无线通信领域的新技术

无线通信领域的新技术——感知无线电

李忠孝

无线电通信频谱是一种宝贵的资源，伴随着无线通信业务量和新技术的快速发展，频谱资源日趋紧张。如何开放频谱和提高频谱利用率对频谱管理提出了严峻的挑战。感知无线电技术在这种情况下应运而生。感知无线电（CR：Cognitive Radio）提供了一种依伺机接入方式共享和利用频谱的手段，它可以有效地解决这两个问题。

感知无线电是一种无线电系统，它能够自动地检测周围的环境情况，智能地调整系统的参数以适应环境的变化，在不对授权用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信。它区别于其他传统无线电系统的主要特点是：1）对环境情况的感知能力；2）对环境变化的自适应性；3）系统功能模块的可重构性；4）自主地工作和运行等。

感知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的智能技术。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境，再利用已经分配给授权用户，但在某一特定的时刻和环境下并没有被占用的频带，即动态利用“频谱空穴”；并能够根据输入激励的变化实时地调整其传输参数，在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息，以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。感知无线电的一个认知周期包涵三个基本过程：感知频谱环境；信道识别；功率控制和频谱管理。其中，感知频谱环境是感知无线电的最显著特征，能够感知并分析特定区域的频段，找出适合通信的频谱空穴，即频谱空穴的检测和选择。根据不同的感知灵敏度和感知速度，频谱检测的方法有匹配滤波器、能量检测、循环平稳特征检测、协同检测等。

感知无线电技术是无线电发展的一个新里程碑，其应用会带来历史性的变革。对于频谱管制者而言，该技术可以大大提高可用频谱数量，提高频谱利用率，有效利用资源；对于频谱持有者而言，利用该技术可以在不受干扰的前提下开发二级频谱市场，在相同频段上提供不同的服务；对设备厂商而言，该技术可以带来更多的机会，具备感知无线电功能的设备将更具竞争力；对终端用户而言，可以带来更多带宽，在感知无线电技术成熟后，用户可以享受到单个无线电终端接入多种无线网络的优势；在军事通信方面，根据感知无线电的特点可以“见缝插针”地利用空闲频谱通信，提高通信的可靠性和对抗能力。因此，感知无线电技术必将是未来无线通信的一个重要发展方向，为无线电资源管理和无线接入市场带来新的发展契机和动力。

目前，CR的发展还处于初级阶段，各项理论和技术处于研究和探索之中，但它已得到了各界的关注，很多著名学者和机构投入到它的研究中。启动了很多针对此的研究项目，最引人注目的是IEEE802.22工作组。该工作组制定了利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准，这是第一个引入感知无线电概念的IEEE技术标准化活动。

无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/3b14212627.html, 无线通信技术应用及发展作者：郭永刚路彬来源：《电子技术与软件工程》2018年第19期摘要无线通信技术作为推动我国经济不断向前发展的重要力量，不仅促使我国生产力水平不断得到提升，而且还有效改善了人民的日常生活质量，并在电力系统之中得到了广泛的应用与发展，特别是在电力通信方面起着关键的作用，为我国电网建设提供了全面的技术保障。安全有效的电力系统可以在各个方面合理地分配电能，遇到电力系统事故可以予以及时的解决。电力通信系统作为电力系统的重要组成成分，能够促使电网调度工作达到自动化以及现代化的目的，并且从根本上保证电网的安全性以及经济性。【关键词】无线通信技术应用发展随着我国经济发展水平的不断提升，科学技术的不断进步，促使现代通信技术变得更加科学化以及数字化。由于当前信息知识更新速度较快，而且经济发展速度呈现高度上升趋势，使得人们在信息获取方面提出了更高的要求。为有效解决无线通信技术在使用过程中出现的问题与矛盾，必须要全面秉持创新理念，综合运用与之相关的技术手段来予以解决，从而在最大程度上满足人们在信息获取方面所提出的各项需求，并为其不断提供多方面的信息资源，为科学规划工作的顺利开展奠定良好基础，推动无线通信技术蓬勃发展。 1 无线通信技术的发展 1.1 无线通信技术的联合化与集成化全面结合我国当前资金状况、技术水平以及市场需求等相关方面的内容，将会采用融合方式来对目前的无线网络开展异构网络的联合工作，从而促使通信网络的形成，并成为无线通信技术发展内容之一。现阶段，我国网络融合形式包括：接入网、核心网融合以及业务融合等，对于选择不同的网络来实现接入工作时，需要先对其开展协同工作，从而促使无线网络的使用者达到无线漫游的目的。在构建未来通信终端时，需要为其添加配置能力，并不断提升该项能力，便于计算机与通信技术进行全面的融合，而且在该种技术下通信终端便不会接收到用户的干预内容，同时还可以为用户提供丰富多样的网络接入方式，便于其随时展开网络监控工作，及时更新升级与之相关的软件。除此之外，由于时代不断进步，人们需求水平不断提升，因此未来无线通信技术的构建要全面符合时代发展特征以及全方位满足用户提出的各项需求，而且无线通信技术要保证能够实现多种功能集成的目的，例如语音、数据以及图像业务的综合、无线传输模块的综合等。 1.2 无线网络通信技术的有效融合

