无线通信技术32资料文档
无线通信技术的发展与下一代网络技术
无线通信技术的发展与下一代网络技术随着科技的飞速发展，无线通信技术成为人们生活中不可或缺的一部分。
从最早的2G网络到如今的5G网络，人们越来越依赖无线通信来进行信息传递和交流。
而随着互联网的普及和各种智能设备的出现，无线通信技术也面临着新的挑战和发展机遇。
本文将探讨无线通信技术的发展历程以及下一代网络技术的前景。
一、无线通信技术的发展历程无线通信技术的发展可以追溯到二十世纪初。
当时，人们首次利用无线电波进行远距离通信，开创了无线通信的先河。
经过几十年的发展和演进，2G网络在上世纪九十年代初正式推出。
2G 网络的出现使人们可以随时随地进行语音通话，并在有限的范围内发送短信。
然而，2G网络的速度和容量相对较低，无法满足人们日益增长的通信需求。
为了提高通信速度和容量，3G网络于本世纪初问世。
3G网络不仅实现了高清视频通话，还支持了移动互联网的初步发展。
然而，3G网络在某些地区的覆盖范围和信号稳定性仍存在问题。
因此，为了进一步满足人们的通信需求，4G网络随之推出。
4G网络不仅提供了更快的下载和上传速度，还支持高清视频流媒体、在线游戏等应用。
在4G网络的推动下，移动互联网得到了迅猛的发展。
二、下一代网络技术的前景5G网络是当前无线通信技术的热门话题。
5G网络被认为是下一代网络技术的重要突破，将带来更高的速度、更低的延迟和更大的容量。
首先，5G网络的速度将大幅提升，达到巨大的数据传输速率。
这将使得高清视频、虚拟现实、增强现实等丰富多彩的应用得以普及，并为未来的技术创新提供更多可能性。
其次，5G网络将实现低延迟通信。
低延迟是指从发送数据到接收数据之间所经历的时间间隔，延迟越低，通信效率越高。
低延迟通信将推动智能交通、远程医疗、工业自动化等行业的发展。
例如，自动驾驶汽车需要高速且稳定的通信网络才能实现精确的指令传输和车辆间的协同工作。
最后，5G网络将提供更大的容量。
随着人们对移动互联网和云计算服务的需求不断增长，现有网络的容量已经逐渐达到上限。
国科发火〔2016〕32号---国家重点支持的高新技术领域
国科发火〔2016〕32号---国家重点支持的高新技术领域附件国家重点支持的高新技术领域一、电子信息二、生物与新医药三、航空航天四、新材料五、高技术服务六、新能源与节能七、资源与环境八、先进制造与自动化一、电子信息（一）软件1. 基础软件服务器/客户端操作系统；通用及专用数据库管理系统；软件生命周期的开发、测试、运行、运维等支撑技术，以及各种接口软件和工具包/组、软件生成、软件封装、软件系统管理、软件定义网络、虚拟化软件、云服务等支撑技术；中间件软件开发技术等。
2. 嵌入式软件嵌入式图形用户界面技术；嵌入式数据库管理技术；嵌入式网络技术；嵌入式软件平台技术；嵌入式软件开发环境构建技术；嵌入式支撑软件生成技术；嵌入式专用资源管理技术；嵌入式系统整体解决方案设计技术；嵌入式设备间互联技术；嵌入式应用软件开发技术等。
3. 计算机辅助设计与辅助工程管理软件用于工程规划、工程管理/产品设计、开发、生产制造等的软件工作平台或软件工具支撑技术；面向行业的产品数据分析和管理软件；基于计算机协同工作的辅助设计软件；快速成型的产品设计和制造软件；专用计算机辅助工程管理/产品开发工具支撑技术；产品全生命周期管理（PLM）系统软件；计算机辅助工程（CAE）相关软件；分布式控制系统（DCS)、数据采集与监视控制系统（SCADA)、执行制造系统（MES）技术等。
4. 中文及多语种处理软件中文、外文及少数民族文字的识别、处理、编码转换与翻译技术；语音识别与合成技术；文字手写/语音应用技术；多语种应用支撑技术；字体设计与生成技术；字库管理技术；支撑古文字、少数民族文字研究的相关技术；支撑书法及绘画研究的相关技术；语言、音乐和电声信号的处理技术；支撑文物器物、文物建筑研究的相关技术；支撑文物基础资源的信息采集、转换、记录、保存的相关技术等。
5. 图形和图像处理软件基于内容的图形图像检索及管理软件；基于海量图像数据的服务软件；多通道用户界面技术；静态图像、动态图像、视频图像及影视画面的处理技术；人机交互技术；裸眼3D内容制作技术；3D图像处理技术；3D模型原创性鉴定技术；遥感图像处理与分析技术；虚拟现实与现实增强技术；复杂公式图表智能识别转换技术；位图矢量化技术和工程文件智能化分层管理技术；实现2D动画和3D动画的自主切换和交互技术等。
基于stm32的无线通信系统设计课程设计
课程设计说明书题目：基于STM32的无线通信系统设计课程： ARM课程设计院（部）：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：目录课程设计说明书 (I)课程设计任务书 (2)1.课程设计题目 (3)2.课程设计目的 (3)3.课程设计内容 (3)3.1硬件资源 (3)3.2软件资源 (8)3.3调试环境准备与使用 (11)3.4系统设计步骤 (12)3．4．1需求分析 (12)3．4．2概要设计 (12)3．4．3详细设计 (16)3．4．4系统实现及调试 (20)3．4．5功能测试 (40)3．4．6系统评价（结果分析） (41)3.5．结论（体会） (42)3.6．参考文献 (42)课程设计指导教师评语 (43)山东建筑大学计算机科学与技术学院课程设计任务书设计题目基于STM32的无线通信系统设计指导教师班级学号已知技术参数和设计要求技术参数：基于Cortex-M3内核的奋斗STM32开发板，无线射频收发器nRF24L01P工作于2.4GHz频段，STM32和nRF24L01P之间采用SPI 接口方式，嵌入式操作系统平台采用uC/OS-II。
设计要求：用STM32开发板和nRF24L01扩展板设计一个基于uC/OS-II的无线通信系统，能够实现两个无线节点间的数据收发。
设计内容与步骤设计内容：1.编写STM32和nRF24L01P的初始化程序。
2.将uC/OS-II移植至 STM32。
3.设计简单的无线通信协议，编写无线通信任务和射频收发中断服务子程序。
设计步骤：1．uC/OS-II任务划分及概要设计，ISR的功能设计。
