時間：2023-12-18 11:18:27
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇無線通信技術(shù)的原理，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
雖然目前公眾媒體將無線通信炒的很熱,但這個領(lǐng)域從1897年馬可尼成功演示無線電波開始,已經(jīng)有超過一百年的。到1901年就實現(xiàn)了跨大西洋的無線接收,表明無線通信技術(shù)曾經(jīng)有過一段快速發(fā)展時期。在之后的幾十年中,眾多的無線通信系統(tǒng)生生滅滅。
20世紀(jì)80年代以來,全球范圍內(nèi)移動無線通信得到了前所未有的發(fā)展,與第三代移動通信系統(tǒng)(3g)相比,未來移動通信系統(tǒng)的目標(biāo)是,能在任何時間、任何地點(diǎn)、向任何人提供快速可靠的通信服務(wù)。因此,未來無線移動通信系統(tǒng)應(yīng)具有高的數(shù)據(jù)傳輸速度、高的頻譜利用率、低功耗、靈活的業(yè)務(wù)支撐能力等。但無線通信是基于電磁波在自由空間的傳播來實現(xiàn)傳輸?shù)?。信號在無線信道中傳輸時,無線頻率資源受限、傳輸衰減、多徑傳播引起的頻域選擇性衰落、多普勒頻移引起的時間選擇性衰落以及角度擴(kuò)展引起的空間選擇性衰落等都使得無線鏈路的傳輸性能差。和有線通信相比,無線通信主要由兩個新的問題。一是通信行道經(jīng)常是隨時間變化的,二是多個用戶之間常常存在干擾。無線通信技術(shù)還需要克服時變性和干擾。由于這個原因,無線通信中的信道建模以及調(diào)制編碼方式都有所不同。
1.無線數(shù)字通信中盲源分離技術(shù)分析
盲源分離(bss:blind source separation),是信號處理中一個傳統(tǒng)而又極具挑戰(zhàn)性的問題,bss指僅從若干觀測到的混合信號中恢復(fù)出無法直接觀測的各個原始信號的過程,這里的“盲”,指源信號不可測,混合系統(tǒng)特性事先未知這兩個方面。在研究和工程應(yīng)用中,很多觀測信號都可以看成是多個源信號的混合,所謂“雞尾酒會”問題就是個典型的例子。其中獨(dú)立分量分析ica(independent component analysis)是一種盲源信號分離方法,它已成為陣列信號處理和數(shù)據(jù)分析的有力工具,而bss比ica適用范圍更寬。目前國內(nèi)對盲信號分離問題的研究,在理論和應(yīng)用方面取得了很大的進(jìn)步,但是還有很多的問題有待進(jìn)一步研究和解決。盲源分離是指在信號的理論模型和源信號無法精確獲知的情況下,如何從混迭信號(觀測信號)中分離出各源信號的過程。盲源分離和盲辨識是盲信號處理的兩大類型。盲源分離的目的是求得源信號的最佳估計,盲辨識的目的是求得傳輸通道混合矩陣。盲源信號分離是一種功能強(qiáng)大的信號處理方法,在醫(yī)學(xué)信號處理,陣列信號處理,語音信號識別,圖像處理及移動通信等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
根據(jù)源信號在傳輸信道中的混合方式不同,盲源分離算法分為以下三種模型:線性瞬時混合模型、線性卷積混合模型以及非線性混合模型。
1.1 線性瞬時混合盲源分離
線性瞬時混合盲源分離技術(shù)是一項產(chǎn)生、研究最早,最為簡單,理論較為完善,算法種類多的一種盲源分離技術(shù),該技術(shù)的分離效果、分離性能會受到信噪比的影響。盲源分離理論是由雞尾酒會效應(yīng)而被人們提出的,雞尾酒會效應(yīng)指的是雞尾酒會上,有聲、談話聲、腳步 聲、酒杯餐具的碰撞聲等,當(dāng)某人的注意集中于欣賞音樂或別人的談話,對周圍的嘈雜聲音充耳不聞時,若在另一處有人提到他的名字,他會立即有所反應(yīng),或者朝 說話人望去,或者注意說話人下面說的話等。該效應(yīng)實際上是聽覺系統(tǒng)的一種適應(yīng)能力。當(dāng)盲源分離理論提出后很快就形成了線性瞬時混合模型。線性瞬時混合盲源分離技術(shù)是對線性無記憶系統(tǒng)的反應(yīng),它是將n個源信號在線性瞬時取值混合后,由多個傳感器進(jìn)行接收的分離模型。
20世紀(jì)八、九十年代是盲源技術(shù)迅猛發(fā)展的時期,在1986年由法國和美國學(xué)者共同完了將兩個相互獨(dú)立的源信號進(jìn)行混合后實現(xiàn)盲源分離的工作,這一工作的成功開啟了盲源分離技術(shù)的發(fā)展和完善。在隨后的數(shù)十年里對盲源技術(shù)的研究和創(chuàng)新不斷加深,在基礎(chǔ)理論的下不斷有新的算法被提出和運(yùn)用,但先前的算法不能夠完成對兩個以上源信號的分離;之后在1991年,法國學(xué)者首次將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到盲源分離問題當(dāng)中,為盲源分離提出了一個比較完整的框架。到了1995年在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上盲源分離技術(shù)有了突破性的進(jìn)展,一種最大化的隨機(jī)梯度學(xué)習(xí)算法可以做到同時分辨出10人的語音,大大推動了盲源分離技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。
1.2 線性卷積混合盲源分離
相比瞬時混合盲源分離模型來說,卷積混合盲源分離模型更加復(fù)雜。在線性瞬時混合盲源分離技術(shù)不斷發(fā)展應(yīng)用的同時,應(yīng)用中也有無法準(zhǔn)確估計源信號的問題出現(xiàn)。常見的是在通信系統(tǒng)中的問題,通信系統(tǒng)中由于移動客戶在使用過程中具有移動性,移動用戶周圍散射體會發(fā)生相對運(yùn)動,或是交通工具發(fā)生的運(yùn)動都會使得源信號在通信環(huán)境中出現(xiàn)時間延遲的現(xiàn)象,同時還造成信號疊加,產(chǎn)生多徑傳輸。正是因為這樣問題的出現(xiàn),使得觀測信號成為源信號與系統(tǒng)沖激響應(yīng)的卷積,所以研究學(xué)者將信道環(huán)境抽象成為線性卷積混合盲源分離模型。線性卷積混合盲源分離模型按照其信號處理空間域的不同可分為時域、頻域和子空間方法。
1.3 非線性混合盲源分離
非線性混合盲源分離技術(shù)是盲源分離技術(shù)中發(fā)展、研究最晚的一項,許多理論和算法都還不算成熟和完善。在衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)中或是麥克風(fēng)錄音時,都會由于乘性噪聲、放大器飽和等因素的影響造成非線性失真。為此,就要考慮非線性混合盲源分離模型。非線性混合模型按照混合形式的不同可分為交叉非線性混合、卷積后非線性混合和線性后非線性混合模型三種類型。在最近幾年里非線性混合盲源分離技術(shù)受到社會各界的廣泛關(guān)注,特別是后非線性混合模型。目前后非線性混合盲源分離算法中主要有參數(shù)化方法、非參數(shù)化方法、高斯化方法來抵消和補(bǔ)償非線性特征。
2.無線通信技術(shù)中的盲源分離技術(shù)
在無線通信系統(tǒng)中通信信號的信號特性參數(shù)復(fù)雜多變,實現(xiàn)盲源分離算法主要要依據(jù)高階累積量和峭度兩類參數(shù)。如圖一所示,這是幾個常見的通信信號高階累積量。
在所有的通信系統(tǒng)中,接收設(shè)備處總是會出現(xiàn)白色或是有色的高斯噪聲,以高階累積量為準(zhǔn)則的盲源分離技術(shù)在處理這一問題時穩(wěn)定性較強(qiáng),更重要的是對不可忽略的加性高斯白噪聲分離算法同時適用。因此,由高階累積量為準(zhǔn)則的盲源分離算法在通信系統(tǒng)中優(yōu)勢明顯。
分離的另一個判據(jù)就是峭度,它是反映某個信號概率密度函數(shù)分布情況與高斯分布的偏離程度的函數(shù)。峭度是由信號的高階累積量定義而來的,是度量信號概率密度分布非高斯性大小的量值。
【關(guān)鍵詞】短距離無線通信技術(shù)；Wi-Fi技術(shù)；藍(lán)牙技術(shù)；ZigBee技術(shù)
引言
第三次科技革命出現(xiàn)以來，通信技術(shù)取得長足的進(jìn)步，其中短距離無線通信技術(shù)不斷突破，涌現(xiàn)了許多新技術(shù)。隨著不斷推廣普及，短距離無線通信技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，影響的領(lǐng)域越來越多。如何將短距離無線通信技術(shù)更好應(yīng)用于校園當(dāng)中，更好促進(jìn)教育事業(yè)的發(fā)展，成為一個值得探討的重要話題。
