時間：2022-05-10 09:27:21
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1藍(lán)牙無線通信技術(shù)特點(diǎn)
藍(lán)牙無線通信技術(shù)設(shè)計(jì)之初就是要使得電子設(shè)備和數(shù)字移動設(shè)備之間無需電纜就能實(shí)現(xiàn)連接，解決不兼容設(shè)備之間不能實(shí)現(xiàn)通訊連接的問題。由于無線技術(shù)設(shè)備所占的體積比較小，能耗很少，很多對數(shù)據(jù)傳輸速率要求不是很高的數(shù)字和電子設(shè)備來說都會首先考慮使用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行通訊。藍(lán)牙無線通信技術(shù)的的廣泛應(yīng)用主要有以下特點(diǎn)：
1.1適應(yīng)范圍廣
藍(lán)牙無線通信技術(shù)之所以能夠在全球范圍內(nèi)廣泛使用就在于其工作頻段的范圍，由于藍(lán)牙技術(shù)研發(fā)之時選擇在全球統(tǒng)一開發(fā)的2.4GHz醫(yī)學(xué)、工業(yè)和科學(xué)ISM頻段，全世界范圍內(nèi)多數(shù)國家所使用的SM頻段是在2.4到2.4835GHz之間，SM頻段包含在全球統(tǒng)一的頻段之中，各種在使用藍(lán)牙無線通信技術(shù)的時候可以不受限于其所在地區(qū)的無線電資源部門的許可與否皆可使用。
1.2可同時傳輸語音和數(shù)據(jù)
藍(lán)牙采用的是分組交換和電力交換技術(shù)，支持異步數(shù)據(jù)信道、三路語音信道或者語音和異步數(shù)據(jù)同時傳輸?shù)男诺?。除此之外，藍(lán)牙定義了面向同步鏈接鏈路SCO以及異步無連接鏈路ACL兩種鏈路類型，其中ACL主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，而SCO主要負(fù)責(zé)語音傳輸。也就是說藍(lán)牙無線通信技術(shù)可以同時進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)的傳輸。
1.3能實(shí)現(xiàn)臨時性對等鏈接
藍(lán)牙設(shè)備在進(jìn)行對等連接的時候，主動發(fā)起連接請求的一方為主設(shè)備，被發(fā)起連接請求的一方為從設(shè)備。藍(lán)牙的基本網(wǎng)絡(luò)為由鏈接通信組成的微微網(wǎng)，當(dāng)一個微微網(wǎng)形成時有一個主設(shè)備和主設(shè)備以外的一個或者多個從設(shè)備。
1.4抗干擾能力強(qiáng)
藍(lán)牙無線通信技術(shù)具備良好的抗干擾能力主要在于其使用跳頻的工作方式來進(jìn)行頻譜的擴(kuò)展?，F(xiàn)在很多生活中使用的電器設(shè)備、局域網(wǎng)和無線設(shè)備等會在ISM頻段工作，這就和藍(lán)牙設(shè)備所在的頻段可能會有沖突，這樣的情況下，藍(lán)牙設(shè)備將2.402到2.48GHz的頻段分割成79個頻點(diǎn)，相鄰頻點(diǎn)之間間隔1MHz，數(shù)據(jù)分組在任意頻點(diǎn)發(fā)出之后繼續(xù)跳到另一個頻點(diǎn)發(fā)送，并且頻點(diǎn)的選擇順序沒有規(guī)律性，頻率改變?yōu)?600次/s每個頻率只持續(xù)625μs，由此，藍(lán)牙設(shè)備的工作就不會受到其他設(shè)備的頻段的干擾。
1.5體積小，功耗小
現(xiàn)在電子設(shè)備的更新?lián)Q代越來越快，體積越來越小越來越薄，所以這些設(shè)備中的藍(lán)牙模塊的體積也需隨之改善，以便更好的集成到各種電子設(shè)備中去。藍(lán)牙設(shè)備的耗能會根據(jù)其工作狀態(tài)的不同會有所增減，處于工作狀態(tài)的藍(lán)牙一般耗能不多，而非工作狀態(tài)下的呼吸模式（Sniff）、保持模式（Hold）、休眠模式（Park）消耗的能量較之更少。也就是說，藍(lán)牙設(shè)備的體積比較小而且使用的時候均為低耗能模式。
1.6開放接口標(biāo)準(zhǔn)，成本低廉
在藍(lán)牙無線通信技術(shù)推廣的過程中，SIG將該技術(shù)各種標(biāo)準(zhǔn)向全世界公開，所以，企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)產(chǎn)品的時候要是能夠兼容SIG的藍(lán)牙產(chǎn)品，那么這樣的產(chǎn)品在市場上的適用性就更強(qiáng)，與此同時，藍(lán)牙相關(guān)的應(yīng)用程序也隨之得到極大的推廣。在這樣的背景之下，藍(lán)牙技術(shù)得到廣范圍的普及，制造藍(lán)牙產(chǎn)品所需的投資也很大程度上降低了。
2藍(lán)牙無線通信技術(shù)的應(yīng)用
藍(lán)牙無線通信技術(shù)的研發(fā)初衷就是要在盡可能多的領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)數(shù)字移動設(shè)備之間的非電纜的無線通訊連接和相關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸，很多數(shù)字和電子設(shè)備之間的聯(lián)網(wǎng)信息能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時的共享，藍(lán)牙技術(shù)讓設(shè)備的功能得到一定范圍內(nèi)的擴(kuò)充。加之，藍(lán)牙設(shè)備大多是成本比較低且體積比較小的集成模塊，將其集成于電子設(shè)備中之后有利于形成了一些應(yīng)用模型的出現(xiàn)。無線鍵盤和鼠標(biāo)是以電子計(jì)算機(jī)為連接中心的無線連接；一臺打印機(jī)可以覆蓋多臺計(jì)算機(jī)的打印任務(wù)或者其他資源的共享；掌上電腦、數(shù)字照相機(jī)、智能手機(jī)可以通過打開藍(lán)牙無線連接電腦進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的傳輸；辦公室多臺電腦通過藍(lán)牙形成一個無線網(wǎng)絡(luò)局域網(wǎng)；以及可以實(shí)現(xiàn)無線語音通信的新型的藍(lán)牙擴(kuò)展技術(shù)，如無線耳機(jī)的應(yīng)用；集成藍(lán)牙技術(shù)的電子小設(shè)備，腕表、車鑰匙、電子筆等的應(yīng)用也涉及到各個領(lǐng)域。這些都是對藍(lán)牙無線通信技術(shù)的很好應(yīng)用。藍(lán)牙技術(shù)可以通過網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)和撥號上網(wǎng)兩種方式連接互聯(lián)網(wǎng)，撥號上網(wǎng)可以讓便攜式計(jì)算機(jī)通過移動電話接入internet，藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)接入還可以作為公用電話交換網(wǎng)的接入點(diǎn)使用，這有利于家用電器的無線組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)控制，使得上網(wǎng)更加方便快捷。
3藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用前景的新思考
3.1藍(lán)牙所產(chǎn)生的電磁波對于人的身體健康不會有傷害
因?yàn)樗{(lán)牙設(shè)備在工作的時候起功率比較低，向?qū)Φ模苿与娫掃@樣的高功率設(shè)備一般都會產(chǎn)生有損人體健康的電磁輻射，所以集成藍(lán)牙設(shè)備的各種類型的電子裝置將有很好的應(yīng)用市場，比如用藍(lán)牙耳機(jī)代替手機(jī)聽筒進(jìn)行手機(jī)對話將會減少手機(jī)輻射對大腦的影響。
3.2紅外線技術(shù)應(yīng)用的時候會受制于紅外線兩個傳輸口的位置和防線
而藍(lán)牙技術(shù)則能夠突破這樣的限制，將其適用范圍拓展到三維立體覆蓋的面，能夠在一定范圍內(nèi)自動的識別和連接設(shè)備。除此之外，藍(lán)牙無線通信的1MB/s的速度比紅外線技術(shù)快，也就是說藍(lán)牙技術(shù)相比較于紅外線技術(shù)能夠適用于更多的場合和更復(fù)雜的環(huán)境。鑒于這些特征，在工業(yè)自動化控制領(lǐng)域很多需要立體空間多方位的移動產(chǎn)品的檢索識別、信息采集和數(shù)據(jù)整合等工作都得應(yīng)用到藍(lán)牙設(shè)備。
