无线通信技术研究论文10篇

第一篇：短距离无线通信主要技术与应用

随着社会的发展进步,人们在运用无线通信高新技术的同时,又对无线通信技术提出了更高的要求。而短距离的无线通信技术的优势在此时越来越明显,看到这一技术的前景非常广阔,越来越多的人对它的开发和应用,抱有了很大希望。随着无线局域网的快速发展,它的影响范围也在不断扩大,进而促使短距离无线通信技术呈现多样化的趋势发展。如今比较有代表性的通信技术有超宽带技术、蓝牙技术、Zigbee技术等,进一步促进了无线通信技术的发展。

1短距离无线通信技术的突出特点

现如今,随着网络技术的不断发展,越来越多的人开始接触网络通信,网络方便了人们的生活。而人们追求便捷生活的过程,也变相地促进了无线通信技术的发展,尤其是在我国,无线通信技术在最近几年更是得到快速发展。在无线通信技术的发展过程中,它的一些特点也逐渐的表现出来,下面就简要介绍几个方面。首先,无线通信技术具有应用便捷的特点。在运用无线通信设备时,两个设备可以进行短距离的数据直接传输,即在网络环境下,两个设备各自连接网络,就能够进行数据传输。它不需要运用相关的线路连接,因而省去了许多多余的操作步骤。比如:现在人们使用的QQ聊天工具,只要登录各自帐号,就可以进行QQ聊天,也能够进行图片传输。其次,短距离无线通信技术可以根据距离长短进行成本计算。由于无线通信技术在距离方面有一定的限制,所以,在数据传输过程中,可以根据数据传输的距离范围来计算成本价格。这样有利于人们自动调节通信技术的成本。比如:人们使用的宽带网络,需要交付一定的网费,数据传输的距离远,相应的时间长、速度相对受影响,消耗比较大,因而网络成本比较高。最后,通信技术具有一定的加密功能。客户在运用无线通信技术时,技术系统将自动为客户加密相关的资料,这样,客户在使用时可以避免发生信息泄露的情况,从某方面来讲,通信技术的自动加密功能能够得到广大用户的青睐,从而有利于该通信技术的推广与发展[1]。

2人们最常见的几种短距离无线通信技术

2.1超宽带技术

超宽带技术是UWB技术的别称,它是最早使用在军事方面的无线通信技术,它的信号波及范围一般比较广,适合于军事勘察等活动,安全保护功能比较强,并且信息传输量也比较大,军事的侦查活动需要极其隐秘,因而超宽带技术是最早运用于军事活动的技术。虽然超宽带技术的传输信息量大,但传输的支持点比较少,因此,传输成本比较低。

2.2蓝牙技术

蓝牙技术对于使用电子产品的人们来讲并不陌生,诸多手机上都有蓝牙功能,人们可以在双方打开蓝牙的情况下进行图片、文档传输。因此,蓝牙技术是当下使用最频繁的短距离无线通信技术。蓝牙的使用只能在一定的范围内才能使用,它使用无线连接,耗能、成本都比较低,但是在信息传输中,信息包含量比较大,可以进行语音、数据等资源共享。但是,蓝牙技术在传输安全保密性能方面仍无法让用户百分之百满意,还需要对蓝牙技术进行进一步的完善[2]。

2.3Zigbee技术

Zigbee技术又叫紫蜂技术,将它与其他几种无线通信技术相比,Zigbee技术的自由度不是很高,这种技术在使用过程中,首先要进行一种网络协议,然后才能进行短距离无线技术通信,并且在信息传输的过程中速度比较慢,但反应速度比较快,因此在工作中需要消耗的东西比较少,并有利于延长使用工具的时间。

2.4局域网中的无线通信技术

ieee802.ll无线通信技术是在局域网中使用的无线通信技术,它是将无线通信技术和计算机的网络技术二者相互结合,综合出现的新的短距离无线通信技术,主要让计算机在任何地域环境中都能自动连接网络,并进行信息、数据等资源的传输,计算机不受任何地域的限制,信息传输速度快,安全系数高,有利于达到资源共享。

3短距离无线通信网在各个方面的应用

3.1短距离无线通信技术在军事战场上的运用

随着社会的发展,经济技术日益发达,信息全球化已成为现实。在现代信息化的社会里,军事竞争依然是个热门话题,在当今的军事竞争中,信息战与技术战是当今军事较量的主要方面,短距离网络通信技术的先进程度是军事较量的关键因素之一。因此,为了让我国有一个厚实的军备力量,在军事装备中,要给每一个军事训练人员配备专业的无线收发器,让参军人员熟练操作通信工具,并成为合格的新型军事人才,让作战团队形成一个网络团队[3]。

3.2短距离无线通信技术在紧急救援中的应用

紧急救援工作是处理突发事件的后备力量,能够减少事故的损失,将损失降到最低。比如:在地震救援中,要迅速建立一套完整、可靠性能高的无线通信系统,给救援人员配备无线通信工具,让救援人员形成一个庞大的救援网,每个负责小组各司其职,小组间进行默契配合,利用无线通信技术进行实施有效的救援工作。除救援人员配备无线通信工具之外,还要在各个站点设立无线通信联络站,进行传输信息,指挥救援工作。让无线通信技术在救援工作中发挥极大的作用。

3.3短距离通信技术在数字信息站中的应用

数字信息站主要指一些交通工具的行驶站点、旅游景点的网络服务等。人们通常会遇到这样的情况,当进入地铁或乘坐公共交通工具时,会出现通讯信号中断的情况,为了让人们在出行中能够与网络保持畅通联系,国家网络相关负责部门可以在交通站点或交通工具中接入网络,让旅客在使用短距离通信技术过程中,给出行带来方便。让网络进入旅游景点,对游客而言,利用短距离无线通信技术,可以随时随地查阅景点的相关资料,有利于加深游客对旅游景点的了解。从而发挥旅游资源应有的价值[4]。

4结语

随着社会经济技术的发展,短距离无线通信技术也在不断地发展中,给人们的生活带来极大的方便,从多方面改变了人们的生活方式,也给人们的生活增添了不少色彩。随着科学技术的进步,短距离无线通信技术也逐渐运用到人们的生活中,比如:超宽带技术和蓝牙技术,让人们的交流通讯变得越来越快捷,也给人们的工作提供了方便。为了让短距离无线通信技术在今后的社会发展中做出重要贡献,还要不断对新技术进行运用和研究,只有在不断实践中才能提高、完善无线通信技术的使用范围,让无线通信技术为国家的建设和发展做技术的支撑基石。

作者:魏建辉 周鑫 李军 单位:装甲兵技术学院

参考文献:

[1]马瑞.分析短距离无线通信主要技术与应用[J].通讯世界,2015(11):95-96.

[2]王柳萍.短距离无线通信主要技术与应用[J].电子制作,2013(10):99.

[3]韦江明.短距离无线通信主要技术与应用探析[J].中国新通信,2014(12):64.

[4]刘国庆.短距离无线通信主要技术及应用研究[J].科学中国人,2015(17):21.

第二篇：无线通信技术在国内外农业生产中的应用

自20世纪50年代以来，信息化技术进入了快速发展时期，其相关应用所涉及的领域逐渐增加，包括农业、工业等。特别是在应用到农业生产领域以后，农业生产便进入了生产信息化时代。无线通信技术在农业信息化生产中扮演了非常独特的角色。

1.无线通信技术的发展历史与现状

1.1无线通信技术发展历史

人类社会发展到20世纪，对于信息的传输要求越来越高，已不仅仅是要传输速度快，更是要冲破地域条件的限制。无线通信技术正是为满足这种要求而诞生的，此后随着计算机技术、网络技术和卫星技术的出现和发展，无线通信技术进入一个快速发展的轨道，在移动电话的出现以后，移动通信技术便成了当前应用最普遍的无线通信技术。

1.2移动通信技术的发展现状

移动通信技术迄今已经历了三代技术的发展，当前使用最普遍的是第四代通信技术（4G），该技术能够同时传送声音及数据信息，可提供高速数据业务。目前第五代技术（5G）已经处于研发阶段，在不远的将来就能取代第四代进行使用。

