopping Spread Spectrum Trải phổ nhảy thời gian USB Universal Serial Bus Bus nối tiếp vạn năng UWB Ultra Wideband Siêu băng rộng WLAN Wireless Location Area Network Mạng nội hạt không dây WPAN Wireless Personal Area Network Mạng cá nhân không dây ISM Industry Scientific Medicine Vũ Thanh Tùng D2001VT vii Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình, bảng LỜI NÓI ĐẦU So với các lĩnh vực truyền thông khác, thông tin vô tuyến có sự tăng trưởng nhanh chóng. Xu hướng hiện nay là sử dụng các thiết bị di động để truy cập các dịch vụ Internet tốc độ cao. Một trong những hướng đi của vấn đề này là sử dụng công nghệ UWB. Công nghệ này cho phép các kết nối vô tuyến có tốc độ cao hơn hẳn so với các kết nối vô tuyến khác. Đây là một công nghệ mới không chỉ mới ở Việt Nam mà còn là một công nghệ mới mẻ trên thế giới và là một công nghệ có nhiều tiềm năng ứng dụng cao. Vấn đề xử lí tín hiệu có một vai trò hết sức quan trọng trong các hệ thống vô tuyến nào. Cũng như bất kì một hệ thống truyền thông nào khác, vấn đề xử lí tín hiệu trong truyền thông UWB là một trong những vấn đề quyết định đến sự thành công của hệ thống, qua đó có thể xem xét đẩy hiệu năng của hệ thống lên các giới hạn có thể. Được sử hướng dẫn của ThS.Nguyễn Phi Hùng và Ks.Bùi Văn Phú em mạnh dạn đi vào tìm hiểu công nghệ này. Trong nội dung đồ án này em sẽ nghiên cứu tổng quan về hệ thống truyền thông UWB và đánh giá hệ thống dưới quan điểm xử lí tín hiệu. Về nội dung đồ án được chia thành 4 chương: Chương 1 Tổng quan về hệ truyền thông UWB: giới thiệu tổng quan về hệ thống UWB, các đặc tính cơ bản của tín hiệu và hệ thống UWB từ đó cho thấy tiềm năng ứng dụng của UWB là rất lớn. Các đặc điểm đặc biệt quan tâm của hệ thống UWB là các quy định về phổ tần của FCC đưa ra. Lợi thế về băng thông, khả năng chống đa đường của tín hiệu UWB làm tín hiệu UWB trở lên rất hấp dẫn đối với lĩnh vực viễn thông. Ngoài ra các đặc tính khác của tín hiệu UWB như khả năng đâm xuyên, định vị làm lĩnh vực ứng dụng của nó trở nên rất rộng và linh hoạt. Chương 2 Mô hình kênh cho UWB: trình bày một mô hình kênh vô tuyến trong nhà áp dụng cho truyền thông UWB. Chương 3 Truyền thông UWB: trình bày các thành phần quan trọng hệ thống truyền thông, nhấn mạnh vào cách khía cạnh quan trọng của hệ thống như điều chế, đa truy nhập và sử dụng máy thu Rake để thu tín hiệu. Chương 4 Đánh giá một số khía cạnh của hệ thống truyền thông UWB: xem xét các vấn đề quan trọng có ý nghĩa quyết định đến sự thành công của hệ thống truyền thông UWB như dung lượng; ảnh hưởng nhiễu qua lại với các hệ thống Đồ án tốt nghiệp đại học Danh mục hình, bảng truyền thông vô tuyến khác; so sánh hiệu năng với một số hệ thống truyền thông băng rộng hiện tại; và các trường hợp ứng dụng cụ thể của nó. Tôi xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của ThS. Nguyễn Phi Hùng và Ks. Bùi Văn Phú và các thầy cô trong bộ môn Vô tuyến-Học viện công nghệ Bưư chính viễn thông và phòng Nghiên cứu Kĩ thuật Thông tin Vô tuyến-Viện Khoa học Kĩ thuật