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无线扩频通信技术及其应用

无线扩频通信技术及其应用
无线扩频通信技术及其应用

一、无线扩频通信技术简介

1、无线扩频通信技术简介

扩展频谱通信(SPRead Spectrum Communication)技术(以下简称扩频通信),早在第二次世界大战期间就已提出,其发展也基本上是在军事领域随着电子对抗发展起来的。

随着无线通信的广泛应用,无线频道变得非常拥挤,频道资非常源紧张,干扰繁多、严重。由于扩频通信技术有很多优点可以克服这些问题,并且可以提供更高的保密技术,因此,从80年代末,美国联邦通信委员会(FCC)规划了ISM波段并批准扩频通信使用该频段来,扩频通信技术得到了快速的发展和广泛的应用。

2、扩频通信技术基本原理

扩频通信的理论基础是仙农定理:C=W Log 2 (1+S / N )

式中: C---信道容量,W---传输带宽,S / N ---信号功率/噪声功率

由此可得:在信息速率一定时,可以用不同的信号带宽和相应的信噪比来实现传输,即信号带宽越宽则传信噪比可以越低,甚至在信号被噪声淹没的情况下也可以实现可靠通信。因此,将信号的频谱扩展,则可以实现低信噪比传输,并且可以保证信号传输有较好的抗扰干性和较高的保密性。

目前常用的扩频通信实现方法主要有: 直接序列扩频( Direct Sequence Spread Spectrum)、跳频(Frequency Hopping)、跳时(Time Hopping)、宽带线性调频(Chip Modulation)等方式。以上方法中最常用的是直接序列扩频和跳频。

直接序列扩频技术

直序扩频使用伪随机码(PN Code)对信息比特进行模2加得到扩频序列,然后扩频序列去调制载波发射,由于PN码往往比较长,因此发射信号在比较低的功率上可以占用很宽的功率谱,即宽带低信噪比传输。PN码的长度决定了扩频系统的扩频增益,而扩频增益又反映了一个扩频系统的性能。

直序扩频系统的解扩采用相关解扩,这是它与常规无线通信解调方式的根本不同。在接收端,接收信号经过放大混频后,经过与发射端相同且同步的PN码进行相关解扩,把扩频信号恢复出窄带信号,再对窄带信号进行相干解调解出原始信息序列。

用11位码长的扩频码来说,直接序列扩频与解扩的过程简单说就是,如果采用的信源发出“1”,则扩频调制为一个序列单元,如“11100010010”;信源发出“0”,则扩频调制为一个反相的序列单元,如与上面对应的反相序列“00011101101”。在接收端,收到序列“11100010010”则恢复为“1”,收到序列“00011101101”则恢复为“0”。

其原理框图如下:

直序扩频技术的有点在于:

?抗干扰能力强

扩频解调器实际上是一个相关器,扩频信号通过相关器后能有效的恢复,干扰信号(包括瞄准性干扰和宽带干扰),由于与本地PN码不相关而被相关器抑制掉。如下图所示:

图1.3-1 扩频系统的抗瞄准性干扰能力图1.3-2 扩频系统的抗宽带干扰能力具有强的抗多径干扰能力

无线电波在传播的过程中,除了直接到达接收天线的直射信号外,还会有各种反射体(如大气对流层、建筑物、高山、树木、水面、地面)等引起的反射和折射信号被接收天线接收。反射和折射信号的传播时间比直射信号长,它对直射信号产生的干扰称为多径干扰。多径干扰会造成通信系统的严重衰落甚至无法工作。由扩频序列的自相关函数的特性知道,当两个接收信号序列相对时间超过码元宽度时,相关器输出只为码长的倒数,故被很大程度的抑制掉。

直序扩频技术还一有一种更先进的接收技术,叫RAKE接收技术,它可以实现多径分集接收。即将各种路径来的信号,包括直接、折射、反射绕射信号解扩后在相位上根据峰值校齐并进行叠加,使信号强度更高,不仅避免了多径干扰还增强了接收信号强度。但是RAKE 接收技术的实现比较复杂且昂贵。

对其它电台干扰小,抗截获能力强

由于信息信号经过扩频调制后频谱被大大扩展,使信号的功率谱密度大大降低, 接收端接收到的信号谱密度比接收机噪声低,即信号完全淹没在噪声中,这样对其它同频段电台的接收不会形成干扰,信号也就不容易被发现,进一步检测出信号就更难,所以有非常高的隐蔽性,非常适合保密通信,特别适合应用于军事领域的通信。正因为有此特点,FCC规定使用扩频通信机不必申请专用频率。

可以同频工作

由于采用相关解调,只要每部通信机的扩频码(PN)不同,几部通信机就可以使用同一载频而不会有相互干扰,只是增加多一点背景噪声而已。

…便于实现多址通信

由于不同的扩频码是正交或接近正交的,彼此相互影响很小,所以可以把不同的扩频

码作为用户的地址码,则很容易实现码分多址(CDMA)通信。移动通信系统采用CDMA方式,理论上可以使通信容量比目前的蜂窝式通信容量提20倍。

跳频扩频通信技术

另一种常用的扩频技术是跳频扩频,其实现方法是载频信号以一定的速度和顺序,在多个频率点上跳变传递,接收端以相应的速度和顺序接收并解调。这个预先设定的频率跳变的序列就是PN码。在PN码的控制下,收发双方按照设定的序列在不同的频点上进行通信。由于系统的工作频率在不停的跳变,在每个频率点上停留的时间仅为毫秒或微秒级,因此在一个相对的时间段内,就可以看作在一个宽的频段内分布了传输信号,也就是宽带传输。

跳频通信系统的频率跳频速度反映了系统的性能,好的跳频系统每秒的跳频次数可以达到上万跳。

跳频通信系统在每个跳频点上的瞬时通信实际上还是窄带通信。

参见原理框图如下所示:

其中,跳频通信的关键部件是跳频器,它又频率合成器和跳频指令发生器两部分组成。频率合成器受跳频指令发生器的控制产生跳变的载频信号去调制信号或解调信号。跳频序列的同步是跳频通信的核心技术。

跳频扩频技术的有点在于:

?抗干扰能力强

由于在实际通信中,通信频率一直是变化不定的,控制跳频的PN码序列其周期可以长达数年,跳变的频率可以达到成千上万个,因此对于干扰信号来说基本上不可能捕捉到传输信号,对于固定频率干扰也可以跳变一个频点避开。相对于直序扩频,跳频技术具有更好的保密性和抗干扰性能。