2.无线通信技术在农业生产中的应用

2.1无线通信技术的优势

（1）传输优势在农业生产中，生产者能否及时掌握各种各样的农业信息是非常重要的，因为这直接关系到农业生产成效高低。但是，由于农业生产地理环境的多样性和复杂性，搭建有线传输网络经常会受到地理环境的限制，使得不少生产者不能无法及时准确地接收农业信息，因此，农业信息的传输必须冲破这种空间的限制，使所有农业生产者都能接收到农业信息。无线通信技术是一种在自由空间中以电磁波信号为载体传输信息的传输技术，而能在自由空间中传输这一特点，使得无线通信技术冲破了地理环境上的限制。因此，无线通信技术保证了农业信息可以随时随地传输给广大农业生产者，使他们可以实时掌握农业生产动态，采取合理的农业生产方法，提高农业生产效率。

（2）组网优势农业生产的环境一般具有复杂性和恶劣性这两个缺点，生产环境的复杂性导致有线传输网络的布线难度，生产环境的恶劣性增加了有线传输网络的维护成本。由无线通信技术的特点可以知道，无线传输无须通过物理线路，相关通信网络的搭建不必进行线路布设。并且无线传输网络摆脱了地理环境的限制，具有很强的环境适应能力，还可以根据环境的需要和变化进行扩展，易于保养和维修。这就是无线传输网络相较于有线传输网络的优势，凭借这种优势无线传输网络克服了农业生产中的两个缺点，可以将其应用于农业信息的传播。

（3）技术优势无线通信技术自诞生以来便发展迅猛，在短短几十年的时间里，仅仅按照应用范围大小的不同，便研发出了很多种类型的无线通信技术。如较远距离应用的无线通信技术有GPRS/CDMA技术，无线网桥技术，卫星通信技术，等等，短距离应用的无线通信技术有蓝牙技术，Wi-Fi技术，等等。当前应用最普遍的第四代移动通信技术（4G）拥有通信速度极快（是3G速度的50倍）、网络频谱宽（是3G网络的20倍）、通信灵活、智能性能高、兼容性好等多种优点。4G技术的优点使其成了农业信息传播中应用最广泛的技术。

2.2无线通信技术在农业的应用国内外现状

在西方国家，由于其无线通信技术发展较早，并且相关研究比较成熟，因此在农业生产等诸多领域中的应用已经比较广泛，相关应用经验比较丰富。例如：

（1）日本已将全国所有的农产品批发市场通过网络连接起来，各种农产品的主要信息（生产、销售数量等）都可以通过网络随时随地查询，同时建立了包括高分辨卫星遥感系统、农业气象信息系统在内的农业地理信息系统，这些系统不但使得日本的农业生产方式发生了转变，而且大大促进了日本的农业现代化发展。

（2）英国建立了覆盖全国的涉农数据库和农业计算机信息网络系统，在农业生产实现了全面机械化，播种机、割草机等现代化农业生产设施都得到了广泛应用。这不仅促进了农业生产的高度集约化，更大力提高了农业生产效率。

（3）韩国的农业信息管理机构是农林水产省的农林水产信息中心，该中心通过不但网络传输和农业信息，而且同时提供相应的系统软件以帮助生产者查询各种农业信息，如土样分析信息、病虫害预测信息、农村生活信息，等等。另外，韩国有关部门研发了农场管理远程咨询系统、温室自动化控制系统等配套辅助系统。这些系统有力保障了农业信息的高效利用，促进了现代农业的发展。我国的无线通信技术由于起步相较于西方国家发展较晚，因此相关的研究及应用没有西方国家成熟，但是发展非常迅速，在农业生产等领域中的应用同样发展迅速。目前，在绝大多数农村地区已经实现了无线通信网络的覆盖，只有少部分偏远地区的农村没有实现覆盖。尽管发展迅速，但也伴随不少问题，例如农民的文化综合素质不高、通信网络建设不完善、信息传输速度较慢，等等。但这表明我国在该领域还有非常广阔的发展空间。

2.3无线通信技术在农业生产的应用举例

在广大科研工作者的共同努力下，我国在相关领域的研究中取得了不少成果，无线通信技术既可单独使用，又可以与其他各种技术相结合投入使用，例如：

（1）无线通信技术。无线通信技术在设施农业中无线通信技术得到了应用。设施农业一般指的是采用一定的设施、工程技术和管理技术，在局部范围内改善或创造环境因素，使得农业生产可以在一定程度上摆脱对自然环境的依赖的一种农业。无线通信中的GSM，GPRS，GPS等不同类型的无线通信技术都能在设施农业中得到应用，以这种技术为软件，可建立多种农业系统，例如基于GSM的数字农业远程监控系统，基于GPRS的农田数据采集系统，基于GPS的土壤信息实时测定系统，等等。

（2）移动短信。短信是无线通信技术中最常见的信息传输方式，不但传输速度快捷，还可以传输多种形式的信息，如数据、图像、声音等，因此在农业数据无线传输与远程监控中得到了应用。该应用首先要构建农业生产环境检测平台，平台主要作用是采集各类环境信息与数据，通过无线通信网络以短信形式发送出去。还要构建信息与数据处理平台，对接收到的信息与数据进行处理，处理完毕后生成相关报告发送给管理与决策系统，系统则根据报告形成应对措施和建议，最后同样以短信形式发送给农业生产者。

（3）无线通信技术与卫星、遥感等技术的结合。这种结合方式在精准农业的应用中可以见到。精准农业一般指的是将现代信息技术、生物技术、农业科学技术和农机工程装备技术相结合的新型农业技术。具体应用时通信技术负责对土壤等信息资料进行整理分析，形成各种管理办法和作业，卫星、遥感等技术负责资源投入量的调整，达到增加产量等目的。根据应用范围大小的不同，可以采用短距离的无线通信技术，如IrDA，WiFi，蓝牙等，也可以采用长距离的无线通信技术，如GPRS技术等。这些技术在精准农业中都得到了充分应用。

（4）无线通信技术与互联网技术相结合。此类方式比较普遍地应用在传播各种农业信息上，譬如农业科技信息。应用的技术形式主要是将移动通信技术和互联网技术相结合，开发农业科技信息服务平台，再通过平台将农业科技信息传输出去，农业生产人员凭借移动终端（手机）就可接收到农业科技信息，这样就实现了农业信息的传播。同时服务平台可以进行农业专家信息服务（即利用移动通信技术，再结合种植栽培、病虫害防治等农业技术，研发移动远程自助诊断系统。）、农业科技信息采集及反馈服务（先采集各类病虫害和水土气象信息，再通过移动无线网络传输给专家系统进行实时解决。），等等。

（5）无线通信技术与图像处理技术的结合。这种方式可以用来构建农业专家系统，最常见的形式可基于手机彩信与图像处理技术结合构建的农业专家系统。图像处理技术可以对图像信号进行去噪声、增强、复原、特征提取等操作，增加图片的清晰度以提高图像信号质量。这样构建出来的是一种新型农业专家系统，用户在进行使用时，可以不必进行较多的文字输入，而是直接进行图像采集，配上必要的文字说明，通过无线通信网络传输给农业专家系统，后者先利用图像处理技术图像进行处理后，与数据库中的资料进行匹配后，得出相关病因和治疗措施，再通过无线网络反馈给用户。

3.结语

通过国内外的应用对比可以看到，我国无论是无线通信技术的起步还是将无线通信技术应用于农业生产领域都晚于西方国家，虽然我国的发展速度比较迅速，虽然一些农村地区已经实现了无线通信网络的覆盖，虽然相关应用研究获得了一定成果，但是我国仍然存在不少问题，例如，农民文化素质整体偏低、发展相对落后的地区难以实现无线网络覆盖等，这就要求我国在这一领域的研究大力学习先进国家的成功经验，并使之与我国的农业发展现状相结合，力争早日建立起富有中国特色的现代农业网络，为解决我国“三农”问题作出更大贡献。

