時間:2022-07-12 13:33:30
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇無線通信技術論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
一是在移動通信技術這一領域,我國的移動通信技術在這些年時間以來得以出現快速的發展,其主要是在發展全球移動網絡3G狀態這一層面得以體現,那么我國在逐步發展的3G網絡背景下,這就存在著更加寬廣的應用3G網絡應用業務平臺,在應用的方向上也顯得更為眾多,已經在人們的日常生活當中深入,按照相關統計數據結果顯示,當前我國整個網絡用戶市場當中,將近八成的是3G網絡,而且隨著社會的更進一步的發展,其發展態勢還呈現出持續上升,特別是更為頻繁化的運用商務市場,這也就體現出未來3G移動網絡發展體現出無限的潛力。
二是逐漸發展的藍牙技術。由于發展的藍牙技術比較適合的無線通信則是屬于短距離的,這項通信技術的基礎就是現代化無線通信技術,那么在使用藍牙技術的過程當中,通過將無線數據與語音當成載體來實現短距離的無線通信,藍牙技術的主要服務對象就是移動與固定的終端設備,可以將傳輸數據與信息的服務提供給用戶,在實施傳輸的過程當中,最長的傳輸距離是十米,傳輸頻段是2.4HGzISM,速率是1Mbps,因此適用的是通信是短距離。
三是日期發展的無線寬帶技術。通常來說,在如今我國實施的無線寬帶接入方式主要是以下幾種,第一種接入方式是多點微波接入技術,往往這項技術則是應用在多項低頻波段當中,并且也僅僅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三種波段,這就導致存在比較小的應用范圍;第二種接入方式就是紅外光通信接入,在進行運用這樣的接入技術的過程當中,具備特別高的傳輸速度,導致保持在3MB/s至621MB/s的范圍之內,還可以實現快速傳播數據,另外受到紅外線工作波段的影響,那么就導致傳輸能夠得到上百米的距離,另外還并不會影響別的通信系統,在接受與發射無線信號等方面使用的是光學儀器;第三種接入方式就是衛星接入技術,這樣的寬帶接入技術其主要是在教育事業、房地產、金融等這些行業領域當中運用,借助于運用這項技術,以便可以實現快速分發數據包、快速接入互聯網等服務,其所具備的穩定性顯得特別高,這些行業領域都比較親睞這種接入方式;第四種接入方式就是微波寬帶接入技術,在進行無線微波寬帶技術進行使用的過程當中,應該將其頻段保持在28GHz左右,借助于蜂窩式網絡布局,以便可以將受到傳輸距離導致的損耗降低,而且在這一過程當中,這樣的蜂窩式網絡比較還能夠將發射無線通信的功率減少,實現近距離雙向傳輸語言、圖像、數據。
四是超寬帶技術。這項技術的基礎就是無線載波,借助于無線通信當中比較小單位的納秒級別的非正弦型波載,通過脈沖這樣形式運用來傳輸相應的數據,這一技術擁有特別寬的覆蓋頻譜,可以實現低功耗與低程序下的傳輸數據,因此廣泛的在諸多領域采用。
2當前我國無線通信技術發展趨勢
一是信息個人化方向。由于在當前迅速發展的信息技術背景下,信息個人化這逐步發展成為一種主要的未來信息產業發展方向之一,那么出現的移動IP這項技術手段這也正是手段與方式推動個人化信息發展,移動IP技術能夠做到在手機上面應用各種信息化實現,如今所出現的逐漸普及手機這也為這一發展的實施起到推動作用,完美結合移動智能網技術和IP技術勢必也會推動快速發展實現推動全球個人通信,這也就顯示出即將到來信息個人化時代。
二是無線通信技術結構的變革化。由于在持續發展的無線技術通信技術背景下,那么在未來的一段時間范圍內無線技術通信技術變革化其主要是在高校頻譜的接入方面進行表現,其主要是通過將無線通信技術效率高、容量大等這些特點充分利用,通過無線通信技術的頻譜增加,以便能夠實現全面提升在移動運營商之間使用無線通信技術的效率,將更為快捷的服務提供給用戶。
1.13G技術不斷成熟
3G指的是第三代移動通信,現階段全球范圍內包括三種主流3G標準。中國科研人員通過不懈努力,成功研發出了國際通用的標準,即TD-SCDMA。這三類技術有不同的優缺點,是3G技術的主流應用標準。3G網絡能夠在各類蜂窩之間自由切換,可以在移動的條件下進行數據傳輸,且可以應用于大范圍傳輸,能夠傳送語音類與數據類訊息。
1.2寬帶固定無線接入技術快速發展
寬帶固定無線接入技術有諸多優勢:帶寬高、建設速度快、接入手段靈活多變等。因此無線通信業越來越加大了對該技術的投入。然而也存在一些局限性,譬如高頻段的LMDS技術無法應用于惡劣天氣條件下,而DDMS技術在國內的應用帶寬受限,其發展受到了約束。正基于此,在現實應用中必須依照具體情況,有針對性地進行應用,最大化其特長,規避其缺陷。
1.3藍牙技術成為新興的短距離無線通信技術
遠距離無線通信技術逐漸更新換代,而近距離無線通信技術也在同步發展?,F階段,人們隨身攜帶的通信工具,主要利用紅外線進行傳輸,通過IRDA能夠避免長距離電線電纜的麻煩,但仍然不便于利用。藍牙技術應運而生,并成功地在短距離內創建了公眾化的無線網絡。各種信號均可以借助接入點進行傳輸,摒棄了傳統的電纜,而且被廣泛應用于交互式短距離無線通信中。這就包括了電話會議、相機與電腦終端之間的圖像傳輸、不同家庭電器的遙控等。
1.4Wimax成為寬帶無線技術新產物
