时间：2023-12-18 11:18:27
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇无线通信技术的原理，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
虽然目前公众媒体将无线通信炒的很热,但这个领域从1897年马可尼成功演示无线电波开始,已经有超过一百年的。到1901年就实现了跨大西洋的无线接收,表明无线通信技术曾经有过一段快速发展时期。在之后的几十年中,众多的无线通信系统生生灭灭。
20世纪80年代以来,全球范围内移动无线通信得到了前所未有的发展,与第三代移动通信系统(3g)相比,未来移动通信系统的目标是,能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。因此,未来无线移动通信系统应具有高的数据传输速度、高的频谱利用率、低功耗、灵活的业务支撑能力等。但无线通信是基于电磁波在自由空间的传播来实现传输的。信号在无线信道中传输时,无线频率资源受限、传输衰减、多径传播引起的频域选择性衰落、多普勒频移引起的时间选择性衰落以及角度扩展引起的空间选择性衰落等都使得无线链路的传输性能差。和有线通信相比,无线通信主要由两个新的问题。一是通信行道经常是随时间变化的,二是多个用户之间常常存在干扰。无线通信技术还需要克服时变性和干扰。由于这个原因,无线通信中的信道建模以及调制编码方式都有所不同。
1.无线数字通信中盲源分离技术分析
盲源分离(bss:blind source separation),是信号处理中一个传统而又极具挑战性的问题,bss指仅从若干观测到的混合信号中恢复出无法直接观测的各个原始信号的过程,这里的“盲”,指源信号不可测,混合系统特性事先未知这两个方面。在研究和工程应用中,很多观测信号都可以看成是多个源信号的混合,所谓“鸡尾酒会”问题就是个典型的例子。其中独立分量分析ica(independent component analysis)是一种盲源信号分离方法,它已成为阵列信号处理和数据分析的有力工具,而bss比ica适用范围更宽。目前国内对盲信号分离问题的研究,在理论和应用方面取得了很大的进步,但是还有很多的问题有待进一步研究和解决。盲源分离是指在信号的理论模型和源信号无法精确获知的情况下,如何从混迭信号(观测信号)中分离出各源信号的过程。盲源分离和盲辨识是盲信号处理的两大类型。盲源分离的目的是求得源信号的最佳估计,盲辨识的目的是求得传输通道混合矩阵。盲源信号分离是一种功能强大的信号处理方法,在医学信号处理,阵列信号处理,语音信号识别,图像处理及移动通信等领域得到了广泛的应用。
根据源信号在传输信道中的混合方式不同,盲源分离算法分为以下三种模型:线性瞬时混合模型、线性卷积混合模型以及非线性混合模型。
1.1 线性瞬时混合盲源分离
线性瞬时混合盲源分离技术是一项产生、研究最早,最为简单,理论较为完善,算法种类多的一种盲源分离技术,该技术的分离效果、分离性能会受到信噪比的影响。盲源分离理论是由鸡尾酒会效应而被人们提出的,鸡尾酒会效应指的是鸡尾酒会上,有声、谈话声、脚步 声、酒杯餐具的碰撞声等,当某人的注意集中于欣赏音乐或别人的谈话,对周围的嘈杂声音充耳不闻时,若在另一处有人提到他的名字,他会立即有所反应,或者朝 说话人望去,或者注意说话人下面说的话等。该效应实际上是听觉系统的一种适应能力。当盲源分离理论提出后很快就形成了线性瞬时混合模型。线性瞬时混合盲源分离技术是对线性无记忆系统的反应,它是将n个源信号在线性瞬时取值混合后,由多个传感器进行接收的分离模型。
20世纪八、九十年代是盲源技术迅猛发展的时期,在1986年由法国和美国学者共同完了将两个相互独立的源信号进行混合后实现盲源分离的工作,这一工作的成功开启了盲源分离技术的发展和完善。在随后的数十年里对盲源技术的研究和创新不断加深,在基础理论的下不断有新的算法被提出和运用,但先前的算法不能够完成对两个以上源信号的分离;之后在1991年,法国学者首次将神经网络技术应用到盲源分离问题当中,为盲源分离提出了一个比较完整的框架。到了1995年在神经网络技术基础上盲源分离技术有了突破性的进展,一种最大化的随机梯度学习算法可以做到同时分辨出10人的语音,大大推动了盲源分离技术的发展进程。
1.2 线性卷积混合盲源分离
相比瞬时混合盲源分离模型来说,卷积混合盲源分离模型更加复杂。在线性瞬时混合盲源分离技术不断发展应用的同时,应用中也有无法准确估计源信号的问题出现。常见的是在通信系统中的问题,通信系统中由于移动客户在使用过程中具有移动性,移动用户周围散射体会发生相对运动,或是交通工具发生的运动都会使得源信号在通信环境中出现时间延迟的现象,同时还造成信号叠加,产生多径传输。正是因为这样问题的出现,使得观测信号成为源信号与系统冲激响应的卷积,所以研究学者将信道环境抽象成为线性卷积混合盲源分离模型。线性卷积混合盲源分离模型按照其信号处理空间域的不同可分为时域、频域和子空间方法。
1.3 非线性混合盲源分离
非线性混合盲源分离技术是盲源分离技术中发展、研究最晚的一项,许多理论和算法都还不算成熟和完善。在卫星移动通信系统中或是麦克风录音时,都会由于乘性噪声、放大器饱和等因素的影响造成非线性失真。为此,就要考虑非线性混合盲源分离模型。非线性混合模型按照混合形式的不同可分为交叉非线性混合、卷积后非线性混合和线性后非线性混合模型三种类型。在最近几年里非线性混合盲源分离技术受到社会各界的广泛关注,特别是后非线性混合模型。目前后非线性混合盲源分离算法中主要有参数化方法、非参数化方法、高斯化方法来抵消和补偿非线性特征。
