無線通信技術實驗精選(九篇)

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第1篇：無線通信技術實驗范文

關鍵詞：無線擴頻 通信技術 實踐應用

中圖分類號：TN914 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）12-0014-01

1、引言

擴頻通信技術是擴展頻譜通信技術的簡稱，這一技術最早在二次世界大戰(zhàn)期間被提出，并在軍事領域不斷發(fā)展壯大。直到上世紀八十年代以后，隨著無線通信被廣泛應用，無線通信頻道資源已經(jīng)遠遠不能滿足通信的需要，干擾日益嚴重。為此，美國聯(lián)邦通信委員會規(guī)劃了ISM波段并批準其使用擴頻通信。由于擴頻通信擁有信號質(zhì)量高、抗干擾性強、保密性好、系統(tǒng)容量大等優(yōu)點，迅速在民用通信各個領域被廣泛應用，在經(jīng)濟建設與社會民生方面起著巨大的作用。

2、無線擴頻通信常用技術

常規(guī)無線通信載波頻譜較窄，擴頻通信技術通過專門的數(shù)字調(diào)制技術，可以將信息擴展到很寬的頻帶上進行傳輸。常用的擴頻技術有直接序列擴頻技術、跳頻擴頻技術、跳時擴頻技術、線性調(diào)頻擴頻技術幾種，在具體應用中還可以將這幾種技術組合在一起應用。不同的擴頻方式有著不同的抗干擾原理，也有著各自的優(yōu)點與不足，很難說什么擴頻方式更為優(yōu)秀，僅能根據(jù)實踐條件來綜合考慮，選擇最適合的擴頻方法。目前較為常用的擴頻方式有直接序列擴頻方式和跳頻擴頻方式兩種。相對來說，跳頻通信技術抗干擾能力較強，多應用于軍事領域，如海灣戰(zhàn)爭中多國部隊所采用的就是跳頻通信技術。而直接序列擴頻技術則擁有較長的通信距離。實際上，現(xiàn)代通信領域的室內(nèi)無線通信、CDMA移動通信、藍牙、數(shù)字蜂窩移動通信等都是基于擴頻通信技術的通信方式。

3、直接序列擴頻技術

直接序列擴頻技術是目前應用較為廣泛的一種擴頻技術，包括如美國國防衛(wèi)星通信、GPS全球定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星系統(tǒng)、航天飛機通信跟蹤系統(tǒng)等所采用的都是直接序列擴頻技術。直接序列擴頻技術是在發(fā)送端將需要發(fā)送的信息利用偽隨機序列擴展至一個較寬的頻帶上，接收端將信號接收后進行相關處理恢復成原有信號。由于傳輸過程中產(chǎn)生的干擾信號同偽隨機序列沒有關系，因此能有效的降低干擾信號功率，具有較好的抗干擾效果。在直接序列擴頻技術的應用中，偽隨機序列起著極為重要的作用，信息的傳輸需要偽隨機序列來進行擴展，信息的接收則需要偽隨機序列來解調(diào)，同時擴散干擾信號的功率?？梢哉f，擴頻系統(tǒng)性能的好壞，直接受偽隨機序列的影響。

直接序列擴頻技術在列車無線通信系統(tǒng)中的應用：

（1）列車無線通信系統(tǒng)的性能要求：根據(jù)國家無線電委員會的相關規(guī)定以及列車無線通信的需要，列車無線通信系統(tǒng)必須具備較強的抗干擾能力，信號傳輸安全性要高，傳輸速度要高于GSM-R系統(tǒng)，并且還必須具備多址能力。根據(jù)列車實際通信需求，擴頻增易必須大于15dB才能獲得需要的抗干擾能力，同時傳輸速度應當大于10kb/S。同時，系統(tǒng)硬件分為車載設備和地面設備兩個部分。

（2）列車無線通信車載系統(tǒng)發(fā)射端：列車無線通信系統(tǒng)中的車載系統(tǒng)部分主要起發(fā)射信號的作用，因此車載的硬線主要為發(fā)射電路。根據(jù)列車無線通信系統(tǒng)的需要，要提高擴頻增益，必須使用較長的偽碼，這樣才能獲得更強的抗干擾能力，但使用較長的偽碼勢必造成較長的信號捕獲時間，會給傳輸速率造成影響。根據(jù)實踐研究，擴頻序列選取周期127的m序列，能獲得較好的抗干擾能力和傳輸速率。在設計時，發(fā)射段先將采集到的機車信息調(diào)制成擴頻所使用的二進制信息源，進行信號調(diào)制處理，再通過m序列產(chǎn)生多路序列信號，最后產(chǎn)生擴頻信號。在發(fā)射段的調(diào)制中，為了節(jié)省發(fā)射功率，同時提高發(fā)射機工作效率，通常采用雙相平衡調(diào)制方式來抑制載波。

（3）列車無線通信地面系統(tǒng)接收端：列車無線通信系統(tǒng)中，地面系統(tǒng)主要起接收信息的作用，其電路主要是接收電路。接收信號的過程一般分為兩步，分別為解擴和解調(diào)，解擴和解調(diào)直接影響著系統(tǒng)性能的好壞。解擴過程是偽隨機碼同步的情況下，對接收信號進行處理獲得增益，從而改善系統(tǒng)誤碼性能。解擴后，再對信號進行解調(diào)處理，恢復為原有信號。直接序列擴頻技術的同步包括偽隨機碼的同步、位同步、幀同步、載波同步幾種，其中最關鍵的是偽隨機碼的同步，偽隨機碼的同步直接關系著信號的解擴，一般分為初始同步和精同步兩步，初始同步是捕獲偽隨機碼，精同步則是在初始同步的基礎上，進一步減少偽隨機碼的碼相位誤差。

4、結語

無線擴頻通信技術具有傳輸速率高、抗干擾性強、移動性能好、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點，能提供較好的可靠性和安全性。不同的擴頻系統(tǒng)具有各自的優(yōu)點和不足，在實際使用中要根據(jù)具體需要，從抗干擾能力、抗衰落能力、抗多徑干擾能力、組網(wǎng)能力、窄帶系統(tǒng)的兼容能力、傳輸距離等多個方面來考慮，選擇最為適合的無線擴頻技術，這樣才能滿足實際無線通信的需要，提供更好的通信支撐能力。

參考文獻

[1] 于江，王春嶺，沈劉平.擴頻通信技術原理及其應用[J].中國無線電，2010（03）.

