短距离无线通信技术及其综合发展解析

1、息第卷第职精年簟期鱼蠹与往襄蚰恤廿蚰确舢腔们短距离无线通信技术及其融合发展研究张方奎。张春业（山东大学信息科学与工程学院济南）摘要：本文对短距离无线通信领域应用广泛的技术、蓝牙技术、紫蜂技术、技术以及技术进行阐述，分析了它们的技术特点、发展现状和应用领域，最后阐述了它们的融合发展趋势。关键词：短距离无线通信；蓝：；超宽带；射频识别（兀）中圈分类号：；侧文献标识码：文章编号：（，（，）：、，阳、，：；）；，；引言随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，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追求，作为无

2、线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。短距离无线通信技术简介近年来由于数据通信需求的推动。加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展，短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段，技术、蓝牙技术、技术，以及紫蜂（）技术、射频，别（）技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是以内的通信分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高敷据速率，通信距离，典型技术有高速、；低速短距离无线通信的最低数据速率，通信距离一档一典型技术有蓝牙、紫蜂和低速”。无线局域网（）与踟五标准族四顾名思义是一种借助无线技术取代以往有线信道方式构成

3、计算机局域网的手段以解决有线方式不易实现的计算机的可移动性使其应用更加不受空间限制。无线局域网阢）是最初制定的，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物包括、和。主要用来解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接人。工作在（）频带物理层速率，传输层速率。它采用正交频分复用（呻扩频技术可提供的无线接！、的以太网无线帧结构接口以及的空中接口，支持语音、数据、图像业务。一个扇区可接人多个用户，每个用户可带多个用户终端。其缺点是芯片没有进入市场，设备昂贵。空中接力万方数据总第州辔尊期年第期电舅与倥寰日哼恤佃洲舶们不好，点对点连接很不经济，不适合小型设备。（一无线保真是属于无线局域网（的一种，通常是

4、指产品，是利用无线接人手段的新型局域网解决方案。的主要特点是传输速率高、可靠性高、建网快速、便捷、可移动性好、网络结构弹性化、组网灵活、组网价格较低等。因此具有良好的发展前景。工作频段为的自由频段采用直接序列扩频）技术理论上可以达到速率。典型通信距离为幽时。时为一时为。使用了与相同的的免特许频段。它采用了两种调制方式：即所采用的和所采用的。通过采用这两种分别与和相同的调制方式，使不但达到了的的传输速率同时也实现了与现在广泛存在的采用标准设备的兼容。已经被大多数无线网络产品制造商选择作为下一代无线网络产品的标准。蓝牙（）技术碍“蓝牙（）”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准。也是目前国际上最新

5、的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内，通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联，使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的芯片中。因此，特别适用于小型的移动通信设备，使设备去掉了连接电缆的不便。通过无线建立通信。蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础采用高速跳频（）和时分多址（）等先进技术为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网。并且能够实现无线连接因特网，其实际应用范周还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息

6、家电，组成一个巨大的无线通信网络。打印机、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是，工作在频带通道带宽为，异步非对称连接最高数据速率为。蓝牙速率亦拟进一步增强，新的蓝牙标准版支持高达以上速率（、及）这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。作为一个新兴技术，蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处，如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。紫蜂【）技术“新一代的无线传感器网络将采用（）协议。是一种供廉价的固定、便携或

7、移动设备使用的极低复杂度、成本和功耗的低速率无线连接技术。主要适合于自动控制和远程控制领域，可以嵌入在各种设备中，同时支持地理定位功能。，技术的特点主要有：（）低速率：；工作在的较低速率。分别提供（）、（）和（）均原始数据吞吐率满足低速率传输数据的应用需求。（）低时延：坛的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需，节点连接进入网络只需，进一步节省了电能。相比较。蓝牙需要，则需要。（）低功耗、实现简单：设备可以在电池的驱动下运行数月甚至数年。低功耗意味着较高的可靠性和可维护性更适合体积小的大量日常应用。（）低成本：对用户来说，低成本意味着较低的设备费用、安装费用和维护费用。设备可以在标准电池供电

8、的条件下（低成本）作，而不需要任何重换电池或充电操作（低成本、易安装）。（）网络容量高：通过使用标准的和层。支持几乎任意数目的设备，这对于大规模传感器阵列和控制尤其重要。技术的应用范围非常广泛，其中包括智能建筑、军事领域、工业自动化、医疗设备、智能家居及各种监察系统等。技术弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用而不是技术本身。超宽带（）技术超宽带（）技术起源于世纪年代末，此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展。人们对高速无线通信提出了更高的要求超宽带技术又被重新提出并倍受关注。是指信号带宽大于或万方数据慧第卷第期年第期电蒉与

