1、批准人_ 2011 年 7 月 2 日一目的研究了解无线收发系统的构成、用途、发展以及意义。无线收发系统发展的背景与意义随着科学技术的进步和发展,各学科领域相互渗透和覆盖已成为新技术发展的必然趋势。无线电技术也进入了一个崭新的时代,无线电技术的概念、内容和应用也有了拓展。它越来越广泛地渗透到其他技术领域中，在现代无线电导航、移动通信、卫星广播、近代防空雷达、遥测、遥感、太空探测等技术领域都有新的发展和应用。在无线收发信系统技术发展的30多年历史中，模拟技术应用已经非常成熟，关键器件已很可靠，早在20年前，国外就有人将数字技术引入无线收发行业，数字无线收发信系统不仅能实现模拟无线收发信系统的基本
2、业务，如单呼、组呼等功能，还具有调度台核查呼叫、区域选择、接入优先、优先呼叫、迟后进入、预占优先呼叫、侦听、动态重组、监听等补充业务。也就是说，数字集群无线收发信系统可提供更丰富的业务种类、更好的业务质量、更好的保密特性、更好的连接性和更高的频谱效率。无线收发信系统主要包括家庭无线服务（FRS），HAMradios无线收发信系统，个人移动无线收发信系统以及陆基移动无线（LMR）无线收发信系统。目前，各厂家已经很努力地想办法提高产品通讯质量，降低干扰，开发多功能产品，如：防水、防震功能，集成收音机和GPS功能等等。摩托罗拉公司的GP2000采用了符合人体工程学原理的设计，具有很高的性能价格比；有
3、可编程键和容易使用的浏览键；具备降噪增音的功能；99个信道；平均电池寿命为8小时，从国内外研究局势看出，无线收发机已从单一的通话功能，变成了能和手机媲美的产品，而人们追求个性化的影子已在无线收发机上演。随着社会的发展，人们对通信的需求也日益迫切，对通信的要求也越来越高。理想的目标是能在任何时候、在任何地方、与任何人都能够及时沟通和联系、交流信息。显然，没有无线通信，这种愿望是无法实现的。二 无线收发系统的发展过程19世纪初，人们开始研究如何利用能够沿导线传输的电信号来传递信息。1837年莫尔斯发明了电报。1876年贝尔发明了电话，直接将声信号转变为电信号沿导线传播。19世纪末，人们又致力于研究
4、利用能够以电磁波形式在空间传输的无线电信号来传送消息。1895年意大利的马可尼和俄国的波波夫发明了无线电，实现了无线电通讯，从而开辟了无线电技术这一新的领域。随着各类电子元器件的出现，继而出现了无线电广播、传真和电视。到20世纪30年代中期以前，无线电技术主要是在上述通讯方面发展，直到今天，无线电技术仍在不断提高和发展中。无线收发机的初步应用，可以追朔到五十年前的第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技，并且采用相当高强度的加密技术，得到美军和盟军的广泛使用。这项技术让许多学者得到了一些灵感，在1971年时，夏威夷大学的研究员创造了第一个基于封
5、包式技术的无线电通讯网络。这被称作ALOHNET的网络，可以算是相当早期的无线局域网络（WLAN）。从这时开始，无线收发机可说是正式诞生了。无线通信经历从电子管到半导体再到集成电路，从第一代模拟通信到第二代数字通信再到第三代多媒体通信，从短波通信、长波通信到卫星通信、微波通信，从地面通信到航空航天通信，从点对点到点对多，无线通信正以飞快的速度向前发展。 三未来发展方向当前，无线通信技术和市场飞速发展，在新技术和市场需求的共同作用下，未来的无线通信技术呈现出网络异构化、扁平化、IP化、泛在化等几大趋势。异构化 异构无线网络融合是移动通信系统发展的重要趋势。为了适应不同的通信环境以及满足用户业务的
6、宽带化、个性化、智能化要求，无线接入网络出现了多种技术并存的情况。一方面，3G技术拥有强大的网络管理和业务提供能力；另一方面，IEEE 802系列的技术研发和商业应用的速度非常迅速，并且其鲜明的技术特征、清晰的市场定位成为这些技术快速占领市场的关键。此外，包括超宽带（UWB）、蓝牙等在内的短距离无线通信为用户提供了更高速、更快捷的无线接入。因此，异构性更强、多样化更明显成为今后无线通信发展的主旋律。扁平化 未来无线通信的发展中，扁平化也是一个重要的特征。层次复杂的网络结构，会造成一些严重的问题：首先，全网多级投资计划建设，建设模式不尽相同，缺乏统一规划和管理，难以达到全网最优化设计；其次，网络
