无线通信的跳频技术分析 常见无线通信中抗干扰方法

无线通信的跳频技术分析 常见无线通信中抗干扰方法

无线通信的跳频技术分析常见无线通信中抗干扰方法

一、使用无线跳频技术的意义无线通信的健壮性来自2方面的挑战:外部干扰和多径衰退。

外部干扰

在ISM公用频段,频率是十分宝贵的资源。如下图所示,2.4GHz的频段有WiFi、Bluetooth 和ZigBee,还有无绳电话、微波炉等,这样一来需要避免同频干扰。

多径衰退

在实际通信环境中,墙壁、门、走动的人群、树木和建筑物都可能造成无线信号的反射。如下图所示,除直线路径Pd外,还会叠加其他反射路径(Pm1和Pm2)的信号,这些混合信号可能会使接收设备无法解码,这称之为多径衰退。

多径衰退是一个较复杂的问题,因为分析它的全部影响因素几乎是不可能的。下图是一个典型的实验:在X轴长20cm、Y轴长35cm分别安装一个接收器和发射器,每次移动其中一个设备1cm,统计通信成功率。

从上述结果可知,同频率下那怕仅移动1cm,多径衰退都可能引起通信成功率从100%骤降到0%;而同一位置在更换频率后,通信成功率也可能从0%改善到100%,这就是跳频通信带来的好处。

跳频通信

解决外部干扰和多径衰退的技术是跳频通信,其含义是,每次通信都更换频率。如下图所示,在fb.17~fb.20有噪声干扰,因为使用跳频技术,可以避开干扰信道继续通信。

二、常见无线通信中抗干扰方法1. ZigBee

2.4G的zigbee总共可以使用16个信道,频率从2405MHZ到2480MHZ,zigbee通常使用

常用无线通信协议

常用无线通信协议 目前使用较广泛的近距无线通信技术有蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外线数据传输(IrDA).此外,还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,分别是ZigBee,超宽频,短距通信,WiMedia,GPS,DECT,无线1394和专用无线系统等。 蓝牙(Bluetooth)技术 蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。蓝牙技术的实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHzISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m 的传输距离。 优势:⑴全性高。蓝牙设备在通信时,工作的频率是不停地同步变化的,也就是跳频通信。双方的信息很难被抓获,防止被破解或恶意插入欺骗信息。⑵于使用。蓝牙技术是一项即时技术,不要求固定的基础设施,且易于安装和设置。 不足:⑴通信速度不高。蓝牙设备的通信速度较慢,有很多的应用需求不能得到满足。⑵传输距离短。蓝牙规范最初为近距离通信而设计,所以他的通信距离比较短,一般不超过10m。 Wi-Fi(无线高保真)技术 无线宽带是Wi-Fi的俗称。所谓Wi-Fi就是IEEE 802.11b的别称,它是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s,电波的覆盖范围可达200m左右。 优势:⑴覆盖广。其无线电波的覆盖范围广,穿透力强。可以方便地为整栋大楼提供无线的宽带互联网的接入。⑵速度高。Wi-Fi技术的传输速度非常快,通信速度可达300Mb/s,能满足用户接入互联网,浏览和下载各类信息的要求。 不足:安全性不好。由于Wi-Fi设备在通信中没有使用跳频等技术,虽然使用了加密协议,但还是存在被破解的隐患。 IrDA(红外线数据协会)技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。 IrDA 的主要优点是无需申请频率的使用权,因而红外通信成本低廉。并且还具有移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用的特点。此外,红外线发射角度较小,传输上安全性高。IrDA的不足在于它是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其它物体阻隔,因而该技术只能用于 2 台(非多台)设备之间的连接。 优势:⑴无需申请频率的使用权,因此红外线通信成本低廉。⑵移动通信所需的体积小、功耗低、连接方便、简单易用。⑶外线发射角度较小,传输上安全性高。 不足:IrDA是一种视距传输,两个相互通信的设备之间必须对准,中间不能被其它物体阻隔,因而只用于两台设备之间连接。ZigBee(紫蜂)技术 ZigBee使用2.4 GHz 波段,采用跳频技术。它的基本速率是250kb/s,当降低到28kb/s 时,传输范围可扩大到134m,并获得更高的可靠性。另外,它可与254个节点联网。 优势:⑴功耗低。在低耗电待机模式下,两节普通5号干电池可使用6个月以上。⑵成本低。因ZigBee数据传输速率低,协议简单,所以成本很低。⑶网络容量大。每个ZigBee网络最多可支持255个设备。⑷作频段灵活。使用的频段分别为2.4GHz、868MHz(欧)及915MHz(美),均为免执照频段。 不足:⑴数据传输速率低。只有10kb/s~250kb/s,专注于低传输应用。⑵有效范围小。有效覆盖范围为10~75m之间,具体依据实际发射功率的大小和各种不同的应用模式而定,基本上能够覆盖普通的家庭或办公室环境。 UWB(超宽带)技术 UWB(Ultra Wideband)是一种无线载波通信技术,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 有可能在10 m 范围内,支持高达110 Mb/s的数据传输率,不需要压缩数据,可以快速、简单、经济地完成视频数据处理。 特点:⑴系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,载货能力低。⑵定位精度高,相容性好,速度高。⑶成本低,功耗低,可穿透障碍物。近距离无线传输 NFC(近距离无线传输)技术 NFC采用了双向的识别和连接。在20cm 距离内工作于13.56MHz 频率范围。NFC现已发展成无线连接技术。它能快速自动地建立无线网络,为蜂窝设备、蓝牙设备、Wi-Fi 设备提供一个“虚拟连接”,使电子设备可以在短距离范围进行通讯。 特点:NFC的短距离交互大大简化了整个认证识别过程,使电子设备间互相访问更直接、更安全和更清楚,不用再听到各种电子杂音。NFC 通过在单一设备上组合所有的身份识别应用和服务,帮助解决记忆多个密码的麻烦,同时也保证了数据的安全保护。此外NFC 还可以将其它类型无线通讯(如Wi-Fi 和蓝牙)“加速”,实现更快和更远距离的数据传输。