3.3在信息技術(shù)時代，藍(lán)牙技術(shù)在電子傳感器的信息傳輸方面應(yīng)用廣泛。
由于藍(lán)牙技術(shù)的短距離數(shù)據(jù)傳輸速度快、不受限于方向和位置，所以能夠?qū)⒏黝悅鞲须娮釉杉降男畔⑼ㄟ^布設(shè)的線纜傳輸?shù)教幚韱卧?；藍(lán)牙技術(shù)可以使得小范圍內(nèi)的設(shè)備間視頻傳輸變得更加快捷。從音頻到視頻的擴(kuò)展完全可以在眾多的應(yīng)用領(lǐng)域得到實(shí)現(xiàn)，完全不受限于多媒體的類型。
3.4“智能家居”是物聯(lián)網(wǎng)的重大應(yīng)用意向。
用戶只要在家中裝置一個藍(lán)牙收發(fā)基地臺，那么家中的各種電器、電子設(shè)備和某一些家具都能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)+藍(lán)牙，掌上電腦+廣域網(wǎng)+藍(lán)牙等方式可實(shí)現(xiàn)智能家居的隨時控制。不在家的時候用戶可以通過藍(lán)牙設(shè)備遠(yuǎn)程控制家中的電子設(shè)備；用戶不在家的時候，若是家中出現(xiàn)意外事故的時候用戶可以通過藍(lán)牙設(shè)備獲得相關(guān)信息……這些應(yīng)用，藍(lán)牙技術(shù)在家居端可以得到真實(shí)的體現(xiàn)。
作者：袁曉慶 單位：華北科技學(xué)院
一、方案選擇
機(jī)車在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的記錄數(shù)據(jù)必須全部下載下來并轉(zhuǎn)存到地面運(yùn)行數(shù)據(jù)庫中，在這一過程中運(yùn)行數(shù)據(jù)一般采用大容量數(shù)據(jù)存儲設(shè)備或者其他數(shù)據(jù)傳輸方式來傳輸，這種數(shù)據(jù)傳輸方式不僅需要借助大容量的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，同時也必須經(jīng)歷數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜斯に痛骐A段，不僅增加了數(shù)據(jù)信息的傳輸復(fù)雜性，而且讓數(shù)據(jù)的傳輸存儲活動面臨著一定的操作風(fēng)險，不利于數(shù)據(jù)信息的規(guī)范化管理，在數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)倪@種形勢下，采用無線通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)車與地面信息管理中心之間的無線通信，可以簡化數(shù)據(jù)管理的工作過程，并提高數(shù)據(jù)通信的穩(wěn)定性和可靠性。
二、硬件配置
1、數(shù)轉(zhuǎn)電臺。
RF-418數(shù)轉(zhuǎn)電臺是無線通信領(lǐng)域的一種新型產(chǎn)品，其在提高了自身通信技術(shù)水平和通信質(zhì)量的前提下，實(shí)現(xiàn)了與單片機(jī)之間的無線通信，在運(yùn)行中可以提供RF測試、雙向通信測試、一般數(shù)據(jù)傳送、自動調(diào)頻數(shù)據(jù)傳送等四種工作模式。這四種模式之間的切換簡單方便，在保證其自身高可操作性的同時也提供了多樣化的數(shù)據(jù)傳輸形式，最大限度的滿足了機(jī)車和地面數(shù)據(jù)中心之間的通信需求。
2、數(shù)轉(zhuǎn)電臺與車載微機(jī)的接口。
無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，存在的最大問題就是數(shù)轉(zhuǎn)電臺與車載微機(jī)的對接問題，在單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，要保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺與車載微機(jī)之間對接的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。車載微機(jī)系統(tǒng)采用的處理器是DALLAS公司研發(fā)的DS80C320處理器，其在運(yùn)行中能夠提供兩個全雙工串行口，兩個數(shù)據(jù)指針、13個中斷源。通過處理器自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以結(jié)合數(shù)轉(zhuǎn)電臺和車載微機(jī)所處的不同的實(shí)際運(yùn)行狀況，對其對接的方式進(jìn)行選擇，保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺車載微機(jī)系統(tǒng)在對接活動中最大限度的接口連接安全和數(shù)據(jù)傳輸安全，減輕了單片機(jī)控制接口的負(fù)擔(dān)，同時提高了單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
三、通信軟件設(shè)計(jì)
1、通信格式。
車載微機(jī)向地面通信系統(tǒng)發(fā)送請求信號主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數(shù)據(jù)幀一共包含有6個字節(jié)，前兩個字節(jié)（ABBA）表示起始位置，第三個字（ID）表示該趟列車的車載微機(jī)的編碼號，第四字節(jié)(SUM)為通信活動中的標(biāo)注字節(jié)，第五字節(jié)（N）表示在本次通信活動中從起始字節(jié)到結(jié)束字節(jié)的字節(jié)數(shù)，是為了防止在通信中信息丟失而設(shè)置的，第六字節(jié)（FF）表示通信內(nèi)容結(jié)束。無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，對通信模式最大的創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)了信息通信的數(shù)字化。單片機(jī)通信系統(tǒng)在我國的應(yīng)用廣泛的存在著運(yùn)行中一對多的運(yùn)行模式，一般大型機(jī)務(wù)段都擁有數(shù)百臺機(jī)車。因?yàn)殍F路運(yùn)輸自身的特性，大量的機(jī)車回段的時間都不確定，機(jī)車在完成運(yùn)輸任務(wù)返回機(jī)務(wù)段時，應(yīng)該首先與地面信息系統(tǒng)取得聯(lián)系，這種聯(lián)系由機(jī)車首先發(fā)出通信請求，在得到地面信息系統(tǒng)的回應(yīng)后，與地面信息系統(tǒng)建立通信連接并完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)車載微機(jī)連續(xù)三次申請通信都得不到回復(fù)或者回復(fù)信息不正確的時候，車輛管理人員應(yīng)該保留該車次的數(shù)據(jù)信息，并與維護(hù)人員聯(lián)系進(jìn)行車載微機(jī)的修理。
2、程序流程。
無線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)包括有數(shù)轉(zhuǎn)電臺和車載微機(jī)系統(tǒng)，其運(yùn)行流程為機(jī)車管理人員將通信鍵按下，車載微機(jī)系統(tǒng)向地面通信中心發(fā)送通信請求，車載微機(jī)系統(tǒng)在通信請求發(fā)出之后其接收系統(tǒng)就開始工作，驗(yàn)證是否收到地面數(shù)據(jù)中心的應(yīng)答，如果收到應(yīng)答則進(jìn)入到數(shù)據(jù)傳輸程序，如果超過三次通信請求沒有收到應(yīng)答系統(tǒng)將提示維護(hù)，同時如果一次通信請求在10分鐘之內(nèi)沒有收到應(yīng)答信息系統(tǒng)也會自動提示維護(hù)。結(jié)論：單片機(jī)通信系統(tǒng)在社會經(jīng)濟(jì)社會中的應(yīng)用是比較廣泛的，其對機(jī)車的數(shù)據(jù)信息管理作用不容忽視，所以針對單片機(jī)通信系統(tǒng)在運(yùn)行中暴露出的問題，利用無線通信技術(shù)進(jìn)行升級改造是很有必要的。
作者：沈珂 單位：中船重工第七二二研究所
