無(wú)線通信技術(shù)實(shí)驗(yàn)范文

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篇1

伽瑪能譜儀屬于一類重點(diǎn)探測(cè)天然與人工不穩(wěn)定核素的設(shè)備，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、地質(zhì)勘測(cè)、原子核物理學(xué)以及粒子物理學(xué)等方面得到了大量的應(yīng)用，測(cè)量效果顯著。由于其主要在野外環(huán)境下工作，對(duì)使用便捷性和節(jié)能性等方面設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)嚴(yán)格。因此，可以將無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用到伽瑪能譜儀中，獲得了較好的效果。以下為具體的研制方法。

1 基于無(wú)線通信技術(shù)的便攜式伽瑪能譜儀研制理念

1.1 數(shù)字化伽瑪能譜儀探頭

該研究采用先進(jìn)的數(shù)字伽瑪能譜儀設(shè)計(jì)理念，把高電壓電源、前置電路系統(tǒng)、主放大器、脈沖信號(hào)峰值保持電爐、多道脈沖幅度分析器、多道數(shù)據(jù)緩存器和全球定位系統(tǒng)模塊加裝到伽瑪能譜儀探頭之中。最后得到數(shù)字化、一體化的伽瑪能譜儀探頭。這種伽瑪能譜儀探頭傳輸?shù)男盘?hào)不是較弱的脈沖信號(hào)，卻是一類通過(guò)單片機(jī)控制系統(tǒng)處理之后的數(shù)字化信號(hào)。此類數(shù)字信號(hào)通過(guò)單片機(jī)串口傳輸?shù)娇梢灾苯又噶畹挠?jì)算機(jī)中。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式提升了伽瑪能譜儀抵御干擾的能力，并便于能譜儀探頭與主機(jī)的信號(hào)無(wú)線傳輸。與此同時(shí)，在伽瑪能譜儀探頭中安裝了全球定位系統(tǒng)模塊，對(duì)檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位，并且采集數(shù)據(jù)，借助單片機(jī)控制系統(tǒng)傳輸?shù)娇梢韵逻_(dá)操作指令的計(jì)算機(jī)中。利用計(jì)算機(jī)的譜數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)把測(cè)量點(diǎn)的定位數(shù)據(jù)和測(cè)量信息儲(chǔ)存在相同的文件內(nèi)，滿足了測(cè)量點(diǎn)定位要求。

1.2 信號(hào)無(wú)線傳輸

最近些年，無(wú)線通信協(xié)議與相關(guān)的無(wú)線通信產(chǎn)品快速發(fā)展，且獲得了廣泛的應(yīng)用。短距無(wú)線通信上，藍(lán)牙技術(shù)憑借其經(jīng)濟(jì)性、高速性、穿透性、全面性以及信號(hào)穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)獲得了業(yè)內(nèi)的肯定和大量的應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品在個(gè)人計(jì)算機(jī)、手提電腦、掌上電腦，、手機(jī)、汽車電子產(chǎn)品、家用電器產(chǎn)品以及工業(yè)機(jī)械設(shè)備等領(lǐng)域中獲得了大量的應(yīng)用。本文將重慶金甌百米藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊安裝到伽瑪能譜儀中[1]，滿足了能譜儀探頭與主機(jī)彼此的無(wú)線通信功能。其屬于一類線纜替代設(shè)計(jì)，此類藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊能夠和單片機(jī)控制器直接相連，應(yīng)用即插即用模式，使儀器彼此之間的無(wú)線信號(hào)傳輸變得更加透明。在藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊和系統(tǒng)連接無(wú)誤的情況下，且在通電啟動(dòng)后，主從設(shè)備就會(huì)自主相連，同時(shí)對(duì)接入設(shè)備進(jìn)行辨別和記憶。此后，用戶設(shè)備能夠如同應(yīng)用一條串口線的方式應(yīng)用該模塊。能譜探頭之中的單片機(jī)控制系統(tǒng)借助串口和內(nèi)嵌模塊實(shí)現(xiàn)連接，單片機(jī)控制系統(tǒng)串口傳輸與收到的信號(hào)借助藍(lán)牙模塊功能轉(zhuǎn)化成藍(lán)牙通信協(xié)議和對(duì)應(yīng)設(shè)備實(shí)行信息交換。所以，要求主機(jī)設(shè)備必須要擁有藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸功能。

當(dāng)前，具備圖像顯示與信息處理能力的藍(lán)牙系統(tǒng)設(shè)備為：手提電腦和掌上電腦。其中，手提電腦的功耗很高，通常情況下，持續(xù)運(yùn)行時(shí)間為5小時(shí)左右，很難達(dá)到野外測(cè)量的長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)需求。而掌上電腦在充滿電的情況下，可以進(jìn)行野外持續(xù)進(jìn)行測(cè)量工作幾天之久。且掌上電腦的體積更小，也更加便攜。野外測(cè)量移動(dòng)過(guò)程中，能夠把掌上電腦裝進(jìn)口袋，非常便捷。此外，掌上電腦應(yīng)用Windows Mobile（WM）系統(tǒng)，這種操作系統(tǒng)是微軟針對(duì)嵌入條件進(jìn)行研發(fā)的，其具備搶先式、多任務(wù)和多線程的系統(tǒng)，能夠以這種系統(tǒng)平臺(tái)為基礎(chǔ)，使用Windows操作系統(tǒng)中的應(yīng)用程序編程接口函數(shù)功能，研發(fā)出針對(duì)伽瑪能譜儀的測(cè)量軟件系統(tǒng)。所以，應(yīng)用具備藍(lán)牙功能的掌上電腦為能譜儀的主機(jī)，應(yīng)用藍(lán)牙傳輸協(xié)議和能譜探頭之間進(jìn)行信號(hào)交換。這種設(shè)計(jì)理念下的便攜式伽瑪能譜儀滿足了主機(jī)與能譜儀探頭之間的分離要求。與此同時(shí)，主機(jī)能夠加裝第三方研發(fā)的信號(hào)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在進(jìn)行野外實(shí)地?cái)?shù)據(jù)測(cè)量和信息處理的過(guò)程中，變得更加便捷，且數(shù)據(jù)測(cè)量和數(shù)據(jù)處理得到的結(jié)果更加精確可靠[2]。

1.3 便攜式伽瑪能譜儀軟件系統(tǒng)研發(fā)

應(yīng)用軟件研發(fā)能夠分成譜數(shù)據(jù)采集、設(shè)備譜線的處理、測(cè)量數(shù)據(jù)分析以及文件操作幾方面。因掌上電腦能夠提供藍(lán)牙虛擬串口功能（這種藍(lán)牙虛擬串口是尋優(yōu)模型系統(tǒng)），如何和別的藍(lán)牙模塊（此處僅代表伽瑪能譜儀的探頭）相連，則能夠應(yīng)用串口模式實(shí)行藍(lán)牙通信，并得到能譜信號(hào)數(shù)據(jù)。通過(guò)WM系統(tǒng)中的圖形設(shè)備端口，能夠?qū)嵭凶V線處理，在Windows操作系統(tǒng)下，進(jìn)行譜數(shù)據(jù)的寫(xiě)入和讀取也變得非常方便。在測(cè)量數(shù)據(jù)的分析方面，可應(yīng)用原有的方式進(jìn)行譜線處理，與標(biāo)定方程相結(jié)合，計(jì)算出野外測(cè)點(diǎn)中的放射源理論值。

2 便攜式伽瑪能譜儀各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)

2.1 便攜式伽瑪能譜儀的功耗檢測(cè)

原有的便攜式伽瑪能譜儀主要應(yīng)用電池進(jìn)行電力供應(yīng)，能譜儀的功耗通常為主機(jī)處理系統(tǒng)與能譜儀探頭的運(yùn)行功耗兩方面。所以，便攜式伽瑪能譜儀的功耗很高，通常持續(xù)運(yùn)行時(shí)間≤8h，要頻繁地?fù)Q電池或者進(jìn)行充電。而本文研制的便攜式伽瑪能譜儀主機(jī)應(yīng)用掌上電腦，主要應(yīng)用生產(chǎn)廠家配備的鋰電池進(jìn)行電力供應(yīng)，能夠不間斷運(yùn)行3天到5天。通過(guò)實(shí)際的檢測(cè)，數(shù)字化便攜式伽瑪能譜儀探頭的運(yùn)行電流大約為180毫安，應(yīng)用可充電的12Ah兩節(jié)鋰電池進(jìn)行電力供應(yīng)。在滿電情況下不間斷運(yùn)行時(shí)間>60h，很大程度提升了野外不間斷測(cè)量的時(shí)間，進(jìn)而提升了測(cè)量效率。

2.2 便攜式伽瑪能譜儀的通信距離和抗干擾能力檢測(cè)

藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊的通信距離通常小于10m，能夠有效在野外測(cè)量空曠地區(qū)中應(yīng)用。該研究中，在實(shí)驗(yàn)室對(duì)便攜式伽瑪能譜儀進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，沒(méi)有遮擋物的前提下，藍(lán)牙模塊的通訊距離為10m。把數(shù)字化便攜式伽瑪能譜儀探頭放在房中，相隔一面墻的前提下，

通訊距離為6-7m之間，長(zhǎng)時(shí)間檢測(cè)數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸無(wú)異常。藍(lán)牙內(nèi)嵌模塊主要應(yīng)用分散網(wǎng)絡(luò)、短包以及跳頻技術(shù)，可以進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的通訊連接。其主要運(yùn)行在通用的2.4GHz ISM國(guó)際頻段之中，和正常工作生活應(yīng)用的各類設(shè)備之間無(wú)干擾影響。因此，這種便攜式伽瑪能譜儀的抗干擾性很高[3]。

2.3 便攜式伽瑪能譜儀的其他技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)[4]

① 便攜式伽瑪能譜儀的能量分辨率：8%；② 便攜式伽瑪能譜儀的檢出限：鈾為1 ppm， 釷為1.8ppm，鉀為0.17%；③ 便攜式伽瑪能譜儀能量分析范疇：50keV -3MeV之間；④ 便攜式伽瑪能譜儀譜數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)量隨著掌上電腦擴(kuò)容的提升而提升；⑤ 便攜式伽瑪能譜儀的穩(wěn)定性：有大約8h的穩(wěn)定性，相對(duì)偏差不高于6%。

3 便攜式伽瑪能譜儀未來(lái)的升級(jí)和改進(jìn)方案

便攜式伽瑪能譜儀的主機(jī)與探頭之間實(shí)現(xiàn)了分離、實(shí)現(xiàn)了無(wú)線數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸和接收、

實(shí)現(xiàn)了主機(jī)的微型化、實(shí)現(xiàn)了操作系統(tǒng)的完善，使便攜式伽瑪能譜的野外測(cè)量變得更加便捷。這種設(shè)計(jì)理念下的便攜式伽瑪能譜儀也能夠在包含電磁干擾、高輻射和高放射性的檢測(cè)環(huán)境中應(yīng)用，降低或者避免了射線源對(duì)測(cè)量人員身體產(chǎn)生的放射損害。而由于電子通信科技的飛速進(jìn)步，能譜儀依然要持續(xù)進(jìn)行更新與完善，通常反映在如下幾點(diǎn)：第一，故障遠(yuǎn)程判斷功能，需要在便攜式伽瑪能譜儀出現(xiàn)問(wèn)題的情況下，在遠(yuǎn)程控制中心實(shí)行遠(yuǎn)程故障判斷與系統(tǒng)維護(hù)；第二，便攜式伽瑪能譜儀測(cè)量聯(lián)網(wǎng)，采集數(shù)據(jù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送給數(shù)據(jù)處理部門(mén)，使其準(zhǔn)確把握實(shí)際測(cè)量場(chǎng)地鈾、釷和鉀的分布特性；第三，便攜式伽瑪能譜儀采集數(shù)據(jù)的深度處理功能，當(dāng)前時(shí)期，主機(jī)中的譜分析處理功能只可以對(duì)實(shí)際測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)實(shí)行簡(jiǎn)單的分析處理，通過(guò)WM系統(tǒng)系統(tǒng)，研發(fā)出能夠針對(duì)實(shí)際測(cè)量地區(qū)譜數(shù)據(jù)實(shí)行實(shí)時(shí)分析處理的軟件，能夠?qū)σ巴鉁y(cè)量工作進(jìn)行實(shí)時(shí)指導(dǎo)[5]。