2.无线通信技术中的盲源分离技术
在无线通信系统中通信信号的信号特性参数复杂多变,实现盲源分离算法主要要依据高阶累积量和峭度两类参数。如图一所示,这是几个常见的通信信号高阶累积量。
在所有的通信系统中,接收设备处总是会出现白色或是有色的高斯噪声,以高阶累积量为准则的盲源分离技术在处理这一问题时稳定性较强,更重要的是对不可忽略的加性高斯白噪声分离算法同时适用。因此,由高阶累积量为准则的盲源分离算法在通信系统中优势明显。
分离的另一个判据就是峭度,它是反映某个信号概率密度函数分布情况与高斯分布的偏离程度的函数。峭度是由信号的高阶累积量定义而来的,是度量信号概率密度分布非高斯性大小的量值。
【关键词】短距离无线通信技术；Wi-Fi技术；蓝牙技术；ZigBee技术
引言
第三次科技革命出现以来，通信技术取得长足的进步，其中短距离无线通信技术不断突破，涌现了许多新技术。随着不断推广普及，短距离无线通信技术应用范围越来越广，影响的领域越来越多。如何将短距离无线通信技术更好应用于校园当中，更好促进教育事业的发展，成为一个值得探讨的重要话题。
1短距离无线通信技术的发展
1899年秋，马可尼最早将电磁波运用在实际通信之中，用无线电设备传输了4000多字的新闻报道。20世纪初，随着二极管、三极管等元件被相继发明和不断改进，无线电发射和接收的难题得到解决，无线通信技术开始飞速发展。第三次科技革命以来，随着互联网的逐渐普及，信息传输交互的需求日益增大。传统的有线通信方式，因为布线麻烦、占用空间、不灵活、不够美观等缺点，难以满足多样化的通信需求。相比之下，无线通信具有受地理环境影响小、扩展性好、使用便捷、维护方便等明显优点，因而广受消费者喜欢。短距离无线通信技术是指应用于100m范围内的无线通信技术。目前，无线通信技术正朝着多元化和多样化方向不断发展[1]。物联网时代的到来将使得通信需求再次爆炸性增长。要实现万物互联，仅凭有线通信远远不够。可以预见，未来短距离无线通信技术将得到更多重视、更大发展和更广阔的应用[2]。
2典型短距离无线通信技术的分析与比较
2.1三种典型的短距离无线通信技术
随着技术发展，可供选择的短距离无线通信技术越来越多。但是目前，得到最广泛应用的主要是Wi-Fi技术、蓝牙技术和ZigBee技术。
2.1.1Wi-Fi技术
Wi-Fi技术是日常生活中使用最多的短距离无线通信技术，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射频频段。使用WiFi技术需要路由装置和WiFi设备。路由装置将网络信号转为Wi-Fi信号发射出去。Wi-Fi的传输速度非常快，可达到54Mbps，能满足日常学习、工作、生活需要。虽然Wi-Fi通信技术的传输质量和数据安全性不是很好，但由于传输速率快、技术兼容性好、发射功率低、连接方便等诸多优点[3]，成为应用最为广泛的短距离无线通信技术。
2.1.2蓝牙技术
1994年，爱立信公司JaapHaartsen博士创制了蓝牙技术，最初是为了替代RS-232。后来，蓝牙技术得到重视，发展迅速并获得广泛应用。蓝牙技术使用2.4到2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波。微微网和分散网是蓝牙技术的两种组网方式。微微网中只有一个主设备，这个主设备最多可与同一微微网中的七个从设备进行通信。各个从设备之间则不能进行通信。如果多个微微网有重叠区域，就构成了分散网。在分散网中，某一微微网中的主设备可能是另一微微网的从设备，从而可以实现不同微微网之间的通信。蓝牙技术的主要优势在于其具有良好的抗干扰能力。通过建立蓝牙连接，不同设备之间能够在短距离内可靠传输高质量音频文件、视频文件等等，且无需额外增加过多成本。蓝牙技术应用广泛，例如用于实现计算机、键盘、鼠标、耳机等之间的互联，或用于实现共享单车的开锁等。蓝牙技术的缺点在于数据传输距离非常短，而且安全保密性不高。
2.1.3ZigBee技术
ZigBee技术是一种新兴的低功耗短距离无线通信技术，使用2.4GHz、868MHz、915MHz三个频段，其最高传输速率分别为250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s。ZigBee通信技术由ZigBee设备和ZigBee网关组成。ZigBee设备负责采集数据信息，ZigBee网关负责转换数据信息并与互联网实现数据信息的交互。与蓝牙技术只允许主从设备互相通信不同，ZigBee中每个无线数传模块之间可以互相通信。此外，每个网络节点的距离也可以在标准的75m基础上无线扩展。ZigBee技术的突出优点是功耗低、时延短和安全可靠，能满足以电池为电源的要求。因此，ZigBee技术广泛应用于移动POS机终端、智能交通、工厂自动化传感设备、医疗监测与治疗等领域。
2.2典型短距离无线通信技术的比较
