无线通讯技术论文范文

无线通讯技术论文范文第1篇

论文摘要:通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。

1短距离无线通信技术简介

近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s,通信距离<10m,典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1Mbit/s,通信距离<100m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2蓝牙(Bluetooth)技术

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。

蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。

3超宽带(UWB)技术

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下:

(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。

(2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。

(3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

(4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。

(5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。

(6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。

(7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。

参考文献:

[1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通信网络[M].北京:人民邮电出版社,2004.

无线通讯技术论文范文第2篇

论文摘要：通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析，证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展，人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求，作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。

1短距离无线通信技术简介

近年来，由于数据通信需求的推动，加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展，短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段，WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术，以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信，分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s，通信距离<10m，典型技术有高速UWB、WirelessUSB;低速短距离无线通信的最低数据速率<1Mbit/s，通信距离<100m，典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2蓝牙(Bluetooth)技术

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准，也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内，通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享，也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中，因此特别适用于小型的移动通信设备，使设备去掉了连接电缆的不便，通过无线建立通信。

蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础，采用高速跳频(FrequencyHopping)和时分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先进技术，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线连接因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz频带，通道带宽为lMb/s，异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强，新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。

作为一个新兴技术，蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处，如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问，蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术，它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。

3超宽带(UWB)技术

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末，此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展，人们对高速无线通信提出了更高的要求，超宽带技术又被重新提出，并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同，UWB采用极短的脉冲信号来传送信息，通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz，因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时，UWB设备的发射功率却很小，仅仅是现有设备的几百分之一，对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声，因此从理论上讲，UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式，它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下(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。

(2)传输速率高：UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s，有望高于蓝牙100倍。

(3)带宽极宽：UWB使用的带宽在1GHz以上，高达几个GHz。超宽带系统容量大，并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。

(4)消耗电能少：通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波，因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波，只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按0和1发送出去，并且在需要时才发送脉冲电波，所以消耗电能少。

(5)保密性好：UWB保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩频，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。

(6)发送功率非常小：UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。

(7)成本低，适合于便携型使用：由于UWB技术使用基带传输，无需进行射频调制和解调，所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件，系统结构简化，成本大大降低，同时更容易集成到CMOS电路中。

参考文献：

[1]方旭明，何蓉.短距离无线与移动通信网络[M].北京：人民邮电出版社，2004.

无线通讯技术论文范文第3篇

2常用的无线通讯技术

目前在油田现场广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。

其中GPRS和CDMA技术中国移动和中国联通公司的主营数据传输业务，在数据传输方面有着很强的优势，即信号覆盖范围广。对于陆上油田生产区域基本完全覆盖。但由于海上油田地理位置特殊，远离陆地的基站，因此很多海上生产平台还无法为GPRS/CDMA信号完全覆盖。此外经过测试，GPRS的平均速率为20kbit/s～40kbit/s，CDMA的平均速率为80kbit/s～100kbit/s，可以满足传输小数据量的生产数据要求，但无法满足大数据量的信号（例如视频信号）远程无线传输。虽然有利用CDMA技术进行视频信号传输的案例，但效果并不理想。

数字电台用于点对点或点对多点的工作环境，能够提供标准RS-232接口，可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接，实现透明传输。数传电台的传输速率从1200～19.2Kbit，传输距离20～50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟，标准统一，一直以来广泛用于油田的数据遥测/数据采集与监控(SCADA)项目中。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟，相应的设备价格的降低，使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时，数传电台的相关技术也在不断发展，智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。结合数传电台误码率低、信道可靠的特点，数传电台必将成为海上油田通信技术应用的可靠选择。

扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力，以及保密、多址、组网、抗多径等，同时具有传输距离远、覆盖面广等特点，特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百Mbps）无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

例如，对于远离陆地且无法进行中继的海上平台，通讯链路只能通过卫星通信和短波通讯。其中卫星通信范围大，只要卫星发射的波束覆盖进行的范围均可进行通信。不易受陆地灾害影响，建设速度快，易于实现广播和多址通信等等优点。但其运行费用相对昂贵，且系统维护要求高。短波通讯以往只在军事通信、专业通信、业余通信中发挥着极为重要的作用，因其传输速率低、噪声大，电离层反射天波为主，通常不能稳定的使用固定频率工作等缺点，因此在其他领域已慢慢淡出人们的视线。尽管短波通信存在一些缺陷，但对于海上油田而言，短波通讯作为可靠性高、覆盖区域广的通信方式，用于海上平台的紧急通信及小数据量传输应该是一个比较好的选择。

3环境因素对技术应用的影响

偏远油区的环境因素以以海上油田最为特殊。海上油田除了考虑信道带宽，传输数率，传输距离，发射功率，天线要求等通信设备本身的技术参数外，在应用无线通讯技术的过程中，还必须全面地考虑海上平特的地理环境与地理条件对无线通信技术应用的影响。

3.1对信号传输的影响

可以通过选取性能好的设备或应用抗干扰措施以减少甚至避免干扰。但无线通信过程中的信号衰落问题则是普遍存在的，而且是不可避免的。由于海上油田远离陆地，与陆地之间的广阔的海域、多变的气候使得在陆上应用效果很好的技术在海上应用时没有了用武之地。