2．编写 STM32和nRF24L01P的初始化程序，调试STM32的片内定时器模块，编写基于nRF24L01P模块的数据收发ISR。
3．编写与移植相关的几个函数，将uC/OS-II移植至 STM32。
4．拟定通信协议，编写无线通信任务。
《2024年基于STM32的物联网智能家居系统设计》范文
《基于STM32的物联网智能家居系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活品质的提高，智能家居系统逐渐成为现代家庭不可或缺的一部分。
本文将介绍一种基于STM32的物联网智能家居系统设计，该系统以STM32微控制器为核心，结合物联网技术，实现家居设备的智能化管理和控制。
二、系统架构设计1. 硬件架构本系统硬件部分主要包括STM32微控制器、传感器模块、执行器模块、通信模块等。
STM32微控制器作为核心部件，负责整个系统的控制和数据处理。
传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，用于采集家居环境数据。
执行器模块包括灯光、空调、窗帘等家居设备的控制模块。
通信模块采用WiFi或ZigBee等无线通信技术，实现智能家居设备与云服务器之间的数据传输。
2. 软件架构软件部分主要包括STM32微控制器的固件程序和云服务器端的软件程序。
固件程序负责采集传感器数据、控制执行器设备、与云服务器进行通信等任务。
云服务器端的软件程序负责接收固件程序发送的数据，进行数据处理和存储，同时向用户提供远程控制和监控功能。
三、功能实现1. 数据采集与处理传感器模块负责采集家居环境数据，如温度、湿度、光照等。
这些数据通过STM32微控制器的固件程序进行处理和分析，根据需要可以实时显示在本地设备上或上传至云服务器。
2. 远程控制与监控用户可以通过手机App或电脑网页等方式，实现对家居设备的远程控制和监控。
云服务器端的软件程序接收用户的控制指令，通过WiFi或ZigBee等无线通信技术，将指令发送给STM32微控制器，由其控制执行器模块实现设备的开关、调节等功能。
同时，用户可以实时查看家居环境数据和设备状态。
3. 智能控制与节能本系统具备智能控制和节能功能。
通过学习用户的生活习惯和喜好，系统可以自动调整家居设备的运行状态，如自动调节空调温度、自动开关灯光等。
此外，系统还可以根据传感器数据判断家居环境的实际情况，如当室内光线充足时，自动关闭灯光，实现节能减排。
基于STM32的无线通信系统设计课程设计
课程设计说明书题目：基于STM32的无线通信系统设计课程： ARM课程设计院（部）：计算机科学与技术学院专业：计算机科学与技术专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：目录课程设计说明书 (I)课程设计任务书 (2)1.课程设计题目 (3)2.课程设计目的 (3)3.课程设计内容 (3)3.1硬件资源 (3)3.2软件资源 (8)3.3调试环境准备与使用 (11)3.4系统设计步骤 (12)3．4．1需求分析 (12)3．4．2概要设计 (12)3．4．3详细设计 (16)3．4．4系统实现及调试 (20)3．4．5功能测试 (40)3．4．6系统评价（结果分析） (41)3.5．结论（体会） (42)3.6．参考文献 (42)课程设计指导教师评语 (43)山东建筑大学计算机科学与技术学院课程设计任务书1.课程设计题目基于STM32的无线通信系统设计2.课程设计目的《ARM课程设计》是计算机科学与技术专业的专业限定选修实践课程，是学习《嵌入式系统设计》课程后必要的实践教学环节。
通过本课程设计使学生加深理解、巩固课堂教学和平时实验内容，使学生初步具备嵌入式应用系统分析、系统设计、系统实现与测试的实际能力，强化学生的实践意识、提高动手能力，发挥学生的想象力和创新能力，从而实现课程教学目标。
提高综合运用所学知识进行系统分析、设计的能力。
加深对嵌入式软件开发流程以及项目开发步逐的认识，进一步熟悉UC/OS-II的一直与使用，进一步熟悉UCGUI的使用，提高嵌入式软件开发所必须的技能。
本课程设计主要培养学生在嵌入式系统设计方面的能力。
通过本课程的学习和实践，学生应能在嵌入式系统组成形式、构造方法、设计流程以及基于集成开发环境调试嵌入式系统的方法等方面得到锻炼，在硬件系统设计（整合）、操作系统移植、应用程序编写等方面得到全面训练。
3. 课程设计内容3.1 硬件资源基于奋斗STM32开发板,完成<基于STM32的无线通信系统设计>的设计及调试。
无线通信与移动网络技术
无线通信与移动网络技术无线通信与移动网络技术的发展被认为是现代信息通信领域的重要里程碑。
随着移动设备的普及和人们对无线连接的需求不断增长，无线通信与移动网络技术正成为当代社会不可或缺的一部分。
本文将介绍无线通信与移动网络技术的概念、应用、发展趋势，并探讨它们对我们日常生活带来的影响。
一、无线通信的概念与应用1.1 无线通信的定义无线通信是指通过无线信号传输数据和信息的一种通信方式。
相比有线通信，无线通信具有更大的灵活性和便利性，可以在不受地理位置限制的情况下实现通信。
无线通信广泛应用于移动电话、卫星通信、无线局域网等领域。
1.2 移动电话的发展移动电话是无线通信技术最为普及的应用之一。
从早期的1G到现在的4G，移动电话技术经历了多个发展阶段。
通过移动电话，人们可以随时随地进行语音通话、短信发送、互联网浏览等操作，大大提高了人们的沟通效率和生活质量。
1.3 无线局域网的应用无线局域网（Wireless Local Area Network，简称WLAN）是在局域网范围内使用无线连接设备的网络。
通过WLAN，人们可以在家庭、办公室等地方无线接入互联网，获得高速、便捷的网络体验。
WLAN技术的发展也为智能家居、智能办公等领域带来更多的可能性。
二、移动网络技术的概念与发展2.1 移动网络技术的定义移动网络技术是指通过移动通信网络实现无线设备之间的信息传输和通信的技术体系。
它是无线通信和互联网技术的结合，使得人们可以通过移动设备随时随地访问互联网和获取信息。
2.2 3G、4G和5G的发展在移动网络技术的发展过程中，3G、4G和5G是最为重要的里程碑。
