无线通信技术的原理范文

时间:2023-12-07 18:02:56

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无线通信技术的原理

篇1

前 言

虽然目前公众媒体将无线通信炒的很热,但这个领域从1897年马可尼成功演示无线电波开始,已经有超过一百年的历史。到1901年就实现了跨大西洋的无线接收,表明无线通信技术曾经有过一段快速发展时期。在之后的几十年中,众多的无线通信系统生生灭灭。

20世纪80年代以来,全球范围内移动无线通信得到了前所未有的发展,与第三代移动通信系统(3g)相比,未来移动通信系统的目标是,能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。因此,未来无线移动通信系统应具有高的数据传输速度、高的频谱利用率、低功耗、灵活的业务支撑能力等。但无线通信是基于电磁波在自由空间的传播来实现信息传输的。信号在无线信道中传输时,无线频率资源受限、传输衰减、多径传播引起的频域选择性衰落、多普勒频移引起的时间选择性衰落以及角度扩展引起的空间选择性衰落等都使得无线链路的传输性能差。和有线通信相比,无线通信主要由两个新的问题。一是通信行道经常是随时间变化的,二是多个用户之间常常存在干扰。无线通信技术还需要克服时变性和干扰本文由收集由于这个原因,无线通信中的信道建模以及调制编码方式都有所不同。

1.无线数字通信中盲源分离技术分析

盲源分离(bss:blind source separation),是信号处理中一个传统而又极具挑战性的问题,bss指仅从若干观测到的混合信号中恢复出无法直接观测的各个原始信号的过程,这里的“盲”,指源信号不可测,混合系统特性事先未知这两个方面。在科学研究和工程应用中,很多观测信号都可以看成是多个源信号的混合,所谓“鸡尾酒会”问题就是个典型的例子。其中独立分量分析ica(independent component analysis)是一种盲源信号分离方法,它已成为阵列信号处理和数据分析的有力工具,而bss比ica适用范围更宽。目前国内对盲信号分离问题的研究,在理论和应用方面取得了很大的进步,但是还有很多的问题有待进一步研究和解决。盲源分离是指在信号的理论模型和源信号无法精确获知的情况下,如何从混迭信号(观测信号)中分离出各源信号的过程。盲源分离和盲辨识是盲信号处理的两大类型。盲源分离的目的是求得源信号的最佳估计,盲辨识的目的是求得传输通道混合矩阵。盲源信号分离是一种功能强大的信号处理方法,在生物医学信号处理,阵列信号处理,语音信号识别,图像处理及移动通信等领域得到了广泛的应用。

根据源信号在传输信道中的混合方式不同,盲源分离算法分为以下三种模型:线性瞬时混合模型、线性卷积混合模型以及非线性混合模型。

1.1 线性瞬时混合盲源分离

线性瞬时混合盲源分离技术是一项产生、研究最早,最为简单,理论较为完善,算法种类多的一种盲源分离技术,该技术的分离效果、分离性能会受到信噪比的影响。盲源分离理论是由鸡尾酒会效应而被人们提出的,鸡尾酒会效应指的是鸡尾酒会上,有音乐声、谈话声、脚步 声、酒杯餐具的碰撞声等,当某人的注意集中于欣赏音乐或别人的谈话,对周围的嘈杂声音充耳不闻时,若在另一处有人提到他的名字,他会立即有所反应,或者朝 说话人望去,或者注意说话人下面说的话等。该效应实际上是听觉系统的一种适应能力。当盲源分离理论提出后很快就形成了线性瞬时混合模型。线性瞬时混合盲源分离技术是对线性无记忆系统的反应,它是将n个源信号在线性瞬时取值混合后,由多个传感器进行接收的分离模型。

20世纪八、九十年代是盲源技术迅猛发展的时期,在1986年由法国和美国学者共同完了将两个相互独立的源信号进行混合后实现盲源分离的工作,这一工作的成功开启了盲源分离技术的发展和完善。在随后的数十年里对盲源技术的研究和创新不断加深,在基础理论的下不断有新的算法被提出和运用,但先前的算法不能够完成对两个以上源信号的分离;之后在1991年,法国学者首次将神经网络技术应用到盲源分离问题当中,为盲源分离提出了一个比较完整的数学框架。到了1995年在神经网络技术基础上盲源分离技术有了突破性的进展,一种最大化的随机梯度学习算法可以做到同时分辨出10人的语音,大大推动了盲源分离技术的发展进程。

1.2 线性卷积混合盲源分离

相比瞬时混合盲源分离模型来说,卷积混合盲源分离模型更加复杂。在线性瞬时混合盲源分离技术不断发展应用的同时,应用中也有无法准确估计源信号的问题出现。常见的是在通信系统中的问题,通信系统中由于移动客户在使用过程中具有移动性,移动用户周围散射体会发生相对运动,或是交通工具发生的运动都会使得源信号在通信环境中出现时间延迟的现象,同时还造成信号叠加,产生多径传输。正是因为这样问题的出现,使得观测信号成为源信号与系统冲激响应的卷积,所以研究学者将信道环境抽象成为线性卷积混合盲源分离模型。线性卷积混合盲源分离模型按照其信号处理空间域的不同可分为时域、频域和子空间方法。

1.3 非线性混合盲源分离

非线性混合盲源分离技术是盲源分离技术中发展、研究最晚的一项,许多理论和算法都还不算成熟和完善。在卫星移动通信系统中或是麦克风录音时,都会由于乘性噪声、放大器饱和等因素的影响造成非线性失真。为此,就要考虑非线性混合盲源分离模型。非线性混合模型按照混合形式的不同可分为交叉非线性混合、卷积后非线性混合和线性后非线性混合模型三种类型。在最近几年里非线性混合盲源分离技术受到社会各界的广泛关注,特别是后非线性混合模型。目前后非线性混合盲源分离算法中主要有参数化方法、非参数化方法、高斯化方法来抵消和补偿非线性特征。

2.无线通信技术中的盲源分离技术

在无线通信系统中通信信号的信号特性参数复杂多变,实现盲源分离算法主要要依据高阶累积量和峭度两类参数。如图一所示,这是几个常见的通信信号高阶累积量。

在所有的通信系统中,接收设备处总是会出现白色或是有色的高斯噪声,以高阶累积量为准则的盲源分离技术在处理这一问题时稳定性较强,更重要的是对不可忽略的加性高斯白噪声分离算法同时适用。因此,由高阶累积量为准则的盲源分离算法在通信系统中优势明显。

分离的另一个判据就是峭度,它是反映某个信号概率密度函数分布情况与高斯分布的偏离程度的函数。峭度是由信号的高阶累积量定义而来的,是度量信号概率密度分布非高斯性大小的量值。

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【关键词】 无线技术 无线通信 问题分析 应对策略

从近十年的发展趋势来看,无线网络技术在军用通信和商用通信上都取得了巨大的成功,商用无线通信技术在经历了第三代数字通信时代的巨大成功之后,正在快速迈入第四代数字通信的飞速发展时代,移动办公数字系统、移动超速流量分享等已经成为现实,但是要进一步提升无线通信技术的发展还需要对其自身进行深入的探讨分析。

一、无线通信技术的发展现状

目前,军用无线通信技术和商用无线通信技术都已经有许多成熟的产品系列,以颇具代表性的蜂窝电话和无线接入技术为例,不足二十年内,无线通信技术历经了模拟AMPS/TACS技术、数字GSM/CDMA技术、WCDMA/TD-SCDMA技术和HSDPA技术等,在即将到来的4G通信网络中,MIMO\OFDM技术也会得到进一步的使用,在4G网络中,链路容量将会超过100Mbps,高速无线通信网络的时代已经来临,如图1所示。

