無線通信技術(shù)研究論文10篇

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第一篇：短距離無線通信主要技術(shù)與應(yīng)用

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,人們?cè)谶\(yùn)用無線通信高新技術(shù)的同時(shí),又對(duì)無線通信技術(shù)提出了更高的要求。而短距離的無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在此時(shí)越來越明顯,看到這一技術(shù)的前景非常廣闊,越來越多的人對(duì)它的開發(fā)和應(yīng)用,抱有了很大希望。隨著無線局域網(wǎng)的快速發(fā)展,它的影響范圍也在不斷擴(kuò)大,進(jìn)而促使短距離無線通信技術(shù)呈現(xiàn)多樣化的趨勢(shì)發(fā)展。如今比較有代表性的通信技術(shù)有超寬帶技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、Zigbee技術(shù)等,進(jìn)一步促進(jìn)了無線通信技術(shù)的發(fā)展。

1短距離無線通信技術(shù)的突出特點(diǎn)

現(xiàn)如今,隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的人開始接觸網(wǎng)絡(luò)通信,網(wǎng)絡(luò)方便了人們的生活。而人們追求便捷生活的過程,也變相地促進(jìn)了無線通信技術(shù)的發(fā)展,尤其是在我國(guó),無線通信技術(shù)在最近幾年更是得到快速發(fā)展。在無線通信技術(shù)的發(fā)展過程中,它的一些特點(diǎn)也逐漸的表現(xiàn)出來,下面就簡(jiǎn)要介紹幾個(gè)方面。首先,無線通信技術(shù)具有應(yīng)用便捷的特點(diǎn)。在運(yùn)用無線通信設(shè)備時(shí),兩個(gè)設(shè)備可以進(jìn)行短距離的數(shù)據(jù)直接傳輸,即在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,兩個(gè)設(shè)備各自連接網(wǎng)絡(luò),就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。它不需要運(yùn)用相關(guān)的線路連接,因而省去了許多多余的操作步驟。比如:現(xiàn)在人們使用的QQ聊天工具,只要登錄各自帳號(hào),就可以進(jìn)行QQ聊天,也能夠進(jìn)行圖片傳輸。其次,短距離無線通信技術(shù)可以根據(jù)距離長(zhǎng)短進(jìn)行成本計(jì)算。由于無線通信技術(shù)在距離方面有一定的限制,所以,在數(shù)據(jù)傳輸過程中,可以根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x范圍來計(jì)算成本價(jià)格。這樣有利于人們自動(dòng)調(diào)節(jié)通信技術(shù)的成本。比如:人們使用的寬帶網(wǎng)絡(luò),需要交付一定的網(wǎng)費(fèi),數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn),相應(yīng)的時(shí)間長(zhǎng)、速度相對(duì)受影響,消耗比較大,因而網(wǎng)絡(luò)成本比較高。最后,通信技術(shù)具有一定的加密功能?？蛻粼谶\(yùn)用無線通信技術(shù)時(shí),技術(shù)系統(tǒng)將自動(dòng)為客戶加密相關(guān)的資料,這樣,客戶在使用時(shí)可以避免發(fā)生信息泄露的情況,從某方面來講,通信技術(shù)的自動(dòng)加密功能能夠得到廣大用戶的青睞,從而有利于該通信技術(shù)的推廣與發(fā)展[1]。

2人們最常見的幾種短距離無線通信技術(shù)

2.1超寬帶技術(shù)

超寬帶技術(shù)是UWB技術(shù)的別稱,它是最早使用在軍事方面的無線通信技術(shù),它的信號(hào)波及范圍一般比較廣,適合于軍事勘察等活動(dòng),安全保護(hù)功能比較強(qiáng),并且信息傳輸量也比較大,軍事的偵查活動(dòng)需要極其隱秘,因而超寬帶技術(shù)是最早運(yùn)用于軍事活動(dòng)的技術(shù)。雖然超寬帶技術(shù)的傳輸信息量大,但傳輸?shù)闹С贮c(diǎn)比較少,因此,傳輸成本比較低。

2.2藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)對(duì)于使用電子產(chǎn)品的人們來講并不陌生,諸多手機(jī)上都有藍(lán)牙功能,人們可以在雙方打開藍(lán)牙的情況下進(jìn)行圖片、文檔傳輸。因此,藍(lán)牙技術(shù)是當(dāng)下使用最頻繁的短距離無線通信技術(shù)。藍(lán)牙的使用只能在一定的范圍內(nèi)才能使用,它使用無線連接,耗能、成本都比較低,但是在信息傳輸中,信息包含量比較大,可以進(jìn)行語音、數(shù)據(jù)等資源共享。但是,藍(lán)牙技術(shù)在傳輸安全保密性能方面仍無法讓用戶百分之百滿意,還需要對(duì)藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的完善[2]。

2.3Zigbee技術(shù)

Zigbee技術(shù)又叫紫蜂技術(shù),將它與其他幾種無線通信技術(shù)相比,Zigbee技術(shù)的自由度不是很高,這種技術(shù)在使用過程中,首先要進(jìn)行一種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,然后才能進(jìn)行短距離無線技術(shù)通信,并且在信息傳輸?shù)倪^程中速度比較慢,但反應(yīng)速度比較快,因此在工作中需要消耗的東西比較少,并有利于延長(zhǎng)使用工具的時(shí)間。

2.4局域網(wǎng)中的無線通信技術(shù)

ieee802.ll無線通信技術(shù)是在局域網(wǎng)中使用的無線通信技術(shù),它是將無線通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)二者相互結(jié)合,綜合出現(xiàn)的新的短距離無線通信技術(shù),主要讓計(jì)算機(jī)在任何地域環(huán)境中都能自動(dòng)連接網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行信息、數(shù)據(jù)等資源的傳輸,計(jì)算機(jī)不受任何地域的限制,信息傳輸速度快,安全系數(shù)高,有利于達(dá)到資源共享。

3短距離無線通信網(wǎng)在各個(gè)方面的應(yīng)用

3.1短距離無線通信技術(shù)在軍事戰(zhàn)場(chǎng)上的運(yùn)用

隨著社會(huì)的發(fā)展,經(jīng)濟(jì)技術(shù)日益發(fā)達(dá),信息全球化已成為現(xiàn)實(shí)。在現(xiàn)代信息化的社會(huì)里,軍事競(jìng)爭(zhēng)依然是個(gè)熱門話題,在當(dāng)今的軍事競(jìng)爭(zhēng)中,信息戰(zhàn)與技術(shù)戰(zhàn)是當(dāng)今軍事較量的主要方面,短距離網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的先進(jìn)程度是軍事較量的關(guān)鍵因素之一。因此,為了讓我國(guó)有一個(gè)厚實(shí)的軍備力量,在軍事裝備中,要給每一個(gè)軍事訓(xùn)練人員配備專業(yè)的無線收發(fā)器,讓參軍人員熟練操作通信工具,并成為合格的新型軍事人才,讓作戰(zhàn)團(tuán)隊(duì)形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊(duì)[3]。

3.2短距離無線通信技術(shù)在緊急救援中的應(yīng)用

緊急救援工作是處理突發(fā)事件的后備力量,能夠減少事故的損失,將損失降到最低。比如:在地震救援中,要迅速建立一套完整、可靠性能高的無線通信系統(tǒng),給救援人員配備無線通信工具,讓救援人員形成一個(gè)龐大的救援網(wǎng),每個(gè)負(fù)責(zé)小組各司其職,小組間進(jìn)行默契配合,利用無線通信技術(shù)進(jìn)行實(shí)施有效的救援工作。除救援人員配備無線通信工具之外,還要在各個(gè)站點(diǎn)設(shè)立無線通信聯(lián)絡(luò)站,進(jìn)行傳輸信息,指揮救援工作。讓無線通信技術(shù)在救援工作中發(fā)揮極大的作用。

3.3短距離通信技術(shù)在數(shù)字信息站中的應(yīng)用

數(shù)字信息站主要指一些交通工具的行駛站點(diǎn)、旅游景點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。人們通常會(huì)遇到這樣的情況,當(dāng)進(jìn)入地鐵或乘坐公共交通工具時(shí),會(huì)出現(xiàn)通訊信號(hào)中斷的情況,為了讓人們?cè)诔鲂兄心軌蚺c網(wǎng)絡(luò)保持暢通聯(lián)系,國(guó)家網(wǎng)絡(luò)相關(guān)負(fù)責(zé)部門可以在交通站點(diǎn)或交通工具中接入網(wǎng)絡(luò),讓旅客在使用短距離通信技術(shù)過程中,給出行帶來方便。讓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入旅游景點(diǎn),對(duì)游客而言,利用短距離無線通信技術(shù),可以隨時(shí)隨地查閱景點(diǎn)的相關(guān)資料,有利于加深游客對(duì)旅游景點(diǎn)的了解。從而發(fā)揮旅游資源應(yīng)有的價(jià)值[4]。

4結(jié)語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展,短距離無線通信技術(shù)也在不斷地發(fā)展中,給人們的生活帶來極大的方便,從多方面改變了人們的生活方式,也給人們的生活增添了不少色彩。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,短距離無線通信技術(shù)也逐漸運(yùn)用到人們的生活中,比如:超寬帶技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù),讓人們的交流通訊變得越來越快捷,也給人們的工作提供了方便。為了讓短距離無線通信技術(shù)在今后的社會(huì)發(fā)展中做出重要貢獻(xiàn),還要不斷對(duì)新技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用和研究,只有在不斷實(shí)踐中才能提高、完善無線通信技術(shù)的使用范圍,讓無線通信技術(shù)為國(guó)家的建設(shè)和發(fā)展做技術(shù)的支撐基石。

作者:魏建輝 周鑫 李軍 單位:裝甲兵技術(shù)學(xué)院

參考文獻(xiàn):

[1]馬瑞.分析短距離無線通信主要技術(shù)與應(yīng)用[J].通訊世界,2015(11):95-96.

[2]王柳萍.短距離無線通信主要技術(shù)與應(yīng)用[J].電子制作,2013(10):99.

[3]韋江明.短距離無線通信主要技術(shù)與應(yīng)用探析[J].中國(guó)新通信,2014(12):64.

[4]劉國(guó)慶.短距離無線通信主要技術(shù)及應(yīng)用研究[J].科學(xué)中國(guó)人,2015(17):21.

