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超宽带无线通信技术的研究

1超宽带技术概述

UWB技术,也称为超宽带无线通信技术,顾名思义其带宽很宽,并且远大于现在所采用的窄带信号,是一种通过极短的脉冲信号进行通信的技术,由于其时域持续时间一般在纳秒级别,故其带宽可以达到数Hz甚至数GHz,所以在现代高速率传输的环境中,超宽带技术因其通信速率高,通信容量大等优点从军用技术转为了民用技术,成为了现代短距离无线通信的关键技术之一。FCC(美国联邦通信委员会)将带宽大于500MHz或相对带宽大于20%的信号定义为超宽带信号,其中,相对带宽定义为带宽与中心频率之比,亦即:其中fH指单个用户发射的信号的上限频率,而fL则指的是该信号的下限频率。

2两种技术方案比较

到目前为止,超宽带无线技术主要有两种技术方案:传统UWB和基于传统OFDM技术的多带UWB(MB-OFDM-UWB)。传统UWB方案采用的是发射传输脉冲信号来传输信息,亦即用户利用多个窄带脉冲信号来传送其发射的同一个原始比特信息。由于脉冲持续时间较短,所以在频域上来看,其信号带宽很宽,进而可以实现无载波的调制,使发射端无需射频等环节,减少了实际设备的复杂度,但是脉冲的可控性较差,因此会对其他一些通信设备造成干扰。目前,在超宽带系统中,脉冲的调制方式有:PAM(也称作脉冲振幅调制)、PPM(即脉冲位置调制)、OOK(二进制开关键控)以及BPSK(二进制相移键控),而由于PPM调制的功率效率较高以及PAM调制的性能优势,在UWB系统中一般采用PPM和PAM两种调制方式。而由

WiMedia提出的MB-OFDM-UWB技术方案则是采用多频带调制方式,采用单个子带的OFDM信号作为发射信号,利用OFDM的高频带利用率,同时将多个频率子带并行发送,可以避开某些频带,实现方式更加灵活。但是该方案利用了正交频分复用技术而放弃了超宽带系统中典型的脉冲形式,导致其消耗功率要高于传统的UWB方案,也缺少了传统UWB的高保密性和穿透能力强的特点。所以在现在的研究中仍是传统的UWB系统占主导地位。传统UWB方案中很多技术方案和CDMA等3G技术方案具有一致性,比如信号扩频码的使用、调制方式以及检测方法等,这里扩频序列的使用主要时用于多址识别,这是较方案不同的一点,传统的CDMA中扩频码除了多址识别更多的是要用来扩展频谱,所以在UWB方案中扩频码的设计也是研究的方向和热点。传统超宽带无线技术方案一般分为TH-UWB和DS-UWB两种。所谓TH-UWB(跳时超宽带)是指利用伪随机噪声序列原始数据重复编码后的信息进行编码,而编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移,也就是通过跳时码来选择要发送信号的码片区间;而DS-UWB(直序超宽带)则是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行正负极性的调制。由于现在的通信环境需要的是大容量,亦即实现多用户传输,而在多用户的环境下,若采用多用户检测方法,TH-UWB可以获得更大的处理增益,所以重点介绍TH-UWB技术。

3跳时超宽带技术

在跳时超宽带系统中,由于脉冲调制方式的不同,又主要可以分为2种,即PPM-TH-UWB(基于脉冲位置调制的跳时超宽带)和PAM-TH-UWB(基于脉冲振幅调制的跳时超宽带)。其中PPM-TH-UWB是指在跳时超宽带系统的基础上利用PPM实现信号在时间轴上的移动,具体实现为:当发送信号为1时,会产生PPM移位,反之,当发送信号为0时则没有PPM移位,这直接导致发送的数据信息是通过PPM位移来区分的。而PAM-TH-UWB则是在

TH的基础上改变窄带脉冲的幅度,当假设发送信号为1时脉冲的极性为正,则当发送为0时则与其相反,即脉冲在极性上是相反的,同样在该系统中发送的数据比特是靠脉冲的幅度极性来区分的。在二进制TH-UWB系统中,PPM调制与PAM调制在系统性能上不相上下,而且一般的研究都是可以进行通用的,但是随着调制进制的增加,PAM调制的跳时系统性能将越来越差,误码率也越来越大,反之PPM调制下的跳时系统性能则良好,所以在工程中较多使用PPM调制下的跳时系统,这里也主要介绍PPM调制下的跳时超宽带系统。(1)其中,p(t)为用于超宽带系统中的高斯脉冲波形,一般采用高斯脉冲的二阶导;Ts表示帧长,也指帧周期;cj表示伪随机序列,在此,0≤c≤M-1,Mj表

示M进制Tc;为码片长度,则有Ts=MTc;NS表示每个比特信息由多少个脉冲组成,Tb表示传输信息比特时间,则有Tb=NSTS,cjTc表示由跳时序列引起的位移,aj表示PPM调制引起的位移,是一个常数,aj表示经过重复编码器后的二进制序列。通常PPM调制引起的位移控制在一个码片时间内。总之,PPM-TH-UWB技术利用了脉冲信号占空比很小的特点,将每一个信息比特时间划分成L个脉冲持续时间(也指帧周期),然后将每一个帧周期划分成N个码片时间(码片时间为最小的时间单位),接着每个用户利用各自对应的独立的随机跳时序列在N个码片时间中选择一个作为脉冲发射位置,以此类推,最后发送到无线信道。在接收端则利用与期望用户相同的跳时码进行跟踪接收。若跳时码之间的正交性没有破坏,则脉冲之间不会发生冲突,从而避免了多用户干扰。但是在无线信道环境中,信号必然会经过多径衰落,从而在接收端引起各个用户的伪随机序列正交性严重破坏,造成多用户干扰,导致即使在系统的信噪比很高的情况下,系统性能仍然会受到严重的影响,故在TH-UWB系统中研究多用户检测算法也是未来的一个发展方向。