9、便裹目蛐矗仉者是信号带宽与中心频率之比大于的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同。采用极短的脉冲信号来传送信息通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时设备的发射功率却很小仅仅是现有设备的几百分之一对于普通的非接收机来说近似于噪声因此从理论上讲可以与现有无线电设备共享带宽。是一种高速而又低功耗的数据通信方式它有望在无线通信领域得到广泛的应用。的特点如下：（）抗干扰性能强：采用跳时扩频信号系统具有较大的处理增益在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。

10、（）传输速率高：的数据速率可以达到几十到几百讹有望高于蓝牙倍。（）带宽极宽：使用的带宽在以上，高达几个。超宽带系统容量大。并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。（）消耗电能少：通常情况下，无线通信系统在通信时需要连续发射载波因此要消耗一定电能。而不使用载波只是发出瞬间脉冲电波，也就是直接按和发送出去并且在需要时才发送脉冲电波所以消耗电能少。（）保密性好：保密性表现在两方面：一方面是采用跳时扩颓，接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据；另一方面是系统的发射功率谱密度极低，用传统的接收机无法接收。（）发送功率非常小：系统发射功率非常小通信设备可以用小于的发射功率就能实现通信。低发射

11、功率大大延长了系统电源工作时间。（）成本低，适合于便携型使用：由于技术使用基带传输，无需进行射频调制和解调，所以不需要混频器、过滤器、，转换器及本地振荡器等复杂元件系统结构简化，成本大大降低，同时更容易集成到电路中。由于具有广阔应用前景，在标准制定上竞争激烈。目前标准提案有二：以摩托罗拉为代表的方案和多频带联盟（）的方案。两种提案各有优缺点。方案建议采用双频带（和）即在每超过的频带内用极短的时间脉冲发送数据。其优势是硬件简单，频谱利用率高。方案需建一一立一个子信道化系统，每个子信道采用正交频分复用方式，优势是抗（符号间干扰）能力强，但硬件相对复杂。虽然前段时间有消息说两大阵营要和解标准之争改成

12、兼容性的讨论，但并没有看到实际行动。毫无疑问，两阵营之争不仅没有停止，反而会进一步升级成为事实标准、赢得市场占有率是他们的努力目标。射频识别（）技术射频识别技术（）是从世纪年代走向成熟的一项自动识别技术。它利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递，并通过传递的信息达到识别目的的技术。兀技术无须精确定位就可以大批量地对数据进行实时采集，实时传递实时核对、更新，避免人为操作中的错扫、漏扫、重扫等差错。和传统的条形码相比，兀可以突破条形码须人工扫描、一次读一个的限制，实现非接触性和大批量数据采集，具有不怕灰尘、油污的特性；也可以在恶劣环境下作业，实现长距离的读取，同时读取多个卷

13、；还具有实时追踪、重复读写及高速读取的优势，此特性让其具有极其广泛的应用范围。低频系统主要用于短距离、低成本的应用，如多数的门禁控制、校园卡、煤气表、水表等；高频系统则用于需传送大量数据的应用系统：超高频系统应用于需要较长的读写距离和高读写速度的场合。其天线波束方向较窄且价格较高，在火车监控、高速公路收费等系统中应用。系统因应用不同其组成会有所不同但基本都由电子标签璃、阅读器（）和数据交换与管理系统（）一大部分组成。电子标签（或称射频卡、应答器等），由耦合元件及芯片组成，其中包含带加密逻辑、串行（电可擦除及可编程式只读存储器）、微处理器以及射频收发及相关电路。电子标签具有智能读写和加密通信的功

14、能，它是通过无线电渡与读写设备进行数据交换。工作的能量是由阅读器发出的射频脉冲提供。阅读器有时也被称为查询器、读写器或读出装置，主要由无线收发模块、天线、控制模块及接口电路等组成。阅读器可将主机的读写命令传送到电子标签再把从主机发往电子标签的数据加密将电子标签返回的数据解密后送到主机。数据交换与管理系统主要完成数据信息的存储及管理、对卡进行读写控制等。其工作原理为：当带有电子标签的物品在读写器的可读范围时，读写器发出的查询信号将会澈活标签标签根据接收到的查询信号要求反射信号读写器接收到标签反射回的信号后，万方数据息第埘卷第期年第期电潮与倪裹唧咖矗钟经过内部电路的解码处理可无接触地读取并识别电子