几种无线通信技术的比较

几种无线通信技术的比 较 The manuscript was revised on the evening of 2021

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于标准的低功耗个域网。根据这个规定的技术是一种短距离、低功耗的技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于和网络。ZigBee数传模块类似于移动网络。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音

无人机通信链路抗干扰问题研究

35 I nternet Communication 互联网+通信 无人机在军事领域具有很大的应用优势,但是面对日渐复杂的电磁环境,需要对其通信链路抗干扰手段进行分析,降低电磁因素对无人机的干扰,提高无人机工作稳定性和可靠性。针对无人机通信链路特点,需对各项干扰因素进行分析,从技术、设计以及应用多个角度着手,保证所选抗干扰手段的有效性。 一、无人机通信链路干扰问题 1、遥测遥控信号干扰。1.分布式干扰。在无人机工作区域内,存在众多体积小、重量轻、成本低的小型电子干扰机,由程序控制,能自动实现对选定军事电子设备进行干扰。同时,其分布具有很大的随机性,可产生多方向干扰扇面,对无人机产生大区域压制性干扰。如果干扰方向数据不小于自适应凋零天线阵阵元数目时,自适应调零控制将会失效。2.远程超大功率多信道干扰。利用空间功率合成技术、智能天线技术与相控阵技术,来实现对无人机通信链路关键节点的干扰。此干扰不仅具有很宽的使用频段,还具有避免抵近干扰危险性的特点。 2、GPS 导航系统干扰。GPS 卫星无线电导航信号,选择低信噪比的扩谱调制传输方式。GPS 军码信号编码所需周期较长,就目前应用现状来看,很难产生足够大功率干扰信号来抵消GPS 接收机扩频增益。最为常见的无线电导航干扰,如转发瞄准、宽带阻塞与离散拦阻式等干扰方法,主要采用:1信息干扰,既通过发射大功率杂波信号来干扰导航信息的正确获取和使用;2信息源摧毁,导致整个导航系统瘫痪。 二、无人机通信链路抗干扰手段 1.应用抗干扰技术。选择自适应天线阵并结合扩频技术,来提高无人机通信抗干扰性能,主要包括自适应阵处理、扩频处理和中心处理计算机三部分[1-2]。第一,自适应阵处理部分。电磁环境对无人机的干扰,主要作用对象是情报传输系统的收信系统,自适应阵处理技术的应用,对接收的信号和干扰进行自适应处理,有效估计信号的来源,对天线阵的发射方向进行自适应调整,使其对准接收信号主向,确保自适应天线阵可以有效发射。第二,扩频通信部分。主要包括收发功能,接收主要为自适应阵所输出的信号,对其进行解调及解码等处理,并可以提供自适应阵所需要的参考信号; 无人机通信链路抗干扰问题研究 □马文良 中国人民解放军92419部队 【摘要】 无人机作为一种重要军事装备,被广泛应用到侦察与反侦察、导航对抗、遥控遥测对抗等多个方向。为了保证无人机稳定工作,需要保证通信系统运行可靠性,为GPS 导航和无线遥测遥控系统提供保障。基于电磁环境干扰,对无人机通信链路抗干扰手段进行分析,来提高其对环境的适应能力,充分发挥其具有的优势。本文对无人机通信链路干扰问题,提出了相应的抗干扰手段。【关键词】 无人机 通信链路 电磁环境 抗干扰 发送则主要是对信号进行采集、编码、调制以及扩频等处理,最终得到扩频发射信号。第三,中心处理计算机部分。主要是对各种情报信息进行处理,并完成系统自检、初始化、模式控制、监测与转换等各项功能,确保信息的有效交换与处理。与常规通信系统相比,该系统具有更强的抗窄带干扰能力,但需要对频域扩展比进行合理设计。另外,当干扰强度达到一定限度后,扩频系统便达不到抗干扰要求。目前对扩频信号的检测,可以通过全景接收机来实现,同时对于跳频通信问题,也可以通过提高跟踪干扰速度来实现。 图1 无人机自适应阵抗干扰系统 2.隐身低辐射设计。主要从工程设计角度进行分析,应用新型复合材料、雷达吸波材料以及低噪声发动机,进而提高无人机抗干扰能力,避免被侦察,同时还可以从动力、红外、光电、电磁以及噪声等方面进行分析[3]。应用限制红外反射技术,即将能够吸收红外光的特质漆涂在无人机表面,并向燃料内注入产生红外辐射的化学制剂,可以有效抵抗雷达的侦察。可以对无人机进行充电表面涂层,由24V 电源充电后,表面涂层可以有效吸收雷达波,可以有效减小雷达探测距离40%~50%[4]。同时,充电表面涂层还可以根据实际需求进行变色,可以最大程度上与周围环境融为一体,具有良好的反侦察效果。另外,还可对无人机进行工艺改造,对无人机副翼、襟翼等各传动面进行改造,设计成综合面,减小各部件间的连接缝,缩小雷达反射面,进而避免雷达的侦察。 结束语:在未来信息化战场上,无人机应用将越来越广泛,需要对无人机通信链路抗干扰技术进行分析,确定抗干扰技术研究方向,有针对性的采取措施,提高无人机的稳定性及可靠性,充分发挥其应有的价值。 参 考 文 献 [1] 徐靖涛,陆钰,王金根.无人机通信链路抗干扰手段探析[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2007,04:1-3. [2] 马传焱.无人机测控系统抗干扰技术与应用分析[J].飞航导弹,2006(11): 9-11. [3] 邹湘伏,何清华,贺继林.无人机发展现状及相关技术[J]. 飞航导弹, 2006(10):9-14. [4] 刘先虎,范万水,王备仓.复杂电磁环境下无人机通信抗干扰问题研究[J].军事通信技术,2010,03:86-90.