作者:黄博 单位:重庆交通职业学院

第三篇：无线通信技术在便携式伽玛能谱仪研制的运用

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

1基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪研制理念

1.1数字化伽玛能谱仪探头

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

1.2信号无线传输

最近些年，无线通信协议与相关的无线通信产品快速发展，且获得了广泛的应用。短距无线通信上，蓝牙技术凭借其经济性、高速性、穿透性、全面性以及信号稳定性等优势获得了业内的肯定和大量的应用。蓝牙技术的相关产品在个人计算机、手提电脑、掌上电脑,、手机、汽车电子产品、家用电器产品以及工业机械设备等领域中获得了大量的应用。本文将重庆金瓯百米蓝牙内嵌模块安装到伽玛能谱仪中，满足了能谱仪探头与主机彼此的无线通信功能。其属于一类线缆替代设计，此类蓝牙内嵌模块能够和单片机控制器直接相连，应用即插即用模式，使仪器彼此之间的无线信号传输变得更加透明。在蓝牙内嵌模块和系统连接无误的情况下，且在通电启动后，主从设备就会自主相连，同时对接入设备进行辨别和记忆。此后，用户设备能够如同应用一条串口线的方式应用该模块。能谱探头之中的单片机控制系统借助串口和内嵌模块实现连接，单片机控制系统串口传输与收到的信号借助蓝牙模块功能转化成蓝牙通信协议和对应设备实行信息交换。所以，要求主机设备必须要拥有蓝牙数据传输功能。当前，具备图像显示与信息处理能力的蓝牙系统设备为：手提电脑和掌上电脑。其中，手提电脑的功耗很高，通常情况下，持续运行时间为5小时左右，很难达到野外测量的长时间持续测量的标准需求。而掌上电脑在充满电的情况下，可以进行野外持续进行测量工作几天之久。且掌上电脑的体积更小，也更加便携。野外测量移动过程中，能够把掌上电脑装进口袋，非常便捷。此外，掌上电脑应用WindowsMobile（WM）系统，这种操作系统是微软针对嵌入条件进行研发的，其具备抢先式、多任务和多线程的系统，能够以这种系统平台为基础，使用Windows操作系统中的应用程序编程接口函数功能，研发出针对伽玛能谱仪的测量软件系统。所以，应用具备蓝牙功能的掌上电脑为能谱仪的主机，应用蓝牙传输协议和能谱探头之间进行信号交换。这种设计理念下的便携式伽玛能谱仪满足了主机与能谱仪探头之间的分离要求。与此同时，主机能够加装第三方研发的信号数据处理系统。在进行野外实地数据测量和信息处理的过程中，变得更加便捷，且数据测量和数据处理得到的结果更加精确可靠。

1.3便携式伽玛能谱仪软件系统研发

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

2便携式伽玛能谱仪各项技术指标检测

2.1便携式伽玛能谱仪的功耗检测

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

2.2便携式伽玛能谱仪的通信距离和抗干扰能力检测

蓝牙内嵌模块的通信距离通常小于10m，能够有效在野外测量空旷地区中应用。该研究中，在实验室对便携式伽玛能谱仪进行检测。实验结果可以看出，没有遮挡物的前提下，蓝牙模块的通讯距离为10m。把数字化便携式伽玛能谱仪探头放在房中，相隔一面墙的前提下，通讯距离为6-7m之间，长时间检测数据信号的传输无异常。蓝牙内嵌模块主要应用分散网络、短包以及跳频技术，可以进行点对点和点对多点的通讯连接。其主要运行在通用的2.4GHzISM国际频段之中，和正常工作生活应用的各类设备之间无干扰影响。因此，这种便携式伽玛能谱仪的抗干扰性很高[3]。

2.3便携式伽玛能谱仪的其他技术指标检测

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

3便携式伽玛能谱仪未来的升级和改进方案

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

4总结

综上所述，将无线通信技术应用到便携式伽玛能谱仪中，可以在保证各项基本测量功能的前提下，提升伽玛能谱仪使用的便捷性，降低能耗，并且提升了数据处理能力。进而在野外勘测的过程中，切实提升了工作效率和勘测数据的精确性。因此，基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪研制具备非常重要的意义。

作者:彭晓光 付广 蔡晓波 王倞 豪单位:中国船舶重工集团公司

第四篇：无线通信芯片关键技术分析

科技信息时代，发展无线通信技术是其必然趋势，蓝牙则无线通信技术中的一种成本低，功耗小的先进技术。无线通信设备之间可以通过蓝牙实现信息传输，蓝牙技术能够支持点对单点、点对多点的数据连接方式。在本文中对蓝牙基带的组网技术进行分析，从微微网和离散网两个角度分析蓝牙基带，并分析基于蓝牙的无线通信芯片关键技术。

1蓝牙基带的组网技术

无线通信设备之间可以通过蓝牙实现信息传输，蓝牙技术能够支持点对单点、点对多点的数据连接方式，在这两种连接方式中，能够产生基于蓝牙技术的两种的网络拓扑结构，分别为微微网和散射网。在这两种的拓扑网络下，能够使得蓝牙信息传输更加的灵活[1]。在微微网中，最多能够包含256个蓝牙设备，但是在这些蓝牙设备中，只能有一个主设备和7个待激活的从设备。剩下的设备都处于休眠状态中。微微网属于一种个人区域网，包含主节点和从节点，其中主节点主要是负责时钟同步信号和跳频序列，而从节点受控制于主节点。在一个微微网中，一个蓝牙设备只能最为一个微微网的主设备，而微微网的从设备则不同，能够随时根据用户需求分时复用的加入到另一个微微网中来。这些蓝牙设备之间主从关系的转换，能够形成一种星型结构，而微微网中的主节点就是其中心[2]。而散射网与微微网不同，在各微微网中包含有各自的主节点和调频序列，当多个微微网覆盖了相同的区域信道时，一个节点能够通过时间同步复用的方式直接参与两个或者是两个以上的微微网。节点为了加入比较合适的信道，需要使用正确的主节点设备地址，以及适当的时钟补偿来获取正确的状态信息。这种实现不同微微网之间相互连接的一组微微网就是离散网。

2基于蓝牙的无线通信芯片关键技术———标准蓝牙SOC系统结构设计

2.1蓝牙SOC芯片内部单元

在对蓝牙系统设计时，首先需要明确其核心技术，蓝牙SOC硬件开发技术就是蓝牙系统设计的核心技术，该技术能够实现蓝牙通信系统的底层数据处理和系统链路的控制。对蓝牙SOC芯片内部单元进行介绍，其内部单元中包含很多内容，每一项内容都是芯片中的重点。例如，蓝牙基带IP，该单元是蓝牙芯片中的核心部分，其功能比较突出，能够完成蓝牙基带链路控制，对数据流进行科学的分配与处理，该环节的功能是其他单元所不能实现的功能。频射端口，在该端口的设计中，能够对频射芯片进行实时控制，对设备之间的数据通信进行及时的处理；语音接口，在该接口单元中，能够语音进行简单的处理，对外部语音编码进行控制，从而实现数据交换；中断控制、时钟和频率控制单元，在进行中断控制时，需要对时钟和频率等进行综合的控制；内部存储器，该单元主要是为了完成单元之间的数据交换，在UART接口处与外部进行数据之间的交换；微处理器，该单元的功能比较全面，对芯片进行总体的控制，对云行固件的协议进行审核，帮助功能单元实现的协议中的链路管理。蓝牙SOC芯片的外部硬件也比较重要，其中含有2.4GHz蓝牙频射芯片、PCM/CVSD编解码芯片、外部存储器以及蓝牙主机等部件。

2.2射频芯片选型

在进行蓝牙的频射芯片选型时，需要对蓝牙射频芯片进行FPGA验证，在本文中以北欧集成电路公司的某2.4GH射频芯片nRF2401来取代射频芯片进行FPGA验证。该芯片的功能如下，在对其功能进行介绍之后，才能够进行射频芯片的选型。（1）跳频以及信道：该芯片能够在ISM频段中的工作，实现无线通信中的点对点和点对多点跳频。该信道中含有125个跳频点，使得载频之间的间隔为1MHz，同时对于信道的切换时间需要在200μs[4]。（2）传输速率和距离：该芯片的数据传输最大速率能够达到1Mbps，在无线通信信道比较良好的情况下，其室内信号传输距离能够达到30~40m，其室外的传输距离能够达到100~200m。（3）收发机性能：该芯片中的收发机性能能够在GFSK的调制解调下，实现最大的发射功率，在信号的接收灵敏度上比较高，并且工作温度变化幅度比较大，保持在-40~+80℃之间。（4）在射频的硬件功能实现上，与标准的蓝牙射频芯片功能类似，并且都是在天线、调制解调器、去耦、功率放大和晶振等器件的组合下实现。

