突破无线传输距离极限
TP-LINK 域展?：突破无线传输距离极限
无线局域网产品现状
1997年6月，全球第一个无线局域网标准1EEE802.11制定出来，掀开了无线局域网发展序幕。在无线局域网发展初期，虽然IEEE802.11技术很快成熟，成本也很快下降，但由于IEEE802.11产品与10/100M有线局域网相比存在传输速率慢的缺点，成了阻碍无线局域网进一步发展的瓶颈。其后国际标准协会及生产厂家致力于提高无线局域网的传输速率，相继推出了IEEE802.11b，IEEE802.11a，IEEE802.11g标准及其商用产品。速率由IEEE802.11的2M提高到IEEE802.11g的54M，甚至是Super G的108M，速率已经可以与10/100M有线局域网相当了。无线局域网技术得到了长足进步，在短短的几年时间内，随着传输速率的提高，无线局域网产品已深入人心，得到越来越广泛的应用。
但随着无线局域网产品的广泛应用，无线产品传输距离的问题却逐渐显得严重：空气、墙壁、玻璃和隔板等障碍物会使无线信号在传输时很快衰减，再加上外界干扰、自身干扰，造成无线传输距离近、范围小，接入用户数有限，使用不够方便等等。即使在一户家庭、一套公寓范围内，都可能存在盲区，接收不到无线信号。特别是中国的住房结构以钢筋混凝土为主，导致无线产品传输距离问题更为突出。
大家都知道，无线局域网信号会随距离增加而减弱。在室外开放环境下，无线产品的传输距离最远能连到300米；室内环境下，最远能连到100米。这意味着要在室外300米、室内100米以外建立无线连接，普通产品办不到，只有增加设备通过漫游的办法来延伸距离、拓宽无线传输范围。下表为在室内环境下，随着距离的增加接收信号的衰减数（此为理想室内环境下的数据，信号衰减每增加3dB，强度就会减弱一半，可以看出，无线信号强度随着距离的增加而急剧下降。）：
而且，对于无线局域网来说，将无线接入点放在中心位置是最理想的，但在很多时候事与愿违。绝大多数情况下，可以提供给无线接入点的有线接入位置是无法改变的（除非你愿意重新布线重新装修，舍弃无线此方面的优势），无线布局时不能将无线接入点安装在理想位置，这也使得无线有效覆盖范围变小。
环境对信号强度影响明显
无线局域网产品具有共同的缺点：遇到障碍时，接收信号急剧下降。经过一道普通夹板，接收信号将衰减4dB；经过一堵砖墙，接收信号将衰减8～15dB；经过钢筋混凝土墙，衰减则更加厉害。在家庭和办公环境下，普遍存在夹板、墙壁等，受到这些障碍物的阻隔，接收信号变得十分薄弱，大部分无线局域网产品在弱接收信号环境下无法建立连接。对家庭用户来说，一般采用一个固定的无线接入点，由于不同房间经过障碍物不同，因而容易使某些房间成为信号盲区，无法建立无
线连接。而且，现代建筑物越来越多的采用钢筋混凝土结构，增加了对无线信号的“屏蔽”效应，这对无线连接来说无疑是雪上加霜。尤其对于复式结构的单元来说，不管将无线接入设备放在哪一层楼，都避免不了距离远、存在钢筋混凝土楼板隔断等情况，大大增加了信号盲区存在的可能性。另一方面，无线产品是利用空气这一媒质进行数据传输，外界干扰和自身干扰也严重影响无线传输质量，很容易造成信号盲区。本来使用无线局域网的用户都希望能摆脱有线的束缚，不受空间的约束在房子内自由布局，而信号盲区的存在则使你经常要拿着笔记本满房子转来寻找信号点，极其烦人！
针对无线局域网的这种状况，TP-LINK推出无线传输距离更远的带域展?无线传输技术的108M、54M系列无线产品，符合无线传输标准IEEE802.11g，包括TL-WR641G/TL-WR541G无线宽带路由器、TL-WN610G/TL-WN510G无线笔记本网卡、
TL-WN650G/TL-WN550G无线PCI网卡和TL-WN620G无线USB网卡。TP-LINK带域展?无线传输技术的全线产品，传输距离是普通11b、11g产品2～3倍，传输范围扩大到4～9倍。
TP-LINK域展?无线传输技术
TP-LINK域展?无线传输技术在增加无线传输距离、扩大无线有效覆盖范围，减少室内信号盲区，维持稳定的无线连接方面有独到的作用。
如上图所示, TP-LINK域展?无线产品比普通11b、11g产品具有更广的传输范围，最远传输距离可达室外830米，室内200米，而普通产品只能达到室外300米，室内100米。传输距离的增加，主要得益于域展?无线传输技术的高信号接收灵敏度。域展?无线传输技术在无线发射功率基本不变情况下，提高接收灵敏度，最高可超过-105dB，比普通产品的接收灵敏度（一般小于-85dB）提高了20dB以上。每增加3dB，接收灵敏度提高一倍，也就是说TP-LINK带域展? 产品比普通产品接收灵敏度提高近百倍。高信号接收灵敏度使域展?无线产品具有很强的捕获弱信号的能力。TP-LINK“无线”传输技术可以自动调节信号接收灵敏度，例如在开放环境下，当距离达到300米时，接收信号已经很弱，普通产品已经不能维持连接，
而TP-LINK带域展?技术的产品依靠它突出的接收灵敏度，仍然能在很弱的信号中提取到有效的数据信息，自动调整速度维持稳定连接。
为了能在低速连接时达到最好的传输性能，域展技术专门增加了3M，2M，1M，0.5M，0.25M五个等级的传输速率。域展技术具有速率自动调整功能，能根据信号状况实时自动调整传输速率，低速传输速率等级的增加，使在信号很弱的情况下也能维持稳定连接，且能处于最优状态。
TP-LINK域展?无线产品能维持稳定的低速连接，并不是说TP-LINK域展?无线产品的连接速率比普通无线产品低，如上图所示，在近距离信号质量好的情况下TP-LINK域展?无线产品与普通无线产品具有相同的连接速率，而在距离较远信号质量较差时，TP-LINK域展?无线产品还有很多的低速等级，能让它维持稳定的低速连接，保持不断线。
接收灵敏度的提高，再加上低速传输速率等级的增加，使得TP-LINK带域展技术的无线产品具有更远的无线传输距离、更广的无线覆盖范围。由于障碍物或自身处于运动状态等因素使无线信号经常出现不稳定的情况，高接收灵敏度和自动调速功能还使TP-LINK域展?无线产品具有更高的稳定性和更好的抗干扰能力。
我们在此以人的听力和悟性来更形象地对域展?做个说明，接收灵敏度好比人听声音捕获声波的能力，传输速率等级好比一句话要听清多少个字能了解意思（即悟性）。当一个人在某一固定点讲述一个故事，普通人和悟性高的顺风耳表现完全不一样，普通人听力一般，要在距离很近情况下才能听清楚，另外悟性一般，要听清楚的字能连贯起来反映完整意思才能听懂故事。而悟性高的顺风耳听力超群，距离很远也能听清楚，再加上高悟性，当听得比较断续时也能完全领悟故事本意，进一步延长了距离。如果在传输距离、覆盖范围上将普通无线产品比作普通人，那 TP-LINK域展?无线产品就是无线产品中“悟性高的顺风耳”。
TP-LINK域展?无线产品的好处
TP-LINK域展?无线传输技术给无线局域网带来的是空前的技术进步，TP-LINK域展?无线产品有效传输距离是普通无线产品2～3倍，有效网络覆盖范围是普通无线产品4～9倍。对于家庭和办公环境即使是复式楼，使用TP-LINK域展?无线产品，可基本保证没有信号盲区。对于范围特别大，需通过布点漫游的网络架构形式来扫除盲区的应用情况，TP-LINK域展?无线产品也可以最大限度的节省无线接入点，大大减少设备费用投入。