1短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展
1899年秋，馬可尼最早將電磁波運(yùn)用在實際通信之中，用無線電設(shè)備傳輸了4000多字的新聞報道。20世紀(jì)初，隨著二極管、三極管等元件被相繼發(fā)明和不斷改進(jìn)，無線電發(fā)射和接收的難題得到解決，無線通信技術(shù)開始飛速發(fā)展。第三次科技革命以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及，信息傳輸交互的需求日益增大。傳統(tǒng)的有線通信方式，因為布線麻煩、占用空間、不靈活、不夠美觀等缺點(diǎn)，難以滿足多樣化的通信需求。相比之下，無線通信具有受地理環(huán)境影響小、擴(kuò)展性好、使用便捷、維護(hù)方便等明顯優(yōu)點(diǎn)，因而廣受消費(fèi)者喜歡。短距離無線通信技術(shù)是指應(yīng)用于100m范圍內(nèi)的無線通信技術(shù)。目前，無線通信技術(shù)正朝著多元化和多樣化方向不斷發(fā)展[1]。物聯(lián)網(wǎng)時代的到來將使得通信需求再次爆炸性增長。要實現(xiàn)萬物互聯(lián)，僅憑有線通信遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?？梢灶A(yù)見，未來短距離無線通信技術(shù)將得到更多重視、更大發(fā)展和更廣闊的應(yīng)用[2]。
2典型短距離無線通信技術(shù)的分析與比較
2.1三種典型的短距離無線通信技術(shù)
隨著技術(shù)發(fā)展，可供選擇的短距離無線通信技術(shù)越來越多。但是目前，得到最廣泛應(yīng)用的主要是Wi-Fi技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)和ZigBee技術(shù)。
2.1.1Wi-Fi技術(shù)
Wi-Fi技術(shù)是日常生活中使用最多的短距離無線通信技術(shù)，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射頻頻段。使用WiFi技術(shù)需要路由裝置和WiFi設(shè)備。路由裝置將網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)為Wi-Fi信號發(fā)射出去。Wi-Fi的傳輸速度非常快，可達(dá)到54Mbps，能滿足日常學(xué)習(xí)、工作、生活需要。雖然Wi-Fi通信技術(shù)的傳輸質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全性不是很好，但由于傳輸速率快、技術(shù)兼容性好、發(fā)射功率低、連接方便等諸多優(yōu)點(diǎn)[3]，成為應(yīng)用最為廣泛的短距離無線通信技術(shù)。
2.1.2藍(lán)牙技術(shù)
1994年，愛立信公司JaapHaartsen博士創(chuàng)制了藍(lán)牙技術(shù)，最初是為了替代RS-232。后來，藍(lán)牙技術(shù)得到重視，發(fā)展迅速并獲得廣泛應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)使用2.4到2.485GHz的ISM波段的UHF無線電波。微微網(wǎng)和分散網(wǎng)是藍(lán)牙技術(shù)的兩種組網(wǎng)方式。微微網(wǎng)中只有一個主設(shè)備，這個主設(shè)備最多可與同一微微網(wǎng)中的七個從設(shè)備進(jìn)行通信。各個從設(shè)備之間則不能進(jìn)行通信。如果多個微微網(wǎng)有重疊區(qū)域，就構(gòu)成了分散網(wǎng)。在分散網(wǎng)中，某一微微網(wǎng)中的主設(shè)備可能是另一微微網(wǎng)的從設(shè)備，從而可以實現(xiàn)不同微微網(wǎng)之間的通信。藍(lán)牙技術(shù)的主要優(yōu)勢在于其具有良好的抗干擾能力。通過建立藍(lán)牙連接，不同設(shè)備之間能夠在短距離內(nèi)可靠傳輸高質(zhì)量音頻文件、視頻文件等等，且無需額外增加過多成本。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用廣泛，例如用于實現(xiàn)計算機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)、耳機(jī)等之間的互聯(lián)，或用于實現(xiàn)共享單車的開鎖等。藍(lán)牙技術(shù)的缺點(diǎn)在于數(shù)據(jù)傳輸距離非常短，而且安全保密性不高。
2.1.3ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)是一種新興的低功耗短距離無線通信技術(shù)，使用2.4GHz、868MHz、915MHz三個頻段，其最高傳輸速率分別為250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s。ZigBee通信技術(shù)由ZigBee設(shè)備和ZigBee網(wǎng)關(guān)組成。ZigBee設(shè)備負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)信息，ZigBee網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)信息并與互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交互。與藍(lán)牙技術(shù)只允許主從設(shè)備互相通信不同，ZigBee中每個無線數(shù)傳模塊之間可以互相通信。此外，每個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的距離也可以在標(biāo)準(zhǔn)的75m基礎(chǔ)上無線擴(kuò)展。ZigBee技術(shù)的突出優(yōu)點(diǎn)是功耗低、時延短和安全可靠，能滿足以電池為電源的要求。因此，ZigBee技術(shù)廣泛應(yīng)用于移動POS機(jī)終端、智能交通、工廠自動化傳感設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)測與治療等領(lǐng)域。
2.2典型短距離無線通信技術(shù)的比較
Wi-Fi技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)都使用ISM2.4GHz公共頻段。但是在跳頻方式、傳輸范圍、應(yīng)用范圍等方面，Wi-Fi技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)并不一樣。Wi-Fi技術(shù)和藍(lán)牙技術(shù)分別使用DSSS（直序列擴(kuò)頻）和FHSS（跳頻擴(kuò)譜）方式。Wi-Fi的傳輸范圍可以達(dá)到100m甚至更遠(yuǎn)，而藍(lán)牙的傳播距離通常不超過50m。Wi-Fi技術(shù)屬于WLAN無線局域網(wǎng)，采用多個終端同時傳輸?shù)木W(wǎng)路模式，而藍(lán)牙技術(shù)屬于WPAN無線個域網(wǎng)，既點(diǎn)對點(diǎn)連接傳輸方式。Wi-Fi技術(shù)廣泛用于將各種移動設(shè)備或計算機(jī)等連接上互聯(lián)網(wǎng)，而藍(lán)牙技術(shù)主要用于實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間點(diǎn)對點(diǎn)式的通信。WiFi技術(shù)和ZigBee技術(shù)都能實現(xiàn)將設(shè)備連接上互聯(lián)網(wǎng)。WiFi技術(shù)的優(yōu)勢主要在于：①能直接接入互聯(lián)網(wǎng)；②網(wǎng)絡(luò)帶寬比較大；③統(tǒng)一使用TCP/IP協(xié)議，組網(wǎng)方便；④普及面廣，路由器便宜，推廣使用成本低；⑤傳輸距離較遠(yuǎn)。WiFi技術(shù)的劣勢主要在于安全性差、穩(wěn)定性差、功耗較大，而且最多只能支持連接幾十臺設(shè)備。ZigBee技術(shù)的優(yōu)勢主要在于：①安全性非常高；②支持同時連接設(shè)備數(shù)量大，可多達(dá)幾萬臺；③功耗低，能使用電池作為電源。ZigBee技術(shù)的劣勢主要是網(wǎng)關(guān)成本較高、通信速率較慢[3]、抗干擾能力弱、通信距離較短。
