无线通信技术实验范文

导语：如何才能写好一篇无线通信技术实验，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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伽玛能谱仪属于一类重点探测天然与人工不稳定核素的设备，在环境监测、地质勘测、原子核物理学以及粒子物理学等方面得到了大量的应用，测量效果显著。由于其主要在野外环境下工作，对使用便捷性和节能性等方面设定的标准相对严格。因此，可以将无线通信技术应用到伽玛能谱仪中，获得了较好的效果。以下为具体的研制方法。

1 基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪研制理念

1.1 数字化伽玛能谱仪探头

该研究采用先进的数字伽玛能谱仪设计理念，把高电压电源、前置电路系统、主放大器、脉冲信号峰值保持电炉、多道脉冲幅度分析器、多道数据缓存器和全球定位系统模块加装到伽玛能谱仪探头之中。最后得到数字化、一体化的伽玛能谱仪探头。这种伽玛能谱仪探头传输的信号不是较弱的脉冲信号，却是一类通过单片机控制系统处理之后的数字化信号。此类数字信号通过单片机串口传输到可以直接指令的计算机中。其结构设计方式提升了伽玛能谱仪抵御干扰的能力，并便于能谱仪探头与主机的信号无线传输。与此同时，在伽玛能谱仪探头中安装了全球定位系统模块，对检测点进行定位，并且采集数据，借助单片机控制系统传输到可以下达操作指令的计算机中。利用计算机的谱数据处理系统把测量点的定位数据和测量信息储存在相同的文件内，满足了测量点定位要求。

1.2 信号无线传输

最近些年，无线通信协议与相关的无线通信产品快速发展，且获得了广泛的应用。短距无线通信上，蓝牙技术凭借其经济性、高速性、穿透性、全面性以及信号稳定性等优势获得了业内的肯定和大量的应用。蓝牙技术的相关产品在个人计算机、手提电脑、掌上电脑，、手机、汽车电子产品、家用电器产品以及工业机械设备等领域中获得了大量的应用。本文将重庆金瓯百米蓝牙内嵌模块安装到伽玛能谱仪中[1]，满足了能谱仪探头与主机彼此的无线通信功能。其属于一类线缆替代设计，此类蓝牙内嵌模块能够和单片机控制器直接相连，应用即插即用模式，使仪器彼此之间的无线信号传输变得更加透明。在蓝牙内嵌模块和系统连接无误的情况下，且在通电启动后，主从设备就会自主相连，同时对接入设备进行辨别和记忆。此后，用户设备能够如同应用一条串口线的方式应用该模块。能谱探头之中的单片机控制系统借助串口和内嵌模块实现连接，单片机控制系统串口传输与收到的信号借助蓝牙模块功能转化成蓝牙通信协议和对应设备实行信息交换。所以，要求主机设备必须要拥有蓝牙数据传输功能。

当前，具备图像显示与信息处理能力的蓝牙系统设备为：手提电脑和掌上电脑。其中，手提电脑的功耗很高，通常情况下，持续运行时间为5小时左右，很难达到野外测量的长时间持续测量的标准需求。而掌上电脑在充满电的情况下，可以进行野外持续进行测量工作几天之久。且掌上电脑的体积更小，也更加便携。野外测量移动过程中，能够把掌上电脑装进口袋，非常便捷。此外，掌上电脑应用Windows Mobile（WM）系统，这种操作系统是微软针对嵌入条件进行研发的，其具备抢先式、多任务和多线程的系统，能够以这种系统平台为基础，使用Windows操作系统中的应用程序编程接口函数功能，研发出针对伽玛能谱仪的测量软件系统。所以，应用具备蓝牙功能的掌上电脑为能谱仪的主机，应用蓝牙传输协议和能谱探头之间进行信号交换。这种设计理念下的便携式伽玛能谱仪满足了主机与能谱仪探头之间的分离要求。与此同时，主机能够加装第三方研发的信号数据处理系统。在进行野外实地数据测量和信息处理的过程中，变得更加便捷，且数据测量和数据处理得到的结果更加精确可靠[2]。

1.3 便携式伽玛能谱仪软件系统研发

应用软件研发能够分成谱数据采集、设备谱线的处理、测量数据分析以及文件操作几方面。因掌上电脑能够提供蓝牙虚拟串口功能（这种蓝牙虚拟串口是寻优模型系统），如何和别的蓝牙模块（此处仅代表伽玛能谱仪的探头）相连，则能够应用串口模式实行蓝牙通信，并得到能谱信号数据。通过WM系统中的图形设备端口，能够实行谱线处理，在Windows操作系统下，进行谱数据的写入和读取也变得非常方便。在测量数据的分析方面，可应用原有的方式进行谱线处理，与标定方程相结合，计算出野外测点中的放射源理论值。

2 便携式伽玛能谱仪各项技术指标检测

2.1 便携式伽玛能谱仪的功耗检测

原有的便携式伽玛能谱仪主要应用电池进行电力供应，能谱仪的功耗通常为主机处理系统与能谱仪探头的运行功耗两方面。所以，便携式伽玛能谱仪的功耗很高，通常持续运行时间≤8h，要频繁地换电池或者进行充电。而本文研制的便携式伽玛能谱仪主机应用掌上电脑，主要应用生产厂家配备的锂电池进行电力供应，能够不间断运行3天到5天。通过实际的检测，数字化便携式伽玛能谱仪探头的运行电流大约为180毫安，应用可充电的12Ah两节锂电池进行电力供应。在满电情况下不间断运行时间>60h，很大程度提升了野外不间断测量的时间，进而提升了测量效率。

2.2 便携式伽玛能谱仪的通信距离和抗干扰能力检测

蓝牙内嵌模块的通信距离通常小于10m，能够有效在野外测量空旷地区中应用。该研究中，在实验室对便携式伽玛能谱仪进行检测。实验结果可以看出，没有遮挡物的前提下，蓝牙模块的通讯距离为10m。把数字化便携式伽玛能谱仪探头放在房中，相隔一面墙的前提下，

通讯距离为6-7m之间，长时间检测数据信号的传输无异常。蓝牙内嵌模块主要应用分散网络、短包以及跳频技术，可以进行点对点和点对多点的通讯连接。其主要运行在通用的2.4GHz ISM国际频段之中，和正常工作生活应用的各类设备之间无干扰影响。因此，这种便携式伽玛能谱仪的抗干扰性很高[3]。

2.3 便携式伽玛能谱仪的其他技术指标检测[4]

① 便携式伽玛能谱仪的能量分辨率：8%；② 便携式伽玛能谱仪的检出限：铀为1 ppm， 钍为1.8ppm，钾为0.17%；③ 便携式伽玛能谱仪能量分析范畴：50keV -3MeV之间；④ 便携式伽玛能谱仪谱数据的存储量随着掌上电脑扩容的提升而提升；⑤ 便携式伽玛能谱仪的稳定性：有大约8h的稳定性，相对偏差不高于6%。

3 便携式伽玛能谱仪未来的升级和改进方案

便携式伽玛能谱仪的主机与探头之间实现了分离、实现了无线数据信号的传输和接收、

实现了主机的微型化、实现了操作系统的完善，使便携式伽玛能谱的野外测量变得更加便捷。这种设计理念下的便携式伽玛能谱仪也能够在包含电磁干扰、高辐射和高放射性的检测环境中应用，降低或者避免了射线源对测量人员身体产生的放射损害。而由于电子通信科技的飞速进步，能谱仪依然要持续进行更新与完善，通常反映在如下几点：第一，故障远程判断功能，需要在便携式伽玛能谱仪出现问题的情况下，在远程控制中心实行远程故障判断与系统维护；第二，便携式伽玛能谱仪测量联网，采集数据通过互联网实时传送给数据处理部门，使其准确把握实际测量场地铀、钍和钾的分布特性；第三，便携式伽玛能谱仪采集数据的深度处理功能，当前时期，主机中的谱分析处理功能只可以对实际测量点的数据实行简单的分析处理，通过WM系统系统，研发出能够针对实际测量地区谱数据实行实时分析处理的软件，能够对野外测量工作进行实时指导[5]。

