宽带无线通信OFDM技术(第二版)-07

宽带无线通信OFDM技术(第二版)-07
宽带无线通信OFDM技术(第二版)-07

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项XXXX年度课题

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度课题申报指南 二○一○年五月

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度网上公示的申报课题分属以下五个项目: 项目1:LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目2:移动互联网及业务应用研发 项目3:新型无线技术 项目4:宽带无线接入与短距离互联研发和产业化 项目5:物联网及泛在网 项目1 LTE及LTE-Advanced研发和产业化 项目目标: 本项目“十二五”期间的目标是:实现LTE产业化及规模应用;开展LTE-Advanced关键技术、标准化及整体产业链的研发和产业化。具体包括: 1) LTE研发和产业化:完成TD-LTE的多频多模芯片、终端、系统和仪表设备等产业链各环节的产业化,解决产品开发及实际应用中的关键技术,实现规模应用。 2)LTE-Advanced标准化、研发和产业化:积极参与3GPP LTE 增强型技术的标准化工作,拥有一定数量的基本专利,对关键技术进行研发,形成完整产业链,研制出具有国际竞争力的产品。建立技术试验环境,建设2~3个规模试验网。 3)TD-SCDMA及其增强型优化和提升:支持一致性测试仪表开发和完善、开发新的业务应用等。 2011年本项目主要考虑安排基带芯片、仪表等产业链薄弱环节

中还需支持的课题以及高铁等特殊环境下的研发课题。 课题1-1 TD-LTE面向商用多模终端基带芯片研发 课题说明:终端基带芯片是TD-LTE产业链最重要的环节,也是我国比较薄弱的环节。由于难度大、国际竞争压力大,时间紧迫,所以应立即启动,并确保足够投入。 研究目标:开发面向商用的支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM的多模终端基带芯片,TD-LTE能够满足3GPP R8、R9和国相关规的要求, TD-SCDMA支持3GPP R7版本。 考核指标:提供1000片面向商用的多模芯片给终端厂家,用于运营商牵头的规模试验。完成面向商用芯片的研发。所提供芯片应能够满足3GPP R7、R8、R9和国标准主要指标要求。向TD-LTE终端设备厂商提供面向商用的基带芯片。主要技术指标如下: –支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM多模; –下行支持2×2 MIMO方式; –下行支持单/双流波束赋形解调; –下行支持64QAM、16QAM、QPSK和BPSK调制方式; –支持可变速率带宽,包括5MHz, 10MHz, 15MHz和20MHz; –支持非对称时隙配置; –半导体工艺线宽:65nm及以下。 完成芯片优化工作,重点是芯片的性能、稳定性和功耗指标能达到面向商用要求。 申报单位须提供具体说明:与国际、国相关标准的符合程度;芯

浅析无线通信网络技术及发展趋势

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。

超宽带UWB无线通信技术

超宽带(UWB)无线通信技术 摘要本文介绍了UWB的概念、主要技术特点,并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较,最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。 UWB(Ultra Wide Band,超宽带)是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会(FCC)正式批准民用而备受世人的关注。UWB具有一系列优良独特的技术特性,是一种极具竞争力的短距无线传输技术。 1、UWB的概念 超宽带技术UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通信技术,即不采用正弦载波,而是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是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术,适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定,从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。 从频域来看,超宽带有别于传统的窄带和宽带,它的频带更宽。窄带是指相对带宽(信号带宽与中心频率之比)小于1%,相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带,相对带宽大于25%,而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。 从时域上讲,超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制,而UWB是利用起、落点的时域脉冲(几十纳秒)直接实现调制,超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行,而且以这一过程中所持续的时间,来决定带宽所占据的频率范围。 2、UWB的主要技术特点 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术,它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。 UWB具有以下特点: 2.1抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来,在解扩过程中产生扩频增益。因此,与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比,在同等码速条件下,UWB具有更强的抗干扰性。 2.2传输速率高

无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/ae19173357.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

2014宽带无线通信试题(答案)

2014宽带无线通信试题参考答案 做题人:近水云深1、 答: SISO信道容量: SIMO信道容量: MISO信道容量(发端未知信道状态信息): MISO信道容量(发端已知信道状态信息): 2、答:无线信道的特性由直射、反射、散射、绕射等物理现象决定的; 小尺度衰落包括平坦衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落(快衰落)、慢 衰落; 1——平坦慢衰落,2——平坦快衰落,3——频选慢衰落,4——频选快衰落。3、CDMA有直序扩频-CDMA(DS-CDMA)和跳频-CDMA两种主要方式; 对于DS-CDMA扩频方式主要通过自相关克服多径干扰,互相关克服多址干扰,具体如下: 自相关:

