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ウルトラブロードバンドテクノロジー （ UWB ; Engl。 ウルトラワイドバンド ）商業的大衆市場向けのエリアに近い無線通信のアプローチについて説明します。最も重要な特徴は、少なくとも500 MHzの帯域幅、または使用される周波数帯域の下限および上限周波数の算術平均の少なくとも20％の非常に大きな周波数範囲を使用することです。

中心周波数5 GHzの短いサイン振動のスペクトル。スペクトルの幅は、位相の状況に依存しません。

サイン振動のスペクトルは、単一のスペクトルラインです。一方、限られた期間の洞を表すスペクトルは、より広いスペクトル線であり、半価値の幅は、信号の振動数が減少すると増加します。 UWBでは、インパルスはできるだけ短く生成されます。これらには、完全なサイン振動はもはや含まれていません。したがって、アンテナを介して放射または受信されるスペクトルは、フーリエ変換の法則に従ってパルス期間が短くなければなりません。

時間経過とパルスのスペクトルはリンクされています：時間とスペクトル幅の積（

と

）不平等を満たします

${displaystyle delta tcdot delta fgeq {text {const。}}}}$

定数はパルス形状に依存します。ガウス型パルスの場合、z。 B.

${displaystyle delta tcdot delta fgeq {frac {2ln {2}} {pi}} compx 0 {、} 44}$

高い周波数テクノロジーでは、約50 hpで半価値の幅に達することができ、そこから8.8 GHzの範囲が計算されます。これのごく一部のみがアンテナに放射され、その寸法は信号の中心周波数と実際の範囲を決定します。反対側の写真に見られるように、ガウス型のパルスは、中心周波数5 GHzと総持続時間のいくつかの短い振動のグループを使用したスポットライトの自己共振によって変形します。これは、FWHM≈2GHzの広い範囲に対応します。振動の数を減らすことに成功すると、半価値の幅が増加します。

UWBの重要なナンバープレートは、数十億の伝送能力全体が、狭い帯域伝送手順の無線動作に障害が予想されないほど大きな周波数範囲に分配されることです。最良の場合には、UWBとの転送がまったく行われることを確認することはできません。

「通常の」無線技術とは対照的に、変調されるキャリア周波数はありません。個々のパルスが生成されるため、パルス相変調（パルス位置変調も、英語です。 パルス位置変調 、ppm）。衝動の極性と振幅も変更できます。個々のパルスの時間が十分に異なる場合、いくつかのUWBを同じ部屋エリアで相互の妨害なしで操作できます。

UWBのアプリケーションは次のとおりです。

• IEEE 802.15.3aを含む、短距離（たとえば、モニター、DVDプレーヤー、テレビ、その他のデジタルデバイス間のビデオデータの交換など）にわたる非常に高い頻度のサービス
• 位置決定の可能性がある非常に安価でエネルギー効率の高いデバイス（例：Apple Air Tags ^[初め] ）802.15.4aを含む802.15.4aを含むセンサーネットワーク（壁からの移動検出器）などの中程度のデータレート
• ボーデンラダル
• 医療アプリケーション（心臓および呼吸機能の監視、腫瘍診断、医療イメージングシステムのサポートシステム） ^[2]
• ほとんどオルテブルコミュニケーションはありません
• 産業環境のデバイスの場所、例えばB.オムロックスと

また、短い距離で高いデータレートを備えたデジタル無線伝送の可能性もあります。技術的な実装の可能性 インパルスラジオ 情報は、特定の洞型のキャリア周波数に変調されるのではなく、短いインパルスの定義された結果によって送信されます。これにより、キャリア信号が非常にブロードバンドになり、トランスミッションパフォーマンスが大きなスペクトル領域に分散されます。

2006年末に予想される規制手続きが終了した後、UWBシステムは、2002年以来、ヨーロッパ（これが）に加えて、ヨーロッパ、アジアの一部、および世界の他の地域でも運営することができます。オーバーレイシステムとしてのUWBのライセンスフリーアプリケーションは、最大7.5 GHzの極端なブロードバンドと、最大-41.3 dBM/MHzの関連する低スペクトル電力密度によって可能になります。 UWB信号は、狭帯域レシピエントのノイズのように表示されます。つまり、UWBは従来の伝送手順と同じ周波数範囲で使用できます。 ^[3]

規制の観点から、UWBコミュニケーションは新しい領域です。規制当局の観点からの主な問題は、UWBシステムが既存のシステムへの干渉を積極的に防ぐのではなく、本質的に軽微な干渉を受け入れることです。ただし、この干渉は関連するシナリオでは非常に低いです。ただし、干渉を完全に除外することはできないため、規制当局の側面と、UWBに関して予約された周波数帯域を備えたサービスの提供者に予約があります。特に、UWBはオーバーレイシステムとして新しい能力を作成するのではなく、既存のシステムのセキュリティ保護区を追加のノイズ源として削減すると主張されています。ただし、これらの予備は、デフォルトの確率が低い信頼できるサービスを操作するために必要です。一方、UWBのサポーターは、UWBは一方で非常に低いパフォーマンスを発散しているため、局所的に限られた影響しかありません。

特定の境界条件下での通信のためにUWBデバイスの定期的な運用をリリースした世界中の最初の規制当局は、2002年2月の米国FCCでした。 ^[4] 他のいくつかの国では、UWBコミュニケーションが試みやデモンストレーションのためにリリースされますが、それらのいくつかは特定のものでのみです UWBフレンドリーゾーン 言及されたテストゾーン（シンガポール2003年2月、香港2005年5月、オーストラリア2004年12月）。 ^[5]

