无线传输技术论文范文

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篇1

WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟，能同广泛使用的GSM系统兼容；相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务；而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分，无线侧设备可以共用的很少。

CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容，能够从窄带CDMA系统平滑升级，只需增加新的信道单元，升级成本较低，核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍，手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。

1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较

WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异，由于考虑出发点不同，造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性；CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。

（1）这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点：

①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统，因此为了提高系统容量，应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰，这意味着同一小区内可容纳更多的用户数，即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。

②系统都支持开环发射分集，信道编码采用卷积码和Turbo码。

③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时，先与新的基站连通再与原基站切断联系，而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行，因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性，大大减少切换造成的掉话。

④WCDMA工作频段：1900～2025MHz频段分配给FDD上行链路使用，2110～2170MHz频段分配给FDD下行链路使用，2110～2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz频段(上行)，2110～2170MHz(下行)。

（2）两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点：

①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则，将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务，并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s，步行环境384kb/s，车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频，射频带宽为1.25MHz。

②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容，所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议；CDMA2000要求兼容窄带CDMA，因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。

③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保证更好的信号质量，并支持多用户。

④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务，为了完善新的数据话音网络，CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。

2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较

3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同，两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps，显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升，在CDMA2000系统中则不会如此。

WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密，而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通，给运营商设备选型带来了较大问题；3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游，这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游，没有这些基本要素，3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题，更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹，它支持全球漫游，全球移动用户均有唯一标识，而CDMA2000尚不能很好做到这一点。

3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较

（1）WCDMA的网络演进技术

现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD（高速电路交换数据）方式；此后出现了GPRS（通用分组无线业务），首次在核心网中引入了分组交换的方式，可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制，这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE；WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。

（2）CDMA2000网络演进技术

主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s，为了提供更高的速率，1999年部分厂商开始采用IS-95B标准，理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍，最后升级为CDMA2000。

窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。

①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A，其支持的数据速率为14.4kbit/s，由IS295A升级到IS295B，可支持64kbit/s。

②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统，以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口)，窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较，GSM是先有A接口标准，然后厂家依据标准开发；窄带CDMA是厂家各自开发，然后广泛宣传，最后凭借自身影响修改标准。

③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后，从IS241A到IS241B到IS241C，我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础，IS241D规范在1999年底，目前IS241E规范还未正式。

二、WCDMA和CDMA2000在我国的前景

对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度，还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看，两种标准最后不能融合成一种，但可以共存。

在我国，GSMMAP网络已形成巨大的规模，欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性，在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容，向WCDMA体制的第三代系统演进，从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统，对GPS依赖较大；在小区站点同步方面，CDMA2000基站通过GPS实现同步，将造成室内和城市小区部署的困难，而WCDMA设计可以使用异步基站，运营者独立性强；对于电信设备制造行业，我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟，而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。

WCDMA采用全新的CDMA多址技术，并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务，却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的，因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板，并将系统软件升级，即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。

由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存，鹿死谁手？尚未分晓。

参考文献：

［1］TeroOjanpera，RamjeePrasad.朱旭红译.宽带CDMA：第三代移动通信技术.北京：人民邮电出版社.

［2］杨大成.CDMA2000-1X移动通信系统.北京：机械工业出版社,2003.

篇2

一、引言

上世纪70年代末,诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统,但由于模拟系统固有的先天缺陷,在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代,相对FDMA系统有诸多优点,如频谱利用率高,系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统,相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。

随着网络的广泛普及,图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加,人们对通信业务多样化的要求也与日俱增,而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求,所以诞生了第三代移动通信技术,它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个:CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA,这里主要从各个方面做WCDMA和CDMA2000的对比研究。

二、WCDMA和CDMA2000的综合比较

由于WCDMA和CDMA2000这两种技术都是将CDMA技术用于蜂窝系统,许多的思想都是源于CDMA系统,因此WCDMA和CDMA2000有许多相试之处:从双工方式上看,WCDMA和CDMA2000属于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都满足IMT-2000提出的技术要求,支持高速多媒体业务、分组数据和IP接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。

WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟,能同广泛使用的GSM系统兼容;相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务;而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分,无线侧设备可以共用的很少。

CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容,能够从窄带CDMA系统平滑升级,只需增加新的信道单元,升级成本较低,核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍,手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。

1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较

WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异,由于考虑出发点不同,造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性;CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。

(1)这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点:

①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统,因此为了提高系统容量,应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰,这意味着同一小区内可容纳更多的用户数,即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。

②系统都支持开环发射分集,信道编码采用卷积码和Turbo码。

③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时,先与新的基站连通再与原基站切断联系,而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行,因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性,大大减少切换造成的掉话。

④WCDMA工作频段:1900~2025MHz频段分配给FDD上行链路使用,2110~2170MHz频段分配给FDD下行链路使用,2110~2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900~2025MHz频段(上行),2110~2170MHz(下行)。

(2)两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点:

①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则,将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上,能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案,即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务,并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s,步行环境384kb/s,车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频,射频带宽为1.25MHz。

②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容,所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议;CDMA2000要求兼容窄带CDMA,因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。

③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍,能保证更好的信号质量,并支持多用户。

④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务,为了完善新的数据话音网络,CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。

2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较

3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同,两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps,显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升,在CDMA2000系统中则不会如此。

WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密,而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通,给运营商设备选型带来了较大问题;3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游,这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游,没有这些基本要素,3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题,更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹,它支持全球漫游,全球移动用户均有唯一标识,而CDMA2000尚不能很好做到这一点。

3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较

(1)WCDMA的网络演进技术

现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD(高速电路交换数据)方式;此后出现了GPRS(通用分组无线业务),首次在核心网中引入了分组交换的方式,可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制,这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE;WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。

(2)CDMA2000网络演进技术

主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s,为了提供更高的速率,1999年部分厂商开始采用IS-95B标准,理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍,最后升级为CDMA2000。

窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。

①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A,其支持的数据速率为14.4kbit/s,由IS295A升级到IS295B,可支持64kbit/s。

②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统,以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口),窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较,GSM是先有A接口标准,然后厂家依据标准开发;窄带CDMA是厂家各自开发,然后广泛宣传,最后凭借自身影响修改标准。

③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后,从IS241A到IS241B到IS241C,我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础,IS241D规范在1999年底,目前IS241E规范还未正式。

三、WCDMA和CDMA2000在我国的前景

对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度,还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看,两种标准最后不能融合成一种,但可以共存。

在我国,GSMMAP网络已形成巨大的规模,欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性,在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容,向WCDMA体制的第三代系统演进,从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统,对GPS依赖较大;在小区站点同步方面,CDMA2000基站通过GPS实现同步,将造成室内和城市小区部署的困难,而WCDMA设计可以使用异步基站,运营者独立性强;对于电信设备制造行业,我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟,而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。

