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《無線移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、無線移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究 摘要:無線移動通信系統(tǒng)已經(jīng)得到了普及應(yīng)用,如何提高無線信號傳輸?shù)男?、提高天線接受效率等問題,將是未來一段時間內(nèi),人們研究的主要問題。本文在無線移動通信系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)上,結(jié)合我國自身的實(shí)際情況,從信號的處理和傳輸、多入多出技術(shù)、智能天線技術(shù)和傳輸協(xié)議等方面,對未來無線移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),進(jìn)行了深入的分析,希望能給實(shí)際無線移動通信系統(tǒng)的研究,提供一定的參考?! £P(guān)鍵詞:無線移動通信;關(guān)鍵技術(shù);信號傳輸;天線 一、引言 從古時候開始,遠(yuǎn)距離的通信問題一直受到人們的重視,如書
2、信、狼煙等都是重要的通信方式,近代自然科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了電子信息技術(shù),在模擬信息的基礎(chǔ)上,研發(fā)出了無線通信技術(shù),由于天線和信號處理技術(shù)的水平較低,無線通信的有效距離較短,而且通信的效果較差。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展,無線移動通信技術(shù)有了飛速的發(fā)展,現(xiàn)在我國的第三代移動通信技術(shù)已經(jīng)得到了普及應(yīng)用,新一代的LTE移動通信系統(tǒng)也在一些發(fā)達(dá)地區(qū)試運(yùn)營,并取得了良好的效果?! 《?、無線移動通信系統(tǒng)的發(fā)展 無線移動通信系統(tǒng)到現(xiàn)在,一共經(jīng)過了四代技術(shù)的更新,第一代無線移動通信技術(shù),主要采用模擬信號,受到當(dāng)時設(shè)備自身
3、等技術(shù)的限制,只能實(shí)現(xiàn)語音通話等功能,而且通話的質(zhì)量較差,經(jīng)常會出現(xiàn)掉線等情況,由于當(dāng)時無線設(shè)備的成本較高,無法得到普及應(yīng)用,只能作為奢侈品來使用??紤]到無線移動通信系統(tǒng)的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的即時通話,因此非常受到人們的重視,但是受到特殊的歷史因素影響,我國的經(jīng)濟(jì)和科技起步較晚,在無線移動通信系統(tǒng)的研究上,與西方發(fā)達(dá)國家相比,還存在一定的差距,沒有自主研發(fā)無線移動通信系統(tǒng)的能力,在這種背景下,只能從國外引進(jìn)第二代無線移動通信系統(tǒng)。由于采用了國外的專利和技術(shù),每年都需要支付大量的費(fèi)用,為了從根本上解決這個問題
4、,我國投入了大量的人力和物力,對無線移動通信技術(shù)進(jìn)行研究,終于研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA無線通信技術(shù),并在此基礎(chǔ)上,推出了LTE第四代無線移動通信標(biāo)準(zhǔn)?! ∪?、無線移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) (一)信號的處理和傳輸 對于無線移動通信系統(tǒng)來說,如何進(jìn)行信號的處理和傳輸,是系統(tǒng)的一個關(guān)鍵技術(shù),在第三代無線移動通信系統(tǒng)中,主要采用CDMA技術(shù)來進(jìn)行信號的處理和傳輸,但是天線在移動的過程中,會產(chǎn)生一定的多普勒頻移,使得信號出現(xiàn)衰減,為了很好的解決這個問題,人們研發(fā)了新的調(diào)制解調(diào)技術(shù),如現(xiàn)在應(yīng)用較多的OF
5、DM技術(shù),可以很好的避免多普勒頻移。與傳統(tǒng)的信號處理和傳輸技術(shù)相比,OFDM的速度更快、抗干擾能力更強(qiáng),由于采用了子信道正交的方式,可以很好的避免不同信號之間的干擾,同時最大程度的利用頻譜,對于噪聲比較大的信號,這樣的方式依然可以很好的進(jìn)行信號的傳輸,由于我國的地域面積較大,不同地區(qū)的地理?xiàng)l件具有一定的差異,因此多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制技術(shù)對于我國實(shí)現(xiàn)無線信號的全面覆蓋來說,具有非常重要的作用。要想提高信號處理和傳輸?shù)男Ч?,還應(yīng)該在設(shè)備終端采取一定的措施,如迭代接收技術(shù),在迭代技術(shù)提出的早期,受到終端設(shè)備水平的
6、限制,處理器的運(yùn)算能力較差,無法滿足技術(shù)應(yīng)用的要求,因此信號接收的效果較差,但是隨著近些年移動設(shè)備的發(fā)展,尤其是多核處理器的應(yīng)用,迭代接收技術(shù)將會得到普及應(yīng)用?! 。ǘ㎝IMO技術(shù) 在無線移動通信系統(tǒng)發(fā)的初期,只能實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的語音通話功能,隨著技術(shù)自身的進(jìn)步,逐漸的出現(xiàn)了短信、網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用,極大的豐富了無線移動通信系統(tǒng)的功能,但是在實(shí)際應(yīng)用的過程中,人們希望能夠在語音通話的同時,進(jìn)行短信的發(fā)送或上網(wǎng)等功能,傳統(tǒng)的無線移動通信系統(tǒng),顯然無法滿足這個要求。即使現(xiàn)在應(yīng)用較多的第三代移動通信系統(tǒng),一些功能還是無法同時
7、使用,在這種背景下,多入多出技術(shù)成為了很多專家和學(xué)者研究的重點(diǎn),多入多出技術(shù)的實(shí)現(xiàn),主要依靠信號輸出端和終端之間的多個天線,在不影響總帶寬和功率的基礎(chǔ)上,對傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行處理。隨著近些年無線移動通信技術(shù)的發(fā)展,MIMO技術(shù)已經(jīng)得到了普及應(yīng)用,如現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的3G和WIFI等傳輸協(xié)議中,都加入了多入多出技術(shù),很好的實(shí)現(xiàn)了多個功能共同使用,尤其是智能移動設(shè)備的出現(xiàn),能夠同時處理多個任務(wù),多線程操作系統(tǒng)的特點(diǎn)已經(jīng)被人們認(rèn)可,而MIMO技術(shù)可以很好的滿足終端設(shè)備多線程任務(wù)處理的要求?! 。ㄈ┲悄芴炀€ 在無線移動通
8、信系統(tǒng)中,信號的發(fā)射、傳輸和接收,是決定通信效果的主要因素,在無線通信技術(shù)發(fā)展的初期,信號傳輸技術(shù)水平有限,為了提高實(shí)際通信的效果,都會采用大功率的發(fā)射裝置,以及性能較好的天線,受到各種因素的影響,還需要對天線進(jìn)行調(diào)整,來提高實(shí)際的接收效果,由此可以看出,天線在無線移動通信系統(tǒng)中的重要性。近些年無線終端設(shè)備的發(fā)展,對天線的性能和體積,都有了更高的要求,從硬件方面來說,已經(jīng)無法繼續(xù)對天線進(jìn)行優(yōu)化,只能