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无线通信:介绍,类型和应用

无线通信是通信领域的最快增长,最具充满活力的技术区域。无线通信是一种从一个点传输信息的方法,而不使用像电线,电缆或任何物理介质的任何连接。

通常,在通信系统中,信息从发射机发送到放置在有限距离上的接收器。在无线通信的帮助下,发射器和接收器可以放置在几米(如T.V.遥控器)之间的任何地方到几千公里(卫星通信)。

我们生活在一个通信的世界,特别是无线通信,是我们生活的关键部分。我们日常生活中常用的无线通信系统有:手机、GPS接收器、遥控器、蓝牙音频和Wi-Fi等。

什么是无线通讯?

通信系统可以是有线或无线,用于通信的媒体可以是引导或非引导。在有线通信中,介质是一种物理路径,如同轴电缆,双绞线和光纤链路等,它引导信号从一点传播到另一点。

这种类型的培养基称为引导介质。另一方面,无线通信不需要任何物理介质,但是通过空间传播信号。由于Space仅允许在没有任何引导的情况下允许信号传输,所使用的无线通信中使用的介质被称为非控合介质。

如果没有物理介质,则无线通信如何发送信号?尽管在无线通信中没有使用电缆,但是通过天线实现信号的发送和接收。

天线是一种电子设备,它将电子信号以电磁波的形式转换为无线电信号,反之亦然。这些电磁波通过空间传播。因此,发射器和接收器都由天线组成。

什么是电磁波?

电磁波通过空间携带电磁场的电磁能量。电磁波包括伽马射线(γ射线),X射线,紫外线,可见光,红外线,微波射线和无线电波。电磁波(通常是无线电波)用于无线通信以携带信号。

电磁波由不同时间变化的正弦波形式的电磁场组成。两个这些字段彼此垂直振荡,并且电磁波的传播方向再次垂直于这些领域。

在数学上,可以使用Maxwell等式描述电磁波。下面示出了电磁波的图示表示,其中电场在Y轴上作用,磁场在Z轴上作用,并且电磁波在X轴上传播。

的电磁波;无线通信简史

由于使用烟雾信号,旗帜和闪光镜在前历史时期,无线通信一直是人类生活的一部分,它是不断发展的。现代无线通信即,使用电气信号和无线电波来通信已经存在超过100年。

在1897年,Guglielmo Marconi通过发送EM波的短距离为100米,成功展示了无线电报。该演示为无线电通信铺平了方式,并且术语无线电源于辐射能量。

20世纪初,跨大西洋无线电传输已经建立,马可尼成功地以莫尔斯电码的形式发送了信息。从那时起,与无线通信和无线系统相关的技术迅速发展,从而使以更便宜的设备进行更长距离的低成本传输成为可能。

在整个无线通信的开发过程中,有许多无线系统和方法蓬勃发展,许多人已经消失了。最佳示例是电话通信和电视传输。最初,使用有线网络进行(仍然是)进行所有电话相关通信,我们将其称为固定电话。

但是移动通信的快速增长开始取代复杂的有线电话系统。在这种情况下,有线技术变得过时并被无线通信所取代。

另一种方案通过有线通信所取代的无线通信是电视广播。在早期,使用无线无线电发射器广播电视信号。但是这个设置被有线电视所取代。

这两个例子指出,随着技术的发展,我们总是不得不选择什么是最好的情况,即,在一些地区我们不得不使用有线通信,而在另一方面,去无线可能是一个更好的选择。

为什么无线通信?

当有线通信可以做无线通信可以进行大部分任务时,我们为什么需要无线通信?无线通信的主要和重要益处是移动性。

除了移动性外,无线通信还提供灵活性和易用性,这使得这一态度越来越受欢迎。像移动电话这样的无线通信可以在任何地方和随时随地进行,具有相当高的吞吐量性能。

另一个重要点是基础设施。有线通信系统的基础设施的设置和安装是昂贵且耗时的作业。无线通信的基础设施可以容易地安装,成本低。

在紧急情况和远程位置,在有线通信的设置难以困难的情况下,无线通信是一种可行的选项。

无线通信的优点

无线通信技术,无线网络和无线系统的无线通信,如成本,移动性,易于安装和可靠性等的无线通信。

成本

无线通信中消除了安装电线,电缆和其他基础设施的成本,从而降低了与有线通信系统相比系统的总成本。在建筑物中安装有线网络,挖掘地球以铺设电缆并在街道上运行这些电线是非常困难,昂贵和耗时的工作。