WCDMA采用全新的CDMA多址技术,并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务,却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的,因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板,并将系统软件升级,即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。

由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存,鹿死谁手?尚未分晓。

参考文献:

篇3

2数据采集系统总体架构设计

配电网数据采集系统主要包括三个基本模块：底层数据采集模块、数据传输模块和数据存储管理模块，具体结构如图3所示。底层数据采集模块由CC2530所带的电流、电压、温度、湿度、红外、振动等传感器组成，这些传感器所采集的数据经CC2530中的8051单片机简单处理后传至数据传输模块。数据传输模块由ZigBee路由器结点组成，这一部分也由CC2530芯片担当。这些路由器结点组成树状网络，形成数据上传至汇总结点的通道。数据存储与管理模块由ZigBee协调器与PC机组成，Zig-Bee协调器由CC2530担当，与PC机用USB线进行连接，串口进行数据通信。PC机接收数据后对数据进行进一步的存储与处理。PC上安装有网卡，形成与Internet网的连接端口，从而满足远程监控的需要。

3数据采集模块随机干扰的滤波设计

在无线传感网进行数据采集的过程中，测量通道中串入随机干扰是不可避免的。随机干扰的出现会引起测量误差，对远程的监控不利。因此，采取某种手段对采集数据进行滤波是保证采集数据准确性的前提。常用的数字滤波算法有算术平均滤波、加权平均滤波、中位值滤波、限值滤波等方法，本设计采用基于中位值滤波方法的中位值平均滤波方法。通常中位值滤波是对采集信号进行排序，取位于中间的数据作为一次的采样数据。这种方法对高频干扰和低频干扰都有一定的滤除效果，但是对于某些变化快速的采集数据，如电流、电压、振动等，不宜采用中位置滤波。中位值平均滤波方法是在中位值排序的基础上，将最大和最小的数据去掉，然后将剩余的数据进行平均，最终将平均值作为一次采样数据。因此无论对于缓慢变化的信号，还是对快速变化的信号，都能取得良好的滤波效果。

篇4

2机房监控系统的设计与实现

2.1ZigBee协调器节点硬件设计ZigBee协调器节点主要由六大模块构成，分别为LED指示灯、电源模块、串口模块、晶振模块、射频天线以及无线收发器。LED指示灯主要用于显示系统网络连接状态。串口模块用于传输数据信息，并接收相关指令控制协调器运转。由于射频天线在输入和输出为高阻与差动，故适用(115+180)的差动负载。为了进一步优化ZingBee协调器节点性能，我们采用了不平衡变压器。无线收发器工作电压为3.3V，在运行过程中应采用电压转换模块将5V电压下降至3.3V无线收发器能够同时接收两种频率的晶振电路，以此满足监控系统的不同电路需求。

2.2传感器节点硬件设计传感器节点主要由电源模块、CC2430数据传输模块、数据采集模块以及外部数据存储等模块构成。电源模块使用两节5号干电池，CC2430数据传输模块负责数据的传输与采集，并通过与路由节点进行数据交换来控制命令。数据采集模块主要负责采集系统监控区域的湿度、温度、水浸以及光照强度等信息，并将其转化为数据进程存储。

2.3ZigBee协议栈ZigBee协议栈是分层的，每一层都需要向上一层进行数据的提供和管理功能，其主要包括网络层、应用层、媒体访问控制层以及物理层。其中应用层内又划分为ZDO、APS以及应用对象等。媒体访问控制层与物理层位于协议栈子层的最底，属于硬件系统，其他层则在这两者智商，不属于硬件系统。ZigBee协议栈的分层结构简洁明了，极大的方便了系统的设计和调控。

2.4无线传感网软件平台搭建搭建无线传感网软件平台需要一个良好的操作系统。操作系统能够对各项任务进行调度并使整个系统正常运转。不同；诶型设备的同一项处理可以视为同一任务，新建任务并添加至系统，操作系统即将新任务与ZigBee协议栈进行融合，使系统获得新功能并投入使用，从而搭建出完整的无线传感网软件平台。

篇5

二、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始，但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议：IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频（RF）方式进行无线通讯，至于使用的频带范围，则是使用2.45GHz，这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带，举凡工业、科学、医疗（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了，那么使用此频带进行通讯，绝对是很容易收到干扰的，因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯，能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作，此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频，这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长，否则不能满足如此频繁的跳频次数，所以蓝牙短封包、快速跳频的特性，也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版，规格方面算是踏出成熟的第一步，接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及，就是在既有的用途装置上，追加设计蓝牙功能即可，以节省开发时间与成本，为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜，才可能快速普及，另一方面也要够小巧，才能适用于所有的需求装置上，目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及，而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

三、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力，因此蓝牙技术可以舒缓若干问题，例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音，等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等，也可以省去布设实质线路的成本，以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能，也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

四、蓝牙技术的展望

（一）蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波，据报导证实电磁波会对人体造成伤害，所以有了蓝牙，你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大，然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率，所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里讲电话，不必把电话紧贴的脸，甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

（二）比一般传统式红外线传输更快，且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是，它能够允许两个装置，在不排成一直线的状态下，还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是，你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快，每秒钟高达1MB

（三）手表可自动对时间，无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能，这样一来将可自动设定为标准时间，且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

（四）其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。

五、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展，但仍然有一些应用的细节问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献：

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民邮电出版社。

[2]金纯，许光辰，孙睿.蓝牙技术.电子工业出版社。

篇6

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看，未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标，一是使用蓝牙技术这类开放技术，以无线，局域网络，可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一，加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢，“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界，不论是商业财经台还是一般大众电视台，都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻，话虽如此，但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉，只知道有这样一个计划正如火如荼地进行，且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的，未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多，因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth) 简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术，他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术，透过无线传输和基频模块构成，其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如：笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划，不需要透过实质线路，在一定的距离范围内，可以传输可观的资料量，当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达，而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机，只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输，眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输，包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起，主要是1998年5月，由Ericsson（爱立信，瑞典）、Intel（英特尔，美国）、NOKIA（诺基亚，芬兰）、IBM（国际商务机器，美国）、TOSHIBA（东芝，日本）等五家公司，共同组织一个“特别参与组织（SIG，Special Interest Grou）”称为Bluetooth SIG，以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始，但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议：IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频（RF）方式进行无线通讯，至于使用的频带范围，则是使用2.45GHz，这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带，举凡工业、科学、医疗（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了，那么使用此频带进行通讯，绝对是很容易收到干扰的，因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯，能够在一秒钟内进行1，600次的跳频动作，此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1，600次的快速跳频，这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长，否则不能满足如此频繁的跳频次数，所以蓝牙短封包、快速跳频的特性，也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版，规格方面算是踏出成熟的第一步，接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及，就是在既有的用途装置上，追加设计蓝牙功能即可，以节省开发时间与成本，为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜，才可能快速普及，另一方面也要够小巧，才能适用于所有的需求装置上，目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及，而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力，因此蓝牙技术可以舒缓若干问题，例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音，等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等，也可以省去布设实质线路的成本，以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能，也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

