无线通信新技术或新概念介绍

附录:无线通信新技术或新概念介绍
UWB(超宽带)ZigBeeWSN(无线传感网)Bluetooth(蓝牙)Wifi、协作通信、智能天线MIMOCR(认知无线电)home RF(家用射频)
1、超宽带(UWB,Ultra Wideband)
1】刘丹谱.超宽带无线通信技术[J].中兴通讯技术,200410316-19
2】王秀贞.超宽带无线通信及定位技术研究[D].华东师范大学博士学位论文,2009,10
超宽带技术指信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)不小于0.2或绝对带宽不小于500MHz,并使用指定的3.1GHz~10.6GHz频段的通信方式。
环保手电筒1.1传输速率高
UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带,所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低,也可以实现高达100Mb/s~500Mb/s的信息速率。
1.2通信距离短
由于随着传播距离的增加高频信号强度衰减太快,因此使用超宽频带的系统更适合于进行短距离通信。理论分析表明,当收发机之间的距离大于12m时,UWB的信道容量低于传统的窄带系统。
1.3平均发射功率低
FCC规定UWB的发送功率谱密度必须低于美国放射噪音规定值-41.3dBm/MHz,因此从理论上来说相对于其它通信系统UWB信号所产生的干扰仅相当于一宽带白噪声。好处有二:1)可使UWB系统与同频段的现有窄带通信系统保持良好共存性,缓解日益紧张的无线频谱资源;2)使得UWB信号隐蔽性好,不易被截获,保密性高。
1.4多径分辨率极高
UWB采用持续时间极短的窄脉冲,其空间、时间分辨力都很强。值得一提的是,窄脉冲具有很强的穿透各种障碍物的能力。
1.5实现方式
目前常用的实现方式主要有脉冲无线电(IR-UWB, Impulse Radio UWB)和调制载波两种。IR-UWB采用窄脉冲序列携带信息,直接通过天线传输,不需要对正弦波进行调制,因而实现简单,是UWB技术早期采用的方式;而调制载波通常采用多带正交频分复用(MB-OFDM-UWB, Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing UWB)实现。MB-OFDM-UWB把整个有效频带分为最小带宽不小于500MHz的若干子带,采用OFDM技术实现,有利于实现低功率的高数据速率传输,适用于室内距离高速率传输的应用场合。
1.6 UWB的标准化
IEEE 802.15.3 SG3a工作组于20021月成立,旨在为面向WPAN应用的IEEE 802.15.3标准制定出高速物理层补充标准IEEE 802.15.3aUWB的标准化进程由此开始。工作组在标准提案征求书中提出的系统指标是:1)使用FCC开放的3.1GHz~10.6GHz频段,发送信号的功率谱密度低于-41.3dBm/MHz2)目标速率为10m距离上实现110Mb/s4m距离上实现200Mb/s以及1m距离上实现480Mb/s3)支持4个不同步的微微网同时工作。目前有两大方案,即传统的脉冲无线电(IR-UWB)方案和多频带正交频分复用(MB-OFDM-UWB)方案,当前二者都未得到75%的赞成票。
2、ZigBee
1】丁飞,张西良,张世庆.基于ZigBee的无线通信技术及其应用[J].江苏通信技术,第22卷,第5期,200610
2】秦鹏.ZigBee无线网络技术研究[D].哈尔滨工业大学硕士论文,200812
ZigBee是一种基于IEEE 802.15.4标准的短距离无线通信技术规范,于200210月由荷兰Phillips、美国Motorola、英国Invensys和日本三菱电气组成的ZigBee联盟联合制定。
2.1工作频段及传输
ZigBee工作于2.4GHz(全球流行)、915MHz(美国)和868MHz(欧洲)三个频段上,分别具有250kbit/s40kbit/s20kbit/s的数据传输数据,大致传输距离分别为10m左右、30~75m300m,这个距离只是单段传输距离的理论值。
2.2功耗低
由于ZigBee的传输速率低,发射功率仅为1mW,而且采用了休眠模式,功耗低,因此ZigB
ee设备非常省电。据估算,ZigBee设备仅靠两节5号电池就可以维持长达6个月到2年左右的使用时间,这是其它无线设备望尘莫及的。
3、无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)
1】刘广新.基于ZigBee协议的无线传感器网络研究[D].哈尔滨工业大学硕士学位论文,20086
2】刘瑞强,冯长安,蒋延,周正.基于ZigBee的无线传感器网络[J].遥测遥控,第27卷第5期,20069
3】李小珉,赵志宏,郭志,谭浩.ZigBee无线传感器网络的研究与实验[J].电子测量技术,第30卷第6期,20076
无线传感器网络通常包括三部分:传感器节点、汇聚节点和后台任务管理中心。传感器节点任意的分布在某一监测区域内,节点以自组织的形式构成网络,通过多跳中继方式将监测数据传送到汇聚节点,最后通过Internet或其他网络通讯方式将监测信息传送到后台管理中心。同样的,用户可以通过管理节点进行命令的发布,告知传感器节点收集监测信息。
