無線電論文范例6篇

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無線電論文

無線電論文范文1

摘要:感知無線電技術是在軟件無線電技術基礎上發展起來的一種新的智能無線通信技術,是軟件無線電技術的擴展,它使軟件無線電從預先定義協議的盲目執行者轉變成為無線電領域的智能。感知無線電雖具有獨特的優點,但技術并不成熟,本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理,無線電知識描述語言等關鍵問題進行了探討,希望能夠對相關工作的開展提供一些參考。

一、感知無線電的概念

感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜,通過探知無線環境中空閑頻譜資源,選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術,實時跟蹤授權系統占用頻率狀況,隨時使用、釋放頻段,在保障授權系統通信前提下,與授權系統動態共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環境頻譜使用狀況短期變化,高效利用頻譜,并且感知無線電技術不要求改造現有系統,對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化,通過提高數據傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化,通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術,其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環境和自身需求的變化。

感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層,要求未來移動通信系統能檢測系統各層參數與狀態,如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求,并能適應這些變化。從通信端到端,在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下,要求移動設備能夠在異構網絡間切換,實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。

二、感知無線電關鍵技術分析

作為一種新的智能無線通信技術,感知無線電可以感知到周圍的環境特征,采用構建方法進行學習,通過相關描述語言與通信網絡智能交流,實時調整傳輸參數,使系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應,以達到隨時隨地通信系統的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協議和空間時間模式的設置。感知無線電系統的重構能力很重要,該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現的。重構功能是由軟件無線電實現,而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現,其感知過程開始于無線電激勵的被動感應,以做出反應行為而終止,一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程,分別是無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理,它們的順序執行使感知無線電系統的感知功能得以實現。

2.1感知無線電技術與動態頻譜分配

未來移動通信系統滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法,一是擴大可利用的頻率范圍,二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率,移動通信系統的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的,所以頻率過高并不利于移動通信。因而,更加有效的方法是提高頻譜利用率。

提高頻譜利用率有三類途徑,改進通信設備的傳輸技術,優化網絡、提高組網能力。目前廣泛采用這兩種途徑,但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。

目前國際上主要采用固定頻譜分配方式,一個頻段只分配給一個無線接入系統,不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用,其它無線接入系統不能占用該頻段。為提高頻譜利用率,可以將一些頻段分配給了多個系統,允許它們同時占有同一個頻段,甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段,允許任意系統占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統干擾問題,但由于頻譜的授權系統并不是在任何地區的任何時刻都使用頻率,其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統共享一個頻段,雖然優于獨占性的固定頻譜分配方式,但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制,一個系統占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統使用,從而導致了兩方面的問題??梢?,如果僅僅是簡單地允許多個系統共享頻譜,而不避免系統間干擾,會制約頻譜利用率的提高,并且不能保證通信質量。

為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾,可以考慮采用動態頻譜分配方式。允許多個系統共享同一頻段,各系統只在需要通信時才能占有頻段,通信結束就釋放頻段,而且必須控制系統間干擾,后接入的系統不能影響其它已有系統的通信。為與現有通信系統兼容,分配頻段上授權系統有使用頻譜的最高優先級,只要不影響授權系統通信,租借系統與授權系統動態共享頻譜。這種動態的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上,當授權系統不使用所分配的頻率時,租借系統可以占用頻率,但當授權系統重新占用頻率時,租借系統必須及時地歸還頻率。

2.2信道狀態估計及其容量預測

信道估計的結果可用來計算信道容量,用于控制發送端的信號能量,可使用香農法則計算信道容量C,但在感知無線電系統中并不直接在發送端傳輸C的信息,而是量化C,一定的量化率用于反饋發送端,量化比率是預先確定的,所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說,無線系統的傳輸率是波動的,當其超出一定界限時,就會引起系統的不正常工作,這個界限決定了最大的傳輸比特率。

2.3功率控制和頻譜管理

2.3.1功率控制

在感知無線電通信系統中功率控制的實現以分布方式進行,以擴大系統工作范圍,提高接收機性能??刂瓢l送端功率是感知無線電系統的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環境中,主要采用協作機制方法,包括規則及協議和協作的Adhoc網絡兩方面內容。多用戶的感知無線電系統彼此協作工作,基于先進的頻譜管理功能,可以提高系統工作性能,支持更多用戶接入。