3短距離無線通信技術(shù)在校園里的應(yīng)用
目前，短距離無線通信技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到普及，大大提高了各領(lǐng)域的通信效率。教育是社會進(jìn)步的基石，研究短距離無線通信技術(shù)在校園里的應(yīng)用具有重要價值。
3.1智能教學(xué)系統(tǒng)
現(xiàn)代智能教學(xué)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用了短距離無線通信技術(shù)，例如PPT遙控翻頁筆、WIFI簽到等。當(dāng)下，PPT授課已經(jīng)成為課堂授課的主流方式。PPT遙控翻頁筆可以讓老師擺脫電腦鼠標(biāo)的束縛，自由在課堂中與學(xué)生互動。PPT遙控翻頁筆的一種實現(xiàn)方式是使用藍(lán)牙技術(shù)。翻頁筆中內(nèi)置低能耗藍(lán)牙模塊，通過連接電腦端的USB接收器，就可以實現(xiàn)可靠的短距離無線通信。
3.2監(jiān)控與廣播系統(tǒng)
布置在教室里的視頻監(jiān)控裝置能提高老師監(jiān)督管理的效率，更好維護(hù)課堂、考場的秩序。短距離無線通信技術(shù)在智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。視頻監(jiān)控設(shè)備可以通過連接Wi-Fi將視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)交ヂ?lián)網(wǎng)云端。老師在辦公室使用連接上互聯(lián)網(wǎng)的計算機(jī)甚至手機(jī)就能實時觀看教室的視頻。
3.3緊急安防系統(tǒng)
學(xué)校作為一個較大的人群聚集地，必須要有完善的安防系統(tǒng)。短距離無線通信技術(shù)可以用于實現(xiàn)校園內(nèi)安防系統(tǒng)設(shè)備之間的互聯(lián)互通。例如，將入侵報警系統(tǒng)的設(shè)備連接上Wi-Fi，一旦出現(xiàn)非法入侵校園的警報，可以第一時間將數(shù)據(jù)上傳到云端，被監(jiān)控室的人員及時發(fā)現(xiàn)。在校園緊急救援領(lǐng)域，利用短距離無線通信技術(shù)建立科學(xué)完善的通信系統(tǒng)，可以大大提高救援隊伍的通信效率，從而確保救援工作順利有效開展。
一、MIMO技術(shù)概述
從MIMO技術(shù)的歷史發(fā)展來看，早在20世紀(jì)初，馬可尼提出了MIMO技術(shù)，至今，此技術(shù)在已經(jīng)發(fā)展了很多年，后來，1970年前后將其運(yùn)用到了通信系統(tǒng)中，針對當(dāng)時的通訊發(fā)展情況，這種技術(shù)的引進(jìn)對于當(dāng)時社會發(fā)展起到了巨大影響作用。20世紀(jì)90年代，無線通訊全球化，MIMO技術(shù)在很多領(lǐng)域得到很好的發(fā)展，比如：天線系統(tǒng)等。而后出現(xiàn)了復(fù)合技術(shù)，將此技術(shù)與平坦衰落并用，發(fā)揮了其重要價值。
從MIMO的概念角度來看，MIMO技術(shù)的中文全稱為多輸入多輸出系統(tǒng)，英文全稱是Multiple-Input Multiple-Output，應(yīng)用于天線無線通訊。在其發(fā)射信號與接收信號的位置采用幾根發(fā)射天線與接收天線，以保證信號在發(fā)射信號端與接收信號端通過天線進(jìn)行信號的良好傳輸、發(fā)射與接收，最終，提高數(shù)據(jù)信息傳輸質(zhì)量[1]。MIMO技術(shù)可以通過采用空間的資源，不同天線進(jìn)行多方面、多方位的發(fā)射與接收，更重要的是，它可以在不改變頻率與功率的前提下，大幅度或者成倍的增大通訊系統(tǒng)的容量，此優(yōu)點(diǎn)令MIMO技術(shù)成為通信系統(tǒng)的主力技術(shù)。
從MIMO的原理角度來看，MIMO技術(shù)是將多根發(fā)射、接收天線安裝在相應(yīng)的發(fā)射與接收端，從此實現(xiàn)發(fā)射與接收端的多根天線的數(shù)據(jù)信息傳輸與接收，此過程會大大提高數(shù)據(jù)通訊質(zhì)量。在不改變頻率與功率的基礎(chǔ)上，充分的使用空間資源，實現(xiàn)多根天線發(fā)射、多根天線接收，從而，成倍數(shù)的提高通訊信息的容量。采用MIMO技術(shù)的過程中，無線通訊系統(tǒng)被反射出不同的信號，不同的信號會產(chǎn)生不同的空間流，而單輸送系統(tǒng)僅可以一次接受或發(fā)送一個空間流，受到了局限，MIMO技術(shù)可以解決這樣的問題，接收和發(fā)送多個空間流，全面掌控不同方位信號，提高容量、可靠性，從而提升資源的性能，擴(kuò)寬了無線系統(tǒng)使用的范圍。
二、MIMO技術(shù)運(yùn)用于無線通訊
第一，用于無線寬帶移動通信系統(tǒng)。對于容量的要求越來越高，在無線寬帶移動通信系統(tǒng)中采用MIMO技術(shù)，在發(fā)射與接收位置安裝多根天線，擴(kuò)大覆蓋面、增加接收與發(fā)射信息數(shù)據(jù)。
第二，用于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)。傳統(tǒng)的蜂窩移動通訊系統(tǒng)中存在著問題，采用MIMO技術(shù)與傳統(tǒng)通訊系統(tǒng)相結(jié)合，傳統(tǒng)系統(tǒng)屬于單方向發(fā)射單方向接收系統(tǒng)，而MIMO技術(shù)可以進(jìn)行多方面甚至全方面收集數(shù)據(jù)信息，相對特點(diǎn)而言，MIMO技術(shù)更具有發(fā)展前景。
第三，將傳統(tǒng)天線系統(tǒng)結(jié)合，發(fā)揮重要作用。舊式天線系統(tǒng)能夠解決衰落方面的問題，在居民的用戶小區(qū)有較好的應(yīng)用。將舊式天線系統(tǒng)與MIMO技術(shù)結(jié)合，可以有效的提高系統(tǒng)的容量，使小區(qū)居民生活更加方便。
第四，用于雷達(dá)。將MIMO技術(shù)運(yùn)用于雷達(dá)方面，收獲了比較好的成果，在應(yīng)用過程中，采用不同天線發(fā)射正交波形[2]，并且這些波形都是不同的，它們形成比較廣泛的覆蓋面，經(jīng)過一段時間，通過相干積累，從而獲得比較高的信噪比。
第五，用于無線通訊。MIMO技術(shù)在無線通訊領(lǐng)域是重要技術(shù)支持，在不斷地發(fā)展中，此技術(shù)也越來越廣泛普及使用。隨著社會中天線數(shù)目的不斷增多，對于MIMO技術(shù)的難度要求也越來越高，而限制了天線的數(shù)目會影響到技術(shù)的使用，因而，需要再繼續(xù)完善MIMO技術(shù)。
三、MIMO技術(shù)應(yīng)用于無線通訊的意義
在研究MIMO技術(shù)的發(fā)展過程中，其中有兩次重大的轉(zhuǎn)折。第一次發(fā)生在2002年的十月份，全球第一顆BLAST芯片的問世，在貝爾實驗室中，研究人員將其與MIMO技術(shù)相結(jié)合，使其具有更高速數(shù)據(jù)傳輸速度，加快了人們網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)生活。第二次是在2003年8月份，提出了AGN100Wi-Fi，將其與MIMO技術(shù)結(jié)合，形成了第一款多方位發(fā)射與接收的產(chǎn)品，在保持了兼容性的同時，提高了Wi-Fi的速度。多輸入多輸出系統(tǒng)是一種應(yīng)用于無線通訊中的天線技術(shù)，此技術(shù)可以在發(fā)射與接收處安裝多根天線，全方位發(fā)射與接收信息數(shù)據(jù)，并且在保證頻率與功率的基礎(chǔ)上，提高數(shù)據(jù)傳輸速率[3]。傳統(tǒng)的通訊過程中，僅采用單一的傳輸方式，這樣的形式在很多特殊地區(qū)不適合，比如：建筑物、峽谷等，造成信號衰減等現(xiàn)象。通過MIMO技術(shù)可以減少相似的傳播干擾，并且得到了廣泛的應(yīng)用，例如：電視、手機(jī)等。