TP-LINK域展?无线产品具有良好的兼容性，这里的兼容性既包括对PC的硬件兼容，更包括与其它无线产品的标准兼容。TP-LINK域展?无线产品既含有域展无线传输技术，也符合IEEE802.11g无线局域网标准，能与TP-LINK“速展”、域展?无线产品通信，还能与普通11g、11b无线局域网产品建立稳定的连接。如果你的家庭或办公室内已经拥有由普通11g、11b 产品组建而成的无线局域网，采用带域展技术的无线产品一样可以很好连接，不存在兼容性问题，不必重复建设。然而必须注意，只有收发双方都是TP-LINK具有域展?技术无线产品，才能延伸无线传输距离、拓宽无线传输范围。要最好的发挥域展?无线产品传输距离远、传输范围广的优势，请配套使用TP-LINK带域展?技术无线产品。因为一对收发产品，如果有一方不带域展?技术，那么它将限制域展?优势的发挥，但双方能自适应到不带域展?技术的产品特性正常连接、正常传输。如下图所示，为两个室内无线局域网的拓扑简图，无线局域网a中使用TP-LINK域展?无线宽带路由器，并同时使用了TP-LINK 域展?无线网卡和普通11g、11b无线网卡，所有无线网卡均能以各自的标准与TP-LINK域展?无线宽带路由器建立正常的无线连接，连接速度和传输距离互不影响。普通11b、11g产品与TP-LINK域展?无线产品连接的传输距离室内最远100米（如无线连接A所示），而TP-LINK域展?无线产品间的传输距离室内最远200米（如无线连接B所示）。在无线局域网b中，虽然采用与局域网a相同的无线网卡，但由于普通无线宽带路由器的限制，使其只能达到与普通11b、11g相同的传输距离和传输速率，从而发挥不了域展?技术的优势（如无线连接D所示）。
尽管TP-LINK域展?无线产品在性能上比其它的无线产品有很大的优势，但使用起来和其它的无线产品一样简单方便。接收灵敏度也是自动调节的，在连接速度低于6M时，系统会自动启用更高的接收灵敏度，以保持稳定的连接，整个过程都是系统自动监测自动完成，无需人工干预。TP-LINK域展?无线产品支持无缝无线漫游技术,不仅能在域展?无线产品间漫游，还能与普通11g、11b产品间实现无缝漫游。
基于LoRa远距离无线通讯技术的传感网络概述
基于LoRa远距离无线通讯技术的传感网络概述 一、背景概述： 2013年8月，Semtech向业界发布了一种新型的，基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术（简称LoRa）的芯片。其接受灵敏度达到了惊人的-148dbm，与业界其他先进水平的sub-GHz芯片相比，最高的接收灵敏度改善了20db以上，其功耗极低。 LoRa作为低功耗广域网（LPWAN）的一种长距离通信技术，近些年受到越来越多的关注。随着物联网从近距离到远距离的发展，必将会产生一些新的行业应用和商务模式。Cisco、IBM、Semtech、Microchip等正在积极推广LoRa技术。 二、技术特点： LoRa的优势在于技术方面的长距离能力。LoRa技术在高性能、远距离、低功耗，支持大规模组网，测距和定位等方面突出的特点，这使得该方案（终端+网关）成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。 LoRa是低功耗广域网通信技术中的一种，是物理层或无线调制用于建立长距离通信链路。许多传统的无线系统使用频移键控（FSK）调制作为物理层，因为它是一种实现低功耗的非常有效的调制。LoRa是基于线性调频扩频调制，它保持了像FSK调制相同的低功耗特性，但明显地增加了通信距离。 LoRa技术本身拥有超高的接收灵敏度（RSSI）和超强信噪比（SNR）。此外使用跳频技术，通过伪随机码序列进行频移键控，使载波频率不断跳变而扩展频谱，防止定频干扰。 特点优势 灵敏度-148dBm 远距离 通讯距离>15km 最小的基础设施成本 易于建设和部署使用网关/集中器扩展系统容量 电池寿命>5年 延长电池寿命接收电流10mA，休眠电流<200nA 免牌照的频段 低成本 节点/终端成本低
无线传输距离和发射功率以及频率的关系
无线传输距离和发射功率以及频率的关系 功率灵敏度（dBm dBmV dBuV） dBm=10log(Pout/1mW)，其中Pout是以mW为单位的功率值 dBmV=20log(Vout /1mV)，其中Vout是以mV为单位的电压值 dBuV=20log(Vout /1uV)，其中Vout是以uV为单位的电压值 换算关系： Pout＝Vout×Vout/R dBmV=10log(R/0.001)+dBm，R为负载阻抗 dBuV=60+dBmV 应用举例 无线通信距离的计算 这里给出自由空间传播时的无线通信距离的计算方法：所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播，它是理想传播条件。电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物所吸收，也不会产生反射或散射。 通信距离与发射功率、接收灵敏度和工作频率有关。 [Lfs](dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz) 式中Lfs为传输损耗，d为传输距离，频率的单位以MHz计算。 由上式可见，自由空间中电波传播损耗（亦称衰减）只与工作频率f和传播距离d有关，当f或d增大一倍时，［Lfs］将分别增加6dB. 下面的公式说明在自由空间下电波传播的损耗 Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz) Los 是传播损耗，单位为dB，d是距离，单位是Km，f是工作频率，单位是MHz 下面举例说明一个工作频率为433.92MHz，发射功率为＋10dBm(10mW)，接收灵敏度为-105dBm的系统在自由空间的传播距离：
1. 由发射功率+10dBm，接收灵敏度为-105dBm Los = 115dB（10dBm-Los=-105dBm =>Los=115dB） 2. 由Los、f 计算得出d =30公里 （Solve[ 115==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x] {{x 30.945}}） 这是理想状况下的传输距离，实际的应用中是会低于该值，这是因为无线通信要受到各种外界因素的影响，如大气、阻挡物、多径等造成的损耗，将上述损耗的参考值计入上式中，即可计算出近似通信距离。 假定大气、遮挡等造成的损耗为25dB，可以计算得出通信距离为： d =1.7公里 （Solve[90==32.44+20Log10[x]+20Log10[433.92],x] {{x 1.74016}}） 结论: 无线传输损耗每增加6dB, 传送距离减小一倍 无线传输距离测算 很多时候，需要预估自己的无线究竟能传输多远距离，来粗略评估产品是否能够达到实用的水平。下面大致给出无线在自由空间传播距离的计算公式。自由空间指天线周围附近为无限大真空环境，是理想的环境。无线电波在传播中，能量不会被其他物体吸收、反射、衍射。自由空间中无线通信距离与发射功率，接收灵敏度，工作频率有关。 自由空间无线电波传播的损耗为： Loss=32.44+20lgd+20lgf Loss—传播损耗，单位dB;d—距离，单位km;f—工作频率，单位MHz。 例如：工作频率在2.4GHz，发射功率为0dBm（1mw），接收灵敏度为-70dBm的蓝牙系统在自由空间的传播距离：
