A. 信号处理发展史
自1982年第一片数字信号处理器TMS320ClO产生以来，DSP的发展大致经历了四个阶段，也形成了目前DSP的四代产品。
(1)第一代DSP
1982年TI(Texas
Instruments)公司推出的TMS320ClO是第一代DSP的代表，它是16位定点DSP，首次采用哈佛结构，完成乘累加运算时间为390ns，处理速度较慢。
(2)第二代DSP
1987年Motorola公司推出了DSP56001，它是24位定点DSP，完成乘累加运算时间为75ns，其他产品如AT&T公司的DSPl6A，ADI(Analog
Devices Inc．)公司的ADSP一2100，TI公司的TMS320C50等，代表了第二代DSP产品。
(3)第三代DSP
1995年出现了第三代定点DSP产品，如Motorola公司的DSP56301，ADI公司的ADSP一2180，TI公司的TMS320C541等。这些产品改进了内部结构，增加了并行处理单元，扩展了内部存储器容量，提高了处理速度，指令周期大约20ns左右。同期出现了功能更强的32位浮点处理的DSP，如Motorola公司的DSP56000，TI公司的TMS320C3X，ADI公司的ADSP-21020等。
‘
(4)第四代DSP
最近几年推出了性能更高的第四代处理器，包括并行处理结构DSP和超高性能DSP．如ADI公司的32位浮点处理器SHRAC系列ADSP2106X、TI公司的TMS320C4X等，以及近两年TI公司推出的并行处理定点系列TMS320C62XX、浮点系列TMS320C67XX，ADI公司的并行处理浮点系列ADSP21160和TigerSHARC系列ADSP—TSl01S、ADSP—TS201等。
目前DSP生产厂家中最有影响的是TI公司、ADI公司、AT&T公司和Motorola公司。其中TI公司和ADI公司的产品系列最全，市场占有率最高。
DSP处理器有定点处理和浮点处理两大类，适用于不同场合。早期的定点处理DSP可以胜任大多数数字信号处理应用，但其可处理的数据的动态范围有限，如16位定点DSP动态范围仅96dB。在某些数据的动态范围很大的场合，按定点处理可能会发生数据溢出，在编程时需要使用移位定标措施或者定点指令模拟浮点运算，使程序执行速度大大降低。浮点处理器的出现解决了这些问题，它拓展了数据动态范围。浮点DSP的综合性能优于定点DSP，在相同的指令周期内，它既可以完成32位定点运算，也可以完成浮点运算。而且其汇编源程序容易编写、可读性好、调试方便。
随着DSP本身的不断发展，它的开发工具也不断发展和完善。早期的DSP开发只能使用简单的命令行形式的编译器和链接器，使用汇编语言编程，且缺乏调试工具，因此开发难度大、周期长。近几年来，DSP的开发工具向可视化发展，DSP生产厂家和第三方提供了各种软件开发环境和硬件仿真调试工具，支持DSP的程序开发。如TI公司的Code
Composer系列(cc2000， cc5000，cc6000)，ADI公司的Visual
DSP++等。硬件调试工具普遍采用JTAG扫描方式支持在线调试、支持多处理器调试，还提供了各种评估板。软件和硬件调试工具的发展，使DSP程序的开发过程变得相对容易。此外，目前许多类型的DSP开发过程中可以使用c编译器，简化了开发过程。但是针对定点DSP的c编译器编译效率不高，而浮点DSP的c编译器的效率很高，这使得浮点DSP的程序开发更简单和方便，缩短了开发周期，降低了开发成本。随着集成电路技术的发展，DSP处理器的运算能力不断提高，从早期的5MIPS(百万条指令／秒)，目前已经达到1GFLOPS(千兆次浮点运算／秒)以上，如TI公司的TMS320C6201和TMS320C6701处理能力达到1GFLOPS，ADI公司的ADSP—TSl01S达到1．5GFLOPS，ADSP。TS201S达到3GFLOPS。但对于某些信号处理应用而言，要求信号处理能力达到每秒几百亿、上千亿次运算。这可以通过提高DSP主频或者通过并行处理来满足，提高主频所遇到的难度和付出的成本越来越大，单处理器性能的提高受到许多因素的限制。因此很多DSP处理器具有多处理器扩展接LI，可以方便地实现多处理器并行处理结构，如TI公司的TMS320C4X，ADI公司的ADS-2106X等。新型DSP内部引入了并行处理技术，以满足处理速度的要求，如TI公司的TMS320C6201和TMS320C6701，ADI公司的ADSP—TSl01S和ADSP—TS201S等。
