導(dǎo)語：如何才能寫好一篇信號與通信論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞屏蔽門,列車自動防護(hù),接口控制

屏蔽門(Platformscreendoors,簡稱PSD)系統(tǒng)是現(xiàn)代化軌道交通工程的必備設(shè)施,它沿軌道交通站臺邊緣設(shè)置,將軌道區(qū)與站臺候車區(qū)隔離,具有節(jié)能、環(huán)保和安全等功能。安裝屏蔽門系統(tǒng)后,不僅可以防止乘客跌落軌道而發(fā)生危險(xiǎn),確保乘客安全,減少人為引起的停車延誤,提高列車準(zhǔn)點(diǎn)率,而且可以減少站臺區(qū)與軌道區(qū)之間冷熱氣流的交換,從而降低環(huán)控系統(tǒng)的運(yùn)營能耗,節(jié)約運(yùn)營成本。

信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)相結(jié)合是屏蔽門系統(tǒng)工程的重要環(huán)節(jié)。此外,要更好地確保乘客的安全以及奠定無人駕駛的技術(shù)基礎(chǔ),就必須實(shí)現(xiàn)屏蔽門與列車車門的連動,并確保屏蔽門系統(tǒng)與信號系統(tǒng)的列車自動防護(hù)(ATP)之間建立聯(lián)鎖關(guān)系。根據(jù)世界各城市軌道交通工程的成功先例,屏蔽門普遍由信號系統(tǒng)進(jìn)行控制。廣州于2004年10月開始對正在運(yùn)營的地鐵1號線加裝屏蔽門系統(tǒng)。該項(xiàng)工程預(yù)計(jì)總投資金額為1.484億元人民幣,是目前我國最大的一項(xiàng)軌道交通屏蔽門系統(tǒng)工程。本文主要對廣州地鐵2號線及1號線加裝屏蔽門系統(tǒng)工程中的西門子信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)的接口進(jìn)行分析。

1屏蔽門系統(tǒng)所需信號系統(tǒng)的條件及功能

(1)信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)的接口僅考慮線路上的列車的正向運(yùn)行,但要滿足屏蔽門對停車精度的要求。只有停車精度要求被滿足,信號系統(tǒng)才允許自動或人工向列車和站臺屏蔽門系統(tǒng)發(fā)送開門命令。目前,用于廣州地鐵2號線的LZB700M型中,ATP和ATO(列車自動運(yùn)行)系統(tǒng)是由德國西門子公司提供的,其列車定點(diǎn)停車的精度ATO系統(tǒng)為±0.3m,成功率99.99%,ATP系統(tǒng)為±0.5m,已滿足屏蔽門對停車精度的要求。廣州地鐵1號線同樣采用LZB700M型ATP、ATO,目前列車停車的精度ATO系統(tǒng)為±0.5m,成功率99.5%,ATP系統(tǒng)為±1m。由此可見,要安裝屏蔽門首先必須改善列車的停車狀況,停車精度至少要達(dá)到ATO系統(tǒng)為±0.4m,成功率99.5%,ATP系統(tǒng)為±0.5m的要求;并要保證在列車停車精度為±400mm情況下,列車乘客門凈開度≥1200mm(屏蔽門門開寬度為2000mm)。

(2)只有屏蔽門關(guān)閉的情況下列車才能運(yùn)行。ATP軌旁單元通過故障安全型繼電器輸入接點(diǎn)接收當(dāng)前屏蔽門的狀態(tài)(PSD開門或PSD關(guān)門)。如果屏蔽門是開門狀態(tài),ATP軌旁單元會設(shè)置一個(gè)安全停車點(diǎn),不讓任何列車駛?cè)胂鄳?yīng)的車站站臺。

(3)PSD的狀態(tài)通過ATP報(bào)文傳輸給列車。當(dāng)列車接近運(yùn)營停車點(diǎn),且屏蔽門的狀態(tài)由“PSD關(guān)閉”變化為“PSD開門”時(shí),ATP軌旁單元會產(chǎn)生緊急制動讓列車停車。

(4)確保當(dāng)列車停在停車窗位置范圍內(nèi)時(shí)才連通列車到軌旁的通信通道。當(dāng)列車在站臺范圍內(nèi)移動時(shí),ATP通過不激活“PTI(positivetrainidentification,有車標(biāo)志)釋放”切斷PTI通道。如果列車停到指定的ATP停車窗位置時(shí),則通過ATP激活“PTI釋放”讓PTI通道連通。當(dāng)列車車門打開時(shí),這些報(bào)文會通過PTI通道傳輸?shù)杰壟詥卧?屏蔽門會隨之而打開。

(5)屏蔽門控制系統(tǒng)向信號系統(tǒng)提供全部門“關(guān)閉及鎖定”和“互鎖解除”信息,接口采用安全型干接點(diǎn)雙斷硬線連接,接口分界點(diǎn)在屏蔽門控制設(shè)備外的線端子排。