无线通信距离计算
无线通信距离计算 The manuscript was revised on the evening of 2021
无线传输距离计算 Pr(dBm) = Pt(dBm) - Ct(dB) + Gt(dB) - FL(dB) + Gr(dB) - Cr(dB) Pr：接受端灵敏度 Pt: 发送端功率 Cr: 接收端接头和电缆损耗 Ct: 发送端接头和电缆损耗 Gr: 接受端天线增益 Gt: 发送端天线增益 FL: 自由空间损耗 FL(dB)=20 lg R (km) +20 lg f (GHz) + R是两点之间的距离 f是频率= 自由空间通信距离方程 自由空间通信距离方程 设发射功率为PT，发射天线增益为GT，工作频率为f . 接收功率为PR，接收天线增益为GR，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损耗 L0 有以下表达式： L0 (dB) = 10 Lg（ PT / PR ） = + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB)
[举例] 设：PT = 10 W = 40dBmw ；GR = GT = 7 (dBi) ； f = 1910MHz 问：R = 500 m 时， PR = 解答： (1) L0 (dB) 的计算 L0 (dB) = + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg ( km ) - GR (dB) - GT (dB)= + 65.62 - 6 - 7 - 7 = (dB)) （2） PR 的计算 PR = PT / ( 10 ) = 10 ( W ) / ( 10 ) = 1 ( μW ) / ( 10 ) = 1 ( μW ) / = ( μW ) = 156 ( mμW ) # 顺便指出，电波在穿透一层砖墙时，大约损失 (10~15) dB 无线传输距离估算 传输距离估算? 无线网络系统的传输距离或覆盖范围受多种因素的影响，除了信号源的发射功率、天线的增益、接?收设备的灵敏度、频率、自由空间衰减、噪声干扰外，还有现场环境的影响，例如建筑物、树木和墙壁的遮挡，人体、气候等对电磁波的衰减，纯粹自由空间的传输环境在实际应用中是不存在的。 由于无线网络系统是一个实际应用的工程，必须在实施前进行设计和预算，必须事前对无线网络系统的传输距离或覆盖范围进行估算，进而对系统部署规模有一个估计，下面的表格就是对一个“基站”的覆盖能力进行估算的办法。 第一步：计算无线通信系统上下行总增益。 第二步：计算最大视距传输距离。计算公式为： 最大视距传输距离(m)＝10(系统总增益－40）/30 第三步：估算现场实际覆盖距离。 例如：
各种近距离无线传输对比
蓝牙(Bluetooth)、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB性 能对比 蓝牙: 蓝牙就是一种支持设备短距离通信(一般就是10m之内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准就是IEEE802、15,工作在2、4GHz 频带,带宽为1Mb/s。 “蓝牙”(Bluetooth)原就是一位在10世纪统一丹麦的国王,她将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用她的名字来命名这种新的技术标准,含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频(FH,Frequency Hopping)与时分多址(TDMA,Time DivesionMuli—access)等先进技术,在近距离内最廉价地将几台数字化设备(各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统,如数字照相机、数字摄像机等,甚至各种家用电器、自动化设备)呈网状链接起来。蓝牙技术将就是网络中各种外围设备接口的统一桥梁,它消除了设备之间的连线,取而代之以无线连接。 蓝牙就是一种短距的无线通讯技术,电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来,省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器,配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通,传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离,而现在有了蓝牙技术,这样的麻烦也可以免除了 蓝牙技术的系统结构分为三大部分:底层硬件模块、中间协议层与高层应用。底层硬件部分包括无线跳频(RF)、基带(BB)与链路管理(LM)。无线跳频层通过2、4GHz无需授权的ISM频段的微波,实现数据位流的过滤与传输,本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据与信息帧的传输。链路管理负责连接、建立与拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点,可以进行异步数据通信,可以支持多达3个同时进行的同步话音信道,还可以使用一个信道同时传送异步数据与同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57、6kb/秒的不对称连接,也可以支持43、2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制与适应协议、服务发现协议、串口仿真协议与电话通信协议。逻辑链路控制与适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量与复用协议的功能,该层协议就是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音与数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层(HCI)就是蓝牙协议中软硬件之间的接口,它提供了一个调用基带、链路管理、状态与控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时,HCI以上的协议软件实体在主机上运行,而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成,二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。 在蓝牙协议栈的最上部就是各种高层应用框架。其中较典型的有拨号网络、耳机、局域网访
短距离无线通信技术的时代背景
