基于单片机的无线电通信技术分析

2018-01-29 18:57金琪鑫
科学与财富 2017年35期
关键词:单片机应用

金琪鑫

摘 要:无线技术的出现令通讯技术得到飞跃,无线电通信技术的发展给人们生活带来极大便利,实现了通讯效率的提升。将其与计算机技术相结合,实现无线电通信技术的不断发展与完善,能够有效扩大通信行业的应用范围,其应用更加经济节能。与传统通信技术相比,现代通信技术具有灵活性高、操作简便、性能稳定等优势,因此在电气自动化、门卡、远程遥控等不同领域中得到了推广与普及。本文将对单片机条件下无线电通信技术主要内容进行阐述,对单片机各项数据进行分析,为无线电通信技术的创新发展提供可能。

关键词:单片机;无线电通信技术;应用

电能的发展使人们生活水平得到提升,社会发展形势出现了极大变化,电能逐渐在社会中占据重要地位。电能的便捷高效使其在人们生活中扮演了不可或缺的角色,为各个行业的发展进步提供了良好条件。通信行业同样受到电能影响。无线电的出现给通信行业带来质的飞跃,这种通讯方式的应用缩短了人们之间的距离,令信息传输更加及时高效。无线电通信系统架设成本低、应用灵活,受空间距离影响较小。但极易受到自然环境影响,不利于其信号传输安全性的提升。应用单片机能为信号传输安全提供保障,使无线电通信技术发展水平提升,因此要对其进行进行深入分析,探讨其主要应用方式。

1 无线电概述

在长期发展中,电能应用条件下通信行业主要形成了两种通信方式,有线电和无线电。其中,有线电使用通信电缆或电线进行信息传输;而无线电则应用无线电波传输信息。与有线电通信相比,无线电通信方式能够传递更多类型的信息,除了有线电通信可传输的语音外,还能够实现文本、图像以及文本等不同类型的数据传输,具有较广泛应用范围。在通信系统施工中,无线电系统不需要进行专用线路通道的架设,对基础设施要求较低,且受通信距离影响较小,施工操作方便。其通信机制灵活度较高,可以提高其系统架设效果。但在其应用过程中,无线电通信质量受环境因素影响较大,若天气环境过于恶劣,会降低信号稳定性,甚至出现中断现象,给人们日常通信带来不良影响。且无线电通信安全性较低,当对信号进行传输时,其信号极易被拦截,在应用中有信息泄露的隐患。

无线电通信的主要应用原理为,当对信息进行传输时,采取某种规律实现信息的转换,将信息变换为电磁脉冲形式,并利用电磁波作为载体,实现对信息的大范围传递。信息接收方需要使用专用接收装置将电磁脉冲信号还原为原本的信息。电磁波传播具有范围广、速度快的优点,将其作为载体进行无线电传输,能够有效提高信息传输效率,扩大传输范围。因此在现代无线电通信技术中应用较为普遍。

2 无线电应用特点

2.1 不受空间、时间限制

人类的社会活动具有较大复杂性,存在大量不确定因素,在通信技术应用过程中,不可避免要受到多种因素的影响,而使其通信质量降低。若通信方式所受影响较大,极可能导致信号的中断,使通信系统无法使用,给通信企业造成经济损失,不利于人们通信稳定性的提升。但无线电通信技术使用电磁波作为载体向四周发射信号,因此与其他通信方式相比,受环境因素影响较小。电磁波的强大传递能力使信息能够不受空间限制地进行有效传输,因此其通信更加灵活,通信质量相对较高。而计算机技术以及网络技术的应用给无线电通信技术带来新的发展方向,其信息传输效率得到极大提升。

2.2 通信稳定可靠

无线电通信在基础设施方面不需要连续建设长距离的通信电缆,使用无线电波作为信息传递介质的方式,在应对自然灾害方面具有得天独厚的优势。除了极少数信号受到严重干扰的情况,无线电通信都能够较为正常的进行,保持通讯联络通畅。无线电通信技术摆脱了通信线路建设的繁琐环节和传输距离限制,传输距离更远,方式更加灵活。

2.3 信息安全缺乏保障

无线电通信使用无线电作为信息载体。而电磁波在传递过程中容易受到外界的干扰,降低通信质量,同时,只要使用相应设备,无线电波就会受到窃取,其中所包含的信息也就难以保密。无线电通信安全问题是无线电通信领域最受关注的问题之一。随着全球市场化趋势的日渐明显,企业竞争程度与日俱增。作为最广泛使用的通信手段,无线电通信的安全问题愈加突出。提高通信安全保障水平,是无线电通信领域今后主要的发展方向。

3 单片机概述

单片机是目前工业生产中重要的集成控制设备,在工业自动化、智能化生产中发挥着至关重要的控制和信息运算作用。单片机自上个世纪七十年代出现以来,经历了40多年的发展,实现了多次技术革新。当前的单片机和上位机之间的通信联系,已经不再使用有线通信,而是使用有线串、并行总线、I2C和CAN总线技术,上述功能的实现,最终依赖于无线电通信。下面就对单片机的主要性能参数进行简要介绍。

(1)电源范围:单片机可以使用4伏到5.5伏的电源。(2)工作频率:51单片机是当前单片机性能较为先进的一种。相对于工作频率最高只能达到24兆赫兹的89C51为代表的89C5*,89S5*系列产品,51单片机最高工作频率可到33兆赫兹。(3)兼容型:目前的单片机具有良好的兼容性,同一程序,在不同单片机上运行的结果是一致的。(4)加密功能:经过多年的发展,单片机的保密性能大幅提高,相较于过去的单片机,目前新型单片机上应用的程序都有着很强的保密措施,可以有效防止知识产权遭受侵犯。(5)抗干扰性:和采用外接看门狗计时器单元电路的89C51型不同,新型单片机将看门狗计时器集成在设备内部,不仅有效缩减了设备所占空间,更使得抗干扰性能得以大幅提高,设备运转更加安全稳定。

4 无线电通信距离主要影响因素分析

在无线电工作频率保持不变的情况下,无线电通信距离的影响因素主要有发射功率、发射天线增益、传播损耗、接收天线增益、接收机灵敏度等因素。要增加通信距离,就必须提高上述因素中的增益因素,比如发生功率、发生天线增益、接收机灵敏度等,减少减益因素,比如传播损耗等。上述无线电通信距离影响因素中,一部分因素能够人为控制、影响,这些因素包括接收灵敏度、RX-天线增益、发射输出功率等。还有一部分因素是无线电技术特点决定的,不能人为的改动,这些因素包括输损耗、路径损耗、多径损耗、周围环境的吸收等。为此,要提高无线电通信的距离,就必须从可以人为控制的几个因素,比如接收灵敏度、天线增益、发射功率等因素着手。

结束语

社会的全球化发展以及经济形势的变化使人们对通信技术服务水平提出了更高要求。为了满足人们对无线通信稳定性、安全性以及高效率的需求,需要对无线电通信技术进行深入分析,将其与先进科学技术结合,提高无线电通信技术的适应能力。需要提升单片机应用水平,实现无线通信技术的有效应用,为我国通信技术的创新与发展提供有利条件。

参考文献

[1]王刚.基于单片机技术和无线通信技术的积雪数据实时监测系统设计与实现[D].新疆大学,2013.

[2]陈鼎新,芦利斌,李荣明,等.基于RFM12B射频技术的单片机与PC无线串行通信技术研究[J].工业控制計算机,2011,24(8):13-14.

[3]程坤,朱勇,赵剑楠,等.基于PIC单片机的无线数据传输系统设计[J].无线电通信技术,2016,42(5):35-37.

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