近距离高速无线数据传输系统研究

科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ５ 年 第１ ７ 期
信 息 技 术
近距 离高速 无线数据 传 输 系统研 究
王 宏 敏 连 亚 波
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ 中国联 合 网络 通 信 有 限公 司北 安 市 分公 司 ， 黑龙江 北安 １ ６ ４ ０ ０ ０ ） 摘 要 ： 近年来 ， 随 着社会 经济 和科 学技 术水 平 的不 断提 高 ， 近 距 离无 线 通讯 技 术也 获得 了迅 速 的发 展 。 高速 无线 传 输技 术在 冲 击波 测试 中的应 用 是 未来 的 重要 发展 趋 势 ， 本 研 究将 主要 对近 距 离高速 无 线数 据 传输 系统进 行 分析 和探 讨 。 关键 词 ： 近距 离 ； 无 线传 输 ； 冲 击波 测 试 近距 离 高 速 无线 数 据 传 输 系 统 的 研 究 与 设计 离 不 开传 输技 术 的研发 与硬 件设 备 的支 持 。 １近距离无线数据传输技术的分析 目前 ， 有 线传 输 技术 已经 不 能满 足 移 动 通信 的需 求及 远 程 数 据 采集量的 日益增加 ， 于是近距离无线传输在很 多测试领域中的应用 就 显 得 重要 。 近 年来 ， 我 国在无 线通 讯 领 域 已经 取得 了很 大 的进 步 ， 例如高能电池 ， 低 耗 能 电路 的应 用 ， 射 频 电路 与 数 字 电 路 制 作 工 艺 的完善等。这些进步均提高移动通讯设备使用 的灵活性 ， 可靠性及 经济性。 近距 离 无线 通 讯技 术 主 要 有 以下 几类 ： 第 一类 ， 红外 通 信 技术 。 这是使用范 围最为广泛的一种近距离无线通信技术 ， 它借助红外线 通断 的原理进行工作 ， 一般情况下 的有效作用半 径为两米 ， 被广泛 应 用 于 各类 遥控 器 ， 移 动 电话 等 引 动设 备 ； 第二类 ， 微 功 率 近距 离 无 线通 讯 技术 。这 种 技 术离 不 开 大规 模 集 成 电路 技 术 的支 持 ， 在 近 距 离无线数据传输 系统中 ， 大多数功能与高频元件等都能够集中至一 块芯片的内部 ； 体现了良好的功能一致性及性能的稳定性。微功率 近距 离 无 线 通 讯 技术 多应 用 于 小 型 网络 的搭 建 中 ； 第 三类 ， 蓝 牙 技 术 。蓝 牙技 术在 全 球 范 围 内均 得 到 了广 泛 的应 用 ， 其 数 据 传输 的有 效半 径 为 十 米 左 右 ， 并 且 具 有很 强 的穿 透 力 ， 能 够 实 现 全 方 位 的数 据传 输 ， 目前 主要 被应 用 于 网络 中各 类 数据 与 语音 设 备 当 中 。 ２无 线 通信 系 统 的基 本结 构 无 线通 信 系统 的 基本 结 构 主 要包 括 发 射机 ， 接 收机 以及 用 于无 线连 接 的通 道 等组 成 。 前两 种 是所 有 无 线通 信链 路 中非 常重 要 的部 件， 相互 单独 工 作 或 结合 在 一 起形 成 收 发机 。收 发 机最 典 型 的就 是 蜂窝 电话 ， 能够 同时进 行 数据 的发射 与 接 收 。 ３ 近距 离 高速 无线 数 据 传输 系统 遵 循 的原 则 ３ ． １高 效率 的 数据 传输 近距离高速无线数据传输系统首先应该满足高速 ， 高效及精确 的原则 ， 在爆炸冲击波信号 中， 一般都包含较为丰富的频率分量 ， 其 采样 的频 率 较 高 ， 因此 为 了提 高 冲击 波 测 试 的 精 准 度 ， 转 换 等 额 频 率一 般 都在 １ ２ 字 节 以上 。此 外 ， 为 了 获得 充裕 时 间 的信 号 ， 存储 器 的容 量 也会 随之增 大 ， 这 无 形 中对 无 线 数据 传 输 系 统 的数 据 传输 的 速度与效率提 出了更高的标准 ， 因此 ， 高速率无线数据传输技术 的 开发 是 获得 较 快 测试 数据 的关键 手 段 。 ３ ． ２灵 活 的通 信距 离 无 线 数据 的 传输 需 要遵 循 通 信 距 离灵 活 性 的基 本 原 则 ， 高效 快 速 是 一方 面 ， 方便 灵 活 的传 输 距 离也 是 十 分 关 键 的一 个 要 素 ， 因 为 在 移 动通 信 当 中 ， 距 离 的障 碍 产 生 降低 用 户 的体 验 ， 甚 至会 给用 户 带来 不 必 要 的损 失 ， 使得 无 线 传输 系统 的设 计 不 能 够得 到社 会 大众 的广 泛 认 同 ， 十分 不 利于 无线 数 据 传输 技 术 的研 发 与普 及 。 ３ － ３微 小 的天 线体 积 及严 谨 的 通信 协议 微 小 的天 线 体积 不 仅 能够 有 效 减 小 系统 的 使用 空 间 ， 同时 也是 该领 域 技 术发 展 的一 个 重要 表 现 。 特别 是 对 于在 爆炸 冲击波 场 中工 作的无线系统来说 ，体积较大的一般天线是很难在其 中存在的， 因 此 必须 要 控 制天 线 的体 积 ， 使 其 在该 种 环 境 中能 够 正 常 的适 应 和 工 作； 在无 线 数 据传 输 系 统 的应 用 中 ， 测 试 现场 地 形 的 复杂 性 ， 地 理 地 貌的多样性 以及通信环境的恶劣性都是影响数据传输可靠 性与准 确性的重要因素 ， 因此必须要有严谨的通信协议作为基本保 障。 ４ 近距 离 高 速无 线数 据 传 输 系统 的研 究 ４ ． １系统 的 总体 结构 无线数据传输系统最 主要 的作用就是完成存 储测试系统与计 算机之间相关数据及指令的无线传输任务。 依据连接对象及无线通 道可 以将无线数据传输系统划分 为两个子系统 ， 分别为 ： 连接计算 机 的 主要 控 制 系统 和连 接 存储 系 统 的从 控制 系 统 。 主要 控 制 系统 是 通过 Ｕ Ｓ Ｂ来 实 现 与计 算 机 的 连 接 ，从 控 制 系 统则 对 应 与 存 储 测 试 系 统进 行 连 接 ， 体 现 与 主 要控 制 系 统一 一 对 应 的联 系 。前者 的主 要 职 能 包 括计 算 机 指 令 的接 收 ， 对 指 令 进行 判 断 操 作 ， 实 现 指 令 的 无