互相关: 对于所有的t,好的码字有和的关系成立 ——消除了多径干扰 ——消除了多址干扰 对于跳频-CDMA: 多径干扰通常已经消除; 多址干扰通过编码的方式来纠正。 4、CDMA的最佳接收机采用的是最大似然算法; 线性多用户检测算法有:解相关算法和最小均方差算法; I=I MAI+f*I MAI; I=f* I MAI; 最大容量因子=(1+f)/f=2.8 。 5、CDMA系统下行使用正交扩频码,上行使用非正交扩频码(下行需要区分多个用户,上行可以直接用扰码进行区分同一小区不同用户); CDMA系统用户容量定义:对于给定宽带的信道,能给多少用户提供服务;因为Wash-Hadamard码为正交码,所以系统用户容量为N。 K=3G/SIR+1;当SIR为10dB时,K=39;SIR为1dB时,K=385; 6、Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; 收发结构框图:

超宽带无线通信技术及应用

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)

常用无线网络通信技术解析

常用无线网络通信技术解析 发表时间:2017-10-19T10:33:32.157Z 来源:《基层建设》2017年第17期作者:陶庆东 [导读] 摘要:随着我国信息技术不断发展,促进了无线网络通信技术的不断进步,出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术,在实际应用过程中,发挥了至关重要的作用,因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术,旨在为相关工作者提供借鉴。 广东省电信工程有限公司广东东莞 523000 摘要:随着我国信息技术不断发展,促进了无线网络通信技术的不断进步,出现了GPS检测、挖掘机器人设计等相关技术,在实际应用过程中,发挥了至关重要的作用,因此本文主要探讨了常用无线网络通信技术,旨在为相关工作者提供借鉴。 关键词:无线网络;通信技术;分析 无线网络随着局域网的发展而不断发展,无线网络不需要进行布线,就可以实现信息传输,为人们的通信提供了较大的便利。无线网络不仅具有质量高的优点,同时还可以降低通信成本,所以在许多的领域中,都可以应用无线网络通信,以此提高各领域的工作效率,充分发挥无限网络的的应用优势。目前我国无线网络通信技术有很多种,与人们的生活也息息相关,所以应常用网线网络技术的深入的分析,以此不断提高无线网络通信技术水平。 1 无线广域网 无线广域网不仅可以实现与私人网络进行无线连接,同时还可以与遥远的观众进行无限连接。在无限广域网中,常使用的通信技术,主要有以下几种,GPS、GSM、以及3G,下面就针对这三种技术进行探讨。 1.1 GPS GPS是一项重要的定位技术,其主要基础为子午仪卫星导航系统,它可以在海陆空进行三维导航,同时还具有较强的定位能力,美国在1994年全面建成。GPS系统主要由GPS卫星星座、地面监控系统以及GPS信号接收机三部分组成,GPS系统的卫星共有24颗,它们在轨道平面上均匀分布,其主要负责两方面工作,其一是对卫星进行监控,其二计算卫星星历;对于GPS用户设备主要由两部分组成,一部分为GPS信号接收机硬件,另一部分为GPS信号接收机处理软件。GPS在工作过程中,通常利用GPS信号接收机,对GPS卫星信号进行接收,并对信号进行相应的处理,进行确定相关的信息,包括用户位置以及速度等等,以此实现GPS定位以及导航的目的。GPS系统具有一定的特点,包括操作简便、高效率以及多功能等,最初,在军事领域中应用GPS,随着GPS系统的不断发展,GPS应用范围越来越广,在民用领域中应用力度逐渐加大,特别是在工程测量中,可以实现全天候的准确监测,大大提高了工程测量的精度,促进工程测量的行业的不断发展。 1.2 GSM GSM是全球移动通信系统的简称,是蜂窝系统之一。GSM发展的较为迅速,在欧洲和亚洲,已经将GSM作为标准,目前在世界上许多的国家,都建立的GSM系统,这主要是因为GSM系统具有一定的优势,如稳定性强、通话质量高、以及网络容量等等,这主要是因为GSM系统在工作中,可以实现多组通话在同一射频进行,GSM系统一般主要有包括三个频段,即1800MHZ、900MHz以及1900MHz。 1.3 GPRS GPRS是指通用分组无线业务,它是一种新的分组传输技术,在应用过程中,GPRS具有较多的优点,包括广域的无线IP连接、接口传输速率块等等。在GPRS系统运行过程中,通过分组交换技术,一方面可以实现多个无线信号共一个移动用户使用,另一方面可以实现一个无线信道共多个移动用户使用。信道资源会在移动用户进行无数据传输过程中让出来,这样可以实现无线频带资源利用率的提升。 