信息科技
作者：劉芬 付仕明
摘要 UWB和Bluetooth都是高速、低成本和低功耗新興無線通信技術。本文介紹了UWB和Bluetooth的主要特點和相關應用，做了比較詳細的比較。通過對UWB和Bluetooth的這兩種短距離無線通信技術主要技術特征和市場前景進行分析和比較，得出UWB和Bluetooth從競爭對手轉變為合作朋友。
關鍵詞 UWB；Bluetooth；短距離無線通信
中圖分類號TN92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）49-0193-02
1 UWB和Bluetooth技術簡介
UWB是Ultra Wide Band的縮寫，即超寬帶無線技術。UWB采用時間間隔極短（小於1ns）的脈衝進行通信，由於隻在需要時發送出脈衝電波，因而大大減少了耗電量。也正是因為脈衝的寬度能控製在1納秒以下，UWB能實現100Mbps甚至幾百兆的傳輸速率。但是，發送脈衝信號需要很寬的頻帶。目前，美國聯邦通信委員會（FCC）已經將3.1G～10.6GHz頻帶向UWB通信開放，並且UWB無線設備的開發和推廣得到了Intel、Motorola、Sony等知名大公司的支持。
Bluetooth是一種低功耗的無線技術，目的是取代現有的PC、打印機、傳真機和移動電話等設備上的有線接口。Bluetooth技術作為一種無線數據與語音通信的開放性標準，它以低成本的近距離無線連接為基礎，為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。Bluetooth技術工作在全球通用的2.4GHz ISM頻段，數據傳輸速率為1Mbps。Bluetooth技術主要由Bluetooth技術特別興趣小組SIG（Special Interest Group）在支持，主要開發低功耗短距離無線通信設備。
2 UWB的技術特點及其應用
由於UWB與傳統通信係統相比，工作原理迥異，因此UWB具有如下傳統通信係統無法比擬的技術特點：
1）係統結構的實現比較簡單：UWB不使用載波來傳輸信息，而是通過發送納秒級脈衝來傳輸數據信號，不需要傳統收發器所需要的上變頻，從而不需要功用放大器與混頻器，因此，UWB允許采用非常低廉的寬帶發射器。同時在接收端，UWB接收機也不需要中頻處理，因此，UWB係統結構的實現比較簡單；
2）高速的數據傳輸：UWB 以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數據傳輸，並且不單獨占用現在已經擁擠不堪的頻率資源，而是共享其他無線技術使用的頻帶。一般要求UWB 信號的傳輸範圍為10m以內，其傳輸速率可達500Mbit/ s，實現個人通信和無線局域網；
3）功耗低：UWB 係統使用間歇的脈衝來發送數據，脈衝持續時間很短，一般在0.20ns~1.5ns 之間，有很低的占空比，係統耗電可以做到很低，在高速通信時係統的耗電量僅為幾百μW到幾十mW。因此，UWB 設備在電池壽命和電磁輻射上，相對於傳統無線設備有著很大的優越性；
4）安全性高：由於UWB 信號一般把信號能量彌散在極寬的頻帶範圍內，對一般通信係統，UWB 信號相當於白噪聲信號，並且大多數情況下，UWB 信號的功率譜密度低於自然的電子噪聲，從電子噪聲中將脈衝信號檢測出來是一件非常困難的事。采用編碼對脈衝參數進行偽隨機化後，脈衝的檢測將更加困難；