2.3射频芯片工作原理

射频芯片的调制方式以及数据信息传输的速率都能够符合的标准芯片的要求，在芯片内部内置地址解码器、先入先出存储器、解调处理器、时钟处理器、低噪声放大器以及功率放大器等诸多功能模块。在蓝牙芯片的参数配置上，主要包含以下几方面的参数配置，收发模式、收发速率、晶振频率、发射功率、信道频率等。蓝牙软件设计任务主要包含上层协议栈软件和蓝牙固体两部分，其中前者与蓝牙SOC系统设计没有直接的关系，在本文中不需要进行描述，而蓝牙固体部分是蓝牙软件设计中的重点内容。在蓝牙软件固体中，可以分为有操作的系统固件和无操作的系统固件，其中蓝牙固件属于无操作的系统固件。蓝牙固件能够遵循蓝牙主机和固件之间的相互交互关系，对LMP层协议与硬件之间进行交互。当蓝牙主机通过上层协议栈上HCI固件发送HCI指令。此时的HCI接受到指令时，能够有效辨别指令，判断该指令是否需要与链路管理层之间进行协商，当需要与链路管理层之间进行协商时，需要对HCI命令进行解析，将其转换为LM层命令。当系统硬件接收到数据包之后，也会判断是否来自于的LM层信息，当判断是LM层信息时，固件就会对其进行解析，并且将其转换为HCI层，向蓝牙主机提交指令。

3结论

综上所述，在本文中对基于蓝牙的无线通信芯片关键技术进行研究，侧重研究标准蓝牙SOC系统结构设计，蓝牙SOC硬件开发技术就是蓝牙系统设计的核心技术，该技术能够实现蓝牙通信系统的底层数据处理和系统链路的控制；同时对蓝牙频射芯片进行科学的选型，分析频射芯片的工作原理。本文研究时间比较短，在理论架构上还存在着一些不足，希望相关的研究能够促进蓝牙无线通信芯片技术的发展。

作者:张志宇 单位:中国移动通信集团广东有限公司湛江分公司

第五篇：无线通信技术在电力信息采集中的运用

现代科技的发展带动了电子信息行业的发展，电力信息采集系统中无线通信技术的应用适应了时代潮流，使得电力信息采集更加现代化，促进我国电力行业的快速高效发展。在电力信息采集系统中，其业务可靠性的很大部分取决于通信网络的质量。电力信息采集的自动化与高效化是实现电网与客户之间互动以及电网智能化的必然要求。无线通信技术的应用，一方面使电力信息实现自动采集、高效共享以及实施监控;另一方面能够更加全面的掌握客户的信息，在满足客户的同时，进一步促进了电力系统运营的现代化建设。

1无线电通信技术

无线电通信技术是一种利用电磁波信号来实现信息交换的通信技术。无线电通信主要分为卫星通信和微波通信。其中卫星通信是以卫星作为中介，实现远距离的信号传输。微波通信技术相对来说，传送距离比较短，一般是几十千米左右，但是，微波通信由于传输信息量大而被广泛利用。无线通信技术一般分为四类，分别是WLAN、WMax、WMN、4G等。WLAN技术指的就是无线网络技术，它是一种利用无线通信技术在局部范围内建立起来的网络通信技术。WLAN的应用，使用户在其覆盖的任何地方都能实现网络连接、传递数据，极大地方便了人们的生活。但是，其不足的地方就是不能保证数据的安全性与稳定性，容易受到外界的干扰。WMax技术是一种新型的无线电通信技术，它的传输距离一般比较远，可以达到50km的距离。它能够通过静止或者半静止的状态进行网络访问，非常适合互联网的高速连接。随着技术的发展，目前WMax技术已经能够为用户提供固定式、移动式以及便携式的网络连接服务，极大地提高了人们使用互联网的需求。WMN技术的优点是传输信息量大，传输速度快，能够有效避免数据中的网络堵塞和单点故障问题。并且它的适应性也比较强，能够与多种类型的无线网络进行连接，从而形成便捷的无线网状通信网络。所以WMN技术广泛应用于环境监测、交通运输以及工业生产中。目前，由于技术的限制，WMN技术还处于初级阶段，随着技术的发展，未来必会得到广泛应用，特别是在电力通信行业。4G技术指的是第四代移动通信技术，它是对于第一代和第二代以及第三代移动通信技术来定义的。4G技术相较与前几代通信技术来说，在信息传输量以及信息传输速度上有了较大的提升，它将互联网和无线通信相结合，使用户上网更加便捷。目前，我国的4G网络已经基本覆盖，使得我国信息传输效率进一步增大。

2电力信息采集系统

所谓的电力信息采集指的是对电力用户的用电信息进行采集、检测和处理，从而检测用户的用电异常情况以及对用户的用电信息进行分析和管理，从而能够得到电能质量的实时反馈，增强电力系统的安全稳定性能。电力信息采集系统结构主要由主站层、通信信道层、采集设备层三层结构组成。其中主站层和公信网络之间用防火墙隔离，单独组成数据网络。在主站层里面，有相应的前置采集平台、营销采集业务应用和数据库管理三部分组织。其中前置采集平台主要负责电力系统的远程终端通信，而系统的各部分功能是通过营销采集业务应用来发挥的，对于数据库管理组织，则是对用电终端的用电信息进行综合管理，并且需要向用户解释协议内容。采集设备层的作用是采集和收集用户的用电原始信息，是整个电力信息采集系统的基础部分。通信信道则是连接在主站和采集设备层之间，为主站和采集设备之间的信息通信搭建平台。用电信息采集系统的功能主要包括系统数据采集、系统接口、运行维护管理、数据管理和控制以及数据的综合应用。其中数据采集主要是根据供电业务的具体要求，对用户的用电数据进行自动采集。系统接口的作用是使电力信息采集系统与其他系统进行连接，从而保障电力系统的整体性能。运行维护管理则是有效管理密码、权限、档案、终端、运行状况以及故障记录等内容，加强电力信息采集系统的内部协调统一。数据管理和控制包括对数据的计算、检查、分析以及储存等进行管理从而对功率、电量等进行控制。数据的综合应用主要体现在对电量的用电分析，用电异常分析以及电能质量数据统计等方面。

3无线通信技术在电力信息采集中的应用

无线通电技术主要应用在电力信息采集系统中的通信信道层，实现电力信息采集系统内部的无线通信功能。

3．1电力通信中无线通信的技术要求

无线通信能够不限区域与时间实现数据的传输，特别是在一些重大灾情中，能够利用无线通信来和外界联系，从而极大地方便救灾工作的进行。在电力系统中，应用无线通信技术，也能降低远距离信息传输的成本。并且，采用无线通信技术，还能够对配电系统进行实时监控，对用户的用电情况进行掌握和分析，进而能够最大限度地提高电力系统的运行效率，降低运行成本。无线通信的应用，避免了通信布线的工作，从而节省了布线成本，而且也使得宽带的使用更加的便捷。

3．2电力信息采集系统中无线通信技术应用类型

电力信息采集系统通信一般分为两种，分别是有线通信和无线通信。其中，无线通信又分为无线专网和无线公网。通常，为了保证采集信息的实时性，变电站的采集终端采用的是有限的光纤通信。而对于高压客户则是采用无线公网或者是MHz专网方式。低压客户端大部分采用的都是无线公网的通信方式。1)微功率无线通信技术。所谓的微功率无线通信技术指的是采用WSN技术的无线通信方式。它综合了嵌入式系统技术、传感器技术、无线网络技术以及分布式信息处理技术等。由于它适用于成本低、测量点多并且范围比较分散的场合，所以，一般使用在低压用户端的电力信息采集系统中。微功率无线通信技术具有较强的通信能力和抗干扰能力，并且功耗低，不需要安装就能直接使用。其中，无线数据端既可以上传电能表数据又可以接受集中器的命令，具有双向传输数据的能力.2)低压窄带电力线载波通信。低压窄带电力线载波通信的载波信息范围应该限制在500KHz以内。配电线用于传输50Hz的大功率电力。但是，由于变频家用电器的大量使用，对电力信息采集系统中信道的信号传输造成巨大影响。而对于窄带载波通信技术而言，由于其可以双向传输信号，并且比较容易安装，具有较强的适应性而多应用在低压用户的数据采集系统中。3)宽屏电力线载波系统。宽屏电力线载波系统是指工作在1～40MHz的频率范围内的电力线载波系统。它能够很好地避开低频段带来的干扰，从而获得兆级以上的高速传输速率。这种通信技术往往具有抗干扰能力强、承载业务多，携带信息量大等优点，大多应用于城乡公变区的供电区域以及电表集中安装的居民区等地方的电力信息采集系统中。