短距离无线通信技术的时代背景 我们已经真正进入一个无线技术无所不在的时代。手机通话、短信息通信无处不在；GPS导航系统为我们导航指路；无线智能家居设备、无线故障监测系统、农作物环境监测控制系统等典型应用，让我看到无线技术不断发展和不断扩大，无线技术正不断改变我们的生活方式，使人们的生活更加舒适、美好、安全。对于无线系统来说，是以天线为载体发送接收无线电波来实现信息地正确发送和接收，发射时，把高频电流转化为电波；接收时，把电波转换为高频电流。依据频谱不同，各国的无线电管理机构都对RF频道的使用进行了相应的管理。而频道管理最基本的规则是无线收发器的使用需要获得许可，同时也规定了一些无须许可的免费频带，也称ISM频带，以满足不同的需要。目前，我国可以使用的ISM 频率为433MHz和2.4GHz。此外，在我国整个低于135Khz的频带也都是免费的。而ISM频带在欧洲所分配到的频率为433MHz、868MHz、2.4GHz。 无线通信系统可分为长距离无线通信系统和短距离无线通信系统。典型的长距离无线通讯系统主要包括发送终端、接收终端和中继站。其中发送终端向外界发送数据信息，随着距离的增加，需要中继站来提高信号传输质量，接收终端把信息接收下来并进行分析、处理以备使用。长距离无线通讯系统，广泛应用于军事、交通、电台、石油勘探等领域。但长距离无线通讯系统的最大特点是通讯距离一般在几十米到几千公里，但大部分需要申请固定的无线频道，需要交纳使用费用。短距离无线通信系统，是随着数字通信和计算机技术的不断发展而产生的，短距离无线通信和长距离无线通信有很多不同之处，主要有无线发射功率低适合电池供电，一般功率在几1mW到小于10mW，通信距离从几厘米到几百米，使用全向天线或PCB天线，不受环境阻隔影响，一般工作在ISM频段等优点。主要应用于室内无线信息交换。典型应用包括射频身份识别（RFID）系统、无线局域网、无线条码阅读器、无线安全系统等。同时，在现代网络技术中，以太网是一种采用CSMA/CD访问机制，基于总线型的局域网，以其高度灵活、相对简单、易于实现等显著特点，成为当前最重要、最广泛采用的局域网技术。随着无线技术的发展，很多专家提出了以太网在无线领域的逻辑扩展思想，形成由许多独立的无线节点通过无线电波相互信息交换的无线通信网络。时代需要速度更快、互操作更方便以及更安全可靠的无线网络，Nordic VLSI ASA Freascale、Atmel等具有国际影响力的IC生厂商都相继推出了新一代短距离无线数据通信收发芯片，以nRF905、CC1100、Jennic为主流的无线芯片性能得到了很大提高，最新的无线收发芯片将全部无线通信需要的调制/解调芯片、高/低频放大器等全部集成在芯片中，使外围器件大幅度减少，很容易与各种型号微控制器连接实现高可靠性无线通信，使开发无线产品成本大大降低，开发难度更简单，应用更广泛，嵌入式无线通信和无线网络将逐步取代现有的有线通信和有线网络，无线技术将展示其巨大的影响力，必将掀起一场的新的技术浪潮。 短距离无线通信技术的典型应用领域 (1)检测监控类：车辆管理系统、遥控引爆、工业遥控、无线鼠标键盘、遥测、航模控制器、无线抄表、门禁系统、安全防火系统；
无线远距离电能传输(0127)
超长距离, 高频,无线电能传输装置研制 引言：电能无线传输一直是人类的梦想，许多国内外科学家对此进行不断的研究。人们提出了三种电能无线传输方式：一是微波线电能传输方式。该方式利用无线电波收发原理传输电能，传输功率只能在几毫瓦至一百毫瓦之间，应用范围不大；二是电磁感应无线电能传输方式。该方式利用变压器原副边耦合原理传输电能，传输功率大，效率高，但距离很近，仅在1cm内，目前已在轨道交通方面应用；三是谐振耦合电能无线传输方式。该方式利用电路中电感电容谐振原理传输电能，理论上电能的传输功率、传输距离不受限制。第一种方案原理就像我们常用的变压器，初级线圈和次级线圈并没有接触交变的电场和磁场起到了传输电能的作用，该方案效率相对而言比较高；而第二种方案是通过对载波进行与解调从而实现电能传输，广泛用于无线广播等领域，效率非常低；第三种方案是前两种方案的综合，想通过共振原理实现电能的有效传输就必须在发射和接收端下工夫，传统的效率底下的调制方法是不能实现电能的有效传输，我们小组将着重在电磁耦合方案上进行探索。 摘要：电能给人类带来巨大的发展。然而错综复杂的输电线分布在生活的各个角落，它给人们带来极大的不便。因此人类一直有摆脱电线的束缚实现电能无线传输的梦想。综合考虑到实际应用上传输效率和传输距离等因素，我们小组给出了一种用电磁耦合阵列定位最大耦合系数的电力传输方案。 关键字：无线电能传输谐振传输效率电磁耦合传输距离耦合阵列 1 整体方案设计及理论分析（第1部分标题，请根据此标题进行论文整理） 2、硬件电路设计（第3部分标题，请根据此标题进行论文整理） 3、控制方法与软件设计（第4部分标题，请根据此标题进行论文整理） 4、实验及结果（第5部分标题，请根据此标题进行论文整理） 1、整体方案设计及理论分析 1.1电磁耦合能量无线传输系统由能量发送器(Transmitter)，分离式功率变压器(Transformer) ，和能量接收器(Receiver)三部分组成，如图1所示。 能量发送器由三部分组成，第一部分整流滤波得到高压直流电流；第二部分为高频逆变电路，由CPLD控制载波频率，将直流进行SPWM斩波；第三部分为滤波电路，将第二部分电流滤波后形成高频交流通过线圈发送耦合到用电器线圈。 分离式变压器由发送端的电磁耦合阵列和接收端的线圈共同构成。 能量接收器将接到得高频交流经过整流滤波后得到稳定的直流供用电器使用。
关于无线信号传输距离和衰减问题
北京万蓝拓通信技术有限公司宣 关于无线信号传输距离和衰减问题什么是无线CPE?CPE 的英文全称为：Customer Premise Equipment！无线CPE 就是一种接收wifi 信号的无线终端接入设备，可取代无线网卡、无线AP 和无线网桥！可以接收无线路由器，无线AP 和无线打印服务器的无线信号！是一款新型的无线终端接入设备！大量应用于医院，单位，工厂，小区等无线网络接入，节省铺设有线网络的费用！搭配14DBI的原装平板定向天线！按照理想的状况来说户外直线传输距离达到2000 米是没问题的！理想的情况所指的是无干扰无障碍的情况下，而在我们生活的城市这种情况基本上是不可能存在的，在一般的生活小区，医院和单位的较为稳定接收距离是50米左右！如果接收的距离内有墙体阻隔，按照每堵墙衰减3DBI 来算(具体衰减值跟墙的参数有很大区别) 此款无线USB CPE 还搭配USB延长线，如果要接受户外的无线信号，CPE 天线最好是外置于户外，这样搭配的3 米USB 延长线是不可缺少的了！"穿墙能力"与设备使用的频段有直接的关系。 微波的最大特点就是近乎直线传播，绕射能力非常弱，因此身处在障碍物后面的无线接收设备会被障碍物给阻挡。所以对于直线传播的无线微波信号来说，只能是"穿透"障碍物以到达障碍物后面的无线设备了。"穿透"了障碍物的无线
信号将逐渐变成较弱的信号，至于这个信号还有多强，这就是穿透能力或直接说是"穿墙能力"了。对于用户来说，都希望无线信号能至少穿透屋内的墙壁和地板。墙壁的材质有多种，有木质墙、玻璃墙、砖墙、混凝土墙等；地板一般是钢筋混凝土。每穿透一道隔离墙，无线的接受信号或多或少都有衰减，上面的建筑结构依次从低到高的衰减。一旦选用了发射功率过低、接收灵敏度不够、天线增益不够的无线设备，无线信号会衰减得很利害，传输速率急速下降，甚至会容易出现无线的盲点。无线设备的发射功率、接收灵敏度(这是双向的)、天线增益、有效传输距离都直接与隔断穿透能力和连接是否稳定以及最终实际传输速率有关，是能否实现稳定速度无缝连接十分关键的指标。 无线设备的穿透隔墙的能力，通常情况下取决于以下技术指标：(1)IEEE 802.11 规定的无线局域网设备的最大发射功率是20dBm(100 毫瓦)，一般较好的产品要达到17dBm。(2)接收灵敏度目前最优的是-105dB。经过一层木板，接收信号将衰减4dB；经过一堵砖墙，接收信号将衰减8~15 dB；经过钢筋混凝土墙，则至少衰减15~30 dB。发射灵敏度高达105dB 的无线设备具有强大的墙壁穿透性；能够连续穿透三面厚度达1.2 米总间隔30 米的钢筋混凝土墙壁而不需要任何中继设备。(3)天线增益最好是27 dBi。一般的无线局域网设备的天线增益为2dBi，按照经验，
