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无线电的用途

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无线电的用途

无线电的用途范文第1篇

关键词:学徒制 电子商务 运用

学徒制在人类历史上具有悠久的历史,为人类经济和社会的发展做出了不可磨灭的贡献。现代学徒制培养模式是应用型专业人才培养的重要形式之一。

一、现代学徒制的定义

现代学徒制是传统学徒培训与现代职业教育相结合,进入20世纪90 年代以后,以英国和德国等国为代表的西方发达国家,在吸收传统学徒制优点的基础上,学校与企业联合招生招工,教师与师傅联合传授知识技能,工学交替、实岗育人,校企联合培养行业企业需要的高素质技能型人才的一种职业教育制度。

二、现代学徒制的特征

现代学徒制是职业学校教育与传统学徒制的良好结合的产物,其主要特点如下:

(1)行业、企业与院校联合培养的机制。在现代学徒制中,实行企业和学校结合交替式培养模式,约3 /4- 1 /2 的时间在企业接受培训,约1 /4- 1 /2 的时间在职业学校学习;学生具备双重身份:在学校是学生,在企业是学徒工。

(2)政府的大力支持。西方现代学徒制受到政府高度重视,许多国家专门成立了实施师徒制的监管机构,如英国的学习与技能委员会,并在地方设立了若干分支机构,保证培训方、雇主、学徒规范化的实施师徒制。政府向培训机构、雇佣企业提供补助和培训经费,学徒在培训机构接受免费的脱产学习,在企业实习获得相应的工资报酬。

(3)强大的法律保障。各国就自身的学徒制培训,分别制定了相应的培训法,对学徒与企业、培训机构做出法律约束,奠定了学徒制的法律地位,使其得到顺畅发展。

三、我校电子商务专业实施现代学徒制的做法

(一)我校电子商务专业实施现代学徒制的基本条件:

江西工程学院是教育部批准的二本院校,学校设有:电子商务、物联网、工商企业管理等二十余个专业。新余市教育局以我校电子商务专业为牵头单位成立了新余市电子商务职业教育集团,学校通过与新余市全城电子商务、互联互帮等18家企业签署校企联合培养协议,建立双元育人的培养机制。学生的理论知识与基本技能由职业院校的教师完成教授,学生的职业岗位实际操作知识和技能则由企业师傅进行传、帮、带,实现理论与实践的紧密结合、知识与技能的完全融合。其中由职业院校教师完成的理论知识与基本技能教学由职业院校组织考核,由企业完成的实际操作知识和技能培训则由企业与职业院校共同制订考核标准,并由企业师傅完成对学生的考核,从而实现学生与学徒、教育与培训、考试与考核的“双重培养”模式。因此,我校电子商务专业实施现代学徒制工作有着得天独厚的条件,完全可以进一步拓展校企合作的内涵,实现“招生即招工,上课即上岗,毕业即就业”的目标。

(二)电子商务专业现代学徒制教学目标和教学计划的制定

1、电子商务专业现代学徒制工作课程教学目标:

(1)学生能通过专业课程的学习,获得一定的专业理论知识和专业素养,为其获取优质就业岗位以及终身的专业发展奠定基础。

(2)突出课程的应用性、实践性、发展性,通过理论与实践相结合,实验与实习相结合,让学生得到符合专业特色的规范化训练。

(3)以项目为抓手,以解决专业问题为目标,加强课程间的融合,学生能通过专业课程的学习,获得解决问题的综合能力的锻炼,提升关键能力。

(4)学生通过学习,获得职业道德的熏陶,培养出守纪、合作、创新、竞争等企业精神。

2、电子商务专业现代学徒制工作课程教学计划

(1)培养目标:

符合产业升级和地方发展需要,遵循“教研学做一体化”人才培养模式,能够适应互联网经济发展需要的、掌握扎实的现代管理理论知识,熟悉现代企业管理理论和电子商务运营与管理知识,具有电子商务应用技能,能熟练应用电子化、网络化和信息化的工具开展电子商务活动,能够在企业的电子商务部门从事网上商店的运营与管理、具备“懂管理、会技术、善营销”的较强电子商务运营管理的实践能力、创新能力,具有勤朴敏信素质的应用型高级专门人才。

(2)培养规格:

1、专业道德要求

具有一定的人文社会科学和自然科学基本理论知识,比较系统地掌握本专业基础理论知识和基本技能;具有一定的口头和写作交流能力;掌握资料查阅、文献检索及运用现代信息的技能;具有一定的组织管理能力、人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力。

2、专业能力要求

一是具备电子商务策划的能力,理解电子商务与传统商务的关系;二是具备较强的商务策划能力,并掌握观察市场、分析市场从而进行市场策划的能力;三是熟练掌握和运用传统的市场营销方法和手段;四是具备大型市场营销活动的策划和实施能力;五是具备较强的网络营销能力,并掌握多种网络营销工具和手段 ;六是具有较强的电子商务交易的能力。