1現(xiàn)代無線通信技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
1.13G技術(shù)不斷成熟
3G指的是第三代移動通信，現(xiàn)階段全球范圍內(nèi)包括三種主流3G標(biāo)準(zhǔn)。中國科研人員通過不懈努力，成功研發(fā)出了國際通用的標(biāo)準(zhǔn)，即TD-SCDMA。這三類技術(shù)有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，是3G技術(shù)的主流應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。3G網(wǎng)絡(luò)能夠在各類蜂窩之間自由切換，可以在移動的條件下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，且可以應(yīng)用于大范圍傳輸，能夠傳送語音類與數(shù)據(jù)類訊息。
1.2寬帶固定無線接入技術(shù)快速發(fā)展
寬帶固定無線接入技術(shù)有諸多優(yōu)勢：帶寬高、建設(shè)速度快、接入手段靈活多變等。因此無線通信業(yè)越來越加大了對該技術(shù)的投入。然而也存在一些局限性，譬如高頻段的LMDS技術(shù)無法應(yīng)用于惡劣天氣條件下，而DDMS技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用帶寬受限，其發(fā)展受到了約束。正基于此，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中必須依照具體情況，有針對性地進(jìn)行應(yīng)用，最大化其特長，規(guī)避其缺陷。
1.3藍(lán)牙技術(shù)成為新興的短距離無線通信技術(shù)
遠(yuǎn)距離無線通信技術(shù)逐漸更新?lián)Q代，而近距離無線通信技術(shù)也在同步發(fā)展?，F(xiàn)階段，人們隨身攜帶的通信工具，主要利用紅外線進(jìn)行傳輸，通過IRDA能夠避免長距離電線電纜的麻煩，但仍然不便于利用。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并成功地在短距離內(nèi)創(chuàng)建了公眾化的無線網(wǎng)絡(luò)。各種信號均可以借助接入點(diǎn)進(jìn)行傳輸，摒棄了傳統(tǒng)的電纜，而且被廣泛應(yīng)用于交互式短距離無線通信中。這就包括了電話會議、相機(jī)與電腦終端之間的圖像傳輸、不同家庭電器的遙控等。
1.4Wimax成為寬帶無線技術(shù)新產(chǎn)物
Wimax科技正逐漸興起，其特點(diǎn)是遠(yuǎn)距離傳輸與高帶寬。通過Wimax，人們有效地構(gòu)建了城市之間、城鄉(xiāng)之間的無線網(wǎng)。Wimax能夠覆蓋幾十公里以上，網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)到了幾十M/s。所以有些科學(xué)家認(rèn)為，其遠(yuǎn)距離與高速傳輸服務(wù)也許會搶占3G通訊的市場份額。Wimax技術(shù)在運(yùn)營開支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性，也許會成為一類開創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新局面的科技。
1.5超寬帶無線接入技術(shù)
超寬帶是一類時域通信手段，其無線接入技術(shù)比普通科技手段的帶寬高，有著高速率、開支少、能耗少的優(yōu)勢。相比于傳統(tǒng)的無線通訊網(wǎng)絡(luò)，這種技術(shù)無需載波，僅僅通過小周期的脈沖信號作為載體，以二進(jìn)制信號進(jìn)行傳輸。這種超寬帶信號的頻譜比較稀疏，信號強(qiáng)度是mW級別，能夠抵御強(qiáng)干擾信號。相比于CDMA框架，此通信系統(tǒng)更利于實(shí)現(xiàn)，僅需較少的開支。
2未來無線通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢
2.1現(xiàn)代無線通信領(lǐng)域技術(shù)互補(bǔ)性日益明顯
現(xiàn)代無線通信技術(shù)種類逐漸增多，每種都有各自的優(yōu)劣勢與適用場合。3G相對適合于大范圍與城際漫游的數(shù)據(jù)傳輸需求，而無線局域網(wǎng)則適合于中距離范圍內(nèi)的信號傳輸，超寬帶技術(shù)適合于近距離、超高速的無線通訊。所以在發(fā)展無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的歷程中，我們應(yīng)當(dāng)依照不同消費(fèi)者的個性化需求，甄選出最適合的無線通訊手段，使得無線通信業(yè)務(wù)有著多元化未來，更好地處理移動通信應(yīng)用中的各類難題。在不遠(yuǎn)的將來，無線寬帶接入技術(shù)仍會朝著高帶寬、大范圍傳輸?shù)姆较虿粩喟l(fā)展。未來仍有可能會孕育出更先進(jìn)的技術(shù)手段?，F(xiàn)階段的無線寬帶接入技術(shù)應(yīng)用于受限條件下的高速度傳輸，其話音通訊性能仍然與公眾移動通訊手段相距甚遠(yuǎn)。因此，我們應(yīng)著眼于未來，不斷挖掘其技術(shù)優(yōu)越性，彌補(bǔ)移動網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用缺陷，以更好地服務(wù)大眾，同時避免資源浪費(fèi)。
2.2藍(lán)牙技術(shù)將革新現(xiàn)代無線通信業(yè)的發(fā)展
在藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展大潮中，眾多企業(yè)都在探究和制造以藍(lán)牙技術(shù)為主導(dǎo)的電子產(chǎn)品，譬如某集團(tuán)研制了以藍(lán)牙技術(shù)為基礎(chǔ)的無線耳機(jī)等。芯片設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)了在藍(lán)牙技術(shù)所需頻段內(nèi)的專用IC，同時配備了與之匹配的應(yīng)用硬件軟件套裝，便于其他客戶或應(yīng)用廠商可以快速掌握此芯片的應(yīng)用之道，并生產(chǎn)出以藍(lán)牙技術(shù)為本的新產(chǎn)品。除此之外，軟件開發(fā)企業(yè)研發(fā)出了大量適用于藍(lán)牙技術(shù)的軟件，被廣泛應(yīng)用于電腦、手機(jī)等。大部分電子產(chǎn)品都能借助藍(lán)牙技術(shù)以無線方式連接成網(wǎng)絡(luò)，使人們可以自由地傳輸訊息。藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)生推動了無線通信業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，計(jì)算機(jī)業(yè)和電器行業(yè)都得益于藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，并加大了對藍(lán)牙技術(shù)開發(fā)的投資力度。
2.3無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合趨勢
2.3.1無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)的融合
為了完成其計(jì)費(fèi)與檢測功能，短距離無線通信技術(shù)被應(yīng)用于電子產(chǎn)品中?，F(xiàn)代無線通信技術(shù)在近些年來迎來了更快速的發(fā)展，愈來愈多的短距離無線接入技術(shù)被應(yīng)用于社會生活的各個層面，譬如藍(lán)牙技術(shù)有效融合了短距離無線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)。
2.3.2移動通信技術(shù)和無線寬帶接入技術(shù)的融合
移動通信業(yè)務(wù)的發(fā)展成熟，與寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓寬，直接推動了多種寬帶接入技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。譬如無線局域網(wǎng)技術(shù)推動了3G通訊技術(shù)的其他應(yīng)用。而且移動通信技術(shù)和無線寬帶接入技術(shù)互惠互利，并在4G時代完美地融合成一個健全的系統(tǒng)。