短距离无线通信技术
短距离无线通信技术 1.1短距离无线通信 以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术，由于技术不断融合和发展，具体 技术的应用围也会动态变化。 WWAN 无线广域网 WMAN 无线城域网 WLAN 无线局域网 WPAN 无线个域网 无线基站（信源） 发送/接收 蜂窝通讯技术 2G/3G/4G GPRS EDGE LTE …… WiMax Wibro（国） 802.16 WIFI WAPI 802.11 Bluetooth UWB Zigbee …… RFID NFC IrDA 中、长距离无线通信，卫星通信和长波、 短波则能实现超长距离无线通信 短距离无线通信，NFC则被视为非接触超 短距离无线通信 WIFI IrDA Zigbee Bluetooth UWB NFC RFID 通信模式点对点网状单点对多点点对点 通信距离0~100m 0~1m 10m~75m 0~10m 0~10m 0~20cm 0~50m 传输速度54Mbps 1Mbps 10K~250Kbps 1Mbps 53.3~480M 424Kbps 安全性低低中高高极高高 频段 2.4GHz 2.4GHz 868MHZ欧洲 915MHz美国 2.4GHz 3.1~10.6G 13.56MHz 多频段 国际标准802.11b 802.11g 无802.15.4 802.15.1x 无ECMA340 ECMA352 成本高低极低低高低低 1.1.1WLAN WIFI是WLAN的主流技术标准，应用中常把WIFI与WLAN等价，其实这并不严谨，例如，中国对WLAN强制执行自有知识产权的WAPI标准。 WLAN应用的标准协议是802.11，这是一个庞大的协议家族。 802.11是WLAN原始标准，WIFI应用802.11b标准，可向11g、11n升级。有兴趣的可
物联网中的几种短距离无线传输技术电子教案
短距离无线通信场指的是100m 以内的通信，主要技术包括Wifi、紫蜂(Zigbee)、蓝牙技术(Bluetooth)、超宽带技术(Ultra-wideband ,UWB)、射频识别技术(Radio Frequency IDentification ,RFID)以及近场通信(Near Field Communication,NFC)等类型。低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈要求，作为无线通信技术重要分支的短距离无线通信技术正逐步引起越来越广泛的关注。各国也相应地制定短距离通信技术标准，特别是RFID 和NFC 在物联网、移动支付和手机识别方面的应用标准，例如主要的RFID 相关规范有欧美的EPC 规范、日本的UID(Ubiquitous ID)规范和ISO 18000 系列标准。中国政府也高度重视短距离通信的发展，制定了一系列的政策来扶持短距离通信产业。例如科技部、工信部联合14 部委制订的《中国RFID 发展策略白皮书》等。此外，包括诺基亚、英特尔、IBM、东芝、华为、中兴和联想等众多企业也积极参与到短距离无线通信中各技术的研究中。 1、Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)是一种无线通信协议（IEEE802.11b），Wi-Fi的传输速率最高可达11Mb/s，虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些，但在无线电波的覆盖范围方面却略胜一筹，可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展，理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内，就能以最高约11Mb/s的速率接入互联网。实际上，如果有多个用户同时通过一个点接入，带宽将被多个用户分享，Wi-Fi的连接速度会降低到只有几百kb/s，另外，Wi-Fi的信号一般不受墙壁阻隔的影响，但在建筑物内的有效传输距离要小于户外。 最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的，称为802.11b，主要目的是提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准，它的工作频率是2.4GHz，与无绳电话、蓝牙等许多不需频率使用许可证的无线设备共享同一频段。随着Wi-Fi协议新版本如802.11a和802.11g的先后推出，Wi-Fi的应用将越来越广泛。速度更快的802.11g使用与802.11b相同的正交频分多路复用调制技术，它也工作在2.4GHz频段，速率达54Mb/s。根据最新的发展趋势判断，802.11g 将有可能被大多数无线网络产品制造商选择作为产品标准。微软推出的桌面操作系统Windows XP和嵌入式操作系统Windows CE，都包含了对Wi-Fi的支持。 2、UWB技术 超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。由于UWB可以利用低功耗、低复
无线通信距离计算修订稿
无线通信距离计算 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
无线传输距离计算 Pr(dBm) = Pt(dBm) - Ct(dB) + Gt(dB) - FL(dB) + Gr(dB) - Cr(dB) Pr：接受 端灵敏度Pt: 发送端功率Cr: 接收端接头和电缆损耗Ct: 发送端接头和电缆损耗Gr: 接受端天线增益Gt: 发送端天线增益FL: 自由空间损耗FL(dB)=20 lg R (km) +20 lg f (GHz) + 92.44R是两点之间的距离f是频率=2.4 自由空间通信距离方程 自由空间通信距离方程 设发射功率为PT，发射天线增益为GT，工作频率为f . 接收功率为PR，接收天线 增益为GR，收、发天线间距离为R，那么电波在无环境干扰时，传播途中的电波损 耗 L0 有以下表达式： L0 (dB) = 10 Lg（ PT / PR ） = 32.45 + 20 Lg f ( MHz ) + 20 Lg R ( km ) - GT (dB) - GR (dB) [举例] 设：PT = 10 W = 40dBmw ；GR = GT = 7 (dBi) ； f = 1910MHz 问：R = 500 m 时， PR =