4结语

无线通信技术在电力信息采集系统的应用过程中，应该结合负载的实际情况，做好防干扰措施，最大限度地避免信息传输过程中丢失现场的发生，进而保证信息的传输质量。还需要提高技术开发力度，提高无线通信的安全和稳定性能，同时，要提高无线通信的信息传输量和传输速度，建立健全信息网络，为电力信息采集提供优质的信息资源。

作者:姚多军

第六篇：铁路信号系统中无线通信技术的运用

就现阶段来说，因为轨道电路信息具有维护费用高、传输条件差以及传输速率慢等缺点，所以其已不能满足铁路信号系统的要求。而通过有效应用无线通信技术，可以有效解决这一难题，还有利于降低铁路信号系统的成本。

1无线通信技术的主要特征

就现阶段来说，较为常见的短距离无线通信技术有Zig-Bee、Bluetooth、WIFI、UWB以及NFC等等，若是距离比较小，则可以应用上述无线通信技术。但若是距离比较远，相对来说无线通信的距离也会比较远，通过应用无线通信技术，能够减少中继设备的使用，从而有利于降低铁路信号系统的成本。铁路信号系统严格来说具有指挥铁路运行的功能，其运行时，可以利用全球定位系统、信标保障铁路位置、速度，等到车站接收到设备信息之后，就会经过其发送至计算机中。无线通信技术的主要特征有：①能够更稳定、有效地控制铁路的运行情况，不仅可以节省资源、降低能源消耗，还可以避免列车在运行状态下出现多次发动或者速度过快的问题；②在一些较为重要的控制系统中，根据自身情况、实际操作状态，列车进行自行调节，再通过利用计算机行辅助调整，从而能够有效加强铁路信号系统运行的安全性及其管理水平；③通过应用无线通信技术，能够减少中继设备的使用，如地面信号设备，从而减少了铁路信号系统的成本以及信号系统设备的保养、维护投入；④无线信号具有非常强的适应能力，能够使列车行进速度得到有效提高，也能够远程调节系统中的一些相关参数。需要注意的是，在铁路信号系统中应用无线通信技术的时候也存在着一定的问题，像部分设备的购置成本比较高、电码传送速率与列车运行速度不符等，但相信随着信息技术的不断发展，这些问题在未来能够得到有效解决。

2铁路信号系统中无线通信技术的应用分析

2.1中继器中无线通信技术的应用

在铁路的运行过程中，每一个铁路都配备通信基站，实现这一目标的难度是非常大的，不仅大大增加了设备的投资成本，也会使得铁路信号系统无线通信变得毫无意义。而在中继器中应用无线通信技术，基站就可以通过中继器发送和接收射频信号，从而其就可以实现车辆、线路、基站区域范围内站区的同时管理。

2.2集中调度中无线通信技术的应用

调度中心科员在集中调度系统中根据车站的法线占用情况、区段闭塞情况了解列车运行的实际情况，并根据其所收集到的资料信息，排列进路。而在集中调度中应用无线通信技术，就可以通过控制系统，清楚、详细地了解列车位置、运行速度，以沿线信号系统具体情况为主要依据，向列车传递相关的控制信息，从而可以有效保障列车的安全、快速以及稳定运行。集中调度中无线通信技术的有效应用，能够切实实现列车、控制中心间的双线数据传输，从而有利于列车的安全、稳定运行，实现了自动指挥的目标。

2.3提高了道口的通过率

铁路信号系统中无线通信技术的有效应用，能够使主控中心根据时间间隔查询平交道口的实际运行情况，也可以把查询到的信息迅速、及时地反馈给接交道口的列车。同时，接收列车位置信息、列车速度信息的过程中，主控中心也可以计算列车从平交道口通过的时间，并根据实际情况参考允许最大速度、累成运行路线，从而保障了列车从道口经过时的安全性，有效提高了平交道口的安全通过率。

2.4微机联锁中无线通信技术的应用

微机联锁中无线通信技术的有效应用，能够将道岔情况、信号机的状态及时发送到主控中心之中，通过道旁接口单元接收主控中心向外传达的有关控制命令，从而可以实现对道岔、信号机动作的控制。与此同时，通过利用无线信道，使控制中心、道旁接口单元取得联系，再利用现场设备、电缆进行连接之后，就可以起到检测、控制辅助子系统的效果。但就现阶段来说，微机联锁中无线通信技术的应用，在一定程度上增加了运营成本，部分较大的车站也会对无线信号造成比较大的干扰，因此，其没有得到广泛应用，但换一角度看，无线通信技术在微机联锁中有着良好的应用前景。

3结语

综上所述，在铁路建设的过程中，虽然铁路信号系统的成本不高，但其却发挥着不容忽视的作用。在铁路信号系统中有效应用科学的无线通信技术，可以在保障铁路运行安全同时有效减少铁路信号系统的成本，因此，无线通信技术在铁路信号系统中有着广阔的应用前景。

作者:魏云龙 单位:北京铁路局石家庄电务段

第七篇：嵌入式系统无线通信技术分析

嵌入式系统无线通信技术，实现单一向多元化的转变，逐渐完善了通信的功能，促使无线通信具有自动化、网络化的特点。目前，无线通信技术设计中，提高了对嵌入式系统的重视度，逐步开发嵌入式系统的应用，满足无线通信技术的设计要求，在保障无线通信技术功能的前提下，简化技术设计的内容，体现嵌入式系统的设计优势。

1嵌入式系统无线通信技术的设计分析

1.1设计目标

嵌入式系统无线通信技术的设计目标，是指按照低消耗、高质量的要求，开发无线通信系统，构建可靠的嵌入式系统操作平台。嵌入式系统无线通信技术设计中，采取QT制作方式，同时在设计目标中提出QT界面主程序设计，以便完善无线通信技术的应用过程。通信方式的设计目标，必须按照无线传输的方式设计，如：无线网卡，符合嵌入式系统的规范要求，根据设计目标，实现技术功能。

1.2设计方案

嵌入式系统无线通信技术设计方案中，突出了嵌入式系统平台操作简单、针对性强的特点。嵌入式系统无线通信的设计过程，分析设计方案的内容，如：无线通信技术设计内，嵌入式系统最为关键，按照实际的需求，设计好嵌入的节点，确保嵌入节点的双方，均能获取稳定的通信信号，期间要遵循低消耗、高质量的设计目标，便于有效的开发无线通信，注重无线传输设计目标的运用。根据设计目标，分析设计方案如下：（1）嵌入式系统支持无线通信的RTP/RTCP协议以及RTP的参数设置；（2）在无线通信网内，提供多用户通信的平台；（3）支持编码、解码工作，系统内提前预留算法接口；（4）在实现Wi-Fi无线局域网通信的过程中，支持有线的联网通信；（5）优化用户界面，以图形界面位置，降低用户通信设置的困难度。以城市监控为例，分析嵌入式无线通信技术的设计方案，无线通信运行期间，利用嵌入式系统平台，能够获取路网的全部信息，再通过互联网和定位系统，实现城市监控的全方位覆盖，同时无缝升级3G与4G网络。

2嵌入式系统无线通信技术的软件设计

软件设计是嵌入式系统无线通信技术的关键，规划好软件的设计，有助于实现嵌入式系统无线通信技术的标准化运行。分析软件设计的内容，如下：

2.1系统软件设计

系统软件设计，能够保障嵌入式系统在无线通信技术中的稳定，实现无线通信技术的多项功能。嵌入式系统软件设计的过程中，还要考虑降低能耗的问题，设计自动睡眠功能，避免无线通信传输期间出现浪费。软件设计时，结合无线通信系统的运行，根据无线通信信号，编制嵌入式系统软件的设计方案，可以规划无线通信信息的等级，辅助区分系统软件的设计内容。嵌入式系统无线通信的软件设计中，在最高位置，设计GPS、传感等功能，保障无线通信的实时性特征，进而维护高层工作的顺利进行。分析软件设计的两大主体，分别为：（1）指令执行设计，尤其是ARM7指令，在无线通信技术正常运行时，按照执行指令、指令译码、指令选取的方式进行，注重指令的连接性；（2）软件的流程设计，根据初始化、端口连接的要求，规划FLASH、RAM、ROM的设计，促使嵌入式系统平台，能够准确的操作无线通信技术中的流程信息，在每个软件串口，都能保持流程信息的通畅，杜绝发生信息丢失或遗漏的问题。