信息化快速的時展，人們對于信息的傳播速度與容量的要求也相對越來越高，傳統(tǒng)的單方向傳輸數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)會為人們網(wǎng)絡(luò)移動通訊生活帶來不便，面對這樣的情況，加快信息化進(jìn)程，需要提高數(shù)據(jù)傳輸速度，因此，廣泛使用MIMO技術(shù)。對于不同發(fā)展的數(shù)據(jù)信息，比如：無線局域網(wǎng)、蜂窩通信等，它們的容量都呈不斷增長的趨勢。相比有線通信，無線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)存在很多不足和問題，使其獲得的數(shù)據(jù)信息不可靠、不可信，直接影響著信息的傳輸速度以及質(zhì)量。在不改變寬帶、功率的情況下，為了解決多徑衰落的相關(guān)問題，是目前數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中值得關(guān)注的問題，因此，引進(jìn)MIMO技術(shù)以期解決問題。MIMO技術(shù)得到了比較高的評價、被較為廣泛的使用，比如：用于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)、無線寬帶移動通信系統(tǒng)、雷達(dá)、無線通訊、將傳統(tǒng)天線系統(tǒng)結(jié)合，發(fā)揮重要作用等。對當(dāng)今社會的高速率網(wǎng)絡(luò)的要求，傳統(tǒng)通訊技術(shù)顯然無法實現(xiàn)，因此，需要采用新的通訊技術(shù)以期達(dá)到人們的網(wǎng)絡(luò)要求標(biāo)準(zhǔn)。我國的通信領(lǐng)域中，MIMO技術(shù)作為一種非常重要的無線傳輸通訊技術(shù)，受到廣泛關(guān)注。MIMO技術(shù)通過寬帶和功率的便利條件，提高無線通信容量和頻率，使人們享受到高速網(wǎng)絡(luò)時代的特點(diǎn)。隨著無線傳輸通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，需要對MIMO技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)地分析與研究。
【關(guān)鍵詞】 無線通信技術(shù) 通信要素 信道傳播技術(shù)
通信自古以來是人們生產(chǎn)與生活的基本要求，從古代的烽火臺以及狼煙開始，人們對于通信技術(shù)的依賴也越來越明顯，在這個過程中通信技術(shù)也實現(xiàn)了自身的現(xiàn)代化的進(jìn)程。通信技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。由最初的通信技術(shù)只能運(yùn)用于用戶語音信息的交換，到目前為止?jié)M足用戶多樣性的需求，尤其在軍事和航天事業(yè)領(lǐng)域作用顯著。雖然通信技術(shù)的發(fā)展顯著，但是仍然存在著一些技術(shù)性的難題無法實現(xiàn)，需要人們?nèi)ヌ剿?。目前，采用無線電波作為信號的發(fā)射源，然后通過信道傳播技術(shù)，實現(xiàn)終端的接收，從而完成通信的過程。然而，對于信道傳播技術(shù)而言，仍有許多問題需要我們?nèi)ヌ剿?，來實現(xiàn)其利益最大化。
一、無線通信技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代通信進(jìn)入了數(shù)字化時代，第三次信息技術(shù)革命的到來，特別是因特網(wǎng)的發(fā)明，原來的通信技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們的需求，人們需要無線通信來滿足各種不同的需求。無線通信是采用電磁波傳遞信息的方式。無線通信的主要特點(diǎn)主要有幾個方面：第一，信息化發(fā)展的方向之一在于寬帶化，無線傳播的速率將進(jìn)一步提升。第二，接入的網(wǎng)絡(luò)將會越來越多樣化，使在同一核心網(wǎng)絡(luò)上傳送多種綜合業(yè)務(wù)得以實現(xiàn)。第三，信息的個人化，更大地促進(jìn)個人信息通訊的發(fā)展。第四，無線通訊結(jié)構(gòu)正在經(jīng)歷一場變革，即將打破傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入方式。
無線通訊技術(shù)在近些年來運(yùn)用地越來越廣泛。比如在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，眾所周知，我國是農(nóng)業(yè)大國，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)越來越重要的地位，成為實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)跨越式發(fā)展的關(guān)鍵步驟。又比如無線通信技術(shù)在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用，可以準(zhǔn)確地實現(xiàn)戰(zhàn)場的定位，而且單兵數(shù)字信息要求單兵節(jié)點(diǎn)加入到繼承網(wǎng)絡(luò)中，以保證指揮、控制、決策的有效性。
二、通信原理
從古代的驛站開始到現(xiàn)代的郵寄通訊都作為通信的一種方式，通信主要包括以下幾個基本要素：第一，信息源，即需要傳遞信息的人，需要通過一定的方式將信息傳遞給他人。第二，信道，就是信息傳播的渠道，比如古代的傳遞信息的馬以及現(xiàn)在的郵差。第三，接收端，即接收信息的人，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，接收端智能化的傾向也越來越明顯。信息的傳播在古代主要是靠人員來傳播，因為在那個時候的信息源主要是一封信或者是一段文字和口諭，而在現(xiàn)在，信息源也可以編碼操作，通過無線傳播的方式進(jìn)行傳播。在發(fā)射端將信息進(jìn)行編碼，然后通過信道進(jìn)行傳播，最后由接收端進(jìn)行接收。無線通信的最大優(yōu)勢在于傳播的高效性，將信號分為不同的波段和不同的頻率，從而實現(xiàn)了聲音的傳播。
三、信道原理
從通信技術(shù)原理的是三要素可以看出，信道在無線通信技術(shù)中起到了橋梁的作用。若想信息準(zhǔn)確及時的傳播，信道占據(jù)著和非常重要的地位。信道是傳播信息的中介，是信息傳播的載體。無線通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到一定的階段，無線信道將需要傳播的信息經(jīng)過一定的處理，將一定頻率的無線電波向空間傳送，到接收端接受，控制中心經(jīng)過處理分析，從而判斷信息的內(nèi)容及位置。
光通信是目前最高級的信息傳遞方式，通過對信道的升級，從而實現(xiàn)信息傳播的準(zhǔn)確性和及時性。光通信就是以光波為載體的信息傳播方式，其傳播的原理是“光的全反射”，光纖的傳播能夠最大限度的減少光的衰弱，提高信息傳播的準(zhǔn)確性?？傊跓o線通信技術(shù)中，信道的作用無可替代，因為它是連接信息源和接收端的中間介質(zhì)，沒有信道，無線通信的傳播也就無法實現(xiàn)。在現(xiàn)代生活中，通信越來越重要，人們生活中的的信息傳播離不開無線通信技術(shù)。但是實際操作中，通信技術(shù)存在著一定的阻礙，比如在信息傳播過程中不同信息在信道中的互相干擾，常常造成信息的錯亂，加大了解碼的難度。光通信以其對光纖最小的衰弱程度，成為目前無線通信的主要方式，但是仍然需要不斷地創(chuàng)新來改進(jìn)無線通信技術(shù)，以便更好地傳播信息。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]楊光.水下無線通信網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)鍵技術(shù)研究[D].中國海洋大學(xué)，2012.
[2]董立珉.星間/星內(nèi)無線通信技術(shù)研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2012.
[3]秦紹華.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)多信道通信技術(shù)的研究[D].山東大學(xué)，2014.
[4]馬菁菁.Zigbee無線通信技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用研究[D].武漢理工大學(xué)，2007.
