钢铁工业中的无线遥控和计算机的无线数据通信FOSY
马宏远
摘要 从理论上分析了无线数据通信技术中微波扩频技术的原理和抗干扰性，介绍了无线网络结构和产品，以及在工业部门应用无线遥控和无线数据通信的实例。关键词 计算机 数据通信 无线遥控 微波扩频 Radio remote control and radio data communication of computer in iron and steel industry
双导程蜗杆Ma Hongyuan
(Chongqing Iron ＆ Steel Designing Institute Chongqing 400013)
Abstract The principle and anti interference resistance of microwave frequency expansion technique in radio data communication technology are analyzed theoretically. The configura
tion and products for radio network are introduced. The application examples of radio remote control and radio data communication in industrial field are presented.
智能定位Key words computer;data communication; radio remote control; microwave frequency expansion
无线遥控和无线通信的应用已有相当长的历史。90年代初微波扩频技术从军用解密转向民用，为低功率微波扩频通信在无线遥控和计算机的无线数据通信的应用创造了更好的条件，使钢铁企业中工作环境严酷的运动机械的遥控和计算机高质量的无线联网数据通信的应用成为现实。
1 微波扩频通信技术的基本原理
扩频通信的基本原理是使用比发送的信息数据速率高许多倍的伪随机码，把载有信息数据的基带信号的频谱进行扩展，形成宽带的低功率谱密度的信号来发射。 香农(Shannon)的信道容量公式为 C=Wlog2(1＋)
式中C为信息传输率；W为频带宽(带宽)；为信号/噪声比(信噪比)。
由上式可知，如果信息传输率C不变，增加频带宽就可以在较低的信噪比的情况下以相同的信息传输率来可靠地传输信息，甚至在信号被噪声淹没的情况下，只要相应地增加信号的频带宽仍能保持可靠通信。
扩频通信技术常用的有跳频(FH)式和直序扩频(DSSS)式。
2 微波扩频通信的抗干扰性
微波扩频通信与普通的微波通信不同。在扩频通信中，扩频增益G为扩频后的信号带宽B2(宽带)与扩频前的信号带宽B1(窄带)之比，即
那么，在扩频通信中，接收端对接收到的信号做扩频解调，只提取与扩频编码相关处理后带宽为B1的信号成分，而排除了扩展到宽带B2中的干扰、噪声和其它用户通信的影响，也就是相当于把接收信噪比提高了G倍，或者是把干扰强度降低了G倍。例如，若G=1000无水炮泥，就相当于把干扰强度降低了1000倍，大大提高了无线通信的抗干扰性。
考虑到输出端的信噪比和接收系统损耗，实际扩频增益带来的信噪比的改善为
M=G－输出端信噪比－系统损耗
式中M为抗干扰容限。
实际上，输出端信噪比和系统损耗都比较小，所以，M可以近似看作等于36aiG。
同时，因接收信号时需要对扩频编码进行相关处理，所以，即使使用同类型号进行干扰，在不知道信号的扩频编码的情况下，由于不同扩频编码之间不同的相关性，干扰也不起作用。图1为微波扩频通信的原理图[1]。
图1 微波扩频通信原理图
正因为如此，扩频无线通信技术为运动机械的无线遥控、测量信号的无线传送、计算机无线数据通信的工业应用提供了可靠的保证，甚至比有线数据通信更具安全性，并且无需申请专用固定频道就可使用[2]。
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