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IoT无线技术:无线频谱分布及应用

时间:2020-03-13 20:48:34      阅读:93      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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1 电磁波我们被各种各样的电磁波所围绕,可以将电磁波按照波长或者频率的顺序排列起来,制作一个电磁波普图:

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比伽马射线波长更短的是宇宙射线(cosmic ray),人耳可听的声波从20Hz到20kHz,相应的波长从17m到17mm不等;人眼的可见光从深红色的760nm波长,到紫色的390nm波长。 2 无线电波无线电波是无线应用中使用广泛的一个频段,通常指波长为1毫米至100公里或频率为300GHz至3 kHz的电磁波,涵盖了从业余无线电到移动电话的所有频段,

 

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无线电波频段同时又有多种类型的:

  • 免许可的频段:

    例如蓝牙,WiFi等使用的频段

  • 需要获得监管机构的许可频段:例如蜂窝网络使用的频段

  • 政府机构和公共服务组织使用的频段


3 我们每天使用的无线电波 

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4 无线电波是如何传输数据的
在无线电通信中,利用电磁波作为载体,将一种待传输的信息(即调制信号),加载到电磁波上,混合(调制)成另外一种适合传播的波,然后再传输,即波的调制。波有三种基本调制方式:调幅和调频和调相。例如:AM(amplitude modulation幅度调制)无线电波调制:

 

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调幅过程如下a)电台选择一个基本频率的载波。例如1530Khz。(b)音频信号(频率要低得多)。(c)载波的幅度由音频信号调制,而不改变其基本频率。

调频(FM):

 

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(a)     电台选择一个基本频率的载波。(b)待调频的音频信号。(c)载波的频率由音频信号调制而不改变其幅度。在这种情况下,具有无线电台的基本频率的载波在频率上被音频信号调制,从而产生振幅恒定但频率变化的波。 除三种基本调制方式以外,通过改进或者组合扩展出其他的调制方式,例如OFDM 5 频谱的使用
由于优质频谱的有限性以及无线应用的丰富性,一些无线技术采用的的频谱可能是重合的,从而可能导致干扰和影响:例如2.4G中的BLE,Zigbee, WiFi存在冲突和相互影响 

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详细可参考< Zigbee,BLE,WiFi 的2.4G频段>

 

有些频谱可能会被回收的:

 

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有些频谱波长短、频率高、能量高,可能对人健康产生影响:

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有些频谱是需要买回来才能用:

 

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有些频谱被非法使用:

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为了合理的利用和规划频谱,每个国家都有自己的无线电频率划分图
6 这是中国的无线电频谱划分图。

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