无线通信技术实验精选(九篇)

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第1篇：无线通信技术实验范文

关键词：无线扩频 通信技术 实践应用

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）12-0014-01

1、引言

扩频通信技术是扩展频谱通信技术的简称，这一技术最早在二次世界大战期间被提出，并在军事领域不断发展壮大。直到上世纪八十年代以后，随着无线通信被广泛应用，无线通信频道资源已经远远不能满足通信的需要，干扰日益严重。为此，美国联邦通信委员会规划了ISM波段并批准其使用扩频通信。由于扩频通信拥有信号质量高、抗干扰性强、保密性好、系统容量大等优点，迅速在民用通信各个领域被广泛应用，在经济建设与社会民生方面起着巨大的作用。

2、无线扩频通信常用技术

常规无线通信载波频谱较窄，扩频通信技术通过专门的数字调制技术，可以将信息扩展到很宽的频带上进行传输。常用的扩频技术有直接序列扩频技术、跳频扩频技术、跳时扩频技术、线性调频扩频技术几种，在具体应用中还可以将这几种技术组合在一起应用。不同的扩频方式有着不同的抗干扰原理，也有着各自的优点与不足，很难说什么扩频方式更为优秀，仅能根据实践条件来综合考虑，选择最适合的扩频方法。目前较为常用的扩频方式有直接序列扩频方式和跳频扩频方式两种。相对来说，跳频通信技术抗干扰能力较强，多应用于军事领域，如海湾战争中多国部队所采用的就是跳频通信技术。而直接序列扩频技术则拥有较长的通信距离。实际上，现代通信领域的室内无线通信、CDMA移动通信、蓝牙、数字蜂窝移动通信等都是基于扩频通信技术的通信方式。

3、直接序列扩频技术

直接序列扩频技术是目前应用较为广泛的一种扩频技术，包括如美国国防卫星通信、GPS全球定位系统、数据中继卫星系统、航天飞机通信跟踪系统等所采用的都是直接序列扩频技术。直接序列扩频技术是在发送端将需要发送的信息利用伪随机序列扩展至一个较宽的频带上，接收端将信号接收后进行相关处理恢复成原有信号。由于传输过程中产生的干扰信号同伪随机序列没有关系，因此能有效的降低干扰信号功率，具有较好的抗干扰效果。在直接序列扩频技术的应用中，伪随机序列起着极为重要的作用，信息的传输需要伪随机序列来进行扩展，信息的接收则需要伪随机序列来解调，同时扩散干扰信号的功率。可以说，扩频系统性能的好坏，直接受伪随机序列的影响。

直接序列扩频技术在列车无线通信系统中的应用：

（1）列车无线通信系统的性能要求：根据国家无线电委员会的相关规定以及列车无线通信的需要，列车无线通信系统必须具备较强的抗干扰能力，信号传输安全性要高，传输速度要高于GSM-R系统，并且还必须具备多址能力。根据列车实际通信需求，扩频增易必须大于15dB才能获得需要的抗干扰能力，同时传输速度应当大于10kb/S。同时，系统硬件分为车载设备和地面设备两个部分。

（2）列车无线通信车载系统发射端：列车无线通信系统中的车载系统部分主要起发射信号的作用，因此车载的硬线主要为发射电路。根据列车无线通信系统的需要，要提高扩频增益，必须使用较长的伪码，这样才能获得更强的抗干扰能力，但使用较长的伪码势必造成较长的信号捕获时间，会给传输速率造成影响。根据实践研究，扩频序列选取周期127的m序列，能获得较好的抗干扰能力和传输速率。在设计时，发射段先将采集到的机车信息调制成扩频所使用的二进制信息源，进行信号调制处理，再通过m序列产生多路序列信号，最后产生扩频信号。在发射段的调制中，为了节省发射功率，同时提高发射机工作效率，通常采用双相平衡调制方式来抑制载波。

（3）列车无线通信地面系统接收端：列车无线通信系统中，地面系统主要起接收信息的作用，其电路主要是接收电路。接收信号的过程一般分为两步，分别为解扩和解调，解扩和解调直接影响着系统性能的好坏。解扩过程是伪随机码同步的情况下，对接收信号进行处理获得增益，从而改善系统误码性能。解扩后，再对信号进行解调处理，恢复为原有信号。直接序列扩频技术的同步包括伪随机码的同步、位同步、帧同步、载波同步几种，其中最关键的是伪随机码的同步，伪随机码的同步直接关系着信号的解扩，一般分为初始同步和精同步两步，初始同步是捕获伪随机码，精同步则是在初始同步的基础上，进一步减少伪随机码的码相位误差。

4、结语

无线扩频通信技术具有传输速率高、抗干扰性强、移动性能好、组网灵活等优点，能提供较好的可靠性和安全性。不同的扩频系统具有各自的优点和不足，在实际使用中要根据具体需要，从抗干扰能力、抗衰落能力、抗多径干扰能力、组网能力、窄带系统的兼容能力、传输距离等多个方面来考虑，选择最为适合的无线扩频技术，这样才能满足实际无线通信的需要，提供更好的通信支撑能力。

参考文献

[1] 于江，王春岭，沈刘平.扩频通信技术原理及其应用[J].中国无线电，2010（03）.