第2篇：無線通信技術實驗范文

【關鍵字】 飛行試驗 無線光通信 遙測

隨著我國航空工業(yè)的發(fā)展，各種新型號飛機的機載系統(tǒng)發(fā)展突飛猛進，這樣對試飛測試提出了更高的要求，測試參數(shù)和種類的增多直接導致數(shù)據(jù)量的膨脹，同時也對遙測系統(tǒng)形成考驗。傳統(tǒng)遙測鏈路使用的是視距微波通信技術，可靠的數(shù)據(jù)傳輸速率在幾到幾十兆比特每秒量級。顯然，傳統(tǒng)遙測鏈路所能承載的數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)種類很有限，隨著試飛需求的增加，這將成為未來遙測方案設計的瓶頸，尤其針對高清視頻等高速率信號傳輸，帶寬不足的問題會更為突顯。

為解決以上問題，本文旨在探索將無線光通信技術應用行試驗中。無線光通信技術以光波為載頻傳輸信息，相比于微波技術傳輸容量大的多，遠距離傳輸可達Gbps級，將會給飛行試驗遙測提供極大的靈活性，并且還具有高度保密，無需頻譜牌照等先天優(yōu)勢。

一、機載光通信技術

1.1 機載無線光通信技術應用案例

國外科學家很早之前就開始對機載光通信系統(tǒng)進行研究，并且做了豐富的試驗。

1980年在美國新墨西哥白沙導彈靶場進行飛機與地面之間的激光通信試驗，試驗持續(xù)三個月，總計工作200小時，激光通信設備安裝在USAF-KC-135飛機上，圍繞地面站飛行，相距10～100km之間，完成了用窄光束進行激光光束捕獲/跟蹤，對準試驗認證，實現(xiàn)下行1000Mbps，上行200kbps的信息傳輸。

1996年12月美國Thermo Trex公司在San Diego進行了飛機-地面站遠距離的激光通信試驗。機上的APT系統(tǒng)，粗跟蹤萬向支架水平可在±180°、垂直+10°～-90°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動，信標光束散角為2mrad，信號光束散角為100urad。

1.2 機載無線光通信技術簡介

機載光通信技術是以飛機為平臺，進行空-地或空-天無線光通信。如圖1.1為機載無線光通信系統(tǒng)上行通信原理框圖。

地面站一般是可移動式車載光端機及處理系統(tǒng)，根據(jù)飛行計劃在地面選取合適的區(qū)域駐扎。

信標光用來進行光端機之間的光束捕獲，即粗跟蹤，這項技術在大致方位（一般用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）系統(tǒng)引導到初始位置）掃描另一端光端機的信標光從而實現(xiàn)光束捕獲，將接收到的光信號引導到定位探測器上進行精跟蹤，最后調(diào)整收發(fā)端，使光束對準。

位置誤差模塊為位置探測器，可以探測出光信號光斑投射到其檢測面的位置，根據(jù)既定規(guī)則得出的特定位置誤差傳送給計算機處理，進而控制粗跟蹤系統(tǒng)和精跟蹤系統(tǒng)進行方位矯正，實現(xiàn)光束對準。

二、飛行試驗中應用無線光通信技術的探討

2.1 飛行試驗中的無線光通信技術

在飛行試驗中應用無線光通信系統(tǒng)的基本結構如圖2.1所示，采集器所采集到的全部或所有需實時監(jiān)控的數(shù)據(jù)都可以和記錄器輸出的視頻數(shù)據(jù)或總線數(shù)據(jù)合路后，經(jīng)過電光調(diào)制，直接通過機載無線光通信系統(tǒng)光端機下發(fā)給地面站。地面站將接收到的光信號經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換還原，解復用各路數(shù)據(jù)流以待后續(xù)處理分析。該系統(tǒng)還具有上行傳輸能力，可以遠程控制整個試飛測試系統(tǒng)，實現(xiàn)遙控遙測能力。

因為無線光通信系統(tǒng)的傳輸速率很高，應對目前飛行試驗遙測的強度綽綽有余，未來的飛機系統(tǒng)復雜，機載系統(tǒng)集成度以及交換信息量會越拉越大，再加上飛機航電系統(tǒng)的飛速發(fā)展，在未來飛行試驗中有必要加大試飛實時監(jiān)控的力度，無線光通信技術應由其發(fā)展的一席之地。

2.2 飛行試驗中無線光通信技術的發(fā)展方向

飛行試驗遙測系統(tǒng)引入無線光通信技術將有效緩解及應對未來遙測數(shù)據(jù)量的增加，后期此項技術還可以繼續(xù)演進。

1）微波/無線光通信復合式遙測技術

微波與光波可分別應對不同的氣候狀況，若將微波技術與無線光通信技術結合使用，互為冗余，那么可靠性將極大的提高，確保遙測數(shù)據(jù)可靠下傳。

2）全光無線光通信技術

本文介紹的無線光通信系統(tǒng)整體為電-光-電類型，這種架構為系統(tǒng)擴容的瓶頸。所以本系統(tǒng)一個演進方向為全光型無線光通信系統(tǒng)，光信號由光纖放大器放大后直接由光纖發(fā)射，通過光學天線的整形準直發(fā)射出去，接收端由光學天線直接將光束耦合進入光纖繼續(xù)傳輸。這樣，無線光通信即可稱為真正的“虛擬光纖”，可協(xié)議透明的傳輸?shù)墓庑盘?。并且波分復用技術，可以使系統(tǒng)容量成倍的增加，不同種類的信號可以調(diào)制到不同波長上同時傳輸。

第3篇：無線通信技術實驗范文

1引言

ZigBee無線通信技術作為一種介于無線標記技術和藍牙之間雙向無線通信技術，以其距離短、功耗少、速度慢、成本低、可靠性高的特點，正一步步進入無線通信領域的浪潮中。

該技術是基于IEEE批準的802.15.4無線標準研制開發(fā)的有關自組網(wǎng)、安全和應用軟件方面的技術[1]。ZigBee協(xié)議框架如圖一所示。ZigBee無線通信技術主要適合于對距離、功耗以及傳輸速率要求不高的各種電子設備之間進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱鼍啊?/p>

2 ZigBee無線通信技術的優(yōu)勢

（1）功耗低。ZigBee無線通信技術的傳輸速率較低，且其發(fā)射功率僅為1mW，故采用ZigBee技術的設備非常省電。同時，ZigBee技術運行時，采用休眠模式，更有效的減少了功耗。

（2）成本低。含有ZigBee無線通信技術的模塊，起始時成本在大約在6美元。不過隨著ZigBee無線通信技術的不斷普及，在未來幾年，很有可能降到1.8美元左右。ZigBee無線通信協(xié)議免專利費也為ZigBee技術的廣泛使用奠定基礎。

（3）時延短。通信時延和從休眠狀態(tài)激活的實驗都非常短，故對實驗要求較高的無線控制設備上面可以采用ZigBee無線通信技術。

（4）網(wǎng)絡容量大。每個ZigBee網(wǎng)絡最多可以容納的設備數(shù)量有255個。網(wǎng)絡容量大且網(wǎng)絡組成較為靈活為ZigBee技術的進一步推廣做了鋪墊。

ZigBee無線網(wǎng)絡網(wǎng)狀拓撲結構如圖二所示。

（5）可靠性高。ZigBee無線通信技術采取了CSMA/CA方法。其為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留專用時隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時產(chǎn)生的競爭和沖突。在MAC層采取了完全確認的數(shù)據(jù)傳輸模式。每個發(fā)送的數(shù)據(jù)包都必須在等待接收方的確認信息后才可以進行下一個數(shù)據(jù)包的傳輸。在傳輸過程中，如果出現(xiàn)問題可以進行數(shù)據(jù)包的重發(fā)。

（6）安全性高。ZigBee技術提供CRC（循環(huán)冗余校驗）的數(shù)據(jù)包完整性檢查功能，同時，支持鑒權和認證。在保密方面，其采用了AES-128的加密算法，各個應用可以較為靈活地確定其安全屬性。