(三)实施现代学徒制试点工作的基本形式:

实行学校和企业交替式培训和学习,约3/4的时间用于在企业接受培训,约1/4的时间在学校学习理论知识;学徒工与企业签订一份学徒合同;企业指派一名师傅指导和监督学徒工在企业接受生产技能的培训;学徒工在学徒期间享受学徒工资;企业和学校共同制定实训内容和培训合同;培训结束后经考试合格授予国家承认的职业资格。

无线电的用途范文第2篇

【关键词】:无线电技术;数字;广播电视

软件无线电技术是一种新的通信系统体系,它以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程把尽可能多的通信功能用可升级、可替换的软件来实现数字电视尤其是高清晰度电视以其接近理想的视听效果。随着科技高速的发展,软件无线电技术正在改变人类的广播通信的传统形式,在软件无线电技术和数字广播中它的基础方式就是数字信号的处理。数字信号的处理可见占据很重要的地位,它包含了数字的信号处理和数字系统,在这些年以来,数字信号的处理已经取得了飞速的发展,已经能够应对比较复杂的运算,甚至能够运算复杂的模拟信号,另外,使用数字信号处理具有很大的优势,首先我们可以发现它具有很大的灵活性,为了实现不同的用途,达到不同的功能,我们可以很随意很简单的就把一个数字信号系统通过软件进行升级,从而达到我们的目的。新一代数字电视仍会像模拟电视一样存在多种制式并存的现象,利用新技术开发和研究新一代数字电视接收机,以解决数字电视面临的众多技术问题是有意义的。由于网络技术的不断进步,使得芯片技术不断发展,由此,数字信号中的模转换芯片及处理芯片的性能也在不断升级,因而传输数字信号的无线电技术成为了数字广播电视领域中的核心技术之一。 正因此,无线电技术在数字广播电视领域得到了广泛的应用和发展。

一、软件无线电技术硬件平台解析

如今,软件无线电的应用越来越广泛,在蜂窝移动通信系统中软件无线电的应用也是一个发展趋势。如我国的第三代移动通信系统TD―SCDMA中就结合了软件无线电、智能天线、全质量话音压缩编码技术与联合检测技术等新通信技术。软件无线电是一个标准化、开放式的平台,以硬件作为基础,将编写好的指令预先录入,用以操纵硬件进而实现尽可能多的无线通信功能,可以通过改变软件的方式改变软件无线电所具有的功能,并可因此减少硬件模块的数量和复杂程度,所具备的灵活性、集中性、维护性无可比拟。

我国目前的地面数字电视往往对于一些较灵活的业务难以开展,尤其是 MMDS 系统,由于其频率较高,对可移动的业务很难支撑,一部分发射台拥有较高的发射功率,对于低成本大面积的覆盖的实现是比较容易的,但对未来双向通信的实现就比较难了。 通过引入软件无线电技术可以很好地解决这些问题,从而推进无线电系统的不断发展。

数字广播电视是电视系统从模拟信号向数字信号过渡的表现,软件无线电技术是通过将 A/D 变换器靠近射频天线来尽早获取模拟信号,并将其转化为数字信号。 数字广播电视是无线电技术的载体,其数字信号产生后,需要用宽带的数模转换器将其转换为模拟信号。 通常软件无线电技术具有较强的灵活性,可以通过软件无线电技术的升级来实现一些新的技术突破, 例如,DSP 的处理能力不足等,为使软件无线电技术能够很好地与实践相结合,可以在无线电技术基础上限制一些条件来对其进行约束,这样虽然降低了系统的灵活性,但也提高了无线电技术的可实现性。

二、软件无线电的硬件平台的优点

在数字广播的发展历程中,软件无线电技术无疑是给它注入了新鲜的血液与活力,我们可以了解到软件无线电是基于总线连接方式的模块,每一个模块除了具有处理单元和存储单元外,还应具有总线接口单元,所以软件无线电的硬件平台具有一些优点:

(一)灵活性

它具有很高的灵活性,它含有很多的不同的功能模块,正是由于这些不同功能的模块,所以通过它们之间的不同组合就得到了不同的系统,用来完成不同的工作。加入了软件无线电技术以后,可以做到在不改变原有功能的基础上减少系统运行的成本,而且升级方式简单,也更加灵活。

(二)开放性

它具有开放性,软件无线电采用了标准的总线接口方式,在进行组装的时候它不必采用一定厂家的生产,少了很多的束缚,只要是能够符合国家规定的标准即可,这样就大大的缩短了生产的周期,同时也由于这种开放性,也大大的降低了投资的风险性。

