无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

2024-05-12

无线传输技术在家庭影院中的应用和发展(共11篇)

篇1:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

如果问,你构想中未来的数字家庭影院系统会是怎么样的,相信很多朋友都会说那将是一个相当智能化的统一整体,影院中每个环节能够很好地连接和配合,用户可以通过一个遥控器控制整套影院系统的工作状态,同时享受到优质高效的视听感觉。一套完整的家庭影院系统包括信号源、放大器、视频显示终端(如电视、投影机等)和音频输出终端(如音箱)几部分,当然,它们之间要建立良好的对应连接和信号传输,还必须依靠传输介质。传统的传输介质,就是我们经常提及的各种各样的线材,而这里我们要着重介绍的是另一种新型传输手段——无线传输技术

相信不少朋友在家庭影院装修的时候都会为视听布线的问题烦恼过,既要考虑当前的器材连接需要,也要为将来可能进行的升级或者室内布局变动预留调整空间,同时线材的选购也是伤脑筋的事情。那么,为什么不考虑彻底抛开布线烦恼,来组建一个无线的家庭影院呢?下面,长沙云庭装饰就和大家共同来学习组建无线影院的基础知识,同时来关注了解一下目前无线传输技术在家庭影院中的应用和发展。

在无线家庭影院的组建中,目前主要有三种信号传输方式:红外线传输、蓝牙传输和Wi-Fi传输。红外线传输是一种短距离无线传输技术,发展历史可以追溯到1974年,它是利用人眼看不到的红外线波段的电磁波来传送数据的,通讯距离在0-4米之间,传输速率最快可达16Mbps,通讯介质为波长为900nm左右的近红外线。

不过红外线传输受空间限制条件较大,例如信号对应接收角度比较小,一般在30°左右,同时收发双方之间不允许有障碍物阻隔,而且在不同类型或者品牌设备之间会存在串扰现象,其中一个遥控器发出的指令除了被对应设备接收以外,还可能同时被第三方设备错误读取和解析,发生误操作的情况。

篇2:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

浅谈COFDM技术在无线图像传输中的应用特性

本文主要介绍了COFDM技术在无线图像传输中的应用特点,与传统模拟无线图像传输技术对比突出的优点!以及该技术的应用领域.

作 者:吴恒 牛红喜 作者单位:刊 名:中国科技财富英文刊名:FORTUNE WORLD年,卷(期):2009“”(18)分类号:关键词:非视距 抗干扰性 高速移动

篇3:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

随着电子技术、自动控制技术的快速发展和进步, 无线通信系统得到了较大改进, 诞生了Zig Bee传感器网络、TD-LTE技术、RFID通信技术等通信技术, 这些无线通信技术主要依赖无线电波进行传输。无线电波按照不同的波长可以被划分为长波 (波长大于1000m) 、中波 (波长大于100m且小于1000m) 、短波 (波长大于10m且小于100m) 、超短波和微波 (波小于10m) 等, 不同的波长适用于不同的业务, 比如中波适用于短距离通信, 主要应用于广播通信;短波主要应用于远距离无线通信。

近年来车辆、飞机、手机定导航定位等对媒体音视频传输的需求大大刺激了中波传输技术的应用与研究, 在传输声音的同时, 中波传输技术还需要发送股市行情信息、天气预报信息、交通节目信息、服务区信息等, 因此中波传输技术与当前的数字技术进行有效结合, 可以提高中波传输技术的实用性, 满足人们的多样化需求。

2 中波传输技术发展现状

中波传输技术的频率通常是300~3000k Hz, 又被人们称为中频通信, 中波传输技术已经诞生了许多新型技术, 尤其是中波天线技术方面得到了较多改进, 详细描述如下。

2.1 中波单塔天线

应用中波传输技术时, 可以发射垂直于极化波的信号, 以便提高通信性能和改善信息发送成功率。中波广播技术必须发射垂直的极化波, 受此影响, 中波天线的主要形式为与地表垂直的单极振子。单塔天线事实上是一种在底部馈电的垂直振子, 它将塔身作为其振子, 主要由绝缘拉绳、底座绝缘、钢桅杆以及放电球和地网等部件构成。中波单塔天线的主要组成内容包括五个部分, 分别是拉绳、桅杆、放电球、绝缘底座、地网等, 将这些硬件单元集成在一起, 就可以在水平面范围内发射中波信号, 这些中波没有固定的方向。目前最为常见的中波单塔天线是76m高的轻型拉线塔。

2.2 中波斜拉线顶负荷单塔天线

这种类型的天线适用于频率小于900k Hz并且功率较小的中波发射台, 其具有较小的阻抗, 中波传输效率低, 需要在塔顶安装斜拉线, 以便能够提高单塔天线的工作高度, 确保可以稳定地发射中波信号。

2.3 并馈式中波天线

这种天线与中波单塔天线的工作原理非常相似, 主要区别在于硬件组成单元, 并馈式中波天线使用导线将铁塔和绝缘子连接在一起, 同时可以基于垂直振子发射中波信号, 铁塔基座仅仅具有支撑功能, 但是中波单塔天线还兼具馈电功能。并馈式中波天线具有较好的防雷效果, 更加适合在自然条件更为恶劣的环境中应用。

2.4 新型中波小天线

中波单塔天线、并馈式中波天线均是桅杆式天线, 随着中波传输技术的应用, 桅杆天线越来越多, 并且需要占用较大的地面面积, 土地征收利用需要耗费较高的资金, 因此桅杆天线建设需要较高的投资成本, 不利于大规模使用。为了解决上述问题, 人们经过多年的研究提出了一种新型中波小天线, 该类型的天线可以充分利用折叠振子、锥面顶负荷提高天线的整体电阻分量, 加大中波信号的发射功率, 进一步增强天线的稳定性。中波小天线占地面积小, 建设投资成本低, 有利于运行维护, 已经成为未来中波天线发展的方向和趋势。

3 无线通信系统中中波传输技术的应用

目前, 国家电联对中波传输技术在无线通信的应用领域进行了相关的规定, 一般情况下规定526.5~1606.5k Hz频段可以用作广播通信;300~526.5k Hz以下的波段常用于中程、近程无线电导航通信、机载通信、舰船通信;1606.5~3000k Hz的波段可以应用于无线电定位, 同时也在军事上用于近距离战术训练通信。中波传输技术应用于广播电台通信时, 电台的覆盖区域取决于中波发射台的天线位置和发射功率, 使用地面波作为传输介质时可以达到数十公里, 使用电离层天波作为传输介质时可以达到数百公里。在舰船通信过程中, 许多大中型民用船舶、飞机安装了先进的中波天线, 可以应用于岸船间、舰船间、机载通信之间的应急、救生通信, 已经有许多的舰船安装了航线告警系统、气象预报接收机等, 这些都可以发射和接收中波信号, 具有重要的应用。随着中波应用领域的扩展, 实现中波频率复用、解决频率分配不足已经成为未来研究热点。

