关于超宽带无线通信技术的特点及其应用
摘要：本文主要简述了UWB无线通信的性能特点及局限性、UWB无线通信技术的劣势，并分析了UWB无线通信技术的具体应用。
关键词：超宽带（UWB）；通信技术特点；应用
超宽带无线通信技术（UWB，Ultra-Wide Band）最为关键的技术在于冲击无线电技术，冲击无线电技术之所以成为超宽带无线通信技术的核心技术，是因为它可以以极高的速度传输数据信息，还可以防止其他信号的干扰，凡是在十米的范围以内的无线个人局域网，它都可以满足他们的需求。
一、UWB无线通信的性能特点及局限性
（一）UWB无线通信的性能特点
传统的通信技术是把信号从基带调制到载波上，而UWB技术是通过具有有限陡上升和下降时间的冲击脉冲对数据进行直接调制，从而具有GHz 量级的带宽，最大数据传输速率可达几百Mbps。其主要特点有：
1、系统结构实现简单。由于UWB 是通过发送纳米级脉冲来实现数据信号的传输，无需使用载波，所以UWB 发射器可以直接使用脉冲小型激励天线，避免了功用放大器与混频器的使用，降低了UWB 的发射器的成本。而UWB 的接收机也不同与传统的接收机，无需中频处理，实现起来也比较简单。接收过程中，脉冲信号通过天线匹配、滤波、放大后直接A/D 转换，交由数字信号处理器处理复杂的匹配滤波、分集接收、均衡、解交织、译码等基带处理。通过一个基带信号处理芯片、射频信号处理芯片和UWB 天线完成整个UWB 信号收发。
2、信号占有频带宽、传输速率高。由于目前FCC 开发的频段是
3.1GHz~10.6GHz，UWB 系统发射的功率谱密度低而平坦，极宽的频带加上室内多径影响的消除，使得传输速率可达到每秒几千兆比特。
3、强大的多径分辨能力。常规无线通信的射频信号大多是连续信号或者持续时间远大于多径传播时间，这使得大量的多径分量交叠，造成多径衰落，降低了通信质量和数据传输速率。超宽带无线通信发射是持续时间极短的单周期脉冲，经多径反射的延时信号与直达信号在时间上可以分离，抗多径衰落能力较强。
4、抗干扰能力强；UWB 系统占用更宽的信号带宽，具有更低的平均功率谱和很高的瞬时功率，在扩频处理增益和抗截获、探测概率两项重要性能指标上均远高于常规扩频通信系统。
5、功耗较低。UWB 系统使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0.20ns-1.5ns 之间，有很低的占空因数，系统耗电可以做到很低，在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW-几十mW。民用的UWB 设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100 左右，是蓝牙设备所需功率的1/20 左右；军用的UWB 电台耗电也很低。因此，UWB 设备在电池寿命和电磁辐射上，相对于传统无线设备有着很大的优越性。
二、UWB无线通信的局限性
1、干扰的问题
（1）UWB对其它无线系统的干扰
在目前为止，UWB技术只在小范围内得到有限的应用，是一种以共享其他无线通信频带为前提的通信技术。UWB收发无线电信号采用的是非常宽的带宽，但是直到目前为止，实际上总要有部分频带与现有无线系统使用的频带相重叠，目前UWB对窄带系统严重的干扰或者潜危险仍处于研究之中，例如安全、军事、
常用无线通信协议 目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外，还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。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。蓝牙技术的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2.4GHzISM频段，提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 优势：⑴全性高。蓝牙设备在通信时，工作的频率是不停地同步变化的，也就是跳频通信。双方的信息很难被抓获，防止被破解或恶意插入欺骗信息。⑵于使用。蓝牙技术是一项即时技术，不要求固定的基础设施，且易于安装和设置。 不足：⑴通信速度不高。蓝牙设备的通信速度较慢，有很多的应用需求不能得到满足。⑵传输距离短。蓝牙规范最初为近距离通信而设计，所以他的通信距离比较短，一般不超过10m。 Wi-Fi(无线高保真)技术 无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称，它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s，电波的覆盖范围可达200m左右。 优势：⑴覆盖广。其无线电波的覆盖范围广，穿透力强。可以方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。⑵速度高。Wi-Fi技术的传输速度非常快，通信速度可达300Mb/s，能满足用户接入互联网，浏览和下载各类信息的要求。 不足：安全性不好。由于Wi-Fi设备在通信中没有使用跳频等技术，虽然使用了加密协议，但还是存在被破解的隐患。 