微波在空间传播中将受到大气效应和地面效应的影响，导致接受机接受的电平随着时间的变化而不断起伏变化，我们把这种现象称为衰落。从衰落的物理因素来看，可以分成以下几类：吸收衰落、雨雾衰落、K型衰落、波导型衰落、闪烁衰落等等。在各种衰落因素中，吸收衰落、雨雾衰落及K型衰落对海上油田的无线通信应用影响较大。

3.2对技术应用的影响

各项通信技术在海上油田应用中还存在的另外一个问题就是其独特的现场环境。海上平台一般空间狭小，还要考虑海上多风，平台最高点一般较低的特点。

首先是对天线安装的限制。海上微波通信受地形地貌影响，相同的通信距离要求两端天线的高度更高。对于卫星通信、扩频微波、短波通信等天线体积较大的应用，由于海上风力较大，抗风性的要求也使得设备在小平台的安装变得十分困难。

此外，对于无人值守的平台，设备必须具有高可靠性、可自动维护、参数远程设置等功能。而对于卫星通信、短波通信等要求平台上配备专业管理操作人员进行设备的管理维护，这一特点也为技术的应用带来一定的限制。

4无线网桥技术在海上平台视频监控中的应用

在实际的现场应用中，我们选取了基于5.8G无线网桥设备进行了现场应用测试。测试地点为浅海油井，测试内容为4路视频监控图像的传输。该系统具体解决方案是利用摩托罗拉Canopy5.8G无线网桥建立通信链路。在平台一侧首先通过视频服务器将模拟视频信号转化为可在网络传输的IP数据流，之后由无线网桥将信号传输到陆地端。陆地端一侧通过无线网桥进行接收后由视频监控服务器处理后，对视频信号进行录像存储及Web。相关用户可依据相应权限在局域网内进行视频图像的浏览、录像等操作。

系统通讯链路建立后，可远端对设备参数进行设置，设备维护方便。监控视频图像清晰、连贯，满足监控要求。从系统的链路冗余可以看出本次测试的应用距离已接近5.8G无线网桥技术在海上应用的最远距离。从系统的稳定性出发，在更远一些的类似应用中应谨慎选择这项技术。

结论

无线通信技术在偏远油区的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。在选取相关技术时除了要考虑包括传输距离、信号带宽、天线安装条件、发射功率、设备功耗、系统成本等各方面因素外，同时还要充分考虑环境对通信的影响。信号的衰弱会使很多通信技术达不到理论标定的距离，因此无法适应现场需要。面对大量的数据传输管理的需求，在选择无线通信技术手段方面还应统筹计划。特别是要对采用技术的先进性、可靠性及系统的可扩展性等多方面进行综合考虑。

参考文献

[1]王一平、肖景明.微波传播..北京：人民邮电出版社，1997

[2]许东.网络化的全数字图像监控系统.北京:有线电视技术,2002:27-56

[3]孙学康、张政.微波与卫星通信.北京：人民邮电出版社，2003

[4]刘富强.数字视频监控系统开发及应用.北京:机械工业出版社,2003:2-17

摘要：随着油田的开发，偏远油区的数据监控、视频监控在油田的安全生产、管理中发挥着重要作用，而无线通讯技术的应用已逐渐成为各种监控系统的主要链路方式。本文对目前广泛应用的几种无线通讯技术的进行简单介绍，分析偏远油区的地理环境及生产环境对无线通讯技术应用的影响。并对应用无线网桥技术进行的平台视频监控项目中的成功应用做简单介绍。

无线通讯技术论文范文第4篇

论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

前言

目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用

石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。

2、常用的无线通讯技术分析

目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

3、短距离无线通讯技术简介

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。

4、超宽带(UWB)技术研究

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下:

4.1 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。 4.2 传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 4.5 保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。

5、结束语

总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系 统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。

参考文献:

[1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通讯网络[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社,2004.

[3]许东. 网络化的全数字图像监控系统. 北京: 有线电视技术, 2002: 27-56

无线通讯技术论文范文第5篇

目前普遍使用的无线通讯平台结构简单，可移植性差，为了实现各种无线功能，往往在每个具体的无线通讯平台上都需要实现各种不同的无线应用，应用和无线通讯平台间的接口十分繁多。因此，深入研究通用的无线通讯平台技术，研制实用的无线通讯平台就具有十分重要的意义。论文深入分析了作为无线通道和无线应用间桥梁的无线通讯平台的技术特点，阐述了嵌入式无线通讯平台的设计需求及其体系结构，并参考已有的无线通讯框架和相关通讯命令，设计了 Wireless－Platform 嵌入式无线通讯平台，实现了无线通道和无线应用之间的平稳和高效通讯，使各种无线应用与具体的无线通讯平台无关。

一、 嵌入式无线通讯平台的概述

随着计算机及相关技术的发展，嵌入式系统的应用范围越来越广，计算越来越自由，从一般的手持设备（如：手机，PDA 等）到网络通信设备（如：路由器、交换机等）都涉及到嵌入式应用，并呈现渗透计算模式（PervasiveComputing）。各种嵌入式设备都具有功能专一、针对性强的特点。随着 Internet 的发展，Internet 技术与信息家电、工业控制技术等结合日益密切，以手持上网设备（如：移动电话和智能 PDA）为代表的嵌入式信息终端就是这类结合体，这种手持上网设备一般都需要使用无线业务功能的支持来实现各种无线业务，如：通话，发送消息和其他操作。手持上网设备主要是通过无线通讯方式进行各种信息交互和传递，而无线通讯平台正是其中的关键技术之一。嵌入式系统主要特点之一是多样性。设备生产厂商在芯片选择、无线通讯指令标准、无线业务支持和操作系统等会有许多不同的要求，没有任何无线通讯平台可以满足所有嵌入式系统的要求。因此无线通讯平台各个模块也会根据不同的嵌入式系统进行不同实现，唯一相同的是无线通讯平台提供给各种无线应用的抽象接口不会改变。无线通讯方式具有分散性、多样性和变异性的特点。软件开发过程中必须对无线通讯的特点进行细分，对各种业务进行更有针对性的设计开发，才能实现无线通讯平台对各种无线应用的可拓展。