4 结束语

随着无线通信技术的发展和改进, 中波传输技术也在不断地优化和发展, 其在传输信号时可以大大地提高了数据传输的保真性、可靠性。针对不同的中波应用环境, 可以根据具体的需求选择通信频段、传输速率、发射功率、传输安全性等, 利用最适合的方案构建中波发射台, 尽可能地保证通信传输最优化, 同时降低建设成本。另外, 无线通信系统的技术也包括很多, 比如Wi-Fi、WLAN、TD-LTE、WCDMA、Bluetooth和Zig Bee技术, 构建无线通信系统时也可以将这些技术融合在一起使用, 以便利用各种技术的互补和兼容特性, 实现无线信号无缝覆盖和强漫游, 更好地发挥无线通信技术的优势。

摘要:中波是一种通过地面波或天空波传输数据的无线通信技术, 主要应用于近距离无线电广播、海上通信、无线电导航、飞机通信等场景。随着广播通信的发展以及需求的多样化, 人们已经开始对中波传输技术开展了多方位的研究, 中波单塔天线、中波斜拉线顶负荷单塔天线、并馈式中波天线、新型中波小天线等新型中波发射、传输和接收技术相继诞生。本文详细地分析了中波传输技术的发展现状, 探讨了无线通信系统中中波传输技术的应用, 为中波传输技术使用提供参考。

关键词:中波传输,无线通信,广播,天线

参考文献

[1]李波.中波传输技术在广播电视业务中应用于探讨[J].西部广播电视, 2015, 31 (10) :223-223.

[2]韩家德.现代通信技术中短波同步组网技术应用及其未来发展走向[J].科技创业家, 2014, 26 (4) :112-113.

[3]陈成辉.试分析中波广播发射天线的原理与维护[J].数字通信世界, 2015, 51 (11) :41-42.

篇4:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

摘要:无线传输技术在录井远程终端的应用为综合录井技术的发展注入了新的生机和活力,常规录井远程终端具有电话网、以太网、视频網等3种通信网络,本文在对当前录井现场远程终端信息传输现状进行分析的基础上,对采用无线传输技术实现“三网合一”的系统设计进行了探究。

关键词:无线传输技术;录井现场;远程终端

我国录井现场和通信终端连接多是通过电话网、以太网和视频网等网络,在布线中相互独立,需要单独布线安装,影响了远程操控和安装调试难度,特别是硫化氢富集区块油田开发中钻井工作、生活区域距离录井仪器工作区距离较远,增加了安装应用难度。而视频网、以太网信号线超过100米会出现信号衰减、视频图像模糊等问题。因此,有必要结合油田现场和录井远程终端信息传输现状分析,对无线传输技术应用进行探究。

1 油田录井现场及远程终端信息通讯技术现状

在传统油田录井现场和远程终端信息通讯中,服务端一般设置在综合录井房内,客户端设置在具体钻台、地质监测房、钻井队长控制室等部位,相互间需要“三网”进行连接,分别布线安装。但是,“三网”分别布线安装造成线路均需要进行有线安装,在录井现场需要布置3种网络线路,增加了录井通信传输成本,浪费了工作时限;个别录井工作中,在综合录井房与监督房布线连接中要在井场入口穿过,穿越段布线一般采用架高的方式从通道上部穿越,但基于录井现场各类作业车辆来往频繁易造成信号线路挂断,应用逐渐减少,还可以在入口地下挖设地埋管道,将信号线路从地下布线,但该方法在线路出现故障需要检查维修时,修复和检测比较困难;个别录井现场综合录井房和监督房间距离大于100米,视频信号因严重衰减和失真,造成偏色、模糊等问题,影响了网络信号的稳定性。

2 无线传输技术在录井现场和远程终端的应用

2.1无线传输技术在录井现场的应用情况

2.11油田录井现场无线传输技术的设计思路

在综合录井现场,实现“三网合一”设计思路为:以“一点对多点”方式安装多个无线交换机,形成覆盖录井现场的无线网络,在需要地点设置无线网络终端机,利用终端机将实现“三网合一”,取代传统的三网有线传输系统,保证信号传输质量,延长信号传输距离,缓解分离布线造成的施工困难。

2.12油田录井现场无线传输技术的基本组成

利用无线传输技术进行录井终端连接,核心是设置具备无线信号发射功能的无线交换机,实现双绞的网络信号传送,经过无线信号交换编译后,将各类通信有限电信号转换为以无线电信号进行发送和传输的通讯网络,实现录井现场和终端无线网络覆盖。根据实际录井信号传输需要,通过不同功率的选择实现不同范围和程度的无线网络覆盖。一般情况下,无线传输系统无线交换机要设置在网络终端机内部。在设施构成中,整个无线网络中心设置在综合录井房内,是整个无线网络的远程控制终端,设置避雷针、无线传输终端、各向天线、电话、计算机等设备;客户端设置在地质监督房、钻井队长控制室等区域,主要设备为定向天线、计算机、云终端、无线网络终端机和显示器等。

2.13油田录井现场无线传输技术的主要设备和模块

一是无线网络终端机。是无线传输技术的应用核心,可实现无线网络信号的接受和发送,以及无线网络信号与电话信号、以太网信号、视频信号的自动转换,可根据需要输送到显示器、计算机和模拟电话机等设施终端。主要包括网络语音网关、无线接入、数据交换、视频终端等模块,在各模块也有对应接口进行连接,同时还包括防浪涌、防雷击等安全模块。各模块供电端口要连接电源输出接口,电源输入端与防浪涌、防雷击等模块连接。各模块的作用,网络语音网关模块主要是实现与电话机的连接并转化模拟信号和数字信号,在编码后形成无线网络数据包;视频终端模块与显示器连接,可实现视频网络监控功能;接入模块连接天线,可接收和发射无线信号。

二是网络语音网关模块。该模块使用VOIP语音网关,在将信号压缩打包后使数据包通过互联网电话进行语音信号传输,利用IP数据进行语音发送,实现语音、视频、传真等数据发送。通过将普通电话机连接和设置在模块内,可实现语音压缩编码和内部免费通话等功能。具体工作中,VOIP网络电话利用互联网打电话的方式实现无线信号传输,在网络电话机连接到ADSL、LAN等宽带接头并设置相应IP地址后就可以进行信号通讯。该模块具有任意拨号、拨打简单等优点,信号通讯质量较高,仅需占用6-8kbit的带宽就可实现高质量传输,且无需设置软件交换平台进行数据传输支持,应用比较方便。

三是视频终端模块。无线传输技术在录井终端应用核心是Mini网络计算机,在与显示器、键盘等设备连接后可组成计算机,可利用一体化软硬件设置实现便捷的维护管理。利用VDP技术就能共享无线网络范围内的主机资源,无需在桌面终端通过Windows许可就可实现通讯。在具体应用中,要在网络计算机终端安装附带软件,在连接显示器等设备后实现计算机功能,完成各项业务操作。通讯网络服务端可以对终端进行统一管理,实现终端“零”维护,可将终端数据存储在中心主机,提升通讯数据安全性和共享性。终端机身仅需10cm×10cm×1.5cm的空间就可安放,可悬挂在显示器背面。