4UWB应用领域与未来发展方向

FCC定义了三种UWB系统:成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统。这导致了UWB系统的应用领域非常广泛,宏观上来说,主要有三个方面:通信、定位、雷达成像。在通信方面,UWB是一种短距离高速无线传输的技术,有良好的抗多径干扰性能,所以在矿井、巷道等通信环境较差的受限空间中有广泛的应用。同时UWB有望取代USB线缆,实现高速无线数据传输。在定位方面,由于较高的分辨率,UWB具有很高的定位精度,能够实现精确测量。例如在军用系统中,可以用来探测地雷,也可制成成像雷达,从而定位隐藏的敌人;在民用中主要应用在汽车防碰雷达系统(车载UWB雷达)上。在雷达方面,主要以穿墙雷达为主。UWB 信号由于具有超宽的频谱,因此可以提高信号穿透障碍物的能力,例如UWB穿墙成像技术是利用窄带脉冲信号穿过一定厚度的墙壁,通过设置在成像设备上的信息屏幕,获取墙壁另一侧的物体(运动)信息,误差很低。UWB技术由于是使用脉冲来作为信息载体的,没有使用正弦信号作为载波,所以并不需要中频处理,简化了系统的模型,实现方便简单,而且由于发送的是占空比很低的脉冲信号,所以使得所需的发射功率不需要很大,实现低功率传输。同时由于UWB 信号的平均功率很小,带宽很宽,所以发射信号常常被隐藏在噪声等信号中难以检测,实现保密、低截获/检测率传输。UWB技术的优势使得其在无线通信方面有很广阔的发展前景。UWB技术大大提高无线频谱资源利用率的优点使得无线通信变得更加敏捷。当下主要有两个大的方向,一是认知超宽带系统(是将认知技术和超宽带技术相互结合的产物);二是基于协作模式的UWB定位技术。与其他国家相比,我国在UWB技术的研究上起步较晚,仍处于需要进一步研发的状态,所以促进UWB技术的全面发展,有助于我国在该研究领域获得自主知识产权等具有很大的意义。

5结语

本文介绍了UWB超宽带无线通信系统的定义及技术方案,并详细分析了TH-UWB技术以及UWB的应用领域与发展方向。可见超宽带无线通信系统的优势弥补了现代无线通信在民用上的不足。尽管UWB的发展充满了坎坷,但是其在军事、公共安全等领域有着巨大的应用潜力,更甚者有望取代蓝牙等作为新一代的短距离无线通信技术被用于人们生活的各个领域。

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项XXXX年度课题

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度课题申报指南二○一○年五月

“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项2011年度网上公示的申报课题分属以下五个项目：项目1：LTE及LTE-Advanced研发和产业化项目2：移动互联网及业务应用研发项目3：新型无线技术项目4：宽带无线接入与短距离互联研发和产业化项目5：物联网及泛在网项目1 LTE及LTE-Advanced研发和产业化项目目标：本项目“十二五”期间的目标是：实现LTE产业化及规模应用；开展LTE-Advanced关键技术、标准化及整体产业链的研发和产业化。具体包括： 1） LTE研发和产业化：完成TD-LTE的多频多模芯片、终端、系统和仪表设备等产业链各环节的产业化，解决产品开发及实际应用中的关键技术，实现规模应用。 2）LTE-Advanced标准化、研发和产业化：积极参与3GPP LTE 增强型技术的标准化工作，拥有一定数量的基本专利，对关键技术进行研发，形成完整产业链，研制出具有国际竞争力的产品。建立技术试验环境，建设2～3个规模试验网。 3）TD-SCDMA及其增强型优化和提升：支持一致性测试仪表开发和完善、开发新的业务应用等。 2011年本项目主要考虑安排基带芯片、仪表等产业链薄弱环节

中还需支持的课题以及高铁等特殊环境下的研发课题。课题1-1 TD-LTE面向商用多模终端基带芯片研发课题说明：终端基带芯片是TD-LTE产业链最重要的环节，也是我国比较薄弱的环节。由于难度大、国际竞争压力大，时间紧迫，所以应立即启动，并确保足够投入。研究目标：开发面向商用的支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM的多模终端基带芯片,TD-LTE能够满足3GPP R8、R9和国相关规的要求, TD-SCDMA支持3GPP R7版本。考核指标：提供1000片面向商用的多模芯片给终端厂家，用于运营商牵头的规模试验。完成面向商用芯片的研发。所提供芯片应能够满足3GPP R7、R8、R9和国标准主要指标要求。向TD-LTE终端设备厂商提供面向商用的基带芯片。主要技术指标如下： –支持TD-LTE和TD-SCDMA/GSM多模； –下行支持2×2 MIMO方式； –下行支持单/双流波束赋形解调； –下行支持64QAM、16QAM、QPSK和BPSK调制方式； –支持可变速率带宽，包括5MHz, 10MHz, 15MHz和20MHz； –支持非对称时隙配置； –半导体工艺线宽：65nm及以下。完成芯片优化工作，重点是芯片的性能、稳定性和功耗指标能达到面向商用要求。申报单位须提供具体说明：与国际、国相关标准的符合程度;芯