Wi-Fi技术与蓝牙技术都使用ISM2.4GHz公共频段。但是在跳频方式、传输范围、应用范围等方面，Wi-Fi技术和蓝牙技术并不一样。Wi-Fi技术和蓝牙技术分别使用DSSS（直序列扩频）和FHSS（跳频扩谱）方式。Wi-Fi的传输范围可以达到100m甚至更远，而蓝牙的传播距离通常不超过50m。Wi-Fi技术属于WLAN无线局域网，采用多个终端同时传输的网路模式，而蓝牙技术属于WPAN无线个域网，既点对点连接传输方式。Wi-Fi技术广泛用于将各种移动设备或计算机等连接上互联网，而蓝牙技术主要用于实现设备与设备之间点对点式的通信。WiFi技术和ZigBee技术都能实现将设备连接上互联网。WiFi技术的优势主要在于：①能直接接入互联网；②网络带宽比较大；③统一使用TCP/IP协议，组网方便；④普及面广，路由器便宜，推广使用成本低；⑤传输距离较远。WiFi技术的劣势主要在于安全性差、稳定性差、功耗较大，而且最多只能支持连接几十台设备。ZigBee技术的优势主要在于：①安全性非常高；②支持同时连接设备数量大，可多达几万台；③功耗低，能使用电池作为电源。ZigBee技术的劣势主要是网关成本较高、通信速率较慢[3]、抗干扰能力弱、通信距离较短。
3短距离无线通信技术在校园里的应用
目前，短距离无线通信技术已经在诸多领域得到普及，大大提高了各领域的通信效率。教育是社会进步的基石，研究短距离无线通信技术在校园里的应用具有重要价值。
3.1智能教学系统
现代智能教学系统中广泛应用了短距离无线通信技术，例如PPT遥控翻页笔、WIFI签到等。当下，PPT授课已经成为课堂授课的主流方式。PPT遥控翻页笔可以让老师摆脱电脑鼠标的束缚，自由在课堂中与学生互动。PPT遥控翻页笔的一种实现方式是使用蓝牙技术。翻页笔中内置低能耗蓝牙模块，通过连接电脑端的USB接收器，就可以实现可靠的短距离无线通信。
3.2监控与广播系统
布置在教室里的视频监控装置能提高老师监督管理的效率，更好维护课堂、考场的秩序。短距离无线通信技术在智能视频监控系统中发挥重要作用。视频监控设备可以通过连接Wi-Fi将视频数据传输到互联网云端。老师在办公室使用连接上互联网的计算机甚至手机就能实时观看教室的视频。
3.3紧急安防系统
学校作为一个较大的人群聚集地，必须要有完善的安防系统。短距离无线通信技术可以用于实现校园内安防系统设备之间的互联互通。例如，将入侵报警系统的设备连接上Wi-Fi，一旦出现非法入侵校园的警报，可以第一时间将数据上传到云端，被监控室的人员及时发现。在校园紧急救援领域，利用短距离无线通信技术建立科学完善的通信系统，可以大大提高救援队伍的通信效率，从而确保救援工作顺利有效开展。
一、MIMO技术概述
从MIMO技术的历史发展来看，早在20世纪初，马可尼提出了MIMO技术，至今，此技术在已经发展了很多年，后来，1970年前后将其运用到了通信系统中，针对当时的通讯发展情况，这种技术的引进对于当时社会发展起到了巨大影响作用。20世纪90年代，无线通讯全球化，MIMO技术在很多领域得到很好的发展，比如：天线系统等。而后出现了复合技术，将此技术与平坦衰落并用，发挥了其重要价值。
从MIMO的概念角度来看，MIMO技术的中文全称为多输入多输出系统，英文全称是Multiple-Input Multiple-Output，应用于天线无线通讯。在其发射信号与接收信号的位置采用几根发射天线与接收天线，以保证信号在发射信号端与接收信号端通过天线进行信号的良好传输、发射与接收，最终，提高数据信息传输质量[1]。MIMO技术可以通过采用空间的资源，不同天线进行多方面、多方位的发射与接收，更重要的是，它可以在不改变频率与功率的前提下，大幅度或者成倍的增大通讯系统的容量，此优点令MIMO技术成为通信系统的主力技术。
从MIMO的原理角度来看，MIMO技术是将多根发射、接收天线安装在相应的发射与接收端，从此实现发射与接收端的多根天线的数据信息传输与接收，此过程会大大提高数据通讯质量。在不改变频率与功率的基础上，充分的使用空间资源，实现多根天线发射、多根天线接收，从而，成倍数的提高通讯信息的容量。采用MIMO技术的过程中，无线通讯系统被反射出不同的信号，不同的信号会产生不同的空间流，而单输送系统仅可以一次接受或发送一个空间流，受到了局限，MIMO技术可以解决这样的问题，接收和发送多个空间流，全面掌控不同方位信号，提高容量、可靠性，从而提升资源的性能，扩宽了无线系统使用的范围。
二、MIMO技术运用于无线通讯
第一，用于无线宽带移动通信系统。对于容量的要求越来越高，在无线宽带移动通信系统中采用MIMO技术，在发射与接收位置安装多根天线，扩大覆盖面、增加接收与发射信息数据。
第二，用于传统通信系统。传统的蜂窝移动通讯系统中存在着问题，采用MIMO技术与传统通讯系统相结合，传统系统属于单方向发射单方向接收系统，而MIMO技术可以进行多方面甚至全方面收集数据信息，相对特点而言，MIMO技术更具有发展前景。
第三，将传统天线系统结合，发挥重要作用。旧式天线系统能够解决衰落方面的问题，在居民的用户小区有较好的应用。将旧式天线系统与MIMO技术结合，可以有效的提高系统的容量，使小区居民生活更加方便。
第四，用于雷达。将MIMO技术运用于雷达方面，收获了比较好的成果，在应用过程中，采用不同天线发射正交波形[2]，并且这些波形都是不同的，它们形成比较广泛的覆盖面，经过一段时间，通过相干积累，从而获得比较高的信噪比。
第五，用于无线通讯。MIMO技术在无线通讯领域是重要技术支持，在不断地发展中，此技术也越来越广泛普及使用。随着社会中天线数目的不断增多，对于MIMO技术的难度要求也越来越高，而限制了天线的数目会影响到技术的使用，因而，需要再继续完善MIMO技术。
三、MIMO技术应用于无线通讯的意义