B. 轨道交通信号技术发展的现状及前景
文艺 你居然跑到网络来问 自己搜吧
C. 轨道交通信号系统的简介
城市轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统设备。 城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（Automatic Train Control，简称ATC）组成，ATC系统包括三个子系统： — 列车自动监控系统（Automatic Train Supervision，简称ATS） — 列车自动防护子系统（Automatic Train Protection，简称ATP） — 列车自动运行系统（Automatic Train Operation，简称ATO） 三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。 一、列车自动控制系统（ATC）分类 1、按闭塞布点方式：可分为固定式和移动式。固定闭塞方式中按控制方式，又可分为速度码模式（台阶式）和目标距离码模式（曲线式）。 2、按机车信号传输方式：可分为连续式和点式。 3、按各系统设备所处地域可分为：控制中心子系统、车站及轨旁子系统、车载设备子系统、车场子系统。 二、固定闭塞ATC系统 固定闭塞ATC系统是指基于传统轨道电路的自动闭塞方式，闭塞分区按线路条件经牵引计算来确定，一旦划定将固定不变。列车以闭塞分区为最小行车间隔，ATC系统根据这一特点实现行车指挥和列车运行的自动控制。固定闭塞ATC系统又可分为速度码模式和目标距离码模式。 1、 速度码模式（台阶式） 如北京地铁和上海地铁1号线分别引进的英国西屋公司和美国GRS公司的ATC系统均属此类ATC系统，该系统属70～80年代的产品，技术成熟、造价较低，但因闭塞分区长度的设计受限于最不利线路条件和最低列车性能，不利于提高线路运输效率。固定闭塞速度码模式ATC是基于普通音频轨道电路，轨道电路传输信息量少，对应每个闭塞分区只能传送一个信息代码，从控制方式可分成入口控制和出口控制两种，从轨道电路类型划分可分为有绝缘和无绝缘轨道电路两种。 以出口防护方式为例，轨道电路传输的信息即该区段所规定的出口速度命令码，当列车运行的出口速度大于本区段的出口命令码所规定的速度时，车载设备便对列车实施惩罚性制动，以保证列车运行的安全。由于列车监控采用出口检查方式，为保证列车安全追踪运行，需要一个完整的闭塞分区作为列车的安全保护距离，限制了线路通过能力的进一步提高和发挥。能提供此类产品的公司有：英国WSL公司、美国GRS公司、法国ALSTOM公司、德国SIEMENZ公司等。 2、 目标距离码模式（曲线式） 目标距离码模式一般采用音频数字轨道电路或音频轨道电路加电缆环线或音频轨道电路加应答器，具有较大的信息传输量和较强的抗干扰能力。通过音频数字轨道电路发送设备或应答器向车载设备提供目标速度、目标距离、线路状态（曲线半径、坡道等数据）等信息，车载设备结合固定的车辆性能数据计算出适合于列车运行的目标距离速度模式曲线（最终形成一段曲线控制方式），保证列车在目标距离速度模式曲线下有序运行。不仅增强了列车运行的舒适度，而且列车追踪运行的最小安全间隔缩短为安全保护距离，有利于提高线路的通过能力。如上海地铁2号线引进美国US&S公司、明珠线引进法国ALSTOM公司和广州地铁1、2号线引进德国西门子公司的ATC系统均属此类。 三、移动闭塞ATC系统 移动闭塞方式的ATC系统通常采用无线通信、地面交叉感应环线、波导等媒体，向列控车载设备传递信息。列车安全间隔距离是根据最大允许车速、当前停车点位置、线路等信息计算得出，信息被循环更新，以保证列车不间断收到即时信息。 