Wimax科技正逐漸興起,其特點是遠距離傳輸與高帶寬。通過Wimax,人們有效地構建了城市之間、城鄉之間的無線網。Wimax能夠覆蓋幾十公里以上,網絡速度達到了幾十M/s。所以有些科學家認為,其遠距離與高速傳輸服務也許會搶占3G通訊的市場份額。Wimax技術在運營開支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨厚的優越性,也許會成為一類開創產業新局面的科技。
1.5超寬帶無線接入技術
超寬帶是一類時域通信手段,其無線接入技術比普通科技手段的帶寬高,有著高速率、開支少、能耗少的優勢。相比于傳統的無線通訊網絡,這種技術無需載波,僅僅通過小周期的脈沖信號作為載體,以二進制信號進行傳輸。這種超寬帶信號的頻譜比較稀疏,信號強度是mW級別,能夠抵御強干擾信號。相比于CDMA框架,此通信系統更利于實現,僅需較少的開支。
2未來無線通信領域的發展趨勢
2.1現代無線通信領域技術互補性日益明顯
現代無線通信技術種類逐漸增多,每種都有各自的優劣勢與適用場合。3G相對適合于大范圍與城際漫游的數據傳輸需求,而無線局域網則適合于中距離范圍內的信號傳輸,超寬帶技術適合于近距離、超高速的無線通訊。所以在發展無線網絡通信技術的歷程中,我們應當依照不同消費者的個性化需求,甄選出最適合的無線通訊手段,使得無線通信業務有著多元化未來,更好地處理移動通信應用中的各類難題。在不遠的將來,無線寬帶接入技術仍會朝著高帶寬、大范圍傳輸的方向不斷發展。未來仍有可能會孕育出更先進的技術手段?,F階段的無線寬帶接入技術應用于受限條件下的高速度傳輸,其話音通訊性能仍然與公眾移動通訊手段相距甚遠。因此,我們應著眼于未來,不斷挖掘其技術優越性,彌補移動網絡的應用缺陷,以更好地服務大眾,同時避免資源浪費。
2.2藍牙技術將革新現代無線通信業的發展
在藍牙技術的發展大潮中,眾多企業都在探究和制造以藍牙技術為主導的電子產品,譬如某集團研制了以藍牙技術為基礎的無線耳機等。芯片設計研發團隊成功開發了在藍牙技術所需頻段內的專用IC,同時配備了與之匹配的應用硬件軟件套裝,便于其他客戶或應用廠商可以快速掌握此芯片的應用之道,并生產出以藍牙技術為本的新產品。除此之外,軟件開發企業研發出了大量適用于藍牙技術的軟件,被廣泛應用于電腦、手機等。大部分電子產品都能借助藍牙技術以無線方式連接成網絡,使人們可以自由地傳輸訊息。藍牙技術的產生推動了無線通信業的進一步發展,計算機業和電器行業都得益于藍牙技術的發展,并加大了對藍牙技術開發的投資力度。
2.3無線網絡通信技術的融合趨勢
2.3.1無線技術與蜂窩網技術的融合
為了完成其計費與檢測功能,短距離無線通信技術被應用于電子產品中?,F代無線通信技術在近些年來迎來了更快速的發展,愈來愈多的短距離無線接入技術被應用于社會生活的各個層面,譬如藍牙技術有效融合了短距離無線技術與蜂窩網技術。
2.3.2移動通信技術和無線寬帶接入技術的融合
移動通信業務的發展成熟,與寬帶業務領域的拓寬,直接推動了多種寬帶接入技術的產生和發展。譬如無線局域網技術推動了3G通訊技術的其他應用。而且移動通信技術和無線寬帶接入技術互惠互利,并在4G時代完美地融合成一個健全的系統。
2.3.3現代無線通信技術與視頻等多媒體技術的融合
(1)1996年5月ⅡU-T制定了在分組交換網絡上工作的視頻會議的標準H.323,支持H.323協議的網絡視頻會議系統是一種集中式、緊耦合會議系統,其顯著特點是引入了多點控制單元MCU(MultipointControlUnit),由MCU將一個發送者的音視頻分別獨立地以IP單播(Unicast)方式轉發給多個接收者來實現多點交互,其好處是對會議成員的管理方便,但這將導致系統開銷和網絡負擔隨用戶數的增加而迅速增大,令系統無法進行大規模擴展。
(2)1998年9月,ITU(InternationalTelecommunicationsUnion)在H.323的基礎上制定了松禍合擴展協議H.332,該協議在網絡層使用坤組播技術,采用分布式松耦合的系統結構,較好地解決視頻會議系統的規模擴展問題。
(3)近年來,流媒體廣播技術越來越多的應用于視頻會議系統。大部分廣播會議,如網上路演、采訪、現場會等,能夠為用戶傳輸多媒體信息,是對傳統視頻會議功能的擴展。2003年3月,ITU-T視頻編碼專家組(VCEG)和ISO/IECMPEG(MotionPietureExpertGroup)組成的聯合視頻專家組正式公布了H.264視頻壓縮標準。H.264是新一代低比特率視頻標準,與現有的任何標準相比,它有著更高的壓縮性能,能夠在較低帶寬提供高質量的圖像傳輸,對網絡傳輸有更好地支持。具體講,與MPEG-4相比,在相同視頻質量下,采用H.264標準能降低碼率50%左右;在相同碼率下,其信噪比明顯提高。而且,H.264的授權費用更加合理,受到廣泛的重視和歡迎,具有廣闊的應用前景,比如實時視頻通信、Intemet視頻傳輸、視頻流媒體服務等,它被認為是最具發展潛力的新一代視頻壓縮編碼技術。
2音視頻會議系統現狀分析
