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什么叫跳频技术 跳频技术和wifi的关系

苏陆璐2022-10-13 18:35:22

正文目录
1、什么叫跳频技术
2、跳频技术特点
3、跳频技术和wifi的关系

今天小编苏陆璐分享的教育经验:什么是跳频技术,什么叫跳频技术,跳频技术特点,跳频技术和wifi的关系,欢迎阅读。

跳频技术特点 跳频技术和wifi的关系

什么叫跳频技术

1、跳频是移动通信中常用的载波技术,有良好的扛干扰作用,能够有效提高通信质量。跳频指载波频率在一定范围内,按某种规律跳变。

2、跳频技术与直序扩频技术完全不同,是另外一种意义上的扩频。跳频的载频受一个伪随机码的控制,在其工作带宽范围内,其频率合成器按PN码的随机规律不断改变频率。在接收端,接收机的频率合成器受伪随机码的控制,并保持与发射端的变化规律一致。

3、跳频是载波频率在一定范围内不断跳变意义上的扩频,而不是对被传送信息进行扩谱,不会得到直序扩频的处理增益。跳频相当于瞬时的窄带通信系统,基本等同于常规通信系统,由于无抗多径能力,同时发射效率低,同样发射功率的跳频系统在有效传输距离内小于直扩系统。跳频的优点是抗干扰,定频干扰只会干扰部分频点。用于语音信息的传输,当定频干扰只占一小部分时不会对语音通信造成很大的影响。

跳频技术特点

针对高速跳频信号特点,采用多路并行方法处理高速采样数据、快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)估计信号载频、数字正交下变频得到零中频信号。详细描述了基于可编程门阵列器件(Field-Programmable Gate Array,FPGA)的通过载频粗测、数字正交下变频、载频精测和载频合成的具体实现过程。

以实际跳频信号为例,进行了仿真计算。结果表明设计稳定可靠、测量精度高。

 

所谓扩频通信,可简单表述如下:它是一种信息传输方式,其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽;频带的展宽是通过编码及调制的方法实现的,并与所传信息数据无关;在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据。 扩频技术包括以下几种方式:直接序列扩展频谱,简称直扩(DS),跳频(FH),跳时(TH),线性调频(Chirp)。此外,还有这些扩频方式的组合方式,如FH/DS、TH/DS、FH/TH等。在通信中应用较多的主要是DS、FH和FH/DS。扩展通信技术具有以下特点:

1. 很强的抗干扰能力由于将信号扩展到很宽的频带上,在接收端对扩频信号进行相关处理即带宽压缩,恢复成窄带信号。对干扰信号而言,由于与扩频伪随机码不相关,则被扩展到一很宽的频带上,使进入信号通频带内的干扰功率大大降低,相应的增加了相关器的输出信号/干扰比,因此具有很强的抗干扰能力。其抗干扰能力与其频带的扩展倍数成正比,频谱扩展得越宽,抗干扰的能力越强。

2. 可进行多址通信扩频通信本身就是一种多址通信方式,称为扩频多址(SSMA-Spread Spectrum Multipe Access),实际上是码分多址(CDMA)的一种,用不同的扩频码组成不同的网。虽然扩频系统占用了很宽的频带,但由于各网可在同一时刻共用同一频段,其频谱利用率甚至比单路单载波系统还要高。CDMA是未来全球个人通信的一种主要的多址通信方式。

3. 安全保密由于扩频系统将传送的信息扩展到很宽的频带上去,其功率密度随频谱的展宽而降低,甚至可以将信号淹没在噪声中。因此,其保密性很强,要截获或窃听、侦察这样的信号是非常困难的,除非采用与发送端所用的扩频码且与之同步后进行相关检测,否则对扩频信号是无能为力的。由于扩频信号功率谱密度很低,在许多国家,如美、日、欧洲等国家对专用频段、如ISM缉攻光纪叱慌癸苇含俩频段,只要功率谱密度满足一定的要求,就可以不经批准使用该频段。

4. 抗多径干扰在移动通信、室内通信等通信环境下,多径干扰是非常严重的,系统必须具有很强的抗干扰能力,才能保证通信的畅通。扩频技术具有很强的抗多径能力,它是利用扩频所用的扩频码的相关特性来达到抗多径干扰,甚至可利用多径能量来提高系统的性能。

通跳是跳频通信的简称,是指最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说,“通跳”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式,也是一种码控载频跳变的通信系统。