(三)稳定性

它在进行功能扩展的时候比较方便,由于各个模版之间联系不是很大,所以它在增加或者减少功能的时候对其他功能产生的影响微乎其微,这也大大提高了稳定性。 在我们的工作中也能减少很多的不必要的麻烦。

三、基于软件的数字电视系统

软件无线电技术是一种新兴的无线电通信方式,其核心理念是以软件编程的模式来对原有系统进行升级换代,十分适合于广电系统的技术发展和市场需求。实践已经证明此种技术与传统的无线电相比具有难以替代的优势,所以可以预见其发展前景十分广阔。

当前,我国比较通行的数字电视主要存在着DVB-S,DVB-C以及DVB-T等制式,而且由于用户的原因,数字电视将在很长的一段时期之内同时兼容各类制式。这些情况也直接体现在我国目前的主流数字电视接收机的厂商中,当前的机顶盒也充分考虑了多种制式的现象,这也能够推进我国数字电视的推广速度,使其覆盖范围扩大,使用户的投入减少。

通过构建的数字电视系统,能够结合不一样的传输制式,来为其加载相对应的软件单元,从而实现终端与传输底层协议的匹配,已经被证实是一种比较可靠的实现方法和解决方案。目前对这种技术进行推广的主要阻力来自于成本问题,由于数字电视最终归属于普通的家电类商品,如果定价偏高则会鲜有人问津。而随着微电子技术突飞猛进的发展,不少产品的成本正在逐步降低,因此给予软件的数字电视产品最终会通过市场来反哺其研发,实现良性的循环。

参考文献

[1] 吴金贵,管云峰. 软件无线电技术在CMMB、地面数字电视及3G技术融合中的应用展望[J]. 广播与电视技术. 2010(06)

[2] 席鹤鹏. 数字广播技术在交通信息服务中的应用初探[J]. 电子技术与软件工程. 2015(14)

无线电的用途范文第3篇

关键词:软件无线电 ISL5217 基带信号

中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)05-0039-03

软件无线电是近年来随着计算机及微电子技术高速发展而产生的一种全新的无线电技术。1992年,美国MILTRE公司的JeoMitola首次提出了软件无线电(software radio)的概念。其中心思想是:构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,将各种功能用软件来完成,并使宽带A/D和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。该技术打破了有史以来设备的通信功能的实现仅仅依赖于硬件发展的格局。因为成本更低、灵活性更大、性能更高,已经迅速应用到军事、公共安全和商用无线领域。

1 软件无线电组成结构

软件无线电的基本思想是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托,通过软件编程来实现无线电台的各种功能,从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化实现势必要求减少功能单一、灵活性差的硬件电路,尤其是减少模拟环节,把数字化处理(A/D和D/A变换)尽量靠近天线。软件无线电强调体系结构的开放性和全面可编程性,通过软件的更新改变硬件的配置结构,实现新的功能。软件无线电的组成结构如图1所示。

软件无线电主要由天线、射频前端、宽带A/D-D/A转换器、通用和专用数字信号处理器以及各种软件组成。

天线一般要覆盖比较宽的频段,要求每个频段的特性均匀,以满足各种业务的需求。

射频前端在发射时主要完成上变频、滤波、功率放大等任务,接收时实现滤波、放大、下变频等功能。

模拟信号进行数字化后的处理任务全由DSP软件完成。为了减轻通用DSP的处理压力,通常把A/D转换器传来的数字信号,经过专用数字信号处理器件(如数字下变频DDC)处理,降低数据流速率,并把信号变至基带后,再把数据送给通用DSP进行处理。

2 调制信号产生

任何一个无线电信号均可以表示为:

调制的方法是先根据调制方式求出I(n)、Q(n),然后分别与两个正交本振、相乘并求和,即可获得调制信号s(n),如图2所示:

对任何一种调制方式,都可以计算出与之对应的两个正交分量I(n)、Q(n),例如对调幅信号,则有:

在图2的调制模型中,两个正交基带信号I(n)、Q(n)的采样率与输出信号的采样率是一样的,而要求输出信号的采样率是最高载频的两倍以上,而两个正交基带信号I(n)、Q(n)的带宽仅为信号带宽,与载频相比要小得多,也就是I(n)、Q(n)并不需要产生如此高速数据流,只需要输出大于2倍信号带宽的数据流就行了,否则如果用软件(DSP)来产生基带信号将会对处理速度提出过高的要求。但是为了使产生的基带信号与后面的采样速率相匹配,在进行正交调制之前必须通过内插把低数据率的基带信号提升到采样频率上,实现过程如图3所示:

3 基于数字上变频器ISL5217的通信基带信号产生方法

3.1 ISL5217介绍

ISL5217可以产生QASK数字调制信号,包括QPSK,BPSK,和QAM。芯片内部具有FM调制器,可以实现模拟调频和FSK;芯片内部集成有可编程的256阶FIR滤波器,可以控制输出信号带宽;32位相位累加器载波NCO,16位相位偏置控制字,使得频率分辨率和相位分辨率非常高。当输入数据流速率达到6.5MSPS,输出采样频率为104MSPS时,QPUC的输出频谱纯度超过100dB。图4是ISL5217的结构框图。

3.2 基于ISL5217的通信基带信号设计方案

通信基带信号的产生方案如图5。除数字上变频器芯片ISL5217外,还包括D/A变换器、滤波器、放大驱动以及与计算机的接口电路,接口电路由FPGA和CPLD可编程电路构成。为与数字上变频器匹配,D/A变换器选双路12位高速DAC。

ISL5217的最高输出采样频率fclk为104MHz,在本方案中由变频组件产生的80MHz作为时钟,考虑到滤波器矩形系数等因素的影响,常取ISL5217的输出频率fout≤0.4fclk,所以取ISL5217的f0ut=20MHz。

D/A选用ISL5217兼容的12位数/模变换器HI5828。HI5828是双12bit,130MSPS的高速、低功耗数/模变换器。该数/模变换器在5V工作消耗312mW,3V工作消耗46mW(在6MSPS)。除了低功耗,该数/模变换器在fs=50MSPS,fOUT=2.51MHz时的无杂散动态范围(SFDR)为76dBc。

以下是利用ISL5217产生的8PSK、64QAM、4CPFSK、QPSK等调制信号的频谱和星座图。(图6、7、8、9)

ISL5217是四通道可编程上变频器(QPUC),每个通道都由整形和内插滤波器,复调制器,定时和载波数字振荡器等组成。每个ISL5217有四个FDM(频分多路复用)信道,多个ISL5217可级联使用,可以在多信道应用中提供多达16个FDM信道。所以,在不增加硬件电路的情况下,使用一片ISL5217可以产生最多四路的频分信号。

同时,ISL5217的接口电路采用图4中的方式的优点就是可以实现多路的并行控制。当ISL5217、FPGA和SRAM被配置完成,除嵌入计算机外的系统可以独立工作,不需要嵌入计算机实时控制。这样我们就可以用一个嵌入计算机控制一个ISL5217产生最多四路的频分信号,或者同时控制多个ISL5217产生多于四路的频分信号。

图10和图11分别是是由ISL5217产生的两个和四个载波的GSM信号。

4 结语

本文介绍的利用ISL5217数字上变频器件进行通信基带信号设计的方法,可以产生点频、CPFSK、BPSK、QPSK、QAM、FM等多种调制信号,当输入数据流速率达到6.5MSPS时,输出采样频率可以达到104MSPS,失量调制器支持IS-136、EDGE、 IS95、TDSCDMA、CDMA-2000-1X/3X、W-CDMA和UMTS,FM 调制器支持AMPS、NMT和 GSM,从而验证了该设计方法的可行性。基带信号产生以后可以根据实际任务需要,增加射频上变频组件,将信号频率变换到需要的频段,经过功率放大以后通过天线辐射出去。

采用本文设计的通信基带信号产生方法,可以有效减小设备体积,降低生产成本,并且对一致性、稳定性、可靠性以及批生产都有利。由于软件无线电采用了标准化、模块化的结构,该设计中的电路硬件可以随着器件和技术的发展而更新或扩展,信号产生软件也可以随需要而不断升级。

参考文献

[1]杨小牛,楼才艺,徐建良.软件无线电原理与应用[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2]王秉钧,冯玉瑕,田宝玉.通信原理[M].北京:清华大学出版社,2006.

[3]刘星成,罗恒宏.软件无线电的关键技术及平台构建初探.无线电通信技术,2000.

无线电的用途范文第4篇

关键词:飞行安全;电磁环境;干扰

引言

民航是一个高新技术应用非常密集的行业,地面与机载的通信、导航、监视设备,以地空协作方式为飞行安全和航班正常提供了必要的技术支持和服务保障。其电磁环境保护区域包括设置在民用机场总体规划区域内的民用航空无线电台(站)电磁环境保护区域和民用机场飞行区电磁环境保护区域,民航通信、导航、雷达无线电业务均属于安全业务,受国家法律法规保护。随着民航飞行流量增长,空中交通管制扇区越来越多,无线电台(站)也随之急剧增加,扰现象也日趋严重。