我们可以看到无线通信技术的进一步发展还受到许多限制,目前中国移动、中国联通和中国电信作为无线业务的主要服务商,虽然为移动用户提供了多种无线服务,但是业务覆盖面还十分有限,无法形成产业链效应;在无线接入技术方面,我国的无线接入主要还是集中在接入速度较慢的WLAN上,对接入速度更快的MiMax技术,目前还没有实质性的商用产品推出,其技术研究还处于起步阶段;再者是我国的无线通信技术在自主知识产权上重视程度不够,具备自主知识产权的新一代无线通信技术将是解决这一问题关键。

二、无线通信技术的发展策略

(1)无线通信网络融合。由于当前无线网络运营商和主要的商业产品种类繁多,这不仅给无线通信网络系统的日常管理加大了难度,更降低了无线通信网络的运行速度和运行效率。因此,针对不同无线通信网络的运行特点,可以采用融合的方式实现异构网络的互连互通,这也是无线通信网络技术跃升成为通信核心技术的关键性步骤,从网络融合的技术发展手段上来看,应该立足于核心网络技术的融合、接入网技术协议融合、无线通信网络业务融合和终端服务体系融合等方面。(2)优化频谱接入系统。移动通信业务的快速发展使得无线频谱的使用已经到了一个及其拥挤的地步,目前无线频谱已经成为限制无线通信进一步发展的关键性瓶颈因素。由于无线通信需求的进一步扩大,传统的CSMA/TDMA等网络协议已经超出了数据流量的承受上限,因此支持超大数据流量的Adhoc、Mech等网络协议模式,将会是未来发展的主要趋势,新的MAC层接入协议能够提高单位时间内时隙的使用效率,很大程度的提高了无线频谱的使用率,实际测量发现在时隙效率的提高幅度可以达到150%~170%。(3)链路容量扩展和通信保密协议。当前的许多无线网络中都会出现用户挤占的现象,主要原因还是无线频谱资源有限导致的链路容量不足,因此,高速化的数据传输模式将是未来无线通信的发展趋势。通过采用窄带高速、高阶数字调制等技术,结合多数如堕输出的MIMO技术、智能无线技术,可以进一步优化无线频谱资源,拓宽频谱通道,从无线传输技术的发展趋势来看,未来频谱的利用效率有望突破10bit/s速率级别。

三、总结

经济生活水平的快速提高带来的是技术产业的不断革新,在通信行业中,无线通信技术被广泛地应用,并逐渐在军用领域和民用领域引领通信技术的发展。本文从无线通信技术的工作原理分析入手,概述了当前无线通信的发展现状,并从技术特点、应用前景、经济效益等方面叹息了无线通信发展中面临的主要问题,结合当前的市场动态提出了针对性的应对措施。

参 考 文 献

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关键词:无线通信技术;移动通信;数据传输;集成电路

1无线通信的发展特点

在无线通信技术应用的过程中,其受到空间和时间的限制比较小。尤其是在最近的发展历程中,我国无线通信技术主要表现为两方面的特征:①公众移动通信用户的数量呈现持续增长趋势。与其他发展中国家比较而言,我国的移动用户数量增加幅度是非常惊人的,移动通信越来越普及,从而使与之相关的数据业务和增值业务也得到了发展,为运营商提供了更多的利润。②无线通信技术更新换代的速度非常快。鉴于无线通信自身存在一些问题,加上用户量激增,引发了大量的问题。此外,对于无线通信技术,人们也给予了越来越多的要求。在无线通信领域,新技术得到了研发,有效促进了无线通信技术的发展。

2无线通信技术的发展状况

在无线通信发展历程中,无线通信技术是其重要的特色之一。目前,无线通信技术的需求和技术都在持续发展中,其更新换代的目的是为了更好地为我们服务。通过阅读跟无线通信技术相关的参考文献,可知无线通信技术的发展主要包括了以下几个方面。

2.14G技术的不断成熟和发展

4G技术是第四代移动电话行动通信标准,指的是第四代移动通信技术。它在世界上其他国家和我国很多地区得到了应用与发展。4G技术的出现,使市场竞争形成了多足鼎立的局面,它不但让用户的数据传输速度加快,且能够提供更加快捷和质量更好的语音和视频服务,用户的体验也更佳。

2.2宽带固定无线接入技术快速发展

目前,带宽高、宽带接入的方式也变得灵活多变。宽带固定无线接入技术毫无疑问已经在无线通信业中占据了重要地位。然而,宽带固定无线接入技术受到了诸多因素的影响,比如易受到天气影响,且配套的技术存在一些问题,其在发展的过程中受到较大的影响。所以,在应用时,应充分利用好其优势,避开其短处。只有这样,才能真正将该技术很好地应用于无线通信实践中。

2.3蓝牙技术的不断发展

蓝牙技术在短距离内无线通信优势较大。通过借助蓝牙技术,我们能够通过通信设备进行连接,设备之间的信息不仅能够实现交换,还能实现共享,其能够较好地解决短距离无线通信问题。

2.4Wimax技术的发展

这种技术的出现成为了无线通信技术中的新宠。它具有两个重要特点,即覆盖范围大、带宽比较宽。这种技术的出现是为了处理无线局域网问题,该技术已经在应用中获得了较好的效果。这种技术在一定程度上对3G技术造成了一些竞争。

3未来无线通信技术的发展趋势

在无线通信技术中,陈旧的技术不断地被新技术替代,形成了一种优胜劣汰的竞争局面。这种发展态势对于新技术的研发和应用是非常好的。未来无线通信技术的发展将会呈现以下几个趋势。

3.1无线通信技术互补性越来越明显

综上分析可知,对于某一种技术而言,也许其在一些领域的优势是比较明显的,但很难适合所有的领域。因此,无线通信技术不是一家独大。所以,对于技术研发人员而言,充分认识到各个技术的优劣势,通过技术之间取长补短,就能够使无线通信技术得到提升,从而更好地满足客户的需求。

3.2蓝牙技术将成为通信业的亮点

蓝牙技术对于我们并不陌生,智能手机就具有蓝牙耳机功能。目前,很多的生产厂家都在研制蓝牙技术方面的产品。蓝牙耳机可以使我们的双手得到解放,打电话和接电话时,可以腾出双手进行其他事情,这一点是以前无法实现的。另外,很多的硬件设备厂商能够提供一些集成电路,这些也更好地促进了蓝牙技术的发展。除此之外,很多软件公司能够研发蓝牙技术相关的软硬件,促进了无线通信业的快速发展。在不久的将来,蓝牙技术的用户量很有可能会激增。

3.3无线通信技术的融合趋势

未来,无线通信技术融合的趋势会更加明显,包括以下三个方面:①无线技术与蜂窝技术的融合。这种融合技术是非常普遍的。蓝牙技术打开了短距离无线通信的市场,它与蜂窝技术融合,能够取长补短。②宽带技术的出现使宽带接入技术变得更加多种多样。移动通信技术与无线宽带接入技术之间的融合,终将成为未来的发展趋势。这两者之间不仅存在合作,也有一些竞争。③无线通信技术会与视频多媒体技术进行融合。在无线通信技术得到发展之后,网页下载的速度得到提升,人们浏览文字和图片、图像更加便捷,这是一种全新的商业模式。

3.4政府对无线通信技术的支持

在我国,政府越来越重视无线通信技术的研发和应用。为了使人们的精神生活更加丰富,无线通信技术之间的竞争在加剧,同时,强强联合的现象也是非常普遍的。政府已经对这种发展趋势进行了一些协调。主要是以下几个方面的协调:①政府出台了一些政策,大力支持无线通信技术。事实上,无线通信技术对于我们的生活水平和工作效率都能够起到较好的提升作用。②政府制订了一些标志和规范来使无线通信市场发展。政府对不同技术之间的优势进行了协调,也出台了一些标志,可以成功引导无线通信技术朝健康的方向发展。此外,在无线通信市场激烈的竞争环境中,很多恶性竞争的情况随时会出现,影响了无线通信市场的发展。

4结束语

对于无线通信技术而言,其发展趋势是值得我们研究的。在对其发展趋势进行研究之后,我们才能更好地把握无线通信技术的发展方向,从而找到突破点。

参考文献:

[1]酷哥尔.实战无线通信应知应会:新手入门,老手温故[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[2]拉帕波特.无线通信原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2009.

