擴(kuò)頻技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

論文關(guān)鍵詞：擴(kuò)頻通信原理特點(diǎn)發(fā)展應(yīng)用

論文摘要：擴(kuò)頻通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中新的通信方式，它具有較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能，頻譜利用率高。本文介紹了擴(kuò)頻通信的工作原理、特點(diǎn)、及其發(fā)展應(yīng)用。

一、擴(kuò)頻通信的工作原理

在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜，展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號(hào)，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出?？梢?jiàn)，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征：(1)數(shù)字傳輸方式；(2)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的；(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò))，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱(chēng)偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對(duì)信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。

二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)

擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬，同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

1．抗干擾性強(qiáng)

擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性，使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過(guò)觀察進(jìn)行干擾，干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。

2.低截獲性

擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號(hào)的功率密度很低，偵察接收機(jī)很難監(jiān)測(cè)到，因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。

3.抗多路徑干擾性能好

多路徑干擾是電波傳播過(guò)程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過(guò)程，利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時(shí)，從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加，這樣就可有效消除無(wú)線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象，使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi)，無(wú)線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低，這樣信號(hào)可以在強(qiáng)噪聲背景下，甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了．所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí)，對(duì)不同用戶(hù)使用不同碼，旁人無(wú)法竊聽(tīng)通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。

5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址

在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，在分配給不同用戶(hù)不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶(hù)的信號(hào)，這樣同一頻帶上許多用戶(hù)可以同時(shí)通話而互不干擾。

三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用

在過(guò)去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號(hào)功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無(wú)助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī)．幾十年來(lái)，最佳接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決，偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī)．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí)，人們就不難預(yù)測(cè)擴(kuò)頻通信的未來(lái)前景．從9O年代無(wú)線通信開(kāi)始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代．?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開(kāi)始廣泛用于未來(lái)的峰窩通信、無(wú)繩通信和個(gè)人通信以及各種無(wú)線本地環(huán)路，發(fā)揮越來(lái)越大的作用．接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶(hù)線、用戶(hù)環(huán)路和用戶(hù)接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級(jí)而形成的．現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分：傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)．由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國(guó)都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各類(lèi)接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開(kāi)放性，經(jīng)營(yíng)者和用戶(hù)不需申請(qǐng)授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段．在無(wú)線接人系統(tǒng)中，擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問(wèn)題容易處理、價(jià)格比較便宜．而且，擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對(duì)有線接入技術(shù)來(lái)說(shuō)，有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢(shì)，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用．

擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面．語(yǔ)音接入(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)(Internet)接入。

第2篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

論文摘要:介紹變電站內(nèi)存在的各種干擾和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)使用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，并對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于變電站中這種高電磁干擾環(huán)境中可行性進(jìn)行論證。

0引言

目前，變電站系統(tǒng)自動(dòng)化正成為一種不可改變的趨勢(shì)，其監(jiān)控和通信系統(tǒng)的重要性日益凸顯。變電站現(xiàn)有測(cè)控系統(tǒng)多采用有線通信方式，但是，有線通信的弊端是顯而易見(jiàn)的，例如傳輸線鋪設(shè)復(fù)雜、不易檢修和維護(hù)，長(zhǎng)距離傳輸線易受電磁千擾的影響等等。而無(wú)線通信則具有運(yùn)行可靠、安裝靈活。成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，尤其是在需要實(shí)時(shí)監(jiān)控變電站信息的情況下，無(wú)線通信更是具有極大的優(yōu)勢(shì)。

現(xiàn)有無(wú)線通信方式主要有IEEE802.11b/g、藍(lán)牙、ZigBee. GPRS/GSM等。而ZigBee技術(shù)更是以安全性高、響應(yīng)時(shí)間快、占用系統(tǒng)資源低、成本低以及能耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)成為變電站實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中首選的無(wú)線通信技術(shù)。ZigBee技術(shù)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)無(wú)線傳感器開(kāi)發(fā)的，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在變電站中的應(yīng)用研究尚處于起步階段，其研究重點(diǎn)主要放在配電網(wǎng)自動(dòng)化以及溫度、電能在線監(jiān)測(cè)方面，然而，變電站高強(qiáng)電磁環(huán)境對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的影響的研究還相對(duì)缺失。因此本文對(duì)變電站的干擾和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制技術(shù)進(jìn)行研究，對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在變電站中的應(yīng)用的可行性進(jìn)行論證。

1變電站中的電盛千擾

變電站內(nèi)部具有復(fù)雜的電磁環(huán)境，因此必須對(duì)各種典型的電磁干擾源進(jìn)行詳細(xì)的分析。變電站存在的典型的電磁干擾源有:50Hz工頻電磁場(chǎng);設(shè)備出口短路引起的脈沖磁場(chǎng);電暈放電;靜電放電;局部放電;空氣擊穿燃弧;SF6間隙擊穿燃弧;真空間隙擊穿燃弧等。其中工頻電磁場(chǎng)和脈沖磁場(chǎng)對(duì)無(wú)線信號(hào)基本不會(huì)產(chǎn)影響。

1. 1靜電放電和局部放電

兩個(gè)具有不同靜定電位的物體，由于直接接觸或靜電場(chǎng)感應(yīng)引起兩物體間的靜電電荷的轉(zhuǎn)移。靜電電場(chǎng)的能量達(dá)到一定程度后，擊穿其間介質(zhì)而進(jìn)行放電的現(xiàn)象就是靜電放電。當(dāng)外加電壓在電氣設(shè)備中產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，足以使絕緣區(qū)域發(fā)生放電，但在放電區(qū)域內(nèi)未形成固定放電通道的這種放電現(xiàn)象，稱(chēng)為局部放電。兩者都是小絕緣間隙、小能量放電的擊穿。

這兩種放電產(chǎn)生輻射干擾在幾百kHz以?xún)?nèi)，且能量低，衰減快，因此對(duì)無(wú)線通信不會(huì)造成影響。

1.2電暈放電和空氣擊穿放電

電力導(dǎo)線在高壓強(qiáng)電場(chǎng)作用下，可能對(duì)周?chē)臻g產(chǎn)生游離放電的電暈。導(dǎo)線表面的機(jī)械損傷、污染微?；蛘邔?dǎo)線附近的水滴、灰塵等，都會(huì)引起導(dǎo)線表面曲率變化，從而使得點(diǎn)位梯度達(dá)到空氣介質(zhì)的擊穿介質(zhì)。因此，在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中電暈的產(chǎn)生幾乎是不可避免的。

由圖1可見(jiàn)電暈放電的輻射信號(hào)主要集中在78MHZ和180MHZ附近的兩個(gè)包絡(luò)內(nèi)，并且最大信號(hào)強(qiáng)度僅為一40dBmW。

由圖2可知空氣間隙擊穿產(chǎn)生的電磁場(chǎng)帶寬較寬，主要集中在600MHZ以下，并且干擾信號(hào)的強(qiáng)度很小，即使在580:MHZ頻率附近也只有-35dBmW。

1.3開(kāi)關(guān)操作干擾

變電站內(nèi)斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等一次設(shè)備在投切操作或開(kāi)關(guān)故障電流時(shí)，由于感性負(fù)載的存在，開(kāi)關(guān)觸頭開(kāi)斷時(shí)，產(chǎn)生的電弧的熄滅和重燃可能在母線或線路上引起含有多個(gè)頻率分量的衰減振蕩波，通過(guò)母線或設(shè)備間的連線將暫態(tài)電磁場(chǎng)的能量向周?chē)臻g輻射，形成輻射脈沖電磁場(chǎng)。設(shè)備操作干擾主要有SF6間隙擊穿和真空間隙擊穿所產(chǎn)生的輻射信號(hào)。

