關於無線通訊技術分析的論文
關於無線通訊技術分析的論文
1短距離無線通訊技術簡介
近年來，由於資料通訊需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展，短距離無線與移動通訊技術也經歷了一個快速發展的階段，WLAN技術、藍芽技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通訊通常指的是100m以內的通訊，分為高速短距離無線通訊和低速短距離無線通訊兩類。高速短距離無線通訊最高資料速率>100Mbit/s，通訊距離<10m，典型技術有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無線通訊的最低資料速率<1Mbit/s，通訊距離<100m，典型技術有藍芽、紫蜂和低速UWB。
2藍芽(Bluetooth)技術
“藍芽(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通訊技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通訊技術規範。它可以在較小的範圍內，透過無線連線的方式安全、低成本、低功耗的網路互聯，使得近距離內各種通訊裝置能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字裝置之間的語音和資料通訊。由於藍芽技術可以方便地嵌入到單一的CMOS晶片中，因此特別適用於小型的行動通訊裝置，使裝置去掉了連線電纜的不便，透過無線建立通訊。
藍芽技術以低成本的近距離無線連線為基礎，採用高速跳頻(FrequencyHopping)和分時多重進接(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動裝置通訊環境建立一個特別連線。藍芽技術使得一些便於攜帶的行動通訊裝置和計算機裝置不必藉助電纜就能聯網，並且能夠實現無線連線因特網，其實際應用範圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等資訊家電，組成一個巨大的無線通訊網路。印表機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、遊戲操縱桿以及所有其它的數字裝置都可以成為藍芽系統的一部分。目前藍芽的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道頻寬為lMb/s，非同步非對稱連線最高資料速率為723.2kb/s。藍芽速率亦擬進一步增強，新的藍芽標準2.0版支援高達10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應未來愈來愈多寬頻多媒體業務需求的必然演進趨勢。
作為一個新興技術，藍芽技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全效能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍芽技術已成為近年應用最快的無線通訊技術，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。
3超寬頻(UWB)技術
超寬頻(Ultra-wideband—UWB)技術起源於20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通訊裝置中使用。隨著無線通訊的飛速發展，人們對高速無線通訊提出了更高的`要求，超寬頻技術又被重新提出，並倍受關注。UWB是指訊號頻寬大於500MHz或者是訊號頻寬與中心頻率之比大於25%的無線通訊方案。與常見的使用連續載波通訊方式不同，UWB採用極短的脈衝訊號來傳送資訊，通常每個脈衝持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈衝所佔用的頻寬甚至高達幾GHz，因此最大資料傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通訊的同時，UWB裝置的發射功率卻很小，僅僅是現有裝置的幾百分之一，對於普通的非UWB接收機來說近似於噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現有無線電裝置共享頻寬。UWB是一種高速而又低功耗的資料通訊方式，它有望在無線通訊領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下：
(1)抗干擾性能強：UWB採用跳時擴頻訊號，系統具有較大的處理增益，在發射時將微弱的無線電脈衝訊號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低於普通裝置產生的噪聲。
(2)傳輸速率高：UWB的資料速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，有望高於藍芽100倍。
(3)頻寬極寬：UWB使用的頻寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬頻系統容量大，並且可以和目前的窄帶通訊系統同時工作而互不干擾。
(4)消耗電能少：通常情況下，無線通訊系統在通訊時需要連續發射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發出瞬間脈衝電波，也就是直接按0和1傳送出去，並且在需要時才傳送脈衝電波，所以消耗電能少。
(5)保密性好：UWB保密性表現在兩方面：一方面是採用跳時擴頻，接收機只有已知傳送端擴頻碼時才能解出發射資料;另一方面是系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。
(6)傳送功率非常小：UWB系統發射功率非常小，通訊裝置可以用小於1mW的發射功率就能實現通訊。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。
(7)成本低，適合於便攜型使用：由於UWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調製和解調，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振盪器等複雜元件，系統結構簡化，成本大大降低，同時更容易整合到CMOS電路中。
參考文獻：
[1]方旭明，何蓉.短距離無線與行動通訊網路[M].北京：人民郵電出版社，2004.
[2]劉乃安.無線區域網(WLAN)—原理、技術與應用[M].西安電子科技大學出版社，2004.
論文關鍵詞：BluetoothSIGUWB
論文摘要：透過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析，證實了藍芽+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。