2.3.3現(xiàn)代無線通信技術(shù)與視頻等多媒體技術(shù)的融合
為了達(dá)到數(shù)字電視廣播與影音等新興業(yè)務(wù)的大眾化需求，應(yīng)當(dāng)在移動通信領(lǐng)域創(chuàng)建影音和錄像服務(wù)，這樣才能有效地融合無線通信技術(shù)與地面數(shù)字媒體。從視頻業(yè)務(wù)的層面而言，我們?nèi)悦媾R著傳統(tǒng)移動網(wǎng)絡(luò)上如何普及視頻業(yè)務(wù)、與之配套的商業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)方式等諸多問題。
作者：刁彩萍 單位：廣東宜通世紀(jì)科技股份有限公司
1無線通信技術(shù)的發(fā)展
當(dāng)現(xiàn)代電子通信技術(shù)逐漸發(fā)展到今天的這個程度，無線通信技術(shù)可以說在我們的日常生活中已經(jīng)是無處不在的一門科學(xué)技術(shù)了。而最為常見的無線通信設(shè)備就是我們當(dāng)代人無法離開的日常用品——手機(jī)。手機(jī)的大范圍使用就是我們在日常生活中接觸最為廣泛的一種無線通信技術(shù)的應(yīng)用。目前無線通信技術(shù)可謂是發(fā)展迅速，由最初的電報獲取信息，到今天的手機(jī)大范圍使用，我們可以看到，無線通信技術(shù)已經(jīng)逐漸由軍用領(lǐng)域逐漸走向我們的日常生活中來。目前，無線通信技術(shù)已經(jīng)做到了傳輸信號種類多，其中包括文字信息，圖像信息，音頻信息，視頻信息，以及觸感信息等等信息類型。在如此發(fā)展的無線通信技術(shù)領(lǐng)域中，我們實(shí)現(xiàn)了許多以往無法實(shí)現(xiàn)的想法。尤其是遠(yuǎn)程控制通信技術(shù)。它是一種對前文中所提到過的各種信息類型的無線通信技術(shù)的綜合。其中包括遠(yuǎn)程視頻通話，遠(yuǎn)程控制技術(shù)，遠(yuǎn)程醫(yī)療，遠(yuǎn)程監(jiān)控等等方面。這些領(lǐng)域中無線通信技術(shù)的發(fā)展與強(qiáng)大都是為了我們的生活而提供服務(wù)的。
2無線通信技術(shù)的原理及發(fā)展熱點(diǎn)
我們今天以日常生活中常見的手機(jī)作為基礎(chǔ)，首先來簡單談?wù)劅o線通信技術(shù)的基本原理是什么樣的。一個手機(jī)的無線通信系統(tǒng)，其中包括手機(jī)信號的發(fā)射，傳送和接收，而與此同時，在信號的發(fā)射與接收中還涉及信號處理的問題。其中手機(jī)作為信號源的發(fā)射端，所有的信息從手機(jī)中發(fā)出，那么現(xiàn)代無線通信技術(shù)已經(jīng)可以達(dá)到讓手機(jī)發(fā)出的信號最終接收端具有無限可能的地步。首先我們我們知道無線通信技術(shù)在手機(jī)上的最基本應(yīng)用就是無線通話功能。即在兩部手機(jī)之間傳遞的是音頻信息。這種信息的傳遞是通過電磁波的不同的震動頻率而進(jìn)行傳遞的。手機(jī)發(fā)出的電磁信號，是不可能直接通過特定的頻率通道達(dá)到另一個信號接收端的，它必須通過一個信號接受基站對手機(jī)發(fā)出的信號進(jìn)行放大，強(qiáng)化處理。之后才能夠通過特定頻率的信道發(fā)送到另一個無線接受端，即另一個手機(jī)中去。那么這個中間做信號處理的基站就顯得尤為重要了。我們可以想象，一個手機(jī)的發(fā)射功率再強(qiáng)，也無法達(dá)到讓它所發(fā)出的信號到達(dá)千里之外的無線接收端，這樣一來就只能通過信號接收基站對信號進(jìn)行強(qiáng)化處理后，使之頻率變大，信號強(qiáng)度變強(qiáng)之后進(jìn)行發(fā)射出去。這樣，信號就可以到達(dá)另一個手機(jī)中了。在這其中有些通話的信號涉及到保密或者抗干擾問題。所以，信道的安全就顯得尤為重要了。通過以上例子，我們可以知道一個無線通信系統(tǒng)所需要的基礎(chǔ)設(shè)備都有哪些：第一，無論是復(fù)雜的通信系統(tǒng)，還是簡單的無線通信系統(tǒng)，都需要一個無線信號發(fā)射端。這個發(fā)射端發(fā)射的信號我們稱之為信號源。信號發(fā)出的時候有些信號發(fā)射端會自帶一部分的信號處理裝置，這就是信號的放大和加密裝置。第二，就是需要一個信號的中轉(zhuǎn)設(shè)備。信號源從發(fā)射端發(fā)出后，考慮信號接收距離，是否要加注信號中轉(zhuǎn)站，即信號放大處理的基站。如果信號接收距離較遠(yuǎn)，而信號源的功率又無法到達(dá)接收端，那么就需要一個無線接受基站作為信號中轉(zhuǎn)站，為信號的功率進(jìn)行放大處理，之后再發(fā)出去。第三，當(dāng)然就是信號接收端。信號接收端不僅僅肩負(fù)著信號接收的任務(wù)，同時，還需要對信號進(jìn)行處理。無論是信號放大處理，還是信號的解碼處理，都需要在信號接收端安置一個這樣的設(shè)備。那么通過上述的無線通信原理的分析與討論，我們可以看到，現(xiàn)代無線通信技術(shù)的幾個熱點(diǎn)問題。
1）無線通信技術(shù)的遠(yuǎn)程信號傳輸問題。
當(dāng)代無線通信技術(shù)，無論是無線傳輸文字，傳輸圖像，還是傳輸音頻或視頻，或者聯(lián)網(wǎng)操作，都不可避免的涉及到一個問題，那就是遠(yuǎn)程控制問題。這里就涉及到信號在傳輸過程中所需要注意的一些事項(xiàng)。首先，在遠(yuǎn)程信號通信系統(tǒng)中必然需要一個或幾個信號中轉(zhuǎn)基站，通過幾次信號加強(qiáng)的處理，最終到達(dá)信號接收終端。但是如果在山區(qū)或者碰到陰雨天氣的時候，就需要注意，信號的傳輸會因?yàn)檫@些自然條件而受到一定程度上的干擾。這樣就會導(dǎo)致信息傳輸遺漏，或著發(fā)生錯誤的現(xiàn)象。所以目前世界上所有的通信運(yùn)營商在世界的各個角落都在建立自己的通信基站。因?yàn)闆]有通信基站的地方，是無法進(jìn)行無線通信的。而為了避免無線信號在陰雨天氣會產(chǎn)生干擾，其中大部分的解決方法多是釆用有線通信，或者采用小功率的信號發(fā)射，盡量避免信號由于自然現(xiàn)象的干擾而導(dǎo)致無法通信。這就是為什么我們在陰雨天氣中盡量少進(jìn)行無線通信的原因。尤其是雷雨天氣，自然界中的雷電，會對功率較大的信號造成干擾，并且有可能會與大功率信號相融合一起到達(dá)信號的接收端。這樣不僅僅會對信號造成破壞，而且還會對信號的接收端造成嚴(yán)重的損失。所以無線通信技術(shù)的遠(yuǎn)程傳輸問題是現(xiàn)代無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的一個熱點(diǎn)研究問題。
2）無線通信技術(shù)的安全問題。
說到安全問題，我們就不可避免的談到網(wǎng)絡(luò)上的黑客行為。無線通信技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)，那么這些網(wǎng)絡(luò)黑客中不乏就有一些無線通信技術(shù)領(lǐng)域的高手。而這就是無線通信技術(shù)的安全問題之一。在無線通信傳輸?shù)倪^程中也會涉及到信號安全的問題。所以一般情況下，我們在選用通信信道的時候，都是采用一些特定頻率的信道進(jìn)行信號傳輸。這些信道首先是需要經(jīng)過加密處理的。一般性的信號干擾或信號侵入行為都是可以被信道的安全加密保護(hù)層所攔截。第二在使用無線通信網(wǎng)絡(luò)的時候，需要注意自己的信息泄露問題，有時候不一定是信號傳輸?shù)倪^程中信號被人攔截了。而是一些人采用一些高級的黑客軟件或者帶有病毒的信息去獲取被黑客們盯上的目標(biāo)人群的信息。而有些人對信息安全防范意識較差，輕易的相信一些黑客的軟件或者點(diǎn)擊了一些帶有病毒的信息，個人的一些安全信息就輕松的被不法分子獲取，而造成的損失則無法估計(jì)。如果發(fā)出的信號所含有的信息具有一定的保密成分，那么專家建議，最好使用特定頻率的通信渠道，在發(fā)出信號之前對信號進(jìn)行加密處理，這樣做的原因主要是為了提升信息安全的登記系數(shù)。目前，世界各國都在討論信息安全的問題，尤其是在美國出現(xiàn)斯諾登的棱鏡門事件之后，無線通信技術(shù)的信息安全問題，就變成了當(dāng)下無線通信技術(shù)研究的一個熱點(diǎn)問題之一。
3）無線通信技術(shù)的信號處理問題。