圖3. 4可知SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的干擾信號(hào)覆蓋頻段很寬，且在整個(gè)頻帶范圍內(nèi)電磁信號(hào)的強(qiáng)度比較強(qiáng)，在2. 4GHz頻段，電磁信號(hào)的強(qiáng)度約為一40dBmW。

2無(wú)線傳感網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)頻技術(shù)

2.1 ZigBee協(xié)議

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的ZigBee協(xié)議的框架是建立在IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)之上，IEEE802. 15. 4定義}ZigBee的物理層和媒體訪問(wèn)層。IEEE802. 15. 4定義了兩個(gè)物理層標(biāo)準(zhǔn)，分別是2. 4GHz物理層和868月I5MHz物理層。兩個(gè)物理層都基于直接序列擴(kuò)頻(DSSS)技術(shù)，主要完成能量檢測(cè)、鏈路質(zhì)量指示、信道選擇以及數(shù)據(jù)發(fā)送和接收等功能。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)輸出2.4GHzISM頻段直接序列擴(kuò)頻信號(hào)，輸出功率大于一17dBm，工作頻段2. 405^2. 480GHz 。

2. 2直接序列擴(kuò)頻技術(shù)

擴(kuò)頻是利用與信息無(wú)關(guān)的為隨機(jī)碼，通過(guò)調(diào)制的方法將己調(diào)制的頻譜寬度擴(kuò)展到比原調(diào)制信號(hào)的帶寬寬得多的過(guò)程。常用的擴(kuò)頻技術(shù)有調(diào)頻、混合擴(kuò)頻和直接序列擴(kuò)頻等。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用直接序列擴(kuò)頻技術(shù)。

直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng)就是用具有高碼率的偽隨機(jī)(PN)序列，在發(fā)送端擴(kuò)展信號(hào)的頻譜，在接受端用相同的PN序列對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，還原出原始信號(hào)。

3變電站干擾對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)的形晌

變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300MHz低頻部分、2. 4~2. 5GHz同頻帶寬。

1)電暈放電和空氣擊穿所產(chǎn)生的低頻干擾的頻帶離無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作頻段2. 4GHz很遠(yuǎn)，并且強(qiáng)度小于一40dBmW，可以通過(guò)低通濾波器進(jìn)行處理，因此對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線通信基本沒(méi)有影響。

2) SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的電磁干擾在2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內(nèi)也有較強(qiáng)的信號(hào)存在，在間隙擊穿電壓為I5KV左右時(shí)電磁強(qiáng)度達(dá)到一40dBmV。變電站現(xiàn)場(chǎng)的擊穿電壓可能會(huì)更高，電磁強(qiáng)度也就更高，因此對(duì)無(wú)線通信會(huì)有一定的影響。但是同頻干擾對(duì)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的影響是很小的，這可以通過(guò)兩方面說(shuō)明:

①無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)，直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的抗干擾能力是由于接收機(jī)將擴(kuò)頻后的信號(hào)再次與擴(kuò)頻碼相乘還原出原始信號(hào)，同時(shí)干擾信號(hào)也在接收端與擴(kuò)頻碼相乘從而將其頻帶展寬，干擾信號(hào)能量也就分散到很寬的頻帶上，這樣2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內(nèi)只有很小部分干擾信號(hào)能量，因此同頻噪聲對(duì)于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信干擾是微乎其微的。

②SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產(chǎn)生瞬態(tài)電磁千擾，這種干擾只能持續(xù)很短的時(shí)間，因此對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的干擾也是瞬間的，瞬態(tài)電磁干擾結(jié)束，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)也恢復(fù)正常。

除電磁干擾外，變電站內(nèi)還存在不可忽略的多徑干擾.由于變電站中大量的金屬設(shè)備和柱狀物容易反射射頻信號(hào)，使得接收端接收到的信號(hào)包括了多個(gè)不同傳輸路徑的折射或反射信號(hào)，從而造成多徑干擾。多徑會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰落、相移和分解，這對(duì)以信號(hào)能量為判斷標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線系統(tǒng)必將產(chǎn)生很大的影響。但是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)對(duì)于抗多徑干擾有很大的優(yōu)勢(shì)，其中很大程度上取決于擴(kuò)頻通信中所采用的偽隨機(jī)序列的周期相關(guān)特性，因?yàn)殡S機(jī)序列具有類(lèi)似白噪聲一般的尖銳自相關(guān)性，在接收端解擴(kuò)是可以有效地抑制多徑信號(hào)的干擾，達(dá)到提高信噪比和通信質(zhì)量的目的。標(biāo)準(zhǔn)DSSS接收機(jī)通過(guò)較佳的相關(guān)器自動(dòng)選擇幅度最大的波形信號(hào)，比與之鎖定同步，從而降低多徑干擾。因此無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)可以很好的抑制多徑干擾。

第3篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

    論文摘 要:隨著因特網(wǎng)、多媒體和無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無(wú)線通訊在人們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色,低功耗、微型化是用戶(hù)對(duì)當(dāng)前無(wú)線通訊產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求,作為無(wú)線通訊技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無(wú)線通訊技術(shù)正逐漸引起越來(lái)越廣泛的關(guān)注。本文通過(guò)Bluetooth和UWB的技術(shù)對(duì)比及多角度的分析,證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無(wú)線通訊技術(shù)的可能。

    前言

    目前,我國(guó)大型石化企業(yè)在廠內(nèi)的通訊方式,一般仍然采用傳統(tǒng)的有線傳輸方式,即依靠有線通訊電纜來(lái)傳輸信號(hào),配合以傳統(tǒng)的程控交換機(jī)和防爆電話,防爆揚(yáng)聲器等等設(shè)備終端來(lái)實(shí)現(xiàn)在防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間的通訊。這樣的通訊系統(tǒng)龐大,線纜眾多不易于人員維護(hù),加之廠區(qū)內(nèi)部腐蝕性氣體,工作環(huán)境,自然環(huán)境等經(jīng)年累月極容易造成設(shè)備的線纜損壞,影響通訊,由于是有線電纜連接在事故發(fā)生時(shí)更加容易遭受破壞。一旦通訊中斷,對(duì)企業(yè)的事故救援,員工的人身安全,都造成巨大的損失。所以要大力發(fā)展無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)的應(yīng)用。 1、無(wú)線通訊技術(shù)的重要作用

    石化工廠廠區(qū)面積大,人員分布散,防爆區(qū)內(nèi)移動(dòng)作業(yè)人員和零散作業(yè)人員眾多。無(wú)線通訊系統(tǒng)對(duì)滿足人員通訊需要,加強(qiáng)防爆區(qū)內(nèi)分布人員的動(dòng)態(tài)管理,優(yōu)化廠區(qū)網(wǎng)路結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn),調(diào)度指揮的有線,無(wú)線互聯(lián)互通,相互結(jié)合的信息傳遞,保證企業(yè)安全高效的生產(chǎn)具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。

    2、常用的無(wú)線通訊技術(shù)分析

    目前廣泛應(yīng)用的無(wú)線通訊技術(shù)主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺(tái)、擴(kuò)頻微波、無(wú)線網(wǎng)橋及衛(wèi)星通信、短波通信技術(shù)等。 2.1 數(shù)字電臺(tái)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的工作環(huán)境,能夠提供標(biāo)準(zhǔn)RS-232接口,可直接與計(jì)算機(jī)、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接,實(shí)現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺(tái)的傳輸速率從1200~19.2Kbit,傳輸距離20~50公里。具有抗干擾能力強(qiáng)、接收靈敏度高等特點(diǎn)。數(shù)傳電臺(tái)技術(shù)比較成熟,標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。但隨著GPRS/CDMA技術(shù)的日漸成熟,相應(yīng)的設(shè)備價(jià)格的降低,使得在很多應(yīng)用場(chǎng)合中數(shù)傳電臺(tái)被GPRS/CDMA所取代。但同時(shí),數(shù)傳電臺(tái)的相關(guān)技術(shù)也在不斷發(fā)展,智能化、網(wǎng)絡(luò)化、高帶寬的數(shù)傳電臺(tái)也不斷涌現(xiàn)。