超宽带UWB无线通信技术

超宽带（UWB）无线通信技术摘要本文介绍了UWB的概念、主要技术特点，并把UWB与目前较为广泛使用的IEEE802.11、Bluetooth等短距离无线通信技术进行了比较，最后对UWB的应用前景进行了分析与展望。 UWB（Ultra Wide Band，超宽带）是一种以极低功率在短距离内高速传输数据的无线技术。这种原来专属军方使用的技术随着2002年2月美国联邦通信委员会（FCC）正式批准民用而备受世人的关注。UWB具有一系列优良独特的技术特性，是一种极具竞争力的短距无线传输技术。 1、UWB的概念超宽带技术UWB（Ultra Wideband）是一种无线载波通信技术，即不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。UWB是利用纳秒级窄脉冲发射无线信号的技术，适用于高速、近距离的无线个人通信。按照FCC的规定，从3.1GHz到10.6GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB 所使用的频率范围。从频域来看，超宽带有别于传统的窄带和宽带，它的频带更宽。窄带是指相对带宽（信号带宽与中心频率之比）小于1%，相对带宽在1%到25%之间的被称为宽带，相对带宽大于25%，而且中心频率大于500MHz的被称为超宽带。从时域上讲，超宽带系统有别于传统的通信系统。一般的通信系统是通过发送射频载波进行信号调制，而UWB是利用起、落点的时域脉冲（几十纳秒）直接实现调制，超宽带的传输把调制信息过程放在一个非常宽的频带上进行，而且以这一过程中所持续的时间，来决定带宽所占据的频率范围。 2、UWB的主要技术特点 UWB是一种“特立独行”的无线通信技术，它将会为无线局域网LAN和个人局域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。UWB解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、被截获的可能性低、系统复杂度低、厘米级的定位精度等优点。 UWB具有以下特点： 2.1抗干扰性能强 UWB采用跳时扩频信号，系统具有较大的处理增益，在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中，输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。接收时将信号能量还原出来，在解扩过程中产生扩频增益。因此，与IEEE 802.11a、IEEE 802.11b和蓝牙相比，在同等码速条件下，UWB具有更强的抗干扰性。 2.2传输速率高

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入（Multiple Access）和双工（Multiplexing）。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术：FDMA、TDMA和CDMA的比较。双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术：FDD模式和TDD模式。中国无线通信科技发展史和未来走向范文当今，全球无线通信产业的两个突出特点体现在：一是公众移动通信保持增长态势，一些国家和地区增势强劲，但存在发展不均衡的现象；二是宽带无线通信技术热点不断，研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段：第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短

波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统采用频分多址（Frequency Division Multiple Access）技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代（First Generation，下称1G）无线通信系统。这些系统中，话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制，这些

2014宽带无线通信试题(答案)

2014宽带无线通信试题参考答案做题人：近水云深1、答： SISO信道容量： SIMO信道容量： MISO信道容量（发端未知信道状态信息）： MISO信道容量（发端已知信道状态信息）： 2、答：无线信道的特性由直射、反射、散射、绕射等物理现象决定的；小尺度衰落包括平坦衰落、频率选择性衰落、时间选择性衰落（快衰落）、慢衰落； 1——平坦慢衰落，2——平坦快衰落，3——频选慢衰落，4——频选快衰落。3、CDMA有直序扩频-CDMA（DS-CDMA）和跳频-CDMA两种主要方式；对于DS-CDMA扩频方式主要通过自相关克服多径干扰，互相关克服多址干扰，具体如下：自相关：

互相关：对于所有的t，好的码字有和的关系成立 ——消除了多径干扰 ——消除了多址干扰对于跳频-CDMA：多径干扰通常已经消除；多址干扰通过编码的方式来纠正。 4、CDMA的最佳接收机采用的是最大似然算法；线性多用户检测算法有：解相关算法和最小均方差算法； I=I MAI+f*I MAI； I=f* I MAI；最大容量因子=(1+f)/f=2.8 。 5、CDMA系统下行使用正交扩频码，上行使用非正交扩频码（下行需要区分多个用户，上行可以直接用扰码进行区分同一小区不同用户）； CDMA系统用户容量定义：对于给定宽带的信道，能给多少用户提供服务；因为Wash-Hadamard码为正交码，所以系统用户容量为N。 K=3G/SIR+1;当SIR为10dB时，K=39；SIR为1dB时，K=385； 6、Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; 收发结构框图：

超宽带无线通信技术及应用

超宽带无线通信技术及应用毕业设计（论文）专业 ___________ 无线电技术班次11613 ____________________ 姓名 ___________ 曾麒麟

指导老师 ________ 杨新明成都工业学院二0 一四年

超宽带无线通信技术及主要应用摘要：相对有线通信，无线通信最大的优点在于其可移动性。但是，却要面对恶劣的无线通信环境和有限的频谱资源的挑战。与此同时，人们对无线通信系统的要求在不断地提高，希望其能提供更高的数据传输速率。在这样的背景下, 超宽带技术引起了人们的重视，已逐渐成为无线通信领域研究开发的一个热点。超宽带的核心是冲激无线电技术，其带宽大于目前所有通信技术的带宽，且抗干扰性能强、传输速率髙、系统容量大、功耗低等优点，满足10m之内的无线个人局域网。本文介绍了超宽带无线通信技术（UWB）的发展背景，并对脉冲信号波形的产生、调制技术进行了分析讨论，以及对UWB接收机技术、多址技术等方面进行了论述。本文仅对UWB技术在无线个人局域网和军用中的应用进行了论述，以及提出了UWB技术的不足之处和解决方案，最后对UWB技术的开发和发展前景作了展望。［关键词］超宽带无线通信技术；无线个人局域网；多址技术；脉冲调制