第2篇：无线通信技术实验范文

【关键字】 飞行试验 无线光通信 遥测

随着我国航空工业的发展，各种新型号飞机的机载系统发展突飞猛进，这样对试飞测试提出了更高的要求，测试参数和种类的增多直接导致数据量的膨胀，同时也对遥测系统形成考验。传统遥测链路使用的是视距微波通信技术，可靠的数据传输速率在几到几十兆比特每秒量级。显然，传统遥测链路所能承载的数据量和数据种类很有限，随着试飞需求的增加，这将成为未来遥测方案设计的瓶颈，尤其针对高清视频等高速率信号传输，带宽不足的问题会更为突显。

为解决以上问题，本文旨在探索将无线光通信技术应用行试验中。无线光通信技术以光波为载频传输信息，相比于微波技术传输容量大的多，远距离传输可达Gbps级，将会给飞行试验遥测提供极大的灵活性，并且还具有高度保密，无需频谱牌照等先天优势。

一、机载光通信技术

1.1 机载无线光通信技术应用案例

国外科学家很早之前就开始对机载光通信系统进行研究，并且做了丰富的试验。

1980年在美国新墨西哥白沙导弹靶场进行飞机与地面之间的激光通信试验，试验持续三个月，总计工作200小时，激光通信设备安装在USAF-KC-135飞机上，围绕地面站飞行，相距10～100km之间，完成了用窄光束进行激光光束捕获/跟踪，对准试验认证，实现下行1000Mbps，上行200kbps的信息传输。

1996年12月美国Thermo Trex公司在San Diego进行了飞机-地面站远距离的激光通信试验。机上的APT系统，粗跟踪万向支架水平可在±180°、垂直+10°～-90°范围内转动，信标光束散角为2mrad，信号光束散角为100urad。

1.2 机载无线光通信技术简介

机载光通信技术是以飞机为平台，进行空-地或空-天无线光通信。如图1.1为机载无线光通信系统上行通信原理框图。

地面站一般是可移动式车载光端机及处理系统，根据飞行计划在地面选取合适的区域驻扎。

信标光用来进行光端机之间的光束捕获，即粗跟踪，这项技术在大致方位（一般用全球卫星定位系统（GPS）系统引导到初始位置）扫描另一端光端机的信标光从而实现光束捕获，将接收到的光信号引导到定位探测器上进行精跟踪，最后调整收发端，使光束对准。

位置误差模块为位置探测器，可以探测出光信号光斑投射到其检测面的位置，根据既定规则得出的特定位置误差传送给计算机处理，进而控制粗跟踪系统和精跟踪系统进行方位矫正，实现光束对准。

二、飞行试验中应用无线光通信技术的探讨

2.1 飞行试验中的无线光通信技术

在飞行试验中应用无线光通信系统的基本结构如图2.1所示，采集器所采集到的全部或所有需实时监控的数据都可以和记录器输出的视频数据或总线数据合路后，经过电光调制，直接通过机载无线光通信系统光端机下发给地面站。地面站将接收到的光信号经过光电转换还原，解复用各路数据流以待后续处理分析。该系统还具有上行传输能力，可以远程控制整个试飞测试系统，实现遥控遥测能力。

因为无线光通信系统的传输速率很高，应对目前飞行试验遥测的强度绰绰有余，未来的飞机系统复杂，机载系统集成度以及交换信息量会越拉越大，再加上飞机航电系统的飞速发展，在未来飞行试验中有必要加大试飞实时监控的力度，无线光通信技术应由其发展的一席之地。

2.2 飞行试验中无线光通信技术的发展方向

飞行试验遥测系统引入无线光通信技术将有效缓解及应对未来遥测数据量的增加，后期此项技术还可以继续演进。

1）微波/无线光通信复合式遥测技术

微波与光波可分别应对不同的气候状况，若将微波技术与无线光通信技术结合使用，互为冗余，那么可靠性将极大的提高，确保遥测数据可靠下传。

2）全光无线光通信技术

本文介绍的无线光通信系统整体为电-光-电类型，这种架构为系统扩容的瓶颈。所以本系统一个演进方向为全光型无线光通信系统，光信号由光纤放大器放大后直接由光纤发射，通过光学天线的整形准直发射出去，接收端由光学天线直接将光束耦合进入光纤继续传输。这样，无线光通信即可称为真正的“虚拟光纤”，可协议透明的传输的光信号。并且波分复用技术，可以使系统容量成倍的增加，不同种类的信号可以调制到不同波长上同时传输。

第3篇：无线通信技术实验范文

1引言

ZigBee无线通信技术作为一种介于无线标记技术和蓝牙之间双向无线通信技术，以其距离短、功耗少、速度慢、成本低、可靠性高的特点，正一步步进入无线通信领域的浪潮中。

该技术是基于IEEE批准的802.15.4无线标准研制开发的有关自组网、安全和应用软件方面的技术[1]。ZigBee协议框架如图一所示。ZigBee无线通信技术主要适合于对距离、功耗以及传输速率要求不高的各种电子设备之间进行数据传输的场景。

2 ZigBee无线通信技术的优势

（1）功耗低。ZigBee无线通信技术的传输速率较低，且其发射功率仅为1mW，故采用ZigBee技术的设备非常省电。同时，ZigBee技术运行时，采用休眠模式，更有效的减少了功耗。

（2）成本低。含有ZigBee无线通信技术的模块，起始时成本在大约在6美元。不过随着ZigBee无线通信技术的不断普及，在未来几年，很有可能降到1.8美元左右。ZigBee无线通信协议免专利费也为ZigBee技术的广泛使用奠定基础。

（3）时延短。通信时延和从休眠状态激活的实验都非常短，故对实验要求较高的无线控制设备上面可以采用ZigBee无线通信技术。

（4）网络容量大。每个ZigBee网络最多可以容纳的设备数量有255个。网络容量大且网络组成较为灵活为ZigBee技术的进一步推广做了铺垫。

ZigBee无线网络网状拓扑结构如图二所示。

（5）可靠性高。ZigBee无线通信技术采取了CSMA/CA方法。其为需要固定带宽的通信业务预留专用时隙，避免了发送数据时产生的竞争和冲突。在MAC层采取了完全确认的数据传输模式。每个发送的数据包都必须在等待接收方的确认信息后才可以进行下一个数据包的传输。在传输过程中，如果出现问题可以进行数据包的重发。

（6）安全性高。ZigBee技术提供CRC（循环冗余校验）的数据包完整性检查功能，同时，支持鉴权和认证。在保密方面，其采用了AES-128的加密算法，各个应用可以较为灵活地确定其安全属性。