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關(guān)鍵詞：無(wú)線通信技術(shù)；改革；發(fā)展；趨勢(shì)

1 無(wú)線通信技術(shù)的劃分和實(shí)用案例

1.1 無(wú)線通信技術(shù)的定義

無(wú)線通信主要是指利用電磁波可以在空間中自由傳播的性質(zhì)，從而進(jìn)行信息交換的一種通信方式。隨著“信息高速公路”的建設(shè)，信息通信領(lǐng)域不斷發(fā)展，其中無(wú)線通信技術(shù)不但發(fā)展速度愈快，而且應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。無(wú)線通信技術(shù)主要包括有微波通信和衛(wèi)星通信兩個(gè)方面，是只僅僅通過(guò)電磁波而不通過(guò)線纜進(jìn)行的一種通信方式，與有線通信技術(shù)相對(duì)。

1.2 無(wú)線通信技術(shù)的劃分

無(wú)線通信技術(shù)根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為不同的種類。其中，按照通信中繼站的形式，大致可以劃分為微波通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)兩種。

1.3 無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)用案例

無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)深入到人們學(xué)習(xí)、生活和工作中的方方面面，例如日常需要使用的手機(jī)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等等。其中無(wú)線通信技術(shù)在目前21世紀(jì)之中較為常見(jiàn)的實(shí)用案例主要體現(xiàn)為GSM接入技術(shù)、CDMA接入技術(shù)、GPRS接入技術(shù)、固定無(wú)線寬帶（LMDS）接入技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、3G通信技術(shù)、無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）和數(shù)字電視等等。

2 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展方向

2.1 通信方式移動(dòng)化

隨著社會(huì)發(fā)展，國(guó)民經(jīng)濟(jì)信息化程度不斷提高，對(duì)于無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用也從固定方式開(kāi)始轉(zhuǎn)化為移動(dòng)方式，從蜂窩系統(tǒng)到無(wú)線尋呼系統(tǒng)，再到藍(lán)牙、局域網(wǎng)等短距離之內(nèi)的無(wú)線接入技術(shù)，無(wú)線通信技術(shù)不斷發(fā)展。

2.2 無(wú)線接入寬帶化

由于光纖技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的發(fā)展和遍布，目前世界范圍內(nèi)已經(jīng)基本被有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶所包圍，而無(wú)線通信技術(shù)寬帶正在進(jìn)行中。為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)一步信息化，無(wú)線通信技術(shù)務(wù)必將會(huì)朝著無(wú)線接入寬帶化的方向發(fā)展演進(jìn)，促進(jìn)在各個(gè)城市的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提高辦公效率和生活品質(zhì)。

2.3 核心網(wǎng)絡(luò)一體化，接入方式多樣化

由于“信息高速公路”的發(fā)展，工作之中不斷擴(kuò)大應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的范圍。因此，在同一核心網(wǎng)絡(luò)中綜合傳遞業(yè)務(wù)信息已經(jīng)成為一種迫切需要。而又由于網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化，這一發(fā)展方向?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實(shí)，從而進(jìn)一步推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)管制的開(kāi)放，使其符合真正意義上的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，也進(jìn)一步加快無(wú)線通信技術(shù)與其他相關(guān)技術(shù)的融合進(jìn)步。而在接入方式方面，由于接入設(shè)備的增多，如固定接入、無(wú)線本地環(huán)路接入和移動(dòng)蜂窩接入等等，使得接入方式將會(huì)逐步實(shí)現(xiàn)多樣化，從而大大推動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展，加快進(jìn)步。

2.4 信息個(gè)人化

隨著移動(dòng)IP技術(shù)等的發(fā)展，在手機(jī)等移動(dòng)通信設(shè)備上實(shí)現(xiàn)IP的各種應(yīng)用已經(jīng)成為人們目前關(guān)注的重點(diǎn)。而信息的個(gè)人化不僅符合當(dāng)下人們展現(xiàn)個(gè)性的需求，也有利于實(shí)現(xiàn)信息的保密等等，從而目前處于不斷進(jìn)步發(fā)展的階段。隨著移動(dòng)智能網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步發(fā)展，其與IP技術(shù)相組合，將會(huì)成為信息個(gè)人化，即無(wú)線通信技術(shù)個(gè)人化的重大推動(dòng)力量。

2.5 無(wú)線技術(shù)綜合化

從目前無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，由于3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的發(fā)展和使用，其將會(huì)成為大范圍之中的廣大民眾通信的主導(dǎo)技術(shù)；而由于WLAN、UWB等寬帶接入技術(shù)的存在，其在不同的覆蓋和應(yīng)用的領(lǐng)域同樣發(fā)揮著極其重要的作用。因此，各種各樣的無(wú)線技術(shù)都會(huì)在目前一體化的通信網(wǎng)絡(luò)之中發(fā)揮著不可替代的作用，同時(shí)形成有效優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使無(wú)線技術(shù)出現(xiàn)綜合化的發(fā)展方向。

3 無(wú)線通信技術(shù)改革的具體內(nèi)容

3.1 融合無(wú)線通信技術(shù)與業(yè)務(wù)

由于無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展，其與業(yè)務(wù)的融合主要體現(xiàn)為技術(shù)融合和網(wǎng)絡(luò)融合等。其中數(shù)據(jù)傳播速度不斷加快，頻譜帶寬將會(huì)變寬，智能化程度不斷加深，向移動(dòng)網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增加和固定數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的移動(dòng)性增加兩方面進(jìn)行改革，從而也使整個(gè)無(wú)線通信市場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)程加快，不斷滿足用戶的使用需求，實(shí)現(xiàn)真正的良性發(fā)展。

3.2 融合無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)

由于消費(fèi)者、運(yùn)營(yíng)商和內(nèi)容提供商的需求，且多種特性的無(wú)線接入技術(shù)的出現(xiàn)發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的融合已經(jīng)成為可能。其中，融合的主要層面為技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)融合。隨著無(wú)線接入技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)以及智能技術(shù)的成熟和使用，無(wú)線通信技術(shù)將可以通過(guò)融合三種技術(shù)的特性，為消費(fèi)者以及運(yùn)營(yíng)商提供多方面多層次的服務(wù)，也促使無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域不斷拓寬，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展提供更大的作用。

3.3 發(fā)展無(wú)線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)

隨著當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，以及無(wú)線寬帶的覆蓋范圍不全面，無(wú)線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)正逐步成為熱點(diǎn)內(nèi)容。在無(wú)線業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行改革，將會(huì)成為無(wú)線通信技術(shù)的改革重要組成部分，不但能推動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)性使用，而且有利于人與人、人與社會(huì)之間的交流。

[參考文獻(xiàn)]

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[2]李海濱.淺談無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用前景[J].中國(guó)傳媒科技，2012（4）.

[3]于泳.無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷程及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J].民營(yíng)科技，2010（6）.

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【關(guān)鍵詞】無(wú)線通信技術(shù) 應(yīng)用 發(fā)展

在信息化極速發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)普及到各群眾的生活中。無(wú)線通信技術(shù)不再局限于用于語(yǔ)音通話方面，它已經(jīng)全面運(yùn)用于商業(yè)、生活、金融及工作中。移動(dòng)電話，語(yǔ)音通話，數(shù)字電視，網(wǎng)絡(luò)通信，數(shù)據(jù)交換等，都隨著無(wú)線通信技術(shù)的平臺(tái)繁衍而生。人們只需要一個(gè)可以移動(dòng)或者固定的終端設(shè)備，在任何地點(diǎn)，任何時(shí)間，即可享受無(wú)線通信技術(shù)帶來(lái)的語(yǔ)音或視頻通話，數(shù)據(jù)及交換，圖像和傳真等便利服務(wù)。我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)是個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，了解我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)是必要的。

一、我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展歷史

我國(guó)的無(wú)線通信技術(shù)最早是從固定模式開(kāi)始的，大致上通過(guò)了五個(gè)發(fā)展時(shí)期才進(jìn)入移動(dòng)式模式。

第一個(gè)發(fā)展時(shí)期是在19世紀(jì)50年代初，當(dāng)時(shí)只有利用短波頻和電子管技術(shù)進(jìn)行無(wú)線通信。并且因?yàn)榧夹g(shù)和設(shè)備不夠成熟穩(wěn)定，沒(méi)有得到普及應(yīng)用，僅用于軍事用處。50年代末，才通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究出現(xiàn)了單工汽車公用移動(dòng)電話系統(tǒng)。

第二個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)50年代至60年代，此時(shí)出現(xiàn)了半導(dǎo)體的UFH450MHz，出現(xiàn)了公用電話網(wǎng)，就是所謂的通過(guò)有線連接終端進(jìn)行傳輸語(yǔ)音通話的公用電話系統(tǒng)，并向移動(dòng)電話的發(fā)展邁了一大步。

第三個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)70年代至80年代，這個(gè)時(shí)段我國(guó)借鑒美國(guó)的視頻段技術(shù)，引進(jìn)了科學(xué)家貝爾的蜂窩系統(tǒng)概念，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，將視頻段提高到了800MHz，為后期的視頻傳輸?shù)於嘶A(chǔ)。

第四個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)80年代至90年代中期，這個(gè)時(shí)段是第二代移動(dòng)通信技術(shù)大力發(fā)展的時(shí)期。出現(xiàn)了GSM等系統(tǒng)，并運(yùn)用于個(gè)人通信業(yè)務(wù)中。

第五個(gè)發(fā)展時(shí)期是19世紀(jì)中期至今，這個(gè)時(shí)段是無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展時(shí)期，隨著科技日新月異和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，出現(xiàn)了第三代移動(dòng)通信技術(shù)。如3G，UWB，WLAN，WiMax。移動(dòng)終端設(shè)備也越來(lái)越精巧。

二、無(wú)線通信技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用

我國(guó)現(xiàn)行的無(wú)線通信技術(shù)大致有以下幾種：

（一）較早時(shí)期出現(xiàn)的紅外線傳輸技術(shù)。它是通過(guò)短距離的數(shù)據(jù)交換。21世紀(jì)初期我們應(yīng)用于我們的移動(dòng)手機(jī)中。它雖然耗能小，但是受距離遠(yuǎn)近的控制，而且傳輸速度較慢。

（二）藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)能實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸技術(shù)。它主要用于移動(dòng)手機(jī)、無(wú)線耳機(jī)和電腦上，進(jìn)行無(wú)線的信息等傳輸交換。簡(jiǎn)化了移動(dòng)設(shè)備和終端設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)之間的通信技能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)通信高效傳輸功能。

（三）WLAN的接入。WLAN即是我們所說(shuō)的無(wú)線局域網(wǎng)。用戶可以通過(guò)無(wú)線電波作為媒介接入無(wú)線WLAN網(wǎng)絡(luò)，它是通過(guò)RF射頻技術(shù)，利用存取架構(gòu)的簡(jiǎn)易化，使信息快速的達(dá)到用戶終端。在大型的酒店、機(jī)場(chǎng)或商務(wù)場(chǎng)所基于IEEE802.11的標(biāo)準(zhǔn)隨時(shí)隨地共享無(wú)線局域網(wǎng)帶來(lái)的高速快捷的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。雖然WLAN得傳輸距離只有幾十米，但它是通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)無(wú)線端口接入，具有傳輸?shù)母咚傩浴Ｎ覈?guó)的WLAN技術(shù)相較于外國(guó)正處于初步引進(jìn)階段。而我國(guó)大多數(shù)城市還沒(méi)有接入這種無(wú)線通信技術(shù)。