7、结构层次和网络管理层次增多，会造成网络的性能指标下降，同时加大了建设和维护成本；第三，较多的网络层次，会使业务开展成本和业务维护成本增加，尤其是给全网性增值业务的开放带来困难。因此，网络结构的简单化、扁平化已成为未来无线通信发展的一个重要趋势。IP化 随着IP技术的发展，移动网络逐渐面向全IP网络的趋势发展。业界希望最终能够形成具备互操作的、融合的网络结构，这将使得企业节省大量的投资，控制成本和风险，对最终用户实现各种网络的漫游和业务接入。未来要实现不同无线技术共用同一个核心网络，就必须积极推动网络融合工作，网络的全IP化有助于无线技术和核心技术的紧密集成。除此之外，全球移动用户和业务流量将不
8、断增加，无线通信中不同的应用和服务对数据速度和带宽会产生不同的需求，只有使网络向着全IP的方向演进，才能同时满足各种高流量等级和不断变化的需求。未来网络的全IP化将是一个渐进的过程，它会逐步从核心网到接入网再到移动台。泛在化 随着IT产业的深入发展，信息逐渐渗透到人们日常生活的方方面面。网络的泛在化使得任何人无论何时何地都可以通过合适的终端设备与网络进行连接，获取个性化的信息服务。在未来的泛在网络环境中，网络将自然而深刻地融入人们日常的工作和生活中，主动感知用户场景的变化并进行信息交互，通过分析用户的个性化要求主动地提供服务。相应地，终端设备也将具备智能型接口及环境感知能力，使用户的使用更加简
9、单和方便，从而满足我们对未来无线通信技术以用户为中心、随时随地接入网络的要求。四 无线收发系统举例一、收音机收音机原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机变成音波。由于广播事业发展，天空中有了很多不同频率的无线电波。如果把这许多电波全都接收下来，音频信号就会象处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清了。为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。 选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号，利用它直接推动耳机（电声
10、器）是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路称为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播。 上面所讲的是最简单收音机称为直接检波机，但从接收天线得到的高频天线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器，把高频信号放大。即使已经增加高频放大器，检波输出的功率通常也只有几毫瓦，用耳机听还可以，但要用扬声器就嫌太小，因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。 高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大，但是选择性还较差，调谐也比较复杂。把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍，一般要有几级的高频放大，每一级电路都有一个谐振
11、回路，当被接收的频率改变时，谐振电路都要重新调整，而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样，为了克服这些缺点，现在的收音机几乎都采用超外差式电路。 超外差的特点是：被选择的高频信号的载波频率，变为较低的固定不变的中频（465KHz），再利用中频放大器放大，满足检波的要求，然后才进行检波。在超外差接收机中，为了产生变频作用，还要参考资料1沈任元，吴勇模拟电子技术基础M.北京：机械工业出版社，2000: 118-1202赵震初无线电技术基础M.北京：北京理工大学出版社，2004: 133-1343张歌无线电制作DIY手册M.北京：中国水利水电出版社，2005: 43-464陈其纯电子线路M.北京：高等教育出版社，2001: 44-475张殿阁业余电子制作电路技术基础M.北京：科学出版社，1991: 88-896丁奇 大话无线通信M. 北京 人民邮电出版社， 2010:30-34.