15、标签中所保存的电子数据从而达到自动识别物体的目的，然后进一步通过计算机及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。通常情况下。阅读器发送的频率称为系统的工作频率或载波频率。载波频率基本上有个范围：低频（）、高频（）和超高频（一）。常见的工作频率有低频与、高频、超高频、等。近年来随着通信、微电子、计算机和网络技术的发展。的应用范围和深度都得到了迅速的发展。并被列为世纪最有前途的重要产业和应用技术之一。作为接入层技术。结合互联网或公共电信网，将能构造一个实现全球物品、人员信息宴时共享的“物联网”。其广泛的应用将深刻地影响我们的社会形态，极大地提升整个社会的信息化水平提高生产效率

16、和经济增长的质量。几种短距离无线通信技术的应用领域及融合发展趋势在短距离无线通信领域，目前正日益普及路由和正向采用下一代技术演变。有更好的可靠性和更高韵传输速率。这将使其成为下一代消费电子产品的最佳选择；具备高传输速率，其定位为多媒体传输；蓝牙拥有，可作为语音与数据资料传输之用：传输速率虽低，但适合应用在感测与控制场合，搭配低价与耐用之特性。成为众所瞩目的新兴技术；技术则在电子商务、电子政务、现代物流等领域有着广阔的应用。各种短距离无线通信技术如蓝牙、和等技术因其各自不同的技术特点。有着不同的应用领域。它们之间互相融合和向更高速率迈进的趋势使得它们找到了更强劲的发展“支点”蓝牙与、加快共存随着

17、蓝牙与无线局域网络（）应用的普及，其共存问题成为业界关注的焦点。国际芯片大厂透过自行开发与持续购并，目前几乎均掌握了与蓝牙的产品线，开始同时布局与蓝牙芯片。未来也将进一步寻求整合。此外。蓝牙与超宽带融合的苗头也已在显现。蓝牙技术联盟日前宣布，将在新一代蓝牙技术中融合超宽带（）无线技术。该联盟预测，融合后的基于新一代蓝牙技术的产品将于年末投放市场。蓝牙与合作，试图解决目前蓝牙成本高、传输慢应用范围窄等技术和市场瓶颈。与蓝牙的结合将为支持的硬件产品与目前蓝牙重点支持的通信产品之间提供更为广泛的对接途径。蓝牙的品牌加上的技术优势将使双方共赢。这种融合弥补了蓝牙在技术上的缺陷，在高速传输和低耗电量上能

18、够迎接（无线局域网）的挑战。同样，通过与蓝牙联手可以绕过技术和市场发展过程中“后来者”的身份与目前全球近亿个蓝牙产品直接对接。两家合作是必然的结果。蓝牙专业工作小组与超宽带开发者合作来整合这两种无线网络技术。去年两者之间的标准协议就已出炉今年则会有整合性的产品问世。此举对蓝牙技术最大的意义是使其应用超越个人设备。未来蓝牙可以进入到数字家庭领域。与竞合发展技术开始得到应用的应用已开始从传统的携带型计算机应用向手机等领域扩展。我们已经明显看到了向过渡的步伐对速度的追求也将推动标准尽快面市。近年来在工业和物流、自动化等领域都获得了比较广泛的发展，技术的发展已经益成熟。发展的另一个典型是的出现，其速率

19、已经超过了因此大大推动了家庭联网中的视频传输应用。此外的技术在这两年也迅速发展起来大大扩展了的覆盖范围。目前国内政府已对技术表示出极大兴趣希望通过实现大规模的无线覆盖。从局端到终端。的应用范围大有同时向上下两个方向延伸的趋势，特别是在短距离宽带领域，更是与技术在今后存在共同争夺家庭网络应用市场的可能。目前市场被和占领，而今明两年幢也有一定的市场，等到年，市场会被和占领。其中，的成本很低，而是新一代速度更高的技术，从目前看，它已能满足、手机和便携电子三个市场的不同需求。而随着越来越多的设备和产品使用波段，该波段中的冲突也不断增加。这使得转向显得非常必要无线解决方案无疑承接了市场这一需求。此外技术