IrDA(红外线数据协会)技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术，是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权，因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外，红外线发射角度较小，传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而该技术只能用于 2 台（非多台）设备之间的连接。 优势：⑴无需申请频率的使用权，因此红外线通信成本低廉。⑵移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用。⑶外线发射角度较小，传输上安全性高。 不足：IrDA是一种视距传输，两个相互通信的设备之间必须对准，中间不能被其它物体阻隔，因而只用于两台设备之间连接。ZigBee(紫蜂)技术 ZigBee使用2.4 GHz 波段，采用跳频技术。它的基本速率是250kb/s，当降低到28kb/s 时，传输范围可扩大到134m，并获得更高的可靠性。另外，它可与254个节点联网。 优势：⑴功耗低。在低耗电待机模式下，两节普通5号干电池可使用6个月以上。⑵成本低。因ZigBee数据传输速率低，协议简单，所以成本很低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑷作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧)及915MHz(美)，均为免执照频段。 不足：⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s，专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间，具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定，基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。 UWB(超宽带)技术 UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB 有可能在10 m 范围内，支持高达110 Mb/s的数据传输率，不需要压缩数据，可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。 特点：⑴系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，载货能力低。⑵定位精度高，相容性好，速度高。⑶成本低，功耗低，可穿透障碍物。近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术 NFC采用了双向的识别和连接。在20cm 距离内工作于13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络，为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”，使电子设备可以在短距离范围进行通讯。 特点：NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程，使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚，不用再听到各种电子杂音。NFC 通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务，帮助解决记忆多个密码的麻烦，同时也保证了数据的安全保护。此外NFC 还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi 和蓝牙)“加速”，实现更快和更远距离的数据传输。
浅析无线通信网络技术及发展趋势 发表时间：2018-11-16T09:48:48.303Z 来源：《基层建设》2018年第30期作者：戴山壮[导读] 摘要：近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。 中国移动广东有限公司东莞分公司 523129 摘要：近年来，光纤通信技术得到了长足的发展，新技术不断涌现，这大幅提高了通信能力，并使光纤通信的应用范围不断扩大。本文探讨了光纤通信技术的特点以及发展趋势，旨在为下一步的研究工作指明方向。 关键词：无线通信；网络技术；网络安全 现代科技的发展使得通信技术得到较快发展。在通信产业高速运行的中国，也让人感受到通信市场竞争越来越激烈。各通信公司争先强化通信网络的建设工作以赢得市场份额。可以说，通信网络的建设是保证营运商赢得市场的关键。然而在其建设中不可避免的出现了很多网络安全问题，直接影响了通信网络服务质量，降低了人们的生活安全度，甚至威胁着人们的隐私权和国家的信息安全。 1通信网络建设中不安全问题存在的特点 各种通信建设项目都存在着这样或那样的安全问题，通信网络建设也不列外，其建设过程中同样充满了各种大大小小的风险。然而，有时仅以人的力量是无法控制这种不安全问题的不确定性的，因为它们有些是由客观因素造成的，有些又是由人为因素造成的。我们能做的就是在建设过程中控制那些可以预见的不安全因素，把建设中的不安全因素降到最低，减少损失度，尽量保障公民与企业与国家的信息安全。