Với đặc tính truyền tải không sử dụng sóng mang, phương pháp IR-UWB chủ yếu sử dụng hai phương pháp điều chế tín hiệu chính:
• Pulse-Amplitude Modulation (PAM): theo phương pháp này, thông tin
được truyền tải dựa vào biên độ (hay sự phân cực) của xung phát đi. Ví dụ, với PAM hai mức (M = 2) như ở Hình 1.4, kí tự được truyền đi là 0 + 10 hay
0−10 tùy thuộc vào biên độ của xung UWB là dương hay âm. Mặc dù đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống băng hẹp truyền thống, tuy nhiên, do những khó khăn gặp phải trong việc thao tác với các xung có độ rộng cỡ ns nên chỉ đến thời gian gần đây, nhờ có những tiến bộ về mặt công nghệ (cụ thể, với các mạch tích hợp CMOS và SiGe tốc độ cao, chi phí thấp) mà PAM mới được áp dụng cho các hệ thống UWB. Một nhược điểm lớn của điều chế PAM là cần phải sử dụng những thông tin về trạng thái kênh truyền để giải quyết những sai lệch gây ra bởi kênh fading đa đường. Điều này đòi hỏi cần triển khai ở máy thu một khối đo đạc kênh truyền phức tạp, đặc biệt là với hệ thống băng siêu rộng. Một phương án được đưa ra nhằm loại bỏ khối đo đạc kênh truyền là sử
dụng kịch bản truyền xung tham chiếu sẽ được giới thiệu trong các phần tiếp theo của luận án.
• Pulse-Position Modulation (PPM): đây là một kịch bản điều chế cổ điển,
trong đó thông tin được mã hóa dựa vào vị trí tương đối của xung trong một khung. Trên thực tế, để hỗ trợ cho thông tin đa người dùng, mỗi kí tự dữ liệu được chia thành Nf chip, trong mỗi chip chứa một hoặc nhiều khung. Trong trường hợp P-ary PPM, với P = 2b, b là số bit được truyền đi bởi một khung, độ rộng Tf của mỗi khung được chia thành P khe thời gian rời rạc (hay trực giao) ứng với các vị trí mà một xung có thể xuất hiện. Như ở Hình 1.5, mỗi chip chứa duy nhất một khung và vị trí tương đối của xung bên trong mỗi khung quyết định dữ liệu được truyền đi. Ban đầu, PPM là kĩ thuật điều chế được sử dụng chủ yếu trong UWB do những khó khăn trong việc phân cực xung phát đi ở kĩ thuật PAM. Thời gian gần đây, dù PAM đã dần được sử dụng nhiều hơn trong các hệ thống UWB, điều chế PPM vẫn tiếp tục được triển khai trong nhiều ứng dụng do sở hữu đặc tính trực giao có thể đạt được với một xác suất lỗi thấp tùy ý với giả thiếtP → ∞[46] và cho phép việc tách sóng không đồng bộ. -1 +1 +1 +1 symbol period Ts=Nf Tf frame period Ts=Nf Tf Tf -1
Hình 1.4: Điều chế PAM hai mức (M = 2)
Cả hai kĩ thuật điều chế trên đều có thể được thực hiện bằng cách điều chế trực tiếp trên anten phát. Ngoài ra, khả năng đa truy nhập cũng được hỗ trợ bằng cách sử dụng các phương pháp truyền thống như time-hopping hay trải phổ chuỗi trực tiếp giả ngẫu nhiên.
Hình 1.5: Điều chế PPM