20、的推出将使其与的逐鹿升级，产品面市的步伐亦在加快。有分析认为，最终的速度将更快。其芯片组的价格将更加便一万方数据总第卷第期年算期电禹与仪表矗，肌毗竹宜在与竞争时有可能在非实时数据转移中寻求商机。的理论速率目前可从到当前能够支持的速率为，而这与（）的定位会有一定的重叠。尽管从技术发展轨迹看具有更小的功耗和超低的成本优势，但是本身从产业发展而来，其成本也较低。而且从目前的发展情况看，由于产业已经相对比较成熟因此的设备成本甚至会比更低一些。从本质上说和之问有着严格的划分，不适合，同样，的目标。也绝对不是恻【一本地局域网）。最大的优势，最终还是会体现在高速上。产品规模化生产，未来两三年一些便携设备将采

21、用低成本、低功耗和易部署的技术特点为它的应用和推广打下了良好基础。目前。技术已经作为模块解决方案用于大规模生产。联盟预计第一批经过认证的零售产品将在年来上市。侧重应用于对能源管理具有较高要求的领域，传感器应用和网络控制是主要应用市场。到目前为止在数字家庭的应用量还不是很大，其主要应用还是在家电遥控、灯光控制、门禁领域。随着模块成本的下降，在一两年内会大范围应用。未来应用将向灯光控制、便携设备领域拓展。在两三年内一些手持式设备将会采用芯片。进行家电控制、小额付款等领域。芯片也将更多地与一些终端产品的芯片进行集成。技术向高速率的方向迈进开发更多新应用超宽带技术的优势在于能够在短距离范围内以超高速率

22、传输数据。当前。技术可以实现速率产品的标准化和商业化，期望在今后年达到。而近期的目标，将会朝着速率的方向发展。作为一种高速无线技术同时将被开发出更多新应用。如应用在家庭多媒体中用在支持的电视、机顶盒、手持摄像机和中等：同时作为由英特尔等公司主导的无线的技术基础将主要应用于个人电脑、打印机、投影仪及数码相机等电子设备间的无线传输。在接下来的几年内。随着消费产品的出现和消费者开始在各种多媒体、和信息娱乐应用中使用这一技术我们将会看到技术带来的巨大影响。结束语综上所述。各短距离无线通信技术不同的技术优势决定了他们广阔的发展前景。他们的融合发展则拓展了他们的应用领域。短距离无线通信技术的不断完善与发展

23、将给我们的生活带来更多的便利与丰富多彩。参考文献【方旭明，何蓉短距离无线与移动通信网络【】北京：人民邮电出版杜】剜乃安无线局域罔（卜原理、技木与应用【】西安电子科技大学出版社【】金纯，等蓝牙技术明北京：电子工业出版社，【】蒋挺。赵成林紫蜂技术及其应用嗍北京邮电大学出舨社，【李莉镀射颠识尉技术）爰其应用田电力信息化，（）【】解析射频识别（）技术】电脑知识与技木，（）李腱技术盘点韧捌融合端倪中国电子撮【】赵均鑫主藏宽带无线接人技术的应用互补性融音展望唧信息通信，（），【】匹，作者筒介：张方奎（），男，山东青岛人，顼士研究生。研究领域为短距离无线通信技术。：血曲张春业（），男，山东济南人剐教授，碗导

24、。研究领域为无线通信与系统中的关键技术等。收稿日期：乒（丘源鳊发）（上接第页）扬志荣，劳得容需求方管理（）及应用【明北京：中国电力出版柱作者简介：一一麦卓成（）男，覆族，广东省中山市人。工程师主要负责中山供电局需求侧臂理工作。丑：咖收弃日期：一（王龙编发）万方数据短距离无线通信技术及其融合发展研究 作者： 作者单位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期： 被引用次数： 张方奎， 张春业， ZHANG Fang-kui， ZHANG Chun-ye 山东大学,信息科学与工程学院,济南, 电测与仪表 ELECTRICAL MEASUREMENT & INSTRUMENTATION 2007，44(10

25、 2次 参考文献(9条 1.方旭明.何蓉 短距离无线与移动通信网络 2004 2.刘乃安 无线局域网(WLAN-原理、技术与应用 2004 3.金纯 蓝牙技术 2001 4.蒋挺.赵成林 紫蜂技术及其应用 2006 5.李莉敏 射频识别技术(RFID及其应用期刊论文-电力信息化 2006(03 6.解析射频识别(RFID技术 2006(24 7.李映 2006WPAN技术盘点初现融合端倪 8.赵均鑫 主流宽带无线接入技术的应用互补性融合展望期刊论文-信息通信 2005(04 9.A Summary of Short-Range Wireless in 2003 2003 相似文献(10条 1.