无线传感器网络是一种特殊的Ad Hoc网络。与传统的无线Ad Hoc网络(WANET)相比,它具有网络节点密度高,网络拓扑变化频繁,采用广播方式等特点,它并不需要较高的传输带宽,但却需要较低的传输延迟和极低的功率消耗。
目前,基于ZigBee技术的无线传感器网络的研究和开发得到了越来越多的关注,ZigBee具有高通信效率、低复杂度、低功耗、低速率、低成本、低成本、高安全性以及全数字化等诸多优点,使得ZigBee和无线传感网络完美地结合在一起。
4、蓝牙(Bluetooth)
红外线烘干箱【1】郭锋.蓝牙数据传输性能增强技术研究[D].西安电子科技大学博士学位论文,200710
2】韦奋.蓝牙无线通信模块设计[D].西安电子科技大学硕士学位论文,20081
19985月,爱立信、诺基亚、东芝、IBM及英特尔等五家公司宣布了一项叫做“蓝牙”的计划,并创建了蓝牙技术联盟(Bluetooth SIG)。
蓝牙是一种低成本、短距离的无线连接开放性技术标准,工作于全球统一的2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical)频段。蓝牙具有较强的抗干扰能力,其标准的有效传输离为10米,通过添加放大器可将传输距离增加到100米。
多个蓝牙设备可以采用主-从结构构成一个蓝牙微微网(Piconet)。一个微微网只有一个主设备,一个主设备可与最多七个活动的从设备构成一个蓝牙微微网,但是同时还可以有多个隶属于该主设备的休眠从设备。多个微微网可构成蓝牙散射网(Scatternet)。散射网是多个微微网在时空上相互重叠组成的比微微网覆盖范围更大的蓝牙网络。
5、Wi-Fi
1Wi-FiWireless Fidelity)的Fidelity(保真)究竟指的是什么?. 8/bbs/showthread.php?t=824406
2】张利.基于WiFi技术的定位系统的设计与实现[D].北京邮电大学硕士学位论文,200912
Wi-Fi即无线保真植物水(wireless fidelity)的缩写,又称为802.11b标准,使用2.4GHz直接序列扩
频,最大传输速率为11Mbit/s,并可根据信号强弱调整传输速率,在2.4GHz上免许可,具有成本低、终端便携、宽带等特点。
Wi-Fi发射采用的是低功率无线电信号,穿透能力差,不能穿过金属,水或其它密度高的材料。通常情况下,在一般典型的居家或办公室里,Wi-Fi网络的传输距离大约为2550米。在户外开放的环境里,Wi-Fi网络的传输距离也只有300米左右。由于Wi-Fi网络的特点是带宽较高但通信范围较小,并且不具有移动性,但价格便宜,因此,它主要用于小范围的无线通讯,被定义为无线局域网。
6、协作通信(Cooperative Communications)
1】张鹏.无线协作通信的策略及协议研究[D].华中科技大学博士学位论文,20095
2】季薇.无线协作通信的若干关键问题研究[D].上海交通大学博士学位论文,200812
协作通信又叫协作分集(Cooperative Diversity)或协作中继(Cooperative Relaying),是空间分集技术的一种特殊实现形式。
在协作通信中,具有单根天线的节点与其它节点共享彼此的天线,共同向目的节点发送数据。协作通信的工作过程一般包括两个主要的阶段:广播阶段和协作阶段。在广播阶段,源节点将要发送的数据进行广播,周围的中继节点可以收到源节点发送的数据;在协作阶段,中继节点可能协助源节点将数据发送给目的节点。虚拟MIMO是协作通信的一种典型应用。协作通信从协作的角度把无线信道、无线网络、物理层传输技术等综合在一起进行设计和优化,可以大幅度提高无线频率的使用效率和系统可行性。
7、智能天线电火花切割机床
1】周围.移动通信智能天线关键技术研究[D].电子科技大学博士学位论文,200812
2】谢泽明.CDMA系统中智能天线技术的研究[D].华南理工大学博士学位论文,20045
智能天线主要分为两大类:自适应天线阵列和切换波束天线(多波束天线)。
自适应天线是一种控制反馈系统,它利用多个天线阵元接收信号的加权组合进行信号处理。根据一定的准则形成天线阵列的加权向量,通过对各天线阵元接收信号进行加权合并,
在期望用户的方向形成主波束,在干扰方向上形成零陷,同时,它能根据期望用户和干扰的空间位置改变自动调整接收和发射方向图,将天线的主波束对准期望用户,而将零陷对准干扰用户,可以在期望用户方向上获得较高增益,在干扰方向上获得较低增益,从而达到提高信噪比的目的。
切换波束天线采用多个预先设定的波束覆盖整个用户区,每个波束指向固定,系统根据用户的空间位置选取相应的波束,使接收性能达到最佳。
智能天线将在以下方面提高未来移动通信系统性能:1)扩大系统的覆盖区域;2)提高系统容量;3)提高频谱利用效率;4)降低发射功率,节省系统成本;5)减少信号间干扰与电磁环境污染。
8、多输入多输出系统(MIMO ,Multiple-Input Multiple-Output)
1】王亚琛.基于MIMO触摸屏调度台传输的无线通信技术[D].北京邮电大学博士学位论文,20099

本文发布于:2024-09-22 07:31:16,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/2/213995.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:节点   系统   无线
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议