3G技术的出现实现了移动宽带接入，使得人们可以通过移动设备进行视频通话、互联网浏览等操作。
4G则进一步提升了移动互联网的速度和稳定性，为移动视频、在线游戏等提供了更好的体验。
而5G技术的推出将极大提高通信速度和容量，将成为智能交通、智能制造等领域的重要支撑。
2.3 移动网络的应用与影响移动网络技术的普及和应用对我们的日常生活产生了深远的影响。
短距离无线通信-文档资料
Zigbee 频带和频带传输率情况
频带 2.4 GHz(ISM)
868 MHz 915 MHz(ISM)
使用范围 全世界 欧洲 美国
数据传输率 250 kb/s 20 kb/s 40 kb/s
信道数 16 1 10
该频段为全球通用的工业、 科学、医学(ISM)频段
是免付费、免申请的无线电 频段
韩国的NURI Telecom在基于Atmel和Ember 的平台上成功研发出基于ZigBee技术的 自动抄表系统
27
Zigbee技术的应用
如果沿着街道、高速公路及其他地方分布式 地装有大量ZigBee终端设备，就不再担心会 迷路。安装在汽车里的器件将告诉你当前所 处的位置，正向何处去
全球定位系统(GPS)也能提供类似的服务，但是这种新的分 布式系统能够提供更精确、更具体的信息。即使在GPS覆 盖不到的楼内或隧道内，仍能继续使用此系统
脉冲采用 脉位调制(PPM)
或 二进制移相键控(BPSK)调制
工作波段 3.1～10.6 GHz 主要应用 应用于小范围、高分辨率，能够穿透墙壁、地面和身体的
雷达和图像系统中 适用于对速率要求非常高(大于100Mb/s)的局域网 UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号 能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数
LIFI
34
Thanks For Your Attention
35
汽车防冲撞传感 器
家电设备及便携设 备之间的无线数据
通信
20
Zigbee 紫蜂技术
ZigBee是一组基于IEEE批准通过的802.15.4无线标准 是一个有关组网、安全和应用软件方面的技术标准
主要适用于 自动控制领域 可以嵌入各种设备中 同时支持地理定位功能 用于个人区域网和对等网状网络
《无线电通信技术》第32卷总目次第1期(总第189期)
数字通 信信号 调 制识别 研究 … … …… …… …… …… …… …… ……… … ……… … …… … 孟玲玲 ， 刘春 亮 （９ ３） 户 内多 径信道 中 Ｐ Ｆ对 Ｕ Ｒ ＷＢ系统 性 能影 响 … …… …… …… ……… … ……… … …… … 贾 琳 ， 中兆（ １ 张 ４）
第 ２期（ 总第 １０期） ９
一
种 低轨 卫 星动 态模 型 ……… … …… …… …… ……… …… …… …… … …… …… …… … 周 志强 ， 国策（１） 黄
面覆 盖通 信 中 的多 向散 射 通信 研究 … …… …… …… ……… … …… …… …… … …… …… …… … 张
涛（ ３）
微 小卫 星 自主控 制与 编 队组 网技术 ……… … ……… ……… … …… …… …… … …… …… 张红 旗 ， 喜 明（ 张 ６）
基 于蓝 牙 的个 人 局域 网 （ Ａ 的设计 … …… ……… …… …… …… …… … …… 袁 志强 ， 嘉斌 ， Ｐ Ｎ） 何 王世 勋（ ９）
ＩＥ ８ ２ １ 标 准 Ｍ Ｃ性能 分 析和一 种进 改方 法 … ……… … ……… … …… 张 Ｅ Ｅ ０ ．１ Ａ 剑， 陈 伟， 黄秋元 ， １ ） 等（２
基于 Ｆ 相位 差修 正 的伪码 快捕 方 法 胛
… …… …… ……… … ……… … …… 郭 飞 ， 文明 ， 志强 ， （５ 朱 李 等 １）
改善单 偏置 天线 交叉极 化劣 化 的 Ｃｂｎ ．ａｄ馈 源 … …… …… …… …… …… …… …… … ……… … … 王 俊 义（ ９ ２）
关 于 ＭＩ Ｏ系统 的天线 子集选 择 性能 的研究 … …… …… …… ……… … …… … 周 贤伟 ， Ｍ 陈建 军 ， 丽 娜（ ３ 王 ３） Ｊ ＩＳ的时 隙分 配技术 研究 … … ……… …… …… …… …… … ……… … ……… … …… … 余 ＴＤ 超 ， 凤 霞（ ６ 李 ３）
《无线通信技术》课程教学大纲
无线通信技术Wireless Communication Technique课程代码：学分：2学时：32（讲课学时：32 ）先修课程：模拟电子技术、高频电子线路、计算机网络技术、通信原理适用专业：通信工程、电子信息工程建议教材：《无线通信技术》布雷克科学出版社2004 年版开课系部：信息工程系一、课程的性质与任务本课程是电信专业方向的一门面向设计与应用的专业课程。
通过对本课程的学习，使学生能掌握、了解移动网络、无线接入技术、无线局域网等网络技术及无线通信技术，适应现代社会通信事业快速发展的需要，并对移动通信原理、数字移动通信系统、个人通信有较深刻的理解，成为高素质技能型专门人才，为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。
本课程主要学习无线通信、移动通信与因特网、无线接入技术、无线局域网、WAP技术、无线寻呼、电话与因特网、蓝牙技术等内容，要求学生在学习本课程以后，从计算机网络的系统组成、组网和应用各方面理解和掌握较新的网络及无线通信技术。