3 ZigBee無線通信技術的應用場景

ZigBee無線通信技術起初是希望發(fā)展一種易于建構的低成本無線網(wǎng)絡。在其發(fā)展的初期，ZigBee無線通信技術主要以工業(yè)或企業(yè)市場為主，致力于工業(yè)或企業(yè)的感應式網(wǎng)絡，如提供感應辨識、燈光與安全控制等功能。隨后，將逐漸把市場拓展至家庭應用，給整個社會提供便利。

采用ZigBee無線通信技術的應用場景如下，通常滿足其中之一即可：

（1）設備預算少，成本低，數(shù)據(jù)傳輸量小；

（2）設備整體體積小，無法放置較大的模塊；

（3）只能使用一次性電池，不能進行足夠的電力支持；

（4）頻繁更換電池或者反復充電難度較大，不易實現(xiàn)；

（5）在通信時需要較大范圍的通信覆蓋，但網(wǎng)絡中僅用于監(jiān)測的設備繁多。

4 ZigBee無線通信技術的發(fā)展前景

ZigBee無線通信技術是一個針對傳感器網(wǎng)絡、建筑自動化等應用的短距離無線技術規(guī)范[2]。隨著網(wǎng)絡和無線通信技術的迅速興起，ZigBee技術在未來將很快成為全球高端的無線技術。在應用上，ZigBee技術與其他標準幾乎沒有交叉，以其傳輸速率低，較好地彌補了無線通信技術在這方面的空白。在實際應用中，低速率和低成本的無線通信在自動控制、無線傳感網(wǎng)絡、家居自動化等諸多領域更貼近日常生活，具有廣泛的市場[3]。

ZigBee技術以其超強的生命力和優(yōu)勢，應用前景被十分看好，在傳感器網(wǎng)絡、工業(yè)、農(nóng)學、醫(yī)學等方面值得廣大技術人員研究。

第4篇：無線通信技術實驗范文

關鍵詞：無線通信技術；人才培養(yǎng)；企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃

隨著計算機及網(wǎng)絡技術的不斷更新與發(fā)展，作為通信領域重要分支的無線通信技術，為企業(yè)構建無線網(wǎng)絡平臺提供了技術支撐。

一、在無線通信行業(yè)里，企業(yè)實施人才培養(yǎng)的指導思想

作為一家科技含量很高的無線通信企業(yè)，在實施人才培養(yǎng)的過程中，需要結合企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，來適應社會對無線專業(yè)技術人才的培養(yǎng)目標。注重員工的綜合能力，不僅包括對無線通信行業(yè)所擁有的豐厚的技術性知識體系，還應該將員工的動手實踐能力作為一項基本素養(yǎng)，為此，加大實踐環(huán)節(jié)的學習和訓練，讓員工從實際工作中來提升自身的能力和水平，為企業(yè)培育更多的、高技術、應用型、復合型人才。為此，結合無線通信技術專業(yè)培育實際，從企業(yè)的各部門、各崗位進行全面分析，不斷調(diào)整培育模式，以適應通信技術不斷更新發(fā)展的現(xiàn)狀，并將企業(yè)人才戰(zhàn)略培育計劃中，將規(guī)范的人才培養(yǎng)標準，建立在員工能力訓練的基礎之上，優(yōu)化企業(yè)培訓隊伍建設，強化企業(yè)員工的教學管理能力，切實推進企業(yè)對高素質(zhì)通信技術人才培養(yǎng)目標的實施。

二、將應用型人才的培養(yǎng)理念貫穿于整個教學過程

先進的教育理念、教學方法和教學手段是保證培養(yǎng)應用型人才的必要條件，而優(yōu)質(zhì)的教學內(nèi)容、先進的實驗條件和現(xiàn)代化的管理手段也是必不可少的。本科教育理念是知識和能力、超越和創(chuàng)新并重，培養(yǎng)出適應現(xiàn)代社會發(fā)展的新型的科技人才

1. 設置與通信領域發(fā)展相適應的教學內(nèi)容

知識的寬和知識的新是創(chuàng)新人才成長的物質(zhì)條件。因此，培養(yǎng)的應用型人才將來能否創(chuàng)新，很大程度上取決于所學知識的覆蓋面和知識的先進性?，F(xiàn)代科學技術特別是無線通信技術的發(fā)展日新月異，教學內(nèi)容必須跟得上時代的變化。要按照“少而精”的原則設置必修課，以確保學生具備較為扎實的基礎知識；要增加教學計劃的柔性，增加選修課比重，允許學生跨院（系）、跨學科選修課程；要拓寬知識面、細化專業(yè)方向，使培養(yǎng)的學生既具有適應性又具有多樣性；要加大設計教育和工程訓練（包括工程試驗和實踐訓練）在教學計劃中的比例，強化學生實動手能力和實踐技能，要積極引導學生參與教師的科學研究。優(yōu)化課程結構體系，按素質(zhì)教育和能力教育思想重新組織專業(yè)課程、編寫反映時代氣息的新教材和創(chuàng)建相關的教學軟件、建設開放性實驗室和加強綜合實踐教學環(huán)節(jié)等。例如，無線通信專業(yè)方向設置了移動通信新技術、無線網(wǎng)絡技術、軟件無線電等新課程，其目的就是培養(yǎng)掌握現(xiàn)代通信技術的新型人才。

2. 研究教學方法，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力

高等學校是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的基地和搖籃，肩負著重要的歷史使命。無線通信專業(yè)方向的教學更需要更新觀念，把培養(yǎng)大學生的創(chuàng)新能力作為應用型人才培養(yǎng)的核心。創(chuàng)新能力來源于扎實的基礎知識和良好的素質(zhì)。教師作為課堂教學的主導，在現(xiàn)代化的課堂中，要從知識的傳授者變?yōu)閷W生學習和科技創(chuàng)新活動的指導者；要尊重學生的個性、興趣和性格的多樣化；要營造民主、寬松的學習氛圍，培養(yǎng)學生獨立思考的能力；對學生的評價要以促進和激勵學生創(chuàng)新能力的發(fā)展為主導。在學科發(fā)展和人才培養(yǎng)方面，要積極吸收國外先進的技術和經(jīng)驗，注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

建立一支知識層次高、實踐能力強、高素質(zhì)教師團隊，是應用型人才培養(yǎng)的有力保證。教授、副教授既是科研帶頭人，又承擔著一定的教學任務，要把科研和教學緊密結合，促進教學質(zhì)量的提高。教師要定期開展教學研究、學術研討活動，使學院形成一個良好的學術氛圍，為社會培養(yǎng)合格的工程技術人才奠定扎實的基礎。

三、無線通信專業(yè)工程實踐能力的措施

1. 對人才培養(yǎng)目標進行重新定位

隨著社會化網(wǎng)絡的形成，大規(guī)模的網(wǎng)絡建設和業(yè)務也隨之蓬勃發(fā)展，同時也使得無線通信領域的相關研究、開發(fā)、設計等環(huán)節(jié)也日趨復雜化與專業(yè)化，所以社會對于無線通信專業(yè)的人才需求量也在迅速增加。市場的需求決定了人才的定位，人才的定位決定了人才培養(yǎng)策略的具體構成。面對當前企業(yè)的具體實際，將無線通信專業(yè)所培養(yǎng)的人才定位于應用型、復合型人才的培養(yǎng)目標上。

2. 分專業(yè)方向進行培養(yǎng)