三、無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）網(wǎng)絡(luò)融合。由于技術(shù)和開(kāi)發(fā)原因，我國(guó)現(xiàn)有的無(wú)線通信技術(shù)有由電信推出的3G業(yè)務(wù)TD-SCDMA，該無(wú)線通信技術(shù)能為廣大客戶提供高速的語(yǔ)音通話、數(shù)據(jù)傳輸和多媒體等覆蓋廣的無(wú)縫率移動(dòng)業(yè)務(wù)。是廣大用戶使用率最高和最頻繁的無(wú)線通信技術(shù)。但此無(wú)線通信技術(shù)受諸多產(chǎn)業(yè)鏈的影響，要利用流量數(shù)據(jù)KB實(shí)現(xiàn)，技術(shù)方面還未形成大規(guī)模的趨勢(shì)。而由外國(guó)引進(jìn)WLAN無(wú)線通信技術(shù)，雖然可以隨時(shí)隨地享受高速的中距離網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，但網(wǎng)絡(luò)具有局限性，覆蓋率低，僅在我國(guó)一級(jí)城市應(yīng)用，在我國(guó)二線城市還很少普及運(yùn)用。其次，在19世紀(jì)出現(xiàn)的使用脈沖無(wú)線接入技術(shù)的UWB無(wú)線通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)近距離10米的極速無(wú)線接入服務(wù)。根據(jù)各無(wú)線通信技術(shù)的不同功能，我們可以對(duì)各種網(wǎng)絡(luò)無(wú)線技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一融合，互補(bǔ)長(zhǎng)短，將無(wú)線通信技術(shù)廣度和深度完美結(jié)合化。做到客戶全方位的需求，以提高無(wú)線通信技術(shù)市場(chǎng)需求。

（二）無(wú)線高頻譜接入，主要用于GSM和CDMA網(wǎng)。無(wú)線頻譜是指在頻率3000GHz下通過(guò)空間進(jìn)行傳播的無(wú)線通信技術(shù)。它是靠電磁波進(jìn)行傳輸交換。無(wú)線高頻譜有14個(gè)頻段，可以在同一時(shí)間供多個(gè)客戶端同時(shí)使用，而不影響其傳輸交換速度。提高了使用無(wú)線通信技術(shù)的時(shí)間間隙問(wèn)題。

（三）寬帶無(wú)線接入，由于用戶都具有大的移動(dòng)性和不同的需求性，無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展方向必須是以滿足市場(chǎng)需求的發(fā)展。當(dāng)前主要的無(wú)線寬帶技術(shù)有3G，UWB，WLAN，WiMax。他們都有各自的優(yōu)越和技術(shù)性。都具有覆蓋廣，傳輸快的功能。依當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)用度廣來(lái)看，3G是主導(dǎo)產(chǎn)品，主要用于蜂窩移動(dòng)通信。它的無(wú)縫性是大多二線城市注重的，也是我國(guó)無(wú)線通信技術(shù)廣度發(fā)展的方向。而UWB的短距離高速度是我們深度技術(shù)的發(fā)展方向。WLAN在某個(gè)局域或商務(wù)上極具作用。WiMax主要用于城域網(wǎng)，成本低，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)塌能達(dá)到數(shù)英里的網(wǎng)絡(luò)覆蓋。是當(dāng)前最好的一種蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。

四、結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)飛速的時(shí)期，無(wú)線通信技術(shù)不僅要綜合各個(gè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)越性，更要合理的規(guī)劃發(fā)展方向。符合各大區(qū)域，不同用戶群的多功能化和個(gè)性化。使無(wú)線通信技術(shù)多元化和一體化得到全面運(yùn)用，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]趙慧. 無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展及未來(lái)趨勢(shì)展望[J]. 信息通信，2011，03：123-124.

篇4

關(guān)鍵詞：無(wú)線通信；問(wèn)題；發(fā)展方向

前言

在信息和知識(shí)已成為社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略資源和基本要素的時(shí)代環(huán)境中，人們?cè)絹?lái)越需要隨時(shí)隨地不斷獲取信息，原來(lái)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的固定電話通信方式現(xiàn)在已經(jīng)遠(yuǎn)不能滿足人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞯男枨罅恕?duì)于無(wú)線通信技術(shù)將是人們需求的方向，才能滿足多媒體化、普及化、多樣化、全球化和個(gè)性化的信息交流。而無(wú)線通信網(wǎng)并不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，而且抗自然災(zāi)害能力十分強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)當(dāng)前環(huán)境中通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。無(wú)線通信是一種采用電磁波進(jìn)行信息傳遞的通信方式。按照傳輸距離，人們又把無(wú)線通信技術(shù)大分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無(wú)線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無(wú)線廣域網(wǎng)（WWAN）。

一、無(wú)線通信技術(shù)存在的缺陷

隨著時(shí)間的流失，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷了四個(gè)階段。第一個(gè)階段無(wú)線通信系統(tǒng)起源于上世紀(jì)80年代，采用的技術(shù)是頻分多址(FDMA)和模擬技術(shù)，由于傳輸帶寬的限制，導(dǎo)致它有很多的缺陷，其中最致命的缺陷在于它不能進(jìn)行移動(dòng)通信的長(zhǎng)途漫游。第二個(gè)階段的無(wú)線通信技術(shù)起源于上世紀(jì)90年代的初期，采用的技術(shù)是數(shù)字的碼分多址(CDMA)技術(shù)和時(shí)分多址(TDMA)，并且可以通過(guò)以數(shù)字傳輸方式來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。與第一個(gè)階段的無(wú)線通信技術(shù)相比較而言，第二階段的無(wú)線通信系統(tǒng)完成了模擬技術(shù)向數(shù)字技術(shù)的轉(zhuǎn)變。對(duì)于第三階段的無(wú)線通信技術(shù)是正在全力投入開(kāi)發(fā)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以提供前兩代產(chǎn)品不能提供的各種寬帶信息業(yè)務(wù)，如高速數(shù)據(jù)、慢速圖像、電視圖像等。現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)第四個(gè)階段的無(wú)線通信技術(shù)了，即4G就出現(xiàn)了。第四個(gè)階段的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來(lái)發(fā)明的最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，它在無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中具體實(shí)施的過(guò)程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術(shù)問(wèn)題。那么現(xiàn)在對(duì)于現(xiàn)階段的無(wú)線通信技術(shù)存在的問(wèn)題列出如下：

一是目前階段無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一。如3G手機(jī)用戶在全球范圍都可以進(jìn)行移動(dòng)通信，但是在設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，各種移動(dòng)通信系統(tǒng)彼此互不兼容，造成手機(jī)用戶帶來(lái)諸多不便。對(duì)于開(kāi)發(fā)第四階段無(wú)線通信系統(tǒng)就必須解決通信制式等需要全球統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題。二是目前階段無(wú)線通信技術(shù)容量受到限制。在第四階段的無(wú)線通信技術(shù)要求其數(shù)據(jù)的傳輸速度會(huì)更大，要求是每秒100MB的寬帶速度，比目前無(wú)線通信信息傳輸速度每秒10KB要快1萬(wàn)多倍，但是存在的問(wèn)題是手機(jī)必定是一個(gè)掌上電腦，對(duì)于其系統(tǒng)容量有限，手機(jī)用戶越多，速度就越慢，也將很難達(dá)到理論速度。三是目前階段無(wú)線通信技術(shù)設(shè)施難以更新。在第三階段的無(wú)線通信技術(shù)實(shí)施后，很多無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施都是基于第三階段的無(wú)線通信系統(tǒng)建立的，而對(duì)于第四階段的無(wú)線通信技術(shù)來(lái)講，就必須在全球的許多無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行大量的變化和更新。

二、無(wú)線通信技術(shù)需要克服的幾個(gè)方面

無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現(xiàn)數(shù)字化社區(qū)提供了一個(gè)強(qiáng)有力的保證。數(shù)字化社區(qū)的特點(diǎn)是使人們字信息的交流時(shí)能夠非常的廣泛和方便，如在實(shí)驗(yàn)室、辦公室還是家庭中，計(jì)算機(jī)及其外設(shè)的應(yīng)用已經(jīng)是越來(lái)越普及，完全都由電腦控制。對(duì)于信息化社會(huì)的到來(lái)以及IP技術(shù)的興起，無(wú)線通信技術(shù)改變著電信網(wǎng)絡(luò)的面貌以及未來(lái)技術(shù)發(fā)展的走向。無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)將會(huì)是寬帶化、分組化、綜合經(jīng)、個(gè)人化等主要特點(diǎn)。

一是無(wú)線通信將實(shí)現(xiàn)寬帶化。當(dāng)光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)的寬帶化已經(jīng)在向世界范圍內(nèi)全面展開(kāi)，并且已經(jīng)成熟，而對(duì)于無(wú)線通信技術(shù)也正在朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn)，而且這樣的演進(jìn)，將會(huì)使寬帶的傳輸速率跟有線的帶寬一樣。如無(wú)線傳輸速率將從第二階段無(wú)線通信系統(tǒng)的9.6Kbit/s向第三階段無(wú)線通信系統(tǒng)的最高速率2Mbit/s發(fā)展。對(duì)于第四階段的無(wú)線通信技術(shù)將會(huì)更快，并且將超越有線的傳輸速率。二是無(wú)線通信中實(shí)現(xiàn)信息個(gè)人化。無(wú)線通信IP將是未來(lái)信息實(shí)現(xiàn)個(gè)人化的重要技術(shù)手段，在手機(jī)上實(shí)現(xiàn)各種IP應(yīng)用以及移動(dòng)IP技術(shù)正逐步成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)之一。無(wú)線通信智能網(wǎng)技術(shù)與IP技術(shù)的組合將進(jìn)一步推動(dòng)全球個(gè)人通信的發(fā)展趨勢(shì)。三是無(wú)線通信中核心網(wǎng)絡(luò)綜合化，而且實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò)多樣化。未來(lái)信息網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)模式將向核心網(wǎng)/接入網(wǎng)轉(zhuǎn)變，而且還可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的分組化和寬帶化，對(duì)于在同一核心網(wǎng)絡(luò)上能夠?qū)崿F(xiàn)綜合傳送多種業(yè)務(wù)信息，網(wǎng)絡(luò)的綜合化以及管制的逐步開(kāi)放和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要，將進(jìn)一步推動(dòng)傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的融合。接入網(wǎng)是通信信息網(wǎng)絡(luò)中最具有其開(kāi)發(fā)潛力的部分，對(duì)于未來(lái)網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等等方面的不同接入設(shè)備，接入核心網(wǎng)實(shí)現(xiàn)用戶所需的各種業(yè)務(wù)的形成。從而實(shí)現(xiàn)固定和移動(dòng)通信等不同業(yè)務(wù)的相互融合，將極大地推動(dòng)無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展，進(jìn)一步促進(jìn)移動(dòng)業(yè)務(wù)與IP業(yè)務(wù)的融合可能性。四是無(wú)線通信的革新。隨著移動(dòng)通信通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）的引入，用戶將在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，從而打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入接式。對(duì)于IP技術(shù)將成為世界未來(lái)網(wǎng)絡(luò)的核心關(guān)鍵技術(shù)，而其IP協(xié)議將成為電信網(wǎng)的主導(dǎo)通信協(xié)議。那么現(xiàn)有電路交換網(wǎng)絡(luò)向IP網(wǎng)絡(luò)過(guò)渡的趨勢(shì)已不可阻擋。

參考文獻(xiàn)：

篇5

關(guān)鍵詞 超寬帶；無(wú)線通信；關(guān)鍵技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597（2013）19-0050-01

