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超宽带UWB通信中的天线技术详细讲解
张亮
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无线传感器网络是一种由大量低复杂度的传感器节点通过自组织方式形成的无线网络，每个网络节点由传感模块、处理模块、通信模块和电源模块组成，完成数据采集、数据收发、数据转发三项基本功能。
1、无线传感器网络
无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，WSN）是一种由大量低复杂度的传感器节点通过自组织方式形成的无线网络，每个网络节点由传感模块、处理模块、通信模块和电源模块组成，完成数据采集、数据收发、数据转发三项基本功能。根据 OSI的标准网络体系结构，传感器网络的协议栈如图1所示。
图1 传感器网络协议栈
协议栈中的物理层和数据链路层中的MAC层构成了传感器网络的硬件结构。物理层包括编码调制技术、通信速率、通信功耗和通信频段等问题，MAC层主要解决多节点通信冲突时信道资源的分配问题;二者目前均有多种技术可供选择。传感器网络节点自身的特点使其在实际应用中存在着能量供给时间限制与通信作用距离限制。为拓展网络覆盖区域，传感器网络采用多跳路由的传输机制。由于通信距离的延长一般伴随着能耗的增加。因此，在满足通信连通度的前提下应尽量减少单跳通信距离。低功耗、低成本、低复杂度和短距离是物理层标准的主要选择指标，近年来，IEEE802.15正考虑将超宽带通信技术作为无线传感器网络的物理层标准。IEEE802.15系列标准由IEEE协会的无线个人区域网络（WirelessPersonal Area Network，WPAN）工作组主导制定。该系统标准主要应用于小范围的无线网络。
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