無線通信技術(shù)的信號處理問題，一般情況都出現(xiàn)在信號接收終端上，由于無線信號傳輸過程中信號會有所衰減，有些信號還會有些加密處理，那么對于這些信號，接收端需要做的就不僅僅是接收信號那么簡單了，還要肩負(fù)起信號的增強(qiáng)，解碼等信號處理的問題。而對于我們?nèi)粘Ｋ姷降囊曨l，或音頻的接收，我們在接收端加入相應(yīng)的解碼器即可解決信號處理的問題，而對與一些加密或被攔截的信號，我們就要對這些信號進(jìn)行處理，在對信號類型無法判斷的情況下，首先要對信號的波形做出放大采樣處理，然后經(jīng)過對比分析，得出是哪種類型的信號，然后在對信號的強(qiáng)弱程度進(jìn)行處理，由于在信號采樣分析的過程中已經(jīng)了解了信號的類型和規(guī)律，那么對其進(jìn)行相應(yīng)的變換，加強(qiáng)信號源的功率強(qiáng)度。然后對信號進(jìn)行破譯解碼。最終對信號中所含有的信息進(jìn)行詳細(xì)的解析。這就是無線通信技術(shù)中的信號處理。其中信號解碼的過程相當(dāng)復(fù)雜，這是因?yàn)?，信號解碼首先要了解信號輸出的規(guī)律，從而進(jìn)行判斷是那種類型的信號，然后在對信號進(jìn)行各種算法的處理，對其算法進(jìn)行解碼。一直以來，無線通信技術(shù)的信號處理問題都是無線通信技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。有些信息即便是被我們獲取了，由于無法破解其中所蘊(yùn)含的信息，就無法獲知其中的情報。那么這樣的信號對與我們來說就是無用的。所以目前無線通信信號處理技術(shù)仍然是無線通信技術(shù)的一大難點(diǎn)。
3結(jié)論
綜上所述，現(xiàn)代無線通信技術(shù)，在世界的各個領(lǐng)域都有著自己的一席之地，而通過筆者對目前無線通信技術(shù)的幾個熱點(diǎn)問題的分析和探討，發(fā)現(xiàn)無線通信技術(shù)領(lǐng)域中的遠(yuǎn)程傳輸問題，通信安全問題以及信號處理問題，都是當(dāng)代無線通信技術(shù)研究中的熱點(diǎn)問題。在科技迅速發(fā)展的今天，筆者相信，這些熱點(diǎn)問題終將被我們所破解和掌握，那么就讓我們?yōu)榱藷o線通信事業(yè)而努力奮斗吧。
作者：薛嶺 單位：北京理工大學(xué)通信工程專業(yè)
1音視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展
（1）1996年5月ⅡU-T制定了在分組交換網(wǎng)絡(luò)上工作的視頻會議的標(biāo)準(zhǔn)H.323，支持H.323協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)是一種集中式、緊耦合會議系統(tǒng)，其顯著特點(diǎn)是引入了多點(diǎn)控制單元MCU(MultipointControlUnit)，由MCU將一個發(fā)送者的音視頻分別獨(dú)立地以IP單播(Unicast)方式轉(zhuǎn)發(fā)給多個接收者來實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)交互，其好處是對會議成員的管理方便，但這將導(dǎo)致系統(tǒng)開銷和網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)隨用戶數(shù)的增加而迅速增大，令系統(tǒng)無法進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)展。
（2）1998年9月，ITU(InternationalTelecommunicationsUnion)在H.323的基礎(chǔ)上制定了松禍合擴(kuò)展協(xié)議H.332，該協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層使用坤組播技術(shù)，采用分布式松耦合的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，較好地解決視頻會議系統(tǒng)的規(guī)模擴(kuò)展問題。
（3）近年來，流媒體廣播技術(shù)越來越多的應(yīng)用于視頻會議系統(tǒng)。大部分廣播會議，如網(wǎng)上路演、采訪、現(xiàn)場會等，能夠?yàn)橛脩魝鬏敹嗝襟w信息，是對傳統(tǒng)視頻會議功能的擴(kuò)展。2003年3月，ITU-T視頻編碼專家組（VCEG）和ISO/IECMPEG(MotionPietureExpertGroup)組成的聯(lián)合視頻專家組正式公布了H.264視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.264是新一代低比特率視頻標(biāo)準(zhǔn)，與現(xiàn)有的任何標(biāo)準(zhǔn)相比，它有著更高的壓縮性能，能夠在較低帶寬提供高質(zhì)量的圖像傳輸，對網(wǎng)絡(luò)傳輸有更好地支持。具體講，與MPEG-4相比，在相同視頻質(zhì)量下，采用H.264標(biāo)準(zhǔn)能降低碼率50%左右；在相同碼率下，其信噪比明顯提高。而且，H.264的授權(quán)費(fèi)用更加合理，受到廣泛的重視和歡迎，具有廣闊的應(yīng)用前景，比如實(shí)時視頻通信、Intemet視頻傳輸、視頻流媒體服務(wù)等，它被認(rèn)為是最具發(fā)展?jié)摿Φ男乱淮曨l壓縮編碼技術(shù)。
2音視頻會議系統(tǒng)現(xiàn)狀分析
隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步，音視頻會議系統(tǒng)不斷應(yīng)用到社會的各行各業(yè)，日益受到人們的關(guān)注。在我國從事軟件視頻會議系統(tǒng)研發(fā)的公司主要有瑞福特、V2、網(wǎng)動、山大聯(lián)潤等。瑞福特公司整合了H.323標(biāo)準(zhǔn)，允許H.323終端參加會議，并且支持手機(jī)、電話的接入，為用戶提供了一個統(tǒng)一的、完整的網(wǎng)絡(luò)多媒體通信應(yīng)用解決方案。V2在多路混音以及消除背景噪音方面做得非常出色，V2擁有專利技術(shù)的“基于前向糾錯的網(wǎng)絡(luò)音頻抗丟包算法”使得在網(wǎng)絡(luò)丟包率達(dá)到10%時聲音仍保持清晰連貫而不停頓。目前的商業(yè)化的視頻會議大多遵循H.323標(biāo)準(zhǔn)。這是因?yàn)镠.323標(biāo)準(zhǔn)的成熟性，有助于諸多軟件供應(yīng)商開發(fā)性能穩(wěn)定的設(shè)備，并且有利于不同的供應(yīng)商之間消除互操作性中出現(xiàn)的問題，并在市場上推出各種支持H.323標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備。缺點(diǎn)是當(dāng)客戶端增加時，由于服務(wù)器CPU處理能力、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，會使會議質(zhì)量明顯下降。SIP基于現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提供多媒體業(yè)務(wù)的協(xié)議，是一個分散式協(xié)議，它將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的復(fù)雜性推向網(wǎng)絡(luò)邊緣，需要相對智能的終端，協(xié)議也比較簡單。優(yōu)點(diǎn)包括：該協(xié)議具有可擴(kuò)展特性，可以輕松定義并迅速實(shí)現(xiàn)新功能；缺點(diǎn)是問世不久，大多數(shù)應(yīng)用處于原型階段，該協(xié)議單獨(dú)應(yīng)用的范圍較窄。視頻會議系統(tǒng)經(jīng)常采用的架構(gòu)有C/S(Client/Server即客戶機(jī)/服務(wù)器)和B/S(Browser/Server即瀏覽器/服務(wù)器)結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)后者是從前者發(fā)展而來的，它們的本質(zhì)都是C/S而二層結(jié)構(gòu)的C/S模式存在諸多問題，例如開發(fā)和維護(hù)成本高，服務(wù)器負(fù)載重，靈活性差，缺乏開放性，難以與Internet/Intranet接軌等，造成系統(tǒng)使用和維護(hù)中的許多難題。三層的B/S模式雖然開發(fā)和維護(hù)較為容易，但服務(wù)器負(fù)載重，理論上會議參加者的數(shù)量可以很多，實(shí)際效果并不令人滿意，服務(wù)器成為會議系統(tǒng)的瓶頸。