隨著科技的發展和社會的進步,音視頻會議系統不斷應用到社會的各行各業,日益受到人們的關注。在我國從事軟件視頻會議系統研發的公司主要有瑞福特、V2、網動、山大聯潤等。瑞福特公司整合了H.323標準,允許H.323終端參加會議,并且支持手機、電話的接入,為用戶提供了一個統一的、完整的網絡多媒體通信應用解決方案。V2在多路混音以及消除背景噪音方面做得非常出色,V2擁有專利技術的“基于前向糾錯的網絡音頻抗丟包算法”使得在網絡丟包率達到10%時聲音仍保持清晰連貫而不停頓。目前的商業化的視頻會議大多遵循H.323標準。這是因為H.323標準的成熟性,有助于諸多軟件供應商開發性能穩定的設備,并且有利于不同的供應商之間消除互操作性中出現的問題,并在市場上推出各種支持H.323標準的設備。缺點是當客戶端增加時,由于服務器CPU處理能力、內存、網絡帶寬的限制,會使會議質量明顯下降。SIP基于現有的IP網絡協議提供多媒體業務的協議,是一個分散式協議,它將網絡設備的復雜性推向網絡邊緣,需要相對智能的終端,協議也比較簡單。優點包括:該協議具有可擴展特性,可以輕松定義并迅速實現新功能;缺點是問世不久,大多數應用處于原型階段,該協議單獨應用的范圍較窄。視頻會議系統經常采用的架構有C/S(Client/Server即客戶機/服務器)和B/S(Browser/Server即瀏覽器/服務器)結構,這兩種結構后者是從前者發展而來的,它們的本質都是C/S而二層結構的C/S模式存在諸多問題,例如開發和維護成本高,服務器負載重,靈活性差,缺乏開放性,難以與Internet/Intranet接軌等,造成系統使用和維護中的許多難題。三層的B/S模式雖然開發和維護較為容易,但服務器負載重,理論上會議參加者的數量可以很多,實際效果并不令人滿意,服務器成為會議系統的瓶頸。在網絡狀況較好并且與會人員數量不多的情況下,視頻會議系統能夠提供令人滿意的效果。但是不同與會者的網絡帶寬質量參差不齊,隨著與會者數量的增加,視頻圖像質量就會有所下降,甚至會導致會議無法正常進行。因此,如何提高視頻圖像的傳輸質量是視頻會議系統研究的首要任務。隨著無線技術的發展,數字音視頻會議系統在原有的以太網監控系統的基礎上,拋棄了網絡電纜,用無線方式進行數據傳輸,降低了布線的成本,增強了會議系統的靈活性和可擴充性。采用3G/4G無線數據通信方式,無線網絡帶寬得到了改善,克服了傳統系統只能用于固定會場的會議,可以在有3G/4G服務的任何地方召開音視頻會議。
3總結
關鍵詞:無線通信;電網通信;技術分析
一、概述
電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設,已經初具規模,通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展,無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架,且抗自然災害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點,并分析其在電力系統的應用前景。
二、無線技術介紹
(一)無線通信技術的概念
目前,無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。
(二)無線通信技術的發展現狀
無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術,即基于IEEE802.15的無線個域網(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(WWAN)。
總的來說,長距離無線接入技術的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業務(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。
1.主流無線通信技術
從技術發展的趨勢可以看出,以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。
2.其他無線通信技術
除了上述主流的無線通信技術外,目前已存在的無線通信技術還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。
(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點對點的數據傳輸協議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質為波長900納米左右的近紅外線。
(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術,通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。
(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數字通信系統,所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統的復雜性,降低成本。
三、無線技術優劣分析
(一)WLAN技術分析
Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟,而且大批量生產。該技術適用于無線局域網,作為有線網絡的延伸,對于特殊地點寬帶應用,盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術,通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。
(二)WiMax技術分析
