无线电传输论文选题

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无线电通信（radio communications）是将需要传送的声音、文字、数据、图像等电信号调制在无线电波上经空间和地面传至对方的通信方式，利用无线电磁波在空间传输信息的通信方式。利用“电”来传递消息的通信方式称为电通信，电通信一般可分为两大类：一类称为有线电通信，一类称为无线电通信。利用无线电波传输信息的通信方式即称为无线电通信，它能传输声音、文字、数据和图像等。与有线电通信相比，不需要架设传输线路，不受通信距离限制，机动性好，建立迅速；但传输质量不稳定，信号易受干扰或易被截获，易受自然因素影响，保密性差。1873年,英国物理学家JC麦克斯韦在其《电学和磁学论》一书中，总结和发展了19世纪前期对电磁现象的研究成果，从理论上证明了电磁过程在空间是以相当于光的速度传播的，光的本质是电磁波，从而建立了电磁理论。1887年德国物理学家HR赫兹在实验中发现了电磁波，验证了麦克斯韦的电磁理论。电磁理论的建立和电磁波的发现，为无线电通信的产生创造了条件。1895年俄国物理学家AC波波夫和意大利物理学家G马可尼，分别成功地进行了无线电通信试验。无线电通信的最大魅力在于，借助无线电波具有的波动传递信息的功能，人们可以省去敷设导线的麻烦，实现更加自由、更加快捷、无障碍的信息交流和沟通。从无线电波的特性来看，如同光波一样，无线电波可以反射、折射、绕射和散射传播。由于电波特性不同，有些电波能够在地球表面传播，有些能够在空间直线传播，有些能够从大气层上空反射传播，有些电波甚至能穿透大气层，飞向遥远的宇宙空间。

无线电是指在自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，是其中的一个有限频带，上限频率 在300GHz（吉赫兹），下限频率较不统一, 在各种射频规范书, 常见的有三 3KHz~300GHz（ITU－国际电信联盟规定）, 9KHz~300GHz, 10KHz~300GHz。 无线电技术是通过无线电波传播信号的技术。 无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。 麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。他的这些工作完成于1861年至1865年之间。 海因里希·鲁道夫·赫兹（Heinrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦尔的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性，并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达，通常称为波动方程。 1906年圣诞前夜，雷吉纳德·菲森登（Reginald Fessenden）在美国麻萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。 发明 关于谁是无线电台的发明人还存在争议。 1893年，尼科拉·特斯拉（Nikola Tesla）在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。在为“费城富兰克林学院”以及全国电灯协会做的报告中，他描述并演示了无线电通信的基本原理。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。 古列尔莫·马可尼（Guglielmo Marconi）拥有通常被认为是世界上第一个无线电技术的专利，英国专利12039号，“电脉冲及信号传输技术的改进以及所需设备”。 尼科拉·特斯拉1897年在美国获得了无线电技术的专利。然而，美国专利局于1904年将其专利权撤销，转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物，包括汤玛斯·爱迪生，安德鲁·卡耐基影响的结果。1909年，马可尼和卡尔·费迪南德·布劳恩（Karl Ferdinand Braun）由于“发明无线电报的贡献”获得诺贝尔物理学奖。 