2.2操作系统设计

嵌入式无线通信的操作系统设计，有效管理了系统内的运行资源，营造可靠的运行环境。嵌入式操作系统，通过相应的模块，实现相对的功能，避免无线通信系统设计过于复杂。例如：Linux操作系统，提供多用户、多任务的运行条件，可以进行分时操作处理，表现出微内核的特点，Linux系统在嵌入式无线通信中，支持功能扩展，系统的源代码均是开放的，可以根据无线通信技术的功能要求，完善操作系统的程序，随时都可融入新的功能，嵌入式系统无线通信技术软件设计中，之所以选择Linux系统，是因为Linux系统具有强大的支持功能，支持文件、协议、设备的应用，拓宽无线通信技术的服务范围。除此以外，嵌入式系统无线通信技术的操作系统，还要配合用户应用程序，根据用户应用程序提供的功能，设计操作系统，提高嵌入式系统软件设计的效率。

3嵌入式系统无线通信技术的实践应用

本文以敏捷开发为研究对象，分析其在嵌入式系统无线通信技术中的实践应用。敏捷开发能跟你解决嵌入式系统无线通信技术设计中的各类问题，尤其是上层问题，因为敏捷开发可以应对快速的动态变化，所以可以在根本上满足设计的需求。嵌入式系统无线通信网络技术设计，其在敏捷开发应上，还需采用环境测试的方法，配合选择可用的开发工具，保障软件开发的合理性，敏捷开发期间，找出限制嵌入式系统无线通信技术的因素，排除技术设计的影响，解决嵌入式无线通信技术需求中的各类问题。敏捷开发提供了动态的设计环境，特别是在软件设计中，利用动态环境，降低嵌入式系统无线通信技术设计的风险，保证设计功能的有效性，表明敏捷开发在嵌入式无线通信设计内的实践状态。

4结束语

嵌入式系统无线通信技术的设计及软件应用，完善了实践应用的状态，重点突出了嵌入式系统在无线通信技术设计中的地位。无线通信技术设计中，要提出可用的嵌入式系统方案，充分发挥嵌入式系统的优势，控制无线通信技术的过程，进而应用到各个行业内，提高无线通信技术的应用水平。

作者:刘学云 单位:广州海格通信集团股份有限公司

第八篇：智能交通无线通信技术分析

1前言

随着社会经济的不断发展，汽车在生活和工作中大量的使用，这给交通管理系统带来了更多的挑战，同时，对道路交通管理也提出了更高的要求。对于这些情况，简称ITS的智能交通系统应运而生。智能交通系统结合了通信、多种计算机和传感等多种技术的特点，在交通系统的管理和控制中起到了很好的作用。智能交通系统可以实现道路交通的智能化，比如说：在不停车的情况下能够自动收费、车队间的实时地理信息系统等。ITS可以使交通系统朝着更加安全、更加高效、更加可靠的方向发展，比如说通过ITS可以监测实时的交通状况，通过控制车流量，可以做到减少拥塞与交通事故状况的发生，在提高公众出行效率的同时，能够在降低环境污染等方面得到有效的改善。在这个过程中，只要涉及到车辆传递和信息交换，就需要无线通电技术这个桥梁，可见，在智能交通系统中，无线通信技术起到了广泛的应用。无线通信包括发送端和接收端两个终端，发送端的任务是将要传递的信息调制到无线电的频率上，然后由天线将无线电信号发射到无线信道，并以电磁波的形式在空间进行传播。接收端的任务是用天线接收空中的电磁波信号，然后用接收设备将接收到的信号进行解调，从而还原成最初的信息。

2智能交通中的无线通信技术

智能交通系统中无线通信主要包括无线数据通信、数字移动通信、第三代移动通信和车辆无线通信等，下面分别对它们做出阐述。

2.1无线数据通信技术

简称RDT的无线数据通信在智能交通系统中是不可缺少的。RDT是凭借窄带频率把移动中的车辆和指挥控制调度中心相连接，来传输包括交通流量和事故求援信息等在内的各种交通信息。美国交通部门于1992年分配给智能交通系统200~222MHz频段内5对窄带频率，与此同时，该部门还开发了窄带无线调制解调器，在很大程度上实现了以不小于14.4kb/s速率传输的移动通信数据，此外还有以不小于25kb/s速率传输的定点数据通信，充分的满足了ITS中对无线数据通信的要求。实际上，在ITS中传输交通流量控制信息只需要数百比特/s就可以完成，但是在传输压缩视频信息的过程中，却至少需要几百个千比特/s才能够完成。除此之外，传输的环境对性能来说也很重要，比如说，城市中存在着很多干扰，频率使用也因此会受到限制，相对来说郊区的传输条件就好的多。

2.2数字移动通信技术

简称GSM的数字移动通信技术是蜂窝移动通信的标准制式，它不仅提供了移动中的车辆和基站之间的双向通信服务，而且通过GSM网络还可以将各种行驶中的车辆与指挥控制调度中心相连接。GSM可以克服RDS的缺点，能够提供数据和话音两类双向的通信业务，对ITS的应用非常适合。GSM是通过拨号的方式入网，传输速率最大可达9.6kb/s，不仅实现了端对端的电路连接，而且除了能够传输速率在200B/s以下交通流量信息以外，还能够传输数据比较高的图片或报文。

2.3第3代无线移动通信技术

简称UMTS的第3代无线移动通信俗称个人通信，被国际电联称为未来公众陆地移动通信系统，简称FPLMS，近期，重新命名为为2000年国际移动通信，简称IMT2000，被欧洲联盟命名为全球移动通信系统，简称UMTS。UMTS不但可以满足欧盟国家的通信要求，而且能够为泛欧交通网络的智能化的实现起到积极的作用。由于UMTS不仅可以提供面向个人服务的一个宽带传输的平台，而且能够兼容如电缆、卫星、微波等各种不同的通信网络和如传真机、电话机、计算机等多种不同功能的通信终端，所以在任意的时间和任意的地点它不仅能够实现用户与用户之间的双向通信，还能够提供传输如报文、图像、话音和数据等多媒体业务的能力。UMTS的设计目标具备很多优异的特点，如全球性、智能化、移动性、个人化和宽带高速等，UMTS满足了人们对于通信业务的要求，由于其具有潜在的用户市场，在很大程度上已经为新世纪的通信产业发展指明了方向。到近期来说，各国已经提出了多种关于实现第3代无线移动通信的技术方案，但是前提是只有大幅度降成本的价格低才能够投入市场。

2.4车辆无线通信技术

简称IVC的车辆无线通信指的是对行驶中的车辆进行移动通信，它传输的主要是下面四种实时信息：①如交通情况，拥塞信息、交通规则等旅行信息，调度中心以广播的方式发送到每辆正在行驶的车辆中，这在旅行信息系统内已经得到了广泛的应用。②车辆监控与管理信息，通过命令的方式从车队或运输部门把信息传送到所属的驾驶员和车辆中，从而起到了有效的管理和调度的作用。③属于驾驶员之间的如各种礼貌用语和提示信息等的驾驶员信息。④用于车辆控制系统（AVCS）内如车况、车速、车位、加速等信息的车辆安全信息，对保证车辆安全行驶非常重要。

3对ITS通信专网的几点建议

智能交通系统中的无线通信是可以凭借现代数字的移动通信公网或者现代数字移动通信公网来组成ITS的通信虚拟专网的，然而，事实上如果能够根据智能交通系统的一些通信特点和对通信系统的要求来对ITS的通信专网进行开发更贴切。下面是本人对ITS的通信专网在无线通信技术的应用方面提出的几点建议：（1）各个自动收费站点和监测站点在与交通信息控制中心之间往往是通过突发性短信息来进行传送的，一般是通过固定点收发，所以应该通过无线固定接入技术传输。由于各个收费站点和监测站点地理位置相对来说比较分散，信息是突发信息，因此系统会选择如150MHz或450MHz频段这种较低的无线频段，并且会采用窄带的接入方式以及分片的大区覆盖。（2）对于那些正在行驶中的车辆来说，需要通过对交通信息控制中心的各种信息数据库进行查询，才能够得到该车辆的地理信息、目的地信息和导航信息等。也就是相当于在大量的车载台需要中、低速的数据通信和电话通信，且数据通信的实时性要求并不很高。那么它们的无线通信技术可参考移动通信公的GSM系统和CDMA系统。（3）对于组网而言，一般可以采用大区制蜂窝网，来减少车载台越区切换的次数。在城区可以采用面状覆盖，而在高速公路可以采用带状覆盖。各基站可以采用全向天线或扇形天线，也可沿公路铺设泄漏电缆等。总的来说，在ITS中，应用各种无线通信网络技术，采用不同的无线解决问题方案，可以满足不同类别的通信技术要求。与此同时，合理有效地利用无线网络频率丰富的资源，也可以降低网络消耗的成本和用户使用的资费。（4）要想及时全面的了解一些现场情况，比如说实时地监视行驶中的护卫车队或运钞车、交通事故现场等，最主要的就是能够得到此过程中的视频。该视频就是通过采用如宽带码分多址的无线接入技术，该无线接入技术信道上的数据传输速率应该在1.5~2Mbit/s以上。然而，由于需要与之相关的宽带通信的车辆还是比较少，因此，无线信道接续要采用循环分散定位方式而不是采用目前公用移动通信网的专用控制信道方式，这样更加合理。