    2.2 擴(kuò)頻微波和無(wú)線網(wǎng)橋技術(shù)是近幾年興起的一門(mén)數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。擴(kuò)頻微波最大優(yōu)點(diǎn)在于較強(qiáng)的抗干擾能力,以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等,同時(shí)具有傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋面廣等特點(diǎn),特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。而無(wú)線網(wǎng)橋是無(wú)線射頻技術(shù)和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。無(wú)線網(wǎng)橋是為使用無(wú)線(微波)進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)間互聯(lián)而設(shè)計(jì)。它是一種在鏈路層實(shí)現(xiàn)LAN互聯(lián)的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,可用于固定數(shù)字設(shè)備與其他固定數(shù)字設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離(可達(dá)50km)、高速(可達(dá)百M(fèi)bps)無(wú)線組網(wǎng)。這兩項(xiàng)技術(shù)都可以用來(lái)傳輸對(duì)帶寬要求相當(dāng)高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號(hào)傳輸業(yè)務(wù)。

    3、短距離無(wú)線通訊技術(shù)簡(jiǎn)介

    “藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開(kāi)放性的、短距離無(wú)線通訊技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國(guó)際上最新的一種公開(kāi)的無(wú)線通訊技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過(guò)無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通訊設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享,也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通訊。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動(dòng)通訊設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過(guò)無(wú)線建立通訊。  藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(Frequency Hopping)和時(shí)分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù),為固定與移動(dòng)設(shè)備通訊環(huán)境建立一個(gè)特別連接。作為一個(gè)新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題和不足之處,如成本過(guò)高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問(wèn),藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通訊技術(shù),它必將在不久的將來(lái)滲透到生活的各個(gè)方面。

    4、超寬帶(UWB)技術(shù)研究

    超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通訊設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通訊的飛速發(fā)展,人們對(duì)高速無(wú)線通訊提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通訊方案。與常見(jiàn)的使用連續(xù)載波通訊方式不同,UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息,通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通訊的同時(shí),UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通訊方式,它有望在無(wú)線通訊領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下: 

    4.1 抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào),系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。  4.2 傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。  4.3 帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通訊系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。  4.4 消耗電能少:通常情況下,無(wú)線通訊系統(tǒng)在通訊時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。  4.5 保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。  4.6 發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通訊設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通訊。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。  4.7 成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過(guò)濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,成本大大降低,同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。 

    5、結(jié)束語(yǔ)

    總之,無(wú)線通訊方式由于其建立物理鏈路簡(jiǎn)單易行,成本低,可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需求及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目方案,靈活性好,系統(tǒng)的功能擴(kuò)展方便,因此特別適合石化行業(yè)對(duì)通信鏈路的要求。

    參考文獻(xiàn):

    [1]方旭明,何蓉.短距離無(wú)線與移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)[M].北京:人民郵電出版社,2004. 

    [2]劉乃安.無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)—原理、技術(shù)與應(yīng)用[M].西安電子科技大學(xué)出版社,2004. 

第4篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信；實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系；擴(kuò)頻通信

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2012）07-0132-03

隨著3G時(shí)代的到來(lái)，“移動(dòng)通信”教學(xué)內(nèi)容面臨重大變革，對(duì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)也提出了更高的要求。首先，移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重所講授內(nèi)容的基礎(chǔ)性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)將移動(dòng)通信領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí)的講授和基本技能的培養(yǎng)作為教學(xué)工作的首要任務(wù)。其次，移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重所講授內(nèi)容的應(yīng)用性[1，2]。通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能使學(xué)生對(duì)當(dāng)前正在采用的技術(shù)產(chǎn)品以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有明確的認(rèn)知；最后，移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注意所講授內(nèi)容的前瞻性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該通過(guò)合理引導(dǎo)使學(xué)生對(duì)很有發(fā)展前景但尚處于研究階段的新技術(shù)、新成果給予關(guān)注[3-5]。但與理論課程教學(xué)相比，移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)往往學(xué)時(shí)有限，實(shí)踐環(huán)節(jié)簡(jiǎn)單。這就使得移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)矛盾的突出體現(xiàn)者[5-7]。在立足高校教學(xué)的實(shí)際情況的基礎(chǔ)之上，我們結(jié)合多個(gè)不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，建立了一種開(kāi)放式的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)新體系。該體系以關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)教學(xué)為基礎(chǔ)，融合基本理論學(xué)習(xí)、關(guān)鍵（新型）技術(shù)仿真、通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、實(shí)用技術(shù)實(shí)訓(xùn)，逐步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的工程意識(shí)和實(shí)際操作的工程技能。通過(guò)幾年的探索與實(shí)踐，達(dá)到了良好的教學(xué)效果。

一、移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及現(xiàn)狀

當(dāng)前階段移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容主要應(yīng)該圍繞以下幾方面開(kāi)展：①移動(dòng)通信信道特性：主要涉及到無(wú)線電波傳播特性、移動(dòng)信道的多徑及衰落特征、移動(dòng)信道的傳播損耗及傳播模型、抗衰落技術(shù)。②移動(dòng)通信中的基本調(diào)制技術(shù)：例如，數(shù)字頻率調(diào)制、數(shù)字相位調(diào)制、正交振幅調(diào)制等。③移動(dòng)通信組網(wǎng)技術(shù)：主要有多址技術(shù)、區(qū)域覆蓋和信道配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信令、越區(qū)切換和位置管理等問(wèn)題。④現(xiàn)行的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：時(shí)分多址數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)、3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等；⑤移動(dòng)及無(wú)線通信中的新技術(shù)[8，9]。由于高校實(shí)際情況限制，所開(kāi)設(shè)的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)課很難全面涵蓋這些內(nèi)容，尤其是涉及到移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容時(shí)，更顯得力不從心。這樣在有限學(xué)時(shí)內(nèi)就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)內(nèi)容只能側(cè)重于基本調(diào)制技術(shù)、信道特性等基礎(chǔ)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，即便是開(kāi)設(shè)GSM/CDMA的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，也只是停留在相應(yīng)模塊的功能應(yīng)用上，很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學(xué)生反映移動(dòng)通信理論課程很精彩，實(shí)驗(yàn)課程很乏味。為了改變這一現(xiàn)狀，必須探索新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路，創(chuàng)立新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

二、移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)開(kāi)放體系

新的移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實(shí)習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)課開(kāi)展、畢業(yè)論文等多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等一個(gè)開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

通過(guò)通信類(lèi)先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也對(duì)移動(dòng)通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語(yǔ)言類(lèi)課程的學(xué)習(xí)更為實(shí)驗(yàn)仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動(dòng)通信理論課程的講授為實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)提供了直接的理論平臺(tái)。工業(yè)實(shí)習(xí)安排在移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)課開(kāi)設(shè)前一學(xué)期開(kāi)展，實(shí)習(xí)內(nèi)容是到各通信運(yùn)營(yíng)商公司和設(shè)備廠家進(jìn)行跟崗實(shí)習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動(dòng)通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護(hù)；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護(hù)；光纖傳輸設(shè)施維護(hù)；移動(dòng)終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個(gè)方面。通過(guò)工業(yè)實(shí)習(xí)使學(xué)生對(duì)當(dāng)前移動(dòng)通信所涉及到具體問(wèn)題有了充分的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)之后實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，特別是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)方面實(shí)訓(xùn)的進(jìn)行有很好的促進(jìn)作用。移動(dòng)通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展涵蓋以下幾個(gè)方面：基礎(chǔ)理論仿真、專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)?；A(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn)，按照?qǐng)D2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測(cè)試點(diǎn)處的信號(hào)波形。