（一）蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波，据报导证实电磁波会对人体造成伤害，所以有了蓝牙，你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大， 然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率，所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里讲电话，不必把电话紧贴的脸，甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

（二）比一般传统式红外线传输更快，且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是，它能够允许两个装置，在不排成一直线的状态下，还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是， 你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快，每秒钟高达1MB。

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（三）手表可自动对时间，无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能，这样一来将可自动设定为标准时间，且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

（四）其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展，但仍然有一些应用的细节问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献

[1]Nathan J.Muller Bluetooth Demystified（影印本）.人民邮电出版社。

篇7

一、前言

越来越多数字电子产品借着新科技提升本身的性能和实力。以目前发展的趋势来看，未来消费性电子产品将有两个重要的发展指标，一是使用蓝牙技术这类开放技术，以无线，局域网络，可携带式设备成为网络体的延伸。另一项则是内存规格的统一，加密以及轻量化应用。

无论您喜不喜欢，“蓝牙计划”这个名词几乎已到了无孔不入的境界，不论是商业财经台还是一般大众电视台，都不只一次以上报导这个计划的进展与新闻，话虽如此，但却很少人了解此计划的原意与来龙去脉，只知道有这样一个计划正如火如荼地进行，且声势浩大、似乎充满无限希望。可预见的，未来与蓝牙计划相关的新闻只会更多，因为计划正一步步实现中。

蓝牙(Bluetooth)简单讲就是一种电信、计算机的无线传输技术。单从字面上很难了解蓝牙是个怎么样的技术，他不像“GSM”一样可以望文生义。简单的说蓝牙是一种无线网络与消费性电子产品之通讯技术，透过无线传输和基频模块构成，其快速响应和跳频系统的特性使无线传输更佳稳定。可以应用在各种电子产品如：笔记型计算机、行动电话、数字相机和其它相类似电子产品等。

二、蓝牙的缘起

蓝牙计划基本上是一个无线传输的计划，不需要透过实质线路，在一定的距离范围内，可以传输可观的资料量，当然这种无线传输并不像行动电话那样数十公里内皆可传达，而是数十至数百公尺内的短距离无线传输。此外可传输的装置不限于手机，只要有装设蓝牙收发模块的装置都可以使用蓝牙传输，眼前的构想即是让其它的行动装置都可以使用蓝牙传输，包括PDA、笔记型计算机、车用装置等等。蓝牙计划的发起，主要是1998年5月，由Ericsson（爱立信，瑞典）、Intel（英特尔，美国）、NOKIA（诺基亚，芬兰）、IBM（国际商务机器，美国）、TOSHIBA（东芝，日本）等五家公司，共同组织一个“特别参与组织（SIG，SpecialInterestGrou）”称为BluetoothSIG，以此组织来制定一套短距离的无线传送、接收的技术规格。

三、浅谈蓝牙技术

蓝牙计划虽是1998年开始，但是蓝牙的技术根基却来自1997年制订完成的无线局域网络通讯协议：IEEE-802.11。

蓝牙基本上也是运用射频（RF）方式进行无线通讯，至于使用的频带范围，则是使用2.45GHz，这个无线电频带是全世界共同开放、不受法令限制的频带，举凡工业、科学、医疗（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波炉等都是使用2.45GHz的频带。

由于这个频带被广泛使用了，那么使用此频带进行通讯，绝对是很容易收到干扰的，因此蓝牙规格被设计成可跳频通讯，能够在一秒钟内进行1,600次的跳频动作，此这样的动作避免其它通讯的干扰。由于每秒1,600次的快速跳频，这也使得蓝牙无线收发的数据封包不能太长，否则不能满足如此频繁的跳频次数，所以蓝牙短封包、快速跳频的特性，也使其无线传输能抗干扰、更稳定通信。

蓝牙规格已经正式公布v1.0版，规格方面算是踏出成熟的第一步，接下来就是商品化、投入实际制造的阶段。而要让蓝牙迅速普及，就是在既有的用途装置上，追加设计蓝牙功能即可，以节省开发时间与成本，为此蓝牙射频模块就成为非常重要的一项零组件。

蓝牙射频模块一方面要够便宜，才可能快速普及，另一方面也要够小巧，才能适用于所有的需求装置上，目前专家推估射频模块的成本必须低于5美元才能普及，而各家公司也正加紧将射频模块设计地更精小、更便宜中。

四、蓝牙技术的应用

蓝牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的无线通讯能力，因此蓝牙技术可以舒缓若干问题，例如可以直接利用蓝牙的高速数据传输率来传输语音，等于是把蓝牙通讯当成无线电话的功能。

另外对于小公司、小环境等，也可以省去布设实质线路的成本，以及后续线路维护的困扰。还有蓝牙可以指定隔绝与通行的通信功能，也等于可以建立无线的LAN环境、小族群通讯环境。

五、蓝牙技术的展望

（一）蓝牙收发话器对健康的好处。由于手机有高功率的电磁波，据报导证实电磁波会对人体造成伤害，所以有了蓝牙，你将可以把一个小小的蓝牙附件装在你的大哥大，然后把收发话器戴在你的耳朵(由于蓝牙应用的是低功率，所以不会对人体有任何伤害)。准备好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里讲电话，不必把电话紧贴的脸，甚至按下收发话器上的按钮就可以直接接听来电。

（二）比一般传统式红外线传输更快，且不用对准两个传输端口成一直线。蓝牙科技在传输方面的好处就是，它能够允许两个装置，在不排成一直线的状态下，还能够以无线的方式传送数据。不像红外线传输最大的缺点是，你必须对准两个传输端口成一直线才有办法传送数据。蓝牙传输甚至无视于墙壁、口袋、或公文包的存在而可以顺利进行。蓝牙的数据传输速度比红外线传输还要快，每秒钟高达1MB。

