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简易无线通信系统设计报告

简易无线通信系统设计报告
简易无线通信系统设计报告

简易无线通信系统

摘要:简易无线通信系统由正弦波信号源部分、发射部分和接收部分组成。信

号源部分采用DDS波形发生技术,由单片机STC89C52和DDS芯片AD9851相结合,实现峰峰值1V ,频率100~1000Hz可调功能。发射部分由TX5芯片和滤波放大电路完成,实现发射频率在1~40MHz间。接收部分由超再生接收器、单片机和液晶构成,实现无线接收,接收距离不小于3米,并显示接收输出信号的频率。

关键词:无线通信、AD9851、STC89C52

一、方案论证与比较

1.正弦波信号源

方案一:采用555集成芯片函数发生器,555可以产生可变的正弦波、方波和三角波和实现频率控制,但产生的频率较低,不能很好的满足要求。

方案二:采用单片压控函数发生器ICL8038,产生频率(0.001~300KHz)可变的正弦波、三角波、方波及数控频率调整。但是,由于ICL8038自身的限制,输出频率稳定度只有10-3。而且,由于压控的非线性,频率步进的步长控制比较困难。

方案三:采用DDS波形发生技术,采用AD9851和单片机相结合的方式实现对频率的控制,AD9851内部的控制字寄存器首先寄存来自外部的频率,相位控制子,相位累加器接收来自控制字寄存器的数据后,决定最终输出信号频率和相位的范围及精度,然后再经过内部D/A转换器,得到最终的数字合成信号。AT9851时钟频率可达180M,输出频率可达70MHz,分辨率为0.04Hz。

综合考虑输出频率的可调性的方便性,精度及性价比等方面问题,选择方案三。

2.发射电路

方案一:采用变容二极管和晶体管构成的石英晶体振荡器,使其振荡频率在30MHz-40MHz之间,调频后进行发射

方案二:采用专用调频发射芯片TX5,借助于外围的LC振荡回路来改变载波频率,从而实现调频,再进行发射。

本系统若采取专用芯片,可方便实现频率调制。综合考虑,本系统采用方案二。

3.接收电路

方案一:采用Motorola公司推出的单片集成芯片MC3363作为接收机电路的核心IC。MC3363是低功耗窄带双变频超外差式调频接收机集成电路,它它片内包含两个本振、两个混频器、两个中放和正交鉴频器等功能电路。因此,它是一个除高频放大以外,从第一混频到音频前置放大器输出的双变频超外差式的集成接收机电路。原理图见图1。

方案二:通过超再生接收器,接收发出的信号,然后通过信号的放大整形,输送到单片机中,最后通过液晶显示出所接收到的频率。原理图见图2。

综合考虑,方案二实现功能更为简单,其性价比也高,故选择方案二。

二、 系统电路设计与理论分析 1. 正弦波信号源

信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。能够产生多种波形,如三角波、锯齿波、矩形波(含方波)、正弦波的电路被称为函数信号发生器。函数信号发生器的实现方法通常是采用分立元件或单片专用集成芯片,但其频率不高,稳定性较差,且不易调试,开发和使用上都受到较大限制。随着可编程逻辑器件(FPGA)的不断发展,直接频率合成(DDS)

技术应用的愈加成熟,利用DDS 原理在FP-GA 平台上开发高性能的多种波形信号发生器与基于DDS 芯片的信号发生器相比,成本更低,操作更加灵活,而且还能根据要求在线更新配置,系统开发趋于软件化、自定义化。本文研究了基于FPGA 的DDS 信号发生器设计,实现了满足预定指标的多波形输出。

(1) DDS 基本原理

DDS 建立在采样定理基础上,首先对需要产生的波形进行采样,将采样值数

字化后存入存储器作为查找表,然后通过查表读取数据,再经D /A 转换器转换为模拟量,将保存的波形重新合成出来。DDS 基本原理框图如图3所示。 图2 接收电路方案二原理图 图1 接收电路方案一原理图

图3:DDS基本原理框图

除了滤波器(LPF)之外,DDS系统都是通过数字集成电路实现的,易于集成和小型化。系统的参考时钟源通常是一个具有高稳定性的晶体振荡器,为各组成部分提供同步时钟。频率控制字(FSW)实际上是相位增量值(二进制编码)作为相位累加器的累加值。相位累加器在每一个参考时钟脉冲输入时,累加一次频率字,其输出相应增加一个步长的相位增量。由于相位累加器的输出连接在波形存储器(ROM)的地址线上,因此其输出的改变就相当于查表。这样就可以通过查表把存储在波形存储器内的波形抽样值(二进制编码)查找出来。ROM的输出送到D/A