3 ZigBee无线通信技术的应用场景

ZigBee无线通信技术起初是希望发展一种易于建构的低成本无线网络。在其发展的初期，ZigBee无线通信技术主要以工业或企业市场为主，致力于工业或企业的感应式网络，如提供感应辨识、灯光与安全控制等功能。随后，将逐渐把市场拓展至家庭应用，给整个社会提供便利。

采用ZigBee无线通信技术的应用场景如下，通常满足其中之一即可：

（1）设备预算少，成本低，数据传输量小；

（2）设备整体体积小，无法放置较大的模块；

（3）只能使用一次性电池，不能进行足够的电力支持；

（4）频繁更换电池或者反复充电难度较大，不易实现；

（5）在通信时需要较大范围的通信覆盖，但网络中仅用于监测的设备繁多。

4 ZigBee无线通信技术的发展前景

ZigBee无线通信技术是一个针对传感器网络、建筑自动化等应用的短距离无线技术规范[2]。随着网络和无线通信技术的迅速兴起，ZigBee技术在未来将很快成为全球高端的无线技术。在应用上，ZigBee技术与其他标准几乎没有交叉，以其传输速率低，较好地弥补了无线通信技术在这方面的空白。在实际应用中，低速率和低成本的无线通信在自动控制、无线传感网络、家居自动化等诸多领域更贴近日常生活，具有广泛的市场[3]。

ZigBee技术以其超强的生命力和优势，应用前景被十分看好，在传感器网络、工业、农学、医学等方面值得广大技术人员研究。

第4篇：无线通信技术实验范文

关键词：无线通信技术；人才培养；企业战略发展规划

随着计算机及网络技术的不断更新与发展，作为通信领域重要分支的无线通信技术，为企业构建无线网络平台提供了技术支撑。

一、在无线通信行业里，企业实施人才培养的指导思想

作为一家科技含量很高的无线通信企业，在实施人才培养的过程中，需要结合企业的发展战略，来适应社会对无线专业技术人才的培养目标。注重员工的综合能力，不仅包括对无线通信行业所拥有的丰厚的技术性知识体系，还应该将员工的动手实践能力作为一项基本素养，为此，加大实践环节的学习和训练，让员工从实际工作中来提升自身的能力和水平，为企业培育更多的、高技术、应用型、复合型人才。为此，结合无线通信技术专业培育实际，从企业的各部门、各岗位进行全面分析，不断调整培育模式，以适应通信技术不断更新发展的现状，并将企业人才战略培育计划中，将规范的人才培养标准，建立在员工能力训练的基础之上，优化企业培训队伍建设，强化企业员工的教学管理能力，切实推进企业对高素质通信技术人才培养目标的实施。

二、将应用型人才的培养理念贯穿于整个教学过程

先进的教育理念、教学方法和教学手段是保证培养应用型人才的必要条件，而优质的教学内容、先进的实验条件和现代化的管理手段也是必不可少的。本科教育理念是知识和能力、超越和创新并重，培养出适应现代社会发展的新型的科技人才

1. 设置与通信领域发展相适应的教学内容

知识的宽和知识的新是创新人才成长的物质条件。因此，培养的应用型人才将来能否创新，很大程度上取决于所学知识的覆盖面和知识的先进性。现代科学技术特别是无线通信技术的发展日新月异，教学内容必须跟得上时代的变化。要按照“少而精”的原则设置必修课，以确保学生具备较为扎实的基础知识；要增加教学计划的柔性，增加选修课比重，允许学生跨院（系）、跨学科选修课程；要拓宽知识面、细化专业方向，使培养的学生既具有适应性又具有多样性；要加大设计教育和工程训练（包括工程试验和实践训练）在教学计划中的比例，强化学生实动手能力和实践技能，要积极引导学生参与教师的科学研究。优化课程结构体系，按素质教育和能力教育思想重新组织专业课程、编写反映时代气息的新教材和创建相关的教学软件、建设开放性实验室和加强综合实践教学环节等。例如，无线通信专业方向设置了移动通信新技术、无线网络技术、软件无线电等新课程，其目的就是培养掌握现代通信技术的新型人才。

2. 研究教学方法，培养学生创新能力

高等学校是培养创新人才的基地和摇篮，肩负着重要的历史使命。无线通信专业方向的教学更需要更新观念，把培养大学生的创新能力作为应用型人才培养的核心。创新能力来源于扎实的基础知识和良好的素质。教师作为课堂教学的主导，在现代化的课堂中，要从知识的传授者变为学生学习和科技创新活动的指导者；要尊重学生的个性、兴趣和性格的多样化；要营造民主、宽松的学习氛围，培养学生独立思考的能力；对学生的评价要以促进和激励学生创新能力的发展为主导。在学科发展和人才培养方面，要积极吸收国外先进的技术和经验，注重创新意识的培养。

建立一支知识层次高、实践能力强、高素质教师团队，是应用型人才培养的有力保证。教授、副教授既是科研带头人，又承担着一定的教学任务，要把科研和教学紧密结合，促进教学质量的提高。教师要定期开展教学研究、学术研讨活动，使学院形成一个良好的学术氛围，为社会培养合格的工程技术人才奠定扎实的基础。

三、无线通信专业工程实践能力的措施

1. 对人才培养目标进行重新定位

随着社会化网络的形成，大规模的网络建设和业务也随之蓬勃发展，同时也使得无线通信领域的相关研究、开发、设计等环节也日趋复杂化与专业化，所以社会对于无线通信专业的人才需求量也在迅速增加。市场的需求决定了人才的定位，人才的定位决定了人才培养策略的具体构成。面对当前企业的具体实际，将无线通信专业所培养的人才定位于应用型、复合型人才的培养目标上。

2. 分专业方向进行培养

无线通信技术发展迅速，对于专业技术人才的要求也越来越细化，信息产业部人事司将通信工程师分为九种类别，包括有线传输工程、无线通信公告称、数据通信工程等。企业培训部门结合具体的工作岗位，在进行分专业培养时，要结合企业发展战略需求情况，利用现有的培训队伍和实践能力训练条件，从员工的兴趣和基础出发，有针对性的开展分专业方向的培养计划的实施，为此，开展分专业方向的无线通信专业培训计划，可以实现员工的自主选择，也能够调动员工的工作积极性，促进其更深入的参加专业研究和实践的过程中去。