26、学位论文 成静 短距离无线通信系统的设计与实现 2004 近年来,随着无线通信的迅猛发展,各式各样的无线网络已经进入了我们的日常生活.与有线通信系统相比,无线系统主要有成本低、移动方便、省去 布线烦恼等优点,可以为移动用户提供各种服务,因此当系统的可靠性达到要求并且开发成本可以接受时,无线技术成为人们的首选.长距离的无线通信应 用已为大家熟知,例如蜂窝无线网络、卫星通信等,但是目前在无线需求市场上增长最快的却是短距离的无线应用,例如RF识别、无线局域网(WLAN、蓝牙 个人无线连接网络等,所以通信距离不超过100米的短距离无线通信成为无线射频领域中发展最快的一片天地.现在,短距离的无线射频通信

27、正掀起一场革 命,它将取代家庭和办公室中的有线网络.该文通过深入地讨论短距离无线通信技术,全面地分析短距离无线通信系统,设计了一种适合于短距离无线通信 应用的协议.该协议基于无线跳频技术,有效地抑制了短距离无线通信中的多种频率干扰,并且在不可避免的情况下进行了完善的差错控制.然后在一个大 型的无线表决系统CASIT RFVII中实现了所设计的协议.实验证明,CASIT RFVII具有超低功耗、强抗干扰能力、误码率低、无线接入快、通信可靠性好等 优点.针对一类小数据量、子站随机访问的短距离无线通信业务,该文提出了一种解决短距离无线接入冲突的机制,该机制结合TDMA的思想,根据体现设备 地址差异的

28、权重不同来筛选无线接入的子站.相应的权重筛选算法在一个高速公路的不停车收费系统中得以实现.通过测试表明,该算法能有效地解决此类 短距离无线通信业务中多个子站同时接入主站时所发生的冲突. 2.学位论文 黄忠虎 短距离无线通信网络低信噪比接收算法的研究 2006 短距离无线通信，如无线局域网(WLAN，wireless Local Area Network、无线个域网(WPAN，Wireless Personal Area Network、蓝牙 (Bluetooth、Zigbee、射频识别(RFID，Radio Frequency Identification、无线传感器网络(WSN，Wirele

29、ss Sensor Network等，是目前无线通信领 域研究和应用的热点。本学位论文围绕短距离无线通信网络低信噪比接收算法展开研究，重点研究低信噪比条件下无线接收机的载波频率同步、载波相 位同步、定时同步、差错控制和低密度校验码(LDPC，Low-Density Parity-Check的迭代随机构造等。 首先，论文提出一个基于最大后验概率(MAP，Maximum a PosterriorProbability准则的联合载波频偏估计与信道译码因子图，并根据该因子图提 出了联合载波频偏估计与信道译码算法。由于原始联合载波频偏估计与信道译码算法的复杂度高，本文采用载波频偏离散化和长帧数据分为多个

30、短子帧 两个近似方法，推导了该算法的近似形式，降低了该算法的运算复杂度，扩大了它的应用范围。仿真结果表明该算法有效地提高了低信噪比条件下载波 频率同步性能。 然后，针对低信噪比条件下接收机的载波相位估计问题，提出了一种新的自适应迭代相位估计算法。在该算法中，相位估计和信道译码是独立进行 的。相位估计器把从信道译码得到的软判决信息当作训练序列，把每个发送比特当作一个随机变量，采用最大似然准则(ML，Maximum Likelihood完成 相位估计。由于该自适应迭代相位估计算法相位估计范围不足，论文在该算法启动之前，先采用基于ML的相位估计算法来估计接收信号的相位，然后消 除大相位误差对接收信号

31、的干扰。仿真结果表明，数据辅助自适应迭代相位估计算法能消除各种相位误差，并且加快了自适应迭代相位估计算法的收敛 速度。 然后，论文通过仿真发现了降低常用定时同步算法性能的两个原因：区域效应和临界效应。针对这两个效应，提出了相对应的修正算法，并将该修 正算法应用于Lee、平方环、对数、绝对值等定时同步算法中。仿真结果表明，改进区域效应和边界效应算法的性能优于传统定时同步算法。 其次，提出一种基于线性预测的自适应可变冗余混合ARQ(VR-HARQ，Variable Redundancy Hybrid Automatic Repeat Request方案。根据信道信噪 比，时变信道被等效为有限状态的