[5]丁飛，張西良，張世慶.基于ZigBee的無線通信技術(shù)及其應(yīng)用[J].江蘇通信技術(shù)，2006，05：24-27.
[6]趙晗.現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2011，16：86+89.
[7]王富斌.短距離無線通信技術(shù)在抄表系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].山東大學(xué)，2009.
關(guān)鍵詞：無線通信技術(shù)；短距離；ZigBee
近些年來，隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，各種便攜式通訊設(shè)備及家用電器越來越多，人們也越來越希望能有一種可使各電子產(chǎn)品與其他設(shè)備進(jìn)行信息交互的產(chǎn)品。由此，短距離無線通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。短距離無線通信技術(shù)打破了時間及空間的限制，可實現(xiàn)任意時間、任意地點(diǎn)與任意人進(jìn)行通信，有效促進(jìn)了通訊行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，對短距離無線通信技術(shù)進(jìn)行對比研究有著十分重大的實際意義。
1 短距離無線通信技術(shù)
1.1 短距離無線通信技術(shù)概念
短距離無線通信，即通信范圍不超過100米的無線通信。短距離無線通信技術(shù)集半導(dǎo)體連接傳輸技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)電子技術(shù)及無線通信技術(shù)于一體而形成了一種數(shù)據(jù)數(shù)碼型通信技術(shù)。短距離無線通信的數(shù)據(jù)傳輸速率最高可超過100Mbit/s，被稱作高速短距離無線通信技術(shù)。另有低速短距離無線通信技術(shù)，其數(shù)據(jù)傳輸速率不超過1Mbit/s。隨著局域網(wǎng)的發(fā)展和普及，短距離無線通信技術(shù)也呈現(xiàn)出多元化及多樣化的特征，現(xiàn)使用較多且較為普及的短距離無線通信技術(shù)主要有IrDA，Bluetooth，ZigBee，UWB等，這些技術(shù)支撐著短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展。
1.2 短距離無線通信技術(shù)特征
近些年來，短距離無線通信技術(shù)更是走進(jìn)了人們的日常生活，為人們的生活提供了更加方便、快捷的通信方式，并逐步成為人類社會的主要通信方式。短距離無線通信技術(shù)的特征主要體現(xiàn)在以下方面：
第一，就字面意思而言，短距離無線通信技術(shù)是利用2個電子設(shè)備實現(xiàn)數(shù)據(jù)的短距離傳輸，因此其并不需要利用線路設(shè)備來連接各電子設(shè)備，應(yīng)用起來相對方便快捷。
第二，短距離無線通信技術(shù)可利用對數(shù)據(jù)傳輸范圍、傳輸距離及帶寬的控制以控制通信技術(shù)的成本，從而滿足各階層用戶的不同需求。
第三，短距離無線通信技術(shù)擁有加密功能，可在使用的過程當(dāng)中實現(xiàn)用戶信息加密處理，從而有效保護(hù)用戶的私密信息，進(jìn)而提高信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>
雖然短距離通信技術(shù)具有以上多種特征和優(yōu)勢，但以上特征是將短距離無線通信技術(shù)的主要技術(shù)進(jìn)行綜合后所總結(jié)的特征，受技術(shù)研究限制，現(xiàn)還未發(fā)現(xiàn)有哪種單獨(dú)的無線通信技術(shù)同時擁有以上所有特征。
2 幾種主要的短距離無線通信技術(shù)
2.1 UWB技術(shù)
UWB技術(shù)，全稱“Ultra Wide Band"，即超寬帶技術(shù)。根據(jù)FCC（美國聯(lián)邦通信委員會）的相關(guān)規(guī)定，UWB通信系統(tǒng)所使用的頻段為3.1～10.6GHz。在不超過10m的范圍，UWB技術(shù)的信息傳輸速率可達(dá)500Mb/s以上。UWB技術(shù)的功率非常小，一般來說，其功率通常為20mW，頻譜范圍可達(dá)7.5GHz，速率最高超過500Mbit/s。另UWB技術(shù)可直接調(diào)制沖擊脈，從而有效彌補(bǔ)了傳統(tǒng)無線通信技術(shù)需將信號傳輸至基帶再實現(xiàn)載波調(diào)節(jié)的不足，因此在實際應(yīng)用當(dāng)中，利用UWB技術(shù)所建立的無線通信技術(shù)擁有強(qiáng)大的帶寬。通常情況下，利用UWB技術(shù)所建立的系統(tǒng)其帶寬最高可達(dá)2GHz，甚至更寬。UWB技術(shù)的工作原理主要是利用對應(yīng)時間發(fā)射低功率沖擊脈而完成的，因此uWB技術(shù)受外界干擾較少，信號相對清晰。
UWB技術(shù)的優(yōu)勢主要是傳輸速度快、強(qiáng)保密性和兼容性、可準(zhǔn)確定位、功耗低、體積小，且其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)，非常適用于短距離通信。
2.2 Bluetooth4k術(shù)
Bluetooth，即藍(lán)牙，Bluetooth技術(shù)源于1994年的愛立信公司。通常情況下，Bluetooth技術(shù)的接收范圍不超過10m，但經(jīng)過改造之后，其傳輸范圍可擴(kuò)至100m，從而形成一個臨時的對等連接。Bluetooth技術(shù)的應(yīng)用主要是利用內(nèi)部一塊8X8mm2的芯片來實現(xiàn)短距離射頻連接。一般來說，其頻段可達(dá)2.4GHz。Bluetooth技術(shù)在實際應(yīng)用當(dāng)中主要由一個主設(shè)備及多個從設(shè)備共同組成。Bluetooth技術(shù)的組網(wǎng)方式主要有兩種：一種是微微網(wǎng)，另一種是散射網(wǎng)。其中微微網(wǎng)是Bluetooth技術(shù)的最基本信息網(wǎng)絡(luò)形式。在微微網(wǎng)當(dāng)中，各個設(shè)備都可通過所連接的藍(lán)牙設(shè)備來實現(xiàn)主信道的共享，但微微網(wǎng)當(dāng)中最多可有7個設(shè)備與一個藍(lán)牙設(shè)備相連接。而散射網(wǎng)則是由多個微微網(wǎng)共同組成。散射網(wǎng)當(dāng)中的藍(lán)牙設(shè)備既可以是某個微微網(wǎng)的主設(shè)備，同時也可以是另一個微微網(wǎng)的從設(shè)備，因此根據(jù)不同的跳頻序列，每個微微網(wǎng)都可獨(dú)立出來，而依照時間順序，每個藍(lán)牙設(shè)備都可參與不同的微微網(wǎng)。
Bluetooth技術(shù)的優(yōu)勢主要是成本低、功率低。雖然Bluetooth技術(shù)只能使用2.4GHz這一單一頻段，但其仍可實現(xiàn)較大功能，利用Bluetooth技術(shù)可實現(xiàn)音頻及數(shù)據(jù)的同時傳輸，且其抗干擾能力非常強(qiáng)。
2.3 ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)是一種基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的局域網(wǎng)協(xié)議，其功耗大小較低。ZigBee技術(shù)的原理源于蜜蜂的‘‘八字舞”，蜜蜂在采蜜時通過飛翔和翅膀抖動將所得到的花粉信息傳遞給同伴，ZigBee技術(shù)就是依照這一原理而形成的，因此ZigBee技術(shù)也被稱為“紫蜂協(xié)議”。ZigBee技術(shù)主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程控制和自動控制領(lǐng)域。ZigBee技術(shù)的傳輸速率雖然較低，但其反應(yīng)速度非常陜，通常只需幾毫秒便可迅速將設(shè)備自休眠狀態(tài)轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)。另其安裝、維修成本較低，且功率低、時延短，具有高網(wǎng)絡(luò)容量及安全性，此外穩(wěn)定性也比較高。因此，總體來說，相對其他短距離無線通信技術(shù)而言，ZigBee技術(shù)是一種較為便宜的通訊技術(shù)。