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線移動(dòng)通信得到了廣泛的應(yīng)用與普及。目前，人們對(duì)無(wú)線通信的帶寬需求仍處于上升趨勢(shì)，但是無(wú)線頻譜資源是有限的、不可再生的，無(wú)線通信無(wú)法通過(guò)不斷增大頻帶寬度來(lái)提升用戶的通信需求，為此就必須使用其他的方法來(lái)提升相同頻帶內(nèi)的頻譜利用率。超寬帶技術(shù)即為一種可提升頻率利用率的無(wú)線通信技術(shù)，該技術(shù)使用脈沖信號(hào)替代傳統(tǒng)的調(diào)制信號(hào)，相較于傳統(tǒng)的窄帶通信系統(tǒng)而言，可以極大的擴(kuò)展無(wú)線通信信號(hào)帶寬。對(duì)超寬帶無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析與研究具有十分重要的意義，可有效推動(dòng)超寬帶技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

1 超寬帶無(wú)線通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

1.1 分辨率高、定位精度高、抗多徑衰落特性好

隨著社會(huì)生活的發(fā)展，大量的建筑和材料被應(yīng)用到人們的通信環(huán)境中，這些應(yīng)用一定程度上增大了無(wú)線通信的環(huán)境復(fù)雜度，無(wú)線通信信號(hào)非常容易受多種建筑或材料的影響出現(xiàn)多徑效應(yīng)，使得無(wú)線信號(hào)的傳輸特性變差。但是相較于傳統(tǒng)的窄帶信號(hào)而言，超寬帶無(wú)線通信技術(shù)所使用的信號(hào)工作頻率更高，信號(hào)占空比更大，這種高分辨率的信號(hào)可以將多徑效應(yīng)對(duì)分辨率造成的影響控制在納秒量級(jí)，提升信號(hào)的抗多徑衰落特性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)窄帶信號(hào)多徑衰落為10dB到30dB的無(wú)線環(huán)境中，超寬帶信號(hào)的多徑衰落不超過(guò)5dB。

1.2 系統(tǒng)容量大，傳輸速率高

超寬帶無(wú)線信號(hào)的工作頻帶在千兆赫茲附近，傳輸速率可達(dá)100Mb/s到500Mb/s，大幅度優(yōu)于傳統(tǒng)的無(wú)線通信速率。若配合使用Ad Hoc技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)，超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的系統(tǒng)容量還能夠得到進(jìn)一步的提升。

1.3 平均發(fā)射功率低

超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)使用微弱的脈沖信號(hào)承載信息，系統(tǒng)的發(fā)射功率控制可以被控制在1mW內(nèi)，且該技術(shù)下的發(fā)射信號(hào)功率譜密度低于-41.3dBm/MHz。相較于傳統(tǒng)無(wú)線通信技術(shù)而言，該無(wú)線信號(hào)可被看作是一個(gè)寬帶白噪聲。這一特性不僅有益于提升頻譜利用率，還能夠有效提升無(wú)線信號(hào)的保密性。

1.4 實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，攜帶便捷

超寬帶無(wú)線通信信號(hào)通過(guò)基帶即可實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸，這一特性就使得基于該技術(shù)的無(wú)線通信系統(tǒng)不必使用射頻調(diào)制與解調(diào)設(shè)備對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，因而其物理實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，設(shè)備的功耗可以得到很好的控制，且便攜性高，應(yīng)用非常靈活。

2 超寬帶無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)分析

超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)主要集中在信號(hào)生成與編碼調(diào)制、射頻傳播以及相關(guān)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等部分。

2.1 脈沖信號(hào)的波形設(shè)計(jì)

超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的傳輸信號(hào)為基帶信號(hào)，故信號(hào)的波形設(shè)計(jì)貫穿于系統(tǒng)的整個(gè)階段，對(duì)系統(tǒng)的性能具有十分重要的影響。超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的脈沖信號(hào)最早使用的是高斯單周脈沖信號(hào)，該類信號(hào)可以不進(jìn)行載波調(diào)制而直接攜帶傳輸信息。之后FCC對(duì)相關(guān)通信頻率和通信標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行了重新定義，基于該定義，高斯脈沖、拉普拉斯脈沖以及瑞利脈沖等脈沖作為基帶脈沖波形被應(yīng)用到超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中。目前對(duì)脈沖信號(hào)波形的研究主要集中在波形設(shè)計(jì)、頻率共用、低復(fù)雜度的軟譜自適應(yīng)等方面，這些技術(shù)對(duì)提升系統(tǒng)通信容量、抗干擾性以及頻譜適應(yīng)性等具有積極的推動(dòng)作用。

2.2 編碼與調(diào)制方式選擇

對(duì)超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的通信信號(hào)進(jìn)行編碼與調(diào)制研究可以充分利用信道特性來(lái)提升系統(tǒng)的通信容量，使得系統(tǒng)的頻譜利用率更高，誤碼率更低。

超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的調(diào)制方式有單脈沖調(diào)制和多脈沖調(diào)制兩類。

單脈沖調(diào)制所使用的脈沖信號(hào)的幅度、位置以及極性等都可被用于承載信息，常用的單脈沖調(diào)制技術(shù)有脈沖幅度調(diào)制、脈沖位置調(diào)制、開(kāi)關(guān)鍵控等。這類調(diào)制方式的優(yōu)點(diǎn)在于可使用非相干檢測(cè)進(jìn)行信息解調(diào)，且脈沖幅度調(diào)制與脈沖位置調(diào)制還可以設(shè)計(jì)多幅度或多位置來(lái)提升系統(tǒng)信息傳輸速率。

多脈沖調(diào)制使用傳輸相同信號(hào)的多個(gè)脈沖組成一組特定的脈沖作為調(diào)制信號(hào)，該過(guò)程可通過(guò)如下兩步實(shí)現(xiàn)：首先脈沖組內(nèi)的脈沖信號(hào)分別進(jìn)行單脈沖調(diào)制；然后調(diào)制后的脈沖信號(hào)組作為整體再次被調(diào)制。通過(guò)上述兩個(gè)步驟，可以有效降低無(wú)線信號(hào)的發(fā)射功率或單脈沖幅度，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多用戶干擾、窄帶干擾等干擾信號(hào)的抑制。若用戶的SS序列是正交的，多脈沖調(diào)制后的系統(tǒng)通信效率還可以得到一定程度的提升。

2.3 信號(hào)檢測(cè)相關(guān)技術(shù)

超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的脈沖信號(hào)接收使用了分集接收技術(shù)，該技術(shù)可以將分散于多徑分量中的信號(hào)整合為正確的傳輸信息。同時(shí)，信號(hào)在傳輸與接收過(guò)程中非常容易出現(xiàn)脈沖畸變，在分集接收的同時(shí)還需要配合使用適當(dāng)?shù)木饧夹g(shù)對(duì)接受脈沖進(jìn)行畸變消除處理。之后在信號(hào)檢測(cè)部分，鑒于信號(hào)能量較小，多徑數(shù)較多，且時(shí)域信號(hào)檢測(cè)較為復(fù)雜，可將其變換到多種變換域進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。經(jīng)過(guò)上述三部分內(nèi)容即可完成對(duì)超寬帶脈沖信號(hào)的檢測(cè)。

2.4 抗干擾技術(shù)

超寬太無(wú)線通信系統(tǒng)中使用了頻譜重疊技術(shù)，這一技術(shù)會(huì)使得超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的瞬時(shí)峰值功率較大，若不采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)通信信號(hào)的功率進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚砭蜁?huì)對(duì)其他同頻系統(tǒng)造成一定程度的干擾。目前常用的抗干擾技術(shù)有自適應(yīng)功率控制技術(shù)、占空比優(yōu)化技術(shù)等。

此外，無(wú)線環(huán)境中不可避免的存在各種各樣的干擾信號(hào)，分析設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臑V波器或限波器對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行濾波處理也是抗干擾技術(shù)的研究重點(diǎn)之一。

3 總結(jié)

超寬帶無(wú)線通信技術(shù)是一種新型的，具有廣闊應(yīng)用前景的無(wú)線通信技術(shù)，但是目前該技術(shù)中仍存在諸多的問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)需要解決和突破。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，超寬帶無(wú)線通信相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)必然會(huì)得到妥善解決，基于這些技術(shù)所構(gòu)造的無(wú)線通信系統(tǒng)必然會(huì)得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[2]陳國(guó)東.超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)及若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京郵電大學(xué)，2007.

篇6

數(shù)顯力矩扳手的微控制器模塊采用低價(jià)廉、低功耗的8位PIC單片機(jī)［6］，該款單片機(jī)操作簡(jiǎn)單、易于編程，單片機(jī)內(nèi)部自帶EEPROM和RAM，并且工作溫度可以達(dá)到0℃～70℃。微控制器將傳感器采集來(lái)的數(shù)據(jù)控制顯示到LCD液晶模塊上，同時(shí)利用數(shù)顯扳手的設(shè)定的力矩值來(lái)控制聲、光報(bào)警功能，這可以提醒使用者數(shù)顯扳手達(dá)到了某種狀態(tài)。另外，微控制器還控制著按鍵，將設(shè)定不同的按鍵實(shí)現(xiàn)不同的功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)機(jī)/關(guān)機(jī)功能、清零功能、方向加、減力矩值功能及快速保持顯示模式功能，數(shù)顯力矩扳手面板按鍵功能圖如圖3所示。

2無(wú)線通信電路模塊

本文設(shè)計(jì)的數(shù)顯力矩扳手通信系統(tǒng)采用的是一款2．4GHz射頻芯片，其低功耗、內(nèi)部自嵌IEEE802．15．4通訊協(xié)議，并且此芯片還支持2007Pro協(xié)議。無(wú)線通信模塊［7］廣泛應(yīng)用于智能家居系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等領(lǐng)域。這款射頻芯片內(nèi)部集成了8051內(nèi)核、高性能的射頻收發(fā)器、8K的RAM及FLASH，供電電壓為3V，它包括三種工作模式分別為:1μA的睡眠模式、0．2μA的呼喚模式、0．4μA的中斷模式，還有多通道的DMA控制器、MAC定時(shí)器、通用定時(shí)器及A/D轉(zhuǎn)換器，工作溫度在－40℃～125℃，這種高度集成化電流可以節(jié)約無(wú)線系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本，當(dāng)無(wú)線模塊在發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)的情況下，電流損耗大約24μA和29μA，在由休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)狀態(tài)時(shí)間很短，這有助于數(shù)顯力矩扳手的電池使用壽命周期將會(huì)增長(zhǎng)。數(shù)顯力矩扳手的傳感器芯片供電電源為1．5V，而無(wú)線通信模塊電路［8］供電電源是3V，這就要求系統(tǒng)在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)需對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理、電平轉(zhuǎn)換，以保證數(shù)據(jù)可以正常可靠的通信。其無(wú)線通信模塊的電平轉(zhuǎn)換電路原理圖如圖4所示。此款無(wú)線通信模塊相比藍(lán)牙和WIFI覆蓋距離面廣［9］，其網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性更加靈活，硬件架構(gòu)簡(jiǎn)單，傳輸通信速率在250Kbps，相對(duì)比較快，其擁有免費(fèi)的開(kāi)放頻帶，大約在868MHz至2．4GHz左右，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)65000個(gè)，聯(lián)網(wǎng)所需的時(shí)間僅在30ms，而且終端設(shè)備費(fèi)用低、集成度高、可靠性強(qiáng)，成本低等特點(diǎn)。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)的數(shù)顯力矩扳手主要工藝改進(jìn)是將原有的有線數(shù)據(jù)通信技術(shù)變?yōu)闊o(wú)線通信技術(shù)，此無(wú)線通信技術(shù)采用高級(jí)語(yǔ)言C編程，使用的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境IAR來(lái)完成。其中系統(tǒng)包括兩個(gè)收發(fā)模塊，其中發(fā)送數(shù)據(jù)模塊集成到數(shù)顯力矩扳手主板上來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù)，接收模塊以USB接口形式插到電腦的USB口來(lái)接收數(shù)據(jù)。整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)的原理框圖如圖5所示。數(shù)顯力矩扳手使用的無(wú)線通信技術(shù)有很大的優(yōu)勢(shì)如下。1)將給客戶帶來(lái)多樣選擇性，針對(duì)不同的客戶需求，方便客戶選擇不同的產(chǎn)品，可以使用現(xiàn)有的有線數(shù)據(jù)傳輸，短距離通信;同時(shí)也可以選擇無(wú)線通信傳輸，遠(yuǎn)距離通信;2)解決了原有傳輸數(shù)據(jù)的局限性，在實(shí)際傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中，由于計(jì)算機(jī)接口有限，除了數(shù)據(jù)傳輸受到限制外，傳輸數(shù)據(jù)量也將受到限制。通過(guò)無(wú)線接收模塊可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)顯設(shè)備與電腦同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，并能夠保證數(shù)據(jù)傳輸可靠，顯示在電腦的上位機(jī)軟件上。其無(wú)線通信模塊的程序流程框圖［10］如圖6所示。

