時(shí)間:2022-06-11 20:47:57
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1無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī),那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米,做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)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(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信,第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后,無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年,美國(guó)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(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了,無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開來(lái)[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計(jì)算機(jī)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(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代,就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線傳播手段代替,無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍,實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下,人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知,而無(wú)線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往,無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通,這也是無(wú)線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號(hào)容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn),因此,無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無(wú)線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無(wú)線電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點(diǎn):
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號(hào)上的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3],尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開,無(wú)線通信技術(shù)正朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個(gè)方向?qū)o(wú)線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)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(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動(dòng),促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對(duì)象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號(hào)方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無(wú)線電
軟件無(wú)線電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場(chǎng),對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語(yǔ)
回顧無(wú)線通信的發(fā)展歷程,無(wú)線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國(guó)的無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求,無(wú)線電通信技術(shù)普及率低的問題,面對(duì)我國(guó)12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí),無(wú)線電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營(yíng)業(yè)水平,為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此,在無(wú)線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮,這要求我們積極加快無(wú)線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
1896年3月24日,波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米,做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)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(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信,第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后,無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年,美國(guó)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(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了,無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開來(lái)[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計(jì)算機(jī)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(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代,就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線傳播手段代替,無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍,實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下,人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知,而無(wú)線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往,無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通,這也是無(wú)線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號(hào)容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn),因此,無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無(wú)線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無(wú)線電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點(diǎn):