ZigBee技術(shù)的主要特點(diǎn)是傳輸速率低，通常保持在20～25kb/s，功耗低、網(wǎng)絡(luò)容量大而成本低。據(jù)相關(guān)研究表明，每一個ZigBee設(shè)備與其他設(shè)備相連接的個數(shù)最高可達(dá)254，從而使得每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)最高可擁有255個節(jié)點(diǎn)，另其覆蓋范圍可達(dá)10～75m，普通家庭或辦公環(huán)境都可利用ZigBee技術(shù)實現(xiàn)無線通信。此外，ZigBee技術(shù)所使用的頻段相對靈活，其不但可利用2.4GHz這一全球通用頻段，而且還可使用歐洲的868GHz頻段及美國的915MHz頻段。
3 各種短距離無線通信技術(shù)的比較
UWB技術(shù)、Bluetooth技術(shù)及ZigBee技術(shù)是目前使用較為普遍的短距離無線通信技術(shù)，三者的空間容量具體如表1所示。
由表1可以看出，UWB技術(shù)的空間容量相對較大，其可實現(xiàn)短距離超高速信息傳輸，從而取代現(xiàn)有的有線通信技術(shù)，如雙絞線及光纖。Bluetooth技術(shù)的空間容量最小。就Bluetooth技術(shù)協(xié)議而言，因相鄰微微網(wǎng)可相互聯(lián)系而形成散射網(wǎng)，因此從理論上來說，利用Bluetooth技術(shù)所組成的微微網(wǎng)無個數(shù)限制，但受微微網(wǎng)組網(wǎng)方式和內(nèi)部寬帶寬度限制，實際上，微微網(wǎng)的個數(shù)是有一定限制的，因此，Bluetooth技術(shù)只能應(yīng)于PAN范圍內(nèi)，其傳輸速度相對較低。ZigBee技術(shù)的空間容量在三者當(dāng)中相對居中。
4 短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用
短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，應(yīng)用領(lǐng)域也越來越多，在各行各業(yè)基本都可見到短距離無線通信技術(shù)的身影。由于不同短距離無線通信技術(shù)的優(yōu)勢有所不同，因此其重點(diǎn)應(yīng)用范圍也有所不同。
UWB技術(shù)的傳輸速率高，同時還可精確測距，實現(xiàn)準(zhǔn)確定位，并具有成像等無線探測技術(shù)，在實際應(yīng)用當(dāng)中為信息的交互提供了更多的便利。UWB技術(shù)最初主要應(yīng)用于軍事方面，隨著短距離無線通信技術(shù)的不斷普及，UWB技術(shù)的應(yīng)用逐步拓展至民用領(lǐng)域，且為民用領(lǐng)域創(chuàng)造了良好的商業(yè)價值。UWB技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：軍事領(lǐng)域、工程探測與救援、短距離高速無線多媒體智能網(wǎng)絡(luò)、智能交通系統(tǒng)、傳感網(wǎng)絡(luò)和智能環(huán)境等。UWB技術(shù)的帶寬高、功耗低，且可共存于多種應(yīng)用程序，是一種具有廣闊發(fā)展前景的短距離無線通信技術(shù)。
Bluetooth技術(shù)的體積小、功耗低，且可與各種移動設(shè)備及便攜式設(shè)備相互集成，實現(xiàn)各通信設(shè)備的短距離連接。但因其傳輸速率及傳輸距離的限制，所以其應(yīng)用范圍也存在一定局限性。Bluetooth技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：家用無線網(wǎng)絡(luò)、移動辦公、會議聯(lián)網(wǎng)、個人局域網(wǎng)、Internet接入服務(wù)及移動電子商務(wù)等。
ZigBee技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域其傳輸速率相對較低，主要有智能家居、工業(yè)及環(huán)境控制、醫(yī)療看護(hù)等，具體有家庭安全智能控制、工業(yè)控制、煙霧探測、農(nóng)業(yè)信息采集和傳輸、醫(yī)療監(jiān)測與治療等。
【關(guān)鍵詞】射頻信號 無線通信 技術(shù)研究 SPI接口 ATC單片機(jī)
一、引言
近些年來，隨著現(xiàn)代通信事業(yè)的快速發(fā)展，使得我國的射頻技術(shù)和通信技術(shù)也有了更大的進(jìn)步，與此同時人們對信息交流提出了更高的要求，這就迫使射頻的無線通信技術(shù)有了更多的優(yōu)勢功能。由于射頻的無線通信技術(shù)的硬件簡單、操作方便、維修快捷等其它眾多優(yōu)勢也促使它逐漸成為了市場的主流?，F(xiàn)階段盡管有線通信技術(shù)還在被廣泛使用，但是由于它在空間區(qū)域難以自由布置工作線路，而且面對現(xiàn)代信息社會的巨大需要，它依然還很難滿足等其它的技術(shù)問題。此時就需要有新型實用的通信技術(shù)來改變這一現(xiàn)狀，而射頻的無線通信技術(shù)正好能夠較好地解決這一問題。
二、射頻無線通信的工作原理
射頻通常是指電磁輻射到所在空間的平均電磁頻率，而這種電磁的頻率大約在300KHz～30GHz之間，它也經(jīng)常被稱為射頻電流。由于這種電流的頻率大于10000次，因此它可以廣泛運(yùn)用于無線通信領(lǐng)域中。它的主要作用是把加載好的外界信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蠛螅焖贉?zhǔn)確無誤的發(fā)射出去，再有專門的信號接收裝置將所發(fā)出的信號接收處理，最后進(jìn)行還原處理。一般無線通信的基礎(chǔ)主要有無線電波、射頻信號的傳輸、多路復(fù)用技術(shù)和擴(kuò)頻通信。射頻設(shè)備先通過發(fā)送和接收的電磁波進(jìn)行基礎(chǔ)的通信，再利用無線電波傳送各種信息。其主要過程為：外界的信號被處理后，經(jīng)過編碼、調(diào)制等處理后在加載到射頻發(fā)射器上，通過射頻發(fā)射器上將所加載的信號再次放大，讓信號附著在射頻電磁波上發(fā)射出去，同時信號接收者以相反的過程將所接受的信號釋放出來，在進(jìn)行專門的翻譯，從而完成信號的傳輸和接收，即完成通信任務(wù)。
三、我國現(xiàn)階段射頻無線通信技術(shù)的發(fā)展和研究現(xiàn)狀
發(fā)展現(xiàn)狀：由于我國對通信行業(yè)的重視力度加大了，從而讓通信技術(shù)從無到有逐步興盛起來。隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得它也發(fā)生了翻天覆地的變化，迫使射頻無線通信技術(shù)有了初步的研發(fā)。目前由于它的廣泛功能使得它在各行各業(yè)都有著運(yùn)用。另外我國現(xiàn)階段射頻無線通信技術(shù)由于發(fā)展的較晚，雖然藍(lán)牙無線通信技術(shù)、紅外通信技術(shù)、Home RF技術(shù)以及Zig bee技術(shù)的出現(xiàn)使射頻無線通信技術(shù)有了較高的聲譽(yù)，但是許多功能依然還比較欠缺，因此他還有待于更一步的提高。
研究現(xiàn)狀：由于我國政府對射頻無線通信技術(shù)十分重視，因此盡管它的起步較晚，但是發(fā)展的不發(fā)極為快速。而且自從中國加入WTO后，與國外的技術(shù)交流也變得日益密切，這對射頻無線通信技術(shù)帶來了更好的發(fā)展機(jī)遇，從而使得研究開發(fā)的功能越來越多，使其適應(yīng)的范圍也越來越廣泛。
四、目前國內(nèi)的射頻的無線通信技術(shù)選擇的主要要求
現(xiàn)階段由于射頻的無線通信技術(shù)變得越來越規(guī)范了，因此對于一個通信系統(tǒng)說，無線通信技術(shù)選擇的主要要求有以下幾點(diǎn)：（一）所選的射頻必須要滿足相關(guān)的無線通信設(shè)備的要求，這是能否使射頻無線通信工程高效運(yùn)行的關(guān)鍵。它的選擇必須要結(jié)合具體的無線通信要求來選擇，否則只會嚴(yán)重影響它的正常工作效率和質(zhì)量。（二）射頻無線通信技術(shù)必須要能完成相應(yīng)的功能要求，例如利用藍(lán)牙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時，信號的準(zhǔn)確和速度是人們極為關(guān)注的。因此在選擇傳輸方案時就需要充分考慮到這一功能要求。（三）所選擇的無線通信技術(shù)對信號的處理必須是穩(wěn)定性好、抗干擾效果好、可靠性高。除了這些意外，還要考慮他是否是低功耗的最佳方式，因為只有這樣才可以提高通信企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。（四）所所選擇的無線通信技術(shù)必須是較為簡單的，例如在對SPI接口和ATC單片機(jī)開發(fā)時，就要盡可能地降低它的復(fù)雜程度，這樣不僅能夠提高開發(fā)的效率，也可降低通信企業(yè)的生產(chǎn)研究成本。（五）對于整個技術(shù)方案的選擇必須要是可行的、高效的、合法的、最優(yōu)化的?？梢圆捎枚囗椉夹g(shù)整合的方式來相互彌補(bǔ)各自功能的缺失，這樣就可以充分利用射頻無線通信技術(shù)資源，最大化的發(fā)揮出了它的真正的作用。