[3]赵晗.现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J].企业技术开发,2011(08).

[4]苏国良.无线通信技术发展趋势[J].移动通信,2010(10).

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关键词:测绘工程;无线通信技术;应用分析

引言

测量大地与绘制空间信息是测绘工程的主要内容,要确保测绘工程的质量,参与测绘工作活动的工作人员自身的专业知识水平必须过硬,要在原有的基础上,进一步的提高测绘技术的水平。在全球信息化的时代下,信息技术的应用对测绘企业的发展影响深远,无线电通信技术的应用,对于提高测绘工程测量结果正确性具有关键性的作用,加上近年来技术机应用领域不断扩大,越来越趋向数字化的发展,数字化地图已逐渐取代传统测绘地图在测绘工程中的地位,在实际开展测绘工程项目的过程中,不需要再通过传统图纸,来了解工程施工现场的实际情况,数字化的地图,不仅可以让测绘人员直观到施工场地的情况,在采集空间数据方面,其作用不可替代。

1无线通信技术分析

无线通信主要是应用电磁波的信号媒介原理,进行信息交换,因这种通信方式信息交换速度快,且交换前后的信息准确性高,而被应用于多种不同的领域。一个基准站与多个移动站移动站组合成无线通信系统。其中移动站主要内容分为主机、电源与GPRS,而网管服务区、电源、天线与GPS是基准站的主要组成部分。如图1,无线通信系统结构。

1.1无线通信范畴各种技术的互补性日益明显

无线通信技术的互补性主要体现在不一样的技术特色、掩盖规模、接入技术、适用区域、及接入速率。比如UWB、WLAN以及3G,均可以产生互补的作用。在强周游中,3G可以满足其对移动性的要求,同时在处理广域无缝掩盖中,占据十分重要的位置。而在间隔较高速数据接入的处理过程中,可以应用WLAN,来弥补其不足,确保接入的合理性。在近间隔的超高速无线接入,可以加快其接入的进度。因此,从政策的角度来分析,各种无线接入的发展,提前建网一体化建设的日程,再经过建网的接入,使接入的手法更加的多样化,同时也起到了平衡移动通信发展的作用。

1.2扩大公司无线频率资源

在应用无线通信技术的过程中,涉及的内容较多,有利于推动技术频谱计划,为公司装备运用,提供充足的无线频率资源,确保其运用的稳定性。根据不一样的商场要求与行业发展战略,不一样的公司可以应用针对性的频谱计划,制定专属于符合自己公司发展要求的无线通信网络,学会应用有效的资源完成装备的安置与操作[1]。随着现代城市建设规模不断扩大,政府对办理有限频率资源的办理要求也日益提高,对于公司长期补英语的频率,政府会采取适当的手法,将其回收。

2无线通信技术在测绘工程中的具体应用

在测绘工程中,无线通信技术的实时性,可以加快其相关工作的进度。无线通信技术与传统静态定位方式的应用效果进行对比,前者不仅在测量结果的准确性方面表现更加突出,在信息接收中,无线通信技术接收信息的速度明显快于传统测量技术。在测绘工程中,应用传统测量技术,为了确保测量结果的准确性,需要在每一个需要测绘的工作范围内,建立一个基准站,基准站的增多,对后续测量信息的接收效率也会产生一定的影响。随着社会经济的不断发展,现代城市的建设脚步越来越快,传统技术的应用弊端日益突出,已难以满足当前测绘工程的要求,加上近年了测绘工程在建筑业地位的不断提升,应用新型的无线通信技术,是提高测绘结果准确性的有效手段,同时对测绘企业实现可持续发展,也起到了积极的作用。如图2,无线通信技术的应用状况。

2.1硬件的挑选准则

软件主要负责测绘初始数据的传输与初步处理,其处理的内容主要是对数据的准确性进行衡量,在测绘工程中,要充分发挥出无线通信技术的效用,需要软件与硬件的相互合作,硬件在处理测绘数据的过程中,占据十分重要的位置,硬件主要的工作内容是处理软件传输的数据。考虑到测绘工程的特殊性,在挑选硬件的过程中,要认真挑选符合其工程实际要求的设备,尤其是在挑选单片机环节,工作人员更要注意其单片机的性能与应用局限。在无线通信体系中,单片机作为其硬件的关键部分,挑选符合无线通信体系运作要求的单片机,对后续初始数据的准确传输,具有重要的意义,同时对整体无线通信技术在工程测绘中应用的效果与质量均会造成一定的影响[2]。单片机的挑选要求分为有传输速度快、转台安稳、传输间的间隔远及准确率高。通常情况下,挑选单片机,应当尽量选择具备通明传输功能的单片机,这种功能的单片机,在实际应用过程中,可以起到缩短处理数据的时间。同时,单片机还需要具备语音传输的功能,为后续顺利开展测绘工程的相关工作,提供有效的保障。此外,单片机的携带是否方便、耗能性与体积大小,均是工作人员挑选单片机需要考虑的问题。

2.2构建标准的测绘工程管理体系

在实际应用无线通信技术为测绘工程服务的过程中,要使测绘出数据的准确性及其传输的稳定性,可以通过建立标准的测绘工程管理体系的方式,加快后续测绘工程的进度。在传统测绘工程环节,每一个工作区域都建立了一座临时基准站,传统测量技术的应用效果不明显,测绘工作人员常常需要等待半天才能接收到其传输的相关测量信息,这对于提高测量效率意义不大[3]。从今年我国经济发展的现状来看,测绘工程量日益增加,测绘的内容也越来越多样化。因此,测绘企业要在建筑行业占据一席之地,需要摈弃传统的测绘技术,这种传统测绘方式无法满足当前时展的要求,可以以无线通信技术为前提,完善测绘工程管理制度,并全面落实测绘工程管理制度,从根本上,提高测绘工程的信号发射接收效率,加快其工作进度,使数据传输的安全性、可靠性与稳定性得到有效的保障,为后续测绘工程顺利的开展,奠定扎实的基础。

3结语

综上所述,在测绘工程中,通过应用无线通信技术,提高数据的准确性及其传输的稳定性,同时有利于测绘工程管理体系的构建,推动测绘工程企业的发展。此外,在挑选硬件的过程中,要认真挑选符合其工程实际要求的设备,尤其是在挑选单片机环节,工作人员更要注意其单片机的性能与应用局限,使无线通信技术的效用可以充分的在测绘工程中发挥,为测绘工程的顺利进行,提供有效的保障。

参考文献

[1]何寿福.无线通信技术在测绘工程中的应用研究[J].通信技术,2012(03).

[2]赵峰.探析测绘工程中无线通信技术的运用[J].科技与企业,2013(12).