（三）手表可自动对时间，无线下载Mp3。只要将来手表有内建蓝牙且有Mp3拨放功能，这样一来将可自动设定为标准时间，且可很方便的随时从计算机传输歌曲。

（四）其它还有很多很多，只要现在是要接线的，都有可能会被蓝牙所应用。蓝牙技术一旦普及，相信对通讯方式、产品设计、生活方式等都会有巨幅的冲击，甚至很难想象冲击的程度。不过就现阶段而言，蓝牙可能带来的便利却是可以想象的，各位可以想象家里安装一个蓝牙收发基地台，家中的计算机、电话、传真机都不用实际接线，就可以互通或连外。在公司内外务人员赶时间，只要在蓝牙收发范围内都可以传送数据，例如咖啡厅、车站等都可以。此外仓库的盘点盘查，只要带个PDA，仓库内设有蓝牙基地台，马上可以跟全省各地的仓库进行盘点加总，当然，蓝牙基地台后面有接往Internet，或是以公司专线，或VPN方式连接。另外数字相机拍完的相片，只要接近笔记型计算机就可以回传，省去记忆卡的插拔，既有计算机外设装置也都可以无线化，无线打印机、无线键盘、鼠标、摇杆。还有家中、公司都设有蓝牙基地台，则一支具有蓝牙功能的手机，在家就可以跟居家无线电话一样使用，而且是付居家电话费，在公司则变成自己的办公分机，公司替您付电话费，而在外出时就跟一般行动手机一样使用，这样真正落实一人一机终生用的理想，这种方式也被人称为三合一电话，即是居家、办公、行动电话三者合一。

六、结束语

蓝牙技术一定会飞速发展，但仍然有一些应用的细节问题需要解决，如相邻设备之间为防止信息误传和被截取，必须要用户提前设置对应频段等，严重影响蓝牙技术产品面市的速度。但相信随着一个不断完善的发展过程，蓝牙技术会为我们的未来家居和办公带来不仅仅是方便一点的革命。

参考文献：

[1]NathanJ.MullerBluetoothDemystified（影印本）.人民邮电出版社。

篇8

1 引言

随着可再生能源技术的发展，在最近几年太阳能光伏发电系统得到了比较广泛的应用。但是目前影响太阳能系统输出参数的因素很多，主要的外部环境参数为温度、表面风速和照度。温度是光伏系统的重要参数之一，在给定光强下，光伏电池工作温度的升高影响电池的输出功率[1]。因此对温度的采集和 检测在光伏发电系统中显得尤为重要。光伏发电系统的环境风速会影响到光伏发电组件的表面热量散发，因此对风速的采集和监控也是需要的。对于照度的监控，能很好的监控组件工作状况，防止“热点效应” [2]的产生。

本文设计了一种自动的、可以实时检测、记录以及传输的太阳能光伏发电系统的数据检测装置，该装置不仅可以实时检测光伏发电组件的环境参数，而且可以把采集到的参数通过无线传输发送到远程的控制台，进行记录处理分析。

2 系统构成及硬件部分

2.1 系统构成

系统主要包括电源模块、数据采集模块、数据处理模块、显示模块、无线通信模块，系统框图如图1所示。太阳能光伏发电系统的数据采集模块使用多个传感器采集太阳能光伏发电系统的光伏发电组件的温度、风速、照度；数据处理模块，控制多个传感器进行数据采集并处理传感器采集的数据；无线通信模块，执行太阳能光伏发电系统的数据检测装置与通信基站的无线通信，传输采集的数据；电源模块为上述各模块提供电源。

2.2 硬件结构及工作过程

数据采集模块包括温度传感器，风速传感器和照度传感器。温度传感器包括美国AD公司生产的集成接触式传感器芯片AD590信号放大器，AD590的测温范围为-55℃～+150℃。AD590将外部温度信号转换为模拟电流信号，接着信号放大器将电流信号转换成电压信号并自动调整信号的增益大小。风速传感器采用了脉冲式风速传感器，脉冲式风速传感器体积小、质量小、原理简单，同时能够将风速模拟量直接转换成电子脉冲数。

数据处理模块采用德州仪器（TI）公司的LM3S1138微处理器，该微处理器可以对采集来的温度和照度数据进行A/D转换，并经行数据比较和BCD码转换，最后可以在显示模块上显示出当前的温度、风速以及照度的数值。微处理器还可以控制采样的周期，设定报警的上限，一旦采集到的数据超过报警的上限时，即发出报警信号。该微处理器还可以按照用户定义的数据格式打包，并发送到无线通信模块的缓存中去。显示包括四个键，这4个按键可以对微处理器进行参数和报警上限的设定。

无线通信模块采用索尼爱立信公司的G64无线传输模块，G64可以将数据处理模块发送过来的数据包封装，通过GPRS接入Internet，传入监控中心。监控中心的终端对接收来的数据包解析，还原，并由PC机执行相关的处理，如记录下一周期内的温度，风速，照度的变化曲线，定期进行数据库更新等等。监控中心的终端还可以通过Internet和无线网络对太阳能光伏发电系统的数据监测装置经行远程设定。

数据采集模块采集太阳能光伏发电系统的温度、风速、照度参数，并且把这些参数传送到数据处理模块，数据处理模块对这些参数滤波，A/D转换后打包发送到无线通信模块的缓存中，无线通信模块把这些数据包通过现有的无线网络罗如GSM，CDMA，WCDMA，TDSCDMA发送到各个基站，进而再传送到控制台，对这些数据进行记录分析，当采集到的数据超过所设定的参数时，还可以发出报警信号。

3 软件设计

在采集过程中，传感器的输入模拟信号经前段信号处理之后送至C8015F320的引脚上，经过ADC转换为数字信号。单片机片外有8个45DB321C芯片组成一个32MB的Data flash 存储器，采集到的数据不断地通过SPI接口送到45DB321C芯片中存储。

4 总结

本论文设计了一种太阳能电站使用的太阳能光伏发电系统的数据监测装置，该装置包括数据采集模块，数据处理模块，无线通信模块，电源模块。本装置可以把数据监测由原来人工手持式监测为自动实时监测，大大提高效率，采集的数据可以通过无线网络发送到各个计算机终端，进行记录分析，使得工作人员可以在任意地方都能随时了解到太阳能光伏发电系统的工作状况，对于产生的问题可以及时处理，符合国家职能电网建设中，免维护、可控、可视等要素的要求。

参考文献：

篇9

1引言

近些年，我国的数据业务和视频业务等通信业务有了很大的提升，人们的生活和生产中信息数据的传递的需求也不断的提高。所以，必须加强通信工程的建设，并对传输技术在通信工程中的应用进行分析，从而为人们的生活和生产提供良好的通信服务。在通信工程中，传输技术占据着非常重要的地位，随着通信工程的普及和移动信息设备的不断发展，网络传输技术是一个必须要解决的问题，需要通过对传输技术在通信工程中的应用进行分析，找出传输技术未来的发展方向。