4结束语

通过上述对无线通信技术在智能交通系统中的应用可以分析出，要想实现ITS技术就需要无线通信技术的支持，和无线定位技术一样，它们都是实现ITS的关键性的技术。并且随着通信技术的不断发展，无线通信技术在ITS中的地位与作用将会越来越明显。所以，对无线通信技术在智能交通系统中的应用加强研究，这样在一定程度上对推动我国智能交通系统的研究和发展有着非常重要的意义。

作者:方凯 林嘉豪 单位:江西省公路管理局交通通信总站

第九篇：无线通信中空分复用技术研究

随着移动多媒体业务的发展，人们对无线通信传输速率需求不断增长与无线频谱日益匮乏之间的矛盾愈发突出。空分复用技术通过在收发两端采用多天线并行传输数据，极大地提高了频谱利用率。近年来，在空分复用系统基础上，空间调制技术可以在不改变收发端天线数的情况下进一步提高传输速率，大规模MIMO系统通过大幅增加一端或两端天线数并将原有2D信道扩展为3D信道从而大幅提高传输速率。本文将在简要介绍空分复用系统的基础上，重点分析大规模MIMO系统和空间调制技术及其下一步发展趋势。

1空分复用系统

空分复用系统模型如图1所示，发送端将数据流调制后进行串并变换为Nt路并行子数据流并经过空时编码后经Nt根发射天线并行发送信号，接收端对Nr根接收天线信号进行空时解码、并串转换以及解调后还原发送数据。根据上述模型，空分复用系统主要包括预编码技术、信道估计技术、信号检测技术3个部分。

1.1预编码技术

发送端根据信道状态信息，对MIMO发送信号进行预编码处理，消除信道衰落及天线间干扰等不利影响，从而提高系统容量和传输质量并简化接收端检测算法。根据处理方式的不同，可以将预编码处理分为线性和非线性预编码2种，根据信道状态信息获得方式的不同，可以将预编码分为基于码本的预编码以及非码本的预编码［2］。另外，在多用户MIMO技术中，接收端为多个具有多天线或者单天线的用户，用户无法区分自身信号与其他用户信号，造成共信道干扰（Co-ChannelInterference，CCI），将严重影响各用户通信质量和速率，而预编码技术对发射信号预处理也可以作为消除或者降低用户间的共信道干扰的有效途径。

1.2信道估计技术

在空分复用系统中，接收端每副接收天线接收到的信号都是发送端发射信号经过信道干扰传输后的叠加。为了在接收端正确检测出发送的数据流并在发送端进行合适的预编码处理，必须对信道特性进行估计。因此，接收端对MIMO信道的估计是信号检测以及预编码的基础，而信道估计的准确度也与系统整体性能密切相关。目前，信道估计技术可以分为基于导频的信道估计算法、基于信道判决反馈信道估计方法和盲信道估计算法3类［3］。（1）基于导频的信道估计算法也是最为常见的一种信道估计算法，其在发送端发送一组收发两端均已知的导频序列，利用接收端实际接收结果与导频序列对比后估计信道特性。这种算法对信道估计准确，但额外占用传输资源，降低系统的有效性。（2）基于信道判决反馈信道估计方法在利用导频序列估计出当前信道状态信息后，利用传输数据的检测结果对信道特性进行估计。这种算法开销小，但对传输过程中错误检测敏感度很高。（3）盲信道估计依靠先验约束条件根据统计特性对信道进行估计。这种算法无需开销，但运算复杂度高而且只适用于慢衰落信道。

1.3信号检测技术

信号检测技术是空分复用技术的核心，接收端必须在相互干扰的信号中正确检测出各发射天线数据，其检测结果将直接影响整个空间复用系统的性能，检测算法的性能主要体现在误码率和运算复杂度上。目前空间信道复用的检测算法大致可以分为：最大似然检测算法、线性检测算法、连续干扰消除检测算法和球形检测算法。（1）ML检测算法。ML检测算法依据最大似然准则，遍历所有可能发送信号进行判决，选出最优点作为发送信号的估计值。由于检测过程遍历所有可能情况，一方面使其BER性能最优，另一方面使其运算复杂度随发射天线和调制阶数呈指数增长，为O(SM)。（2）线性检测算法。线性检测算法通过在接收端添加一个线性滤波器对接收到的混叠信号进行分离检测。由于线性处理过程中，各天线信号存在干扰，使得BER性能较差，但线性处理只进行了矩阵的求逆与乘法，运算复杂度低，为O(M3)。（3）SIC检测算法。SIC检测算法逐层检测各发射天线信号，在下一根天线信号检测前，去除已检测天线信号对总接收信号的干扰，从而整体上降低各天线间干扰的影响。因此SIC检测算法BER性能优于线性检测算法，但其每次计算都需要进行排序，使得运算复杂度略高于线性检测算法，为O(M3)～O(M4)。（4）SD检测算法。SD检测算法检测以接收向量为中心规定半径的球形内格点，并不断减小搜索半径从而获得最小半径的估计值。由于检测结果与ML检测结果基本一致，其BER性能十分接近ML算法，而且检测过程避免了繁琐的遍历性搜索，运算复杂度较ML算法低但比SIC检测算法高。另外，随着SNR增加，各格点平均距离降低，检索次数变大，使得SD检测算法运算复杂度随着SNR增加而增加。在上述空分复用系统基础上，空分复用系统还出现了多用户MIMO技术、大规模MIMO技术、空间索引调制技术等关键技术，从而进一步提高系统传输速率。

2大规模MIMO技术

大规模MIMO技术采用大规模天线阵（数百根发送天线）同时同频服务不同用户的技术，从而将发射信号能量集中在更小区域以获得更高的性能。与传统的空分复用系统相比，大规模MIMO系统的构成及基本原理类似，但其将传统的多天线发射及对应的2D信道模型扩展为天线阵列及3D信道模型。与传统的波束形成相比，其大幅增加发送天线的同时，将各天线幅度与相位的加权简化为单纯的相位加权。结合波束形成、空分复用、天线阵等技术，大规模MIMO技术可以获得大幅提升信道容量及能量传输效率、价格低廉等优势：（1）极大地提升信道容量及能量传输效率。大规模天线阵将原有波束形成中只能水平选择发射角度的2D信道扩展为水平垂直的3D信道，使得发送功率集中在更小的目的区域，从而提升目的区域的接收信号能量并降低对其他区域用户的干扰。（2）价格低廉。大规模MIMO系统以数百根廉价的低功率天线代替原有天线，总发射功率相同的情况下，避免了传统的天线系统中昂贵的非线性高功率放大器以及相应的同轴电缆等昂贵且笨重的物品。（3）降低空中接口的延迟。传统空分复用系统需要依靠较强的多径环境并对多径进行处理，这将导致数据传输过程中与多径时延相关的延迟。大规模MIMO技术中的波束形成，不要求多径环境以及对多径延迟的处理，从而不受多径延迟的限制。（4）简化多址接入。大规模MIMO技术中每个用户均利用整个带宽，无需带宽调度，从而简化了大多数的物理层控制信号冗余，进而降低系统开销，提高资源利用率。（5）降低空中干扰并提高安全性。大规模MIMO技术中发射天线提供了很多多余的自由度，可以用来取消故意干扰器的信号。由于发送信号目的区域更小并且其他区域接收功率更低，降低了其他区域窃听信号的风险。但是，大规模MIMO技术也存在诸多问题，其中导频污染问题尤为突出。导频污染是指小区内或相邻小区共用导频序列而导致的链路干扰问题现象。一般情况下，为避免干扰各用户需分配一个正交上行导频序列，但是导频序列的数量受限于相干时间与信道延迟扩展，当用户数量过大，就会发生相邻小区甚至小区内用户共用一个导频序列的情况，从而影响信道估计的下行波束形成，进一步影响系统性能。文献［5-6］指出，相比于经典的MIMO系统，导频污染对大规模MIMO系统影响更大，而随着收发天线数增长，导频污染成为限制系统性能上限的主要因素。