二、 嵌入式无线通讯平台的设计

1、体系结构的设计

由于无线通讯平台需要处理的数据接口种类比较繁多，无线通讯命令的标准也不同。无线通讯平台需支持各个无线应用并行请求，处理无线上报消息，转发无线应答给无线应用，通知无线应用处理上报消息，对无线数据进行缓冲和无线通信命令处理的动态扩展。无线通讯平台由三个逻辑抽象层构成：数据处理层，服务处理层和应用接口层。无线通讯平台总体流程如图所示：

2、 各应用接口的设计

query 接口：当应用需要查询无线通讯模块的相关状态等信息的时候，可以通过 query 接口来进行查询；需要传递需要查询的状态的查询类型，每种无线通讯模块的状态都对应一种类型，如：运营商号等；

modify 接口：当应用需要更改无线通讯模块的状态信息的时候，可以通过 modify 接口进行状态更新，参数包括：更新状态的类型和需要更新的值。

add 接口：添加数据到 SIM 卡存储空间中，传递参数包括：位置，存储空间标志，电话号码，电话类型和姓名等信息；

update 接口：更新 SIM 卡存储空间中的数据，传递参数包括：位置，存储空间标志，电话号码，电话类型和姓名等信息；

remove 接口：删除 SIM 卡存储空间中的数据，传递参数包括：位置和存储空间标志等；

read 接口：读 SIM 卡存储空间中的数据，需要传递的参数包括：位置和存储空间标志等；

flush 接口：由于电话本命令实时性要求不高，并且数据量比较大，因此电话业务服务器中对电话本命令和数据进行缓冲。当命令缓冲区满的时候才执行命令，如果需要立即执行缓冲区中的命令，那么需要调用此接口。需要传递的参数包括：存储空间标志等。

send 接口：发送短消息请求，传递的参数包括：短消息内容和消息标志等；

read 接口：读取 SIM 卡某条短消息请求；

write 接口：往 SIM 卡写短消息请求，传递的参数包括：短消息内容和消息标志等；

delete 接口：从 SIM 卡删除某条短消息请求，传递的参数包括：消息标志和需要删除的短消息位置等。

accept 接收来电：发送接收来电请求；

dial 拨号：呼叫当前的电话号码，传递的参数包括：需要呼叫的电话号码；

state 电话状态查询：查寻当前电话的状态；

hangup 挂断电话：挂断当前的电话。

hold 保持电话：让当前电话处于保持状态。

activate 恢复电话：让处于保持状态的电话重新恢复。

join 加入多方会议。

splitMultiCall 离开多方会议。

begin：开始 STK 功能。

response：传递请求类型。

3、电话业务服务器软件设计

应用注册。由于无线系统有通知信息和命令结果返回，应用对于通知消息和/令结果返回的处理是被动的，电话业务服务器不能够唤醒每个应用去处理无线通知消息和命令结果返回。因此，应用需要向电话业务服务器进行注册。

请求操作。应用发送无线操作请求，电话业务服务器根据请求的唯一标志，调用对应的通讯处理模块接口。

管理通讯通道。由于各个接口通过向指定的通道发送消息的方式传递数据，因此电话业务服务器必须对通讯通道进行建立，关闭和维护。

管理不同的通讯处理方式队列。让不同的通讯处理方式可以在一个通讯平台中同时使用，而不会互相影响。

4、 通讯处理模块的设计

无线通讯技术论文范文第6篇

Wireless Communication Systems

From RF Subsystems to 4G

Enabling Technologies

2010，1024pp

Hardback

ISBN9780521114035

杜克林等著

无线通信系统(Wireless Communication System)也称为无线电通信系统，是由发送设备、接收设备、无线信道三大部分组成的，利用无线电磁波，以实现信息和数据传输的系统。4G移动通信系统即下一代移动通讯，是移动通信系统演进过程中的一个阶段和目标，它不仅采用新的无线传输技术提高通信系统的性能，而且与现有的各种有线与无线网络相融合；它不仅包含现有的移动蜂窝网络结构，而且在某些环境下也可以采用Ad hoc方式进行组网，或者采用两种结构的组合形式，形成蜂窝网络下的两跳或多跳网络结构方式。