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关键词：无线通信技术；改革；发展；趋势

1 无线通信技术的划分和实用案例

1.1 无线通信技术的定义

无线通信主要是指利用电磁波可以在空间中自由传播的性质，从而进行信息交换的一种通信方式。随着“信息高速公路”的建设，信息通信领域不断发展，其中无线通信技术不但发展速度愈快，而且应用也愈发广泛。无线通信技术主要包括有微波通信和卫星通信两个方面，是只仅仅通过电磁波而不通过线缆进行的一种通信方式，与有线通信技术相对。

1.2 无线通信技术的划分

无线通信技术根据不同的划分标准可以划分为不同的种类。其中，按照通信中继站的形式，大致可以划分为微波通信技术和卫星通信技术两种。

1.3 无线通信技术的实用案例

无线通信技术已经深入到人们学习、生活和工作中的方方面面，例如日常需要使用的手机和无线网络等等。其中无线通信技术在目前21世纪之中较为常见的实用案例主要体现为GSM接入技术、CDMA接入技术、GPRS接入技术、固定无线宽带（LMDS）接入技术、蓝牙技术、3G通信技术、无线局域网（WLAN）和数字电视等等。

2 无线通信技术的发展方向

2.1 通信方式移动化

随着社会发展，国民经济信息化程度不断提高，对于无线通信技术的应用也从固定方式开始转化为移动方式，从蜂窝系统到无线寻呼系统，再到蓝牙、局域网等短距离之内的无线接入技术，无线通信技术不断发展。

2.2 无线接入宽带化

由于光纤技术和高通透量网络节点的发展和遍布，目前世界范围内已经基本被有线网络的宽带所包围，而无线通信技术宽带正在进行中。为推动社会发展进一步信息化，无线通信技术务必将会朝着无线接入宽带化的方向发展演进，促进在各个城市的无线网络覆盖，提高办公效率和生活品质。

2.3 核心网络一体化，接入方式多样化

由于“信息高速公路”的发展，工作之中不断扩大应用网络系统的范围。因此，在同一核心网络中综合传递业务信息已经成为一种迫切需要。而又由于网络的分组化和宽带化，这一发展方向将成为现实，从而进一步推动网络管制的开放，使其符合真正意义上的市场竞争，也进一步加快无线通信技术与其他相关技术的融合进步。而在接入方式方面，由于接入设备的增多，如固定接入、无线本地环路接入和移动蜂窝接入等等，使得接入方式将会逐步实现多样化，从而大大推动无线数据业务发展，加快进步。

2.4 信息个人化

随着移动IP技术等的发展，在手机等移动通信设备上实现IP的各种应用已经成为人们目前关注的重点。而信息的个人化不仅符合当下人们展现个性的需求，也有利于实现信息的保密等等，从而目前处于不断进步发展的阶段。随着移动智能网络的进步发展，其与IP技术相组合，将会成为信息个人化，即无线通信技术个人化的重大推动力量。

2.5 无线技术综合化

从目前无线通信技术的发展来看，由于3G网络技术等的发展和使用，其将会成为大范围之中的广大民众通信的主导技术；而由于WLAN、UWB等宽带接入技术的存在，其在不同的覆盖和应用的领域同样发挥着极其重要的作用。因此，各种各样的无线技术都会在目前一体化的通信网络之中发挥着不可替代的作用，同时形成有效优势互补，使无线技术出现综合化的发展方向。

3 无线通信技术改革的具体内容

3.1 融合无线通信技术与业务

由于无线通信技术发展，其与业务的融合主要体现为技术融合和网络融合等。其中数据传播速度不断加快，频谱带宽将会变宽，智能化程度不断加深，向移动网的数据业务增加和固定数据业务的移动性增加两方面进行改革，从而也使整个无线通信市场的发展进程加快，不断满足用户的使用需求，实现真正的良性发展。

3.2 融合无线网络相关技术

由于消费者、运营商和内容提供商的需求，且多种特性的无线接入技术的出现发展，无线网络的融合已经成为可能。其中，融合的主要层面为技术和网络融合。随着无线接入技术、蓝牙技术以及智能技术的成熟和使用，无线通信技术将可以通过融合三种技术的特性，为消费者以及运营商提供多方面多层次的服务，也促使无线通信技术领域不断拓宽，为经济和社会的发展提供更大的作用。

3.3 发展无线业务数据

随着当前移动网的数据业务的不断发展，以及无线宽带的覆盖范围不全面，无线业务数据正逐步成为热点内容。在无线业务数据进行改革，将会成为无线通信技术的改革重要组成部分，不但能推动数据业务的经济性使用，而且有利于人与人、人与社会之间的交流。

[参考文献]

[1]张洋，刑峰，陆承杰.无线通信技术的发展与展望[J].硅谷，2010（23）.

[2]李海滨.浅谈无线通信技术的应用前景[J].中国传媒科技，2012（4）.

[3]于泳.无线通信技术的发展历程及未来发展趋势[J].民营科技，2010（6）.

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【关键词】无线通信技术 应用 发展

在信息化极速发展的当今社会，无线通信技术已经普及到各群众的生活中。无线通信技术不再局限于用于语音通话方面，它已经全面运用于商业、生活、金融及工作中。移动电话，语音通话，数字电视，网络通信，数据交换等，都随着无线通信技术的平台繁衍而生。人们只需要一个可以移动或者固定的终端设备，在任何地点，任何时间，即可享受无线通信技术带来的语音或视频通话，数据及交换，图像和传真等便利服务。我国的无线通信技术是个循序渐进的过程，了解我国无线通信技术的发展历史对无线通信技术的应用和发展趋势是必要的。

一、我国无线通信技术的发展历史

我国的无线通信技术最早是从固定模式开始的，大致上通过了五个发展时期才进入移动式模式。

第一个发展时期是在19世纪50年代初，当时只有利用短波频和电子管技术进行无线通信。并且因为技术和设备不够成熟稳定，没有得到普及应用，仅用于军事用处。50年代末，才通过实验研究出现了单工汽车公用移动电话系统。

第二个发展时期是19世纪50年代至60年代，此时出现了半导体的UFH450MHz，出现了公用电话网，就是所谓的通过有线连接终端进行传输语音通话的公用电话系统，并向移动电话的发展迈了一大步。

第三个发展时期是19世纪70年代至80年代，这个时段我国借鉴美国的视频段技术，引进了科学家贝尔的蜂窝系统概念，经过实验，将视频段提高到了800MHz，为后期的视频传输奠定了基础。

第四个发展时期是19世纪80年代至90年代中期，这个时段是第二代移动通信技术大力发展的时期。出现了GSM等系统，并运用于个人通信业务中。

第五个发展时期是19世纪中期至今，这个时段是无线通信技术发展时期，随着科技日新月异和通信技术的飞速发展，出现了第三代移动通信技术。如3G，UWB，WLAN，WiMax。移动终端设备也越来越精巧。

二、无线通信技术在我国的应用

我国现行的无线通信技术大致有以下几种：

（一）较早时期出现的红外线传输技术。它是通过短距离的数据交换。21世纪初期我们应用于我们的移动手机中。它虽然耗能小，但是受距离远近的控制，而且传输速度较慢。

（二）蓝牙技术。蓝牙技术能实现全双工传输技术。它主要用于移动手机、无线耳机和电脑上，进行无线的信息等传输交换。简化了移动设备和终端设备与网络之间的通信技能，实现了数据通信高效传输功能。

（三）WLAN的接入。WLAN即是我们所说的无线局域网。用户可以通过无线电波作为媒介接入无线WLAN网络，它是通过RF射频技术，利用存取架构的简易化，使信息快速的达到用户终端。在大型的酒店、机场或商务场所基于IEEE802.11的标准随时随地共享无线局域网带来的高速快捷的网络体验。虽然WLAN得传输距离只有几十米，但它是通过一个或者多个无线端口接入，具有传输的高速性。我国的WLAN技术相较于外国正处于初步引进阶段。而我国大多数城市还没有接入这种无线通信技术。