通信网络建设除具有一般网络建设中的不安全因素的特点外，还具有它自身独特的的特点： 1.1 不安全因素存在客观性 通信网络建设中的不安全问题有着一定的客观性，如客观存在对网络有害的地质环境等。 1.2 不安全因素存在主观性 由于社会的不安定因素的存在，在通信网络建设中还存在人为破坏网络安全的主观因素。 1.3 不安全因素存在偶然性 任何一种风险都存在着偶然性，网络建设过程中的风险不安全因素也同样，有时因多种其他因素引起的偶然性原因造成。 1.4 不安全因素存在必然性 在经过大量的不安全因素的事故资料研究后，我们发现通信网络建设过程中存在着某些必然发生的不安全因素，需要我们找出规律，有效避免。 1.5 不安全因素存在可变性 在通信网络建设过程中，各种不安全因素会随着项目的进度而变化，因此在建设过程中的任何一个时期都要注意这些可变性的不安全因素。 2通信网络建设的中存在的不安全问题 2.1 通信网络建设中设备因素 通信网络建设过程中需要大量网络建设本身的设备如大型交换机、服务器、光纤、光缆、电缆和相关土建的大型设备，这些与网络计算机相关的设备的易损性也极大地影响网络安全，同样如果这些网络设备本身存在质量问题，将极大关系到通信网络建成后的通信网络质量。 2.2 通信网络建设中系统平台问题 如果说通信网络建设中，硬件好比是一个人的躯体，那么软件平台就相当一个人的中枢神经，软件平台质量的好坏，包括此平台的运行是否稳定，后续售后服务是否到位，软件平台是否可以升级，是否具有可持续发展性，都大大地关系到通信网络建设中的安全问题。另外由于目前我国通信系统所使用的软件平台多是商用软件或是在商用的基础上加以改进的，因此源代码的不安全性，是通信网络建设中的一个重大的安全隐患。 2.3 人类或动物因素的破坏 人为因素的破坏主要由两部分组成，一是人类活动的无意识的偶然性的破坏，如在建筑过程中将通信网络的光缆挖断等；二是人们主观性有意的破坏活动，有的甚至是一种犯罪活动，如偷挖光缆，或是因某种行业竞争进行网络破坏，或是损害社会利益破坏通信网络建设的一种行为。动物破坏网络建设的安全问题一般都比较小，影响面不大，一般指被动物咬断光纤，咬断网线的一些偶然性的事件。 2.4 自然灾害的影响 近年来，地球上的自然灾害频发，如海啸、地震、泥石流、水灾、火灾等，这些自然灾害对通信网络建设的损害是巨大的，有的是无法恢复的，但这一切又是现有人类的技术水平，人类的力量所不能抵抗的，在损害网络安全的这些灾害发生后，人类只能尽可能地恢复和弥补，将损失降到最小。 2.5 战争的影响 世界的总体虽然是和平的，但某些在局部地区也常常有局域性的战争爆发，像海湾战争等，各国家内也时有发生的各种不同等级不同性质的战争，由于现代科技的发展，现代战争对地球的损害几乎是毁灭性的，战争离不开通信设备，也是战争双方首先要破坏的设施，因此战争成为通信网络建设不安定因素和破坏者之一。 3提高通信网络建设安全的策略 通信网络建设过程中，建设周期内会面临各种各样的安全问题，并且大量的安全问题之间存在着内在的错综复杂的关系，有的安全问题与外界因素交互影响，使得网络建设的安全问题题显得复杂化、多样化和多层次化。我们应该在网络建设过程中采取有力的方法手段将这些安全问题最小化，保证通信网络建设的正常运行。 3.1 加强网络建设人员管理 通信网络建设项目往往周期长、规模大、涉及范围广，人员是决定通信网络建设项目的重要因素，项目决策人可以为项目起到好的导向和管理作用，技术人员、施工人员和具体的业务管理人员，则细致到网络建设的各个部分，每个人的工作都影响到网络建设的安全问题，如，采买设备的人员采买的质量是否过关，技术人员在具体实施过程中是否认真等。
无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入（Multiple Access）和双工（Multiplexing）。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术：FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术：FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短
波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址（Frequency Division Multiple Access）技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代（First Generation，下称1G）无线通信系统。这些系统中，话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制，这些
几种无线通信技术的比 较 The manuscript was revised on the evening of 2021