4實(shí)驗(yàn)結(jié)果

篇7

關(guān)鍵詞：通信技術(shù)； 發(fā)展； 歷程； 應(yīng)用前景

        目前，無(wú)線通信技術(shù)在全球范圍內(nèi)迅猛發(fā)展，它有兩個(gè)突出的特點(diǎn)：一是公眾移動(dòng)通信保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)；二是寬帶無(wú)線通信技術(shù)的不斷推陳出新，發(fā)展迅速，應(yīng)用研究也很火熱。

1 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展概況

     在這個(gè)信息化高速發(fā)展的社會(huì)，人們的工作方式、管理模式、商貿(mào)手段、情感交流技巧、傳統(tǒng)文化背景以及消費(fèi)水平與生活方式全部實(shí)現(xiàn)信息化，是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。而移動(dòng)無(wú)線通信則是這種必然趨勢(shì)下的產(chǎn)物，它的發(fā)展大致可以分為五個(gè)階段。

     第一時(shí)期為十九世紀(jì)四十年代，采用的便攜式、車載式、船載式的超短波頻及低噪聲、穩(wěn)定系數(shù)高的電子管技術(shù)主要用于艦船及軍用，在該階段末期出現(xiàn)了甚高頻VHF150MHz和特高頻UHF450MHz頻段。

     第二時(shí)期為六十年代，頻段擴(kuò)展至UHF450MHZ以及器件向半導(dǎo)體的過(guò)渡，公用移動(dòng)網(wǎng)接入的內(nèi)部電話交換裝置內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)線頻道能夠自動(dòng)接續(xù)到公用電話網(wǎng)，接續(xù)問(wèn)題得到了解決。

     第三時(shí)期為八十年代，擴(kuò)展出來(lái)了一個(gè)1800MHz頻段，70年代末美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了先進(jìn)移動(dòng)電話業(yè)務(wù)（AMPS）系統(tǒng)，這是第一種真正意義上的具有隨時(shí)隨地通信能力的大容量的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

     第四時(shí)期是九十年代，第二代數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)，調(diào)制技術(shù)興起且得到了大發(fā)展，這標(biāo)志了無(wú)線信息網(wǎng)絡(luò)的到來(lái)，也開(kāi)啟了個(gè)人通信業(yè)務(wù)的大門(mén)。此時(shí)出現(xiàn)了Digital AMPS、TotalAccessCommunicationsSystem、電子時(shí)間警報(bào)控制系統(tǒng)、GSM/DCS等各類系統(tǒng)與業(yè)務(wù)運(yùn)行。

     第五時(shí)期二十一世紀(jì)，通信方式已經(jīng)不能滿足用戶的需求，數(shù)據(jù)通信與多媒體業(yè)務(wù)需求的與日俱增，它可以滿足移動(dòng)用戶話音和中、低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，引起了第三代移動(dòng)通信的興起，數(shù)據(jù)傳輸速度有了大幅提升。

2 無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展前景

     各種無(wú)線通信技術(shù)表現(xiàn)出互補(bǔ)發(fā)展，向接入模塊化、網(wǎng)絡(luò)一體化、應(yīng)用綜合化、集成化的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。各種接入技術(shù)根據(jù)本國(guó)的國(guó)情和不同的發(fā)展階段，存在不同的技術(shù)特點(diǎn)，不同的接入速率實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)，推進(jìn)了組網(wǎng)的一體化進(jìn)程。

     政府的支持必不可少。只有有了政府做最堅(jiān)實(shí)的后盾，積極配合政府的規(guī)劃和布局，企業(yè)才能真正提高頻率資源和功率資源的利用率，進(jìn)而可以推動(dòng)各種技術(shù)相關(guān)頻譜的規(guī)劃及應(yīng)用工作。只有企業(yè)在政府的積極推動(dòng)和引導(dǎo)下才能更好的制定發(fā)展戰(zhàn)略，使無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)得到合理的開(kāi)發(fā)利用，從而實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。同時(shí)，政府還應(yīng)該調(diào)整舊的不適應(yīng)信息資源管理模式，遵循促進(jìn)節(jié)約的根本宗旨，對(duì)于企業(yè)閑置的資源應(yīng)當(dāng)利用適當(dāng)?shù)氖侄渭右曰厥赵倮茫蛊湓俅萎a(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，以確保社會(huì)資源的順暢流通。

     寬帶無(wú)線接入技術(shù)在全球的無(wú)線通訊領(lǐng)域發(fā)展得十分紅火。或許在未來(lái)，還會(huì)有更加強(qiáng)大的新技術(shù)出現(xiàn)，又會(huì)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊領(lǐng)域起到推進(jìn)作用。但現(xiàn)在來(lái)看，我們應(yīng)該理性的看待，科學(xué)的把握寬帶無(wú)線接入技術(shù)。高速接入是目前寬帶無(wú)線接入技術(shù)的主要技術(shù)，但它的移動(dòng)性和話音支持能力仍不能與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相提并論。從宏觀的角度來(lái)看待寬帶無(wú)線接入技術(shù)，在整體上對(duì)其進(jìn)行把握調(diào)控，使其與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)互相補(bǔ)充，以此達(dá)到充分發(fā)揮技術(shù)特殊性且減少資源浪費(fèi)的效果。

      移動(dòng)與無(wú)線技術(shù)在實(shí)踐中揚(yáng)長(zhǎng)避短、趨利避害，一步一步地走向燦爛和輝煌。隨著各種創(chuàng)新移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)的不斷推陳出新，移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期。當(dāng)今的移動(dòng)、無(wú)線應(yīng)用市場(chǎng)十分活躍，各種技術(shù)都投入到了商業(yè)運(yùn)用中，并發(fā)揮著不小的作用。就目前的現(xiàn)狀來(lái)看，以3G為代表的公眾移動(dòng)通信與其他各種無(wú)線技術(shù)不會(huì)彼此終結(jié)或相互取代，而3G、WiMAX、WLAN等各種移動(dòng)、無(wú)線技術(shù)走向融合是必然的發(fā)展過(guò)程。因此，在移動(dòng)與無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展的同時(shí)，還可以滿足人類社會(huì)對(duì)無(wú)線通信日益多樣化的需求。

     在多元融合的大趨勢(shì)下，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)和無(wú)線城域網(wǎng)(WiMAX)等各種無(wú)線技術(shù)在競(jìng)爭(zhēng)中互相借鑒靠近，這加快了新型射頻技術(shù)的引入，如MIMO和OFDM等新技術(shù)。與此同時(shí)，蜂窩移動(dòng)通信與無(wú)線寬帶接入在各自發(fā)展的過(guò)程中，互相汲取，都增加了新的內(nèi)容。

     蜂窩移動(dòng)通信啟動(dòng)了LTE項(xiàng)目，這是種以O(shè)FDM/FDMA為核心的技術(shù)，是3G技術(shù)向4G技術(shù)演進(jìn)的一個(gè)過(guò)渡。LTE有在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率，可以改善小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲，以此來(lái)增強(qiáng)寬帶傳輸?shù)男阅堋?/p>

     WiMAX、WLAN等無(wú)線寬帶技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)我們的網(wǎng)絡(luò)一步步走向成熟，但接收信號(hào)的幅度和相位呈隨機(jī)變化和頻譜效率低下成為了亟待解決的問(wèn)題。因此，采用MIMO與OFDM相結(jié)合，使傳輸速率成倍提高就成為各種無(wú)線技術(shù)的共同選擇。作為多載波調(diào)制（MCM)的一種，OFDM技術(shù)的核心能力就是將信道分成許多正交子信道，容易通過(guò)不同數(shù)量的子信道來(lái)實(shí)現(xiàn)上行和下行鏈路中不同的傳輸速率，它能在解決信道多徑衰落問(wèn)題的同時(shí)增加帶寬分配、子載波數(shù)量、子載波調(diào)制的幾率，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)復(fù)雜度的提升和帶寬的增大；而MIMO技術(shù)能在不增加寬帶的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率，它改善了系統(tǒng)性能，提高了數(shù)據(jù)速率，所以在新一代無(wú)線通信系統(tǒng)中MIMO技術(shù)必不可少。因此，MIMO系統(tǒng)與OFDM技術(shù)相結(jié)合，能充分利用兩者的優(yōu)勢(shì)，彌補(bǔ)彼此的不足，是未來(lái)無(wú)線寬帶技術(shù)的重要力量。

    如今，無(wú)線通信技術(shù)已經(jīng)日臻完善。在未來(lái)的社會(huì)，移動(dòng)通信與無(wú)線接入在相互角逐的同時(shí)，走向互補(bǔ)融合，各展所長(zhǎng)，向接入綜合化、全球化、電子 化、一體化的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方向發(fā)展，進(jìn)而逐步實(shí)現(xiàn)和寬帶固定網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)融合。相信無(wú)線通信技術(shù)會(huì)實(shí)現(xiàn)新的突破， 通信技術(shù)的進(jìn)步，也給我們的生活帶來(lái)了新的體驗(yàn)，為我們的生活帶來(lái)新的變革，開(kāi)辟了中國(guó)特色社會(huì)主義道路，賦予社會(huì)主義新的生機(jī)活力。

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篇8

為了上網(wǎng)方便，不得不絞盡腦汁考慮如何在屋內(nèi)走網(wǎng)線；

手機(jī)信號(hào)不好，常常發(fā)生“暫時(shí)無(wú)法接通”的情況……

從普通百姓生活中對(duì)通信的需求，到國(guó)家“新一代寬帶無(wú)線通信網(wǎng)”重大專項(xiàng)的實(shí)施，都離不開(kāi)一支支為無(wú)線通信事業(yè)默默奉獻(xiàn)的科研團(tuán)隊(duì)。作為其中優(yōu)秀的代表之一，清華大學(xué)以陸建華教授和吳佑壽院士為帶頭人的寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)，以其鮮明的學(xué)術(shù)研究特色和影響深遠(yuǎn)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，既樹(shù)立了我國(guó)建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家的團(tuán)隊(duì)范例，也向世人展示了并不遙遠(yuǎn)的數(shù)字時(shí)代圖景一寬帶無(wú)線就是未來(lái)。

理論創(chuàng)新：多域協(xié)同

圍繞國(guó)際科技發(fā)展前沿和國(guó)家產(chǎn)業(yè)發(fā)展重大需求，瞄準(zhǔn)基礎(chǔ)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新性研究，一向是清華大學(xué)的傳統(tǒng)。2003年，第一批五個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室之一――清華信息科學(xué)與技術(shù)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(簡(jiǎn)稱：清華信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室)籌建，正是基于清華大學(xué)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及我國(guó)“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”的發(fā)展道路。建設(shè)伊始，“寬帶無(wú)線通信理論與技術(shù)”成為重點(diǎn)研究方向之一。