第二篇：無線通信技術(shù)在國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

自20世紀(jì)50年代以來，信息化技術(shù)進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，其相關(guān)應(yīng)用所涉及的領(lǐng)域逐漸增加，包括農(nóng)業(yè)、工業(yè)等。特別是在應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域以后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)便進(jìn)入了生產(chǎn)信息化時(shí)代。無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息化生產(chǎn)中扮演了非常獨(dú)特的角色。

1.無線通信技術(shù)的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

1.1無線通信技術(shù)發(fā)展歷史

人類社會(huì)發(fā)展到20世紀(jì)，對(duì)于信息的傳輸要求越來越高，已不僅僅是要傳輸速度快，更是要沖破地域條件的限制。無線通信技術(shù)正是為滿足這種要求而誕生的，此后隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，無線通信技術(shù)進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的軌道，在移動(dòng)電話的出現(xiàn)以后，移動(dòng)通信技術(shù)便成了當(dāng)前應(yīng)用最普遍的無線通信技術(shù)。

1.2移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

移動(dòng)通信技術(shù)迄今已經(jīng)歷了三代技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前使用最普遍的是第四代通信技術(shù)（4G），該技術(shù)能夠同時(shí)傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，可提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前第五代技術(shù)（5G）已經(jīng)處于研發(fā)階段，在不遠(yuǎn)的將來就能取代第四代進(jìn)行使用。

2.無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

2.1無線通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）傳輸優(yōu)勢(shì)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，生產(chǎn)者能否及時(shí)掌握各種各樣的農(nóng)業(yè)信息是非常重要的，因?yàn)檫@直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成效高低。但是，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)地理環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性，搭建有線傳輸網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會(huì)受到地理環(huán)境的限制，使得不少生產(chǎn)者不能無法及時(shí)準(zhǔn)確地接收農(nóng)業(yè)信息，因此，農(nóng)業(yè)信息的傳輸必須沖破這種空間的限制，使所有農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者都能接收到農(nóng)業(yè)信息。無線通信技術(shù)是一種在自由空間中以電磁波信號(hào)為載體傳輸信息的傳輸技術(shù)，而能在自由空間中傳輸這一特點(diǎn)，使得無線通信技術(shù)沖破了地理環(huán)境上的限制。因此，無線通信技術(shù)保證了農(nóng)業(yè)信息可以隨時(shí)隨地傳輸給廣大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者，使他們可以實(shí)時(shí)掌握農(nóng)業(yè)生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，采取合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

（2）組網(wǎng)優(yōu)勢(shì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境一般具有復(fù)雜性和惡劣性這兩個(gè)缺點(diǎn)，生產(chǎn)環(huán)境的復(fù)雜性導(dǎo)致有線傳輸網(wǎng)絡(luò)的布線難度，生產(chǎn)環(huán)境的惡劣性增加了有線傳輸網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)成本。由無線通信技術(shù)的特點(diǎn)可以知道，無線傳輸無須通過物理線路，相關(guān)通信網(wǎng)絡(luò)的搭建不必進(jìn)行線路布設(shè)。并且無線傳輸網(wǎng)絡(luò)擺脫了地理環(huán)境的限制，具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，還可以根據(jù)環(huán)境的需要和變化進(jìn)行擴(kuò)展，易于保養(yǎng)和維修。這就是無線傳輸網(wǎng)絡(luò)相較于有線傳輸網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，憑借這種優(yōu)勢(shì)無線傳輸網(wǎng)絡(luò)克服了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的兩個(gè)缺點(diǎn)，可以將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)信息的傳播。

（3）技術(shù)優(yōu)勢(shì)無線通信技術(shù)自誕生以來便發(fā)展迅猛，在短短幾十年的時(shí)間里，僅僅按照應(yīng)用范圍大小的不同，便研發(fā)出了很多種類型的無線通信技術(shù)。如較遠(yuǎn)距離應(yīng)用的無線通信技術(shù)有GPRS/CDMA技術(shù)，無線網(wǎng)橋技術(shù)，衛(wèi)星通信技術(shù)，等等，短距離應(yīng)用的無線通信技術(shù)有藍(lán)牙技術(shù)，Wi-Fi技術(shù)，等等。當(dāng)前應(yīng)用最普遍的第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G）擁有通信速度極快（是3G速度的50倍）、網(wǎng)絡(luò)頻譜寬（是3G網(wǎng)絡(luò)的20倍）、通信靈活、智能性能高、兼容性好等多種優(yōu)點(diǎn)。4G技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使其成了農(nóng)業(yè)信息傳播中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。

2.2無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)的應(yīng)用國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

在西方國(guó)家，由于其無線通信技術(shù)發(fā)展較早，并且相關(guān)研究比較成熟，因此在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，相關(guān)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)比較豐富。例如：

（1）日本已將全國(guó)所有的農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，各種農(nóng)產(chǎn)品的主要信息（生產(chǎn)、銷售數(shù)量等）都可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地查詢，同時(shí)建立了包括高分辨衛(wèi)星遙感系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)氣象信息系統(tǒng)在內(nèi)的農(nóng)業(yè)地理信息系統(tǒng)，這些系統(tǒng)不但使得日本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了轉(zhuǎn)變，而且大大促進(jìn)了日本的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

（2）英國(guó)建立了覆蓋全國(guó)的涉農(nóng)數(shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了全面機(jī)械化，播種機(jī)、割草機(jī)等現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)設(shè)施都得到了廣泛應(yīng)用。這不僅促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高度集約化，更大力提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

（3）韓國(guó)的農(nóng)業(yè)信息管理機(jī)構(gòu)是農(nóng)林水產(chǎn)省的農(nóng)林水產(chǎn)信息中心，該中心通過不但網(wǎng)絡(luò)傳輸和農(nóng)業(yè)信息，而且同時(shí)提供相應(yīng)的系統(tǒng)軟件以幫助生產(chǎn)者查詢各種農(nóng)業(yè)信息，如土樣分析信息、病蟲害預(yù)測(cè)信息、農(nóng)村生活信息，等等。另外，韓國(guó)有關(guān)部門研發(fā)了農(nóng)場(chǎng)管理遠(yuǎn)程咨詢系統(tǒng)、溫室自動(dòng)化控制系統(tǒng)等配套輔助系統(tǒng)。這些系統(tǒng)有力保障了農(nóng)業(yè)信息的高效利用，促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。我國(guó)的無線通信技術(shù)由于起步相較于西方國(guó)家發(fā)展較晚，因此相關(guān)的研究及應(yīng)用沒有西方國(guó)家成熟，但是發(fā)展非常迅速，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域中的應(yīng)用同樣發(fā)展迅速。目前，在絕大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，只有少部分偏遠(yuǎn)地區(qū)的農(nóng)村沒有實(shí)現(xiàn)覆蓋。盡管發(fā)展迅速，但也伴隨不少問題，例如農(nóng)民的文化綜合素質(zhì)不高、通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)不完善、信息傳輸速度較慢，等等。但這表明我國(guó)在該領(lǐng)域還有非常廣闊的發(fā)展空間。

2.3無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用舉例

在廣大科研工作者的共同努力下，我國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域的研究中取得了不少成果，無線通信技術(shù)既可單獨(dú)使用，又可以與其他各種技術(shù)相結(jié)合投入使用，例如：

（1）無線通信技術(shù)。無線通信技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中無線通信技術(shù)得到了應(yīng)用。設(shè)施農(nóng)業(yè)一般指的是采用一定的設(shè)施、工程技術(shù)和管理技術(shù)，在局部范圍內(nèi)改善或創(chuàng)造環(huán)境因素，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可以在一定程度上擺脫對(duì)自然環(huán)境的依賴的一種農(nóng)業(yè)。無線通信中的GSM，GPRS，GPS等不同類型的無線通信技術(shù)都能在設(shè)施農(nóng)業(yè)中得到應(yīng)用，以這種技術(shù)為軟件，可建立多種農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，例如基于GSM的數(shù)字農(nóng)業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，基于GPRS的農(nóng)田數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，基于GPS的土壤信息實(shí)時(shí)測(cè)定系統(tǒng)，等等。

（2）移動(dòng)短信。短信是無線通信技術(shù)中最常見的信息傳輸方式，不但傳輸速度快捷，還可以傳輸多種形式的信息，如數(shù)據(jù)、圖像、聲音等，因此在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)無線傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)控中得到了應(yīng)用。該應(yīng)用首先要構(gòu)建農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境檢測(cè)平臺(tái)，平臺(tái)主要作用是采集各類環(huán)境信息與數(shù)據(jù)，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)以短信形式發(fā)送出去。還要構(gòu)建信息與數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，對(duì)接收到的信息與數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理完畢后生成相關(guān)報(bào)告發(fā)送給管理與決策系統(tǒng)，系統(tǒng)則根據(jù)報(bào)告形成應(yīng)對(duì)措施和建議，最后同樣以短信形式發(fā)送給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者。

（3）無線通信技術(shù)與衛(wèi)星、遙感等技術(shù)的結(jié)合。這種結(jié)合方式在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的應(yīng)用中可以見到。精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)一般指的是將現(xiàn)代信息技術(shù)、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)和農(nóng)機(jī)工程裝備技術(shù)相結(jié)合的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)。具體應(yīng)用時(shí)通信技術(shù)負(fù)責(zé)對(duì)土壤等信息資料進(jìn)行整理分析，形成各種管理辦法和作業(yè)，衛(wèi)星、遙感等技術(shù)負(fù)責(zé)資源投入量的調(diào)整，達(dá)到增加產(chǎn)量等目的。根據(jù)應(yīng)用范圍大小的不同，可以采用短距離的無線通信技術(shù)，如IrDA，WiFi，藍(lán)牙等，也可以采用長(zhǎng)距離的無線通信技術(shù)，如GPRS技術(shù)等。這些技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中都得到了充分應(yīng)用。

（4）無線通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。此類方式比較普遍地應(yīng)用在傳播各種農(nóng)業(yè)信息上，譬如農(nóng)業(yè)科技信息。應(yīng)用的技術(shù)形式主要是將移動(dòng)通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)農(nóng)業(yè)科技信息服務(wù)平臺(tái)，再通過平臺(tái)將農(nóng)業(yè)科技信息傳輸出去，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員憑借移動(dòng)終端（手機(jī)）就可接收到農(nóng)業(yè)科技信息，這樣就實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息的傳播。同時(shí)服務(wù)平臺(tái)可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)專家信息服務(wù)（即利用移動(dòng)通信技術(shù)，再結(jié)合種植栽培、病蟲害防治等農(nóng)業(yè)技術(shù)，研發(fā)移動(dòng)遠(yuǎn)程自助診斷系統(tǒng)。）、農(nóng)業(yè)科技信息采集及反饋服務(wù)（先采集各類病蟲害和水土氣象信息，再通過移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)傳輸給專家系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)解決。），等等。

（5）無線通信技術(shù)與圖像處理技術(shù)的結(jié)合。這種方式可以用來構(gòu)建農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，最常見的形式可基于手機(jī)彩信與圖像處理技術(shù)結(jié)合構(gòu)建的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。圖像處理技術(shù)可以對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行去噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、特征提取等操作，增加圖片的清晰度以提高圖像信號(hào)質(zhì)量。這樣構(gòu)建出來的是一種新型農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，用戶在進(jìn)行使用時(shí)，可以不必進(jìn)行較多的文字輸入，而是直接進(jìn)行圖像采集，配上必要的文字說明，通過無線通信網(wǎng)絡(luò)傳輸給農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)，后者先利用圖像處理技術(shù)圖像進(jìn)行處理后，與數(shù)據(jù)庫中的資料進(jìn)行匹配后，得出相關(guān)病因和治療措施，再通過無線網(wǎng)絡(luò)反饋給用戶。

3.結(jié)語

通過國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用對(duì)比可以看到，我國(guó)無論是無線通信技術(shù)的起步還是將無線通信技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域都晚于西方國(guó)家，雖然我國(guó)的發(fā)展速度比較迅速，雖然一些農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了無線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，雖然相關(guān)應(yīng)用研究獲得了一定成果，但是我國(guó)仍然存在不少問題，例如，農(nóng)民文化素質(zhì)整體偏低、發(fā)展相對(duì)落后的地區(qū)難以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋等，這就要求我國(guó)在這一領(lǐng)域的研究大力學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)，并使之與我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀相結(jié)合，力爭(zhēng)早日建立起富有中國(guó)特色的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)，為解決我國(guó)“三農(nóng)”問題作出更大貢獻(xiàn)。

作者:黃博 單位:重慶交通職業(yè)學(xué)院

第三篇：無線通信技術(shù)在便攜式伽瑪能譜儀研制的運(yùn)用

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)無線傳輸

最近些年，無線通信協(xié)議與相關(guān)的無線通信產(chǎn)品快速發(fā)展，且獲得了廣泛的應(yīng)用。短距無線通信上，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，滿足了能譜儀探頭與主機(jī)彼此的無線通信功能。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WindowsMobile（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。

