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第1篇

論文摘要:通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析,證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。

隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展,人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求,作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術簡介

近年來,由于數據通信需求的推動,加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展,短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段,WLAN技術、藍牙技術、UWB技術,以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信,分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術

“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準,也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內,通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯,使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享,也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動通信設備,使設備去掉了連接電纜的不便,通過無線建立通信。

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(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術,為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網,并且能夠實現無線連接因特網,其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電,組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強,新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術,藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處,如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問,藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術,它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

3超寬帶(UWB)技術

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末,此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展,人們對高速無線通信提出了更高的要求,超寬帶技術又被重新提出,并倍受關注。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%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同,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。在高速通信的同時,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信方式,它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下:

(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。

(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。

(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信系統同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少:通常情況下,無線通信系統在通信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。

(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。

(6)發送功率非常小:UWB系統發射功率非常小,通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。

(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術使用基帶傳輸,無需進行射頻調制和解調,所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件,系統結構簡化,成本大大降低,同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻:

第2篇

近年來，由于數據通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展，短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段，WLAN技術、藍牙技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通信的最低數據速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術有藍牙、紫蜂和低速UWB。

2藍牙(Bluetooth)技術

“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯，使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動通信設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。

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(FrequencyHopping)和時分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網，并且能夠實現無線連接因特網，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強，新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術，藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

3超寬帶(UWB)技術

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展，人們對高速無線通信提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出，并倍受關注。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%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同，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。在高速通信的同時，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信方式，它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下：

(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。

(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。

(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信系統同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少：通常情況下，無線通信系統在通信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。

(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。

(6)發送功率非常小：UWB系統發射功率非常小，通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。

(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調制和解調，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件，系統結構簡化，成本大大降低，同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻：

[1]方旭明，何蓉.短距離無線與移動通信網絡[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.

第3篇

無線通訊技術由于是無線接入式，因此具有靈活、快捷、高效的特點，它可以快速的地進行數據圖像和文字語音的直接傳輸，不受時間和空間的限制。無線通訊技術加強了各國的經濟和文化的交流，也方便了人們的生活。無線通訊技術還有可靠性高，機動性和可用性強的特點。由于無線通訊技術設備比較小，并且是通過無線接入的方式進行網絡傳輸的，因此不受地震，雷雨等自然災害的影響，即使在自然災害很大的時候依舊可以保持信息暢通無阻的進行，保持網絡的穩定性和可靠性。但是，無線通訊技術也有自己的缺點，比如信息的保密性較差，安全度不高的特點，因為是無線的傳輸，因此無線網絡在傳輸信息的過程中很容易導致信息的泄露和信息攔截，因此在安全性上比較差。

2無線通訊技術的創新

2.1WirelessHART技術

WirelessHART技術運用的是網格狀的組織網絡，這樣每一臺設備都可以作為無線路由器來使用，它的功率更低，對于無線的傳輸的距離更遠。網絡中節點越多，網絡可覆蓋的范圍越廣，距離越遠。而對于WirelessHART的頻率為2.4GHz~2.4835GHz，這是國際通信聯盟開放給工業、醫學和科學三個主要機構使用的免費頻段，因此WirelessHART技術不會對其他的通訊造成干擾。另外，在環保方面，WirelessHART技術的無線設備是微功率短距離的設備，這對于用戶所擔憂的網絡功率就不論無線通訊技術創新與應用文/陳浩　孟夏無線通訊技術具有覆蓋面積廣、信息傳遞快、不受自然災害的限制等特點，它是我們時代和科技不斷發展的產物。無線通訊近些年也在不斷的創新，和廣泛的應用到我們的生活中來。這篇文章就是針對無線通訊技術創新與應用的討論。摘要是問題了，不會對工作人員造成不良影響，它的發射功率為10MW，比手機使用的峰值還低。