2分析无线通信技术

在当前社会中，无线通信技术是一种能为个人手持设备（如PDA、手机）、电脑等终端提供无线接入网络的方式，应用无线传输网络信号的方法使终端设备与网络互相连接，为用户提供方便的无线通信服务。在无线通信技术中，不仅可以帮助用户访问网络中的电子邮件、提供Web以及流式媒体的网络信号，还能为用户提供基于无线访问宽带互联网的支持，使人们更便捷地上网浏览消息，发挥积极的应用价值。

3无线通信系统中应用传输技术的特点

3.1传输产品体积较小

现阶段，随着信息化技术的发展和科技的进步，传输的产品的体积正在不断地缩小，例如，通信工程延伸出来的一些产品的体积在不断地缩小，在体积缩小的同时，传输产品的灵活性逐渐有了提高，传输产品体积的缩小减小了产品占据的空间，为人们在使用传输产品的同时带来了很大的便利，也降低了生产传输产品的成本。而且体积小的传输产品还具有较高的性价比，传输产品通过点和点之间的传输，给通信工程的发展创造了便利的条件。

3.2传输设备呈现一体化

通过对传输产品的传输效率和速度进行分析，传输设备的一体化进程可以为监管提供非常有效的便捷条件。在一体化的传输设备中，相关管理工作人员能使用一些备用设备对信号进行传输，这样可以有效地提高传输产品的便捷性。利用SDH技术将接口板卡和传输产品进行结合，能提高传输设备的传输信息的效率，特别是使用分插技术时，不仅可以对传输产品中的电路进行灵活性的分配，而且对整体局域网的建设也有很大的帮助。

3.3传输设备具有多样化功能

由于传输信息的产品的体积非常小，在体积小这个基础上，一台传输产品设备上聚集了很多独立的设备具有的功能[1]，很大程度地减少了这些独立设备对光纤的占有数量和规模，从而提高了传输信息的线路的使用效率。传输产品多样化的功能让传输技术的质量和价值都有高效的体现，同时也为传输产品的用户提供了一个非常便利的应用。

4无线通信系统中关键传输技术的种类

4.1MIMO技术

MIMO技术主要是利用多个天线实现多发和多收的目的，天线数量越多，信道的容量也就越大，通过技术的应用可以使信道的传输的可靠性大大提高，并且使信道的容量也得到进一步的提升，有效降低误码率。目前，MIMO的相关理论已不断成熟，国内外很多机构都专门建设了研究MIMO技术的实验平台，例如，在我国的东南大学和北京邮电大学就有专门的实验室。我国对这种技术的研究也是源于20世纪末，截至2007年，我国自主MIMO技术的项目就有30多个，国家在启动863计划后，先后有十几家高校和企业参与到了这个计划中。

4.2OFDM技术

OFDM技术可以有效地克服信道频率的选择性衰落，其实是一种多载波调制。这个技术的使用原则是把信道分成多个正交子信道，然后再把高速数据转换为并行的低速字数据流，再分别调制到子信道上进行传输。众所周知，子信道上的信号贷款必然小于信道的相关带宽，所以可以把每一个子信道都看成是一个平淡的衰落信道，在OFDM技术的实际应中，其本质是和交织、纠错编码结合在一起[2]。

4.3自适应传输技术

自适应传输技术可以根据不同的环境、业务需求等对传输的模式、功率和带宽等进行有效地改变，这样不但保证了传输的质量，而且也提高了对信道的使用效率。自适应传输系统的模型图如图1所示。

5传输技术在通信工程中的应用探究

5.1长途干线网中对传输技术的应用

在长途干线网的早期使用的是SDH，即同步数字系统。随着经济的发展和人们生活水平的提高，传输技术使用的用户逐渐增加，由于SDH在进行长途信息的传输过程中，+MSC的间距相比较来说都比较大，所以在长途干线网中使用同步数字体系的成本比较高，而且不仅成本较高，使用同步数字体系的传输产品的各个方面都有很高的要求。为了解决上述的传输问题，技术人员往往会将WDM系统和SDH系统进行结合，这种二者结合的方式不仅没有对传输产品的硬件进行改变，而且还增加了传输设备的容量。通过ASON系统和DWDM系统之间进行组合的方式，能把二者的优势有效地发挥出来，而且还能有效地提高整体网络的功能。由于ASON系统有单节交叉等方面的特点，所以使用ASON系统不仅能增加容量，还能增加灵活性。

5.2本地骨干网中对传输技术的应用

通过对本地骨干网的研究分析，我们可以看出目前传输技术在本地骨干网中的应用主要表现在：通过智能网络技术和同步数字系统等一些先进的传输技术在本地骨干网中的应用，很大程度地推动了我国计算机网络技术的发展[2]，促进了我国通信工程中资源的高效使用。因为本地骨干网的容量较小，因此，在进行信息传输时只能传输一些容量较小的信息，这是本地骨干网最大的缺点。在本地骨干网中，传输技术有非常明显的优势，即不仅具有很好的性价比，而且传输信号的效果也非常好。所以在进行短距离的信号传输时，传输技术的应用比较广泛。

5.3无线传输中传输技术的作用

无线传输在传输信号时采用的是电磁波形式。在传输信号的方法中，无线传输的成本是最低的，并且无线传输的运行过程也相对比较稳定。把无线传输技术和监控技术结合在一起，可以形成一种无线监控系统，无线监控系统能实现不同地区的信号之间的传输和监控的工作。同时，利用无线监控系统还能建立起便捷的视频数据库。因此，无线传输技术不仅能提高传输技术的扩展性，还具有十分高效的扩展性。

6应用效益分析

基于传输技术优化设计无线通信终端系统，确保设计的无线通信终端是应用无线通信技术实现的，不仅能确保设计好的终端设备为一些便携式电子产品提供无线接入的功能，也可以满足人们随时随地上网的需求，使设计好的无线通信终端能够拥有更多的用户群。基于传输技术优化设计无线通信终端，可以有效地扩大无线通信的网络覆盖范围，并且可以实现对整个城市的信号覆盖。同样，基于传输技术设计无线通信终端，也可以在手持终端以及增值业务中大量应用该技术，以发挥其积极的影响以及社会应用效益。

7结语

总而言之，通过对传输技术和通信工程进行全面的研究和分析，可以发现传输技术在通信工程中的发展会逐渐走向多样性和多元化的道路。当传输技术出现多元化的发展时，会提高通信工程中一些相关传输设备的使用性能和效率。同时多样性的传输技术能让通信工程中的信号传输和网络的连接变得更加便捷和稳定，从而实现通信工程的有效、可靠和稳定的运行。在通信工程中传输设备体积比较小的基础上[3]，逐渐把很多独立设备具有的功能进行了集中，这样不仅能提高传输线路的使用效率，还减少了传输信号的成本，同时传输技术多样化的发展趋势，也对传输设备的功能进行了增加，从而提高了传输设备相关业务的能力。

【参考文献】

【1】周宸宇,刘佳权,杜昊霖.无线协同中继通信系统的传输技术分析[J].通讯世界,2016(8):83.