几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一．几种无线通讯技术 （一）ZigBee 1.简介： Zigbee是基于标准的低功耗个域网。根据这个规定的技术是一种短距离、低功耗的技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于和网络。ZigBee数传模块类似于移动网络。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。 无线局域网概述 无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。 1．无线局域网的优点 （1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。 （2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。 （3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。 （4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。
（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。 由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2．无线局域网的理论基础 目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。 （1）红外线（Infrared Rays，IR）局域网 采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。 （2）扩频（Spread Spectrum，SS）局域网 如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。
常见无线通信组网方式 采用何种无线组网方式，比较合适、比较经济。我公司根据两年多来的行业应用推广经验，针对不同的行业应用的要求不同，提供几种比较实用的应用方案 GPRS/CDMA无线通信的移动性、实时在线、按流量计费、通信速度快、网络覆盖范围广等诸多优点，越来越被行业应用所认识，逐步在行业内大量推广使用。在使用推广过程中，出现了一些困惑行业客户的问题：无线应用有哪些组网方式；采用何种组网方式，比较合适、比较经济。根据我们的行业应用推广经验，下面针对不同的行业应用的要求不同，提供几种比较实用的应用方案。 根据数据中心组网方式不同，无线组网方式可以有下面几种联网方式： 一、专线联网方式 联网拓扑图： 系统组成： A、业务处理系统：处理无线端末设备（无线终端、RTU+DTU、无线POS等）提交的各项业务数据 B、网关设备：桥接移动网络与业务处理系统间的通信通道，（可以是路由器、可以是路由器＋防火墙、可以是路由器＋银行网控器等设备） C、GPRS网关支持点GGSN（Gateway GPRS Supporting Node）:桥接GPRS无线内部网络和客户间的网关设备。 D、GPRS网络：无线数据传输平台 E、基站：连接无线端末设备和GPRS无线内部网络的节点。 F、无线端末设备：可以是无线POS、无线终端以及嵌入式应用中的DTU设备 +各类嵌入式检测控制设备（RTU,比如环境监测设备、油田检测设备、污水监测设备等） 系统工程： 用户端： A、提供网关设备，并和无线运营商一道，调试网关设备和移动GGSN间的通信通路。 B、用户和无线运营商一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道（可选项，主要是增加系统安全性） C、增加防火墙（可选项，主要是增加系统安全性，视实际情况而定） D、调试端末设备应用程序 E、调试业务主机设备 移动运营商： A、提供到用户端的专线（或由用户从电信声请获得） B、配置GGSN，调通GGSN和用户网关设备的通信通路。 C、和用户一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道（可选项，主要是增加系统安全性） 系统处理流程： 无线端末设备先通过基站以无线方式登陆到无线网络，获得IP地址，然后与业务处理中心建立TCP连接，数据由移动运营商的GGSN经数据专线连接至用户的数据中心。 系统特点： 数据安全性好；通信速度快；通信质量稳定；系统初期建设成本高；适合安全性和实时性要求较高的应用场合 二、企业公网联网方式 联网拓扑图：
邮电大学工程硕士研究生堂下考试答卷 2016学年第二学期 考试科目无线网络技术及应用 姓名 年级 专业 2016年 6月28日
D2D终端直通技术研究 摘要：D2D(device-to-device)通信是一种在蜂窝系统的控制下，允许终端用户通过共享小区资源进行直接通信的新技术，通过提高空间利用率从而提高频谱利用率，在某些场景下使移动通信变得更加直接和高效，缓解基站压力，提高用户体验。本文首先给出了D2D通信系统的基本概念、技术特点，重点关注干扰管理、模式选择、资源分配和功率控制。最后对D2D通信技术在下一代网络中的应用提出了一些构想。 关键词：D2D通信技术；蜂窝网络；资源分配；下一代网络 一、D2D的概念及技术特点 D2D（Device-to-Device）通信，也称为邻近服务（Proximity Service，Pro Se），是由3GPP组织提出的一种点到点的无线通信技术，它可以在蜂窝通信系统的控制下允许LTE终端之间利用小区无线资源直接进行通信，而不经过蜂窝网络中转。作为面向5G的关键候选技术，D2D技术能够提升通信系统的频谱效率，减轻系统负荷，在一定程度上解决无线通信系统频谱资源匮乏的问题。同时，由于降低了通信距离，D2D技术还可以降低移动终端发射功率，减少电池消耗，提高终端续航时间。LTE-D2D 有以下几个技术特点。 (1)工作在许可频段 基于LTE技术的D2D工作在许可频段，作为LTE通信技术的一种补充，它使用的是蜂窝系统的频段，通过基站对无线资源的控制使得对小区其他用户的干扰控制在可接受围，因此可以给用户提供干扰可控的环境和较高质量的通信服务。并且利用网络中广泛分布的用户终端以及D2D通信链路短距离的特点，可以实现频谱资源的有效利用，获得资源空分复用增益。而蓝牙、Wi-Fi Direct、Flash Lin Q等技术，工作在免许可频段，存在严重干扰，通信QoS无法得到保障。 (2)网络参与D2D通信流程