成都工业学院通信工程系毕业设计论文

目录前言 0 第1章绪论 (1) 第2章UWB技术简介 (3) 2.1超宽带无线技术的背景 (3) 2.2超宽带无线技术的概念 (4) 2.3超宽带无线技术的主要特点 (5) 2.4超宽带与其他近距离无线通信技术的比较 (6) 2.5超宽带系统对其它系统的干扰 (8) 第3章超宽带技术的关键技术 (9) 3.1超快带系统的基本模型 (9) 3.2脉冲成形技术 (9) 3.2.1超宽带系统对脉冲波形的要求 (10) 3.2.2 高斯脉冲的时域波形 (10) 3.2.3高斯脉冲的频谱特性 (12) 3.2.4形成因子〉对高斯脉冲的影响 (14) 3.3超宽带脉冲调制技术 (15) 3.3.1脉冲位置调制（PPM (16) 3.3.2脉冲幅度调制（PAM (16) 3.3.3多频带脉冲调制 (17) 3.4超宽带系统多址技术 (17) 3.4.1............................................................................................ TH-PPM 多址方式18 3.4.2D S-CDMA 多址方式 (19) 3.4.3P CTH超宽带多址技术 (20) 3.4.4几种多址技术的比较 (20) 第4章超宽带接收机关键技术 (22) 4.1RAKE 接收机 (22) 4.2多径分集接收策略和多径合并策略 (23) 4.2.1多径分集接收策略 (23) 4.2.2多径合并策略 (24) 4.3 定时同步技术 (24) 4.4信道估计技术 (25) 第5章UWB技术的标准化进程及其应用 (26) 5.1UWB信号的频谱管理 (26) 5.1.1规范UWB言号频谱的必要性 (26) 5.1.2F CC关于UWB言号频谱的规范 (26) 5.2超宽带技术的应用 (27) 5.2.1超宽带技术在高速无线网络中的应用 (28)

无线局域网是无线通信专业技术与网络专业技术相结合产物

无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网就是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网就是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。无线局域网概述无线网络的历史起源可以追溯到50年前第二次世界大战期间。当时，美国陆军研发出了一套无线电传输技术，采用无线电信号进行资料的传输。这项技术令许多学者产生了灵感。1971年，夏威夷大学的研究员创建了第一个无线电通讯网络，称作ALOHNET。这个网络包含7台计算机，采用双向星型拓扑连接，横跨夏威夷的四座岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从此，无线网络正式诞生。 1．无线局域网的优点（1）灵活性和移动性。在有线网络中，网络设备的安放位置受网络位置的限制，而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。无线局域网另一个最大的优点在于其移动性，连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。（2）安装便捷。无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点设备，就可建立覆盖整个区域的局域网络。（3）易于进行网络规划和调整。对于有线网络来说，办公地点或网络拓扑的改变通常意味着重新建网。重新布线是一个昂贵、费时、浪费和琐碎的过程，无线局域网可以避免或减少以上情况的发生。（4）故障定位容易。有线网络一旦出现物理故障，尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断，往往很难查明，而且检修线路需要付出很大的代价。无线网络则很容易定位故障，只需更换故障设备即可恢复网络连接。

（5）易于扩展。无线局域网有多种配置方式，可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络，并且能够提供节点间"漫游"等有线网络无法实现的特性。由于无线局域网有以上诸多优点，因此其发展十分迅速。最近几年，无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。 2．无线局域网的理论基础目前，无线局域网采用的传输媒体主要有两种，即红外线和无线电波。按照不同的调制方式，采用无线电波作为传输媒体的无线局域网又可分为扩频方式与窄带调制方式。（1）红外线（Infrared Rays，IR）局域网采用红外线通信方式与无线电波方式相比，可以提供极高的数据速率，有较高的安全性，且设备相对便宜而且简单。但由于红外线对障碍物的透射和绕射能力很差，使得传输距离和覆盖范围都受到很大限制，通常IR局域网的覆盖范围只限制在一间房屋内。（2）扩频（Spread Spectrum，SS）局域网如果使用扩频技术，网络可以在ISM（工业、科学和医疗）频段内运行。其理论依据是，通过扩频方式以宽带传输信息来换取信噪比的提高。扩频通信具有抗干扰能力和隐蔽性强、保密性好、多址通信能力强的特点。扩频技术主要分为跳频技术（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）两种方式。

2014宽带无线通信试题

西安电子科技大学研究生课程考试试题考试科目：宽带无线通信（Z08TE1007/X17TE1241X1/X17TE0229）考试日期：2015年1月12日考试时间：120分考试方式：（闭卷）任课教师：学生姓名：学号：注：所有学生请将试题与答卷同时交回。请务必填写是选修课还是必修课，以及是博士生和硕士生。必修/选修：博士/硕士： 1.令h表示归一化信道增益，ρ表示在单个天线上信噪比，N表示天线数，请给出SISO信道，SIMO信道，MISO信道（包括发端已知信道状态信息和发端未知信道状态信息）的信道容量表达式（8分）。 2.无线信道的特性由哪些物理现象决定的（4分）；小尺度衰落有哪四种（4分）；令T s为符号周期，T c为相干时间，T m为时延扩展，请给出下图的四个区域分别对应的信道类型（4分）。 T s 12 T m 34 T c T s 3.CDMA有哪两种主要的方式（2分）；分别说明这两种方式如何克服多径干扰和多址干扰（8分）。 4.CDMA的最佳用户接收机采用什么算法（2分）；给出两种线性多用户检测的算法（2分）；如果忽略背景噪声，令I MAI表示系统同小区用户的多址干扰，f是其他小区的多址干扰与同小区的多址干扰的比率，问一个没有多用户检测的系统中的全部干扰如何表示（2分）；若采用多用户联合检测，此时的干扰如何表示（2分）；若f为0.55，则有多用户检测的系统的最大容量增益因子为多少（2分）。 5.扩频码分为正交扩频码和非正交扩频码，CDMA系统的下行使用哪种扩频码，上行使用哪种扩频码（2分）；CDMA系统用户容量的定义（2分）；如果一个正交CDMA系统采用N×N维Wash-Hadamard码，该系统的用户容量为多少（2分）；