在網(wǎng)絡(luò)狀況較好并且與會人員數(shù)量不多的情況下，視頻會議系統(tǒng)能夠提供令人滿意的效果。但是不同與會者的網(wǎng)絡(luò)帶寬質(zhì)量參差不齊，隨著與會者數(shù)量的增加，視頻圖像質(zhì)量就會有所下降，甚至?xí)?dǎo)致會議無法正常進(jìn)行。因此，如何提高視頻圖像的傳輸質(zhì)量是視頻會議系統(tǒng)研究的首要任務(wù)。隨著無線技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字音視頻會議系統(tǒng)在原有的以太網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，拋棄了網(wǎng)絡(luò)電纜，用無線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，降低了布線的成本，增強(qiáng)了會議系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)充性。采用3G/4G無線數(shù)據(jù)通信方式，無線網(wǎng)絡(luò)帶寬得到了改善，克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)只能用于固定會場的會議，可以在有3G/4G服務(wù)的任何地方召開音視頻會議。
3總結(jié)
電力生產(chǎn)大多是多班組野外作業(yè)，相互之間缺少有效溝通的手段，遇到問題都是自行解決，很難得到其它班組的協(xié)作幫助，這勢必對作業(yè)的質(zhì)量和效率產(chǎn)生影響。采用H.264視頻編解碼技術(shù)、3G/4G無線通信技術(shù)、嵌入式技術(shù)等設(shè)計(jì)和開發(fā)應(yīng)用于作業(yè)現(xiàn)場的無線音視頻終端設(shè)備，通過管理平臺既能實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺與各班組之間協(xié)調(diào)互動、統(tǒng)一調(diào)度，又能使電力生產(chǎn)的各班組相互間能夠使用終端設(shè)備進(jìn)行溝通交流，實(shí)現(xiàn)協(xié)同作業(yè)。
作者：李莉 王冰 邵海濤 單位：國網(wǎng)新疆電力公司信息通信公司
1系統(tǒng)建設(shè)質(zhì)量難以控制
由于水利工程建設(shè)項(xiàng)目的質(zhì)量受多方面因素的影響，工程質(zhì)量與施工單位的施工技術(shù)、管理能力及監(jiān)理單位的監(jiān)理力度等方面有關(guān)。由于水利工程在很大程度上受施工人員的技術(shù)及施工單位人員流動性較強(qiáng)等因素的直接影響，導(dǎo)致有效的水利自動化監(jiān)督控制工作難以開展，而施工單位缺乏能力較強(qiáng)的技術(shù)人員及監(jiān)督管理人員，導(dǎo)致水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量檢測技術(shù)仍較為落后。水利自動化監(jiān)督控制涉及到多方面的知識，要求技術(shù)人員必須具備工程管理、自動化管理以及自動化控制等綜合性知識，然而這種綜合性人才比較缺乏，導(dǎo)致水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的質(zhì)量難以得到有效保障，技術(shù)人員的缺乏在很大程度上制約著我國水利建設(shè)的發(fā)展。
2無線通信技術(shù)在水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在技術(shù)不斷更新與發(fā)展的年代，無線通信技術(shù)也在不斷發(fā)展，水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)的支持下也迅速發(fā)展。目前我國無線通信技術(shù)正在不斷發(fā)展與完善，實(shí)現(xiàn)了水利監(jiān)控系統(tǒng)的智能化與自動化。無線通信技術(shù)在水利監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，在水利監(jiān)控系統(tǒng)中，包括水利工控監(jiān)控系統(tǒng)、水利水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)、水利綜合監(jiān)控系統(tǒng)，而這三大系統(tǒng)中又包括多個子系統(tǒng)，因此水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)具備明顯的復(fù)雜性。
2.1在水利水情自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
水利水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)將農(nóng)村的雨水、水利情況等情況作為監(jiān)測對象，因此監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)一般設(shè)置在農(nóng)村或者深山區(qū)。水利水情自動化監(jiān)控系統(tǒng)包括雨水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)及農(nóng)田水利自動化監(jiān)測系統(tǒng)，這兩個子系統(tǒng)之間既有聯(lián)系也有一定的區(qū)別。前者主要是根據(jù)雨水量及雨水期等相關(guān)情況對汛期各時段的水位進(jìn)行監(jiān)督控制，從而為防汛工作提供重要的數(shù)據(jù)資料。雨水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)將監(jiān)控的相關(guān)信息上傳到上級防汛指揮部門，通過不同的網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)。而水利水情自動化監(jiān)測系統(tǒng)中的農(nóng)田水利自動化監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測對象具體包括水流的地理位置、水流速度、風(fēng)速、土壤的含水量、降水量等，這些監(jiān)測對象所獲取的數(shù)據(jù)具有一定的集中性與分散性，監(jiān)控點(diǎn)之間的距離較短。由于農(nóng)村的條件有限，系統(tǒng)規(guī)模一般較小，限制了水利水情自動化監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展，采用無線通信技術(shù)能有效地彌補(bǔ)落后地區(qū)系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)量少的缺點(diǎn)，發(fā)揮無線通信技術(shù)的優(yōu)勢。由于建設(shè)條件有限，因此系統(tǒng)建設(shè)必須一次性完成，因此可以將無線局域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)與有線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合，從而組建出數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，避免高額建設(shè)，減少了監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用。
2.2在水利工控自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