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近年来,我国城市化的建设,无线通信的发展越来越快速。无线通信技术发展快速且被广泛的使用,无线通信已经涉及了民用、军事等众多领域。无线通信快速摆脱了便捷,不像传统的有线技术的必须要固定的坏处。无线通信技术的发展离不开抗干扰技术,抗干扰技术的发展是无线通信发展的前提。无线电波的优势就是可以随时随地被使用。通信干扰,无线通信如今发展快速,反干扰还需要继续发展。当今,出现了许多新的抗干扰技术,这为无线通信的发展提供了便利性。但是,干扰技术的发展也越来越迅速,这为我国的无线通信的发展带来了限制。解决抗干扰技术就是我们面临的问题所在。解决好这些问题相信我国的发展会越来越快速。

1. 无线通信技术

1.1无线通信技术的传播

无线通信是以电磁波的形式传播的,然而电磁波的传播容易受到各方面因素的影响,导致无线通信技术存在干扰问题,这是如今人们亟待解决的问题。解决好电磁波的传播问题中的影响因素是无线通信技术发展的前提。同时由于无线通信信号传播过程中还要面临着地理位置复杂这个问题,比如高层建筑、高山都会导致接受的无线电波信号受到影响,这会造成无线通信信号质量下降。

1.2无线通信技术的目前现状

我国无线通信系统的目前的发展非常的迅速,在如今我们可以看到无线通信技术不断的出现,然而提到无线通信技术就离不开无线抗干扰技术。当前就是要要解决无线通信中的抗干扰技术的发展。就目前来说,我国的无线通信技术的普及和发展还是比较可观的,我们可以看到GPS定位、无线网络、流量、卫星定位等等的无线通信技术的普遍。

1.3未来我国无线通信技术的发展

我国无线通随着无线通信的发展,无线通信抗干扰的能力会越来越强。无线通信技术的抗干扰能力发展的趋势如下,新抗干扰技术会出现,因为在无线通信技术发展的过程中抗干扰技术也要不断发展。只有保证抗干扰能力强才能实现新的无线通信的发展,所以在未来的无线通信中要越来越重视抗干扰技术的发展,会越来越多的培养无线通信技术这方面的人才。所以,我国未来无线通信技术的发展会被更多的人接受并且使用,会越来越普及。由于技术的研究,所以我国无线通信也会越来越发达,类别会越来越多。

2.无线通信技术中的技术问题

2.1频谱扩展抗干扰技术

无线通信抗干扰技术中的频谱扩展抗干扰技术主要有下面4种技术,即 DS直接序列扩频,FH 跳频技术,TH 跳时技术与混合技术。DS直接序列扩频这种方法主要是在功率上降低频率使得接受的信号更加的清晰。应用这种方法可以使得有用的信号被遮掩减少对有用信号的干扰。FH 跳频技术属于多频率键控,这种技术就是变动多频率其他的信号不能模仿并且干扰有用的信息,使得它的抗干扰能力加强。跳频原理是对屏蔽干扰信息,这样的话由于干扰信息的消失导致要传导信息的频率不受干扰,达到保证传输质量的最终目的。TH 跳时技术是指在一些时间自动改变传播的信号的频率,在一定程度上类似于跳频技术,由于频率改变从而不会被其他的类似的频率再次干扰。这种技术就是要提前原定时间位置,提前改好这个地方的频率,这样的话在传播的时候就会自动转化到调节好的频率,这种方法更加的智能化,更加的便捷。最后就是混合扩频,这个方法就是把上面的几种类别的技术综合起来,还加入一些其他的抗干扰技术从而加强抗干扰的能力。这种技术可以从各个方面抗干扰,所以效果会更明显,会被更多的使用在各个方面来抗干扰。

2.2未来无线通信的技术

未来的无线通信技术中会有新的技术的存在。如智能天线技术,MIMO技术,综合抗干扰技术。这些技术的发现可以减少通信技术中的干扰性从而增加通信的速度和质量。智能天线技术指的是通过天线对用户进行指向并随时跟踪,这种技术可以减少通信中由于地域问题而存在的通信干扰问题。具有随时定位的优点。MIMO技术就是多输入多输出技术。指的是用多艮天线来接受同一个信号。它能够使得信息接受的更加准确接受的质量更加高。最后的综合技术就是在未来的无线通信技术中不能只依靠一种技术的实现来发展无线抗干扰技术。应该从综合的技术来抗干扰,这些需要综合技术,综合设备,综合软件,用这些手段共同来发展抗干扰技术,来发展无线通信技术。未来抗干扰技术应该会针对出现的干扰对症下药。更加的专业化,更加的效率。技术更加精准,更加发展。相信通过这些技术的提高,我国未来的无线通信技术的发展会会更加的专业化,更加的多样化,更加的多层化,更加的普遍化,会被更多的接受和使用。

2.3干扰技术的类别

干扰技术包括3种类别,第一种类别是发射机互调干扰。发射机互调干扰是指由于其他信道的发射信号和我们要发射的信号相同或者相似,在传播的过程中相互杂合,相互干扰,导致最后接收器接受的信号受到影响从而导致最后的无线通信技术的质量受到干扰。第二种就是接收机互调干扰,不同于正常的频率的干扰信号和正常频率的干扰信号同时传入接收机时,由于接收器不能正常的识别和接受,使得这种干扰信号覆盖过其他的正常信号导致最后的无线通信技术受到干扰。最后一种类别是外部效应引起的互调干扰。由于无线电波的传播是电磁波,电磁波形成的磁场会由于磁效应相互的干扰,所以导致最后的信息会造成影响。由于最后一个类别造成的无线电波收到的干扰会很难处理,因为目前这种抗干扰技术还没有研究出来。除了上述的干扰技术外,环境也会干扰无线电波的传播,如天气的因素、地势因素、位置因素等等。天气因素指的是雷雨天气会对电磁波的传播产生一定的干扰。地势因素指的是地势的高低影响电磁波的传播。地势高的地方可能会阻碍电磁波传播。位置因素指有些偏僻的地方会接受不到信号。这会影响到无线电波的传播和普及。

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关键字:近距离;无线通信技术;发展现状;展望

随着社会科学技术的不断进步和发展,使得无线通信技术也得到了快速发展的机会,现在不仅仅实现了远距离通信的3G技术以及宽带的无线接入技术,而且作为局域网当中的一项主流技术,近距离的无线通信技术也得到了快速的发展。近距离无线通信技术的主要作用就是能够很好的解决传输的距离是限制在较短的范围内的无线通信的问题。近距离无线通信技术的主要特点就是成本以及功耗比较的低,而且具有对等性。现在近距离无线通信技术当中,比较具有发展潜力的技术就是蓝牙技术、射频识别技术、超宽带技术以及Zigbee技术等。本文主要就是对这几种近距离无线通信技术的发展现状以及展望进行了探究。

一、近距离无线通信技术的发展现状

(一)蓝牙技术的发展现状。蓝牙技术在上个世纪90年代中期就开始发展了,蓝牙技术的开发当中的主要目的就是为了开发出一种成本和功耗都比较低的无线接口,从而来建立起手机和手机附件之间的通信。蓝牙技术是以低成本的近距离无线连接来作为基础的,现在蓝牙技术的标准版本就是IEEE802.15.1,蓝牙技术在进行工作的时候采用的频段是全球通用的2.4GHz的ISM,它工作的有效范围大概是半径10m左右。蓝牙技术主要的优点就是实现比较的简单,而且功耗比较的低,而最大的不足之处就是价格以及芯片的大小很难做到下调,传输的距离比较的短,抗干扰的能力也不是很强,传输的信息也存在一定的安全问题等,而很多的人都认为制约蓝牙技术的发展主要的原因就是蓝牙技术的应用规模。