2.3.2動態頻譜管理

動態頻譜管理也稱為動態頻譜分配,具有實現系統頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統中,頻譜管理的算法可這樣描述:基于頻譜空穴和功率控制器的輸出,選擇一種調制方式以適應時變的無線傳輸環境,使系統工作在可靠傳輸的狀態下。系統工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。

2.4無線電知識描述語言

傳統的軟件無線電不能與網絡進行智能交流,因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發展平臺的感知無線電研究中,研究表示無線系統知識、計劃和所需語言是關鍵技術,無線電知識描述語言(RKRL)應運而生,它表示了無線規則、系統配置、軟件模塊、網絡傳送、用戶需求、應用環境等知識。

參考文獻:

[1]何麗華,謝顯中,董雪濤,周通.感知無線電中的頻譜檢測技術[J].通信技術,2007,(05)

[2]王軍,李少謙.認知無線電:原理、技術與發展趨勢[J].中興通訊技術,2007,(03)

[3]譚學治,姜靖,孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術研究[J].信息安全與通信保密,2007,(03).

[4]劉元,彭端,陳楚.認知無線電的關鍵技術和應用研究[J].通信技術,2007,(07)

無線電論文范文2

1傳輸效率自尋優控制方法分析

在無線電能傳輸系統中,當工作頻率在諧振點附近時,傳輸效率較高,隨著工作頻率偏離諧振點,傳輸效率會下降[8]。由于接收線圈兩端的感應電壓決定了接收模塊的驅動能力,為了方便對傳輸效率進行測量,簡單以接收線圈兩端的電壓與發送線圈兩端電壓之比衡量系統的傳輸效率。在頻率較低時,增加頻率可以提高傳輸效率,而當頻率高于某一值時,繼續增加頻率則傳輸效率反而會降低,即存在一個頻率點可以使傳輸效率取得最大值。實驗顯示,可以用高斯函數近似模擬傳輸效率隨傳輸頻率變化的趨勢,如圖1所示。發送設備自動調整工作頻率到發送模塊諧振點與接收模塊諧振點之間的某一值,從而使傳輸效率達到最優。綜上所述,以頻率為變量對傳輸效率最大值的尋優過程就是尋找效率隨頻率變化曲線的最大值。模糊控制器是一種不需要了解被控對象的精確數學模型的控制器,它根據一套控制規則推理出控制決策。模糊控制的實質是用人的經驗知識進行控制的一種控制方式[9-11],它是一種非線性控制,對參數的變化不敏感,具有很好的魯棒性[12]。在無線電能傳輸系統中,工作頻率由頻率發生器決定,系統中采用單片機模擬輸出PWM波形來作為頻率發生器[13-15]。因此,可以直接在單片機中編程實現模糊控制器。利用實時采集到的數據計算出傳輸效率及傳輸效率變化率(傳輸效率變化量除以頻率變化量)作為模糊控制器的輸入,利用模糊控制規則推理出控制決策,調整工作頻率,使系統始終工作在傳輸效率較高的頻率點處??刂破髟O計思路如下:在系統開始工作時,由于無法計算傳輸效率變化率,任意設定1個較小的初始頻率調整量,此后,則根據當前傳輸效率及傳輸效率變化率確定下一步頻率調整量。不同頻率處傳輸效率及傳輸效率變化率的曲線圖如圖2所示。當傳輸效率較低而傳輸效率變化率較大時,頻率調整量取一個比較大的值,頻率是增加還是減小則取決于傳輸效率變化率的符號。當傳輸效率變化率為正是,說明頻率處于諧振點左邊,頻率調整量為正;當傳輸效率變化率為負時,則說明頻率處于諧振點右邊,頻率調整量應該為負。而當傳輸效率較高或者傳輸效率變化率很小時,頻率變化量應該取較小的值,其正負同樣取決于傳輸效率變化率的正負。