在历史建筑中,电缆的钻孔不是最好的想法,因为它破坏了建筑物的完整性和重要性。此外,在没有专用线路的旧建筑物中,Wi-Fi或无线LAN等无线通信是唯一的选项。

移动性

如前所述,移动性是无线通信系统的主要优势。它可以在连接网络的同时自由移动。

易于安装

无线通信网络设备和基础设施的设置和安装非常简单,因为我们不必担心电缆的麻烦。亚博彩票下载此外,与设置完全电缆网络相比,设置如Wi-Fi网络等无线系统所需的时间非常少。

可靠性

由于无线通信没有涉及的电缆和电线,因此由于这些电缆的损坏,没有通信故障的可能性,这可能是由环境条件,电缆接头和金属导体的自然减速引起的。

灾难恢复

在发生火灾、洪水或其他灾害的事故时,无线通信系统中通信基础设施的损失可以降到最低。

无线通信的弊端

尽管无线通信与有线通信具有许多优点,但也有一些缺点。最有关的缺点是干扰,安全和健康。

干涉

无线通信系统使用开放空间作为用于传输信号的介质。结果,存在来自一个无线通信系统或网络的无线电信号可能会干扰其他信号的巨大机会。

最好的例子是蓝牙和Wi-Fi (WLAN)。这两种技术都使用2.4GHz频率进行通信,当这两种设备同时处于活动状态时,就有可能产生干扰。

安全

无线通信的主要问题之一是数据的安全性。由于信号在开路空间中传输,因此入侵者可以拦截信号并复制敏感信息。

健康问题

连续接触任何类型的辐射可能是危险的。尽管不能准确地建立可能导致损坏的RF能量的水平,建议避免RF辐射到最大值。

无线通信系统的基本元素

一个典型的无线通信系统可以分为三个部分:发射机,信道和接收器。下图是无线通信系统的框图。

无线通信系统的框图

传输路径

无线通信系统的典型传输路径由编码器,加密,调制和多路复用组成。来自源的信号通过源编码器传递,该源编码器将信号转换为适当的形式,以应用信号处理技术。

在此过程中删除了来自信号的冗余信息,以最大限度地利用资源。然后使用加密标准加密该信号,使得信号和信息被固定并且不允许任何未授权的访问。

信道编码是应用于信号以减少噪声,干扰等等损伤的技术。在该过程期间,将少量冗余引入信号,使得它变得稳健。然后使用合适的调制技术(如PSK,FSK和QPSK等)进行调制信号,从而可以使用天线容易地传输信号。

然后,使用不同的多路复用技术,与时分复用(TDM)或频分复用(FDM)等不同的多路复用技术,将调制信号与其他信号进行复用以共享有价值的带宽。

这个频道

无线通信中的信道表示信号的传输介质..开放空间。无线频道是不可预测的,也是高度变化和随机性的。通道可能受到干扰,失真,噪声,散射等的影响,结果是接收信号可以填充有错误。

接待路径

接收器的作业是从信道收集信号并将其再现为源信号。无线通信系统的接收路径包括多路分解,解调,信道解码,解密和源解码。从接收路径的组件,显然接收器的任务只是对发射机的任务。

来自频道的信号由多路分解器接收,并与其他信号分开。各个信号使用适当的解调技术解调,并且恢复原始消息信号。使用信道解码器删除消息中的冗余位。

由于消息被加密,解密信号消除了安全性并将其转换为简单的比特序列。最后,将该信号给出给源解码器以返回原始发送的消息或信号。

无线通信系统的类型

今天,人们需要移动手机,如谈话,互联网,多媒体等。所有这些服务必须在远程中可用于用户。当用户是移动的。在这些无线通信服务的帮助下,我们可以传输语音,数据,视频,图像等。