1 无线电干扰对飞行安全的危害

在ITU-R无线电规则里,干扰被定义为“由一种或多种发射、辐射、感应或其他组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响,其表现为性能下降、误解,或信息丢失,若不存在这种无用能量,则此后果可以避免”。电子和电气化新技术发展和应用,如果在技术和管理上存在漏洞,就会形成不同形式的干扰源,对航空无线电的信号质量和性能造成空中干扰、地面干扰、甚至于空中和地面同时扰。当民航通信导航监视设备所依赖的电磁环境受到外来干扰源的侵入时,轻则影响个别电台,重则将导致飞行流量控制、陆空失效甚至飞行事故等严重后果。

2 长春机场潜在的几种新型干扰源

长春机场最常见的是广电、噪声、电流声等干扰,为此我们积累了较多的排查经验。科技的发展带动电子电气化设备、信息技术设施的不断出现,各类工业设施、医疗设备、电气化运输系统、高压电力线及其他电器装置产生的无线电波辐射,极易对民航业务产生有害干扰。为此,我们必须改变事后排查的思路,提前关注可能存在的危险源,以期在发生干扰时加快排查的效率。

2.1 高速电气化铁路产生的无线电辐射干扰

出于运输和经济需求,高速铁路通常建于机场附近,实现“无缝对接”,从而与民航、高速公路、铁路形成了综合交错的交通运输网络。长吉(长春至吉林)城际铁路龙嘉站站房形式为地下车站,隧道口与航管楼直线距离约为345米。采用自动化控制的高铁依靠牵引供电系统来提供电能,在运行时通过受电弓在接触网导线上滑动取流。为保证牵引电流的顺利流通,受电弓和接触线之间必须有一定的接触压力,当二者之间的接触电阻急剧变化甚至发生离线,会使牵引电流中出现高频成分,尤其是当列车驶入和驶出隧道时,空气压力骤变迫使受电弓发生剧烈的颤动,大大恶化了受电弓与接触网的接触条件,势必引发一系列无线电干扰,对民航业务造成影响。针对此干扰,由GB/T 15708-1995和15709-1995可知,可以尝试测量高铁运行产生的干扰和接触网辐射干扰。

2.2 信息技术设施

无人机的遥控装置、手机信号屏蔽设备、无线摄像头,机场围界和安保设施都可能对机场和航路通信导航监视设备造成干扰。无人机被广泛应用到军事、航拍、遥感测绘、森林防火、电力巡线、搜救等用途,更是众多航模航拍爱好者的最佳选择。由于无人机航拍或航模无计划,所以极难排查。机场跑道围界采用智能视频分析技术实现入侵监测,通过监控报警与语音呼叫、与声光提醒联动,虽然实现了跑道安全,但可能对场内通信导航监视设备造成干扰。某机场曾经发生过附近空港物流区无线摄像头对VOR/DME台造成干扰的事件。

2.3 机场建设工程、大型机械车辆

各地机场建设和扩建方兴未艾,长春机场也将面对二期扩建,各种大型机械车辆势必进驻。然而汽车电系中存在多种形式的电磁干扰源,以发动机火花点火系统产生的干扰电磁波最为强烈。汽车发动机火花点火系统的电磁干扰源主要来源于高压点火线、火花塞和点火线圈几个部件,其电容放电过程可以产生0.15MHz-1000MHz范围的脉冲电流,是30-300MHz甚至更高频无线电的主要干扰源。当扩建工程使用大型机械车辆时,这一干扰具有地点相对固定,但不定时、持续时间短的特点,为此在机场或机场附近兴建工程时,我们应加以关注。

2.4 电子对抗试验、国外电台

现代军事与现代电子战已成为不可分割的统一体,各国都在竞相发展电子对抗装备的研制试验,以适应现代和未来的战争需要。中国人民无线电管理机构负责军事系统的无线电管理工作,具有组织军事无线电管理方面的科研工作、实施军事系统无线电监督和检查等职责。所谓电子对抗,即使用电磁能、定向能、水声能等技术手段,确定、扰乱、消弱、破坏、摧毁敌方电子信息系统、电子设备等,保护己方的电子信息系统、电子设备的正常使用而采取的各种战术技术措施和行动。电子对抗的研究试验,很可能会对民航业务产生干扰。由于我国无线电管理实行军地分治,所以产生这类干扰时,我们需要上报民航无线电管理部门、地方无线电管理机构,与当地人民无线电管理机构沟通协调处理军地无线电事宜。近年来,在无线电干扰排查方面,军地间的合作越来越紧密,协调机制越来越完善。

当民航各类无线电台站受到国外电台产生的有害干扰,受干扰部门受到有害干扰报告后,应当报告民航局无线电管理委员会并报请国家无线电管理委员会处理。

3 民航对有害干扰管理举措

受到有害干扰后,民航单位第一要务是紧急处置。应第一时间明确干扰相关信息,判明干扰严重性,必要时协调管制和机组更换地空通话频率或使用其他设备设施。然后要排查是否内部的各系统之间发生干扰;最后排查自身原因后,可借助干扰监测站获得有用信息向当地无线电管理机构通报,请求协助检测和查处。