铁路通信的发展趋势

铁路通信的发展趋势铁路通信网发展至今，发生了天翻地覆的变化，从模拟到数字，从电缆到光缆，从PDH到SDH，从STM到ATM，从ATM到IP/DWDM……。一代又一代新技术、新系统层出不穷。然而，绝大多数新技术、新系统都是应用于骨干网中，用户接入网仍为模拟双绞线技术所主宰。由于社会经济和通信技术的发展，单纯的语音业务已难以满足用户和发展的需求，特别是光纤技术的出现，以及用户对新业务，尤其是对数据业务的需求增加，给整个网络的结构带来了影响，同时也为用户接入网的改造和更新带来了转机。所谓接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为"最后一公里"。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈 2 铁路无线通信接入网的发展过程 20世纪50年代，中国铁路车站值班员和编组场内线路值班员开始使用列车无线调度电话和站内无线电话，采用工作频率为2MHz和40MHz的电子管设备。70年代初，全部改用150MHz和450MHz频段的晶体管设备。80年代初，在编组场上推广应用携带小型的150MHz、450MHz的站内无线电话。铁路沿线维护作业人员的无线电话也相继推广使用。养路、施工的报警无线装置也得到迅速的发展和应用，并进行了山区隧道区段的列车无线调度电话试验。形成了铁路无线通信的覆盖范围为铁路沿线的狭长地带和站场、车站所在地的区域。由于铁路沿线地形复杂、无线电传播环境恶劣，加之列车的快速移动，决定了铁路无线通信网与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别，它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。 3 铁路无线通信接入网的应用现状由于铁路列车具有高速运动的特点，因而无线接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。随着铁路现代化改造进程的迅速推进，从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要，这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能，必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能，同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。这样，专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统GSM-R（GSMforRailways）就应运而生了。GSM-Railway属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。GSM-R是基于分组数据的通信方式。它在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。 4 铁路无线通信接入网的发展趋势随着铁路安全、重载、信息化及运营管理等方面对无线通信业务需求日益增多，铁路客票、机务、工务、车辆、电务等多个部门均需提供车地之间无线数据传输通道。铁路车地之间的无线数据传输需求包括：工务轨道动态监测信息无线传输；工务线路环境监测信息无线传输；客车运行安全监控信息（TCDS）无线传

无线通信的发展历程

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

无线通信基础知识

序无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题，主要原因有两个，这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。首先是衰落（fading）现象；其次是无线用户是在空中进行通信，因此彼此间存在严重的干扰（interference），下面分别做一简要介绍。 1）衰落首先介绍一些无线衰落信道的特性，与其他通信信道相比，移动信道是最为复杂的一种。电波传播的主要方式是空间波，即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。再加之移动台本身的运动，使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。信号通过无线信道时，会遭受各种衰落的影响，一般来说接收信号的功率可以表达为： P（d）=|d|-n S（d）R（d）其中d表示移动台与基站的距离向量，|d|表示移动台与基站的距离。根据上式，无线信道对信号的影响可以分为三种： (1) 大尺度衰落：电波在自由空间内的传播损耗|d|-n，其中n一般为3~4，与频率无关； (2) 阴影衰落：S（d）表示，由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落，被称作中等尺度衰落； (3) 小尺度衰落：R（d）表示，它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的，当空间尺度与载波波长相当时，会出现小尺度衰落，因此小尺度衰落与频率有关。大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切，小尺度衰落是本文的