移动闭塞ATC系统是利用列车和地面间的双向数据通信设备，使地面信号设备可以得到每一列车连续的位置信息，并距此计算出每一列车的运行权限，动态更新发送给列车，列车根据接收到的运行权限和自身的运行状态，计算出列车运行的速度曲线，实现精确的定点停车，实现完全防护的列车双向运行模式，更有利于线路通过能力的充分发挥。 移动闭塞ATC系统在我国还未有应用实例，国外能提供此类系统的公司有：阿尔卡特公司交叉感应电缆作为传输媒介的ATC系统，在加拿大温哥华“天车线”和香港KCRC西部铁路等应用，技术比较成熟，但交叉感应轨间电缆给线路日常养护带来不便；美国哈蒙公司基于扩频电台通信的移动闭塞应用在旧金山BART线，其系统结构、系统运用尚不成熟；阿尔斯通公司基于波导传输信息的移动闭塞正在新加坡西北线试验段安装调试。 四、信号系统基本功能 1、 列车自动监控子系统（ATS） ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控，实现以下基本功能： （1）通过ATS车站设备，能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。 （2）根据联锁表、计划运行图及列车位置，自动生成输出进路控制命令，传送至车站联锁设备，设置列车进路、控制列车停站时分。 （3）列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号（服务号、目的地号、车体号）跟踪，列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。 （4）列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分，控制发车时间。 （5）ATS中央故障情况下的降级处理，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制，由车站人工进行进路控制。 （6）在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，并具有较强的人工介入能力。通过设在车辆段的终端，向车辆段管理及行车人员提供必要的信息，以便编制车辆运用计划和行车计划。 （7）列车运行显示屏及调度台显示器，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。 （8）能在中央专用设备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观。能自动进行运行报表统计，并根据要求进行显示打印。 （9）能在车站控制模式下与计算机联锁设备结合，将部分或所有信号机置于自动模式状态。 （10）向通信无线、广播、旅客向导系统提供必要的信息。 2 、列车自动防护子系统（ATP） ATP系统由地面设备、车载设备组成，监督列车在安全速度下运行，确保列车一旦超过规定速度，立即施行制动，主要实现以下功能： （1）自动连续地对列车位置进行检测，并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息，以确定列车运行的最大安全速度。提供列车速度保护，在列车超速时提供常用制动或紧急制动，保证前行与后续列车之间的安全间隔，满足正向行车时的设计行车间隔和折返间隔。对反向运行列车能进行ATP防护。 （2）确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一径路上的不同列车之间具有足够的安全距离，以及等防止列车侧面冲撞。 （3）防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。 （4）为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。 （5）根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向，确定相应轨道电路发码方向。 （6）任何车—地通信中断以及列车的非预期移动（含退行）、任何列车完整性电路的中断、列车超速（含临时限速）、车载设备故障等均将产生安全性制动。 （7）实现与ATS的接口和有关的交换信息。 （8）系统的自诊断、故障报警、记录。 （9）列车的实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。具有人工或自动轮径磨耗补偿功能。 3、 列车自动驾驶子系统（ATO） ATO子系统是控制列车自动运行的设备，由车载设备和地面设备组成，在ATP系统的保护下，根据ATS的指令实现列车运行的自动驾驶、速度的自动调整、列车车门控制。 （1）自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。 （2）在ATS监控范围的入口及各站停车区域（含折返线、停车线）进行车—地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列车进行监控。 （3）控制列车按照运行图进行运行，达到节能及自动调整列车运行的目的。 （4）ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。 （5）能根据停车站台的位置及停车精度，自动地对车门进行控制。 （6）与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。 五、信号系统运营模式 1 、ATS自动监控模式 正常情况下ATS系统自动监控在线列车的运行，自动向联锁设备下达列车进路命令，列车在ATP的安全保护下由司机按规定的运行图时刻表驾驶列车运行。控制中心行车调度员仅需监督列车和设备的运行状况。每天开班前，控制中心调度员选择当日的行车运行图/时刻表，经确认或作必要的修改，作为当日行车指挥的依据。 2 、调度员人工介入模式 调度员可通过工作站发出有关行车命令，对全线列车运行进行人工干预。调整列车运行计划包括对列车实施“扣车”、“终止站停”、改变列车进路、增减列车等。 3、 列车出入车场调度模式 车辆调度员根据当日列车运行图/时刻表编制车辆运用计划和场内行车计划，并传至控制中心。车场信号值班员按车辆运用计划设置相应的进路，以满足列车出入段作业要求。 4、 车站现地控制模式 除设备集中站其他车站不直接参与运营控制，车站联锁和车站ATS系统结合实现车站和中央两级控制权的转换。在中央ATS设备故障或经车站值班员申请，中央调度员同意放权后，可改由车站现地控制。 在现地控制模式下，车站值班员可直接操从车站联锁设备，可将部分信号机置于自动模式状态，也可将全部信号机设为自动模式状态，控制中心行车调度员应通过通信调度系统与列车驾驶员、车站值班员保持联系。 5、 车场控制模式 列车出入场和场内的作业均由场值班员根据用车计划，直接排列进路。车场与正线之间设置转换轨，出入场线与正线间采用联锁照查联系保证行车安全。 6、 列车运行控制模式 列车在正线、折返线上的运行作业时，常用ATO自动驾驶模式和ATP监督下的人工驾驶模式，限制人工驾驶和非限制人工驾驶模式均为非常用模式。 （1）ATO自动驾驶模式 列车启动后，在ATP设备安全保护下，车载ATO设备自动控制列车加速、巡航、惰行、制动，并控制列车在车站的停车位置，开关车门，司机仅需监督ATP/ATO车载设备运行状况。 （2）ATP监督下的人工驾驶模式 列车启动后，车载ATP设备根据地面提供的信息，自动生成连续监督列车运行的一次速度模式曲线，实时监督列车运行。司机根据ATP显示的速度信息驾驶列车，当列车运行速度接近限制速度时，提出报警；当列车运行速度超过限制速度时，ATP车载设备将对列车实施制动。 （3）限制人工驾驶模式 司机以不超过车载ATP的限制速度行车，列车运行安全由司机负责，当列车超过该限制速度时，ATP车载设备则对列车实施制动。 （4）非限制人工驾驶模式 在车载ATP设备故障状态下运用，ATP将不对列车运行起监控作用。列车运行安全由司机、调度员、车站值班员共同负责。 7 、列车折返模式 列车在ATP监督人工驾驶模式下折返时，列车由人工驾驶自到达股道牵出至折返线，由司机转换驾驶端，并折返至发车股道。 在ATO有人驾驶模式下折返时，列车能以较合理的速度从到达股道牵出至折返线，由司机转换驾驶端和启动列车，然后从折返线进入发车股道。