由于跳频通信本身也是属于宽带传输,按照仙农定理,它也可以实现低信噪比传输,即信号可以淹没在噪声里传输。

系统兼容性

兼容性是指,跳频通信系统可以与一个不跳频的定频再带通信系统在莫个固定频点上进行通信。也可以在定频通信电台上增加跳频模块使其具有跳频通信能力而与跳频电台进行通信。

便于实现多址通信

应用跳频通信可以很容易地组建一个多址网络,网络内的各个用户都被分配了一个互不相同的地址码,就象电话号码一样。每个用户只能接收其他用户针对其地址码发送来的信息,对发送给其他用户的信息,则不会解调出来。

直序扩频技术与跳频扩频技术的简单比较

扩频技术直序扩频跳频扩频

应用同样发射功率通信距离远,较低输出功率就可以达到几十公里,民用产品比较丰富。同样发射功率时传输距离相对较近,提高输出功率可以获得比较远的传输距离。

优点抗多径能力强,可以保证长距离通信,传输数据速率高。抗截获能力强,保密性好,通常不会对其他通信设备造成干扰。抗干扰能力最强。频谱利用率稍高。

缺点占用频率资比较多。可以频率复用,但是相邻系统的背景噪声提高。在近距离时,对其他窄带和直序扩频通信设备有干扰。数据速率相对低。跳速低时容易被跟踪并干扰。

由以上比较可以看出,跳频通信技术具有比较强的抗干扰能力,是特别适合于军事领域的通信手段。正是它的独特的优点使得它符合了现代信息战争中电子对抗的需求,因此在现代军事通信中成为重要的通信手段。在海湾战争中,多国部队就大量的使用了采用跳频通信技术的通信设备。

目前,跳频系统跳速基本水平是:短波电台-100跳/秒,超短波电台-500跳/秒。每秒数千跳的扩频电台也已经问世,预计未来十年,跳频电台的发展可以达到每秒几万甚至几十万,上百万跳。目前,跳频系统的同步时间基本在几百毫秒的水平,今后也必将越来越短。同步时间越短,信息被地方发现、截获和测向的概率越低通信的保密性、隐蔽性越好。

当然通信干扰与反干扰是一对矛盾,互相制约又互相促进发展。

跳频通信可以有效的避开单频干扰和多频干扰,但是现在电子对抗中的跟踪干扰是它的“天敌”,跟踪干扰的步骤是:侦听、处理、施放干扰。当本方截获到地方的跳频序列后,迅速以同样的跳频序列施放干扰,由于跳频序列相同,预先设定的跳频序列就无法实现正常通信,这时只有通过转换跳频序列才能恢复通信,但是又会被从新跟踪并干扰。因此只有提高系统性能,提高跳频速度,防止被敌方侦听到跳频序列,才能达到反侦听目的,这又促进了研究更高速的跳频设备的竞赛。

由于受到技术条件、元器件技术的限制,跳频速度也不可能不限制提高,今后的跳频通信应该会是跳频和直序扩频技术的综合,或者跳频直序扩频、跳时技术的综合。

二、无线扩频通信技术的应用

扩频通信技术的发展和应用,为现代信息技术的发展提供了优质的无线传输手段。现代

信息的技术发展需要高效率、高质量的传输手段来传输大量数据,就无线传输方式来说,传统的窄带微波传输由于抗干扰性,保密性,可靠性,频率占用、传输带宽等多方面的问题,已经很难适应现代信息技术的要求。而扩频通信技术的发展和应用及时有效的为这个问题提供了解决手段。

现代通信的新领域,数字蜂窝移动通信,专用网络通信,室内无线通信,CDMA移动通信,无线局域网,无线广域网,“蓝牙”(短距离高速、互通式信息传输)传输技术都是基于扩频通信体制的通信方式。

扩频通信为人们提供了简洁、快捷、安全、经济的通信手段,不仅可以提供大容量的干线传输,还可以提供简单便捷的小容量接入。因此,不仅可以作为主传输通道,也可以作为有线干线的备份,还可以实现无线办公室。由于无线扩频通信技术具有十分显著的优越性,极大的推动了该技术及其产品在军用、民用领域的发展和应用。目前,应用了扩频通信技术的通用产品主要有两类,一是专门数据传输的扩频无线调制解调器,二是专门提供无线网络连接的无线网桥、无线网卡、无线路由器。

其中无线调制解调器能够提供透明的数据通道,根据需要配置终端设备,可以支持多种数据业务,如,话音、数据、网络、图象等。由于技术原因限制,还不能实现真正的话音点对多点业务,基本上都是依赖系统的叠加来实现。对于单独的数据业务或网络连接,如果数据延时没有特别严格的要求,可以采用轮询方式传输。无线网络类产品,又基本可以分为两类,一类是基于802.11无线网络协议标准的无线网络产品,另一类是基于各自厂商的传输标准的无线网桥或无线路由器。它们都提供了高速的无线网络连接,可以广泛的应用于点对点或点对多点无线局域网、无线广域网连接或宽带无线接入。

随着现代网络技术的发展和广泛应用,网络已经成为通信技术的重要应用领域,各种通信业务也都逐渐趋向于借助网络平台上实现。现在IP电话技术已经比较成熟,也得到了广泛的应用,其传输质量也得到了好评。IP图象传输系统也由于传输效果比较好,设备简单,使用方便,已经得到了广泛的应用。因此,现代的网络技术为话音、数据、图象的综合业务提供了良好的平台。在此基础上,借助无线网络技术构建移动网络平台,便可以实现一种新的移动话音、数据、图象传输系统。这种移动的网络平台可以提供移动工作条件下的快速、灵活建立和应用,可以根据需要建立在节点限制数量内的任意点数之间的通信,还可以根据需要将网络设置成为无中心的网状工作模式,这种无中心的模式为战争、自然灾害(水灾、地震等)的工作需要提供了最好的支持。

无线网络产品是扩频通信技术在数据通信领域一个典型应用,充分发挥了扩频通信技术的各种优越性,为现代网络技术的广泛应用提供了更灵活、多样的解决手段。随着网络技术的发展和进一步应用,移动无线网络,漫游无线接入必将成为现实,话音、数据、图象的多业务移动应用也将得到巨大的发展和应用,这又将极大的促进扩频通信技术的快速发展。