WiMax是一個先進的技術,推出相對較晚,存在頻率復用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標準化,該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看,該技術可以在較大范圍內滿足上網要求,覆蓋可以包括室外和室內,可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離,一直被業界看好,是未來移動技術的發展方向,并提供優良的最后一公里網絡接入服務。
(三)WMN技術分析
WMN是正在研究中的技術,在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看,WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間,在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集,并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發揮出各自的優勢。
(四)3G技術分析
3G于1996年提出標準,2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗,有一成套建網的理論,包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區已得到大規模的商業應用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段,還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。
(五)LMDS技術分析
本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術,其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務,是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下,距離可達8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去,在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下,實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。
(六)MMDS技術分析
MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠寬,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM調制技術,無法做到非視距傳輸,在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外,MMDS沒有統一的國際標準,各廠家的設備存在兼容性問題。
(七)集群通信技術分析
數字集群系統具有很多優點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集群系統的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質量變好;由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術,所以對數字系統來說,保密性也有很大改善。
數字集群移動通信系統可提供多業務服務,也就是說除數字語音信號外,還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號,因此極大地提高了集群網的服務功能。
(八)點對點微波通信技術分析
微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比,其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三,目前的微波產品對未來的發展是有保障的,對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發展。
(九)衛星通信技術分析
利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下,利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案,經濟又可靠。
但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺,其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源為衛星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作為日常生產、生活使用是極為不經濟的;而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術綜合比較
目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN可解決中距離的較高速數據接入,而UWB可實現近距離的超高速無線接入。