Bưu điện đã tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đồ án này. Hà Nội 10/2005 Sinh viên Vũ Thanh Tùng Đồ án tốt nghiệp đại học Thuật ngữ viết tắt CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG UWB 1.1 Giới thiệu về hệ thống UWB Chương này giới thiệu các khái niệm chung về UWB và giải thích mà không sử dụng quá nhiều công thức để chứng minh UWB là một kĩ thuật hấp dẫn và có tính đột phá. Trước hết tôi trình bày về lịch sử phát triển của UWB để thấy rằng UWB không hoàn toàn là kĩ thuật mới cả về phương diện khái niệm lẫn các kĩ thuật xử lí tín hiệu được sử dụng. Với các ưu thế như tốc độ cao, công suất tiêu thụ thấp, gây nhiễu nhỏ v,v, các ứng dụng UWB rất hấp dẫn cả ở hiện tại và trong tương lai với các ứng dụng không dây. Trước khi tìm hiểu về truyền thông UWB trước hết tôi trình bày định nghĩa về truyền thông UWB. Định nghĩa: UWB mô tả các hệ thống truyền dẫn trải phổ tới 500 MHz hay tỉ số băng tần lớn hơn 20%. 0.2 H L c f f f η − = ≥ (1.1) Trong đó B:=f H -f L chỉ băng tần 10 dB của hệ thống, và tần số trung tâm hệ thống UWB với f c =(f H +f L )/2 với f H là tần số cao với công suất thấp hơn 10 dB so với tần số có công suất cực đại, và f L là tần số thấp với công suất thấp hơn 10 dB so với tần số có công suất cực đại. Về mặt lịch sử, các hệ thống rada UWB được phát triển chủ yếu để phục vụ mục đích quân sự bởi vì chúng có thể “nhìn xuyên qua” cây cối và mặt đất. Tuy nhiên, gần đây kĩ thuật UWB chủ yếu sử dụng trong lĩnh vực dân sự như các ứng dụng điện tử viễn thông. Các đặc điểm lí tưởng của các hệ thống UWB là công suất tiêu thụ thấp, giá thành thấp, tốc độ cao, khả năng định vị chính xác và gây nhiễu cực nhỏ. Mặc dù các hệ thống UWB đã phổ biến nhiều năm trước nhưng gần đây mới thực sự được chú ý trong ngành công nghiệp vô tuyến. Kĩ thuật UWB có khác biệt so với các kĩ thuật truyền dẫn không dây băng hẹp thông thường- thay bằng truyền dẫn trên các kênh tần số riêng biệt, UWB trải tín hiệu trên một dải rộng tần số. Dạng truyền thông điển hình dựa trên sóng vô tuyến dạng sin được thay thế bởi các chuỗi xung với tốc độ hàng triệu xung trên một giây. Với băng tần rộng và công suất rất nhỏ làm tín hiệu UWB giống như tạp âm nền. [...]... như các bộ trộn sử dụng để hạ tần tín hiệu trước khi lấy mẫu Nội dung của đồ án này là nghiên cứu về công nghệ truyền thông UWB qua đó phân tích hệ thống truyền thông UWB dưới quan điểm xử lí tín hiệu, với mục đích sử dụng công nghệ này cho truyền thông cự li ngắn tốc độ cao 1.2 Các thuộc tính của hệ thống và tín hiệu UWB Phần này trình bày các đặc điểm cơ bản của hệ thống và tín hiệu UWB Chi tiết của... của tín hiệu UWB Ngoài các ưu điểm ứng dụng trong lĩnh vực truyền thông các đặc tính khác của tín hiệu UWB như khả năng đâm xuyên vật thể và khả năng định vị cao làm cho công nghệ UWB có phạm vi ứng dụng rất rộng như truyền thông, rada, chụp ảnh v.v cũng như tích hợp hiệu quả đồng thời nhiều ứng dụng trên nền tảng công nghệ này Chẳng hạn như tất cả các thiết bị trong phòng có thể thực