在研究MIMO技术的发展过程中，其中有两次重大的转折。第一次发生在2002年的十月份，全球第一颗BLAST芯片的问世，在贝尔实验室中，研究人员将其与MIMO技术相结合，使其具有更高速数据传输速度，加快了人们网络数据生活。第二次是在2003年8月份，提出了AGN100Wi-Fi，将其与MIMO技术结合，形成了第一款多方位发射与接收的产品，在保持了兼容性的同时，提高了Wi-Fi的速度。多输入多输出系统是一种应用于无线通讯中的天线技术，此技术可以在发射与接收处安装多根天线，全方位发射与接收信息数据，并且在保证频率与功率的基础上，提高数据传输速率[3]。传统的通讯过程中，仅采用单一的传输方式，这样的形式在很多特殊地区不适合，比如：建筑物、峡谷等，造成信号衰减等现象。通过MIMO技术可以减少相似的传播干扰，并且得到了广泛的应用，例如：电视、手机等。
信息化快速的时展，人们对于信息的传播速度与容量的要求也相对越来越高，传统的单方向传输数据通讯系统会为人们网络移动通讯生活带来不便，面对这样的情况，加快信息化进程，需要提高数据传输速度，因此，广泛使用MIMO技术。对于不同发展的数据信息，比如：无线局域网、蜂窝通信等，它们的容量都呈不断增长的趋势。相比有线通信，无线网络传输系统存在很多不足和问题，使其获得的数据信息不可靠、不可信，直接影响着信息的传输速度以及质量。在不改变宽带、功率的情况下，为了解决多径衰落的相关问题，是目前数据传输系统中值得关注的问题，因此，引进MIMO技术以期解决问题。MIMO技术得到了比较高的评价、被较为广泛的使用，比如：用于传统通信系统、无线宽带移动通信系统、雷达、无线通讯、将传统天线系统结合，发挥重要作用等。对当今社会的高速率网络的要求，传统通讯技术显然无法实现，因此，需要采用新的通讯技术以期达到人们的网络要求标准。我国的通信领域中，MIMO技术作为一种非常重要的无线传输通讯技术，受到广泛关注。MIMO技术通过宽带和功率的便利条件，提高无线通信容量和频率，使人们享受到高速网络时代的特点。随着无线传输通讯技术的不断发展，需要对MIMO技术进行详细地分析与研究。
【关键词】 无线通信技术 通信要素 信道传播技术
通信自古以来是人们生产与生活的基本要求，从古代的烽火台以及狼烟开始，人们对于通信技术的依赖也越来越明显，在这个过程中通信技术也实现了自身的现代化的进程。通信技术发展迅速，应用领域不断扩大。由最初的通信技术只能运用于用户语音信息的交换，到目前为止满足用户多样性的需求，尤其在军事和航天事业领域作用显著。虽然通信技术的发展显著，但是仍然存在着一些技术性的难题无法实现，需要人们去探索。目前，采用无线电波作为信号的发射源，然后通过信道传播技术，实现终端的接收，从而完成通信的过程。然而，对于信道传播技术而言，仍有许多问题需要我们去探索，来实现其利益最大化。
一、无线通信技术发展及应用
随着现代科学技术的发展，现代通信进入了数字化时代，第三次信息技术革命的到来，特别是因特网的发明，原来的通信技术已经不能满足人们的需求，人们需要无线通信来满足各种不同的需求。无线通信是采用电磁波传递信息的方式。无线通信的主要特点主要有几个方面：第一，信息化发展的方向之一在于宽带化，无线传播的速率将进一步提升。第二，接入的网络将会越来越多样化，使在同一核心网络上传送多种综合业务得以实现。第三，信息的个人化，更大地促进个人信息通讯的发展。第四，无线通讯结构正在经历一场变革，即将打破传统的网络接入方式。
无线通讯技术在近些年来运用地越来越广泛。比如在农业领域，众所周知，我国是农业大国，精准农业在我国的农业生产中占据越来越重要的地位，成为实现我国农业跨越式发展的关键步骤。又比如无线通信技术在军事领域的应用，可以准确地实现战场的定位，而且单兵数字信息要求单兵节点加入到继承网络中，以保证指挥、控制、决策的有效性。
二、通信原理
从古代的驿站开始到现代的邮寄通讯都作为通信的一种方式，通信主要包括以下几个基本要素：第一，信息源，即需要传递信息的人，需要通过一定的方式将信息传递给他人。第二，信道，就是信息传播的渠道，比如古代的传递信息的马以及现在的邮差。第三，接收端，即接收信息的人，随着现代科学技术的发展，接收端智能化的倾向也越来越明显。信息的传播在古代主要是靠人员来传播，因为在那个时候的信息源主要是一封信或者是一段文字和口谕，而在现在，信息源也可以编码操作，通过无线传播的方式进行传播。在发射端将信息进行编码，然后通过信道进行传播，最后由接收端进行接收。无线通信的最大优势在于传播的高效性，将信号分为不同的波段和不同的频率，从而实现了声音的传播。
三、信道原理
从通信技术原理的是三要素可以看出，信道在无线通信技术中起到了桥梁的作用。若想信息准确及时的传播，信道占据着和非常重要的地位。信道是传播信息的中介，是信息传播的载体。无线通信技术已经发展到一定的阶段，无线信道将需要传播的信息经过一定的处理，将一定频率的无线电波向空间传送，到接收端接受，控制中心经过处理分析，从而判断信息的内容及位置。
光通信是目前最高级的信息传递方式，通过对信道的升级，从而实现信息传播的准确性和及时性。光通信就是以光波为载体的信息传播方式，其传播的原理是“光的全反射”，光纤的传播能够最大限度的减少光的衰弱，提高信息传播的准确性。总之，在无线通信技术中，信道的作用无可替代，因为它是连接信息源和接收端的中间介质，没有信道，无线通信的传播也就无法实现。在现代生活中，通信越来越重要，人们生活中的的信息传播离不开无线通信技术。但是实际操作中，通信技术存在着一定的阻碍，比如在信息传播过程中不同信息在信道中的互相干扰，常常造成信息的错乱，加大了解码的难度。光通信以其对光纤最小的衰弱程度，成为目前无线通信的主要方式，但是仍然需要不断地创新来改进无线通信技术，以便更好地传播信息。
参 考 文 献
