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机器人通信技术2.5

2.5机器人通信技术2.5.1无线射频通信2.5.2无线传感器通信2.5.3WIFI技术2.5.45G通信2.5.5基于Internet机器人遥操作

2.5机器人通信技术机器人通信技术是机器人之间进行交互和组织的基础。机器人的通信可以从通信对象角度分为内部通信和外部通信。通过通信，多机器人系统中各机器人能了解其它机器人的意图、目标和动作以及当前环境状态等信息，能有效地通信可有效共享信息从而更好地完成任务。本节主要阐述机器人主要通信方式。

2.5.1无线射频通信1.射频芯片的选择现在的射频芯片采用零中频和低中频方案的设计较为普遍，也是射频接收端通常需要仔细评估的两种方案。零中频采用IQ解调的方法提取相位，正交成分等信息，由ADC将其数字化后处理。低中频则采用典型的限频鉴频器从调制载波中提取信号。选择最适合协议的结构还包括对功耗、总体匹配、镜像消除、闪烁噪声与品质噪声等方面的考虑。接收器结构设计非常重要，不能简单的认为哪种结构“好”哪种结构“不好”，而是需要认真的分析协议要求，根据相关参数仿真，而且最终的定案会牵涉到多方面的折衷考虑。

2.5.1无线射频通信2.通信实例（1）蓝牙射频技术蓝牙无线技术采用的是一种扩展窄带信号频谱的数字编码技术，通过编码运算增加了发送比特的数量，扩大了使用的带宽。蓝牙使用跳频方式来扩展频谱。跳频扩频使得带宽上信号的功率谱密度降低，从而大大提高了系统抗电磁干扰、抗串话干扰的能力，使得蓝牙的无线数据传输更加可靠。合成器是收发模块中最关键的部分。合成器在频道选择和接收模式时采用锁相环技术。在接收模式下，锁相环路闭合，用于提供接收模块解调信号所需稳定的本振。在发送模式下，锁相环路开路，调制信号直接加载到VCO上对载波进行调制。

2.5.1无线射频通信2.通信实例（2）下一代WLAN射频技术图2-153下一代WLAN射频技术应用

2.5.1无线射频通信2.通信实例（3）网络优化中的射频管理射频管理就是保证射频能量在不造成任何污染的情况下进行传播——让能量到需要它的地方去，远离不需要它的地方。因此，抑制天线旁瓣和后瓣并且通过调校电倾角来调整天线覆盖范围是相当重要的。小区越小时，其重要性越为突出。有关研究显示干扰影响大小与天线上波瓣的抑制度有关。在寻求降低干扰水平时，尽可能地对天线上波瓣进行抑制。远程天线倾角控制技术主要是指从天线塔顶以外的其它地点对天线倾角进行控制的能力。远程倾角控制有许多优点：无需租用设备登临天线塔的费用；避免了对在同一地点拥有基站的其它运营商的影响等。它能够帮助运营商全天动态地根据业务流量模式的变化对网络进行调整，是多功能高性能天线的另一个基本特性。

2.5.1无线射频通信2.通信实例（4）超宽带(UWB)无线技术超宽带(UWB)是一种无线射频技术，支持家电、电脑外设和移动设备在短距离内高速传输数据，且功耗非常低。该技术是无线传输高品质多媒体内容的理想选择。UWB技术使用宽带无线频谱在短距离(如在家中或小型办公室中)内传输数据，与传统无线技术相比，它能够在特定时段通过无线方式传输更多的数据。这一特性与低功耗脉冲数据交付(pulseddatadelivery)功能相结合，加快了数据传输速度，同时也不会受到现有其它无线技术(如Wi-Fi、WiMAX和蜂窝广域通信)的干扰。

2.5.1无线射频通信3.基于RF的机器人遥控器（1）视线与距离红外遥控技术最常见、最明显的局限就是需要在视线之内进行连接。这种连接非常脆弱，如果不小心碰了一下设备，刚好把光学红外接收器给挡住了，那么红外遥控就会受到影响。在这种情况下就不能直接用遥控进行操作。基于射频技术的遥控与红外遥控不同，其物理特性使得操控信号能够穿透墙壁、地毯和家庭娱乐中心等阻隔视线的物体。

2.5.1无线射频通信3.基于RF的机器人遥控器（2）单向通信射频技术同样能轻松突破红外技术的第二种局限，即单向通信问题。由于在家庭娱乐系统中射频技术遥控还不是特别普通，大多数人甚至还没有意识到红外遥控的单向通信是一种局限。一旦视线和距离局限得以解决，用户很快就会发现确实需要遥控器能够反馈回来被操控系统的相关情况。双向通信技术还支持一种每个家庭都需要的特性，即查找遥控器所在位置的寻呼机功能。有了这种功能，用户再也不用费时去找遥控器放到哪里去了或是要动手做接收器，而只需要让遥控器发声就能马上发现它在哪里。

2.5.1无线射频通信3.基于RF的机器人遥控器（3）功耗普通的红外遥控器每年至少需要更换一次电池。如果把每部遥控器中的电池数量