UWB（超寬帶）技術是1993年提出來的全新無線電技術，被認為是無線電技術的革命性發(fā)展。它與其他技術比有很大的不同，不需要使用載波。依靠持續(xù)的、時間非常短的基帶脈沖信號傳輸數據，因此占用的頻帶很寬達到了幾個GHz，現在正成為無線通信研究的熱點。Bluetooth（藍牙技術）是1985年愛立信、IBM、英特爾、諾基亞等幾家公司聯(lián)合制定的近距離無線通信技術標準。Bluetooth自提出以來，在幾年之內風靡。目前，已有2000多家商用企業(yè)推出了Bluetooth芯片、Bluetooth平臺、應用程序、測試設備等產品。隨著通信技術的進一步發(fā)展，WB應用于下一代Bluetooth將成為一大亮點，下面就簡要闡述其可行性。 

2、二者技術的相似性 

　　2.1　同是短距離通信 

　　Bluetooth是一種微型網絡，一個Bluetooth設備在10m的范圍內感應到另一個Bluetooth設備時。它們自動在兩者之間建立連接。這個連接被稱為微網（Piconet），更具體地說是一種個人區(qū)域網（PAN）。在微網中，一個Bluetooth設備被認定為主設備，另一個設備或者是任何后續(xù)設備（多八個設備）被認定為從設備。主設備控制通信，包括兩個設備之間任何所需要的數據傳輸。UWB的有效傳輸距離是10m，屬于近距離多媒體通信，這一點上二者幾乎沒有任何差別。 

　　2.2　同是擴譜通信 

　　Bluetooth使用了擴譜通信中的跳頻方案，發(fā)射機每隔一段時間就從一個頻率跳到另一個頻率，不斷搜尋干擾比較小的信道，接收機以頻率跟蹤的方式進行接收。跳領的頻率根據發(fā)射機內部產生的偽隨機數而定。在UWB中，當采用多脈沖調制時，把傳輸相同信息的多個脈沖稱為一組脈沖，多脈沖調制過程可以分兩步：步為每組脈沖內部單個脈沖的調制；第二步為每組脈沖作為整體被調制。在步中，每組脈沖內部的單個脈沖通常采用PPM（脈沖位置）調制；在第二步中，每組脈沖作為整體通常可以采用PAM（脈沖幅度）、PPM調制。一般把步稱為擴譜，而把第二步稱為信息調制。在步中，把PPM稱為跳時擴譜（TH-SS），即每組脈沖內部的每一個脈沖具有相同的幅度和極性，但具有不同的時間位置；在第二步中，根據需要傳輸的信息比特，PAM同時改變每組脈沖的幅度，PPM同時調節(jié)每組脈沖的時間位置。這樣，把步和第二步組合起來就可以得到多脈沖調制技術如DS-SS PPM、TH-SS PAM、DS-SS PAM等。 

　　2.3　同是低成本、低功耗 

　　Bluetooth在定義時以輕、薄、小為目標，發(fā)展用于互連小型設備及其外設，它的市場目標就是移動筆記本、移動電話、小形的PDA以及他們的外設，因而要求Bluetooth芯片小體積、低功耗，以便集成到小型便攜設備中。它的輸出功率有1毫瓦，成本也在幾美元左右。 

　　UWB是不使用載波傳輸的無線通訊技術，又由于UWB直接采用二進制的傳輸方式，因此可將零組件大幅減少為四個（射頻、基頻、天線、內建的軔體與通訊協(xié)議），而且UWB的射頻收發(fā)器架構很簡單，UWB的芯片不需經過RF/IF的轉換步驟，不需要本地振蕩源、混波器，以及802.11x常用的超外差所需額外的表面聲波濾波器。除此之外，也可將射頻設計成不需要功率放大器，同時也可以使用CMOS制成，因此具備低成本的芯片結構。也正是UWB有這些結構上的特點，一般來說它的功耗都不超過200微瓦，即可進行高速傳輸，甚至還有廠商宣稱其UWB芯片耗電量僅50～100微瓦，極為省電。因此二者都符合低成本、低功耗的特點。而Bluetooth采用了UWB技術之后，功耗還可以大幅度降低。 