(二)射频识别技术的发展现状。射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术。一个最基本的射频识别技术系统主要是由阅读器、标签以及天线组成的。但是在实际的应用当中,射频识别技术还需要其他的一些技术来进行辅助才能够应用。射频识别技术工作的原理就是利用射频信号,然后通过空间的耦合,从而来实现无接触信息的传递,而且还要通过这些传递的信息来达到识别目标的技术。现在射频识别技术的应该非常的广泛,比如物流、公共安全、医疗以及制造等。

(三)超宽带技术的发展现状。超管带技术在最开始的时候主要是用在雷达的探测以及定位等一些军事技术当中。而它是一种无线载波的通信技术,它主要采用的就是非正弦波、窄脉冲来进行数据的传输,所以它所占的频谱范非常的宽。超宽带技术具有很多的优点,所以现在受到了很多人的重视。它主要的优点就是频带非常的宽,在传输的时候速度非常的快;功耗和功率都比较的低,安全性很高;定位的精度很高,脉冲的持续时间比较的短;结构比较的简单,成本很低,而且穿透性比较的强。

(四)Zigbee技术的发展现状。Zigbee技术主要是提供给那些比较廉价的固定设备、移动设备以及便携设备使用的一种复杂程度、功耗和成本比较低的低速率的无线连接技术。它是一种双向无线通信技术,主要是介于蓝牙和无线标记技术之间的一种技术方案,主要的作用就是用于近距离的无线连接。和其他的一些技术相比较,Zigbee技术的速率比较的低,能够很好的满足那些低速率传输数据的要求;时延也比较的低,从而能够进一步的节约电能;实现比较的简单,功耗也很低,相关的设备可以在电池的驱动之下就能正常的运行很长的时间;成本比较低,但是网络的容量却很高。所以现在Zigbee技术主要应用的领域就是家居的自动化、环境科学、军事领域、自动控制、医疗健康等。

二、对近距离无线通信技术展望

随着社会科学技术的不断发展和进步,近距离无线通信技术可能会共存以及融合,在互补以及竞争当中来共同发展和进步。

(一)对蓝牙技术的展望。对于蓝牙技术来说,以后需要进一步研究的问题就是增加传输的距离、高速扩展、对蓝牙的芯片进行单芯片的设计、和无线局域网之间的干扰等。其实手机是带动蓝牙技术不断增长的主要功臣,随着手机市场的不断增长,蓝牙市场也就会继续的增长。而且随着社会的发展,蓝牙技术在汽车、电脑、相机、手持设备、打印机以及游戏设备等方面的应用也更加的广泛。但是在市场当中,蓝牙和红外之间的竞争关系也将会一直存在,那么它们两者之间的互通就成为了急需去解决的一个问题。

(二)对射频识别技术的展望。射频识别技术被看成是21世纪最重要的应用技术和产业。最近几年,射频识别技术的应用深度和范围都得到了非常快速的发展,把射频识别技术作为接入层的技术,然后和公共电信网以及互联网相结合,那么就能够实现全球的人员信息以及物品实时共享的物联网。

(三)对超宽带技术的展望。超宽带技术一直以来都是美国军方使用的一项主要技术,因为它在进行数据传输的时候,速率的优势比较的明显。所以如果把超宽带技术应用在办公网络或者是家庭网络中的话,那么就能够很好的实现高速率以及近距离的数据传输。比如可以在家庭网络中的电器设备之间高速的视频和音频的数据业务传输,而在数字化的办公环境当中,就可以提供无线高速的互联等。

(四)对Zigbee技术的展望。Zigbee技术现在已经被看成是解决模块问题的主要方案,而且已经开始了大规模的生产。它主要的特点就是功耗以及成本都比较的低,而且在进行部署的时候也非常的方便。Zigbee技术在实际的应用当中,比较侧重于管理要求高的能源领域等,比如在网络的控制以及传感器的应用领域等。根据科学技术的发展情况看,在数字家庭的应用领域当中,Zigbee技术也会从现在的灯光控制、家电遥控、门禁等领域进一步的扩展到便携设备等领域。随着Zigbee技术的模块成本不断的下降,也就会使得Zigbee技术的产品应用的范围更加的广泛。

三、结束语

其实在现在的近距离无线通信技术当中,每一项技术都有自己的优势和缺点,所以在以后的发展过程当中,肯定会对这些技术进行相互之间的融合,从而适当各项技术之间能够更好的互补,最终使得通信领域发展的更好。

参考文献:

[1]赵晗. 现代无线通信技术的发展现状及未来发展趋势[J]. 企业技术开发,2011,16:86+89.

[2]曹淳淳. 浅析无线通信技术的发展现状与发展趋势[J]. 中国管理信息化,2011,24:128-129.

[3]刘芳,申林川,翟壮. 浅析无线通信技术的发展现状与趋势[J]. 无线互联科技,2013,03:11.

[4]饶学伟. 试析近距离无线通信技术的现状及发展[J]. 中国新通信,2013,22:121-122.

[5]沈建潮. 近距离无线通信技术及其应用[J]. 中国无线电,2006,08:8-10.

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[关键词]无线通信;抗干扰;技术

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0155-01

1无线通信抗干扰技术应用的重要意义

随着无线通信技术应用的越来越广泛,也跟着开始出现一些扰的问题,尤其是一些像卫星通信这种超远距离通信技术的应用,由于经过超长距离的传输,达到信号端的信号已经非常弱了,所以极为容易受到干扰。除此之外,随着无线通信种类的不断增加,对电磁场的稳定也造成了一定的影响,也会对无线通信造成干扰,影响无线通信技术的正常应用。除了一些无意的干扰之外,还有一些人为的有意的干扰,并且,相对于无意干扰而言,这种人为的有意干扰对无线通信的影响更为严重,也更加难以防范。而认为干扰的主要原因主要有两种。一种是因为无线通信技术应用到了商业中,一些商业上的对手为了获取商业机密,会通过技术手段对无线通信进行干扰,从中窃取对自己有利的商业情报。另一种是一些拥有一定技术的人,为了达到某种不可告人的目的,会对无线通信进行干扰,从中窃取相关信息。

而加强无线通信抗干扰技术的应用,就可以有效避免以上问题的出现,不仅能够解决超远无线通信信号微弱的问题,减轻自然因素对无线通信技术应用的干扰;还能够有效解决多种无线通信信号之间相互干扰的问题。除此之外,在无线通信中应用抗干扰技术还能够成功拦截一些人为的有意的信号干扰问题,保证个人信息的安全,更好的存进人类社会文明快速、健康进步。

2无线通信抗干扰技术研究的现状

2.1自然因素干扰

随着高层建筑物的增加,在无线通信信号进行传播的过程中,不仅会受到山体的阻碍,还会被高层建筑所阻碍。尤其是现在高层建筑分布极为密集,对无线通信信号的阻碍作用也更大,在城市之中,经过层层阻碍会使得无线通信信号受到极大干扰,达到信号接收端时已经变得极为微弱,影响无线通信的通信质量。