本书涵盖了目前以及下一代移动通讯与无线网络系统的所有关键技术，涉及CDMA技术、OFDM技术、超宽带、turbo和LDPC编码、智能天线、无线Ad Hoc和传感器网络、MIMO和认知无线电，为读者提供了掌握无线系统设计所需要的一切知识。本书共22章，1.无线网络发展史、无线系统各部分基础知识，以及本书结构等内容；2.各种无线通讯发展概况；3.无线通讯系统中影响频道和传播的各种因素；4.蜂窝和多用户系统的概念与相关技术；5.无线通讯系统分集技术；6.信道估计、信道均衡、脉冲整形等内容；7.各种调制与解调技术；8.扩频通讯原理及具体应用；9.正交频分复用的相关知识，以及正交频分复用的具体应用；10.天线设计原理及基础；11.射频与微波子系统的各部分原理分析与电路等内容；12.A/D和D/A转换相关知识；13.信号处理的相关技术；14.无线通讯系统信息理论相关基础；15.信道编码的基本技术；16－17.信源编码中的语音和音频编码、图像和视频编码；18－19.两种多天线系统：智能天线系统和MIMO系统；20.超宽带通信的相关知识；21.认知无线电相关知识；22.无线自组织传感器网络相关知识。

本书详细介绍了射频子系统及天线的性能、设计和选择方法，使读者对于无线系统有一个清晰概览，也是第一次完整的介绍无线系统中语音编码器和视频编码器的教科书。本书有400副插图，侧重于实际和艺术的系统设计技术，而不是系统设计的数学基础，适合于无线通信领域的研究生和研究人员，以及无线和电信工程师。

杜克林，IEEE高级会员，1998年在华中科技大学获得博士学位，1998－1999年在中国华为公司从事软件开发；1999－2000年在中国电信技术研究院TDD研发部移动通讯中心从事射频系统设计。2000到2001年在香港中文大学微波与通讯实验室从事项目管理；2001年加盟加拿大Concordia大学信号处理与通讯中心，并于2008访问了香港科技大学。他的主要研究领域包括信号处理、无线通信、射频系统、神经网络。

M. N. S. Swamy是IEEE会员、英国工程技术学会和加拿大工程信息中心会员，并获得许多IEEECAS奖励，包括在1986年GuilleminCauer奖、2000年教育奖和50年金质奖章。是加拿大Concordia大学电气与计算机工程学院信号处理与通讯中心主任；他还是Concordia大学1977到1993年期间工程与计算机科学学院院长。他发表了大量关于电路、系统和信号处理的论文，合作四本书。

杜利东，助理研究员

（中国科学院电子学研究所）

Du Lidong,Research Assistant

无线通讯技术论文范文第7篇

关键词：3G手机； 远程答辩； 研究生教育

中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2013）11-180-001

研究生教育坚持”加强建设，积极发展，深化改革，注重创新，规范管理，提高质量”的总体工作方针，积极探索新形势下研究生教育规律，以提高研究生创新意识、创新能力为核心，深化研究生培养制度改革，培养出优秀创新拔尖人才。

随着3G无线通讯技术的推广运用，利用无线通讯技术高速传输图形图像、音频、视频等多媒体信息已变成现实。在进行移动学习平台的建设时，应充分考虑手机性能、学习者时间分散等特点。本系统将WAP基于手机在线服务的思想与面向服务的思想贯穿系统开发始终，采用了多层次、分布式的J2EE架构技术、MVC设计模式与基于手机开发的J2ME架构。这是一个具有与平台无关的、可移植的、支持并发式访问且安全的应用系统的架构。系统所采用的整合框架结合各自特点及Web应用分层思想，为Web应用各层都提供了相应的整合策略。

一、手机3G技术

3G无线通讯技术的推广运用，将会极大地推动移动学习的运用与研究。对于笔记本类型的移动设备而言，利用3G无线上网卡，可以为用户提供随时随地的上网条件，无需改变现有的网络教学环境即能满足移动学习的需要，因此基于3G无线通讯技术的移动学习研究将主要集中在手机、PDA等这些性能相对较弱、显示屏幕较小、输入不便的设备上。基于手机、PDA的特点，移动学习只能作为别的教学形式的有益补充，以满足学习者随时随地学习的需要。本文就是基于这个原则，提出了基于3G手机平台远程答辩系统的建设原则及实现的主要功能，作为同等学力教育的补充，相信此移动学习平台的运用，将会对学生的学习起到促进作用，同时也将为学习型社会创建提供一个可借鉴的方法。

二、手机平台在研究生教育中解决的问题

移动学习适应范围广泛，其既适于学历教育，也适于非学历教育，针对不同类型的教育，移动学习平台的功能将有所不同，本平台将针对某高校同等学力人员教育进行设计。同时由于受到3G手机性能、显示屏幕及输入不便等限制，移动学习平台的功能不可能与传统的教育教学模式相比较，因此移动学习只能作为基于互联网技术或其他教育方式的有益补充，而不能取代其他任何类型的学习方式。

推广这个平台的作用在于，同等学力学生为在职工作人员，从论文开题到中期以及最后的答辩，时间相对不容易集中，获取信息渠道也很有限，撰写论文遇到困境时，与导师面对面交流的机会和时间都很少。这个平台针对同等学力学生的这些特点，只需简单注册，即可登录系统，可以进行选题，查看下载相关通知及模版，提交开题报告，进行中期检查，以及与导师及时沟通，修改完善论文内容。上报答辩论文，以及答辩当天，时间安排均可在手机上清晰显示出来。