超宽带(UWB)无线通信技术详解

超宽带（UWB）无线通信技术详解作者：王德强李长青乐光新近年来，超宽带(UWB)无线通信成为短距离、高速无线网络最热门的物理层技术之一。许多世界著名的大公司、研究机构、标准化组织都积极投入到超宽带无线通信技术的研究、开发和标准化工作之中。为了使读者对UWB技术有所了解，本讲座将分3期对UWB 技术进行介绍：第1期讲述UWB的产生与发展、技术特点、信号成形及调制与多址技术，第2期对UWB信道、系统方案及接收机关键技术进行介绍，第3期介绍UWB的应用前景及标准化情况。 1 UWB的产生与发展超宽带(UWB)有着悠久的发展历史，但在1989年之前，超宽带这一术语并不常用，在信号的带宽和频谱结构方面也没有明确的规定。1989年，美国国防部高级研究计划署(DARPA)首先采用超宽带这一术语，并规定：若信号在-20dB处的绝对带宽大于1.5GHz 或相对带宽大于25%，则该信号为超宽带信号。此后，超宽带这个术语才被沿用下来。

其中，fH为信号在-20dB辐射点对应的上限频率、fL为信号在-20 dB辐射点对应的下限频率。图1给出了带宽计算示意图。可见，UWB是指具有很高带宽比(射频带宽与其中心频率之比)的无线电技术。为探索UWB应用于民用领域的可行性，自1998年起，美国联邦通信委员会(FCC)开始在产业界广泛征求意见。美国NTIA等通信团体对此大约提交了800多份意见书。 2002年2月，FCC批准UWB技术进入民用领域，并对UWB进行了重新定义，规定UWB信号为相对带宽大于20%或-10dB带宽大于500MHz的无线电信号。根据UWB系统的具体应用，分为成像系统、车载雷达系统、通信与测量系统三大类。根据FCCPart15规定，UWB通信系统可使用频段为3.1 GHz～10.6 GHz。为保护现有系统(如GPRS、移动蜂窝系统、WLAN等)不被UWB系统干扰，针对室内、室外不同应用，对UWB系统的辐射谱密度进行了严格限制，规定UWB系统的最高辐射谱密度为-41.3 dBm/MHz.。图2示出了FCC对室内、室外UWB系统的辐射功率谱密度限制。当前，人们所说的UWB是指FCC给出的新定义。

无线通信与网络实验报告

实验报告课程名称：无线通信与网络实验项目：matlab仿真实验实验地点：专业班级：学号：学生姓名：指导教师： 2013年4月12日

实验1 卷积编码和译码的matlab仿真实现一、实验目的了解掌握如何使用matlab来进行卷积编码和译码的仿真。二、实验内容 1、SIMULINK仿真模块的参数设置以及重要参数的意义 2、不同回溯长度对卷积码性能的影响 3、不同码率对卷积码误码性能的影响 4、不同约束长度对卷积码的误码性能影响三、基本原理本实验分为卷积编码和卷积译码两部分：卷积编码的最佳译码准则为：在给定已知编码结构、信道特性和接收序列的情况下，译码器将把与已经发送的序列最相似的序列作为传送的码字序列的估值。对于二进制对称信道，最相似传送序列就是在汉明距离上与接收序列最近的序列。卷积码的译码方法有两大类：一类是大数逻辑译码，又称门限译码(硬判决)；另一种是概率译码(软判决)，概率译码又分为维特比译码和序列译码两种。门限译码方法是以分组码理论为基础的，其译码设备简单，速度快，但其误码性能要比概率译码法差[2]。当卷积码的约束长度不太大时，与序列译码相比，维特比译码器比较简单，计算速度快。维特比译码算法是1967年由Viterbi提出，近年来有大的发展。目前在数字通信的前向纠错系统中用的较多，而且在卫星深空通信中应用更多，该算法在卫星通信中已被采用作为标准技术。采用概率译码的基本思想是：把已接收序列与所有可能的发送序列做比较，选择其中码距最小的一个序列作为发送序列。如果发送L组信息比特，那么对于(n,k)卷积码来说，可能发送的序列有2kL个，计算机或译码器需存储这些序列并进行比较，以找到码距最小的那个序列。当传信率和信息组数L较大时，使得译码器难以实现。维特比算法则对上述概率译码做了简化，以至成为了一种实