(6)列車在ATP停車窗范圍內(nèi)停穩(wěn)后,ATP車載單元會發(fā)出打開列車車門的信號。當(dāng)列車車門打開,ATP車載單元一個(gè)持續(xù)的故障安全輸出則會切斷列車的牽引系統(tǒng)。這是為了防止列車在車門開啟的情況下人為地啟動列車。

(7)PTIMUX(PTItracksideunit)根據(jù)接收來的2個(gè)不同的PSD編碼(對應(yīng)PSD開門的編碼)驅(qū)動2個(gè)繼電器輸出,它們是表示“PSD開門”命令的接口。為了產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)的控制信號,ATO需不斷發(fā)送“PSD開門”命令,直到屏蔽門被請求關(guān)閉為止。

(8)如果列車車門關(guān)閉(人工或自動),屏蔽門也隨之關(guān)閉,這些報(bào)文會通過PTI通道傳輸?shù)杰壟詥卧?。目前廣州1、2號線列車只有人工關(guān)閉車門功能。

(9)ATP車載單元在關(guān)閉車門的同時(shí),輸出關(guān)閉屏蔽門命令。只有收到列車車門關(guān)閉好,且通過ATP報(bào)文接收到屏蔽門的“關(guān)閉及鎖定狀態(tài)”信息后,列車牽引系統(tǒng)才被釋放,ATP才允許啟動列車。

(10)開左門或開右門應(yīng)與站臺的位置和列車運(yùn)行方向相符合。如在換乘站(如公園前站),屏蔽門的開關(guān)要根據(jù)有利于乘客導(dǎo)向的原則來進(jìn)行設(shè)計(jì):先開下客側(cè)的屏蔽門,后開上客側(cè)的屏蔽門。

(11)屏蔽門系統(tǒng)發(fā)生故障,或屏蔽門實(shí)際已關(guān)閉但因故不能有效地把“關(guān)閉及鎖定狀態(tài)”信號傳送給ATP系統(tǒng)時(shí),司機(jī)只有按“PSD互鎖解除”按鈕,屏蔽門系統(tǒng)才能給ATP系統(tǒng)送出“互鎖解除”的信號,用以切斷屏蔽門系統(tǒng)和信號系統(tǒng)間的聯(lián)鎖關(guān)系,ATP才允許啟動列車。且司機(jī)必須在每次發(fā)車前都按下“PSD互鎖解除”按鈕,直到故障修復(fù)為止。

(12)屏蔽門系統(tǒng)應(yīng)為每側(cè)站臺提供一組接口與信號系統(tǒng)連接,因此,島式站臺和側(cè)式站臺有兩組接口,一島兩側(cè)式站臺有四組接口(如公園前站)。

(13)由于廣州地鐵1、2號線的列車編組方式相同,在信號系統(tǒng)中沒有考慮采用不同的列車編組來開啟對應(yīng)的屏蔽門。

2信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)的接口控制

2.1接口信號描述

信號系統(tǒng)與屏蔽門控制系統(tǒng)之間使用信號控制電纜連接,使用繼電、雙斷、安全型干接點(diǎn)等方式的接口電路。兩系統(tǒng)接口信號的描述見表1。

2.2ATP子系統(tǒng)對PSD打開狀態(tài)時(shí)的保護(hù)聯(lián)鎖設(shè)計(jì)

屏蔽門的狀態(tài)通過ATP報(bào)文傳輸給列車。ATP子系統(tǒng)在屏蔽門不同的打開情況下監(jiān)督列車的移動,并最終控制列車導(dǎo)向安全。其出現(xiàn)的情況有圖1中給出的5種。

圖1中:情況1和2若PSD打開,軌旁ATP會生成一個(gè)安全停車點(diǎn)讓列車不能進(jìn)入相應(yīng)車站的站臺。在情況1中,當(dāng)列車制動距離小于列車與安全停車點(diǎn)的接近距離時(shí),列車實(shí)施正常制動讓列車在停車點(diǎn)前停車。而在情況2中,當(dāng)列車制動距離大于列車與安全停車點(diǎn)的接近距離時(shí),列車則要被實(shí)施緊急制動。在情況3中,列車在站臺區(qū)域移動,同時(shí)收到“PSD關(guān)閉”改變?yōu)椤癙SD開門”的信息時(shí),車載ATP單元會產(chǎn)生一個(gè)緊急制動。同樣,在情況4中,車載ATP單元也會產(chǎn)生一個(gè)緊急制動,這是因?yàn)榱熊囄膊窟€在站臺區(qū)域內(nèi)。在情況5中,列車已出清站臺區(qū)域時(shí)PSD打開,這時(shí)列車不會產(chǎn)生緊急制動。通過上述的5種情況,確保在PSD打開的情況下禁止列車在站臺區(qū)段移動,防止危及乘客的安全。

