論基于通信系統(tǒng)淺談無線通訊技術

1、論基于通信系統(tǒng)淺談無線通訊技術目前，我國大型石化企業(yè)在廠內(nèi)的通訊方式，一般仍然采用傳統(tǒng)的有線傳輸方式，即 依靠有線通訊電纜來傳輸信號，配合以傳統(tǒng)的程控交換機和防爆電話，防爆揚聲器等等設 備終端來實現(xiàn)在防爆區(qū)與非防爆區(qū)之間的通訊。這樣的通訊系統(tǒng)龐大，線纜眾多不易于人 員維護，加之廠區(qū)內(nèi)部腐蝕性氣體，工作環(huán)境，自然環(huán)境等經(jīng)年累月極容易造成設備的線 纜損壞，影響通訊，由于是有線電纜連接在事故發(fā)生時更加容易遭受破壞。一旦通訊中斷, 對企業(yè)的事故救援，員工的人身安全，都造成巨大的損失。所以要大力發(fā)展無線通訊網(wǎng)絡 在企業(yè)的應用。1、無線通訊技術的重要作用石化工廠廠區(qū)面積大，人員分布散，防爆區(qū)內(nèi)移動作業(yè)人員

2、和零散作業(yè)人員眾多。無 線通訊系統(tǒng)對滿足人員通訊需要，加強防爆區(qū)內(nèi)分布人員的動態(tài)管理，優(yōu)化廠區(qū)網(wǎng)路結(jié)構, 實現(xiàn)企業(yè)安全生產(chǎn)，調(diào)度指揮的有線，無線互聯(lián)互通，相互結(jié)合的信息傳遞，保證企業(yè)安 全高效的生產(chǎn)具有十分重大的現(xiàn)實意義。2、常用的無線通訊技術分析目前廣泛應用的無線通訊技術主要有GPRS/CDMA、數(shù)傳電臺、擴頻微波、無線網(wǎng)橋及 衛(wèi)星通信、短波通信技術等。2.1 數(shù)字電臺用于點對點或點對多點的工作環(huán)境，能夠提供標準RS-232接口，可直 接與計算機、RTU、PLC等數(shù)據(jù)終端連接，實現(xiàn)透明傳輸。數(shù)傳電臺的傳輸速率從1200 19. 2Kbit,傳輸距離2050公里。具有抗干擾能力強、接收靈敏度高

3、等特點。數(shù)傳電臺 技術比較成熟，標準統(tǒng)一。但隨著GPRS/CDMA技術的日漸成熟，相應的設備價格的降低， 使得在很多應用場合中數(shù)傳電臺被GPRS/CDMA所取代。但同時，數(shù)傳電臺的相關技術也在 不斷發(fā)展，智能化、網(wǎng)絡化、高帶寬的數(shù)傳電臺也不斷涌現(xiàn)。2.2 擴頻微波和無線網(wǎng)橋技術是近幾年興起的一門數(shù)據(jù)傳輸技術。擴頻微波最大優(yōu)點 在r,較強的抗干擾能力，以及保密、多址、組網(wǎng)、抗多徑等，同時具有傳輸距離遠、覆蓋 面廣等特點，特別適合野外聯(lián)網(wǎng)應用。而無線網(wǎng)橋是無線射頻技術和傳統(tǒng)的有線網(wǎng)橋技術 相結(jié)合的產(chǎn)物。無線網(wǎng)橋是為使用無線微波進行遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)狞c對點網(wǎng)間互聯(lián)而設計。 它是一種在鏈路層實現(xiàn)LAN互

4、聯(lián)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)設備，可用于固定數(shù)字設備與其他固定數(shù)字設 備之間的遠距離可達50km、高速可達百Mbps無線組網(wǎng)。這兩項技術都可以用來傳輸對帶 寬要求相當高的視頻監(jiān)控等大數(shù)據(jù)量信號傳輸業(yè)務。3、短距離無線通訊技術簡介“藍牙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(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi)，通過無線連接的方式安全、 低成本、低功耗的網(wǎng)絡互聯(lián)，使得近距離內(nèi)各種通訊設備能夠?qū)崿F(xiàn)無縫資源共享，也可以 實現(xiàn)在各種數(shù)字設備之間的語音和數(shù)據(jù)通訊。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS 芯片中，因此特別適用于小型的移動通訊設備，使設備去掉了連接電

5、纜的不便，通過無線 建立通訊。藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻Frequency Hopping和時分多址Time Division Multi_accessTDMA等先進技術，為固定與移動設備 通訊環(huán)境建立一個特別連接。作為一個新興技術，藍牙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性能也不令人滿意等。但亳無疑問，藍牙技 術己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生活的各個方面。4、超寬帶UWB技術研究超寬帶Ultra-widebandUWB技術起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術 在雷達等通訊設備中使用。隨著無線

6、通訊的飛速發(fā)展，人們對高速無線通訊提出了更高的 要求，超寬帶技術乂被重新提出，并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號 帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通訊方案。與常見的使用連續(xù)載波通訊方式不同，UWB 采用極短的脈沖信號來傳送信息，通常每個脈沖持續(xù)的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。 因此脈沖所占用的帶寬甚至高達兒GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達到幾百分之一。在 高速通訊的同時，UWB設備的發(fā)射功率卻很小，僅僅是現(xiàn)有設備的幾百分之一，對于普通 的非UWB接收機來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現(xiàn)有無線電設備共享帶寬。 UWB是一種高速而乂低功耗的數(shù)據(jù)通訊方式，它有

7、望在無線通訊領域得到廣泛的應用。UWB 的特點如下：4.1 消耗電能少：通常情況下，無線通訊系統(tǒng)在通訊時需要連續(xù)發(fā)射教波，因此要消 耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去, 并且在需要時才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能少。4.2 保密性好：UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知 發(fā)送端擴頻碼時才能解出發(fā)射數(shù)據(jù)；另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接 收機無法接收。4.3 抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時將 微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產(chǎn)生的噪聲。4.4 傳輸速率高：UWB的數(shù)據(jù)速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s,有望高于藍 牙100倍。4.5 帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并 且可以和目前的窄帶通訊系統(tǒng)同時工作而互不干擾。4.6 發(fā)送功率非常小：UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通訊設備可以用小于lmW的發(fā)射功 率就能實現(xiàn)通訊。低發(fā)射功率大大延長了系統(tǒng)電源工作時間。4.7 成本低，適合于便攜型使用：由FUWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調(diào)制和 解調(diào)，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復雜元件，系統(tǒng)結(jié)構簡