中国宽带无线技术发展走势分析 当前，中国宽带无线产业在整体上呈现出理性务实、健康有序的发展态势，其发展前景被普遍看好。从技术上看，宽带无线的崛起是发展下一代网络（NGN）的必然结果。而先行规划频率、实现产业合作将会对发展宽带无线产业起到关键的推进作用。 当今，围绕NGN问题的辩论与讨论，首先推进与揭示了一系列以IP为基础的新一代网络的QoS性能、安全性、智能网管改进及由现今TDM/SDH/ATM为主导的网络向新一代IP网络平滑演进的务实途径。这是一种前后向兼容、有效创造增值效益的演进，而宽带无线亦将按这一概念向前发展。特别从个性化含义上看，未来NGN及GII的接入与应用层面，必将是无线通信的世界，宽带无线已日益呈现出其重要性。 在迈向NGN途径中，全球无线/移动通信的发展呈现出六大趋势，即传送宽带化、应用个性化、接入多样化、网络数据化、系统互补化及有线/无线一体化。对此，宽带无线接入将成为NGN、NGBW（下一代宽带无线）及3G演进的重要的接入与传送支撑技术。 一方面，固定无线接入比移动通信容易操作和实现，智能天线、软件无线电以及一系列现代编码调制及自适应信号处理技术等能够提高功率/频谱有效性的新技术往往首先在固定无线接入中试验与装备应用，因此，固定无线接入往往成为新一代移动通信的技术先导；另一方面，NGN、NGBW及3G演进需要宽带无线接入作连接、中继支撑，而且新一代宽带无线接入与新一代移动通信之间的移动性的界面正在模糊，一些新的宽带无线接入技术本身即具备良好的非直视（N－LoS）及移动能力，甚至可构成广域移动
覆盖。由此产生了NGN系统结构的一种重要设想，即对各种新老交替的无线通信提供接入手段，包括新一代FWA技术及移动通信技术，以及各种有线和无线接入手段，公用、专用及共用，地面、空间及海上，广播、交互、移动、半移动、游牧、可搬移，或静止/固定式等等，覆盖域可涉及WBAN?/?WPAN?/?WLAN?/?WMAN?/?WWAN等各种类别，经过中介汇聚桥接途径，均统一、协同、互补地工作于NGN的以IP为基础的核心平台之上，形成有线与无线、固定与移动，以及通信网、计算机网与广播电视网这三网的有机融合。 中国在宽带无线技术的应用与发展方面，无论是宽带无线接入或者是3G与3G演进，均在“冷静、稳妥、科学、XX”及“积极跟进、试验先行、培育市场、支持发展”的基本原则与方针指导下，以频率规划资源先行为前提，正积极准备、冷静处理、务实发展着。 频率规划先行，面向宽带的频率规划及管理思路，主要体现在以下三个方面。 首先是全面修订中国无线电频率划分规定。这是因为，对发展新技术、新业务而言，频谱资源规划与分配必须先行。为使我国无线电频率规划适应国际、国内电信新环境并与国际接轨，必须首先使我国“无线电频率划分规定”与国际电联ITU的最新世界无线电通信大会（WRC）及其确定的国际无线电规则（Radio?Regulation）相接轨。按照这一思路，信息产业部无线电管理局于1999年初开始，做了大量工作和不懈努力，六易其稿，最终完成了对1982年版本的“无线电频率划分规定”（试行）文本的全面修订。 2001年8月，新的“中华人民XX国无线电频率划分规定”得到国务院和中央军委最高领导签批通过，并于2001年11月12日以中华人民XX国信息产业部令第14号正式
实验报告课程名称：无线通信与网络 实验项目：matlab仿真实验 实验地点： 专业班级：学号： 学生姓名： 指导教师： 2013年4月12日
实验1 卷积编码和译码的matlab仿真实现 一、实验目的 了解掌握如何使用matlab来进行卷积编码和译码的仿真。 二、实验内容 1、SIMULINK仿真模块的参数设置以及重要参数的意义 2、不同回溯长度对卷积码性能的影响 3、不同码率对卷积码误码性能的影响 4、不同约束长度对卷积码的误码性能影响 三、基本原理 本实验分为卷积编码和卷积译码两部分： 卷积编码的最佳译码准则为：在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下，译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道，最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。 卷积码的译码方法有两大类：一类是大数逻辑译码，又称门限译码(硬判决)；另一种是概率译码(软判决)，概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的，其译码设备简单，速度快，但其误码性能要比概率译码法差[2]。 