2模糊控制器的設計

傳輸效率自尋優的過程實質上是一個通過不斷改變工作頻率進行嘗試從而逐漸逼近極值點的過程。要盡快逼近到極值點附近就需要選取合適的頻率調整量。在本文的設計中頻率調整量由模糊控制器推理得出,因此,傳輸效率自尋優的實現關鍵是設計合適的模糊控制器。本文設計了1個雙輸入單輸出模糊控制器,其中,兩個輸入變量分別為傳輸效率η(f)及傳輸效率變化率dη(f)/df。通過測量發送線圈兩端電壓u(1)與接收線圈兩端電壓u(2)可求得傳輸效率,即η(f)=u(2)u(1)×100,(2)作為輸入變量1;將當前傳輸效率減去前一次測得的傳輸效率求得傳輸效率改變量,然后除以頻率調整量得到傳輸效率對頻率的變化率dη(f)/df,作為輸入變量2。輸出變量為頻率調整量的決定因子U,由映射df=g(U),(3)決定下一步的頻率調整量df。模糊控制器將輸入變量1和輸入變量2進行模糊化后根據控制規則推理出下一次的頻率調整量df,以當前頻率加上求得的頻率調整量作為下一步的工作頻率。模糊控制器結構示意圖如圖3所示。輸入變量1,即η(f)采用6個語言值,分別為5(很大)、4(大)、3(一般大)、2(小)、1(很小)、0(零);輸入變量2,即dη(f)/df采用5個語言值,分別為-2(負大)、-1(負小)、0(零)、1(正小),2(正大);輸出變量U采用11個語言值,分別為5(正很大)、4(正大)、3(正一般大)、2(正小)、1(正很小)、0(零)、-1(負很小)、-2(負小)、-3(負一般大)、-4(負大)、-5(負很大)。輸入變量及輸出變量均采用三角形隸屬度函數。各變量隸屬度函數的圖形分別用圖4、圖5和圖6表示。分析頻率調整因子U與輸入變量1(傳輸效率)和輸入變量2(傳輸效率變化率)之間的關系,可得到模糊控制器的規則表如表1所示。系統采用Mamdani模糊模型,在模糊推理過程中,“與”運算采用最小值運算,“或”運算采用最大值運算,模糊蘊含采用最小值運算,綜合規則采用最大值運算,解模糊化采用中心法。

3仿真結果使用

Matlab對所設計的無線電能傳輸自尋優算法進行仿真驗證。實驗室所研究的無線電能傳輸系統在接收端靠近發送端時的理論諧振頻率為530kHz。在實際工作過程中,由于元器件參數變化及測量誤差,諧振頻率會偏離理論諧振頻率,因此,在實際系統運行時,可將初始傳輸頻率設置為理論諧振頻率,隨后按文中控制方法進行傳輸效率自尋優。在做仿真驗證時,將初始頻率設置為530kHz,假設由于參數的改變,諧振頻率變為600kHz,且理想最佳傳輸效率為80%,用高斯函數η=80×exp-f-600000()200000[]2,(4)模擬實際系統的傳輸效率隨工作頻率的變化曲線。經試驗,當df與U的映射關系取df=sign(U)×10×10|U|時控制效果較好。系統在工作時有兩種調整方式,第一種方式是持續調整,始終保持效率最優;第二種方式是連續5次調整量df均小于某一固定值時結束調整,系統傳輸頻率不再改變。對應第一種工作方式,觀察100個調整周期,其仿真結果如圖7所示。對應第二種方式,設定結束條件為連續5次|U|<2,即頻率調整量df≤100,仿真結果如圖8所示。由圖7、圖8可以看出,經過4個調整周期后,傳輸效率就很接近理想傳輸效率,此后,傳輸效率均能一直保持在最優傳輸效率附近。

4結語

無線電論文范文3

論文摘要:早在七十年代,人們開始研究無線電通信技術。無線電通信技術有線電通信相比,具有不用架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等優點,備受市場的青睞。無線電通信技術為人們的生產和生活帶來的影響無疑是巨大的,但它亦有不容忽視的缺點,譬如聲音、文字、數據、圖像和視頻等傳輸的質量不甚穩定,由此造成的聲音失真、文字模糊、數據滯后、圖像和視頻失真都亟須改進之處,還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內容保密性差[1],尤其在軍事和經濟領域,再一次說明無線電通信技術通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優缺點進行分析,探討其通信技術所需拓新之處,并提出建議。