五、未來射頻的無線通信技術(shù)的研究發(fā)展方向
目前很多場合的射頻無線通信系統(tǒng)可以通過采用SPI接口 和ATC單片機(jī)等其它高端工作原理，再結(jié)合一些的控制部件，配合相應(yīng)的電路設(shè)備就可以很好地完成多地的空間信號的傳輸與交流，除此之外它還可以自由的進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，方便了很多的技術(shù)交流。在最近的幾年里全球通信技術(shù)發(fā)展的實非常之快，射頻的無線通信技術(shù)已經(jīng)逐步超過固定通信技術(shù)，呈現(xiàn)出遍地開花的現(xiàn)狀。在未來的發(fā)展過程中射頻的無線通信技術(shù)必須要向數(shù)字通信通信技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展，在保證原有功能的同時還要完全逐步完善數(shù)字話音、數(shù)據(jù)、圖像傳、真等其它優(yōu)勢功能。另外對于它的研究方向必須要形成一個標(biāo)準(zhǔn)化和國際化系統(tǒng)，這樣才能更好地促使他向前發(fā)展，這不僅是射頻的無線通信技術(shù)的研究，更是時展的需要。
六、結(jié)束語
高端的無線射頻通信技術(shù)更是備受研究家門的歡迎，從而這也促使了射頻的無線通信技術(shù)得到了前所未有的進(jìn)步，這無賴于是有助于我國的無線通信行業(yè)能夠快速走向國際化市場。射頻無線通信技術(shù)改變了有線通信極不方便的這一劣勢，能夠更好的滿足了當(dāng)今社會快速發(fā)展的巨大需要。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉長軍，黃卡瑪，閆麗萍編著，射頻無線通信電路設(shè)計，科學(xué)出版社，2005
[2] 池保勇，余志平，石秉學(xué)， 射頻的無線通信技術(shù)研究，清華大學(xué)出版社，2006
[3]文光俊，謝甫珍，李建，無線通信射頻電路技術(shù)與設(shè)計，電子工業(yè)出版社，2010
作為農(nóng)業(yè)大國，我們國家向來都很重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展，隨著現(xiàn)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)時代的到來，信息技術(shù)對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的支持越來越大。可見，對通信技術(shù)的研究也是愈發(fā)深入，本文首先簡單分析了通信技術(shù)的概念，之后分別對有線通信技術(shù)以及無線通信技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，希望對我國的農(nóng)業(yè)發(fā)展提供一些建議。
關(guān)鍵詞：
農(nóng)業(yè)發(fā)展；通信技術(shù)；有線通信；無線通信
有線通信技術(shù)、無線通信技術(shù)這是按著傳輸?shù)拿浇閷νㄐ偶夹g(shù)進(jìn)行的分類，這兩種技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的發(fā)展都是很重要的。簡單說，比如溫室環(huán)境下對溫室的各種數(shù)據(jù)信息、以及溫室內(nèi)作物的生長情況都離不開通信技術(shù)的支持。根據(jù)農(nóng)業(yè)種植的不同需要對有線通信技術(shù)、無線通信技術(shù)進(jìn)行選擇性的使用。
1通信技術(shù)的概念
文章主要敘述了數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信系統(tǒng)的技術(shù)和原理組成基于PC的無線接入的設(shè)備，將其研究成果頒布到系統(tǒng)平臺上，且最終的方向就是完成研究并完備嵌入式的無線接入設(shè)備。為了使其實驗良好的使用，科研中實驗的基本硬件平臺我們將其設(shè)備作為PC的接入設(shè)備，再依據(jù)運(yùn)行PC上的人機(jī)界面程序和各種驅(qū)動程序的應(yīng)用[1]。絕大部分的實驗就是一個完備的無線通信系統(tǒng)，充分顯現(xiàn)出了我們的“系統(tǒng)級”的優(yōu)勢之處。
2有線通信技術(shù)的應(yīng)用
有線通信與無線通信都是通信的方式，有線通信利用光纖電纜和導(dǎo)線作為導(dǎo)電材料介質(zhì)，計算機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)和通信技術(shù)，結(jié)合新的通信手段，在兩地之間傳輸不同的媒體，可以分為有線數(shù)據(jù)通信和無線數(shù)據(jù)通信。與無線通信技術(shù)相比，有線通信的最大優(yōu)點(diǎn)是傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定高速。無線通信因為線路的控制已成為日常生活中最常用的傳輸方式[2]。在農(nóng)業(yè)通信應(yīng)用中，常用的有線通信有：RS．232／422／485。在設(shè)施農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的早期應(yīng)用中，采用RS．232、RS．422和RS．485連接計算機(jī)和變量系統(tǒng)是一種有效易行的方案[3]?？傮w來說，相比較無線通信技術(shù)，有線通訊技術(shù)更加穩(wěn)定、高速這也是其最大的特點(diǎn)。
3無線通信技術(shù)的應(yīng)用
無線通信技術(shù)比有線通信技術(shù)含量更高，在更多的地方用更加實用，但它的由來也可以說是基于有線通信的發(fā)展。而和有線設(shè)備相比無線設(shè)備更方便。例如，現(xiàn)在市面上有很多無線終端產(chǎn)品，常見于手機(jī)，藍(lán)牙耳機(jī)，無線鼠標(biāo)，對講機(jī)，無線鍵盤等。通過使用這些產(chǎn)品，讓人們了解到通信設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)從有線逐漸變?yōu)闊o線。但是，我們也應(yīng)該看到，無論是有線還是無線通信，它們在農(nóng)業(yè)中所承擔(dān)的功能都是一樣的，既通過信號傳輸實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息的快速整合[4]。然而，在實際使用中，用于通信傳輸?shù)碾娎|由于長期在高溫、潮濕以及土壤和空氣等高酸性環(huán)境而容易導(dǎo)致電纜老化，從而降低了通信技術(shù)的可靠性。在實際生產(chǎn)和應(yīng)用中，需要鋪設(shè)大量的電線傳輸信息，以實現(xiàn)監(jiān)控區(qū)域的有效覆蓋，這將導(dǎo)致農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)的交叉電纜，維護(hù)成本[5]。這些因素，極大地限制了有線通信在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的普及和應(yīng)用。總體來說，相比較有線通信技術(shù)，無線通訊技術(shù)更加便捷，這也是其最大的特點(diǎn)。
4結(jié)束語
通信技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)，在發(fā)展過程中對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著直觀的反應(yīng)。雖然，以上對有線通信技術(shù)和無線通信技術(shù)進(jìn)行了對比，但是殊途同歸都是對信息的傳輸只不過是傳輸?shù)姆绞讲煌?。有線通信技術(shù)、無線通信技術(shù)各自都存在著優(yōu)缺點(diǎn)，農(nóng)業(yè)信號傳輸要依照生產(chǎn)現(xiàn)場的實際情況，靈活選用不同的通信技術(shù)，這樣才能在發(fā)揮出優(yōu)勢的同時促進(jìn)農(nóng)業(yè)的更快速、穩(wěn)定的發(fā)展。不可以根據(jù)自身喜好分類，兩者可以說是相互促進(jìn)、相輔相成，我們需要在兩者優(yōu)缺點(diǎn)不斷克服中尋找辦法促進(jìn)其發(fā)展，這也對整個社會展與進(jìn)步提供前提。
參考文獻(xiàn)：
[1]李震,洪添勝.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在精細(xì)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用進(jìn)展[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2011，37(5)：576-580.