2.2油田录井现场无线传输技术的应用成效

无线传输技术实现了录井信息的有效共享和标准化处理,可对录井工程事故实现远程预报和判别,对录井资料进行远程审核,并能在钻井取芯中实现多井、多层位远程对比优选层位,提高了油井调度管理成效。具体工作中,该技术安装使用比较方便,解决了“三网”布线安装穿越井场入口等难题,在优选无线网络接入设备功率后,通讯距离可延长到2000米,无信号衰减等问题。同时,无线通信技术还改进了VGA视频监控方式,录井人员可随时调用录井资料,特别是在钻井监督中对气测、地质、岩屑等动态数据的浏览,提升了录井工作成效。

3结论

综上所述,传统油田录井终端通信存在诸多问题,通过在录井远程终端利用无线传输技术,改进了录井远程终端通讯连接方式,可以提升录井通信成效,更好地服务于油井生产。

参考文献:

[1]吕志刚.陕北油田录井中计算机的应用与探索[J].延安职业技术学院学报,2010(02).

[2]夏永松,杨建华.基于CDMA1X网络的视频传输系统设计与软件实现[J].测控技术,2009(05).

[3]魏跃峰,王双才.对国内录井软件的改进建议[J].录井工程,2006(01).

篇5:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

中压电能传输技术在特长隧道中的应用

通过对中压电能传输技术进行详细分析,本文以秦岭隧道为例进行方案设计,改变传统的.供配电方式,采用中压电能传输技术,通过合理划分供电区域,并将供电网络相互连接起来,提高系统的供电可靠性.中压电能传输是长距离、分散性负荷条件下供电的有效方式,其技术先进、安全可靠、运营成本低,在隧道供配电工程中具有较好的应用前景.

作 者:王英伟 朱斌 作者单位:刊 名:电工文摘英文刊名:ELECTRICIAN ABSTRACTS年,卷(期):“”(2)分类号:关键词:公路隧道 中压电能传输 节能

篇6:无线传输技术在音频中的应用

1 射频技术在音频中的应用

根据法拉第电磁感应原理,当交变的电流通过线圈,就会产生交变的磁场,称为电磁波。简单来说,射频实际上就是不同频率的电磁波,指无线电波的频率或相应的震荡频,主要指辐射到空间的电磁频率。频率范围300 k Hz~30 GHz之间,一般是指具有远距离传输能力的高频电磁波。无线射频技术是指利用30~3000 MHz的电关波实现信息和能量传输的技术总称。其应用领域极其广泛,包括有线电视系统、手机通信、无线互联网,雷达。此外,射频也可作能源应用,最常见的就是家用的微波炉。在医院的医疗设备上,如核磁共振,也要用到射频功率源。

无线音频技术最早的应用是无线电广播,而且应用最为广泛。其中包括人们熟知的FMAM等。民用的电磁波频率不高,广播频段一般为几十兆赫兹到几百兆赫兹。而随着无线通信技术发展迅速,人们需要信息容量不断扩大,更高的电波频段也会普遍利用,射频的频段上限也会越来越高。

射频具有穿透性,抗干扰能力较差。用于实时、流媒体、各类会议应用(如音频和视频)的基于射频的通信解决方案,很容易受到其他如蓝牙,无绳电话等无线RF系统的干扰。所有这些基于射频应用都采用免费但拥挤的射频频段,很容易受到同频干扰。

2 红外技术在音频中的应用

红外通信是波长介于微波与可见光之间的电磁波,波长在0.75 m~1 mm之间,在光谱上位于红色光外侧。红外线是电光辐射频谱中的一部分,电磁辐射频谱包括了可见光、无线电波和其他成分的辐射波。红外的波长大于可见光。红外通信能够避免因线缆和连接器磨损、断裂造成的检修,与射频技术相比,具有更强的抗干扰性能,也可以进行多地址通信,安全保密,发射功率小。并且红外通信适宜用于低成本、跨平台、点对点的高速数据连接。在各种多媒体设备中,如手机、PDA及其他消费类设备看到红外传输端口。红外分模拟传输和数字传输。

模拟红外无线传输在音质上表现上不够突出,其频率响应一般为100 Hz~4 k Hz,只相当于普通电话机的音质水平。数字红外技术集数字化、无线化和红外传输技术的优势于一体,将语音的模拟信号数字化后进行传输、处理或者储存,可达到CD般的音质效果。深圳市台电实业有限公司的HCS-5300系列会议系统就是利用数字红外技术,集数字化、无线化和红外传输技术的优势于一体的产品。利用红外传输技术所生产的会议系统,具有以下优点:(1)红外不可穿透墙壁和天花板,保证了会议的私密性,避免窃听和无线电干扰。(2)红外系统无电磁辐射,无需无线电频率许可。(3)同一建筑物内可安装任意多套红外无线会议系统。(4)采用1~8 MHz传输频率,不受高频驱动光源干扰,可以正常工作于阳光下的环境。台电公司的HCS-5300/80数字红外无线会议系统包括由与会人员使用的数字红外无线会议单元、控制系统功能的数字红外无线会议系统主机以及连接到主机上的数字红外收发器等。其工作原理为数字红外无线会议系统主机将音频或控制信号转成载波输出,并传输到数字红外收发器。收发器将主机的载波信号转变成调制的红外线发送给数字红外无线会议单元,同时,接收来自数字红外无线会议单元的红外信号,并将之转换成音频信号或相关数据传输到主机。数字红外音频处理及传输技术保证了卓越的音质,频响为20 Hz~20 k Hz,信噪比>85 d BA,总谐波失真<0.06%。

同样,台电公司还基于数字红外技术生产了HCS-5100系列数字红外语言分配系统。该系统采用了台电公司具有自主知识产权的dir ATC-数字红外音频传输与控制技术,及台电公司自主研发的数字红外处理芯片,适用多语种会议同声传译系统中。该系统由于连接到发射主机的N路音频信号源(模拟或数字)组成。发射主机将音频信号转换成载波输出,并传输到辐射单元,辐射单元将载波信号转变成调制的红外线,红外线接收机接收红外信号,并将之转换成音频信号或相关数据。数字红外发射主机的信号包括了编码-调制-滤波-放大-辐射等步骤。全数字音频处理,保证了稳定的高质量音频信号。

采用数字红外会议系统要保证所有信号传输不受干扰,因此需要考虑以下环境因素的影响:一是环境灯光,红外信号对环境灯光有极强的抗干扰性,但在露天且光线较强烈的场合,需要做好测试。二是物体表面的折射和反射。红外线和可见光一样,遇到硬平面产生反射,遇到透明物质(如玻璃)产生折射。红外线几乎对所有平面产生反射,对平滑、光洁的平面反射强烈,而深色、粗糙的平面能吸收大量的红外辐射,但如果平面对可见光是透明的,红外线则有大部分可以穿透。为保证与会场中的所有无线会议单元之间能有均匀一致、强度足够的红外信号传输,需要使用足够多的数字红外收发器,并合理布置其安装位置。

3 结语

无线传输技术在音频上的应用越来越成熟。有线音响设备可升级为无线设备而不再受线缆的限制。利用射频技术和红外技术各自的特点,可生产出安装方便、灵活性强、性价比高的音响系统。

参考文献

[1]侯移门.TAIDEN数字红外无线会议系统[J].电声技术,2008(12):86-87.

