无线通信基础pdf

一、天线的基本知识

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.

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

无线通信模块

智能车的行走路线是根据跑道的实时路况信息来决定的，为了获取路况信息，要求单片机能够与PC机之间进行通信，鉴于小车处于运动模式，因而比较方便有效的方式就是进行无线通信。

无线通信模块工作原理图如下所示:

在无线通信模块中，我们将采用一种基于NRF24L01的无线数据传输系统，该系统具有工作稳定可靠，传输速率较高，体积小，成本低，功耗低，通信稳定，使用较为灵活，可以很方便地在模型车上安装使用。在此无线传输系统中，利用NRF24L01无线数据传输芯片和单片机MC9S12XS128构成无限发射模块，使用NETUSB-24L01为无线接收模块，并通过USB接口将接收到的数据传输给上位机，然后在上位机中编写数据采集程序，在屏幕上实时描绘智能车的运动状态，行驶轨迹和性能参数，并将数据保存下来，在计算机中对数据进行分析处理和优化处理，得到小车的最佳运动状况和性能参数。

1.NRF24L01芯片特点及发射模块应用

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型

ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。n

无线通信技术

蒋健 20101305037 10电信(1)班

无线通技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信 息科学技术最活跃的研究领域之一。其一 般由无线基站、无线终端及应用服务器等 组成。

一、无线通信发展的现状2008年是无线通信发展的重要一年1 2 3 4公众移动通信市场持续增长 3G走向规模化商用 多种宽带无线技术迅速成熟

众多短距离无线技术浮出水面

无线通信已步入融合发展的新阶段3

一、无线通信发展的现状网络和应用无所不在的“泛网时代”1 2 3 43G与WiMAX、WLAN等宽带无线技术 融合

3G与RFID、ZigBee、UWB等各种短距离无线技术的融合

IMS将是未来核心网的发展方向

配备无线通信功能的传感控制芯片将附着在任何物体上

构建一个无处不在的信息、传感、测控网络4

二、各种无线通信的特点1.RFID(Radio Frequency Identification)一种非接触式的自动识别技术

应用特点1

可以识别单个的非常具体的物体，而不是像条形码 那样只能 识别一类物体

应用特点2

其采用无线电射频，可以透过外部材料读取数据， 而条形码必须靠激光来读取信息

应用特点3

可以同时对多个物体进行识读，条形码只能一个一 个地读。

二、各种无线通信

无线通信技术浅析

[摘要] 无线通信技术作为有线的延伸，应用需求越来越多。本文阐述常见的无线技术如蓝牙、Zigbee和Wifi等各自特点及应用。

[关键字] 无线 ZigbeeWifi

随着笔记本电脑、手机等各种便携式电子产品的普及，越来越多的用户提出了更灵活的无线通信需求。这些需求推动无线网络通信技术朝多样化方向(不同的成本、功耗、传输速率、通信距离等)发展。下面我们简述几种常见无线通信技术。

1、蓝牙技术

1.1 蓝牙技术是基于WPAN(Wireless Personal AreaNetwork)的无线网络连接技术,是以短程无线电收发技术为基础，与移动设备建立一个短程无线电连接的方案。

1.2 蓝牙技术特点：

（1）开放性：蓝牙特别兴趣小组(Bluetooth SIG)拥有2000多家成员公司及厂商。并且IEEE为蓝色技术制定了802.15无线通信规范标准。

（2）成本：与其它短距离无线通信技术相比,蓝牙最明显的优势是成本低廉。蓝牙技术无需基站,应用范围最广,协议相对简单且传输速率适中。

（3）便携式：一是实现体积小,可直接嵌入到小型乃至微型设备中。二是功耗小,一般最大发送功率仅为1 mW,可以用于电池供电的场合。

（4）安全性：蓝

一、单选题 【本题型共5道题】

1.LTE无线帧采用的帧长是（ ）。

A．10ms B．5ms C．20ms D．15ms

用户答案：[A] 得分：4.00

2.分集的形式可分为两类，一是显分集；二是隐分集，以下属于隐分集的是（ ）。

A．RAKE接收技术 B．空间分集

C．频率分集 D．极化分集

用户答案：[A] 得分：4.00

3.在卫星通信系统中，通信卫星的作用是（ ）。

A．发射信号 B．中继转发信号 C．接收信号 D．广播信号

用户答案：[B] 得分：4.00

4.LTE下行基本MIMO基本配置是2×2个天线（ ）。

A．4×4个天线 B．2×2个天线 C．2×4个天线 D．1×2个天线

用户答案：[B] 得分：4.00

5.3D MIMO是在3GPP哪个协议中引入的？（ ）

A．R9 B．R10 C．R11 D．R12

用户答案：[B] 得分：0.00

二、多选题 【本题型共5道题】

1.网络仿真预规划包括（ ）三部分。

A．准备工程参数 B．链路预算 C．覆盖估算 D．容量估算

用户答案：[BCD

地铁民用无线通信系统

1．概述 1.1工程概述

地铁五号线线路全长27.6km，车站22座。其中地下线路长16.9km，地下车站16座，地面及高架桥10.7km，高架车站5座，地面站1座，一个控制中心、一个车辆段和一个停车场。北京地铁五号线纵贯北京市东部繁华市区，与北京市轨道交通网现有和规划中的1号线、2号线、10号线、L2号线和L13号线汇接

本次工程配合地铁五号线的建设，同步将地面公网无线信号引入地下空间，完成地下车站、地下区间的无线信号盲区的覆盖，同步引入调频信号，预留3G、DVB-T信号（目前暂按790MHZ-798MHZ频段考虑）引入的条件.