專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)操作則是在南京潤(rùn)眾RZ6001實(shí)驗(yàn)平臺(tái)基礎(chǔ)之上，利用TMS320和GSM模塊實(shí)現(xiàn)：直接序列擴(kuò)頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實(shí)現(xiàn)GSM/GPRS移動(dòng)臺(tái)短信收發(fā)、語(yǔ)音呼叫；CDMA數(shù)據(jù)傳輸實(shí)驗(yàn)。例如，直接序列擴(kuò)頻實(shí)驗(yàn)，利用DSP編程實(shí)現(xiàn)圖3結(jié)構(gòu)功能，并用示波器測(cè)量比較各測(cè)試點(diǎn)的信號(hào)波形。

第5篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

論文摘要：通過(guò)Bluetooth和UWB的技術(shù)對(duì)比及多角度的分析，證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無(wú)線通訊技術(shù)的可能。

隨著因特網(wǎng)、多媒體和無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無(wú)線通信在人們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，低功耗、微型化是用戶(hù)對(duì)當(dāng)前無(wú)線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求，作為無(wú)線通信技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無(wú)線通信技術(shù)正逐漸引起越來(lái)越廣泛的觀注。

1短距離無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介

近年來(lái)，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng)，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段，WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù)，以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無(wú)線通信通常指的是100m以?xún)?nèi)的通信，分為高速短距離無(wú)線通信和低速短距離無(wú)線通信兩類(lèi)。高速短距離無(wú)線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無(wú)線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。

2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)

“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開(kāi)放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是目前國(guó)際上最新的一種公開(kāi)的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi)，通過(guò)無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享，也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備，使設(shè)備去掉了連接電纜的不便，通過(guò)無(wú)線建立通信。

藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ)，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接因特網(wǎng)，其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車(chē)等信息家電，組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤(pán)、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對(duì)稱(chēng)連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng)，新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應(yīng)未來(lái)愈來(lái)愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。

作為一個(gè)新興技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題和不足之處，如成本過(guò)高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問(wèn)，藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通信技術(shù)，它必將在不久的將來(lái)滲透到我們生活的各個(gè)方面。

3超寬帶(UWB)技術(shù)

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末，此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展，人們對(duì)高速無(wú)線通信提出了更高的要求，超寬帶技術(shù)又被重新提出，并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通信方案。與常見(jiàn)的使用連續(xù)載波通信方式不同，UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息，通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz，因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí)，UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小，僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一，對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式，它有望在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下(1)抗干擾性能強(qiáng)：UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。

(2)傳輸速率高：UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s，有望高于藍(lán)牙100倍。

(3)帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。

(4)消耗電能少：通常情況下，無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能少。

(5)保密性好：UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。

(6)發(fā)送功率非常?。篣WB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。

(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸，無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào)，所以不需要混頻器、過(guò)濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本大大降低，同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻(xiàn)：

第6篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

目前移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展非常迅速，3G已經(jīng)成為移動(dòng)通信的核心，4G也即將開(kāi)始進(jìn)行商用。但是高校所用的教材仍然以2G為主，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于技術(shù)的發(fā)展，而學(xué)生對(duì)于3G、4G知識(shí)的掌握也較2G更為迫切。這就要求教師在教學(xué)中根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展增加內(nèi)容，使學(xué)生掌握最新的移動(dòng)通信技術(shù)。同時(shí)移動(dòng)通信這門(mén)課程對(duì)通信基礎(chǔ)知識(shí)又有著很高的要求。因此，在教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于基礎(chǔ)比較薄弱的班級(jí)要做到對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的回顧，使學(xué)生更好地接受和理解系統(tǒng)的組成原理，在此基礎(chǔ)上還要對(duì)新技術(shù)進(jìn)行涵蓋，教學(xué)內(nèi)容非常多，導(dǎo)致了大量的知識(shí)點(diǎn)與有限的課程時(shí)間的矛盾，這就需要教師在課程教授過(guò)程中對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行必要的篩選、更新和重構(gòu)，使其既能反映該學(xué)科領(lǐng)域最基本、最核心的知識(shí)，又能反映學(xué)科最新的進(jìn)展和動(dòng)態(tài)[2]。為解決大量的教學(xué)內(nèi)容和授課時(shí)間有限這一矛盾，在教學(xué)中首先應(yīng)對(duì)學(xué)生具體的知識(shí)基礎(chǔ)和接受能力做一個(gè)正確的評(píng)估，隨時(shí)依據(jù)課程要求和學(xué)生的實(shí)際情況對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇性的刪減，進(jìn)而體現(xiàn)課堂教學(xué)的精髓。本人所教授的班級(jí)分為本科和專(zhuān)升本，對(duì)于這兩個(gè)班級(jí)的學(xué)生，授課內(nèi)容就有所差別。移動(dòng)通信的課程內(nèi)容涉及到無(wú)線信道的衰落分析和估算，信號(hào)調(diào)制、解調(diào)原理及技術(shù)，糾錯(cuò)編譯碼理論等，這些內(nèi)容在通信原理、微波與天線等前期課程中都有所涉及，對(duì)于本科的學(xué)生授課時(shí)要注意避免知識(shí)上的重復(fù)，應(yīng)圍繞移動(dòng)通信的特點(diǎn)有選擇地講解相關(guān)內(nèi)容，比如書(shū)上第2章是調(diào)制解調(diào)，本人在授課過(guò)程中只著重講解了擴(kuò)頻，其他的內(nèi)容留給學(xué)生自學(xué)。在授課過(guò)程中更多的是強(qiáng)調(diào)各章節(jié)的聯(lián)系，從而把教學(xué)內(nèi)容的重心從第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)的研究向第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)移。而專(zhuān)升本學(xué)生由于基礎(chǔ)較差，完全憑借自學(xué)難于掌握，除了要求自學(xué)之外，還需要針對(duì)學(xué)生的掌握程度對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行講解，在學(xué)生掌握了基本知識(shí)、基本原理的情況下，著重掌握2G網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和組成，再逐步地向3G過(guò)渡，力保學(xué)生在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)能夠?qū)W到更適合他們掌握的知識(shí)。