重点。 2）干扰干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰（如蜂窝系统的上行链路），也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰（例如不同小区中用户之间的干扰）。

无线信道的多径衰落无线移动信道的主要特征就是多径传播，即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机，参见图1。由于电波通过各个路径的距离不同，因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。不同相位的多个信号在接收端叠加，如果同相叠加则会使信号幅度增强，而反相叠加则会削弱信号幅度。这样，接收信号的幅度将会发生急剧变化，就会产生衰落。图1 例如发射端发送一个窄脉冲信号，则在接收端可以收到多个窄脉冲，每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。对应一个发送脉冲信号，图2给出接收端所接收到的信号情况。这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion )，其中τmax被定义为最大时延扩展。在传输过程中，由于时延扩展，接收信号中的一个符号的波形会扩展到其他符号当中，造成符号间干扰( Inter Symbol interference， ISI )。为了避免产生ISI，应该令图2 符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展，或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。由于移动环境十分复杂，不同地理位置，不同时间所测量到的时延扩

无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

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。

浅谈无线通信技术的发展趋势

浅谈无线通信技术的发展趋势【摘要】随着科技的进步，通信技术也在不断的发展，无线通信技术也可以实现更加快速的信息传递，为社会的现代化发展提供更加有力的保障，本文以现代无线通信技术的发展为基本研究对象，对无线通信技术的现状进行分析，并研究了未来的无线通信发展。【关键词】无线通信技术现状发展前景现代通信技术正朝着高效和绿色的方向不断发展，非传统的通信技术相比也有很大的进步，随着科学技术的不断改变，人们不断提升着无线通信技术的更新和速度，我国无线通信技术也日益完善和成熟，实现了更加高速的通信事业的发展。一、无线通信的发展特点无线通信技术具有两个基本的特点，首先，我国移动通信的使用量不断的增加，人们对无线网络的需求也越来越高，通信技术正在不断的更新和发展，无线通信技术也在不断的提高。近年来，更加科学的无线通信技术不断的投入使用，使我国的无线通信技术不断的向前发展，其次，无线通信不受空间和时间的约束，为无线通信事业的发展提供了更好的条件。无线通信技术另一个特点就是移动通信的公众使

用数量正在急剧上升，同时移动通信无线网络的速度和普及率都在不断的增加，为人们提供了更多的便利，也给运营商带来更多的财富。二、无线通信技术的发展状况无线通信技术是当前通信事业发展的，核心，无线通信技术正在不断的进步，在这个过程中，无线通信技术的发展呈现以下特点： 2.1宽带固定无线接入技术快速发展宽带固定无线接入技术具有其优点，因为他网络速度快，且具有一定的灵活性，因此被人们广泛的使用和推广，也为无线接入技术的发展奠定了基本的基础，但宽带固定无线接入技术也存在一定的缺点，比如其技术到目前为止还不太成熟，也容易受到天气的影响而导致网络不佳的情况。为了更加突出地反映宽带固定无线技术的优点，在使用的过程中应注意扬长避短。 2.2蓝牙技术的不断发展蓝牙技术的使用主要解决了无线通信技术短距离内的通信问题，另一方面蓝牙技术的使用也可以实现数据信息的短距离传送，通过蓝牙设备进行连接，这是无线通信技术未来发展的重要方向。 2.3 Wimax技术的发展 Wimax技术能够提高无线覆盖率，因此是目前无线通信

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1.传输介质传输介质是连接通信设备，为通信设备之间提供信息传输的物理通道；是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输，都是电磁波在不同介质中的传播过程，在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。传输介质可以分为三大类：①有线通信，②无线通信，③光纤通信。对于不同的传输介质，适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度，高带宽传输介