转换器,经D/A转换器转换成模拟量输出。

(2) 采用 DDS 的AD9851

此部分采用了美国模拟器件公司采用先进DDS 直接数字频率合成技术生产

的高集成度产品AD9851 芯片。在该系统中应用电路如图4。AD9851 是在AD9850 的基础上,做了一些改进以后生成的具有新功能的DDS 芯片。AD9851 相对于AD9850 的内部结构,只是多了一个6 倍参考时钟倍乘器,当系统时钟为180MHz 时,在参考时钟输入端,只需输入30MHz 的参考时钟即可。AD9851 是由数据输入寄存器、频率/相位寄存器、具有6 倍参考时钟倍乘器的DDS 芯片、10位的模/数转换器、内部高速比较器这几个部分组成。其中具有6 倍参考时钟倍乘器的DDS 芯片是由32 位相位累加器、正弦函数功能查找表、D/A 变换器以及低通滤波器集成到一起。这个高速DDS 芯片时钟频率可达180MHz,输出频率可达70 MHz,

分辨率为0.04Hz。

图4:AD9851 在本系统的应用电路图

2.发射电路

图5:发射电路部分原理图

3.接收电路

该电路以超再生检波电路为核心,加入了共基共射放大电路、低频放大电路、音频和功率放大电路、直流稳压电路以及天线。为了调试方便节省材料全部电路包括天线在内都做在了一张pcb板上,器件布局较为紧凑,采用排针作为输入输

出插口方便调试,调试阶段可用函数信号发生器加载到天线电路和每一级电路中分别测试,电路板可采用直流稳压源供电。该电路板布线时以信号线为优先考虑,高频信号流通的距离尽可能的短,以防止信号的串扰以及相干电容,同时对电路板外围进行了铺地,促进了信号的有效流通,大大的提高了电路板的可靠性和稳定性。

此部分采用的是如图6的电路图

图6:超再生接收电路图

原理图主要分为六个部分:天线匹配电路、共基共射电路、超再生检波电路、低频放大电路、整形与功率放大电路、电源稳压电路。

天线电路用来选屏,决定带宽,用于接收26MHz的高频信号;共基共射电路是为了放大高频小信号,与后面的检波电路直接耦合;超再生检波电路是一种不稳定的振荡,它想办法使振荡电路工作在刚刚起振的状态,这个状态下对外来的信号极为敏感,一点小小的变化都会影响振荡生成的速度。当有外来信号的时候,随着外来信号的强弱,电路起振的速度会相应的发生变化,从而表现出来电路电流的变化,这个电流的变化就反映了外来信号的大小,也就解调出来调幅的信号了。对于调频,相当于斜率鉴频的方式。C_VAR1和L5决定了振荡的频率,C6影响波形的形状,R11决定增益;低频放大电路用于放大低频信号,同时也起到部分滤波的作用,需要注意的是低频放大时在采用单电源供电的同时,另外采用了5v电压来提高电位,以放大低频信号;整形与功率放大电路可将将正弦波整形为方波,利于应用到数字电路中,后面可接单片机等,同时可以将信号功率放大,外接扬声器,输出声音信号;稳压电路是为了给电路中的器件提供合适的电压。

三、程序设计

1.程序模块

图7:程序模块图2.程序流程图

四、测试方案与测试结果

1.调试方法仪器

表1:测试使用仪器

(1)信号发生模块测试

(2)发射部分测试

(3)接收模块测试

3.其他项目测试

4.发挥部分测试

五、结果分析

通信设计专业实习报告

通信设计专业实习报告 实习的作用有验证自己的职业抉择,了解目标工作内容,学习工作及企业标准,找到自身职业的差距。下面就是整理的通信设计专业实习报告,一起来看一下吧。 时光如梭,转瞬自己的大学生活的第一年即将结束,通信专业实习报告。一年的时间,自己学到了很多,也得到了很多,作为学习通信工程专业的学生,作为以后即将成为一名通信人的学生来说,了解通信基础知识,掌握通信专业的学习方法,明白通信行业最前沿的科技知识,是关系到自己前途,关系到自己人生价值能否实现的人生大事。 大一一年,通过短短八周《通信概论》的学习,平时自己通过杂志,报刊,网络的了解,和两周老师,专业人员的讲座,以及在中国联通(大庆分公司),大庆石油学院电话站的参观实习。现对自己掌握的通信基础知识进行整理,总结,以便在今后的生活,学习,工作中更好的系统利用这些资源。 一,光通信 1876年美国贝儿发明电话后,光电话的研究成了许多科学家研究的新课题,影响光电话诞生的因素有:a气象条件b有稳定传输光的介质c找到理想的光源,实习报告《通信专业实习报告》。 被誉为”光纤通信之父“的高锟(英籍华人),在光电话的研究中作出了重大贡献,在减少介质杂质方面,马瑞,卡谱隆,凯克在