3广义空间索引调制

广义空间索引调制将索引调制应用于多天线系统，从而进一步提高空分复用系统传输速率。与传统所有天线均发送调制信号不同，广义空间索引调制中待发送数据分为2个部分，一部分用以调制所有天线中实际发送调制信号的天线个数与序号，另一部分再对实际工作天线发送的信号进行调制。空间索引调制技术的核心可以从3个方面概括：（1）快速的本地计算可映射海量的外存空间信息数据。通过索引调制的引入，映射域从原有的单纯依靠天线数的线性叠加变为索引域对多进制调制域维数的扩展，使得映射域呈指数的扩展，对应外存空间信息数据更为庞大。（2）对复杂的空间目标对象进行逐步分割，使得查询路径不需要遍历整个信息。索引调制对多进制调制域进行索引域的多维扩展后形成新的多进制索引空间，其编码基本原理就是将空间分割为若干查询区域，每个区域存储多个索引项。解码过程分为确定查询区域和区域内索引项2步，即可快速获得编码数据，无需遍历整个索引空间。（3）采用合适的空间分割方法。为降低不同查询区域间的相关性，提升同一查询区域的相关性，需要采用合适的空间分割方法，从而在提升解码BER性能的同时，使得索引、查询更加快捷高效。广义空间索引调制只是从空域进行了索引调制，而一般的多天线系统中，通常会采用OFDM调制用以克服频率选择性衰落，这使得将索引调制引入频域成为可能。GSFIM（GeneralizedSpaceandFrequencyIndexModulation，广义的空频索引调制）就是从空间、频率域分别进行索引调制，从而将待发信息映射为空间索引、频率索引以及传统的多进制调制3个部分，对应MIMO-OFDM系统可以实现相比于传统空分复用更高的传输速率。

4结语

本文在总结近年来国内外对空分复用技术最新成果后，重点分析了大规模MIMO技术以及广义空间索引调制2种新型技术的特点与优势。空分复用技术因其具有快速提高传输速率的优势一直是国内外研究的焦点，并已取得很多成果。目前，以下几个方面有待进一步研究：（1）将索引调制扩展至空间、时间、频率域。目前，广义空频索引调制只是从空域和频域2个方面进行了索引调制，而时隙的存在使得时域内的索引调制可以轻易实现，但是将索引调制用于时域还需注意2个问题：一是与空域和频域的有限性不同，时隙可以无限扩展。时域的索引需要在一个合适数量的时隙数进行，如何确定时隙数将成为以后研究的重点。二是索引调制中容易出现传输信号连续为零的现象，这将给同步精度带来突出影响，此时可以借鉴编码中的HDB3编码进行，但仍需进一步研究。（2）提升多天线系统的抗相关衰落特性。多天线系统中要求各天线间衰落相互独立，但在实际的通信中，由于所在环境散射不够、移动端天线距离过近等原因，使得各天线间衰落存在相关性，这将严重影响系统的信道容量和传输质量。目前，现有的抗相关衰落特性的方式主要采用预编码等信号处理技术或设计不同的天线阵，但并未完全消除相关衰落对系统性能的影响。（3）GSIM中分集增益与复用增益的优化折中。现有对于分集与复用折中的研究只在传统的多进制调制下的MIMO系统中进行，但GSIM采用索引调制和多进制调制相结合的方式进行，对应分级增益与复用增益的折中更为复杂，需要进一步的研究。

作者:康瑞琪 张记瑞 蒋天宇 朱国庆 单位:重庆通信学院装备学院

第十篇：无线通信技术在医疗领域的运用

近年来医院加大了信息化建设的进程，在各部门、各科室及病房中都会增设计算机，并将计算机进行联网，从而构建医院信息管理系统网络。但这种布置方式存在一定的局限性，在当前科学技术的快速发展的新形势下，无线通信技术开始引入到医疗领域中来，我国也加大了数字化医院的建设。当前无线通信技术作为医院有线网络的重要补充，能够为医院各种医疗活动提供准确、快捷及方便的服务，有效的提高了医院各部门人员的工作效率，保证了各项工作的协调有序进行，利用无线通信技术，医院与患者之间联系和交流增多，有效的提高了为患者提供服务的质量。

1无线查房

在医疗活动中，查房作为每天非常重要的一项工作，在长期的医疗习惯中，医生在查房时都会直接在床边写医嘱并对病情进行记录。但近年来，随着住院医生工作站系统的设立，电子医嘱和电子病历得以产生，医院在写医嘱及写病情记录时都会利用电脑录入。但由于医生工作站电脑都是放置在固定位置的台式机器人，通常都是放置在医生办公室内，这就需要医院在查房时先用纸来对医嘱和患者情况进行记录，回到医生办公室后再录入电脑中，这不仅增加了转录时出错的机率，而且会对医疗安全带来直接的影响。这种情况下，医生在查房前还需要提前将医嘱、病历和检验检查结查等从电脑中打印并整理出来，在查房时进行逐一翻阅，对工作效率带来了较大的影响。甚至部分医生办公室存在无法接入网络等情况。针对于有线网络应用时存在的这些弊端，需要医院充分的利用无线通信技术，实现内部无线局域网络的全面履盖，这样医生即可以利用无线通信技术来进行查房。医生只需要在查房时利用无线电脑即能够对患者各种信息进行随时查询和获取，并在查房过程中下医嘱，并当场完成信息的录入，不需要再次转录和补开医嘱，确保了工作效率的提高，而且医疗安全也能够得到有效的保障。

2无线护理监控

传统的医院信息系统是以有线网络为依托构建起来的，在具体应用过程中需要医护人员将大部分的工作时间都耗费在计算机前，医生在工作过程中，较大一部分工作都需要在办公室内完成，特别患者信息查询、录入及处理等，从而使医生为患者服务的时间被大量占用，而且在整个工作过程中由于具有复杂性，在执行医嘱过程中很容易发生人为失误，从而导致执行不当问题发生，严重时会引发医疗事故。传统的护理监控工作在患者治疗过程中存在着一定的隐患，无法随时跟踪，而且很大一部分医疗信息也无法转化为电子化的形式，为医疗质量监控带来了较大的难度。目前医生对于病人身份的识别主要以床号和姓名为主要依据，一旦患者信息更新不及时，存在同名或是床位变化的情况，则会为治疗的安全埋下隐患。另外，传统的医院信息系统对于每一条医嘱的执行情况无法做到详细的记录，这样就导致实时监控医疗质量无法做到，增加了医护人员职业的风险性。对于传统医院信息系统中存在的诸多弊端，可以采用无线网络技术，医院内部无线网络实现全面履盖，医院信息系统能够延伸到患者床边，并具体在每种药物及每台医疗设备上进行应用，有效的对医护人员的工作流程进行了规范，减少了治疗差错发生的机率，不仅能够更好的为患者服务，而且有利于提高医院的整体竞争力，提高医院的医疗服务质量。

3医院短信平台

随着无线通信技术应用的普及，越来越多的医院认识到无线通信技术对医院发展的重要性。目前部分医院为了增强与患者之间的互动性，并为患者提供个性化服务，开设了医院短信平台，充分的利用短信息高效率、低成本、简便、安全及快捷的特性，开始向患者提供延伸性服务，目前短信息已成为医院向客户提供服务的重要的手段。利用医院短信平台，可以实现短信息群发、会议通知、检验检查结果领取通知、客户随访等多项功能。特别是当前我国手机基本普及，利用短信平台与患者沟通不仅更贴近我们的日常生活，而且为医院服务质量的提高也起到重要的作用。

4结束语

近年来在科学技术快速发展带动下，我国无线医疗技术应用开展的速度较快，但由于起步较晚，与西方发达国家还存在较大的差距，因此还需要加大无线通信技术应用于医疗领域的研究力度，加大投入，从而为我国医疗水平的全面提升奠定良好的基础。

作者:王鹏宇 单位:哈尔滨市疾病预防控制中心