基于通信系統的無線通訊技術分析

摘 要：科學技術的快速發展，網絡已成為人們日常生活中極其重要的工具之一，在當今的通信系統中，無線通訊扮演著重要的角色，由于無線通訊產品具有低能耗、微型化的特點，所以其產品越來越受到廣大用戶的歡迎，目前，短距離無線通訊技術越來越受到人們的關注。文章從無線通訊技術的重要作用入手，對常用的無線通訊技術進行了分析，并進一步對短距離無線通訊技術和超寬帶技術進行了深入的闡述。

關鍵詞：通信系統；無線通訊；技術

前言

長期以來，在我國的一些大型企業當中，一些采取傳統的有線傳輸方式進行通訊，這種方式主要是以有線傳輸電纜為主，同時以程控交換機和防爆電話、防爆揚聲器等終端來實現廠區內的通訊。這樣為了保證廠內通訊的需要，就需要布置多條的電纜、建立龐大的通訊系統，這就為維修帶來了諸多的困難。同時，一般廠區內的環境都較為惡劣，一些腐蝕性的氣體對設備線纜的損壞較為嚴重，同時一旦發生事故時，電纜也極易遭到破壞，這樣就對廠區內的正常通訊造成了嚴重的影響。一旦有事故發生時，因無法進行通訊，則會對救援工作和人員的安全都帶來極大的威脅。所以在當前無線技術的快速發展之下，企業應更著力于無線通訊網絡的應用。

1 無線通訊技術的重要作用

在我國的大型工廠內，由于廠內的面積較大，人員較為分散，由于在廠內防爆區需要較多的作業人員，同時這些作業人員不僅零散，同時還時刻處于移動中，所以在這種情況下，移動通信設備對于防爆區內人員進行動態管理就顯得尤為重要。移動通信技術在廠內的應用，可以很好的優化廠區內的網路結構，實現有序的指揮高度，由于無線技術可以實現互聯互通，所以可以有效的保證信息的傳遞，對于企業的安全生產具有十分重要的意義。

2 常用的無線通訊技術分析

無線通訊的技術種類較多，但在目前中得以廣泛應用的則主要有GPRS/CDMA、數傳電臺、擴頻微波、無線網橋及衛星通信、短波通信技術等。

2.1 數字電臺是以語音進行信息傳輸，多用于點對點或點對多點的工作環境之中，由于數字電臺技術發展的時間較長，所以技術已經較為成熟，有標準的接口，可以實現與計算機、RTU、PLC等數據終端連接，傳輸呈現透明性的特點。同時數字電臺在傳輸速率還是傳輸距離上都能夠滿足廠內的通訊要求，同時具有較強的抗干涉性，在接收上具有較高的靈敏性。但隨著第二代通訊系統和第三代通訊系統在技術上的不斷發展和改進，目前在許多場合內GPRS/CDMA技術已經開始逐漸的替代了數字電臺技術。另外，數字電臺在相關的技術上也沒有停滯不前，而是不斷的向網絡化、智能化和高帶寬的方向發展。

2.2 擴頻微波和無線網橋技術

隨著通訊技術發展速度的加快，在最近幾年內，擴頻微波和無線網橋技術得以興起，作為一種新興的數據傳輸技術擴頻微波技術具有特別好的抗干涉的能力，同時還具有保密性好、多址、組網、抗多徑、傳輸距離遠、覆蓋面寬等眾多優點，所以在野外聯網中得以廣泛的應用。無線網橋技術即以無線射頻和有線網橋相結合的數據傳輸技術，可以使用無線實現遠距離的點對點間的互聯。對于固定設備和固定設備之間的無距離無線組網是十分有益的。

3 短距離無線通訊技術簡介

“藍牙（Bluetooth）”是近幾年才被大家所應用的一種無線、短距離的通訊產品，可以在較短的范圍內能過無線連接實現互聯的要求，連接的方式安全、具有十分好的經濟性，從而實現了近距離內幾種通訊設備的無縫資源共享，同時也可有效的實現語音和數據之間的通訊需求。由于藍牙技術安裝的方便，只需要將該技術嵌入到單一的CMOS芯片中即可實現小型移動通訊設備之間的無線通訊需求。藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻（Frequency Hopping）和時分多址（Time Division Multi-access-TDMA）等先進技術，為固定與移動設備通訊環境建立一個特別連接。由于藍牙技術發展的時間還較短，在應用過程中還存在著一些問題沒有解決，但隨著藍牙技術的不斷發展和完善，相信用不了多久，藍牙技術產品將出現在我們日常生活的各個方面。

4 超寬帶（UWB）技術研究

在上世紀五十年代末期超寬帶就已興起，就在軍事上得以應用，當時此項技術主要用于軍事雷達等通訊設備上進行使用。但在無線技術的快速發展下，人們對高速無線通訊提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通訊方案。與常見的使用連續載波通訊方式不同，UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息，通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz，因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通訊的同時，UWB設備的發射功率卻很小，僅僅是現有設備的幾百分之一，對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通訊方式，它有望在無線通訊領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下：

4.1 抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統具有較大的處理增益，在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。

4.2 傳輸速率高：UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，有望高于藍牙100倍。

4.3 帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統容量大，并且可以和目前的窄帶通訊系統同時工作而互不干擾。

4.4 消耗電能少：通常情況下，無線通訊系統在通訊時需要連續發射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發送出去，并且在需要時才發送脈沖電波，所以消耗電能少。

4.5 保密性好：UWB保密性表現在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據；另一方面是系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。

4.6 發送功率非常小，延長了系統電源工作時間。

4.7 成本低，適合于便攜型使用。

5 結束語

隨著無線通訊技術的快速發展，其將以較低的成本及建立鏈路的簡單易行、較好的靈活性及擴展性得以在多個行業中進行廣泛的應用。

參考文獻

[1]方旭明，何蓉.短距離無線與移動通訊網絡[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[2]劉乃安.無線局域網（WLAN）-原理、技術與應用[M].西安電子科技大學出版社，2004.

[3]許東.網絡化的全數字圖像監控系統[J].北京：有線電視技術， 2002： 27-56.

[4]劉富強.數字視頻監控系統開發及應用[M].北京：機械工業出版社， 2003： 2-17.