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2.4GHzISM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)

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1ppm,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)通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)傳送給數(shù)據(jù)處理部門，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]。

4總結(jié)

綜上所述，將無線通信技術(shù)應(yīng)用到便攜式伽瑪能譜儀中，可以在保證各項(xiàng)基本測(cè)量功能的前提下，提升伽瑪能譜儀使用的便捷性，降低能耗，并且提升了數(shù)據(jù)處理能力。進(jìn)而在野外勘測(cè)的過程中，切實(shí)提升了工作效率和勘測(cè)數(shù)據(jù)的精確性。因此，基于無線通信技術(shù)的便攜式伽瑪能譜儀研制具備非常重要的意義。

作者:彭曉光 付廣 蔡曉波 王倞 豪單位:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司

第四篇：無線通信芯片關(guān)鍵技術(shù)分析

科技信息時(shí)代，發(fā)展無線通信技術(shù)是其必然趨勢(shì)，藍(lán)牙則無線通信技術(shù)中的一種成本低，功耗小的先進(jìn)技術(shù)。無線通信設(shè)備之間可以通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)信息傳輸，藍(lán)牙技術(shù)能夠支持點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)連接方式。在本文中對(duì)藍(lán)牙基帶的組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析，從微微網(wǎng)和離散網(wǎng)兩個(gè)角度分析藍(lán)牙基帶，并分析基于藍(lán)牙的無線通信芯片關(guān)鍵技術(shù)。

1藍(lán)牙基帶的組網(wǎng)技術(shù)

無線通信設(shè)備之間可以通過藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)信息傳輸，藍(lán)牙技術(shù)能夠支持點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)連接方式，在這兩種連接方式中，能夠產(chǎn)生基于藍(lán)牙技術(shù)的兩種的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分別為微微網(wǎng)和散射網(wǎng)。在這兩種的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)下，能夠使得藍(lán)牙信息傳輸更加的靈活[1]。在微微網(wǎng)中，最多能夠包含256個(gè)藍(lán)牙設(shè)備，但是在這些藍(lán)牙設(shè)備中，只能有一個(gè)主設(shè)備和7個(gè)待激活的從設(shè)備。剩下的設(shè)備都處于休眠狀態(tài)中。微微網(wǎng)屬于一種個(gè)人區(qū)域網(wǎng)，包含主節(jié)點(diǎn)和從節(jié)點(diǎn)，其中主節(jié)點(diǎn)主要是負(fù)責(zé)時(shí)鐘同步信號(hào)和跳頻序列，而從節(jié)點(diǎn)受控制于主節(jié)點(diǎn)。在一個(gè)微微網(wǎng)中，一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備只能最為一個(gè)微微網(wǎng)的主設(shè)備，而微微網(wǎng)的從設(shè)備則不同，能夠隨時(shí)根據(jù)用戶需求分時(shí)復(fù)用的加入到另一個(gè)微微網(wǎng)中來。這些藍(lán)牙設(shè)備之間主從關(guān)系的轉(zhuǎn)換，能夠形成一種星型結(jié)構(gòu)，而微微網(wǎng)中的主節(jié)點(diǎn)就是其中心[2]。而散射網(wǎng)與微微網(wǎng)不同，在各微微網(wǎng)中包含有各自的主節(jié)點(diǎn)和調(diào)頻序列，當(dāng)多個(gè)微微網(wǎng)覆蓋了相同的區(qū)域信道時(shí)，一個(gè)節(jié)點(diǎn)能夠通過時(shí)間同步復(fù)用的方式直接參與兩個(gè)或者是兩個(gè)以上的微微網(wǎng)。節(jié)點(diǎn)為了加入比較合適的信道，需要使用正確的主節(jié)點(diǎn)設(shè)備地址，以及適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘補(bǔ)償來獲取正確的狀態(tài)信息。這種實(shí)現(xiàn)不同微微網(wǎng)之間相互連接的一組微微網(wǎng)就是離散網(wǎng)。

2基于藍(lán)牙的無線通信芯片關(guān)鍵技術(shù)———標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙SOC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1藍(lán)牙SOC芯片內(nèi)部單元

在對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要明確其核心技術(shù)，藍(lán)牙SOC硬件開發(fā)技術(shù)就是藍(lán)牙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)藍(lán)牙通信系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)鏈路的控制。對(duì)藍(lán)牙SOC芯片內(nèi)部單元進(jìn)行介紹，其內(nèi)部單元中包含很多內(nèi)容，每一項(xiàng)內(nèi)容都是芯片中的重點(diǎn)。例如，藍(lán)牙基帶IP，該單元是藍(lán)牙芯片中的核心部分，其功能比較突出，能夠完成藍(lán)牙基帶鏈路控制，對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行科學(xué)的分配與處理，該環(huán)節(jié)的功能是其他單元所不能實(shí)現(xiàn)的功能。頻射端口，在該端口的設(shè)計(jì)中，能夠?qū)︻l射芯片進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，對(duì)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信進(jìn)行及時(shí)的處理；語音接口，在該接口單元中，能夠語音進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，對(duì)外部語音編碼進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換；中斷控制、時(shí)鐘和頻率控制單元，在進(jìn)行中斷控制時(shí)，需要對(duì)時(shí)鐘和頻率等進(jìn)行綜合的控制；內(nèi)部存儲(chǔ)器，該單元主要是為了完成單元之間的數(shù)據(jù)交換，在UART接口處與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)之間的交換；微處理器，該單元的功能比較全面，對(duì)芯片進(jìn)行總體的控制，對(duì)云行固件的協(xié)議進(jìn)行審核，幫助功能單元實(shí)現(xiàn)的協(xié)議中的鏈路管理。藍(lán)牙SOC芯片的外部硬件也比較重要，其中含有2.4GHz藍(lán)牙頻射芯片、PCM/CVSD編解碼芯片、外部存儲(chǔ)器以及藍(lán)牙主機(jī)等部件。

2.2射頻芯片選型

在進(jìn)行藍(lán)牙的頻射芯片選型時(shí)，需要對(duì)藍(lán)牙射頻芯片進(jìn)行FPGA驗(yàn)證，在本文中以北歐集成電路公司的某2.4GH射頻芯片nRF2401來取代射頻芯片進(jìn)行FPGA驗(yàn)證。該芯片的功能如下，在對(duì)其功能進(jìn)行介紹之后，才能夠進(jìn)行射頻芯片的選型。（1）跳頻以及信道：該芯片能夠在ISM頻段中的工作，實(shí)現(xiàn)無線通信中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)跳頻。該信道中含有125個(gè)跳頻點(diǎn)，使得載頻之間的間隔為1MHz，同時(shí)對(duì)于信道的切換時(shí)間需要在200μs[4]。（2）傳輸速率和距離：該芯片的數(shù)據(jù)傳輸最大速率能夠達(dá)到1Mbps，在無線通信信道比較良好的情況下，其室內(nèi)信號(hào)傳輸距離能夠達(dá)到30~40m，其室外的傳輸距離能夠達(dá)到100~200m。（3）收發(fā)機(jī)性能：該芯片中的收發(fā)機(jī)性能能夠在GFSK的調(diào)制解調(diào)下，實(shí)現(xiàn)最大的發(fā)射功率，在信號(hào)的接收靈敏度上比較高，并且工作溫度變化幅度比較大，保持在-40~+80℃之間。（4）在射頻的硬件功能實(shí)現(xiàn)上，與標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙射頻芯片功能類似，并且都是在天線、調(diào)制解調(diào)器、去耦、功率放大和晶振等器件的組合下實(shí)現(xiàn)。

2.3射頻芯片工作原理

射頻芯片的調(diào)制方式以及數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)乃俾识寄軌蚍系臉?biāo)準(zhǔn)芯片的要求，在芯片內(nèi)部?jī)?nèi)置地址解碼器、先入先出存儲(chǔ)器、解調(diào)處理器、時(shí)鐘處理器、低噪聲放大器以及功率放大器等諸多功能模塊。在藍(lán)牙芯片的參數(shù)配置上，主要包含以下幾方面的參數(shù)配置，收發(fā)模式、收發(fā)速率、晶振頻率、發(fā)射功率、信道頻率等。藍(lán)牙軟件設(shè)計(jì)任務(wù)主要包含上層協(xié)議棧軟件和藍(lán)牙固體兩部分，其中前者與藍(lán)牙SOC系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒有直接的關(guān)系，在本文中不需要進(jìn)行描述，而藍(lán)牙固體部分是藍(lán)牙軟件設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)內(nèi)容。在藍(lán)牙軟件固體中，可以分為有操作的系統(tǒng)固件和無操作的系統(tǒng)固件，其中藍(lán)牙固件屬于無操作的系統(tǒng)固件。藍(lán)牙固件能夠遵循藍(lán)牙主機(jī)和固件之間的相互交互關(guān)系，對(duì)LMP層協(xié)議與硬件之間進(jìn)行交互。當(dāng)藍(lán)牙主機(jī)通過上層協(xié)議棧上HCI固件發(fā)送HCI指令。此時(shí)的HCI接受到指令時(shí)，能夠有效辨別指令，判斷該指令是否需要與鏈路管理層之間進(jìn)行協(xié)商，當(dāng)需要與鏈路管理層之間進(jìn)行協(xié)商時(shí)，需要對(duì)HCI命令進(jìn)行解析，將其轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)M層命令。當(dāng)系統(tǒng)硬件接收到數(shù)據(jù)包之后，也會(huì)判斷是否來自于的LM層信息，當(dāng)判斷是LM層信息時(shí)，固件就會(huì)對(duì)其進(jìn)行解析，并且將其轉(zhuǎn)換為HCI層，向藍(lán)牙主機(jī)提交指令。

3結(jié)論

綜上所述，在本文中對(duì)基于藍(lán)牙的無線通信芯片關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，側(cè)重研究標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙SOC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，藍(lán)牙SOC硬件開發(fā)技術(shù)就是藍(lán)牙系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)藍(lán)牙通信系統(tǒng)的底層數(shù)據(jù)處理和系統(tǒng)鏈路的控制；同時(shí)對(duì)藍(lán)牙頻射芯片進(jìn)行科學(xué)的選型，分析頻射芯片的工作原理。本文研究時(shí)間比較短，在理論架構(gòu)上還存在著一些不足，希望相關(guān)的研究能夠促進(jìn)藍(lán)牙無線通信芯片技術(shù)的發(fā)展。

作者:張志宇 單位:中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)廣東有限公司湛江分公司

第五篇：無線通信技術(shù)在電力信息采集中的運(yùn)用

現(xiàn)代科技的發(fā)展帶動(dòng)了電子信息行業(yè)的發(fā)展，電力信息采集系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用適應(yīng)了時(shí)代潮流，使得電力信息采集更加現(xiàn)代化，促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的快速高效發(fā)展。在電力信息采集系統(tǒng)中，其業(yè)務(wù)可靠性的很大部分取決于通信網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量。電力信息采集的自動(dòng)化與高效化是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與客戶之間互動(dòng)以及電網(wǎng)智能化的必然要求。無線通信技術(shù)的應(yīng)用，一方面使電力信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集、高效共享以及實(shí)施監(jiān)控;另一方面能夠更加全面的掌握客戶的信息，在滿足客戶的同時(shí)，進(jìn)一步促進(jìn)了電力系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)的現(xiàn)代化建設(shè)。

1無線電通信技術(shù)