2.3接口硬線連接的安全設(shè)計(jì)

簡單的故障會導(dǎo)致屏蔽門錯(cuò)誤地開、關(guān)門,這是必須要防止的。現(xiàn)說明接口故障的安全設(shè)計(jì)。

2.3.1PTIMUX和PSD控制器之間的繼電器盒

PTIMUX和PSD控制器之間采用繼電器進(jìn)行隔離,防止電氣干擾影響信號系統(tǒng)。同時(shí)為提高安全性,接口電路采用4線雙切線路。一個(gè)正常的PSD命令是由4個(gè)PTIMUX輸出繼電器組合確定的,可以避免“PSD開門”和“PSD關(guān)門”兩個(gè)信號同時(shí)出現(xiàn)的錯(cuò)誤。這些繼電器會安裝在PTIMUX上,通過復(fù)合的接點(diǎn)關(guān)系防止“PSD開門”和“PSD關(guān)門”命令的錯(cuò)誤輸出。其原理見圖2。繼電器盒的繼電器輸出狀態(tài)與邏輯結(jié)果見表2。

通過其繼電器控制電路邏輯結(jié)果分析,16種繼電器可能的動作組合中,只有2種組合會產(chǎn)生正確的輸出(PSD開門和PSD關(guān)門)。這樣的設(shè)計(jì)也是為了防止繼電器失誤而產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出命令。

2.3.2報(bào)文容錯(cuò)

車載ATO通過PTI信標(biāo)到PTI-MUX的整個(gè)傳輸通道的報(bào)文都有CRC(循環(huán)冗余碼校驗(yàn))進(jìn)行校驗(yàn)。另外,列車停在停車窗位置范圍時(shí),整個(gè)PTI傳輸通道才連通,以確保其它情況下沒有任何的報(bào)文接收,影響到PSD的功能。

2.4兩側(cè)都有屏蔽門的設(shè)計(jì)

該情況是列車可以打開左側(cè)、右側(cè)或者同時(shí)都要打開兩側(cè)車門的情況。

這里使用了6個(gè)繼電器,其功能分別是:允許開門,允許關(guān)門,兩側(cè)門都開,開左門,開右門,關(guān)閉所有門。通過這6個(gè)繼電器的接點(diǎn)組合控制PSD的命令輸出:①開右側(cè)屏蔽門,允許開門和開右門的繼電器吸起;②開左側(cè)屏蔽門,允許開門和開左門的繼電器吸起;③開兩側(cè)屏蔽門,允許開門和兩側(cè)門都開的繼電器吸起;④關(guān)閉屏蔽門,允許關(guān)門和關(guān)閉所有門的繼電器吸起。繼電器的輸出狀態(tài)和邏輯結(jié)果見表3。

如表3所述,只有上述的情況會產(chǎn)生命令輸出,其它的組合是無效的。通過其繼電器的互鎖關(guān)系,確保不會因繼電器錯(cuò)誤動作產(chǎn)生有效的屏蔽門控制命令。如在公園前站這個(gè)需要兩側(cè)開門的換乘站,在設(shè)計(jì)上要考慮屏蔽門對乘客的導(dǎo)向作用,兩側(cè)屏蔽門要先開下客門再開上客門,而關(guān)門時(shí)要先關(guān)下客門再關(guān)上客門。這就需要在車載軟件中設(shè)置兩側(cè)車門的開關(guān)延時(shí)時(shí)間。同樣兩側(cè)屏蔽門開關(guān)的時(shí)間也應(yīng)作對應(yīng)的設(shè)置。

2.5車門與屏蔽門的同步

屏蔽門和列車車門的開門時(shí)間,會在小于1s內(nèi)同步啟動。屏蔽門和列車門關(guān)閉的時(shí)間應(yīng)大致相同。同步要求的延誤,主要是因?yàn)閱又噶钜獜男盘栂到y(tǒng)的車載設(shè)備傳送到信號系統(tǒng)的地面設(shè)備,傳送過程中會產(chǎn)生延誤。關(guān)門同步實(shí)現(xiàn)起來比較容易。列車車門及屏蔽門收到關(guān)門命令也不是立即關(guān)閉的,而是都有一個(gè)延時(shí)時(shí)間。根據(jù)實(shí)際情況各自確定一個(gè)關(guān)門的延時(shí)時(shí)間即可。

3結(jié)語

屏蔽門系統(tǒng)與信號系統(tǒng)的結(jié)合提高了屏蔽門的自動性和安全性,在保證列車和乘客安全,實(shí)現(xiàn)快速、高密度、有序運(yùn)行等功能的同時(shí),為乘客提供了一個(gè)舒適安全的乘車環(huán)境。通過了解信號系統(tǒng)與屏蔽門系統(tǒng)之間的控制與監(jiān)督,就能更深入了解屏蔽門系統(tǒng)的運(yùn)作過程。