1無線電通信技術的發展歷程

1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生,并當眾展示了他發明的無線電接收機,那天俄國當局定為“無線電發明日”。

1896年3月24日,波波夫將無線電通信的通信距離延長到250米,做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術拉開新的序幕。

1898年,年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信,第一次實際性地使用無線電通信技術。

1901年,他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信,從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。

隨后,無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。直到1946年,美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題,從此超短波轉播站一些國家相繼建立了,無線電通信技術迅速普及開來[2]。

隨著電子技術的高速發展,信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要,于人們生產與生活中被廣泛使用;后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代,使電子計算機信息處理功能大大增加,日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。

信息技術是以微電子和光電技術為基礎,以計算機和通信技術為支撐,以信息處理技術為主題的技術系統的總稱,是一門綜合性的技術。今天的信息化時代,就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。

無線電通信技術發展到今日,擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越,但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術的特點

近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術,是迅速發展起來的新技術領域,不需要傳輸媒質,部分接入網甚至入網的全部皆可直接采用無線傳播手段代替,無論是概念上還是技術含量上都產生了一個重大的飛躍,實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半,優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結如下:

不受時空限制。大多數情況下,人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知,而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯絡綜合高效,語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻,隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往,無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網絡的連接,通信技術踏上新的臺階。

具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性,尤其在軍事構建地域通信網方面起到很大的作用。

可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優點在抵抗水淹、臺風、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通,這也是無線架輸的最大特點。

無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題,但其信號容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項技術的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題,目前全球化經濟愈演愈熱,其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點,因此,無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。

3無線電通信技術之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起,欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷,筆者認為,我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試,主要可總結一下八點:

3.1采用了數字通信技術

提高系統頻譜資源的利用率,維持信號上的穩定,避免通信信號收到干擾,增大了系統通信容量,提供話音、圖像和數據等多種通信服務,確保用戶信息安全保密。

3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3],尤其近年來世界范圍內全面展開,無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進,這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。

3.3推廣個人信息化技術

個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。個人信息話,能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞,大幅度提高通信的傳播速度。

3.4拓新接入網絡的樣式

技術上融合實現固定和其他通信等不同業務,在無線應用協議(WAP)的出現以后,無線數據業務的開展得到大幅度的推動,促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要,傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合,尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備,滿足了生活與生產地各種通信需求。

.5過渡電路交換網絡

關于過渡電路交換網絡,IP網絡無疑是核心關鍵技術,是最合適的選擇對象,處理數據的能力電路交換網絡大大提升,這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。

3.6使用Bluetooth技術作為信號傳感器

Bluetooth技術具有更高的安全性和適用性,利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實現更具備高度的機動性及可用性。

3.7推廣軟件無線電

軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領域,如果能夠推廣到市場,對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。

3.8提高無線通信網絡可持續性

無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設想。因此,無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。

結束語

回顧無線通信的發展歷程,無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用,盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快,但面對我國12億人口的通信需求,無線電通信技術普及率低的問題,面對我國12億人口,網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時,無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面,提升自身的營業水平,為市場提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此,在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮,這要求我們積極加快無線領域的科技進步,為無線電通信技術創新出謀劃策,為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。

參考文獻

[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.

[2]《數字與模擬通信系統》LeonW.Couch,II電子工業出版社.

無線電論文范文4

關鍵詞:藍牙調制解調器嵌入式無線收發器

1SiW1701簡介

SiW1701無線電調制解調器是SiliconWave''''sOdyssey公司推出的用來解決藍牙無線通信用的IC,頻率范圍2400~2800MHz,接收機靈敏度-80~85dBm,射頻輸出發射功率-4~+4dBm,睡眠模式電流消耗7~90μA。SiW1701完全符合藍牙1.1規格,適合2級或3級發射功率分類,或者有外部電路的一級功率分類。直接轉換的無線電結構與集成的VCO和頻率合成器只需要很少外部組件。集成的模擬/數字轉換電路轉換在無線電和GFSK調制解器之間I/O信號。完整的GFSK調制解調器包含數字調制器。信道時限校正和比特限制器。集成的0dBm發射激勵器(末級前置放大器),有8個輸出功率等級控制。通過數字接口可與藍牙控制器Ics直接接口。對功耗進行了優化設計,睡眠模式電流消耗7~90μA。工作溫度-40~+85℃。