無線電通信技術(shù)是一種利用電磁波信號(hào)來實(shí)現(xiàn)信息交換的通信技術(shù)。無線電通信主要分為衛(wèi)星通信和微波通信。其中衛(wèi)星通信是以衛(wèi)星作為中介，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸。微波通信技術(shù)相對(duì)來說，傳送距離比較短，一般是幾十千米左右，但是，微波通信由于傳輸信息量大而被廣泛利用。無線通信技術(shù)一般分為四類，分別是WLAN、WMax、WMN、4G等。WLAN技術(shù)指的就是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，它是一種利用無線通信技術(shù)在局部范圍內(nèi)建立起來的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。WLAN的應(yīng)用，使用戶在其覆蓋的任何地方都能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接、傳遞數(shù)據(jù)，極大地方便了人們的生活。但是，其不足的地方就是不能保證數(shù)據(jù)的安全性與穩(wěn)定性，容易受到外界的干擾。WMax技術(shù)是一種新型的無線電通信技術(shù)，它的傳輸距離一般比較遠(yuǎn)，可以達(dá)到50km的距離。它能夠通過靜止或者半靜止的狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問，非常適合互聯(lián)網(wǎng)的高速連接。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前WMax技術(shù)已經(jīng)能夠?yàn)橛脩籼峁┕潭ㄊ?、移?dòng)式以及便攜式的網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)，極大地提高了人們使用互聯(lián)網(wǎng)的需求。WMN技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是傳輸信息量大，傳輸速度快，能夠有效避免數(shù)據(jù)中的網(wǎng)絡(luò)堵塞和單點(diǎn)故障問題。并且它的適應(yīng)性也比較強(qiáng)，能夠與多種類型的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，從而形成便捷的無線網(wǎng)狀通信網(wǎng)絡(luò)。所以WMN技術(shù)廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸以及工業(yè)生產(chǎn)中。目前，由于技術(shù)的限制，WMN技術(shù)還處于初級(jí)階段，隨著技術(shù)的發(fā)展，未來必會(huì)得到廣泛應(yīng)用，特別是在電力通信行業(yè)。4G技術(shù)指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，它是對(duì)于第一代和第二代以及第三代移動(dòng)通信技術(shù)來定義的。4G技術(shù)相較與前幾代通信技術(shù)來說，在信息傳輸量以及信息傳輸速度上有了較大的提升，它將互聯(lián)網(wǎng)和無線通信相結(jié)合，使用戶上網(wǎng)更加便捷。目前，我國(guó)的4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本覆蓋，使得我國(guó)信息傳輸效率進(jìn)一步增大。

2電力信息采集系統(tǒng)

所謂的電力信息采集指的是對(duì)電力用戶的用電信息進(jìn)行采集、檢測(cè)和處理，從而檢測(cè)用戶的用電異常情況以及對(duì)用戶的用電信息進(jìn)行分析和管理，從而能夠得到電能質(zhì)量的實(shí)時(shí)反饋，增強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性能。電力信息采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由主站層、通信信道層、采集設(shè)備層三層結(jié)構(gòu)組成。其中主站層和公信網(wǎng)絡(luò)之間用防火墻隔離，單獨(dú)組成數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。在主站層里面，有相應(yīng)的前置采集平臺(tái)、營(yíng)銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫管理三部分組織。其中前置采集平臺(tái)主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)程終端通信，而系統(tǒng)的各部分功能是通過營(yíng)銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用來發(fā)揮的，對(duì)于數(shù)據(jù)庫管理組織，則是對(duì)用電終端的用電信息進(jìn)行綜合管理，并且需要向用戶解釋協(xié)議內(nèi)容。采集設(shè)備層的作用是采集和收集用戶的用電原始信息，是整個(gè)電力信息采集系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分。通信信道則是連接在主站和采集設(shè)備層之間，為主站和采集設(shè)備之間的信息通信搭建平臺(tái)。用電信息采集系統(tǒng)的功能主要包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)接口、運(yùn)行維護(hù)管理、數(shù)據(jù)管理和控制以及數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用。其中數(shù)據(jù)采集主要是根據(jù)供電業(yè)務(wù)的具體要求，對(duì)用戶的用電數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)采集。系統(tǒng)接口的作用是使電力信息采集系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行連接，從而保障電力系統(tǒng)的整體性能。運(yùn)行維護(hù)管理則是有效管理密碼、權(quán)限、檔案、終端、運(yùn)行狀況以及故障記錄等內(nèi)容，加強(qiáng)電力信息采集系統(tǒng)的內(nèi)部協(xié)調(diào)統(tǒng)一。數(shù)據(jù)管理和控制包括對(duì)數(shù)據(jù)的計(jì)算、檢查、分析以及儲(chǔ)存等進(jìn)行管理從而對(duì)功率、電量等進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)的綜合應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)電量的用電分析，用電異常分析以及電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方面。

3無線通信技術(shù)在電力信息采集中的應(yīng)用

無線通電技術(shù)主要應(yīng)用在電力信息采集系統(tǒng)中的通信信道層，實(shí)現(xiàn)電力信息采集系統(tǒng)內(nèi)部的無線通信功能。

3．1電力通信中無線通信的技術(shù)要求

無線通信能夠不限區(qū)域與時(shí)間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，特別是在一些重大災(zāi)情中，能夠利用無線通信來和外界聯(lián)系，從而極大地方便救災(zāi)工作的進(jìn)行。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用無線通信技術(shù)，也能降低遠(yuǎn)距離信息傳輸?shù)某杀?。并且，采用無線通信技術(shù)，還能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)用戶的用電情況進(jìn)行掌握和分析，進(jìn)而能夠最大限度地提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，降低運(yùn)行成本。無線通信的應(yīng)用，避免了通信布線的工作，從而節(jié)省了布線成本，而且也使得寬帶的使用更加的便捷。

3．2電力信息采集系統(tǒng)中無線通信技術(shù)應(yīng)用類型

電力信息采集系統(tǒng)通信一般分為兩種，分別是有線通信和無線通信。其中，無線通信又分為無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)。通常，為了保證采集信息的實(shí)時(shí)性，變電站的采集終端采用的是有限的光纖通信。而對(duì)于高壓客戶則是采用無線公網(wǎng)或者是MHz專網(wǎng)方式。低壓客戶端大部分采用的都是無線公網(wǎng)的通信方式。1)微功率無線通信技術(shù)。所謂的微功率無線通信技術(shù)指的是采用WSN技術(shù)的無線通信方式。它綜合了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及分布式信息處理技術(shù)等。由于它適用于成本低、測(cè)量點(diǎn)多并且范圍比較分散的場(chǎng)合，所以，一般使用在低壓用戶端的電力信息采集系統(tǒng)中。微功率無線通信技術(shù)具有較強(qiáng)的通信能力和抗干擾能力，并且功耗低，不需要安裝就能直接使用。其中，無線數(shù)據(jù)端既可以上傳電能表數(shù)據(jù)又可以接受集中器的命令，具有雙向傳輸數(shù)據(jù)的能力.2)低壓窄帶電力線載波通信。低壓窄帶電力線載波通信的載波信息范圍應(yīng)該限制在500KHz以內(nèi)。配電線用于傳輸50Hz的大功率電力。但是，由于變頻家用電器的大量使用，對(duì)電力信息采集系統(tǒng)中信道的信號(hào)傳輸造成巨大影響。而對(duì)于窄帶載波通信技術(shù)而言，由于其可以雙向傳輸信號(hào)，并且比較容易安裝，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性而多應(yīng)用在低壓用戶的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。3)寬屏電力線載波系統(tǒng)。寬屏電力線載波系統(tǒng)是指工作在1～40MHz的頻率范圍內(nèi)的電力線載波系統(tǒng)。它能夠很好地避開低頻段帶來的干擾，從而獲得兆級(jí)以上的高速傳輸速率。這種通信技術(shù)往往具有抗干擾能力強(qiáng)、承載業(yè)務(wù)多，攜帶信息量大等優(yōu)點(diǎn)，大多應(yīng)用于城鄉(xiāng)公變區(qū)的供電區(qū)域以及電表集中安裝的居民區(qū)等地方的電力信息采集系統(tǒng)中。

4結(jié)語

無線通信技術(shù)在電力信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該結(jié)合負(fù)載的實(shí)際情況，做好防干擾措施，最大限度地避免信息傳輸過程中丟失現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)生，進(jìn)而保證信息的傳輸質(zhì)量。還需要提高技術(shù)開發(fā)力度，提高無線通信的安全和穩(wěn)定性能，同時(shí)，要提高無線通信的信息傳輸量和傳輸速度，建立健全信息網(wǎng)絡(luò)，為電力信息采集提供優(yōu)質(zhì)的信息資源。

作者:姚多軍

第六篇：鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的運(yùn)用

就現(xiàn)階段來說，因?yàn)檐壍离娐沸畔⒕哂芯S護(hù)費(fèi)用高、傳輸條件差以及傳輸速率慢等缺點(diǎn)，所以其已不能滿足鐵路信號(hào)系統(tǒng)的要求。而通過有效應(yīng)用無線通信技術(shù)，可以有效解決這一難題，還有利于降低鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本。

1無線通信技術(shù)的主要特征

就現(xiàn)階段來說，較為常見的短距離無線通信技術(shù)有Zig-Bee、Bluetooth、WIFI、UWB以及NFC等等，若是距離比較小，則可以應(yīng)用上述無線通信技術(shù)。但若是距離比較遠(yuǎn)，相對(duì)來說無線通信的距離也會(huì)比較遠(yuǎn)，通過應(yīng)用無線通信技術(shù)，能夠減少中繼設(shè)備的使用，從而有利于降低鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本。鐵路信號(hào)系統(tǒng)嚴(yán)格來說具有指揮鐵路運(yùn)行的功能，其運(yùn)行時(shí)，可以利用全球定位系統(tǒng)、信標(biāo)保障鐵路位置、速度，等到車站接收到設(shè)備信息之后，就會(huì)經(jīng)過其發(fā)送至計(jì)算機(jī)中。無線通信技術(shù)的主要特征有：①能夠更穩(wěn)定、有效地控制鐵路的運(yùn)行情況，不僅可以節(jié)省資源、降低能源消耗，還可以避免列車在運(yùn)行狀態(tài)下出現(xiàn)多次發(fā)動(dòng)或者速度過快的問題；②在一些較為重要的控制系統(tǒng)中，根據(jù)自身情況、實(shí)際操作狀態(tài)，列車進(jìn)行自行調(diào)節(jié)，再通過利用計(jì)算機(jī)行輔助調(diào)整，從而能夠有效加強(qiáng)鐵路信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性及其管理水平；③通過應(yīng)用無線通信技術(shù)，能夠減少中繼設(shè)備的使用，如地面信號(hào)設(shè)備，從而減少了鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本以及信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備的保養(yǎng)、維護(hù)投入；④無線信號(hào)具有非常強(qiáng)的適應(yīng)能力，能夠使列車行進(jìn)速度得到有效提高，也能夠遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的一些相關(guān)參數(shù)。需要注意的是，在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中應(yīng)用無線通信技術(shù)的時(shí)候也存在著一定的問題，像部分設(shè)備的購置成本比較高、電碼傳送速率與列車運(yùn)行速度不符等，但相信隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問題在未來能夠得到有效解決。

2鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1中繼器中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

在鐵路的運(yùn)行過程中，每一個(gè)鐵路都配備通信基站，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的難度是非常大的，不僅大大增加了設(shè)備的投資成本，也會(huì)使得鐵路信號(hào)系統(tǒng)無線通信變得毫無意義。而在中繼器中應(yīng)用無線通信技術(shù)，基站就可以通過中繼器發(fā)送和接收射頻信號(hào)，從而其就可以實(shí)現(xiàn)車輛、線路、基站區(qū)域范圍內(nèi)站區(qū)的同時(shí)管理。