[2]马静波.基于Ir DA标准的红外无线数字通信及应用[J].信息技术,2005,29(3):46-47.

篇7:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

摘要:随着人类社会的发展与进步,人类对通信的依赖程度越来越高,无线通信以其不需铺设明线,使用便捷等特点,在现代通信领域占据重要地位。目前国内微机网络多为有线通信方式,有线通信的优点是数据传输可靠性较高,但需要铺设较多明线,而有些领域由于条件所限,难以铺设线路,这时就需要无线通信来解决问题。为此,本文介绍了单片无线收发一体芯片nRF401在无线传输中的应用。

关键词:频移键控FSK RKE 曼彻斯特编码

0 引言

无线通信技术满足了用户对在不同移动状态下获取网络信息的强烈需求,也符合当今社会人员流动性大、工作生活节奏紧张的发展趋势;另一方面,无线通信技术具有网络部署迅速便捷的特点,对于缺乏线缆资源的新兴运营商来说,无线通信技术是成功部署通信网络,迅速为用户提供语音和数据服务的最佳手段。选择无线收发芯片时应考虑需要以下几点因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。作为新的无线标准,蓝牙(BluetoothTM)让更多用户认识了无线通信。在无需许可的频段,称作ISM频段内的通信集成电路的需求快速增加,挪威Nordic VLSI ASA公司针对这一新兴市场提供一系列收发机和发射机,满足不同无线应用的需要。

1 nRF 401的特点

nRF401是Nordic公司研制的单片UHF无线收发芯片,工作在433MHz ISM(Industrial, Scientific and Medical)频段。在接收模式中,nRF401被配置成传统的外差式接收机,所接收的射频调制的数字信号被低噪声效大器放大,经混频器变换成中频,放大、滤波后进入解调器,解调后变换成数字信号输出(DOUT端)。在发射模式中,数字信号经DIN端输入,经锁相环和压控振荡器处理后进入到发射功率放大器射频输出。由于采用了晶体振荡和PLL合成技木,频率稳定性极好;采用FSK调制和解调,抗干扰能力强。nRF401无线收发芯片所需外围元件较少,并可直接接单片机串口。nRF 401芯片主要有以下特点:①FSK调制,抗干扰能力强,特别适合工业控制场合。②采用PLL频率合成技术,频率稳定性极好。③灵敏度高,达到-105dBm(nRF401)。④功耗小,接收状态250uA,待机状态仅为8uA(nRF401)。⑤最大发射功率达+10dBm。⑥具有多个频道,可方便地切换工作频率⑦由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计,使用无需申请许可证,开阔地的使用距离最远可达1000米。

2 nRF 401内部结构

nRF 401的内部结构如图1所示,nRF401芯片内包含有发射功率放大器(PA)、低噪声接收放大器(LNA)、晶体振荡器(OSC)、锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)、混频器(MIXFR)、解调器(DEM)等电路。

3 芯片典型应用

nRF401无线收发芯片性能领先业界,其显著特点是外围元件较少(约10个),在设计上充分考虑了用户编程和使用的方便,例如nRF401可以直接接单片机串口发送接收数据,而无需对数据进行曼彻斯特编码,其他的单片RF收发芯片一般都需要对数据进行曼彻斯特编码后才能发送,采用曼彻斯特编码不仅增加了编程的复杂性,而且传输效率低,实际速率仅为标称的一半,不能满足实时传输的需要。而nRF401系列独特的技术可以直接传送单片机串口数据,目前还没有其他厂商能做到这一点。nRF401是目前外接元件最少的单片RF收发芯片之一,采用易于获得的4MHz晶振,通过频率合成器合成433MHz的工作频率,大大降低了成本,增加了使用的灵活性,而其他产品大多需要外接昂贵的变容二极管或表面波振子(见图一)。

以上是nRF401的典型应用原理图,可直接用于232串口异步传输。图中可以看到,外围元件很少,包括一个基准晶体及几个无源器件,没有调试部件,这给研制及生产带来了极大的方便。图中L1电感需要用高Q高精度的贴片绕线高频电感(Q>45),晶体X1需要用高稳定晶体,电容元件应选用高稳定贴片元件如NPO高稳定电容,以确保性能。

4 nRF401在无线双向防盗系统中的应用

篇8:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

一、现有GPS运输车辆监控调度系统分析

现有GPS运输车辆监控调度系统通信主要采用GSM短消息方式来实现, 其典型应用如图1所示。

(一) 现有GPS短信方案技术特点。

一是车载终端的GPS信息机对实时采集的车辆的位置信息进行收集和运算处理;二是车载终端GPS信息机对处理后的信息定时以短消息发送给监控中心;三是监控中心接收相应的车载终端的GPS信息;四是特殊情况下, 监控中心直接发送短消息控制车载终端GPS系统, 如报警或强制熄火等。

(二) 现有GPS短消息方案缺点。

一是传送时间不确定:因为短消息采用信道命令时隙来传送, 没有专门的数据通道, 所以在命令时隙出现繁忙的时候就容易出现数据传送延迟或丢失的情况。二是信道容量有限:一条短消息最多能传送140个有效字节, 不能全面及时地反映运输车辆的实时信息。三是通信费用昂贵:基本按照收发的总条数来计算。四是可扩展性差:以SMS为主要的通信链路, 受链路带宽的影响, 无法扩展将来其他数据传输业务。

二、关于无线数据传输技术的探讨

在车辆监控调度系统中, 车载终端要向监控中心发送车辆的位置和状态信息, 监控中心要给各个监控车辆下发调度和指挥指令, 因此车载终端和监控中心之间的数据传输对整个系统来说起着十分重要的作用。在选择无线通讯方式时, 有几个重要的指标需要考虑:准确性、速度、抗干扰性、覆盖面的大小。此外, GPS车辆监控系统的无线通讯还有自己的特点:一次通讯拨通时间要求很短, 传输的数据量很小, 但是拨通次数频繁。这种特点在选择无线通讯方式时也是需要考虑的。

(一) 基于GSM的数据传输技术。

全球移动通信系统 (Global System for Mobile communications-GSM) , 是由欧洲主要电信运营商和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的一种采用数字通信技术的无线通信系统。GSM系统可提供的业务可分为两大类基本通信业务和补充业务。补充业务是对基本通信业务的补充, 基本通信业务根据在网络中的接入位置又可分为电信业务和承载业务。GSM系统的电信业务分为六类:电话业务、紧急呼叫业务、短消息业务、可视图文接入、智能用户电报传送、传真。