定评比较稳定,调屏就是有杂音。

第一种:有线手持麦克风和有线座麦(或鹅颈式话筒)

优势:老师不需要带任何设备,学校管理简单,购买和使用成本最低;

劣势:要求嘴对着话筒很近地说话(1~5厘米内);将老师固定在讲桌前,不易做肢体语言,难以达到生动授课;使用有线手持麦克风,一方面占用老师一只手,另外因为拖着一根线的原因,老师活动范围受限,所以也比较难做肢体语言;

第二种:移频增音器上的界面话筒

优势:老师不需要带任何设备,学校管理简单,老师可以在讲台上小范围内走动,不需要嘴对着界面话筒很近地说话,它是有线麦克风的一种扩展;

劣势:为了提高麦克风的拾音距离(达5米),必须加大麦克风的灵敏度,这样的必然结果是:第一:在扩音的同时,必然将环境声音也一并摄入,要分离环境音和人讲话的声音,在目前来说还没有任何一个设备可以做到,移频增音器声音非常嘈杂,虽然许多产品增加界面话筒的数量,让离人近的话筒拾音,让离人远的话筒不工作,但始终难以彻底消除嘈杂音;

第二:界面话筒拾音灵敏度很高,课室内又有音箱喇叭,最容易形成声反馈,发生啸叫,为了克服此问题,移频增音器就是将讲话的声音频率移位3~8MHz来抑制啸叫,但是这样一来就造成音箱发出的声音严重失真,大大损伤了音质,说话时有严重“嗡嗡”尾音;第三,老师虽然能在讲台上小范围内使用,老师走下讲台时,则扩音失效,因此活动范围不大。

课室中使用现状:由于扩音严重失真,同时带有严重的“嗡嗡”尾音和嘈杂声,对于大多数追求个性化和注重讲课效果的中青年老师愈来愈不接受这种低劣的音质,这种设备将逐步淘汰于现代化的课室中,在中国以外的国家很少使用这种设备;

第三种:调频无线扩音机(V段无线扩音和U段无线扩音)

优势:针对有线扩音(移频增音器的界面话筒、有线手持麦克风、有线座麦)不能在教室大范围内使用,调频无线扩音系统就是利用调频收音机类似的技术开发出的无线扩音系统,使用无线话筒可以到课室任何一个地方边走边讲,充分展示肢体语言,按照频段使用范围又分V段无线扩音和U段无线扩音;

劣势:第一:在同一间学校,同时使用的数量不能太多(如30台以上),太多就易发生串频现象,现代教育的趋势是集中化办学,教学楼的课室愈来愈多,串频现象就愈容易引起;

第二:易受环境电磁波信号干扰和其他因素如天气的影响,经常会发生断音、杂音等扩音不稳定的现象;

第三:各无线话筒频点的不通用,有时需要调频点,带来了管理、、维护、不卫生等诸多麻烦;

第四:有电磁波辐射,使得老师和学生长期处在强的电磁波辐射的教学环境中,身体健康得不到充分的保证;

课室中使用现状:由于这种无线扩音机出现得最早,所以还是有许多学校安装了这种设备,但许多处于未使用或维修状态,使用率不高(少数的便携式调频无线扩音机做为临时使用),设备也正逐步被其他新型无线扩音系统替换,未安装课室中,往往不再考虑使用这种设备;

第四种:腰包式扩音机

优势:将固定式功放、音箱设计成小功率“迷你”型塑料音箱,让老师像腰包一样系于腰间,解决了有线扩音机不能大范围移动,不能充分展示肢体语言的问题,同时购买成本低,使用成本也低(可充电)

弱势:第一:由于老师腰挂着音箱,体积和重量都不能太大,还要给音箱用干电池或蓄电池供电,所以功率不可能做大,因此声音也不大;

第二:由于喇叭和麦克风离得很近,很易啸叫,所以只能使用头戴麦克风佩戴方式,很多带眼镜的老师和女老师不太接受;

第三:喇叭面随着人的转动而转动,学生听到的声音会忽大忽小,声音效果差;

第四:由于大多购买对象是老师个人,所以为成本考虑,大多腰包式扩音机质量差,易坏,扩音效果差;

课室中使用现状:在经济条件比较差的学校,由于学校没有配其它种类的扩音机,部分老师又有教学扩音的需求,所以,许多老师就选择了这种最为便宜的扩音机临时使用;