质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介信道又指“通路”，两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB，(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落（骤然降低）。引起衰落的因素有环境有关。无线信道的传播机制无线信道基本传播机制如下： ①直射：即无线信号在自由空间中的传播； ②反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体时，发生反射，反射一般在地球表面，建筑物、墙壁表面发生； ③绕射：当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射； ④散射：当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上，一般树叶、灯柱等会引起散射。无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗：电波弥散特性造成，反映在公里量级空间距离内，接收信号电平的衰减（也称为大尺度衰落）； ②阴影衰落：即慢衰落，是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化，一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的； ③多径衰落：即快衰落，是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化，一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延：包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等； (3)时延扩展：信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展，时延扩展是对信道色散效应的描述； (4)多普勒扩展：是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散，又称时间选择性衰落，是对信道时变效应的描述； (5)干扰：包括干扰的性质以及干扰的强度。无线信道模型无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型，后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。

无线通信与网络实验报告

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

铁路通信技术的应用及发展趋势

铁路通信技术的应用及发展趋势发表时间：2017-10-13T11:16:27.137Z 来源：《基层建设》2017年第16期作者：商宝山 [导读] 不仅能够方便了人们的出行，更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。基于此，文章就铁路通信技术的应用及发展趋势进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。天津南环铁路电务有限责任公司天津 300381 摘要：铁路交通运输产业不仅是我国经济结构中的支柱型产业，与社会经济发展、人们生活更是存在着非常紧密联系。通信技术在我国铁路干线中有着非常广泛应用，加强了我国铁路运输的管理力度，将现代通信技术运用到高速铁路中，不仅能够方便了人们的出行，更对高速铁路的发展有着非常关键的技术支撑作用。基于此，文章就铁路通信技术的应用及发展趋势进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。关键词：铁路通信技术；应用；发展趋势 1.铁路中加强通信技术运用的重要意义铁路通信技术就是通信手段在铁路运输中的应用。从铁路诞生以来，通信技术经历了由简单的通话调度技术以及报文传输技术发展到了如今的现代化通信技术，大大提高了铁路运行的安全性和可靠性。在铁路系统中通信技术主要是传输和监控铁路系统中的各个环节，将实时的数据传输给指挥中心，通过“人机对话”模式对数据进行分析、管理和控制，以制定相应的应对策略。铁路通信技术的应用包括对行车安全和可靠的控制、行车调度自动化控制、路况的实时监控、设备状况的检测、故障报警和分析等方面。目前，我国铁路交通运输线路覆盖区域越来越为广泛，铁路交通运输领域发展也得到了国家众多部门的高度重视。