在“985工程”和“211工程”計(jì)劃，以及多項(xiàng)國(guó)家科技計(jì)劃的支持下，該研究方向強(qiáng)化信息技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論研究、技術(shù)創(chuàng)新開(kāi)發(fā)，重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)和人才隊(duì)伍培養(yǎng)，以寬帶無(wú)線傳輸理論與技術(shù)研究為基礎(chǔ)，通過(guò)原創(chuàng)性理論研究和技術(shù)創(chuàng)新，著力系列發(fā)明專利和標(biāo)準(zhǔn)提案，研制開(kāi)發(fā)出高集成度的片上系統(tǒng)，并積極開(kāi)拓重大產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，由此形成了“基礎(chǔ)理論研究關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新核心產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的研究團(tuán)隊(duì)。

團(tuán)隊(duì)的研究目標(biāo)是要通過(guò)理論和技術(shù)創(chuàng)新，從根本上提高無(wú)線頻譜資源利用的有效性，即在滿足服務(wù)質(zhì)量的前提下，最大限度地提高頻譜效率及資源共享系統(tǒng)容量。而傳統(tǒng)的無(wú)線通信體系框架基于資源獨(dú)立優(yōu)化模式，系統(tǒng)容量受限，相應(yīng)技術(shù)也受到“邊界效應(yīng)”的制約。

團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“基于分布式天線的無(wú)線通信系統(tǒng)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究”中，首次提出了分布式無(wú)線通信系統(tǒng)的體系架構(gòu)(DWCS)。它實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)樹(shù)形蜂窩結(jié)構(gòu)的扁平化，為提高無(wú)線系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量與容量奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，DWCS中的接入距離顯著縮短，功率大大降低，成為解決寬帶無(wú)線接入能耗問(wèn)題、實(shí)現(xiàn)綠色網(wǎng)絡(luò)與終端的關(guān)鍵手段。DWCS相關(guān)研究成果陸續(xù)在通信領(lǐng)域最具影響力的IEEE Communications Magazine等期刊上發(fā)表，成為新型無(wú)線通信體系框架研究的主流學(xué)術(shù)思想之一。

DWCS研究引發(fā)了許多基礎(chǔ)性的科學(xué)問(wèn)題。為從根本上提高無(wú)線頻譜資源利用的有效性，系統(tǒng)解決現(xiàn)有技術(shù)的各種“邊界效應(yīng)”對(duì)提高頻譜效率的制約，綜合利用包括空間、頻率，時(shí)間，信號(hào)，功率，終端、網(wǎng)絡(luò)等資源，團(tuán)隊(duì)提出并研究多域協(xié)同寬帶無(wú)線通信基礎(chǔ)理論，得到國(guó)內(nèi)外同行高度認(rèn)同，成功獲得“973”計(jì)劃項(xiàng)目資助。

“多域協(xié)同”的核心在于協(xié)同。在古漢語(yǔ)中，“協(xié)”的寫(xiě)法為“”，右邊表示齊心協(xié)力，左邊的“十”是象形字，表示一種標(biāo)尺。《說(shuō)文解字》提到，“協(xié)，眾之同和也。同，合會(huì)也。”因此，協(xié)同是指協(xié)調(diào)多個(gè)不同的資源或者個(gè)體，使它們一致地完成某一目標(biāo)的過(guò)程或能力。多域協(xié)同之于寬帶無(wú)線通信則是指包括不同無(wú)線系統(tǒng)之間，不同資源之間、不同終端設(shè)備之間等的協(xié)同，以期從根本上提高頻譜資源利用的有效性。

多域協(xié)同寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)框架現(xiàn)已成為“異構(gòu)、泛在、協(xié)同”無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其重要性、前瞻性已得到國(guó)內(nèi)外同行高度認(rèn)同。

學(xué)術(shù)鏈條：學(xué)以致用

團(tuán)隊(duì)在強(qiáng)化基礎(chǔ)創(chuàng)新研究的同時(shí)，堅(jiān)持學(xué)以致用，致力于成果產(chǎn)業(yè)化。近五年來(lái)，團(tuán)隊(duì)成員從各自專長(zhǎng)出發(fā)，交叉參與。共同承擔(dān)多項(xiàng)科研項(xiàng)目，逐步形成“基礎(chǔ)理論研究技術(shù)發(fā)明國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)核心片上系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)”的學(xué)術(shù)鏈，初步體現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)效應(yīng)。

在楊知行教授、吳佑壽院士等的領(lǐng)導(dǎo)下，歷時(shí)十年的數(shù)字電視傳輸技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，堪稱這一特色鮮明的學(xué)術(shù)鏈的充分體現(xiàn)。

以數(shù)字電視為代表的廣播電視技術(shù)數(shù)字化，是全球信息革命不可阻擋的新浪潮。作為模擬彩電生產(chǎn)、消費(fèi)的頭號(hào)大國(guó)，這是我國(guó)變大國(guó)為強(qiáng)國(guó)的重大機(jī)遇。數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)中，地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)是最基本的，不僅技術(shù)含量最高，而且受眾最多。更重要的是，地面無(wú)線傳輸關(guān)乎國(guó)家安全和民族利益，尤其是在遭遇戰(zhàn)爭(zhēng)、災(zāi)難等緊急情況時(shí)更是動(dòng)員國(guó)民最直接、最可靠的政府喉舌。要保證“永不消逝的電波”和民族產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，就必須研制出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。

1999年7月，清華大學(xué)與凌訊科技公司聯(lián)合，組建了數(shù)字電視傳輸技術(shù)研發(fā)中心。在學(xué)校“985工程”計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目支持下，在一批前瞻性研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒現(xiàn)有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)七年艱苦探索和創(chuàng)新研究，原創(chuàng)性地提出了時(shí)域同步的正交頻分復(fù)用數(shù)字傳輸技術(shù)(TDS-OFDM)。這一技術(shù)的關(guān)鍵意義在于，它突破了國(guó)際上的C-OFDM技術(shù)壁壘，并在性能上更優(yōu)越。國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局確認(rèn)了該技術(shù)三項(xiàng)專利――用時(shí)一頻域綜合處理方式解決了同步和數(shù)據(jù)相互獨(dú)立的問(wèn)題；用PN序列填充技術(shù)取代循環(huán)前綴；用獨(dú)特的循環(huán)PN序列設(shè)置取代了高功率同步導(dǎo)頻。2005年，TDS-OFDM技術(shù)獲得中國(guó)專利金獎(jiǎng)，其相關(guān)研究成果陸續(xù)在無(wú)線傳輸領(lǐng)域最具影響力的IEEE Trans，Broadcasting和IEEE Trans Wireless Communications等期刊上發(fā)表。

以TDS-OFDM技術(shù)為基礎(chǔ)，課題組成功研發(fā)了具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地面數(shù)字多媒體／電視廣播傳輸系統(tǒng)(DMB-T)。信息產(chǎn)業(yè)部和廣電總局聯(lián)合推薦該方案，并通報(bào)到國(guó)際電聯(lián)，引起了熱烈反響。這是我國(guó)首次在國(guó)際上宣示我國(guó)數(shù)字電視水平和參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的信心。該技術(shù)主要性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類技術(shù)水平，獲得2004年北京市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、2005年國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。截止到2000年底，國(guó)內(nèi)已有19個(gè)省市的31個(gè)城市采用DMB-T播出數(shù)字電視節(jié)目，取得了顯著經(jīng)濟(jì)效益和重大社會(huì)效益。

在DMB-T基礎(chǔ)上，進(jìn)一步融合國(guó)內(nèi)多家方案的優(yōu)點(diǎn)，2006年8月形成了中國(guó)強(qiáng)制性地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)標(biāo)DTMB相關(guān)技術(shù)非獨(dú)家授權(quán)國(guó)內(nèi)外11家企業(yè)生產(chǎn)，有力推動(dòng)了地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，取得了重大經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在南美國(guó)家數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)遴選的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，均以顯著優(yōu)勢(shì)取勝歐、目標(biāo)準(zhǔn)。

高效多碼率LDPC編譯碼器正交頻分復(fù)用數(shù)字傳輸技術(shù)地面數(shù)字多媒體／電視廣播傳輸系統(tǒng)數(shù)字電視專用芯片“中視一號(hào)”地面數(shù)字電視傳輸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)率領(lǐng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推進(jìn)國(guó)標(biāo)“走出國(guó)門(mén)”，清華大學(xué)寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成功地從實(shí)驗(yàn)室的理論設(shè)想進(jìn)入了數(shù)字電視芯片大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化階段，并最終推動(dòng)數(shù)字電視行業(yè)進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)效益自不待言，更重要的是，它向世界展示了

中國(guó)科技人的自信與優(yōu)秀，既是我國(guó)專利戰(zhàn)略、標(biāo)準(zhǔn)戰(zhàn)略的成功典型，也是標(biāo)志著我國(guó)電視設(shè)備從“中國(guó)制造”邁向“中國(guó)創(chuàng)造”的一個(gè)里程碑。

數(shù)字電視芯片是團(tuán)隊(duì)在通信SOC領(lǐng)域取得的一項(xiàng)標(biāo)志性成果。此外，基于片上系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成的多業(yè)務(wù)傳送SOC專用系列芯片，獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)，應(yīng)用于電信、網(wǎng)通、電力、公安，軍隊(duì)等領(lǐng)域，并銷往俄羅斯、南非、印度等21國(guó)。十年磨一劍，清華大學(xué)寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐中形成的獨(dú)具特色的學(xué)術(shù)研究鏈，正彰顯了清華大學(xué)從國(guó)家民族根本利益出發(fā)、服務(wù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)的優(yōu)良傳統(tǒng)。

人才集成：1+1＞2

國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是我國(guó)科技界的全新事物，不僅要滿足國(guó)家需求做出重大科技創(chuàng)新，還要探索一系列全新機(jī)制。原清華大學(xué)副校長(zhǎng)、清華信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室主任，現(xiàn)天津大學(xué)校長(zhǎng)龔克說(shuō)“國(guó)家實(shí)驗(yàn)室是根據(jù)新世紀(jì)科技發(fā)展特點(diǎn)和科技創(chuàng)新需求做出的科技體制創(chuàng)新探索。清華信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室更加突出‘集成性’――學(xué)科集成，重大項(xiàng)目和科學(xué)問(wèn)題集成，隊(duì)伍、項(xiàng)目和平臺(tái)的集成。”

寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)特別注重人才集成，其成員都是相關(guān)研究方向優(yōu)秀的專家：

陸建華教授是國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家：

吳佑壽教授是中國(guó)工程院院士，我國(guó)數(shù)字通信開(kāi)拓者之一，何梁何利獎(jiǎng)獲得者；

楊知行教授是數(shù)字電視專家，兩項(xiàng)國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)獲得者，榮獲“當(dāng)明家”稱號(hào)；

王京教授是清華信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任，重大專項(xiàng)專家，國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)獲得者；

楊華中教授是國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，集成電路專家；

宋健教授是數(shù)字電視傳輸技術(shù)專家；

周世東教授是國(guó)家“863”-FUTURE計(jì)劃核心成員，教育部新世紀(jì)人才……

清華信息國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的籌建，將這些優(yōu)秀的專家集合在共同的目標(biāo)下。根據(jù)“國(guó)家重大需求”、“科技發(fā)展前沿”和“清華優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)”三結(jié)合的原則，團(tuán)隊(duì)成員結(jié)合自身特長(zhǎng)和研究特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)合理配置，逐步形成了一個(gè)交叉融合、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，共同創(chuàng)新的協(xié)作團(tuán)體，在面向國(guó)家需求和國(guó)際前沿的平臺(tái)上，取得了喜人的成績(jī)――

近五年來(lái)，團(tuán)隊(duì)成員交叉合作承擔(dān)“973”項(xiàng)目1項(xiàng)，“973”課題3項(xiàng)，自然科學(xué)基金重點(diǎn)／重大項(xiàng)目5項(xiàng)，“863”重點(diǎn)項(xiàng)目8項(xiàng)，教育部重大科研項(xiàng)目、發(fā)改委產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，預(yù)研及企業(yè)合作項(xiàng)目近20項(xiàng)。