3. 实践技能和能力的培养

根据应用型无线通信技术专业人才的要求，应当加强实践教学环节，增加综合实训、综合设计与科技制作等实践环节，带领员工从实践中来发现问题，展开讨论，解决实际问题，以适应无线通信技术对专业应用型人才的要求。在对专业理论知识进行实践过程中，比如对电磁场与电磁波的学习和分析，对高频电路的实践和分析，对对微机原理和接口技术的学习和实践中，充分发挥员工对知识的认知和理解，从实际工作中来加强其对具体设施、设备的综合性运用，以提高对工作岗位的胜任力。

四、结语

通过对无线通信专业方向人才培养、教学模式的研究与实践，修订、完善专业的课程体系设置企业发展的规划上来，结合岗位对员工的实际需求，从应用型、综合型的人才战略上来调整培训课程和计划，使得员工在理论知识的指导下，利用实践训练和工程应用，来建立知识与能力之间的桥梁，从而实现对企业通信技术人才的全面发展。为无线通信专业方向的发展打下了坚实的基础。

参考文献：

[1]段宝岩，朱敏波.电子机械学科人才培养与课程建设[J].中国大学教学，2006（9）：12-21.

[2]陈小虎，刘化君，屈华昌.应用型人才培养模式及其定位研究[J].中国大学教学， 2004（5）：58-59.

第5篇：无线通信技术实验范文

【关键词】5G无线通信技术；发展；追踪；分析

一、5G无线通信技术发展现状和趋势

根据相关部门预测，在未来的五年内，全球的移动通信行业增长将达到26倍，这无疑是个惊人的数字，可见5G无线通信行业的潜力。我们可以展望，旧的事物一定会被新的事物所替代，旧的技术也一样将被新的技术所代替，5G必然会成功取代现有的通信技术，成为通信技术的新选择。但是事物的发展也是双面性的。5G是无线通信领域的机会，也会是其所要攻破的挑战和难关。新技术的发展不会是一帆风顺的，会遇到许多问题，尤其是技术问题，很多技术不是一朝一夕可以设计出来的，技术的革新也并不容易。这就需要技术人才的努力，还有学术界的努力，发展具有我国自主产权的技术。为了实现这个目标，我国电信系已经建立了宽带无线ip通信试验网，同时也注重人才的开发的培养，培养了一大批技术过硬的人才，还有国外企业建立了良好的关系，在技术上进行交流革新。

二、5G无线通信技术发展追踪技术及分析

1.高频传输技术。在我国，无线通信技术及其应用发展迅速，导致了低频段普资源十分紧张，使5G在现有的资源中找不到新频段，5G的发展必然受到阻碍。而且5G作为新的技术需要更大的传输宽带，工作频率的要求也随之提高。目前，各国的各大通信企业和研究机构都在进行积极的研究工作，也取得一些成果。比如，韩国的三星公司在高频传输中已经可以对28GHz和37GHz频段的传播进行了信道的测量，还研发了系统设备样机，证明这种传播的可行性。与此同时，又发现了问题，电磁传播的特性不完全适宜高频传播，使高频传输的实际困难任然有待解决。此外，高频段的设备技术难度高，花费大，这些都会成为阻碍5G技术的发展因素。

2.密集网络技术。通讯业为了应对未来业务增长的需求，决定采用更加密集的小区部署方案以此来提高总体的性能。随着现代小区的建设，小区的密度也会增加，使整个网络的拓扑变得越来越复杂，互相干扰的问题也会日趋严重。所以这是一个难点，要提高抗干扰能力，加强网络抗干扰的管理。但是好处是密集小区技术会增强网络的灵活性和应变性，可以针对不同的用户快速的部署，快速扩大市场，抢占有利时机，在现代竞争激励的情况下是十分有效的。可问题是，小区密度的增加会给网络的容量和无限资源带来挑战。这要求这些资源的利用率要显著提高，否则无法适应用户的增长。应对问题目前的研究结果有如下几个。第一，采用微蜂窝进行渗透率的提高。根据实验的结果，当微蜂窝的渗透率达到20%时，容量可以以1000倍进行提升，这个技术可以很好的扩展容量，使5G无线通信技术的发展潜力进一步提升。第二，为了防止干扰的新技术采用了小区协调技术和参考信号技术相互配合，他们可以在不同的自由度通过自身的调控进行防干扰，防止信号的相互交错导致信息的失误。等到这类问题相继的解决，未来的5G无线通信技术肯定会得到重大的突破，并且得到广泛的应用。

三、小结

毋庸置疑，5G无线通信技术的发展一定是通信行业的前沿，是通信行业必然的趋势。随着网络的日益强大，用户对网络的性能的要求也水涨船高，5G的发展被行业日渐重视。它带来的变革不仅是通信技术速度上的提高、信息的安全，还会形成一个整体，使整个世界的通信都可以互通有无。而且我们相信在5G无线通信技术发展的道路上，中国作为一个大国可以引领世界的潮流，促进世界经济共同发展，同步全球的信息，5G的未来也会对其他带来前所未有的改变，使整个世界都变成更加智能化、完善化的移动网络的世界。

参考文献

[1]张培培.5G无线通信技术的应用前景分析[J].无线互联科技,2016,(24):32-33.

[2]翟广羽.5G无线通信技术关键技术分析[J].通讯世界,2016,(19):70.

[3]蔡宏,张小龙.对无线通信技术的发展分析[J].通讯世界,2016,(18):11.

[4]郑少丹.论5G无线通信技术发展跟踪相关应用[J].建材与装饰,2016,(30):124-125.

[5]张亦苏,刘志坚.5G无线通信技术概念及相关应用[J].通讯世界,2016,(10):93.

[6]张昌舜.无线通信技术的分析及未来发展探究[J].中国新通信,2016,(09):109.

[7]曹亮杰.关于5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].通讯世界,2016,(07):30.