铁路通信技术与客运专线的融合，使得我国铁路与客运领域迎来了新的发展机遇。铁路通信技术在客运专线中的应用虽然取得了非常可观成就，但是与西方发达国家相比较还存在一定的差距，技术应用还存在着众多方面进行进一步改善。但是不可否认的是，铁路通信技术在客运专线中的应用具有良好的发展前景。 2.通信技术在铁路系统中的应用 2.1有线通信技术铁路工程中应用有线通信技术，主要是对基站之间的连接和固定方式以及设施之间的通讯方式进行重要应用，从而达到安全效率高、质量优化和成本低的效果。目前，有线通信技术主要是基于SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）进行综合性建设，这是一种非常成熟，应用十分广泛的技术，实现了光纤通信技术的进一步发展。在传输过程中，这项技术在对数据和图像处理上，实现了数据相互融合和交换，在速度上实现了提升，可以达到80Gbit/s，从而可以提高这项技术对数据和图像的传送速度。近年来，通信技术创新较多，随着ATM交换技术、IP通信技术、PTN分组化技术（PTN=分组技术+SDH体验+G/EPON）、OTN（Optical Transport Network，光传送网）等技术的不断更新，创建了接入网和骨干网等连接方式，保证了通信传输技术的安全和效率。 2.2无线通信技术在铁路工程运输过程中，保证列车高速运行是最直接的目标，因此，为了保证列车的运行安全，需要通过技术应用来实现。传统的铁路工程项目的通信技术，只是在列车即将行驶或即将进站的环节进行应用，而在列车运行过程中一般不进行无线通信，使这项技术在应用环节上受到了限制，也限制了铁路工程的现代化发展。因而应建设先进、发展速度快的系统，在全线区间实现指挥中心和列车运行期间的通信功能。无线通信技术可以为铁路运输提供语音通信、调度通信、列车控制数据传输、调度命令和无线车次号校核信息传送等业务。 2.3集群通信技术集群通信系统是一种专业化的移动通信系统，其功能性相对比较强大，能够实现通信和程序控制以及计算机网络技术等方面的相互结合，并且实现集中控制和通信一体化发展。在应用过程中，通过对信道进行分配，并利用无线拨号方式将技术进行系统化分配，能对系统资源和效率进行充分利用，提升通信资源的利用率，保证服务质量，降低系统损耗。但是系统在发展中还存在很多问题，例如对公用网络的选择和分配的问题，网络信息不完善或网络容易受到干扰等情况。 3.以光纤通信在铁路信号系统中的应用为例进行分析 3.1铁路通信系统中的光纤通信铁路通信系统处理提供信息收集与传输平台以外，还连接很多传输系统，其中包括通信专业接入系统，数据通信系统，调度通信系统、专用移动通信系统，应急通信系统；信号专业调度集中系统、微机监测系统、列控监测系统；PASCA－DA系统；信息专业旅客服务系统、票务系统、经营管理信息系统、防灾安全监控系统等，并提供包括64Kb/s、2Mb/s、155Mb/s、622Mb/s、2.5Gb/s、10M/100M及光纤传输通道。在铁路通信的整个传输系统中，中继层和接入层的光纤传输结构不同，中继层的作用是保护光信号不丢失，并且能将信息正确的传输到正确的路线上，因此需要采用高于SDH2.5Gb/s的速率等级，接入层的要求相对较低，主要是建立自愈网路，其速率等级高于SDH622Mb/s即可。此外环境也是影响信息传播的重要因素，铁路运输过程中经过山区和隧道，这些复杂的环境会阻断或影响GSM-R信号传递，车辆脱离控制会造成重大的损失。因此现在光纤技术运用到铁路通信中，在铁路周边建立光纤直放站，辅助天线传播方式，使整个传输系统包括近端机、远端机、光纤、耦合器、天馈线或漏缆等部件，在平坦的地区只需要使用光缆传递信息即可，即可以加快信息传递速度，亦可以节约成本。光缆纤芯数量应满足相关业务需要。 3.2铁路信号系统中的光纤网络在列车通信系统中，地面设备会不断收集列车运行控制所需的信息，将这些信息以电信号的形式经过轨道电路和点式环线传递给列车头部的信息接收器，列车操控员在接收信息以后对其进行处理，然后通过钢轨（或无线等方式）将信息传递给计算机，计算机经过计算测绘出最佳的速度变化曲线，将绘制的速度曲线与实际运行速度进行对比，如果差别不大就能够保证列车安全运行，如果差距太大，其影响因素多，其中包括雾气等影响因素，则需要列车员作出紧急处理。CTC系统采用光纤将各个串行接口与计算机联锁，车站列控中心系统设备相连；采用光电隔离串行接口通信方式与无线车次号校核、调度命令无线传送、无线调车机车信号和监控装置、微机监测等系统设备相连。将这个系统信息传递方式有电缆传播转变成光纤传播，可以在雷雨天气不受雷电的影响，保证信息传播过程畅通无阻。综上所述，随着技术的不断更新和改革，铁路通信技术未来的发展中，需要更高的要求和网络保障。相信通过众多科研人员的努力，