三、无线通信技术的发展趋势

（一）网络融合。由于技术和开发原因，我国现有的无线通信技术有由电信推出的3G业务TD-SCDMA，该无线通信技术能为广大客户提供高速的语音通话、数据传输和多媒体等覆盖广的无缝率移动业务。是广大用户使用率最高和最频繁的无线通信技术。但此无线通信技术受诸多产业链的影响，要利用流量数据KB实现，技术方面还未形成大规模的趋势。而由外国引进WLAN无线通信技术，虽然可以随时随地享受高速的中距离网络接入服务，但网络具有局限性，覆盖率低，仅在我国一级城市应用，在我国二线城市还很少普及运用。其次，在19世纪出现的使用脉冲无线接入技术的UWB无线通信技术，可以实现近距离10米的极速无线接入服务。根据各无线通信技术的不同功能，我们可以对各种网络无线技术进行统一融合，互补长短，将无线通信技术广度和深度完美结合化。做到客户全方位的需求，以提高无线通信技术市场需求。

（二）无线高频谱接入，主要用于GSM和CDMA网。无线频谱是指在频率3000GHz下通过空间进行传播的无线通信技术。它是靠电磁波进行传输交换。无线高频谱有14个频段，可以在同一时间供多个客户端同时使用，而不影响其传输交换速度。提高了使用无线通信技术的时间间隙问题。

（三）宽带无线接入，由于用户都具有大的移动性和不同的需求性，无线通信技术发展方向必须是以满足市场需求的发展。当前主要的无线宽带技术有3G，UWB，WLAN，WiMax。他们都有各自的优越和技术性。都具有覆盖广，传输快的功能。依当今网络用度广来看，3G是主导产品，主要用于蜂窝移动通信。它的无缝性是大多二线城市注重的，也是我国无线通信技术广度发展的方向。而UWB的短距离高速度是我们深度技术的发展方向。WLAN在某个局域或商务上极具作用。WiMax主要用于城域网，成本低，通过网络塌能达到数英里的网络覆盖。是当前最好的一种蜂窝数据网络。

四、结束语

在当今的经济飞速的时期，无线通信技术不仅要综合各个网络技术的优越性，更要合理的规划发展方向。符合各大区域，不同用户群的多功能化和个性化。使无线通信技术多元化和一体化得到全面运用，为我国经济发展做出更大贡献。

参考文献：

[1]张嘉. 现代化无线通信技术发展现状及趋势研究[J]. 电子技术与软件工程，2013，19：44.

[2]杨博，王磊，杨创业. 我国无线通信技术的发展和应用研究[J]. 电脑知识与技术，2010，18：4912-4913.

[3]赵慧. 无线通信技术发展及未来趋势展望[J]. 信息通信，2011，03：123-124.

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关键词：无线通信；问题；发展方向

前言

在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代环境中，人们越来越需要随时随地不断获取信息，原来点对点的固定电话通信方式现在已经远不能满足人们日常生活和工作的需求了。对于无线通信技术将是人们需求的方向，才能满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。而无线通信网并不依赖于电网网架，而且抗自然灾害能力十分强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补当前环境中通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。无线通信是一种采用电磁波进行信息传递的通信方式。按照传输距离，人们又把无线通信技术大分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。

一、无线通信技术存在的缺陷

随着时间的流失，无线通信技术已经经历了四个阶段。第一个阶段无线通信系统起源于上世纪80年代，采用的技术是频分多址(FDMA)和模拟技术，由于传输带宽的限制，导致它有很多的缺陷，其中最致命的缺陷在于它不能进行移动通信的长途漫游。第二个阶段的无线通信技术起源于上世纪90年代的初期，采用的技术是数字的码分多址(CDMA)技术和时分多址(TDMA)，并且可以通过以数字传输方式来实现语音和数据等业务。与第一个阶段的无线通信技术相比较而言，第二阶段的无线通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变。对于第三阶段的无线通信技术是正在全力投入开发的移动通信系统，可以提供前两代产品不能提供的各种宽带信息业务，如高速数据、慢速图像、电视图像等。现在已经出现第四个阶段的无线通信技术了，即4G就出现了。第四个阶段的无线通信网络系统是人类有史以来发明的最复杂的技术系统，它在无线通信网络中具体实施的过程中出现大量令人头痛的技术问题。那么现在对于现阶段的无线通信技术存在的问题列出如下：

一是目前阶段无线通信技术标准难以统一。如3G手机用户在全球范围都可以进行移动通信，但是在设计的时候，由于没有统一的国际标准，各种移动通信系统彼此互不兼容，造成手机用户带来诸多不便。对于开发第四阶段无线通信系统就必须解决通信制式等需要全球统一的标准化问题。二是目前阶段无线通信技术容量受到限制。在第四阶段的无线通信技术要求其数据的传输速度会更大，要求是每秒100MB的宽带速度，比目前无线通信信息传输速度每秒10KB要快1万多倍，但是存在的问题是手机必定是一个掌上电脑，对于其系统容量有限，手机用户越多，速度就越慢，也将很难达到理论速度。三是目前阶段无线通信技术设施难以更新。在第三阶段的无线通信技术实施后，很多无线基础设施都是基于第三阶段的无线通信系统建立的，而对于第四阶段的无线通信技术来讲，就必须在全球的许多无线基础设施进行大量的变化和更新。

二、无线通信技术需要克服的几个方面

无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了一个强有力的保证。数字化社区的特点是使人们字信息的交流时能够非常的广泛和方便，如在实验室、办公室还是家庭中，计算机及其外设的应用已经是越来越普及，完全都由电脑控制。对于信息化社会的到来以及IP技术的兴起，无线通信技术改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。无线通信技术发展的趋势将会是宽带化、分组化、综合经、个人化等主要特点。

一是无线通信将实现宽带化。当光纤传输技术和高通透量网络节点的进一步发展，对于有线网络的宽带化已经在向世界范围内全面展开，并且已经成熟，而对于无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进，而且这样的演进，将会使宽带的传输速率跟有线的带宽一样。如无线传输速率将从第二阶段无线通信系统的9.6Kbit/s向第三阶段无线通信系统的最高速率2Mbit/s发展。对于第四阶段的无线通信技术将会更快，并且将超越有线的传输速率。二是无线通信中实现信息个人化。无线通信IP将是未来信息实现个人化的重要技术手段，在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。无线通信智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的发展趋势。三是无线通信中核心网络综合化，而且实现接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变，而且还可以实现网络的分组化和宽带化，对于在同一核心网络上能够实现综合传送多种业务信息，网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要，将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具有其开发潜力的部分，对于未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等等方面的不同接入设备，接入核心网实现用户所需的各种业务的形成。从而实现固定和移动通信等不同业务的相互融合，将极大地推动无线数据业务的开展，进一步促进移动业务与IP业务的融合可能性。四是无线通信的革新。随着移动通信通用分组无线业务（GPRS）的引入，用户将在端到端分组传输模式下发送和接收数据，从而打破传统的数据接入接式。对于IP技术将成为世界未来网络的核心关键技术，而其IP协议将成为电信网的主导通信协议。那么现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡。

参考文献：

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关键词 超宽带；无线通信；关键技术

中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）19-0050-01

随着信息技术的发展，无线移动通信得到了广泛的应用与普及。目前，人们对无线通信的带宽需求仍处于上升趋势，但是无线频谱资源是有限的、不可再生的，无线通信无法通过不断增大频带宽度来提升用户的通信需求，为此就必须使用其他的方法来提升相同频带内的频谱利用率。超宽带技术即为一种可提升频率利用率的无线通信技术，该技术使用脉冲信号替代传统的调制信号，相较于传统的窄带通信系统而言，可以极大的扩展无线通信信号带宽。对超宽带无线通信关键技术进行分析与研究具有十分重要的意义，可有效推动超宽带技术的应用与发展。