FCC規制のコアは、すべての周波数の最大スペクトルパフォーマンス密度を定義する周波数マスクです。屋内とハンドヒーローUWBシステムを区別します。屋内システムは、明らかに概念構造からの建物の操作にのみ適している必要があり、たとえば窓から意図的に外に放射してはなりません。 FCCは、そのような証拠の例として交互の電流を介して供給に言及しています。一方、ハンドヒーローシステムは建物の内外で操作できますが、構造とサイズのポータブルデバイスとして認識できる必要があるため、たとえば、建物に永続的に設置されたアンテナはありません。干渉効果が低いことを示唆する屋内デバイスの動作のためのよりシャープな条件により、特定の周波数範囲でより高いパフォーマンスでそれらを送信できます。

中国はの仕様を承認しました 24 GHz UWB Automotive Short Ranageレーダー 。 ^[6]

パッシブ無線アプリケーションと競合するUWB [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

リモートセンシングや電波天文学を含むパッシブ無線アプリケーションは、UWBの使用によりますます影響を受けます。特に無線の天文学者は、深刻な障害を恐れています。 UWBからの信号を認識、フィルタリング、またはマスクされる可能性のある特徴的な干渉信号を作成する狭帯域無線サービスとは対照的に、最初から最初から区別することはないため、受信信号から単純に削除することはできません。その結果、UWBによって引き起こされるUWBによってノイズ比が単純に劣化し、測定時間が延長されます。したがって、弱い、特に一貫性のない信号源の観察は不可能になる可能性があります。

初期の推定によると、ヨーロッパで通常可能であるように、都市居住の距離にあるUWBデバイスは、電波の天文施設を妨害する可能性があることが示されています。 ^[7] 以前は狭い帯域送信機で占められていて、マスキングとフィルタリングによって記録される可能性のある周波数帯域における地球外物体の観測は、UWBによってより障害があります。したがって、ラジオの天文学者は、UWBサービスにおけるこの科学の将来の実践のための最大の危険の1つを見ています。

技術仕様 [ 編集 | ソーステキストを編集します ]

2008年1月16日、連邦ネットワーク機関は、UWBの30 MHzから10.6 GHzの間のいくつかの頻度範囲をリリースしました。最も高いトランスミッションサービスは、6〜8.5 GHzが許可されています。 ^[8]

30 MHzまたは10.6 GHzの剛性の下および上部の帯域境界は、周波数情報を支持していました
「<1.6 GHz」および「> 10.6 GHz」は、-90 dBM/MHzまたは-85 dBM/MHz（E.I.R.P.）の中程度のスペクトル出力密度を備えています。

この情報は、電子通信委員会ECC/（06）04および委員会（2007/131/EC）の決定の決定の要件に対応しています。

• Mohammad Ghavami、Lachlan Michael、Ryuji Kohno： 通信工学における超広帯域信号とシステム 、John Wiley＆Sons、Mai 2004、ISBN 978-0-470-86751-8
• Ian Oppermann、Matti Hamalainen、Jari Iinatti： UWB – 理論と応用 、ジョン・ワイリー＆サンズ、2004年9月、ISBN 978-0-470-86917-8
• Kazimierz Siwiak und Debra McKewn： ウルトラワイドバンド無線技術 、ジョン・ワイリー＆サンズ、2004年4月、ISBN 978-0-470-85931-5
• Guido R. Hiertz、Unngpeng Zang、Kimyacioglu、Hans-JürgenReumerman、Kimyaciogerman。 クロスファーストラジオ – ワイヤレスUSB用のウルトララジオ 、 C’t Magazine、2006年発行
• F.ティエル、O。コシュ、F。セイファート： 改善された磁気共鳴画像法、心血管モニタリング、腫瘍診断のための超ワイドバンドセンサー 、センサー、10（12）、10778–10802、doi： 10.3390/s101210778 、 ISSN 1424-8220 、25ページ、（2010）、 特別号「バイオメカニクスとバイオメディシンのセンサー」オープンアクセスジャーナル

1. ↑ エアタグ。 2021年4月27日にアクセス （ドイツ人）。
2. ↑ Physikalisch-Technische Bundesanstalt（PTB）： MRIレーダーの組み合わせ：医療センサーシステムとしてのUWBレーダー
3. ↑ マイケル・アイゼナッハー： 超幅シグナルの最適化（UWB） 、、、、
   カールスルーエ大学（TH）のコミュニティテクノロジー研究所からの研究報告、2006年8月16日、第16巻、 ISSN 1433-3821
4. ↑ 連邦通信委員会： 屋内UWBシステムの技術要件 、連邦規制法、Nummer 47パラグラフ15.517、国立公文書館と記録局、オクトーバー2002
5. ↑ サリム・ハンナ： ITU-Rタスクグループ1/8内のウルトラワイドバンド開発 、UWB Technologiesに関する国際ワークショップ、2005年Dezember、S。3–7
6. ↑ auuは次のとおりです。 SRDとその課題 – 中国のSRD管理 （P. 18）、2014年6月3日にジュネーブで開催された「産業情報技術省」（中国）の「中国）の「中国）のプレゼンテーション（中国）のプレゼンテーション（中国）のプレゼンテーション（中国）のプレゼンテーション
7. ↑ UWBとラジオ天文学サービスの間で共有します 、ofcomの研究
8. ↑ https://www.bundesnetzagentur.de/shareddocs/dowdoloads/de/sachebiete/telekommunikation/unternehmen_institutionen/frequenzen/allgemeinzutelungen/funkanlagenragenercingerincererserringeratheriteeeeeeeeeeeeiener ウルトララインテープデバイス（UWB）vfg。135 /2019による使用のための周波数の一般的な割り当て