无线网络通信新技术的应用

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：

国内铁路信号技术发展及趋势

国内铁路信号技术发展及趋势铁路运输与其他各种现代化运输方式相比较，具有受自然条件影响小、运输能力大，能够负担大量客货运输的显著特点。迫于运输市场愈演愈烈的竞争，各国铁路部门都在积极采取铁路新科技来提升铁路的运输能力。而在实现高速、重载运输的同时，要保证列车的行车的安全，就不能不提到铁路信号。铁路信号设备是保证列车行车安全的重要基础设备，其技术水平发展直接影响到了行车安全水平和铁路运输效率。 1.铁路信号的定义铁路信号是用特定的物体（包括灯）的颜色、形状、位置，或用仪表和音响设备等向铁路行车人员传达有关机车车辆运行条件、行车设备状态以及行车的指示和命令等信息。铁路信号是铁路运输系统中，保证铁路行车安全、提高区间和车站通过能力以及编解能力的手动控制及远程控制的技术和设备的总称；是在行车、调车工作中，用于向行车人员指示行车条件而规定的符号；是显示、联锁、闭塞设备的总称。 2.铁路信号作用及发展历程铁路信号的最主要的功能就是保证铁路行车安全。随着列车运行速度的不断提升，从最初的人持信号旗、骑马前行、引导列车前进；到逐渐发展的球形固定信号装置、电报信号、连锁机、轨道接触器、自动停车装置；到后来出现的车内信号、调度集中控制、行车指挥自动化等设备。每一次铁路速度的提升就会要求一种新型铁路信号的出现；每次铁路信号的革新，就会给铁路运输带来一次质的飞跃。随着铁路信號技术的发展和铁路信号的广泛应用，铁路信号的发展也成为提高铁路区间和车站通过能力、增加铁路运输经济效益的一种现代化技术手段。 3.铁路信号的组成

3.1信号控制设备信号控制设备是指信号联锁系统，是保障铁路运输安全的核心，是铁路信号中最重要的组成部分。信号控制设备通过信号传输设备接收和发送不同的信息，经由联锁关系来控制信号设备及各种信号的显示。 3.2信号显示设备信号显示设备指接收来自于信号控制设备的信息，通过信号机，机车信号，控制台、显示器，音响等设备，采用声、光等信息，来实时反应列车和相关信号设备状态的铁路信号设备。 3.3信号传输设备指服务于信号控制系统与信号显示系统之间，进行各种信息互通的传输设备及媒介。 3.4信号防干扰措施及设备指为防止信号被其他因素干扰而产生错误的信号显示而设立的防干扰设备及措施。 4.国内铁路信号技术及发展趋势 4.1信号控制设备的技术发展信号控制设备中的核心是联锁系统。国内联锁系统发展主要历经了早期的继电器联锁，90年代时期的计算机联锁加安全型继电器执行形式的控制系统，以及目前在广泛推广的计算机联锁系统。计算机联锁除了自身的联锁系统管理之外，还可以向旅客服务系统、列车运行监督系统以及列车指挥系统等提供信息，加快铁路运输管理的一体化的实现。随着计算机技术的迅速发展，尤其是对于可靠性技术和容错技术的深入研究，计算机联锁技术日趋成熟，我国的计算机联锁也逐步开始由计算机联锁加安全型继电器控制型向全电子计算机联锁转变。全电子计算联锁系统是基于未来铁路及城市轨道交通联锁设备集成度高、安装速度快、维护方便的使用需求而研制；具有模块化程

