无线通信中的多天线技术概要

无线通信中的多天线技术

朱礼勇

南京熊猫汉达科技有限公司,南京,210002

摘要本文介绍了无线通信中通常采用的三类多天线技术,即智能天线技术、分集技术、M1MO 技术。首先阐述三类技术的基本原理并对其进行比较分析,而后介绍目前研究的热点及未来发展的趋势与面临的挑战。

关键词无线通信,智能天线,分集,MIMO

无线通信的一个突出的特点就是信号传播环境复杂,如何消除多址干扰(MA[、码间串扰 (ISI、同道干扰(CCI及多径衰落的影响,在有限的频谱资源上传输大容量、高速率的无线数据业务,是无线通信系统中亟待解决的问题。多天线技术为解决上述问题提供了一种新的思路,其作为一种能有效提高频谱利用率、增加系统容量、抵抗和抑制各种干扰的技术引起了广泛研究,被视为未来无线通信中的关键技术之一。

l 智能天线技术

1.1智能天线的优势

在不同时间抵达接收机的多个信号路径所造成的时延散布和符号间干扰(ISI会对通信链路质量产生重大影响.另一方面,同信道干扰也是限制无线系统容量的一个主要因素,它是由众多的用户复用现有的网络资源(例如频率、时间造成的。智能天线系统可以通过对抗多径传输效应或建设性地利用不同的路径来改善链路质量,并且可通过减轻干扰和允许以不同的天线发送不同的数据流来提高容量。智能天线的好处归纳如下:

增大距离/覆盖范围:由于天线单元接收信号的相干组合,天线阵或波束形成增益造成了信号功率的平均增加,其增加量与接收天线的数量成正比。

较低的功率要求和降低成本:对指向目标用户的发送的优化(发射波束形成增益达到了降低功率消耗和放大器成本的作用。

改善链路质量/可靠性:通过接收独立衰落信号分量的信号独立样本,获得了分集增益。衰落是高度随机的.至少有一个以上的信号分量不会是深度衰落的。基于这一事实,独立多维原理的使用降低了信号的有效起伏。当用智能天线在空阃域取样时,可以得到时间、频率、码和空间等形式的分集。一个非频率选择性衰落的多输人多输出信道的最大空间分集量级等于接收和发射天线数量的乘积。通过特定的调制编码制式,也可以利用具有多个发射天线的发射分集,而接收分集则要依靠独立多维衰落信号的合成。

提高频谱利用率:精确控制发射和接受功率,以及利用训练序列的知识和/或接收信号的 246

其他特性(比如恒定包络、周期稳定性,使干扰减弱,并增加同一可用资源(比如时闯、频率、码用户的数量,增加由同一个基站用户对这些资源的复用。

1.2智能天线技术面临挑战和发展趋势

目前智能天线面临的挑战主要有:智能天线和其他抗干扰技术的结合、波束赋形的速度问题、设备复杂性的考虑、共享下行信道及不连续发射、帧结构及有关物理层技术等。

在未来一代无线系统中采用智能天线技术,应要求智能天线特性成为系统设计不可分割的一部分,以便能提高频谱利用率,最大限度降低建设新无线网络的成本,提高服务质量,实现可重新配置的、强健和透明的跨越多技术无线网络操作等产生所期望的有益影响。为达到此目标,该领域未来的研究工作将集中于下列关键问题:

(1设计和开发先进的智能天线处理算法,使其适应变化的传播和网络条件,具有对抗网络损伤的顽强性。

(2为了优化系统性能,实现跨不同无线系统及平台的透明操作,开创新的智能天线开发和设计战略。

(3在建立精确信道和干扰模型并引入合适的性能度量标准和模拟方法的基础上,对所建议的算法和战略进行实际性能的评估。

2分集技术

2.1分类与比较

分集技术是通过对同一个发射信号的不同副本进行综合接收,以此来减少信号在传输过程中可能产生的深度衰落的技术。从分集技术接收的副本所在的不同领域来说,可以分为4大类…,即时间分集、频率分集、角度分集和空间分集。

每一种分集技术在带来一定的分集增益的同时,也要付出一些资源的代价。时间分集以降低传输速率为代价,所以不适合高速通信情形和对延时敏感的业务。频率分集的代价是频谱利用率的降低和发射功率的增加,虽然可以使用扩频技术增加可用的带宽,但是在频谱日益紧张,可用频率已经成为一种稀缺资源的情况下,使用频率分集作为一种主要的分集方法也是不明智的。角度分集也是多天线分集的一种方式,不过它使用的是特殊的定向天线,角度分集面对的问题是由于天线阵不可能覆盖所有多径方向,因此必然会带来发射功率的损失,严重的情况甚至会带来性能的下降。从总体上说,空间分集是这几类分集技术中最佳的,它不产生功率的额外损失,或者以频率或者传输速率的牺牲为代价,它所需要付出的代价是增加设备的成本和复杂性。随着技术的发展,硬件和软件的成本是可以不断降低的,而其他的天然资源却是不可再生的。因此,从整体性能和发展趋势上看,空间分集具有其他几种分集技术的优势而避免了它们的劣势,在目前丽言是最为可取的。

2.2分集技术的发展趋势

从分集技术的发展看,随着多天线技术在通信中的应用,空间分集成为主要的分集技术, 因为与时间和频率分集相比,它无需牺牲带宽和传输速率,而能够得到分集增益,较好对抗多 247

径衰落拉J。多天线分集(空间分集又分为发射分集和接收分集,相对来说接收分集的实现较为简单。在基站与移动终端通信中,基站对移动终端发射的多径信号实现接收分集是比较容易地,但是在移动终端一方,由于受体积、成本的限制,要对基站发射的信号实现接收分集是不太现实的。于是发射分集的技术就显得更加重要。在发射分集技术的研究中,也经过了从时间分集到空时编码的空问分集技术的演迸。采用空时编码的空间分集技术无需信道信息的反馈而且计算量比较小。在目前使用的多天线系统中,混合的分集技术——空间/时间分集以及空间/频率分集也是经常被使用的技术。对于空间分集来说,使用空时编码时不光要考虑分集增益(分集度的最大化,还要考虑到分集度与空分多路(自由度的最大化。总之,分集技术的研究重点趋向于空间分集技术的细化以及空间分集与其他分集技术乃至多路复用技术的结合。