二、教學(xué)方法改革

1.多媒體授課。移動(dòng)通信課程的內(nèi)容覆蓋面廣，如果單純采用傳統(tǒng)的板書(shū)方式來(lái)講授，不僅耗費(fèi)時(shí)間，影響教學(xué)效率，對(duì)于一些系統(tǒng)流程的展示，也不夠生動(dòng)形象。為解決課時(shí)少內(nèi)容多的矛盾，本人采用信息量大且形象直觀的多媒體課件進(jìn)行輔助教學(xué)。對(duì)于一些重要的公式、推導(dǎo)采用板書(shū)的方式，對(duì)于原理方框圖、小區(qū)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等使用多媒體進(jìn)行教學(xué)。本人還搜集整理了大量基站、天線、網(wǎng)絡(luò)區(qū)群結(jié)構(gòu)等相關(guān)圖文信息，通過(guò)動(dòng)態(tài)演示與分析，將整個(gè)通信領(lǐng)域所涉及的整體設(shè)備和完整系統(tǒng)進(jìn)行展示，使學(xué)生可以全面了解整個(gè)通信領(lǐng)域的各個(gè)環(huán)節(jié)，建立全網(wǎng)的概念，開(kāi)闊了學(xué)生的思路，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[3]。2.討論學(xué)習(xí)法。傳統(tǒng)的教學(xué)方式不重視與學(xué)生的互動(dòng)，即教師滿堂講，學(xué)生只負(fù)責(zé)聽(tīng)課，這樣很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，鍛煉思考能力。為了使學(xué)生積極的參與教學(xué)，可采取討論的形式，以學(xué)生為主、教師為輔的課堂教學(xué)方法。由教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選定一個(gè)討論課題，將學(xué)生分組，各小組內(nèi)成員進(jìn)行討論，在由小組內(nèi)選派一個(gè)代表進(jìn)行組間討論，各組內(nèi)成員可對(duì)代表的闡述進(jìn)行補(bǔ)充，由教師根據(jù)學(xué)生的積極狀態(tài)，討論結(jié)果給予一定的平時(shí)成績(jī)。在此過(guò)程中，以學(xué)生為主體，教師只是起到導(dǎo)向的作用，指導(dǎo)學(xué)生講解和組織討論，學(xué)生通過(guò)討論，對(duì)一些問(wèn)題理解的會(huì)更加透徹，這種方法不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性，還充分發(fā)揮了學(xué)生的想象空間[4]。3.提交論文。為了培養(yǎng)學(xué)生研究問(wèn)題的能力，教學(xué)過(guò)程中指導(dǎo)學(xué)生對(duì)感興趣的內(nèi)容撰寫(xiě)論文。論文題目可由教師制定，也可以由學(xué)生根據(jù)自己的興趣自主選擇。要求學(xué)生在一定時(shí)間內(nèi)查找資料，提交論文，并以隨機(jī)抽查的方式，讓學(xué)生進(jìn)行講解，并對(duì)論文進(jìn)行評(píng)判。評(píng)判方式可采取抽取若干學(xué)生的論文，組織大家進(jìn)行討論，或者教師選擇若干論文為學(xué)生進(jìn)行講解，這樣可以提高學(xué)生撰寫(xiě)科學(xué)論文的興趣和水平。

三、考核方式

傳統(tǒng)的考核方式是以期末考試作為學(xué)生的最終成績(jī)，這種方法難以對(duì)一個(gè)學(xué)生所學(xué)知識(shí)和綜合能力進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。為了對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)更加綜合和準(zhǔn)確，除了取決于客觀的考試或作業(yè)成績(jī)外，還由主觀的師生互動(dòng)關(guān)系與課堂參與程度所決定。具體由以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)定：（1）期末考試，考查對(duì)基本知識(shí)及前沿技術(shù)的掌握程度；（2）課堂討論，將課堂參與列為期末成績(jī)考量的標(biāo)準(zhǔn)，可以鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，帶動(dòng)課堂氣氛；（3）撰寫(xiě)論文，考查學(xué)生研究問(wèn)題及創(chuàng)新運(yùn)用的能力；（4）作業(yè)成績(jī)。

四、教學(xué)實(shí)踐

移動(dòng)通信是實(shí)踐性很強(qiáng)的一門(mén)課程，如果只立足于理論教學(xué)，滿足不了現(xiàn)階段人才培養(yǎng)的需要，而一般的實(shí)驗(yàn)設(shè)備只能做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況無(wú)法真正了解，因此我系在外出實(shí)踐環(huán)節(jié)中組織學(xué)生到聯(lián)通公司、農(nóng)墾總局通信公司等單位進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，在實(shí)習(xí)過(guò)程中學(xué)生可以接觸到主流商用通信設(shè)備和技術(shù)。在現(xiàn)場(chǎng)了解基站、移動(dòng)交換中心等設(shè)備的運(yùn)行情況，與技術(shù)人員進(jìn)行交流、溝通，把課本上的理論知識(shí)與實(shí)際設(shè)備、技術(shù)相聯(lián)系，從而更好地理解移動(dòng)通信課程涉及的技術(shù)和系統(tǒng)，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、結(jié)論

第7篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：信號(hào)系統(tǒng)；CBTC；抗干擾

中圖分類(lèi)號(hào)： U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1.CBTC的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)（computer）、通信技術(shù)（communication）和控制技術(shù)（control）的飛躍發(fā)展，傳統(tǒng)的以軌道電路作為信息載體的列車(chē)控制系統(tǒng)逐步以利用3C技術(shù)為基礎(chǔ)的“基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)”——CBTC所取代。

CBTC比之于傳統(tǒng)的基于軌道電路的列車(chē)控制系統(tǒng)，有兩個(gè)基本特點(diǎn)：

連續(xù)的、大容量的列車(chē)---軌旁雙向數(shù)據(jù)通信技術(shù)。

不以軌道電路作為信息傳輸媒介，以應(yīng)答器、計(jì)軸或其他形式能傳送無(wú)線信號(hào)的裝置作為降級(jí)的處理。

通信技術(shù)與控制技術(shù)的結(jié)合重新規(guī)劃了城市軌道交通信號(hào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與組成，為列車(chē)運(yùn)行控制的未來(lái)發(fā)展開(kāi)辟新的空間。目前國(guó)內(nèi)CBTC的無(wú)線通信系統(tǒng)使用的2.4GHz ( 2.4 GHz～ 2.4835 GHz) 工作頻段是國(guó)家規(guī)定的公用頻段。此頻段內(nèi)，在限定發(fā)射功率指標(biāo)下，無(wú)需申請(qǐng)批準(zhǔn)就能使用，因此造成該頻段應(yīng)用業(yè)務(wù)和用戶(hù)大量集中，潛在無(wú)線干擾普遍存在。

CBTC系統(tǒng)干擾源分析

便攜式Wi-Fi

在信息高速發(fā)展的今天，利用移動(dòng)終端隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)（Wi-Fi）已逐漸成為人們生活中的必需品。通信運(yùn)營(yíng)商推出便攜Wi-Fi設(shè)備（3G便攜式段利用便攜Wi-Fi實(shí)現(xiàn)無(wú)線上網(wǎng)）Wi-Fi無(wú)線上網(wǎng)亦采用2.4GHz開(kāi)放頻段，一旦引入地鐵很可能會(huì)對(duì)CBTC無(wú)線傳輸系統(tǒng)帶來(lái)干擾，從而嚴(yán)重影響地鐵運(yùn)營(yíng)的安全性。

民用設(shè)備

地鐵附近使用的微波醫(yī)療等設(shè)備會(huì)對(duì)地鐵CBTC無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生干擾，目前國(guó)內(nèi)地鐵曾經(jīng)發(fā)生過(guò)類(lèi)似醫(yī)療設(shè)備對(duì)CBTC系統(tǒng)干擾，從而對(duì)正常運(yùn)營(yíng)產(chǎn)生影響。

移動(dòng)、電信運(yùn)營(yíng)商

移動(dòng)、電信運(yùn)營(yíng)商的Wi-Fi系統(tǒng)引入地鐵，在地鐵內(nèi)構(gòu)建Wi-Fi公眾使用的無(wú)線局移動(dòng)域網(wǎng)，對(duì)車(chē)地?cái)?shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生干擾，一定程度上對(duì)列車(chē)正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。當(dāng)然目前國(guó)內(nèi)城市尚未全面無(wú)線覆蓋，所以暫時(shí)地鐵尚未引入Wi-Fi系統(tǒng)。

PIS系統(tǒng)。

PIS系統(tǒng)是依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，以車(chē)站顯示終端和車(chē)載顯示終端為媒介向乘客提供信息服務(wù)的系統(tǒng)。無(wú)線的頻段采用接入點(diǎn)（AP）天線作為和列車(chē)進(jìn)行通信的手段，西安地鐵2號(hào)線PIS系統(tǒng)采用5.8 GHz頻段。