(二) 基于GPRS的分组数据传输。

GPRS (General Packet Radio Service) 通用分组无线业务, 是一种新的GSM数据传输服务, 主要针对突发性数据分组传送, 与短消息业务类似, 提供两类业务:点到点业务和点到多点业务。多个GPRS用户可以共享一个无线信道, 而一个移动用户也可以同时利用多个信道, 因而GPRS用户的实际通信速率非常灵活, 可以低于100kbps, 也可以高于100kbps。

(三) 基于CDMA及第三代移动通信的数据传输。

第二代系统的一个关键问题就是它们仅限于话音、传真和低比特速率的数据传输, 包括2.5G的GPRS系统虽然可实现数据的Internet传输, 但传输速率不能满足未来多媒体时代的需要。因而近些年来, 各国都相继研究能提供更高传输速率的宽带CDMA。CDMA (Code Division Multiple Access-CDMA) 码分多址系统, 是继推出数字通信技术之后, 于1995年推出的又一新型数字蜂窝技术。CDMA的主要特点包括:向下保持平滑兼容;系统的设计容量远远高于现有数字系统;业务质量好;经济高效。

三、GSM、GPRS、CDMA数据传输技术比较

市场调查发现, 现投入使用的运输车辆监控调度系统, 车载终端的数据传输主要是以SMS的方式来实现数据的传输, 因此如果要求数据的实时传输, 就必将发送大量的短信, 累计起来的运营费用相当惊人。另外以短消息方式传输的监控终端产品由于通讯方式的限制, 存在着不可逾越的缺陷, 主要表现在:一是通讯时延:短信通讯时间短则数秒, 长则数分钟, 不能满足实时性要求高的应用要求;二是单次通讯数据量受限制:一条短信有效数据载荷只有140个字节左右;三是短信通道堵塞延迟:在通讯高峰时段, 短信信道堵塞将会造成延迟甚至信息丢失;四是中心建设较复杂:运输车辆监控调度运营中心必须与无线运营商签订通过专线特服号收发短信协议, 并且要负担DDN专线的设备和月租费用。以上SMS方式存在的问题在GPRS终端应用系统中将不复存在, 在终端成本与SMS终端基本一样的情况下, GPRS网络在实时性、流量、资费方面都有很大的优势, 而且GPRS系统中心的建设非常简单, 只需ADSL上互联网即可。

但是GPRS也不是十全十美的, 也存在着一些缺陷, 如GPRS会发生包丢失现象;实际速率比理论值低;调制方式不是最优;存在转接时延等。虽然存在缺陷, 但是GPRS的出现, 大大提高了数据传输速度, 随着GPRS网络功能的不断完善, 定能为用户提供更多更好的服务。

四、结语

车辆监控系统的通信链路连接着移动端和监控端, 是整个系统的重要组成部分。采用哪种无线通信方式直接影响到监控系统的容量、监控范围等。随着通信技术的发展, 一些新技术便可作为移动端和监控端之间的通信方式。

摘要:在当前信息时代的社会中, 车辆运输的合理调度和管理是一个提高运输效率的现实问题, 也是促进社会生产, 方便人类生活的现实问题。本文探讨了在交通运输和调度中的几种无线数据传输技术, 针对常用的蜂窝移动通信技术作了简单的比较。

关键词:无线数据传输,GSM,GPRS,CDMA

参考文献

[1] .储钟圻.现代通信新技术 (第二版) [M].北京:机械工业出版社, 2004

[2] .霍亮.3G技术与现代物流管理技术的集成及应用研究[D].武汉大学, 2002

[3] .赵亦林.车辆定位与导航系统[M].北京:电子工业出版社, 1999

[4] .陈圣波, 周云轩, 邢立新.地球空间信息学概论[M].长春:吉林科学技术出版社, 2001

篇9:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

摘要:当前,应用比较多的无线通讯技术主要包括无线短程网、无线局域网以及蓝牙技术。它们在工业环境中的应用各有优点,根据不同的工业需要,可采用不同的技术。文章将对这三种技术做了一个较为详细的分析,同时针对无线技术未来的发展方向及需要改革的方面也提出了见解。

关键词:无线通讯;数据传输;无线网络;工业领域

中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)17-0004-02

无线网络是当代很受重视发展的一个网络数据传输系统,它利用无线电波来进行传输,与计算机所处的地理位置无关。当下比较流行的一个全新概念,网络化智能传感器,就是在无线技术的基础上形成的,它方便了工业化数据的传输、发布以及共享。在工厂的环境下,无线通讯技术在各种智能和自动化设备通信中发挥着无可替代的作用。在某些特殊场合,它可以实现有线通讯所无法实现的通信功能,对工业通讯进行了实质性的完善。

1 无线短程网的应用

在工业生产中,无线通讯技术的使用可以实现对设备仪器的自动化控制,对于生产率的提高起到了很大的促进作用。最近这些年,无线通讯技术中应用最为广泛的当属无线短程网,它的优势很多,而作用却不尽相同。毫不夸张地说,它的使用可满足一般工厂的工业生产的需要。现将它的优点归纳如下:

(1)功率消耗较低。这也是无线短程网最大的一个优势,无线短程网应用了休眠方式来接受数据信号,因此整体运行时间也就很短。这样做的好处就是不但可以降低功耗,提高整个网络的工作效率,而且提高了资源利用率。这也是无线短程网能够得以推广的重要原因之一。

(2)数据传输迅速。无线短程网可以通过为固定宽带用户提供专用间隙的方法,有效避免了数据传输时的拥挤,大大提高了数据传输效率。

(3)设备数量很多。结构方面,现有的无线短程网虽然只能连接一个主设备,但是它里面包含的设备数量却可以高达六万多个。网络角度方面,里面可以包括一百多个网络,这便使得网络功能变得更加强大。

(4)兼容性。网络协调器的使用、CSMA-CA的信道存取,使得各网络的协调配合,发挥作用不再是梦想。

(5)时间延迟小。通过优化时延敏感器的功能,可以将所有时延控制在十几毫秒以内。

2 无线局域网的应用

在庞大的无线短程网面前,无线局域网之所以能够得以应用,自有它的优势,与无线短程网相比,它可以传输更远的距离,传输时间更短,传输效率更高,因此整个无线通讯网因为无线局域网的加入变得更加强大。在工业现场一些禁止使用电缆的特殊环境下,有线局域网很难发挥它的作用,在这种背景下,无线局域网便肩负起了它应该肩负的使命。在工业领域,随着微电子技术的发展,无线局域网成功地将感应器、检测器、计算机、读卡器等设备连接成了一个控制网络,加强了工业设备联网通讯的能力。