3MIMO技术

多人多出技术由来已久,早在1908年马可尼就提出用它来抵抗信号的衰落。然而直到 20世纪90年代才由贝尔实验室对此项技术做出重大推动作用。1995年Teladar给出了衰落情况下的MIMO容量;1996年Foschini给出了一种多人多出处理算法——对角一贝尔实验室分层空时(D—BLAST算法H’;1998年Tarokh等讨论了用于多人多出的空时码;1998年 Wolniansky等人采用垂直一贝尔实验室分层空时(V—BLAST算法建立了一个MIMO实验系统,在室内试验中达到了20bit/s/Hz以上的频谱利用率,这一频谱利用率在普通系统中极难实现。这些工作受到各国学者的极大注意,并使得MIMO技术的研究工作得到了迅速发展。 3.1MIMO工作原理

多人多出(MIMO技术要求空间传播的信号在发射端和接收端都要使用这种技术【4j。它是在不增加传输带宽的情况下,将要发射的信号通过不同的空间路径尽可能快的发送出去,进而提高系统的频谱利用率。理论研究已经证明,此技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是新一代无线通信系统采用的关键技术。这项技术突破了传统的理论认为多径信号是系统的干扰必须加以抑制的局限,使得多径信号变废为宝,是对通信理论的重大贡献。具体原理见图l。实质上,这种技术是一种“空分复用”技术。

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围1MIMO系统框图

MIMO技术实质上是为系统提供空间复用增益和发射分集增益。目前针对MIMO信道所进行的研究也主要围绕这两个方面。MIMO通信中,空时编码将数据分成多个数据子流在多个天线上同时发射,建立空间分离信号和时间分离信号之间的关系,通过在发射天线间的时域

引人编码冗余得到分集增益;空间复用则是将输人数据分成多个子流,每个子流从不同的天线发送出去,在同一频带上使用多个数据通道(MIMO子信道,从而使得容量随着天线数量的增加而线性增加。空间分集增益可以提高信道的可靠性。降低系统误码率;空间复用增益可以大大提高信道容量,而且不需要占用额外的带宽和发射功率。

3.2MIMO技术研究现状与趋势

(1与正交频分复用(OFDM技术的结合

许多研究人员认为,MIMO+OFDM是未来的4G移动通信系统的主要核心技术。因为, 单一的多人多出(MIMO系统虽然在一定程度上可以利用多径信号分量,但是对于深频率选择性衰落依然无能为力。而单一的OFDM技术虽然通过相邻的彼此正交的子信道相互部分重叠的方法提高了频谱利用率,但是距离4G系统要求的极高频谱利用率仍有一定差距。而如果将两种技术实现有机结合,就可以在OFDM技术较高频谱利用率的基础上进一步利用空间资源,从而可以将频谱利用率迸一步提高。

(2空时编码技术

目前,空时编码基本上有空时网格码(STrC、空时分组码(STBC和空时分层码(BLAST。发射分集主要通过空时编码来实现。空时编码的主要思想是利用空间和时间上的编码,实现一定的空间分集和时间分集,从而降低信道误码率。在延时发射分集的基础上, Tarokh等提出了空时网格码,它具有卷积码的特征,并将格形编码、调制与发射分集结合在一起,在不增加带宽的情况下,可以同时获得满分集与高编码增益。它利用某种格形图,将同一信息从多副天线发射出去,在接收端采用基于欧式距离的Viterbi译码,其复杂度很高,且随传输速率呈指数增加,但是其性能较好,抗衰落能力强。随后伴随着空时分组码的发现。空时编码开始盛行,802.16d标准中采用两根发射天线的发射分集,主要依据的就是Alamouti方案中的正交空时码编码,该方案的关键之处是两根发射天线的两个序列之间的正交性。

空间复用是在发射端发射相互独立的信号,接收端用干扰抑制的方法解码,主要是为了提高系统的传输速率。空间复用的传输方案主要是分层空时码结构(BLAST。BLAST不是通过信号变换(编码、调制、映射等引入符号间的正交性,而是充分利用了信道的多径特点,解除了信号之间的相关性。BLAST结构主要分为垂直BLAST(V—BLAST和对角BLAST(D— BLAST。接收端的相关技术包括最大似然检测、最小均方误差、迫零、球形译码等。

(3多用户MIMO研究

多用户MIMO与单用户MIMO的区别主要在于:在多用户MIMO系统中,用户组的数据占用相同的时频资源,即用户组的数据在相同的子载波上传输。因此,多用户MIMO能有效提高系统吞吐量。但是随之而来的问题是多用户MIMO系统中如何消除用户之间的共信道干扰。消除用户间干扰的最优的多用户MIMO方案是采用“脏纸理论”的预编码方案,该方案要求发送端完全已知各用户之间的干扰,然后通过脏纸理论的预编码方法完全消除用户之间的干扰。但是该方案复杂度极高,无法在实际系统中应用,如何设计有效地方案消除用户问干扰,有待进一步研究。

考虑实际网络的应用将引出很多与调度相关的问题。对于多用户MIMO下行系统的广播信道,当大量用户通过快速时变信道共享一个网络的时候,基站通过采用智能调度算法改进传输质量。一种方法就是利用多用户分集思想进行最大化调度。系统的多用户分集是假设各用 249

户的信道衰落是不相关的,调度器便可根据各用户的瞬时信道质量来分配资源,获得多用户分集增益和更高的系统吞吐量。多用户分集的一种方式是在每个时隙里基站的全部发射天线都向最好的一个用户发送数据。

(4移动终端的MIMO系统的研究

真正的MIMO系统要发挥它的优势必须在发射端和接收端同时使用MIMO技术。但是移动终端由于本身的几何尺寸和使用上的限制,使得MIMO技术在移动终端目前难以实现,因此今后必须对在移动终端如何使用MIMO技术进行深入研究。

4结束语

多天线技术是一门综合性的学科,涉及到天线技术、无线电波传输技术、数字信号处理技术和信号检测等多门学科。未来的移动通信支持高速率、大容量的数据业务,而多天线技术中的智能天线和MIMO技术能够较大程度的提高频谱利用率,增大系统容量,提高传输速率和消除同频干扰、多址干扰等,是未来移动通信中的关键技术。多天线技术发展前景十分广阔,虽然目前在理论研究和应用上已取得了一

