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超宽带（UWB）是一种短距离无线通信协议，其频率范围在3.1至10.5 GHz的短脉冲无线电波之间，适用于类似Wi-Fi或蓝牙等未经许可的应用。UWB的特点是具有大于或等于500 MHz的带宽（BW）或大于20%的相对带宽（FBW），其中FBW = BW/fc，而fc是中心频率。

UWB的历史

UWB技术的历史可以追溯到第一个人造无线电的时代，当时马可尼使用火花隙（短电脉冲）****进行无线通信。

在1920年，UWB信号被禁止用于商业用途。UWB技术仅限于高度机密的安全通信程序下的国防应用。直到1992年，UWB 才开始受到科学界的关注。

高速微处理器和快速开关技术的发展使UWB在短距离、低成本通信方面具有商业可行性。早期应用包括雷达系统、通信、消费电子、无线个人局域网、定位和医疗电子。从那时起，UWB电磁学、组件和系统工程的详细知识已经发展起来。

2002年，美国联邦通信委员会（FCC）是全球第一个发布 UWB 法规的组织，允许未经许可使用分配的频谱。但是，允许的功率限制设置得非常低，以避免干扰在此频段运行的其他技术，例如 WiFi、蓝牙等。

UWB信号的低频谱密度很有吸引力，使 UWB 不易受到其他窄带信号的带内干扰，并且由于功率密度低而难以检测到，因此非常安全。

超宽带技术的优势

UWB信号的带宽非常宽，相较于传统的窄带系统，它能够在密集环境中提供对信道效应的抗干扰能力，并实现非常精细的时空分辨率，适用于高精度室内定位。其低频谱密度使得UWB信号不容易受到其他窄带信号的带内干扰，同时由于功率密度低而难以被检测到，因此具备较高的通信安全性。UWB可以在短距离内传输高数据速率，且能够与已经部署的窄带系统共存。

UWB传输

UWB数据传输采用两种不同的方法。一种是采用皮秒范围内的超短脉冲，可同时覆盖所有频率，也称为脉冲无线电。这种方法成本效益高，但信噪比较低。

另一种方法是将总UWB带宽细分为一组宽带正交频分复用（OFDM）信道。这种方法能更有效地利用频谱，提供更好的性能和数据吞吐量，但复杂性增加，需要更多的信号处理和功耗。

在选择两种方法之间时，取决于具体的应用场景和需求。超宽带技术的不断发展为各种领域带来了新的通信可能性，为未来的通信技术和定位服务开辟了新的前景。