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1、UWB 技术应用于无线体感控制器的可行性分析摘要：如今大部分游戏以手柄、键盘及鼠标为控制方式，这种传 统的控制方式没有给游戏者营造出身临其境的感受。那么未来游戏 操作方式会向着什么方向发展呢？体感控制器是一种发展趋势。未 来(不久的将来)你就可以踩在地毯上，靠移动身体来使游戏中的 主角前后左右移动，靠移动眼珠子或摇头左右观望来使游戏主角的 视角转换了，这样就大大增强了游戏的普及性和代入感。当然，我 们希望体感控制器与游戏主机之间采用无线传输方式。目前市场上 无线体感控制器数据传输一般采用的是home rf无线传输方式。但 是随着近些年uwb技术的出现以及uwb技术本身所具有的明显优 势，uwb
2、技术很势必在体感控制器中得到广泛应用。 关键词：体感控制器uwb技术 中图分类号:tn641文献标识码:a文章编号:1672-3791(2011)12(c)-0000-00uwb技术简介uwb也可称为脉冲无线电，可追溯至19世纪。至今uwb还在争论 之中。uwb调制采用脉冲宽度在ns级的快速上升和下降脉冲，脉冲 覆盖的频谱从直流至ghz，不需常规窄带调制所需的rf频率变换， 脉冲成型后可直接送至天线发射。脉冲峰峰时间间隔在10 - 100 ps级。频谱形状可通过甚窄持续单脉冲形状和天线负载特征来调整。uwb信号在时间轴上是稀疏分布的，其功率谱密度相当低，rf可同时发射多个uwb信号。uwb信号
3、类似于基带信号，可采用ook,对 映脉冲键控，脉冲振幅调制或脉位调制。uwb不同于把基带信号变 换为无线射频(rf)的常规无线系统，可视为在rf上基带传播方 案，在建筑物内能以极低频谱密度达到100 mb/s数据速率。为进一步提高数据速率，uwb应用超短基带丰富的ghz级频谱，采 用安全信令方法(intriguing signaling method)。基于uwb的宽广频谱，fee在2002年宣布uwb可用于精确测距，金属探测，新一 代wlan和无线通信。为保护gps，导航和军事通信频段，uwb限制 在3.1 - 10.6 ghz和低于41 db发射功率。uwb无线通信是一种不用载波，而采用时
4、间间隔极短(小于1ns)的 脉冲进行通信的方式，也称做脉冲无线电( impulse radio)、时域(time domain)或无载波(earrier free)通信。与普通二进制移相键控(bpsk)信号波形相比，uwb方式不利用余弦波进行载波调制而 发送许多小于1ns的脉冲，因此这种通信方式占用带宽非常之宽， 且由于频谱的功率密度极小，它具有通常扩频通信的特点。uwb通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能在10米左右的范围内实现数百mbit/s至数gbit/s的数据传输速率。uwb具有抗 干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等 诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线l
5、an、家庭网络、无绳 电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。uwb技术在无线传输领域的优势传统的短距离无线技术有ieee802.11a、蓝牙、homerf。而uwb技 术作为后起之秀与传统的无线传输技术相比具有明显的优势，这些优势主要体现在以下几点：2.1系统结构的实现比较简单 当前的无线通信技术所使用的通信载波是连续的电波， 载波的频率 和功率在一定范围内变化，从而利用载波的状态变化来传输信息。而uwb则不使用载波，它通过发送纳秒级脉冲来传输数据信号。uwb发射器直接用脉冲小型激励天线，不需要传统收发器所需要的上变频，从而不需要功用放大器与混频器，因此，uwb允许采用非常低 廉的宽带发射器。
6、同时在接收端，uwb接收机也有别于传统的接收 机，不需要中频处理，因此，uwb系统结构的实现比较简单。2.2通信能力强由于uwb使用的频点较高，根据香农定理可以知道它的数据传输速 率相当高。下面的表格可以看出uwb在数据传输速率方面的优势。 技术速率bluetooth小于1mbpsieee802.11a 54mbps homerf 1-2mbps uwb500mbps正因为uwb在数据的传输速率上有较大的优势，wimedia联盟着力于将uwb打造成现有无线网络技术(bluetooth ,etc.),以及一些新兴技术(wusb)的基础平台。2.3功耗低uwb系统使用间歇的脉冲来发送数据， 脉冲持续时间很短， 一般在0. 20ns1.5ns之间，有很低的占空因数，系统耗电可以做到很 低，在高速通信时系统的耗电量仅为几百卩w几十mw民用的uwb设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/ 100左右，是蓝牙设
UWB技术应用于无线体感控制器的可行性分析