些成果,但是距离多天线技术的理想情况还相差很远。今后需要研究和解决的问题还很多。

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学,2004,17(4:29—33

Multiple Antennas in Wireless Communication

ZHU Liyong

Nanjing Panda—Handa technology Co.,Ltd.,Nanjing 210002

Abstract In this paper,three

无线通信技术应用及发展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/67316232.html, 无线通信技术应用及发展作者：郭永刚路彬来源：《电子技术与软件工程》2018年第19期摘要无线通信技术作为推动我国经济不断向前发展的重要力量，不仅促使我国生产力水平不断得到提升，而且还有效改善了人民的日常生活质量，并在电力系统之中得到了广泛的应用与发展，特别是在电力通信方面起着关键的作用，为我国电网建设提供了全面的技术保障。安全有效的电力系统可以在各个方面合理地分配电能，遇到电力系统事故可以予以及时的解决。电力通信系统作为电力系统的重要组成成分，能够促使电网调度工作达到自动化以及现代化的目的，并且从根本上保证电网的安全性以及经济性。【关键词】无线通信技术应用发展随着我国经济发展水平的不断提升，科学技术的不断进步，促使现代通信技术变得更加科学化以及数字化。由于当前信息知识更新速度较快，而且经济发展速度呈现高度上升趋势，使得人们在信息获取方面提出了更高的要求。为有效解决无线通信技术在使用过程中出现的问题与矛盾，必须要全面秉持创新理念，综合运用与之相关的技术手段来予以解决，从而在最大程度上满足人们在信息获取方面所提出的各项需求，并为其不断提供多方面的信息资源，为科学规划工作的顺利开展奠定良好基础，推动无线通信技术蓬勃发展。 1 无线通信技术的发展 1.1 无线通信技术的联合化与集成化全面结合我国当前资金状况、技术水平以及市场需求等相关方面的内容，将会采用融合方式来对目前的无线网络开展异构网络的联合工作，从而促使通信网络的形成，并成为无线通信技术发展内容之一。现阶段，我国网络融合形式包括：接入网、核心网融合以及业务融合等，对于选择不同的网络来实现接入工作时，需要先对其开展协同工作，从而促使无线网络的使用者达到无线漫游的目的。在构建未来通信终端时，需要为其添加配置能力，并不断提升该项能力，便于计算机与通信技术进行全面的融合，而且在该种技术下通信终端便不会接收到用户的干预内容，同时还可以为用户提供丰富多样的网络接入方式，便于其随时展开网络监控工作，及时更新升级与之相关的软件。除此之外，由于时代不断进步，人们需求水平不断提升，因此未来无线通信技术的构建要全面符合时代发展特征以及全方位满足用户提出的各项需求，而且无线通信技术要保证能够实现多种功能集成的目的，例如语音、数据以及图像业务的综合、无线传输模块的综合等。 1.2 无线网络通信技术的有效融合

无线通信系统的多天线技术

无线通信系统的多天线技术发表时间：2019-11-15T16:02:47.047Z 来源：《基层建设》2019年第24期作者：石磊 [导读] 摘要：随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。中邮通建设咨询有限公司江苏南京 210000 摘要：随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。将多天线技术融入到无线通信当中，可以提升无线通信的容量与速率，从而提升通信的质量，对于信息时代的需求十分重要，提升通信的质量与效率既有助于商业化办公，也有助于人们的日常生活、学习以及娱乐，甚至对医疗、军事等也有极大的帮助关键词：无线；通信系统；多天线技术 1 蜂窝物联网 1.1 蜂窝互联网的概念蜂窝物联网，就是蜂窝移动通信网 + 物联网相结合的发展产物。主要包括增强机器类通信和基于蜂窝的窄带物联网，有较长的覆盖距离，是 LTE 系统的简化版。 1.2 蜂窝物联网的特点蜂窝物联网是万物互联时代的重要基础设施，其主要特点为低功耗、低成本以及广覆盖。 2 多天线技术 2.1 多天线技术网的概念所谓的多天线技术，是在空域将无线设备发送与接收的信号进行处理，并与时域信号结合，利用空时信号的相关技术，在时域及带宽不变的基础上来改善无线通信的容量与速率；是增加信道容量、提高无线传输速率、改进通信质量的重要技术。多天线技术一般需要将发送信号在多根天线上并行传输。多天线技术如下图一所示。图一多天线技术 2.2 多天线技术网的分类（1）智能天线技术智能天线技术利用自适应空间处理技术和波束转换技术，在信号接收时对用户所需要的信号的到达方向进行判断，接收模式是利用合适的合并权值设定相对应的要求，建立主波束在对应的信号到达方向上，并在干扰方向上设置低增益的旁瓣或零陷。（2）MIMO 技术 MIMO 系统是采用了多天线的结构来进行联合空时处理的，通过 MIMO 核心技术，改善了通信质量、提高了系统的整体性能。MIMO 系统为了达到空间分集的效果，对天线阵元采用拉远处理，使得天线阵元的信号彼此之间独立。 3 无线通信系统的多天线技术的实践随着我国技术的发展，无线电通信系统的多天线技术也越来越成熟，并且已经开展应用到各个领域当中，其中，主要的实践为数据采集类、实时交互类、视频应用类等。 3.1 数据采集类在数据采集方面，多天线技术表现出了极大的优势，因为多电线技术提升了无线通信信息的传递以及采集的信息量以及速度，因此在采集信息的时候，可以在相同的时间内获取到更加多的数据信息，因此使用无线通信多天线技术进行办公可以极大地提升工作的效率，并且可以节约人力资源成本，且获取信息的新鲜时效性也大大地提升，对于在救援等过程中对救援现场进行智慧，或是在商务数据传递与采集的过程均有极大的帮互助，可以帮助减少等待的时间，并且解决了空间的限制，通过计算机系统，甚至可以直接将其录入到已经编程好的软件中进行数据的处理，直接将采集到的数据信息快速处理并且清晰地呈现出来，帮助人们减少了许多的工作量，解放了人们的双手，因此在工作与学习等各个领域均表现优良。 3.2 实时交互类在我国科技快速发展的同时，越来越多的高科技产品进入到了人们的事业当中，而我国人民对于高科技信息产品的依赖性也越来越大，越来越多的领域需要使用到无限通信系统，尤其是需要实时交互类的产品，例如汽车在行驶的过程当中，为了提升其所接收到的信息的及时性，尤其是交通情况等，从而帮助司机可以快速地做出决定，避免道路出现拥堵，就需要及时地将信息进行传递，而使用了多天线技术之后，可以实现将数据信息等实时交互传递，驾驶员可以获取到及时地信息，从而第一时间做出判断。其次，实时交互类的的无线通信系统多天线技术，还频繁地使用在许多直播当中，砸5G还未完全成熟的情况下，多天线技术成为了最快速地接收到到数据信息的重要技术，从而可以实现最接近直播时间的情况下将数据信息等传递到接收端，从而提升我国人民的生活与工作的质量，避免出现延迟性的尴尬等问题。实施交互类的无线通信系统多天线技术帮助人们提升了接收数据信息的时间，提升了人们的生活质量，做出了卓越的贡献。 3.3 视频应用类我国作为发展中国家，也是生产的大国，许多国家将工厂设立在我国，而我国也存在着许多国有或民办的工厂，这些工厂在生产的过

