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無(wú)線通信協(xié)議--物理層

2021-10-19 10:17:14 93

        無(wú)線局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。它利用射頻(RF)技術(shù),取代舊式的雙絞銅線構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò),提供傳統(tǒng)有線局域網(wǎng)的所有功能。
    IEEE802. 11是第一代無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之一。該標(biāo)準(zhǔn)定義物理層和媒體訪問(wèn)控制(MAC)協(xié)議的規(guī)范,允許無(wú)線局域網(wǎng)及無(wú)線設(shè)備制造商在一定范圍內(nèi)建立互操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
    IEEE802. 11物理層定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)男盘?hào)特征和調(diào)制方法,定義了兩個(gè)射頻(RF)傳輸方法和一個(gè)紅外線(OR)傳輸方法。
    射頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)是直接序列擴(kuò)頻和跳頻擴(kuò)頻?;驹硎菙U(kuò)頻。擴(kuò)頻過(guò)程如下。
    在發(fā)射端輸人的信息先經(jīng)信息調(diào)制形成數(shù)字信號(hào),然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜。展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。
    在接收端收到的寬帶射頻信號(hào),變頻至中頻,然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)射端相同的擴(kuò)頻碼序列去相干解擴(kuò),再經(jīng)信息解調(diào)后恢復(fù)成原始信息輸出。
    通常,擴(kuò)頻通信系統(tǒng)要進(jìn)行三次調(diào)制和三次解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制,二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制,三次調(diào)制為射頻調(diào)制,以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和
射頻解調(diào)。與一般通信比較,擴(kuò)頻通信增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)。
    ①直接序列擴(kuò)頻(DHSS)。直接用具有高碼率的擴(kuò)頻碼序列在發(fā)射端去擴(kuò)展信號(hào)的頻譜。而在接收端,用相同的擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行解擴(kuò),把展寬的擴(kuò)頻信號(hào)還原成原始的信息。例如,將信源與一定的偽噪聲碼進(jìn)行模二加,就實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)頻,發(fā)射端將1用11000100110發(fā)射,將0用00110010110發(fā)射,實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻,接收端收到11000100110就解擴(kuò)為1,這樣信源速率被提高11倍,處理增益達(dá)10dB以上,可有效提高系統(tǒng)信嗓比。不同傳輸速率采用不同的調(diào)制和解調(diào)技術(shù),在1Mbps數(shù)據(jù)速率下采用DBPSK,2Mbps的數(shù)據(jù)速率采用DQPSK,基于CCK的QPSK傳輸速率分為1Mbps, 2Mbps, 5.5Mbps和11Mbps。
    ②跳頻擴(kuò)頻(FHSS)。它是用一定碼序列進(jìn)行選擇的多頻率頻移鍵控,即用擴(kuò)頻碼序列去進(jìn)行頻移鏈控調(diào)制,使載波頻率不斷地跳變,所以稱為跳頻。簡(jiǎn)單的頻移健控只在兩個(gè)頻率之間跳變,跳頻擴(kuò)頻要在成百上千個(gè)頻率之間跳變。
    在指定頻率上進(jìn)行通信,稱作定頻通信。這種通信一且受到干擾,將使通信質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)甚至使通信中斷,如果在不斷變換的幾個(gè)載波頻率上傳送信號(hào),接收方也跟隨著不斷地在這幾個(gè)頻率上調(diào)諧接收,這時(shí)即使某個(gè)頻率受到干擾,也能很好地接收到信號(hào)。這就是跳頻。跳頻系統(tǒng)中,跳頻器是跳頻系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,
跳頻同步是跳頻系統(tǒng)的核心技術(shù)。
    此外,還有跳變時(shí)間、寬帶線性調(diào)頻和它們的混合方式進(jìn)行擴(kuò)級(jí)調(diào)制和解擴(kuò)。
    紅外線是波長(zhǎng)在750nm~1 mm之間的電磁波,它的頻率高于微波而低于可見光,是一種人的眼睛看不到的光線。紅外線傳輸是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線、低功耗、保密性強(qiáng)的信息傳輸,主要用于無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,有時(shí)也用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接人和近程遙控。由于紅外線的波長(zhǎng)較短,對(duì)障礙物的衍射能力差,所以更適合應(yīng)用在需要短距離
無(wú)線通信的場(chǎng)合,進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直線數(shù)據(jù)傳輸,傳輸速率最快可達(dá)16Mbps。紅外光波波長(zhǎng)的范圈限定在850 ~900nm之內(nèi)。藍(lán)牙也是近距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。


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