在水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)中，水利工控自動化監(jiān)控系統(tǒng)與企業(yè)的自動化監(jiān)控系統(tǒng)具有一定的相似性。該系統(tǒng)主要是以實(shí)時監(jiān)控視頻的方式以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的有效監(jiān)督與控制。由于系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸速度、安全性及信道有較高的要求，因此必須加強(qiáng)對系統(tǒng)的實(shí)時監(jiān)測與控制，建立配電室和中央控制室，采用配置較高的工控機(jī)及高清攝像機(jī)進(jìn)行視頻監(jiān)控。建立信息化網(wǎng)絡(luò)平臺是水利信息化建設(shè)的重要內(nèi)容，目前我國部分水利工程的自動化監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)建立了小型局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，局域網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)已經(jīng)正式開展。
2.3在水利綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
水利綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)主要是應(yīng)用于大壩的監(jiān)控，其中包括了河道綜合治理與大中型水庫的除險加固這兩個方面。近年來，我國加強(qiáng)了對水利的綜合治理力度，我國政府也在不斷加大對水利綜合治理的資金支持與技術(shù)支持。我國財(cái)政資金對水利監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的大力支持在很大程度上加強(qiáng)了對水庫的建設(shè)，進(jìn)一步加快了我國水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的進(jìn)度。由于河壩是防洪的關(guān)鍵地段，因此在進(jìn)行水利工程建設(shè)時必須加大監(jiān)管力度，相關(guān)技術(shù)人員通過不斷總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)。水利綜合自動化監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)方式主要采用光纜作為主要的信道，接著再使用光電轉(zhuǎn)換的形式。此種組網(wǎng)方式具有信道寬、防雷擊等外部影響、網(wǎng)絡(luò)速度快等優(yōu)點(diǎn)，然而這些系統(tǒng)的施工所需成本較高，且難度較大，導(dǎo)致工程建設(shè)的后期維護(hù)費(fèi)用較高，且支出費(fèi)用超過了預(yù)算。在河道的綜合性管理中，可以采用有線與無線相結(jié)合、局域與廣域相融通的組網(wǎng)方式進(jìn)行，在組網(wǎng)方式的選擇方面，可以在每一個河壩的監(jiān)控終端設(shè)置無線局域網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)各個監(jiān)督控制點(diǎn)來選擇合適的組網(wǎng)方式，實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效傳輸?？梢圆捎弥苯愉佋O(shè)的方式布置光纜，能有效地減少雷擊等外部影響，但這種方式容易導(dǎo)致土建設(shè)置被損害，且信道恢復(fù)慢，誤碼率較高。而采用無線局域網(wǎng)絡(luò)與有線局域網(wǎng)的組網(wǎng)方式具有較大的優(yōu)勢，與其它組網(wǎng)方式相比，其無線局域網(wǎng)的結(jié)構(gòu)比較簡單，且安全性較高等，能有效的減少施工量，降低了系統(tǒng)維護(hù)率。無線通信技術(shù)在水利綜合監(jiān)控系統(tǒng)中的作用很明顯，有利于數(shù)據(jù)的集中上傳，實(shí)現(xiàn)其實(shí)時有效的監(jiān)測職能。
3結(jié)束語
水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)需要利用各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與信息技術(shù)，在信息技術(shù)不斷更新與發(fā)展的前提下，無線信息技術(shù)已經(jīng)日漸成熟，該技術(shù)在水利監(jiān)管系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，在各行業(yè)中的應(yīng)用也越來越廣泛，彌補(bǔ)了人工監(jiān)控的缺點(diǎn)。無線通信技術(shù)在實(shí)現(xiàn)了水利監(jiān)控系統(tǒng)的自動化與智能化，對監(jiān)控對象進(jìn)行了實(shí)時監(jiān)控，監(jiān)控過程中所獲得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較高，減少了數(shù)據(jù)誤差大、數(shù)據(jù)傳輸慢、重建等風(fēng)險。由此可見，加強(qiáng)無線通信技術(shù)在水利自動化監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用非常有必要，對我國的水利建設(shè)有重要的促進(jìn)作用。
作者：李劍平 單位：重慶市開縣水務(wù)局
一、超寬帶無線通信的技術(shù)特點(diǎn)
1.1超寬帶無線信號的調(diào)制方式。
超寬帶無線通信系統(tǒng)與傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)相比，有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。通常情況下，超寬帶無線通信系統(tǒng)的信號調(diào)制方式主要有以下這兩種方式。
1.1.1基帶窄脈沖方式。
基帶窄脈沖方式是超寬帶無線通信系統(tǒng)中的一種主要信號調(diào)制方式，這種信號調(diào)制方式主要是通過發(fā)射機(jī)產(chǎn)生基帶窄脈沖序列來進(jìn)行通信，超寬帶無線通信過程中所采用的脈沖信號寬度非常窄，通常都是納秒級與亞納秒級，其信號調(diào)制主要經(jīng)歷了脈沖位置調(diào)制以及二進(jìn)制移相健控等方式來對攜帶信息，最終實(shí)現(xiàn)無線通信。整個信號的具體調(diào)制過程包括以下幾個步驟，首先在發(fā)送端由發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖信號，之后調(diào)制器將發(fā)射機(jī)中發(fā)射出來的脈沖信號采用待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖振幅調(diào)制，也可以是脈沖位置調(diào)制。在調(diào)制完成之后，將其與跳時碼發(fā)生器中所生成的偽隨機(jī)碼，共同送入帶可編程的延遲電路中，從而產(chǎn)生時延控制脈沖信號發(fā)生器的具體發(fā)生時刻，最終完成信號的調(diào)制與發(fā)射。而在信號的接受端，則是將傳來的超寬帶無線信號收集起來，經(jīng)過相應(yīng)的處理之后送入帶基帶信號處理電路中，這樣就能夠根據(jù)時延產(chǎn)生的本地模塊波形接收到信號相?；鶐д}沖方式整體結(jié)構(gòu)比較簡單，并且還具有很強(qiáng)的多徑信號分辨能力，因此被廣泛應(yīng)用與通信領(lǐng)域中。
1.1.2載波調(diào)制方式。
超寬帶無線通信技術(shù)中的載波信號調(diào)制方式，主要是根據(jù)基帶窄脈沖方式而提出了一種信號調(diào)制方式。這種信號調(diào)制方式，主要是將單脈沖信號中所占據(jù)的頻譜分解成多個子頻帶，不同的脈沖信號在同一個脈沖寬度中將會產(chǎn)生不同的周期，從而對應(yīng)了不同的中心頻率。這種信號調(diào)制方式與基帶窄脈沖方式相比，能夠?qū)㈩l譜資源利用的更加靈活，并且效率也能夠得到提升，因此如今的超寬帶無線通信系統(tǒng)一般都是采用這種信號調(diào)制方式。
1.2超寬帶無線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1.2.1帶寬大且傳輸速率高。
超寬帶無線信號在傳輸過程主要是采用脈沖為信息載體，因此持續(xù)的時間非常短，所占用的帶寬一般都在1~10GHz，因此其具有非常寬的頻率帶寬來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，在傳輸中只需要與其他無線技術(shù)共享頻帶就能夠?qū)崿F(xiàn)通信。超寬帶無線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中的傳輸速率能夠達(dá)到幾十Mbit/s~幾百M(fèi)bit/s。