D. 谁知道铁道信号的发展历史
1877年在中国台湾架设了我国第一条路上电报线。
1881年中国自办铁路—唐胥铁路开通，迈出了中国自办铁路通信的第一步，当时采用了西门子莫尔斯电报机，作为站间闭塞和通信联络之用。
1881年清政府批准修建的全长1536千米，途经河北、山东、江苏三省的津沪电报线建成通报，揭开了中国较大规模电信建设的序幕。
1896年唐胥铁路电报线上开通了风拿波式电话。
1899年唐胥铁路开始使用磁石电话。
1918年唐胥铁路开始使用自动电话。
上世纪50年代对称电缆通信技术率先在宝鸡—凤州电气化铁路上实现。
上世纪60年代我国第一代小同轴电缆在成都—昆明铁路首先使用。
上世纪80年代新建的大同—秦皇岛铁路线采用了从多个国家引进的光数字通信系统，首次在我国建成长400多千米的干线光缆，并组成了铁路通信的第一个完整的数字岛。
上世纪90年代铁路通信采用同步数字系统通信技术，并在京九线2500公里线路上一次建622Mbit/s的光通信系统。
就这么多。
E. 通信技术发展历程
无线移动通信技术快速发展历程和趋向（张煦）
[摘要] 本文内容分三部分：首先说明无线移动通信与有线固定通信一同快速发展的趋势；然后
着重讲述无线动通信蜂窝网从模拟至数字和即将进入第三代系统的快速发展历程和今后趋向；
最后简单说明无线卫星通信微波通信也要加快步伐继续向前发展，以发挥重要作用。
[ 关键词]无线通信；移动通信；蜂窝网；卫星通信
1无线移动通信与有线固定通信一同发展
人们常把有线固定通信和无线移动通信作为信息基础结构（NII/GII）的两大组成部分。近
年来它们都以明显的快速步伐向前推进，而且进入新世纪后将更加快速发展，为兴旺的信息时代
作出贡献。传统的有线固定通信网是“公用交换电话网”PSTN（Public Switched Telephone
Network），长期来一直保持平稳扩大建设，促使人们普遍装用固定终端的电话机。但是，自90
年代中期起，国际互联网Internet兴起，使全世界的传统通信网受到前所未有的巨大冲击。广大
的通信用户开始普遍装用计算机，数据通信的业务量每年急剧上涨，其增长率远远超过传统电话
的每年增长率。按照这样的势头，进入新世纪后的五年左右，全世界的数据信息业务量总数将追
上电话信息业务量总数，而且以后超过的越来越多。因此未来的通信传送网将是以数据信息为重
点的分组交换网（Packet Switching），并且承担电话通信的传送，不再利用原有的电路交换
（ Circuit Switching），但仍保证电话特有的业务质量（QoS）指标。随着计算机技术改进和
功能加多，数据通信将延伸至包含音频、视频信息配合的多媒体通信。这样，未来的有线固定通
信网，将能承担所有信息业务传送的统一通信网，必将是大容量通信网。
无线移动通信网主要是各地城市的蜂窝网（Cellul Network），每一城市分成若干个蜂窝
区，
每区中心设置无线电基台（Base Station），区内所有移动终端和个人无线手机各与基台直接经
由无线线路连通，称为无线接入（Wireless Access）。移动通信原来是只通移动电话，近来也
和有线网一样，容许移动用户于需要时接上Internet,传送数据信息，并且随着计算机的改进，
将来也要传送包含音频、视频信息配合的多媒体通信。移动终端经过无线接入基台又经由基台连
往移动通信交换中心MSC（Mobile-communication Switching Center），除了由无线线路连往
同
一蜂窝网的其它无线电基台外，还连往有线固定通信网的城市交换局。这意味着，无线移动通信
网要与有城固定通信网相连接。移动终端和个人便携手机如欲与同一蜂窝区或同一城市的移动终
端或个人手机直接相互通信，当然可由无线移动通信网来接通。但无线移动通信网仅限于本城市
的蜂窝网，不同城市的蜂窝网仍需由全国性的有线固定通信网来接通。任一无线移动手机如欲实
现国内或国际通信，必须经过无线接入，然后由有城固定网接通。由此可见，有线固定通信网既
