1、XX 大学 2013 届毕业设计说明书 第 1 页 共 42 页 1 引言 1.1 无线通信技术概述 无线通信系统（ Wireless Communication System）也称为无线电通信系统，是由发送设备、接受设备、无线信道三部分组成，是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特征进行信息交换的一种通信方式，在移动中实现的无线通信又被称为移动通信，该技术的发展始于上世纪 20 年代，经历了五个发展阶段。 第一阶段从上世纪 20 年代到 40 年代，为早期发展阶段。在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。该系统工作频率 2MHz，到
2、40 年代提高到 30 40MHz。可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。 第二阶段从 40 年代中期到 60 年代初期。在此期间，公用移动通信业务问世。这一阶段的特点是从专用移动到公用移动过渡，连接方式为人工，网容量较小。 第三阶段从 60 年代中期到 70 年代中期，使用 150MHz 和 450MHz 频段，实现了无线频道自动选择并能够自动连接到公用电话网。这一阶段是移动通信系统改进和完善的阶段，其特点是采用大区制，中小容量，使用 450MHz 频段，实现了自动选频和自动连接。 第四阶段从 70 年代中期至 80 年代中期，这是移动通信发展的蓬勃时期
3、。 1978 年底，美国贝尔实验室研制成功先进移动电话系统（ AMPS） ,建立了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。 第五阶段从 80 年代中期开始，这是数字移动通信系统发展和成熟时期，开发了新一代数字蜂窝移动通信系统。数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。另外，数字网 能够提供语音、数据多种业务服务，并与 ISDN 等兼容。实际上，早在 70 年代末，当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。到 80 年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网（ GSM）的体系。 目前，正处于第五阶段的第三代数字移动通信时代。其特点是通信频段进一步加宽，数据
4、业务所占的比重大幅度增加，全面走向移动多媒体通信。当今无线移动通信的发展主要体现在五大技术的发展中：一是 3G 技术，二是 3.5GHz 宽带固定无线接入的推广应用，三是 WLAN 标准的选用，四是宽带无线技术 WIMAX，五 是超宽带无线接入技XX 大学 2013 届毕业设计说明书 第 2 页 共 42 页 术。这些技术的发展和应用促使无线移动通信的总体走势是接入多元、网络一体和综合布局 1。 1.2 短距离无线通信 随着 Internet 技术、计算机技术、通信技术和电子技术的飞速发展，无线网络逐渐走入人们的眼帘，在有线网络技术已经发展成熟的今天，无线网络具有巨大的潜力。人们提出了“物联网
5、”的概念，在人和环境融为一体的模式下，能够在任何时间，任何地点，以任何方式进行信息的获取与处理。近年来无线组网通信发展迅速的原因，不仅是由于技术已经达到可驾驭和可 实现的高度，更是因为人们对信息随时随地获取和交换的迫切需要，从而要去各种通信技术发展的终极目标是“无处不在”。在技术、成本、可靠性及可实用性等各方面的综合考虑下，短距离无线通信技术成为了当今的热点。 随着数字通信和计算机技术的发展，许多短距离无线通信的要求被提出，短距离无线通信同长距离无线通信有很多的区别，主要如下 : 1、短距离无线通信的主要特点为通信距离短，覆盖距离一般在几十 米 或 100m（ 200 m）之内。覆盖的范围响应
6、也比较小。 2、无线发射器的发射功率较低，发射功率一般小于 100 mW。 3、自由地连 接各种个人便携式电子设备、计算机外部设备和各种家用电气设备，实现信息共享和多业务的无线传输。 4、不用申请无线频道。区别于无线广播等长距离无线传输。 5、高频操作，工作频段一般以 GHZ 为单位。 一个典型的短距离 无线通信 系统基本包括一个无线发射器和一个无线接收器。目前使用较广泛的短距无线通信技术是蓝牙（ Bluetooth），无线局域网 802.11（ Wi-Fi） 和红外数据传输（ IrDA） 。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准，它们分别是：ZigBee、超宽频（ Ultra Wide Band）、短距通信（ NFC）、 GPS、 DECT 和专用无线系统等。它们都有其立足的特点，或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求；或着眼于功能的扩充性；或符合某些单一应用的特别要求；或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 常用几种短距离无线通信的特点和基本原理介绍： （ 1）蓝牙（ Bluetooth） 蓝牙是由爱立信公司于 1994年首先提出的一种工作在 2.4GHz频段的短距离无线通信技术规范，用来替代有线连接。信道带宽为 1MHz，连接距离一