在國(guó)內(nèi)外期刊和國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上280余篇，其中SCI論文80余篇，在IEEE Trans，CSVT、IEEE Trans Communications、IEEE Trans Wirelass Communications、IEEE Trans，Broadcasting等本學(xué)科最具影響力的期刊上發(fā)表；申請(qǐng)發(fā)明專利120余項(xiàng)，已獲授權(quán)32項(xiàng)；出版專著6部；獲國(guó)家獎(jiǎng)勵(lì)4項(xiàng)、部委獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng)，等等。

還在探索中的人才集成模式，初步顯示出巨大的創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力，這也是清華大學(xué)寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)一個(gè)立足過(guò)去、開(kāi)創(chuàng)未來(lái)的里程碑。

無(wú)線世界：無(wú)限世界

寬帶無(wú)線傳輸技術(shù)將作為信息技術(shù)發(fā)展的重要前沿領(lǐng)域，對(duì)重大產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代(如數(shù)字電視)和形成新的產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)(如移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng))具有重要意義。事實(shí)上，小到尋常百姓家的手機(jī)、電視，網(wǎng)絡(luò)，大到新一代信息網(wǎng)絡(luò)、國(guó)家安全、航空航天，都離不開(kāi)寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展與保障。

在我國(guó)探月一期工程的相關(guān)技術(shù)研究中，清華大學(xué)寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成功設(shè)計(jì)了短碼長(zhǎng)，低譯碼門(mén)限的LDPC編譯碼器。經(jīng)專家測(cè)試，該編譯碼器在同等條件下比傳統(tǒng)的Viterbi譯碼器有2.5dB的增益，是探月一期工程的創(chuàng)新之一。

專為我國(guó)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的高效多碼率LDPC編譯碼器，也成功應(yīng)用于無(wú)線圖像助警應(yīng)急系統(tǒng)，建立了北京、青島等地的“公安無(wú)線視頻傳輸網(wǎng)”。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)清晰度圖像的無(wú)線雙向傳輸，在雅典奧運(yùn)火炬接力北京段監(jiān)控、全國(guó)兩會(huì)安全監(jiān)控、長(zhǎng)城3號(hào)反恐演習(xí)等國(guó)家重大項(xiàng)目中，得到了專家一致好評(píng)。

寬帶無(wú)線通信技術(shù)研究成果的產(chǎn)業(yè)化，已經(jīng)越來(lái)越多地應(yīng)用到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，也顯示出更加廣闊的應(yīng)用前景。

在我國(guó)“信息化帶動(dòng)工業(yè)化”的發(fā)展道路上，展現(xiàn)在清華大學(xué)寬帶無(wú)線通信技術(shù)與系統(tǒng)集成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)成員面前的，是一步步將夢(mèng)想變成現(xiàn)實(shí)的美景。雖然邁出每一步都要付出難以想象的艱辛，但執(zhí)著的追求換來(lái)了夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)的快樂(lè)。

過(guò)往的成績(jī)只是提供了繼續(xù)創(chuàng)新的平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)成員早已勾勒出下一步努力的方向和目標(biāo)――針對(duì)新一代寬帶無(wú)線多媒體接入，高清數(shù)字電視廣播、高速鐵路信息化及空天地一體化網(wǎng)絡(luò)等重大產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，發(fā)展高速大容量無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及系統(tǒng)集成，進(jìn)一步突出發(fā)明創(chuàng)新，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和芯片集成的研究特色，形成系列核心芯片與演示試驗(yàn)系統(tǒng)，完善“理論研究技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)應(yīng)用”的學(xué)術(shù)研究鏈，滿足未來(lái)高速大容量高質(zhì)量信息服務(wù)對(duì)寬帶無(wú)線通信的需求。

……

心有多大，世界就有多大。

篇9

什么是可見(jiàn)光通信技術(shù)

可見(jiàn)光通信技術(shù)是一種先進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù)。它利用LED發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號(hào)來(lái)傳輸信息，具有傳輸數(shù)據(jù)率高、保密性強(qiáng)、無(wú)電磁干擾、無(wú)需頻譜認(rèn)證等優(yōu)點(diǎn)，是理想的室內(nèi)高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入方案之一。LED發(fā)出的光是一閃一閃的，因?yàn)殚W動(dòng)頻率極高，達(dá)到每秒數(shù)百萬(wàn)次，我們的肉眼分辨不出來(lái)，光敏接收器卻能探測(cè)到。這種閃動(dòng)其實(shí)就是一種“開(kāi)”“關(guān)”過(guò)程，開(kāi)就代表“1”，關(guān)就代表“0”，開(kāi)開(kāi)關(guān)關(guān)， 0與1的各種組合就可以通過(guò)燈光來(lái)傳遞了，這就是可見(jiàn)光通信技術(shù)的基本原理。白熾燈因?yàn)樵诹翜绲淖兓^(guò)程中非常容易被損壞，且亮滅變化動(dòng)作太慢，因而不具備這種通信功能。

可見(jiàn)光通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比，可見(jiàn)光通信技術(shù)擁有很多優(yōu)勢(shì)。

首先，可見(jiàn)光通信技術(shù)傳輸速率更快。與使用無(wú)線電波進(jìn)行通信的Wi-Fi、藍(lán)牙等傳統(tǒng)無(wú)線技術(shù)相比，被昵稱為“LiFi”的可見(jiàn)光通信技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸速率更高，可達(dá)每秒數(shù)十MB至數(shù)百M(fèi)B，未來(lái)傳輸速率還可能超過(guò)光纖通信。當(dāng)前在實(shí)驗(yàn)室里，可見(jiàn)光通信技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸速率已在米級(jí)距離上達(dá)到了每秒500MB，離線傳輸速率已達(dá)到每秒幾GB。也就是說(shuō)用可見(jiàn)光通信技術(shù)下載一部1GB的電影，只需不到1秒的時(shí)間。

其次，該技術(shù)還具有安全性高的特點(diǎn)。可見(jiàn)光只能沿直線傳播，因此只有處在光線傳播直線上的人才有可能截獲信息。用窗簾遮住光線，信息就不會(huì)外泄至室外。

另外，可見(jiàn)光通信技術(shù)主要是利用無(wú)處不在的電燈資源。人們只需在LED燈泡中加入一個(gè)芯片，便可使其具有“無(wú)線路由器”“通信基站”“Wi-Fi接入點(diǎn)”，甚至“GPS衛(wèi)星”的功能，從而無(wú)需再建任何新的基礎(chǔ)設(shè)施。大規(guī)模實(shí)施可見(jiàn)光通信技術(shù)系統(tǒng)可以降低總體安裝成本，同時(shí)可以幫助人們進(jìn)一步降低電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)用等操作成本。

最后，可見(jiàn)光通信技術(shù)輻射小，綠色環(huán)保，對(duì)人體無(wú)害，而且在對(duì)電磁信號(hào)敏感的環(huán)境中也能自由使用，比如飛機(jī)艙內(nèi)和手術(shù)室內(nèi)。

目前手機(jī)和無(wú)線終端發(fā)出的射頻信號(hào)會(huì)對(duì)飛機(jī)的導(dǎo)航和通訊系統(tǒng)造成干擾，容易影響飛行安全，所以飛機(jī)上乘客的通信愿望是被限制的，但是有了可見(jiàn)光通信技術(shù)，乘客就可以輕松接入網(wǎng)絡(luò)。

再比如在醫(yī)院，高頻電磁波類型的無(wú)線通信干擾可能會(huì)對(duì)某些儀器造成損害，特別是在手術(shù)中，那么這個(gè)時(shí)候可以用可見(jiàn)光通信技術(shù)安全、高效地控制某些設(shè)備或傳輸X光圖像等。

可見(jiàn)光通信技術(shù)的研究現(xiàn)狀

基于這些優(yōu)勢(shì)，可見(jiàn)光通信技術(shù)在未來(lái)通信領(lǐng)域中將占有重要的地位和價(jià)值，因此很多研究機(jī)構(gòu)和電信運(yùn)營(yíng)公司加入到可見(jiàn)光通信技術(shù)的研究領(lǐng)域中來(lái)。

日本中川研究室自2000年開(kāi)始對(duì)基于白光的可見(jiàn)光通信技術(shù)進(jìn)行研究，至今已在可見(jiàn)光通信技術(shù)研究領(lǐng)域取得了很大的成就，還開(kāi)發(fā)了面向商業(yè)化的基于可見(jiàn)光通信技術(shù)的超市定位及導(dǎo)航系統(tǒng)。

歐洲的20多家大學(xué)科研單位和企業(yè)也提出了OMEGA計(jì)劃，對(duì)可見(jiàn)光通信技術(shù)展開(kāi)了深入的研究。OMEGA計(jì)劃的目標(biāo)是發(fā)展出一種全新的能夠提供寬帶和高速服務(wù)的室內(nèi)接入網(wǎng)路。OMEGA計(jì)劃把可見(jiàn)光通信技術(shù)列為重要的高速網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)之一，并且已經(jīng)取得了豐碩的研究成果。

除了日本和歐洲的科研單位，美國(guó)的UC-Light也是進(jìn)行可見(jiàn)光通信技術(shù)研究的重要機(jī)構(gòu)。UC-Light依托于加州大學(xué)的4所分校和1個(gè)美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，其研究人員的研究背景涉及建筑學(xué)、無(wú)線通信、網(wǎng)絡(luò)、照明、光學(xué)、器件等領(lǐng)域。UC-Light成立的目的是開(kāi)發(fā)一種基于LED照明的高速通信和定位系統(tǒng)。

中國(guó)的可見(jiàn)光通信技術(shù)研究起步相對(duì)較晚，與國(guó)際相比仍然落后很多，尚沒(méi)有比較成熟的商用化的可見(jiàn)光通信技術(shù)系統(tǒng)。近年來(lái)，在國(guó)家大力支持的背景下，中國(guó)的可見(jiàn)光通信技術(shù)研究取得了一定的進(jìn)步，在可見(jiàn)光通信技術(shù)理論、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)仿真、實(shí)驗(yàn)演示系統(tǒng)設(shè)計(jì)制作等方面都取得了一定的成果。2013年10月15日，復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院傳出好消息。研究人員將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)接入一盞1瓦的LED燈，燈光下的4臺(tái)電腦即可上網(wǎng)，離線最高傳輸速率可達(dá)每秒3.25GB，實(shí)時(shí)平均上網(wǎng)速率達(dá)到每秒150MB。

篇10

一、無(wú)線通信工程課程系列現(xiàn)狀分析

就目前而言，國(guó)內(nèi)許多高校開(kāi)設(shè)的無(wú)線通信系列課程存在的主要問(wèn)題集中在以下幾個(gè)方面：

1.基礎(chǔ)環(huán)節(jié)薄弱，缺乏必要的授課基礎(chǔ)

由于上個(gè)世紀(jì)90年代對(duì)無(wú)線通信系列課程的忽視，很多學(xué)校取消了微波技術(shù)基礎(chǔ)等課程，師資也隨著出現(xiàn)斷層，以致造成國(guó)家在無(wú)線技術(shù)關(guān)鍵領(lǐng)域與美國(guó)相差很多年。隨著無(wú)線通信業(yè)的發(fā)展和國(guó)家對(duì)無(wú)線通信人才的迫切需求，特別為解決物聯(lián)網(wǎng)，電子標(biāo)簽技術(shù)（RFID），以及軍事中的遙感遙測(cè)，國(guó)家北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，國(guó)家探月工程等實(shí)際工程問(wèn)題，對(duì)具有無(wú)線通信人才的需求越來(lái)越迫切，同時(shí)對(duì)專業(yè)技能的要求也越來(lái)越高。隨著社會(huì)的發(fā)展，本世紀(jì)初很多學(xué)校又恢復(fù)了無(wú)線通信系列的專業(yè)基礎(chǔ)課程和實(shí)驗(yàn)課程，但是師資力量已經(jīng)嚴(yán)重不足，實(shí)驗(yàn)設(shè)備也嚴(yán)重老化，無(wú)論是理論課程還是實(shí)驗(yàn)課程，都面臨著前所未有的困難，授課基礎(chǔ)薄弱。