无线局域网相比有线局域网,更适合被用来组建工业化自动网络。因为它有着有线局域网所不可及的优势。首先无线网的通信方式多样,既适用于一对一通信,也可以实现一对多通信,既可以通过通信协议也可以通过网卡等加以实现,根据具体的环境及应用,选择不同的方式方法,这就使得所有的工业设备均可以接入到无线网络,极大地提高了信息的处理能力。因此无线局域网更加适合工业网络的应用。

无线局域网方便了施工,因为它不需要进行布线,仅仅利用无线电波便可以完成通信,在工业环境中,且不说有些场合实在难以布线,即使是勉强布线成功,也很容易发生碰撞等事故,不利于无线网络的安全运行。因此,从这个角度来看,无线局域网也大大提高了通信的安全性,提高了工业生产的效率。

无线局域网的覆盖范围特别大,在不加入无线设备的情况下,它的覆盖半径便可以达到四五百米,加上了设备,就可以达到几十公里,设想一下,这在工业环境的应用中应该是绰绰有余的了。

3 蓝牙技术的应用

蓝牙是近几年发展非常迅猛的一种近距离通信技术,虽然它的传输距离并不长,但它却可以在有限的距离内实现数据的准确收发,而且它的应用领域特别广泛,近几年在工业领域的应用也发挥了不可小觑的作用,在有限的范围内实现了数据共享的功能。

未来蓝牙的发展趋势就是在安全运用的基础上实现无线传输,并力所能及地去扩宽其应用领域。说到安全运用,就是使用较小的资金投入(这也是蓝牙的一个优势)来达到严格控制数据信息的目的,以最少的资金投入来换取最大的收入回报。蓝牙的最新运用就是采用无线传输的方式,它在无线通讯的基础上进行一些调整之后便可以投入到汽车制造等工业中,将会带来巨大的方便。至于扩宽领域,这也是迫在眉睫必须大力研究的地方,因为只有领域扩宽了,才能创造出更多的服务项目,才能更好地服务于工业现代化建设。另外蓝牙技术的发展还会有助于无线通讯技术与有线通讯技术的结合,协同工作,这将大大有利于整个通讯事业的发展。

4 无线通讯技术的改革途径

尽管无线通讯技术在当下已经成为一种潮流,发展也特别迅猛,但它依然还有许多需要改进的地方,结合我多年工作的经验,归纳了一些比较有效的改革方法。鉴于目前应用于无线通讯的宽带还有很大的提升空间,因此第一个方法就是进行宽带创新,扩宽宽带意义重大,将有利于数据信息的传输,提高网络传输数据的效率,带来极大的方便。第二种方法就是进行网络创新,具体说来,就是将IP技术应用到交换网络之中,这样才能掌握好最适合的网控对象。这样做可以增强通讯设备的数据传输功能。要想顺利传输大容量的数据,便需要加强对传感器的使用,当前加强传感器功能的较好的方法就是采用Bluetooth。

5 无线通讯技术的发展方向

为了实现不同厂家设备之间的兼容、无线系统和工厂现有系统之间的共存,必须制定一个普遍适用的无线通讯协议,这也正是当前无线网络发展的一个重要方向。

无线网通信在以后的重点发展方向就是要提高无线传输的安全性,保证数据传输的可靠性,减少无线传输的功率损耗,加强对于整个无线通信网络的管理以及增强与有线通信网络的协同合作。在此基础上进一步提高数据传输速率,扩宽无线网的覆盖范围。

无线传输虽然发展迅速且潜力惊人,但当前整体来看,依然处在发展早期阶段,其应用领域主要局限在汽车制造、食品加工等方面,因此扩宽无线网络的应用领域也很重要。

当前所出现的无线类型很多,虽然无线网络发展迅速,但我们首先应该对无线传输技术进行一个清晰的定位,在当下,它只是在有线不可及的地方加以使用,所以无线网的发展应该以与有线通信相结合为目标。

无线网的优点是安全、可靠且适用于多种工业环境,因此最近几年的发展特别迅猛,取代串口通信也只是时间问题。目前在工业环境下,主要被用于进行数据采集和视频监控等、方便了固定设备与移动设备之间的通信。当前管理收集数据的无线传感器网络,也是通过传感器与各种自动化设备互联而成的,它受到了社会各界的关注,发展前景十分美好。

6 结语

在科学技术发展迅猛的时代,无线通信的出现绝非偶然,随着无线通讯技术的不断进步成熟,它在某些特殊的工业环境下,确实已经取代了有线通讯技术,新技术取代旧技术在表面上看起来理所应当,但是对于无线通讯技术而言,我们一定不能大意,我们需要做好各方面的准备工作,让这种技术的发展推广能够真正地服务于现代化的建设,因此上面所说的改革创新就是十分有必要的,要想服务社会,在有线通讯的基础上占有一席之地,那么首先就得完善自身,为以后可能会到来的无线通讯时代打好基础。

参考文献

[1] 朱子峻.无线通信技术应用于变电站自动化的探讨

[J].电力系统自动化,2009.

篇10:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

近年来,无线电能传输技术是众多学者研究的一个热点[1]。随着人们对无线电能传输技术的研究不断深入,其应用也越来越多。新型无线电能传输技术相对有线方式具有很多优点:安全、便利、可靠;易于实现信息化、智能化,便于管理且维护费用低;便于实现对多台用电设备同时充电;可降低用电设备对电池的容量要求,从而节约成本;可对电网起到削峰填谷的作用,降低对电网的冲击。这些优点很好地满足了智慧园区绿色经济的定位。

本文围绕绿色园区的定位,着眼于园区节能、环保、高效的发展要求,将无线电能传输技术应用到园区中,首先对无线电能传输技术做了简要介绍,进而从小功率及大功率2个方面介绍了无线电能传输技术的应用,并对系统主要电路进行了设计,为新型无线电能传输技术在智慧园区中的应用研究提供了思路。

1 无线电能传输技术

无线电能传输(wireless power transmission,WPT)技术又称无接触电能传输技术,该技术的实质是利用电磁波、高频功率磁场、微波、RF无线电波以及电磁场近场耦合等存在于物理空间中的传能介质,将电能以无线的形式由能量供给端输送到用电设备的一种新型电能传输方式。

通常,无接触电能传输方式主要有4种,其无线电能传输方式见表1[2-5]。

由于目前研究最广泛的是基于电磁场近场耦合的WPT技术,因此狭义的WPT技术专指这种基于电磁感应原理或电磁谐振原理,实现用电设备在小尺度范围内以非电气接触方式从电网获取电能的技术,其传输空间尺度一般在几厘米到上百厘米之间,即是短距离WPT技术,主要是为了解决如何对移动用电设备安全、灵活地进行充电的问题。

2 小功率WPT技术在园区中的应用

各种电子设备杂乱的电源线给人们带来了不便,严重影响环境的简洁和美感。采用无线电能传输技术,设计电子产品便携无线充电系统,人们只需将添加电能接收装置的电子产品放在安装有无线发射装置的地方,无需各类充电接口,即可实现电子产品的快捷充电,可节省大量不同类型充电器的配备。这种方式不仅使电子设备充电更加便捷,提高办公效率,而且也大大地提升了园区的办公智能化水平和电能传输与利用的多元化。