二、课程的基本内容及教学要求第一部分基本概念1.教学内容（1）概论（2）无线通信简史（3）无线通信系统原理（4）信号与噪声（5）频率域（1）“融合”与无线通信2. 教学要求（1）了解无线通信简史、无线通信系统原理（2）掌握信号与噪声、频率域的基本概念3. 重点和难点重点：无线通信系统基本组成、信号与噪声、频率域难点：无线通信系统原理、频率域第二部分模拟调制方案1.教学内容（1）概论（2）幅值调制（3）抑制载波AM 系统（4）频率调制和相位调制2. 教学要求（1）了解频率调制和相位调制（2）掌握幅值调制、抑制载波AM 系统的基本概念3. 重点和难点重点：幅值调制、抑制载波AM 系统难点：频率调制和相位调制第三部分数字通信1.教学内容（1）概论（2）采样（3）脉码调制（4）增量调制（5）数据压缩2. 教学要求（1）了解增量调制、数据压缩（2）掌握采样、脉码调制的基本概念3. 重点和难点重点：采样、脉码调制难点：增量调制、数据压缩第四部分数字调制1.教学内容（1）概论（2）频移键控(FSK)（3）相移键控(PSK)（4）正交调幅(QAM)（5）多路复用与多址（6）扩频系统2. 教学要求（1）了解正交调幅(QAM) 、扩频系统（2）掌握频移键控(FSK)、相移键控(PSK) 、多路复用与多址的基本概念3. 重点和难点重点：频移键控(FSK) 、相移键控(PSK) 、多路复用与多址难点：频移键控(FSK) 、相移键控(PSK) 、多路复用与多址第五部分电话技术基础1.教学内容（1）概论（2）网络拓扑（3）本地环路及其信号（4）数字电话技术（5）电话网络信令（6）数字本地环路2. 教学要求（1）了解电话网络信令、数字本地环路（2）掌握网络拓扑、本地环路及其信号、数字电话技术的基本概念3. 重点和难点重点：网络拓扑、本地环路及其信号、数字电话技术难点：本地环路及其信号、数字电话技术第六部分传输线路与波导管1.教学内容（1）概论（2）电磁波（3）波沿传输线路的传播（4）反射与驻波（5）传输线路损耗（6）波导管2. 教学要求（1）了解电磁波、波沿传输线路的传播（2）掌握反射与驻波、传输线路损耗的基本概念3. 重点和难点重点：波沿传输线路的传播、反射与驻波、传输线路损耗难点：反射与驻波第七部分无线电传播1.教学内容（1）概论（2）自由空间传播（3）地面传播（4）卫星传播2. 教学要求（1）了解卫星传播（2）掌握自由空间传播、地面传播的基本概念3. 重点和难点重点：自由空间传播、地面传播难点：卫星传播第八部分天线1.教学内容（1）概论（2）简单天线（3）天线特性（4）其他简易天线类型（5）天线阵列（6）反射器（7）蜂窝天线和PCS 天线2. 教学要求（1）了解反射器、蜂窝天线和PCS 天线（2）掌握天线特性、天线阵列的基本概念3. 重点和难点重点：天线特性、天线阵列难点：天线阵列、反射器第九部分发射机与接收机电路1.教学内容（1）概论（2）发射器（3）接收机（4）收发机2. 教学要求（1）了解发射器（2）掌握接收机、收发机的基本概念3. 重点和难点重点：接收机、收发机难点：收发机第十部分蜂窝无线电系统1.教学内容（1）概论（2）历史回顾（3）高级移动电话系统(AMPS) 介绍（4）AMPS 控制系统（5）安全与保密（6）蜂窝电话标准及工作原埋（7）小区站设备（8）利用蜂窝电话进行传真和数据通信（9）数字蜂窝系统2. 教学要求（1）了解高级移动电话系统、数字蜂窝系统（2）掌握AMPS 控制系统、小区站设备、利用蜂窝电话进行传真和数据通信的基本概念3. 重点和难点重点：AMPS 控制系统、小区站设备、利用蜂窝电话进行传真和数据通信难点：AMPS 控制系统第十一部分个人通信系统1.教学内容（1）概论（2）蜂窝系统与PCS 系统的区别（3）IS-136(TDMA)PCS（4）GSM（5）IS-95CDMAPCS（6）几种调制方案的比较（7）PCS 系统数据通信（8）测试蜂窝系统和PCS 系统2. 教学要求（1）了解IS-136(TDMA)PCS（2）掌握蜂窝系统与PCS 系统的区别，GSM 的基本概念3. 重点和难点重点：蜂窝系统与PCS 系统、GSM 、PCS 系统数据通信难点：蜂窝系统和PCS 系统第十二部分星基无线系统1.教学内容（1）概论（2）卫星轨道（3）卫星用于通信（4）卫星与转发器（5）信号与噪声计算（6）使用地球静止卫星的系统（7）使用低轨( L EO)卫星的系统（8）使用中轨(MEO) 卫星的系统2. 教学要求（1）了解IS-136(TDMA)PCS（2）掌握蜂窝系统与PCS 系统的区别，GSM 的基本概念3. 重点和难点重点：蜂窝系统与PCS 系统、GSM 、PCS 系统数据通信难点：蜂窝系统和PCS 系统第十三部分寻呼系统与无线数据网1.教学内容（1）概论（2）寻呼与消息系统（3）无线局域网（4）无线分组数据业务2. 教学要求（1）了解寻呼与消息系统、无线分组数据业务（2）掌握无线局域网的基本概念3. 重点和难点重点：无线局域网难点：无线分组数据业务三、实践环节的要求无实践环节四、课程学时分配课程内容讲课实验习题课讨论课课程设计上机小计基本概念 2 2 模拟调制方案 2 2 数字通信 2 2 数字调制 2 2 电话技术基础 4 4 传输线路与波导管 2 2无线电传播 4 4 天线 2 2 发射机与接收机电路 2 2 蜂窝无线电系统 2 2 个人通信系统 2 2 星基无线系统 2 2 寻呼系统与无线数据网 2 2 机动 2 2 共计32 32五、考核笔试：40%，上课出勤：15%，作业：20%，课程设计：25%六、教材与主要参考书《无线通信技术》布雷克科学出版社2004 年版《无线通信系统与技术》潘焱人民邮电出版社2011 年版制定人：审定人：批准人：。
《无线通信技术》课程教学大纲
《无线通信技术》课程教学大纲课程名称：无线通信技术/Wireless Communication Technique课程代码：020166学时：32 学分：2 讲课学时：32 上机/实验学时：0 考核方式：考查先修课程：《计算机网络技术》、《计算机通信技术》、《数字移动通信》、《现代交换技术》适用专业：计算机科学与技术专业开课院系：电子电气工程学院教材：邹涛. 网络与无线通信技术. 人民邮电出版社. 2004主要参考书：[1] XIAODONG WANG, H.VINCENT POOR. 无线通信系统---信号检测与处理技术. 电子工业出版社. 2004[2] ROY BLAKE. 无线通信技术. 科学出版社. 2004[3] 马建仓,罗亚军,赵玉亭. 蓝牙核心技术及应用. 科学出版社. 2003一、课程性质、任务本课程是计算机科学与技术专业的选修课。
通过对本课程的学习，掌握、了解移动网络、无线接入技术、无线局域网等网络技术及无线通信技术，为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。