三、平台的主要功能

本论文重点论述了学生远程答辩系统，包括：选题管理，论文管理，答辩管理，教师管理，学生管理，评语管理，查询统计。

选题管理包括：课题维护，参考课题，选题维护。

论文管理包括：论文过程维护，论文监督，论文指导资料。

答辩管理包括：答辩组维护，查看答辩组。

教师管理包括：教师维护，教师角色查看，综合评价更新。

学生管理包括：添加毕业生，毕业生信息维护，导出答辩成绩。

评语管理包括：论文评语管理，评阅项目管理，答辩评语管理，评语模板管理。

查询统计包括：课题统计，学生状态，老师答疑统计。

四、系统具体实现

本系统的目的是基于教育技术学的相关理论，采用计算机、网络、多媒体、数据库等技术手段，把远程教育的思想融入到系统中，为学生、研究生管理人员提供一个网上虚拟集成的答辩管理环境，有效提高学、教、管三方的积极性和协调性，高质量完成论文辅导与论文答辩，推动远程教育的发展。

整个系统的功能模块是根据高等教育论文和答辩的过程设计开发的，分为：论文选题、论文辅导、论文答辩三大主要模块。系统的用户分为：研究生管理员、同等学力学生、导师。以研究生管理员身份为例，详细描述平台的具体功能。

1.论文管理

1.1论文过程维护。操作步骤：点击“答辩管理”――>“论文过程维护”，该页面列出了当前已有的答辩组及其一些基本信息，可对开题报告，开题状态，中期报告，中期状态进行维护。

1.2论文监督。操作步骤：点击“论文管理”――>“论文监督”，在此页面中可以查看论文的详细以及论文是否通过评审。

1.3论文指导资料。操作步骤：点击“论文管理”――>“论文指导资料”，在此页面中可以查看论文详细的指导以及论文目前的状态。

2.答辩管理

2.1答辩组维护。操作步骤：点击“答辩管理”――>“答辩组维护”，在此页面中可以查看开题状态，配置答辩老师与答辩学生的具体情况。

2.2查看答辩组。操作步骤：点击“答辩管理”――>“查看答辩组”，在此页面中可以查看论文指导的详细意见以及论文目前的状态。

2.3添加评阅项目。点击“评语管理”――>“评阅项目管理”，该页面列出当前系统评语库中的一些“评阅项目”，可以根据适用专业和相关状态进行过滤查看，点击图标可以查看相关条目的详情。

无线通讯技术论文范文第8篇

关键词：NFC技术；U盘；无线通讯

1 NFC技术的发展现状

自上世纪末以来，无线通信被广泛应用到人们生活的方方面面，低功耗微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求，因而短距离无线通信引起了大家的重视，目前使用普遍的短距离无线通讯技术有蓝牙（Bluetooth）、无线局域网802.11（WiFi）等。近场通讯技术（NFC）近些年发展比较迅速，且具有很大的发展潜力。

NFC是Near Field Communication缩写，即近无线通讯技术。由飞利浦公司和索尼公司共同开发的NFC是一种接触式识别和互联技术，可以在移动设备、消费类电子产品、PC和智能控件工具间进行近距离无线通信。NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。

目前NFC的应用范围也不再局限于移动支付范畴，市场上支持NFC技术的设备也越来越多，包括OPPO、三星、谷歌、诺基亚和HTC等品牌手机，并且有很多其它电子设备也开始支持该技术。现在手机中NFC最常用的功能是将两台NFC手机靠近就可以轻松的实现数据传输。

2 NFC技术的原理及特点

NFC设备或NFC标签中的信息是通过设备之间无线频率产生的电磁感应来传递的，传输范围仅有几到十几厘米。NFC设备或标签在进行有效的数据通讯前要先通过协商来确定当前的模式及传输速率。NFC的工作模式可以分为三种：卡模式、读写器和点对点传输，点对点模式：支持两个近场通信设备之间相互通讯，实现信息交换和文件共享。读卡器模式：使近场能讯设备能从海报或者展览信息电子标签上读取相关信息。卡模式：近场通信设备能像智能卡一样，允许用户支付零售购物和交通费用。

NFC技术有以下主要特点。第一，近距离感应。NFC设备之间的极短距离接触，主动通信为20cm，被动通讯为10cm，让信息能够在NFC设备之间点对点传输。第二，通讯的安全性。除了极短距离的传输保证了信息的安全外，也可以通过加/解密系统来确保移动装置间的安全通信。第三，处理信息的快速性。从NFC设备的检测认证到数据的存取，所花费的时间短。

3 现有U盘存在的不足

有些人在办公的时候急需把自己的手机里的文件打印出来，但自己又没有带两用U盘，一些文印店的电脑都不联网，所以只能用手机软件或者蓝牙把文件发送到电脑上，然后再传到U盘里面，整过程耗费大量的时间还有流量，而且传统的U盘长时间插拔USB接口，不仅麻烦而且长时间容易造成USB接口的损坏。因此，我们可以开发一个基于NFC近场传输技术的U盘，只要将两个设备靠近而不需要线缆接插，就可以实现相互间通讯，为文件的存储与传递提供了很大的方便。

4 新概念U盘介绍

为了解决传统U盘存在的问题，我们设计出一种新型U盘，它由大内存容量的NFC卡片制作而成。可以实现新的非接触式U盘数据传输方式，这种U盘可以实现将手机内的文档，视频，音频等通过NFC技术传输到U盘内，同时我们可以将这种新型的U盘和传统的U盘结合，使新概念U盘既可以通过NFC技术从手机向U盘传递数据，也可以通过USB接口将U盘中的数据传送到电脑当中。让我们做更大的设想，如果将来的设计一个NFC读写器能连接在电脑上或者电脑也具有NFC的读写功能，则可以将U盘中的内容直接送入电脑当中。