承担所有由有线接入的各种各样通信业务，包括原来PSTN用户所需的通信业务，又要承担无线接
入的各种通信业务，所以，固定网的通信业务量总数特大，而且逐年加大，在设计未来的全国有
线固定通信网时，必然要精细测算，考虑大容量而且逐年增加容量的趋势。这就要求传输线路和
通信网内部设备都能方便地按需要加大容量。
鉴于过去数字通信网使用的时分多路TDM虽然作出很大贡献，数字体系从PDH进化为SDH，但
其最高数字速率已难于再提高，因而成为通信网继续加大容量的“电子瓶颈”。可幸，光纤作为
传输线路具有巨大的潜在容量可以发掘利用。而且，从90年代中期起，波分多路／密集波分多路
（ WDM／DWDM）在光纤线路上投入商用，显示出无比优越性。于是，有线通信网中的干线几乎全
部采用光纤并装上波分多路系统，而通信网本身内部，为了便于未来扩大容量，已开始考虑从电
网进化为光网（optical networking），采用以WDM为基的各种光器件／组件，以实现波长路由
和交换等功能，从而可以进一步加大网的容量能力。
对于使用电话通信的人们，虽然过去安装的固定终端电话机运行可靠，但与近年推广的便携
无线手机相比，用户觉得各自随身携带一部手机，一个号码，随时随地可以拨打电话找到对方立
即通话，比过去固定终端灵活方便得多。所以近年来移动通信手机的销售量剧增。国际上推测，
不到2010年，全世界用户拥有移动无线手机总数将与装置固定电话终端机总数相等，而且用户需
要呼叫电话时，更乐于使用手机。现在无线移动通信网不仅提供通电话，还在设法让便携计算机
互通数据信息甚至多媒体通信，仅仅因为无线电频谱资源毕竟有限，无线移动通信能够提供每路
信号的频带宽度没有象有线固定通信那样宽裕。所以，在用户需用带宽很大的通信业务的情形，
例如用户上网需要Internet/WWW长时间提供特别大量数据信息，或者用户需’要在家里收看特定
的高质量文娱电视节目或电影片时利用“点播电视／电影”VOD／MOD业务，就有必要利用“有线
接入”。
概括地说，进入新世纪不到十年，对通信业务的发展有两个极其重要的预测：一是大约2005
年全世界数据信息业务量总数追上与传统电话业务量总数相等，其后逐年超过；二是大约201O年
全世界无线移动通信用户总数增加多至与传统有线固定通信用户总数相等。由此有线固定通信网
的容量将越来越大，而无线移动通信网的手机越来越普遍，今后两类通信网技术必将一同持续地
-快速发展。
2 蜂窝网从模拟至数字、将进入第三代
无线移动通信最基本和最主要的一种是利用蜂窝网方式。它避免了一个城市使用大功率无线
电发射台、覆盖直径40km面积的旧设想，而把一个城市按蜂窝网形状划分为若干互相靠近的六角
形区（cell），每区图形半径可以小于1km.在这样的蜂窝区的中心设立无线电基台BS（base
station），发射功率较小，可与区内所有移动终端MS（mobilestation)或个人随身携带的手机
随时取得联系。当某一MS从一区移动至邻近区，就改与邻近区的BS联系，称这种“交接”为“越
区切换”。某区BS使用的波长与邻近区BS的波长不同，但与隔一、二区的波长可以相同，称为
“频率再利用”，不会引起干扰，这是蜂窝网的优点，节约利用无线电频谱资源。80年代初期，
蜂窝网移动通信开始商用，那时使用模拟电话，由于集成电路进步快，又由于话音编码和数字通
信技术研制都很成功。到了80年代下半期，蜂窝网发展至数字式，称为第二代ZG（second
generation).在过渡时期移动手机可以双模运用，既可用于模拟电话，又可用于数字电话。那时
欧洲有标准组织 GSM（Groupe Special Mo-bile），后来在900MHz频谱普遍运用的第二代称为
GSM（Global System for Mobile Communications）。在开始时数字式移动电话利用“时分多
址”TDMA（Time Division Multiple Access）。90年代中期，又出现“码分多址”CDMA
（Code
Division Multiple Ac- cess），也在90年代中期，美国指定1850－1990MHz的 14OMHz宽度