1.2.2功耗小。
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的無線通信系統(tǒng)都需要連續(xù)發(fā)射載波才能夠?qū)崿F(xiàn)通信，所以消耗的電能比較大，但是在超寬帶無線通信系統(tǒng)中發(fā)射的是脈沖電波，并且不需要連續(xù)發(fā)射，只有在需要的時候才發(fā)射，其耗電量只有傳統(tǒng)無線通信系統(tǒng)的1/100~1/1000。
1.2.3抗干擾能力強(qiáng)。
超寬帶無線通信系統(tǒng)在通信的過程中，采用的是跳時擴(kuò)頻信號，在信號發(fā)射的過程中能夠?qū)o線電脈沖信號分散到寬闊的頻帶中，其輸出功率非常的小，而在信號接收的過程中將原信號能量都還原出來，并且還能夠在解擴(kuò)的過程中將產(chǎn)生的擴(kuò)頻進(jìn)行增益。因此超寬帶無線通信技術(shù)與傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)相比，具有非常強(qiáng)的抗干擾能力。同時因?yàn)槌瑢拵o線通信技術(shù)在信號發(fā)射的過程中所產(chǎn)生的功率非常小，因此在與其他無線通信共享帶寬的過程中也不會產(chǎn)生干擾，能夠與其它的無線通信技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)信號傳輸。
1.2.4保密性強(qiáng)。
超寬帶無線通信系統(tǒng)在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^程中，還具有非常強(qiáng)的保密性能。超寬帶無線通信系統(tǒng)的保密性強(qiáng)主要的因素有兩個。首先，超寬帶無線通信系統(tǒng)在信號發(fā)射時采用的是跳時擴(kuò)頻，并且接收機(jī)只有具備與發(fā)送端相應(yīng)的脈沖序列才能夠解讀發(fā)射數(shù)據(jù)。其次就是系統(tǒng)的發(fā)射頻率低，被竊取的概率小，傳統(tǒng)的信號接收方式根本無法接收到超寬帶無線系統(tǒng)中發(fā)射的信號。
二、通信領(lǐng)域中超寬帶無線的應(yīng)用
2.1個域網(wǎng)中的超寬帶無線的應(yīng)用。
超寬帶無線通信技術(shù)具有傳輸速率高且發(fā)射功率低等特點(diǎn)，因此在通信領(lǐng)域中能夠?yàn)橛脩籼峁o線外設(shè)訪問功能，并且其供應(yīng)速度也非?？臁＿@樣用戶也在使用的過程中，就能夠音頻與文化信息進(jìn)行快速傳輸，因此將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用與個域網(wǎng)中，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。比如在工作與生活當(dāng)中，可以充分利用超寬帶無線通信技術(shù)將攝像機(jī)中視頻轉(zhuǎn)移到個人的電腦中，利用超寬帶無線通信能夠以極快的傳輸速率實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。
2.2無線傳感網(wǎng)中的超寬帶無線的應(yīng)用。
超寬帶無線通信技術(shù)不僅擁有非?？斓膫鬏斔俾剩瑫r還具有成本低以及耗能小等特點(diǎn)。而在無線傳感網(wǎng)中，傳感器一般只有在一些比較特殊的地方才會使用，因此一般都是采用無線傳輸?shù)姆绞絹磉M(jìn)行，并且無線傳感網(wǎng)內(nèi)的通信必須要具備耗能小且成本低等特點(diǎn)，能夠讓無線傳感網(wǎng)更好的運(yùn)行。因此在這樣的一種情況下，將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)無線傳感網(wǎng)中，能夠幫助無線傳感網(wǎng)更好的工作。
2.3軍事通信中超寬帶無線的應(yīng)用。
在軍事通信領(lǐng)域中，其通信的保密性必須要非常強(qiáng)，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)軍事信息的泄露，將會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。而超寬帶無線通信技術(shù)的信號頻譜非常寬、發(fā)射功率小以及功率譜密度低，在傳輸?shù)倪^程中很難檢測到，在接受的過程中也需要有與發(fā)送機(jī)相應(yīng)的脈沖序列才能夠解讀數(shù)據(jù)，因此具有非常良好的保密性能。同時超寬帶無線通信系統(tǒng)在通信的過程中，不需要聯(lián)系發(fā)送信號，超寬帶無線通信系統(tǒng)的信號屬于突發(fā)信號，從而使得通信過程中的保密性能進(jìn)一步提升。再加上超寬帶無線通信技術(shù)還具有非常強(qiáng)的抗干擾能力以及耗能少等特點(diǎn)，使得超寬帶無線通信在軍事通信領(lǐng)域中應(yīng)用，具有非常顯著的優(yōu)勢。
2.4智能交通系統(tǒng)中超寬帶無線的應(yīng)用。
超寬帶無線通信技術(shù)除了具備以上的相關(guān)特點(diǎn)之外，這種無線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用還具有良好的定位與搜索功能。將超寬帶無線通信技術(shù)中的這兩種功能結(jié)合起來，能夠制造出一種防碰與防障礙物的車用雷達(dá)。在汽車駕駛的過程中，通過這種雷達(dá)就能夠精確的分布出汽車周圍的障礙物以及車輛，從而降低交通事故的發(fā)生幾率。將超寬帶無線通信技術(shù)的特點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行智能交通系統(tǒng)中，不僅能夠在車內(nèi)轉(zhuǎn)上特有的雷達(dá)來降低交通事故，同時還能夠?qū)⒔煌ㄖ械恼九_裝置與車輛裝置整合起來形成一個無線通信網(wǎng)絡(luò)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的隨時定位、車速的測量以及車輛在形式過程中的道路信息等。因此將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行智能交通系統(tǒng)中，能夠進(jìn)一步促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。
2.5超寬帶無線通信在成像系統(tǒng)的應(yīng)用。
超寬帶無線通信系統(tǒng)在信號傳輸?shù)倪^程中，還具有非常強(qiáng)的穿透性能，超寬帶無線通信技術(shù)所發(fā)射的無線電脈沖具有很強(qiáng)的穿透性能，在應(yīng)用的過程中能夠形成很強(qiáng)的樓層作用以及穿墻作用，因此將超寬帶無線通信技術(shù)應(yīng)用在成像系統(tǒng)中同樣有顯著的效果。比如說將利用超寬帶無線通信技術(shù)的這種特點(diǎn)，制造成穿墻雷達(dá)，就能夠在防爆活動以及現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，將敵人的位置進(jìn)行定位。同時還能夠用于礦產(chǎn)的探測，并且如果發(fā)生了各種災(zāi)難災(zāi)害之后，還能夠?qū)⑦@種技術(shù)用于搜救遇難人員等。由此可以看出，超寬帶無線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，有很大的優(yōu)勢。
三、結(jié)語
在我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過程中，人們都通信的要求越來越高，通信技術(shù)對我國的發(fā)展也有非常重要的作用。通過本文的分析可以了解到，超寬帶無線通信技術(shù)與傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)具有很大的區(qū)別，在通信過程中主要是采用的無線電脈沖為信息的載體，超寬帶無線通信技術(shù)相對于傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)而言，在各個方面都有非常明顯的特點(diǎn)。因此超寬帶無線電通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用有很強(qiáng)的優(yōu)勢，而隨著我國對超寬帶無線通信研究的逐漸加深，相信超寬帶無線電通信技術(shù)一定會擁有有更加廣闊的應(yīng)用前景。
作者：宋旅寧 單位：深圳供電局有限公司