篇10

 

前言

单片机控制系统在实验室反复实验都可以得到很好的预期效果,然而把系统放到实际现场运行时却不能工作。论文大全，遥控系统抗干扰分析。原因是工作现场比实验室环境恶劣,系统受到了各种各样的干扰,加之构成系统的元器件本身方面存在的可靠性，以及系统本身各部分之间的相互耦合因素等原因，系统必须增加一些有效的抗干扰措施才能正常运行。论文大全，遥控系统抗干扰分析。据工作经验之谈，有时存在后期的抗干扰工作往往会比前期的设计工作还要艰巨,花费的时间也需要得更多,所以说抗干扰技术是非常重要,关于在抗干扰措施是否能够运用得恰当方面，其直接关系到系统的稳定性和可靠性。

一、单片机遥控系统系统工作原理

单片机以其体积小、价格廉、面向控制等方面的独特优点，使得单片机在各种工业控制、仪器仪表、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。单片机的遥控系统以单片机系统为基本控制单元,能够构成无线传输系统、速度调节系统等等,而且其优点是，能够在三公里外控制运动目标的启动、速度快慢、停止、往返。而且最特别的是在运动目标的运行过程中，可根据需要随机调节速度快慢,调速一般是在7~25km/h范围。单片机实现控制了所有这些状态,开始通过键盘输入控制参数,然后经过单片机运算和处理行为,并且通过无线数传模块完成对参数的无线传输、运行状态以及调速设备的控制方式,达到遥控运行的目的要求。

二、单片机遥控系统系统受干扰原因及危害

在电磁干扰较弱时，其可靠性和稳定性往往是容易达到应用要求，这方面尤其是在室内体现出来，然而对在室外，会遇到各种各样的环境条件，尤其是那种在工作环境较恶劣的情况下，就会导致仪器仪表工作不正常或失灵。而单片机的遥控系统一般都安装在工业现场，而在工业现成环境中的干扰大多是以窄脉冲的形式出现，而这样的形式其最终造成微机系统故障的多数现象都是“死机”现象。究其原因是计算机中的CPU在执行某条指令时，受周围环境干扰的冲击，影响到它的操作码或地址码发生改变，最终致使该条指令出现错误。这时，CPU就会执行随机拼写的指令，并将其操作数作为操作码执行，从而导致有关程序“跑飞”或进入“死循环”。对于在工业现场中由于诸多大型用电设备的投入或者是撤出电网运行，经常都会造成系统的电源电压不稳，如果当电源电压降低或掉电时，这样就会造成重要的数据丢失的可能性，以至于系统不能正常运行，而且干扰也会导致单片机内部程序指针错乱现象，从而使得中断程序运行超出定时时间。关于RAM中计时数据被冲乱，导致程序计算出错误的结果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。假设设法在电源电压降到一定的限量值之前，单片机进行快速地保存重要数据，将会最大限度地减少损失，对于干扰源的影响会使系统的可靠性和稳定性大大降低，严重的情况还会导致系统的运行紊乱，造成生产事故。

三 如何实现单片机的遥控系统的抗干扰

关于高频干扰噪声和有用信号的频带是不同的,其解决方法是在导线上增加滤波器的方法来切断高频干扰噪声的传播,或者也可加隔离光耦来解决这个问题。关于电源噪声的危害最大。需要把电源做得好,其整个电路的抗干扰能力就解决了一大半问题。对于在单片机系统中还可借助于一定的外部附加电路来监测电源电压，当在电源发生故障时能够及时通知单片机快速保存重要数据，同时断开单片机外围设备用电电源，从而使整个应用系统的功耗降到最低点。目前市场上许多单片机对电源噪声都是十分敏感的,那么就要给单片机电源加滤波电路或稳压器,达到减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。当电源恢复正常时，取消掉电工作方式，通过复位单片机，使系统重新正常工作。

单片机系统设备的抗干扰与系统的接地方式也存在很大的影响，接地技术有能够抑制噪音的效果。所以说一个良好的接地能在很大程度上抑制系统内部噪音耦合的现象，而且还能够防止外部干扰的侵入，能够真正提高系统的抗干扰能力。在这里需要注意的是，如果要求设备的金属外壳等需要安全接地，其屏蔽用的导体的必须能够很好的接地，这样才能为单片机系统提供良好的地线，并且对提高系统的抗干扰能力极为有效果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。尤其是对于有防雷击要求的系统，其良好的接地是至关重要的。假设系统不能接地，或者是虽有地线现象，但是接地电阻过大，就会抗干扰元件就不能正常发挥其应有的作用了。

关于单片机供电的电源的地俗称逻辑地，并且和大地的地的关系具有相通性、浮空性、或接电阻性。但是不能把地线随便接在暖气管子上。坚决不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线相混淆。因为单片机系统通常存在模拟电路和数字电路两种，并且关于数字地与模拟地是要分开，只是在一点相连，假设两者不分，就会存在互相干扰现象，那么可以把控制条件中的关于一次采样和处理控制输出更改为循环采样和处理控制输出，这样能够对惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用效果。

设置输出状态寄存单元来抗干扰。其程序是根据单片机系统对数据处理后的输出结果为依据，设置出相应的输出状态寄存单元形式，假设其中干扰侵入输出通道将输出状态破坏时，系统就会在定时查询寄存单元的输出状态信息时，并发现错误，及时纠正输出状态。论文大全，遥控系统抗干扰分析。

设置自检程序来抗干扰。论文大全，遥控系统抗干扰分析。通常是在计算机内的特定位置或某些内存单元中来设置状态标志，并且在开机后或有自检中断请求要求时，计算机系统首先将运行自检测试程序，如对整个系统或关键环节进行模拟方面的测试，对测试结果再通过某种方式显示出来，目的是保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。设计单片机的遥控系统过程中，要求电路的元器件或线路布局合理以消除元器件之间的电磁耦合相互干扰，如去耦电路或者是平衡电路等。还有种方法是采用冗余结构，也称容错技术或故障掩盖技术，该方法是通过增加完成同一功能的并联或备用单元数目来提高系统可靠性的一种设计方法。当某些元器件发生故障时也不影响整个系统的运行。对于消减外部电磁干扰，可采用电磁兼容设计，目的是提高单片机系统在电磁环境中的适应性，即能保持完成规定功能的能力。

参考文献：

[1]麦山.基于单片机的协议红外遥控系统.电子技术.1998

[2]孟庆建张恭孝.单片机系统的电磁兼容问题[J].自动化仪表,2004

篇11

[中图分类号]TP39[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0043-02

Design and Implementation of Wireless Fingerprint Identification SystemBased on ZigBee Network

Pan Wei

(ShanDong University,School of Computer Science and Technology)

[Abstract]This paper presentation the design and implementation of the wireless fingerprint identification system by a DSP and MCU based on the two-piece structure. The system is composed of fingerprint sensor AES2510 with DSP (TMS320VC5507) as the fingerprint image acquisition module and PIC18LF4620 with MRF24J40 as the fingerprint authentication information wireless module based on ZigBee network. As to traditional embedded fingerprint identification system, the system is more suitable for more staff and fingerprint collection sites divergence’s occasions. The system is suitable for a large-scale checking system’s solution.