1943年，在特斯拉去世后不久，美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效。这一决定承认他的发明在马可尼的专利之前就已完成。有些人认为作出这一决定明显是出于经济原因。这样二战中的美国政府就可以避免付给马可尼公司专利使用费。 1898年，马可尼在英格兰切尔姆斯福德的霍尔街开办了世界上首家无线电工厂，雇佣了大约50人。 无线电的用途 无线电的最早应用于航海中，使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在，无线电有着多种应用形式，包括无线数据网，各种移动通信以及无线电广播等。 以下是一些无线电技术的主要应用: 通信 声音 * 声音广播的最早形式是航海无线电报。它采用开关控制连续波的发射与否，由此在接收机产生断续的声音信号，即摩尔斯电码。 * 调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术，即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。 这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。 * 调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。对频率调制而言，话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。调频广播工作于甚高频段（Very High Frequency，VHF）。频段越高，其所拥有的频率带宽也越大，因而可以容纳更多的电台。同时，波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。 * 调频广播的边带可以用来传播数字信号如，电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家，当被移动至一个新的地区后，调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。 * 航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。 * 政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。相对于调频广播或电视伴音的16KHz带宽，保真度上不得不作出牺牲。 * 民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶，飞机或孤立地点间的通讯。大多数情况下，都使用单边带技术，这样相对于调幅技术可以节省一半的频带，并更有效地利用发射功率。 * 陆地中继无线电(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一种为军队、警察、急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。 电话 * 蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上，小区的形状为蜂窝状六边形，这也是蜂窝电话名称的来源。当前广泛使用的移动电话系统标准包括：GSM，CDMA和TDMA。运营商已经开始提供下一代的3G移动通信服务，其主导标准为UMTS和CDMA2000。 * 卫星电话存在两种形式：INMARSAT 和 铱星系统。两种系统都提供全球覆盖服务。 INMARSAT使用地球同步卫星，需要定向的高增益天线。铱星则是低轨道卫星系统，直接使用手机天线 电视 * 通常的模拟电视信号采用将图像调幅，伴音调频并合成在同一信号中传播。 * 数字电视采用MPEG-2图像压缩技术，由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。 紧急服务 * 无线电紧急定位信标 （emergency position indicating radio beacons，EPIRBs）， 紧急定位发射机或 个人定位信标是用来在紧急情况下对人员或测量通过卫星进行定位的小型无线电发射机。