这款U盘的研发主要需要解决的问题有两个：第一，增加NFC芯片的内存容量。因为目前用户对U盘的使用来说对于存储容量的要求还是比较高的。第二，将NFC芯片的内存与传统的U盘的内存结合到一起。即实现既可以通过NFC方式进行数据读写，又可以通过USB口进行读写。另外，我们大胆设想如果在打印机中加入NFC读取的功能，则可以将U盘放到打印机NFC感应区时，直接由打印机读取U盘内文档并打印出来。

4 新概念U盘的市场前景

若未来这两个问题得到解决，这种新概念的U盘得到推广并投入市场，一定会对传统的U盘产业进行很大的革新。

5 结束语

综上所述，利用近场传输技术的原理，对现有的U盘进行技术上的革新改造，是一种新的研究方向。由于NFC技术的迅速发展，U盘之间利用NFC技术进行信息的传输是可能实现的。若将NFC卡的存储容量进行有效的扩展，使这种U盘的存储容量符合广大消费者的需求，这样才能使这种U盘发挥出自身的价值，早日应用于市场。

参考文献

[1]赵云雁 基于NFC技术的智能海报应用研究 郑州大学2012年硕士论文

[2]赵飞云 杨慰民 基于NFC技术的移动应用 中国新通信2008年01期

作者简介

李文龙（1995-），男，汉族，郑州大学物理工程学院测控技术与仪器专业2014级学生，研究方向：测控技术与智能系统。

无线通讯技术论文范文第9篇

关键词：现代通讯系统；煤矿企业；应用策略

中图分类号：TD676 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）05（c）-0000-00

一、引言

信息化技术渗透入了各行各业，并为行业生产的效率提高打下了坚实的基础。随着我国经济发展对能源需求越来越大，煤矿资源是一种基础能源，深刻影响着我国经济的发展质量。现代通讯系统在煤矿企业中的应用可以起到及时、准确、快速的传递信息，动态化的指挥调度，为安全生产做出贡献，论文将对其应用进行分析。

二、煤矿通讯系统建设的意义

我国煤矿企业的生产水平参差不齐，尤其是小型煤矿企业对于通讯系统的建设不够重视，信息交流不畅，调度不及时等现象突出，严重的还会导致安全事故，处理的速度慢，扩大损失的范围，因而建设煤矿通讯系统具有积极的意义，主要集中在几个方面：其一，煤矿作业时，井下透水、瓦斯、冒顶等事故前兆出现时，可以通过通讯系统帮助人员撤离，避免人身伤亡事故。其二，一旦发生井下事故，由于信息不明确，导致指挥调度不利，容易扩大损失，通讯系统可以在第一时间掌握事故情况，为挽救人员做出贡献。其三，井下通讯系统为指挥救援工作提供数据支持，救援力量早一分钟赶到，损失就能控制的越小。建设煤矿通讯系统已经成为行业内的共识，是一条安全生命线。

三、煤矿通讯系统建设的现状

（一）无线通讯系统

应用与煤矿的无线通讯系统主要有井下小灵通技术、透地通信技术和泄漏通信技术。井下小灵通技术：基于PHS制式，使固定电话可以移动，在无线网络覆盖的范围内自由移动，具有功耗小、辐射低、与PSTN兼容，随时拨打、接听电话。在井下连接调度机与调度接口，实现调度功能，井下小灵通系统在应用中基站覆盖面积小，传输带宽窄，定位功能弱，性价比低等特点。我国已经推动了相关技术的进展，具有自主知识产权的TD-SCD-MA技术得到应用，并在2011年底之前完成了1900-1920MHZ频段的清频工作。透地通信技术：其传播的方式是无线电波穿透大地，媒介是大地，在紧急情况处理方面具有积极的作用，当事故发生之后，如果其他的通讯方式失效，可以通过PED发射系统，信息能到达井下的任何位置，为及时的通信打下基础。PED发射系统的发射天线、输入装置、发射机都是设置在地面，不会受井下煤矿事故的影响而中断工作，可靠性高，但在实际的应用中存在着不足，如应用的范围受到限制，架设的天线长达数千米，使用具有局限性；信道容量小，只能用于简单的遥控和传呼，语音量大的通讯则会受到限制；单向通信，工作频率低，天线尺寸大，不能在井下架设；煤矿井下空间局促，设备集中，电磁干扰信号强，影响设备的正常工作。泄漏通信技术，在巷道中架设同轴电缆，等间距开一个槽孔，电磁场从槽孔泄漏出来，实现移动台之间的通信，是一种实用的无线通信技术。由于泄漏通信技术具有受截面、分支、粗糙程度、巷道形状、倾斜、拐弯、支护等影响的程度小，电磁干扰小，信道稳定，在各国的煤矿井下通讯建设中应用广泛。泄漏通信技术采用超高频段，具有抗干扰性大，信道稳定等优点，但也存在着不足，如管理维护的成本高，耦合技术复杂，泄漏电缆架设的工艺要求高；系统可靠性差，电缆故障和中继器异常容易导致中继器的瘫痪，噪音累加，信号失真；信道利用率低，井下容易出现信道长期空闲不用的情况。

（二）有线固定电话网络

有线固定电话网络是使用最多的一种网络结构，与现有的PSTN网使用统一协议，在水泵房、井下变电站、设备室等长期固定作业，实现互联互通，但也存在一定的缺点，由于井下的设备较多，线路复杂，大量的话机连接和模拟线路的存在容易形成干扰。井下环境复杂，潮湿阴暗，对线缆形成腐蚀。一旦出现故障，难以及时的排除。