[Key Words]fingerprint sensing chip; fingerprint identification system; ZigBee’s Wireless Network

1 引言

目前广泛应用的嵌入式指纹识别系统主要由指纹识别传感器和嵌入式处理器完成指纹信息的采集、分析和比对来实现身份认证,进而通过串口与上位机通信实现身份认证信息的综合管理,是一种集中式指纹采集系统。本文将提出一种基于ZigBee无线网络的指纹识别系统的设计与实现,其原理如图1所示[1]。本系统每个节点为一个独立的嵌入式指纹识别设备,各个节点通过ZigBee协议进行无线网络连接,每个节点的指纹身份认证信息通过ZigBee无线网络传到ZigBee中心节点最后通过RS232由上位机进行身份认证信息的综合处理。本系统适合于指纹采集分散的场合,例如人数多和采集地点分散的考勤系统可以采用这种模式。

2 ZigBee无线网络协议

ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据传输率、低成本、低复杂度的无线网络技术。ZigBee网络包含协调器、路由器和终端设备三种协议设备,可构成网状网络,最多可支持65536个节点,ZigBee网状网络如图2所示[2]。ZigBee网络可以工作在2.4GHz、915MHz和868MHz三个工作频带,工作在2.4GHz频带的数据传输率为250Kb/S,节点间传输距离可以达到100米的范围。与其他无线协议相比,ZigBee无线协议的复杂度低,降低了资源要求,ZigBee协议栈一般为4KB-32kB,由网络协调器节点

容纳网络内所有节点的设备信息、数据包转发表、设备关联表、与安全有关的密钥存储等,各节点可由8位微控制器实现ZigBee协议层。对于指纹采集系统的身份认证信息可由ZigBee节点以接力方式传送到ZigBee中心节点进而传给上位机进行综合处理。

3 指纹识别节点的设计

3.1 指纹识别节点的工作原理

本系统的指纹识别节点采用双片结构[3],是由两片嵌入式处理器构成的两个小系统结合而成。一个系统是以高性DSP为核心配以存储器、指纹传感器构成,完成指纹信息采集、算法处理、模板存储等需要较大运算量和存储量的功能的指纹识别模块;另一个系统以MCU为核心配以ZigBee RF无线收发器和天线构成的身份认证信息无线传输模块,MCU通过SPI总线和ZigBee RF收发器连接,MCU作为SPI主控器件实现ZigBee协议层,ZigBee RF收发器作为从动器件和天线共同实现节点间信号的传输。两个系统间以串行接口来完成状态和信息的传输,其结构如图3所示。

3.2 指纹识别节点的硬件结构与软件设计

3.2.1 指纹识别模块

采用AuthenTec公司的AES2510为指纹传感器,该传感器采用超小型48脚BGA封装。其体积仅为13. 5mm×5mm×1.3mm,其感应区为 9.7mm×0.81mm,192×16阵列。电压为2.5V时,工作在图像采集模式下该传感器的电流消耗为35mA;工作电压为2.4～3.6V,寿命可达100万次。传感器还能够每秒捕获多达240帧图像,分辨力为500ppi。多种接口方式,由IOSEL0和IOSEL1引脚决定所处的接口方式。并可自动检测手指的状态[4]。采用TMS320VC5507-200(BGA封装)作为指纹识别的处理单元,TMS320VC5507-200是TI公司生产的高性能、低功耗DSP,最高时钟频率为200MHz,具有64K×16-Bit片内RAM(64KB的DARAM+64KB的SARAM)和32K×16-Bit片内ROM,最大可支持8M×16-Bit片外SDRAM和4M×16-Bit片外Flash扩展。C5507-200还具有丰富的片内外设,这些特点足以胜任指纹识别算法的高性能要求。当AES2510配置为192×16阵列、500ppi和4bit灰度等级时指纹采集图像约1.5KB,考虑到诸如指纹考勤系统类型的应用要求存储指纹模板多的情况,应扩展片外Flash进行存储,本系统采用3片K8P1615UQB Nor Flash扩展3M×16-Bit片外Flash扩展,大约可以存储4000个指纹模板。由于指纹识别算法的固件程序大约100KB左右,指纹图像约为1.5KB, C5507-200有128KB片内RAM故无需扩展片外SRAM或者SDRAM。指纹识别模块电路原理图如图4所示。

指纹传感器AES2510的IOSEL0和IOSEL1引脚接低电平,使其工作在并口模式下,C5507片选AES2510后对其进行复位或初始化操作,AES2510开始自动进行指

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纹检测,当AES2510检测到手指在传感器有动作后就向C5507发出中断,C5507通过低8位数据线对AES2510扫描的指纹信息进行采集,DSP获取指纹信息后进行比对和身份认证,最后通过串口将身份认证信息传给身份认证信息无线传输模块。C5507对AES2510有指纹信息的读取和状态寄存器的配置操作,C5507的A0引脚与AES2510的A0引脚相连,当A0为0时C5507通过总线读取AES2510扫描的指纹信息,当A0为1时C5507通过总线对AES2510的状态寄存器进行读取和配置。C5507对AES2510初始化主要包括对AES2510寄存器的初始化、传感器采集方式、A/D、Gain等的设置。指纹识别模块工作的软件流程如图5所示。

3.2.2 身份认证信息无线传输模块

该模块采用Microchip公司的PIC18LF4620单片机和MRF24J40无线收发器构成,身份认证信息无线传输模块硬件结构如图6所示。

如图中所示,PIC18LF4620通过 SPI 总线和一些离散控制信号与RF收发器相连。PIC18LF4620充当SPI主控器件,MRF24J40收发器充当从动器件。控制器实现IEEE 802.15.4 MAC层和ZigBee协议层,MRF24J40和天线相连完成RF信号的收发。TMS320VC5507完成指纹信息比对后,向PIC18LF4620发送中断(通过INT1),将比对信息通过串口发送到控制器后经身份认证信息无线传输模块传送到上位机进行后处理。