2.1 感应耦合式原理

电子产品无线充电一般为小功率,且传输距离一般为几毫米,故采用感应耦合方式,向用电设备无线传输电能。这类系统的工作方式类似于变压器的电能变换原理,感应耦合式无线电能传输系统原理见图1。

在感应耦合的无线电能传输系统中,能量发射线圈与接收线圈之间的耦合对方向性极其敏感,2个线圈平行放置时耦合强,垂直放置时耦合几乎没有。此外,收发线圈之间的距离也是影响耦合的关键因素。综上所述,用电设备的放置位置会对接收功率和系统传输效率有很大影响。该技术的传输功率可从几瓦到几百千瓦,传输效率可达90%,但一般只适用于短距离(厘米级)场合。电磁感应无线充电产品示意见图2。

2.2 小功率无线电能传输系统设计

感应耦合式无线电能传输系统由发射端和接收端2个部分组成。电能发射端主要包含能量转换电路和通信与控制电路。发射线圈用来产生电磁场。通信与控制电路可通过接收器的请求控制传输能量的等级。同时,一个发射端可以包含多个发射器,从而可以同时为多个移动设备充电。系统电路具有功率发射器控制、输入功率配置和用户接口等发射端的全部功能。电能接收端的结构和电能发射器相似。系统整体设计框图见图3。

2.2.1 发射端电路设计

发射端电路主要由信号发生电路、功率放大电路和电能发射电路3个部分组成,发射端结构见图4。信号发生电路采用NE555,输出方波频率可达到1MHz,其占空比可调,且电路调试较容易,因此常常用来产生与变换、测量与控制脉冲波形等。但其输出的方波驱动能力不足,导致场管无法导通,故在定时器电路后需设计功率放大电路。

发射电路采用LC并联谐振电路,将功放电路输出的高频脉冲经空间高效地发送至接收端。

2.2.2 接收端电路设计

通过电磁耦合,接收线圈接收到发射端的能量,感应出电动势。当收发线圈的谐振频率一致时,感应电压达最大值,此时系统的传输效率最佳。为了获取稳定的直流电压,接收电路对交流电整流滤波后采用三段稳压芯片进行稳压。接收端结构见图5。

3 大功率WPT技术在园区中的应用

近年来,越来越多的学者对大功率无线电能传输技术进行了研究[6-10],本文针对智能园区的定位及发展要求,重点介绍电动汽车无线供电及节能路灯无线供电2个方面。

3.1 电动汽车无线充电

3.1.1 电动汽车无线充电原理

对电动汽车进行无线充电或无线供电,不仅体现了未来智能电网送电的灵活性,同时也极大地增加了电动汽车充电的灵活性,甚至可将电动汽车作为移动的、分布式储能单元接入电网,发挥其削峰填谷的作用。

电动汽车无线充电主要采用电磁感应方式和磁耦合谐振方式。磁耦合谐振利用近场谐振强耦合的原理,在2个具有相同谐振频率的物体之间实现能量传递,而非谐振物体间能量交换却很微弱。该方法可在数米范围内实现无线供电,存在障碍物时也能高效传输电能,传输功率一般为几百瓦,是一种极具潜力的中距离无线电能传输方式。电动汽车无线充电系统原理见图6。

3.1.2 电动汽车无线充电系统设计

目前,电动汽车无线充电主要有在线式充电和定点式充电2种。定点式无线充电只需在固定点安装电能发射装置对汽车充电。在线式无线充电将发射装置埋在道路下方,从而实现对电动汽车在行驶中的电能供给,有效避免了电池续航能力弱、充电时间长的弊端,也极大减轻了电动汽车的重量。本文主要对电动汽车在线式无线充电系统进行设计。

1)系统整体设计。系统采用感应耦合与电磁谐振协同工作的方式,它包含发射端和接收端2个部分,其频率通过补偿电容调节一致。能量发射单元埋置在地面下方,能量拾取单元放置在电动汽车的下方,原边的输入电能经过能量变换后通过能量发射单元向上方发射,经过15~30cm左右高度的空气传播,接收单元拾取到电能后,经过能量变换装置把高频的交流电能转化成电动车所需要的电能。系统工作时为了减少无效的电能供给,每个线圈单元上的传感器感应到车辆接近后,向逆变器发送信息,电源中的逆变器将有车辆通过的发射单元开启,车辆经过的发射单元开始工作。如果车辆移动到下一段,前一个单元关闭,下一个单元开始工作。电动汽车在线供电示意见图7。

2)发射端结构设计。发射端电路主要由大容量高频电源和带有磁屏蔽的电磁发射端及相关控制电路组成,发射端示意见图8。大容量高频电源输入380V交流电,经过交流-直流-交流变换,输出高频信号,输出功率可根据接收端功率及相关实验结果确定。带有磁屏蔽的电磁发射端由相同尺寸的发射单元沿直线铺设,实现对电动汽车的实时供电。

发射线圈的优化设计是电动汽车无线充电系统的关键之一,本文的发射线圈采用平板型,由Litz线绕制,可有效提高系统耦合系数,降低系统工作频率,满足中型电动汽车充电功率的要求。

3)接收端结构设计。接收端结构主要包括带有磁屏蔽的接收线圈、充电电路和相关控制单元,接收端示意见图9。带有磁屏蔽的能量接收端由多个接收单元组成,每个接收单元通过串联补偿电容将频率调节为发射端的谐振频率,其结构和发射端一样。充电电路则包括整流电路、调节电路和保护电路。电动车行驶过程中,接收线圈与发射端的相对位置不能严格对齐,导致系统耦合参数变化,电能接收端的接收功率不稳定。因此,必须利用控制单元来解决输出功率的稳定性问题。

4)储能系统。目前,国内外电动汽车大都采用锂电池供电。而电池的容量相对较小,导致了电动汽车续航能力有限,且需频繁充电。另一方面,充电时间比较长。而利用超级电容储能,具有充电时间短、容量大等优点,能解决锂电池的弊端。电动汽车无线充电系统中接收线圈通过谐振耦合接收到的高频电压经高频整流电路变换成直流电压,对超级电容电池组进行充电。

由于超级电容器额定电压只有1~3V,若过压工作将会引起其内部电解质分解,电容器损坏。故将其进行串并联组合,构成超级电容器模块,来满足实际系统的要求。

超级电容在应用中还要考虑容量偏差、漏电流和等效串联电阻等因素影响,。因此,电动汽车应用超级电容作为储能装置时必须采取限压措施,防止超级电容过充并保证各个超级电容均衡充电。超级电容限幅均压电路见图10。该设计方法与其他电容均衡电路相比,硬件设计容易,转换开关的数量少,控制方法也易于实现,更易于模块化设计。