跳频通信系统抗干扰性能分析

题目:跳频通信系统抗干扰性能分析 姓名: 学院:信息科学与技术学院 系:通信工程系 专业: 年级: 学号: 教师: 2012年7月10日

跳频通信系统抗干扰性能分析 摘要 扩频技术是一种信息传送技术,它利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展,使之占有远远超过被传送信息所需的最小带宽。而跳频技术以其良好的抗干扰性能和衰落性及较低的信号被截获概率,成为战术通信领域应用最广的一种抗干扰手段。本文在介绍跳频通信基础原理的基础上,并借助计算机仿真工具Matlab /Simulink 搭建仿真模型,得到了在多径信道下的误码率-信噪比曲线,从而分析跳频通信系统的抗干扰性能。 关键字:跳频、Simulink 仿真、多径、抗干扰 一.引言 跳频通信时现代通信中采用的最常用的扩频方式之一,其基本原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化。与定频通信相比,由于发送的信号调制在多个伪随机跳变的频率上,敌方不容易捕获到所发送的信息,有利于信号的隐藏,可以有效躲避干扰。因此,跳频技术在通信对抗尤其是卫星通信中处于特别有利的位置。扩频技术正在取代常规通信技术成为军事通信的一种主要抗干扰通信技术。因此,对扩频通信的研究,成为通信对抗中的重要部分。本文通过Matlab 软件仿真跳频通信系统的基本过程,在多径信道下分析其抗干扰能力。 二.跳频通信的基本原理 扩频通信系统是一种信息处理传输系统,这种系统是利用伪随机码对被传输信号进行频谱扩展,使之占有远远超过被传输信息所必需的最小带宽。在接收机中利用同一码对接收信号进行同步相关处理以解扩和恢复数据。现有的扩频系统可分为:直接序列扩频、跳频、跳时,以及上述几种方式的组合。其中跳频系统是如今使用最多的扩频技术。 跳频扩频的调制方式可以为二进制或M 进制的FSK(MFSK)。如果采用二进制FSK ,调制器选择两个频率中的一个,设为0f 或1f ,对应于待传输的信号0或1.得到的二进制FSK 信号是由PN 码生成器输出序列输出觉得的频率平移量,选择