3.2.3 指纹识别节点的软件设计

无线指纹识别节点主要由DSP+ AES2510的指纹识别模块和MCU+ MRF24J40的无线传输模块的双片系统构成,以无线传输模块作为主模块,指纹识别模块每获得比对结果后就向无线传输模块发送INT1中断请求信号,无线传输模块响应中断后将DSP比对指纹的认证信息取走,进而启动无线传输将身份认证信息传向下一个节点。无线传输模块在收到上一个节点传来的信息后由RF收发器通过向自己节点的控制器发出INT0中断请求,控制器响应后根据路由信息选择下一个ZigBee节点并启动无线传输,

直至将身份认证信息发送到上位机。其软件工作流程如图7所示。

4 结语

本文的基于ZigBee网络的无线指纹识别系统采用双片系统设计。由TMS320VC5507+AES2510构成的指纹识别模块进行指纹信息的采集、比对等,本系统的AES2510采集图像约1.5KB共可以存储4000多个指纹模板,适合采集人员多和采集地点分散的情形,指纹认证信息经由PIC18LF4620+MRF24J40构成的无线传输模块在ZigBee网络中传输,ZigBee无线网络具有低成本和低功耗的特点,传输距离最大可达100米,适合人员多和采集地点分散的应用场合。故本系统可以作为大中型企事业单位考勤系统的解决方案。

[参考文献]

[1] 顺舟科技Z-BEE无线产品技术手册.

[2] AN965 Microchip ZigBeeTM协议栈.

篇12

中图分类号TP393 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2010)31-0245-02

0 引言

目前,嵌入式系统的各种成熟的产品都已经广泛应用于家电、通信、工业控制等领域。目前,应用最为广泛的领域诸如信息电器、移动计算设备、网络设备、工控、仿真、医疗仪器等。此外,随着Internet用户的不断增多,嵌入式系统今后的发展无疑要面向系统化、网络化。随着数字化通信,数字化家电和控制领域等巨大需求的牵引下,嵌入式系统的发展如火如荼,伴随着集成程度的不断提高,嵌入式系统已愈加趋于智能化,开发嵌入式智能系统必然是未来嵌入式系统发展的方向。

本论文主要针对目前研究广泛的局域网无线数据传输系统,利用嵌入式技术进行系统开发设计,以期实现无线局域网数据的传输,并以此和广大同行分享。

1 局域网无线传输嵌入式系统硬件设计

1.1 系统结构设计

该系统为一个时分信道的局域无线通信系统,由若干终端(公共信息终端机)和一个中心站(公共信息服务器)组成。每个终端只与中心站进行点与点通信。

中心服务器可以采用性能较高的32位CPU/MPU,可以使用键盘输入和LCD接口;有丰富的I/O资源,比如USB,Ethernet接口。用户可以通过TCP/IP和别的主机或Internet联网。中心服务器具备较大的信道容量,并且有良好的扩充性。中心服务器的发射功率,灵敏度,通信速率与无线收发模块有关。用户终端采用智能电源管理技术,具备较低的功耗和较小的体积。系统的框图如图1所示。

图1系统的硬件结构框图

在本系统实际应用中,无线终端对处理速度有严格的需求,仅靠单DSP系统已经不能适应超大运算量的要求,尤其是在运算量大,处理复杂,数据吞吐量也很大的情况,必须采用实时性强、精度高和具备高数据吞吐量连接网络的大规模并行处理系统。在本系统中采用DSP并行处理系统来实现。它是一种可重构的、可扩展的通用系统,一方面,可以通过灵活的软件编程来适应处理问题的变化和算法的发展;另一方面, 可以通过简单的硬件扩展来适应处理规模的变化。

1.2 并行DSP处理系统架构设计

目前的嵌入式系统开发,许多并行处理系统采用共享总线来实现一种共享存储器通信机制。这种共享存储器通信机制虽然仍被用来实现处理器间的数据传输,但是却已经慢慢显露出它的不足。只要系统中处理器的数目不是太多,整个系统的数据吞吐量不会受到太大的影响。然而,今天的大多数处理器(如SHARC)都是单周期机制,即对存储器的存取都发生在一个时钟周期,这样,处理器都连接到一个共享存储器的系统中,势必存在着总线竞争问题,存储器的数据吞吐量受到很大的影响。

为了解决上述问题,在本论文中,通过一种称为“初级/次级”总线网络的思想可以缓解这种总线竞争。在该系统中,先由一个背板总线作为初级总线体系,DMA控制器及FIFO构成的桥接电路使初级总线和次级总线彼此分离,每个次级总线都与系统中的一部分DSP处理器及存储器相连,这部分DSP之间通过次级总线形成相邻的模式,彼此通信只需要通过次级总线,不用影响初级总线和其他次级总线,从而缓解了对共享总线的竞争。在该并行处理系统中,位于初级总线上的某个处理器发起一次数据传输操作,这里假定初级总线和次级总线的数据吞吐量是不同的,桥接电路起到了数据缓冲的作用。

2 嵌入式系统软件的设计

由于该局域网无线数据传输系统采用uClinux 操作系统管理系统的资源,相对于传统的单片机,更类似一台微型计算机系统,具有更强的性能和不同于传统单片机的软件设计方法,其软件结构包括加载程序、uClinux内核、系统调用接口和应用程序。

加载程序负责在加电后对微处理器进行必要的硬件设置,初始化内存,并把uClinux 内核映像从Flash 中复制到内存,把控制权交给内核,使内核运行,最终使应用程序运行。uClinux内核作为应用程序控制系统硬件的接口,提供应用程序对硬件的间接访问,在具体设计中,对微处理器中内置A/D 转换器的操作、对键盘的操作以及对LCD的操作由在uClinux下编写的设备驱动程序完成,这些驱动被编译进uClinux 的内核。

基于μClinux应用系统工作时,首先对CPU初始化,接着进行操作系统初始化,主要任务控制块初始化(TCB),TCB优先级表初始化;空任务的创建;新任务创建,并可在新创建的任务中在创建其他的新任务,最后调用OSSTART()函数启动多任务调度。

3 结论

本文对嵌入式系统的设计与开发进行了初步的探索,设计了一种运用DSP和嵌入式实时操作系统中移植的方法来实现的局域无线数据传输系统,该系统可以应用在电力监控、电力抄表、导盲、气象监测、工业控制、金融无线交易系统、交通图像实时监控系统、煤矿安全系统等诸多领域,具有较强的实用价值,因而是值得推广的,同时这些研究也为后续的研究工作打下了必要的基础。

参考文献