无线通信系统也提供不同的服务,如视频会议,移动电话,寻呼,电视,无线电等。由于通信业务的多样化需求,不同类型的无线通信系统应运而生。目前可用的一些重要的无线通讯系统有:

  • 电视和无线电广播
  • 卫星交流
  • 雷达
  • 移动电话系统(蜂窝通信)
  • 全球定位系统(GPS)
  • 红外线通信
  • WLAN(Wi-Fi)
  • 蓝牙
  • Zigbee.
  • 分页
  • 无绳手机
  • 射频识别(RFID)

还有许多其他系统,每个系统都适用于不同的应用程序。无线通信系统又可以分为单工、半双工和全双工。单工通信是单向通信。无线电广播系统就是一个例子。

半双工是双向通信,而不是同时通信。一个例子就是对讲机(民用波段无线电)。全双工也是双向通信,是同时通信。全双工最好的例子是手机。

用于无线通信的设备可能因服务的不同而不同,它们可能有不同的大小、形状、数据吞吐量和成本。无线通信系统所覆盖的区域也是一个重要的因素。无线网络可能局限于一个建筑、一个办公园区、一个城市、一个小的区域(大于一个城市)或可能具有全球覆盖。

我们将看到一些重要的无线通信系统的简要说明。亚博彩票下载

电视和无线电广播

无线电被认为是要广播的第一无线服务。它是单独的通信系统的示例,其中信息仅在一个方向上发送和接收相同数据的所有用户。

电视及电台广播
卫星交流

卫星通信系统是无线通信的一种重要形式。卫星通信网络提供不受人口密度影响的全球覆盖。

卫星通信系统提供电信(卫星电话),定位和导航(GPS),广播,互联网等其他无线服务,如移动,电视广播和其他无线电系统等卫星通信系统。

移动电话通信系统

也许,最常用的无线通信系统是手机技术。移动蜂窝设备的发展改变了世界上没有其他技术。今天的移动电话不仅限于拨打电话,而是与蓝牙,Wi-Fi,GPS和FM收音机等众多其他功能集成。

最新一代的移动通信技术是5G(这确实是广泛适应的4G的继承者)。除了增加数据传输速率(技术人员要求GBPS的顺序),5G网络也针对物联网(物联网)相关应用和未来的汽车。

全球定位系统(GPS)

GPS仅仅是卫星通信的子类别。GPS在专用GPS接收器和卫星的帮助下提供不同的无线服务,如导航,定位,位置,速度等。

蓝牙

蓝牙是另一个重要的低范围无线通信系统。它提供数据,语音和音频传输,传输范围为10米。几乎所有手机,平板电脑和笔记本电脑都配备了蓝牙设备。它们可以连接到无线蓝牙接收器,音频设备,摄像机等。

分页

虽然寻呼被认为是一种过时的技术,但在移动电话广泛使用之前,它是一个重大的成功。传呼以消息的形式提供信息,是一种简单的系统,即用户只能接收消息。

无线局域网(WLAN)

无线局域网或WLAN(Wi-Fi)是互联网相关的无线服务。使用WLAN,像笔记本电脑和手机等不同的设备可以连接到接入点(如Wi-Fi路由器)和访问Internet。

Wi-Fi是一种广泛使用的无线网络,通常用于互联网接入(但有时也用于局域网内的数据传输)。很难想象没有Wi-Fi的现代世界。

红外线通信

红外线通信是我们日常生活中的另一个常用的无线通信。它使用电磁(EM)光谱的红外波。红外线(IR)通信用于电视,汽车,音频设备等的远程控制。

结论

简要概述无线通信,优缺点,不同类型的无线通信以及一些重要的应用。如果您觉得我们错过了某些东西或者您对无线通信有很好的观点,请分享其他读者可能会发现它很有用。亚博彩票下载

10的反应

  1. 谈到无线通信如何从环境条件下风险失败时讨论了它是有道理的。亚博彩票下载根据我的知识,无线通信可能是关键任务的良好选择,因为它没有自然条件的危险因素。我喜欢阅读您的文章和了解无线通信应用的更多信息!亚博彩票下载

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