它的作用是提供给救援人员目标的精确位置，以便提供及时的救援。 数据传输 * 数字微波传输设备、卫星等通常采用正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）。QAM调制方式同时利用信号的幅度和相位加载信息。这样，可以在同样的带宽上传递更大的数据量。 * IEEE 11是当前无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）的标准。它采用2GHz或5GHz频段，数据传输速率为11 Mbps或54 Mbps。 * 蓝牙（Blueteeth）是一种短距离无线通讯的技术。 辨识 * 利用主动及被动无线电装置可以辨识以及表明物体身份。（参见射频识别） 其它 * 业余无线电是无线电爱好者参与的无线电台通讯。业余无线电台可以使用整个频谱上很多开放的频带。爱好者使用不同形式的编码方式和技术。有些后来商用的技术，比如调频，单边带调幅，数字分组无线电和卫星信号转发器，都是由业余爱好者首先应用的。 导航 * 所有的卫星导航系统都使用装备了精确时钟的卫星。导航卫星播发其位置和定时信息。接收机同时接受多颗导航卫星的信号。接收机通过测量电波的传播时间得出它到各个卫星的距离，然后计算得出其精确位置。 * Loran系统也使用无线电波的传播时间进行定位，不过其发射台都位于陆地上。 * VOR系统通常用于飞行定位。它使用两台发射机，一台指向性发射机始终发射并象灯塔的射灯一样按照固定的速率旋转。当指向型发射机朝向北方时，另一全向发射机会发射脉冲。飞机可以接收两个VOR台的信号，从而通过推算两个波束的交点确定其位置。 * 无线电定向是无线电导航的最早形式。无线电定向使用可移动的环形天线来寻找电台的方向。 雷达 * 雷达通过测量反射无线电波的延迟来推算目标的距离。并通过反射波的极化和频率感应目标的表面类型。 * 导航雷达使用超短波扫描目标区域。一般扫描频率为每分钟两到四次，通过反射波确定地形。这种技术通常应用在商船和长距离商用飞机上。 * 多用途雷达通常使用导航雷达的频段。不过，其所发射的脉冲经过调制和极化以便确定反射体的表面类型。优亮的多用途雷达可以辨别暴雨、陆地、车辆等等。 * 搜索雷达运用短波脉冲扫描目标区域，通常每分钟2－4次。有些搜索雷达应用多普勒效应可以将移动物体同背景中区分开来 * 寻的雷达采用于搜索雷达类似的原理，不过对较小的区域进行快速反复扫描，通常可达每秒钟几次。 * 气象雷达与搜索雷达类似，但使用圆极化波以及水滴易于反射的波长。风廓线雷达利用多普勒效应测量风速，多普勒雷达利用多普勒效应检测灾害性天气。 加热 * 微波炉利用高功率的微波对食物加热。（注：一种通常的误解认为微波炉使用的频率为水分子的共振频率。而实际上使用的频率大概是水分子共振频率的十分之一。）

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通信新技术的发展对寻呼业的推进与影响 摘要本文针对当前通信新技术快速发展的特点，结合目前寻呼业的状况，研究和探讨新技术 在寻呼业中的创新和应用，提出综合信息服务是推进寻呼业生存和发展的关键所在。 关键词 双向寻呼技术 高速无线寻呼 CTI技术 1前言 无线寻呼业务是通信系统中以一种特殊的联络方式所实现的通信业务。我国自80年代中 期开始，寻呼业务以其费用低廉、使用方便。易于普及的特点，得到了迅速发展。据有关方 面预计，到2000年底寻呼用户可达8000－9000万左右。寻呼业务的开展不仅扩充了无线通信 业务的多样化，同时也促进了电话网的有效利用。 但是目前随着各种通信新技术的不断出现，尤其是移动电话的迅猛发展，使传统的寻呼 业面临着严峻的挑战。如何在现有的状况下，促进寻呼业的继续发展呢？我们从本业务的新 需求和业务的经营策略以及新技术在本业务中的应用进行研究、更新，以推进寻呼业的创新 和更深入的发展。 首先分析寻呼业赖以继续生存、发展的业务需求。目前寻呼系统的各台已拥有一批原有 的固定用户，还可利用其简单、方便又经济的特点开发新的用户群。用户群还可按不同区域、 不同年龄段以及不同的服务特点开发新的业务经营范围，因此，寻呼业务还有很大的需求。 