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关键词：无线通信技术；短距离；ZigBee
近些年来，随着电子技术的快速发展，各种便携式通讯设备及家用电器越来越多，人们也越来越希望能有一种可使各电子产品与其他设备进行信息交互的产品。由此，短距离无线通信技术应运而生。短距离无线通信技术打破了时间及空间的限制，可实现任意时间、任意地点与任意人进行通信，有效促进了通讯行业的进一步发展。因此，对短距离无线通信技术进行对比研究有着十分重大的实际意义。
1 短距离无线通信技术
1.1 短距离无线通信技术概念
短距离无线通信，即通信范围不超过100米的无线通信。短距离无线通信技术集半导体连接传输技术、计算机网络电子技术及无线通信技术于一体而形成了一种数据数码型通信技术。短距离无线通信的数据传输速率最高可超过100Mbit/s，被称作高速短距离无线通信技术。另有低速短距离无线通信技术，其数据传输速率不超过1Mbit/s。随着局域网的发展和普及，短距离无线通信技术也呈现出多元化及多样化的特征，现使用较多且较为普及的短距离无线通信技术主要有IrDA，Bluetooth，ZigBee，UWB等，这些技术支撑着短距离无线通信技术的发展。
1.2 短距离无线通信技术特征
近些年来，短距离无线通信技术更是走进了人们的日常生活，为人们的生活提供了更加方便、快捷的通信方式，并逐步成为人类社会的主要通信方式。短距离无线通信技术的特征主要体现在以下方面：
第一，就字面意思而言，短距离无线通信技术是利用2个电子设备实现数据的短距离传输，因此其并不需要利用线路设备来连接各电子设备，应用起来相对方便快捷。
第二，短距离无线通信技术可利用对数据传输范围、传输距离及带宽的控制以控制通信技术的成本，从而满足各阶层用户的不同需求。
第三，短距离无线通信技术拥有加密功能，可在使用的过程当中实现用户信息加密处理，从而有效保护用户的私密信息，进而提高信息传输的安全性。
虽然短距离通信技术具有以上多种特征和优势，但以上特征是将短距离无线通信技术的主要技术进行综合后所总结的特征，受技术研究限制，现还未发现有哪种单独的无线通信技术同时拥有以上所有特征。
2 几种主要的短距离无线通信技术
2.1 UWB技术
UWB技术，全称“Ultra Wide Band"，即超宽带技术。根据FCC（美国联邦通信委员会）的相关规定，UWB通信系统所使用的频段为3.1～10.6GHz。在不超过10m的范围，UWB技术的信息传输速率可达500Mb/s以上。UWB技术的功率非常小，一般来说，其功率通常为20mW，频谱范围可达7.5GHz，速率最高超过500Mbit/s。另UWB技术可直接调制冲击脉，从而有效弥补了传统无线通信技术需将信号传输至基带再实现载波调节的不足，因此在实际应用当中，利用UWB技术所建立的无线通信技术拥有强大的带宽。通常情况下，利用UWB技术所建立的系统其带宽最高可达2GHz，甚至更宽。UWB技术的工作原理主要是利用对应时间发射低功率冲击脉而完成的，因此uWB技术受外界干扰较少，信号相对清晰。
UWB技术的优势主要是传输速度快、强保密性和兼容性、可准确定位、功耗低、体积小，且其系统结构简单易于实现，非常适用于短距离通信。
2.2 Bluetooth4k术
Bluetooth，即蓝牙，Bluetooth技术源于1994年的爱立信公司。通常情况下，Bluetooth技术的接收范围不超过10m，但经过改造之后，其传输范围可扩至100m，从而形成一个临时的对等连接。Bluetooth技术的应用主要是利用内部一块8X8mm2的芯片来实现短距离射频连接。一般来说，其频段可达2.4GHz。Bluetooth技术在实际应用当中主要由一个主设备及多个从设备共同组成。Bluetooth技术的组网方式主要有两种：一种是微微网，另一种是散射网。其中微微网是Bluetooth技术的最基本信息网络形式。在微微网当中，各个设备都可通过所连接的蓝牙设备来实现主信道的共享，但微微网当中最多可有7个设备与一个蓝牙设备相连接。而散射网则是由多个微微网共同组成。散射网当中的蓝牙设备既可以是某个微微网的主设备，同时也可以是另一个微微网的从设备，因此根据不同的跳频序列，每个微微网都可独立出来，而依照时间顺序，每个蓝牙设备都可参与不同的微微网。
Bluetooth技术的优势主要是成本低、功率低。虽然Bluetooth技术只能使用2.4GHz这一单一频段，但其仍可实现较大功能，利用Bluetooth技术可实现音频及数据的同时传输，且其抗干扰能力非常强。
2.3 ZigBee技术
ZigBee技术是一种基于IEEE802.15.4标准的局域网协议，其功耗大小较低。ZigBee技术的原理源于蜜蜂的‘‘八字舞”，蜜蜂在采蜜时通过飞翔和翅膀抖动将所得到的花粉信息传递给同伴，ZigBee技术就是依照这一原理而形成的，因此ZigBee技术也被称为“紫蜂协议”。ZigBee技术主要应用于远程控制和自动控制领域。ZigBee技术的传输速率虽然较低，但其反应速度非常陕，通常只需几毫秒便可迅速将设备自休眠状态转为工作状态。另其安装、维修成本较低，且功率低、时延短，具有高网络容量及安全性，此外稳定性也比较高。因此，总体来说，相对其他短距离无线通信技术而言，ZigBee技术是一种较为便宜的通讯技术。
ZigBee技术的主要特点是传输速率低，通常保持在20～25kb/s，功耗低、网络容量大而成本低。据相关研究表明，每一个ZigBee设备与其他设备相连接的个数最高可达254，从而使得每个ZigBee网络最高可拥有255个节点，另其覆盖范围可达10～75m，普通家庭或办公环境都可利用ZigBee技术实现无线通信。此外，ZigBee技术所使用的频段相对灵活，其不但可利用2.4GHz这一全球通用频段，而且还可使用欧洲的868GHz频段及美国的915MHz频段。