地鐵線路間干擾

地鐵形成線網(wǎng)后，換乘站（特別是同站臺(tái)換乘）或者是聯(lián)絡(luò)線的同頻干擾問(wèn)題比較突出。因?yàn)閮蓷l線路的CBTC系統(tǒng)都采用相同的頻段和信道，信號(hào)會(huì)相互滲漏，當(dāng)滲漏的信號(hào)功率足夠大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生同頻干擾。

不論是何種干擾源，也不論干擾源的功率大小，對(duì)地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)始終形成威脅，因此必須深入研究避免或者減少干擾的影響。

防止無(wú)線干擾的措施

CBTC 系統(tǒng)始終面對(duì)一個(gè)復(fù)雜的無(wú)線電磁環(huán)境，無(wú)線干擾是一個(gè)無(wú)法避免的問(wèn)題，需要從以下3 個(gè)方面解決無(wú)線干擾對(duì)系統(tǒng)安全性的影響。

1． 在現(xiàn)行頻段使用方式下，通過(guò)對(duì)性能指標(biāo)參數(shù)的調(diào)整，完善優(yōu)化無(wú)線技術(shù)，增強(qiáng)設(shè)備的抗干擾能力，適應(yīng)更惡劣的環(huán)境要求。

2． 通過(guò)相應(yīng)行政管理手段，為CBTC 無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)置專(zhuān)用頻段，將使用公用頻段引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。但是存在頻率規(guī)劃和審批，以及在技術(shù)上和產(chǎn)品上能否取得設(shè)備廠商的支持等問(wèn)題，需要進(jìn)行詳細(xì)研究和論證。

3. 城市軌道交通運(yùn)營(yíng)維護(hù)部門(mén)對(duì)地鐵沿線的環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)周邊環(huán)境制定相應(yīng)的措施。

根據(jù)以上分析，以后在系統(tǒng)的選型、設(shè)計(jì)等方面可以從以下幾方面深入考慮。

（1）雙網(wǎng)雙信道冗余設(shè)計(jì)

車(chē)-地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)冗余覆蓋方案，沿線部署2 套完全獨(dú)立的WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，2 個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別使用信道1 ( 2401～2423 MHz) 和信道11 ( 2446～2468 MHz) ，2 個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全隔離，互為冗余。每列車(chē)車(chē)頭與車(chē)尾安裝2 套車(chē)載無(wú)線單元，分別接入軌旁2 個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。2 個(gè)車(chē)-地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)并行工作，同步傳遞相同的數(shù)據(jù)報(bào)文，即使出現(xiàn)故障，單網(wǎng)通信中斷，也不會(huì)影響數(shù)據(jù)報(bào)文的傳輸。

（2）跳頻擴(kuò)頻設(shè)計(jì)

現(xiàn)有的WLAN技術(shù)，相對(duì)于直序擴(kuò)頻（DSSS），跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)規(guī)避頻率干擾的能力稍強(qiáng)于直序擴(kuò)頻技術(shù)，跳頻技術(shù)具有更好的保密性和抗干擾性能。因此跳頻技術(shù)具有帶寬窄、功率譜密度高的特點(diǎn)，從而具有較強(qiáng)的抗干擾能力。此外跳頻擴(kuò)頻技術(shù)是經(jīng)由載波快速在不同頻率中切換，并在接收與發(fā)射端使用一種虛擬隨機(jī)的過(guò)程，所以可以很好的抵御外界同頻干擾的問(wèn)題。但是，由于它的信道不得大于1MHz，限制了它最大傳輸速度不能大于2Mbps。另外，F(xiàn)HSS必須在2.4GHz整個(gè)頻段內(nèi)周期性跳頻，因此它也帶來(lái)跳頻上的開(kāi)銷(xiāo)。

（3）無(wú)線覆蓋方式選擇

采用合理的無(wú)線覆蓋方式，有效增大有用信號(hào)強(qiáng)度，降低外界干擾信號(hào)強(qiáng)度，可以提高系統(tǒng)抗干擾能力。無(wú)線信號(hào)覆蓋通常有3 種方式: 天線、漏泄同軸電纜和波導(dǎo)管。其中，車(chē)載天線使用定向天線，在保證自身設(shè)備場(chǎng)強(qiáng)覆蓋要求下，降低覆蓋范圍; 而漏泄同軸電纜和波導(dǎo)管信號(hào)覆蓋具有較強(qiáng)的方向性和較短的垂直覆蓋距離，通過(guò)合理的布設(shè)可以有效減低外界干擾信號(hào)強(qiáng)度，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。考慮到車(chē)廂內(nèi)乘客使用設(shè)備的無(wú)線干擾，為了減少車(chē)廂內(nèi)部無(wú)線漏油的干擾，可以考慮采取將車(chē)頭、車(chē)尾與客室之間的隔板加裝屏蔽措施，比如加裝金屬網(wǎng)格等，這樣可以將便攜式WiFi漏油器的干擾進(jìn)一步屏蔽，減少了對(duì)CBTC系統(tǒng)的無(wú)線干擾。當(dāng)然這種方式需要進(jìn)行測(cè)試，對(duì)抗干擾的效果進(jìn)行評(píng)定。

（4）城市軌道交通運(yùn)營(yíng)維護(hù)部門(mén)，也可以做以下工作，以減少無(wú)線干擾對(duì)行車(chē)產(chǎn)生的影響。

1）地鐵維護(hù)部門(mén)根據(jù)無(wú)委的規(guī)定，定期對(duì)地鐵內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，納入設(shè)備維護(hù)管理的一部分內(nèi)容。

2）考慮到車(chē)廂內(nèi)乘客使用設(shè)備的無(wú)線干擾，為了減少車(chē)廂內(nèi)部無(wú)線漏油的干擾，可以考慮采取將車(chē)頭、車(chē)尾與客室之間的隔板加裝屏蔽措施，比如加裝金屬網(wǎng)格等，這樣可以將便攜式WiFi漏油器的干擾進(jìn)一步屏蔽，減少了對(duì)CBTC系統(tǒng)的無(wú)線干擾。當(dāng)然這種方式需要進(jìn)行測(cè)試，對(duì)抗干擾的效果進(jìn)行評(píng)定。

3）使用頻段環(huán)境清潔的5.8G頻段

主要考慮5.8G頻段相對(duì)2.4G頻段來(lái)說(shuō)，使用環(huán)境較為清潔，但是5.8G頻段傳輸距離較短，無(wú)線覆蓋范圍較小，無(wú)線產(chǎn)品性能和無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)覆蓋方式都需要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)研究，以保證系統(tǒng)的可用性，滿足CBTC 性能指標(biāo)要求。

結(jié)束語(yǔ)

隨著地鐵建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的城市加入到地鐵建設(shè)的大潮中，信號(hào)系統(tǒng)也由最初的固定閉塞發(fā)展到準(zhǔn)移動(dòng)閉塞、再到如今的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)，無(wú)線技術(shù)在地鐵信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用標(biāo)志著列車(chē)自動(dòng)控制系統(tǒng)智能化程度進(jìn)一步提高，同時(shí)隨著無(wú)線設(shè)備在各行各業(yè)以及民用移動(dòng)系統(tǒng)的普及，無(wú)線干擾問(wèn)題對(duì)CBTC信號(hào)系統(tǒng)的威脅也日益突出。在這里提出這個(gè)問(wèn)題，也是希望和同行們進(jìn)行交流，以便大家探討出較好的無(wú)線抗干擾措施。

參考文獻(xiàn)

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[2]林瑜筠.城市軌道交通信號(hào)（第二版）[M].北京.中國(guó)鐵道出版社，2010.7.