解答： (1) L0 (dB) 的计算 L0 (dB) = 32.45 + 20 Lg 1910( MHz ) + 20 Lg 0.5 ( km ) - GR (dB) - GT (dB)= 32.45 + 65.62 - 6 - 7 - 7 = 78.07 (dB)) （2） PR 的计算 PR = PT / ( 10 7.807 ) = 10 ( W ) / ( 10 7.807 ) = 1 ( μW ) / ( 10 0.807 ) = 1 ( μW ) / 6.412 = 0.156 ( μW ) = 156 ( mμW ) # 顺便指出， 1.9GHz电波在穿透一层砖墙时，大约损失 (10~15) dB 无线传输距离估算 传输距离估算无线网络系统的传输距离或覆盖范围受多种因素的影响，除了信号源的发射功率、天线的增益、接收设备的灵敏度、频率、自由空间衰减、噪声干扰外，还有现场环境的影响，例如建筑物、树木和墙壁的遮挡，人体、气候等对电磁波的衰减，纯粹自由空间的传输环境在实际应用中是不存在的。由于无线网络系统是一个实际应用的工程，必须在实施前进行设计和预算，必须事前对无线网络系统的传输距离或覆盖范围进行估算，进而对系统部署规模有一个估计，下面的表格就是对一个“基站”的覆盖能力进行估算的办法。第一步：计算无线通信系统上下行总增益。第二步：计算最大视距传输距离。计算公式为：最大视距传输距离(m)＝10(系统总增益－40）/30第三步：估算现场实际覆盖距离。例如：传输距离估算 总增益(dBm)最大距离(m)实际距离(m)91 50 43100 100 80109 200 149121 500 342125 700 463130 1000 639139 2000 1194148 4000 2233153 6000 3220160 10000 5106169 20000 9548181 50000 21838通过上述三个步骤可以对每个基
短距离无线通讯(芯片)技术概述
短距离无线通讯（芯片）技术概述 一、各种短距离无线通信使用范围与特性比较 无线化是控制领域发展的趋势，尤其是工作于ISM频段的短距离无线通信得到了广泛的应用，各种短距离无线通信都有各自合适的使用范围，本文简介几种常见的无线通讯技术。 关键字：短距离无线通信，红外技术，蓝牙技术，802.11b，无线收发 工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。但随着射频技术、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现越来越容易，数据传输速度也越来越快，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。而同时有线网络布线麻烦，线路故障难以检查，设备重新布局就要重新布线，且不能随意移动等缺点越发突出。在向往自由和希望随时随地进行通信的今天，人们把目光转向了无线通信方式，尤其是一些机动性要求较强的设备，或人们不方便随时到达现场的条件下。因此出现一些典型的无线应用，如：无线智能家居，无线抄表，无线点菜，无线数据
采集，无线设备管理和监控，汽车仪表数据的无线读取等等。1．几种无线通信方式的简介 生产和生活中的控制应用往往是限定到一定地域范围内，比如：主机设备和周边设备的互联互通，智能家居房间内的电器控制，餐厅或饭店内的无线点菜系统，厂房内生产设备的管理和监控等0～200米的范围内，本文着重探讨短距离无线通信实用技术，主要有：红外技术，蓝牙技术，802.11b无线局域网标准技术，微功率短距离无线通信技术，现简介如下： 1.1 红外技术 红外通信技术采用人眼看不到的红外光传输信息，是使用最广泛的无线技术，它利用红外光的通断表示计算机中的0-1逻辑，通常有效作用半径2米，发射角一般不超过20度，传统速度可达4 Mbit/s，1995年IrDA（InfraRed Data Association）将通信速率扩展到的高达16Mbit/s ，红外技术采用点到点的连接方式，具有方向性，数据传输干扰少，速度快，保密性强，价格便宜，因此广泛应用于各种遥控器，笔记本电脑，PDA，移动电话等移动设备，但红外技术只限于两台设备通讯，无法灵活构成网络，而且红外技术只是一种视距传输技术，传输数据时两个设备之间不能有阻挡物，有效距离小，且无法用于边移动边使用的设备。 1.2 蓝牙技术 蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，它采用无线电射频技术实现设备之间的无线互连，有穿透能力，能够全方位传送，主要面对
各种近距离无线传输对比
蓝牙（Bluetooth）、ZigBee、Wi—Fi、WiMAX、无线USB、UWB 性能对比 蓝牙： 蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。 “蓝牙”（Bluetooth）原是一位在10世纪统一丹麦的国王，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用他的名字来命名这种新的技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用高速跳频（FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA，Time DivesionMuli—access）等先进技术，在近距离内最廉价地将几台数字化设备（各种移动设备、固定通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统，如数字照相机、数字摄像机等，甚至各种家用电器、自动化设备）呈网状链接起来。蓝牙技术将是网络中各种外围设备接口的统一桥梁，它消除了设备之间的连线，取而代之以无线连接。 蓝牙是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了 蓝牙技术的系统结构分为三大部分：底层硬件模块、中间协议层和高层应用。底层硬件部分包括无线跳频（RF）、基带（BB）和链路管理（LM）。无线跳频层通过2.4GHz无需授权的ISM频段的微波，实现数据位流的过滤和传输，本层协议主要定义了蓝牙收发器在此频带正常工作所需要满足的条件。基带负责跳频以及蓝牙数据和信息帧的传输。链路管理负责连接、建立和拆除链路并进行安全控制。 蓝牙技术结合了电路交换与分组交换的特点，可以进行异步数据通信，可以支持多达3个同时进行的同步话音信道，还可以使用一个信道同时传送异步数据和同步话音。每个话音信道支持64kb/秒的同步话音链路。异步信道可以支持一端最大速率为721kb/秒、另一端速率为57.6kb/秒的不对称连接，也可以支持43.2kb/秒的对称连接。 中间协议层包括逻辑链路控制和适应协议、服务发现协议、串口仿真协议和电话通信协议。逻辑链路控制和适应协议具有完成数据拆装、控制服务质量和复用协议的功能，该层协议是其它各层协议实现的基础。服务发现协议层为上层应用程序提供一种机制来发现网络中可用的服务及其特性。串口仿真协议层具有仿真9针RS232串口的功能。电话通信协议层则提供蓝牙设备间话音和数据的呼叫控制指令。 主机控制接口层（HCI）是蓝牙协议中软硬件之间的接口，它提供了一个调用基带、链路管理、状态和控制寄存器等硬件的统一命令接口。蓝牙设备之间进行通信时，HCI以上的协议软件实体在主机上运行，而HCI以下的功能由蓝牙设备来完成，二者之间通过一个对两端透明的传输层进行交互。
无线传输技术及应用.