移动(无线)通信施工安全操作规程

移动(无线)通信施工安全操作规程移动(无线)通信专业是一个综合性很强的专业,他包括电源、交换、基站等多个专业。所以,移动(无线)通信施工除遵循以上各专业安全操作规范外,还应注意以下安全事项: 1、施工人员必须经过专业技术培训并考试合格,身体检查健康,持证上岗。 2、施工用安全标志、工具、仪表、电器设施和各种设备,必须在施工前加以检查,确认其完好,方能进入施工现场。 3、登高作业时,如发现安全设施有缺陷或隐患,必须解决后方可作业。 4、施工人员要统一着装工作服,佩戴相应的劳动保护用品;天线吊装现场(包括室内楼房吊装)要设置醒目的安全作业警示区域,确保行人和车辆的安全。 5、吊装天线前应先勘查现场,制定吊装方案;天线施工人员必须明确分工和职责,由专人统一指挥,吊装现场必须避开电力线等障碍物。 6、吊装前应检查吊装工具的可靠性,起吊天线时,应使天线与铁塔或楼房保持安全距离,不可大幅度摆动;向建筑物的楼顶吊装时,起吊的钢丝绳不得摩擦楼体。 7、天线挂架强度、水平支撑杆的安装角度应符合设计要求;固定用的包箍必须安装双螺母,加固螺栓必须由上往下穿;如需另加镀锌角钢固定时,不得在天线塔角钢上钻孔或电焊。 8、馈线弯曲时应圆滑,其曲率半径应符合设计要求;馈线进入机房内时应略高于室外或做滴水弯,不得使雨水延馈线流进机房;馈线进洞口处必须密封和做好防水处理。 9、馈线进入机房前,必须至少有三处以上的防雷接地点;馈线进入机房后必须安装避雷器。 10、上塔作业时,应根据场地、设备条件以及施工人员、施工季节编制登高施工安全技术措施。 11、铁塔施工人员必须佩带好符合国家标准、质量合格的安全带和安全帽;攀登铁塔时,

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析教学提纲

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析

直接序列扩频通信系统抗干扰性能分析 在现代战争中,通信对抗扮演着越来越重要的角色。随 着计算机技术、微电子技术等大量高新技术的应用,军事通信获得了长足的发展,尤其是跳频、扩频等一些新的通信手段应用之后,使得通信频谱越来越宽,通信的反侦察、抗干扰能力越来越强,迫使各国加紧对通信对抗技术以及装备的研制。直接序列扩频通信由于其优良的多址接入、低截获概率、抗干扰和强保密等特性,使得它在军事通信、卫星通信和民用领域得到了广泛应用。在电子对抗中,对扩频通信的有效干扰成为制胜关键。 第一章研究背景介绍 1.1直扩通信研究背景 现代战争首先是电子战,在电子战中失去优势的一方,将导致通信中断,指挥失灵等,从而丧失战争主导权。两次海湾战争,前南斯拉夫战争以及阿富汗战争都是很好的佐证。因此,通信对抗作为C4ISR系统的核心,越来越受到各国的重视。通信对抗属于电子对抗,它包括通信侦察、通信干扰等主要对抗措施。通信对抗的目的在于:侦收和截获敌方信息,测量有关技战术参数;采用各种干扰方式阻止敌方正常通信并抑制敌方对我方的干扰,保证我方通信系统有效工作。

扩频通信作为新型的通信方式,具有优良的抗干扰、抗衰落和抗多径性能及频谱利用率高、多址通信等诸多优点,并被广泛地应用于军事通信领域,极大地提高了通信系统的抗截获和抗干扰能力。因此,扩频通信系统成为干扰方的首要作战目标,同时,扩频通信的抗干扰、抗截获、抗侦破特性给干扰方带来了巨大的困难。为取得现代电子战的胜利,针对扩频通信系统研究高效的干扰方式,如何有效的干扰成为取得现代电子战胜利的重要一环,对战时通信对抗具有重要意义。 1.2直扩通信的军事应用情况 1)直扩通信技术在舰艇卫星通信系统上应用广泛。国外舰艇卫星通信系统和国内舰艇卫星通信系统均采用码分多址通信方式,使用C波段。这样网络组织与撤收灵活,通信质量高,频道使用少。从目前使用看,这种方式充分发挥了直接序列扩频通信的特点,是扩频通信应用成功的范例。另外,美军使用的联合战术信息分发系统也使用直接扩频技术,主要用于在战术作战环境中进行抗干扰、发布保密数字信息,具有容纳用户数多和交互数据量大的特点,能快速保密地交换指挥控制信息和敌方战术设备的状态参数。 2)直扩通信技术在军用战术移动通信电台、数据分发系统中发挥重要作用。1996年美军演示了SICOM公司研制