二、课程的内容和基本要求第一章概论第二章无线通信、移动通信与因特网1.无线通信系统概述2.移动集群通信3.蜂窝移动通信4.我国公用无线数据网5.无线通信的发展趋势6.无线计算机通信的发展及移动计算网第三章无线接入技术1.无线接入的分类2.无线接入系统结构3.无线接入工程的设计4.无线接入的应用5.宽带无线接入第四章无线局域网1.无线局哉网的组成及特点2.无线局哉网的协议体系3.几种无线局域网技术和标准介绍4.无线局域网中的扩频技术5.无线局域网的应用方案6.无线局域网的安全性7.无线局域网的应用领域及发展第五章W AP技术1. WAP概述2 .WAP模型3 .WAP4 .WAP网关5 .WAP的安全性6 .WAP的前景第六章无线寻呼、电话与因特网1.无线寻呼与因特网2.因特网与即时通信技术3.电话、计算机与因特网第七章蓝牙技术1.蓝牙技术概述2.蓝牙系统结构及协议堆栈3.蓝牙产品及应用4.蓝牙技术存在的问题及发展前景四、对学生能力培养的要求要求学生在学习本课程以后，从计算机网络的系统组成、组网和应用各方面理解和掌握较新的网络及无线通信技术。
无线通信技术
无线通信技术无线通信技术是一种通过无线电波或红外线等无线传输信息的通信方式。
它已经成为现代社会中不可或缺的一部分，广泛应用于移动通信、无线互联网、远程控制、物联网等多个领域。
本文将从发展历程、无线通信技术的分类、应用场景和未来发展方向等方面来探讨无线通信技术。
一、发展历程无线通信技术的发展可以追溯到19世纪末的无线电技术的诞生。
当时的科学家们通过实验发现，在空气中传输电磁波可以实现远距离的通信。
随后，无线电传输技术得到了进一步的研发和改进，早期的无线电广播和电报成为无线通信技术的重要应用。
20世纪初，无线通信技术得到了广泛的应用和发展。
随着电子技术的不断进步，出现了各种不同频段的无线通信方式，包括短波、中波、长波等。
无线通信技术的发展为人类的通信方式带来了革命性的变化，实现了远距离、高速率的传输。
二、无线通信技术的分类根据传输介质和传输距离的不同，无线通信技术可以分为多种类型。
常见的无线通信技术包括无线电通信、红外线通信、激光通信等。
1. 无线电通信技术无线电通信技术是最早应用广泛的无线通信技术之一。
它利用无线电波进行信号的传输，可以实现远距离的通信。
无线电通信技术广泛应用于广播电视、移动通信、卫星通信等领域。
2. 红外线通信技术红外线通信技术利用红外线进行信号的传输。
与无线电通信技术不同，红外线通信技术的传输距离较短，一般在几十米到一百米之间。
它广泛应用于遥控器、红外线数据传输等领域。
3. 激光通信技术激光通信技术是一种利用激光进行信号传输的无线通信技术。
激光通信技术具有传输速率高、传输距离远等特点，广泛应用于军事、航空航天等领域。
三、无线通信技术的应用场景无线通信技术在现代社会中的应用越来越广泛，涉及到各个领域。
以下是一些常见的无线通信技术应用场景。
1. 移动通信移动通信是无线通信技术的重要应用之一。
通过无线通信技术，人们可以随时随地进行语音、短信和数据传输。
移动通信技术不仅使人们的沟通更加方便快捷，也推动了电子商务、在线教育等行业的发展。
无线通信关键技术介绍概要
2020/5/10
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与此同时，无线电通信逐渐被用于战争。 在第一次和第二次世界大战中，它都发 挥了很大的威力，以致有人把第二次世 界大战称之为“无线电战争”。
二、无线通信的特点
1.传输环境的复杂性 2.电磁波的传播不需要任何有形介质 3.接收信号的时变多径 4.多个无线电载波同存于同一空间 5.频率资源有限，需统一划分
信 源
电 信 号
消 息
调 制
发 无线信道 射 机
接 收 机
解 调
噪声
和干
扰
2020/5/10
无线通信系统框图
电信 信宿
号
16
调制技术
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成
传输的信
号。该信号称为已调信号。 调制过程用于通信系统的发端。在接收端需
将已调信号还原成要传输的原始信号，该过程称为解调。
2020/5/10
6
无线传输的电磁频谱
2020/5/10
7
无线频谱的分配
频率统一分配（FCC/ITU_R/各个国家）
– 根据信息类型分配频谱（AM/FM无线电台、TV 、蜂窝电话…）
工业科学医学频段（ISM）
– 可自由使用但限制功率 – 专用于非许可的商业用途
• 救护车、出租车、无线遥控玩具、无线电家用设备等
2020/5/10
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无线信号传播
理想情况下，无线信号在从发射器到接 收器间的一条直线上传播，称为“视线” （line of sight, LOS）
实际情况下，由于传输障碍物等传输环 境的影响，无线信号的传播将发生如下 三种现象：反射、衍射和散射。其中物 体的几何形状决定了将产生哪种现象。
2020/5/10
无线移动通信技术
无线移动通信技术随着移动互联网时代的到来，无线移动通信技术成为了现代通信中不可或缺的一部分。
无线移动通信技术是指在没有线缆或简单明了的有线连接下完成的通信，以便简单、快捷地利用无线电和电磁波传输数据和信息。
随着技术的进步和发展，无线移动通信技术的应用越来越普遍，如今在全球范围内使用着各种先进的无线移动通信技术。
无线移动通信技术以多种通信技术为基础，例如移动通信系统（移动电话），蜂窝网络（Wi-Fi和蓝牙等），GPRS（2G），UMTS（3G）和LTE（4G）等。
这些技术共同构成了一个完整的无线移动通信系统，旨在让人们随时随地获得信息和交流。
无线移动通信技术的核心是无线电波。
这些波长可以通过无线电或电磁波传输数据和信息。
在发送设备（手机或计算机）中，由处理器生成信号通过发射天线传播到接收设备（手机或计算机）。
接收设备中的接收器接收信号后，信号会通过处理器进行解码和还原，以获得最初的信息。
传输的距离可以是几米到几千米不等，具体取决于信号的频率和天线的功率。
无线移动通信技术的优点在于其高效、方便，无需复杂的有线连接，可以保持灵活性和可移动性。