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號(hào)上的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3],尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開,無(wú)線通信技術(shù)正朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個(gè)方向?qū)o(wú)線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)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(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動(dòng),促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對(duì)象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號(hào)方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無(wú)線電
軟件無(wú)線電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場(chǎng),對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語(yǔ)
回顧無(wú)線通信的發(fā)展歷程,無(wú)線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國(guó)的無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求,無(wú)線電通信技術(shù)普及率低的問題,面對(duì)我國(guó)12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí),無(wú)線電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營(yíng)業(yè)水平,為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此,在無(wú)線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮,這要求我們積極加快無(wú)線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
[3]《現(xiàn)代通信原理》曹志剛清華大學(xué)出版社.
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說(shuō)光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為:(1)信號(hào)的發(fā)射;(2)信號(hào)的合波;(3)信號(hào)的傳輸和放大;(4)信號(hào)的分離;(5)信號(hào)的接收。
2. 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
(1) 頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來(lái)增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2) 損耗低,中繼距離長(zhǎng)。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來(lái)采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無(wú)中繼距離;對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽(yáng)黑子活動(dòng)的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無(wú)串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因?yàn)楣庑盘?hào)被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會(huì)出現(xiàn)串音干擾,同時(shí)在光纜外面,也無(wú)法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點(diǎn)之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來(lái)越為廣泛。
3. 光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代以來(lái),我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴(kuò)展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護(hù),設(shè)備的故障判定和排除就變得越來(lái)越困難??梢圆捎?SDH +光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護(hù)功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),可以滿足各種綜合信息傳輸。對(duì)于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設(shè)置成廣播方式,同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載,也可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,比較容易地實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò),因此在目前的情況下,不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來(lái)完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的 CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進(jìn)入千萬(wàn)家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV 大多是單向傳輸,上行信號(hào)不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送??梢酝ㄟ^電信網(wǎng) PSTN 中語(yǔ)音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號(hào)的傳送,也可以通過語(yǔ)音接入系統(tǒng)來(lái)完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號(hào)的傳送,組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大, 但還有許多應(yīng)用能力在閑置, 今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展, 作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長(zhǎng),一定會(huì)超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力, 推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此, 光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動(dòng)下, 一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王磊,裴麗. 光纖通信的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)[J].中國(guó)科技信息,2006,(4)
1 引言
擴(kuò)展頻譜技術(shù)是抗干擾通信中的主要應(yīng)用技術(shù)。目前,該技術(shù)已在戰(zhàn)術(shù)抗干擾通信、衛(wèi)星通信、數(shù)據(jù)信息分發(fā)以及衛(wèi)星導(dǎo)航等系統(tǒng)和設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。在戰(zhàn)術(shù)抗干擾通信中,基于跳頻抗干擾體制的跳頻電臺(tái)和基于直擴(kuò)抗干擾體制的直擴(kuò)電臺(tái)等是主要抗干擾通信設(shè)備。