无线网络通信新技术的应用

无线网络通信新技术的应用【摘要】文中对无线局域网中以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网进行了介绍。探讨了无线网络通信新技术，它们包括WiMAX技术、3G技术简介和UWB超宽带技术的介绍，指出随着无线网络通信新技术的应用，依靠网络为工具进行沟通和交流，已经成为时代的需要，需要人类更好地探索与开发。【关键词】无线局域网；无线电波；无线媒介；网络通信 0.引言无线局域网是指以无线电波、红外线等无线媒介来代替目前有线局域网中的传输媒介(比如电缆)而构成的网络。无线局域网内使用的通信技术覆盖范围一般为半径100m左右，也就是说差不多几个房间或小公司的办公室。当然实际的覆盖范围受很多因素影响，比如通信区域中的高大障碍物。无线网络通信技术作为下一代通信网当中最具有潜力的IT领域技术之一，业界越来越对关注无线网络通信技术的反战。随着移动通信和Internet的用户不断增长，各种通信技术陆续更新换代并相互融合，新的无线网络技术更是层出不穷，其中就有3G、WiMax 等。在这些技术当中，无线网络通信技术充当着一个核心角色，又由于当今用户对网络化、无线化移动化、便携化的强烈需求，各种数据业务需求相继出现。 1.无线网络通信新技术改革开放30多年，随着高科技的发展，我国的通讯科技水平得到不断的提高和发展，网络不仅在传输带宽上得到了飞速的发展，在通信方面也演变出了迅猛的网络连接方式，就如同现今的人人皆有的手机一样，无线网络正逐渐成为人们流行追逐的目标和企业完善体系必备选择方案。其中衍生出了如下无线网络新技术的出现： 1.1关于WiMAX技术的简介 WiMAX技术源于英特尔，随其发展日益进入到了人们的生活当中，设备商同时利润能不断增大。它是针对微波和毫米波频段的空中接口标准的一项无线城域网技术，主要用于无线接入点连接互联网，DSL的无线扩展技术给居民用户和中小企业带来便携和移动的好处，其技术优势主要三点，第一，传输距离够远，传输距离最远可以到达50公里左右，而与之前WIFI而言，是无法比拟的。覆盖的信号范围很广，只要用过建立少数的基站就能实现全面的覆盖，解决了无线网络范围的问题。第二，接入速度够快，WiMAX采用OFDM调制方式，频道设置带宽为20MHz，由室外固定天线稳定接受无线电波，因此，WiMAX所提供的最高接入速度可以达到70M每秒，对于无线网络而言，这是一个超越了宽带速度上十倍的速度。第三，具有较为广泛的多媒体通信服务，由于其本身具有良好的安全性以及可扩展性，从而实现了包括了语音、视频等传输的电信级多媒体通信服务。WiMAX作为一种新型宽带无线城域的接入结束，随着标准化工作进展，演变为可编写、移动以及充分应用到互联网接入技术，此技术将备受业界关注。 1.2关于3G技术知识的简介 3G技术，它是指第三代手机（3G）的应用开始。一般地讲，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统,未来的3G必将与社区网站进行结合，WAP与web的结合是一种趋势，如时下流行的微博客网站：

宽带通信技术(DOC)

宽带通信技术

目录一、宽带的定义 (1) 二、传输技术 (1) 1.PDH、SDH (1) 2.WDM (2) 3.MSTP (3) 4.ASON (4) 三、交换技术 (4) 1.电路交换 (5) 2.报文交换 (5) 3.分组交换 (5) 4.异步传输模式（ATM） (6) 5.软交换 (6) 6.IMS (7) 四、接入技术 (8)

一、宽带的定义宽带并没有很严格的定义。从一般的角度理解，它是能够满足人们感观所能感受到的各种媒体在网络上传输所需要的带宽，因此它也是一个动态的、发展的概念。FCC（Federal Communications Commission美国联邦通讯委员会）2010年07月24日为“宽带”这个词语下了一个定义，FCC认为宽带意味着下载速率为4Mbps，上行为1Mbps，可以实现视频等多媒体应用，并同时保持基础的Web浏览和E-Mail特性。目前的宽带对家庭用户而言是指传输速率超过1M，可以满足语音、图像等大量信息传递的需求。宽带网络由传输网、交换网和接入网三大部分组成。因此，宽带网络的相关技术也分为：传输技术、交换技术、接入技术。二、传输技术传输网的发展大概经历了数字传输代替模拟传输、SDH在光传输中的出现、全光网络等几个阶段。目前，传输网发展很快，联合国“1999世界电信论坛会议”副主席约翰?罗斯(John Roth）在论坛开幕演说时提出“新摩尔定律”——光纤定律，互联网带宽每9个月会增加一倍的容量，但成本降低一半；乔治?吉尔德曾预测，在未来25年，主干网的带宽将每6个月增加一倍。传输网的一些主要技术有： 1.PDH、SDH 在数字传输系统中，有两种数字传输系列，一种叫“准同步数字系列”（Plesiochronous Digital Hierarchy），简称PDH；另一种叫“同步数字系列”（Synchronous Digital Hierarchy），简称SDH。

uwb超宽带无线通信技术(高精度定位)

UWB(定位技术)超宽带无线通信技术一、UWB调制技术超宽带无线通信技术（UWB）是一种无载波通信技术，UWB不使用载波，而是使用短的能量脉冲序列，并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。它源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。传统通信方式使用的是连续波信号，即本地振荡器产生连续的高频载波，需要传送信息通过例如调幅，调频等方式加载于载波之上，通过天线进行发送。现在的无线广播，4G通信，WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。图1 连续波调幅信号而脉冲超宽带IR-UWB(Impluse Radio Ultra Wideband)信号，不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间短至nS级以下的脉冲，便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度，时间，相位进行加载，进

而实现信息传输。下图是使用相位调制方式传输二进制归零码的IR-UWB信号产生示意图。图2 IR-UWB调相信号从频域上看，连续波信号将能量集中于一个窄频率内，而UWB信号带宽很大，同时在每个频点上功率很低，如图3所示。