1070年将噪音减少到20分贝/千米,更令人兴奋的是在解决光电话产生的2个根本问题上发明了能够产生理想光源的半导体激光器。 1974年光杂质噪音减至1分贝/千米。1979年降低到0。2分贝/千米。1977年美国芝加哥和圣塔磨尼卡之间首次建成商用光纤通信系统,头发丝粗细的玻璃丝能同时开通8000路电话。 到1990年光纤通信的发展取得重大进展:1由多模光纤过度到单模(只传一种模式,没有色散,传输的频带宽,能载送的信息量比多模光纤大的多)2由短波长(0。85微米)过度到长波长(1。31微米)。90年代光纤传输的的速率达10000兆比特/秒。相当于1/10的头发丝的光纤里可以同时开通1250000部电话。光通信每隔几十千米,增设一个“再生中继器”(光——电——光)以增大传输的信号,1985年“掺洱光纤放大器”诞生。 光瓠子通信:使光脉冲变宽,变窄的两种效应相互抵消,就成了一个保持不变的光瓠子。 我国光纤的发展:1977年第一根波长(0。85微米)阶跃型适应光纤问世,长度为17米,衰减为300db/km。1978年减少到5db/km。80-81年研制出激光器和pin探测器。84年在武汉,天津建立多模光纤通信。1986年动态单纵模激光器诞生。 二,神经网络 实时实现最优滤波的2点:a滤波器权系数的实时计算b最优非线性滤波器的实时实现。 数字信号处理系统:

无线通信技术应用及发展

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通信类设计院实习报告范文

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毕业实习是大学生涯重要的实践教学环节,是我们走出校园迈入社会的重要一步。作为一名学习通信工程专业的学生,作为一名以后即将成为通信人的学生来说,了解通信基础知识,掌握通信专业的学习方法,明白通信行业最前沿的科技知识,是关系到自己前途,关系到自己人生价值能否实现的人生大事。 通过实习可以对自己现在掌握的通信基础知识进行整理总结,做到理论与实际相结合,以便在今后的生活,学习,工作中更好的系统利用这些资源。 三、实习内容 在这将近一个月的实习期间,我是以一名助理的实习生身份跟着一位老员工学习,平时主要方向是网络优化与测试。公司能够提供GSM、TD无线网络优化的服务,已经建立了一系列标准的工作流程及管理方法,证明优化成果的长期有效性。公司还通过开发一系列的软件和工具,为网络优化提供辅助手段,提高优化效率和水平,并使公司的网络优化工程师无论在技术水平还是在理论研究和工程实际等方面都得到了较大的提高和积累。 我觉得公司在网络评估方面有很多优势,主要体现在以下几个方面:丰富的网络评估经验,具有实施大型网络评估的经验和能力;丰富的工程设计、频率规划、模型调整、网络优化经验,对各种制式的无线网络非常熟悉,有

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移动通信实习报告

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上具有专科以上学历。公司主营无线通信设备调测、无线网络规划优化、管道管线设计与施工、室分系统集成、WLAN设计、基站代维等通信工程建设与服务类业务。凭着丰富的工程经验和专业知识,该公司已成为国内众多运营商和设备厂商的重要合作伙伴,在海南、广西、贵州等地设有办事处。 我在公司担任基站督导一职,负责GSM基站(BTS3012、BTS3900、DBS3900)和TD基站(TBBP530)安装现场督导以及开通,指导2G 基站扩容替换,确保基站及基站相关设备和线路建设符合工程规范,达到质量要求,配合BSC督导和RNC督导调测、开通基站,并做好通话业务功能测试。 三.实习内容及过程 在实习中我首先学到设备安装流程如下: 工程准备——硬件安装——软件调试——初步验收——培训及割接——后期工作及终验 由于我作为督导,主要负责硬件安装这个部分,对其步骤有了全面的了解,它又分为如下三步: 第一步:开箱验货 1. 职责:组织用户人员一起开箱验货,现场确认装箱单和实物是 否相符。 2. 操作要点 1.督导在办事处先取得装箱单电子件或纸面件。 2.在安装硬件之前,要求督导与用户一起检查装箱单和实物

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基于射频的无线通信技术方案

基于射频的无线通信技术方案 在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要,比如在野外恶劣环境中作业。使用无线射频通信芯片构建的通信模块,用单片机作为控制部件,配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接,实现自由数据通信,解决了无线通信的技术难题。并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点,能在电子通信业得到广泛应用。 本文的控制部件选用AT89C51型单片机。由于这种芯片只有SPI 通信接口,而目前常用的单片机都没有这种接口,因此需要对该芯片的通信时序进行模拟,所以在控制器里编程时要严格按照芯片工作时序进行。 电路原理 NRF24L01芯片构成的通信模块电路设计 NRF24L01芯片通信模块电路核心器件NRF24L01 配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块。该芯片是贴片结构,模块占用空间少,如图1所示。

图1 由NRF24L01 芯片构成的通信模块电路图。 电源电路设计 电源电路如图2所示,B1 是9 V 蓄电池或者锂电池,能够反复充电。C1, C2 , C3 , C4 都是滤波电容,起到一次与二次滤波作用。D1,D2 是稳压二极管,使输出端的电压稳定在理想的水平电压。芯片7805 是三端稳压集成电路芯片,具有正电压输出。其电路内部还有过流、过热及调整管等保护电路,最终目的把9 V 电源转变成稳定5 V 输出,为后续设备供电。