3 各种短距离无线通信技术的比较
UWB技术、Bluetooth技术及ZigBee技术是目前使用较为普遍的短距离无线通信技术，三者的空间容量具体如表1所示。
由表1可以看出，UWB技术的空间容量相对较大，其可实现短距离超高速信息传输，从而取代现有的有线通信技术，如双绞线及光纤。Bluetooth技术的空间容量最小。就Bluetooth技术协议而言，因相邻微微网可相互联系而形成散射网，因此从理论上来说，利用Bluetooth技术所组成的微微网无个数限制，但受微微网组网方式和内部宽带宽度限制，实际上，微微网的个数是有一定限制的，因此，Bluetooth技术只能应于PAN范围内，其传输速度相对较低。ZigBee技术的空间容量在三者当中相对居中。
4 短距离无线通信技术的应用
短距离无线通信技术的应用范围越来越广，应用领域也越来越多，在各行各业基本都可见到短距离无线通信技术的身影。由于不同短距离无线通信技术的优势有所不同，因此其重点应用范围也有所不同。
UWB技术的传输速率高，同时还可精确测距，实现准确定位，并具有成像等无线探测技术，在实际应用当中为信息的交互提供了更多的便利。UWB技术最初主要应用于军事方面，随着短距离无线通信技术的不断普及，UWB技术的应用逐步拓展至民用领域，且为民用领域创造了良好的商业价值。UWB技术的主要应用领域有：军事领域、工程探测与救援、短距离高速无线多媒体智能网络、智能交通系统、传感网络和智能环境等。UWB技术的带宽高、功耗低，且可共存于多种应用程序，是一种具有广阔发展前景的短距离无线通信技术。
Bluetooth技术的体积小、功耗低，且可与各种移动设备及便携式设备相互集成，实现各通信设备的短距离连接。但因其传输速率及传输距离的限制，所以其应用范围也存在一定局限性。Bluetooth技术的主要应用领域有：家用无线网络、移动办公、会议联网、个人局域网、Internet接入服务及移动电子商务等。
ZigBee技术的应用领域其传输速率相对较低，主要有智能家居、工业及环境控制、医疗看护等，具体有家庭安全智能控制、工业控制、烟雾探测、农业信息采集和传输、医疗监测与治疗等。
【关键词】射频信号 无线通信 技术研究 SPI接口 ATC单片机
一、引言
近些年来，随着现代通信事业的快速发展，使得我国的射频技术和通信技术也有了更大的进步，与此同时人们对信息交流提出了更高的要求，这就迫使射频的无线通信技术有了更多的优势功能。由于射频的无线通信技术的硬件简单、操作方便、维修快捷等其它众多优势也促使它逐渐成为了市场的主流。现阶段尽管有线通信技术还在被广泛使用，但是由于它在空间区域难以自由布置工作线路，而且面对现代信息社会的巨大需要，它依然还很难满足等其它的技术问题。此时就需要有新型实用的通信技术来改变这一现状，而射频的无线通信技术正好能够较好地解决这一问题。
二、射频无线通信的工作原理
射频通常是指电磁辐射到所在空间的平均电磁频率，而这种电磁的频率大约在300KHz～30GHz之间，它也经常被称为射频电流。由于这种电流的频率大于10000次，因此它可以广泛运用于无线通信领域中。它的主要作用是把加载好的外界信号进行适当的放大后，快速准确无误的发射出去，再有专门的信号接收装置将所发出的信号接收处理，最后进行还原处理。一般无线通信的基础主要有无线电波、射频信号的传输、多路复用技术和扩频通信。射频设备先通过发送和接收的电磁波进行基础的通信，再利用无线电波传送各种信息。其主要过程为：外界的信号被处理后，经过编码、调制等处理后在加载到射频发射器上，通过射频发射器上将所加载的信号再次放大，让信号附着在射频电磁波上发射出去，同时信号接收者以相反的过程将所接受的信号释放出来，在进行专门的翻译，从而完成信号的传输和接收，即完成通信任务。
三、我国现阶段射频无线通信技术的发展和研究现状
发展现状：由于我国对通信行业的重视力度加大了，从而让通信技术从无到有逐步兴盛起来。随着计算机技术的发展，使得它也发生了翻天覆地的变化，迫使射频无线通信技术有了初步的研发。目前由于它的广泛功能使得它在各行各业都有着运用。另外我国现阶段射频无线通信技术由于发展的较晚，虽然蓝牙无线通信技术、红外通信技术、Home RF技术以及Zig bee技术的出现使射频无线通信技术有了较高的声誉，但是许多功能依然还比较欠缺，因此他还有待于更一步的提高。
研究现状：由于我国政府对射频无线通信技术十分重视，因此尽管它的起步较晚，但是发展的不发极为快速。而且自从中国加入WTO后，与国外的技术交流也变得日益密切，这对射频无线通信技术带来了更好的发展机遇，从而使得研究开发的功能越来越多，使其适应的范围也越来越广泛。
四、目前国内的射频的无线通信技术选择的主要要求
现阶段由于射频的无线通信技术变得越来越规范了，因此对于一个通信系统说，无线通信技术选择的主要要求有以下几点：（一）所选的射频必须要满足相关的无线通信设备的要求，这是能否使射频无线通信工程高效运行的关键。它的选择必须要结合具体的无线通信要求来选择，否则只会严重影响它的正常工作效率和质量。（二）射频无线通信技术必须要能完成相应的功能要求，例如利用蓝牙进行数据传输时，信号的准确和速度是人们极为关注的。因此在选择传输方案时就需要充分考虑到这一功能要求。（三）所选择的无线通信技术对信号的处理必须是稳定性好、抗干扰效果好、可靠性高。除了这些意外，还要考虑他是否是低功耗的最佳方式，因为只有这样才可以提高通信企业的经济效益。（四）所所选择的无线通信技术必须是较为简单的，例如在对SPI接口和ATC单片机开发时，就要尽可能地降低它的复杂程度，这样不仅能够提高开发的效率，也可降低通信企业的生产研究成本。（五）对于整个技术方案的选择必须要是可行的、高效的、合法的、最优化的。可以采用多项技术整合的方式来相互弥补各自功能的缺失，这样就可以充分利用射频无线通信技术资源，最大化的发挥出了它的真正的作用。