第五种:2.4G无线或蓝牙无线扩音系统

优势:调频无线扩音的范畴,只不过是使用电磁波超高频段部分,利用跳频技术,使发射机由不通用变为通用,而且,在同一学校,也可以不限使用数量同时使用;

劣势:属于电磁波传输的范畴,也就具有电磁波固有的缺陷。

1易受环境电磁波干扰,产生断音、失音、杂音等问题。有电磁波辐射,强度较传统的调频扩音弱。一定的抗电磁波的干扰能力,随着教育信息化的普及,易受环境周围高频电磁波信号干扰,如数字校园局域网中的无线猫、手机上使用的功能等等,必然会产生断音、失音、杂音、距离近等问题。

2对频问题。虽然发射机和接收机可以实现自动对频,但是需要走到接收机近距离对频,在3--5米的范围内不能同时有两个接收机,随着教育信息化的普及,在复杂电网环境下比如校内电视台等,易造成对频失败;需要对频2秒至5秒。可声公司的发射机在需要时,可以手动增大对频距离来解决这个问题。

3窜频

对于讲台背靠背的两个教室,对频时可能连接到隔壁教室或楼上楼下教室,这个现象叫对错频。

4,2.4G或蓝牙无线扩音系统主机装到封闭的机柜里,金属机柜对无线电磁波的频闭,导致接收信号不好,产生断音、失音、杂音的问题。红外无线教学扩音系统主机不受金属机柜任何干扰,接收信号很好。

第六种:红外无线教学扩音系统

第一:红外无线扩音系统健康、绿色、环保.红外光照射人体,能促进人体血液循环,对人体百益无一害,避免电磁波幅射对广大师生的伤害。符合绿色环保的要求,创建绿色校园的基本要求,它代表了教学扩音系统发展的方向,也是教学扩音的主流;采用红外光传输,电子元件均是环保材料,对人体有益无害,是真正的健康产品。

第二:红外线不受环境因素的干扰,如电子白板、遥控器、监控设备及灯光的都不干扰到它,更不受环境周围任何电磁波信号的干扰和教学环境的声波的干扰,不会断音、失音、杂音等。实现纯净扩音,语音均匀清晰。

第三:不需要对频,即开即用,关机也简单,开机和关机与离接收机无距离要求。

第四在同一间学校内,所有的教室都可以同时使用,绝不串频

第五红外传感器全向360度发射和接收,传输无死角,转身都不会出现断音、无信号现象,传输距离25米以上。

可声红外产品系统克服了调频无线扩音系统(包括2.4G或蓝牙无线扩音系统)的所有缺点和不足,涵盖了调频无线扩音(包括蓝牙)的所有优点如发射机完全通用、能在整个教室内无缺陷地使用,而且声音清晰不失真,不断音、无杂音、无噪声,是教学无线扩音最完美的解决方案;

跳频技术和wifi的关系

802.11家族是为无线局域网WIFI提供的标准,802.11h则是对这个家族的的补充和新发展。802.11h主要是用于解决由于在某些场所,尤其是军事雷达系统和医疗设备,使用802.11a所产生的干扰。

一般是5G赫兹频段。802.11h涉及两种技术,一种是动态频率选择(DFS)即跳频技术,另一种技术是传输功率控制(TPC)。

她是跳频通讯技术的发明者。

由这一技术催生的扩频通讯技术,催生了WiFi、CDMA等技术

2.4G的zigbee总共可以使用16个信道,频率冲2405MHZ到2480MHZ,zigbee通常使用一个固定的信道(频率不变)。你说的自动跳频的意思应该是,zigbee如果受到其他2.4G信号(蓝牙、WIFI等)的干扰,会自动选择另外一个干扰少的信道来使用。

1.Wi-Fi

理论上,用户位于接入点周围的某个区域,但如果被墙遮挡,建筑物内的有效传输距离将小于室外。

WiFi技术主要用于SOHO、购物中心、机场、家庭无线网络、机场、酒店、其他公共热点等不方便安装电缆的建筑物和场所,节省了大量电缆铺设费用。

2.蓝牙

无线数据和语音通信的开放全球规范。蓝牙技术应用的技术就是在固定或移动的设备之间的通信环境建立通用的短距离无线接口。其传输频带是世界通用的2.4GHzISM频带。提供1Mbps的传输率和10m的传输距离。