资料引用:https://www.doczj.com/doc/c6760122.html,/11335.html

无线通信技术应用及发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

浅谈现代通信技术的发展及重要性

浅谈现代通信技术的发展及重要性 浅谈现代通信技术的发展及重要性 1957年10月第一颗人造卫星发射成功。自那以来,短短30余年,世界主要国家已形成了相当规模的航天产业,迄今已有22个国家组织发射了航天器;有58个国家投资发展航天技术,总投资高达近万亿美元;有170多个国家和地区应用航天技术成果。航天遥感的出现,给人类观测地球提供了最有效的场合。它的迅速发展使得在资源勘探、海洋开发、农林管理、气象预报、环境灾害监测、地貌测绘等应用领域中,发生着革命性变化。美欧日等24国发起了一项规模极为庞大的“行星一地球计划”,计划10年内发射24个地球遥感卫星,耗资150亿—300亿美元,目的是监测地球环境的变化。在空间已经采用的信息获取新技术是各类星载遥感仪器,如照相机、电视摄像机、红外及多光谱扫描仪、电荷耦合固态推扫式摄像器、微波辐射仪、合成孔径雷达等。目前的发展以信息传输型的遥感仪器为主流,而不是从空间回收拍摄的胶片。其中利用卫星红外传感器获得目标已取得显著进展,可以从空中对1/2地球表面进行实时监视,如帧频(每秒钟传送图像的次数)为每秒2次,每个像点用一个10位数码描述,每位数需硬运算10次,卫星上需要一个100亿次的计算机,而发展这样的计算机需要近10年时间。第三次或第四次产业革命相并列看待,而认为在第一次“革命”之后,一些重要事件对世界经济社会发展有重大“影响”。这种看法是有其道理的。人们震惊于现代信息技术飞速发展产生大量新的经济现象,为确定现阶段新技术革命的历史地位,才继二次、三次革命说之后进而提出四次产业革命的论点。一些描述强调目前发生的变化的重要性,借以唤醒那些仍沿着传统思路看问题,以第一次产业革命基础为发展战略出发点的科学家、政治家和国策决定者。如托夫勒的浪潮论,奈斯比特的趋势论,以及许多关于大国兴衰史的讨论等,这些震聋发馈的疾呼确实起到了唤起人们以新的眼光看世界、制定新的经济发展战略的催化剂作用。 “信息革命”就信息技术本身的变化看,为世界经济研究提供了新的工具,新的环境条件;就信息革命对世界经济产生的影响看,新的经济现象和经济问题的出现,为世界经济研究提供了新课题。 (一)“信息革命”与世界经济的形成 迄今为止,信息革命问题在世界经济研究领域尚未受到应有的重视;信息、信息技术、信息革命以及信息科学知识,在世界经济研究领域里出现的频率是比较低的。这并不表明信息及信息技术现在才变得重要起来,而是在世界经济形成过程中,它始终起着重大作用:首先,信息经济本身是世界经济中的一个重要组成部分;其次,信息传输、处理等技术条件,在世界经济整体性方面起着粘合作用;最后,每次信息革命对世界经济各方面的发展都有着巨大推动作用。 信息技术对世界经济整体形成的粘合作用,是显而易见的。信息技术进步是世界经济一体化或整体性增强的自然物质条件。关于建立世界经济科学体系的争论由来已久,人们并没有关注到,信息的传输与获取技术的整体水平和不平衡发展,仍是各国经济交流与国际性体现的障碍。当哥伦布、麦哲伦等航海探险家去发现“新大陆”时,人们所关注的是由此所带来的商业革命和市场开拓,并没有意识到,这是信息沟通方式的革命性进展。只是到了电子计算机网络使人们有可能通过全球数字通信网,全天候了解世界任一地区经济情况变化时,才意识到信息及信息传输、处理技术对世界经济整体化的作用。实际上,它存在于世界经济整体化发展的全过程之中。自然科学、哲学对时空的研究获得重大进展,时空现实变化对世界

浅谈无人机及其应用

浅谈无人机飞行器及其应用 姓名:张一凡 学号:2013010908014 学院:通信与信息工程学院 指导教师:李玉霞 1

一、无人机飞行空气动力及飞行姿态参数 在无人机系统中主要是飞行控制计算机与各种机载设备之间进行数据交换,因此我们可以在机载设备与飞行控制计算机的通信链路中进行飞行参数采集。 机载设备与飞行控制计算机之间的数据通信是高度实时的,可以认为它们通信的数据都是连续的。对这些连续的飞行参数进行实时辨识并不能达到判读飞行参数的目的,因为无人机是一个非线性、时变的多通道深度铰链的系统,单纯的某个飞行参数的时间曲线并不具备太多的实际意义。 (一)飞行参数处理方法: 根据飞行参数数据特点,我们将飞行参数判读分成三个过程:预处理、基于专家规则的飞行参数自动判读和详细分析。其中研究用于知识发现实现对飞行参数自动判读的专家规则是研究的重点和难点。 (二)飞行参数数据预处理: 飞行参数数据采集设备故障以及数据传输的错误都会造成数据的不完整性、含噪声和不一致性。数据预处理采用滤波、平滑等数据处理方法能够提高数据质量和排除数据中的干扰。数据预处理的步骤是数据清理和数据变换。 (三)飞行参数数据清理: 飞行数据中经常会出现一些变化异常的数据,其主要特征为:单位时间内的信号变化量超出了该信号变化的正常范围、信号的幅值超出规定值、信号的变化规律不符合无人机及其系统的实际工作情况、飞行参数时许数据流中某个单帧数据的所有参数值在同一时刻出现突变。这些数据点往往属于虚假信号。在分析数据的过程中需要确认出现的数据异常点是否为徐价值。如果是,必须删除,并且根据无人机飞行手册的性能参数范围和飞行日报表进行平滑处理;如果不能确定,则需保留并作进一步分析。 (四)飞行参数数据变换: 飞行数据中还经常会出现时间参数变化异常的数据,这时就需要对其进行软件或人工校正。对同性质参数采用数据融合的方法进行对比分析,用正确的数据来修改错误的数据。如为了提高系统的可靠性,无人机航向姿态系统和捷联惯性导航系统都提供飞机的航向姿态信息,此时可以利用一个系统的正确值来修正另一个系统的奇异值。对单个飞行参数的时序曲线中出现连续多个奇异点