常见无线通信组网方式

常见无线通信组网方式 采用何种无线组网方式,比较合适、比较经济。我公司根据两年多来的行业应用推广经验,针对不同的行业应用的要求不同,提供几种比较实用的应用方案 GPRS/CDMA无线通信的移动性、实时在线、按流量计费、通信速度快、网络覆盖范围广等诸多优点,越来越被行业应用所认识,逐步在行业内大量推广使用。在使用推广过程中,出现了一些困惑行业客户的问题:无线应用有哪些组网方式;采用何种组网方式,比较合适、比较经济。根据我们的行业应用推广经验,下面针对不同的行业应用的要求不同,提供几种比较实用的应用方案。 根据数据中心组网方式不同,无线组网方式可以有下面几种联网方式: 一、专线联网方式 联网拓扑图: 系统组成: A、业务处理系统:处理无线端末设备(无线终端、RTU+DTU、无线POS等)提交的各项业务数据 B、网关设备:桥接移动网络与业务处理系统间的通信通道,(可以是路由器、可以是路由器+防火墙、可以是路由器+银行网控器等设备) C、GPRS网关支持点GGSN(Gateway GPRS Supporting Node):桥接GPRS无线内部网络和客户间的网关设备。 D、GPRS网络:无线数据传输平台 E、基站:连接无线端末设备和GPRS无线内部网络的节点。 F、无线端末设备:可以是无线POS、无线终端以及嵌入式应用中的DTU设备 +各类嵌入式检测控制设备(RTU,比如环境监测设备、油田检测设备、污水监测设备等) 系统工程: 用户端: A、提供网关设备,并和无线运营商一道,调试网关设备和移动GGSN间的通信通路。 B、用户和无线运营商一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道(可选项,主要是增加系统安全性) C、增加防火墙(可选项,主要是增加系统安全性,视实际情况而定) D、调试端末设备应用程序 E、调试业务主机设备 移动运营商: A、提供到用户端的专线(或由用户从电信声请获得) B、配置GGSN,调通GGSN和用户网关设备的通信通路。 C、和用户一道配置GGSN到用户网关设备间的VPN通道(可选项,主要是增加系统安全性) 系统处理流程: 无线端末设备先通过基站以无线方式登陆到无线网络,获得IP地址,然后与业务处理中心建立TCP连接,数据由移动运营商的GGSN经数据专线连接至用户的数据中心。 系统特点: 数据安全性好;通信速度快;通信质量稳定;系统初期建设成本高;适合安全性和实时性要求较高的应用场合 二、企业公网联网方式 联网拓扑图:

几种无线通信技术的比较.

几种无线通信技术的比较 摘要:随着电子技术、计算机技术的发展,近年来无线通信技术蓬勃发展,出现了各种标准的无线数据传输标准,它们各有其优缺点和不同的应用场合,本文将目前应用的、无线通信方式进行了分析对比,并总结和预见了它们今后的发展方向。 关键词:Zigbee Bluetooth UWB Wi-Fi NFC Several Wireless Communications Technology Comparison Abstract:As the development of electronic technology,computer technology, wireless communication technology have a rapid development in recent years,emerged wireless data transmission standard,they have their advantages and disadvantages,and different applications,the application of various wireless communication were analyzed and compared,and summarized and foresee their future development. 一.几种无线通讯技术 (一)ZigBee 1.简介: Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备。 ZigBee是一种高可靠的无线数传网络,类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里,并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台,在整个网络范围内,每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信,每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是,ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立,因而,它必须具有简单,使用方便,工作可靠,价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立,每个基站价值一般都在百万元人民币以上,而每个ZigBee―基站‖却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象,例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控,还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外,每一个Zigbee网络节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内,和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。

无线通信技术的安全性

浅谈无线通信技术的安全性 摘要:近年来,无线通信技术飞速发展,各种无线技术的应用已经融入我们的生活,给我们生活带来许多的便捷。但它也面临着一些不可避免的安全威胁。本文从分析无线通信网络的安全威胁出发,讨论了无线通信网络的几种安全保密技术,可以更好的保证用户和网络的安全性。 关键词:无线通信;安全性;lte 安全技术 abstract: in recent years, the rapid development of wireless communication technology, wireless technology has come into our life, brings a lot of convenience to our life. but it also faces some inevitable security threats. based on the analysis of wireless communication network security threat sets out, discussed several kinds of wireless communication network security technology, can better guarantee the safety of users and network. key words: wireless communication; security; lte security technology 中图分类号:e96文献标识码:文章编号: 引言 随着我国经济社会的飞速发展和科技上的进步。在无线通讯技术的方面也得到了一个飞速的发展,已经进入了全新的一个时代。