首先,從標準化程度上看,本報告所涉及的技術中,僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準,只是沒有統一的國際標準,其余的技術均已經完成標準化工作,并且都進行了試驗網建設和商業網建設。
從頻率上看,Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。
從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術,僅覆蓋35m~100m;WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術,覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術,通常用于通信主干組網建設。
從傳輸速率上看,點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術,不同的情況速率變化較大,而其余的技術均為接入技術,僅僅是3G技術接入速率最小,僅為384k,而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。
從調制技術上看,其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM,其余的技術均未采用OFDM調制技術。
從天線技術上看,僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術,而其他技術均未采用MIMO技術;從傳輸環境上看,僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸,其余技術均要求視距傳輸環境;從網絡安全和QoS機制上看,WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善,其余的均存在較大的問題。
【關鍵詞】 無線通信 抗干擾 技術 智能化
科技的發展在給人們帶來便捷的同時也使得無線通信傳播的環境更加復雜化。在進行無線通信時,可能受到諸多類型的干擾??偟膩碚f,影響無線通信的干擾類型眾多,需要根據無線通信的傳播原理進行具體分析。當前形勢下,人們對于無線通信技術的需求量與日俱增,只有不斷提高抗干擾技術的水平,才能保障無線通信的質量。
一、頻譜擴展抗干擾技術分析
1、DS直接序列擴頻。所謂DS直接序列擴頻,就是在較寬的頻帶上,通過擴展信號,以便于將頻帶的單位功率降低。通過DS直接序列擴頻,可以將功率譜密度有效的降低,優點眾多,不僅隱蔽性較好,具有較低的截獲率,還能夠有效的對抗多徑干擾。與此同時,利用DS直接序列擴頻,當處于熱噪聲以及信道噪聲的環境下,還可以保證較低的通信功率譜數,這樣信號可以較為容易的實現隱藏。
2、FH跳頻技術。利用頻譜擴展,載波頻率就可以利用偽隨機的形式在眾多頻率上跳變。FH跳頻技術可以有效規避在某一頻段上存在的強干擾。其原理就是針對較為強烈的干擾實現隔離,從而確保有效頻段信息的傳輸的質量。一般來說,跳頻技術分為兩大部分,即頻率自適應以及功率自適應。前者就是在通信過程中實時監測干擾頻率,以便實現跳頻;后者則是確保無線通訊能夠與調整后的發射頻率相適應,以便保證跳頻后仍能實現通信的傳遞。
3、TH跳時技術。從某種角度來說,跳時技術與跳頻技術類似,就是指在時間軸上發射信號從而實現跳變。在開始部分跳時技術必須對時間軸進行劃分從而形成眾多時片,然后再通過擴頻碼控制時片,最后通過碼序完成整個技術過程。TH跳頻技術特點顯著,因其時片較窄,所以必須將信號頻譜進一步擴展。該技術必須與其他抗干擾技術一起使用,只有這樣才能確保其性能的發揮。
4、組合擴頻。組合擴頻就是將上述三種抗干擾技術進行有效的組合,從而實現無線通信抗干擾效果的最大化。通過優化組合可以極大的提高無線通信的抗干擾能力。
二、非頻譜擴展抗干擾技術分析
1、天線自適應抗干擾技術。這類技術算法較多,自然能夠針對信號的不同類型(不論是時間還是空間)實時跟蹤,以便減少干擾因素,保障信號的質量。
2、通信猝發技術。一般來說,信號如果長時間暴露在外面,所受到的干擾就可能較多,對通信質量的影響也就越大。通信猝發技術就可以有效解決這一問題,它通過提升無線信號的通信速度,縮短信號暴露在外的時間,從而實現抗干擾。除此以外,通信猝發技術憑借破譯難度較高的特點,可以有效的避免信號冒充問題。
3、交織糾錯編碼技術。如果無線信號擾而產生突發錯誤,交織糾錯編碼技術就可以將其打散處理,從而將因干擾影響而產生錯誤的信號糾正過來,實現無線通信的抗干擾。正是憑借這樣的特點,交織糾錯編碼技術是跳頻技術中必不可少的一環。
4、分集技術。所謂分集技術,就是利用多種途徑,對同一無線信號就行傳輸,以便減少因干擾而出現的通信質量損失。分集技術主要由分離技術和合并技術組成。前者是指對信號進行空間、時間、極化以及頻率的分離;后者則是指增益合并、信噪合并以及選擇合并等技術。分集技術在多徑傳輸對抗中應用的較多。
三、其他無線通信抗干擾技術分析
1、多種輸出輸入技術。該技術在傳統傳播方式中應用較廣,就是通過多天線將需要傳遞的信號發送出去,接收方也可以從多個途徑進行接收,所以對于信號中斷問題比較有效。利用該技術后,即便一種信號受到干擾而中斷,但是其他信號依然會進行傳輸,最終完成通信的傳遞,以避免因為干擾而導致通信系統的崩潰。