[8]钱大昕.浅析5G无线通信技术发展及相关应用[J].科技展望,2016,(10):10.

[9]杨彬祺.面向5G通信的射频关键技术研究[D].东南大学,2015.

第6篇：无线通信技术实验范文

不知道你是否也有这种情况？每一次去商场，最烦恼的除了没有地方停车之外就是寻找停在地下停车场某处的车，几乎每一次都是左手拎着一堆东西，右手拿着车钥匙朝着各个方向试探着打开车锁，这时候就希望如果能有一个导航帮助找到车该有多好。物联网时代，全新的生活方式让我们花费更多的时间在室内。有数据显示，人们87~90%的时间在室内度过。如今，室内空间越来越大，活动也越来越丰富，人们在室内的时间也随之能加。由于密闭空间内人的方向感减弱，使得在停车场、商场、医院等大型室内场所中寻找走散的伙伴、寻找目标商品等行为变得不再那么容易，人们对室内定位需求越来越大。同时，物联网技术发展迅速，根据Gertner预测，到2020年全球物联网设备将达到260亿个，物联网市场规模将达到1.9万亿美元，中国作为物联网发展最具潜力的国家，有望超越美国市场成为世界最大的物联网市场。作为物联网发展的底层支撑，室内定位技术显得愈加重要，我国政府也十分重视室内定位技术的发展。据国际权威机构预测，室内定位服务将成为下一个千亿美元级蓝海市场。

2无线通信技术介绍

2.1什么是无线通信

无线通信是一种常见的通信方式，主要方式是通过电磁波信号在自由空间内传输进而实现信息的交换。如今无线通信已经成为我们生活中重要的组成部分，比如使用手机打电话、发短信、玩游戏等都是使用的无线通信进行的信息传输。由于无线通信的传输是在自由空间内进行的，无需借助任何物理线路，所以不需要进行大量的铺设线路、维修线路的工作。相比传统的有线传输方式中检修、排查故障过程复杂，无线通信在检测、维修方面更加容易操作，无需到现场处理，只需要远程诊断即可。需要调整传输线路时只需简单微调即可，而且环境适应能力强。凭借这诸多优势，近些年在信息通信领域，无线通信技术发展最快、应用最广。

2.2几种主流无线通信技术

为适应不同的环境，目前市面上存在着多种无线通讯技术，卫星通信、短波通信、蓝牙、无线宽带（Wi-Fi）、GPRS、EnO-cean等等不一而足，下面将对市面上几种主流的无线通信技术进行简单介绍：

2.2.1蓝牙（Bluetooth）

1998年5月，东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚等公司共同提出了一种无线距离数据传输技术标准-蓝牙。这一传输方式相信大家都不陌生，早在很久以前，每台手机就会配备蓝牙功能，供用户进行点对点或者一点对多点的音频、视频、文字等数据传输。使用蓝牙功能时我们不难发现，短距离内，这种传输方式的传输速度非常快，而且不易受到干扰。技术要求在100m范围内，它的数据传输带宽可达1Mbps。如今蓝牙技术被广泛应用在办公环境、汽车工业、医疗设备、信息家电等不同情境下，帮助电脑、打印机、传真机、相机、耳机等各类设备进行数据传输。

2.2.2无线宽带（Wi-Fi）

Wi-Fi在现代生活、工作中不可或缺，无论是人员密集如火车站、咖啡馆、商场、餐厅、图书馆、校园内、办公室等公共场所，还是每个家庭里都基本实现被Wi-Fi覆盖。其覆盖半径可达100m左右，只要用户的终端机在覆盖范围内就可以通过连接Wi-Fi“热点”上网，并且传输速率非常快，非常适合移动办公。而且“热点”发射设备的发射功率约为60~70mW，辐射非常小，人们可以安全上网。

2.2.3GPRS

GPRS(通用无线分组业务)是由中国移动开发运营的一种基于GSM通信系统的无线分组交换技术，传输信息时会将数据封装打包，像邮寄包裹一样将数据包一个一个地送出去，以方便计费。这种传输方式只有在传输资料时才会占用频宽，有效提高了网络的利用率，便于高速传输。使用中国移动网络的手机上网采用的无线通信方式就是GPRS。

2.2.4EnOcean

EnOcean能使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz四个频段，还是是世界上唯一一个使用能量采集技术的无线通信方式。EnOcean传输系统中的能量采集模块采集到周围环境中诸如光、热、电波、人体动作中释放的微弱的电力，将这些能量供给超低功耗的无线通讯模块实现信息的传输。这种传输方式在室外的传输距离是300m，室内的传输距离为30m。

2.3比较与选择

通过前文分析，我们对上面上几种主流无线通信技术有了一定的了解。蓝牙技术具有功耗低且传输速率快、建立连接的时间短、稳定性好、安全度高、近距离内传输速度快的优点，但连接设备数量相对较少，具有单一连接性；Wi-Fi传输范围广、速度快、普及应用度高，但功耗大、价格贵且存在一定的安全隐患；GPRS资源利用率高、传输速率高、接入时间短，但会出现数据遗失、终端不支持无线终止功能、有延时性；EnOcean功耗低、成本低、掉线率低、工作频段灵活，但室内传播距离近、数据信息传输速率低、有延时性。介于室内定位的特定环境要求，比较后可知稳定性好、安全度高、传输速率快的蓝牙技术为最优选择。

3基于无线通信技术的室内定位原理

随着多种科学多种技术的综合发展，室内定位技术正在逐步优化。各类适应不同环境的无线通信室内定位机制有很多，诸如前文中提到的蓝牙技术，在目前的室内环境下是比较理想的手段。基于无线通信技术实现的室内定位，原理看似高深，但其实核心技术只有两个，即：双目测距原理及信息融合算法。双目测距原理随着生物解剖学的发展，人类逐渐开始对眼睛的功能有了科学的认识。人的眼睛内部结构复杂，是一个高级的天然光通过实验我们能够发现，蓝牙基站对蓝牙标签的定位效果非常理想，但实验毕竟是在相对理想的环境下进行的。在实际应用中，目标种类繁多、信号情况复杂，如果想要将该中模式投入到实际应用中还需要进一步改进。比如在某个固定的场所内需要搭建一个平台，不但提供位置信息，还提供更多产品相关信息。平台首先对产品类目进行划分，获得不同的产品位置后发送位置信息，用户通过位置信息找到相应产品后展示商品参数等，以供用户参考。