的
频谱，供“个人通信业务” PCS（Personal Communication Service）使用，这些都一直持续
至90年代后期，保持不断的发展势头。
正在2G系统技术持续蓬勃发展的时期，国际上开始议论第三代移动通信3G（third
generation)的前景，既要尽量采用可预见的先进技术，又要照顾现已装置的系统设备，再要订
定全世界都认可的标准，普遍称为IMT-2000（International MobileTelecommunication),设
备
采用2000MHz频谱，于2000年起开始试用。这种3G系统不仅保持移动电话，还要十分重视开展数
据通信，使无线系统和有线通信网一样重视数据传输，包括Internet/互联网规约IP和宽带业务，
以至数据速率为2Mb／s的多媒体通信。国际标准组织已经评审各国提交的无线电传输方案，包
括我国的方案，有频分双工FDD（Frequency Duplex) CDMA、TDMA,还有时`分双工TDD(Time
Division Duplex)的CDMA。总是没法使无线通信在性能、成本和容量等方面都显出优势。
在无线数字式移动通信，为了充分节约利用频谱，话音编码（Speech Coding）技术非常重
要。这与有线通信大不相同，有线数字电话利用脉码调制PCM, 每路电话64kb/s，或自适应脉码
调制AD－PCM,每路32kb／s，对通信网络容量没有困难。无线通信的话音编码，从早期的“线性
预测编码”LPC(Linear Predictive Coding),至80年代开始的“码激励线性预测” CELP
（Code Excited Linear Pre-diction)，每路话音的数字速率降至 5~13kb／s。同时，在编码
过程中还要考虑克服无线电波传播过程引起损害和背景噪音，保证通话质量。到了3G系统，还
要考虑多媒体通信所需的音频和视频的编码技术，既节约频谱、又保证通信质量。
每一无线电基台一般需要设置几套射频收发信机（RF transceiver).现在从模拟过渡至数
字化，将充分利用数字信号处理DSP和专用大规模集成芯片ASIC，并趋向于使用越来越多的新型
软件，导致可编程（programmable)的基台，容许使用多种空中接口（air interface）标准。
基台将使用宽带线性功率放大和宽带射频器件，便于增加数字内容，使数字处理尽量靠近天线，
使多个射频同时处理，又使软件完成更多的功能。由于数字移动通信支持多个用户利用CDMA或
TDMA多址通信，数字式可比模拟式减少无线电收发信机数，可在较宽频带进行处理，又容许在
较高频率处理，从基带至中频又至射频都利用数字处理。当基台这样充分利用可编程器件时，
它们就称为“软件无线电”（software。Ra-dio),变得相当灵活，而且容许基台设备更容易配
合“智能无线”（smart antenna或intelligent anten-na).移动终端和无线手机也将趋向于
软件无线电。当业务和标准技术有所改变时，软件无线电可以很快适应新技术，不需大量更换
设备，因而投资成本可以降低。
加多利用数字信号处理，可促使无线通信的智能天线技术得到有利的发展。智能天线需要
使用多个天线。基台往往有几个定向天线，各分管一个扇形区，对该区内移动终端的无线接入
特别有利，还可能让多个束射经过自适应过程进行快速换接，以获得最好的孔径增益、分集增
益、和遏止干扰，导致性能改进。接收天线如采用两个天线分支，在空间有足够的隔开，就可
获取空间分集的好处，如只有一个无线，则利用极化分集也可得到好处。在自适应智能天线，
发送装用多个天线，可取得更多好处。对于TDMA系统，智能无线可以加大通信容量，由反向线
路传来的信号进行处理，可使正向线路的束射调整得最好。对于CDMA系统，所有移动终端使用
同一频带，只是编码不同。到了3G系统，用户如使用较高数据速率，可以指定特殊符号（pilot
symbol）以控制自适应天线处理来减小用户间的干扰，从而加大通信容量，即在有几个用户
使用高速数据时仍容许较多用户通电话。