本文分析了外軍抗干擾通信設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀和抗干擾通信技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)。
2 外軍抗干擾通信設(shè)備的應(yīng)用現(xiàn)狀
外軍跳頻抗干擾技術(shù)及其設(shè)備的發(fā)展可以歸結(jié)為三代產(chǎn)品。20世紀(jì)70年代中后期至80年代初期,外軍開始推出第一代跳頻通信設(shè)備,即模擬跳頻電臺(tái),以較低跳速、較窄帶寬為特征;80至90年代,開始推出第二代跳頻通信設(shè)備,即數(shù)字跳頻電臺(tái)和數(shù)字跳頻接力機(jī)等,以較高跳速、數(shù)字話音、數(shù)據(jù)通信為特征;目前正在發(fā)展的是第三代跳頻通信設(shè)備,以多頻段、多模式、多功能自適應(yīng)數(shù)字跳頻技術(shù)以及有關(guān)特殊的跳頻技術(shù)為特征。
在應(yīng)用上,外軍現(xiàn)役通信抗干擾設(shè)備有以下一些基本特點(diǎn):
(1)大部分無(wú)線電臺(tái)(短波電臺(tái)、超短波電臺(tái)等)采用純跳頻體制,少部分超短波電臺(tái)采用窄帶直擴(kuò)/跳頻組合的體制;
(2)短波跳頻電臺(tái)跳速的實(shí)用水平一般為數(shù)跳~100跳/秒(以下簡(jiǎn)寫為hop/s),大部分在50hop/s以下,很少為1000hop/s以上的高速跳頻;受天調(diào)技術(shù)的限制,其跳頻帶寬通常為數(shù)百kHz的窄帶跳頻,只有極少數(shù)采用新體制的短波跳頻電臺(tái)才達(dá)到了較大的跳頻帶寬;
(3)超短波跳頻電臺(tái)跳速的實(shí)用水平一般為100~500hop/s,多為中速跳頻;
(4)微波接力機(jī)既采用了跳頻體制,也采用了直擴(kuò)體制,;設(shè)備已數(shù)字化、系統(tǒng)化、固態(tài)化,可靠性高,但其綜合抗干擾性能還有待于進(jìn)—步提高;
(5)大部分現(xiàn)役通信抗干擾裝備采用單頻段,少數(shù)采用多頻段;
(6)一些國(guó)家,特別是軍事強(qiáng)國(guó),通信抗干擾裝備已形成了較大的裝備規(guī)模。
3 抗干擾通信技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
20世紀(jì)90年代以來(lái),擴(kuò)展頻譜技術(shù)趨于完善,在應(yīng)用上取得了突破性的進(jìn)展。外軍相繼推出的數(shù)10種新型通信抗干擾設(shè)備,代表了當(dāng)今抗干擾通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),主要有以下幾個(gè)方面:
(1)提高抗跟蹤干擾能力是現(xiàn)階段跳頻通信的重點(diǎn)問題之一
提高跳頻通信抗跟蹤干擾能力的技術(shù)動(dòng)態(tài)主要有兩個(gè)方面,一是適當(dāng)提高跳速,二是采用變速跳頻。目前,外軍具有跳頻網(wǎng)分選能力的實(shí)用跟蹤干擾機(jī)的跳速短波為幾十hop/s,超短波為幾百hop/s。由于技術(shù)和成本等原因,目前還未見可以對(duì)付信號(hào)密集條件下的較高跳速的實(shí)用跟蹤干擾機(jī)的報(bào)導(dǎo)。外軍較新的跳頻通信設(shè)備,如美國(guó)的HF—2000,瑞典的TRC—350,法國(guó)的ALCATEL111等,均采用了中高跳速跳頻,以提高其抗跟蹤干擾能力。值得注意的是,外軍有些跳頻通信設(shè)備大幅度提高跳速,并不是以提高抗跟蹤干擾能力為出發(fā)點(diǎn)的,其主要目的是利用相應(yīng)的技術(shù)體制,由高跳速提高數(shù)據(jù)傳輸速率。提高跳速還便于糾錯(cuò)處理。當(dāng)然,提高跳速也會(huì)引起其它問題,需要綜合考慮。
變速跳頻是抵抗跟蹤干擾的有效措施之一,外軍現(xiàn)役跳頻電臺(tái)中也有所采用,但多是半自動(dòng)變速或有限種跳速隨機(jī)變速,還沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的變速跳頻,通常將其稱為準(zhǔn)變速跳頻。論文大全。
(2)提高跳頻通信抗阻塞干擾的技術(shù)措施日趨成熟
最初提出跳頻抗干擾體制實(shí)際上是以抗阻塞干擾為出發(fā)點(diǎn)的。長(zhǎng)期以來(lái)很多國(guó)家和不少學(xué)者都致力于跳頻通信抗阻塞干擾技術(shù)的研究,目前已取得了較好的進(jìn)展,有些技術(shù)已得到了成功的應(yīng)用,有些還處于研究之中。
跳頻通信抗阻塞干擾技術(shù)的實(shí)用化研究成果主要有:在短波波段采用自適應(yīng)選頻與跳頻相結(jié)合的體制,即將經(jīng)過LQA(鏈路質(zhì)量分析)選出的最佳或準(zhǔn)最佳頻率作為跳頻頻率表生成的基準(zhǔn);在超短波波段采用具有FCS(頻率控制系統(tǒng))功能的跳頻體制,即在一般的窄帶干擾情況下,使用常規(guī)跳頻,在遇到寬帶阻塞干擾時(shí),自動(dòng)轉(zhuǎn)到FCS功能,在當(dāng)前最佳頻點(diǎn)上定頻工作,一旦寬帶干擾消失,又可回到跳頻方式上工作;在UHF波段采用了頻率自適應(yīng)與跳頻相結(jié)合的體制,即在跳頻通信過程中自動(dòng)檢測(cè)和刪除受干擾頻率,使系統(tǒng)在無(wú)干擾或干擾較弱的頻點(diǎn)上跳頻。另外,擴(kuò)展頻段和跳頻帶寬也是提高跳頻通信抗阻塞干擾的有效途徑之一,如下所述。
(3)拓寬現(xiàn)有頻段、發(fā)展多頻段是通信抗干擾裝備的重要發(fā)展趨勢(shì)
拓寬現(xiàn)有頻段、發(fā)展多頻段除了有利于協(xié)同通信和全頻譜作戰(zhàn)以外,也為提高通信裝備的戰(zhàn)場(chǎng)適應(yīng)能力提供了選擇的余地,對(duì)于提高跳頻通信抗阻塞干擾能力更為重要。在外軍新一代通信抗干擾裝備中,包含HF/VHF、VHF/UHF和HF/VHF/UHF多頻段的跳頻電臺(tái)或定頻電臺(tái)就多達(dá)數(shù)十種之多,這是外軍新一代通信抗干擾裝備的重要發(fā)展趨勢(shì)。
在拓寬頻段方面,少數(shù)短波電臺(tái)的頻段范圍已拓寬到1.6~50MHz,如美國(guó)的RF—500短波電臺(tái)等;少數(shù)超短波電臺(tái)的頻段范圍拓寬到30~108MHz,如比利時(shí)的BAMS超短波電臺(tái)等,增加了20MHz的帶寬。
在研制多頻段通信抗干擾裝備方面更是如火如荼,電臺(tái)以HF/VHF/UHF三個(gè)頻段的為典型特征,如:美國(guó)的AM—7177A/ARC—182(V),加拿大的AN/GRC—512(V)多頻段電臺(tái)等。
隨著軟件技術(shù)和高速處理芯片的發(fā)展,多頻段、多功能(MBMFR)抗干擾通信裝備是目前的重要發(fā)展方向之一。
(4)提高短波跳頻數(shù)據(jù)傳輸速率取得了突破性進(jìn)展
自從短波通信出現(xiàn)以來(lái),由于通信體制、器件以及空中信道等原因,使其數(shù)據(jù)傳輸速率一直限制在2.4kbit/s以下。在跳頻體制下,由于需要數(shù)據(jù)壓縮,實(shí)現(xiàn)短波高速數(shù)據(jù)傳輸更為困難,其有效數(shù)據(jù)速率一般還達(dá)不到2.4kbit/s。
近年來(lái),對(duì)這一難題的研究取得了突破性進(jìn)展,如美國(guó)休斯公司研制的HF2000,跳速為2560hop/s,在不采用信道均衡技術(shù)的情況下,數(shù)據(jù)速率為2.4kbit/s;美國(guó)Sanders公司推出的CHESS系統(tǒng),以差分高跳速(5000hop/s)體制實(shí)現(xiàn)了4.8~19.2kbit/s的高數(shù)據(jù)率,首次突破了2.4kbit/s的限制,較好地解決了短波高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾y題。
(5)直擴(kuò)體制的發(fā)展與應(yīng)用