无线扩频通信技术基本原理及应用

?2003天津rr、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议 无线扩频通信技术基本原理及应用 晏小乔 (天津港通信导航公司30045625702965) 摘要本文重点介绍了扩频通信技术的基本原理和应用,并阐述了扩频通信技术为现代信息技术的发展提供了优 质的无线传输手段,解决了抗干扰性,保密性,可靠性,频率占用、传输带宽等多方面的问题。 关键词 长期以来,扩频通信主要用于军事保密通信和电子对抗系统,随着世界范围政治格局的变化和冷战的结束,该项技术才逐步转向”商业化”。我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽。随着无线通信的广泛应用,无线频道变得非常拥挤,频道资源非常紧张,干扰多且很严重。扩频通信技术有很多优点可以克服这些问题,并且可以提供更高的保密技术,下面我们先来了解一下该技术的基本原理。 扩频通信技术基本原理 扩频通信的理论基础是仙农定理:C=w【og2(1+S/N) 式中:C一一一信道容量,w一一一传输带宽,s/N一一一信号功率/噪声功率 由上式可以看出: 为了提高信息的传输速率C,可以从两种途径实现,既加大带宽w或提高信噪比S/N。换句话说,当信号的传输速率C一定时,信号带宽w和信噪比S/N是可以互换的,即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求,当带宽增加到一定程度,允许信噪比进一步降低,有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。扩频通信就是用宽带传输技术来换取信噪比上的好处,这就是扩频通信的基本思想和理论依据。 目前常用的扩频通信实现方法主要有:直接序列扩频、跳频、跳时、宽带线性调频等方式。其中最常用的是直接序列扩频和跳频。 1直接序列扩频技术 所谓直接序列扩频(os—DirectScquency),就是用高码率的扩频码序列在发端直接去扩展信号的频谱,在收端直接使用相同的扩频码序列对扩展的信号频谱进行解调,还原出原始的信息。 其原理框图如下: 直序扩频使用伪随机码(PNcoae)对信息比特进行模2加得到扩频序列。然后扩频序列去调制载波发射,由于PN码往往比较长,因此发射信号在比较低的功率上可以占用很宽的功率谱,即宽带低信噪比传输。PN码的长度决定了扩频系统的扩频增益,而扩频增益又反映了一个扩频系统的性能。 直序扩频系统的解扩采用相关解扩,这是它与常规无线通信解调方式的根本不同。在接收端,接收信号经过放大混频后,经过与发射端相同且同步的PN码进行相关解扩,把扩频信号恢复出窄带信号,再对窄带信号进行相关解调解出原始信息序列。用11位码长的扩频码来说,直接序列扩频与解扩的过程简单说就是,如果采用的信源发出…1’,则扩频调制为一个序列单元,如“11100010010”;信源发出…0’,则扩频调制为一个反相的序列单元,如与上面对应的反相序列“00011101101”。在接收端,收到序列“11100010010”则恢复为…1,收到序列“00011101101”则恢复为…0’。 直序扩频技术的优点在于: 1.1抗干扰能力强 扩频解调器实际上是一个相关器,扩频信号通过相关器后能有效的恢复,干扰信号(包括瞄准性干扰和】0l 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件(C)2005-2009,版权所有,仅供试用。

扩频通信及matlab仿真

扩 频 通 信 及Matlab 仿 真 江西师范大学 物理与通信电子学院2009级通信工程(2)班姓名xxx 学号xxxxxxxx

目录 一、摘要 (3) 二、数字通信原理 (4) 三、衰落信道与抗衰落技术 (5) 四、多址通行 (6) 五、扩频通信原理 (6) 六、直接序列扩频通信 (8) 七、基于matlab的直接序列扩频仿真 (10) 八、结束语 (13) 九、参考书目 (14) 十、致谢 (15)

摘要 扩频通信即扩展频谱通信,它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信技术自50年代中期美国军方开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域,直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术现已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。本文根据扩频通信的原理,利用MATALB对扩频通信中最常用的直扩通信系统进行了仿真。

数字通信原理: 1)所谓数字通信就是利用数字传输技术来进行的通信。它包括对模拟信号的编码和调制,传输媒介以及对数字信号的解调和解码。 2)典型的数字通信系统模型如图1-1: 图1-1 信源:信息的来源一般是模拟信号。 信源编码:模拟信号转变为数字信号; 信号压缩处理;信号的高效率编码。 信道编码:检错、纠错编码,提高信号抗干扰能力;

信息加密,防止信息被窃取。 调制变换:波形编码,信号调制,使基带信号适合在特定的 道中传输。 传输媒介:有线、无线信道,网络交互设备。 解调、信道译码、信源译码:对信号作上述处理相反对变换。 信宿:信息的最终传输目的地 衰落信道与抗衰落技术: 1)衰落信道的产生:无线通信是基于电磁波在空间中的传播来实现信息的传递的。无线信道的电波传播特性与电波传播的环境密切相关。电波环境主要包括:地形地貌、各种建筑物、气候气象、电磁干扰、移动体的运动速度和工作频段等。因此在实际应用中不可避免的产生衰落信道。 2)衰落信道主要包括:阴影衰落和多径衰落。 3)抗衰落技术主要包括:①空间分集技术 ②Rake接收方式 ③信道交织技术 ④多载波传输技术 ⑤信道均衡技术 ⑥扩频通信技术等等

光纤通信技术的发展与应用

光纤通信技术的发展与应用 一、光纤通信的应用背景 通信产业是伴随着人类社会的发展而发展的。追溯光通信的发展起源,早在三千多年前,我国就利用烽火台火光传递信息,这是一种视觉光通信。随后,在1880年贝尔发明了光电话,但是它们所传输的信息容量小,距离短,可靠性低,设备笨重,究其原因是由于采用太阳光等普通光源。之后伴随着激光的发现,1966年英籍华人高锟博士发表了一篇划时代性的论文,他提出利用带有包层材料的石英玻璃光学纤维,能作为通信媒质。从此,开创了光纤通信领域的研究工作。 二、光纤通信的技术原理 光纤即光导纤维,光纤通信是指利用光波作为载波,以光纤作为传输介质将要传输的信号从一处传至另一处的通信方式。其中,光纤由纤芯、包层和涂层组成。纤芯是一种玻璃材质,以微米为单位,一般几或几十微米,比发丝还细。由多根光纤组成组成的称之为光缆。中间层称为包层,根据纤芯和包层的折射率不同从而实现光信号传输过程中在纤芯内的全反射,实现信号的传输。涂层就是保护层,可以增加光纤的韧性以保护光纤。

光纤通信系统的基本组成部分有光发信机、光纤线路、光收信机、中继器及无源器件组成。光发信机的作用是将要传输的信号变成可以在光纤上传输的光信号,然后通过光纤线路实现信号的远距离传输,光纤线路在终端把信号耦合到收信端的光检测器上,通过光收信端把变化后的光信号再转换为电信号,并通过光放大器将这微弱的电信号放大到足够的电平,最终送达到接收端的电端完成信号的输送。中继器在这一过程中的作用是补偿光信号在光纤传输过程中受到的衰减,并对波形失真的脉冲进行校正。无源器件的作用则是完成光纤之间、光纤与光端机之间的连接及耦合。其原理图如图1所示: 通过信号的这一传输过程可以看出,信号在传输过程中其形式主要实现了两次转换,第一次即把电信号变成可在光纤中传输的光信号,第二次即把光信号在接收端还原成电信号。此外,在发信端还需首先把要传输的信号如语音信号变成可传输的电信号。 三、光纤通信的特点 1.抗干扰能力强。光纤的主要构成材料是石英,石英属绝缘材料的范畴,绝缘性好,有很强的抗腐蚀性。而且在实际应用过程中它受电流的影响非常小,因此抗电磁干扰的能力很强,可以不受外部环境的影响,也不受人为架设的电缆等的干扰。这一特性相比于普通无线