2 无线局域网 无线局域网主要指的网络传输主要通过无线媒介,包括无线电波以及红外线等。对于无线局域网通信技术覆盖范围,一般情况下,在半径100m左右,目前IEEE制订的无线局域网标准,主要采用的是IEEE802.11系列标准,对于网络的物理层,作出的主要规定,同时还规定了媒质访问控制层。该系列的标准有很多种,包括IEEE802.11、IEEE802.11a、IEEE802.11b等等,对此进行简单的介绍。 2.1 IEEE802.11 对于无线局域网络,最早的网络规定为IEEE802.11,2.4GHZ的ISM工作频段是其工作的主要频段,物理层主要采用技术主要有两项,即红外线技术、跳频扩频技术等等,主要能够解决两项问题,一种为办公室局域网问题,另一种为校园网络用户终端无线接入问题。IEEE802.11数据传输速率可以达到2Mbps,随着我国网络技术的发展,IEEE802.11也得到了研究和发展,陆续推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a,其中陆续推出了IEEE802.11b的数据传输速率可以达到11Mbps,IEEE802.11a的数据传输速率可以达到54Mbps,以此满足不断发展的高带宽带网络应用的需要、 2.2 IEEE802.11b 在现实生活使用中,我们可以将IEEE802.11b称作为Wi-Fi,2.4GHz频带是IEEE802.11b工作主要的频带之一,物理层主要由支持两个速率,即5.5Mbps和11Mbps,IEEE802.11b传输速率会受许多因素的影响,包括环境干扰和传输距离等,传输速率可以进行相应的切换。直接序列扩频DSSS技术是IEEE802.11b主要采用的技术。对于IEEE802.11b,可以将其工作模式可以分为两种,一种为点对点模式,另一种为基本模式,其中点对点模式是指两个无线网卡计算机之间的相互通信;基本模式还包括两种通信方式,一种为无线网络的扩充的时的通信方式,另一种指的是有线网络并存时的通信方式。 2.3IEEE802.11a 在美国,IEEE802.11a主要有三个频段范围,即5.15-5.25GHz、5.725-5.825GHz,物理层和传输层的速率可以达到54Mbps和 25Mbps,正交频分复用的独特扩频技术是IEEE802.11a主要采用的技术,通过该技术,可以实现传输范围的扩大,同时对于数据加密,可以达到152位的WEP。 3 无线个域网 在网络架构的底层,设置无线个域网WPAN,一般点对点的短距离连接使用无线个域网。对于无线个域网,使用的通信技术包括红外、蓝牙以及UWB等等,对此下面进行详细的介绍和分析。 3.1 蓝牙 蓝牙作为一种短距离无线通信技术,主要应用小范围的无线连接。蓝牙技术的传输速率为1Mbps,有效的通信范围在10m-100m范围,2.4GHz频段是蓝牙运行的频段,传输速率可以通过GFSK调制技术来实现,同时通过FHSS扩频技术还可以将信道分成若个的时隙,

2014宽带无线通信试题

西安电子科技大学 研究生课程考试试题 考试科目:宽带无线通信(Z08TE1007/X17TE1241X1/X17TE0229)考试日期:2015年1月12日考试时间:120分考试方式:(闭卷)任课教师: 学生姓名:学号: 注:所有学生请将试题与答卷同时交回。请务必填写是选修课还是必修课,以及是博士生和硕士生。 必修/选修:博士/硕士: 1.令h表示归一化信道增益,ρ表示在单个天线上信噪比,N表示天线数,请给出SISO信道,SIMO信道,MISO信道(包括发端已知信道状态信息和发端未知信道状态信息)的信道容量表达式(8分)。 2.无线信道的特性由哪些物理现象决定的(4分);小尺度衰落有哪四种(4分);令T s为符号周期,T c为相干时间,T m为时延扩展,请给出下图的四个区域分别对应的信道类型(4分)。 T s 12 T m 34 T c T s 3.CDMA有哪两种主要的方式(2分);分别说明这两种方式如何克服多径干扰和多址干扰(8分)。 4.CDMA的最佳用户接收机采用什么算法(2分);给出两种线性多用户检测的算法(2分);如果忽略背景噪声,令I MAI表示系统同小区用户的多址干扰,f是其他小区的多址干扰与同小区的多址干扰的比率,问一个没有多用户检测的系统中的全部干扰如何表示(2分);若采用多用户联合检测,此时的干扰如何表示(2分);若f为0.55,则有多用户检测的系统的最大容量增益因子为多少(2分)。 5.扩频码分为正交扩频码和非正交扩频码,CDMA系统的下行使用哪种扩频码,上行使用哪种扩频码(2分);CDMA系统用户容量的定义(2分);如果一个正交CDMA系统采用N×N维Wash-Hadamard码,该系统的用户容量为多少(2分);