业务经营策略则可以保证在现有技术、条件的情况下，尽最大的可能去发掘应用的潜力，扩 大用户的服务手段，赢取相应的利润回报。而每一种新技术的更新和应用，将使企业跳出旧 有的运营模式，提高到一个新的起点。而且，新技术的普及应用也将对整个行业的发展起到 十分重要的推动作用。 2寻呼业务与因特网技术的结合 因特网近年来取得了飞速的发展，目前已发展成为最大的计算机网络资源库，同时也是 人们进行相互通信的重要手段。虽然因特网是人们获取信息的重要途径，但在中国目前还仅 有700多万的网络用户，而且接人设备较复杂，需要进行计算机联接。操作，对人的素质也 有更高的要求。而寻呼技术可以满足很大部分用户的一些信息通信接入的需求，因为它操作 简单、成本低廉。寻呼技术与因特网技术的结合，可以体现在如下几个方面： （1）因特网寻呼 进入因特网测览有关寻呼台的网页时，可通过一定的用户界面，在WWW浏览器中直接填 入有关的寻呼信息，然后由寻呼设备将该条消息自动发送出去，这样可以不需寻呼小姐的介 入，这是实现寻呼自动化、个人化处理的方法之一。同时，某些暂时无法服务的用户，可以 通过类似电子邮件的机制，非实时地将信息传给寻呼台，从而避免一定的寻呼呼叫损失，增 加接通率。另一方面，由于在因特网上可以容易地访问异地的站点，也可以使用户廉价地进 行异地、甚至国际间的寻呼漫游业务。 操作流程上，可以由寻呼台设立有关的网页，提取用户输入的信息（包括呼机号码、呼 叫的信息等），并将获取的信息转送到寻呼系统中，然后自动发送出去通知有关的用户。 技术实现中要解决如何把在因特网中提取的信息，转换成寻呼系统中能够自动实现传送 的信息形式，这其中也涉及非实时方式信息的获取问题等。 （2）电子邮件到达通知 目前，为了知道是否有电子邮件到达，用户要不断地上网，通过经常地查询来判知新邮 件是否到达。如今可以采用寻呼技术来向有关的用户发出新邮件到达的情况，提高通知效率 和速度。其流程是：当终端用户有电子邮件后，因特网中有关的电子邮件服务器将向相关的 寻呼台的信息终端发送电子邮件到达消息，然后由寻呼台通过有关的设备向用户发出消息信 号。同时，还可以将邮件的有关信息，如邮件标题或部分内容发送到寻呼机上。这样用户便 可及时得知邮件到达的消息，避免耽误重要的事情。 （3）个人信息点播 因特网是目前世界范围内最大的信息资源库，用户可以向有关的寻呼台提出自己想要查 询的一些资料，然后，由寻呼台（或其它外包的部门）将从因特网上检索到的相关信息，通 过寻呼设备，发送到用户的寻呼机上。可以根据重要程度，决定发信息的顺序，以保证满足 用户的需要。技术实现中，可以通过人工或自动两种方式查询用户感兴趣的信息，然后一起 传给用户。 提供这种综合服务业务，具有较广泛的应用前景，因为这种服务代表了为用户提供个人 化服务的趋势，能够根据用户不同的需求进行服务，可以拉近与用户间的距离，提高亲近感。 在具体应用中，要考虑建立有关的数据信息库，存放用户感兴趣的信息，然后据此查询有关 的信息，并转发给用户。 （4）寻呼的漫游 在寻呼台间，通过因特网可以进行异地寻呼漫游的工作。这样，用户只需呼叫本地的寻 呼台，支付本地的电话费用。用户呼叫本地的寻呼台后，由寻呼台进行数据传送，将有关的 信息传送到远方目的地的寻呼台，然后在当地完成呼叫功能。 在该种方式中，因特网起着数据传送的功能，相关的寻呼设备间要提供统一的通信接口， 以保证异地数据的传送。在实现中，要建立有关的业务子系统，专门负责这种异地寻呼消息 的传送、接收等服务。 3双向寻呼技术 双向寻呼技术是在单向高速编码为基础的正向发射信道中加入了控制信令，并增设反向 接收信道而实现的。双向寻呼就是要改变传统寻呼的单向通信的模式，让寻呼机本身也可以 向外传送信息。其通信方式与移动电话的通信有些相似，但其所谓的双向是较简单的、非对 称的“双向”，寻呼机会自动向该区内的基站先发送消息，告知自己的位置，此后在向该寻 呼机传送消息时，仅由该基站发送就可以，不用所有基站一起传送，提高了频率利用率。这 种双向寻呼技术将会产生一些新的应用。 首先，寻呼台可以得到寻呼机的寻呼确认消息，以告知是否收到该消息；其次，由于有 了双向的链路，可以进行寻呼机到寻呼机间的通信，扩充了传统寻呼机的功能；再有，在此 交互功能的基础之上，前面提到的个人化信息点播业务将更能符合用户的需求，因为能够通 过双向的信息传送，确认用户是否对该类信息感兴趣。 