浅谈扩频通信技术的特点及其应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c6760122.html, 浅谈扩频通信技术的特点及其应用 作者:赵莉 来源:《硅谷》2009年第05期 [摘要]扩展频谱通信是一种将信息的带宽扩展很多倍进行通信的技术,近年来在现代科技的许多领域中,得到了非常广泛的应用,着重叙述扩频技术的特点及其应用。 [关键词]扩频通信技术特点应用 中图分类号:TN91文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0310022-01 扩展频谱通信(SpreadSpectrum Communications)简称“扩频通信”,是一种信息传输方式,它是将信息的带宽扩展很多倍(通常为100~1000倍)进行通信的技术。传输的信号带宽远大于信息信号本身的带宽。频带的展宽是通过编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关的解调来解扩及恢复所传信息数据。 一、扩频通信的理论基础及实现方法 (一)扩频通信的理论基础 信息论的创始人美国科学家仙农(Shannon)在其信息论专著中有信道容量的公式: C=Wlog2(1+P/N) 式中,C为信道容量,W为频带宽度,P为信号功率,N为白噪声功率。在保持信息容量C不变的条件下,可以用不同频带宽度W和信噪功率比P/N来传输信息。如果增加频带宽度,就可以在较低的信噪比的情况下用相同的信息率保持可靠地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。这一公式指明了采用扩展频谱信号进行通信的优越性,即提高了通信的抗干扰能力,在强干扰条件下保证可靠安全地通信。 (二)扩频通信的实现方法 扩频通信与一般的通信系统相比有很大差别,图1为扩频通信的一般原理框图。由方框图可以看出,一般的扩频通信系统都要进行信息调制、扩频调制、射频调制,以及相应的信息解调、扩频解调和射频解调,构成上更加复杂,技术上也更为先进。特别是采用了扩频码序列的

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用

浅析5G移动通信技术的发展前景及应用 摘要在移动通信技术飞速发展,并且已经广泛地运用到大众的日常生活中的今天,移动通信技术为人们的生活带来了诸多便利。随着人们对互联网和移动终端的需求愈发强烈,特别是物联网的发展,对网络通信速度有着更高的要求,这些产业需求无疑是推动5G网络发展的重要动力。但是目前,5G移动通信技术依然是探索性阶段,本文将针对性阐述5G移动通信技术研究过程中的一些关键性技术,展望移动通信技术的未来发展,以期促进5G移动通信技术的发展。 关键词5G移动通信技术;发展方向;关键技术 前言 随着移动通信技术被广泛运用到大众的生活,大众对于移动通信技术也提出了更高的要求。移動通信技术在保证自身功能日趋完善的同时,也要满足用户日益复杂、多样的需求。5G技术正是在这样的前提下诞生的,并且具备高功能性和高效能,为客户提供更加丰富多样的应用体验。有科学家指出,5G技术目前还处于研究阶段,在未来的几年里,4G还将保持移动通信行业的主导地位,并依旧在持续高速发展。但5G 移动通信技术很有可能在2020 年正式进入市场,并逐渐被广大用户接受和认可。本文将以5G移动通信技术为依托,探究与5G 相关的关键性技术和其未来的发展趋势。 1 5G移动通信技术的未来发展前景 5G,是第五代移动通信技术的简称。相比于4G技术,5G将是移动通信技术革命性的转变。5G技术专为互联网而生,且相比于4G技术,它将拥有更大的容量,更快的响应速度,更多的设备支持,更短的时间消耗,更低的功耗要求[1]。从用户体验来看,在5G技术支持下,下载一部高清电影只需要几秒钟的时间。换言之,5G的出现就是要为用户提供更高效、更快捷、更方便、更全面的优质服务。该技术可以通过智能手机、可穿戴通信设备和智能物联网设备等移动设备终端实现更广泛的连续覆盖。相比于4G技术只能满足智能手机的技术需求的局限,5G移动通信技术将为未来物联网的发展提供超大的带宽,它的容量将会是目前广泛应用的4G技术的1000倍,真正实现“万物皆可联”的梦想,这为智能家居生活,智能办公需求等提供前所未有的发展空间。是21世纪最具革命性的技术变革。 2 5G移动通信技术中的关键性技术应用 5G移动通信正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向发展。它将从前“人与人”的沟通,转变为”人与物”、“物与物”的沟通。将为人们在获取信息、感知信息、参与信息制造和控制信息的能力上带来革命性的飞跃。5G技术的研发不会孤立进行,开发过程中也将吸收4G的优秀技术特性,如wifi局域网和蜂窝网,将会形成一个更智能、更广泛的网络新体系。随着各种智能新产品

远程控制无人机的五大社会应用

远程控制无人机的五大社会应用 来源:宇辰网 小型无人机系统正在改变着我们的社会生活,本文整理了无人机在社会中最常见的五种应用。 搜索和救援 无人机技术对人类产生最直接影响的社会应用可能是搜索和救援。 国际集团S.W.A.R.M.拥有超过1000名已经注册的无人机操作员,他们会在志愿服务时间为搜索和救援行动提供帮助。 使用直升机进行搜救是一种资源密集型的操作,在某种程度上,大多数政府官员都会限制这一资源使用在单一的案例或搜索资源中。虽然这可以理解,但是涉事一方却难以接受,因此在政府机构退出之后,像SWARM这样的组织会继续接受个人的请求。当然,政府机构也不是无知的,他们已经看到无人机在搜索操作中的潜力。瑞欧市的内华达大学举行了第一届年度UAS搜救研讨会,旨在帮助那些计划将无人机添加到应急和搜救任务中的机构。

结构检查 无人机技术对于结构检查来说也是一种非常完美的方式,例如,检查桥梁。 直升机可以飞得离桥非常近,但是对于飞行员来说,保持稳定还是十分危险的,同时这也是一种非常昂贵的检查方式,却不会提供更理想的角度和细节。 通过缆索进行人为的检查是十分危险也很浪费时间,在桥上固定相机的方法又如何呢?这种方式的应用十分有限。 而无人机确是解决这个问题最好的工具,无人机系统灵活、体型相对较小,重量较轻,可以捕捉到高质量的图像。无人机可以近距离观察桥体,而个人却不会受到任何伤害。