无线移动通信网有时为了公共安全的原因，需要相当精确地测定某一移动终端或个人在某
一时间移动至地理上的位置，称为定位技术（geoloca-tion）。现在已有一种独立的手持机能
够附带设备，利用全球定位系统（GPS,global positioning system），在室外测定移动个人
自己的位置。将来进入3G时代，个人移动无线手机本身可能附有定位功能，它在得到网的协助
下进行定位工作，不必另外携带独立的GPS手持机。就是说，新式的移动通信手机附装协助的
AGPS（assisted GPS), 测定自己在室外，甚至室内的地理位置。通信手机于需要时由网提供
情况，不必由通信手机本身连续跟踪GPS卫星。
蜂窝网3G系统向未来的分组交换有线网看齐，着重于提供尽量高速率的数据通信。蜂窝网
也要提供不对称数字传输。象有线网的不对称数字用户线ADSL那样，无线电基台至用户的方向
提供较高速率的数据传输。有线网是在交换局设置多载波离散多音调（DMF,Discrete
Multi-Tone)装备，而无线网是在基台设置多载波正交频分多路（ OFDM，Orthogonal
Frequency Division Multiplex）装备，这对于移动用户接上Internet索取大量信息时非常需
要。
3卫星通信和微波通信有重要作用
无线移动通信除了大部分依靠城市蜂窝网、如上节所述外，还有卫星通信也非常重要，大
有发展前途。同步卫星对固定通信和广播已经多年实践证明极为可靠，还可有利地提供远程移
动通信、低轨 道、中轨道卫星通信。如在技术、设备、成本各方面深入研究，仍能大有作为，
对全球个人移动通信发挥作用。同温层（平流层）无线通信已有方案提出，如继续具体研究，
对固定通信和移动通信都有独特作用。此外，无线固定通信包括人们熟知的微波数字接力通信
和最近提倡的无线用户环路（WSL,Wireless Subscriber Loop),在人口较少的地区很适用，它
们与建设光纤光缆和有线市内电话用户线相比，有建设较快、投资较少的优点。毫米波无线电
通信和无线红外线通信已在多处安装试验，证明对短距通信有好处。总之，国际上不少实际应
用和试验经验表明，无线通信优点很多，值得扩大实际使用范围。可以断言，在进入新世纪后，
无线通信必将与有线通信一同快速发展和互相配合应用，不愧为信息基础结构的两大组成部分。
同步轨道运行的卫星过去提供可靠的国际通信和电视传播，享有盛誉。近年加强开发，尤
其对卫星内部的转发器(transponder)，放宽传输频带、加大发射功率、改进天线效率，甚至
加装ATM设备，扩大业务功能，以致地面应用越来越增多。一种应用是在地上安装“甚小孔径
天线”的卫星站，称为VSAT，为大企业的广域专用通信提供方便。同步卫星也可能对地面提供
远距移动通信，但地面移动 终端需装较大的对星天线，而且在高楼林立的城市 中心电波传
播有困难。为此，对地面的全球移动通信，曾另行研制发射低轨道、离地面几百至一千公里的
几十颗移动卫星族，称为 LEO（Low Earth Or-bit）。又曾研制发射中轨道、离地约一万公里
的十颗移动卫星族，称为MEO( Medium Earth Orbit)。[相应地，原来离地面36，000km、与地
球同步运行的三颗卫星族，称为 GEO(Geostationary Earth Or－bi)]。虽然最近LEO系统
Iridium在开放商用后不久就受到挫折，另一系统Globalstar正在开放商用，可能顺利进行，
但应该冷静地对待。这些LEO／MEO全球无线移动通信系统的理论和技术是正确的，但经营商对
用户需求的条件、移动手机的设备和成本，以及向用户收费不宜过贵等问题，似乎预先考虑得
不够周到。如能认真吸取经验，仔细分析原因，很可能得到圆满成功，我们可以热情期待着美
好的前途。无线固定通信也要向前发展，充分利用无线特有的优点，但无线通信受到无线电频
谱资源的限制，为了继续开发应用，必须考虑提高运用频率或缩短运用波长，即从微波（厘米
波）延伸至毫米波、甚至红外波。在这样的延伸进程中，必将遇到新的电波传播问题和器件问
题，都要逐一妥善解决，应该受到有关各方的支持和鼓励。