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入（Multiple Access）和双工（Multiplexing）。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术：FDMA、TDMA和CDMA的比较。双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术：FDD模式和TDD模式。中国无线通信科技发展史和未来走向范文当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短

波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统采用频分多址（Frequency Division Multiple Access）技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代（First Generation，下称1G）无线通信系统。这些系统中，话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制，这些

MIMO技术详解

MIMO技术详解 1．介绍随着无线通信系统的充分发展，语音业务已经不能够满足人们对高速数据业务的要求。提供网页浏览、多媒体数据传输以及其他类型的数据业务是发展无线通信系统和服务的一个重要目的。特别是，基于码分多址的第三代移动通信系统。虽然已经提出多种利用现有无线资源(诸如码道、时隙、频率等)提高数据传输速率的建议，但是其只不过是以语音容量换取数据容量的方法。随着MIMO的技术的出现，一种利用多个发射天线、多个接收天线进行高速数据传输的方法已经被提出，并成为未来无线通信技术发展的一种趋势。最早提出MIMO概念的是Telatar和Foschini，其中Foschini等人提出的BLAST结构是典型的利用MIMO技术进行空间多路复用的技术。已经证明，具有M个发射天线以及P 个接收天线的MIMO系统，在P≥M的情况下几乎可以使得信道容量提高到原来的M倍。传统的MIMO系统均是非扩频的系统，而第三代移动通信系统是基于CDMA技术的扩频系统。可以采用码复用(Code-Reuse)方式把MIMO技术与CDMA系统结合起来，从而有效地提高其高速下行分组接入(HSDPA)的总体数据速率。同样，TD-SCDMA系统也可以采用码复用的方式来应用MIMO技术，本文给出了一种TD-SCDMA系统的MIMO技术解决方案。这样，TD-SCDMA系统将既可以应用智能天线技术，也可以应用MIMO天线技术，本文将初步分析应用MIMO技术之后对智能天线技术的影响。 2．MIMO技术概述 MIMO技术大致可以分为两类：发射/接收分集和空间复用。传统的多天线被用来增加分集度从而克服信道衰落。具有相同信息的信号通过不同的路径被发送出去，在接收机端可以获得数据符号多个独立衰落的复制品，从而获得更高的接收可靠性。举例来说，在慢瑞利衰落信道中，使用1根发射天线n根接收天线，发送信号通过n个不同的路径。如果各个天线之间的衰落是独立的，可以获得最大的分集增益为n，平均误差概率可以减小到，单天线衰落信道的平均误差概率为。对于发射分集技术来说，同样是利用多条路径的增益来提高系统的可靠性。在一个具有m根发射天线n根接收天线的系统中，如果天线对之间的路径增益是独立均匀分布的瑞利衰落，可以获得的最大分集增益为mn。智能天线技术也是通过不同的发射天线来发送相同的数据，形成指向某些用户的赋形波束，从而有效的提高天线增益，降低用户间的干扰。广义上来说，智能天线技术也可以算一种天线分集技术。分集技术主要用来对抗信道衰落。相反，MIMO信道中的衰落特性可以提供额外的信息来增加通信中的自由度(degrees of freedom)。从本质上来讲，如果每对发送接收天线之间的衰落是独立的，那么可以产生多个并行的子信道。如果在这些并行的子信道上传输不同的信息流，可以提供传输数据速率，这被成为空间复用。需要特别指出的是在高SNR 的情况下，传输速率是自由度受限的，此时对于m根发射天线n根接收天线，并且天线对之间是独立均匀分布的瑞利衰落的。根据子数据流与天线之间的对应关系，空间多路复用系统大致分为三种模式：D-BLAST、V-BLAST以及T-BLAST。 D-BLAST最先由贝尔实验室的Gerard J. Foschini提出。原始数据被分为若干子流，每个子流之间分别进行编码，但子流之间不共享信息比特，每一个子流与一根天线相对应，但是这种对应关系周期性改变，如图1.b所示，它的每一层在时间与空间上均呈对角线形状，称为D-BLAST(Diagonally- BLAST)。D-BLAST的好处是，使得所有层的数据可以通过不同的路径发送到接收机端，提高了链路的可靠性。其主要缺点是，由于符号在空间与时间上呈对角线形状，使得一部分空时单元被浪费，或者增加了传输数据的冗余。如图1.b所示，在数据发送开始时，有一部分空时单元未被填入符号(对应图中右下角空白部分)，为了保证D-BLAST的空时结构，在发送结束肯定也有一部分空时单元被浪费。如果采用burst模式的数字通信，并且一个burst的长度大于M(发送天线数目)个发送时间间隔，那么burst的长度越小，这种浪费越严重。它的数据检测需要一层一层的进行，如图1.b所示：先检测c0、c1和c2，然后a0、a1和a2，接着b0、b1和b2…… 另外一种简化了的BLAST结构同样最先由贝尔实验室提出。它采用一种直接的天线与层的对应关系，即编码后的第k个子流直接送到第k根天线，不进行数据流与天线之间对应关系的周期改变。如图1.c所示，它的数据流在时间与空间上为连续的垂直列向量，称为V-BLAST(Vertical-BLAST)。由于V-BLAST中数据子流与天线之间只是简单的对应关系，因此在检测过程中，只要知道数据来自哪根天线即可以判断其是哪一层的数据，检测过程简单。考虑到D-BLAST以及V-BALST模式的优缺点，一种不同于D-DBLAST与V-BLAST的空时编码结构被提出：T-BLAST。等文献分别提及这种结构。它的层在空间与时间上呈螺纹(Threaded)状分布，如图2所示。原始数据流被多路分解为若干子流之后，每个子流被对应的天线发送出去，并且这种对应关系周期性改变，与D-BLAST系统不同的是，在发送的初始阶段并不是只有一根天线进行发送，而是所有天线均进行发送，使得单从一个发送时间间隔来看，它的空时分布很像V-BALST，只不过在不同的时间间隔中，子数据流与天线的对应关系周期性改变。更普通的T-BLAST结构是这种对应关系不是周期性改变，而是随机改变。这样T-BLAST不仅可以使得所有子流共享空间信道，而且没有空时单元的浪费，并且可以使用V-BLAST检测算法进行检测。