关于CBTC系统无线通信抗干扰技术的研究

技术装备 52 MODERN URBAN TRANSIT 6/2009现代城市轨道交通 0引言 列车控制系统在地铁信号的发展过程中,经历了从单向轨道电路到双向无线通信的变革。目前广泛应用于地铁列车控制系统的是基于无线通信的列车控制系统(CBTC)(图1)。而无论基于无线局域网还是专用无线网的通信,都存在同频或邻频干扰的问题。为此,如何引入技术手段,提高CBTC系统的抗干扰能力,保证其可靠、稳定运行十分重要。 1无线局域网 1.1结构 无线局域网(WLAN)是计算机 网络与无线通信技术相结合的产物,它以无线多址信道作为传输媒介,利用电磁波完成数据交互,实现传统有线局域网的功能。WLAN的核心结构如图2所示。 从图2可以看到,WLAN的工作层有介质访问控制层(MAC)和物 理层(PHY),其中物理层分为PLCP(物理层收敛过程)子层和PMD(物理机制相关)子层。PLCP子层通过将MAC层信息映射到PMD子层,使MAC层对物理层的依赖减到最低,而PMD子 层则提供了控制无线介质 的方法和手段。WLAN的物理层采用扩频工作方式,包括FHSS(跳频扩频)、DSSS(直接序列扩频)、HR/DSSS(高速直接序列扩频)和OFDM(正交分复用),无线工作频段为ISM:2.4~2.4875GHz以及U-NII:5.725~5.850 GHz(取决于采用的标准)。在IEEE802.11结构内还包含两个管理实体(MAC层管理实体MLME和PHY 物理层管理实体PLME)和管理信息库(MIB),从而控制MAC层和PHY层的工作状态。 1.2MAC层干扰问题 无线局域网的MAC层的载波监听多路访问/冲突检测方法(CSMA/CD)协议问题,从理论上讲,MAC层的CSMA/CD协议完全能够满足局域网级的多用户信道竞争问题,但是,对应无线环境而 邱鹏:南京恩瑞特实业有限公司轨道交通事业部,助理工程师,南京 211106 关于CBTC系统无线通信 抗干扰技术的研究 邱鹏 李亮 摘 要:研究基于无线传输的CBTC系统车-地通信抗干扰技术,通过 分析无线局域网中的同频干扰,结合重复累积码、感知无线电、一致性测试3项技术,提出1套在CBTC系统设计和系统运营两个阶段抑制同频干扰的完整解决方案。 关键词:车地通信;同频干扰;重复累积码;感知无线电;一致性测试 注:LLC即逻辑链路控制;WEP即有线等效保密 图2WLAN 的核心结构 图1CBTC 系统框图 车载部分 车载ATC定位 数据通信部分 无线传输系统 轨旁网络装置 ATS 轨旁ATC系统 LLC WEPMAC PHY DSSS FH IR OFDMMACMgmt MIB LLC MAC 业务接口 MAC管理业务接口MAC子层 MAC管理层 PHY业务接口 PHY管理业务接口PHY管理层 PLCP子层PMD 子层

无线通信技术各自的特点和相互比较

无线通信技术各自的特点和相互比较 目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrDA)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,它们分别是:Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 1、蓝牙技术 bluetooth技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM 频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。 蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以建立手机及其附件间的通信。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。1998年,蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等5家公司达成一致。 蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于蓝牙1.1实现,后者已构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a 基本等同于蓝牙1.2标准,具备一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。 但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此,业内专家认为,蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。 2、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)也是一种无线通信协议,正式名称是IEEE802.11b,与蓝牙一样,同属于短距离无线通信技术。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s。虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约11Mb/s的速度接入Web。但实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度一般将只有几百kb/s的信号不受墙壁阻隔,但在建筑物内的有效传输距离小于户外。 WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场等公共热点场所。Wi-Fi技术可将Wi-Fi与基于XML或Java的Web服务融合起来,可

无线通信系统安全需求

1系统安全要求 1.1安全标准 卖方必须遵照以下国际标准(最近版)的规定及要求: EN50126 “Railway applications –The specification and demonstration of Reliability,Availability,Maintainability and Safety (RAMS) EN50128:“Railway Applications –Communications, signaling and processing systems – Software for railway control and protection systems” EN50129:“Railway Applications –Communications, signaling and processing systems – Safety related electronic systems for signaling” 1.2隐患分析(Hazard Analysis)及隐患登记册(Hazard Log) 1.2.1 隐患分析是针对系统的潜在隐患进行系统的分析、在工程项目的适当阶段应用的一种安全分析技术,开展隐患分析的目的是作出优化系统安全的变更。 1.2.2 设计过程中,卖方需参照买方提供的主隐患清单(附件2)开展初步隐患分析、系统/子系统隐患分析、接口隐患分析及操作和支持隐患分析。卖方须将各个隐患分析的结果纳入隐患登记册,提交买方审查,并定期更新。 (a) 初步隐患分析:在项目早期、系统设计开始前开展的隐患分析,用以识别系统可能涉及和需要控制的潜在隐患,并引出系统设计过程中需要执行的措施以消除或减轻相关隐患。 (b) 系统/子系统隐患分析:其目的是识别和分析与子系统和部件设计相关的潜在隐患,包括与子系统架构、部件失效、人因错误等相关的隐患,并引出相应的隐患消除或减轻措施。 (c) 接口隐患分析:通过识别和分析与系统、子系统内部以及外部接口相关的潜在隐患,引出系统和相关接口系统需要执行的隐患消除或减轻措施。 (d) 操作和支持隐患分析:通过识别和分析在系统/设备的制造、安装、测试、运输、储存、培训、运营和维修等过程中与人员和程序相关的潜在隐患,并引出需要执行的隐患消除或减轻措施。 1.2.3 隐患和可操作性研究(HAZOPS)