无线通信领域的新技术

无线通信领域的新技术——感知无线电李忠孝无线电通信频谱是一种宝贵的资源，伴随着无线通信业务量和新技术的快速发展，频谱资源日趋紧张。如何开放频谱和提高频谱利用率对频谱管理提出了严峻的挑战。感知无线电技术在这种情况下应运而生。感知无线电（CR：Cognitive Radio）提供了一种依伺机接入方式共享和利用频谱的手段，它可以有效地解决这两个问题。感知无线电是一种无线电系统，它能够自动地检测周围的环境情况，智能地调整系统的参数以适应环境的变化，在不对授权用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信。它区别于其他传统无线电系统的主要特点是：1）对环境情况的感知能力；2）对环境变化的自适应性；3）系统功能模块的可重构性；4）自主地工作和运行等。感知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的智能技术。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境，再利用已经分配给授权用户，但在某一特定的时刻和环境下并没有被占用的频带，即动态利用“频谱空穴”；并能够根据输入激励的变化实时地调整其传输参数，在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息，以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。感知无线电的一个认知周期包涵三个基本过程：感知频谱环境；信道识别；功率控制和频谱管理。其中，感知频谱环境是感知无线电的最显著特征，能够感知并分析特定区域的频段，找出适合通信的频谱空穴，即频谱空穴的检测和选择。根据不同的感知灵敏度和感知速度，频谱检测的方法有匹配滤波器、能量检测、循环平稳特征检测、协同检测等。感知无线电技术是无线电发展的一个新里程碑，其应用会带来历史性的变革。对于频谱管制者而言，该技术可以大大提高可用频谱数量，提高频谱利用率，有效利用资源；对于频谱持有者而言，利用该技术可以在不受干扰的前提下开发二级频谱市场，在相同频段上提供不同的服务；对设备厂商而言，该技术可以带来更多的机会，具备感知无线电功能的设备将更具竞争力；对终端用户而言，可以带来更多带宽，在感知无线电技术成熟后，用户可以享受到单个无线电终端接入多种无线网络的优势；在军事通信方面，根据感知无线电的特点可以“见缝插针”地利用空闲频谱通信，提高通信的可靠性和对抗能力。因此，感知无线电技术必将是未来无线通信的一个重要发展方向，为无线电资源管理和无线接入市场带来新的发展契机和动力。目前，CR的发展还处于初级阶段，各项理论和技术处于研究和探索之中，但它已得到了各界的关注，很多著名学者和机构投入到它的研究中。启动了很多针对此的研究项目，最引人注目的是IEEE802.22工作组。该工作组制定了利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准，这是第一个引入感知无线电概念的IEEE技术标准化活动。

无线通信与网络实验指导(一)

信息工程学院2014年8月

实验一无线网络实验室初识以及AD-HOC网络的基本组建一、实验目的 1．了解无线网络的基本组成，初步认识无线网络 2．熟悉掌握无线网络实验室网络的拓扑结构以及架构情况 3．熟悉实验室环境 4．设计最简单的AD-HOC无线网络二、实验设备和器材 1．计算机 2．无线网卡 3．无线网络接入点 4．无线网络接入控制器 5．接入交换机 6．可用的网线若干三、实验原理 1、实验室无线网络情况概述 XX20-707机房的无线网络由7个AP、2个AC、1个接入交换机构成。其中所有AP 和AC都接到交换机上，7个AP有3个AP用作胖AP使用，4个AP用作瘦AP使用，AP 通过交换机的POE功能实现供电，AP接入电压为48V，电流为0.3安培。两个AC用来管理4个AP组成瘦AP无线网络，其中AC1用于网络的配置练习，通过AC2可以接入外网。 2、AD-HOC网络 Ad-Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。Ad-Hoc网络最初应用于军事领域，它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目，该项目由DARPA资助，其后，又在1983年和1994年进行了抗毁可适应网络SURAN （Survivable AdaptiveNetwork）和全球移动信息系统GloMo（Global Information System）项目的研究。由于无线通信和终端技术的不断发展，Ad-Hoc 网络在民用环境下也得到了发展，如需要在没有有线基础设施的地区进行临时通信时，可以很方便地通过搭建Ad-Hoc 网络实现。在Ad-Hoc网络中，当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad-Hoc网络中，主机同时还是路由器，担

无线通信技术应用与发展

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;

经典著作：无线通信与网络技术(第2版)