無線通信技術發(fā)展迅速，對于專業(yè)技術人才的要求也越來越細化，信息產(chǎn)業(yè)部人事司將通信工程師分為九種類別，包括有線傳輸工程、無線通信公告稱、數(shù)據(jù)通信工程等。企業(yè)培訓部門結合具體的工作崗位，在進行分專業(yè)培養(yǎng)時，要結合企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略需求情況，利用現(xiàn)有的培訓隊伍和實踐能力訓練條件，從員工的興趣和基礎出發(fā)，有針對性的開展分專業(yè)方向的培養(yǎng)計劃的實施，為此，開展分專業(yè)方向的無線通信專業(yè)培訓計劃，可以實現(xiàn)員工的自主選擇，也能夠調(diào)動員工的工作積極性，促進其更深入的參加專業(yè)研究和實踐的過程中去。

3. 實踐技能和能力的培養(yǎng)

根據(jù)應用型無線通信技術專業(yè)人才的要求，應當加強實踐教學環(huán)節(jié)，增加綜合實訓、綜合設計與科技制作等實踐環(huán)節(jié)，帶領員工從實踐中來發(fā)現(xiàn)問題，展開討論，解決實際問題，以適應無線通信技術對專業(yè)應用型人才的要求。在對專業(yè)理論知識進行實踐過程中，比如對電磁場與電磁波的學習和分析，對高頻電路的實踐和分析，對對微機原理和接口技術的學習和實踐中，充分發(fā)揮員工對知識的認知和理解，從實際工作中來加強其對具體設施、設備的綜合性運用，以提高對工作崗位的勝任力。

四、結語

通過對無線通信專業(yè)方向人才培養(yǎng)、教學模式的研究與實踐，修訂、完善專業(yè)的課程體系設置企業(yè)發(fā)展的規(guī)劃上來，結合崗位對員工的實際需求，從應用型、綜合型的人才戰(zhàn)略上來調(diào)整培訓課程和計劃，使得員工在理論知識的指導下，利用實踐訓練和工程應用，來建立知識與能力之間的橋梁，從而實現(xiàn)對企業(yè)通信技術人才的全面發(fā)展。為無線通信專業(yè)方向的發(fā)展打下了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]段寶巖，朱敏波.電子機械學科人才培養(yǎng)與課程建設[J].中國大學教學，2006（9）：12-21.

[2]陳小虎，劉化君，屈華昌.應用型人才培養(yǎng)模式及其定位研究[J].中國大學教學， 2004（5）：58-59.

第5篇：無線通信技術實驗范文

【關鍵詞】5G無線通信技術；發(fā)展；追蹤；分析

一、5G無線通信技術發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

根據(jù)相關部門預測，在未來的五年內(nèi)，全球的移動通信行業(yè)增長將達到26倍，這無疑是個驚人的數(shù)字，可見5G無線通信行業(yè)的潛力。我們可以展望，舊的事物一定會被新的事物所替代，舊的技術也一樣將被新的技術所代替，5G必然會成功取代現(xiàn)有的通信技術，成為通信技術的新選擇。但是事物的發(fā)展也是雙面性的。5G是無線通信領域的機會，也會是其所要攻破的挑戰(zhàn)和難關。新技術的發(fā)展不會是一帆風順的，會遇到許多問題，尤其是技術問題，很多技術不是一朝一夕可以設計出來的，技術的革新也并不容易。這就需要技術人才的努力，還有學術界的努力，發(fā)展具有我國自主產(chǎn)權的技術。為了實現(xiàn)這個目標，我國電信系已經(jīng)建立了寬帶無線ip通信試驗網(wǎng)，同時也注重人才的開發(fā)的培養(yǎng)，培養(yǎng)了一大批技術過硬的人才，還有國外企業(yè)建立了良好的關系，在技術上進行交流革新。

二、5G無線通信技術發(fā)展追蹤技術及分析

1.高頻傳輸技術。在我國，無線通信技術及其應用發(fā)展迅速，導致了低頻段普資源十分緊張，使5G在現(xiàn)有的資源中找不到新頻段，5G的發(fā)展必然受到阻礙。而且5G作為新的技術需要更大的傳輸寬帶，工作頻率的要求也隨之提高。目前，各國的各大通信企業(yè)和研究機構都在進行積極的研究工作，也取得一些成果。比如，韓國的三星公司在高頻傳輸中已經(jīng)可以對28GHz和37GHz頻段的傳播進行了信道的測量，還研發(fā)了系統(tǒng)設備樣機，證明這種傳播的可行性。與此同時，又發(fā)現(xiàn)了問題，電磁傳播的特性不完全適宜高頻傳播，使高頻傳輸?shù)膶嶋H困難任然有待解決。此外，高頻段的設備技術難度高，花費大，這些都會成為阻礙5G技術的發(fā)展因素。

2.密集網(wǎng)絡技術。通訊業(yè)為了應對未來業(yè)務增長的需求，決定采用更加密集的小區(qū)部署方案以此來提高總體的性能。隨著現(xiàn)代小區(qū)的建設，小區(qū)的密度也會增加，使整個網(wǎng)絡的拓撲變得越來越復雜，互相干擾的問題也會日趨嚴重。所以這是一個難點，要提高抗干擾能力，加強網(wǎng)絡抗干擾的管理。但是好處是密集小區(qū)技術會增強網(wǎng)絡的靈活性和應變性，可以針對不同的用戶快速的部署，快速擴大市場，搶占有利時機，在現(xiàn)代競爭激勵的情況下是十分有效的?？蓡栴}是，小區(qū)密度的增加會給網(wǎng)絡的容量和無限資源帶來挑戰(zhàn)。這要求這些資源的利用率要顯著提高，否則無法適應用戶的增長。應對問題目前的研究結果有如下幾個。第一，采用微蜂窩進行滲透率的提高。根據(jù)實驗的結果，當微蜂窩的滲透率達到20%時，容量可以以1000倍進行提升，這個技術可以很好的擴展容量，使5G無線通信技術的發(fā)展?jié)摿M一步提升。第二，為了防止干擾的新技術采用了小區(qū)協(xié)調(diào)技術和參考信號技術相互配合，他們可以在不同的自由度通過自身的調(diào)控進行防干擾，防止信號的相互交錯導致信息的失誤。等到這類問題相繼的解決，未來的5G無線通信技術肯定會得到重大的突破，并且得到廣泛的應用。

三、小結

毋庸置疑，5G無線通信技術的發(fā)展一定是通信行業(yè)的前沿，是通信行業(yè)必然的趨勢。隨著網(wǎng)絡的日益強大，用戶對網(wǎng)絡的性能的要求也水漲船高，5G的發(fā)展被行業(yè)日漸重視。它帶來的變革不僅是通信技術速度上的提高、信息的安全，還會形成一個整體，使整個世界的通信都可以互通有無。而且我們相信在5G無線通信技術發(fā)展的道路上，中國作為一個大國可以引領世界的潮流，促進世界經(jīng)濟共同發(fā)展，同步全球的信息，5G的未來也會對其他帶來前所未有的改變，使整個世界都變成更加智能化、完善化的移動網(wǎng)絡的世界。

