通信新技術(shù)專題自學(xué)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上通信新技術(shù)專題一、4G技術(shù) 1、4G技術(shù)又稱IMT-Advanced技術(shù)。4G移動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可分為三層：物理網(wǎng)絡(luò)層、中間環(huán)境層、應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)層。物理網(wǎng)絡(luò)層提供接入和路由選擇功能，它們由無線和核心網(wǎng)的結(jié)合格式完成。中間環(huán)境層的功能有QoS映射、地址變換和完全性管理等。物理網(wǎng)絡(luò)層與中間環(huán)境層及其應(yīng)用環(huán)境之間的接口是開放的，它使發(fā)展和提供新的應(yīng)用及服務(wù)變得更為容易，提供無縫高數(shù)據(jù)率的無線服務(wù)，并運(yùn)行于多個(gè)頻帶。這一服務(wù)能自適應(yīng)多個(gè)無線標(biāo)準(zhǔn)及多模終端能力，跨越多個(gè)運(yùn)營者和服務(wù)，提供大范圍服務(wù)。2、4G的核心技術(shù)分為以下五點(diǎn)：正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)軟件無線電智能天線技術(shù)多輸

2、入多輸出（MIMO）技術(shù)基于IP的核心網(wǎng)二、5G技術(shù)1、5G演進(jìn)5G將滲透到未來社會的各個(gè)領(lǐng)域，以用戶為中心構(gòu)建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)。5G將使信息突破時(shí)空限制，提供極佳的交互體驗(yàn)，為用戶帶來身臨其境的信息盛宴;5G將拉近萬物的距離，通過無縫融合的方式，便捷地實(shí)現(xiàn)人與萬物的智能互聯(lián)。5G將為用戶提供光纖般的接入速率，“零”時(shí)延的使用體驗(yàn)，千億設(shè)備的連接能力，超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務(wù)，業(yè)務(wù)及用戶感知的智能優(yōu)化，同時(shí)將為網(wǎng)絡(luò)帶來超百倍的能效提升和超百倍的比特成本降低，最終實(shí)現(xiàn)“信息隨心至，萬物觸手及”的總體愿景。5G需要具備比4G更高的性能，支持0.11Gbps的用

3、戶體驗(yàn)速率，每平方公里一百萬的連接數(shù)密度，毫秒級的端到端時(shí)延，每平方公里數(shù)十Tbps的流量密度，每小時(shí)500Km以上的移動性和數(shù)十Gbps的峰值速率。其中，用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度和時(shí)延為5G最基本的三個(gè)性能指標(biāo)。同時(shí)，5G還需要大幅提高網(wǎng)絡(luò)部署和運(yùn)營的效率，相比4G，頻譜效率提升515倍，能效和成本效率提升百倍以上。性能需求和效率需求共同定義了5G的關(guān)鍵能力，猶如一株綻放的鮮花。紅花綠葉，相輔相成，花瓣代表了5G的六大性能指標(biāo)，體現(xiàn)了5G滿足未來多樣化業(yè)務(wù)與場景需求的能力，其中花瓣頂點(diǎn)代表了相應(yīng)指標(biāo)的最大值;綠葉代表了三個(gè)效率指標(biāo)，是實(shí)現(xiàn)5G可持續(xù)發(fā)展的基本保障。2、5G關(guān)鍵技術(shù)展望5G將從

4、頻譜效率的提升，通信頻帶的擴(kuò)展，新型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)這三個(gè)維度來提升系統(tǒng)能力，實(shí)現(xiàn)性能需求和效率需求。全球各大5G推進(jìn)組也在積極開展相關(guān)研究工作，三個(gè)維度的關(guān)鍵技術(shù)線僅停留在實(shí)驗(yàn)室層面，尚待討論。三、物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通訊，以實(shí)現(xiàn)智能化識別、定位、追蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。1、工業(yè)以太網(wǎng)：工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)從最初的計(jì)算機(jī)集成控制系統(tǒng)CCS到集散控制系統(tǒng)DCS，發(fā)展到現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。近年來，以太網(wǎng)進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域，出現(xiàn)了大量基于以太網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，隨著無線