2、虛擬智能化天線技術。虛擬智能化天線技術就是在特定區域,利用多信號接收天線接收相應特點的信號。在接收信號的過程中,可以有效避免其他信號對該特定信號的干擾,從而實現高質量的無線信號傳輸。對于互調干擾而導致的信號中斷問題,虛擬智能化天線技術有奇效,從而有效保證無線信號的抗干擾能力。
結語:綜上所述,無線通信抗干擾技術的發展是一個漫長的過程。隨著信息技術的不斷發展,無線通信抗干擾技術也正逐步趨向多元化。對于我們來說,必須不斷研究、不斷實踐,通過進一步優化無線通信配置,改善無線通信運行的環境,才能保障無線通信的高質量,發揮其無可比擬的優越性,從而推動無線通信技術的進一步發展。
參 考 文 獻
[1] 簡永泰. 無線通信抗干擾技術性能分析[J]. 電子制作. 2015(01)
近年來,由于數據通信需求的推動,加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展,短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段,WLAN技術、藍牙技術、UWB技術,以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。
2藍牙(Bluetooth)技術
“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準,也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內,通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯,使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享,也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通信設備,使設備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。
藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎,采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網,并且能夠實現無線連接因特網,其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強,新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。
作為一個新興技術,藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術,它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。
3超寬帶(UWB)技術
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息,通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz,因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時,UWB設備的發射功率卻很小,僅僅是現有設備的幾百分之一,對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式,它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下:
(1)抗干擾性能強:UWB采用跳時擴頻信號,系統具有較大的處理增益,在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達幾個GHz。超寬帶系統容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統在通信時需要連續發射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發送出去,并且在需要時才發送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低,用傳統的接收機無法接收。
(6)發送功率非常?。篣WB系統發射功率非常小,通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。
參考文獻:
[1]方旭明,何蓉.短距離無線與移動通信網絡[M].北京:人民郵電出版社,2004.
[2]劉乃安.無線局域網(WLAN)—原理、技術與應用[M].西安電子科技大學出版社,2004.
【關鍵詞】無線電通信技術 信噪比估計 自適應控制
在眾多的信息技術中,無線電通信技術是最受歡迎的一種通信技術,人們在開始研究無線通信技術,投入了大量的時間和精力,從而取得了顯著的成績。無線電通信和有線電通信技術相比,無線電傳輸過程不需要傳輸設備,也不會受到地理位置的限制,傳輸十分靈活,也很大程度的降低了成本,無線電通信技術倍受當前市場的青睞。
1 無線電通信技術的發展過程