这使得无线移动通信技术被广泛用于各种场合，包括个人使用，商业和工业应用。
在个人使用方面的例子包括智能手机和平板电脑的普及，以及随着车联网的发展，汽车上的无线电和GPS系统升级也变得普遍。
在商业和工业应用方面，无线移动通信技术用于远程监测和遥控系统，以及智能家庭、物联网等领域中。
尽管无线移动通信技术在现代社会中得到了广泛应用，但这项技术也面临着各种问题，如信号的稳定性和安全性，电磁辐射等。
因此，对于无线移动通信技术的开发和应用，需要相关机构和专家对其进行监管和改进。
总之，无线移动通信技术在现代通信领域中扮演着非常重要的角色。
随着技术的进步和传播，无线移动通信技术将进一步提高效率和方便性，并对我们的日常生活和工作产生深远的影响。
第3章 近距离无线通信技术
物联网通信技术
3.2 ZigBee技术
ZigBee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通 信技术。它是为低速率控制网络设计的标准无线网络 协议，依据IEEE 802 .15. 4标准，在数千个微小的传 感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少 的能量，就能以接力的方式通过无线电波将数据从一 个结点传到另一个结点，从而实现在全球2.4 GHz免 费频带范围内的高效、低速率的通信功能。
从调制方式可看出，在ISM频段上，一条FH信 道所支持的比特率为1 Mbit/s。理论上，79条载 波频谱支持79 Mbit/s。由于跳频序列非正交化， 理论容量79 Mbit/s不可能达到，但可远远超过1 Mbit/s。
物联网通信技术
3.1.3 蓝牙关键技术
4. 基于包的通信 蓝牙系统采用基于包的传输：将信息流分片
物联网通信技术
3.1.3 蓝牙关键技术
2. 多址接入体系和调制方式 频分多址(FDMA)的优势在于信道的正交性仅
依赖发射端晶振的准确性，结合自适应或动态信 道分配结构，可免除干扰，但单一的FDMA无法满 足ISM频段内的扩频需求。
时分多址(TDMA)的信道正交化需要严格的时 钟同步，在多用户专用系统连接中，保持共同的 定时参考十分困难。
码分多址(CDMA)可实现扩频，应用于非对称 系统，可使专用系统达到最佳性能。
物联网通信技术
3.1.3 蓝牙关键技术
3. 媒体接入控制(MAC) 蓝牙系统可实现同一区域内大量的非对称通信。
与其他专用系统实行一定范围内的单元共享同一 信道不同，监牙系统设计为允许大量独立信道存 在，每一个信道仅为有限的用户服务。
ZigBee设备具有能量检测和链路质量指示的功能，并 采用了碰撞避免机制，以避免发送数据时产生数据冲 突。在网络安全方面，ZigBee设备采用了密钥长度为 128位的加密算法，对所传输的数据信息进行加密处 理，从而保证数据传输时的高可靠性和安全性。
无线通信与移动网络技术
无线通信与移动网络技术无线通信和移动网络技术是当今现代社会中不可或缺的重要组成部分。
随着科技的进步和人们对信息交流的需求不断增长，无线通信和移动网络技术的发展也日益迅猛。
本文将探讨无线通信和移动网络技术的特点，应用和未来发展趋势。
一、无线通信技术的特点无线通信技术是一种通过无线信号传输信息的方式。
与有线通信相比，无线通信具有以下特点：1. 无需布线：无线通信不需要通过布线来传输信息，可以在任何时间和地点进行通信。
这为人们的生活和工作带来了很大的便利。
2. 可随身携带：由于无线通信设备小巧轻便，人们可以随身携带，随时随地进行通信。
这为个人移动通信提供了极大的灵活性。
3. 覆盖范围广：无线通信可以通过信号的传播，覆盖较大的范围，使得通信更加全面和普及。
4. 弹性和扩展性高：无线通信技术可以通过增加无线信号发射塔或无线中继设备来扩展通信网络，具有较高的弹性和扩展性。
二、移动网络技术的特点移动网络技术是为移动无线通信而设计的网络。
与传统的有线网络相比，移动网络具有以下特点：1. 移动性：移动网络可以提供在移动状态下的通信能力，使得人们可以在移动过程中仍然保持网络连接，享受流畅的通信服务。
2. 弹性和可扩展性：移动网络可以根据不同地区和用户需求而灵活构建和扩展，满足不同范围和规模的通信需求。
3. 网络覆盖广：移动网络的基站可以覆盖较大范围，甚至可以达到全球范围的覆盖。
这为人们提供了全球通信的可能。
4. 高速稳定性：移动网络技术的发展使得传输速度不断提高，网络稳定性得到进一步保障，可以满足人们对高品质通信的需求。
三、无线通信与移动网络技术的应用无线通信和移动网络技术已经广泛应用于各个领域，包括但不限于以下几个方面：1. 移动通信：通过无线通信技术和移动网络技术，人们可以使用手机、平板电脑等设备进行语音通话、短信、网上视频等形式的移动通信。
2. 互联网接入：无线通信和移动网络技术使得人们可以通过无线方式接入互联网，实现无线上网，随时获取信息和享受互联网服务。
无线通信专业技术总结
无线通信专业技术总结近年来，随着移动互联网的快速发展，无线通信技术已经成为了信息通信领域的重要组成部分。
无线通信专业技术的发展和应用，极大地推动了我国信息化建设的进程，同时也成为了一个热门发展方向。
在这篇文档中，我们来总结一下无线通信专业技术的一些基础知识、发展历程和应用意义。
首先，我们需要了解几个基础概念。
在无线通信领域中，主要涉及三种不同的无线技术：GSM、CDMA和LTE。
GSM是全球移动通信系统的简称，通信方式采用时分多址（TDMA）技术。
CDMA是码分多址（CDMA）技术，采用直接序列扩频技术，是现代移动通信应用最为广泛的通信技术之一。
LTE是长期演进技术，主要采用正交频分复用（OFDM）技术。
关于无线通信技术的发展历程，我们需要从2G技术说起。
2G技术是目前为止，应用最为广泛的移动电话语音通信技术，主要是使用GSM和CDMA技术。
2001年，3G技术引入，主要应用WCDMA和CDMA2000技术，实现了高速数据通信和互联网接入。
而在2010年，4G技术应运而生，以LTE技术为主，提供了更快的数据传输速度和更高的通信质量，最重要的是它能更好地支持移动互联网的发展，为互联网服务提供更稳定的基础设施和支持。