浅谈无线通信技术的发展趋势

浅谈无线通信技术的发展趋势【摘要】随着科技的进步，通信技术也在不断的发展，无线通信技术也可以实现更加快速的信息传递，为社会的现代化发展提供更加有力的保障，本文以现代无线通信技术的发展为基本研究对象，对无线通信技术的现状进行分析，并研究了未来的无线通信发展。【关键词】无线通信技术现状发展前景现代通信技术正朝着高效和绿色的方向不断发展，非传统的通信技术相比也有很大的进步，随着科学技术的不断改变，人们不断提升着无线通信技术的更新和速度，我国无线通信技术也日益完善和成熟，实现了更加高速的通信事业的发展。一、无线通信的发展特点无线通信技术具有两个基本的特点，首先，我国移动通信的使用量不断的增加，人们对无线网络的需求也越来越高，通信技术正在不断的更新和发展，无线通信技术也在不断的提高。近年来，更加科学的无线通信技术不断的投入使用，使我国的无线通信技术不断的向前发展，其次，无线通信不受空间和时间的约束，为无线通信事业的发展提供了更好的条件。无线通信技术另一个特点就是移动通信的公众使

用数量正在急剧上升，同时移动通信无线网络的速度和普及率都在不断的增加，为人们提供了更多的便利，也给运营商带来更多的财富。二、无线通信技术的发展状况无线通信技术是当前通信事业发展的，核心，无线通信技术正在不断的进步，在这个过程中，无线通信技术的发展呈现以下特点： 2.1宽带固定无线接入技术快速发展宽带固定无线接入技术具有其优点，因为他网络速度快，且具有一定的灵活性，因此被人们广泛的使用和推广，也为无线接入技术的发展奠定了基本的基础，但宽带固定无线接入技术也存在一定的缺点，比如其技术到目前为止还不太成熟，也容易受到天气的影响而导致网络不佳的情况。为了更加突出地反映宽带固定无线技术的优点，在使用的过程中应注意扬长避短。 2.2蓝牙技术的不断发展蓝牙技术的使用主要解决了无线通信技术短距离内的通信问题，另一方面蓝牙技术的使用也可以实现数据信息的短距离传送，通过蓝牙设备进行连接，这是无线通信技术未来发展的重要方向。 2.3 Wimax技术的发展 Wimax技术能够提高无线覆盖率，因此是目前无线通信

MIMO通信系统的信道估计与信号检测

MIMO通信系统的信道估计与信号检测项目意义义一项目意多输入多输出（MIMO）技术由于能够在不增加传输带宽的条件下成倍的提高无线信道的信道容量,因而被认为是下一代移动通信系统4G的关键技术之一。MIMO技术是未来无线通信系统中实现高数据速率传输、改善传输质量、提高系统容量的重要途径。MIMO信道模型无论是在MIMO技术的理论研究阶段还是在MIMO系统的应用阶段都是必需的。因此，MIMO信道的建模是MIMO理论研究中的重要内容。多输入多输出（MIMO）衰落信道是迄今为止所考虑的单输入单输出（SISO）随机信道的多变量推广。从SISO入手，逐步增加天线数，通过对MIMO 信道的建模和仿真，深刻理解MIMO的系统的内涵。二项目内容 1.MIMO信道的建模。搭建1*1，2*2,4*4,8*8，MIMO－任一路的信道符合 Rayleigh Fading。 2.在接收端基于导频的信道估计。 3.利用估计的信道分别进行MLD和Zero-forcing信号检测。 4.1×1,2×2,4×4,8×8，（理想信道）模型的传输性能比较。 5.1×1,2×2,4×4,8×8，（估计信道）模型的传输性能比较。 6.估计信道和理想信道（4×4）之间的传输性能比较。三项目原理 (1)MIMO系统模型

以2×2MIMO为例： r1=H11*S1+H21*S2+n1 n2 r2=H12*S1+H22*S2 + 说明:H信道符合Rayleigh衰落。n为信道的高斯白噪声。S为发射信号，r为接收端接收信号。 (2)基于导频的信道估计在2×2MIMO信道模型中，导引信号的数量可以是2 当导引信号时p1p2=[10], r1=H11*p1+H21*p2+n1(p1=0),不考虑噪声的影响 n2(p1=0),不考虑噪声的影响。 r2=H12*S1+H22*S2 + 则有： H11=r1/p1； H12=r2/p1；当导引信号时p1p2=[01],

DIY无线天线大集合

DIY无线天线大集合 1，网络覆盖范围小、无线信号不稳定，经常出现断线现象，你只能提着笔记本电脑在一个狭小的区域移动，不断改变无线路由、无线AP的位置……在使用无线网络的时候，你肯定会遇到或即将遇到这些令人不爽的问题。解决这些问题，除了减少遮挡物、减少同频段设备的干扰外，最有效的方法就是更换高增益的天线了，用天线加强无线网络的传输效果、覆盖范围。然而，购买无线增益天线需要掏出不少银子，可能花费上百元甚至上千元的费用。不想花钱又要提高信号覆盖范围，是否能找到鱼与熊掌兼得的办法？对于DIY用户来说，这个问题非常简单、也非常有趣，因为在我们日常生活仲很多日用品、甚至废弃物都可以作为制作无线天线的材料，人人都可动手制作性能出色的无线天线，下面我们就来为大家摘录一些网友们自己制作天线的文章，希望对大家会有所帮助。奶粉罐天线一、选型先上网收集天线资料，看到很多国外的天线DIYER做出来的WIFI天线真是五花八门！有螺旋天线、有八木天线、有菱形天线、有栅网天线、还有罐头天线......让人看得眼花缭乱。经过再三筛选，最终把制作目标锁定在罐头天线上。选择它为DIY对象主要是因为这种天线取材方便、效率高！十分适合初学者制作。二、制作圆筒天线之所以取材方便，是由于人人家里必定有铁罐、金属筒之类的东西。笔者就是随便拿了一个奶粉罐制作的。