直擴(kuò)體制目前還是主要用于微波及衛(wèi)星通信系統(tǒng),少數(shù)國(guó)家也將直擴(kuò)體制在低頻段嘗試應(yīng)用,但由于直擴(kuò)體制固有的弱點(diǎn),使其在戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)中仍然沒有得到實(shí)際的應(yīng)用。為了增強(qiáng)其實(shí)用性,直擴(kuò)體制是伴隨著自適應(yīng)濾波、自適應(yīng)調(diào)零天線以及可變直擴(kuò)帶寬等技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)展的。盡管這幾項(xiàng)技術(shù)在直擴(kuò)通信裝備中被廣泛采用,但是近些年還幾乎未見有突破性的報(bào)導(dǎo)。比如自適應(yīng)濾波的收斂速度、抗窄帶干擾的個(gè)數(shù)、陷波深度及其能量損失、自適應(yīng)天線的調(diào)零增益等,并且對(duì)于窄帶直擴(kuò)與寬帶直擴(kuò)利弊的爭(zhēng)論也未見分曉。不過,對(duì)于多進(jìn)制直擴(kuò)的優(yōu)勢(shì)已基本達(dá)成共識(shí),并在外軍直擴(kuò)通信裝備中得到了廣泛應(yīng)用。論文大全。
(6)綜合抗干擾體制及技術(shù)的應(yīng)用
目前,采用綜合抗干擾體制的典型標(biāo)志之一是跳頻、直擴(kuò)和跳時(shí)三種基本抗干擾體制的組合應(yīng)用,特別是在VHF/UHF及其以上頻段更是如此。
除此之外,很多通信抗干擾設(shè)備采用了頻率自適應(yīng)、窄帶干擾自適應(yīng)濾波器、跳頻濾波器、交織糾錯(cuò)、猝發(fā)傳輸、變速跳頻、變帶寬直擴(kuò)以及自適應(yīng)天線調(diào)零增益等增效措施。有些通信抗干擾設(shè)備,特別是短波跳頻電臺(tái),具備了猝發(fā)數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?,提高了抗干擾、抗截獲和抗測(cè)向能力;有些通信抗干擾裝備增加了GPS定位功能,可與跳頻同步相結(jié)合,提高了綜合應(yīng)用能力。論文大全。從總體上看,外軍通信抗干擾設(shè)備體現(xiàn)了頻率域、時(shí)間域、空間域、調(diào)制域、速度域等多維空間抗干擾技術(shù)的綜合以及擴(kuò)譜抗干擾技術(shù)與非擴(kuò)譜抗干擾技術(shù)的結(jié)合。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文基于所收集的國(guó)外戰(zhàn)術(shù)抗干擾通信設(shè)備技術(shù)資料,對(duì)抗干擾通信的技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了綜述。近年來(lái),盡管我國(guó)抗干擾通信技術(shù)和裝備得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,在有些方面已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,但總體上與國(guó)際先進(jìn)水平還存在一定差距。希望本文能對(duì)我國(guó)抗干擾通信技術(shù)和裝備的發(fā)展起到一定指導(dǎo)作用。
參 考 文獻(xiàn)
1 張傳慶,羅蓉媛,陶香云等.外軍抗干擾電臺(tái)匯集.信息產(chǎn)業(yè)部電子7所,2006.7
2 羅蓉媛,陶香云.外軍抗干擾電臺(tái)技術(shù)的進(jìn)展. 1999軍事通信抗干擾研討會(huì)論文集,南京,1999.10
一、衛(wèi)星通訊的當(dāng)前情況
1964年,國(guó)際通訊衛(wèi)星組織INTEL-SAT在美國(guó)總部成立,同年發(fā)射了地球上有史以來(lái)第一顆商用衛(wèi)星,經(jīng)過大半個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展的壯大,相比較二十世紀(jì)五十年代的衛(wèi)星通訊,如今的衛(wèi)星通訊取得了許多突破性進(jìn)展。衛(wèi)星通訊被大范圍的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、商業(yè)和軍事等各個(gè)與我們息息相關(guān)的方面。在日常生活中,衛(wèi)星通訊占據(jù)了很高的地位,例如精彩絕倫語(yǔ)音廣播和電視廣播都是靠衛(wèi)星通訊提供技術(shù)支持,為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了必不可少的通信,也為發(fā)生了嚴(yán)重自然災(zāi)害的地方提供了緊急通信,并為各種重大事件提供了及時(shí)的實(shí)況直播。
總之,為人們?nèi)粘5纳钐峁┝司薮蟊憷?。在軍事領(lǐng)域,衛(wèi)星通訊也發(fā)揮著巨大能力。新世紀(jì)的到來(lái),科學(xué)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展,生產(chǎn)力也隨之增長(zhǎng),這也為衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支撐和科技幫助。
二、衛(wèi)星通訊新技術(shù)
2.1星上信號(hào)處理
早期,采用透明轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)中級(jí)傳輸是GEO衛(wèi)星通訊的常用手段,用戶可以根據(jù)自身需要,租用不同頻率的轉(zhuǎn)發(fā)器,有較強(qiáng)的靈活性是這種信道資源的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。
2.2星上交換
支持星上交換是OBP最重要的一個(gè)作用。其中,再生式的OBP由于其能獲得各路信號(hào)所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流,能支持任何方式的交換,比如程控電路交換、ATM交換和IP交換等等。特別是,IP交換的技術(shù)若能在星上實(shí)現(xiàn),那么地面因特網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)之間的鏈接就會(huì)變得非常簡(jiǎn)單和方便。
2.3空間激光通信技術(shù)
空間激光通信技術(shù)是一項(xiàng)用激光束作為載體在自由空間進(jìn)行通信的技術(shù),既可作為衛(wèi)星與地面之間的通信鏈路,也可以作為衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的告訴傳輸鏈路。但由于前者在存在較濃的云霧或降雨的情況下,無(wú)法完成正常的通信,所以空間激光通信技術(shù)作為衛(wèi)星與地面的通信鏈路時(shí),信息傳輸?shù)乃俾什惶?。此技術(shù)將攜帶信息的電信號(hào)調(diào)制到光束上發(fā)送,通過初定位和調(diào)整,再經(jīng)過光束的捕獲、瞄準(zhǔn)和跟蹤,在通信的兩端建立起光鏈路,從而進(jìn)行信息傳遞。
三、衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展前景
骨干網(wǎng)由計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)以及有線電信網(wǎng)三部分融合組成,除此之外,地面移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng)通過其自身的無(wú)線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián),衛(wèi)星通訊網(wǎng)也通過無(wú)線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)建立了鏈接。近幾年,IP化是大勢(shì)所趨,正是由于衛(wèi)星通訊不斷IP化,各種各樣的不同性質(zhì)與不同業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通訊終端都變成了類似的因特網(wǎng)接入設(shè)備,由此可見一斑。需要指出的是,@里所說(shuō)的IP化不代表衛(wèi)星通訊網(wǎng)內(nèi)部的傳輸和交換全部實(shí)現(xiàn)IP化,而是將其特別的傳輸和交換方式保留,這樣對(duì)于發(fā)揮衛(wèi)星通訊的特點(diǎn)而獲得更高的衛(wèi)星資源利用率和達(dá)到更高水平的業(yè)務(wù)質(zhì)量都更有利。隨著Ka頻段的LEO衛(wèi)星群蜂窩網(wǎng)的不斷發(fā)展,使得頻率資源和通信容量大幅度增長(zhǎng),同時(shí),也在一定程度上降低了用戶終端的成本,衛(wèi)星通訊無(wú)線覆蓋的優(yōu)勢(shì)也得以體現(xiàn),基于此,衛(wèi)星通訊技術(shù)在國(guó)際民用通信市場(chǎng)上占據(jù)了一席之位。但是,在我國(guó)情況有所不同,原因在于相比于國(guó)外大多數(shù)國(guó)家,我國(guó)的4G地面蜂網(wǎng)在我國(guó)民用通信市場(chǎng)上占有很大比例,使得衛(wèi)星通信接入互聯(lián)網(wǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力遠(yuǎn)不如4G。