对于无线通信技术的应用意义，可以从多个角度进行阐述。
首先，它为人们提供了便捷的通信手段，打破了时空限制，使人们可以随时随地联系交流。
其次，无线通信技术的快速发展，推动了数字化和信息化的发展，促进了社会的经济发展。
不仅对于人们的个人生活产生了重大影响，同样对于商业、政治和军事等领域也产生了深远的影响。
最后，无线通信技术的应用还会直接带来一系列的经济效益和社会效益，如带动相关产业的发展、提高生产效率、提升经济竞争力等。
综上所述，无线通信技术，作为现代信息通信领域中的重要技术之一，已经发展到了一个非常成熟和应用广泛的程度。
不仅代表了信息技术发展的潮流，同时也成为了我国推进信息化建设的关键技术之一。
第三章 WIFI无线通信技术
13
指令集主要分为基础AT指令、WIFI功能AT指令 和TCP/IP工具箱AT指令。
3
第二节 WIFI无线通信技术实例
2.1 单连接TCP Client 2.2 UDP传输 2.3 透传 2.4 多连接TCP Server
4
第二节 WIFI无线通信技术实例
5
2.1 单连接TCP CLIENT
AT Demo仅在ESP8266作为TCP client单连 接或UDP传输时，支持透传。
10
1.TCP CLIENT单连接透传
步骤一：设置WIFI模式 步骤二：连接路由 步骤三：查询设备IP地址 步骤四：PC与ESP8266连接同一个路由，在PC上使用
网络调试助手，创建一个TCP服务器 步骤五：设备作为TCP client连接TCP server 步骤六：设置透传模式 步骤七：发送接收数据 步骤八：退出发送数据 步骤九：退出透传模式 步骤十：断开TCP连接
单连接TCP Client是以ESP8266无线模块作为客户端， 通过TCP协议与服务器之间实现一对一的通信。
步骤一：设置WIFI模式 步骤二：连接路由 步骤三：查询设备IP地址 步骤四：PC与ESP8266连接同一个路由，在PC上使用
网络调试助手，创建一个TCP服务器 步骤五：设备作为TCP client连接TCP server 步骤六：发送数据 步骤七：接收数据
无线传感网技术与设计
ESP32技术规格书-ElectroDragon
基于STM32单片机的智能家居无线通信系统的设计与实现
2、无线通信模块软件设计
无线通信模块软件同样采用C语言编写，基于IAR Embedded Workbench开发 环境进行开发。无线通信模块软件主要负责网络的建立、数据的发送和接收等功 能。无线通信模块通过串口与主控单元进行通信，接收主控单元发送的数据并发 送给其他设备，同时接收其他设备发送的数据并发送给主控单元。
在传感器和执行器的选择上，考虑到系统的稳定性和可靠性，选用了一些具 有较高性能和较好口碑的厂商和型号。例如，温度传感器选用DS18B20，湿度传 感器选用HUMIMOIST-11，光照传感器选用TSL2561，执行器则根据控制信号的类 型和功率需求进行选择，如继电器、步进电机等。
2、软件设计软件部分采用C语言进行编写，主要分为以下几个模块：
STM32单片机作为整个系统的核心，需要具备高处理能力、低功耗、丰富的 外设等特点。因此，在硬件设计中，选用STM32F103C8T6型号的单片机作为主控 芯片。该芯片具有64KB的闪存和20KB的SRAM，同时具有丰富的外设，如UART、 SPI、I2C等通信接口，以及16位ADC和16位DAC模块。
在系统测试方面，我们对温度、湿度、光照等传感器的精度和稳定性进行了 测试，以及对其控制的精确性和及时性进行了评估。测试结果表明，本系统可以 有效地实现家居设备的智能控制，而且具有传输距离远、功耗低、稳定性高等优 点。
总的来说，基于STM32单片机的无线智能家居控制系统的设计和实现为用户 提供了方便、智能、高效的生活方式。然而，系统的进一步完善和优化仍然是必 要的，特别是在如何提高传感器的精度和系统的稳定性方面。未来的研究可以集 中在如何提高系统的集成度和智能化程度，以实现更加便捷和高效的智能家居生 活。
在系统实现方面，我们采用了LoRa协议进行无线通信。LoRa协议具有传输距 离远、功耗低、抗干扰能力强等优点，非常适合于智能家居控制系统的实现。我 们通过串口通信的方式，实现了STM32单片机与LoRa模块之间的数据传输。同时， 我们还利用了云平台进行数据的远程传输和监控，使得用户可以通过手机APP随 时随地控制家居设备。
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当BbTb取不同值时，g(t)的波形下图所示
∞
1.0
1
0.75
0.5
0.4
0.3
0.2 0.5
BbTb＝ 0.1
g(t)
0
0
2
4
6
8
高斯滤波器的矩形脉冲响应
数字调制和解调技术
GMSK信号的附加相位路径
数字调制和解调技术
2Eb Tb
cos(2
fc
2f
)t
0 t Tb
"1"
SFSK (t) VL (t)
2Eb Tb
cos(2
fc
2f
)t
0 t Tb
"0"
通信与信息工程学院
数字调制和解调技术
3.2.1.1 二进制频移键控(BFSK) 一个显而易见的产生FSK信号的方法是，依
若传0码时载频为w1，传1码是载频为w2，他们相对于未调载 频wc的频偏为Δw，则上式可写为
SCPFSK cos[ct (0)]
c
1
2
2
2
2
1
通信与信息工程学院
数字调制和解调技术
MSK信号可表示式
SMSK
(t)
cos(ct
k
0 － 2 － 3 － 3 － 3 4 － 4
xk
附加相位函数θk(t)的波形图
数字调制和解调技术
k (t)
2
0 Ts
3Ts
5Ts
7Ts
t
－
－ 2
MSK的相位轨迹图
数字调制和解调技术
功 率 谱密 度 / dB
MSK
0
－ 10
2P SK
－ 20
－ 30
－ 40
0.75 1
无线通信技术
武卓 zwu@
2010-12-21
数字调制和解调技术
数字调制概述 线性调制 正交调幅 恒包络调制 多载波调制 移动信道对数字调制性能的影响
通信与信息工程学院
数字调制和解调技术
3.2.1 恒包络调制
许多实际的无线移动通信系统都是使用非线性调 制.不管调制信号如何改变,载波的幅度是恒定的.