圖1SiW1701內部結構方框圖

SiW1701無線電解調器適合所有需要一個無線電連接的應用。它是應用了藍牙無線技術、低功率和高性價比的方案??蓱糜谑殖忠苿与娫捈捌涓郊?、辦公電腦、筆記本電腦和打印機、PDAs(個人數字助理)、個人備忘記事本和移媒體設備、數字相機和游戲手柄,遙控車鎖等。

2SiW1701內部結構與工作原理

SiW1701采用MLF-48封裝,內部結解調器內,為了轉換到一個外部設備,使用數據檢測和定時恢復回路來轉換數據。發射進程控制恰好以相反的順序進行。數據控制功能和一個編程接口,允許無線電調制解調器控制和一個柔性的接口一起,連接到外置藍牙鏈接控制器芯片上。為了有效地進行功率控制,此無線電的每個部分都可在不用時被關閉。主時鐘基準和低功率時鐘用來提供時鐘信號到外部設備和SiW1701。發射的信號是被GFSK調制過的數據,在芯片產生一個+4dBm的無線電輸出,并允許提供給外置放大器一個功率控制信號。

(1)無線電接口

無線電接口允許通過一個外部線路與發射和接收藍牙無線電信號的天線連接;可以使用外部發射/接收轉換和功率放大器的控制信號;需要外部阻抗匹配和不平衡變壓器回路完成接到天線的接口。信號描述如表1所列。

表1信號描述

引腳名稱說明

4RF_OU發射器射頻輸出

3RF_IN射頻輸入到接收器

7IDAC外部功率放大器的功率控制,此輸出提供個可變的電流源,可用來控制外部功率放大器

33TX-RX-SWTTCH輸出信號指示無線電的電流等級。極性可以編程。默認設置:高電平時不射模式,低電平時發射模式

(2)調制解調器接口

調制解調器接口在SiW1701和外部控制器IC之間傳輸藍牙數據。SiW1701上的可編程接口可以被設置成多種操作模式。接口的編程是通過內置寄存器實現的。調制調解器接口信號說明如表2所列。

(3)時鐘信號

32MHz時鐘用來作為射頻電路的基準,也為大部分內部數字電路提供時鐘信號和為外部處理器提供定時信號,說明如表3所列。

表2調制調解器接口信號說明

引腳名稱方向說明

23TX_DATAI發射數據

24RX_TX_DATAI/O接收數據或進發射數據(當設置為雙向I/O時)

22CD_TXENI/O具有載波檢波和發射啟動雙重功能。此雙向信號可以通過內置寄存器激活。在發射期間,此引腳可以用來作為一個輸入信號指示正確的發射數據(TXEN);在接收期間,此引腳可以用來作為輸出信號指示載波檢波(CD)

28RX_CLKO接收時鐘輸出,為藍牙分組數據恢復時的1MHz定時??砂葱枰馆敵?/p>

20ENABLE_RMI使能SiW170lg工作

21HOP_STRBI由鏈路控制器產生的俁,用來指示TX或RX上升沿的開始

27BB_CLKO時鐘輸出,輸出到基帶回路。時鐘頻率可編程為32MHz輸入時鐘的1/1、1/2、1/3或1/4

32REXET_NI僅用于數字電路復位。狀態機構和內置寄存器復位到默認狀態。此信號應具有10μs的最小脈沖寬度。注意:當RESET_RM被激活時,BB_CLK將被禁止