第8篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

論文摘要：廣播電視信號(hào)傳輸和播出手段主要有微波、衛(wèi)星、光纜3種，本文簡(jiǎn)述了的廣播電視移動(dòng)接收的制式及技術(shù)。

科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展給各行各業(yè)帶來(lái)了挑戰(zhàn)和機(jī)遇，隨著廣播事業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，移動(dòng)接收成為發(fā)展方向之一。廣播電視雖然有很長(zhǎng)的歷史，但移動(dòng)接收的進(jìn)展卻不盡人意。即使是調(diào)頻廣播，在汽車(chē)高速行駛中的接收也往往遇到困難。電視的移動(dòng)接收問(wèn)題要比廣播的移動(dòng)接收困難得多，所以至今還沒(méi)有得到解決，所以廣播電視的移動(dòng)接收引起廣電界的重視。

一、移動(dòng)電視

移動(dòng)電視是數(shù)字電視地面廣播的重要應(yīng)用。數(shù)字電視地面廣播在應(yīng)用需求上要求實(shí)現(xiàn)移動(dòng)和便攜接收的功能，使整個(gè)技術(shù)系統(tǒng)的要求最高。它具備無(wú)線數(shù)字系統(tǒng)所共有的優(yōu)點(diǎn)，較之衛(wèi)星接收，有實(shí)現(xiàn)容易、價(jià)格低廉的特點(diǎn)；較之有線接收不易受城市施工建設(shè)、自然災(zāi)害戰(zhàn)爭(zhēng)等因素造成的斷網(wǎng)影響。移動(dòng)和便攜的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)使該系統(tǒng)能滿足現(xiàn)代信息社會(huì)“信息到人”的要求，也就是無(wú)論何人何時(shí)在何地均能任意獲取他想得到的信息。

二、移動(dòng)接收制式

眾所周知，地面數(shù)字電視廣播系統(tǒng)目前有多種制式，除了國(guó)外正在使用的幾種標(biāo)準(zhǔn)外，還有我國(guó)自己提出的若干種制式。這些制式總體上可以分為單載波方式和多載波方式兩類(lèi)，美國(guó)用的ATSC是單載波的，歐洲的DVB-T是多載波的。國(guó)外主要有三種數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)：歐洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美國(guó)的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)。

ATSC采用的是單載波調(diào)制方式(VSB)，抗多徑干擾和抗多譜勒效應(yīng)能力差，難以建立單頻網(wǎng)和進(jìn)行移動(dòng)接收。ISDB-T雖然支持單頻網(wǎng)和移動(dòng)接收的應(yīng)用要求，但是該技術(shù)應(yīng)用較少。從世界各地對(duì)數(shù)字電視地面廣播標(biāo)準(zhǔn)的采用情況來(lái)看，DVB-T標(biāo)準(zhǔn)較ATSC和ISDB-T更具優(yōu)勢(shì)。DVB-T是歐洲D(zhuǎn)VB系列標(biāo)準(zhǔn)中較新的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(此外還有有線數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-C，以及衛(wèi)星數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-S)，也是最復(fù)雜的DVB傳輸系統(tǒng)。此標(biāo)準(zhǔn)是1998年2月批準(zhǔn)通過(guò)的。DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的核心是MPEG-2數(shù)字視音頻壓縮編碼，采用編碼正交頻分復(fù)用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)調(diào)制方式，適用于大范圍多發(fā)射機(jī)的8k載波方式。為高清晰度電視(HDTV)信號(hào)傳輸提供大于20Mbps的凈荷碼率，支持簡(jiǎn)單天線室內(nèi)固定接收。為標(biāo)準(zhǔn)清晰度電視(SDTV)信號(hào)傳輸提供大于5Mbps的凈荷碼率，并能在車(chē)速移動(dòng)條件下支持移動(dòng)接收。具有單頻組網(wǎng)能力。目前采用DVB-T標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家和地區(qū)有德國(guó)、西班牙、挪威等歐洲國(guó)家及澳大利亞、新加坡等其它國(guó)家。其中新加坡和德國(guó)等國(guó)將移動(dòng)接收和手持設(shè)備作為主要方向。歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)最初是為便攜和固定接收而設(shè)計(jì)，它采用的是COFDM（編碼正交頻分復(fù)用）多載波調(diào)制方式，其調(diào)制參數(shù)（如星座圖、編碼率、保護(hù)間隔等）可調(diào)，可提供120種常規(guī)模式和1200種分級(jí)模式。隨后，針對(duì)DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移動(dòng)接收中的不足，人們提出了一種DVB-H的制式專(zhuān)門(mén)用于移動(dòng)接收，而原有的數(shù)字音頻廣播（DAB）也發(fā)展到播出多媒體。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld)，通過(guò)地面數(shù)字廣播網(wǎng)絡(luò)向便攜/手持終端提供多媒體業(yè)務(wù)所制定的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是歐洲的數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)DVB-T的擴(kuò)展應(yīng)用。和DVB-T相比，DVB-H終端具有功耗更低、移動(dòng)接收和抗干擾性更強(qiáng)的特點(diǎn)，因此該標(biāo)準(zhǔn)適用于移動(dòng)電話、手持計(jì)算機(jī)等小型便攜設(shè)備通過(guò)地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)接收信號(hào)。也可以說(shuō)DVB-H標(biāo)準(zhǔn)依托DVB-T傳輸系統(tǒng)，通過(guò)增加一定的附加功能和改進(jìn)技術(shù)使手機(jī)等手持便攜設(shè)備能夠在固定和移動(dòng)狀態(tài)下穩(wěn)定地接收廣播電視信號(hào)。DVB-H采用時(shí)分?jǐn)?shù)字多媒體廣播帶寬、以脈沖方式發(fā)送各頻道的數(shù)據(jù)。一般情況下，除接收所需頻道的數(shù)據(jù)外，調(diào)諧器電路在其它時(shí)間均處于關(guān)閉狀態(tài)，因此可有效減少耗電。DVB-H的基本商業(yè)要求是用電池供電的小的屏幕移動(dòng)終端。它應(yīng)該能夠在手提式的，移動(dòng)的和室內(nèi)的環(huán)境中，使用單一天線接收多媒體業(yè)務(wù)。目前看來(lái)，數(shù)字移動(dòng)電視非數(shù)字電視地面廣播莫屬。我國(guó)地面數(shù)字電視傳輸標(biāo)準(zhǔn)于2006年8月18日頒布(GB20600-2006)，并自2007年8月1日起正式實(shí)施(國(guó)標(biāo)地面數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)稱(chēng)為DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。較早時(shí)也稱(chēng)為DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的時(shí)域同步正交頻分復(fù)用(TDS-OFDM)多載波調(diào)制技術(shù)，這種獨(dú)特的先進(jìn)技術(shù)有機(jī)地將信號(hào)在時(shí)域和頻域的傳輸結(jié)合起來(lái)，在頻域傳送有效載荷，在時(shí)域通過(guò)擴(kuò)頻技術(shù)傳送控制信號(hào)以便進(jìn)行同步、信道估計(jì)，實(shí)現(xiàn)快速碼字捕獲和穩(wěn)健的同步跟蹤性能。DMB-TH具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，能較好地支持移動(dòng)接收，高清數(shù)字電視廣播，單頻組網(wǎng)。

三、小結(jié)

廣播電視的移動(dòng)接收作為當(dāng)前的技術(shù)熱點(diǎn)，盡管它的市場(chǎng)前景和受眾分析還有待進(jìn)一步的研究，但它的技術(shù)還在發(fā)展中。它還有著信號(hào)衰落、多普勒效應(yīng)、覆蓋網(wǎng)的建設(shè)，接收機(jī)（特別是便攜機(jī)）的耗電，接收天線的安裝等問(wèn)題，所以要說(shuō)哪一種制式最適合移動(dòng)接收還為時(shí)尚早，因?yàn)槊糠N制式都會(huì)根據(jù)市場(chǎng)的需要及時(shí)改進(jìn)其技術(shù)，從而改善其移動(dòng)接收的性能。

參考文獻(xiàn)：

[1]都研美,劉峰.淺談數(shù)字電視地面廣播技術(shù)[J].廣西輕工業(yè),2007(05).