第1章引言本书介绍了有关无线通信和网络技术方面的内容，包括加剧的竞争和数字技术的引进在内的诸多因素给无线应用市场带来了空前发展。本章，我们将讨论驱动这一新兴的电信革命的几个关键性因素。本书连同本书的Web站点，为读者提供了诸多的材料。按照讨论惯例，这一章仅对全书做一个概述。 1.1无线通信时代的到来古列尔默·马可尼在1896年发明了无线电报1。他在1901年把长波无线电信号从康沃尔(Cornwall，位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的圣约翰(St.John，位于加拿大)的纽芬兰岛(Newfoundland)。他的发明使双方可以通过彼此发送用模拟信号编码的字母数字符号来进行通信。一个世纪以来，无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电话和通信卫星。现在，几乎所有类型的信息都可以发送到世界的各个角落。近年来，更为引人关注的是卫星通信、无线网络和蜂窝技术。通信卫星是在20世纪60年代首次发射的，那时它们仅能处理240路语音话路。今天的通信卫星承载了大约所有语音流量的1/3，以及国家之间的所有电视信号[EVAN98]。现代通信卫星对所处理的信号一般都会有1/4?s的传播延迟。新型的卫星是运行在低地球轨道上的，因而其固有的信号延迟会较小，这类卫星已经发射用于提供诸如Internet接入这样的数据服务。无线网络技术使商业企业能够发展广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)而无需电缆设备。IEEE开发了作为无线局域网标准的802.11，蓝牙(Bluetooth)工业联盟也在致力于能提供一个无缝的无线网络技术。蜂窝或移动电话是马可尼无线电报的现代对等技术，它提供了双方的、双向的通信。第一代无线电话使用的是模拟技术，这种设备笨重且覆盖范围是不规则的，然而它们成功地向人们展示了移动通信的固有便捷性。现在的无线设备已经采用了数字技术。与模拟网络相比，数字网络可以承载更高的信息量并提供更好的接收和安全性。此外，数字技术带来可能的附加值的服务，诸如呼叫者标识。更新的无线设备使用能支持更高信息速率的频率范围连接到Internet上。无线通信为人类社会带来了深刻的影响，而且这种影响还会继续。没有几个发明能够用这样的方式使整个世界“变小”。定义无线通信设备如何相互作用的标准很快就会有一致的结果，人们不久就可以构建全球无线网络，并使之提供广泛的多种服务。 1实际发明无线通信的应该归功于尼古拉·?特斯拉(Nikola Tesla)，他在1893年曾做过一个公开的演示。1943年马可尼的专利被取消，从而认同了特斯拉的发明。

无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)

一、无线通信专业（一）无线通信专业基础知识 1.无线通信原理：（1）无线收发信设备知识；（2）无线信道的特性；（3）调制技术；（4）编码技术；（5）天线基本原理及相关参数；（6）跳频技术。 2.无线通信系统基础知识：（1）无线通信传输系统的组成及工作原理；（2）无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识；（3）无线接口信令；（4）各种传输方式；（5）无线通信系统工作原理；（6）无线通信系统网络结构。 3.无线通信业务知识：（1）移动交换机的组成及电路结构；（2）移动交换机的工作原理；（3）移动交换机的维护常识；

（4）相关仪器、仪表的使用和基本知识。 4.各种传输方式、工作原理、网络结构。 5.其他知识：本专业维护规程。（二）无线通信专业技术知识无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能，每个职业功能还分为不同的工作内容。每个工作内容为一个考试模块，考生只需选择某一考试模块参加考试。一、无线传输系统 ●工作内容：长波、中波、短波、超短波 ●专业能力要求：1．掌握测试仪表、工具的使用方法。 2．能够对分析测试结果，提出改进质量的技术措施。 3．掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 4．掌握各种电源设备的工作原理和性能。 5．熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 6．具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。

7．完成设备的大修、更新、改造，组织新设备的安装、测试开通。 ●相关知识：1．电波传播特性。 2．针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。 3．无线通信原理。 4．无线通信系统基础知识。 5．无线通信业务知识。二、微波传输系统 ●工作内容：微波终端、微波中继 ●专业能力要求：1．微波通信传输系统的结构。 2．监控系统的原理和组成。 3．掌握测试仪表、工具的使用方法。 4．能够对分析测试结果，提出改进质量的技术措施。 5．掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。 6．掌握各种电源设备的工作原理和性能。 7．熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。 ●相关知识：1．无线通信原理。 2．无线通信系统基础知识。 3．无线通信业务知识。三、卫星通信传输系统