无线传输技术及应用 本选修课根据社会的实际需要，无线传输技术远程操作方便的特点，选择了 TC35i无线传输方案。 一．课题用途： 在工业方面：操作员用手机和电脑远距离监测、操作和控制工厂的设备。在农业方面：进行植物生长发育的远程控制。在生活方面：进行远程的LED宣传语控制。 二．课题方案： 用传感器接收要测的数据，传到单片机上，通过TC35i通信模块传输数据到操作人员的手机或者电脑上，操作人员也可以通过现场的上位机进行监测和操作。 三.无线通信模块： 3.1 TC35I介绍
TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块, TC35i由供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口等6部分组成。作为 TC35i的核心基带处 理器主要处理GSM终端内的语音和数据信号，并涵盖了蜂窝射频设备中的所有模拟和数字功能。 TC35i模块工作在EGSM900和GSM1800双频段,电源范围为直流3.3～4.8V ,电流消耗—休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A 峰值；可传输语音和数据信号, 功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为 2W和1W ,通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据,可选波特率为300b/s～115kb/s , 自动波特率为1.2kb/s～115kb/s。它支持Text 和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或中断信号实现重启和故障恢复。其内部结构如图所示： TC35i模块内部结构图 3.2 TC35i硬件设计 1.发射端 发射端的模块TC35i模块有40个引脚，通过一个ZIF(Zero Insertion Force，零阻力插座)连接器引出。这40个引脚可以划分为5类，即电源、数据输入/输出、SIM卡、音频接口和控制。TC35i的第1～5引脚是正电源输入脚采用+4.2V，第6～10引脚是电源地。15脚是启动脚IGT，它与89C51的P1.3口相接，给IGT加一个大于100ms的低脉冲, 使TC35i进入工作状态。18脚RxD0通过2.2K电阻隔离和单片机的第11脚TXD相连；19脚TxD0为TTL的串口通讯脚，通过2.2K 电阻隔离和单片机的第10脚RXD相连。TC35i使用外接式SIM卡, 24～29为SIM卡引脚，SIM卡同TC35i是这样连接的:SIM上的CCRST、CCIO、CCCL、CCVCC和CCGND通过SIM卡阅读器与TC35i的同名端直接相连，ZIF连接座的CCIN引脚用来检测SIM卡是否插好，如果连接正确，则CCIN引脚输出高电
详谈如何加长无线网络信号传输距离
详谈如何加长无线网络信号传输距离 无线网络的传输距离、覆盖范围和穿透能力一直是人们关注的问题。对于需要很远距离的传输，一般是采用无线室外网桥桥接，网桥的传输距离可高达几十公里，无线室外网桥的主要功能是桥接两个不同的局域网。无线室外网桥主要是连接楼宇之间、校园内、工业区以及偏僻地方的理想解决方案。比如，需要将两栋大楼中两个不同的局域网连接起来。如果按照传统的有线方式，即使是近在咫尺，也需要牵线挖管，采用铺设线缆或租用线路的方法，需要花费大量的金钱。还要考虑是否会遇到周围环境的条件限制，无线技术可以直接通过两台无线网桥连接局域网，距离可以达到几十公里。不但节省了铺设线路的费用，并且不会受到地理环境的限制。 实际上，一般在SOHU级的无线局域网组网，一般都会用无线接入点或无线路由器来作为无线基站，基本上不涉及网桥。常用无线AP的覆盖范围有多广？按照协议标准本身来说IEEE 802.11b和IEEE 802.11g的覆盖范围是：室内100米、室外300米。这个数值仅是理论值，在实际应用中除了要有信号连接外，还要有速度方面的使用价值，所以通常 Wi-Fi无线产品的实际使用范围是：室内30米、室外100米（没有障碍物）。在实际应用中，会碰到各种障碍物，其中以玻璃、木板、石膏墙对无线信号的影响最小，而混凝土墙壁和铁对无线信号的屏蔽最大。 解决方案 对于已经购买了无线AP的用户来说，当把整个无线网络架设好之后，发现无线覆盖的距离不够远，这时候就必须考虑要延长无线的传输距离。要延长无线的传输距离，可以采用两个方法。方法一：首先所选购的的AP天线是可拆卸的，可选择更换增益值较高的天线。方法二：采用增加无线基站进行无线中继以提高传输距离，这个办法的实际上就是在一定的范围内增加AP数量,达到信号传递的效果。下面主要介绍方法一。 1、中继网桥+全向天线
短距离无线通信试卷
深圳大学期末考试试卷 开/闭卷 A/B 卷 课程编号 23130014 课程名称 短距离无线通信 学分 2 命题人(签字) 审题人(签字) 年 月 日 从实现方法、频谱特性等方面阐述跳频和直接序列扩频技术的区别，码分多址属于其中的哪一种？如何实现？（15分） 天线有哪些特征？导致信号衰减衰落的原因有哪些？在移动通信中为何要使用蜂窝模式？如何控制蜂窝的大小？（15分） 请回答下列问题：（30分） 1） 802.11中规定了哪些拓扑结构？分别适用于哪些应用场合？ 2） 无线介质访问为何不能采用CSMA/CD ？请以802.11种无线介质访问 协议为例，论述无线介质访问的典型方法。 3） 请简述802.11中共享密钥认证的方法。 请回答下列问题：（20分） 1） 谈谈你对篮牙微微网的认识？ 2） 请简要叙述两个篮牙设备连接得过程？ 请回答下列问题：（20分） 1） IEEE802.15.4协议和Zigbee 协议有何联系和区别？请根据这两个 协议，谈谈你对无线传感器网络的认识。 2） 请结合自己的专业特点，设计一个无线传感器网络的应用场景。