第9篇：擴(kuò)頻技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：TCM的現(xiàn)狀 TCM的原理 TCM的發(fā)展

1.TCM調(diào)制技術(shù)的發(fā)展背景與現(xiàn)狀

隨著數(shù)字移動(dòng)通信的發(fā)展，頻帶資源日益寶貴，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。因此，如何提高信息傳輸系統(tǒng)的有效性和可靠性，便成為了該領(lǐng)域研究的重要課題。把編碼調(diào)制技術(shù)應(yīng)用于高速信息傳輸?shù)耐ㄐ胖校^好地解決了這一問(wèn)題。

一般的糾錯(cuò)編碼技術(shù)對(duì)信息傳輸性能的改善是建立在帶寬擴(kuò)展的基礎(chǔ)上的。因此，在帶寬受限的信道中，依靠傳統(tǒng)的糾錯(cuò)編碼技術(shù)是難于提高信道利用率的。1974年Messy根據(jù)Shannon信息理論最早證明了將編碼與調(diào)制作為一個(gè)整體考慮的最佳設(shè)計(jì)，就可大大改善系統(tǒng)的性能。1982年，Ungerboeck在IEEE Trans Information Theory上發(fā)表題為“Channel coding with multilevel/phase signals”的論文，正式宣布了人們研究多年的調(diào)制編碼相結(jié)合的網(wǎng)格編碼調(diào)制（Trellis Coded Modulation，簡(jiǎn)記為T(mén)CM）技術(shù)的誕生。該技術(shù)把信道編碼和調(diào)制結(jié)合在一起進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以在既不增加信道頻帶寬度、也不降低信息傳輸速率的情況下，獲得3～6dB的編碼增益，宣告了一個(gè)劃時(shí)代的、新的糾錯(cuò)編碼技術(shù)的開(kāi)始，成為繼Shannon奠基以來(lái)信道編碼技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的里程碑。隨后，對(duì)TCM技術(shù)進(jìn)行研究的熱潮迅速的在全球范圍內(nèi)興起，TCM研究領(lǐng)域取得了眾多令人矚目的成就，使得TCM技術(shù)從理論研究階段逐步進(jìn)入實(shí)用階段。目前，TCM技術(shù)在無(wú)線通信、微波通信、衛(wèi)星通信以及移動(dòng)通信等各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用前景非常廣闊。

近年來(lái)，討論衰落信道中應(yīng)用編碼調(diào)制方案的性能已成為編碼調(diào)制中新的熱點(diǎn)。由于TCM網(wǎng)格編碼調(diào)制在衰落信道中的性能有一定的局限性，另一種編碼調(diào)制方式-多級(jí)編碼調(diào)制MLC（Multilevel Coding），進(jìn)入了我們的視線。H.Lmai于1977年首先提出了MLC思想。MLC中使用多級(jí)的編碼來(lái)保護(hù)信號(hào)點(diǎn)的每一個(gè)二進(jìn)制向量元素。每一級(jí)編碼器的碼型選擇也是以歐氏距離最大化為依據(jù)的。在接收端，每個(gè)碼字都經(jīng)過(guò)多級(jí)譯碼，從最低級(jí)開(kāi)始的，高級(jí)考慮前一級(jí)的譯碼結(jié)果。MLC方案碼率設(shè)計(jì)靈活、可實(shí)現(xiàn)不等錯(cuò)誤保護(hù)度、易于使用信道容量規(guī)則，是Rayleigh衰落信道下有效的編碼調(diào)制方案之一。

2.TCM調(diào)制技術(shù)的原理與特點(diǎn)

眾所周知，應(yīng)用糾錯(cuò)編碼可以在不增加功率的條件下降低誤碼率，但是付出的代價(jià)是占用的帶寬增加了。如何才能同時(shí)節(jié)省功率和帶寬，是人們長(zhǎng)久追求的目標(biāo)。將糾錯(cuò)編碼和調(diào)制相結(jié)合的網(wǎng)格編碼調(diào)制（TCM）就是解決這個(gè)問(wèn)題的途徑之一。與傳統(tǒng)編碼技術(shù)相比，TCM網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制技術(shù)將編碼與調(diào)制技術(shù)有效地結(jié)合在一起，以增大編碼符號(hào)之間的最小歐式距離為目的，這種調(diào)制在保持信息傳輸速率和帶寬不變的條件下能夠獲得3dB-6dB的功率增益，因此得到廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)編碼調(diào)制TCM技術(shù)利用編碼效率為n/（n+1）的卷積碼，并將每一碼段映射為2n+1個(gè)調(diào)制信號(hào)集中的一個(gè)信號(hào)，在收端信號(hào)解調(diào)后經(jīng)反映射變換為卷積碼，再送入維特比譯碼器譯碼，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖呈網(wǎng)絡(luò)狀。

TCM有兩個(gè)基本特點(diǎn)：第一是在信號(hào)空間中的信號(hào)點(diǎn)數(shù)目比無(wú)編碼的調(diào)制情況下對(duì)應(yīng)的信號(hào)點(diǎn)數(shù)目要多，這些增加的信號(hào)點(diǎn)使編碼有了冗余，而不犧牲帶寬；第二是采用卷積碼的編碼規(guī)則，使信號(hào)點(diǎn)之間引入相互依賴(lài)關(guān)系。僅有某些信號(hào)點(diǎn)圖樣或序列是允許用的信號(hào)序列，并可模型化成為網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)，因此又稱(chēng)為“格狀”編碼。

3.TCM調(diào)制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

伴隨著20世紀(jì)90年代以后先進(jìn)的蜂窩數(shù)字移動(dòng)、微蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)、個(gè)人通信技術(shù)、多媒體通信技術(shù)和CDMA技術(shù)的發(fā)展，TCM技術(shù)迎來(lái)了新一輪的發(fā)展勢(shì)頭，出現(xiàn)了許多新的研究領(lǐng)域和新的發(fā)展趨勢(shì)。其中包括：BCM（Block-Coded Modulation）分組編碼調(diào)制；TCM與擴(kuò)頻碼分多址相結(jié)合；TCM碼在 AWGN信道中研究的日趨完善；關(guān)于多重TCM在衰落的衛(wèi)星、 陸地等典型衰落信道中的研究等等。這些研究熱點(diǎn)幾乎主導(dǎo)了TCM應(yīng)用研究的整個(gè)市場(chǎng)。

TCM是 20世紀(jì) 80年代在數(shù)字編碼通信領(lǐng)域中取得的重大成果之一，對(duì)于高效可靠地進(jìn)行信息傳輸具有劃時(shí)代的意義?？v觀TCM技術(shù)二十多年的發(fā)展歷程，我們可以得到這樣的啟示：通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部的組合優(yōu)化，可以使系統(tǒng)的整體性能得到極大的提高。TCM對(duì)數(shù)字通信領(lǐng)域變革的影響廣闊深遠(yuǎn)。TCM技術(shù)方興未艾， 正在邁向新的高峰。

參考文獻(xiàn)

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