在参照外国爱好者制作WIFI天线的同时，笔者加入了自己的想法：很多爱好者都喜欢在圆筒加装N座或BNC座，然后在馈线的连接处做对应的N头或BNC头，用于连接。但笔者觉得虽然该方法对使用十分方便，但同时也对信号造成了损耗（估计1－2DBI），尤其在2.4G的频段更加明显！因此，mr7决定把屏蔽网直接焊在圆筒上（焊接前先把外壳打磨光滑），而作为振子的芯线则保留其原来的泡沫绝缘。这样一来把损耗减到最低。有点专线专用的味道了！建议大家最好在焊接前找根直径稍比馈线粗一点的小铜管和热缩套管，先把铜管套在馈线上，然后跟屏蔽网一起焊牢在金属圆筒的外壳上，然后用热风筒把热缩套管来回吹多次，把馈线固定在铜管上，这样一来可以很好的减低由于调节天线时给馈线和振子带来的影响！

多天线与MIMO技术的发展和应用

多天线与MIMO技术的发展和应用杨杉杉北京中网华通设计咨询有限公司，云南普洱 665000 摘要；本文介绍了多天线技术的概念和核心技术，并重点介绍了MIMO技术的特点，在现有通信网种的应用。关键词：多天线；MIMO；LTE

目录一、引言 (3) 二、概述 (3) 1 多天线技术的定义 (3) 2 多天线技术的分类 (3) 2.2.1.天线分集技术 (3) 2.2.2.波束赋型技术 (4) 2.2.3.空分复用技术 (4) 三、MIMO技术 (4) 1MIMO技术的定义和原理 (4) 3.1.1.MIMO技术的定义 (4) 3.1.2.MIMO技术的原理 (5) 2MIMO技术的优点 (5) 3.2.1.提高信道容量 (5) 3.2.2.提高信道的可靠性 (5) 3MIMO技术的缺点 (6) 四、MIMO系统的分类 (6) 1按照收发天线的数目进行分类 (6) 4.1.1.SISO (6) 4.1.2.MISO (6) 4.1.3.SIMO (7) 4.1.4.MIMO (7) 2按照实现方式进行分类 (7) 4.3.1.空间复用 (7) 4.3.2.空间分集 (7) 4.3.3.波束赋型 (8) 4.3.4.开环传输 (8) 4.3.5.闭环传输 (8) 五、MIMO技术的应用 (8) 1MIMO技术在3G中的应用 (8) 2MIMO技术在WIMAX中的应用 (9) 3MIMO技术在LTE中的应用 (9) 5.3.1.LTE的MIMO模式协议 (9) 5.3.2.LTE主要支持的多天线类型 (10) 六、小结 (10)

一、引言 2004年12月在3GPP（The 3rd Generation Partnership Project，第三代合作伙伴计划）组织在多伦多会议上正式启动了UMTS（Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统）技术标准的长期演进LTE（Long Term Evolution)，其中MIMO（Multi-Input & Multi-Output，多输入多输出）作为其关键技术备受关注。随着中国联通对MIMO技术的广泛应用，以及LTE-FDD商用网的大规模建设，要求我们无线通信设计人员必须清楚MIMO技术的概念和特点，以便于频谱资源和网络配置的规划。本文将逐步介绍多天线技术的概念、MIMO技术特点，以及MIMO技术的应用和发展趋势。二、概述 1多天线技术的定义多天线技术顾名思义，就是采用多个天线，区别于传统的无线通信系统，多天线技术是在无线链路的发射端或者接收端采用多个天线或者天线矩阵，也可在发射端和接收端同事采用多个天线或者天线矩阵，以实现频率复用，提高数据传输速率。 2多天线技术的分类根据不同的实现方式分为天线分集，波束赋型和空分复用三种技术。 2.2.1.天线分集技术分集技术是用来补偿衰落信道损耗的，它通常通过两个或更多的天线来实现。同均衡器一样，它在不增加传输功率和带宽的前提下，而改善无线通信信道的传输质量。在移动通信中，基站和移动台的接收机都可以采用分集技术。目前常用的分集方式主要有两种：宏分集和微分集。天线分集是指利用多天线间较低的无线信道的相关性，提供额外的（发射或接收）分集来对抗无线信道的衰落，是一种被用以恢复信号完整度的技术。按天线类型可有空间分集，

无线电通信天线的种类

无线电通信天线的种类各式各样的无线电通信天线定向天线：向某个方向传播的天线。不定向天线：在各个方向上均匀辐射或接收电磁波的天线，称为不定向天线，如小型通信机用的鞭状天线等。宽频带天线：方向性、阻抗和极化特性在一个很宽的波段内几乎保持不变的天线，称为宽频带天线。调谐天线：仅在一个很窄的频带内才具有预定方向性的天线，称为调谐天线或称调谐的定向天线。同相水平天线、折合天线、曲折天线等均属于调谐天线。短波天线：工作于短波波段的发射或接收天线，统称为短波天线。短波主要是借助于电离层反射的天波传播的，是现代远距离无线电通信的重要手段之一。超短波天线：工作于超短波波段的发射和接收天线称为超短波天线。微波天线：工作于米波、分米波、厘米波、毫米波等波段的发射或接收天线，统称为微波天线。微波主要靠空间波传播，为增大通信距离，天线架设较高。垂直天线：垂直天线是指与地面垂直放置的天线。它有对称与不对称两种形式，而后者应用较广。对称垂直天线常常是中心馈电的。不对称垂直天线则在天线底端与地面之间馈电，

其最大辐射方向在高度小于1/2波长的情况下，集中在地面方向，故适应于广播。不对称垂直天线又称垂直接地天线。倒L天线：在单根水平导线的一端连接一根垂直引下线而构成的天线。因其形状象英文字母L倒过来，故称倒L形天线。倒L天线一般用于长波通信。它的优点是结构简单、架设方便；缺点是占地面积大、耐久性差。 T形天线：在水平导线的中央，接上一根垂直引下线，形状象英文字母T，故称T形天线。它是最常见的一种垂直接地的天线。它的水平部分辐射可忽略，产生辐射的是垂直部分。一般用于长波和中波通信。伞形天线：在单根垂直导线的顶部，向各个方向引下几根倾斜的导体，这样构成的天线形状象张开的雨伞，故称伞形天线。特点和用途与倒L形、T形天线相同。鞭状天线：鞭状天线是一种可弯曲的垂直杆状天线，其长度一般为1/4或1/2波长。大多数鞭状天线都不用地线而用地网。小型鞭状天线常利用小型电台的金属外壳作地网。鞭状天线可用于小型通信机、步谈机、汽车收音机等。对称天线：两部分长度相等而中心断开并接以馈电的导线，可用作发射和接收天线，这样构成的天线叫做对称天线。因为天线有时也称为振子，所以对称天线又叫对称振子，或偶极天线。总长度为半个波长的对称振子，叫做半波振子，也叫做半波偶极天线。它是最基本的单元天线，用得也最广泛，