积累原始数据和排查经验尤为重要。可充分利用自有设备或无线电监测设备,对所辖台站进行普查,记录台站周围电磁环境的变化,为无线电干扰排查积累基础数据。通过信息化办公和会议交流等渠道,提取无线电干扰案例,总结、借鉴和积累各地区排查干扰的经验。

各方沟通、协调机制必须建立、完善。借助官方、公众媒体加强民航无线电频率保护的宣传,加强公众保护民航无线电电磁环境的安全意识。加强与地方无委机构、广电部门以及军方的沟通协调,建立快速沟通和技术检测制度。

4 结束语

民用航空中所使用的地面或机载的通信、导航和雷达设备必须严格遵守通信纪律,提升电磁环境保护的认识高度、拓展电磁干扰认识角度、增加航空、航海和军事等方面知识广度,是排查无线电干扰的理论支撑。

参考文献

[1]何学群.航空通信导航频率日常干扰分析[J].中国无线电管理,2003(3).

[2]韩其位,曾祥华,李峥嵘,等.卫星导航干扰监测技术的发展现状与趋势[J].航天电子对抗,2009(6).

无线电的用途范文第5篇

电力线宽带通信技术

2002年4月日本总务省设立了“电力线通信设备研究会”,探讨追加2-30MHz的可行性。增加带宽后,就有可能将其传输速度最大提高至200Mbit/秒。该研究会进行了实地试验,测量了有可能干扰2-30MHz频带无线通信的泄漏电波。

但结果却并不理想。泄漏电波强度太高。某些情况下,甚至超过了不需许可即可使用的小型无线电设备(无线电收发机、无绳麦克风和无绳电话等)的规定值。基于这种结果,该研究会最后得出结论说:扩大频带为时尚早。

然而,日本总务省并非已经放弃PLC技术的实用前景。该研究会的报告中指出“由于有望在技术上取得进展,因此必须继续进行研究开发”,对未来前景寄予厚望。

实际上,减小泄漏电波的技术开发正在稳步进行。由于电力线一般都是双股结构,因此如果两股电力线的电阻差(平差)较大,泄漏电波就会增加。因此,提高平差是一种行之有效的方法。另外,在信号调制方式上,也正在根据其特点探讨分类使用的可行性。

调制方式也在不断改进。使用宽带的PLC通信将采用被称为OFDM(正交频分复用技术)的调制技术,该技术使用多个载波(传输数据的载波)传输数据。通过改进OFDM,根据传输线路的噪音强度动态地发送合适的载波技术正在不断成熟。该技术称为自适应OFDM,比如使用的时候某些特定频带可以完全不发送载波。

不过,该技术并不能保证完全解决噪音问题。研究人员指出,由于即便不使用某些特定载波,也会存在一定的能量,因此最多也许只能降低30bB的无线电噪音。因此,在措施上还要求采用消除特定频带的陷波滤波器(Notch Filter)。

另一个疑问是自适应OFDM是否真的能够传输合适的载波。由于调制解调器要根据所检测到的传输线路噪音控制功率强度,因此如果附近有弱电波接收机,调制解调器显然是无法发现这些设备的。而且有的无线设备还组合使用弱信号和强信号。无论哪种情况,都必须在控制技术方面再多下一番功夫。

然而,电力线通信中泄漏的电磁波不仅仅是无线电噪音。和那些已经有相应频带的其它无线通信方式相比,电力线通信的地位相当尴尬。由于2-30MHz频带已经被全部分配出去,因此问题已经不仅仅是消除特定频带了,而是必须把所有频带中的泄漏电波强度控制到很低的水平。如果严格遵守这一要求的话,“最低噪音”的标准将非常苛刻。由于必须达到不干扰其它所有的无线通信,因此原则上就要求噪音强度要达到与自然界原始强度相同的水平。因为即便是微弱无线电设备产生的限制电流强度,如果距离较近,那么也会在扰的设备中产生相当高的无线电波。

在2002年夏季实施的实地试验中,已经证实电线杆至各家庭之间的接线和使用电力线通信服务的建筑物会向空中泄漏电磁波。人们担心会对业余无线电、短波与中波广播通信和船舶通信产生干扰。不仅日本业余无线电联盟等相关团体表示反对,专家也不断提出意见说“泄漏电磁波强度太高、会产生问题”。因此日本总务省设立的电力线通信技术研究会2002年8月曾以“技术尚不成熟”为由,推迟了有关实用问题的决策,相关研究已经被冻结。