17PROTOCOLI設置接口協議,“0”標準模式

表3時鐘信號

引腳名稱方向說明

1XTAL-P/CLKI系統時鐘晶體振蕩器正輸入或者基準時鐘輸入

48XTAL-NI系統時鐘晶體振蕩器負輸入,或者基準時鐘輸入時,此引腳端不連接

27BB_CLKO時鐘輸出,輸出到基帶電路??梢蕴峁?個時鐘頻率:12、13、16、32MHz

(4)串行編程接口

通過串行編程接口(SPI)來訪問SiW1701IC的內部寄存器。SPI是一個可以由時鐘控制加速到4MHz的同步串行接口。SPI通信使用4種信號,見表4所列。

表4SPI可編程接口

引腳名稱方向說明

26SPI_RXDISPI接收端口,寫/輸入

30SPI_TXDOSPI發射端口,讀/輸出

31SPI_CLKISPI總線的同步數據發射使用的時鐘輸入

29SPI_SSI從屬選擇輸入。選擇SiW1502IC作為一個發射的目標

(5)其它I/O

表5中的引腳由無線電調制解調器的各種模擬和數據電路使用。

表5其它I/O

引腳名稱方向描述

41VREFP_CAPI內置A/D轉換器基準電壓的退耦電容。建議值=100nF

42VREFM_CAPI內置A/D轉換器基準電壓的退耦電容。建議值=100nF

43VC_CAPI內置A/D轉換所依據的電壓的退耦電容。建議值=100nF

44VTUNEIVCO調諧控制輸入

16CHRG_PUMPIPLL充電泵輸出,到外部環路濾波器電路

表6電源和接地引腳

引腳名稱方向說明

6VCCI模擬3V電源輸入

36VBATT_DIGI數字3V電源輸入

8VBATT_ANAI用來提供芯片內低功率調節器電源

9VCC_OUTO芯片內低功率穩定器的輸出(模擬部分)

35VBB_OUTO芯片內低功率穩定器的輸出(數字部分)

25VDD_IOI電源電壓到芯片接口

5,14,37GNDI接地引腳(總共3個)。另外,在插件的中心有一個可提供更好的

10REG_BYPASSO接電源旁路電容

19ENABLE_MOSFETO控制外部的電源電壓開關

(6)電源和接地

SiW1701的數字和模擬電路建議使用單獨的3V電源。電源和接地引腳如表6所列。另外,芯片的中心有一個可提供更好接地功能的接地腳。

無線電論文范文5

[論文摘要]隨著現代科學技術的飛速發展,構建完善堅強可靠的電力通信網,顯得越來越重要。文章結合電力通信的特點和需求及無線新技術的特性,分析無線通信技術在電網通信中的應用前景。

一、概述

電力通信網是為了保證電力系統的安全穩定運行應運而生的。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被人們合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。我國的電力通信網經過幾十年風風雨雨的建設,已經初具規模,通過衛星、微波、載波、光纜等多種通信手段構建而成為立體交叉通信網。隨著無線通信技術的發展,無線通信系統的特性發生巨大的變化。鑒于采用無線通信網不依賴于電網網架,且抗自然災害能力較強,同時具有帶寬大、傳輸距離遠、非視距傳輸等優點,非常適合彌補目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應用特點和優缺點,并分析其在電力系統的應用前景。

二、無線技術介紹

(一)無線通信技術的概念

目前,無線通信及其應用已成為當今信息科學技術最活躍的研究領域之一。其一般由無線基站、無線終端及應用管理服務器等組成。

(二)無線通信技術的發展現狀

無線通信技術按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術,即基于IEEE802.15的無線個域網(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(WWAN)。

總的來說,長距離無線接入技術的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點分配業務(LMDS)、802.16d;移動無線接入技術主要包括:基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統。

1.主流無線通信技術

從技術發展的趨勢可以看出,以OFDM+MIMO為核心的無線通信技術將成為未來無線通信發展的主流方向。而目前基于該技術的無線通信技術主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術。

2.其他無線通信技術

除了上述主流的無線通信技術外,目前已存在的無線通信技術還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術及LMDS、MMDS、點對點微波、衛星通信等長距離通信技術。

(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點對點的數據傳輸協議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達16Mbps,通信介質為波長900納米左右的近紅外線。

(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴展技術,通信介質為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標簽。它是一種非接觸式的自動識別技術,通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據。RFID由標簽、解讀器和天線三個基本要素組成。

(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數字通信系統,所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統的復雜性,降低成本。