2.技術(shù)更新過(guò)快，授課內(nèi)容難以緊跟學(xué)科發(fā)展

無(wú)線通信專業(yè)是一門(mén)實(shí)用性較強(qiáng)的應(yīng)用型課程。一方面需要授課教師緊跟學(xué)科技術(shù)的發(fā)展，結(jié)合實(shí)際情況，因材施教，不能因循守舊，另一方面又需要授課教師注重與基礎(chǔ)課程的銜接，在提高基礎(chǔ)和專業(yè)知識(shí)的同時(shí)，滿足社會(huì)需求對(duì)專業(yè)技能的要求。教師需要通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)踐課程和課程設(shè)計(jì)等教學(xué)方式提高學(xué)生的能力，這些要求無(wú)疑提高了對(duì)教師本身素質(zhì)的要求。隨著無(wú)線通信技術(shù)越來(lái)越向高精尖方向發(fā)展，需要授課的內(nèi)容同樣具有較高的廣度和深度，這一定程度上增加了授課難度。但是現(xiàn)在國(guó)內(nèi)這類應(yīng)用型課程缺乏教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，授課效果也很成問(wèn)題。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)缺乏創(chuàng)新性理念和工程思想的灌輸。

無(wú)線通信系列課程的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題是困擾各高校的一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，無(wú)論是基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)還是專業(yè)型實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)，都涉及到頻譜和射頻相關(guān)的設(shè)備，而這些設(shè)備的科技技術(shù)含量都非常高，而且?guī)缀醣粐?guó)外壟斷；而國(guó)內(nèi)不但生產(chǎn)的廠家少，而且同樣價(jià)格昂貴，因此，即使是購(gòu)買(mǎi)基本的實(shí)驗(yàn)器材，都需要投入大量的資金，這對(duì)于很多高校來(lái)說(shuō)都是難以承受的；另一方面，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)思路也對(duì)課程的開(kāi)設(shè)帶來(lái)了問(wèn)題，在過(guò)去，無(wú)線通信系列課程實(shí)驗(yàn)不是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，就是演示型實(shí)驗(yàn)，缺乏向上拓展空間；但是，就業(yè)市場(chǎng)需要學(xué)生具有創(chuàng)新性理念和有較強(qiáng)的動(dòng)手能力一定的工程素養(yǎng)，能夠熟練地使用各種測(cè)試儀器，這與傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)思路格格不入。所以迫切需要進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究和探索，尋求解決的方法。

就目前的就業(yè)市場(chǎng)而言，對(duì)通信工程專業(yè)人才的需求十分可觀，與移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)的各公司企業(yè)，特別是對(duì)無(wú)線通信方面的學(xué)生尤其青睞。因此國(guó)內(nèi)各大高校都十分重視無(wú)線通信方向發(fā)展，無(wú)線通信不僅僅是高校研究者的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，也成為教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，各高校都投入大量人力、物力，對(duì)無(wú)線通信的教學(xué)體系展開(kāi)研究，以期迎合就業(yè)市場(chǎng)的需求。

二、構(gòu)建新的無(wú)線通信系列實(shí)驗(yàn)課程體系

根據(jù)無(wú)線通信系列課程體系，研究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以及系列課程實(shí)驗(yàn)的銜接問(wèn)題，開(kāi)發(fā)相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，從廣度和深度兩個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)充。首先開(kāi)發(fā)與寬帶無(wú)線接入技術(shù)、下一代無(wú)線物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)等國(guó)家發(fā)展規(guī)劃相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程體系。其次結(jié)合社會(huì)的實(shí)際要求，開(kāi)發(fā)RFID設(shè)計(jì)和無(wú)線智能遙控鄰域等具有一定應(yīng)用前景的實(shí)用型實(shí)驗(yàn)課程，構(gòu)建完整的無(wú)線通信實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)教學(xué)和應(yīng)用教學(xué)體系。最后需要根據(jù)學(xué)科發(fā)展的要求，并結(jié)合其他學(xué)科的發(fā)展，融合不同學(xué)科的知識(shí)，構(gòu)建交叉性的大型實(shí)驗(yàn)，并設(shè)立為期兩周以上的課程設(shè)計(jì)教學(xué)體系，培養(yǎng)具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和熟練操作技能的專業(yè)人才。

在構(gòu)建上述三大類實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系的過(guò)程中，要建立相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施方式，也就是實(shí)驗(yàn)課程的具體的實(shí)現(xiàn)方法體系。整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系將以現(xiàn)有的基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，在應(yīng)用型課程中推出創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過(guò)引導(dǎo)教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，同時(shí)增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)的比例，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的充分結(jié)合，并通過(guò)創(chuàng)新性平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)。

根據(jù)上述的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容體系和具體實(shí)施方法體系，需要進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系規(guī)劃。國(guó)內(nèi)各高校根據(jù)實(shí)際情況也有不同的具有實(shí)現(xiàn)方式。根據(jù)自身狀況，各高校形成了各自的實(shí)驗(yàn)課程體系，并針對(duì)具體的課程教學(xué)和具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了大量的研究，并根據(jù)實(shí)際教學(xué)基礎(chǔ)和人才培養(yǎng)的目標(biāo)分別實(shí)施了具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式。譬如清華大學(xué)、北京大學(xué)、北京郵電大學(xué)、上海交通大學(xué)、成都電子科技大學(xué)、東南大學(xué)、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)等多所名牌大學(xué)都擁有陣容非常強(qiáng)大無(wú)線通信系列課程教學(xué)群，開(kāi)設(shè)了電磁波、微波技術(shù)、射頻技術(shù)、遙感技術(shù)、無(wú)線微控制技術(shù)、醫(yī)療電磁技術(shù)、能源電磁轉(zhuǎn)化技術(shù)等具體的實(shí)驗(yàn)課程體系，并且還在不斷擴(kuò)充中，為了能適應(yīng)社會(huì)對(duì)專業(yè)人才的技能要求，對(duì)無(wú)線通信系列的實(shí)驗(yàn)課程改革和研究正在成為教學(xué)改革關(guān)注的熱點(diǎn)。

從純粹的知識(shí)基礎(chǔ)角度分析，無(wú)線通信系列課程必須包括電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)基礎(chǔ)、寬帶無(wú)線接入、鎖相技術(shù)、天線與電波、射頻電路設(shè)計(jì)、移動(dòng)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等課程。該課程體系包括三個(gè)層次，第一個(gè)層次為理論基礎(chǔ)課，課程包括電磁場(chǎng)與電磁波、微波技術(shù)基礎(chǔ)和射頻電路設(shè)計(jì)與應(yīng)用，第二個(gè)層次為實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，課程包括為微波技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、射頻電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字通信實(shí)驗(yàn)和移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)，第三個(gè)層次為無(wú)線通信的應(yīng)用環(huán)節(jié)。以微波技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和射頻電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，學(xué)習(xí)相關(guān)的硬件和軟件后，進(jìn)行較為綜合的課程設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)間連續(xù)兩周。設(shè)計(jì)的內(nèi)容涵蓋射頻電路知識(shí)，射頻電路的仿真、寬帶無(wú)線接入、移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信課程等相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程。

三、適時(shí)引入實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新機(jī)制

在構(gòu)建實(shí)驗(yàn)課程體系時(shí)還需要引入創(chuàng)新機(jī)制。利用已有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，綜合分析實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容和形式，進(jìn)行合理的調(diào)整，建立實(shí)驗(yàn)課程的創(chuàng)新機(jī)制。

一方面通過(guò)各種獎(jiǎng)勵(lì)措施和鼓勵(lì)措施提高教師開(kāi)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，提供必要的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)和設(shè)備，激發(fā)教師的創(chuàng)新能力。

另一方面在學(xué)生中征集有意向的志愿者參與平臺(tái)開(kāi)發(fā)，針對(duì)不同層次的學(xué)生，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)體系，并確定基礎(chǔ)性，綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，三個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)在整個(gè)體系中的分布情況和切入深度，構(gòu)造立體交叉性實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)思想的可實(shí)現(xiàn)性，積累經(jīng)驗(yàn)，完成創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)。構(gòu)架基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的五個(gè)層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力為最終目標(biāo)，建立實(shí)驗(yàn)課程發(fā)展體系。緊跟前沿?zé)o線通信技術(shù)，建立最新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)中引入最新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)儀器，緊跟技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，培養(yǎng)出能為企業(yè)帶來(lái)技術(shù)革新和提高效率的人才，同時(shí)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和企業(yè)提供的項(xiàng)目結(jié)合起來(lái)，鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。

針對(duì)理論教學(xué)的課程改革，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行同步改革，我們引入更多的設(shè)計(jì)性環(huán)節(jié)，并加入先進(jìn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)講座。通過(guò)趨勢(shì)分析，引導(dǎo)學(xué)生的思維方式轉(zhuǎn)變，使之能逐漸完成從被動(dòng)接受到主動(dòng)思考的轉(zhuǎn)變，這是引導(dǎo)學(xué)生形成創(chuàng)新性意識(shí)基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革相結(jié)合的方式，避免實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的脫節(jié)。以培養(yǎng)學(xué)生“厚基礎(chǔ)、寬口徑、動(dòng)手能力強(qiáng)、有創(chuàng)新意識(shí)”為目標(biāo)，堅(jiān)持以理論與實(shí)際、基礎(chǔ)與先進(jìn)、經(jīng)典與現(xiàn)代技術(shù)統(tǒng)一，面向不同專業(yè)要求，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，建成具有鮮明的時(shí)代特征的合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程體系。

四、加強(qiáng)科研和實(shí)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)

實(shí)驗(yàn)體系涉及到大量的工程設(shè)計(jì)問(wèn)題，而這些問(wèn)題有些不能在實(shí)驗(yàn)室中完全解決，需要依靠校外實(shí)習(xí)基地，進(jìn)一步提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)這些課程知識(shí)的認(rèn)識(shí)。為此，我們每年專門(mén)組織學(xué)生參觀“中國(guó)移動(dòng)公司科技生活館”、“中國(guó)聯(lián)通公司科技中心”“重慶大學(xué)電信機(jī)房”、“重慶有線電視中心”、“重慶鐵通公司發(fā)射中心”和“重慶廣播電視中心”等基地。但是在很長(zhǎng)一段時(shí)間里，校外基地并未真正發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，學(xué)生在校外基地的活動(dòng)也僅僅是走馬觀花似的參觀，難以真正涉及工程問(wèn)題的解決，也達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生工程素養(yǎng)的目的。

隨著越來(lái)越多的企業(yè)與高校進(jìn)行合作，設(shè)立研究中心和交流基地。教師在理論教學(xué)的同時(shí)要求進(jìn)行相關(guān)的科研工作，這兩方面都促進(jìn)了教師對(duì)本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顟B(tài)，也為理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。因此，研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研工作的具體問(wèn)題，抓住學(xué)校本身的有利條件，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，是一個(gè)非常值得探討的問(wèn)題。

另外也不能以創(chuàng)新實(shí)踐為名，盲目將本科生引入科研活動(dòng)，必須進(jìn)行細(xì)致周密的安排。一般情況下，低年級(jí)本科生主要進(jìn)行基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)，結(jié)合理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，加深對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用；而高年級(jí)學(xué)生需要結(jié)合教師實(shí)際項(xiàng)目或者學(xué)生感興趣的問(wèn)題，進(jìn)行相關(guān)的研究。總體上本科階段的學(xué)生還是缺乏實(shí)際科研能力，還需要誘導(dǎo)，因此安排學(xué)生參與哪類科學(xué)研究，參與到什么程度，都是需要研究的。