2.2多种无线通信信号共存

当前,为了方便所有的无线通信用户都能够顺利接收到本身的无线通信信号,所以,无线通信信道是对所有的无线设备进行开放的,这就会导致在同一个无线通信信号内,同时存在多种无线通信系统以及无线通信设备。在这种情况下,除本身无线通信信号之外,其他的所有的无线通信信号都变成了干扰信号,于是,这种本身信号与干扰信号共存的状态就会导致以下三种情况的发生。一是在无线通信信道中,干扰信号远远强过本身信号,对本身信号造成极大的干扰,影响了本身信号的正常接收;二是本身信号跟干扰信号的强度相差不多,而经过不停的损耗和减弱,达到信号接收端的时候,信号已经十分微弱;三是相对于干扰信号而言,本身信号比较强,干扰信号对其影响不是很大,达到信号接收端时信号依旧比较强,没有对信号的正常接受形成影响。目前,无线通信抗干扰技术的研究主要针对就是以上两个方面,试图通过抗干扰技术的应用来减少干扰,增加无线通信信号。

3无线通信抗干扰技术性能分析

当前,在对无线通信系统抗干扰性能进行评价的标准中,误码率是最重要的指标之一。所以,在对无线通信抗干扰技术的性能进行分析的过程中,通常都会采用特定的通信系统对抗干扰技术在应用中误码率进行对比和分析,通过最终得出的结果对抗干扰技术的性能进行判断。

通常,分析误码率的步骤主要有四步。第一,要在无线通信的链路中模拟无线通信信号发射器以及信号接收端的工作原理建立发射机以及接收机的模型;第二,要模拟无线通信信道建立完整的无线通信信道模型;第三,在无线通信信道中模拟无线通信系统的信号发射和接受运行,得到无线通信信道模型中的随机函数的分布情况;第四,通过对函数的分析和计算得出无线通信系统接收信号的表达式,然后再通过表达式,对抗干扰技术应用的误码率进行分析计算,得出结果。

在对误码率进行分析计算的过程中,其难度会随着模拟无线通信信道的复杂度的增加而增加,所以,当无线通信信道的复杂度达到一定程度之后,通过正常的分析计算就很难再得到精确结果。这个时候,就需要借助一些特殊的工具来进行辅助计算。并且,为了保证整个模拟过程中的精确度,整个过程都会在计算机系统的支持下完成。然后,也会通过预先设定好的计算分析软件直接对接收信号的表达式进行推导,确保接下来的误码率计算不会因为前面的失误而出现错误。

4当前比较常用的无线通信抗干扰技术

4.1时域抗干扰技术

时域抗干扰技术的主要特点是在充分了解干扰信号时域特性的基础上,尽可能的选择不与干扰信号重叠的时间进行通信信号的传输,以确保无线通信信号能够有效的躲过干扰信号的干扰,保证其自身达到信号接收端的时候依旧具有比较强的信号。

时域抗干扰技术主要分为跳时通信技术、自适应差错控制技术以及猝发技术三种。在跳时通信技术的应用中,要先将整个无线通信系统的时间轴分成无数个特定的时间片,然后对这些时间片的特点进行仔细研究和分析,找到规律。然后,在信号传输的过程中,控制信号遵循规律在分好的时间片上进行跳动。如果是跳到跟干扰信号重叠的时间片上,就停止信号的输送,避免干扰;如果是跳到了跟干扰信号错开的时间片上,则立即进行插缝传送,避开与干扰信号的重叠,以免被其干扰。自适应差错控制技术的技术含量相对比较高,它是通过对无线通信信道的不断适应,找到无线通信信道的变化规律并对无线通信信道进行实时监控。如果在无线通信信号传输的过程中遇到外界的干扰,自适应查擦控制技术会通过自身对无线通信信道的变化进行调整,避开干扰信号。猝发通信技术的应用中,需要将一定量的信息保存起来不进行正常发送。

4.2频域抗干扰技术

频域抗干扰技术也分为三种,并且与时域抗干扰技术中的抗干扰技术比较相似,分别是调频通信技术、自适应频率控制技术以及频率分集技术,应用理论也跟频域干扰技术同出一辙。

在跳频通信技术的应用中,无线通信系统会对类似于心跳,本身具有一定的规则和波动频率的通信发射的无线电频率进行分析和判断,找到能够插入序列码而使载波频率发生连续转换的位置。通过这种方法,来扩大无线电的频率。跟传统的频率不变的通信技术相比,跳频通信技术更加的灵活,能够有效躲过与干扰信号频率的碰撞,避免受其干扰。

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关键词:移动通信技术;信息文化基础课程;课程建设与实践

无线通信产业是技术驱动的高科技产业,技术的变革能够从很大程度上改变产业的基本面貌。要培养出适应产业需求的信息人才,就必须在人才培养的模式上不断创新。电工电子和信息文化基础课程作为一门专业基础课程,对后续的专业人才培养有决定性影响。在新形式下,本课程的建设与实践就必须与新一代无线通信技术不断发展的背景融合,通过对课程各个构成要素的改革,使课程能够贴近技术的演进与变革、贴近产业的现状和趋势。

为此,本文将从师资队伍的建设与提升、课程体系的改革与实践、教学方法的充实与完善三个方面探讨如何根据移动通信技术的发展开展本课程的建设,力求打破传统,为本课程的建设与发展提供一条新思路,为培养符合国民经济和国防建设需求的信息人才奠定良好基础。

师资队伍提升

师资队伍建设是课程建设的关键,教师的素质和水平,是课程教学水平与质量的重要标志。目前而言,承担课程的师资队伍发展主要遇到两个瓶颈问题。首先,高校教师与社会接触少,不能在一线体会无线通信产业发展的现实状况,就无法站在产业发展的高度教授这门课程。其次,现行体制下,高校教师主要分为主事科研型与主事教学型。从课程教学的角度讲,两类老师各有优势,如何把主事科研老师对新技术的把握和理解与主事教学老师的课堂教学经验相结合,提升本课程的教学品质,是急需解决的问题。为此,我们提出两种应对方案:

建立师资队伍“再教育”计划:充分利用高校的“产学研”合作平台,与国内外知名科研机构、企业建立合作科研机制。通过有步骤、分批次地将教师送往这些单位从事一段时间的研究、开发以及产业化项目,使教师能够从中把握无线通信产业的现状,了解技术转化为产业的完整过程。通过这样的实践活动,老师可以把相关的新技术带到课堂,丰富课堂教学内容,完善教学手段。

重庆邮电大学通信与信息工程学院教育教学改革项目(编号:A2011-18)资助课

建立科研促教学机制:促进科研与教学的融合,从本课程的发展需要出发,选取与课程相关度较大的科研方向为重点融合对象,构建起定位准确、层次清晰、目标明确、可操作性强的课程可持续发展支持体系。通过项目合作、学术交流、学术报告等形式,增强本课程教师和从事相关科研方的教师交流与合作,共同推动课程的建设与发展。

课程体系的改革与实践

电工电子与信息文化基础课程是一门较新的课程,相比其它较早的基础课程,本课程既要突出基础理论,也要结合现有技术的发展,突出与新技术的关联性。因此,本课程体系的要素要结合新技术的现状与趋势,调整授课重点,避免面面俱到而不落实处,做到有所为而有所不为。 转贴于 教材重组与完善:本课程教学任务重,覆盖面广,包含了数/模电路、电路分析以及基础信息学的理论基础知识。对此,根据新一代无线通信技术的特点,加大教材重组与完善的力度,方能切实提高教学效率。例如,模拟电路被数字电路取代是新一代无线通信系统的趋势,在教材建设中,对于模拟电路的教学可以重点关注基本原理和物理概念,不做复杂的理论推导,以优化课程各内容的比例。