无线系统主要宽带合路平台（POI）、干线放大器、耦合器、分路器、天线、跳线、监控系统组成。

1.2 名词定义

中心站设备------指雍和宫站设备 各站设备---------沿线各站设备 典型站------------各站设备 控制中心---------OCC监控中心设备

基站---------------移动公司、联通公司等运营商引入地铁基站设备

直放站------------光直放站设备

联通直放站------联通公司引入地铁的直放站设备 上行链路---------从用户移动电话到基站的

Zigbee无线网络通信的软件实现

ZigBee是一种新兴的短距离、低功耗、低数据速率、低成本无线网络技术。ZigBee 采取了IEEE 802.15.4强有力的无线物理层所规定的全部优点：省电、简单、成本又低的规格； 在此基础上，ZigBee增加了网络层和应用层。它的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、精准农业，汽车自动化、家庭和楼宇自动化、医用设备控制等。

ZIGBEE的组网方式有三种：星型网，树状网，网状网。星型网络的各节点只能通过协调器相互通信。树状网把各个通信节点串成了一条线路，各节点只能延着这条线路，以传递的方式进行通信。前两种通信方式只能进行一些简单的应用，这里不加讨论。网状网具有强大的功能，网络各节点之间可灵活的进行相互通信，网络可以通过“多级跳”的方式来通信；该拓扑结构还可以组成极为复杂的网络；网络还具备自组织、自愈功能。充分发挥了无线网络通信的优势。下面以ZIGBEE协议建立网状网络的工作流程来说明其通信的具体实现。

ZIGBEE协议栈较复杂，但ZIBEE联盟为我们的具体应用封装了一些编程接口。如APS层，ZDO层，AF层，OSAL操作系统层。我们的具体应用大部分功能都

简易水下无线通信系统(B题)

摘 要

设计为一简易水下无线通信系统，由陆基单元以无线方式向水下潜艇单元发送控制信号，水下潜艇模型以红外线向陆上电机单元发送执行指令从而控制潜艇的上浮与下潜。系统以MSP430单片机为核心，分别实现信号的调制、解调和电机的自动控制。陆基无线发射模块采用AD9851和单片机结合实现频移键控；水下接收模块采用MC145162解调。电机单元利用光槽对定位卷尺的钻孔进行监测和数据采集，由单片机实现对步进电机的转速调整，在要求的时间内达到规定的上升和下潜深度。同时，系统陆基部分可显示潜艇航模的运动方式、深度和速度，建立了良好的人机界面。

Abstract

1 方案设计

系统为一简易水下无线通信系统，由陆基单元以无线方式向水下潜艇单元发送控制信号，水下潜艇模型以红外线向陆上电机单元发送执行指令从而控制潜艇

1

的上浮与下潜。系统整体模块示意图，如图1.1所示。

图1.1 系统整体模块示意图

1.1 理论分析

1.1.1 陆基单元 1、信号产生原理

系统陆基单元采用FSK调制，由DDS芯片产生FSK信号。DDS芯片主要由相位累加器、波形存储器、数字相乘器和D/A转换器组成。其基本工作原理是在采样时钟信号的控制

1. 支持Zigbee短距离无线通信技术的是（B）

A .IrDA B. Zigbee联盟 C. IEEE802.11b D.IEEE802.11a 2. 下面哪个不是Zigbee技术的优点（B）

A .近距离 B .高功耗 C .低复杂度 D .低数据速率

3作为ZigBee技术的物理层和媒体接入层的标准协议是（A）。

A IEEE 802.15.4协议 B IEEE802.11b C IEEE802.11a D IEEE802.12 4. ZigBee中每个协调点最多可连接（）个节点，一个ZigBee网络最多可容纳（）个节点（D）。

A 255 65533 B 258 65534 C 258 65535 D255 65535 5. ZigBee网络中传输的数据可分为哪几类（D）

A周期性的，间歇性的、固定的数据 B 周期性的，间歇性的

C周期性的 ，发复兴的、反应时间低的数据 D周期性，间歇性，反复性的、反应时间低的数据 6.下列哪项不是FFD通常有的工作状态（D）

A.主协调器 B.协调器 C.终端设备 D.从设备 7.下列哪项不是WPAN的特点（B

Okumura-Hata无线传播模型仿真实验

王业鹏 15班 52121503

实验内容

使用Matlab编程计算Okumura-Hata传播路径损耗，绘制Okumura-Hata传播模型损耗---频率曲线图。

实验条件：频率范围：300 ~1500MHz，基站天线高度为30m，移动台天线高度为1.5m。传播距离分别为d=2km和5 km，以频率为变量，通信距离为参变量编程绘出城市准平滑地形、郊区、农村环境下的Okumura-Hata传播模型损耗-频率曲线图。 实验要求：

在一个图中显示6条曲线；

所有曲线均为蓝色线，d=2km用实线，d=5km用虚线；城区用“o”、郊区用“* ”及乡村用“□ ”标注曲线上的点；

并在曲线图的空白处对曲线进行标注；

图要有横纵坐标标示，横坐标为频率（Mhz），纵坐标为损耗中值（dB） 图形的题头为学生本人姓名和学号。

实验仿真图

160

150

姓名:王业鹏 班级：15班 学号:52121503城市: d1=2km城市: d2=5km郊区: d1=2km郊区: d2=5km乡村: d1=2km乡村: d2=5km

140损耗中值(dB)130120