1 超宽带无线通信技术优势分析

1.1 分辨率高、定位精度高、抗多径衰落特性好

随着社会生活的发展，大量的建筑和材料被应用到人们的通信环境中，这些应用一定程度上增大了无线通信的环境复杂度，无线通信信号非常容易受多种建筑或材料的影响出现多径效应，使得无线信号的传输特性变差。但是相较于传统的窄带信号而言，超宽带无线通信技术所使用的信号工作频率更高，信号占空比更大，这种高分辨率的信号可以将多径效应对分辨率造成的影响控制在纳秒量级，提升信号的抗多径衰落特性。实验数据表明，传统窄带信号多径衰落为10dB到30dB的无线环境中，超宽带信号的多径衰落不超过5dB。

1.2 系统容量大，传输速率高

超宽带无线信号的工作频带在千兆赫兹附近，传输速率可达100Mb/s到500Mb/s，大幅度优于传统的无线通信速率。若配合使用Ad Hoc技术进行组网，超宽带无线通信系统的系统容量还能够得到进一步的提升。

1.3 平均发射功率低

超宽带无线通信系统使用微弱的脉冲信号承载信息，系统的发射功率控制可以被控制在1mW内，且该技术下的发射信号功率谱密度低于-41.3dBm/MHz。相较于传统无线通信技术而言，该无线信号可被看作是一个宽带白噪声。这一特性不仅有益于提升频谱利用率，还能够有效提升无线信号的保密性。

1.4 实现简单，携带便捷

超宽带无线通信信号通过基带即可实现无线传输，这一特性就使得基于该技术的无线通信系统不必使用射频调制与解调设备对信号进行处理，因而其物理实现相对简单，设备的功耗可以得到很好的控制，且便携性高，应用非常灵活。

2 超宽带无线通信关键技术分析

超宽带无线通信系统中的关键技术主要集中在信号生成与编码调制、射频传播以及相关无线通信网络协议等部分。

2.1 脉冲信号的波形设计

超宽带无线通信系统中的传输信号为基带信号，故信号的波形设计贯穿于系统的整个阶段，对系统的性能具有十分重要的影响。超宽带无线通信系统中的脉冲信号最早使用的是高斯单周脉冲信号，该类信号可以不进行载波调制而直接携带传输信息。之后FCC对相关通信频率和通信标准等进行了重新定义，基于该定义，高斯脉冲、拉普拉斯脉冲以及瑞利脉冲等脉冲作为基带脉冲波形被应用到超宽带无线通信系统中。目前对脉冲信号波形的研究主要集中在波形设计、频率共用、低复杂度的软谱自适应等方面，这些技术对提升系统通信容量、抗干扰性以及频谱适应性等具有积极的推动作用。

2.2 编码与调制方式选择

对超宽带无线通信系统的通信信号进行编码与调制研究可以充分利用信道特性来提升系统的通信容量，使得系统的频谱利用率更高，误码率更低。

超宽带无线通信系统中的调制方式有单脉冲调制和多脉冲调制两类。

单脉冲调制所使用的脉冲信号的幅度、位置以及极性等都可被用于承载信息，常用的单脉冲调制技术有脉冲幅度调制、脉冲位置调制、开关键控等。这类调制方式的优点在于可使用非相干检测进行信息解调，且脉冲幅度调制与脉冲位置调制还可以设计多幅度或多位置来提升系统信息传输速率。

多脉冲调制使用传输相同信号的多个脉冲组成一组特定的脉冲作为调制信号，该过程可通过如下两步实现：首先脉冲组内的脉冲信号分别进行单脉冲调制；然后调制后的脉冲信号组作为整体再次被调制。通过上述两个步骤，可以有效降低无线信号的发射功率或单脉冲幅度，还能够实现对多用户干扰、窄带干扰等干扰信号的抑制。若用户的SS序列是正交的，多脉冲调制后的系统通信效率还可以得到一定程度的提升。

2.3 信号检测相关技术

超宽带无线通信系统中的脉冲信号接收使用了分集接收技术，该技术可以将分散于多径分量中的信号整合为正确的传输信息。同时，信号在传输与接收过程中非常容易出现脉冲畸变，在分集接收的同时还需要配合使用适当的均衡技术对接受脉冲进行畸变消除处理。之后在信号检测部分，鉴于信号能量较小，多径数较多，且时域信号检测较为复杂，可将其变换到多种变换域进行信号检测。经过上述三部分内容即可完成对超宽带脉冲信号的检测。

2.4 抗干扰技术

超宽太无线通信系统中使用了频谱重叠技术，这一技术会使得超宽带无线通信系统的瞬时峰值功率较大，若不采取适当的措施对通信信号的功率进行适当的处理就会对其他同频系统造成一定程度的干扰。目前常用的抗干扰技术有自适应功率控制技术、占空比优化技术等。

此外，无线环境中不可避免的存在各种各样的干扰信号，分析设计适当的滤波器或限波器对干扰信号进行滤波处理也是抗干扰技术的研究重点之一。

3 总结

超宽带无线通信技术是一种新型的，具有广阔应用前景的无线通信技术，但是目前该技术中仍存在诸多的问题和关键技术需要解决和突破。随着无线通信技术的发展，超宽带无线通信相关关键技术必然会得到妥善解决，基于这些技术所构造的无线通信系统必然会得到广泛的应用。

参考文献

[1]赵丽丽，王莉，苏丽娜，鞠晓洁.浅谈超宽带无线通信技术的发展[J].数字技术与应用，2011（3）.

[2]陈国东.超宽带无线通信系统及若干关键技术研究[D].北京邮电大学，2007.

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数显力矩扳手的微控制器模块采用低价廉、低功耗的8位PIC单片机［6］，该款单片机操作简单、易于编程，单片机内部自带EEPROM和RAM，并且工作温度可以达到0℃～70℃。微控制器将传感器采集来的数据控制显示到LCD液晶模块上，同时利用数显扳手的设定的力矩值来控制声、光报警功能，这可以提醒使用者数显扳手达到了某种状态。另外，微控制器还控制着按键，将设定不同的按键实现不同的功能，来实现开机/关机功能、清零功能、方向加、减力矩值功能及快速保持显示模式功能，数显力矩扳手面板按键功能图如图3所示。

2无线通信电路模块

本文设计的数显力矩扳手通信系统采用的是一款2．4GHz射频芯片，其低功耗、内部自嵌IEEE802．15．4通讯协议，并且此芯片还支持2007Pro协议。无线通信模块［7］广泛应用于智能家居系统、环境监测系统等领域。这款射频芯片内部集成了8051内核、高性能的射频收发器、8K的RAM及FLASH，供电电压为3V，它包括三种工作模式分别为:1μA的睡眠模式、0．2μA的呼唤模式、0．4μA的中断模式，还有多通道的DMA控制器、MAC定时器、通用定时器及A/D转换器，工作温度在－40℃～125℃，这种高度集成化电流可以节约无线系统的开发成本，当无线模块在发送数据和接收数据的情况下，电流损耗大约24μA和29μA，在由休眠状态转化为主动状态时间很短，这有助于数显力矩扳手的电池使用寿命周期将会增长。数显力矩扳手的传感器芯片供电电源为1．5V，而无线通信模块电路［8］供电电源是3V，这就要求系统在传输数据时需对信号进行调理、电平转换，以保证数据可以正常可靠的通信。其无线通信模块的电平转换电路原理图如图4所示。此款无线通信模块相比蓝牙和WIFI覆盖距离面广［9］，其网络扩展性更加灵活，硬件架构简单，传输通信速率在250Kbps，相对比较快，其拥有免费的开放频带，大约在868MHz至2．4GHz左右，网络节点数可达65000个，联网所需的时间仅在30ms，而且终端设备费用低、集成度高、可靠性强，成本低等特点。