多天线与MIMO技术的发展和应用

多天线与MIMO技术的发展和应用杉杉北京中网华通设计咨询有限公司，普洱665000摘要；本文介绍了多天线技术的概念和核心技术，并重点介绍了MIMO技术的特点，在现有通信网种的应用。关键词：多天线；MIMO ; LTE

目录一、弓丨言 (3) 二、概述 (3) 1 多天线技术的定义 (3) 2 多天线技术的分类 (3) 2.2.1. 天线分集技术 (3) 222.波束赋型技术 (4) 2.2.3. 空分复用技术 (4) 三、MIMO技术 (4) 1 MIMO技术的定义和原理 (4) 3.1.1. MIMO 技术的定义 (4) 3.1.2. MIMO技术的原理 (5) 2 MIMO技术的优点 (5) 3.2.1. 提高信道容量 (5) 3.2.2. 提高信道的可靠性 (6) 3 MIMO技术的缺点 (6) 四、MIMO 系统的分类 (6) 1 按照收发天线的数目进行分类 (6) 4.1.1. SISO (6) 4.1.2. MISO (6) 4.1.3. SIMO (7) 4.1.4. MIMO (7) 2 按照实现方式进行分类 (7) 4.3.1. 空间复用 (7) 4.3.2. 空间分集 (8) 4.3.3. 波束赋型 (8) 4.3.4. 开环传输 (8) 4.3.5. 闭环传输 (8) 五、MIMO技术的应用 (8) 1 MIMO技术在3G中的应用 (8) 2 MIMO 技术在WIMAX中的应用 (9) 3 MIMO技术在LTE中的应用 (9) 5.3.1. LTE的MIMO 模式协议 (9) 5.3.2. LTE主要支持的多天线类型.......................................... 10...... 六、小结........................................................................ 10 ..........

了解多输入多输出(MIMO)天线系统在无线通信中的原理和概要

要求: a)了解多输入多输出(MIMO)天线系统在无线通信中的原理和应用 b)研究具有天线相关性的无线信道模型，在此基础上构造MIMO系统模型 c)查阅资料推导MIMO系统的信道容量公式 d)掌握MIMO系统的功率分配方式――注水定理。 e)利用MA TLAB搭建MIMO系统模型并仿真在相关信道下注水定理和平均分配功率算法对信道容量的影响工具、技术： MATLAB仿真工具步骤： a)学习相关的无线通信及无线信道知识，掌握多天线系统的原理和应用 b)学习怎样利用MATLAB进行通信系统的仿真（不要求使用MATLAB自带的通信工具箱，要求利用编程实现系统仿真） c)推导MIMO系统的容量公式并用MA TLAB搭建MIMO系统来仿真验证 d)理解注水定理并用MATLAB来仿真其在MIMO系统中的性能，跟平均分配功率的性能进行比较参考书籍和网址： MIMO相关书籍，空时编码相关书籍，MATLAB相关书籍 MATLAB仿真论坛要求: f)掌握自适应调制编码技术AMC在无线通信中的原理和应用 g)了解TD-SCDMA的相关技术和系统结构 h)利用MATLAB搭建TD-SCDMA的系统模型，并仿真AMC算法的性能工具、技术： MATLAB仿真工具步骤： e)学习相关的无线通信系统知识，了解TD-SCDMA，掌握AMC技术原理 f)学习怎样利用MATLAB进行通信系统的仿真（不要求使用MATLAB自带的通信工具箱，要求利用编程实现系统仿真） g)搭建无线链路，对自适应调制编码算法进行仿真，得到不同的算法对系统性能如信道容量和误码率等特性的影响参考书籍和网址： TD-SCDMA的相关书籍 MATLAB的相关书籍（不用SIMULINK） MATLAB仿真论坛注：在进行设计之前，可在图书馆中下载相关无线通信的学术论文或者毕业论文，以帮助设计任务的理解。

【干货】超详细天线及无线电基础知识

天线基础知识 1 天线 1.1 天线的作用与地位无线电发射机输出的射频信号功率，通过馈线（电缆）输送到天线，由天线以电磁波形式辐射出去。电磁波到达接收地点后，由天线接下来（仅仅接收很小很小一部分功率），并通过馈线送到无线电接收机。可见，天线是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备，没有天线也就没有无线电通信。天线品种繁多，以供不同频率、不同用途、不同场合、不同要求等不同情况下使用。对于众多品种的天线，进行适当的分类是必要的：按用途分类，可分为通信天线、电视天线、雷达天线等；按工作频段分类，可分为短波天线、超短波天线、微波天线等；按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；按外形分类，可分为线状天线、面状天线等；等等分类。 *电磁波的辐射导线上有交变电流流动时，就可以发生电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长度和形状有关。如图1.1 a 所示，若两导线的距离很近，电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱；将两导线张开，如图1.1 b 所示，电场就散播在周围空间，因而辐射增强。必须指出，当导线的长度 L 远小于波长 λ 时，辐射很微弱；导线的长度 L 增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。

1.2 对称振子对称振子是一种经典的、迄今为止使用最广泛的天线，单个半波对称振子可简单地单独立地使用或用作为抛物面天线的馈源，也可采用多个半波对称振子组成天线阵。两臂长度相等的振子叫做对称振子。每臂长度为四分之一波长、全长为二分之一波长的振子，称半波对称振子, 见图1.2 a 。另外，还有一种异型半波对称振子，可看成是将全波对称振子折合成一个窄长的矩形框，并把全波对称振子的两个端点相叠，这个窄长的矩形框称为折合振子，注意，折合振子的长度也是为二分之一波长，故称为半波折合振子, 见图1.2 b。 1.3 天线方向性的讨论 1.3.1 天线方向性发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射。垂直放置的半波对称振子具有平放

浅析我国无线通信技术的发展历程与趋势(1).