但是,日本政府在2003年度的日本IT政策中允许企业对电力线通信进行研究。由此日本总务省在2004年1月有条件地解除了实地试验的禁令,再次着手对其实用前景进行探讨,并准备修改日本的《无线电法》。日本总务省附加的条件包括:(1)采用可减轻电磁波泄漏的技术;(2)不能对其它通信和周边设备产生干扰;(3)带宽限定在2~30MHz之间。

截止到2004年8月26日,共获准在14家服务商的28种设备中进行实验。

东京电力和松下电工等7家日本企业都在加紧进行将家庭电力线用作互联网接入线路的电力线通信实地试验。正在进行电力线通信实地试验的包括东京电力和九州电力两家电力公司,以及日本PREMINET、日本LINECOM、松下电器产业、松下电工和三菱电机等5家产品厂商及设备集成商。试验地点总计13个。其中11个位于关西地区及九州等西日本地区。

电力线通信将家庭电力线(电灯线)用作通信线路。通过把电力线通信调制解调器连接线插到电源插座上,就能将电力线用作访问互联网的线路。其特点是通过在10-30MHz左右的大带宽中加载信号,实现数十Mbit/秒的高速通信。

日本NEC于2004年7月12日宣布将开始对利用室内电力线的通信技术“电力线载波通信”(PLC)进行实证实验。实验中使用的调制解调器由东洋通信机生产,速度达到业界最大的200Mbit/秒。实证实验将利用位于大阪府茨木市的关西电力管内设施。

PLC是一项不论在任何地方只要有电源插座、只需插上信息插头即可实现通信的通信技术,人们希望该技术能在网络家电的普及上起到关键性作用。NEC进行实证实验的高速PLC将使用2-30MHz的高频带。该频带有可能会对业余无线电波等其它无线电波造成干扰,目前仅允许以开发泄漏电场降低技术为目的的实验在2005年3月前使用。

日本东京电力公司从2004年9月1日起到2005年3月底,在该公司的住宅内进行最高速度为200Mbit/秒的电力线通信(PLC:power line communication)实验。东京电力表示,200Mbit/秒为目前全球最快的电力线通信速度。东京电力已开始在公司住宅等4处进行电力线通信的现地实验。在开发200Mbit/秒调制解调器的同时,该公司已经向日本总务省关东综合通信局申请了在住宅中的两处进行实验。实验将使用住友电工开发的200Mbit/秒电力线通信调制解调器,验证集中住宅中减少电磁波泄漏的技术等。

东京电力对于电力线通信技术十分积极。东京电力光网络分公司总裁表示:"希望2005年秋季开始提供电力线通信商用服务"。该公司打算利用其FTTH(光纤到家庭)服务将光纤拉到用户家中,并利用电力线通信建立家庭内部LAN。

目前,东京电力、关西电力等各电力公司与松下电器产业等家电厂商已经开始了实证实验。各公司的目标是PLC利用的2-30MHz的高频带的解禁。如果实验结果证实该频带对其它无线电波没有影响的话,将大大提高解禁的可能性。

日本本多电子公司于2004年6月开发出降低共模噪声的技术,该技术可应用于调制2-30MHz频带信号的电力线调制解调器。关键技术有两个:(1)该公司与NEC共同开发出面向2-30MHz频带电力线调制解调器的变压器和共模扼流圈(CMC);(2)本多电子对收发模拟电路进行了改进。通过上述措施,不仅降低了将电力线调制解调器插入插座时发生的对连接到该电力线的其它设备产生影响的共模噪声,并且提高了接收灵敏度。由于采用了新开发的变压器和CMC的调制解调器,该试制品与以往的试制品比较,以下方面得到改善:(1)描述共模噪声强度的共模电流减小约34dBμA;(2)描述接收灵敏度的变压器输出电平提高约11dBμV/10kHz。这意味着电力线的泄漏电场减至以往的约1/50。

新开发的变压器的目的在于提高接收灵敏度。以往的变压器由于升压后导致可接收的频带变窄,因此不能在利用2-30MHz宽频带的电力线调制解调器中使用。本多电子和NEC基于2003年共同开发10-450kHz频带电力线调制解调器用变压器的经验,开发出即使升压后也不会使接收频带变窄的技术。此外还新开发出电力线通信专用的共模扼流圈。以往共模扼流圈用于电力线通信时存在正常模式下的阻抗太大的问题。另外,在共模下不存在阻抗问题。

与使用10-450kHz频带的电力线调制解调器相比,使用2-30MHz频带的电力线调制解调器的调制信号带宽更宽,而且电力线上的噪声也小。本多电子表示,已经在10-450kHz频带调制解调器中确立降低电源部噪声、减少发送部泄漏以及消除接收部噪声等技术,该公司打算陆续将上述技术应用于2-30MHz频带的调制解调器中。今后还将为解决通过电力线泄漏电场并由此导致电磁噪声与无线通信串音的电波干扰问题开发相关技术和开展实证试验。该公司打算开发最高传输速度超过100Mbit/秒的2-30MHz频带电力线调制解调器,并计划2004年夏季前完成试制机。