除了检查桥之外,无人机还是检查火把烟囱的好办法。火把烟囱是一种通风管道,用于燃烧炼油厂石油加工过程中产生的可燃气体,这些火把烟囱通常有几百英尺高,温度超过2000华氏度。对于人类来说,这种地方的检查无疑是十分危险的,在过去,炼油公司用直升机来进行检查,通常得到的结果也十分有限。现在,无人机来处理这一任务,炼油公司可以更接近这以建筑物并获得更确切的信息。 专业的图像/视频应用 无人机已经成为航空中图像/视频的游戏的改变者。 以前,为了拍摄航空图像,唯一的选择就是租赁重机的臂或直升机/飞机,而这些设备的费用高达几千美元。与此同时,还要为选择哪家公司而苦恼。 随着小型无人机的创新发展,你可以获得更多的高质量的镜头而所需要的成本却很低。 在房地产行业中,可以看到无人机在商业方面最明显的影响,无人机可以让房产代理展示罕见的房屋图像。甚至连联邦航空局都希望无人机能在未来几年内呈现增长趋势。 为建筑公司建模/绘图 无人机也可以帮助建筑公司进行土地测量、绘图和建模等工作。当无人机与绘图/建模软件包、建筑工人和工程师相结合能创造出详细和准确的工地三维

扩频通信的一般原理及应用

扩频通信是将待传送的信息数据被伪随机编码(扩频序列:Spread Sequence)调制,实现频谱扩展后再传输;接收端则采用相同的编码进行解调及相关处理,恢复原始信息数据。 这种通信方式与常规的窄道通信方式是有区别的: 一是信息的频谱扩展后形成宽带传输; 二是相关处理后恢复成窄带信息数据。 正是由于这两大持点,使扩频通信有如下的优点: 抗干扰 抗噪音 抗多径衰落 具有保密性 功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率 可多址复用和任意选址 高精度测量等 正是由于扩频通信技术具有上述优点,自50年代中期美国军方便开始研究,一直为军事通信所独占,广泛应用于军事通信、电子对抗以及导航、测量等各个领域。直到80年代初才被应用于民用通信领域。为了满足日益增长的民用通信容量的需求和有效地利用频谱资源,各国都纷纷提出在数字峰窝移动通信、卫星移动通信和未来的个人通信中采用扩频技术,扩频技术已广泛应用于蜂窝电话、无绳电话、微波通信、无线数据通信、遥测、监控、报警等系统中。 2.1 扩展频谱通信的定义 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方 式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。

这一定义包含了以下三方面的意思: 一、信号的频谱被展宽了。 我们知道,传输任何信息都需要一定的带宽,称为信息带宽。 例如人类的语音的信息带宽为300Hz --- 3400Hz,电视图像信息带宽为数MHz。为了充分利用频率资源,通常都是尽量采用大体相当的带宽的信号来传输信息。在无线电通信中射频信号的带宽与所传信息的带宽是相比拟的。如用调幅信号来传送语音信息,其带宽为语音信息带宽的两倍;电视广播射频信号带宽也只是其视频信号带宽的一倍多。这些都属于窄带通信。 一般的调频信号,或脉冲编码调制信号,它们的带宽与信息带宽之比也只有几到十几。扩展频谱通信信号带宽与信息带宽之比则高达100 --- 1000,属于宽带通信。 为什么要用这样宽的频带的信号来传输信息呢? 这样岂不太浪费宝贵的频率资源了吗? 二、采用扩频码序列调制的方式来展宽信号频谱。 我们知道,在时间上有限的信号,其频谱是无限的。例如很窄的脉冲信号,其频谱则很宽。信号的频带宽度与其持续时间近似成反比。1微秒的脉冲的带宽约为1MHz。因此,如果用限窄的脉冲序列被所传信息调制,则可产生很宽频带的信号。 如下面介绍的直接序列扩频系统就是采用这种方法获得扩频信号。这种很窄的脉冲码序列,其码速率是很高的,称为扩频码序列。这里需要说明的一点是所采用的扩频码序列与所传信息数据是无关的,也就是说它与一般的正弦载波信号一样,丝毫不影响信息传输的透明性。扩频码序列仅仅起扩展信号频谱的作用。 三、在接收端用相关解调来解扩 正如在一般的窄带通信中,已调信号在接收端都要进行解调来恢复所传的信息。在扩频通信中接收端则用与发送端相同的扩频码序列与收到的扩频信号进行相关解调,恢复所传的信息。换句话说,这种相关解调起到解扩的作用。即把扩展以后的信号又恢复成原来所传的信息。这种在发端把窄带信息扩展成宽带信号,而在收端又将其解扩成窄带信息的处理过程,会带来一系列好处。弄清楚扩频和解扩处理过程的机制,是理解扩频通信本质的关键所在。

探析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理

探析扩频通信技术的应用及其系统的工作原理 发表时间:2016-08-01T15:16:36.387Z 来源:《基层建设》2016年9期作者:招锐光 [导读] 扩频通信技术近年来飞速发展,并广泛应用于生活中,如;无线网、蓝牙、无绳电话、微波通信等。 广东省电信规划设计院有限公司 528000 摘要:扩频通信技术近年来飞速发展,并广泛应用于生活中,如;无线网、蓝牙、无绳电话、微波通信等。扩频通信技术在定位、通信、测距方面有着诸多的优点,扩频通信技术不断地完善发展形成了扩频通信系统,扩频通信系统产生无疑的通信技术领域飞速发展的成果。本文将分析扩频通信技术的优缺点,探析扩频通信技术系统的工作原理。 关键词:扩频通信技术;应用;工作原理 一、扩频通信技术及系统的介绍 (一)扩频通信技术的介绍 扩频通信技术简称扩频谱通信,它是一种传输信息的射频信号,带宽强度大于信息本身带宽的通信方式。它有一个显著的特征,就是利用伪随机码发送信息数据,其速率高并扩展载有信息数据基带的信号。间接的形成一种低功率的带宽频谱密度信号来发射,信号容易被嘈杂的环境被淹没,即使被信号被淹没,但只要增加带宽信号,就可以使信号恢复正常,保持正常通信,使用扩频的方法让宽带传输信更加强烈,以获取在通信上的优势。 (二)扩频通信系统 扩频通信系统是属于一种信息处理传输系统,扩频通信系统(sPREAD SPEcTRuM c0MMuNlCA,110NsYsTEM)简称sscs。在特殊的通讯环境中,扩频函数对待传输信号频谱进行相关处理,然后扩展成宽频带信号。信号在信道中传输时,会对信号进行压制收缩,信号最终流入通讯系统的信息接收端。在扩频通信系统中,扩频系统的函数决定了传输信号时调整信号的带宽,并不是由发送时的信息来决定。 扩频通信系统中信号的传输需要扩展频谱,使信号在被传输的过程中,必须超过承载信息的最小带宽。系统中的接收机接受达发射码的副本时,就会对信号进行相关处理,然后由接收机恢复原来的信息。直接序列码在扩频通信系统中有广泛的应用,它的基本应用原理是:利用高数率运作的正交假地址码,通过适当的调解,制作出基带信息。按照不同的操作方式,一般扩频通行可以分为四种,直接序列扩频工作方式、跳变频率工作方式、跳变时间工作方式、宽带线性调频工作方式。其序列数m,序列相关峰值n,与序列峰值之间的关系,详见表一。 2.跳变频率法 跳变频率法是把序列码在过个频率进行移动,适时的对序列码进行调整,促使频率不断的发生变化,如图二。