2.2集中調(diào)度中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

調(diào)度中心科員在集中調(diào)度系統(tǒng)中根據(jù)車站的法線占用情況、區(qū)段閉塞情況了解列車運(yùn)行的實(shí)際情況，并根據(jù)其所收集到的資料信息，排列進(jìn)路。而在集中調(diào)度中應(yīng)用無線通信技術(shù)，就可以通過控制系統(tǒng)，清楚、詳細(xì)地了解列車位置、運(yùn)行速度，以沿線信號(hào)系統(tǒng)具體情況為主要依據(jù)，向列車傳遞相關(guān)的控制信息，從而可以有效保障列車的安全、快速以及穩(wěn)定運(yùn)行。集中調(diào)度中無線通信技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠切實(shí)實(shí)現(xiàn)列車、控制中心間的雙線數(shù)據(jù)傳輸，從而有利于列車的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)指揮的目標(biāo)。

2.3提高了道口的通過率

鐵路信號(hào)系統(tǒng)中無線通信技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠使主控中心根據(jù)時(shí)間間隔查詢平交道口的實(shí)際運(yùn)行情況，也可以把查詢到的信息迅速、及時(shí)地反饋給接交道口的列車。同時(shí)，接收列車位置信息、列車速度信息的過程中，主控中心也可以計(jì)算列車從平交道口通過的時(shí)間，并根據(jù)實(shí)際情況參考允許最大速度、累成運(yùn)行路線，從而保障了列車從道口經(jīng)過時(shí)的安全性，有效提高了平交道口的安全通過率。

2.4微機(jī)聯(lián)鎖中無線通信技術(shù)的應(yīng)用

微機(jī)聯(lián)鎖中無線通信技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠?qū)⒌啦砬闆r、信號(hào)機(jī)的狀態(tài)及時(shí)發(fā)送到主控中心之中，通過道旁接口單元接收主控中心向外傳達(dá)的有關(guān)控制命令，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)道岔、信號(hào)機(jī)動(dòng)作的控制。與此同時(shí)，通過利用無線信道，使控制中心、道旁接口單元取得聯(lián)系，再利用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、電纜進(jìn)行連接之后，就可以起到檢測(cè)、控制輔助子系統(tǒng)的效果。但就現(xiàn)階段來說，微機(jī)聯(lián)鎖中無線通信技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上增加了運(yùn)營(yíng)成本，部分較大的車站也會(huì)對(duì)無線信號(hào)造成比較大的干擾，因此，其沒有得到廣泛應(yīng)用，但換一角度看，無線通信技術(shù)在微機(jī)聯(lián)鎖中有著良好的應(yīng)用前景。

3結(jié)語

綜上所述，在鐵路建設(shè)的過程中，雖然鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本不高，但其卻發(fā)揮著不容忽視的作用。在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中有效應(yīng)用科學(xué)的無線通信技術(shù)，可以在保障鐵路運(yùn)行安全同時(shí)有效減少鐵路信號(hào)系統(tǒng)的成本，因此，無線通信技術(shù)在鐵路信號(hào)系統(tǒng)中有著廣闊的應(yīng)用前景。

作者:魏云龍 單位:北京鐵路局石家莊電務(wù)段

第七篇：嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)分析

嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)單一向多元化的轉(zhuǎn)變，逐漸完善了通信的功能，促使無線通信具有自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的特點(diǎn)。目前，無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)中，提高了對(duì)嵌入式系統(tǒng)的重視度，逐步開發(fā)嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用，滿足無線通信技術(shù)的設(shè)計(jì)要求，在保障無線通信技術(shù)功能的前提下，簡(jiǎn)化技術(shù)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，體現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。

1嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的設(shè)計(jì)分析

1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)

嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，是指按照低消耗、高質(zhì)量的要求，開發(fā)無線通信系統(tǒng)，構(gòu)建可靠的嵌入式系統(tǒng)操作平臺(tái)。嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)中，采取QT制作方式，同時(shí)在設(shè)計(jì)目標(biāo)中提出QT界面主程序設(shè)計(jì)，以便完善無線通信技術(shù)的應(yīng)用過程。通信方式的設(shè)計(jì)目標(biāo)，必須按照無線傳輸?shù)姆绞皆O(shè)計(jì)，如：無線網(wǎng)卡，符合嵌入式系統(tǒng)的規(guī)范要求，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)功能。

1.2設(shè)計(jì)方案

嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)方案中，突出了嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)操作簡(jiǎn)單、針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)無線通信的設(shè)計(jì)過程，分析設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容，如：無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)內(nèi)，嵌入式系統(tǒng)最為關(guān)鍵，按照實(shí)際的需求，設(shè)計(jì)好嵌入的節(jié)點(diǎn)，確保嵌入節(jié)點(diǎn)的雙方，均能獲取穩(wěn)定的通信信號(hào)，期間要遵循低消耗、高質(zhì)量的設(shè)計(jì)目標(biāo)，便于有效的開發(fā)無線通信，注重?zé)o線傳輸設(shè)計(jì)目標(biāo)的運(yùn)用。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)，分析設(shè)計(jì)方案如下：（1）嵌入式系統(tǒng)支持無線通信的RTP/RTCP協(xié)議以及RTP的參數(shù)設(shè)置；（2）在無線通信網(wǎng)內(nèi)，提供多用戶通信的平臺(tái)；（3）支持編碼、解碼工作，系統(tǒng)內(nèi)提前預(yù)留算法接口；（4）在實(shí)現(xiàn)Wi-Fi無線局域網(wǎng)通信的過程中，支持有線的聯(lián)網(wǎng)通信；（5）優(yōu)化用戶界面，以圖形界面位置，降低用戶通信設(shè)置的困難度。以城市監(jiān)控為例，分析嵌入式無線通信技術(shù)的設(shè)計(jì)方案，無線通信運(yùn)行期間，利用嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，能夠獲取路網(wǎng)的全部信息，再通過互聯(lián)網(wǎng)和定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)城市監(jiān)控的全方位覆蓋，同時(shí)無縫升級(jí)3G與4G網(wǎng)絡(luò)。

2嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)是嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的關(guān)鍵，規(guī)劃好軟件的設(shè)計(jì)，有助于實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)行。分析軟件設(shè)計(jì)的內(nèi)容，如下：

2.1系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，能夠保障嵌入式系統(tǒng)在無線通信技術(shù)中的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)無線通信技術(shù)的多項(xiàng)功能。嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的過程中，還要考慮降低能耗的問題，設(shè)計(jì)自動(dòng)睡眠功能，避免無線通信傳輸期間出現(xiàn)浪費(fèi)。軟件設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)合無線通信系統(tǒng)的運(yùn)行，根據(jù)無線通信信號(hào)，編制嵌入式系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)方案，可以規(guī)劃無線通信信息的等級(jí)，輔助區(qū)分系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)內(nèi)容。嵌入式系統(tǒng)無線通信的軟件設(shè)計(jì)中，在最高位置，設(shè)計(jì)GPS、傳感等功能，保障無線通信的實(shí)時(shí)性特征，進(jìn)而維護(hù)高層工作的順利進(jìn)行。分析軟件設(shè)計(jì)的兩大主體，分別為：（1）指令執(zhí)行設(shè)計(jì)，尤其是ARM7指令，在無線通信技術(shù)正常運(yùn)行時(shí)，按照?qǐng)?zhí)行指令、指令譯碼、指令選取的方式進(jìn)行，注重指令的連接性；（2）軟件的流程設(shè)計(jì)，根據(jù)初始化、端口連接的要求，規(guī)劃FLASH、RAM、ROM的設(shè)計(jì)，促使嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)，能夠準(zhǔn)確的操作無線通信技術(shù)中的流程信息，在每個(gè)軟件串口，都能保持流程信息的通暢，杜絕發(fā)生信息丟失或遺漏的問題。

2.2操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)

嵌入式無線通信的操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效管理了系統(tǒng)內(nèi)的運(yùn)行資源，營(yíng)造可靠的運(yùn)行環(huán)境。嵌入式操作系統(tǒng)，通過相應(yīng)的模塊，實(shí)現(xiàn)相對(duì)的功能，避免無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)過于復(fù)雜。例如：Linux操作系統(tǒng)，提供多用戶、多任務(wù)的運(yùn)行條件，可以進(jìn)行分時(shí)操作處理，表現(xiàn)出微內(nèi)核的特點(diǎn)，Linux系統(tǒng)在嵌入式無線通信中，支持功能擴(kuò)展，系統(tǒng)的源代碼均是開放的，可以根據(jù)無線通信技術(shù)的功能要求，完善操作系統(tǒng)的程序，隨時(shí)都可融入新的功能，嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)軟件設(shè)計(jì)中，之所以選擇Linux系統(tǒng)，是因?yàn)長(zhǎng)inux系統(tǒng)具有強(qiáng)大的支持功能，支持文件、協(xié)議、設(shè)備的應(yīng)用，拓寬無線通信技術(shù)的服務(wù)范圍。除此以外，嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的操作系統(tǒng)，還要配合用戶應(yīng)用程序，根據(jù)用戶應(yīng)用程序提供的功能，設(shè)計(jì)操作系統(tǒng)，提高嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的效率。

3嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

本文以敏捷開發(fā)為研究對(duì)象，分析其在嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)中的實(shí)踐應(yīng)用。敏捷開發(fā)能跟你解決嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)中的各類問題，尤其是上層問題，因?yàn)槊艚蓍_發(fā)可以應(yīng)對(duì)快速的動(dòng)態(tài)變化，所以可以在根本上滿足設(shè)計(jì)的需求。嵌入式系統(tǒng)無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)計(jì)，其在敏捷開發(fā)應(yīng)上，還需采用環(huán)境測(cè)試的方法，配合選擇可用的開發(fā)工具，保障軟件開發(fā)的合理性，敏捷開發(fā)期間，找出限制嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的因素，排除技術(shù)設(shè)計(jì)的影響，解決嵌入式無線通信技術(shù)需求中的各類問題。敏捷開發(fā)提供了動(dòng)態(tài)的設(shè)計(jì)環(huán)境，特別是在軟件設(shè)計(jì)中，利用動(dòng)態(tài)環(huán)境，降低嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，保證設(shè)計(jì)功能的有效性，表明敏捷開發(fā)在嵌入式無線通信設(shè)計(jì)內(nèi)的實(shí)踐狀態(tài)。

4結(jié)束語

嵌入式系統(tǒng)無線通信技術(shù)的設(shè)計(jì)及軟件應(yīng)用，完善了實(shí)踐應(yīng)用的狀態(tài)，重點(diǎn)突出了嵌入式系統(tǒng)在無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)中的地位。無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)中，要提出可用的嵌入式系統(tǒng)方案，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，控制無線通信技術(shù)的過程，進(jìn)而應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)內(nèi)，提高無線通信技術(shù)的應(yīng)用水平。

作者:劉學(xué)云 單位:廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司

第八篇：智能交通無線通信技術(shù)分析

1前言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，汽車在生活和工作中大量的使用，這給交通管理系統(tǒng)帶來了更多的挑戰(zhàn)，同時(shí)，對(duì)道路交通管理也提出了更高的要求。對(duì)于這些情況，簡(jiǎn)稱ITS的智能交通系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。智能交通系統(tǒng)結(jié)合了通信、多種計(jì)算機(jī)和傳感等多種技術(shù)的特點(diǎn)，在交通系統(tǒng)的管理和控制中起到了很好的作用。智能交通系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)道路交通的智能化，比如說：在不停車的情況下能夠自動(dòng)收費(fèi)、車隊(duì)間的實(shí)時(shí)地理信息系統(tǒng)等。ITS可以使交通系統(tǒng)朝著更加安全、更加高效、更加可靠的方向發(fā)展，比如說通過ITS可以監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)的交通狀況，通過控制車流量，可以做到減少擁塞與交通事故狀況的發(fā)生，在提高公眾出行效率的同時(shí)，能夠在降低環(huán)境污染等方面得到有效的改善。在這個(gè)過程中，只要涉及到車輛傳遞和信息交換，就需要無線通電技術(shù)這個(gè)橋梁，可見，在智能交通系統(tǒng)中，無線通信技術(shù)起到了廣泛的應(yīng)用。無線通信包括發(fā)送端和接收端兩個(gè)終端，發(fā)送端的任務(wù)是將要傳遞的信息調(diào)制到無線電的頻率上，然后由天線將無線電信號(hào)發(fā)射到無線信道，并以電磁波的形式在空間進(jìn)行傳播。接收端的任務(wù)是用天線接收空中的電磁波信號(hào)，然后用接收設(shè)備將接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，從而還原成最初的信息。