32、Markov过程。在推导每个Markov状态的最佳编码方案的基础上，系统采用自适应线性预测算法，根据当前L个时段的信 道状态估计下一个时段信道的所对应的Markov状态，最后根据吞吐率最大原则选择合适的纠错编码方案。仿真结果表明：自适应VR-HARQ方案的性能比传 统纠错编码方案提高了2dB。 最后，提出了一种LDPC码的随机构造方法，这种方法采用迭代算法消除Tanner图中的短圈。它可以灵活选择诸如编码长度、码率、最小圈长、行重 和列重等LDPC码参数，降低了各个参数之间的约束关系，同时该方法还可以构造严格规则LDPC码和非规则LDPC码。 3.学位论文 王德方 基于OFDM技术的短距离无线

33、通信射频前端关键技术研究 2006 无线局域网(WLAN是20世纪90年代计算机网络与无线通信技术相结合的产物，为信息通信的移动化、个人化和多媒体应用提供了更加方便的手段 ，成为宽带无线接入的有效途径之一。无线通信中为了获得高的数据速率和应对多径衰落而采用的关键技术有正交频分复用(OFDM技术，OFDM技术结合 了多载波调制(MCM和频移键控(FSK调制，它把信道带宽划分成若干个相互独立且彼此正交的子信道，经过调制映射(如QAM，DQPSK的信息数据再分别 调制到各个子信道上并行传送出去，这样相应增加了码元的持续时间，也就减小了色散Rayleigh衰落环境带来的码间干扰的影响。 本论文就基于O

34、FDM技术的无线局域网通信系统进行了深入的分析和研究，并探讨了实现的方案。 论文的第二部分讨论了射频接收机的各种架构的技术特点和应用以及衡量接收机性能的主要参数，而在无线局域网中为了降低系统成本和提高集 成度而多采用直接正交变频结构。接着分析了在系统中起关键作用的正交变频器中IQ电路与信号不平衡性对系统性能的影响，特别给出了本振源相位噪 声对OFDM符号解调的影响，即由自子载波相位噪声引起的信号相位旋转和相邻子信道载波信号相位噪声叠加导致的似高斯噪声干扰，又介绍了在实际应 用系统中正交变频器IQ解调信号平衡性的测试和如何解决实际应用中遇到的IQ路信号时延的问题。 第四章主要介绍了锁相频率合成器

35、的结构模型及工作原理，分析了锁相环路的滤波性能、电路参数对相位噪声的影响，说明了如何设计优良的锁相 环路。 第五章主要是讨论了射频前端关键模块本振源振荡器的设计,分析了反馈振荡器的起振、平衡条件，比较了用晶体管S参数和时域贝塞尔函数法设计 振荡器的优缺点，最后以科尔皮兹型振荡器为例用ADS软件进行设计仿真，给出了设计结果。 总之，围绕实现基于OFDM技术的无线局域网通信系统，探讨了在系统中起着关键作用的正交变频器、锁相环路和本振源模块对系统性能的影响，介 绍了如何来提高系统性能以及设计中应注意的难题，为以后系统的实现奠定了基础。 4.学位论文 闫永梅 基于伪混沌码的超宽调制技术研究 2008

36、随着无线通信的发展，各种无线通信系统相继出现，无线局域网(WLAN、自组网(Adhoc、无线个域网(WPAN等概念的提出掀起了短距离无线通信研 究的热潮。然而，人们对无线通信系统的要求仍在不断提高，希望其提供更高的数据传输速率、成本更低、功耗更小。而超宽带(UWB可以满足这些需求 ，它将成为未来短距离无线通信的主流技术。超宽带技术无论是在美国还是欧洲，都得到了极大的关注。超宽带系统由于其低功耗、低截获率和抗多径 衰落效益好等特点，特别适合应用在短距离无线通信领域中。 对UWB技术的研究仅仅是近几年才引起人们的注意，其中一个研究方向涉及到调制方式。因为采用不同调制方案，对系统传输速率、抗多径干扰

37、能力 有很大影响。对它们进行分析比较，对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。另外，对系统速率的不断提高也是人们不懈追求的目标。 混沌动力学的发现为扩频序列研究提供了新的思路。混沌现象是在非线性动态系统中出现的确定性的，类似随机的过程，这种过程非周期，是一种 貌似无规则的运动，不收敛但有界，且对初值具有及其敏感的依赖性，这些独具特色的性质使得混沌在通信应用领域尤其在伪随机码的产生方面有着很 好的应用前景。 本文针对超宽带系统进行了相关的介绍和研究，所做主要工作如下: l、从UWB通信的基本原理入手，分析了其系统的技术特点，了解了其广泛的应用领域，研究了UWB通信系统常用的调制方式，重点研究了常