图3 IR-UWB信号频谱在无线定位中，使用IR-UWB信号相对于窄带信号的主要优势为，IR-UWB信号能准确分立无线传输中的首达信号和多径反射信号，而窄带信号不具备该能力。主要有三种应用：成像、通信与测量和车载雷达系统，再宏观一点，可以分为定位、通信和成像三种场景。 ·通信：因为大带宽，所以UWB一度被认为是USB数据传输的无线替代方案，蓝牙的问题是传输速度太慢。UWB还常用于军用保密通信，这主要也是因为UWB脉冲的能量很低，很容易低于噪声门限，不容易被其它无线电系统监听到。UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，能实现数百Mbit/s至2Gbit/s 的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点，可以说是个超级“潜力股”，很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。

无线通信领域的新技术

无线通信领域的新技术——感知无线电李忠孝无线电通信频谱是一种宝贵的资源，伴随着无线通信业务量和新技术的快速发展，频谱资源日趋紧张。如何开放频谱和提高频谱利用率对频谱管理提出了严峻的挑战。感知无线电技术在这种情况下应运而生。感知无线电（CR：Cognitive Radio）提供了一种依伺机接入方式共享和利用频谱的手段，它可以有效地解决这两个问题。感知无线电是一种无线电系统，它能够自动地检测周围的环境情况，智能地调整系统的参数以适应环境的变化，在不对授权用户造成干扰的条件下从空间、频率、时间等多维地利用空闲频谱资源进行通信。它区别于其他传统无线电系统的主要特点是：1）对环境情况的感知能力；2）对环境变化的自适应性；3）系统功能模块的可重构性；4）自主地工作和运行等。感知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的智能技术。具有认知功能的无线通信设备可以感知周围的环境，再利用已经分配给授权用户，但在某一特定的时刻和环境下并没有被占用的频带，即动态利用“频谱空穴”；并能够根据输入激励的变化实时地调整其传输参数，在有限信号空间中以最优的方式有效地传送信息，以实现无论何时何地都能保证通信的高可靠性和无线频谱利用的高效性。感知无线电的一个认知周期包涵三个基本过程：感知频谱环境；信道识别；功率控制和频谱管理。其中，感知频谱环境是感知无线电的最显著特征，能够感知并分析特定区域的频段，找出适合通信的频谱空穴，即频谱空穴的检测和选择。根据不同的感知灵敏度和感知速度，频谱检测的方法有匹配滤波器、能量检测、循环平稳特征检测、协同检测等。感知无线电技术是无线电发展的一个新里程碑，其应用会带来历史性的变革。对于频谱管制者而言，该技术可以大大提高可用频谱数量，提高频谱利用率，有效利用资源；对于频谱持有者而言，利用该技术可以在不受干扰的前提下开发二级频谱市场，在相同频段上提供不同的服务；对设备厂商而言，该技术可以带来更多的机会，具备感知无线电功能的设备将更具竞争力；对终端用户而言，可以带来更多带宽，在感知无线电技术成熟后，用户可以享受到单个无线电终端接入多种无线网络的优势；在军事通信方面，根据感知无线电的特点可以“见缝插针”地利用空闲频谱通信，提高通信的可靠性和对抗能力。因此，感知无线电技术必将是未来无线通信的一个重要发展方向，为无线电资源管理和无线接入市场带来新的发展契机和动力。目前，CR的发展还处于初级阶段，各项理论和技术处于研究和探索之中，但它已得到了各界的关注，很多著名学者和机构投入到它的研究中。启动了很多针对此的研究项目，最引人注目的是IEEE802.22工作组。该工作组制定了利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准，这是第一个引入感知无线电概念的IEEE技术标准化活动。

无线通信网络基本知识详解

无线网络基本知识一、基本概念 1、什么是无线局域网无线局域网络(Wireless Local Area Networks；WLAN) 是利用射频(Radio Frequency；RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络，WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据，而无需线缆介质。WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps(802.11b)，最高速率可达54Mbps(802.11a),传输距离可远至20km以上。它是对有线连网方式的一种补充和扩展，使网上的计算机具有可移动性，能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络连通问题。使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 2、为什么使用无线局域网络通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制：布线、改线工程量大,线路容易损坏,网中的各节点不可移动。特别是要把相离较远的节点联接起来时，敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的连网需求形成了严重的瓶颈阻塞。并且,对于局域网络管理主要工作之一，是铺设电缆或是检查电缆是否断线这种耗时的工作，很容易令人烦躁，也不容易在短时间内找出断线所在。再者，由于配合企业及应用环境不断的更新与发展，原有的企业网络必须配合重新布局，需要重新安装网络线路，虽然电缆本身并不贵，可是请技术人员来配线的成本很高，尤其是老旧的大楼，配线工程费用就更高了。因此，WLAN就是解决有线网络存在以上问题而出现的,架设无线局域网络就成为最佳解决方案。 3、什么情形需要无线局域网络无线局域网络绝不是用来取代有线局域网络，而是用来弥补有线局域网络之不足，以达到网络延伸之目的，下列情形可能须要无线局域网络: a.无固定工作场所的使用者 b.有线局域网络架设受环境限制 c.作为有线局域网络的备用系统 4、无线局域网络的优点 a.安装便捷一般在网络建设中，施工周期最长、对周边环境影响最大的，就是网络布线施工工程。在施工过程中，往往需要破墙掘地、穿线架管。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量，一般只要安装一个或多个接入点(Access Point) 设备，就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。 b.使用灵活在有线网络中，网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。而一旦WLAN建成后，在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络。 c.经济节约由于有线网络缺少灵活性，这就要求网络规划者尽可能地考虑未来发展的需要，这就往往导致预设大量利用率较低的信息点。而一旦网络的发展超出了设计规划，又要花费较多费用进行网络改造。而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。 d.易于扩展 WLAN有多种配置方式，能够根据需要灵活选择。这样，WLAN就能胜任从只有几个用户的小型局域网到上千用户的大型网络，并且能够提供像“漫游(Roaming)”等有线网络