俄國物理學家波波夫在1885年論述了發明無線電接收機的過程,這篇無線電通信技術的論文也就成武無線電技術研究的重要發展歷史,同時為了表示對他的紀念,也就將5月7日作為無線電發明日期。波波夫的不斷研究延長了無線通信的距離,也就將無線電通信引入到了新的發展階段。后來意大利發明家馬可尼在1898年在海上進行通信實驗,對于這次的實驗也就標志無線電通信的真正實現,在馬可尼的實驗中有進一步將無線電信號延長,在1901年對相聚3000多公里的兩個國家之間成功進行了無線通信,馬可尼實驗的成功也就標志著人類正式進入無線電遠距離的通信時代,之后不斷出現了各種各樣的無線通信的產生。
科學家八本、威瑪、羅斯等在1946年用電視機進行天線信號的接收,他們實驗的成功也就標志著無線電技術的真正的普及,在當今的信息社會中,我們對無線電通信技術的質量的要求也就越來越高,對通信技術也就有了更多的期待。同時信息社會也就要設置更好的管理措施,運用計算機和通信技術開發各種通信應用軟件,更好的為人民提供通信服務。雖然無線電通信技術優點雖然卓越,但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2 無線電通信技術的特點
2.1 不受時空限制
無線電通信技術不受時空限制,能夠采用靈活多樣的手段和方法,確保通信聯絡綜合的高校利用,對信息的傳輸暢通無阻,隨著近年來國內各種經濟領域和國際經濟繁榮發展,無線點通信技術為信息傳輸打開了方便之門,尤其通信與網絡的鏈接,讓通信技術踏上新的臺階。
2.2 具備高度的機動性及可用性
無線電通信技術對數字傳輸、功能多樣化、設備小型化和智能化的優勢下,具備了高度機動性和可用性,尤其在軍事結構地域通信網絡方面起到了很大的作用。無線電通信作為信息化服務的重要標志,無線電通信技術在發展過程中具有巨大的潛力,不僅在人民生活中扮演著重要角色,在軍事中同樣起到重要的作用。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。
2.3 可靠性高
無線電通信比有線通信可以很好的控制地質災害,具有很高的可靠性,在一般情況下除非受到信號的干擾,平時都能保證通信,這也就是無線電通信的最大優點。無線電通信技術雖然有很多的優點,但是在受到干擾影響,很容易被截獲保密性極差,這也就是無線電的缺點,這也是人們最為頭痛的問題,因此對無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。
3 無線電通信的信噪比估計和自適應控制技術
3.1 信噪比估計技術
對于現在無線電通信技術正處于關鍵的轉折時期,信息技術的飛速發展,也就要求無線點通信技術適應未來社會生產和生活的需要,也就要在通信方面不斷的進行拓新。無線電通信信號的信噪比估計一直是衛星通信領域一個重要的研究課題,在衛星通信中信噪比是衡量信道質量的最主要指標也是實現功率控制、調制方式識別、迭代譯碼等應用的前提條件。利用無線信道通信,在其過程中主要就是多途徑的傳播,而噪聲是始終存在的一種危害,為了更好的提高數據傳輸速率和效率,我們必須對信道的特征參數具有一定的預知能力,信噪比是信道參數的一個重要的方面,信噪比估計技術也就成為信道估計的重要內容之一,同時也是移動通信研究的對象。在通信系統的實際使用中,信噪比的估計作為表征信道特征的參數,對信道切換和自適應通信速率調節功能都起到了重要作用。
3.2 無線通信自適應控制技術
隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往,無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網絡的連接,通信技術踏上新的臺階,同時具備高度的機動性及可用性,無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性。自適應控制的基本的思想就是將參數估計方法與某種控制系統設計方法結合起來,產生具有自校正能力的控制律,其控制的對象是不確定性的系統。在面對客觀上的各種不確定性,自適應控制系統在其運行過程中,通過不斷的測量系統的輸入狀態,不斷的掌握對象從中獲取相應的信息,再根據獲取的信息設計方法,做出控制決策去更新控制器的結構,使控制效果達到最優或近似最優。一個理想的自適應控制系統應具有:適應環境變化和系統要求的能力;學習能力;在變化的環境中能逐漸形成所需的控制策略和控制參數序列,在內部參數失效時,又恢復的能力,良好的魯棒性。
3.3 無線電通信技術發展方向
提高系統資源的利用率維持信號的穩定,避免通信信號受到干擾,增大系統的容量,同時要確保用戶信息安全和保密,無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設想。因此,無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性。無線通信的展望無線通信具有跨越時空進行信息溝通的靈活性,以及全球無縫隙覆蓋的特性,成為當今世界最具吸引力的通信方式。無線通信特別是移動通信市場進入規?;蟀l展階段,無線通信業務和技術呈現出從傳統的話音領域向數據領域和寬帶多媒體領域轉變的態勢,市場空前繁榮。
4 結束語
對于無線電通信技術在通信方法開發應用上具有很大潛力,這也就是我們研究和開發過程中對無線電通信進行前面的了解,為無線電通信技術創造新的發展方向,為全球信息化的通信事業做出貢獻。
參考文獻
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