5、技術(shù)的發(fā)展，基于無線的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的研究也已開展?，F(xiàn)場總線：廣泛應(yīng)用于連接現(xiàn)場設(shè)備，如控制器、傳感器與執(zhí)行器等，采用全數(shù)字通信，結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約線纜。現(xiàn)場總線是綜合運(yùn)用微處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)和自動控制技術(shù)的產(chǎn)物，他在現(xiàn)場控制設(shè)備和測量儀器中嵌入微處理器，使他們具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信的能力，構(gòu)成能獨(dú)立承擔(dān)某些控制、通信任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。工業(yè)以太網(wǎng)：隨著應(yīng)用需求的提高，現(xiàn)場總線的高成本、低速率、難于選擇以及難于互連、互通、互操作等問題逐漸顯露。以太網(wǎng)具有傳輸速度高、易于安裝和兼容性好等優(yōu)勢，因此基于以太網(wǎng)的工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)是發(fā)展的趨勢,將以太網(wǎng)應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域 ,構(gòu)成工業(yè)以太網(wǎng)。工業(yè)無線網(wǎng)：無線

6、通信技術(shù)逐漸進(jìn)入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，為工業(yè)控制帶來了諸如降低安裝復(fù)雜度以及減少線纜等好處，同時(shí)其配置靈活，使用方便。目前，無線通信在工業(yè)自動化領(lǐng)域的研究主要有以下幾類：無線總線 RFiel dbus、無線傳感器與執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)WSAN、基于IEEE 802.11的無線局域網(wǎng)WL AN以及基于IEEE 802.15的無線個(gè)域網(wǎng)WPAN等。2、車聯(lián)網(wǎng)：（1）ADAS:先進(jìn)駕駛員輔助系統(tǒng)(Advanced Driver Assistant System)，簡稱ADAS，是利用安裝于車上的各式各樣的傳感器，在第一時(shí)間收集車內(nèi)外的環(huán)境數(shù)據(jù)， 進(jìn)行靜、動態(tài)物體的辨識、偵測與追蹤等技術(shù)上的處理，從而能夠讓駕駛者在

7、最快的時(shí)間察覺可能發(fā)生的危險(xiǎn)， 以引起注意和提高安全性的主動安全技術(shù)。ADAS 采用的傳感器主要有攝像頭、雷達(dá)、激光和超聲波等，可以探測光、熱、壓力或其它用于監(jiān)測汽車狀態(tài)的變量，通常位于車輛的前后保險(xiǎn)杠、側(cè)視鏡、駕駛桿內(nèi)部或者擋風(fēng)玻璃上。早期的ADAS 技術(shù)主要以被動式報(bào)警為主，當(dāng)車輛檢測到潛在危險(xiǎn)時(shí)，會發(fā)出警報(bào)提醒駕車者注意異常的車輛或道路情況。對于最新的ADAS技術(shù)來說，主動式干預(yù)也很常見。ADAS的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是處理器和傳感器，雖然ADAS應(yīng)用系統(tǒng)越來越復(fù)雜，但隨著器件性能升高成本降低，ADAS的應(yīng)用正在從豪華高檔汽車向中低檔汽車中普及。例如，自適應(yīng)巡航控制、盲點(diǎn)監(jiān)測、車道偏離警告、夜視

8、、車道保持輔助和碰撞警告系統(tǒng)，具有自動轉(zhuǎn)向和制動干預(yù)功能的主動ADAS系統(tǒng)也已開始在更廣闊的市場上得以應(yīng)用。（2）自動駕駛：無人駕駛汽車通過環(huán)境感知模塊來辨別自身周圍的環(huán)境信息，為其行為決策提供信息支持。汽車配備了立體多功能攝像頭、車載雷達(dá)、超聲波傳感器。通過攝像機(jī)和雷達(dá)探測信息的疊加，可以獲得周圍路況信息，包括車輛精確位置，速度，障礙物形狀和體積。2014年5月谷歌發(fā)布無人汽車，軟件和傳感裝置取代了方向盤、油門、剎車燈傳統(tǒng)汽車配置。奔馳公司的Intelligent Drive2013年9月發(fā)布，順利完成了長達(dá)100公里的無人駕駛試驗(yàn)之旅，成功實(shí)現(xiàn)城市內(nèi)及跨城之間的無人駕駛。特斯拉于2014年