2智能交通中的無線通信技術(shù)

智能交通系統(tǒng)中無線通信主要包括無線數(shù)據(jù)通信、數(shù)字移動(dòng)通信、第三代移動(dòng)通信和車輛無線通信等，下面分別對(duì)它們做出闡述。

2.1無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)

簡(jiǎn)稱RDT的無線數(shù)據(jù)通信在智能交通系統(tǒng)中是不可缺少的。RDT是憑借窄帶頻率把移動(dòng)中的車輛和指揮控制調(diào)度中心相連接，來傳輸包括交通流量和事故求援信息等在內(nèi)的各種交通信息。美國(guó)交通部門于1992年分配給智能交通系統(tǒng)200~222MHz頻段內(nèi)5對(duì)窄帶頻率，與此同時(shí)，該部門還開發(fā)了窄帶無線調(diào)制解調(diào)器，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了以不小于14.4kb/s速率傳輸?shù)囊苿?dòng)通信數(shù)據(jù)，此外還有以不小于25kb/s速率傳輸?shù)亩c(diǎn)數(shù)據(jù)通信，充分的滿足了ITS中對(duì)無線數(shù)據(jù)通信的要求。實(shí)際上，在ITS中傳輸交通流量控制信息只需要數(shù)百比特/s就可以完成，但是在傳輸壓縮視頻信息的過程中，卻至少需要幾百個(gè)千比特/s才能夠完成。除此之外，傳輸?shù)沫h(huán)境對(duì)性能來說也很重要，比如說，城市中存在著很多干擾，頻率使用也因此會(huì)受到限制，相對(duì)來說郊區(qū)的傳輸條件就好的多。

2.2數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)

簡(jiǎn)稱GSM的數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)是蜂窩移動(dòng)通信的標(biāo)準(zhǔn)制式，它不僅提供了移動(dòng)中的車輛和基站之間的雙向通信服務(wù)，而且通過GSM網(wǎng)絡(luò)還可以將各種行駛中的車輛與指揮控制調(diào)度中心相連接。GSM可以克服RDS的缺點(diǎn)，能夠提供數(shù)據(jù)和話音兩類雙向的通信業(yè)務(wù)，對(duì)ITS的應(yīng)用非常適合。GSM是通過撥號(hào)的方式入網(wǎng)，傳輸速率最大可達(dá)9.6kb/s，不僅實(shí)現(xiàn)了端對(duì)端的電路連接，而且除了能夠傳輸速率在200B/s以下交通流量信息以外，還能夠傳輸數(shù)據(jù)比較高的圖片或報(bào)文。

2.3第3代無線移動(dòng)通信技術(shù)

簡(jiǎn)稱UMTS的第3代無線移動(dòng)通信俗稱個(gè)人通信，被國(guó)際電聯(lián)稱為未來公眾陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱FPLMS，近期，重新命名為為2000年國(guó)際移動(dòng)通信，簡(jiǎn)稱IMT2000，被歐洲聯(lián)盟命名為全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱UMTS。UMTS不但可以滿足歐盟國(guó)家的通信要求，而且能夠?yàn)榉簹W交通網(wǎng)絡(luò)的智能化的實(shí)現(xiàn)起到積極的作用。由于UMTS不僅可以提供面向個(gè)人服務(wù)的一個(gè)寬帶傳輸?shù)钠脚_(tái)，而且能夠兼容如電纜、衛(wèi)星、微波等各種不同的通信網(wǎng)絡(luò)和如傳真機(jī)、電話機(jī)、計(jì)算機(jī)等多種不同功能的通信終端，所以在任意的時(shí)間和任意的地點(diǎn)它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)用戶與用戶之間的雙向通信，還能夠提供傳輸如報(bào)文、圖像、話音和數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)的能力。UMTS的設(shè)計(jì)目標(biāo)具備很多優(yōu)異的特點(diǎn)，如全球性、智能化、移動(dòng)性、個(gè)人化和寬帶高速等，UMTS滿足了人們對(duì)于通信業(yè)務(wù)的要求，由于其具有潛在的用戶市場(chǎng)，在很大程度上已經(jīng)為新世紀(jì)的通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。到近期來說，各國(guó)已經(jīng)提出了多種關(guān)于實(shí)現(xiàn)第3代無線移動(dòng)通信的技術(shù)方案，但是前提是只有大幅度降成本的價(jià)格低才能夠投入市場(chǎng)。

2.4車輛無線通信技術(shù)

簡(jiǎn)稱IVC的車輛無線通信指的是對(duì)行駛中的車輛進(jìn)行移動(dòng)通信，它傳輸?shù)闹饕窍旅嫠姆N實(shí)時(shí)信息：①如交通情況，擁塞信息、交通規(guī)則等旅行信息，調(diào)度中心以廣播的方式發(fā)送到每輛正在行駛的車輛中，這在旅行信息系統(tǒng)內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。②車輛監(jiān)控與管理信息，通過命令的方式從車隊(duì)或運(yùn)輸部門把信息傳送到所屬的駕駛員和車輛中，從而起到了有效的管理和調(diào)度的作用。③屬于駕駛員之間的如各種禮貌用語和提示信息等的駕駛員信息。④用于車輛控制系統(tǒng)（AVCS）內(nèi)如車況、車速、車位、加速等信息的車輛安全信息，對(duì)保證車輛安全行駛非常重要。

3對(duì)ITS通信專網(wǎng)的幾點(diǎn)建議

智能交通系統(tǒng)中的無線通信是可以憑借現(xiàn)代數(shù)字的移動(dòng)通信公網(wǎng)或者現(xiàn)代數(shù)字移動(dòng)通信公網(wǎng)來組成ITS的通信虛擬專網(wǎng)的，然而，事實(shí)上如果能夠根據(jù)智能交通系統(tǒng)的一些通信特點(diǎn)和對(duì)通信系統(tǒng)的要求來對(duì)ITS的通信專網(wǎng)進(jìn)行開發(fā)更貼切。下面是本人對(duì)ITS的通信專網(wǎng)在無線通信技術(shù)的應(yīng)用方面提出的幾點(diǎn)建議：（1）各個(gè)自動(dòng)收費(fèi)站點(diǎn)和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)在與交通信息控制中心之間往往是通過突發(fā)性短信息來進(jìn)行傳送的，一般是通過固定點(diǎn)收發(fā)，所以應(yīng)該通過無線固定接入技術(shù)傳輸。由于各個(gè)收費(fèi)站點(diǎn)和監(jiān)測(cè)站點(diǎn)地理位置相對(duì)來說比較分散，信息是突發(fā)信息，因此系統(tǒng)會(huì)選擇如150MHz或450MHz頻段這種較低的無線頻段，并且會(huì)采用窄帶的接入方式以及分片的大區(qū)覆蓋。（2）對(duì)于那些正在行駛中的車輛來說，需要通過對(duì)交通信息控制中心的各種信息數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢，才能夠得到該車輛的地理信息、目的地信息和導(dǎo)航信息等。也就是相當(dāng)于在大量的車載臺(tái)需要中、低速的數(shù)據(jù)通信和電話通信，且數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性要求并不很高。那么它們的無線通信技術(shù)可參考移動(dòng)通信公的GSM系統(tǒng)和CDMA系統(tǒng)。（3）對(duì)于組網(wǎng)而言，一般可以采用大區(qū)制蜂窩網(wǎng)，來減少車載臺(tái)越區(qū)切換的次數(shù)。在城區(qū)可以采用面狀覆蓋，而在高速公路可以采用帶狀覆蓋。各基站可以采用全向天線或扇形天線，也可沿公路鋪設(shè)泄漏電纜等?？偟膩碚f，在ITS中，應(yīng)用各種無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，采用不同的無線解決問題方案，可以滿足不同類別的通信技術(shù)要求。與此同時(shí)，合理有效地利用無線網(wǎng)絡(luò)頻率豐富的資源，也可以降低網(wǎng)絡(luò)消耗的成本和用戶使用的資費(fèi)。（4）要想及時(shí)全面的了解一些現(xiàn)場(chǎng)情況，比如說實(shí)時(shí)地監(jiān)視行駛中的護(hù)衛(wèi)車隊(duì)或運(yùn)鈔車、交通事故現(xiàn)場(chǎng)等，最主要的就是能夠得到此過程中的視頻。該視頻就是通過采用如寬帶碼分多址的無線接入技術(shù)，該無線接入技術(shù)信道上的數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)該在1.5~2Mbit/s以上。然而，由于需要與之相關(guān)的寬帶通信的車輛還是比較少，因此，無線信道接續(xù)要采用循環(huán)分散定位方式而不是采用目前公用移動(dòng)通信網(wǎng)的專用控制信道方式，這樣更加合理。

4結(jié)束語

通過上述對(duì)無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用可以分析出，要想實(shí)現(xiàn)ITS技術(shù)就需要無線通信技術(shù)的支持，和無線定位技術(shù)一樣，它們都是實(shí)現(xiàn)ITS的關(guān)鍵性的技術(shù)。并且隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信技術(shù)在ITS中的地位與作用將會(huì)越來越明顯。所以，對(duì)無線通信技術(shù)在智能交通系統(tǒng)中的應(yīng)用加強(qiáng)研究，這樣在一定程度上對(duì)推動(dòng)我國(guó)智能交通系統(tǒng)的研究和發(fā)展有著非常重要的意義。

作者:方凱 林嘉豪 單位:江西省公路管理局交通通信總站

第九篇：無線通信中空分復(fù)用技術(shù)研究

隨著移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，人們對(duì)無線通信傳輸速率需求不斷增長(zhǎng)與無線頻譜日益匱乏之間的矛盾愈發(fā)突出?？辗謴?fù)用技術(shù)通過在收發(fā)兩端采用多天線并行傳輸數(shù)據(jù)，極大地提高了頻譜利用率。近年來，在空分復(fù)用系統(tǒng)基礎(chǔ)上，空間調(diào)制技術(shù)可以在不改變收發(fā)端天線數(shù)的情況下進(jìn)一步提高傳輸速率，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)通過大幅增加一端或兩端天線數(shù)并將原有2D信道擴(kuò)展為3D信道從而大幅提高傳輸速率。本文將在簡(jiǎn)要介紹空分復(fù)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析大規(guī)模MIMO系統(tǒng)和空間調(diào)制技術(shù)及其下一步發(fā)展趨勢(shì)。

1空分復(fù)用系統(tǒng)

空分復(fù)用系統(tǒng)模型如圖1所示，發(fā)送端將數(shù)據(jù)流調(diào)制后進(jìn)行串并變換為Nt路并行子數(shù)據(jù)流并經(jīng)過空時(shí)編碼后經(jīng)Nt根發(fā)射天線并行發(fā)送信號(hào)，接收端對(duì)Nr根接收天線信號(hào)進(jìn)行空時(shí)解碼、并串轉(zhuǎn)換以及解調(diào)后還原發(fā)送數(shù)據(jù)。根據(jù)上述模型，空分復(fù)用系統(tǒng)主要包括預(yù)編碼技術(shù)、信道估計(jì)技術(shù)、信號(hào)檢測(cè)技術(shù)3個(gè)部分。