根據(jù)我國(guó)目前的情況,衛(wèi)星通訊技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的可用頻率的地域覆蓋密度,相比4G的地域覆蓋密度,要低好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。
數(shù)字通信和個(gè)人通信的飛快發(fā)展。在移動(dòng)衛(wèi)星通訊中,中低軌衛(wèi)星通訊有很大的發(fā)展前景,能為未來(lái)“全球個(gè)人通訊”的實(shí)現(xiàn)助力,使得人們真正地進(jìn)入個(gè)人通信時(shí)代。伴隨衛(wèi)星通信容量和速率的持續(xù)增加,以及先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)的不斷影響,數(shù)字衛(wèi)星廣播的數(shù)量的質(zhì)量都得到了很大改善,衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)的空間有十分充足,人們的文化生活水平也得到了提高。
通信衛(wèi)星的功能隨著衛(wèi)星高新技術(shù)的不斷出現(xiàn)、推廣和利用而擴(kuò)大,所應(yīng)用的領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)寬。在二十一世紀(jì),衛(wèi)星通訊將擁有更廣闊的發(fā)展空間,并占據(jù)更加重要的地位。與光纖通信一起,發(fā)展成為一項(xiàng)供未來(lái)人類通信的最為重要的手段。
一、無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī),那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米,做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)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(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信,第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后,無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年,美國(guó)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(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了,無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開來(lái)。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計(jì)算機(jī)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(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代,就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
二、無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線傳播手段代替,無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍,實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下,人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知,而無(wú)線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往,無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通,這也是無(wú)線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號(hào)容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn),因此,無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
三、無(wú)線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無(wú)線電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點(diǎn):
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號(hào)上的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用,尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開,無(wú)線通信技術(shù)正朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個(gè)方向?qū)o(wú)線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)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(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動(dòng),促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對(duì)象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號(hào)方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無(wú)線電
軟件無(wú)線電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場(chǎng),對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
四、結(jié)束語(yǔ)
回顧無(wú)線通信的發(fā)展歷程,無(wú)線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國(guó)的無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求,無(wú)線電通信技術(shù)普及率低的問題,面對(duì)我國(guó)12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí),無(wú)線電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營(yíng)業(yè)水平,為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此,在無(wú)線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮,這要求我們積極加快無(wú)線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
在眾多的信息技術(shù)中,無(wú)線電通信技術(shù)是最受歡迎的一種通信技術(shù),人們?cè)陂_始研究無(wú)線通信技術(shù),投入了大量的時(shí)間和精力,從而取得了顯著的成績(jī)。無(wú)線電通信和有線電通信技術(shù)相比,無(wú)線電傳輸過程不需要傳輸設(shè)備,也不會(huì)受到地理位置的限制,傳輸十分靈活,也很大程度的降低了成本,無(wú)線電通信技術(shù)倍受當(dāng)前市場(chǎng)的青睞。
1 無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展過程
俄國(guó)物理學(xué)家波波夫在1885年論述了發(fā)明無(wú)線電接收機(jī)的過程,這篇無(wú)線電通信技術(shù)的論文也就成武無(wú)線電技術(shù)研究的重要發(fā)展歷史,同時(shí)為了表示對(duì)他的紀(jì)念,也就將5月7日作為無(wú)線電發(fā)明日期。波波夫的不斷研究延長(zhǎng)了無(wú)線通信的距離,也就將無(wú)線電通信引入到了新的發(fā)展階段。后來(lái)意大利發(fā)明家馬可尼在1898年在海上進(jìn)行通信實(shí)驗(yàn),對(duì)于這次的實(shí)驗(yàn)也就標(biāo)志無(wú)線電通信的真正實(shí)現(xiàn),在馬可尼的實(shí)驗(yàn)中有進(jìn)一步將無(wú)線電信號(hào)延長(zhǎng),在1901年對(duì)相聚3000多公里的兩個(gè)國(guó)家之間成功進(jìn)行了無(wú)線通信,馬可尼實(shí)驗(yàn)的成功也就標(biāo)志著人類正式進(jìn)入無(wú)線電遠(yuǎn)距離的通信時(shí)代,之后不斷出現(xiàn)了各種各樣的無(wú)線通信的產(chǎn)生。