38、用的调制 方式:脉冲位置调制(PPM。 2、研究了超宽带通信系统中，信号波形的选择、信号的产生以及调制信号的波形。 3、讨论了在UWB系统中采用跳时码(TH码与PPM调制技术结合后，信号的功率谱变化情况及TH码对信号功率谱的影响。 4、重点研究了基于帐篷映射(Tent映射产生的伪混沌码(PC码，比较了这种伪混沌码与常用的伪随机码的性能，并研究了在UWB系统中采用伪混沌 码后的误码率性能。 5.学位论文 袁志强 基于蓝牙的短距离无线局域网的分析与研究 2006 随着计算机技术和Internet的飞速发展，有线网络技术已逐渐成熟。目前，各类网络中最具增长潜力的是无线网络，许多机构都选择采用无线局域

39、 网(WLAN来拓展他们的现有网络，获得在机构区域内部移动接入网络的能力。在此形势下，短距离无线通信技术迅速发展起来，目前短距离无线通信技 术很多，但最流行的关于短距离无线数据通信的技术还只有三种，它们分别是蓝牙(Bluetooth，802.11(Wi-Fi和红外(IrDA等技术。蓝牙作为一种开 放性的短距离无线通信技术标准，具有低功耗，低成本，抗干扰能力强等优点。在小范围内的移动设备间的通信就显现出它所具有的方便、经济、实惠 等特点。本文主要是对蓝牙技术在无线局域网的应用进行讨论和研究。再以蓝牙技术和射频技术的结合设计一个个人局域网，实现个人局域网中的短距 离无线通信。 本文在绪论部分概述了

40、短距离无线通信技术的现状和前景，综述了本文研究的目的以及意义和本文所做的工作。接着在第二章介绍蓝牙技术及其体 系结构，其中包括蓝牙技术与其它短距离无线通信技术的比较时所显示出来的优势。在第三部分，主要是对主机控制接口(HCI进行全面的分析，尤其是 对主机控制接口(HCI分组和主机控制接口(HCI传输层做了详尽的分析。在第四部分中，本文特意分析了无线局域网，包括无线局域网的概述以及它的 网络结构，还介绍了无线局域网的传输方式和应用环境。最后在第五章，本文提出了一种基于蓝牙的主机控制接口(HCI的应用解决方案。本章是全文的 核心部分，在开始是就分别在蓝牙硬件和软件两方面进行设计。硬件方面，先对蓝牙

41、模块ROKl01007性能进行全面的分析。包括蓝牙模块收发单元的电路 设计和蓝牙模块HCI的设计以及蓝牙天线的设计。在软件方面，一开始就对建立数据传输连接进行分析，然后规划出数据传输的整体方案，接着分析了数 据收发的具体实现。最后探讨了如何使用HCI协议进行蓝牙模块的初始化和其他模块的查询、连接、通信、断开连接等一系列过程。文章不仅给出了开发 过程的系统流程图，还列出了软件开发的流程图。 6.期刊论文 谈振辉.乔晓瑜.TAN Zhen-hui.QIAO Xiao-yu 短距离低功率无线通信接入系统 -中兴通讯技术 2009,15(4 短距离低功率无线通信接入技术主要集中在物理层和媒体访问控制(

42、MAC层,包括蓝牙、超宽带(UWB和Wi-Fi等.蓝牙是链接近距离设备的电缆数据传 送的辅助技术;UWB作为窄脉冲无线电技术链接众多电子设备,提供宽带无线接入的灵活性和移动性;Wi-Fi给快速接入设备和WLAN内移动设备提供无线链接 ,用于较长距离链接,支持一定功率的移动终端接入.短距离低功率无线通信接入系统的标准化进程非常快,辅助标准多,但目前仍以蓝牙和Wi-Fi为主. 7.学位论文 姚铁晓 基于蓝牙技术的无线个域网（WPAN）的研究与实现 2007 基于蓝牙技术的无线个域网(WPAN的研究与实现蓝牙作为一种短距离的无线通信技术，它取代了移动电话、耳机、电脑以及其它电子设备之间的电 缆连接。