3系统软件设计

本文设计的数显力矩扳手主要工艺改进是将原有的有线数据通信技术变为无线通信技术，此无线通信技术采用高级语言C编程，使用的软件开发环境IAR来完成。其中系统包括两个收发模块，其中发送数据模块集成到数显力矩扳手主板上来发送数据，接收模块以USB接口形式插到电脑的USB口来接收数据。整个无线通信系统发送的数据的原理框图如图5所示。数显力矩扳手使用的无线通信技术有很大的优势如下。1)将给客户带来多样选择性，针对不同的客户需求，方便客户选择不同的产品，可以使用现有的有线数据传输，短距离通信;同时也可以选择无线通信传输，远距离通信;2)解决了原有传输数据的局限性，在实际传输数据的过程中，由于计算机接口有限，除了数据传输受到限制外，传输数据量也将受到限制。通过无线接收模块可以实现多个数显设备与电脑同时进行数据传输，并能够保证数据传输可靠，显示在电脑的上位机软件上。其无线通信模块的程序流程框图［10］如图6所示。

4实验结果

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关键词：通信技术； 发展； 历程； 应用前景

        目前，无线通信技术在全球范围内迅猛发展，它有两个突出的特点：一是公众移动通信保持增长态势；二是宽带无线通信技术的不断推陈出新，发展迅速，应用研究也很火热。

1 无线通信技术的发展概况

     在这个信息化高速发展的社会，人们的工作方式、管理模式、商贸手段、情感交流技巧、传统文化背景以及消费水平与生活方式全部实现信息化，是社会发展的必然趋势。而移动无线通信则是这种必然趋势下的产物，它的发展大致可以分为五个阶段。

     第一时期为十九世纪四十年代，采用的便携式、车载式、船载式的超短波频及低噪声、稳定系数高的电子管技术主要用于舰船及军用，在该阶段末期出现了甚高频VHF150MHz和特高频UHF450MHz频段。

     第二时期为六十年代，频段扩展至UHF450MHZ以及器件向半导体的过渡，公用移动网接入的内部电话交换装置内，实现了无线频道能够自动接续到公用电话网，接续问题得到了解决。

     第三时期为八十年代，扩展出来了一个1800MHz频段，70年代末美国贝尔实验室开发了先进移动电话业务（AMPS）系统，这是第一种真正意义上的具有随时随地通信能力的大容量的蜂窝移动通信系统。

     第四时期是九十年代，第二代数字移动通信关键技术，调制技术兴起且得到了大发展，这标志了无线信息网络的到来，也开启了个人通信业务的大门。此时出现了Digital AMPS、TotalAccessCommunicationsSystem、电子时间警报控制系统、GSM/DCS等各类系统与业务运行。

     第五时期二十一世纪，通信方式已经不能满足用户的需求，数据通信与多媒体业务需求的与日俱增，它可以满足移动用户话音和中、低速数据业务的需求，引起了第三代移动通信的兴起，数据传输速度有了大幅提升。

2 无线通信技术的发展前景

     各种无线通信技术表现出互补发展，向接入模块化、网络一体化、应用综合化、集成化的宽带无线网络发展。各种接入技术根据本国的国情和不同的发展阶段，存在不同的技术特点，不同的接入速率实现互补，推进了组网的一体化进程。

     政府的支持必不可少。只有有了政府做最坚实的后盾，积极配合政府的规划和布局，企业才能真正提高频率资源和功率资源的利用率，进而可以推动各种技术相关频谱的规划及应用工作。只有企业在政府的积极推动和引导下才能更好的制定发展战略，使无线通信网络得到合理的开发利用，从而实现资源的有效利用。同时，政府还应该调整旧的不适应信息资源管理模式，遵循促进节约的根本宗旨，对于企业闲置的资源应当利用适当的手段加以回收再利用，使其再次产生经济效益，以确保社会资源的顺畅流通。

     宽带无线接入技术在全球的无线通讯领域发展得十分红火。或许在未来，还会有更加强大的新技术出现，又会对无线网络通讯领域起到推进作用。但现在来看，我们应该理性的看待，科学的把握宽带无线接入技术。高速接入是目前宽带无线接入技术的主要技术，但它的移动性和话音支持能力仍不能与公众移动通信网络相提并论。从宏观的角度来看待宽带无线接入技术，在整体上对其进行把握调控，使其与移动网络互相补充，以此达到充分发挥技术特殊性且减少资源浪费的效果。

      移动与无线技术在实践中扬长避短、趋利避害，一步一步地走向灿烂和辉煌。随着各种创新移动、无线技术的不断推陈出新，移动、无线技术的发展进入了一个高速发展的时期。当今的移动、无线应用市场十分活跃，各种技术都投入到了商业运用中，并发挥着不小的作用。就目前的现状来看，以3G为代表的公众移动通信与其他各种无线技术不会彼此终结或相互取代，而3G、WiMAX、WLAN等各种移动、无线技术走向融合是必然的发展过程。因此，在移动与无线技术实现共同发展的同时，还可以满足人类社会对无线通信日益多样化的需求。

     在多元融合的大趋势下，无线局域网(WLAN)和无线城域网(WiMAX)等各种无线技术在竞争中互相借鉴靠近，这加快了新型射频技术的引入，如MIMO和OFDM等新技术。与此同时，蜂窝移动通信与无线宽带接入在各自发展的过程中，互相汲取，都增加了新的内容。

     蜂窝移动通信启动了LTE项目，这是种以OFDM/FDMA为核心的技术，是3G技术向4G技术演进的一个过渡。LTE有在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率，可以改善小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟，以此来增强宽带传输的性能。

     WiMAX、WLAN等无线宽带技术的进步推动我们的网络一步步走向成熟，但接收信号的幅度和相位呈随机变化和频谱效率低下成为了亟待解决的问题。因此，采用MIMO与OFDM相结合，使传输速率成倍提高就成为各种无线技术的共同选择。作为多载波调制（MCM)的一种，OFDM技术的核心能力就是将信道分成许多正交子信道，容易通过不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率，它能在解决信道多径衰落问题的同时增加带宽分配、子载波数量、子载波调制的几率，实现系统复杂度的提升和带宽的增大；而MIMO技术能在不增加宽带的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率，它改善了系统性能，提高了数据速率，所以在新一代无线通信系统中MIMO技术必不可少。因此，MIMO系统与OFDM技术相结合，能充分利用两者的优势，弥补彼此的不足，是未来无线宽带技术的重要力量。

    如今，无线通信技术已经日臻完善。在未来的社会，移动通信与无线接入在相互角逐的同时，走向互补融合，各展所长，向接入综合化、全球化、电子 化、一体化的宽带无线网络的方向发展，进而逐步实现和宽带固定网络的有机融合。相信无线通信技术会实现新的突破， 通信技术的进步，也给我们的生活带来了新的体验，为我们的生活带来新的变革，开辟了中国特色社会主义道路，赋予社会主义新的生机活力。

参考文献

[1] 张伟. 浅谈无线通信技术的发展及应用. 河北企业,2009(04).

[2] 毕方. 浅析无线通信技术的发展现状及趋势. 科技信息,2010(01).

[3] 李新建. 无线通信技术热点及发展趋势. 今日科苑,2011(16).

[4]?姚志丹. 现代通信行业技术发展与更新. 当代通信技术，2009，33（14）：78-80.

[5]?曹军国. 我国无线通信行业的发展趋势. 工管理观察，2010，26（9）：15-17.

[6]?冯子宏. 智能天线运用于无线通信行业. 通信技术开发，2009，21（13）：94-95.