三、無線技術優劣分析

(一)WLAN技術分析

Wi-Fi的技術和產品已經相當成熟,而且大批量生產。該技術適用于無線局域網,作為有線網絡的延伸,對于特殊地點寬帶應用,盡管Wi-Fi技術應用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術,通過空氣發送和接收數據。由于無線網絡使用無線電波傳輸數據信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內盜取數據甚至進入未受保護的公司內部局域網。

(二)WiMax技術分析

WiMax是一個先進的技術,推出相對較晚,存在頻率復用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標準化,該技術的大規模推廣還需要實踐考驗。從應用前景看,該技術可以在較大范圍內滿足上網要求,覆蓋可以包括室外和室內,可以進行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數基站就可以實現全城覆蓋。WiMax由于其技術的先進性和超遠的傳輸距離,一直被業界看好,是未來移動技術的發展方向,并提供優良的最后一公里網絡接入服務。

(三)WMN技術分析

WMN是正在研究中的技術,在研究中不斷地在不同方面結合各種技術的特點進行融合,而且暫時沒有一個成熟的產品系列來支持該技術的大規模應用。從應用前景看,WMN這一新興網絡不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應用空間,在其他方面如結合數據、圖像采集模塊可以對目標對象進行監控或數據采集,并廣泛應用到環境檢測、工業、交通等領域。隨著其他技術的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補,從而能夠揚長避短,發揮出各自的優勢。

(四)3G技術分析

3G于1996年提出標準,2000年完成包括上層協議在內的完整標準的制訂工作。3G網絡部署已具備相當的實踐經驗,有一成套建網的理論,包括對網絡的鏈路預算、傳播模型預算以及計算機仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區已得到大規模的商業應用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經建設了3G的網絡。3G技術已經進入可以實用的階段,還有很多國家和地區正在建設或將要建設3G網絡。

(五)LMDS技術分析

本地多點分布業務系統LMDS是一種提供點對多點通信的固定寬帶無線接入技術,其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內提供數字雙工語音、數據、因特網和視頻業務,是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優情況下,距離可達8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區或基站設備將ATM骨干網基帶信息調制為射頻信號發射出去,在其覆蓋區域內的許多用戶端設備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個用戶專門鋪設光纖或銅纜情況下,實現數據雙向對稱高帶寬無線傳輸。

(六)MMDS技術分析

MMDS的主要缺點是有阻塞問題且信號質量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠寬,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴格。由于MMDS采用的調制技術主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調制QAM調制技術,無法做到非視距傳輸,在目前復雜的城市環境下難以推廣應用。另外,MMDS沒有統一的國際標準,各廠家的設備存在兼容性問題。中國-七)集群通信技術分析

數字集群系統具有很多優點,它的頻譜利用率有很大提高,可進一步提高集群系統的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質量變好;由于使用了發展成熟的數字加密理論和實用技術,所以對數字系統來說,保密性也有很大改善。

數字集群移動通信系統可提供多業務服務,也就是說除數字語音信號外,還可以傳輸用戶數字、圖像信息等。由于網內傳輸的是統一的數字信號,因此極大地提高了集群網的服務功能。

(八)點對點微波通信技術分析

微波傳輸的優勢主要體現在以下幾個方面:第一,可以降低運營商的運營成本。與租用線路相比,微波系統的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統部署簡潔快速。與傳統的傳輸手段相比,其快速部署的優勢可以更快地滿足新業務發展的需要。第三,目前的微波產品對未來的發展是有保障的,對于運營商的新業務和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統將升級到全IP的平臺之上,可以全面支持運營商未來的發展。

(九)衛星通信技術分析

利用衛星在有些人口不很密集的地區來配合陸地通信。在這些地區散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛星作為用戶連至固定有線網的接入設施。在陸地通信網已經構成寬帶多媒體通信網的環境下,利用衛星建成寬帶衛星接入系統是比較好而切合實際的方案,經濟又可靠。

但是衛星通信畢竟是采用衛星作為通信平臺,其地面站的建設、通信信道租用費用都需要花費大量資金,而且通信資源為衛星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數據的傳輸需要付出非常大的代價。因此,作為日常生產、生活使用是極為不經濟的;而將衛星通信作為應急通信、作戰通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術綜合比較

目前無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明。這主要表現在不同的接入技術具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區域、不同的技術特點、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強漫游的移動性需求,WLAN可解決中距離的較高速數據接入,而UWB可實現近距離的超高速無線接入。