參考文獻

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第6篇：無線通信技術實驗范文

不知道你是否也有這種情況？每一次去商場，最煩惱的除了沒有地方停車之外就是尋找停在地下停車場某處的車，幾乎每一次都是左手拎著一堆東西，右手拿著車鑰匙朝著各個方向試探著打開車鎖，這時候就希望如果能有一個導航幫助找到車該有多好。物聯(lián)網(wǎng)時代，全新的生活方式讓我們花費更多的時間在室內(nèi)。有數(shù)據(jù)顯示，人們87~90%的時間在室內(nèi)度過。如今，室內(nèi)空間越來越大，活動也越來越豐富，人們在室內(nèi)的時間也隨之能加。由于密閉空間內(nèi)人的方向感減弱，使得在停車場、商場、醫(yī)院等大型室內(nèi)場所中尋找走散的伙伴、尋找目標商品等行為變得不再那么容易，人們對室內(nèi)定位需求越來越大。同時，物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展迅速，根據(jù)Gertner預測，到2020年全球物聯(lián)網(wǎng)設備將達到260億個，物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達到1.9萬億美元，中國作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最具潛力的國家，有望超越美國市場成為世界最大的物聯(lián)網(wǎng)市場。作為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的底層支撐，室內(nèi)定位技術顯得愈加重要，我國政府也十分重視室內(nèi)定位技術的發(fā)展。據(jù)國際權威機構預測，室內(nèi)定位服務將成為下一個千億美元級藍海市場。

2無線通信技術介紹

2.1什么是無線通信

無線通信是一種常見的通信方式，主要方式是通過電磁波信號在自由空間內(nèi)傳輸進而實現(xiàn)信息的交換。如今無線通信已經(jīng)成為我們生活中重要的組成部分，比如使用手機打電話、發(fā)短信、玩游戲等都是使用的無線通信進行的信息傳輸。由于無線通信的傳輸是在自由空間內(nèi)進行的，無需借助任何物理線路，所以不需要進行大量的鋪設線路、維修線路的工作。相比傳統(tǒng)的有線傳輸方式中檢修、排查故障過程復雜，無線通信在檢測、維修方面更加容易操作，無需到現(xiàn)場處理，只需要遠程診斷即可。需要調(diào)整傳輸線路時只需簡單微調(diào)即可，而且環(huán)境適應能力強。憑借這諸多優(yōu)勢，近些年在信息通信領域，無線通信技術發(fā)展最快、應用最廣。

2.2幾種主流無線通信技術

為適應不同的環(huán)境，目前市面上存在著多種無線通訊技術，衛(wèi)星通信、短波通信、藍牙、無線寬帶（Wi-Fi）、GPRS、EnO-cean等等不一而足，下面將對市面上幾種主流的無線通信技術進行簡單介紹：

2.2.1藍牙（Bluetooth）

1998年5月，東芝、愛立信、IBM、Intel和諾基亞等公司共同提出了一種無線距離數(shù)據(jù)傳輸技術標準-藍牙。這一傳輸方式相信大家都不陌生，早在很久以前，每臺手機就會配備藍牙功能，供用戶進行點對點或者一點對多點的音頻、視頻、文字等數(shù)據(jù)傳輸。使用藍牙功能時我們不難發(fā)現(xiàn)，短距離內(nèi)，這種傳輸方式的傳輸速度非?？?，而且不易受到干擾。技術要求在100m范圍內(nèi)，它的數(shù)據(jù)傳輸帶寬可達1Mbps。如今藍牙技術被廣泛應用在辦公環(huán)境、汽車工業(yè)、醫(yī)療設備、信息家電等不同情境下，幫助電腦、打印機、傳真機、相機、耳機等各類設備進行數(shù)據(jù)傳輸。

2.2.2無線寬帶（Wi-Fi）

Wi-Fi在現(xiàn)代生活、工作中不可或缺，無論是人員密集如火車站、咖啡館、商場、餐廳、圖書館、校園內(nèi)、辦公室等公共場所，還是每個家庭里都基本實現(xiàn)被Wi-Fi覆蓋。其覆蓋半徑可達100m左右，只要用戶的終端機在覆蓋范圍內(nèi)就可以通過連接Wi-Fi“熱點”上網(wǎng)，并且傳輸速率非常快，非常適合移動辦公。而且“熱點”發(fā)射設備的發(fā)射功率約為60~70mW，輻射非常小，人們可以安全上網(wǎng)。

2.2.3GPRS

GPRS(通用無線分組業(yè)務)是由中國移動開發(fā)運營的一種基于GSM通信系統(tǒng)的無線分組交換技術，傳輸信息時會將數(shù)據(jù)封裝打包，像郵寄包裹一樣將數(shù)據(jù)包一個一個地送出去，以方便計費。這種傳輸方式只有在傳輸資料時才會占用頻寬，有效提高了網(wǎng)絡的利用率，便于高速傳輸。使用中國移動網(wǎng)絡的手機上網(wǎng)采用的無線通信方式就是GPRS。

2.2.4EnOcean

EnOcean能使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz四個頻段，還是是世界上唯一一個使用能量采集技術的無線通信方式。EnOcean傳輸系統(tǒng)中的能量采集模塊采集到周圍環(huán)境中諸如光、熱、電波、人體動作中釋放的微弱的電力，將這些能量供給超低功耗的無線通訊模塊實現(xiàn)信息的傳輸。這種傳輸方式在室外的傳輸距離是300m，室內(nèi)的傳輸距離為30m。

2.3比較與選擇

通過前文分析，我們對上面上幾種主流無線通信技術有了一定的了解。藍牙技術具有功耗低且傳輸速率快、建立連接的時間短、穩(wěn)定性好、安全度高、近距離內(nèi)傳輸速度快的優(yōu)點，但連接設備數(shù)量相對較少，具有單一連接性；Wi-Fi傳輸范圍廣、速度快、普及應用度高，但功耗大、價格貴且存在一定的安全隱患；GPRS資源利用率高、傳輸速率高、接入時間短，但會出現(xiàn)數(shù)據(jù)遺失、終端不支持無線終止功能、有延時性；EnOcean功耗低、成本低、掉線率低、工作頻段靈活，但室內(nèi)傳播距離近、數(shù)據(jù)信息傳輸速率低、有延時性。介于室內(nèi)定位的特定環(huán)境要求，比較后可知穩(wěn)定性好、安全度高、傳輸速率快的藍牙技術為最優(yōu)選擇。

3基于無線通信技術的室內(nèi)定位原理

隨著多種科學多種技術的綜合發(fā)展，室內(nèi)定位技術正在逐步優(yōu)化。各類適應不同環(huán)境的無線通信室內(nèi)定位機制有很多，諸如前文中提到的藍牙技術，在目前的室內(nèi)環(huán)境下是比較理想的手段。基于無線通信技術實現(xiàn)的室內(nèi)定位，原理看似高深，但其實核心技術只有兩個，即：雙目測距原理及信息融合算法。雙目測距原理隨著生物解剖學的發(fā)展，人類逐漸開始對眼睛的功能有了科學的認識。人的眼睛內(nèi)部結構復雜，是一個高級的天然光通過實驗我們能夠發(fā)現(xiàn)，藍牙基站對藍牙標簽的定位效果非常理想，但實驗畢竟是在相對理想的環(huán)境下進行的。在實際應用中，目標種類繁多、信號情況復雜，如果想要將該中模式投入到實際應用中還需要進一步改進。比如在某個固定的場所內(nèi)需要搭建一個平臺，不但提供位置信息，還提供更多產(chǎn)品相關信息。平臺首先對產(chǎn)品類目進行劃分，獲得不同的產(chǎn)品位置后發(fā)送位置信息，用戶通過位置信息找到相應產(chǎn)品后展示商品參數(shù)等，以供用戶參考。