为解决双向寻呼，现采用的是美国Motorola公司的ReFLEX技术。目前在国内，上海的国 脉公司和北京的华正康公司分别组建了实验网，电信总局移动局在南昌也进行了技术实验。 4与CTI技术的结合 （1）与呼叫中心技术结合 呼叫中心的产生开辟了一种新的概念，即信息服务的概念。呼叫中心技术是为了满足提 高用户服务质量要求的具体实施，通过电话网络，由座席人员或自动语音应答设备，为用户 提供各种业务服务。在寻呼系统中，同样也有一大批受过良好培训的座席小姐，这无疑是笔 可贵的人力资源。可以充分地利用这些人员的有关经验，通过呼叫中心系统，既可以提供客 户的有关业务咨询服务，也可以为自己的用户提供寻呼服务。 呼叫中心系统可以帮助提高企业内部的运行效率，如通过对顾客的信息反馈（可能是投 诉）而改进工作中的不足，提高服务质量，树立企业良好的形象。另一方面，也可以面向社 会，提供相关的信息服务，如信息查询、产品介绍等。 与呼叫中心技术结合后，可以将呼叫中心作为服务的核心，而将寻呼系统作为向用户提 供信息的一种途径。即通过呼叫中心系统获得的信息，可以通过寻呼系统，向用户传递为其 检索到的信息（如电信、金融、银行有关的股市行情、旅游路线等），提供个人化的服务， 提高用户的满意程度。 通过这种业务功能的扩充，提高企业的运营效率，同时可以为用户提供更好的寻呼服务。 一方面，加强了传统的寻呼业务的竞争力；另一方面，也为企业充分利用各种资源提供了出 路。 （2）与多媒体技术的结合 多媒体技术，使得通信不再仅限于语音，就寻呼机而言，可以从技术上考虑发展成为一 个小型的多媒体信息接收机，完成对字符、图像，甚至语音、传真的接收。这样，用户获得 信息的方式和媒体形式也就可以十分丰富，而且多种多样。满足用户获取信息的多样性的需 求，同时也可以进行移动，方便用户的使用。 该方案会涉及较多的技术内容，要解决许多技术问题，如接收端的表示形式、有关信息、 及协议的转换等。 5高速无线寻呼技术 自1984年我国开始建立寻呼网、寻呼业务以来，基本沿用POCSAG编码制式，因此，目前 大量的寻呼台采用的是1200 bit/S低速、甚至更低的编码方案。POCSAG编码制式的传送速率 低，要增加新的用户量只能靠增加频点。增设新台来实现，在寻呼业不断迅速发展，用户量 继续增加尤其是新技术不断应用的情况下，存在着很多问题。FLEX高速寻呼编码是一种全同 步、多速率且分时传送的编码格式。原邮电部的有关部门考察了大量寻呼市场并研究今后的 发展方向，提出了FLEX高速寻呼编码作为我国高速寻呼编码的制式。 FLEX编码格式以每4min为一个周期，每个周期分为128帧，并采用1600bit／s基本速率传 送，在每帧结构中通过1/2/4基本帧的复用将群呼用户信息集中到一个帧中，实现高速率发送。 6与控制技术的结合 寻呼技术与有关的控制技术结合后，可以产生遥测、遥控等方面的应用。例如，通过寻 呼技术，可以向远端的设备发出控制信号，如通过一个电话，采用寻呼控制信号，在下班前， 就可以遥控打开家中的空调，保证到家后，室内有一个合适的温度。 同样，有些遥测的信息也可以通过寻呼技术，定期地传送到指定的地点，如收集一些汽 车的位置数据，由此来进行有关的防盗工作。 总之，寻呼技术可以解决无线通信的某些问题，而与控制技术结合后，可以产生许多的 新的应用，这种技术要解决在接受端如何接收该呼信号的问题，同时也要考虑进行一定的鉴 权操作，避免误操作。 7结束语 以上研究并介绍了一些通信新技术的创新、应用对传统寻呼领域的推进及影响，除此之 外，基于寻呼业现有的技术设备，也可以进行一些深层次的开发利用。如：提供秘书化寻呼 业务、特服化寻呼机业务等。同进也可以进行有关的信息查询、整理等操作。类似前面提到 的呼叫中心的功能，不但要简单，而且要尽可能基于现有的设备，考虑现有系统的信息的处 理能力的存储能力。 总之，寻呼业务仍有很好的发展前景，关键是如何去发掘新的市场应用，并不断结合新技 术的创新与应用，为用户提供良好的综合信息服务，使用户感到寻呼机是一个方便的小型信 息终端，同时寻呼运营商也使企业自身获取相关的利润。