科學(xué)家八本、威瑪、羅斯等在1946年用電視機(jī)進(jìn)行天線信號(hào)的接收,他們實(shí)驗(yàn)的成功也就標(biāo)志著無(wú)線電技術(shù)的真正的普及,在當(dāng)今的信息社會(huì)中,我們對(duì)無(wú)線電通信技術(shù)的質(zhì)量的要求也就越來(lái)越高,對(duì)通信技術(shù)也就有了更多的期待。同時(shí)信息社會(huì)也就要設(shè)置更好的管理措施,運(yùn)用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)開發(fā)各種通信應(yīng)用軟件,更好的為人民提供通信服務(wù)。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2 無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
2.1 不受時(shí)空限制
無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制,能夠采用靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合的高校利用,對(duì)信息的傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各種經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展,無(wú)線點(diǎn)通信技術(shù)為信息傳輸打開了方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的鏈接,讓通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
2.2 具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性
無(wú)線電通信技術(shù)對(duì)數(shù)字傳輸、功能多樣化、設(shè)備小型化和智能化的優(yōu)勢(shì)下,具備了高度機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事結(jié)構(gòu)地域通信網(wǎng)絡(luò)方面起到了很大的作用。無(wú)線電通信作為信息化服務(wù)的重要標(biāo)志,無(wú)線電通信技術(shù)在發(fā)展過程中具有巨大的潛力,不僅在人民生活中扮演著重要角色,在軍事中同樣起到重要的作用。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。
2.3 可靠性高
無(wú)線電通信比有線通信可以很好的控制地質(zhì)災(zāi)害,具有很高的可靠性,在一般情況下除非受到信號(hào)的干擾,平時(shí)都能保證通信,這也就是無(wú)線電通信的最大優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線電通信技術(shù)雖然有很多的優(yōu)點(diǎn),但是在受到干擾影響,很容易被截獲保密性極差,這也就是無(wú)線電的缺點(diǎn),這也是人們最為頭痛的問題,因此對(duì)無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3 無(wú)線電通信的信噪比估計(jì)和自適應(yīng)控制技術(shù)
3.1 信噪比估計(jì)技術(shù)
對(duì)于現(xiàn)在無(wú)線電通信技術(shù)正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,信息技術(shù)的飛速發(fā)展,也就要求無(wú)線點(diǎn)通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需要,也就要在通信方面不斷的進(jìn)行拓新。無(wú)線電通信信號(hào)的信噪比估計(jì)一直是衛(wèi)星通信領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題,在衛(wèi)星通信中信噪比是衡量信道質(zhì)量的最主要指標(biāo)也是實(shí)現(xiàn)功率控制、調(diào)制方式識(shí)別、迭代譯碼等應(yīng)用的前提條件。利用無(wú)線信道通信,在其過程中主要就是多途徑的傳播,而噪聲是始終存在的一種危害,為了更好的提高數(shù)據(jù)傳輸速率和效率,我們必須對(duì)信道的特征參數(shù)具有一定的預(yù)知能力,信噪比是信道參數(shù)的一個(gè)重要的方面,信噪比估計(jì)技術(shù)也就成為信道估計(jì)的重要內(nèi)容之一,同時(shí)也是移動(dòng)通信研究的對(duì)象。在通信系統(tǒng)的實(shí)際使用中,信噪比的估計(jì)作為表征信道特征的參數(shù),對(duì)信道切換和自適應(yīng)通信速率調(diào)節(jié)功能都起到了重要作用。
3.2 無(wú)線通信自適應(yīng)控制技術(shù)
隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往,無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階,同時(shí)具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性,無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性。自適應(yīng)控制的基本的思想就是將參數(shù)估計(jì)方法與某種控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái),產(chǎn)生具有自校正能力的控制律,其控制的對(duì)象是不確定性的系統(tǒng)。在面對(duì)客觀上的各種不確定性,自適應(yīng)控制系統(tǒng)在其運(yùn)行過程中,通過不斷的測(cè)量系統(tǒng)的輸入狀態(tài),不斷的掌握對(duì)象從中獲取相應(yīng)的信息,再根據(jù)獲取的信息設(shè)計(jì)方法,做出控制決策去更新控制器的結(jié)構(gòu),使控制效果達(dá)到最優(yōu)或近似最優(yōu)。一個(gè)理想的自適應(yīng)控制系統(tǒng)應(yīng)具有:適應(yīng)環(huán)境變化和系統(tǒng)要求的能力;學(xué)習(xí)能力;在變化的環(huán)境中能逐漸形成所需的控制策略和控制參數(shù)序列,在內(nèi)部參數(shù)失效時(shí),又恢復(fù)的能力,良好的魯棒性。
3.3 無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展方向
提高系統(tǒng)資源的利用率維持信號(hào)的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)受到干擾,增大系統(tǒng)的容量,同時(shí)要確保用戶信息安全和保密,無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。無(wú)線通信的展望無(wú)線通信具有跨越時(shí)空進(jìn)行信息溝通的靈活性,以及全球無(wú)縫隙覆蓋的特性,成為當(dāng)今世界最具吸引力的通信方式。無(wú)線通信特別是移動(dòng)通信市場(chǎng)進(jìn)入規(guī)?;蟀l(fā)展階段,無(wú)線通信業(yè)務(wù)和技術(shù)呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)的話音領(lǐng)域向數(shù)據(jù)領(lǐng)域和寬帶多媒體領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢(shì),市場(chǎng)空前繁榮。
4 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)在通信方法開發(fā)應(yīng)用上具有很大潛力,這也就是我們研究和開發(fā)過程中對(duì)無(wú)線電通信進(jìn)行前面的了解,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)造新的發(fā)展方向,為全球信息化的通信事業(yè)做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào): E271.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