第7篇：無線通信技術實驗范文

關鍵詞:5G無線通信技術;網(wǎng)絡技術;應用前景

15G無線通信技術概述

5G無線通信技術就是第五代移動通信技術，是4G移動網(wǎng)絡的升級和延伸，目前在世界的主要地區(qū)都在大力研發(fā)5G移動網(wǎng)絡技術，我國的5G技術目前正處于關鍵的研發(fā)試驗階段，已經(jīng)確定為未來新一代的主要通信技術。相對于4G移動網(wǎng)絡技術，5G是在其基礎上的全面提升，具備極高的性能、低延遲以及高容量的眾多優(yōu)勢特點，在試驗的過程中，5G擁有更寬的帶寬，這意味著更高的速率，用戶將享受到更高的網(wǎng)速體驗，5G移動網(wǎng)絡能夠適應一些特殊行業(yè)對網(wǎng)速的超高要求，還具備更好的安全性和可靠性，為多種智能制造產(chǎn)業(yè)提供大力支持。雖然，我國的5G技術還處于研發(fā)階段，但是以目前的進展相信很快就會問世，下面我們就著重介紹5G技術的特點以及一些關鍵技術的內(nèi)容。

25G技術特點分析

(1)5G技術是對舊有的無線網(wǎng)絡技術的全面升級，不僅體現(xiàn)在網(wǎng)速方面，而且無線信號的覆蓋是全方位的，無處不在的，用戶不管在什么方位和區(qū)域內(nèi)，都可以利用5G技術實現(xiàn)無縫連接并體驗高速網(wǎng)絡帶來的實惠和便利，信號覆蓋范圍的擴大，是5G技術最大的突破和技術創(chuàng)新，使更多的用戶和偏遠地區(qū)的民眾可以享受到高質(zhì)量以及高速率的網(wǎng)絡服務，也為發(fā)展經(jīng)濟注入了新活力。(2)目前的各種移動端電子設備都存在較大的耗電量問題，無論是智能手機、手環(huán)還是智能平板電腦，一旦在無線網(wǎng)絡運行環(huán)境下，耗電量會迅速增大，用戶不得不頻繁充電，而很多情況下只能暫停一些網(wǎng)絡服務，給用戶的體驗感受帶來不良影響。5G技術有望實現(xiàn)最低限度的能耗目標，在享受高質(zhì)量網(wǎng)絡服務的同時，還能保持較低的耗電量。(3)網(wǎng)絡速率也就是網(wǎng)絡流量的分配是重要的無線網(wǎng)絡技術指標之一，在用戶使用現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡技術時，如果出現(xiàn)大量用戶同時使用的情況，就會發(fā)生較大的延遲和卡頓現(xiàn)象，網(wǎng)速會急速下降，影響了用戶的使用感受，5G技術能夠很好的分配網(wǎng)絡流量，防止延遲和長時間緩沖的情況發(fā)生。

35G無線通信的關鍵技術分析

3．1毫米波技術

目前，我們的網(wǎng)速還受到帶寬和其頻譜資源的限制，在眾多的用戶同時使用網(wǎng)絡服務時，在帶寬不斷的情況下，就必須共享和分配有限的頻譜資源來保證網(wǎng)絡服務的提供，但是隨著越來越多用戶的加入，我們享受的資源被均化，網(wǎng)速也會愈加遲緩，因此5G技術能夠利用毫米波技術增加頻譜的帶寬，也就擴大了可用的寶貴的頻譜資源，與提高頻譜利用率的技術相結合，網(wǎng)速自然大幅提高，毫米波技術是首次將頻譜帶寬的資源擴大的應用技術，而且其突破了自身的技術壁壘，改變了以往只能在衛(wèi)星、雷達等關鍵設備上使用的情形，很多的移動網(wǎng)絡運營商也逐漸將毫米波技術應用在無線網(wǎng)絡的頻譜帶寬中。但是該技術存在被障礙物干擾，不適應遠距離信號的傳輸?shù)葐栴}。

3．2波束成形技術

信號的強弱在于其傳播的過程中能夠抵御各種干擾，將信號變強以更快的速度發(fā)射出去，是5G技術的關鍵組成部分，也是其由于其他技術的重要特征之一。以往的天線和基站的信號傳播都以全方向發(fā)射的方式向外傳送信號，不僅分散了信號的力量，而且在遠距離的傳送距離中，很容易受到各種障礙物的阻攔和干擾，以及其他信號的削弱，而5G技術能夠?qū)⑿盘柊凑仗囟ǖ姆较虿⑶壹Y成束的形式高速發(fā)射出去，能夠運用精密的算法精確的定位用戶移動端位置，將信號準確的發(fā)送到用戶位置，大大提升了信號也就是頻譜資源的合理使用率，降低了在遠距離傳送過程中的消耗和浪費，而且由于信號成形后增強，能夠抵御各種障礙物或者其他信號的干擾。

3．3密集網(wǎng)絡技術

隨著用戶對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的要求越來越高，網(wǎng)絡技術也要不斷更新。其中一種比較好的技術就是應用更加密集化小區(qū)網(wǎng)絡部署，這個技術是一種有效提升5G無線通信技術中網(wǎng)絡總體性能的方法，但是依靠現(xiàn)在的技術應用好密集網(wǎng)絡技術，有一個難點問題，就是干擾問題，提高無線網(wǎng)絡通信信號的抗干擾能力，重點是對邊緣用戶的網(wǎng)絡性能的提高。在這密集網(wǎng)絡技術的支持下，在未來的5G無線通信網(wǎng)絡將會成為“宏蜂窩+長期微蜂窩+臨時微蜂窩”的網(wǎng)絡架構。這種架構會降低用戶端網(wǎng)絡端口對于網(wǎng)絡前期規(guī)劃的依賴性，增強了5G無線通信的靈活性。

45G未來發(fā)展趨勢

經(jīng)過幾年的不斷探索，華為于2016年4月已宣布在成都完成了IMT－20205G技術推進組第一階段關鍵空口技術驗證以及性能測試，其結果完全符合預期。同時，工信部十分重視有關于5G的技術研發(fā)以及標準研制，其研發(fā)組已計劃在2016到2018年分三個階段實施有關于5G的研發(fā)實驗:分別為5G關鍵技術實驗、5G技術方案驗證及5G系統(tǒng)驗證。縱觀國內(nèi)外有關于5G的發(fā)展趨勢，2020年5G的遍布全球已是勢在必行，而誰能在未來的競爭市場中占得先機，誰就能影響未來的移動通信走向。

5結語

總而言之，處在5G無線通信快要到來的時間段里，必須抓緊對該技術的研究，增強無線通信方面的技術實力和理論基礎。5G無線通信技術的快速發(fā)展進步，是促進全球經(jīng)濟一體化的助力之一。

作者:趙春燕 郝 勇 單位:中國移動通信集團設計院有限公司黑龍江分公司

參考文獻:

第8篇：無線通信技術實驗范文

大規(guī)模MIMO；寬帶無線通信；綠色無線通信

現(xiàn)代信息社會的發(fā)展，使得寬帶信息服務逐步延展到移動終端成為必然趨勢，以提供語音業(yè)務為主的傳統(tǒng)蜂窩移動通信系統(tǒng)，正逐步演變?yōu)橄蛞苿佑脩籼峁┗ヂ?lián)網(wǎng)接入以及視頻和多媒體業(yè)務的寬帶移動通信系統(tǒng)。

在過去的20年中，移動通信技術不斷進步，技術標準不斷演進，最新推出的第四代移動通信技術（4G），其數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸速率達到每秒百兆甚至千兆比特，能夠在較大程度上滿足今后一段時期內(nèi)寬帶移動通信應用需求[1]。然而，隨著智能終端普及應用及移動新業(yè)務需求持續(xù)增長，無線傳輸速率需求呈指數(shù)增長，至2020年，無線通信的傳輸速率需求將是目前正在運營系統(tǒng)的千倍[2]，能夠支撐高達每秒千兆比特傳輸速率的4G移動通信系統(tǒng)，將仍然難以滿足未來移動通信的應用需求。另一方面，隨著全球范圍內(nèi)移動用戶數(shù)與高速數(shù)據(jù)業(yè)務應用的增長以及信息技術系統(tǒng)能源消耗所占比例的不斷增加，降低移動通信網(wǎng)絡系統(tǒng)的能源消耗已逐漸成為移動通信發(fā)展的重要需求[3]，以支持高速率傳輸為主要目標的4G移動通信技術，將難以滿足未來移動通信對能耗效率的需求。因此，移動通信技術需要在4G基礎上不斷演進，滿足超高傳輸速率無線通信的相關需求。

世界各國在推動4G產(chǎn)業(yè)化工作的同時，已開始著眼于新一代移動通信技術（5G）的研究，力求使無線移動通信系統(tǒng)性能和產(chǎn)業(yè)規(guī)模產(chǎn)生新的飛躍。4G之后移動通信的發(fā)展，需要新的重大科學問題的解決和原理性的突破，在無線頻譜資源日趨緊張的情況下，如何在4G基礎上，將無線移動通信的頻譜效率和功率效率進一步提升一個量級以上，是4G之后移動通信技術的核心所在。4G之后移動通信發(fā)展需要在網(wǎng)絡系統(tǒng)結構、組網(wǎng)技術及無線傳輸技術等方面進行新的變革，從根本上解決移動通信的頻譜有效性和功率有效性問題，實現(xiàn)更高頻譜效率和綠色無線通信的雙重目標。

面向4G之后移動通信的發(fā)展，為提高無線資源利用率、改善系統(tǒng)覆蓋性能、顯著降低單位比特能耗，異構分布式協(xié)作網(wǎng)絡技術及智能自組織組網(wǎng)技術得到業(yè)界更加廣泛的關注[2-4]。

在分布式協(xié)作網(wǎng)絡系統(tǒng)中，處于不同地理位置的節(jié)點（基站、遠程天線陣列單元或無線中繼站）在同一時頻資源上協(xié)作完成與多個移動通信終端的通信，形成網(wǎng)絡多輸入多輸出（MIMO）信道，可以克服傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)中MIMO技術應用的局限，在提高頻譜效率和功率效率的同時，改善小區(qū)邊緣的傳輸性能。然而，在目前典型的節(jié)點天線個數(shù)配置和小區(qū)設置的情況下，研究工作表明網(wǎng)絡MIMO傳輸系統(tǒng)會出現(xiàn)頻譜和功率效率提升的“瓶頸”問題[5]。為此，研究者們提出在各節(jié)點以大規(guī)模陣列天線替代目前采用的多天線[6-7]，由此形成大規(guī)模MIMO無線通信環(huán)境（如圖1所示），以深度挖掘利用空間維度無線資源，解決未來移動通信的頻譜效率及功率效率問題。

大規(guī)模MIMO無線通信的基本特征是：在基站覆蓋區(qū)域內(nèi)配置數(shù)十根甚至數(shù)百根以上天線，較4G系統(tǒng)中的4（或8）根天線數(shù)增加一個量級以上，這些天線以大規(guī)模陣列方式集中放置；分布在基站覆蓋區(qū)內(nèi)的多個用戶，在同一時頻資源上，利用基站大規(guī)模天線配置所提供的空間自由度，與基站同時進行通信，提升頻譜資源在多個用戶之間的復用能力、各個用戶鏈路的頻譜效率以及抵抗小區(qū)間干擾的能力，由此大幅提升頻譜資源的整體利用率；與此同時，利用基站大規(guī)模天線配置所提供的分集增益和陣列增益，每個用戶與基站之間通信的功率效率也可以得到進一步顯著提升。

大規(guī)模MIMO無線通信通過顯著增加基站側配置天線的個數(shù)，以深度挖掘利用空間維度無線資源，提升系統(tǒng)頻譜效率和功率效率，其所涉及的基本通信問題是：如何突破基站側天線個數(shù)顯著增加所引發(fā)的無線傳輸技術“瓶頸”，探尋適于大規(guī)模MIMO通信場景的無線傳輸技術。

近兩年來，大規(guī)模MIMO無線通信引起了研究者們的廣泛關注，文獻上出現(xiàn)了一些初步的相關研究工作報道[8-18]，這些工作涉及傳輸性能分析、傳輸方案設計等多個方面。從已報道的工作可見：

（1）關于大規(guī)模MIMO信道的理論建模和實測建模的工作較少，還沒有受到廣泛認可的信道模型出現(xiàn)。

（2）所涉及的傳輸方案大都基于貝爾實驗室提出的方案[6]，即在配備單天線的用戶數(shù)目遠小于基站天線個數(shù)的假設下，通過上行鏈路正交導頻和時分雙工（TDD）系統(tǒng)上下行信道互易性，基站側獲得多用戶上下行信道參數(shù)估計值，并以此實施上行接收處理和下行預編碼傳輸。

（3）傳輸方案性能分析往往假設大規(guī)模MIMO信道是理想的獨立同分布（IID）信道，在此條件下，導頻污染被認為是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的“瓶頸”問題。

由此可知，大規(guī)模MIMO無線通信技術研究尚處在起步階段，為充分挖掘其潛在的技術優(yōu)勢，需要探明符合典型實際應用場景的信道模型，并在實際信道模型、適度的導頻開銷及實現(xiàn)復雜性等約束條件下，分析其可達的頻譜效率和功率效率，進而探尋信道信息獲取技術及最優(yōu)傳輸技術，解決大規(guī)模MIMO無線通信所涉及的導頻開銷及信道信息獲取“瓶頸”問題、多用戶共享空間無線資源問題、系統(tǒng)實現(xiàn)復雜性問題、對中高速移動通信場景及頻分雙工（FDD）系統(tǒng)的適用性問題等。

綜上所述，4G之后移動通信對頻譜效率及功率效率提出了更高的要求，大規(guī)模MIMO無線通信能夠深度挖掘空間維度無線資源，大幅提升無線通信頻譜效率和功率效率，是支撐未來新一代寬帶綠色移動通信最具潛力的研究方向之一。

本文對大規(guī)模MIMO無線通信關鍵技術進行探討，重點包括復雜無線環(huán)境中大規(guī)模MIMO信道模型和系統(tǒng)性能分析技術、信道狀態(tài)信息獲取技術及多用戶上下行無線傳輸技術等方面。