1.从实现方法、频谱特性等方面阐述跳频和直接序列扩频技术的区别，码分多址属于其中的哪一种？如何实现？（15分） 答： 跳频：跳频本质上就是按照收发双方约定的、对第三者保密的、规律不断变换地发射频率。在跳频频段内分布着若干个信道，每个信道带宽都和窄带信号带宽相同。传输时，在每个固定间隔信号在这些信道之间随机跳跃。它具有躲避式抗瞄准干扰能力，尤其是抗窄带干扰信号能力强。有良好的远近特性，不会引起同频阻塞干扰。频率合成器产生的载频准确度和稳定度高，且由扩频码控制，同步容易实现。存在的缺点是信号隐蔽性差，快跳频系统频率合成器不容易实现。 直接序列扩频技术：直接序列扩频技术是利用扩展码，每个输入信号在传输信号中被k个比特表示，扩频码展宽信号频谱的带宽和k成正比。它具有良好的抗噪、抗多径效应、抗窃听能力。此外，由于采用码分多址自相关技术进行扩频和解扩，众多用户可以共享同一带宽，频谱利用率高。 码分多址属于直接序列扩频技术。实现：每个站点（移动台）被指定一个唯一的m位代码或称码片序列，并且都必须是两两正交，当发送比特1时，站点就发送其码片序列，发送比特0时，站点就发送其码片序列的反码。 2.天线有哪些特征？导致信号衰减衰落的原因有哪些？在移动通信中为何要使用蜂 窝模式？如何控制蜂窝的大小？（15分） 答： 天线的特征：1.每一种天线都有其频率范围：频率 = 光速/波长（Hz）2.长度：波长越长天线尺寸越大3.形状：全向天线和定向天线形状不同。理想的天线是在空间的一个点向四周均匀发射信号，但通常的天线都是有方向性的4.增益：天线在某方向的增益就是该方向发射的功率与理想天线在该方向的功率之比，单位是（dBi）。 导致信号衰减衰落的原因：1.射频信号在自由空间衰减。2.反射和透射3.绕射4.与其他的射频信号源互相干扰造成衰减。5.多径衰落。 使用蜂窝模式的原因：1.1956年，FCC分配的带宽总共只能支持44个信道,有许多用户都用不上。而使用蜂窝模式，每一个蜂窝使用一组频道。如果两个蜂窝相隔足够远，则可以使用同一组频道。可以重复利用信道，提高信道的利用率。2.信号随距离快速衰落：障碍物越密，衰落越快。将一块大的区域划分为多个小的蜂窝，使用多个小功率发射器代替一个大功率发射机。可以获得更好的信号，降低发射功率，节约成本。 控制蜂窝的大小的方法：蜂窝的大小取决于发射机的有效发射距离，六边形蜂窝在发射机的有效发射距离覆盖范围之内，而两个七小区群的中心的距离要超过有效发射距离的两倍。 3.请回答下列问题：（30分） 802.11中规定了哪些拓扑结构？分别适用于哪些应用场合？ 无线介质访问为何不能采用CSMA/CD？请以802.11种无线介质访问协议为例，论述无线介质访问的典型方法。 请简述802.11中共享密钥认证的方法。 答： 1、802.11中规定了四种拓扑结构，分别为：独立基本服务集（IBSS）网络、基本服务集（BSS）网络、扩展服务集（ESS）网络、ESS（无线）网络。 2、IBSS可以让用户自发地形成一个无线局域网.，我们可以轻易把手上网卡，以特设方式，在会议室迅速建立一个小型无线局域网。在电信本地网中，可以应用于业务受理、工单管理、资源管理等场合。BSS则可以运用在通信信号处理（多用户检测）、语音分离、生物信号分离、经济数据
短距离无线通信技术 论文
广州大学 无线网络与移动计算课程作业 学院：计算机科学与教育软件学院 班别：软件工程125班 姓名：陈炜坤 学号：1206100099
短距离无线通信技术综述 摘要：随着通信技术和网络的飞速发展，无线通信技术开始在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,其中作为无线通信技术的重要分支——短距离无线通信技术由于在技术，成本以及实用性上的巨大优势，越来越受到人们的重视。本文主要介绍短距离无线通信领域中的几种关键技术,包括蓝牙，802.11（Wi-Fi），紫蜂技术和ＵＷＢ技术，并简要介绍了它们的发展状况和应用领域。 关键字：短距离无线通信，蓝牙，Wi-Fi，红外数据传输，紫蜂技术，超宽带技术 一 .引言 随着Internet，多媒体和无线通信技术的飞速发展，无线通信技术具有巨大的发展潜能和商业价值。作为无线通信技术的重要分支,短距离无线通信技术更是凭借自己独有的特性受到人们的关注。 短距离无线通信包含如下特征：首先，它的通信距离很短，一般在百米范围之内，只适合小区域使用。由于距离较短，传输过程中遇到障碍物的几率较小，所以可以用较小的发射功率发射信号，功耗低；其次，对等通信是短距离无线通信的重要特性，它不需要中转设备，可以在发送端和接受端直接进行数据的传输，方便快捷；最后，成本低廉，节省了布线资源。 二 .短距离无线通信技术的分类和应用 简单的说，一个典型的短距离无线通信系统主要由两部分组成，即无线发射机和无线接收机。目前应用广泛的无线通信技术包括蓝牙(Bluetooth),802.11(Wi-Fi),红外数据传输(IrDA),紫蜂(Zigbee)超宽带技术(UWB)等。 1. 蓝牙(bluetooth) 蓝牙是由爱立信公司于1994年首先提出的一种工作在2.4GHz频段的短距离无线通信技术规范，它的有效范围在10m以内。在此范围内，运用蓝牙技术可以实现多台设备的无线互联并以1Mb/s的速度进行信息传输。它主要分为主设备和从设备，其中主设备是在组网连接中主动发送连接请求的设备，而从设备是被连接的设备，几个蓝牙设备连接成一个微微网，微微网是蓝牙最基本的网络形式，多个微微网在时间和空间的复用组成了更加复杂的网络拓扑结构，成为散射网[1]。 蓝牙具有低成本高速率的特点,目前主要应用在数据输入,外围设备连接以及无线局域网中,在日常生活中,蓝牙产品涵盖PC,移动电话,汽车电子,家用电器和工业设备等领域,应用十分广泛。