第7篇：无线通信技术实验范文

关键词:5G无线通信技术;网络技术;应用前景

15G无线通信技术概述

5G无线通信技术就是第五代移动通信技术，是4G移动网络的升级和延伸，目前在世界的主要地区都在大力研发5G移动网络技术，我国的5G技术目前正处于关键的研发试验阶段，已经确定为未来新一代的主要通信技术。相对于4G移动网络技术，5G是在其基础上的全面提升，具备极高的性能、低延迟以及高容量的众多优势特点，在试验的过程中，5G拥有更宽的带宽，这意味着更高的速率，用户将享受到更高的网速体验，5G移动网络能够适应一些特殊行业对网速的超高要求，还具备更好的安全性和可靠性，为多种智能制造产业提供大力支持。虽然，我国的5G技术还处于研发阶段，但是以目前的进展相信很快就会问世，下面我们就着重介绍5G技术的特点以及一些关键技术的内容。

25G技术特点分析

(1)5G技术是对旧有的无线网络技术的全面升级，不仅体现在网速方面，而且无线信号的覆盖是全方位的，无处不在的，用户不管在什么方位和区域内，都可以利用5G技术实现无缝连接并体验高速网络带来的实惠和便利，信号覆盖范围的扩大，是5G技术最大的突破和技术创新，使更多的用户和偏远地区的民众可以享受到高质量以及高速率的网络服务，也为发展经济注入了新活力。(2)目前的各种移动端电子设备都存在较大的耗电量问题，无论是智能手机、手环还是智能平板电脑，一旦在无线网络运行环境下，耗电量会迅速增大，用户不得不频繁充电，而很多情况下只能暂停一些网络服务，给用户的体验感受带来不良影响。5G技术有望实现最低限度的能耗目标，在享受高质量网络服务的同时，还能保持较低的耗电量。(3)网络速率也就是网络流量的分配是重要的无线网络技术指标之一，在用户使用现有的移动网络技术时，如果出现大量用户同时使用的情况，就会发生较大的延迟和卡顿现象，网速会急速下降，影响了用户的使用感受，5G技术能够很好的分配网络流量，防止延迟和长时间缓冲的情况发生。

35G无线通信的关键技术分析

3．1毫米波技术

目前，我们的网速还受到带宽和其频谱资源的限制，在众多的用户同时使用网络服务时，在带宽不断的情况下，就必须共享和分配有限的频谱资源来保证网络服务的提供，但是随着越来越多用户的加入，我们享受的资源被均化，网速也会愈加迟缓，因此5G技术能够利用毫米波技术增加频谱的带宽，也就扩大了可用的宝贵的频谱资源，与提高频谱利用率的技术相结合，网速自然大幅提高，毫米波技术是首次将频谱带宽的资源扩大的应用技术，而且其突破了自身的技术壁垒，改变了以往只能在卫星、雷达等关键设备上使用的情形，很多的移动网络运营商也逐渐将毫米波技术应用在无线网络的频谱带宽中。但是该技术存在被障碍物干扰，不适应远距离信号的传输等问题。

3．2波束成形技术

信号的强弱在于其传播的过程中能够抵御各种干扰，将信号变强以更快的速度发射出去，是5G技术的关键组成部分，也是其由于其他技术的重要特征之一。以往的天线和基站的信号传播都以全方向发射的方式向外传送信号，不仅分散了信号的力量，而且在远距离的传送距离中，很容易受到各种障碍物的阻拦和干扰，以及其他信号的削弱，而5G技术能够将信号按照特定的方向并且集结成束的形式高速发射出去，能够运用精密的算法精确的定位用户移动端位置，将信号准确的发送到用户位置，大大提升了信号也就是频谱资源的合理使用率，降低了在远距离传送过程中的消耗和浪费，而且由于信号成形后增强，能够抵御各种障碍物或者其他信号的干扰。

3．3密集网络技术

随着用户对网络数据的要求越来越高，网络技术也要不断更新。其中一种比较好的技术就是应用更加密集化小区网络部署，这个技术是一种有效提升5G无线通信技术中网络总体性能的方法，但是依靠现在的技术应用好密集网络技术，有一个难点问题，就是干扰问题，提高无线网络通信信号的抗干扰能力，重点是对边缘用户的网络性能的提高。在这密集网络技术的支持下，在未来的5G无线通信网络将会成为“宏蜂窝+长期微蜂窝+临时微蜂窝”的网络架构。这种架构会降低用户端网络端口对于网络前期规划的依赖性，增强了5G无线通信的灵活性。

45G未来发展趋势

经过几年的不断探索，华为于2016年4月已宣布在成都完成了IMT－20205G技术推进组第一阶段关键空口技术验证以及性能测试，其结果完全符合预期。同时，工信部十分重视有关于5G的技术研发以及标准研制，其研发组已计划在2016到2018年分三个阶段实施有关于5G的研发实验:分别为5G关键技术实验、5G技术方案验证及5G系统验证。纵观国内外有关于5G的发展趋势，2020年5G的遍布全球已是势在必行，而谁能在未来的竞争市场中占得先机，谁就能影响未来的移动通信走向。

5结语

总而言之，处在5G无线通信快要到来的时间段里，必须抓紧对该技术的研究，增强无线通信方面的技术实力和理论基础。5G无线通信技术的快速发展进步，是促进全球经济一体化的助力之一。

作者:赵春燕 郝 勇 单位:中国移动通信集团设计院有限公司黑龙江分公司

参考文献:

第8篇：无线通信技术实验范文

大规模MIMO；宽带无线通信；绿色无线通信

现代信息社会的发展，使得宽带信息服务逐步延展到移动终端成为必然趋势，以提供语音业务为主的传统蜂窝移动通信系统，正逐步演变为向移动用户提供互联网接入以及视频和多媒体业务的宽带移动通信系统。

在过去的20年中，移动通信技术不断进步，技术标准不断演进，最新推出的第四代移动通信技术（4G），其数据业务传输速率达到每秒百兆甚至千兆比特，能够在较大程度上满足今后一段时期内宽带移动通信应用需求[1]。然而，随着智能终端普及应用及移动新业务需求持续增长，无线传输速率需求呈指数增长，至2020年，无线通信的传输速率需求将是目前正在运营系统的千倍[2]，能够支撑高达每秒千兆比特传输速率的4G移动通信系统，将仍然难以满足未来移动通信的应用需求。另一方面，随着全球范围内移动用户数与高速数据业务应用的增长以及信息技术系统能源消耗所占比例的不断增加，降低移动通信网络系统的能源消耗已逐渐成为移动通信发展的重要需求[3]，以支持高速率传输为主要目标的4G移动通信技术，将难以满足未来移动通信对能耗效率的需求。因此，移动通信技术需要在4G基础上不断演进，满足超高传输速率无线通信的相关需求。

世界各国在推动4G产业化工作的同时，已开始着眼于新一代移动通信技术（5G）的研究，力求使无线移动通信系统性能和产业规模产生新的飞跃。4G之后移动通信的发展，需要新的重大科学问题的解决和原理性的突破，在无线频谱资源日趋紧张的情况下，如何在4G基础上，将无线移动通信的频谱效率和功率效率进一步提升一个量级以上，是4G之后移动通信技术的核心所在。4G之后移动通信发展需要在网络系统结构、组网技术及无线传输技术等方面进行新的变革，从根本上解决移动通信的频谱有效性和功率有效性问题，实现更高频谱效率和绿色无线通信的双重目标。

面向4G之后移动通信的发展，为提高无线资源利用率、改善系统覆盖性能、显著降低单位比特能耗，异构分布式协作网络技术及智能自组织组网技术得到业界更加广泛的关注[2-4]。

在分布式协作网络系统中，处于不同地理位置的节点（基站、远程天线阵列单元或无线中继站）在同一时频资源上协作完成与多个移动通信终端的通信，形成网络多输入多输出（MIMO）信道，可以克服传统蜂窝系统中MIMO技术应用的局限，在提高频谱效率和功率效率的同时，改善小区边缘的传输性能。然而，在目前典型的节点天线个数配置和小区设置的情况下，研究工作表明网络MIMO传输系统会出现频谱和功率效率提升的“瓶颈”问题[5]。为此，研究者们提出在各节点以大规模阵列天线替代目前采用的多天线[6-7]，由此形成大规模MIMO无线通信环境（如图1所示），以深度挖掘利用空间维度无线资源，解决未来移动通信的频谱效率及功率效率问题。

大规模MIMO无线通信的基本特征是：在基站覆盖区域内配置数十根甚至数百根以上天线，较4G系统中的4（或8）根天线数增加一个量级以上，这些天线以大规模阵列方式集中放置；分布在基站覆盖区内的多个用户，在同一时频资源上，利用基站大规模天线配置所提供的空间自由度，与基站同时进行通信，提升频谱资源在多个用户之间的复用能力、各个用户链路的频谱效率以及抵抗小区间干扰的能力，由此大幅提升频谱资源的整体利用率；与此同时，利用基站大规模天线配置所提供的分集增益和阵列增益，每个用户与基站之间通信的功率效率也可以得到进一步显著提升。

大规模MIMO无线通信通过显著增加基站侧配置天线的个数，以深度挖掘利用空间维度无线资源，提升系统频谱效率和功率效率，其所涉及的基本通信问题是：如何突破基站侧天线个数显著增加所引发的无线传输技术“瓶颈”，探寻适于大规模MIMO通信场景的无线传输技术。

近两年来，大规模MIMO无线通信引起了研究者们的广泛关注，文献上出现了一些初步的相关研究工作报道[8-18]，这些工作涉及传输性能分析、传输方案设计等多个方面。从已报道的工作可见：

（1）关于大规模MIMO信道的理论建模和实测建模的工作较少，还没有受到广泛认可的信道模型出现。

（2）所涉及的传输方案大都基于贝尔实验室提出的方案[6]，即在配备单天线的用户数目远小于基站天线个数的假设下，通过上行链路正交导频和时分双工（TDD）系统上下行信道互易性，基站侧获得多用户上下行信道参数估计值，并以此实施上行接收处理和下行预编码传输。

（3）传输方案性能分析往往假设大规模MIMO信道是理想的独立同分布（IID）信道，在此条件下，导频污染被认为是大规模MIMO系统中的“瓶颈”问题。

由此可知，大规模MIMO无线通信技术研究尚处在起步阶段，为充分挖掘其潜在的技术优势，需要探明符合典型实际应用场景的信道模型，并在实际信道模型、适度的导频开销及实现复杂性等约束条件下，分析其可达的频谱效率和功率效率，进而探寻信道信息获取技术及最优传输技术，解决大规模MIMO无线通信所涉及的导频开销及信道信息获取“瓶颈”问题、多用户共享空间无线资源问题、系统实现复杂性问题、对中高速移动通信场景及频分双工（FDD）系统的适用性问题等。

综上所述，4G之后移动通信对频谱效率及功率效率提出了更高的要求，大规模MIMO无线通信能够深度挖掘空间维度无线资源，大幅提升无线通信频谱效率和功率效率，是支撑未来新一代宽带绿色移动通信最具潜力的研究方向之一。

本文对大规模MIMO无线通信关键技术进行探讨，重点包括复杂无线环境中大规模MIMO信道模型和系统性能分析技术、信道状态信息获取技术及多用户上下行无线传输技术等方面。