美国电气电子工程师学会(IEEE)2004年7月20日宣布,开始制定电力线宽带(BPL:Broadband over Power Line)硬件规格IEEE P1675,目标是在2006年中期完成规格的制定。该规格旨在对地上及地下使用的BPL基础设施硬件制定一揽子标准,另外还提供对BPL设备进行安全设置的指南。

BPL使用融合计算机与路由器的设备与耦合器。将来自变电所的信号导入光纤,然后加载到中压线的电流信号上发送出去。为了保证信号强度,每隔800-1600m需设置一个中继器。在家庭与企业附近的中继器或路由器,把信号在到达变压器之前从中压线上分离出来,再发送到位于变压器另外一侧的低压线上。这样一来,信号就会在流向建筑物的所有低压线上存在,如果把大楼或房屋的电力线与调制解调器相连接,就可以简便地实现接入宽带网。

IEEE的BPL工作组负责人解释说,“把电力网作为宽带接入媒体加以利用后,除了可以提供互联网接入的新选择,还能够解决‘最后一公里’问题。BPL所带来的利益巨大,大多数电力公司都在考虑提供BPL。但另一方面还存在着障碍,即中继器、路由器、中压线与低压线用耦合器等基础设施所需设备的安全性与性能标准尚未制定。另外,还必须有设备的设置与运用相关指南。制定IEEE P1675规格将有助于解决这些问题”。

超宽带无线技术(UWB)

美国Pulse-Link公司于2004年12月13日宣布,利用数GHz带宽的无线通信技术“UWB(ultra wideband,超宽带无线技术)”实现最高667Mbit/秒传输量。该公司计划2005年4月发货相关IC的工业样品。该产品可用来在家中的视听设备之间交换高清画质动态图像和HDMI及IEEE1394b等接口规格的无线传输用途。

Pulse-Link称纠错后的传输量达667Mbit/秒,实际数据传输速度超过1Gbit/秒,隔墙最长传输25m左右。并计划2005年2月开始发货该芯片组的评价电路板,4月发货RF IC工业样品。

该技术主要面向数码便携式摄像机、电视、个人电脑、机顶盒以及电视监视器等周边设备之间高速传输视频等用途,目前已受到家电厂商的关注。自从2002年FCC允许使用后,该技术的支持者为实现其标准化和商用解决方案做出不懈努力。不过直到目前还没有确定该技术的标准规格。因此也有的企业不等IEEE制订标准规格便已着手产品开发。

该公司认为,在推广UWB的过程中不会遭遇其它技术的激烈竞争。目前还没有可用来传输多个数码视频流的无线技术,也没有标准化的技术。即使最接近的技术的数据传输速度也只有480Mbit/秒,相当于UWS解决方案的1~10%左右。

该公司表示,在初期阶段,设备间点对点连接将成为UWB安装的主流,以后将发展成为点到多点(Point-to-MultiPoint)连接。该公司还认为,随着UWB芯片组嵌入的普及,将促使成本下降和确定标准规格。因此作为连接个人电脑和家电设备之间的无线USB、UWB技术将会受到极大关注。

在现有有线电视线路中实现高速数据

日本松下电器公司于2004年6月宣布,在基于CATV网同轴接入线缆的超高速同轴线缆通信技术“c.LINK”的实证试验中,实现了超过100Mbps的高速传输。松下电器称:这是全球首次利用现有区域内同轴线缆在实际使用环境中实现了超过100Mbps的高速传输。

该公司的实验得到了关西线缆网络的协助,在位于该公司服务区内的一座公寓中铺设了光纤。公寓内部的通信使用美国Entropic Communica

tions公司开发的名为“c.LINK”的技术。c.LINK使用的频率比有线电视高,通过两部调制解调器进行数据通信。工作原理是:安装在同轴线缆上的传送电视信号用的分歧器 (Splitter)分配宅内终端(电视)之间的信号,通过检测泄漏的信号来实现终端之间的通信。此次试验从2004年4月起在小区内实施,为期两个月。局端与小区间采用光纤连接,小区的复用区内电视信号分配便用现有的同轴线缆进行各住户间的连接。

“c.LINK”技术使用的频率因地区而异。美国使用860-1550MHz频带,日本使用770-1030MHz频带,相当于每一信道使用50MHz的带宽,理论上最大可以获得270Mbps的传输速度。Entropic公司使用多个信道之后,还可以获得1Gbps秒以上的传输速度。该方式的特点是:(1)可实现最高物理速度270Mbps的高速传输;(2)可使用区内同轴线缆中的空频率,与区内共享信号共存;(3)用户家里不需要对调制解调器进行各种设置。

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