UWB之数据传输

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1.1 UWB数据传输原理

UWB利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此所占的频谱范围很宽。UWB实质是脉冲调制波，它通过对具有很陡的上升和下降时间的冲击脉冲进行直接调制，而非使用传统的无线传输方式所采用的载波调制。UWB发射的信号既可看成是基带信号（从常规无线电考虑），也可看成是射频信号（从发射信号频谱分量考虑）。

► UWB具有天然的安全性，由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，对于一般通信系统来说，UWB信号相当于白噪声信号，从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。

► UWB的射频部分采用随机编码对UWB脉冲信号进行伪随机化后，脉冲监听将更加困难。

► 实际应用中，CCC联盟与802.15.4工作组提出在UWB的PHY层和数据链路层中，在每一帧的发送中，都对整体数据与时间戳加密（防篡改时间戳），这样使UWB通信有了极高的安全性。


图2 UWB数据传输

1.2UWB数据传输应用

UWB的标准中主要定义了相关的物理层与链路层，所以并没有一个类似于蓝牙的协议栈，因此用户可以直接将自己的数据向信道中发送，如苹果所使用的U1芯片，采用的UWB的协议就是苹果自行定义的私有协议，对于任何一个UWB的组织用户都可以使用自己的通讯协议进行数据的交流。


图3 UWB在802.15.4中定义的MAC层通用帧格式

如上图，UWB芯片的SDK包中，给到的用户的发送函数直接为发送数据的API，用户需要自己配置mac地址，配置信道，而所有的UWB芯片当配置一致的情况下，其实都是能够监听到数据的。所有的数据传输实际上都是由使用的厂商自定义的。

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