五、未来射频的无线通信技术的研究发展方向
目前很多场合的射频无线通信系统可以通过采用SPI接口 和ATC单片机等其它高端工作原理，再结合一些的控制部件，配合相应的电路设备就可以很好地完成多地的空间信号的传输与交流，除此之外它还可以自由的进行数据通信，方便了很多的技术交流。在最近的几年里全球通信技术发展的实非常之快，射频的无线通信技术已经逐步超过固定通信技术，呈现出遍地开花的现状。在未来的发展过程中射频的无线通信技术必须要向数字通信通信技术领域发展，在保证原有功能的同时还要完全逐步完善数字话音、数据、图像传、真等其它优势功能。另外对于它的研究方向必须要形成一个标准化和国际化系统，这样才能更好地促使他向前发展，这不仅是射频的无线通信技术的研究，更是时展的需要。
六、结束语
高端的无线射频通信技术更是备受研究家门的欢迎，从而这也促使了射频的无线通信技术得到了前所未有的进步，这无赖于是有助于我国的无线通信行业能够快速走向国际化市场。射频无线通信技术改变了有线通信极不方便的这一劣势，能够更好的满足了当今社会快速发展的巨大需要。
参考文献：
[1]刘长军，黄卡玛，闫丽萍编著，射频无线通信电路设计，科学出版社，2005
[2] 池保勇，余志平，石秉学， 射频的无线通信技术研究，清华大学出版社，2006
[3]文光俊，谢甫珍，李建，无线通信射频电路技术与设计，电子工业出版社，2010
作为农业大国，我们国家向来都很重视农业的发展，随着现在现代化农业时代的到来，信息技术对现代农业的支持越来越大。可见，对通信技术的研究也是愈发深入，本文首先简单分析了通信技术的概念，之后分别对有线通信技术以及无线通信技术在农业中的应用进行分析，希望对我国的农业发展提供一些建议。
关键词：
农业发展；通信技术；有线通信；无线通信
有线通信技术、无线通信技术这是按着传输的媒介对通信技术进行的分类，这两种技术在农业中的发展都是很重要的。简单说，比如温室环境下对温室的各种数据信息、以及温室内作物的生长情况都离不开通信技术的支持。根据农业种植的不同需要对有线通信技术、无线通信技术进行选择性的使用。
1通信技术的概念
文章主要叙述了数字通信系统与模拟通信系统的技术和原理组成基于PC的无线接入的设备，将其研究成果颁布到系统平台上，且最终的方向就是完成研究并完备嵌入式的无线接入设备。为了使其实验良好的使用，科研中实验的基本硬件平台我们将其设备作为PC的接入设备，再依据运行PC上的人机界面程序和各种驱动程序的应用[1]。绝大部分的实验就是一个完备的无线通信系统，充分显现出了我们的“系统级”的优势之处。
2有线通信技术的应用
有线通信与无线通信都是通信的方式，有线通信利用光纤电缆和导线作为导电材料介质，计算机数据通信技术和通信技术，结合新的通信手段，在两地之间传输不同的媒体，可以分为有线数据通信和无线数据通信。与无线通信技术相比，有线通信的最大优点是传输数据稳定高速。无线通信因为线路的控制已成为日常生活中最常用的传输方式[2]。在农业通信应用中，常用的有线通信有：RS．232／422／485。在设施农业领域的早期应用中，采用RS．232、RS．422和RS．485连接计算机和变量系统是一种有效易行的方案[3]。总体来说，相比较无线通信技术，有线通讯技术更加稳定、高速这也是其最大的特点。
3无线通信技术的应用
无线通信技术比有线通信技术含量更高，在更多的地方用更加实用，但它的由来也可以说是基于有线通信的发展。而和有线设备相比无线设备更方便。例如，现在市面上有很多无线终端产品，常见于手机，蓝牙耳机，无线鼠标，对讲机，无线键盘等。通过使用这些产品，让人们了解到通信设备现在已经从有线逐渐变为无线。但是，我们也应该看到，无论是有线还是无线通信，它们在农业中所承担的功能都是一样的，既通过信号传输实现农业生产信息的快速整合[4]。然而，在实际使用中，用于通信传输的电缆由于长期在高温、潮湿以及土壤和空气等高酸性环境而容易导致电缆老化，从而降低了通信技术的可靠性。在实际生产和应用中，需要铺设大量的电线传输信息，以实现监控区域的有效覆盖，这将导致农业设施内的交叉电缆，维护成本[5]。这些因素，极大地限制了有线通信在农业生产中的普及和应用。总体来说，相比较有线通信技术，无线通讯技术更加便捷，这也是其最大的特点。
4结束语
通信技术与农业生产息息相关，在发展过程中对农业生产有着直观的反应。虽然，以上对有线通信技术和无线通信技术进行了对比，但是殊途同归都是对信息的传输只不过是传输的方式不同。有线通信技术、无线通信技术各自都存在着优缺点，农业信号传输要依照生产现场的实际情况，灵活选用不同的通信技术，这样才能在发挥出优势的同时促进农业的更快速、稳定的发展。不可以根据自身喜好分类，两者可以说是相互促进、相辅相成，我们需要在两者优缺点不断克服中寻找办法促进其发展，这也对整个社会展与进步提供前提。
参考文献：
[1]李震,洪添胜.无线传感器网络技术在精细农业中的应用进展[J].湖南农业大学学报(自然科学版)，2011，37(5)：576-580.