图2电源电路图 系统通信电路设计 系统通信电路如图3所示。本电路中应用单片机AT89C51作为控制芯片,对NRF24L01 主通信模块的接口时序模拟和对数据的发送与接收进行处理。

简易无线通信系统[详细]

简易无线通信系统(T-1题) 一、任务: 设计并制作一个简易无线通信系统. 二、要求: 1、基本要求: (1)发射频率在1~40米Hz 任选,调制方式A米/F米任选; (2)自制正弦波信号源,峰峰值1V ,频率400~600Hz可调; (3)输出功率小于20米W(在标准50Ω假负载上); (4)接收距离不小于5米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); 2、发挥部分: (1) 接收机能显示接收输出信号的频率; (2) 发射端可控制接收机输出直流电压变化(1~3V)及显示该电压值; (3) 增大接收距离大于10米(输入信号为1V、500Hz正弦波,输出信号无明显失真); (4) 其他的创新和发挥. 三、评分标准: 项目满分 基本要求 100 设计与总结报告:方案比较、设计与论证、理论分析与计 算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据 与测试结果的分析. 50 实际制作完成情况50 发挥部分 50 完成第(1)项15 完成第(2)项15 完成第(3)项15 完成第(4)项 5 总分50 无线LED控制器的制作(T-2题)

一、 任务 设计并制作一个采用无线控制方式(红外、超声波、射频等任一种)来实现控制8路LED 灯的无线控制器,系统如下图所示: 要求 (一)基本要求 (1)可实现无线控制八路LED 灯(键盘控制任意一路LED 灯的亮、灭、左循环、 右循环); (2)使该控制器具备密码保护功能,当输入正确的密码后方能对键盘进行控制,反 之控制器发出报警; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在5米内均可接收. (二)发挥部分 (1)可实现LED 灯的分级亮度控制; (2)可实现测量无线LED 控制器的电源电压V,当V 下降到(7/8)V 时, 8路LED 有7个亮、满格电压V 时8路LED 全亮; (3)设计控制距离以使用者为中心,圆半径距离设定在1米内、5米内、10米内 三档可设置,且每档设计控制距离的实际测量不能超出所要求的距离; (4)有其他的创新和发挥. 三、评分标准

基于CC1101的无线通信实习报告

北京化工大学生产实习报告 ——基于CC1101的串口通信及无线通信 院系: 专业: 班级: 姓名: 学号: 组员: 学号: 指导教师: 助教: 完成日期:

一、实验名称: 基于CC1101的串口通信及无线通信。 二、实习简介: 实习的目的是培养学生的实际动手能力,只有让学生真正完成一个产品的生产过程才更具现实意义。 本生产实习的内容注重培养学生硬件和软件的动手能力,为学生毕业后在电子信息、通信等领域,从事软件与硬件的开发和生产工作的培养的基本技能,提升学生的就业竞争力。 三、实习目的 1、了解电路板的制造工艺和过程; 2、学习电路板焊接前的检查方法; 3、认识常用的电子元器件; 4、学习电路板焊接的基础知识; 5、学习电路板中元件的焊接方法,电源连接器和插排连接器的焊接方法; 6、学习C语言单片机的软件编程技术; 7、编写串口通信/无线通信/按键程序/液晶显示的驱动程序。 四、实习内容 本次生产实习的电路分为两个部分:硬件电路板和软件编程。硬件电路板主要是将各个器件完好地焊接到电路板上。软件编程有:串口通信/无线通信/按键程序/液晶显示驱动程序。 五、实习步骤 1.原理图和PCB图的绘制: 学习发光LED、独立按键、液晶显示器、无线模块的工作原理,以及用AltiumDesigner软件画原理图,PCB图的基本使用方法。再用AltiumDesigner软件时要根据所用原器件的说明书合理的画封装,选择合适的封装形式。学习各个模块的功能、特点、实现原理。根据所提供的设计好的实验模块,分组(3人)进行电路设计、绘制原理图和PCB图,学习掌握RS232通信接口的基本设计方

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湖南科技大学信息与电气工程学院《通信工程工作实践》报告 姓名:李雨 学号:125459034 专业:通信工程 班级:01班 通信工程教研室2015年

摘要 暑期通过进入与本专业相关的公司进行实习,从而加深对本专业知识进行巩固,理论联系实践。在实习中加深了对现代移动通信相关知识的了解,在本质上对3G和4G网络有了更深层次的认识,收获颇深。 关键字:移动通信3G 4G

目录 1.实习目的 (1) 2.实习公司简介 (1) 3.现代移动通信 (1) 4.未来移动通信 (4) 5.基站安装 (5) 6.实习总结与体会 (6) 7.社会需求及专业发展 (6)