3、UWB彌補Bluetooth不足 

　　3.1　增強抗干擾 

　　目前，業(yè)界的趨勢轉向在無線個人局域網（WPAN）中采用Bluetooth1.O標準，為諸如打印和PDA同步這樣的低速率應用定義了有效率的短程信令機制。Bluetooth1.O標準和802.11b可能將首先在用于企業(yè)和家庭網絡環(huán)境的筆記本電腦上得到實現。但在目前的標準下，在同一環(huán)境中使用2.45GHz頻段的WLAN（802.11b）和Bluetooth，尤其當二者相距較近常常會發(fā)生相互干擾使數據傳輸速度降低。Bluetooth信道經常從不同的頻隙跳到802.11b信號上，干擾802.11b信號，并阻止信息包的發(fā)送。當信息包被“破壞”后，發(fā)射系統(tǒng)因不能收到確認信息，就會重新發(fā)送，這就導致信息吞吐量的下降。如果802.11b信號特別弱，而Bluetooth信號又特別強，802.11b信號上的噪聲可能會導致連接中斷。Bluetooth對802.11b的干擾強于802.11b對它的干擾?，F在要消除這樣的干擾得不斷完善Bluetooth協(xié)議標準。 

　　由于UWB的脈沖非常短（0.1ns～1.5ns），頻譜非常寬（數GHz，可超過10GHz），能避免多路徑傳輸的訊號干擾問題，因此采用UWB的Bluetooth與其它無線通訊技術（移動電話、802.11x、微波等等）間產生干擾的可能性大幅降低。 

　　3.2　提高傳輸數率 

　　目前，Bluetooth只能達到數據傳輸率1Mb/s，實現了語音和數據的傳輸，遠遠不能滿足將來的流媒體高速率的要求。而現在許多UWB廠商的代技術都可達到100Mbps的速率，已開始研發(fā)的第二代UWB可達數百Mbps甚至可以達到更高的速率，采用UWB的下一代Bluetooth，到時就可滿足高容量的多媒體串流傳輸應用。 

　　3.3　增加安全性 

　　Bluetooth提供短距離的對等通信，同其他技術比，Bluetooth信號很容易被竊取，所以需要Bluetooth協(xié)議提供的和加密。UWB的脈沖非常短（通常不超過十億分之一秒），因此在極廣的頻段間傳輸時，非常難以被偵測。同時其收發(fā)器之間由事先確認的辨識方式進行轉換，接收端必須知道傳送端的脈沖序列（Pulse Sequence），方能正確收到訊號，因此具備高度的安全性。Bluetooth在采用UWB的物理層后，它將更加安全地傳輸。 

　　3.4　提高QoS 

　　UWB系統(tǒng)具備良好的時間解析能力，使其能發(fā)展出的測距能力與定位功能，因此過去軍方即將其用在雷達的偵測系統(tǒng)上。而定位能力為UWB獨到之處，使其可以將通訊與距離偵測進行結合。在商業(yè)用途上，精準的定位功能應用于Bluetooth追蹤定位，更能地提高連接性能和服務質量（QoS）。 

4、頻段分析 

　　從頻段上看，UWB的可用頻段為3.1GHz～10.6GHz，Bluetooth使用的是2.4 GHz～2.4835 GHz的工業(yè)、科研、醫(yī)療（ISM）通自由頻段，在世界上絕大部分國家無需申請無線電執(zhí)照或許可證，使旅行者隨時隨地毫無障礙地使用Bluetooth設備。二者頻段相隔還有一定差距，將來Bluetooth把UWB作為的物理層其頻段可能還有進一步的改動和擴展空間。 

5、結語 

　　從以上分析得知，UWB應用于下一代Bluetooth是切實可行的。但是要修改Bluetooth技術的物理層標準，不過融合這兩項技術還需要時間。另外，UWB也面臨著許多挑戰(zhàn)，還有許多技術問題要研究解決：諸如需要更好地理解UWB傳播信道的特點，建立信道模型，解決多經傳播等問題；需要進一步研究高速脈沖信號的生成、處理等技術；還有高速脈沖收發(fā)電路的設計與實現，如高的匹配濾波、UWB天線、板上微控制器噪聲的處理等；研究新的調制技術，進一步降低收發(fā)機結構的復雜度，等等。