四、现代通讯系统在煤矿企业中的应用策略

为了安全生产，提升煤矿企业的运行效益，当前大多数的煤炭局和煤矿之间已经实现了通讯系统的建设，可以起到瓦斯监控、人员定位、视频数据等控制。但是现代通讯系统应用于煤矿企业中的时间还不长，不可避免的会出现重复施工，造成建设的成本越来越高，可以从几个方面建设。

（一）统一通信

将传统的通信技术和计算机技术融合，作为一种应用和解决方案，实现联通，不受时间和地点的限制，处理的内容主要包括图像、声音、数据等，统一通信系统将传真、电子邮件、语音、短信息等融合为一体，提升煤矿企业信息交流的效率。

（二） WIFI技术

WIFI技术是一种无线局域网，和标准本身没有关系，实际的发射功率为65mW左右。此类技术基于局域网技术，易于维护，组网方便，可以作为主干传输平台，形成无线终端与主干的结合，覆盖全部巷道和矿井部分。WIFI技术在短距离无线传输中应用多年，技术相对成熟。WIFI协议限制其设备的功率，其设计符合煤矿安全的要求，能改变井下无线通信窄频范围的现状，在煤矿企业中应用十分广泛。

（三）VOIP原理

VOIP是基于IP网络的语音传输技术，是一种IP电话，压缩语音算法对语音数据进行编码处理，并按IP协议打包处理，传输到接受地，达到IP网络传送语音的目的。每个普通电话的传输速率为10kps左右，资源占用率小，仅为普通电信网的1/8，大幅度降低通信费用，可以实现传真、语音、图像和数据的传输，跨区域免费通讯。而WIFI与VOIP技术的融合，可以实现车辆定位、人员定位、语音通信、监测数据、IP化移动调度、PDA功能等。

参考文献

[1] 孙仁锋，王春光，程海军. 基于WIFI的井下通讯系统在矿山企业中的应用[J] . 矿山机械，2009， （10）

[2] 付诗春. 现代通讯系统在煤矿企业中的应用[J]. 内蒙古科技与经济. 2011-04-30.

[3] 宫雯. 煤矿企业信息化水平综合评价研究[J]. 西安科技大学. 2012-06-30.

无线通讯技术论文范文第10篇

关键词：CC2530；SIM900A；云服务器；桥梁稳定性

中图分类号：TP277.2 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）12-00-03

0 引 言

在桥梁工程领域，随着各类自然及人为灾害的增加，对桥梁稳定性监测和预警的要求也越来越高。目前，桥梁监测主要集中在桥面、桥墩等桥体的监测，而对于桥梁桥墩所在基质（基础地质条件）的监测却相对较少。基质是桥梁稳定的重要基础，当基质经过流水冲刷，地质条件发生变化时，桥墩的稳定性会随基质变化直接影响整个桥梁的稳定性。

本文设计了一个基于CC2530无线传感网络，利用GPRS通讯及云服务器的桥梁基质监测系统。实现了将监测所得的各桥墩基质高度数据上传至云服务器处理并预警的功能。

1 系统简介

系统设计包含物联网层、承载网络和应用层三个部分，其中物联网层将CC2530作为基础，设计监测基质高度的无线传感器，每个桥墩都安装一个传感器作为ZigBee无线网络的终端或中继设备。协调器与SIM900A通过串口进行数据通讯，控制SIM900A连接GPRS，通过GPRS网络发送数据至服务器或接收来自服务器的指令。系统基础结构如图1所示。

根据ZigBee网络的特点[1]，网络内使用短地址进行通讯，而重新组网后短地址可能会发生变化，系统设计使用CC2530的长地址（IEEE地址）作为区分唯一设备的ID，长地址为64位全球唯一识别码，不会更改。服务器数据库保存桥墩的长地址，每次终端注册时数据库更新长地址对应的短地址。物联网层与服务器通讯简图如图2所示。

系统设计一座桥只有一个协调器和GSM模块，即一座桥只有一个确定的IP地址和端口。如图2所示，系统要与某座桥的某个桥墩进行通讯的步骤为：查询桥墩绑定的长地址――查询长地址对应的IP、端口及短地址――往IP和端口发送包含短地址的数据――IP对应的GSM模块收到数据――发送到协调器――通过短地址发送到终端。如此，系统即可实现服务器与多座桥不同桥墩传感器之间的通讯。

2 系统硬件设计

2.1 基质监测传感器设计

由于桥梁桥墩基质测量的特殊性，没有现成的即方便又经济的传感器可以使用，论文以CC2530为核心芯片设计了一款综合测量和无线通讯传感器。传感器采用磁环+普通的霍尔传感器作为测量部分[2]，CC2530作为中控部分，磁环和塑料垫片相隔放置于一定长度的PVC管中，一个磁环和垫片的高度为5 mm，即测量的精度为5 mm。传感器样机如图3所示。

图中所示为横向放置，正常安装时为竖向安装，传感器底座和PVC管为一体，穿过CC2530电路板，两者之间可以相互移动，当有位移时，电路板上的霍尔传感器感应到变化则通知CC2530产生一次中断，每产生一次中断移动5 mm距离。传感器在桥墩上安装的示意图如图4所示。