43、它以其低功耗、低成本、小体积、易操作和灵活组网等优点，使得蓝牙在很多领域得到广泛应用。 随着无线通信技术的不断发展，短距离无线通信逐渐形成了无线个域网(Wireless Personal Area Network，WPAN和无线局域网(Wireless Local AreaNetworkWLAN两大体系。1999年IEEE成立了802.15工作组专门负责无线个域网标准的制定，IEEE 802.15以蓝牙技术作为无线个域网的基础，接受 了蓝牙全部规范，并在某些方面加以补充。 IEEE 802.15标准推出以后，使得无线个域网成为短距离无线通信领域的热点研究课题之一。它的核心思想是用无线通信技术代

44、替电子设备之间的电 缆连接，基于蓝牙技术的无线个域网主要解决个人操作空间(PersonalOperating Space，POS内个人信息终端设备的无缝连接，它以自组织的方式构建 个人化的办公或家用信息网络，实现短距离范围内各种电子设备的资源共享。 本文主要研究无线个域网内蓝牙设备之间的数据传输。通过对现有的几种短距离无线通信技术的比较，得出蓝牙是无线个域网内数据传输的最佳技 术，并跟踪国内外在该领域的研究进展，对现有的蓝牙自组网存在的问题进行分析，并借鉴其中的优秀思想，提出了一种蓝牙无线个域网的固定拓扑结 构。 本文首先介绍了蓝牙技术的起源、论文研究的内容与组织结构，其次介绍了蓝牙协议的体系

45、结构和蓝牙网络拓扑结构，并对蓝牙自组网进行了探讨 ，提出了应用BlueCore2-External蓝牙芯片来构建无线个域网，然后介绍了如何使用软件开发工具以及开发平台的构建、软件的编译、调试和下载，使 用蓝牙协议分析仪验证了无线个域网内部的分组事件，最后对全文做了总结，并提出了未来的工作方向。 8.学位论文 毛静文 高速、低功耗折叠内插模数转换器设计研究 2006 随着短距离无线通信技术进入前所未有的发展时期，伴随着3G的使用和后3G系统的日益逼近，WLAN和WPAN的需求和应用也在不断增长。人们相信 ，这两种类型的异构网络最终必将融合在一起。现在的短距离无线网络一般都是孤立地工作在室内家庭和

46、办公环境中，或室外相对比较封闭的环境，尚 没有与大型的无线广域基础设施集成，但这种现状有望随着超宽带技术的发展而被突破。在短距离无线通信领域，超宽带无线技术具有巨大的潜力。 在基于多频带OFDM联盟协议的超宽带模拟前端电路中，需要两个68比特分辨率、500MHz采样速率、低功耗的高速模数转换器(ADC把接收到的模拟 信号转换成数字信号。高速中等分辨率模数转换器在液晶显示驱动、数字示波器和硬盘驱动电路等方面也有着广泛的应用。同时，为满足电池供电的可 携带通讯设备的需要，低功耗模数转换器也越来越多地引起人们的注意。 作为混合信号系统芯片设计中的一个瓶颈，高速模数转换器消耗大量的芯片面积、功耗和设计

47、时间。在众多种模数转换器电路结构中，折叠内插结 构具有高速、低功耗、面积小及易与数字工艺兼容等优点。在90年代中期以前，折叠内插结构的模数转换器基本上都是用双极型工艺实现的。由于 CMOS2E艺的发展和设计技术的提高，现在用CMOST艺实现的折叠内插模数转换器越来越多。随着超宽带等技术的发展，要求模数转换器具有中等分辨率 、高速、低功耗的特点。已有的研究结果显示，目前国际上单通道8比特分辨率的折叠内插模数转换器可以达到600MHz采样速率，208mW功耗的性能。与 国际先进水平相比，我国研制的同等分辨率的折叠内插模数转换器仅可达到200MHz，181mW功耗的性能。因此，研究和发展新的高速、低功耗CMOS模数转 换器电路结构，具有很好的理论研究价值和重要的应用背景。 基于上述研究背景，本论文对用于超宽带的8比特分辨率、500MHz转换速率、低功耗模数转换器进行了设计研究。进行了如下工作： l、提出了三种新型折叠内插结构，分别是：混合型二层折叠器、混合np型折叠器和相加折叠+电流内插+电压内插的3级结构。与传统折叠器相比 ，混合型二层折叠器和混合np型折叠器可以克服传统折叠器相加节点处寄生电容过大、功耗过高的不足。与传统1级折叠+1级内插的2级结构相比，相加 折叠+电流内插+电压内插的3级结构可以避免高内插系数给单个内插带来的种种不利因素，从而大大降低