无线通信与网络实验指导(一)

信息工程学院2014年8月

实验一无线网络实验室初识以及AD-HOC网络的基本组建一、实验目的 1．了解无线网络的基本组成，初步认识无线网络 2．熟悉掌握无线网络实验室网络的拓扑结构以及架构情况 3．熟悉实验室环境 4．设计最简单的AD-HOC无线网络二、实验设备和器材 1．计算机 2．无线网卡 3．无线网络接入点 4．无线网络接入控制器 5．接入交换机 6．可用的网线若干三、实验原理 1、实验室无线网络情况概述 XX20-707机房的无线网络由7个AP、2个AC、1个接入交换机构成。其中所有AP 和AC都接到交换机上，7个AP有3个AP用作胖AP使用，4个AP用作瘦AP使用，AP 通过交换机的POE功能实现供电，AP接入电压为48V，电流为0.3安培。两个AC用来管理4个AP组成瘦AP无线网络，其中AC1用于网络的配置练习，通过AC2可以接入外网。 2、AD-HOC网络 Ad-Hoc网络是一种没有有线基础设施支持的移动网络，网络中的节点均由移动主机构成。Ad-Hoc网络最初应用于军事领域，它的研究起源于战场环境下分组无线网数据通信项目，该项目由DARPA资助，其后，又在1983年和1994年进行了抗毁可适应网络SURAN （Survivable AdaptiveNetwork）和全球移动信息系统GloMo（Global Information System）项目的研究。由于无线通信和终端技术的不断发展，Ad-Hoc 网络在民用环境下也得到了发展，如需要在没有有线基础设施的地区进行临时通信时，可以很方便地通过搭建Ad-Hoc 网络实现。在Ad-Hoc网络中，当两个移动主机在彼此的通信覆盖范围内时，它们可以直接通信。但是由于移动主机的通信覆盖范围有限，如果两个相距较远的主机要进行通信，则需要通过它们之间的移动主机B的转发才能实现。因此在Ad-Hoc网络中，主机同时还是路由器，担

超宽带无线通信技术解析

超宽带无线通信技术摘要：超宽带(UWB)具有传输速率高、通信距离短、平均发射功率低等特点，非常适合于短距离高速无线通信。文章对UWB的发送接收技术和信道建模方式进行了讨论，指出UWB将定位于各种消费类电子设备和终端间的高速无线连接。对于IEEE的UWB标准，文章认为由于目前形成了脉冲无线电和多频带正交频分复用(OFDM)两大方案，因此最终采用哪种方案还需等待。关键词：超宽带；脉冲无线电；无线个域网无线技术在通信发展进程中一直扮演着重要角色。伴随着移动通信十几年来的蓬勃发展以及3G、B3G等概念的日益普及，无线家族中的另一成员——短距离宽带无线接入技术近年来异军突起。从蓝牙、HomeRF到IEEE 802.11(即Wi-Fi)系列，越来越多的人开始感受到了短距离无线通信技术所带来的诸多便捷，甚至有人认为短距离无线通信技术具有与3G抗衡之势。超宽带(UWB)技术是目前备受关注的一种新型短距离高速无线通信技术。多年来，这项技术一直在军事领域中使用。UWB在民用领域开放后，有望凭借其超高的传输速度和低功率、低成本等优势给短距离无线接入市场注入新的活力。 1 UWB的特点应用于无线通信领域的UWB是一种低功率的无线电技术。按照2002年美国联邦通信委员会(FCC)在向民用领域开放UWB时的定义，超宽带技术指的是信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)不小于0.2或绝对带宽不小于500 MHz，并使用指定的3.1 GHz～10.6 GHz频段的通信方式。与其他传统的无线通信技术相比较，UWB的技术特点主要有： (1)传输速率高 UWB系统使用上千兆赫兹的超宽频带，所以即使把发送信号功率谱密度控制得很低，也可以实现高达100 Mb/s～500 Mb/s的信息速率。根据仙农信道容量公式，如使用7 GHz带宽，那么即使信噪比低至-10 dB，理论信道容量也能达到1 Gb/s[1]，因此实际中实现100 Mb/s以上的速率是完全可能的。 (2)通信距离短由于随着传播距离的增加高频信号强度衰减太快，因此使用超宽频带的系统更适合于进行短距离通信。理论分析表明，当收发机之间的距离大于12 m时，UWB的信道容量低于传统的窄带系统。 (3)平均发射功率低在短距离应用中，UWB发射机的发射功率通常可做到低于1 mW，这是通过牺牲带宽换取的。

无线通信技术应用与发展

无线通信技术应用及发展无线通信技术热点领域近几年来，全球通信技术的发展日新月异，尤其是近两三年来，无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术，呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入，也包括集群通信、卫星通信，以及手机视频业务与技术。蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在，已经发展到了第三代移动通信技术，目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温，近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网（WMAN）、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早，但随着技术的发展，数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性，已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术，正在成为目前最热门的无线应用之一。无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: （1）网络覆盖的无缝化，即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。（2）宽带化是未来通信发展的一个必然趋势，窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。（3）融合趋势明显加快，包括:技术融合、网络融合、业务融合。（4）数据速率越来越高，频谱带宽越来越宽，频段越来越高，覆盖距离越来越短。（5）终端智能化越来越高，为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。（6）从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加，在原来的移动网上叠加，覆盖可以连续;另外，WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;