1.实习目的 作为信息大类各专业的一个重要分支,我所在的通信工程专业以通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用为主,与国民经济各部门和国防工业中通信技术的开发、应用息息相关,随着4G通信技术在全国大面积的普及,5G通信技术的概念也悄然而生,第五代移动通信(5G)作为通信领域一个很有前景的研究方向,它的出现和成熟必将给国民经济和通信技术带来全方位的体验和革新。 通信行业展示出的创造力和生命力令人振奋,刚刚步入这一领域的我们学好课本上的专业知识的重要性毋庸置疑,但是我们必须清楚地意识到这也是远远不够的。为了达到理论与实践相结合的目的,强化我们的专业知识,并且对通信领域的前沿技术有个初略的窥探和浅层次的把握。从而巩固通信工程专业的主业知识,提高对实际操作生产技能的认识,加深对通信相关产品和生产流程的具体了解;其次了解更多的关于通信方面课本以外的知识,为以后对本专业课的学习有更好的帮助;通过实习,加深对通信产品与设备的认识,进一步熟悉通信产品的研发、设计、生产、调试、安装与维护整个过程;通过生产实习了解通信行业的具体情况,在这个基础上把所学的通信专业理论知识与实践紧密结合起来,培养实际工作能力与分析能力,以达到学以致用的目的。 2.实习公司简介 中国联合网络通信集团有限公司湖南省分公司(简称湖南联通)是中国联通在湖南省设立的分支机构,于2009年在原湖南网通和原湖南联通的基础上合并成立;控股公司是中国唯一一家在香港、纽约、上海三地上市的电信运营企业,收入规模跨入世界500强行列。2009年,中国联通与湖南省政府达成战略合作协议,在5年内投资150亿元建设信息化基础设施,推进三网融合、电子商务和“数字湖南”的发展战略,为湖南人民提供全方位、高品质的宽带通信和信息服务。同年,湖南30亿元,在三湘大地铺设了一张覆盖全面、技术先进、运行稳定的3G网络,最高下载速率达到了21.6M。湖南联通多年来在发展、建设、运营等各方面一直走在全国前列。截至2015年,湖南联通的固定资产达到几百余亿元,用户总量突破2000万户,全省移动电话基站数量达到2.5万个,移动电话交换容量达到1500万户,WCDMA 制式的3G网络已覆盖全省所有的市、县和乡镇。2015年2月27日,工信部向中国联通和中国电信发放FDD-LTE牌照,其中FDD的最高速率可达150mbps,是目前最快的4G网络。中国联通采用TD-LTE与FDD-LTE混合组网。目前4G网络已经覆盖湖南的许多城镇。 株洲联通成立于2008年10月,是中国联合网络通信有限公司在株洲的分支机构,融合了原株洲联通和原株洲网通的企业资源,以创新的思维、优势的资源和有效的支撑,为用户提供移动电话、固定电话、数据传输、互联网、宽带接入等优质的基础电信服务和增值电信业务。 株洲联通拥有“世界风”、“如意通”、“新势力”、“亲情1+”、“宽带商务”、“电话导航”等多样化产品。目前,公司围绕“创新改变世界”的主题,推出了全业务品牌“沃”,为个人、家庭、集团用户提供更丰富、更精彩的信息化服务。 3.现代移动通信 3.1第四代移动通信系统(4G) 4G是第四代移动通信及其技术的简称,是能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。4G的概念可称为广带 (Broad-band)接入和分布网络.具有超过2Mbps的非对称数据传输能力。对全速移动用户能提供150Mbps的高质量的影像服务,并首次实现三维图像的高质量传输,无线用户之间可以进行三维虚拟现实通信。它包括广带无线固定接人、W-LAN、移动广带系统和互操作的广播网络。在不同的固定无线平

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。 无线通信主要包括微波通信和卫星通信。微波是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 一、无线通信系统的类型 二、按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 三、 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。 四、2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工

和单工方式。 五、 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 六、 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。 七、各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。 八、无线通信系统的基本工作原理 无线通信系统组成框图 各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息

无线通信系统物理层的传输方案设计

(无线局域网场景) 一、PBL问题二: 试设计一个完整的无线通信系统物理层的传输方案,要求满足以下指标: 1. Data rate :54Mbps, Pe<=10-5 with Eb/N0 less than 25dB 2. 20 MHz bandwidth at 5 GHz frequency band 3. Channel model :设系统工作在室内环境,有4条径,无多普勒频移,各径的相对时延为:[0 2 4 6],单位为100ns ,多径系数服从瑞利衰落,其功率随时延变化呈指数衰减:[0 -8 -16 -24]。 请给出以下结果: A. 收发机结构框图,主要参数设定 B. 误比特率仿真曲线(可假定理想同步与信道估计) 二、系统选择及设计设计 1、系统要求 20MHz带宽实现5GHz频带上的无线通信系统; 速率要求: R=54Mbps; 误码率要求: Pe <=10^ (-5)。 2、方案选取 根据参数的要求,选择802.11a作为方案的基准,并在此基础上进行一些改进,使实际的系统达到设计要求。 802.11a中对于数据速率、调制方式、编码码率及OFDM子载波数目的确定如表1 所示。