当卷积码的约束长度不太大时，与序列译码相比，维特比译码器比较简单，计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出，近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多，而且在卫星深空通信中应用更多，该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。 采用概率译码的基本思想是：把已接收序列与所有可能的发送序列做比较，选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特，那么对 于(n,k)卷积码来说，可能发送的序列有2kL个，计算机或译码器需存储这些序列并进行比较，以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时，使 得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化，以至成为了一种实
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;
超宽带（UWB）技术 一、UWB技术简介 UWB(Ultra Wide Band)是一种短距离的无线通信方式。其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百Mbit/s以上。UWB不采用载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此，其所占的频谱范围很宽，适用于高速、近距离的无线个人通信。美国联邦通讯委员会(FCC)规定，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，最小工作频宽为500MHz。 超宽带传输技术和传统的窄带、宽带传输技术的区别主要有如下两方面：一个是传输带宽，另一个是是否采用载波方式。从传输带宽看，按照FCC的定义：信号带宽大于1.5G或者信号带宽与中心频率之比大于25％的为超宽带。超宽带传输技术直接使用基带传输。其传输方式是直接发送脉冲无线电信号，每秒可以发送数1O亿个脉冲。然而，这些脉冲的频域非常宽，可覆盖数Hz～数GHz。由于UWB发射的载波功率比较小，频率范围很广，所以，UWB对传统的无线电波影响相当小。UWB的技术特点显示出其具有传统窄带和宽带技术不可比拟的优势。 二、UWB技术的发展历程 现代意义上的超宽带UWB 数据传输技术，又称脉冲无线电( IR ， Impulse Radio) 技术，出现于1960年，当时主要研究受时域脉冲响应控制的微波网络的瞬态动作。通过Harmuth、Ross和Robbins等先行公司的研究， UWB 技术在70 年代获得了重要的发展，其中多数集中在雷达系统应用中，包括探地雷达系统。到80 年代后期，该技术开始被称为"无载波"无线电，或脉冲无线电。美国国防部在1989 年首次使用了"超带宽"这一术语。为了研究UWB在民用领域使用的可行性，自1998 年起，美国联邦通信委员会( FCC) 对超宽带无线设备对原有窄带无线通信系统的干扰及其相互共容的问题开始广泛征求业界意见，在有美国军方和航空界等众多不同意见的情况下，FCC 仍开放了UWB 技术在短距离无线通信领域的应用许可。这充分说明此项技术所具有的广阔应用前景和巨大的市场诱惑力。 2003年12月，在美国新墨西哥州的阿尔布克尔市举行的IEEE有关UWB标准的大讨论。那时关于UWB技术有两种相互竞争的标准，一方是以Intel与德州仪器为首支持的MBOA标准，一方是以摩托罗拉为首的DS-UWB标准，双方在这场讨论中各不相让，两者的分歧体现在UWB技术的实现方式上，前者采用多频带方式，后者为单频带方式。这两个阵营均表示将单独推动各自的技术。虽然标准尘埃未定，但摩托罗拉已有了追随者，三星在国际消费电子展上展示了全球第一套可同时播放三个不同的HSDTV视频流的无线广播系统，就采用了摩托罗拉公司的Xtreme Spectrum芯片，该芯片组是摩托罗拉的第二代产品，已有样片提供，其数据传输速度最高可达114Mbps，而功耗不超过200mw。在另一阵营中，Intel 公司在其开发商论坛上展示了该公司第一个采用90nm技术工艺处理的UWB芯片；同时，该公司还首次展示多家公司联合支持的、采用UWB芯片的、应用范围超过10M的480Mbps无线USB技术。在5月中旬由IEEE802.15.3a工作组主持召开的标准大讨论会议上对这种技术进行投票选举UWB标准，MBOA获得60%的支持，DS-UWB获取40%的支持，两者都没有达到成为标准必须达到75%选票的要求。因
无线网络通信新技术的应用 【摘要】文中对无线局域网中以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网进行了介绍。探讨了无线网络通信新技术，它们包括WiMAX技术、3G技术简介和UWB超宽带技术的介绍，指出随着无线网络通信新技术的应用，依靠网络为工具进行沟通和交流，已经成为时代的需要，需要人类更好地探索与开发。 【关键词】无线局域网；无线电波；无线媒介；网络通信 0.引言 无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m左右，也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。当然实际的覆盖范围受很多因素影响，比如通信区域中的高大障碍物。