9、10月發(fā)布其P85D四驅(qū)智能駕駛版車型，增設(shè)的雷達(dá)和攝像頭可以識別行人和路標(biāo)，實(shí)現(xiàn)自動泊車、高速公路自動駕駛，堵車自動跟隨等功能。2014年07月24日，百度啟動“百度無人駕駛汽車”研發(fā)計(jì)劃。中國汽車行業(yè)在智能汽車領(lǐng)域起步較晚，包括一汽、吉利等在內(nèi)的自主品牌車企均表示要大力研發(fā)智能汽車，積極備戰(zhàn)智能汽車市場爭霸賽。四、信號處理信號處理最基本的內(nèi)容有變換、濾波、調(diào)制、解調(diào)、檢測以及譜分析和估計(jì)等。變換諸如類型的傅里葉變換、正弦變換、余弦變換、沃爾什變換等；濾波包括髙通濾波、低通濾波、帶通濾波、維納濾波、卡爾曼濾波、線性濾波、非線性濾波以及自適應(yīng)濾波等；譜分析方面包括確知信號的分析和隨機(jī)信號的分析

10、，通常研究最普遍的是隨機(jī)信號的分析，也稱統(tǒng)計(jì)信號分析或估計(jì)，它通常又分線性譜估計(jì)與非線性譜估計(jì)；譜估計(jì)有周期圖估計(jì)、最大熵譜估計(jì)等；隨著信號類型的復(fù)雜化，在要求分析的信號不能滿足高斯分布、非最小相位等條件時(shí)，又有髙階譜分析的方法。高階譜分析可以提供信號的相位信息、非高斯類信息以及非線性信息；自適應(yīng)濾波與均衡也是應(yīng)用研究的一大領(lǐng)域。自適應(yīng)濾波包括橫向LMS自適應(yīng)濾波、格型自適應(yīng)濾波，自適應(yīng)對消濾波，以及自適應(yīng)均衡等。此外，對于陣列信號還有陣列信號處理等等。信號處理是電信的基礎(chǔ)理論與技術(shù)。它的數(shù)學(xué)理論有方程論、函數(shù)論、數(shù)論、隨機(jī)過程論、最小二乘方法以及最優(yōu)化理論等，它的技術(shù)支柱是電路分析、合成以及

11、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。信號處理與當(dāng)代模式識別、人工智能、神經(jīng)網(wǎng)計(jì)算以及多媒體信息處理等有著密切的關(guān)系，它把基礎(chǔ)理論與工程應(yīng)用緊密聯(lián)系起來。因此信號處理是一門既有復(fù)雜數(shù)理分析背景，又有廣闊實(shí)用工程前景的學(xué)科。信號處理是以數(shù)字信號處理為中心而發(fā)展的。這 是因?yàn)樾盘柶毡榭梢杂脭?shù)字化形式來表示，而數(shù)字化的信號可以在電子計(jì)算機(jī)上通過軟件來實(shí)現(xiàn)計(jì)算或處理，這樣，無論多么復(fù)雜的運(yùn)算，只要數(shù)學(xué)上能夠分析、可以得到最優(yōu)的求解，就都可以在電子計(jì)算機(jī)上模擬完成。如果計(jì)算速度適當(dāng)快，還可以用超大規(guī)模的專用數(shù)字信號處理心片來實(shí)時(shí)完成。因此，數(shù)字信號處理技術(shù)成為信息技術(shù)發(fā)展中最富有活力的學(xué)科之一。信號處理以強(qiáng)大的滲透力，被許多重要的應(yīng)用領(lǐng)域所采用。工程建筑部門用來仿真大型建筑結(jié)構(gòu)的抗震防震性能；機(jī)械制造業(yè)用以分析機(jī)械結(jié)構(gòu)振動的模型，從而改進(jìn)振動性能及結(jié)構(gòu)；飛機(jī)制造業(yè)中用于檢查發(fā)動機(jī)的傳動特性及磨損情況；航天遙感用以地面植被情況的分類以及氣象云層的分布，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用于B超、X光片以及生理電信號的分析診斷；電信與電子學(xué)領(lǐng)域，數(shù)字信號處理更是最直接的應(yīng)用。五、個(gè)人心得對通信新技術(shù)這門課程的學(xué)習(xí)，使我對當(dāng)今通信技術(shù)的發(fā)展有了一定的了解，通信技術(shù)的革新與進(jìn)步使我們的生活變得越來越方便，還記得幾年前下載一部電影需要半個(gè)小時(shí)左右，而現(xiàn)在下載一部相同大小的電影只需要幾分鐘