1.1預(yù)編碼技術(shù)

發(fā)送端根據(jù)信道狀態(tài)信息，對(duì)MIMO發(fā)送信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼處理，消除信道衰落及天線間干擾等不利影響，從而提高系統(tǒng)容量和傳輸質(zhì)量并簡(jiǎn)化接收端檢測(cè)算法。根據(jù)處理方式的不同，可以將預(yù)編碼處理分為線性和非線性預(yù)編碼2種，根據(jù)信道狀態(tài)信息獲得方式的不同，可以將預(yù)編碼分為基于碼本的預(yù)編碼以及非碼本的預(yù)編碼［2］。另外，在多用戶MIMO技術(shù)中，接收端為多個(gè)具有多天線或者單天線的用戶，用戶無法區(qū)分自身信號(hào)與其他用戶信號(hào)，造成共信道干擾（Co-ChannelInterference，CCI），將嚴(yán)重影響各用戶通信質(zhì)量和速率，而預(yù)編碼技術(shù)對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)處理也可以作為消除或者降低用戶間的共信道干擾的有效途徑。

1.2信道估計(jì)技術(shù)

在空分復(fù)用系統(tǒng)中，接收端每副接收天線接收到的信號(hào)都是發(fā)送端發(fā)射信號(hào)經(jīng)過信道干擾傳輸后的疊加。為了在接收端正確檢測(cè)出發(fā)送的數(shù)據(jù)流并在發(fā)送端進(jìn)行合適的預(yù)編碼處理，必須對(duì)信道特性進(jìn)行估計(jì)。因此，接收端對(duì)MIMO信道的估計(jì)是信號(hào)檢測(cè)以及預(yù)編碼的基礎(chǔ)，而信道估計(jì)的準(zhǔn)確度也與系統(tǒng)整體性能密切相關(guān)。目前，信道估計(jì)技術(shù)可以分為基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法、基于信道判決反饋信道估計(jì)方法和盲信道估計(jì)算法3類［3］。（1）基于導(dǎo)頻的信道估計(jì)算法也是最為常見的一種信道估計(jì)算法，其在發(fā)送端發(fā)送一組收發(fā)兩端均已知的導(dǎo)頻序列，利用接收端實(shí)際接收結(jié)果與導(dǎo)頻序列對(duì)比后估計(jì)信道特性。這種算法對(duì)信道估計(jì)準(zhǔn)確，但額外占用傳輸資源，降低系統(tǒng)的有效性。（2）基于信道判決反饋信道估計(jì)方法在利用導(dǎo)頻序列估計(jì)出當(dāng)前信道狀態(tài)信息后，利用傳輸數(shù)據(jù)的檢測(cè)結(jié)果對(duì)信道特性進(jìn)行估計(jì)。這種算法開銷小，但對(duì)傳輸過程中錯(cuò)誤檢測(cè)敏感度很高。（3）盲信道估計(jì)依靠先驗(yàn)約束條件根據(jù)統(tǒng)計(jì)特性對(duì)信道進(jìn)行估計(jì)。這種算法無需開銷，但運(yùn)算復(fù)雜度高而且只適用于慢衰落信道。

1.3信號(hào)檢測(cè)技術(shù)

信號(hào)檢測(cè)技術(shù)是空分復(fù)用技術(shù)的核心，接收端必須在相互干擾的信號(hào)中正確檢測(cè)出各發(fā)射天線數(shù)據(jù)，其檢測(cè)結(jié)果將直接影響整個(gè)空間復(fù)用系統(tǒng)的性能，檢測(cè)算法的性能主要體現(xiàn)在誤碼率和運(yùn)算復(fù)雜度上。目前空間信道復(fù)用的檢測(cè)算法大致可以分為：最大似然檢測(cè)算法、線性檢測(cè)算法、連續(xù)干擾消除檢測(cè)算法和球形檢測(cè)算法。（1）ML檢測(cè)算法。ML檢測(cè)算法依據(jù)最大似然準(zhǔn)則，遍歷所有可能發(fā)送信號(hào)進(jìn)行判決，選出最優(yōu)點(diǎn)作為發(fā)送信號(hào)的估計(jì)值。由于檢測(cè)過程遍歷所有可能情況，一方面使其BER性能最優(yōu)，另一方面使其運(yùn)算復(fù)雜度隨發(fā)射天線和調(diào)制階數(shù)呈指數(shù)增長(zhǎng)，為O(SM)。（2）線性檢測(cè)算法。線性檢測(cè)算法通過在接收端添加一個(gè)線性濾波器對(duì)接收到的混疊信號(hào)進(jìn)行分離檢測(cè)。由于線性處理過程中，各天線信號(hào)存在干擾，使得BER性能較差，但線性處理只進(jìn)行了矩陣的求逆與乘法，運(yùn)算復(fù)雜度低，為O(M3)。（3）SIC檢測(cè)算法。SIC檢測(cè)算法逐層檢測(cè)各發(fā)射天線信號(hào)，在下一根天線信號(hào)檢測(cè)前，去除已檢測(cè)天線信號(hào)對(duì)總接收信號(hào)的干擾，從而整體上降低各天線間干擾的影響。因此SIC檢測(cè)算法BER性能優(yōu)于線性檢測(cè)算法，但其每次計(jì)算都需要進(jìn)行排序，使得運(yùn)算復(fù)雜度略高于線性檢測(cè)算法，為O(M3)～O(M4)。（4）SD檢測(cè)算法。SD檢測(cè)算法檢測(cè)以接收向量為中心規(guī)定半徑的球形內(nèi)格點(diǎn)，并不斷減小搜索半徑從而獲得最小半徑的估計(jì)值。由于檢測(cè)結(jié)果與ML檢測(cè)結(jié)果基本一致，其BER性能十分接近ML算法，而且檢測(cè)過程避免了繁瑣的遍歷性搜索，運(yùn)算復(fù)雜度較ML算法低但比SIC檢測(cè)算法高。另外，隨著SNR增加，各格點(diǎn)平均距離降低，檢索次數(shù)變大，使得SD檢測(cè)算法運(yùn)算復(fù)雜度隨著SNR增加而增加。在上述空分復(fù)用系統(tǒng)基礎(chǔ)上，空分復(fù)用系統(tǒng)還出現(xiàn)了多用戶MIMO技術(shù)、大規(guī)模MIMO技術(shù)、空間索引調(diào)制技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)傳輸速率。

2大規(guī)模MIMO技術(shù)

大規(guī)模MIMO技術(shù)采用大規(guī)模天線陣（數(shù)百根發(fā)送天線）同時(shí)同頻服務(wù)不同用戶的技術(shù)，從而將發(fā)射信號(hào)能量集中在更小區(qū)域以獲得更高的性能。與傳統(tǒng)的空分復(fù)用系統(tǒng)相比，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的構(gòu)成及基本原理類似，但其將傳統(tǒng)的多天線發(fā)射及對(duì)應(yīng)的2D信道模型擴(kuò)展為天線陣列及3D信道模型。與傳統(tǒng)的波束形成相比，其大幅增加發(fā)送天線的同時(shí)，將各天線幅度與相位的加權(quán)簡(jiǎn)化為單純的相位加權(quán)。結(jié)合波束形成、空分復(fù)用、天線陣等技術(shù)，大規(guī)模MIMO技術(shù)可以獲得大幅提升信道容量及能量傳輸效率、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)：（1）極大地提升信道容量及能量傳輸效率。大規(guī)模天線陣將原有波束形成中只能水平選擇發(fā)射角度的2D信道擴(kuò)展為水平垂直的3D信道，使得發(fā)送功率集中在更小的目的區(qū)域，從而提升目的區(qū)域的接收信號(hào)能量并降低對(duì)其他區(qū)域用戶的干擾。（2）價(jià)格低廉。大規(guī)模MIMO系統(tǒng)以數(shù)百根廉價(jià)的低功率天線代替原有天線，總發(fā)射功率相同的情況下，避免了傳統(tǒng)的天線系統(tǒng)中昂貴的非線性高功率放大器以及相應(yīng)的同軸電纜等昂貴且笨重的物品。（3）降低空中接口的延遲。傳統(tǒng)空分復(fù)用系統(tǒng)需要依靠較強(qiáng)的多徑環(huán)境并對(duì)多徑進(jìn)行處理，這將導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸過程中與多徑時(shí)延相關(guān)的延遲。大規(guī)模MIMO技術(shù)中的波束形成，不要求多徑環(huán)境以及對(duì)多徑延遲的處理，從而不受多徑延遲的限制。（4）簡(jiǎn)化多址接入。大規(guī)模MIMO技術(shù)中每個(gè)用戶均利用整個(gè)帶寬，無需帶寬調(diào)度，從而簡(jiǎn)化了大多數(shù)的物理層控制信號(hào)冗余，進(jìn)而降低系統(tǒng)開銷，提高資源利用率。（5）降低空中干擾并提高安全性。大規(guī)模MIMO技術(shù)中發(fā)射天線提供了很多多余的自由度，可以用來取消故意干擾器的信號(hào)。由于發(fā)送信號(hào)目的區(qū)域更小并且其他區(qū)域接收功率更低，降低了其他區(qū)域竊聽信號(hào)的風(fēng)險(xiǎn)。但是，大規(guī)模MIMO技術(shù)也存在諸多問題，其中導(dǎo)頻污染問題尤為突出。導(dǎo)頻污染是指小區(qū)內(nèi)或相鄰小區(qū)共用導(dǎo)頻序列而導(dǎo)致的鏈路干擾問題現(xiàn)象。一般情況下，為避免干擾各用戶需分配一個(gè)正交上行導(dǎo)頻序列，但是導(dǎo)頻序列的數(shù)量受限于相干時(shí)間與信道延遲擴(kuò)展，當(dāng)用戶數(shù)量過大，就會(huì)發(fā)生相鄰小區(qū)甚至小區(qū)內(nèi)用戶共用一個(gè)導(dǎo)頻序列的情況，從而影響信道估計(jì)的下行波束形成，進(jìn)一步影響系統(tǒng)性能。文獻(xiàn)［5-6］指出，相比于經(jīng)典的MIMO系統(tǒng)，導(dǎo)頻污染對(duì)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)影響更大，而隨著收發(fā)天線數(shù)增長(zhǎng)，導(dǎo)頻污染成為限制系統(tǒng)性能上限的主要因素。