1 信道模型及系統(tǒng)性能

分析技術

信道模型與系統(tǒng)性能分析是無線通信系統(tǒng)設計的基礎。在大規(guī)模MIMO無線通信環(huán)境下，基站側配置大規(guī)模陣列天線，MIMO傳輸信道的空間分辨率得到顯著增強，大規(guī)模MIMO無線傳輸信道存在著新的特性，需要深入系統(tǒng)地探討。值得注意的是，盡管大規(guī)模MIMO已引起國際上的廣泛關注，但有關大規(guī)模MIMO信道的理論建模和實測建模的工作較少。

已報道的文獻中往往假設大規(guī)模MIMO信道是IID信道[6，9，14，15]。然而部分實測結果表明，實際的大規(guī)模MIMO無線傳輸信道并不能滿足IID假設，信道能量往往集中在有限的空間方向上[13，17]，這使得基于IID信道的相關分析結果存在著較大的局限性。各種應用場景下大規(guī)模MIMO無線信道的理論建模和實測建模的工作是有待進一步開展。

在給定的信道模型和發(fā)射功率約束下，精確地表征信道能夠支持的最大傳輸速率，即信道容量，并由此揭示各種信道特性對信道容量的影響，可為傳輸系統(tǒng)優(yōu)化設計、頻譜以及功率效率等性能評估提供重要的依據(jù)。

在已報道的文獻中，有關容量和傳輸方案性能分析大都假設信道滿足IID條件，在此條件下，導頻污染被認為是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的“瓶頸”問題[6，11]，而最近的工作已表明，如果這一理想信道假設條件成立，通過在多個基站之間聯(lián)合實施統(tǒng)計預編碼，理論上可以完全消除導頻污染問題[14]。

對于帶空間相關性的大規(guī)模MIMO信道，利用各用戶的統(tǒng)計信道信息，通過多個基站之間聯(lián)合實施導頻調(diào)度，也可以有效減輕導頻污染[12]。對于典型實際應用場景下無線信道特性對大規(guī)模MIMO傳輸性能影響的研究工作則有待進一步開展。

2 信道狀態(tài)信息獲取技術

信道估計是信號檢測和自適應傳輸?shù)幕A，對于大規(guī)模MIMO無線傳輸性能起重要影響作用。在貝爾實驗室提出的TDD大規(guī)模MIMO傳輸方案中[6]，小區(qū)中的各用戶（通常假設配置單個天線）向基站發(fā)送相互正交的導頻信號，基站利用接收到的導頻信號，獲得上行鏈路信道參數(shù)的估計值，再利用TDD系統(tǒng)上下行信道的互易性，獲得下行鏈路信道參數(shù)的估計值，由此實施上行檢測和下行預編碼傳輸。隨著用戶數(shù)目的增加，用于信道參數(shù)估計的導頻開銷隨之線性增加，特別地，在中高速移動通信場景，導頻開銷將會消耗掉大部分的時頻資源，成為系統(tǒng)的“瓶頸”。開展導頻受限條件下的TDD大規(guī)模MIMO信道信息獲取技術研究具有重要的實際應用價值[19]。

此外，貝爾實驗室提出的傳輸方案需要利用TDD模式上下行信道互異性[6]，不適用于FDD模式。針對該問題，美國南加州大學提出了聯(lián)合空分復用（JSDM）傳輸方案[8]。其主要思想是，基站側利用不同用戶的信道二階統(tǒng)計量進行用戶分組及預波束賦形，由于預波束賦形之后的等效信道維度顯著降低，在該等效信道上實施信道估計能夠顯著降低信道狀態(tài)信息獲取所需的開銷，這使得FDD模式下大規(guī)模MIMO信道信息獲取成為可能。

JSDM方案假設在同一組內(nèi)的不同用戶的信道協(xié)方差矩陣具有相同的特征向量，而組間用戶的信道協(xié)方差矩陣相互正交，該信道假設過于理想，在實際中通常難以滿足。深入開展在實際信道條件下的導頻受限FDD大規(guī)模MIMO傳輸技術研究具有重要性[20]。

3 多用戶傳輸技術

如何實現(xiàn)多用戶空間無線資源共享及如何優(yōu)化設計多用戶上下行傳輸系統(tǒng)，涉及基站側和用戶端所能夠獲得的信道狀態(tài)信息。在大規(guī)模MIMO無線通信系統(tǒng)中，基站側與用戶端均難以獲取完整信道的瞬時狀態(tài)信息，這意味著大規(guī)模MIMO傳輸技術將不同于現(xiàn)有的MIMO傳輸技術。在已報道的有關工作中，所涉及的基本傳輸方案大都是貝爾實驗室提出的最初方案，利用上行鏈路正交導頻和TDD系統(tǒng)上下行信道互易性，基站側可獲得多用戶上下行信道參數(shù)估計值，基站側假定所獲取的信道參數(shù)估計值為真實值，并以此實施多用戶聯(lián)合上行接收處理和下行預編碼傳輸[6，10]。

該傳輸方案中，基站側將信道估計值作為真實值來實施上下行傳輸，傳輸?shù)聂敯粜詿o法保證；單個用戶僅配置單根天線，當系統(tǒng)中用戶數(shù)較少時，頻譜效率仍然較低；上行鏈路的信號檢測和下行鏈路的預編碼傳輸涉及高維矩陣求逆運算，系統(tǒng)實現(xiàn)復雜度高；FDD系統(tǒng)中所有用戶瞬時信道信息獲取困難，存在著FDD系統(tǒng)的適用性問題。能否突破信道信息獲取的“瓶頸”問題，在基站側僅知部分信道信息時，實現(xiàn)多用戶共享空間無線資源和高性能高魯棒性低復雜度的大規(guī)模MIMO無線傳輸，是有待解決的重要問題。

4 結束語

第9篇：無線通信技術實驗范文

有光就能上網(wǎng)

“未來，只要有光的地方，就可實現(xiàn)高速上網(wǎng)，且速度非?？?，1G電影下載只需0.1秒?！敝袊梢姽馔ㄐ女a(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟籌備領導小組組長、中國工程院院士鄔江興在中國可見光通信技術產(chǎn)業(yè)化啟動會議上這樣介紹可見光通信技術。

事實上，可見光通信技術主要是利用無處不在的綠色照明資源，其“秘密”在于燈泡——LED燈，“與普通日光燈、白熾燈不同，LED燈可快速明滅，閃動頻率極高，可承擔發(fā)送信息任務?！编w江興稱，“只要在LED燈泡中加入一個芯片，其便具有無線路由器、通信基站、WIFI接入點甚至gps衛(wèi)星功能，這提供了一種全新的無線通信方式，多了一種新的上網(wǎng)選擇?！?/p>

復旦大學信息科學與工程學院遲楠教授告訴記者，可見光通信技術的應用領域相當廣泛：無論是飛機上還是礦井中，只要有光就能實現(xiàn)通信；每一盞路燈都能實現(xiàn)道路導航和交通疏導；人們徜徉在博物館時利用燈光就能聽到關于展品的解說……

產(chǎn)業(yè)化運作趨勢明朗

據(jù)記者了解，在第七屆中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新大會上，可見光通信技術就已經(jīng)走出實驗室，正式與投資方“見面”。中國產(chǎn)學研投融資聯(lián)盟與中國可見光通信產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，推動可見光通信技術5年內(nèi)走進千家萬戶。