篇8

为了上网方便，不得不绞尽脑汁考虑如何在屋内走网线；

手机信号不好，常常发生“暂时无法接通”的情况……

从普通百姓生活中对通信的需求，到国家“新一代宽带无线通信网”重大专项的实施，都离不开一支支为无线通信事业默默奉献的科研团队。作为其中优秀的代表之一，清华大学以陆建华教授和吴佑寿院士为带头人的宽带无线通信技术与系统集成创新团队，以其鲜明的学术研究特色和影响深远的开发应用，既树立了我国建设创新型国家的团队范例，也向世人展示了并不遥远的数字时代图景一宽带无线就是未来。

理论创新：多域协同

围绕国际科技发展前沿和国家产业发展重大需求，瞄准基础领域进行创新性研究，一向是清华大学的传统。2003年，第一批五个国家实验室之一――清华信息科学与技术国家实验室(简称：清华信息国家实验室)筹建，正是基于清华大学的传统优势及我国“信息化带动工业化”的发展道路。建设伊始，“宽带无线通信理论与技术”成为重点研究方向之一。

在“985工程”和“211工程”计划，以及多项国家科技计划的支持下，该研究方向强化信息技术领域的基础理论研究、技术创新开发，重点学科建设和人才队伍培养，以宽带无线传输理论与技术研究为基础，通过原创性理论研究和技术创新，着力系列发明专利和标准提案，研制开发出高集成度的片上系统，并积极开拓重大产业应用，由此形成了“基础理论研究关键技术创新核心产业应用”的研究团队。

团队的研究目标是要通过理论和技术创新，从根本上提高无线频谱资源利用的有效性，即在满足服务质量的前提下，最大限度地提高频谱效率及资源共享系统容量。而传统的无线通信体系框架基于资源独立优化模式，系统容量受限，相应技术也受到“边界效应”的制约。

团队在国家自然科学基金重点项目“基于分布式天线的无线通信系统理论及关键技术研究”中，首次提出了分布式无线通信系统的体系架构(DWCS)。它实现了传统树形蜂窝结构的扁平化，为提高无线系统的传输质量与容量奠定了基础。同时，DWCS中的接入距离显著缩短，功率大大降低，成为解决宽带无线接入能耗问题、实现绿色网络与终端的关键手段。DWCS相关研究成果陆续在通信领域最具影响力的IEEE Communications Magazine等期刊上发表，成为新型无线通信体系框架研究的主流学术思想之一。

DWCS研究引发了许多基础性的科学问题。为从根本上提高无线频谱资源利用的有效性，系统解决现有技术的各种“边界效应”对提高频谱效率的制约，综合利用包括空间、频率，时间，信号，功率，终端、网络等资源，团队提出并研究多域协同宽带无线通信基础理论，得到国内外同行高度认同，成功获得“973”计划项目资助。

“多域协同”的核心在于协同。在古汉语中，“协”的写法为“”，右边表示齐心协力，左边的“十”是象形字，表示一种标尺。《说文解字》提到，“协，众之同和也。同，合会也。”因此，协同是指协调多个不同的资源或者个体，使它们一致地完成某一目标的过程或能力。多域协同之于宽带无线通信则是指包括不同无线系统之间，不同资源之间、不同终端设备之间等的协同，以期从根本上提高频谱资源利用的有效性。

多域协同宽带无线通信系统框架现已成为“异构、泛在、协同”无线网络的重要组成部分，其重要性、前瞻性已得到国内外同行高度认同。

学术链条：学以致用

团队在强化基础创新研究的同时，坚持学以致用，致力于成果产业化。近五年来，团队成员从各自专长出发，交叉参与。共同承担多项科研项目，逐步形成“基础理论研究技术发明国家行业标准核心片上系统应用系统开发”的学术链，初步体现了团队效应。

在杨知行教授、吴佑寿院士等的领导下，历时十年的数字电视传输技术的开发应用，堪称这一特色鲜明的学术链的充分体现。

以数字电视为代表的广播电视技术数字化，是全球信息革命不可阻挡的新浪潮。作为模拟彩电生产、消费的头号大国，这是我国变大国为强国的重大机遇。数字电视传输标准中，地面传输标准是最基本的，不仅技术含量最高，而且受众最多。更重要的是，地面无线传输关乎国家安全和民族利益，尤其是在遭遇战争、灾难等紧急情况时更是动员国民最直接、最可靠的政府喉舌。要保证“永不消逝的电波”和民族产业可持续发展，就必须研制出拥有自主知识产权的数字电视地面传输标准。

1999年7月，清华大学与凌讯科技公司联合，组建了数字电视传输技术研发中心。在学校“985工程”计划重点项目支持下，在一批前瞻性研究成果的基础上，借鉴现有国际标准，经过七年艰苦探索和创新研究，原创性地提出了时域同步的正交频分复用数字传输技术(TDS-OFDM)。这一技术的关键意义在于，它突破了国际上的C-OFDM技术壁垒，并在性能上更优越。国家知识产权局确认了该技术三项专利――用时一频域综合处理方式解决了同步和数据相互独立的问题；用PN序列填充技术取代循环前缀；用独特的循环PN序列设置取代了高功率同步导频。2005年，TDS-OFDM技术获得中国专利金奖，其相关研究成果陆续在无线传输领域最具影响力的IEEE Trans，Broadcasting和IEEE Trans Wireless Communications等期刊上发表。

以TDS-OFDM技术为基础，课题组成功研发了具有完整自主知识产权的地面数字多媒体／电视广播传输系统(DMB-T)。信息产业部和广电总局联合推荐该方案，并通报到国际电联，引起了热烈反响。这是我国首次在国际上宣示我国数字电视水平和参与国际竞争的信心。该技术主要性能指标优于国内外同类技术水平，获得2004年北京市科技进步一等奖、2005年国家技术发明二等奖。截止到2000年底，国内已有19个省市的31个城市采用DMB-T播出数字电视节目，取得了显著经济效益和重大社会效益。

在DMB-T基础上，进一步融合国内多家方案的优点，2006年8月形成了中国强制性地面数字电视传输标准。国标DTMB相关技术非独家授权国内外11家企业生产，有力推动了地面数字电视标准的产业化进程，取得了重大经济效益和社会效益。在南美国家数字电视标准遴选的国际竞争的现场测试中，均以显著优势取胜欧、目标准。

高效多码率LDPC编译码器正交频分复用数字传输技术地面数字多媒体／电视广播传输系统数字电视专用芯片“中视一号”地面数字电视传输国家标准率领产业联盟推进国标“走出国门”，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成功地从实验室的理论设想进入了数字电视芯片大规模产业化阶段，并最终推动数字电视行业进入国际市场，经济效益自不待言，更重要的是，它向世界展示了

中国科技人的自信与优秀，既是我国专利战略、标准战略的成功典型，也是标志着我国电视设备从“中国制造”迈向“中国创造”的一个里程碑。

数字电视芯片是团队在通信SOC领域取得的一项标志性成果。此外，基于片上系统设计完成的多业务传送SOC专用系列芯片，获得国家技术发明二等奖，应用于电信、网通、电力、公安，军队等领域，并销往俄罗斯、南非、印度等21国。十年磨一剑，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队在实践中形成的独具特色的学术研究链，正彰显了清华大学从国家民族根本利益出发、服务国民经济主战场的优良传统。

人才集成：1+1＞2

国家实验室是我国科技界的全新事物，不仅要满足国家需求做出重大科技创新，还要探索一系列全新机制。原清华大学副校长、清华信息国家实验室主任，现天津大学校长龚克说“国家实验室是根据新世纪科技发展特点和科技创新需求做出的科技体制创新探索。清华信息国家实验室更加突出‘集成性’――学科集成，重大项目和科学问题集成，队伍、项目和平台的集成。”

宽带无线通信技术与系统集成创新团队特别注重人才集成，其成员都是相关研究方向优秀的专家：

陆建华教授是国家杰出青年科学基金获得者，“973”项目首席科学家：

吴佑寿教授是中国工程院院士，我国数字通信开拓者之一，何梁何利奖获得者；

杨知行教授是数字电视专家，两项国家技术发明二等奖获得者，荣获“当明家”称号；

王京教授是清华信息国家实验室副主任，重大专项专家，国家科技进步二等奖获得者；

杨华中教授是国家杰出青年科学基金获得者，集成电路专家；

宋健教授是数字电视传输技术专家；

周世东教授是国家“863”-FUTURE计划核心成员，教育部新世纪人才……

清华信息国家实验室的筹建，将这些优秀的专家集合在共同的目标下。根据“国家重大需求”、“科技发展前沿”和“清华优势特点”三结合的原则，团队成员结合自身特长和研究特点，经过合理配置，逐步形成了一个交叉融合、优势互补，共同创新的协作团体，在面向国家需求和国际前沿的平台上，取得了喜人的成绩――