无人机在边防部队中的应用

公安海警学院电子技术系大专生 毕业设计(论文) 无人机在公安边防部队执勤处突中的应用 专业方向:边防通信指挥 班次:2009级37队 学员姓名:郝彬程 学号:04032009125 指导教员:黄胜波 2012年06月04日

目录 引言 (2) 1应用现状 (2) 1.1无人机概述 (2) 1.1.1无人机的发展历程 (3) 1.1.2设计主要内容简介 (3) 2无线视频传输 (4) 2.1系统概述 (4) 2.1.1 无线视频传输的概念 (4) 2.1.2无线视频传输的分类 (5) 2.1.3无线视频传输的优势 (5) 2.2系统实现 (6) 2.2.1具体器件的采用 (6) 2.2.2与其他产品的对比 (6) 2.2.3 设备参数 (6) 3GSM武器激发 (7) 3.1系统概述 (7) 3.1.1 GSM技术特点 (7) 3.1.2 GSM构成武器激发系统的优点 (8) 3.1.3系统工作 (8) 3.1.4系统框图 (8) 3.2主控制器 (9) 3.2.1主控制器 (9) 4无人机的发展趋势 (10) 4.1未来军用无人机发展方向 (10) 4.2无人机的劣势 (11) 4.3结论与展望 (11) 5致谢 (12) 参考文献 (13)

无人机在公安边防部队执勤处突中的应用 【摘要】无人机技术是一项涉及多个技术领域的综合技术,它对通信、传感器、人工智能和发动机技术有比较高的要求。无人机与所需的控制、拖运、储存、发射、回收、信息接收处理装置统称为无人机系统。无人侦察机依靠装在机上的可见光照相机、电影摄影机、标准或微光电视摄像机、红外扫描器和雷达等设备,完成各种侦察和监视任务。一般来说,一架无人机可携带一种或几种侦察设备,按预定的程序或地面指令进行工作,最后将所获得的信息和图像随时传送回地面,供有关部门使用;也可以将获得的所有信息记录下来,待无人机回收时一次取用。随着高新技术的发展和应用,无人机上的设备性能也在不断提高,同时还增加了一些新的装备,应用范围进一步扩大。如装备全球定位系统(GPS)后,无人机可与侦察卫星和有人驾驶侦察机配合使用,形成高、中、低空,多层次、多方位的立体空中侦察监视网,使所获得的情报信息更加准确可靠。 【关键词】无人机 GSM武器激发无线视频传输 引言 边防部队承担着反恐、缉毒、处置各种突发事件等重要使命,所谓“养兵千日,用兵一时”,边防部队如何在党和人民需要我们的关键时刻挺身而出,为保护人民的生命财产安全贡献我们的力量,是我们义不容辞的责任。针对当前所发生的众多劫持人质、复杂背景处置突发事件等多种案件类型,几年来实践证明,边防部队在处置某些场合的突发事件时在获取现场信息的手段上存在一定局限性和灵活性,而且缺乏一定的果断、及时的处置方法。我们如何高效的、快速、科学地处置,成为了一个迫在眉睫的问题。 如今无人机应用技术的出现,完全可以解决这一问题。但是,边防部队在这一领域的实践和应用还几乎为零。我们这一课题的研究,就有助于解决这些问题。 1应用现状 1.1无人机概述 无人机(unmanned aerial vehicle或drone)是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。无人机用途广泛,成本低,效费比好,无人员伤亡风险,生存能力强,机动性能好,使用方便,在现代战争中有着极其重要的作用,在民用领域也有广阔的发展前景。结合公安边防部队的实际,无人机在边境地区的发展使用具有广阔空间,能够为边防工作带来极大的便利和工作效率的提高。

扩频通信技术的应用

扩频通信技术的应用 【摘要】 扩频通信,即扩展频谱通信(Spread Spectrum Communication),它与光纤通信、卫星通信一同被誉为进入信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频技术最大的特点是利用宽频带来传输信号。由于扩频系统具有许多优点,如抗干扰能力强、截获概率低和保密性强以及良好的码分多址通信能力,所以扩频技术已被广泛应用。CDMA就是利用扩频技术发展起来的一种扩频通信方式,它具有容量大,通信质量好,节约发射功率等优点。文章试就一些扩频通信的原理及中CDMA采用的扩频技术作些讨论,此外也简单介绍了一些扩频通信在其他方面的应用。 Spread Spectrum Communication, namely the Spread Spectrum Communicati on (Communication), it Spread with such optical fiber Communication, satellite com munications with the information era is known as into three high technology transmi ssion mode. Spread spectrum technology's biggest characteristics is to use broadban d bring transmission signal. Because of spread spectrum system has many advantage s, such as strong anti-jamming capability, intercept probability and low confidentiality strong and good communication ability, so the code division multiple access (cdma) has been widely spread spectrum technology application. CDMA is using the spread s pectrum technology developed a kind of spread spectrum communication mode, it h as a large capacity, good quality and saving communication transmission power, etc. This article tries to some spread spectrum communication principle and CDMA adopt ed in the spread spectrum technology make some discussionIn addition also introduc ed simply some spread spectrum communication in other applications 关键词扩频通信码分多址(CDMA)本地接入网电力系统 一、扩频通信的理论基础 扩频通信,是扩展频谱通信的简称。它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式,利用比原始信号(信源产生的信号)本身频带宽得多的射频信号的通信,扩展频谱通信在扩频通信系统中,发信端用一种特定的调制方法将原始信号的带宽加以扩展,得到扩频信号。收信端再对接收到的扩频信号加以处理,把它恢复为原来带宽的所要信号。扩频信号带宽与原始信号带宽的比值,称为扩频通信系统的处理增益GP,它是扩频通信系统的重要参数。多数扩频通信系统的GP值远大于10。 根据仙农(C.E.Shannon)在信息论研究中总结出的信道容量公式,即仙农公式: C = W×Log2(1+S/N) 式中:C--信息的传输速率 S--有用信号功率 W--频带宽度 N--噪声功率由式中可以看出: 为了提高信息的传输速率C,可以从两种途径实现,既加大带宽W或提高信噪