无线网络通信技术作为下一代通信网当中最具有潜力的IT领域技术之一，业界越来越对关注无线网络通信技术的反战。随着移动通信和Internet的用户不断增长，各种通信技术陆续更新换代并相互融合，新的无线网络技术更是层出不穷，其中就有3G、WiMax 等。在这些技术当中，无线网络通信技术充当着一个核心角色，又由于当今用户对网络化、无线化移动化、便携化的强烈需求，各种数据业务需求相继出现。 1.无线网络通信新技术 改革开放30多年，随着高科技的发展，我国的通讯科技水平得到不断的提高和发展，网络不仅在传输带宽上得到了飞速的发展，在通信方面也演变出了迅猛的网络连接方式，就如同现今的人人皆有的手机一样，无线网络正逐渐成为人们流行追逐的目标和企业完善体系必备选择方案。其中衍生出了如下无线网络新技术的出现： 1.1关于WiMAX技术的简介 WiMAX技术源于英特尔，随其发展日益进入到了人们的生活当中，设备商同时利润能不断增大。它是针对微波和毫米波频段的空中接口标准的一项无线城域网技术，主要用于无线接入点连接互联网，DSL的无线扩展技术给居民用户和中小企业带来便携和移动的好处，其技术优势主要三点，第一，传输距离够远，传输距离最远可以到达50公里左右，而与之前WIFI而言，是无法比拟的。覆盖的信号范围很广，只要用过建立少数的基站就能实现全面的覆盖，解决了无线网络范围的问题。第二，接入速度够快，WiMAX采用OFDM调制方式，频道设置带宽为20MHz，由室外固定天线稳定接受无线电波，因此，WiMAX所提供的最高接入速度可以达到70M每秒，对于无线网络而言，这是一个超越了宽带速度上十倍的速度。第三，具有较为广泛的多媒体通信服务，由于其本身具有良好的安全性以及可扩展性，从而实现了包括了语音、视频等传输的电信级多媒体通信服务。WiMAX作为一种新型宽带无线城域的接入结束，随着标准化工作进展，演变为可编写、移动以及充分应用到互联网接入技术，此技术将备受业界关注。 1.2关于3G技术知识的简介 3G技术，它是指第三代手机（3G）的应用开始。一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与web的结合是一种趋势，如时下流行的微博客网站：
常见无线传感网通信技术简介 根据国际上所采用的通信技术种类可将无线传感器网络划分为无线广域网（WWAN）、无线城域网（WMAN）、无线局域网（WLAN）、无线个域网（WPAN）、低速率无线个域网（LR-WPAN）。以下对各类网络各自常见和常用的通信技术进行简单介绍。 1. 无线广域网WWAN 无线广域网 WWAN（Wireless Wide Area Networks）主要是为了满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求，让用户可以和在遥远地方的公众或私人网络建立无线连接。在无线广域网的通信中一般要用到GSM、GPRS、GPS、CDMA 和3G 等通信技术。 2. 无线城域网WMAN 在1999 年，美国电气与电子工程师学会（Institute of Electrical andElectronic Engineers，IEEE）设立了IEEE 802.16 工作组，其主要工作是建立和推进全球统一的无线城域网技术标准。在IEEE 802.16 工作组的努力下，近些年陆续推出了IEEE 802.16、IEEE 802.16a、IEEE802.16b、IEEE 802.16d 等一系列标准。然而IEEE 主要负责标准的制订，为了使IEEE 802.16 系列技术得到推广，在2001年成立了WiMAX（Worldwide Interoperability for Microwave Access，全球微波接入互通）论坛组织，因而相关无线城域网技术在市场上又被称为“WiMAX 技术”。 WiMAX 技术的物理层和媒质访问控制层（MAC）技术基于IEEE 802.16 标准，可以在5.8 GHz、3.5 GHz 和2.5 GHz 这三个频段上运行。WiMAX 利用无线发射塔或天线，能提供面向互联网的高速连接。其接入速率最高达75 Mbps，胜过有线DSL 技术，最大距离可达50km，覆盖半径达1.6km，它可以替代现有的有线和DSL 连接方式，用来提供最后1km 的无线宽带接入。WiMAX 论坛组织是WiMAX 推广的大力支持者，目前该组织拥有近300 个成员，其中包括Alcatel、AT＆T、FUJITSU、英国电信、诺基亚和英特尔等行业巨头。
超宽带无线通信技术及应用毕业设计（论文）专业 ___________ 无线电技术 班次11613 ____________________ 姓名 ___________ 曾麒麟
指导老师 ________ 杨新明 成都工业学院 二0 一四年
超宽带无线通信技术及主要应用 摘要：相对有线通信，无线通信最大的优点在于其可移动性。但是，却要面对恶劣的无线通信环境和有限的频谱资源的挑战。与此同时，人们对无线通信系统的要求在不断地提高，希望其能提供更高的数据传输速率。在这样的背景下, 超宽带技术引起了人们的重视，已逐渐成为无线通信领域研究开发的一个热点。超宽带的核心是冲激无线电技术，其带宽大于目前所有通信技术的带宽，且抗干扰性能强、传输速率髙、系统容量大、功耗低等优点，满足10m之内的无线个人局域网。本文介绍了超宽带无线通信技术（UWB）的发展背景，并对脉冲信号波形的产生、调制技术进行了分析讨论，以及对UWB接收机技术、多址技术等方面进行了论述。本文仅对UWB技术在无线个人局域网和军用中的应用进行了论述，以及提出了UWB技术的不足之处和解决方案，最后对UWB技术的开发和发展前景作了展望。 ［关键词］超宽带无线通信技术；无线个人局域网；多址技术；脉冲调制