2.23G和4G網絡

目前在我國3G技術日漸成熟，TD-SCDMA、CDMA2000和WCDMA作為我國研發的3G無線通訊技術被廣泛應用在各個領域，3G信號覆蓋面積廣，對于數據的傳輸快速，并且能支持語音信號和數據的傳輸和切換，這些3G技術已經發展成世界的主流，目前3G網絡已經非常成熟，wcdma的技術的版本不斷升級。目前，又出現了更高的覆蓋率和通訊的技術，4G網絡技術，目前4G技術還在剛剛起步的階段，它更加的低成本，并且沒有距離限制，這是對于3G的傳輸上的一些缺點和弊端做了一些調整和升級的網絡傳輸，它更加的快捷，方便，數據傳輸量更大。3G和4G的優勢越來越明顯。

2.3WLAN網絡

WLAN技術作為寬帶的無線通訊網絡，已經廣泛應用到生活中，這種寬帶無線式接入技術使網速更快、更靈活，它采用與商業一樣的2.4GHz的波段。目前，WLAN寬帶已經被廣泛運用到辦公室，家庭網絡中。但是WLAN寬帶的無線距離傳輸受到限制，只能在比較小的空間內才能接收到信號，傳輸數據，因此還沒有被運用到更廣泛的領域中。

2.4UWB技術

UWB技術是一種超寬帶無線通訊技術，它是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，因此它的頻譜范圍非常廣。它基本上是在3.1～10.6GHz頻段中占用500MHz以上的寬帶，因此它的功率很低，發射和接收數據比較簡單，發射信號的功率譜密度低，定位精度高。因此UWB技術更適合運用在室內等密集多徑的場所，它能夠穿透墻壁，地面，身體系統，對于個人娛樂的局網是最具特色的無線通訊設施。

3無線通訊技術的應用

3.1工業中的運用

在工業生產中，無線通訊設備也在廣泛的應用，并發揮著巨大的作用。其中比較運廣泛的是，無線短程網和無線局域網。無線短程網功耗低，工作周期比較短，使收發信息的功耗降低，采用休眠模式。并且它數據傳輸可靠性高，同時預留了需要固定寬帶的的專用空隙，避免了在信息傳輸過程中的碰撞和干擾。無線短程網還具有時延小的特點，無論是在休眠狀態還是在激活狀態下的時延都很短。另外，它還具有兼容性，通過網絡協作建立自己的網絡圈，加強課信息傳遞的可靠性。在工業中還經常用到的是無線局域網，它在工業發展上起著越來越大的作用。因為在工業自動化領域有很多的感應器、PLC、計算機、讀卡器等等，這些設備的連接和信息傳輸都需要有一個控制網絡，這些設備提供的通信接口通常是RS-232或RS-485，無線局域網將這些接口的設備都連接到一起，利用網絡將信號互相轉換，這樣就使工業設備的通訊能力不斷加強，還大大提高了信息處理能力，并且無線局域網覆蓋廣，這在現代工業自動化生產中，起著重要的作用。對安全防御管理、電信、光纖、生產設備自動化都有很多的應用。

3.2生活中的運用

無線通許科技現在已經廣泛的運用到我們的生活中了。從之前的紅外和藍牙開始，已經被我們的手機、電腦、文曲星等很多的電子產品應用到生活中，我們可以通過無線通訊設備傳輸數據、圖片、音頻、視頻，這不僅方便了我們的生活，也提高了我們的生活質量。隨著科技的不斷發展，通訊技術也在不斷發展，從過去有線的網絡，到現在WLAN已經廣泛的應用于我們的家庭、辦公室、娛樂場所和公共場合，人們隨時隨地都能通過無線網絡獲取數據。另外，GPS等系統也在不斷的豐富我們的生活，在開車的時候我們可以通過GPS定位，尋找路線，搜附近的美食、找公交站點等等，這些無線通訊技術已經不斷地影響我們的生活，并使我們的生活質量不斷提高。

4總結