近五年来，团队成员交叉合作承担“973”项目1项，“973”课题3项，自然科学基金重点／重大项目5项，“863”重点项目8项，教育部重大科研项目、发改委产业化专项，预研及企业合作项目近20项。

在国内外期刊和国际学术会议上280余篇，其中SCI论文80余篇，在IEEE Trans，CSVT、IEEE Trans Communications、IEEE Trans Wirelass Communications、IEEE Trans，Broadcasting等本学科最具影响力的期刊上发表；申请发明专利120余项，已获授权32项；出版专著6部；获国家奖励4项、部委奖励5项，等等。

还在探索中的人才集成模式，初步显示出巨大的创新能力和创造能力，这也是清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队一个立足过去、开创未来的里程碑。

无线世界：无限世界

宽带无线传输技术将作为信息技术发展的重要前沿领域，对重大产业的升级换代(如数字电视)和形成新的产业生长点(如移动互联网)具有重要意义。事实上，小到寻常百姓家的手机、电视，网络，大到新一代信息网络、国家安全、航空航天，都离不开宽带无线通信技术的发展与保障。

在我国探月一期工程的相关技术研究中，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成功设计了短码长，低译码门限的LDPC编译码器。经专家测试，该编译码器在同等条件下比传统的Viterbi译码器有2.5dB的增益，是探月一期工程的创新之一。

专为我国地面数字电视标准设计的高效多码率LDPC编译码器，也成功应用于无线图像助警应急系统，建立了北京、青岛等地的“公安无线视频传输网”。该技术实现了标准清晰度图像的无线双向传输，在雅典奥运火炬接力北京段监控、全国两会安全监控、长城3号反恐演习等国家重大项目中，得到了专家一致好评。

宽带无线通信技术研究成果的产业化，已经越来越多地应用到社会生活的各个领域，也显示出更加广阔的应用前景。

在我国“信息化带动工业化”的发展道路上，展现在清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成员面前的，是一步步将梦想变成现实的美景。虽然迈出每一步都要付出难以想象的艰辛，但执著的追求换来了梦想实现的快乐。

过往的成绩只是提供了继续创新的平台，团队成员早已勾勒出下一步努力的方向和目标――针对新一代宽带无线多媒体接入，高清数字电视广播、高速铁路信息化及空天地一体化网络等重大产业应用，发展高速大容量无线网络技术及系统集成，进一步突出发明创新，技术标准和芯片集成的研究特色，形成系列核心芯片与演示试验系统，完善“理论研究技术创新产业应用”的学术研究链，满足未来高速大容量高质量信息服务对宽带无线通信的需求。

……

心有多大，世界就有多大。

篇9

什么是可见光通信技术

可见光通信技术是一种先进的无线通信技术。它利用LED发出的肉眼看不到的高速明暗闪烁信号来传输信息，具有传输数据率高、保密性强、无电磁干扰、无需频谱认证等优点，是理想的室内高速无线网络接入方案之一。LED发出的光是一闪一闪的，因为闪动频率极高，达到每秒数百万次，我们的肉眼分辨不出来，光敏接收器却能探测到。这种闪动其实就是一种“开”“关”过程，开就代表“1”，关就代表“0”，开开关关， 0与1的各种组合就可以通过灯光来传递了，这就是可见光通信技术的基本原理。白炽灯因为在亮灭的变化过程中非常容易被损坏，且亮灭变化动作太慢，因而不具备这种通信功能。

可见光通信技术的优势

与传统的无线网络相比，可见光通信技术拥有很多优势。

首先，可见光通信技术传输速率更快。与使用无线电波进行通信的Wi-Fi、蓝牙等传统无线技术相比，被昵称为“LiFi”的可见光通信技术的数据传输速率更高，可达每秒数十MB至数百MB，未来传输速率还可能超过光纤通信。当前在实验室里，可见光通信技术实时传输速率已在米级距离上达到了每秒500MB，离线传输速率已达到每秒几GB。也就是说用可见光通信技术下载一部1GB的电影，只需不到1秒的时间。

其次，该技术还具有安全性高的特点。可见光只能沿直线传播，因此只有处在光线传播直线上的人才有可能截获信息。用窗帘遮住光线，信息就不会外泄至室外。

另外，可见光通信技术主要是利用无处不在的电灯资源。人们只需在LED灯泡中加入一个芯片，便可使其具有“无线路由器”“通信基站”“Wi-Fi接入点”，甚至“GPS卫星”的功能，从而无需再建任何新的基础设施。大规模实施可见光通信技术系统可以降低总体安装成本，同时可以帮助人们进一步降低电费、维护费用等操作成本。

最后，可见光通信技术辐射小，绿色环保，对人体无害，而且在对电磁信号敏感的环境中也能自由使用，比如飞机舱内和手术室内。

目前手机和无线终端发出的射频信号会对飞机的导航和通讯系统造成干扰，容易影响飞行安全，所以飞机上乘客的通信愿望是被限制的，但是有了可见光通信技术，乘客就可以轻松接入网络。

再比如在医院，高频电磁波类型的无线通信干扰可能会对某些仪器造成损害，特别是在手术中，那么这个时候可以用可见光通信技术安全、高效地控制某些设备或传输X光图像等。

可见光通信技术的研究现状

基于这些优势，可见光通信技术在未来通信领域中将占有重要的地位和价值，因此很多研究机构和电信运营公司加入到可见光通信技术的研究领域中来。

日本中川研究室自2000年开始对基于白光的可见光通信技术进行研究，至今已在可见光通信技术研究领域取得了很大的成就，还开发了面向商业化的基于可见光通信技术的超市定位及导航系统。

欧洲的20多家大学科研单位和企业也提出了OMEGA计划，对可见光通信技术展开了深入的研究。OMEGA计划的目标是发展出一种全新的能够提供宽带和高速服务的室内接入网路。OMEGA计划把可见光通信技术列为重要的高速网络接入技术之一，并且已经取得了丰硕的研究成果。

除了日本和欧洲的科研单位，美国的UC-Light也是进行可见光通信技术研究的重要机构。UC-Light依托于加州大学的4所分校和1个美国国家实验室，其研究人员的研究背景涉及建筑学、无线通信、网络、照明、光学、器件等领域。UC-Light成立的目的是开发一种基于LED照明的高速通信和定位系统。

中国的可见光通信技术研究起步相对较晚，与国际相比仍然落后很多，尚没有比较成熟的商用化的可见光通信技术系统。近年来，在国家大力支持的背景下，中国的可见光通信技术研究取得了一定的进步，在可见光通信技术理论、系统设计和计算机仿真、实验演示系统设计制作等方面都取得了一定的成果。2013年10月15日，复旦大学信息科学与工程学院传出好消息。研究人员将网络信号接入一盏1瓦的LED灯，灯光下的4台电脑即可上网，离线最高传输速率可达每秒3.25GB，实时平均上网速率达到每秒150MB。

篇10

一、无线通信工程课程系列现状分析

就目前而言，国内许多高校开设的无线通信系列课程存在的主要问题集中在以下几个方面：

1.基础环节薄弱，缺乏必要的授课基础

由于上个世纪90年代对无线通信系列课程的忽视，很多学校取消了微波技术基础等课程，师资也随着出现断层，以致造成国家在无线技术关键领域与美国相差很多年。随着无线通信业的发展和国家对无线通信人才的迫切需求，特别为解决物联网，电子标签技术（RFID），以及军事中的遥感遥测，国家北斗导航系统，国家探月工程等实际工程问题，对具有无线通信人才的需求越来越迫切，同时对专业技能的要求也越来越高。随着社会的发展，本世纪初很多学校又恢复了无线通信系列的专业基础课程和实验课程，但是师资力量已经严重不足，实验设备也严重老化，无论是理论课程还是实验课程，都面临着前所未有的困难，授课基础薄弱。