恒包络调制的特点 可以使用功率效率高的C类放大器 带外辐射低 接收机设计简单,能很好地抵抗随机噪声和 瑞利衰落
数字调制和解调技术
3.2.1.1 二进制频移键控(BFSK)
在BFSK中，幅度恒定的载波信号的频率随着“0”或 “1”而切换。
FSK信号通常可表示为：
SFSK (t) VH (t)
信号
延迟Ts Qk
ak cosk
Qk
sin(
t
2Ts
)
Qk
sin(
t
2Ts
)
sin(ct
)
数字调制和解调技术
MSK信号延时判决的相干解调
载波提取
[2iTs , 2(i 1)Ts ]
积分判决
MSK 信号
积分判决
[(2i 1)Ts ,(2i 1)Ts ]
2(i 1)Ts数据 (2i 1)Ts
数字调制和解调技术
如果输入为双极性不归零矩形脉冲序列s(t)， 高斯预调制滤波器的矩形脉冲响应为 g(t)=s(t)*h(t)
于是，GMSK信号的表达式为
t
SGMSK (t) cos wc t 2Tb
[
an g (
nTb
Tb 2
)]d
数字调制和解调技术
照要调至的比特是0还是1，在两个独立振荡器 中切换。这种方法产生的波形在切换的时候是 不连续的。---〉不连续FSK
不连续的相位会造成频谱扩展和传输差错等 问题
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数字调制和解调技术
3.2.1.2 连续相位FSK(CPFSK)
CPFSK是对常规的FSK的改进，可以避免已调信 号有过大的频谱旁瓣，调制时采用数字PAM信 号，与压控振荡器产生CPFSK。
2Ts
t
k
)
kTs t (k 1)Ts
令k (t)
ak
2TS
t
k , kT
t
(k
1)TS
式中k (t) 称为附加相位函数；ωc为载波角频率；Ts为 码元宽度；ak 为第k个输入码元，取值为±1；k为第k个 码元的相位常数，在时间kTs≤t≤(k+1)Ts中保持不变， 其作用是保证在t=kTs时刻信号相位连续。
Rb是比特速率。
调制系数0.5对应着能够容纳两路正交FSK信号的 最小带宽。
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数字调制和解调技术
3.2.1.3 最小频移键控(MSK)
这种调制方式能以最小的调制指数获得正交的调制信号 在一个码元TS内，CPFSK信号可表示为：
SCPFSK (t) cos[ct (t)]
ff21 选
择 FSK
fM 器
K比特 控制
压
控 振
CPFSK
荡
器
M=2K
d (t) In g(t nT )
n
数字调制和解调技术
3.2.1.3 最小频移键控(MSK)
是二进制连续相位FSK（CPFSK）的一种特殊形式， 其调制系数为h=0.5。
调制系数：kFSK (2F) / Rb 。其中 F 是最大射频频移，
数字调制和解调技术
3.2.1.4 高斯最小频移键控(GMSK)
为了有效地抑制MSK信号的带外功率辐射，预调制滤波器应 具有以下特性： (1) 带宽窄并且具有陡峭的截止特性---〉抑制高频分量 (2) 脉冲响应的过冲较小---〉 (3) 滤波器输出脉冲响应曲线下的面积对应于π/2的相移
---〉使调制指数为0.5
预调制 输入 滤波器
MSK 调制器 输出
数字调制和解调技术
一种满足上述特性的预调制滤波器是高斯低通 滤波器， 其单位冲激响应为
h(t)
a
exp[
a
t
2
]
传输函数为 H(f)=exp(-α2f2 )
式中,α是与高斯滤波器的3dB带宽Bb有关的参数。 BbTb 为系统中可改变的参数。
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数字调制和解调技术
sMSK (t) 1001110
O
t
MSK信号波形
通信与信息工程学院
数字调制和解调技术
k(t)
3π － 1 － 1 ＋ 1 － 1 ＋ 1 ＋ 1 ＋ 1 － 1 ＋ 1
ak
2
0
Ts
2Ts 3Ts 4Ts 5Ts
6Ts 7Ts 8Ts 9Ts
t
3π 2
5π
2
2
3
Ts Ts
Ts
Ts
( f－fc ) / Hz
MSK信号的归一化功率谱
数字调制和解调技术
MSK调制框图
cosk
I
I
k
cos(
t
2Ts
)
I
k
cos(
t
2Ts
)
cos(ct
)
k
t
cos( ) 2Ts
a
k
差分 编码
ck
串/并变换
f 1 2Ts
t sin( )
2Ts
振荡fc
移相90°
MS BPF K