飛思卡爾超寬帶技術(shù)引領(lǐng)無線數(shù)碼新視代

1、    飛思卡爾超寬帶技術(shù)引領(lǐng)無線數(shù)碼新視代    利用超寬帶打造完美的家庭網(wǎng)絡(luò)    彭 湃 時間:2008年07月22日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:        1 家庭市場多媒體應(yīng)用所需要的解決方案家庭的無線高速互連首先必須是無縫連接，以最大程度

2、地降低干擾，實現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸，滿足高清晰度電視、音響系統(tǒng)和數(shù)字攝像機等音視頻數(shù)據(jù)流的需求。此外，它還應(yīng)能傳輸大容量的多媒體文件，如MP3曲目庫和MPEG電影文件等。如今的消費電子以娛樂為主，有很多是由電池驅(qū)動的手持設(shè)備，成本也在不斷下降。此外，支持多個數(shù)字音視頻流的網(wǎng)絡(luò)互連要求更高的數(shù)據(jù)帶寬。數(shù)字顯示設(shè)備(等離子和液晶顯示器)、PDA和MP3播放器等全數(shù)據(jù)格式的設(shè)備，其數(shù)據(jù)率從每秒數(shù)百Kbps(如MP3的數(shù)據(jù)率為320kbps)，到幾十Mbps(如MPEG2格式的DVD數(shù)據(jù)率是10Mbps，而MPEG2 HD則高達25Mbps)。要想為這些設(shè)備增加無線連接功能，必須做到速度快(高數(shù)據(jù)率)，

3、功耗低(以增加電池使用時間)和價格經(jīng)濟(吸引消費者)。在過去的一年里，超寬帶無線通信技術(shù)以其特有的技術(shù)優(yōu)勢，在世界各國受到了普遍關(guān)注和研究開發(fā)。在中國，由于得到了政府部門、研究機構(gòu)和企業(yè)的大力扶持，超寬帶技術(shù)的研究和產(chǎn)品的開發(fā)都得到了迅速發(fā)展。青島海爾集團和上海環(huán)旭電子集團與飛思卡爾半導(dǎo)體有限公司合作，率先展示并推出了超寬帶高清電視和家庭媒體中心等產(chǎn)品和系統(tǒng)。 綜上所述，超寬帶系統(tǒng)目前廣泛應(yīng)用于家庭娛樂系統(tǒng)的無線連接，如家庭媒體中心、機頂盒、電腦、各種播放器等與大屏幕高清電視的連接，而且也非常適用于各種移動設(shè)備和娛樂設(shè)備之間的連接，如手機和電腦等，所以業(yè)界普遍認為它是未來短距離高速無線系統(tǒng)的最

4、佳解決方案之一。 2 超寬帶系統(tǒng)的技術(shù)及方案3 DSUWB為何被稱為無載波技術(shù)DS-UWB被稱為無載波技術(shù)有如下3個原因。(1)其系統(tǒng)帶寬等于基礎(chǔ)小波或脈沖的帶寬。通常，基于載波的系統(tǒng)都采用具有固定帶寬的信號，而且通過與載波混頻可以將其搬移到任意中心頻率上。這種固定帶寬的搬移不同于DS-UWB的情形。DSUWB與沖激UWB密切相關(guān)，基礎(chǔ)脈沖就位于射頻RF,并不需要頻譜搬移。(2)其系統(tǒng)帶寬并不固定，即帶寬并非與中心頻率“載波”無關(guān)，而是與中心頻率成比例，因此并不是固定帶寬的信號做頻譜搬移。(3)其帶寬與脈沖寬度或小波長度成反比。DSUWB技術(shù)指標中的基礎(chǔ)脈沖或小波的長度總是三周期，其結(jié)果是帶寬

5、隨中心頻率的增大而增大。如以4GHz為中心的DSUWB射頻帶寬為2GHz，而以8GHz為中心的DSUWB射頻帶寬為4GHz，因為當中心頻率加倍，小波長度減半，所以帶寬也隨之變化。小波長度減半是因為射頻周期減半。選擇三周期長的脈沖是為了產(chǎn)生3.1G4.9GHz帶寬，射頻周期數(shù)再少則生成發(fā)射帶寬就會太寬，射頻周期數(shù)再多則發(fā)射帶寬就會太窄。3個射頻周期恰好實現(xiàn)DS-UWB的雙頻帶的規(guī)劃。雖然也可以將系統(tǒng)所使用的小波改成其它不同的周期數(shù)，但是將碼片速率與射頻中心頻率之間保持整數(shù)倍的關(guān)系是有好處的。碼片速率與射頻中心頻率之間的整數(shù)關(guān)系使得所有脈沖都完全相同，就像脈沖是用經(jīng)典的脈沖形成一樣。整數(shù)關(guān)系使得每

6、個脈沖的積分都為零，即沒有直流分量。當不是整數(shù)關(guān)系時，一些脈沖有正分量，一些脈沖有負分量。在窄帶系統(tǒng)中，這點并不明顯，因為直流偏置相對于主要脈沖能量較小。窄帶系統(tǒng)在任何調(diào)制狀態(tài)變化之間都有很多射頻周期，因此通常忽略直流DC項。即便是在最壞的情況下，窄帶系統(tǒng)在其眾多射頻周期中也只有1/2個周期會受到影響。例如，500個周期中的1/2個周期再加上緩慢的上升和下降沿其所占的比重遠小于-30dB，一般可以忽略。但是對于DS-UWB而言，脈沖如此短以至于DC偏置的影響非常明顯。例如，一個周期信號積分所得DC分量比3周期脈沖全部的能量低8dB。除了DC分量，這些半周期或分數(shù)周期瞬態(tài)過程也導(dǎo)致了頻譜擴展噪聲

7、，會屏蔽有用信號。整數(shù)關(guān)系強制BPSK調(diào)制僅在過零點處進行，從而將頻譜擴展最小化。整數(shù)關(guān)系也有利于簡化用于信號捕獲和跟蹤的硬件。保持整數(shù)關(guān)系甚至可以不使用中心頻率“載波”來對信號進行相干解碼，就象非相干的方式一樣，只需要碼片速率。在典型CDMA系統(tǒng)中，碼片速率和符號速率均與射頻中心頻率無關(guān)。然而，DS-UWB固有的無載波特性，使得構(gòu)建DS-UWB系統(tǒng)非常簡單。在通常的CDMA系統(tǒng)中，必須使用多個跟蹤環(huán)來鎖定輸入信號：一個環(huán)用于鎖定載波。一旦載波被鎖定，另一個環(huán)就將鎖定碼片速率。因為DS-UWB是無載波的，就不需要載波跟蹤環(huán)，而只需要鎖定某一時鐘，即碼片速率或符號速率。其主要原因是所有時鐘都是相關(guān)的，一旦知道一個就相當于知道其它所有的時鐘了。碼片速率與射頻中心頻率之間保持整數(shù)關(guān)系還有一個優(yōu)點：捕獲和跟蹤電路可以工作在頻率相對較低的碼片速率或符號速率上，而不是在射頻上，因為它們是相關(guān)的。例如早期的DS-UWB概念驗證系統(tǒng)就是使用硬件實現(xiàn)的模擬編碼處理器來分析來