无线通信抗干扰技术性能

无线通信抗干扰技术性能 随着人们生活水平的提高,无线通信技术在人们生活中起到了越来越重要的作用。无线通信技术的发展,使人们能够打破时间、空间的限制,随时随地进行信息交流,使得工作效率大大提高,为人类社会的发展做出了巨大的贡献。然而在无线通信技术的使用中,经常会受到通信环境等因素的干扰,因此,无线通信抗干扰技术就显得十分的重要。 1无线通信抗干扰技术发展现状 无线通信受到的干扰主要包括码间、共道和多址三种常见的类型。无线通信会受到干扰是有其本身的特性所导致的,在无线信号的使用中会受到调制、频率以及带宽等多方面的影响,其中一部分是自然存在的,一部分是由于人为原因导致的。这些因素共同对无线信号的传输造成一定的影响,继而对无线通信形成干扰。因此,我们就需要对无线通信技术抗干扰技术进行深入的研究目前在无线通信抗干扰技术中,主要应用的技术包括以下几类:(1)频域处理抗干扰技术。该类技术又可以分为直接序列扩频抗干扰技术和跳频抗干扰技术。(2)空间处理抗干扰技术。主要包括自适应天线技术和分集技术。(3)时域处理抗干扰技术。主要包括跳时技术和通信猝发技术。此外,目前多维联合抗干扰、认知抗干扰等新技术也得到了较好的发展。 2无线通信抗干扰技术性能分析 2.1频域处理抗干扰技术 2.1.1直接序列扩频抗干扰技术 直接序列扩频抗干扰技术目前在各个领域都得到了较为广泛的应用,其主要是通过调整信号频率并解码、保存信号,将单位频带的功率降低来隐藏通信信号,从而使信号受到的外界干扰减少。该技术抗多径干扰、抗截获的能力较强,但是其处理增益会受到码片速率和信源的比特率限制,因此在实际的应用中可能会遇到频道数少、带宽大等问题。 2.1.2跳频抗干扰技术

常见无线传感网通信技术简介

常见无线传感网通信技术简介 根据国际上所采用的通信技术种类可将无线传感器网络划分为无线广域网(WWAN)、无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、低速率无线个域网(LR-WPAN)。以下对各类网络各自常见和常用的通信技术进行简单介绍。 1. 无线广域网WWAN 无线广域网 WWAN(Wireless Wide Area Networks)主要是为了满足超出一个城市范围的信息交流和网际接入需求,让用户可以和在遥远地方的公众或私人网络建立无线连接。在无线广域网的通信中一般要用到GSM、GPRS、GPS、CDMA 和3G 等通信技术。 2. 无线城域网WMAN 在1999 年,美国电气与电子工程师学会(Institute of Electrical andElectronic Engineers,IEEE)设立了IEEE 802.16 工作组,其主要工作是建立和推进全球统一的无线城域网技术标准。在IEEE 802.16 工作组的努力下,近些年陆续推出了IEEE 802.16、IEEE 802.16a、IEEE802.16b、IEEE 802.16d 等一系列标准。然而IEEE 主要负责标准的制订,为了使IEEE 802.16 系列技术得到推广,在2001年成立了WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access,全球微波接入互通)论坛组织,因而相关无线城域网技术在市场上又被称为“WiMAX 技术”。 WiMAX 技术的物理层和媒质访问控制层(MAC)技术基于IEEE 802.16 标准,可以在5.8 GHz、3.5 GHz 和2.5 GHz 这三个频段上运行。WiMAX 利用无线发射塔或天线,能提供面向互联网的高速连接。其接入速率最高达75 Mbps,胜过有线DSL 技术,最大距离可达50km,覆盖半径达1.6km,它可以替代现有的有线和DSL 连接方式,用来提供最后1km 的无线宽带接入。WiMAX 论坛组织是WiMAX 推广的大力支持者,目前该组织拥有近300 个成员,其中包括Alcatel、AT&T、FUJITSU、英国电信、诺基亚和英特尔等行业巨头。