[2]贺茂斌.手机信息技术在农业中的集成与应用[D].咸阳：西北农林科技大学，2016.
[3]李晋，楚栓成.浅谈几种短距离无线通信技术在精确农业中的应用前景[J].电子世界，2013(11)：78-79.
[4]肖维，张阔.无线通信技术在精准农业中的应用[J].南方农机，2016，47(5)：36-37.
【关键词】现代无线通信技术；发展现状；未来发展趋势
1无线通信技术概述
无线通信技术是一种运用电磁波原理进行通信的一种现代化通信技术，由于其传播速度快，使用方法便利，该通信技术已经得到了大众的广泛认可。无线通信技术主要采用两种通信方式，运用卫星通信进行长距离的通信，有效地解决了通讯者的距离问题，满足了人们的通讯需求，这主要是因为卫星通信技术可以在传输信号的中途设置站点，延续前一段的信号继续传播，十分便利；然而无线通信技术中的微波技术并不适合长距离的通信，但是两种通信技术各有所长，微波通信技术可以对大容量的信息进行传播，在这个信息大爆炸的时代，微波通信无疑给人们带来了极大的便利，为人们的交流及通信提供了一个坚实的平台，保障了人们的正常通讯及交流。无线通信技术结合现代科学技术取得了极大程度的进展，随着社会的发展无线通信技术有可能会取得更大的成就[1]。
2现代无线通信技术的发展现状
2.1无线宽带技术发展现状
无线宽带技术是现代无线通信技术发展过程中必不可少的一部分，无线宽带技术包含多个方面，其中微波宽带接入技术占首要地位，其通过特殊的网络布局能够实现近距离内图像信息及语言的传播，同时也大大降低了无线通信技术在运行时所消耗的功率；无线通信技术中的卫星接入技术，传播信息的性能十分稳定，已经投放到了教育等事业的发展过程中，无线通信技术中的红外光通信接入信息也具有很大的社会价值，能够长距离的传送信息，但对接发信号的仪器有一定的要求。
2.2蓝牙技术方面的发展现状
随着我国现代信息技术的不断发展，我国目前的蓝牙技术已经较为成熟，但是蓝牙技术在传输距离上有一定的局限性，只能够在短距离上进行蓝牙连接，为信息传递带来了一些不便，但是蓝牙技术为使用者带来的便利不容忽视，通讯者在一定的距离范围内使用蓝牙技术能够传递分享图片，视频，文本信息等数据，蓝牙技术主要应用于手机，平板等移动通讯设备上，因此无论何时何地，使用者都可以使用蓝牙技术进行信息的交流，但是就当下社会的蓝牙技术方面的发展状况而言，还有很多地方存在不足，难以满足使用者对无线通信技术的需求，这就要求相关技术员进一步的关注蓝牙通信技术[2]。
2.3移动通信技术发展现状
在我国现代科技高速发展的背景下，我国已经形成了完备的移动通信技术体系，全国移动网络4G体系的发展就已经很好的说明了这一点，就目前而言，4G网络已经“飞入寻常百姓家”，据调查到目前为止已有80%的移动通讯用户在使用4G通信技术，随着4G通信技术发展的不断完善，其应用的范围也越来越广，人们可以足不出户就能了解到外面的世界，做到了“天涯若比邻”，随着移动通信的发展，世界已然成为了一个地球村，移动通信技术将全球人员紧密的联系到了一起，促进了人们的交流，开阔了人们的视野，为移动通信使用者打开了新世界的大门，目前我国的5G移动通信技术已经崭露头角，吸引着广大网民的目光，移动信息的发展象征了国家的通信发展水平[3]。
3现代无线通信技术未来发展趋势
3.1无线通信技术变革的发展趋势
为满足人们对无线通信技术的需求，无线通信技术将会在以后的发展过程中注重对现代无线通信技术的改革，全面发掘无线通信技术的优势，增加频谱，从而保证无线通信技术的传播效率，加大移动运营商与消费者之间的联系，让用户更好地体会到现代通信技术的优势，享受到科学技术在通信方面带来的巨大便利，根据人们的需求，目的性的对现代无线通信技术进行变革，为使用者提供更前沿的通信技术，让消费者体会到现代无线通信技术的便捷。
3.2宽带化方向的发展趋势
众所周知，无线宽带已经在国内得到普及，家家户户都能体会到无线宽在通信方面带来的极大的便利，但是无线宽带的普及并不是现代无线通信技术的极限，相关人员及部门正在努力的对无线宽带技术进行更深刻的分析与发展，以便给现代无线通信技术使用者提供更高的运行速度，让使用者深刻地体会到无线宽带带来的便利，享受到世界前沿的无线通信科技成就，提升使用者的幸福感及民族荣誉感，让人们充满对社会的希望，从而能够促进整个国家的全面发展。
3.3完善信息个人化的发展趋势
随着时代的发展，信息个人化仿佛已经成为了大势所趋，随着无线通信技术方面的科学成就的发展，信息个人化已经成为现实，每个人的手机电脑基本上都会有一个IP地址，这无异于将整个世界的人都登记在网络上，IP地址就像是身份证号，国家机构可以根据信息传播的IP地址来准确定位一个人的具置，为整个社会增加了一层保障，能够有效地制止不法分子的危险思想，还为每个人制造了一定的“私人空间”，满足了现代无线通信技术使用者的需求，但是目前的通信技术的信息个人化还不够完善，需要相关技术人员进一步的去修补完善，争取使得信息个人化更加全面和完善，建造起更加完备的信息体系。
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