前言
無(wú)線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無(wú)線電波。從電磁場(chǎng)理化的建立至電磁波被發(fā)現(xiàn),直至現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用經(jīng)歷了近130年的歷史。經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的歲月的考驗(yàn),無(wú)線電通信技術(shù)迎來(lái)了其發(fā)展的時(shí)代。
1無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī),那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米,做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)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(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信,第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后,無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年,美國(guó)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(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了,無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開來(lái)。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計(jì)算機(jī)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(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代,就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線傳播手段代替,無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍,實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下,人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知,而無(wú)線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往,無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通,這也是無(wú)線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號(hào)容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn),因此,無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
無(wú)線通信的展望無(wú)線通信具有跨越時(shí)空進(jìn)行信息溝通的靈活性,以及全球無(wú)縫隙覆蓋的特性,成為當(dāng)今世界最具吸引力的通信方式。目前,無(wú)線通信特別是移動(dòng)通信市場(chǎng)進(jìn)入規(guī)模化大發(fā)展階段,無(wú)線通信業(yè)務(wù)和技術(shù)呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)的話音領(lǐng)域向數(shù)據(jù)領(lǐng)域和寬帶多媒體領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢(shì),市場(chǎng)空前繁榮。
3無(wú)線電通信技術(shù)方法
3.1WiMAX技術(shù)
WiMAX技術(shù)即全球微波接入互操作系統(tǒng),這種技術(shù)原在西方國(guó)家很受歡迎,如今在我國(guó)也掀起了熱潮。它是一種寬帶無(wú)限連接方案,對(duì)無(wú)限局域網(wǎng)的組建起到了不可替代的作用。它的數(shù)據(jù)傳送距離和傳送速度均優(yōu)于Wi-Fi技術(shù)。
3.2Wi-Fi技術(shù)
Wi-Fi技術(shù)是無(wú)線局域網(wǎng)的接入技術(shù),其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為802.11,而我國(guó)網(wǎng)絡(luò)均采用802.11b標(biāo)準(zhǔn),它對(duì)移動(dòng)通信起到了補(bǔ)充作用。
3.3 3.5GHz技術(shù)
3.5Ghz寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)MMDS,是工作于3.5GHz無(wú)線頻段上的中寬帶無(wú)線接入技術(shù),寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)因?yàn)槠涓邘?、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點(diǎn),受到了業(yè)界的關(guān)注。其優(yōu)點(diǎn)是可以遠(yuǎn)離入網(wǎng),但在我國(guó)卻受到帶寬不足的限制。其缺點(diǎn)是易受外界因素的影響。
3.4 3G技術(shù)
3G,全稱3rdGeneration,中文含義就是指第三代數(shù)字通信。其主要特征是可提供豐富多彩的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù),其傳輸速率在高速移動(dòng)環(huán)境中支持144kb/s,步行慢速移動(dòng)環(huán)境中支持384kb/s,靜止?fàn)顟B(tài)下支持2Mb/s。國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TDS-CDMA為三大主流無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn),寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國(guó)際移動(dòng)通訊計(jì)劃》。
3.5 Bluetooth(藍(lán)牙)
Bluetooth(藍(lán)牙),是一種支持設(shè)備短距離通信(一般10m內(nèi))的無(wú)線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù),可以使短距離內(nèi)的眾多設(shè)備略去繁多的線路接入。簡(jiǎn)化空間布局。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù),支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信,工作在全球通用的2.4GHzISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。
3.6 毫米波光載無(wú)線(MM-RoF)系統(tǒng)
毫米波光載無(wú)線(MM-RoF)系統(tǒng)是將光通信技術(shù)和無(wú)線毫米波技術(shù)相結(jié)合建立起來(lái)的。其特點(diǎn)是帶寬大、體積小、重量輕、成本低、損耗小、抗電磁干擾及傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。MM-RoF可解決傳統(tǒng)微波傳輸系統(tǒng)在毫米波段存在的損耗大、抗干擾能力弱等問題,同時(shí)可克服毫米波電子器件的電子“瓶頸”問題,非常有發(fā)展?jié)摿Α6喔袷蕉鄻I(yè)務(wù)的MM-RoF技術(shù)將是MM-RoF系統(tǒng)今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。
4 無(wú)線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無(wú)線電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線電通信技術(shù)的缺陷,可以采取以下控制方法