3廣義空間索引調(diào)制

廣義空間索引調(diào)制將索引調(diào)制應(yīng)用于多天線系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高空分復(fù)用系統(tǒng)傳輸速率。與傳統(tǒng)所有天線均發(fā)送調(diào)制信號(hào)不同，廣義空間索引調(diào)制中待發(fā)送數(shù)據(jù)分為2個(gè)部分，一部分用以調(diào)制所有天線中實(shí)際發(fā)送調(diào)制信號(hào)的天線個(gè)數(shù)與序號(hào)，另一部分再對(duì)實(shí)際工作天線發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行調(diào)制?？臻g索引調(diào)制技術(shù)的核心可以從3個(gè)方面概括：（1）快速的本地計(jì)算可映射海量的外存空間信息數(shù)據(jù)。通過索引調(diào)制的引入，映射域從原有的單純依靠天線數(shù)的線性疊加變?yōu)樗饕驅(qū)Χ噙M(jìn)制調(diào)制域維數(shù)的擴(kuò)展，使得映射域呈指數(shù)的擴(kuò)展，對(duì)應(yīng)外存空間信息數(shù)據(jù)更為龐大。（2）對(duì)復(fù)雜的空間目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行逐步分割，使得查詢路徑不需要遍歷整個(gè)信息。索引調(diào)制對(duì)多進(jìn)制調(diào)制域進(jìn)行索引域的多維擴(kuò)展后形成新的多進(jìn)制索引空間，其編碼基本原理就是將空間分割為若干查詢區(qū)域，每個(gè)區(qū)域存儲(chǔ)多個(gè)索引項(xiàng)。解碼過程分為確定查詢區(qū)域和區(qū)域內(nèi)索引項(xiàng)2步，即可快速獲得編碼數(shù)據(jù)，無需遍歷整個(gè)索引空間。（3）采用合適的空間分割方法。為降低不同查詢區(qū)域間的相關(guān)性，提升同一查詢區(qū)域的相關(guān)性，需要采用合適的空間分割方法，從而在提升解碼BER性能的同時(shí)，使得索引、查詢更加快捷高效。廣義空間索引調(diào)制只是從空域進(jìn)行了索引調(diào)制，而一般的多天線系統(tǒng)中，通常會(huì)采用OFDM調(diào)制用以克服頻率選擇性衰落，這使得將索引調(diào)制引入頻域成為可能。GSFIM（GeneralizedSpaceandFrequencyIndexModulation，廣義的空頻索引調(diào)制）就是從空間、頻率域分別進(jìn)行索引調(diào)制，從而將待發(fā)信息映射為空間索引、頻率索引以及傳統(tǒng)的多進(jìn)制調(diào)制3個(gè)部分，對(duì)應(yīng)MIMO-OFDM系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)相比于傳統(tǒng)空分復(fù)用更高的傳輸速率。

4結(jié)語

本文在總結(jié)近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)空分復(fù)用技術(shù)最新成果后，重點(diǎn)分析了大規(guī)模MIMO技術(shù)以及廣義空間索引調(diào)制2種新型技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)?？辗謴?fù)用技術(shù)因其具有快速提高傳輸速率的優(yōu)勢(shì)一直是國(guó)內(nèi)外研究的焦點(diǎn)，并已取得很多成果。目前，以下幾個(gè)方面有待進(jìn)一步研究：（1）將索引調(diào)制擴(kuò)展至空間、時(shí)間、頻率域。目前，廣義空頻索引調(diào)制只是從空域和頻域2個(gè)方面進(jìn)行了索引調(diào)制，而時(shí)隙的存在使得時(shí)域內(nèi)的索引調(diào)制可以輕易實(shí)現(xiàn)，但是將索引調(diào)制用于時(shí)域還需注意2個(gè)問題：一是與空域和頻域的有限性不同，時(shí)隙可以無限擴(kuò)展。時(shí)域的索引需要在一個(gè)合適數(shù)量的時(shí)隙數(shù)進(jìn)行，如何確定時(shí)隙數(shù)將成為以后研究的重點(diǎn)。二是索引調(diào)制中容易出現(xiàn)傳輸信號(hào)連續(xù)為零的現(xiàn)象，這將給同步精度帶來突出影響，此時(shí)可以借鑒編碼中的HDB3編碼進(jìn)行，但仍需進(jìn)一步研究。（2）提升多天線系統(tǒng)的抗相關(guān)衰落特性。多天線系統(tǒng)中要求各天線間衰落相互獨(dú)立，但在實(shí)際的通信中，由于所在環(huán)境散射不夠、移動(dòng)端天線距離過近等原因，使得各天線間衰落存在相關(guān)性，這將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的信道容量和傳輸質(zhì)量。目前，現(xiàn)有的抗相關(guān)衰落特性的方式主要采用預(yù)編碼等信號(hào)處理技術(shù)或設(shè)計(jì)不同的天線陣，但并未完全消除相關(guān)衰落對(duì)系統(tǒng)性能的影響。（3）GSIM中分集增益與復(fù)用增益的優(yōu)化折中。現(xiàn)有對(duì)于分集與復(fù)用折中的研究只在傳統(tǒng)的多進(jìn)制調(diào)制下的MIMO系統(tǒng)中進(jìn)行，但GSIM采用索引調(diào)制和多進(jìn)制調(diào)制相結(jié)合的方式進(jìn)行，對(duì)應(yīng)分級(jí)增益與復(fù)用增益的折中更為復(fù)雜，需要進(jìn)一步的研究。

作者:康瑞琪 張記瑞 蔣天宇 朱國(guó)慶 單位:重慶通信學(xué)院裝備學(xué)院

第十篇：無線通信技術(shù)在醫(yī)療領(lǐng)域的運(yùn)用

近年來醫(yī)院加大了信息化建設(shè)的進(jìn)程，在各部門、各科室及病房中都會(huì)增設(shè)計(jì)算機(jī)，并將計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，從而構(gòu)建醫(yī)院信息管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。但這種布置方式存在一定的局限性，在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展的新形勢(shì)下，無線通信技術(shù)開始引入到醫(yī)療領(lǐng)域中來，我國(guó)也加大了數(shù)字化醫(yī)院的建設(shè)。當(dāng)前無線通信技術(shù)作為醫(yī)院有線網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，能夠?yàn)獒t(yī)院各種醫(yī)療活動(dòng)提供準(zhǔn)確、快捷及方便的服務(wù)，有效的提高了醫(yī)院各部門人員的工作效率，保證了各項(xiàng)工作的協(xié)調(diào)有序進(jìn)行，利用無線通信技術(shù)，醫(yī)院與患者之間聯(lián)系和交流增多，有效的提高了為患者提供服務(wù)的質(zhì)量。

1無線查房

在醫(yī)療活動(dòng)中，查房作為每天非常重要的一項(xiàng)工作，在長(zhǎng)期的醫(yī)療習(xí)慣中，醫(yī)生在查房時(shí)都會(huì)直接在床邊寫醫(yī)囑并對(duì)病情進(jìn)行記錄。但近年來，隨著住院醫(yī)生工作站系統(tǒng)的設(shè)立，電子醫(yī)囑和電子病歷得以產(chǎn)生，醫(yī)院在寫醫(yī)囑及寫病情記錄時(shí)都會(huì)利用電腦錄入。但由于醫(yī)生工作站電腦都是放置在固定位置的臺(tái)式機(jī)器人，通常都是放置在醫(yī)生辦公室內(nèi)，這就需要醫(yī)院在查房時(shí)先用紙來對(duì)醫(yī)囑和患者情況進(jìn)行記錄，回到醫(yī)生辦公室后再錄入電腦中，這不僅增加了轉(zhuǎn)錄時(shí)出錯(cuò)的機(jī)率，而且會(huì)對(duì)醫(yī)療安全帶來直接的影響。這種情況下，醫(yī)生在查房前還需要提前將醫(yī)囑、病歷和檢驗(yàn)檢查結(jié)查等從電腦中打印并整理出來，在查房時(shí)進(jìn)行逐一翻閱，對(duì)工作效率帶來了較大的影響。甚至部分醫(yī)生辦公室存在無法接入網(wǎng)絡(luò)等情況。針對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用時(shí)存在的這些弊端，需要醫(yī)院充分的利用無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部無線局域網(wǎng)絡(luò)的全面履蓋，這樣醫(yī)生即可以利用無線通信技術(shù)來進(jìn)行查房。醫(yī)生只需要在查房時(shí)利用無線電腦即能夠?qū)颊吒鞣N信息進(jìn)行隨時(shí)查詢和獲取，并在查房過程中下醫(yī)囑，并當(dāng)場(chǎng)完成信息的錄入，不需要再次轉(zhuǎn)錄和補(bǔ)開醫(yī)囑，確保了工作效率的提高，而且醫(yī)療安全也能夠得到有效的保障。

2無線護(hù)理監(jiān)控

傳統(tǒng)的醫(yī)院信息系統(tǒng)是以有線網(wǎng)絡(luò)為依托構(gòu)建起來的，在具體應(yīng)用過程中需要醫(yī)護(hù)人員將大部分的工作時(shí)間都耗費(fèi)在計(jì)算機(jī)前，醫(yī)生在工作過程中，較大一部分工作都需要在辦公室內(nèi)完成，特別患者信息查詢、錄入及處理等，從而使醫(yī)生為患者服務(wù)的時(shí)間被大量占用，而且在整個(gè)工作過程中由于具有復(fù)雜性，在執(zhí)行醫(yī)囑過程中很容易發(fā)生人為失誤，從而導(dǎo)致執(zhí)行不當(dāng)問題發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)醫(yī)療事故。傳統(tǒng)的護(hù)理監(jiān)控工作在患者治療過程中存在著一定的隱患，無法隨時(shí)跟蹤，而且很大一部分醫(yī)療信息也無法轉(zhuǎn)化為電子化的形式，為醫(yī)療質(zhì)量監(jiān)控帶來了較大的難度。目前醫(yī)生對(duì)于病人身份的識(shí)別主要以床號(hào)和姓名為主要依據(jù)，一旦患者信息更新不及時(shí)，存在同名或是床位變化的情況，則會(huì)為治療的安全埋下隱患。另外，傳統(tǒng)的醫(yī)院信息系統(tǒng)對(duì)于每一條醫(yī)囑的執(zhí)行情況無法做到詳細(xì)的記錄，這樣就導(dǎo)致實(shí)時(shí)監(jiān)控醫(yī)療質(zhì)量無法做到，增加了醫(yī)護(hù)人員職業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)性。對(duì)于傳統(tǒng)醫(yī)院信息系統(tǒng)中存在的諸多弊端，可以采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，醫(yī)院內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全面履蓋，醫(yī)院信息系統(tǒng)能夠延伸到患者床邊，并具體在每種藥物及每臺(tái)醫(yī)療設(shè)備上進(jìn)行應(yīng)用，有效的對(duì)醫(yī)護(hù)人員的工作流程進(jìn)行了規(guī)范，減少了治療差錯(cuò)發(fā)生的機(jī)率，不僅能夠更好的為患者服務(wù)，而且有利于提高醫(yī)院的整體競(jìng)爭(zhēng)力，提高醫(yī)院的醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量。

3醫(yī)院短信平臺(tái)

隨著無線通信技術(shù)應(yīng)用的普及，越來越多的醫(yī)院認(rèn)識(shí)到無線通信技術(shù)對(duì)醫(yī)院發(fā)展的重要性。目前部分醫(yī)院為了增強(qiáng)與患者之間的互動(dòng)性，并為患者提供個(gè)性化服務(wù)，開設(shè)了醫(yī)院短信平臺(tái)，充分的利用短信息高效率、低成本、簡(jiǎn)便、安全及快捷的特性，開始向患者提供延伸性服務(wù)，目前短信息已成為醫(yī)院向客戶提供服務(wù)的重要的手段。利用醫(yī)院短信平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)短信息群發(fā)、會(huì)議通知、檢驗(yàn)檢查結(jié)果領(lǐng)取通知、客戶隨訪等多項(xiàng)功能。特別是當(dāng)前我國(guó)手機(jī)基本普及，利用短信平臺(tái)與患者溝通不僅更貼近我們的日常生活，而且為醫(yī)院服務(wù)質(zhì)量的提高也起到重要的作用。

4結(jié)束語

近年來在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展帶動(dòng)下，我國(guó)無線醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用開展的速度較快，但由于起步較晚，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家還存在較大的差距，因此還需要加大無線通信技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的研究力度，加大投入，從而為我國(guó)醫(yī)療水平的全面提升奠定良好的基礎(chǔ)。

作者:王鵬宇 單位:哈爾濱市疾病預(yù)防控制中心