首先,從標準化程度上看,本報告所涉及的技術中,僅僅WMN技術沒有成熟的標準體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標準,只是沒有統一的國際標準,其余的技術均已經完成標準化工作,并且都進行了試驗網建設和商業網建設。

從頻率上看,Wi-Fi技術、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術、3G技術等其他技術使用的是授權頻段。

從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術、WMN技術屬于局域網無線接入技術,僅覆蓋35m~100m;WiMax技術、3G技術、LMDS技術、MMDS技術、集群通信屬于城域網接入技術,覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛星通信、點對點微波則屬于廣域網技術,通常用于通信主干組網建設。

從傳輸速率上看,點對點微波和衛星通信屬于干線傳輸技術,不同的情況速率變化較大,而其余的技術均為接入技術,僅僅是3G技術接入速率最小,僅為384k,而其余技術均為幾十M甚至上百M的速率。

從調制技術上看,其中WiFi技術、WiMax技術、WMN、3G技術均采用最新的調制技術OFDM,其余的技術均未采用OFDM調制技術。

從天線技術上看,僅僅3G和WiMax技術采用了MIMO技術,而其他技術均未采用MIMO技術;從傳輸環境上看,僅僅WiMax技術和3G技術支持非視距傳輸,其余技術均要求視距傳輸環境;從網絡安全和QoS機制上看,WiMax技術和3G技術在這方面做得比較優秀、完善,其余的均存在較大的問題。

無線電論文范文6

無線通信專網建設,首先要設置限制區和非限制區兩個功能分區,其中,限制區包括CI、NI、PX/PS和TB/TC區域,其余區域屬于非限制區,限制區功能設置包括四大要點:第一,手機終端應由非限制區接入限制區,具備自動關閉功能,無需人為干預;第二,手機終端可接收控制臺發出的除電磁波信號的以外的其他消息,如點對點短信;第三,可接收非限制區發出的除電磁波信號的以外的其他消息;第四,在特殊情況下,可按需要對系統主機進行軟件調整,實現區域變換,使限制區能夠具備非限制區的全部功能。非限制區功能設置包含了限制區功能設置的要點,此外還包括四大要點:其一,系統內各移動通信終端可以實現語音通信;其二,通過標準接口,系統內手機終端可以與行政電話系統內的固定電話實現互聯通信;其三,通過交換機,系統內手機終端可以與公網電話系統互聯,實現語音通信;其四,還可以與計算機網絡系統互聯,實現點對點通信。

2基本要求

無線通信專網建設,應滿足頻率、寬帶、覆蓋、并發用戶、發射功率、移動性等要求。其一,頻率要求,申請并獲得工信部關于無線電頻率使用的核準;其二,寬帶要求,基站單扇區容量要大于10Mbps,系統終端速率要大于1Mbps,至于上下行寬帶分配比例可以根據實際情況進行靈活調整,郊區寬帶覆蓋范圍應大于5km;其三,并發用戶要求,單基站要能夠同時支持100個以上用戶的并發業務,基站最大發射功率應小于3W,手機終端最大發射功率小于150mW;其四,移動性要求,將終端的移動速度控制在80km/h以內時,系統要能夠正常通信,通信設備應采用1+1冗雜備份,確保系統能夠可靠運行。

3系統結構

核電廠專用無線通信系統主要由核心網服務平臺、基站平臺、終端業務接入平臺三大部分組成,通過無線傳輸對CI、NI、BOP廠房及其他輔助設施區的全面覆蓋,使系統具備語音通信、無線接入、短信廣播、集群調度等功能,在室內采取光纖直放站、干放、耦合器加吸頂天線的方式進行覆蓋,在室外采取宏基站進行覆蓋。其中,核心網服務平臺由集群調度平臺、運行維護平臺以及短信平臺組成,且可接入局域網;基站平臺設置要達到無縫覆蓋的目標,為系統提供無線終端接入、數據安全、空中資源分配、IP業務承載等服務;終端業務接入平臺有語音集群調度平臺和短信業務兩種解決模式,通過集群調度終端,可以擴展為多種數據業務功能。

4結論

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