4.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號(hào)上的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
4.2 推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用,尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開,無(wú)線通信技術(shù)正朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個(gè)方向?qū)o(wú)線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
4.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)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。
4.4提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在無(wú)線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮,這就使得我們?cè)谘芯亢烷_發(fā)的過程中對(duì)其展開全方位的施工方式,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
隨著因特網(wǎng)、多媒體和無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無(wú)線通信在人們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對(duì)當(dāng)前無(wú)線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求,作為無(wú)線通信技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無(wú)線通信技術(shù)正逐漸引起越來(lái)越廣泛的觀注。
1短距離無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介
近年來(lái),由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng),加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無(wú)線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信,分為高速短距離無(wú)線通信和低速短距離無(wú)線通信兩類。高速短距離無(wú)線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無(wú)線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。
2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)
“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國(guó)際上最新的一種公開的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享,也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過無(wú)線建立通信。
藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù),為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接因特網(wǎng),其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng),新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來(lái)愈來(lái)愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。
作為一個(gè)新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問,藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通信技術(shù),它必將在不久的將來(lái)滲透到我們生活的各個(gè)方面。
3超寬帶(UWB)技術(shù)
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展,人們對(duì)高速無(wú)線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息,通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí),UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下(1)抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào),系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。
(6)發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,成本大大降低,同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。
2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)
“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國(guó)際上最新的一種公開的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享,也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過無(wú)線建立通信。
藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù),為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接因特網(wǎng),其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車等信息家電,組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng),新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來(lái)愈來(lái)愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。
作為一個(gè)新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問,藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通信技術(shù),它必將在不久的將來(lái)滲透到我們生活的各個(gè)方面。
3超寬帶(UWB)技術(shù)
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展,人們對(duì)高速無(wú)線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通信方案。與常見的使用連續(xù)載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息,通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí),UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下:
(1)抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào),系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。
(6)發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,成本大大降低,同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。
參考文獻(xiàn):
[1]方旭明,何蓉.短距離無(wú)線與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)[M].北京:人民郵電出版社,2004.