无线网络技术及应用

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

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

超宽带(UWB)无线通信技术详解

超宽带(UWB)无线通信技术详解 作者:王德强李长青乐光新 近年来,超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。 许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。为了使读者对UWB技术有所了解,本讲座将分3期对UWB 技术进行介绍:第1期讲述UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术,第2期对UWB信道、系统方案及接收机关键技术进行介绍,第3期介绍UWB的应用前景及标准化情况。 1 UWB的产生与发展 超宽带(UWB)有着悠久的发展历史,但在1989年之前,超宽带这一术语并不常用,在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年,美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语,并规定:若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz 或相对带宽大于25%,则该信号为超宽带信号。此后,超宽带这个术语才被沿用下来。

其中,fH为信号在-20dB辐射点对应的上限频率、fL为信号在-20 dB辐射点对应的下限频率。图1给出了带宽计算示意图。可见,UWB是指具有很高带宽比(射频带宽与其中心频率之比)的无线电技术。 为探索UWB应用于民用领域的可行性,自1998年起,美国联邦通信委员会(FCC)开始在产业界广泛征求意见。美国NTIA等通信团体对此大约提交了800多份意见书。 2002年2月,FCC批准UWB技术进入民用领域,并对UWB进行了重新定义,规定UWB信号为相对带宽大于20%或-10dB带宽大于500MHz的无线电信号。根据UWB系统的具体应用,分为成像系统、车载雷达系统、通信与测量系统三大类。根据FCCPart15规定,UWB通信系统可使用频段为3.1 GHz~10.6 GHz。为保护现有系统(如GPRS、移动蜂窝系统、WLAN等)不被UWB系统干扰,针对室内、室外不同应用,对UWB系统的辐射谱密度进行了严格限制,规定UWB系统的最高辐射谱密度为-41.3 dBm/MHz.。图2示出了FCC对室内、室外UWB系统的辐射功率谱密度限制。当前,人们所说的UWB是指FCC给出的新定义。

最新无线通信技术基础知识(1)

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。 2.1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。 2.2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。 2.3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。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

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。

无线通讯网络技术在军事中的应用

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。

uwb超宽带无线通信技术(高精度定位)

UWB(定位技术)超宽带无线通信技术 一、UWB调制技术 超宽带无线通信技术(UWB)是一种无载波通信技术,UWB不使用载波,而是使用短的能量脉冲序列,并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。 传统通信方式使用的是连续波信号,即本地振荡器产生连续的高频载波,需要传送信息通过例如调幅,调频等方式加载于载波之上,通过天线进行发送。现在的无线广播,4G通信,WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。 图1 连续波调幅信号 而脉冲超宽带IR-UWB(Impluse Radio Ultra Wideband)信号,不需要产生连续的高频载波,仅仅需要产生一个时间短至nS级以下的脉冲,便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度,时间,相位进行加载,进

而实现信息传输。下图是使用相位调制方式传输二进制归零码的IR-UWB信号产生示意图。 图2 IR-UWB调相信号 从频域上看,连续波信号将能量集中于一个窄频率内,而UWB信号带宽很大,同时在每个频点上功率很低,如图3所示。

图3 IR-UWB信号频谱 在无线定位中,使用IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为,IR-UWB信号能准确分立无线传输中的首达信号和多径反射信号,而窄带信号不具备该能力。 主要有三种应用:成像、通信与测量和车载雷达系统,再宏观一点,可以分为定位、通信和成像三种场景。 ·通信:因为大带宽,所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案,蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信,这主要也是因为UWB脉冲的能量很低,很容易低于噪声门限,不容易被其它无线电系统监听到。UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,能实现数百Mbit/s至2Gbit/s 的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点,可以说是个超级“潜力股”,很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。

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