此外,无线供电系统电磁屏蔽、汽车位置检测及线圈切换电路、效率最优控制、供电状态的智能化显示及控制和能量管理等也是电动汽车在线无线供电系统的重要组成部分。

3.2 节能路灯无线电能传输

节能路灯的设计原理和思路与电动汽车无线充电类似,主要包括大功率发射电源、电磁收发系统、照明保护及控制系统和电量检测系统等。

在智能园区中应用大功率无线电能传输技术为电动汽车和节能路灯等无线供电,符合绿色、节能、环保和高效的发展要求,是智能园区未来的发展趋势。

4 结语

为了适应智能园区绿色环保的发展要求,本文介绍的无线电能传输技术无需使用导线,从小功率及大功率2个方面介绍了无线电能传输技术的应用,并对系统主要电路进行了设计。该技术虽还处于研究探索的初期应用阶段,存在许多问题亟待解决,但由于其本身具有灵活性、便捷性等诸多优点,人们对该技术的研究兴趣浓厚。WPT技术在智慧园区中的应用研究不仅具有重要的科学示范意义和研究价值,同时兼具巨大的实用价值和广阔的推广前景。

摘要:无线电能传输技术是近年研究的一个热点,该技术避免了线路的冗余,极大地增强了设备移动的便利性,能够广泛地应用于手机、i Pad、智能手表和电动牙刷等小功率电子产品,以及为节能路灯和电动汽车等大功率设备无线供电,有着极为广泛的应用前景。文章围绕绿色园区的定位,着眼于园区节能、环保、高效的发展要求,将无线电能传输技术应用到园区中,首先对无线电能传输技术做了简要介绍,接着从小功率和大功率2个方面介绍了无线电能传输技术的应用,并对系统主要电路进行了设计。结果表明,无线电能传输技术在智能园区中的应用研究不仅具有重要的科学意义和研究价值,同时兼具巨大的实用价值和广阔的推广前景。

篇11:无线传输技术在家庭影院中的应用和发展

关键词 移动无线校园网络 WiMAX 802.16 802.11n

中图分类号: TP393 文献标识码:A

0引言

随着网络技术的发展以及信息化技术的广泛应用,校园网已经在学校的办公和教学管理中占据越来越重要的地位。近年所涌现的3G、LTE、WiMAX、WiFi等无线通信技术,以WiMAX和WiFi技术比较适用于高校的无线校园网,本文主要关注这两种技术在无线校园网中的应用。

1WiFi和WiMAX无线网络的技术标准

1.1WiFi技术

WiFi技术主要采用的是IEEE802.11协议标准,无线接入和高速传输是wifi的主要技术优点WiFi组网支持多种模式:自治式、集中式控制式和mesh模式,灵活的组网模式使得无线网络的部署更加方便快捷。

1.2WiMAX技术

WiMAX技术是基于IEEE802.16工作组做的无线城域网标准的宽带无线接入技术,相对于WiFi技术WiMAX技术所采用的是802.16标准。作为城域网的技术标准,WiMAX其组网模式仅需建立基站便可实现与区域客户终端的连接,由于基站功率在100千瓦以上,其数据传输距离理论上最远可达50km。

1.3WiFi和WiMAX的技术异同点

大体来说,WiFi和WiMAX技术存在以下几点共同点:(1)支持正交频分复用 OFDM和多输入多输出MIMO技术。(2)支持自适应编码技术。(3)支持多天线、空时编码、空间复用等多天线技术。

WiFi和WiMAX技术的不同点在于:(1)传输距离不同,WiFi属于短距离无线通信技术,WiMAX则属于非视距的无线通信技术。(2)组网模式,WiFi支持自治式、集中式控制式和mesh模式,而WiMAX技术则属于基站模式。(3)数据传输速率不同,WiFi的802.11n标准已经达到300Mbps以上的传输速率,而WiMAX只有到了802.16m标准的推出才能实现同一级别的传输速率。

2WiFi和WiMAX技术对高校无线校园网建设的优缺点分析

2.1工程规划

2.1.1WiFi的优缺点

以WiFi技术组建无线校园网,其本质是对原有有线网络的升级,以自治式(FAT AP)或者集中式AC+FIT AP组网模式最为容易实现。对于中小规模的校园网络来说,WiFi是较为优先的选择。

对于大规模的校园网络,以WiFi技术组建无线校园网则存在以下缺点:(1)以现有有线网络的升级来实现WiFi无线校园网,则WiFi的部署必然占用有线网络的网段资源,而由于规划往往无法准确预期客户终端数量,对有线网络网段的重新规划不仅给技术人员带来难题,同时也会给使用者——广大师生带来极大不便。(2)以现有有线网络的升级来实现WiFi无线校园网,要求覆盖无线网络信号的区域必须具备有线网络的基础,不具备条件的区域则无法覆盖,这有可能导致校园无线网存在盲区。

2.1.2WiMAX的优缺点

WiMAX本质是基站-客户终端的模式,从工程规划来说其主要业务集中于基站的建设,可以被视为与现有网络是近乎独立的工程,其优缺点不言而喻。

2.2工程投入

由WiFi的组网模式可知,WiFi无线网的建设以数量较大的AP为主,对于使用同一厂家设备的工程而言,一个AC控制器即可实现对全网AP的管理,WiFi无线网建设无线AP以及控制器AC的采购投入对于中小规模的校园网工程来说是经济的。和WiFi不同,WiMAX集中在基站的建设,其投入远比WiFi无线网的要高,对于大规模无线校园网络的建设来说,这类电信级的网络建设作为与电信部门的业务合作或者是对电信业务的租赁才有前景。

2.3工程维护

2.3.1WiFi的优缺点

目前WiFi无线设备已经可以做到自动负载均衡,移动上网使得移动办公和移动学习已经成为现实。以WiFi无线网目前的标准和产品实际使用来看,其仍具有以下几点局限性:(1)WiFi无线网由于其产品实际覆盖范围不到100米甚至更少,分布在大区域的无线AP并不能完全实现真正意义上的相互冗余,少数无线AP失效时就有可能会影响到群体用户的无线网络连接。(2)WiFi无线网由于功率问题属于短距离的无线通信,当用户离有效AP越远,其所获得的信号越差,相应的数据传输速率也会呈级数降低。有时无线信号穿越障碍物或者是受到其他小干扰也会导致近距离的连接并未达到期望效果。

2.3.2WiMAX的优缺点

相比较WiFi而言,WiMAX的基站功率高,覆盖范围远比WiFi要大,穿越障碍物或者受到小干扰源影响也不会影响太大。对于维护来说,WiMAX无线网与现有网络相互独立,用户终端的无线连接失效不需要判斷复杂的网络连接情况。

3结论

尽管WiMAX目前的技术标准在数据传输速率上仍比WiFi低一个层级,但是相比较校园无线网络工程的规划、投入、部署及维护等方面的因素,WiMAX技术仍对校园无线网的建设有极大的吸引力。

参考文献

[1] 崔小冬.基于WiFi的无线校园网建设研究[D].南京理工大学,2010.

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