hiện truyền thông. .. áp dụng mô hình phạm vi nhỏ hay lớn Từ đó tính ra được các hệ số của kênh là cơ sở để thiết kế bộ thu với các tham số thích hợp Đồ án tốt nghiệp đại học Chương 3: Truyền thông UW CHƯƠNG 3: TRUYỀN THÔNG UWB Truyền thông nói chung được định nghĩa là sự truyền dẫn thông tin từ nguồn tới đích Trong nội dung đồ án này có thể định nghĩa theo nghĩa hẹp hơn, giới hạn các luồng thông tin dữ liệu số được truyền. .. thiết bị vô tuyến hiện tại 1.1.4 Vai trò của xử lí tín hiệu Sử dụng các kĩ thuật xử lí tín hiệu đóng một vai trò quan trọng trong tất cả các hệ thống truyền thông hiện nay Tương lai của các hệ thống truyền thông phát triển dựa vào các kĩ thuật xử lí tín hiệu để đẩy hiệu năng của hệ thống lên các giới hạn có thể chẳng hạn như thực hiện tối ưu dung lượng kênh Tăng hiệu năng hệ thống là cần thiết để thoả mãn... thống truyền thông và đo đạc, và các hệ thông rada giao thông Phổ tần áp dụng cho các ứng dụng trên được liệt kê ra ở bảng 1.3 ♦ Các mạng WPAN (Wireless Personal Area Network): Đây là lĩnh vực ứng dụng chủ yếu của UWB Được hiểu là các mạng vô tuyến trong nhà WPAN kết nối trong một khoảng cách ngắn (thường là từ 1 0-2 0 m) giữa các thiết bị di động, các thiết bị truyền thông Chúng cho phép truyền thông. .. phần tần số thấp của tín hiệu UWB có đặc tính đâm xuyên vật thể tạo cơ sở để phát triển các loại rada quan sát những vật thể che khuất như rada lòng đất Năm 1973 có bằng sáng chế đầu tiên cho truyền thông UWB Lĩnh vực ứng dụng UWB đã chuyển theo hướng mới Các ứng dụng khác, như điều khiển giao thông, các hệ thống định vị, đo mực nước và độ cao cũng được phát triển Phần lớn các ứng dụng và phát triển... trọng nhất của truyền thông dựa trên UWB là mô hình hoá kênh ngoài trời và trong nhà và các hiệu ứng truyền dẫn cần phải được nghiên cứu tỉ mỉ trước khi thực hiện mỗi cải tiến hay ứng dụng trên các hệ thống UWB Bỏ qua những điều này không thể đánh giá chính xác được hiệu năng của hệ thống và ảnh hưởng nhiễu giữa hệ thống UWB và các hệ thống truyền thông vô tuyến khác Truyền dẫn các tín hiệu UWB trong... và được đưa vào ứng dụng Tuy nhiên, phương pháp chiếm ưu thế trong truyền thông vô tuyến hiện nay dựa vào các sóng dạng sin Truyền thông dựa vào sóng điện từ dạng sin đã trở nên phổ biến trong truyền thông vô tuyến đến nỗi nhiều người không biết rằng hệ thống truyền thông đầu tiên thực tế dựa trên tín hiệu dạng xung Năm 1893 Heirich Hertz sử dụng một bộ phát xung để tạo sóng điện từ cho thí nghiệm của... truyền thông băng hẹp khác Bảng 1.3: Dải tần quy định cho các lĩnh vực ứng dụng UWB khác nhau Truyền thông trong nhà [GHz] Truyền thông cầm tay [GHz] [3.1,10.6] [3.1,10.6] Chụp ảnh Chụp ảnh tần thấp tần cao [GHz] [GHz] . của việc tạo xung trong hệ thống truyền thông UWB: (a) Chuỗi xung chữ nhật; (b) Chuỗi xung dạng Gaussian; (c) xung đạo hàm bậc 1; (d) các xung Gaussian. của việc tạo xung trong hệ thống truyền thông UWB: (a) Chuỗi xung chữ nhật; (b) Chuỗi xung dạng Gaussian; (c) xung đạo hàm bậc 1; (d) các xung Gaussian