2.技术更新过快，授课内容难以紧跟学科发展

无线通信专业是一门实用性较强的应用型课程。一方面需要授课教师紧跟学科技术的发展，结合实际情况，因材施教，不能因循守旧，另一方面又需要授课教师注重与基础课程的衔接，在提高基础和专业知识的同时，满足社会需求对专业技能的要求。教师需要通过相关的实验课程、实践课程和课程设计等教学方式提高学生的能力，这些要求无疑提高了对教师本身素质的要求。随着无线通信技术越来越向高精尖方向发展，需要授课的内容同样具有较高的广度和深度，这一定程度上增加了授课难度。但是现在国内这类应用型课程缺乏教学实验平台，授课效果也很成问题。

3.实验教学环节缺乏创新性理念和工程思想的灌输。

无线通信系列课程的实验问题是困扰各高校的一个难点问题，无论是基础实验还是专业型实验的开设，都涉及到频谱和射频相关的设备，而这些设备的科技技术含量都非常高，而且几乎被国外垄断；而国内不但生产的厂家少，而且同样价格昂贵，因此，即使是购买基本的实验器材，都需要投入大量的资金，这对于很多高校来说都是难以承受的；另一方面，传统的实验思路也对课程的开设带来了问题，在过去，无线通信系列课程实验不是验证性实验，就是演示型实验，缺乏向上拓展空间；但是，就业市场需要学生具有创新性理念和有较强的动手能力一定的工程素养，能够熟练地使用各种测试仪器，这与传统的演示实验思路格格不入。所以迫切需要进行新的实验教学的研究和探索，寻求解决的方法。

就目前的就业市场而言，对通信工程专业人才的需求十分可观，与移动通信、网络通信相关的各公司企业，特别是对无线通信方面的学生尤其青睐。因此国内各大高校都十分重视无线通信方向发展，无线通信不仅仅是高校研究者的重点关注对象，也成为教学过程中的重点发展对象，各高校都投入大量人力、物力，对无线通信的教学体系展开研究，以期迎合就业市场的需求。

二、构建新的无线通信系列实验课程体系

根据无线通信系列课程体系，研究实验内容，以及系列课程实验的衔接问题，开发相关的专业实验平台，从广度和深度两个方面对现有的实验内容进行扩充。首先开发与宽带无线接入技术、下一代无线物联网互联技术、卫星通信系统技术等国家发展规划相关的实验课程体系。其次结合社会的实际要求，开发RFID设计和无线智能遥控邻域等具有一定应用前景的实用型实验课程，构建完整的无线通信实验基础教学和应用教学体系。最后需要根据学科发展的要求，并结合其他学科的发展，融合不同学科的知识，构建交叉性的大型实验，并设立为期两周以上的课程设计教学体系，培养具有扎实理论基础和熟练操作技能的专业人才。

在构建上述三大类实验内容体系的过程中，要建立相应的实验课程的实施方式，也就是实验课程的具体的实现方法体系。整个实验体系将以现有的基础性、综合性和设计性实验为基础，在应用型课程中推出创新性实验环节，通过引导教学法，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，同时增加实验学时的比例，实现理论与实践的充分结合，并通过创新性平台，培养学生的工程素养。

根据上述的实验内容体系和具体实施方法体系，需要进行具体的实验教学体系规划。国内各高校根据实际情况也有不同的具有实现方式。根据自身状况，各高校形成了各自的实验课程体系，并针对具体的课程教学和具体的实验教学内容进行了大量的研究，并根据实际教学基础和人才培养的目标分别实施了具体的实验教学内容和方式。譬如清华大学、北京大学、北京邮电大学、上海交通大学、成都电子科技大学、东南大学、浙江大学、复旦大学等多所名牌大学都拥有阵容非常强大无线通信系列课程教学群，开设了电磁波、微波技术、射频技术、遥感技术、无线微控制技术、医疗电磁技术、能源电磁转化技术等具体的实验课程体系，并且还在不断扩充中，为了能适应社会对专业人才的技能要求，对无线通信系列的实验课程改革和研究正在成为教学改革关注的热点。

从纯粹的知识基础角度分析，无线通信系列课程必须包括电磁场与电磁波、微波技术基础、宽带无线接入、锁相技术、天线与电波、射频电路设计、移动通信系统、卫星通信系统等课程。该课程体系包括三个层次，第一个层次为理论基础课，课程包括电磁场与电磁波、微波技术基础和射频电路设计与应用，第二个层次为实验教学课程，课程包括为微波技术基础实验、射频电路设计实验、数字通信实验和移动通信实验，第三个层次为无线通信的应用环节。以微波技术基础实验和射频电路设计实验为基础，学习相关的硬件和软件后，进行较为综合的课程设计，设计时间连续两周。设计的内容涵盖射频电路知识，射频电路的仿真、宽带无线接入、移动通信和卫星通信课程等相关的实验课程。

三、适时引入实验课程的创新机制

在构建实验课程体系时还需要引入创新机制。利用已有的实验教学平台，综合分析实验课程的内容和形式，进行合理的调整，建立实验课程的创新机制。

一方面通过各种奖励措施和鼓励措施提高教师开设新的实验教学课程，提供必要的实验教学经费和设备，激发教师的创新能力。

另一方面在学生中征集有意向的志愿者参与平台开发，针对不同层次的学生，构建实验体系，并确定基础性，综合性和设计性实验为基础，三个层次的实验在整个体系中的分布情况和切入深度，构造立体交叉性实验平台，并检验实验平台的设计思想的可实现性，积累经验，完成创新平台建设。构架基础性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验的五个层次的实验教学体系。以基础性实验为基础和验证性实验为基础，培养学生设计能力和创新能力为最终目标，建立实验课程发展体系。紧跟前沿无线通信技术，建立最新实验内容。实验中引入最新实验内容和实验仪器，紧跟技术发展的趋势，培养出能为企业带来技术革新和提高效率的人才，同时将实验内容和企业提供的项目结合起来，锻炼学生的实际动手能力。

针对理论教学的课程改革，对实验教学进行同步改革，我们引入更多的设计性环节，并加入先进技术发展趋势讲座。通过趋势分析，引导学生的思维方式转变，使之能逐渐完成从被动接受到主动思考的转变，这是引导学生形成创新性意识基础环节，实现理论和实验教学改革相结合的方式，避免实验教学与理论教学的脱节。以培养学生“厚基础、宽口径、动手能力强、有创新意识”为目标，坚持以理论与实际、基础与先进、经典与现代技术统一，面向不同专业要求，优化教学内容，建成具有鲜明的时代特征的合理的实验教学课程体系。

四、加强科研和实习的教学实践活动

实验体系涉及到大量的工程设计问题，而这些问题有些不能在实验室中完全解决，需要依靠校外实习基地，进一步提高学生对学习这些课程知识的认识。为此，我们每年专门组织学生参观“中国移动公司科技生活馆”、“中国联通公司科技中心”“重庆大学电信机房”、“重庆有线电视中心”、“重庆铁通公司发射中心”和“重庆广播电视中心”等基地。但是在很长一段时间里，校外基地并未真正发挥其优势，学生在校外基地的活动也仅仅是走马观花似的参观，难以真正涉及工程问题的解决，也达不到培养学生工程素养的目的。

随着越来越多的企业与高校进行合作，设立研究中心和交流基地。教师在理论教学的同时要求进行相关的科研工作，这两方面都促进了教师对本学科领域的发展状态，也为理论知识联系实际提供了一个良好的平台。因此，研究实验教学和科研工作的具体问题，抓住学校本身的有利条件，进一步提高实验教学的质量，是一个非常值得探讨的问题。

另外也不能以创新实践为名，盲目将本科生引入科研活动，必须进行细致周密的安排。一般情况下，低年级本科生主要进行基础性的实验，结合理论知识的学习，加深对知识的理解和运用；而高年级学生需要结合教师实际项目或者学生感兴趣的问题，进行相关的研究。总体上本科阶段的学生还是缺乏实际科研能力，还需要诱导，因此安排学生参与哪类科学研究，参与到什么程度，都是需要研究的。