[2]賀茂斌.手機(jī)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的集成與應(yīng)用[D].咸陽：西北農(nóng)林科技大學(xué)，2016.
[3]李晉，楚栓成.淺談幾種短距離無線通信技術(shù)在精確農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用前景[J].電子世界，2013(11)：78-79.
[4]肖維，張闊.無線通信技術(shù)在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2016，47(5)：36-37.
【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代無線通信技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；未來發(fā)展趨勢
1無線通信技術(shù)概述
無線通信技術(shù)是一種運(yùn)用電磁波原理進(jìn)行通信的一種現(xiàn)代化通信技術(shù)，由于其傳播速度快，使用方法便利，該通信技術(shù)已經(jīng)得到了大眾的廣泛認(rèn)可。無線通信技術(shù)主要采用兩種通信方式，運(yùn)用衛(wèi)星通信進(jìn)行長距離的通信，有效地解決了通訊者的距離問題，滿足了人們的通訊需求，這主要是因為衛(wèi)星通信技術(shù)可以在傳輸信號的中途設(shè)置站點(diǎn)，延續(xù)前一段的信號繼續(xù)傳播，十分便利；然而無線通信技術(shù)中的微波技術(shù)并不適合長距離的通信，但是兩種通信技術(shù)各有所長，微波通信技術(shù)可以對大容量的信息進(jìn)行傳播，在這個信息大爆炸的時代，微波通信無疑給人們帶來了極大的便利，為人們的交流及通信提供了一個堅實的平臺，保障了人們的正常通訊及交流。無線通信技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)取得了極大程度的進(jìn)展，隨著社會的發(fā)展無線通信技術(shù)有可能會取得更大的成就[1]。
2現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2.1無線寬帶技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
無線寬帶技術(shù)是現(xiàn)代無線通信技術(shù)發(fā)展過程中必不可少的一部分，無線寬帶技術(shù)包含多個方面，其中微波寬帶接入技術(shù)占首要地位，其通過特殊的網(wǎng)絡(luò)布局能夠?qū)崿F(xiàn)近距離內(nèi)圖像信息及語言的傳播，同時也大大降低了無線通信技術(shù)在運(yùn)行時所消耗的功率；無線通信技術(shù)中的衛(wèi)星接入技術(shù)，傳播信息的性能十分穩(wěn)定，已經(jīng)投放到了教育等事業(yè)的發(fā)展過程中，無線通信技術(shù)中的紅外光通信接入信息也具有很大的社會價值，能夠長距離的傳送信息，但對接發(fā)信號的儀器有一定的要求。
2.2藍(lán)牙技術(shù)方面的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，我國目前的藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是藍(lán)牙技術(shù)在傳輸距離上有一定的局限性，只能夠在短距離上進(jìn)行藍(lán)牙連接，為信息傳遞帶來了一些不便，但是藍(lán)牙技術(shù)為使用者帶來的便利不容忽視，通訊者在一定的距離范圍內(nèi)使用藍(lán)牙技術(shù)能夠傳遞分享圖片，視頻，文本信息等數(shù)據(jù)，藍(lán)牙技術(shù)主要應(yīng)用于手機(jī)，平板等移動通訊設(shè)備上，因此無論何時何地，使用者都可以使用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行信息的交流，但是就當(dāng)下社會的藍(lán)牙技術(shù)方面的發(fā)展?fàn)顩r而言，還有很多地方存在不足，難以滿足使用者對無線通信技術(shù)的需求，這就要求相關(guān)技術(shù)員進(jìn)一步的關(guān)注藍(lán)牙通信技術(shù)[2]。
2.3移動通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
在我國現(xiàn)代科技高速發(fā)展的背景下，我國已經(jīng)形成了完備的移動通信技術(shù)體系，全國移動網(wǎng)絡(luò)4G體系的發(fā)展就已經(jīng)很好的說明了這一點(diǎn)，就目前而言，4G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)“飛入尋常百姓家”，據(jù)調(diào)查到目前為止已有80%的移動通訊用戶在使用4G通信技術(shù)，隨著4G通信技術(shù)發(fā)展的不斷完善，其應(yīng)用的范圍也越來越廣，人們可以足不出戶就能了解到外面的世界，做到了“天涯若比鄰”，隨著移動通信的發(fā)展，世界已然成為了一個地球村，移動通信技術(shù)將全球人員緊密的聯(lián)系到了一起，促進(jìn)了人們的交流，開闊了人們的視野，為移動通信使用者打開了新世界的大門，目前我國的5G移動通信技術(shù)已經(jīng)嶄露頭角，吸引著廣大網(wǎng)民的目光，移動信息的發(fā)展象征了國家的通信發(fā)展水平[3]。
3現(xiàn)代無線通信技術(shù)未來發(fā)展趨勢
3.1無線通信技術(shù)變革的發(fā)展趨勢
為滿足人們對無線通信技術(shù)的需求，無線通信技術(shù)將會在以后的發(fā)展過程中注重對現(xiàn)代無線通信技術(shù)的改革，全面發(fā)掘無線通信技術(shù)的優(yōu)勢，增加頻譜，從而保證無線通信技術(shù)的傳播效率，加大移動運(yùn)營商與消費(fèi)者之間的聯(lián)系，讓用戶更好地體會到現(xiàn)代通信技術(shù)的優(yōu)勢，享受到科學(xué)技術(shù)在通信方面帶來的巨大便利，根據(jù)人們的需求，目的性的對現(xiàn)代無線通信技術(shù)進(jìn)行變革，為使用者提供更前沿的通信技術(shù)，讓消費(fèi)者體會到現(xiàn)代無線通信技術(shù)的便捷。
3.2寬帶化方向的發(fā)展趨勢
眾所周知，無線寬帶已經(jīng)在國內(nèi)得到普及，家家戶戶都能體會到無線寬在通信方面帶來的極大的便利，但是無線寬帶的普及并不是現(xiàn)代無線通信技術(shù)的極限，相關(guān)人員及部門正在努力的對無線寬帶技術(shù)進(jìn)行更深刻的分析與發(fā)展，以便給現(xiàn)代無線通信技術(shù)使用者提供更高的運(yùn)行速度，讓使用者深刻地體會到無線寬帶帶來的便利，享受到世界前沿的無線通信科技成就，提升使用者的幸福感及民族榮譽(yù)感，讓人們充滿對社會的希望，從而能夠促進(jìn)整個國家的全面發(fā)展。
3.3完善信息個人化的發(fā)展趨勢
隨著時代的發(fā)展，信息個人化仿佛已經(jīng)成為了大勢所趨，隨著無線通信技術(shù)方面的科學(xué)成就的發(fā)展，信息個人化已經(jīng)成為現(xiàn)實，每個人的手機(jī)電腦基本上都會有一個IP地址，這無異于將整個世界的人都登記在網(wǎng)絡(luò)上，IP地址就像是身份證號，國家機(jī)構(gòu)可以根據(jù)信息傳播的IP地址來準(zhǔn)確定位一個人的具置，為整個社會增加了一層保障，能夠有效地制止不法分子的危險思想，還為每個人制造了一定的“私人空間”，滿足了現(xiàn)代無線通信技術(shù)使用者的需求，但是目前的通信技術(shù)的信息個人化還不夠完善，需要相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)一步的去修補(bǔ)完善，爭取使得信息個人化更加全面和完善，建造起更加完備的信息體系。