课件优化与提升:对于本课程的课件,不仅要保障课程的生动性,更要结合这门课程所关联的新一代无线通信技术特征,把新技术的本质内容通过课程的教学内容生动地展示给学生,加深学生的理解。例如,新一代无线通信技术的具体实现系统都可以拆解为具体的电子电路模块,课件优化时,就可以用分层结构,利用仿真模拟工具,从宏观到微观,逐步解析出实现系统的微观电子电路结构,便于学生理解。

教学方法的充实与完善

众所周知,电工电子与信息文化基础课程的教学内容中涉及的基本原理、概念较多,内容非常抽象,比较枯燥和晦涩。因此,教学方法的充实和完善非常重要,需要结合目前新一代无线通信技术的特点、相关产业的现状与趋势,结合案例,对学生进行启发式、讨论式地讲解,让具体而抽象的教学内容落到实处,便于学生理解。

结合案例教学:新一代无线通信技术都有具体的应用案例。教学中,可以把本课程所涉及的基本原理、概念纳入案例场景,通过案例讨论或者研讨来对学生进行教学。例如电路中的锁相环技术在各类无线通信系统中都有应用,但如何应用,共性和差异在哪里,都可以结合案例分析。

启发式、讨论式教学:工科教育要求培养出的学生具有较强的分析、解决生产实际问题的能力。因此引入启发式、讨论式教学,在学生学习的关键环节或遇到问题时不直接告诉他们答案,而是予以点拨和诱导,能够发挥学生学习的主观能动性,开发其分析思维能力。本课程的教学过程中,就可以提出某新一代无线通信技术的实现框架,引导和启发学生利用所学理论知识,通过构建具体仿真平台,完成该技术的实现方案,达到学以致用的目的。

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【关键词】 无线电通信技术接入技术

1 无线电通信技术的发展过程

随着通信技术的快速发展,人们对通信这个行业的认识也是越来越深刻,吸引了更多的人加入到这一行业中去探索。从19世纪建立电磁场理论开始,人们就慢慢的进入了无线通信这个领域,到20世纪中叶,无线电真正的进入了人们的生活当中,后来,人们将通信与计算机结合起来,进一步的加快了无线通信技术的发展,是通信变成了一个综合性的技术,如今,无线电通信已经被广泛的应用到了军事、生产、气象等各行各业当中,然而,无线电通信技术发展到今天也是存在着许多的不足之处的。

2 无线电通信的关键技术

随着科技的进步,无线电通信技术也发生了翻天覆地的变化,人们探索各种技术来弥补无线电通信中出现的缺陷,现在就无线电通信中涉及到的几个关键技术进行简要阐述:

2.1 WiMAX技术

全球微波接入互操作系统,即WiMAX技术,全称为World Interoperability for Microwave Access,该项技术在西方国家中比较受欢迎,该技术是一项无线接入的MAN(即:城域网)技术,标准采用的是IEEE802.16。该项技术的诞生促进了无线局域网的发展,与Wi-Fi技术相比,在某些情况下,WiMAX技术要更具有优势。在WiMAX技术当中,存在几种比较热门的技术,如:OFDM/OFDMA技术(正交频分复用技术)、HARQ(混合自动重传要求)、AMC(自适应调制编码)、MIMO(多进多出)、QoS机制、睡眠模式以及切换技术。

2.2 Wi-Fi技术

在无线局域网当中,使用较为广泛的技术当数Wi-Fi,其全称为Wireless-Fidelity,该技术采用的标准是802.11,它可以利用无线技术将笔记本、手机等一些终端设备进行相互通信。最为无线通信网络当中的一个品牌,该项技术实际上算是一种商业认证,在以前,人们在进行联网时基本上都是采用有线的方式,而出现Wi-Fi技术以后,人们在进行联网时就广泛的采用了无线技术,因为该技术不再受到地域的限制,但是人们并没有将Wi-Fi技术与IEEE802.11分开,认为这两种技术是等价的。但是该项技术存在一个不足之处,在该网络中,为了获得更好的传输质量,就需要保持静态,而在3G技术当中,就不存在这样的问题。

2.3 3.5GHz技术

而随着接入技术的不断发展以及时代的要求,急需要产生一种技术来满足一个固定点到多点的无线接入技术,因此,基于2.5GHz MMDS技术,而产生了3.5GHz技术,并且该项技术在很大程度上满足了双项通信的要求,其特点主要有覆盖范围广、系统容量大、业务能力强以及系统成本低等,但是,结合我国的实际国情,由于我国对此部分的带宽有一定的限制,因此其带宽出现了不足的问题,而且该技术对外界的抗干扰能力也不强。

2.4 3G技术

3G技术,即第三代移动通信技术,英文全称为3rd-generation,是一种蜂窝移动通信技术,该项技术的最大优点就是传输速率快,一般可以达到几百kps,除此之外,该项技术还可以提供丰富多彩的多媒体技术。3G技术存在多个标准,有欧洲版的WCDMA、中国版的TD-SCDMA以及美国版的CDMA2000,但是在中国,这三个版本的标准则分别分给了不同的运营商,分别是:中国联通、中国移动以及中国电信。3G技术除了速率快这个优点外,它还实现了全球漫游,让世界上任何一个地点的人都可以通过该网络与其他地点的人进行通信、交流,而且该项技术还可以实现图像的传输,进行可视电话。

2.5 Bluetooth(蓝牙)

在进行短距离通信时,使用较为广泛的技术当数蓝牙技术(Bluetooth),因为该技术在低成本的情况下实现数据与语音的通信,但是该项技术的通信距离一般限制在10m之内,只要在覆盖范围内,任何一个终端都可以与其他终端进行相互通信,该项技术的应用使得无线通信设备直接进行通信变得更加方便、快捷,不需要进行线路接入等技术,而该项技术的使用也使得数据传输速率变得更加快捷,这就进一步为无线通信技术的发展开辟了更广阔的领域。蓝牙技术主要采用短包技术、快跳频以及分散式网络,并且通信时不仅仅支持点对点通信,而且还支持点对多点的通信,其工作频率主要是在2.4GHz,传输速率为1Mbps,工作方式为时分双工。

2.6 光载毫米波无线电通信技术

现在,人们越来越关注如何将通信技术与光纤资源结合起来,由此而产生了MM-RoF技术,即光载毫米波无线电通信技术,该项技术有效的利用了光纤带宽资源,将有线网络、无线网络以及宽带多业务网络结合起来,其发展目标是向着大容量、高性能、广应用而进行的。MM-RoF技术的特点主要有带宽大、成本低、抗干扰能力强以及QoS好这几个,但是目前的研究也只限制在如何利用波长资源上,但是波长终究是有限的,所以人们将研究方向又转到了如何在有限的波长资源下来传输更多的信息,即研究多格式多业务的光载毫米波无线电通信技术。

3 无线电通信技术的特点

随着通信技术的不断发展,无线电技术已经被人们广泛的使用,而无线接入技术的引入,使得无线电通信技术发生了质的飞跃,它不仅让无线电技术提高到了一个新的高度,还使得运营成本大大降低,传播手段变得更加简洁。而有优点就必然存在缺点,现在我们将无线电通信技术的特点归纳为以下几个方面:(1)灵活性强。随着科技的进步,无线通信技术中的科技含量也越来越高,而这就促使无线通信设备变得越来越小巧、使用起来越来越方便、功能变得多样化以及机动性能更强等,而该特点也使得无线技术被军事、气象等领域所广泛应用。(2)稳定性好。无线通信中让人们担心的一个问题就是信号是否稳定,通信质量是否好,对于出现的自然灾害问题,无线通信能否从容应对,而这些问题恰恰也变成了无线通信的一个优势,它可以在没有信号干扰的情况下保持良好的通信质量,在自然灾害面前,比有限通信更加可靠。(3)不受时空限制。在有线通信中,由于受到接入方式的限制,往往被局限在某一个具体的范围内,但是随着无线通信技术的发展以及世界贸易全球化,通信不再受到地域的限制,而接入方法也变得多种多样也使得经济往来变得更加方便、频繁,也使得无线通信上升到一个新的高度。