1 信道模型及系统性能

分析技术

信道模型与系统性能分析是无线通信系统设计的基础。在大规模MIMO无线通信环境下，基站侧配置大规模阵列天线，MIMO传输信道的空间分辨率得到显著增强，大规模MIMO无线传输信道存在着新的特性，需要深入系统地探讨。值得注意的是，尽管大规模MIMO已引起国际上的广泛关注，但有关大规模MIMO信道的理论建模和实测建模的工作较少。

已报道的文献中往往假设大规模MIMO信道是IID信道[6，9，14，15]。然而部分实测结果表明，实际的大规模MIMO无线传输信道并不能满足IID假设，信道能量往往集中在有限的空间方向上[13，17]，这使得基于IID信道的相关分析结果存在着较大的局限性。各种应用场景下大规模MIMO无线信道的理论建模和实测建模的工作是有待进一步开展。

在给定的信道模型和发射功率约束下，精确地表征信道能够支持的最大传输速率，即信道容量，并由此揭示各种信道特性对信道容量的影响，可为传输系统优化设计、频谱以及功率效率等性能评估提供重要的依据。

在已报道的文献中，有关容量和传输方案性能分析大都假设信道满足IID条件，在此条件下，导频污染被认为是大规模MIMO系统中的“瓶颈”问题[6，11]，而最近的工作已表明，如果这一理想信道假设条件成立，通过在多个基站之间联合实施统计预编码，理论上可以完全消除导频污染问题[14]。

对于带空间相关性的大规模MIMO信道，利用各用户的统计信道信息，通过多个基站之间联合实施导频调度，也可以有效减轻导频污染[12]。对于典型实际应用场景下无线信道特性对大规模MIMO传输性能影响的研究工作则有待进一步开展。

2 信道状态信息获取技术

信道估计是信号检测和自适应传输的基础，对于大规模MIMO无线传输性能起重要影响作用。在贝尔实验室提出的TDD大规模MIMO传输方案中[6]，小区中的各用户（通常假设配置单个天线）向基站发送相互正交的导频信号，基站利用接收到的导频信号，获得上行链路信道参数的估计值，再利用TDD系统上下行信道的互易性，获得下行链路信道参数的估计值，由此实施上行检测和下行预编码传输。随着用户数目的增加，用于信道参数估计的导频开销随之线性增加，特别地，在中高速移动通信场景，导频开销将会消耗掉大部分的时频资源，成为系统的“瓶颈”。开展导频受限条件下的TDD大规模MIMO信道信息获取技术研究具有重要的实际应用价值[19]。

此外，贝尔实验室提出的传输方案需要利用TDD模式上下行信道互异性[6]，不适用于FDD模式。针对该问题，美国南加州大学提出了联合空分复用（JSDM）传输方案[8]。其主要思想是，基站侧利用不同用户的信道二阶统计量进行用户分组及预波束赋形，由于预波束赋形之后的等效信道维度显著降低，在该等效信道上实施信道估计能够显著降低信道状态信息获取所需的开销，这使得FDD模式下大规模MIMO信道信息获取成为可能。

JSDM方案假设在同一组内的不同用户的信道协方差矩阵具有相同的特征向量，而组间用户的信道协方差矩阵相互正交，该信道假设过于理想，在实际中通常难以满足。深入开展在实际信道条件下的导频受限FDD大规模MIMO传输技术研究具有重要性[20]。

3 多用户传输技术

如何实现多用户空间无线资源共享及如何优化设计多用户上下行传输系统，涉及基站侧和用户端所能够获得的信道状态信息。在大规模MIMO无线通信系统中，基站侧与用户端均难以获取完整信道的瞬时状态信息，这意味着大规模MIMO传输技术将不同于现有的MIMO传输技术。在已报道的有关工作中，所涉及的基本传输方案大都是贝尔实验室提出的最初方案，利用上行链路正交导频和TDD系统上下行信道互易性，基站侧可获得多用户上下行信道参数估计值，基站侧假定所获取的信道参数估计值为真实值，并以此实施多用户联合上行接收处理和下行预编码传输[6，10]。

该传输方案中，基站侧将信道估计值作为真实值来实施上下行传输，传输的鲁棒性无法保证；单个用户仅配置单根天线，当系统中用户数较少时，频谱效率仍然较低；上行链路的信号检测和下行链路的预编码传输涉及高维矩阵求逆运算，系统实现复杂度高；FDD系统中所有用户瞬时信道信息获取困难，存在着FDD系统的适用性问题。能否突破信道信息获取的“瓶颈”问题，在基站侧仅知部分信道信息时，实现多用户共享空间无线资源和高性能高鲁棒性低复杂度的大规模MIMO无线传输，是有待解决的重要问题。

4 结束语

第9篇：无线通信技术实验范文

有光就能上网

“未来，只要有光的地方，就可实现高速上网，且速度非常快，1G电影下载只需0.1秒。”中国可见光通信产业技术创新联盟筹备领导小组组长、中国工程院院士邬江兴在中国可见光通信技术产业化启动会议上这样介绍可见光通信技术。

事实上，可见光通信技术主要是利用无处不在的绿色照明资源，其“秘密”在于灯泡——LED灯，“与普通日光灯、白炽灯不同，LED灯可快速明灭，闪动频率极高，可承担发送信息任务。”邬江兴称，“只要在LED灯泡中加入一个芯片，其便具有无线路由器、通信基站、WIFI接入点甚至gps卫星功能，这提供了一种全新的无线通信方式，多了一种新的上网选择。”

复旦大学信息科学与工程学院迟楠教授告诉记者，可见光通信技术的应用领域相当广泛：无论是飞机上还是矿井中，只要有光就能实现通信；每一盏路灯都能实现道路导航和交通疏导；人们徜徉在博物馆时利用灯光就能听到关于展品的解说……

产业化运作趋势明朗

据记者了解，在第七届中国产学研合作创新大会上，可见光通信技术就已经走出实验室，正式与投资方“见面”。中国产学研投融资联盟与中国可见光通信产业技术创新联盟签署了战略合作协议，推动可见光通信技术5年内走进千家万户。