成都工业学院 通信工程系毕业设计论文
目录 前言 0 第1章绪论 (1) 第2章UWB技术简介 (3) 2.1超宽带无线技术的背景 (3) 2.2超宽带无线技术的概念 (4) 2.3超宽带无线技术的主要特点 (5) 2.4超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (6) 2.5超宽带系统对其它系统的干扰 (8) 第3章超宽带技术的关键技术 (9) 3.1超快带系统的基本模型 (9) 3.2脉冲成形技术 (9) 3.2.1超宽带系统对脉冲波形的要求 (10) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (10) 3.2.3高斯脉冲的频谱特性 (12) 3.2.4形成因子〉对高斯脉冲的影响 (14) 3.3超宽带脉冲调制技术 (15) 3.3.1脉冲位置调制（PPM (16) 3.3.2脉冲幅度调制（PAM (16) 3.3.3多频带脉冲调制 (17) 3.4超宽带系统多址技术 (17) 3.4.1............................................................................................ TH-PPM 多址方 式18 3.4.2D S-CDMA 多址方式 (19) 3.4.3P CTH超宽带多址技术 (20) 3.4.4几种多址技术的比较 (20) 第4章超宽带接收机关键技术 (22) 4.1RAKE 接收机 (22) 4.2多径分集接收策略和多径合并策略 (23) 4.2.1多径分集接收策略 (23) 4.2.2多径合并策略 (24) 4.3 定时同步技术 (24) 4.4信道估计技术 (25) 第5章UWB技术的标准化进程及其应用 (26) 5.1UWB信号的频谱管理 (26) 5.1.1规范UWB言号频谱的必要性 (26) 5.1.2F CC关于UWB言号频谱的规范 (26) 5.2超宽带技术的应用 (27) 5.2.1超宽带技术在高速无线网络中的应用 (28)
Application of the Wireless Communication Network Technology in Military 无线通讯网络技术在军事中的应用 中国自动化学会 孙柏林近年来，随着科技的发展和网络的延伸，人们在任何时间、任何地点对信息进行访问和处理的愿望正逐渐地成为现实，无线连接已经成为信息技术和产品发展的重要方向之一。无线通讯 网络技术在军事中的应用是多方面的，完全可以预期，随着军事需求的索引，技术发展的推动，无 线通讯网络技术必将会在军事领域获得广泛地应用。 孙柏林 （1936－） 男，研究 员，曾主持 设计＂ＸＴ－２１ 尾随机信号 产生器＂、 ＂ＺＳＫ－１自动 随机振动均 衡分析仪＂、＂战役训练作战模拟系统＂等大型工程 项目，编著有《作战系统工程导论》、《国防战 略系统分析（军备控制）》、《军备冲突决策》、 《计算机战役战术训练模拟系统军事总体设计原 理》等专著。先后在国内外有关学术会议以及学术 刊物上发表过１５０多篇学术论文与文章，曾获１９９２ 年全军和军事科学院研究工作二等奖、三等奖及 １９９６年度军队科技进步奖三等奖。 21世纪，是无线技术的时代！ “无论你身处何地、身处何时，无线 技术将使你取你所需。”随着21世 纪的到来，无线技术的使用已经深 入到人们的日常生活，并改变了人 们商业贸易的模式。自19世纪末电 磁波的发现以来，无线通讯的发展 可说是日新月异。不论是在军事或 商业用途、人们的日常生活里几乎 都已经跟无线通讯脱离不了关系了。 近年来，随着科技的发展和网络的 延伸，人们在任何时间、任何地点 对信息进行访问和处理的愿望正逐 渐地成为现实，无线连接已经成为 信息技术和产品发展的重要方向之 一。这种趋势在军事领域也不例外。 其实，无论是无线通讯技术还是网 络技术，它们的出现都必须是和军 事密切相关的。随着高科技的迅速 发展，现代战争从基于资源的平台 中心战进展到协同作战的网络中心 战，一种全新的作战样式：21世纪 作战系统工程—“网络中心战”— 正在形成，而这与无线通讯网络技 术的迅速发展息息相关！ 1 射频识别技术在军事中的 应用 射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是20 世纪90年代开始兴起的一种自动 识别技术。射频识别技术是一项利 用射频信号通过空间耦合（交变磁 场或电磁场）实现无接触信息传递 并通过所传递的信息达到识别目的 的技术。 射频识别系统通常由电子标 签（射频标签）和阅读器组成。电 子标签内存有一定格式的电子数 据，常以此作为待识别物品的标识 性信息。应用中将电子标签附着在 待识别物品上，作为待识别物品的 电子标记。阅读器与电子标签可按 约定的通信协议互传信息，通常的 情况是由阅读器向电子标签发送命 令，电子标签根据收到的阅读器的 命令，将内存的标识性数据回传给 阅读器。这种通信是在无接触方式 下，利用交变磁场或电磁场的空间 耦合及射频信号调制与解调技术实 现的。