虽然无线通信技术解决了接入、布线、架构等问题,但是无线信号却容易受到干扰,并且由于采用广播方式,这也就使得在进行信号传输时变得不是很安全,容易被监听、篡改。因此,近几年来,为了保证无线电传播的可靠性和安全性,让信号的抗干扰能力更强,人们将更多的精力投入到数据加密这个领域当中。

4 未来无线电通信技术的发展方向

21世纪,是无线电通信技术发展的一个关键时期,如今的无线电通信技术已经广泛的被各个领域所运用,它让人们的生活变得越来越容易,可以说,无线电已经适应了社会的发展和人们生活的需求,但是结合我国的实际情况而言,我国目前的无线电通信技术水平仍处于比较落后的阶段,仍有比较广阔的空间需要开发和利用,因此,可以通过以下几种方法来拓展无线电通信领域的应用:

(1)数字通信技术。由于以往的模拟信号在进行传输时很容易收到干扰,并且传输质量不高,因此有必要采用数字通信技术来提高传输质量与频谱利用率,这样就可以保证传输信号的稳定性,并且信道容量也得到了扩容,此外,除了可以传输数据外,还可以传输语音图像或者是视频文件等。(2)无线接入宽带化。在运用光纤技术进行信号传播时,可以考虑无线接入方式采用宽带化,这样可以让信号源更加稳定,让网络的通信速率得到提升,信道不会出现因信息量过大而出现拥堵的现象,并且,接入方式采用宽带化技术后可以推进光纤技术的发展以及网络的通透量。(3)提高网络稳定性和安全性。在无线网络中,最害怕发生的事情就是无线设备瘫痪与传输信息得到泄漏,因此,在部署网络设备时一定要有容易设备,及时备份信息,保证网络的可靠性;同时,如果传输的信息遭到他人的监听或者篡改,其后果将是十分严重的,因此,有必要对发送的信息要进行加密处理,提高信息传输的安全性。

5 结语

无线电通信技术的发展,改变了人们的生活,加快了社会的进步,促进了经济的发展,但是无线电通信技术还有很长的路要走,还有更广阔的舞台等待拓新。近年来,我国的无线电技术发展日新月异,无线电通信技术的发展潜力是巨大的,只要我们积极创新,努力提高科技水平,就可以将无线电通信推到更高的一个平台上,为世界的通信事业做出一份贡献。

参考文献:

[1]A.V.Oppenheim.信号与系统(第二版)[M].西安交通大学出版社,2000.

[2]Leon W.Couch,Ⅱ.数字与模拟通信系统[M].电子工业出版社.

[3]曹志刚.现代通信原理[M].清华大学出版社.

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【关键词】红外无线通信;红外协议;室内无线传输

一、引言

我国通信技术与网络技术不断发展的过程中,也促使红外无线通信技术得到了快速健康的发展,并在多个领域中得到广泛应用。在光谱中波长自0.76至400微米的一段称为红外线,它涉及的区域比较宽,因此无线管理协会不会对其约束,而且红外线的安全性也得到较大提升,它不会穿越不透明物体,所有在国际会议与各大企业中以红外载波作为基础的无线通信技术,均有应用,其安全性明显高于其他常用的无线通信技术。

二、红外无线通信技术

1、红外通信基本原理。红外通信:利用近红外线来传输信号的通信方式,主要是用来取代点对点的线缆连接,和蓝牙、WiFi(802.11)等一样,是一种无线数据传输技术。在红外通信的过程中,我们是利用近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,也即是作为通信信道。基带二进制信号被发送端调制为一系列的光脉冲串信号,然后我们将红外信号通过红外发射管发射出去。然后接收端将接收到的光脉转换成电压信号,送给解调电路进行解调前还需要经过放大、滤波等处理,还原为可识别的二进制信号后输出。

2、红外通信的优缺点。1)优点:低功耗,小于40多毫瓦;经济实用、方便连接、简单易用;安全性高,具有不透光材料的阻隔性,可分隔性;小角度保持在30度锥角以内,短距离适合室内传输,保密性强,点对点直线数据传输;红外的传输速率较高,4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经;无频道资源占用性;无有害辐射,绿色产品特性:科学实验证明,红外线是一种对人体有益的光谱,所以红外线产品是一种真正的绿色产品;具有一定的安全性。短距离通信、窄的信号角度、同步时设备的位置固定、通信链路上不能有任何障碍物、只能是点到点的通信这些特点提供了一定的安全性。2)缺点:受限于视距传输和最大1m的传输距离,短距离通信。由于红外线的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以只适合于短距离无线通讯的场合(比如室内传输),其点对点的传输连接,无法灵活地组成网络;进行“点对点”的直线数据传输;要求通信设备的位置固定;由于采用调幅进行传输,抗环境干扰能力差;在传输数据时,当输出的功率一定时,用于信号传输的功率小,接收到的数据信号的信噪比小,容易误判数据,造成传输的误码;红外通信采用异步双工的通讯方式,即通信某一方的发送和接口是交替进行的,这是由于考虑到红外光反射,在全双工方式下发送的信号可能会被本身接收。

三、红外协议栈

IrDA1.1标准是红外协议的一个标准,即FastInfraRed。FIR的最高传输速率达到四兆每秒,同时采取了最新的基带数据处理技术,FIR是目前红外无线通信中运用得最广泛的标准,应用这种标准的产品也备受人们的青睐。VFIR技术是一种通讯速率更高的技术,是FIR传输速率的四倍。不断提高的传输速率使红外线在短距无线通信领域有了更多的用武之地。IrDA标准都包括两个基本的协议:红外连接访问协议IrLAP和红外连接管理协议IrLMP;一个基本的规范红外物理层连接规范IrPHY。红外无线通信硬件设计的标准和要求由IrPHY规范制订;IrLAP和IrLMP为两个网络层,主要对软件连接进行管理,测试和维护。在这两种协议的基础上,针对一些特定的红外通信应用领域,IrDA还了一些更高层次的红外协议,如IrLANIrOBEX、IrTran-P和IrBus等等,这些协议在无线通信领域也将得到普遍的应用。

四、基于红外技术在室内无线传输领域应用

当今社会随着红外无线通信的快速发展,已经备受人们青睐。随着红外技术的普遍性应用,已经成为一种被业内认可的无线控制的通信标准。虽然IR端口的数据传输率很快,但其传输距离不长,由于这个劣势大大限制了其应用范围和满足市场的需求。为了解决现有IR端口存在的这些问题,Infra-Com公司开发出了基于漫散射红外无线通信技术。这种技术为了解决传统IR解决方案的对视距和方向性的要求,增强了红外线配到物体表面弹回的能力。DIR技术通过增大了红外无线产品的作用距离,从而拓宽了其应用范围。

五、结论

21世纪随着红外无线数据通信技术的不断发展,这种技术在我们的生活中及更多的行业得到更广泛地应用。

参考文献

[1]掌上系统红外通信技术及其应用[D].于宏伟.吉林大学2004

[2]电气设备控制屏红外温度监测仪的软硬件设计和实现[D].吴云锋.吉林大学2008