与时延扩展、保护间隔、循环前缀及OFDM符号的持续时间相关的参数如表2 所示。 关的参数 参考标准选择OFDM系统来实现,具体参数的选择如下述。 3、OFDM简介 OFDM的基本原理是将高速信息数据编码后分配到并行的N个相互正交的子载波上,每个载波上的调制速率很低(1/N),调制符号的持续间隔远大于信道的时间扩散,从而能够在具有较大失真和突发性脉冲干扰环境下对传输的数字信号提供有效的保护。OFDM系统对多径时延扩散不敏感,若信号占用带宽大于信道相干带宽,则产生频率选择性衰落。OFDM的频域编码和交织在分散并行的数据之间建立了联系,这样,由部分衰落或干扰而遭到破坏的数据,可以通过频率分量增强的部分的接收数据得以恢复,即实现频率分集。 OFDM克服了FDMA和TDMA的大多数问题。OFDM把可用信道分成了许多个窄带信号。

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述 长久以来,国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内,普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道,重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上,利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术,结合广泛应用的RFID技术,通过技术改进、本质安全设计,开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统,采用Wi-Fi 与RFID技术相结合,在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式,无线通讯及人员定位共用一套传输线路,具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案,以工业以太网交换机作为星型的中心点,基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能,定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式,使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备,形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干,无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统,使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶,并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年,经过不断探索和完善,为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备,并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位,随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹,是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下:

无线通信技术课程设计

《无线通信》课程设计报告 学生梁佳健 学号 11211157 班级通信1107班 第十组 实验一、DQPSK与GMSK信号调制实验 一、实验目的: 了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法 了解DPSK、DQPSK调制解调原理 了解GMSK调制解调原理 观察DPSK、DQPSK信号分别通过 AWGN 信道情况下的星座图失真情况 二、实验设备: PC两台、RFX2400 USRP1两台 三、实验内容: 1、了解grc的基本操作方法,要求仿真的流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。

2、通过单机实验与GnuRadio+USRP的实验两种实验方式进行仿真。 3、比较同一调制方式,在不同SNR下的误码率,并且分析结果。 4、画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、比较两者的不同并且分析原因。 5、画出不同信噪比情况下的星座图,解释其对于误码率的影响。 四、实验原理: 1、DQPSK: DQPSK调制原理就是利用载波的四种不同相位来表示输入的数字信息,也就就是四进制相位键控,它规定了四种调制相位:。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两个比特为一组,也就就是有00,01,10与11四种情况,经过差分编码后,分别对应上面的四个相位,其具体对应关系如表1所示。而调制之后的符号星座图的相位路径转换图如图2、1所示。解调端根据星座图与载波相位来判断发送端发送的信息数据。 表1 相位转换 调制符号星座图与可能变换路径 2、GMSK: 将基带信号经过高斯滤波器之后,再进行MSK(Minimum Shift Keying)即最小频移键控调制,从而形成调制信号的过程教叫做GSMK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好的频谱与功率特性。 高斯滤波

无线模块通讯原理及硬件概要

3.1无线通信模块工作原理及硬件设计(此工作方式正测试没有完成) 无线通信模块的发射与接收主要采用nRF401作为主工作核心, nRF401是工作在433MHz ISM频段的单片无线收发芯片。nRF401最大传输速率为20kbps,可以和各种单片机和微控制器连接,控制简单方便。配合简单的通信协议,就可以使用nRF401实现无线数据传输。采用点对多点半双工通信机制,设计一个简单有效的通信协议,实现对所采集到的数据进行有效传送。最简单的多机通信方式就是使用串行通信,所以使用单片机串行口配合nRF401芯片,就可以实现简单有效的点对多点通信。其工作原理图如图3-3-1所示 图3-3-1 无线通信原理图 常用的点对多点通信方式有星状和链状两种。 如图.3-3-2系统由一台中央监控设备CMS (Central Monitoring System)和多台远程终端设备MRTU(Multiple Remote Termial Unit)构成点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS 与远程终端RTU(Remote Termial Unit)之间用多台中转设备Tran作为中转站,以便起到暂存数据和延伸距离的作用。中转站之间,以单向通信方式进行传递数据。 如图 3-3--3系统由一台中央监控设备CMS和多台远程终端设备MRTU构成点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS 与每一台远程终端RTU(Remote Termial Unit)都以双向通信方式进行传递数据。特别适用于数据量大,对时间要求较高的场合。 所以采用星状点对多点通信方式,以一台主机为中心,多台分机各自独立的方法,即使其中一台分机不能正常工作,也不会影响其它分机,不像链状点对多