现代通信技术前沿论文—

现代通信技术前沿 学期作业 学生姓名:学号: 学院:计算机与信息工程学院 专业年级: 题目:浅谈蓝牙技术及其发展前景 浅谈蓝牙技术及其发展前景 摘要:蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术,近年来已经成为研究的热点问题并获得了广泛的应用。本文从蓝牙技术的起源和特点讲起,详细介绍了蓝牙系统的组成、蓝牙技术的信息安全机制和蓝牙技术的组网方案,最后对蓝牙技术的发展做了展望。

关键词:蓝牙系统组成技术 1、引言 就目前科技发展的趋势而言,新科技成为数字电子产品提升本身性能和实力的最佳帮手,而电子消费产品的未来前景也会向着两个重要的指标方向发展。其一就是运用能将无线、可携带式设备以及局域网络演变成为网络体延伸的这类开放的蓝牙技术;而将内存规格统一、加密及轻量化这三者结合为一体的应用就是另一个指标发展方向。 “蓝牙计划”已经不仅仅是少量媒体关注的对象,四大信息媒体都加入了追踪报道,可以说,“蓝牙计划”已经由不得你是否中意,它早已铺天盖地的出现在生活中,如春笋般蓬勃发展。虽然说大家都听说有这么一个具有无限发展前景的计划正在如火如荼且声势浩大的进行着,今后如何真正了解这个计划始末和意图、并对今后新应用有思考,才是最重要的。 bluetooth技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 蓝牙系统既可以实现点对点连接也可以实现一点对多点连接,在一点对多点连接的情况下,信道由几个蓝牙单元分享,两个或者多个分享同一信道的单元构成了所谓的微微网,一个微微网中存在1个主单元和最多可达7台的活动从单元,多个相互覆盖的微微网形成了所谓的分布网. 2蓝牙技术概况 2.1蓝牙的起源

浅谈现代通信技术及其发展总趋势

浅谈现代通信技术及其发展总趋势 2012-6-26 16:16:09 作者:姚瑞瑞 摘要:纵观通信技术的发展,从上世纪70年代开始,通信即进入了现代通信的新时代。随着全球信息网络与计算机等高新科技的迅猛发展,通信技术也发生着巨大变化。文章介绍了现代通信的主要技术,同时展望了现代通信技术发展总的趋势。 关键词:现代通信技术;通讯技术发展;数字通信技术;程控交换技术 中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)06-0006-03 一、概述 纵观通信技术的发展,可分为以下三个阶段:第一阶段是语言和文字通信阶段。在这一阶段,通信方式简单,内容单一。第二阶段是电磁通信阶段。1837年,莫尔斯发明电报机,并设计莫尔斯电报码。1876年,贝尔发明电话机。这样,利用电磁波不仅可以传输文字,还可以传输语音,由此大大加快了通信的发展进程。1895年,马可尼发明无线电设备,从而开创了无线电通信发展的道路。第三阶段是电子信息通信阶段。 从总体上看,通信技术实际上就是通信系统和通信网的技术。通信系统是指点对点通所需的全部设施,而通信网是由许多通信系统组成的多点之间能相互通信的全部设施。从国外通信技术的发展看,大约从70

年代开始,通信即进入了现代通信的新时代,现代通信的多项技术发展处在方兴未艾之中。 二、现代通信技术 (一)数字通信技术 数字通信即传输数字信号的通信,是通过信源发出的模拟信号经过数字终端的信源编码成为数字信号,终端发出的数字信号经过信道编码变成适合与信道传输的数字信号,然后由调制解调器把信号调制到系统所使用的数字信道上,经过相反的变换最终传送到信宿。数字通信以其抗干扰能力强,便于存储,处理和交换等特点,已经成为现代通信网中的最主要的通信技术基础,广泛应用于现代通信网的各种通信系统。 相关技术包括有:模拟/数字信号转换技术,数字滤波(去干扰),编码技术,数字通信技术(包括有线和无线,有线包括各种通信接口的相关技术,例如RS232、USB、协议,无线根据频段又分为蓝牙技术、802.11b/g技术、微波技术等)等。 (二)程控交换技术 程控交换技术是指人们用专门的计算机根据需要把预先编好的程 序存入计算机后完成通信中的各种交换。以程控交换技术发展起来的数字交换机处理速度快,体积小,容量大,灵活性强,服务功能多,便于改变交换机功能,便于建设智能网,向用户提供更多,更方便的电话服务,还能实现传真,数据,图像通信等交换,它由程序控制,是由时分复用网络进行物理上电路交换的一种电话接续交换设备。常见结构有集中控制、分散控制或两者结合。技术指标有很多,主要为BHCA/呼损接

扩频通信的基本原理

扩频通信的基本原理 所谓扩展频谱通信,可简单表述如下:“扩频通信技术是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成,用编码及调制的方法来实现的,与所传信息数据无关;在接收端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复所传信息数据”。 扩频通信的基本特点,是传输信号所占用的频带宽度(W)远大于原始信息本身实际所需的最小带宽(B),其比值称为处理增益(Gp): 总之,我们用扩展频谱的宽带信号来传输信息,就是为了提高通信的抗干扰能力,即在强干扰条件下保证可靠安全地通信。这就是扩展频谱通信的基本思想和理论依据。 一、扩频通信系统的主要优点 ●易于重复使用频率,提高了无线频谱利用率 ●抗干扰性强,误码率低。扩频通信在空间传输时所占有的带宽相对较宽,而接收端又采用相关检测的办法来解扩,使有用宽带信息信号恢复成窄带信号,而把非所需信号扩展成宽带信号,然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。这祥,对于各种干扰信号,因其在收端的非相关性,解扩后窄带信号中只有很微弱的成份,信噪比很高,因此抗干扰性强。 ●保密性好,对各种窄带通信系统的干扰很小。由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了,单位频带内的功率很小,信号湮没在噪声里,一般不容易被发现,而想进一步检测信号的参数(如伪随机编码序列)就更加困难,因此说其保密性好。 ●可以实现码分多址。扩频通信提高了抗干扰性能,代价是占用频带宽。但是如果许多用户共用这一宽频带,则可提高频带的利用率。由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制,充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的自相关特性和互相关特性,在接收端利用相关检测技术进行解扩,则在分配给不同用户码型的情况下可以区分不同用户的信号,提取出有用信号。这样在这一频带上许多对用户可以同时通话而互不干扰。 ●抗多径干扰。在无线通信中,长期以来,多径干扰始终是一个难以解决的问题之一。在扩频通信中利用扩频码的自相关特性,在接收端从多径信号中提取和分离出最强的有用信号,或把多个路径来的同一码序列的波形相加合成,都可以起到抗多径干扰的作用。 按照扩展频谱的方式不同,现有的扩频通信系统可以分为以下几种:

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