几种短距离无线通信技术对比

几种短距离无线通信技术对 比 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

短距离无线通信技术比较 近年来,各种无线通信技术迅猛发展,极大的提供了人们的工作效率和生活质量。然而,在日常生活中,我们仍然被各种电缆所束缚,能否在近距离范围内实现各种设备之间的无线通信? 纵观目前发展较成熟的几大无线通信技术主要有ZigBee;蓝牙(Bluetooth),红外(IrDA)和无线局域网802.11(Wi-Fi)。 同时还有一些具有发展潜力的近距离无线技术标准,它们分别是:超宽频(UltraWideBand)、短距离通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线139和专用无线系统等。它们都有各自立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求; 或着眼于距离的扩充性;或符合某些单一应用的特殊要求;或建立竞争技术的差异优化等。但没有一种技术完美到可以满足所有的要求。 蓝牙技术 蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以建立手机及其附件间的通信。能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。 1998年,蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、Intel、NOKIA、Toshiba等五家公司达成一致。蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于1.1实现,后者以构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基于等同于蓝牙1.2标准,具备一定的Qos特性,并完整保持后项兼容性。 但蓝牙技术遭遇最大的障碍在于传输范围受限,一般有效的范围在10米左右,抗干扰能力不强、信息安全问题等问题也是制约其进一步发展和大规模应用的主要因素。因此业内专家认为蓝牙的市场前景取决于蓝牙能否有效地解决上述制约难题。 IrDA技术 IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,是第一个实现无线个人局域网(PAN)的技术。目前它的软硬件技术都很成熟,在小型移动设备,如:PDA、手机上广泛使用。起初,采用IrDA标准的无线设备仅能在1m范围内以115.2kb/s速率传输数据,很快发展到4Mb/s以及16Mb/s的速率。

无线通信抗干扰技术性能研究

无线通信抗干扰技术性能研究 摘要:现如今,社会经济迅猛发展,科学技术也不断创新,以无线通信技术为 主的网络运行模式,已经成为了信息传递与沟通的主要方式。目前,通信环境出 现了新的变化,电磁环境变得更为复杂,各种干扰源对无线通信造成了延展性的 影响,不利于信息的畅通运输和传递。据调查,随着信息技术的推广与应用,无 线通信技术已经应用到了社会的各个行业,成为人们获取信息与资讯的主要方式。但是如何解决无线通信存在的各种干扰因素,对技术性能进行研究,提出可行的 抗干扰对策,才是未来无线通信技术需要考量的重点。本文就对无线通信抗干扰 技术进行分析,结合实际提出技术性能研究的重点,并探究未来技术发展的新趋势,从而发挥出无线通信技术的优势,传播信息。 关键词:无线通信抗干扰技术性能分析 人类社会属于共享型社会,在整个社会交流中,信息的传递与日常沟通是最 重要的一种技术方式,也是不可或缺的组成部分之一,无线通信技术作为沟通的 普及化形式,更是成为了人们交流的新途径。近年来,通信用户数量持续增多, 无线空间中的传播信号在多种复杂模式影响下,也变的愈加复杂,可供利用的资 源相对有限,信号之间也难免会出现互相干扰的问题,通信质量难免受到影响。 对无线通信抗干扰技术性能进行分析,是解决干扰和展望未来技术趋势的关键。 一、无线移动通信的应用以及干扰情况 进入21世纪以来,社会经济迅猛发展,无线通信技术正朝着现代化方向发展,成为通信行业关注的焦点。与传统的有线通信方式不同,无线通信技术会随着时间、地点自由的变换,保证沟通的及时性与便捷性,并在工业、农业、商业等诸 多领域推广。干扰源是影响通信质量的主要原因,一般包括共道、多址和码间三 种形式,无线通信更是会受到宽带、频率等的制约,降低信号的强度。现如今, 对通信造成的干扰也不仅仅包括自然因素一种,人为影响也是制约信号接收能力 的主要方式,侦查、跟踪、分析对抗干扰起到积极的作用,对抗干扰技术做出系 统研究,就显得尤为重要。 二、无线通信抗干扰技术性能分析 (一)跳频抗干扰技术 跳频抗干扰技术是最有效、最常见的抗干扰技术之一,它主要应用于超短波 通信装备之中,抗干扰能力强,也是民用无线通信技术的首先系统。该技术的核 心为无线电信频技术,基于这种技术之上的措施可以依照规定的速度控制跳变的 频率,达成频谱扩展的目的。具体来说,抗干扰能力的强弱与载波频率调速成正比,通过增加跳频的带宽同样可以增强抗干扰水平。 (二)扩频抗干扰技术 扩频抗干扰技术也是一种应用较为广泛的技术,这种技术主要是利用信号频 率的调整,进行解码操作等,将信号进行隐藏,这样就可以将外界干扰降到最低,尤其是电磁的影响。这种方法是利用扩频的方式降低功率,信号就不会出现,可 以隐藏,因为信号是无法在噪声中进行传播的,这样无线通信抗干扰技术就可以 顺利的使用。 (三)智能抗干扰技术 所谓的智能抗干扰技术又可以被称作多入多出抗干扰技术,该种技术手段借 助多信号天线传递信息,接收信号,保证信号源的顺利发射。但是该技术在实际 使用中需要按照数学表达模式对模型进行分解,搭建信息不同的传递通道,分散

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