1 引言 
       超宽带(UWB)通信技术具有高速率、高性能、低功耗、低成本、抗多径衰落、易数字化等诸多优点。在因特网、多媒体和无线通信技术融合的今天，它是实现小范围内无缝覆盖的无线多媒体传输需求的热门技术手段，被视为新一代无线个域网物理层标准技术。

       目前UWB有两大标准：一是以Intel公司为首提交的多带正交频分复用(MB-OFDM)方案；另一个是以Freescale公司为首提交的直扩码分多址(DS-CDMA)方案。而MB-OFDM方案已成为MBOA联盟事实上的标准。在此基础上提出的时频交织MB-OFDM方式，与传统OFDM有很多相似之处，又符合FCC关于UWB的定义www.cechina.cn，具有UWB的特点，是一种新的UWB通信实现方式控制工程网版权所有，使得MB-OFDM芯片得到了越来越多厂商的支持和应用。

       2 关键技术

       1) 多频带的划分

       FCC公布UWB信号的定义是：相对带宽(信号带宽与中心频率之比)大于0.2或绝对带宽大于500 MHz的无线电信号。UWB系统可在发射功率谱密度小于-41.3 dBm／MHz的情况下CONTROL ENGINEERING China版权所有，使用无需授权的3.1～10.6 CHz频段。这里没有限制UWB信号的实现方式，只要绝对带宽大于500 MHz，并非要用脉冲无线电。因此，MB-OFDM-UWB技术打破了传统观点。可将这个频段分为14个带宽为528 MHz的子带、5个频带组：1组：3 168～4 752 MHz；2组：4 752～6 336 MHz；3组：6 336～7 920 MHz；4组：7 920～9 504 MHz；5组：9 504～1 056 MHz。由于UWB有效带宽在3.1～5 GHz，因此，只有1组中3个子带可用，其余保留备用。

       2) 时频交织(TFI)技术

       时频交织技术示意图如图1所示。

       OFDM符号在3个子带上进行时域频域交错传输，即在一个OFDM符号时间内，只有一个子带在工作。通过交错各子带信号，UWB系统就像使用了整个带宽，这样就可在小得多的带宽上处理信息，不仅降低设计的复杂度、功耗及成本，而且还能提高频谱利用率和灵活性，有助于在全球范围内符合相关的标准。

       3) 循环前缀和保护间隔设计

       每个子带内采用OFDM调制，用128点IFFT完成CONTROL ENGINEERING China版权所有，每个子载波用QPSK实现星座映射。OFDM符号间隔为312.5 ns，3个符号为一个周期937.5 ns，子载波间隔为4。采用60.6 ns循环前缀对抗多径，9.5 ns保护间隔提供充足频带切换时间，IFFT周期为242.4 ns，参数见表1。通过跳频将信息比特交织到子载波上，有较好的频率分集效果和抗频率选择性衰落性能。

       4) 可扩展性设计

       MB-TFI-OFDM技术具有良好的可扩展性，能兼顾到目前技术上的可实现性和可升级性。信道编码采用卷积码，码率有1／3，11／32，1／2，5／8和3／4，系统支持的数据速率有55，80，110，160，200CONTROL ENGINEERING China版权所有，320，480 Mbit／s。使用的频带可从3个频带组扩展到7个频带组。

       3 系统性能和特点

       3.1 性能分析

       利用MATLAB软件对MB-TFI-OFDM UWB系统进行仿真，图2所示为跳频后的OFDM符号在3个子带上的功率谱密度仿真波形，可见，每个子带带宽约为528 MHz，采用时频交织技术能实现在相同的时间内采用不同频段工作，而不会引起符号间