通信实习报告

通信实习报告 ——北京电信培训中心实习 学生专业:电子信息工程 学生姓名:郭淳 学生学号:08021207 负责教师:窦慧晶

一、实习目的 (1) 巩固通信工程专业的主业知识,加深对通信相关产品和生产流程的具体了解。 (2)了解更多的关于通信方面课本以外的知识,对以后的学习和工作有更好的帮助。 (3)通过实习,加深对通信产品与设备的认识,进一步熟悉通信产品的研发、设计、生产、调试、安装与维护整个过程。 (4)通过生产实习了解通信行业的具体情况,在这个基础上把所学的通信专业理论知识与实践紧密结合起来,培养实际工作能力与分析能力,以达到学以致用的目的。 二、实习时间及课程 2011年11月21日宽带接入 2011年11月22日路由器 2011年11月23日移动通信 2011年11月24日交换技术 三、实习内容 在本次实习中,我们接受了北京电信培训中心工作人员较为详尽的授课,授课内容包括宽带接入,路由器,移动通信,交换技术这四门,同时我又在课下,利用空闲时间,查阅了一下与其有关的其他知识点。下面我将每一部分所学到的知识及内容一一作出总结。 1、宽带接入 宽带接入技术是目前通信技术中最为活跃的领域之一。在电信网络中,接入网连接用户和业务节点,主要解决传输、复/分接、资源共享等问题。随着带宽要求的提高,光纤不断向用户延伸,FTTB(光纤到大楼)、FTTC(光纤到路边)、FTTCab (光纤到楼阁)和FTTZ(光纤到小区)已正在实施,但实现FTTH(光纤到户)目前还比较困难。于是,在技术上有如下两个需要解决的问题:一是 ONU(光网络单元)与OLT(光线路终端)之间应采用何种技术来进行信息的传输;二是用户终端或局域网络以何种方式接入ONU。解决这两个方面问题(特别是后者)的技术都比较多,它们在传输特性、市场定位、物理位置及要解决的问题都有所不同,

无线通信技术课程设计

无线通信技术课程设计 无线通信技术课程设计本文内容:无线通信技术课程实验报告实验 一、DQPSK和GMSK信号调制实验 一、实验目的:了解GRC的信号处理模块、流程图及其使用方法了解DPSK、DQPSK调制解调原理了解GMSK调制解调原理观察DPSK、DQPSK信号分别通过 AWGN 信道情况下的星座图失真情况 二、实验设备: PC两台、RFX2400 USRP1两台 三、实验内容: 1、了解grc的基本操作方法,要求仿真的流程中信号调制方式使用DPSK、DQPSK。 2、通过单机实验和GnuRadio+USRP的实验两种实验方式进行仿真。 3、比较同一调制方式,在不同SNR下的误码率,并且分析结果。 4、画出信号通过信道前后的时域波形图、频谱图、星座图、比较两者的不同并且分析原因。 5、画出不同信噪比情况下的星座图,解释其对于误码率的影响。 四、实验原理:

1、DQPSK: DQPSK调制原理是利用载波的四种不同相位来表示输入的数字信息,也就是四进制相位键控,它规定了四种调制相位:。所以需要将二进制数字序列中的数据划分为每两个比特为一组,也就是有00,01,10和11四种情况,经过差分编码后,分别对应上面的四个相位,其具体对应关系如表1所示。而调制之后的符号星座图的相位路径转换图如图 2、1所示。解调端根据星座图和载波相位来判断发送端发送的信息数据。 表1 相位转换二进制比特1 二进制比特2 相位11 +/4 01 +3/4 0 0/4 调制符号星座图和可能变换路径 2、GMSK:将基带信号经过高斯滤波器之后,再进行MSK (Minimum Shift Keying)即最小频移键控调制,从而形成调制信号的过程教叫做GSMK(Gaussian Filtered Minimum Shift Keying)即高斯滤波最小频移键控调制。它具有良好的频谱和功率特性。 高斯滤波原始数据经过高斯滤波器之后的响应可由下式来表示:其中,调频指数,意味着对应调制数据源,一个码元内的最大相移为。下式为GMSK调制符号表达式。 五、实验步骤和结果分析。 1、DQPSK实验 1、1单机实验 (1)实验框图: (2)不同信噪比下的误码率。

无线语音通信系统设计【开题报告】

毕业论文开题报告 机械设计制造及其自动化 无线语音通信系统设计 一、选题的背景和意义 选题的背景: 信息时代社会的飞速发展,以科技技术尤其是移动通信技术的发展,改变了人们的生活方式和沟通方式。人们对操作简单、体积小巧、功能强大、携带方便的移动通信设备越来越钟爱,这就极大的促进了无线语音通信技术的发展。近十年来,随着信息科学技术和计算机科学的变革和发展,无线语音通信技术逐渐取代有线语音通信技术,因此无线语音通信成为科学技术发展最活跃最光明的领域之一。无线通信技术的发展日新月异,新理论、新技术、新方法不断涌现。无线语音通信技术已经成为一种发展趋势在各个领域当中逐步得到应用,无线语音通信技术已经广泛的应用在通信、计算机、自动控制、遥控/遥测、医疗设备和家用电器等领域中。无线语音通信传输技术具有成本低、无需通讯电缆、不受应用环境限制、组态灵活、重构性强等优点,这使得无线语音通信技术有广阔的发展空间。 选题的意义: 当代科学技术日益向高速化、信息化、网络化发展,使得各种各样的制造业和通信业的设备除了可以与计算机连接外,还可以相互之间连接,从而实现设备之间相互联机的最具发展潜力的方式就是无线语音通信。与有线语音通信方式相比,无线语音通信具有一系列优点,架设周期短,架设方便,通话质量好,保密度高等等优点。过去的无线数据传输产品需要较多的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,而且传统的电路方案不是电路繁琐就是调试非常困难,所以会影响用户的使用和新产品的开发。nRF2401系列高速单片无线收发芯片为短距离无线数据传输的应用提供了较好的解决方案,因为采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计,因而可以满足无线管制要求,而且使用无需许可证,是目前低功率无线数据传输的最理想的选择,可广泛用于遥控装置、工业控制、无线通信、电信终端、车辆安全、家庭自动化、报警和安全系统等等方面。本项目依照实验的目的和无线语音通信的优点,考虑各种情况和使用环境的不同,通过对多种芯片进行认真选择比较,并进行了详细的论证和思考,最终本