由图4可知，无线传感器的CC2530部分与大钢管为一体，安装固定在桥墩上，底座、PVC管同小钢管固定，PVC管穿过CC2530的感应器，小钢管套入大钢管内，底座沉入水底与基质接触。当基质高度降低时，小钢管跟随降低，当降低高度达到分辨率5 mm时，CC2530产生一次中断，系统监测到高度变化后，传感器计算当前高度，将高度数据通过协调器发送到服务器。

2.2 协调器设计

协调器电路设计与常用CC2530电路设计类似，加入SIM900A模块，利用串口与协调器通讯。其样机如图5所示。

2.3 供电设计

考虑到设备都在户外运行，系统设计协调器和传感器都采用太阳能板+蓄电池的供电模式。

3 CC2530程序设计

根据系统功能，程序设计分为协调器程序和无线传感器程序两个部分。无线传感器可以作为终端或中继使用。

3.1 协调器程序设计

协调器主要用于数据处理，组建ZigBee网络，接收桥墩的监测数据并通过SIM900A发送到服务器，接收服务器的控制查询数据并将数据下发至终端或中继设备。程序主要分为组网、串口通讯、无线通讯三个模块。

在组网程序方面，协调器运行Z-Stack协议栈与终端或中继设备组网，该部分程序只需在Z-Stack协议栈[3]基础上稍做修改即可。

串口程序的设计主要使用AT指令与SIM900A模块进行通讯。通过程序设计，让CC2530根据AT指令模式发送和接收数据并判断命令类型，实现GPRS连接和数据传输。与服务器间的数据通讯通过UDP实现。

无线通讯程序主要接收处理桥墩终端上传的数据，包括注册、心跳、高度数据、报警等，将数据按照协议格式通过串口和GPRS发送至服务器。处理串口转换过来的相关指令并发送至桥墩终端。协调器端程序流程图如图6所示。

3.2 终端传感器程序设计

终端传感器的主要功能包括与协调器组网通讯，接收协调器指令进行查询、设置基质初始高度等，监测基质高度变化，并将变化后的高度数据发送至协调器。按照功能区分，将终端程序的设计分为组网程序、传感器程序和无线接收处理三个模块。传感器端程序流程如图7所示。

图7 传感器端程序流程

终端组网程序同样使用Z-Stack协议栈，在协议栈的基础上稍做修改，组网时读取短地址和长地址并发送到协调器。

传感器程序主要利用I/O口中断，每中断一次表明基质高度发生5 mm变化，程序根据初始设置高度值计算当前高度并上报至协调器，若短时间内高度变化过快则发送报警指令等。

无线数据处理模块主要处理来自协调器的指令，包括查询、设置高度等指令。程序接收到指令后，根据协议做相应的处理。此外，程序还设计了1分钟定时向服务器发送心跳的功能，以表明设备在网，方便服务器处理。

4 云服务器功能设计

云服务器是系统运行的核心部分，论文所用系统将阿里云的云服务器作为基础，设计数据库和应用，实现桥梁基质的实时监测。云服务器主要包含数据库设计，网络通讯设计和应用层设计三个模块。人机界面设计如图8所示。

数据库设计使用SQL Server2008进行数据管理，根据系统功能数据库保存桥梁各桥墩传感器的长地址和短地址，保存每座桥梁SIM900A的IP地址和端口及每个桥墩的高度数据等。

网络通讯设计主要用于服务器跟桥梁和桥墩传感器之间的通讯。论文使用UDP完成，根据设计的通信协议以及数据库功能保证通讯正常进行。通讯指令包含注册、心跳、高度数据、设置、报警等类型。

应用层设计主要是人机界面设计。论文采用地图供应商提供的接口[4]，将监测的桥梁以地图模式显示，此外，还包括设备绑定、查询、报警等功能。

图中左侧为各桥梁以及桥墩的信息，中间为当前桥梁的地图位置，下方为桥梁各桥墩的基质高度信息。菜单包括绑定传感器、设置等功能。

5 结 语

本文设计了一种监测桥墩基质高度变化的传感器，利用ZigBee网络+云服务器实现了实时监测桥梁桥墩基质高度变化的功能，系统设计友好的人机界面将监测数据进行直观展现，系统无需人工值守即可实现远程实时监测、报警等功能。目前，该系统已在丽水市宣平港大桥投入测试阶段，测试期间系统稳定，各项功能均正常运行。

参考文献

[1]王东，张金荣，魏延，等.利用ZigBee技术构建无线传感器网络[J].重庆大学学报（自然版），2006，29（8）：95-97.

[2]吴志红，管志华，朱元.基于Modbus协议的线性霍尔传感器编程器设计[J].物联网技术，2011，1（6）：52-55.

[3]曾宝国.Z-STACK协议栈应用开发分析[J].物联网技术，2011，1（3）：71-73.

[4]丁振中.利用百度地图接口建立人社自助服务一体机导航地图[J].电脑编程技巧与维护，2015（4）：88-90.

[5]林元乖.基于物联网技术的休闲农业智能监测与培育系统[J].物联网技术，2014，4（5）：78-79.

[6]吴昊，彭懋磊，张亦梅.基于STM32和ZigBee的台站观测环境监测系统设计[J].物联网技术，2016，6（11）：54-56，60.

[7]郝林炜，梁颖.基于树莓派+云服务器的网络监控及家居控制系统的研究与实际应用[J].物联网技术，2016，6（9）：45-47.