缺点:芯片尺寸和价格难以下降,抗干扰性不强,传输距离太短,信息安全问题等。

3.ZigBee

这主要用于短距离内的各种电子设备之间,数据传输速度不高。ZigBee这个名字来源于蜂群用于生存和发展的交流方式。

蜜蜂曲折地跳舞,分享新发现的食物的位置、距离和方向。ZigBee可以说是同一个蓝牙家族的兄弟。这个家族使用2.4GHz频带,使用跳频技术。但ZigBee比蓝牙简单低速,功耗和成本低。基本速率为250kb/s,降低到28kb/s时,传输范围可以扩展到134m,可以得到更高的可靠性。它还可以连接到254个节点和网络。比蓝牙更好地支持游戏、家电、设备和家庭自动化应用程序。

4.IrDA

是使用红外线进行点对点通信的技术,是实现无线个人区域网络(PAN)的第一项技术。目前,其软件和硬件技术非常成熟,在PDA、手机、笔记本电脑、打印机和其他产品等小型移动设备上支持IrDA。

优点:不需要申请使用权,低成本红外线通信,体积小,功耗低,连接方便,移动通信所需的简单易用,红外线辐射角小,传输安全性高。

缺点:此技术只能用于两个(非多个)设备之间的连接。蓝牙技术就没有这个限制,所以IrDA现在的研究方向是解决视距传输问题和提高数据传输速度的方法。

5.NFC

像飞利浦、诺基亚和索尼推进的RFID(非接触射频识别)这样的短距离无线通信技术标准。与RFID不同,NFC使用双向识别和连接。动作在13.56MHz的频率范围内,距离为20cm。NFC最初只是远程控制识别和网络技术的组合,但现在逐渐发展成了无线连接技术。

NFC通过在一个设备上组合所有识别应用程序和服务,解决了存储多个密码的故障,确保了数据的安全。使用NFC,可以在多个设备(例如,数字照相机、PDA、机顶盒、计算机、手机等)之间实现无线互连,并相互交换数据和服务。同样,要构建Wi-Fi系列无线网络,需要具有多个计算机、打印机和其他无线卡的设备。还要求一些技术专家完成这项工作。在接入点上设置NFC后,如果其中两个处于关闭状态,则可以进行通信,比设置Wi-Fi连接容易得多。

6.UWB超宽带

无线载波通信技术。因为使用纳秒量级的非正弦波窄脉冲而不是正弦波载波来传输数据,UWB可以以非常宽的带宽传输信号。美国FCC规定,所以占了很大的频谱。UWB在3.1到10.6GHz频带内占有500MHz以上的频带。

UWB近年来发展迅速,因为它可以使用低功耗、低复杂度的收发机实现高速数据传输。使用低功率脉冲,可以以非常宽的频谱传输数据,并利用频谱资源,而不会对传统的窄带无线通信系统造成重大干扰。基于UWB技术的高速数据收发机有广泛的用途。

UWB技术的优点是系统复杂度低,发送信号的功率谱密度低,对信道衰落不敏感,拦截能力低,定位精度高。特别适合在室内等高密度多路径站点进行高速无线访问,以及构建高效的无线LAN和无线个人LAN(wpan)。UWB主要用于墙壁、地面和人体可以透过的狭窄范围、高分辨率雷达和图像系统。

此外,这项新技术也适用于需要非常高的速率(100Mb/s以上)的LAN和PAN,即光纤昂贵的情况。通常,UWB可以在10m内实现高达数百Mbps的传输性能,但远程应用的IEEE802.11b或HomeRF无线PAN的性能比UWB强。UWB不会与流行的IEEE802.11b和家庭RF直接竞争,因为UWB在大约10m外的室内使用得很多。

7.其他

现在,与手机集成的RFID技术主要是NFC(近距离通信)、SIMpass(双接口SIM卡)和RF-SIM(可进行中短距离无线通信的手机智能卡)技术。

SIMpass技术是DI卡技术和SIM卡技术的结合,被称为双接口SIM卡。SIMpass是支持接触式和非接触式工作接口的多功能SIM卡。接触式接口实现SIM功能,非接触式接口实现支付功能。与多个智能卡应用程序规格兼容.。

1.无线电(通信)的收信与发信必须工作在同一个频率上,专业语言叫“调谐”,如果接收机的频率与发信机的频率偏差太大,就收不到对方的信号,这叫“失谐”;

2.以上的工作频率的偏移量允许范围是非常小的(正常是万分之三以内);

3.当无线电接收机或发信机(因机器的稳定性原因)其工作频率偏离正常的工作范围,而不能实现正常通信,这种现象就叫跳频,或者叫“跑频”。

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