无线通信设计实习报告

福建信息职业技术学院通信技术2013届顶岗实习 总 结 报 告 班级: 学号: 企业老师: 指导教师:

前言 (2) 一、实习概况 (2) 1.1实习目的 (2) 1.2实习具体事项 (2) 二、实习单位简介 (2) 三、实习内容及过程 (4) 3.1实习内容 (4) 3.2实习过程 (4) 3.2.1具体工作 (4) 3.2.2参与企业文化活动 (5) 四、总结 (6) 五、参考资料 (8)

随着社会的进步、经济和科技的发展,特别是计算机,程控交换,数字通信得发展,近年来,移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以发展运用在社会的各个方面。无线通信的发展大于有线通信的发展,它不仅提供普通的电话业务功能,并提供或即将提供丰富的多种业务功能,满足客服的需求。 图1.无线通信天线 一、实习概况 1.1实习目的 本次实习是毕业之前的一个综合性实习,经过两年来系统的通信理论知识的学习,对无线通信有了一定的理论知识的了解,通过实习希望能够使理论和实践进行相结合,在实践中提高运用知识的能力。 1.2实习具体事项 实习对象:2013届福建信息职业技术电子工程系通信技术学生 实习地点:福州市鼓楼区软件园C区25栋楼富春通信股份有限公司 实习时间:2013年1月7日至2013年7月6日 二、实习单位简介 富春通信股份有限公司成立于2001年,是一家专业为中国移动、中国联通、中国电信等通信运营商提供通信网络建设技术服务的高新技术企业,主要从事通信网络规划、可行性研究、设计咨询、建设管理;通信信息化工程承包、设计、监理、软件开发。目前,公司业务已涉及北京、内蒙、吉林、山西、山东、江苏、上海、四川、重庆、湖北、

使用无线通信的优点

使用无线通信的优点 数据传输可以简单地分为有线(包括架设光缆、电缆或租用电信专线)和无线(分为建立专用无线数据传输系统或借用CDPD、GSM、CDMA 等公用网信息平台)两大类方式。 相比较而言,用无线数传模块建立专用无线数据传输方式比其它方式具有如下优点,下面介绍一下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式相比于有线通讯的优点。 1.成本廉价 有线通信方式的建立必须架设电缆,或挖掘电缆沟,因此需要大量的人力和物力;而用无线数传电台建立专用无线数据传输方式则无需架设电缆或挖掘电缆沟,只需要在每个终端连接无线数传电台和架设适当高度的天线就可以了。相比之下用无线数传模块建立专用无线数据传输方式,节省了人力物力,投资是相当节省的。当然在一些近距离的数据通讯系统中,无线的通讯方式并不比有线的方式成本低,但是有时候实际的现场环境难以布线,客户根据现场环境的需要还是会选用无线的方式来实现通讯。 2.建设工程周期短 当要把相距数公里到数十公里距离的远程站点相互连接通讯的时候,采用有线的方式,必须架设长距离的电缆或者挖掘漫长的电缆沟,这个工程周期可能就需要数个月的时间,而用数传模块建立专用无线数据传输的方式,只需要架设适当高度的天线,工程周期只需要几天或者几周就可以,相比之下,无线的方式可以迅速组建起通信链路,工程周期大大缩短。 3.适应性好 有线通讯的局限性太大,在遇到一些特殊的应用环境,比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候,将对有线网络的布线工程有着极强的制约力,而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制,所以说用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性,几乎不受地理环境限制。 4.扩展性好 在用户组建好一个通讯网络之后,常常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式,需要重新的布线,施工比较麻烦,而且还有可能破坏原来的通讯线路,但是如果采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式,只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了,相比之下有更好的扩展性。 5.设备维护上更容易实现 有线通讯链路的维护需沿线路检查,出现故障时,一般很难及时找出故障点,而采用无线数传模块建立专用无线数据传输方式只需维护数传模块,出现故障时则能快速找出原因,恢复线路正常运行。

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