浅析我国无线通信技术的发展历程与趋势 (1) 由于无线通信网络存在的带宽需求和移动网络带宽不足的矛盾，用户地域分布和对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势和不足共存的矛盾，因此，决定了发展无线通信网络需综合运用各种技术手段，从全局和长远的眼光出发，采取一体化的思路规划和建设网络。发挥不同技术的个性，综合布局，解决不同区域、不同用户群对带宽及业务的不同需求，达成无线通信网络的整体优势和综合能力。对此，我国政府管理部门也应该积极为运营商配备充足的频谱资源，为其综合规划提供有力的支撑和保障。本文从市场分析的角度阐述了无线通信技术的发展现状，并展望了我国无线通信技术的未来发展趋势。关键词：无线通信技术发展现状趋势 0 引言当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程随着国民经济和社会发展的信息化，人们通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 无线通信领域的未来发展趋势首先，无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主表现在

无线通信技术的分类及发展

无线通信技术的分类及发展发表时间：2017-09-13T15:05:20.503Z 来源：《防护工程》2017年第10期作者：聂向东冯治寰[导读] 指出了无线通信技术在未来的发展方向，对无线通信技术的发展趋势具有一定的指导意义。河南耀天工程建设有限公司河南省濮阳市 457000 摘要：近些年无线通信技术与互联网系统，移动媒体终端系统融合越来越紧密，发展势头迅猛。基于其可移动的特点，无线通信技术给用户提供了更加丰富多彩的服务，以前人们想象中的移动办公，实时服务现在都在无线通信技术的支持下成为了现实。对无线通信技术在国内外的发展进行了阐述，将无线通信技术的特点进行了分析，指出了无线通信技术在未来的发展方向，对无线通信技术的发展趋势具有一定的指导意义。关键词：无线通信；技术；分类；发展引言现如今我们正处于信息爆炸的时代，网络已经成为人们生产生活所必须的工具，因此作为网络应用基础的通信技术越来越受到人们的重视。目前无线通信技术是人们应用的最为广泛的技术，因为其不受地域和空间的限制，节省了有线网络通信中的很多硬件资源，能进一步的融合整合各类服务，因此对于今后无线通信技术发展趋势的研究具有现实意义。 1 无线通信技术无线通信技术就是依靠电磁波信号能够随意的在三维空间内的任何方向进行传播，实现信息的传播和交换的一种信号传播方式。随着科技的快速发展，无线通信技术成为了在社会生活中运用最广的一项技术，在社会中承担着不可或缺的角色，尤其是在移动通信领域。无线移动通信领域涉及的包括电磁波、卫星通信以及近场通信等等都是人民生活接触最为频繁的技术。同时，这项技术也能够实现远距离信息传送，从而实现人与人跨越距离的限制进行交流。 2 无线通信技术的分类在无线通信技术当中，可以分为几种不同的无线通信技术，其中分别是WLAN技术、WiMax技术、3G技术以及卫星通信等这几种类别。在每一种当中都具有不同的特点，在WLAN技术当中，属于一种有线网络，利用特殊的宽带来实现数据信息的传输，在一定范围内的局域网当中，在一定程度上会存在黑客入侵的现象。在WiMax技术当中，推出的时间是相对较晚的，但是在可以最大限度的满足其用户的最大需求，保证在室内或者室外的环境当中都可以获得良好的通信信号，最终实现信息数据的互联互通。在进行此种该技术的应用过程当中，可以实现远距离的有效传输。在3G技术方面，被广泛的应用在了商业网络当中，并且在不断应用的过程当中也得到了充分完善的建设和优化。在卫星通信技术方面，主要是依托于卫星来作为信号数据的接入设备，从而实现良好的宽带信息数据的传输，在经济效益方面是相当良好的，并且在地面基站的建设成本方面也具有相当有利的条件，在带宽的限制基础上，会在经济上带来相当大的制约条件。 3 无线通信技术的发展 3.1 无线通信技术相融合对传统的无线通信技术进行应用的过程中，不同的领域场所的多种无线通信技术有着非常大的区别。不过，目前，多种无线通信技术之间实现了有效的沟通和交流，彼此取长补短，同时，多种无线通信技术能够适应的方式和趋势也不断一致，多种无线通信技术之间也越来越接近融合，对于今后的无线技术的更加深层次的技术突破有着非常重要的作用和意义。 3.2 蓝牙技术将成为无线通信业发展的契机蓝牙技术有着非常鲜明的优势和特点!其便捷性是非常突出的。在很大程度上解放了人们的双手。吸引了众多的消费者的注意。并且得到了充分的广泛的应用、在无线通信行业中占据着至关重要的位置。是其重要的组成部分。要使其在越来越激烈的市场竞争中占据一席之地。就需要抓住这个发展机遇。 3.3 无线通信系统不断融合在此方面。主要包括三项内容：（1）多种无线通信系统中的不同适用标准有着相应的追求，朝着相互融合和取长补短的方向发展。（2）不同的系统之间，进行了相应的磨合，在此过程中多种系统都在不断改进和完善。（3）无线通信系统和互联网之间也实现了相应的融合，对于IP业务的传输的透明化的实现是非常有利的。 3.4 高效频谱接入无线频谱资源是固有的战略资源，各国都在争用无线频谱信道进行无线通信技术的研究与应用。如何高效的利用无线频谱是无线通信技术领域里亟待解决的问题。认知无线电技术的出现很好的解决了这个问题，认知无线电技术特点是通过不断的训练学习构建应用系统模型，使之能够动态地认知并判断其工作环境，自适应地调整工作频率及其相关操作参数，以便更加高效地占用频谱信道，提高整个信道的利用率。 3.5 网络优化无线通信技术近年来，我国的科学技术迅猛发展，在此过程中，网络得到了充分的优化，大部分的移动运营商都凭借增量升级。在4G网络市场中占据一席之地，同时，网络的融合和对于目前的无线通信技术的发展是非常重要的，是其重要的发展方向。无线通信技术得到了全面的改革和完善，使得市场竞争越来越激烈，这对于网络的完善是非常有利的。 3.6 通信与保密相融合无线通信容易暴露出通信双方的信息，现在越来越多的用户要求在通信时采取与之相适应的保密手段。当前大多数保密机或保密卡依靠通信设备提供的通信链路实现保密通信，这种方法会带来较大的额外带宽开销，降低了通信效率，使无线频谱资源白白遭受损失。通过深入分析会发现战术电台中的通信与保密在很大程度上可以相互结合，降低无线信道的开销，在技术体制上，完全可以实现通信同步与保密同步二合一，跳频图案由保密算法导出等，一方面减少了通信频谱的开销，另一方面使得侦察和破译的概率大大降低，充分发挥出通信与保密相结合的优势。 3.7 跳频抗干扰

无线通信技术基础知识

无线通信技术 1、传输介质传输介质就是连接通信设备,为通信设备之间提供信息传输的物理通道;就是信息传输的实际载体。有线通信与无线通信中的信号传输,都就是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即就是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。

2、1无线信道的传播机制无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机与发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2、2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,就是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,就是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值与传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展就是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:就是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,就是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2、3无线信道模型无线信道模型一般可分为室内传播模型与室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型与微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点就是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般就是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。