參考文獻(xiàn)

1孫增田.廣州地鐵屏蔽門系統(tǒng)的方案比選.地鐵與輕軌,2002(6):28

篇2

專 業(yè)：

姓 名：

學(xué) 號：

報(bào)告日期：

論文(設(shè)計(jì))題目：

智能天線技術(shù)的基本原理及其music算法

指導(dǎo)教師：

論文(設(shè)計(jì))起止時(shí)間：

一、論文(設(shè)計(jì))研究背景與意義

智能天線是3g的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，作為當(dāng)今三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一的td-scdma(time division-synchronous code division multiple access)是由中國自主提出使用的tdd方式的(時(shí)分雙工方式)的第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。td-—scdma的核心技術(shù)之一就是智能天線技術(shù)。在td-—scdma系統(tǒng)中使用智能天線技術(shù)，基站可以利用上行信號信息對下行信號進(jìn)行波束成形，從而降低對其他移動臺的干擾，同時(shí)提高接收靈敏度，增加覆蓋距離和范圍，改善整個(gè)通信系統(tǒng)的性能。

智能天線是一種多天線系統(tǒng)，它按照某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。　智能天線系統(tǒng)的核心在于數(shù)字信號處理部分，它根據(jù)一定的準(zhǔn)則，使天線陣產(chǎn)生定向波束指向移動用戶，并自動調(diào)整權(quán)系數(shù)以實(shí)現(xiàn)所需的空間濾波。智能天線需要解決以下兩個(gè)關(guān)鍵問題：辨識信號到達(dá)方向doa(directions of arrinal)和數(shù)字波束賦形的實(shí)現(xiàn)。在對信號doa估計(jì)的算法中，作為超分辨空間譜估計(jì)技術(shù)的music(multiple signal classification)算法是最經(jīng)典的算法之一。

本文針對3g的需求背景，研究智能天線技術(shù)及doa估計(jì)算法。隨著移動通信用戶數(shù)迅速增長和人們對通話質(zhì)量要求的不斷提高，要求移動通信網(wǎng)在大容量下仍具有較高的話音質(zhì)量。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，智能天線可將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向doa(directions of arrinal)，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。同時(shí)，利用各個(gè)移動用戶間信號空間特征的差異，通過陣列天線技術(shù)在同一信道上接收和發(fā)射多個(gè)移動用戶信號而不發(fā)生相互干擾，使無線電頻譜的利用和信號的傳輸更為有效。在不增加系統(tǒng)復(fù)雜度的情況下，使用智能天線可滿足服務(wù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容的需要。

其實(shí)就是一種多天線系統(tǒng)，它按照某種算法來對準(zhǔn)期望信號，使得期望信號得到最大增益，而干擾信號被壓制。因此需要知道期望信號到來的方向，即doa。music算法是經(jīng)典的用來估計(jì)波達(dá)方向的算法。

二、論文(設(shè)計(jì))的主要內(nèi)容

智能天線是一種安裝在基站現(xiàn)場的雙向天線，通過一組帶有可編程電子相位關(guān)系的固定天線單元獲取方向性，并可以同時(shí)獲取基站和移動臺之間各個(gè)鏈路的方向特性。智能天線的原理是將無線電的信號導(dǎo)向具體的方向，產(chǎn)生空間定向波束，使天線主波束對準(zhǔn)用戶信號到達(dá)方向doa(direction of arrinal)，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號到達(dá)方向，達(dá)到充分高效利用移動用戶信號并刪除或抑制干擾信號的目的。

波達(dá)方向(doa,direction of arrival)估計(jì)是智能天線研究的一個(gè)重要方面,無論是上行多用戶信號的分離,還是下行選擇性發(fā)射,對用戶信號doa的測定,都成為智能天線實(shí)現(xiàn)指向性發(fā)射的必要前提。在對信號doa估計(jì)的算法中,作為超分辨空間譜估計(jì)技術(shù)的music(multiple signal classification)算法是最經(jīng)典的算法之一。本文主要介紹智能天線技術(shù)的基本原理，發(fā)展歷程，技術(shù)分類，及智能天線對系統(tǒng)的改進(jìn)和主要用途。寫出均勻線陣的統(tǒng)計(jì)模型，研究music算法的基本原理，用matlab仿真實(shí)本課題的主要研究內(nèi)容如下：

(1)介紹智能天線技術(shù)的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀和技術(shù)分類;

(2)在均勻線陣的統(tǒng)計(jì)模型下研究智能天線技術(shù)的基本原理;

(3)重點(diǎn)研究music算法的基本原理，并用matlab仿真軟件實(shí)現(xiàn);

(4)分析music算法的估計(jì)精度，得出全文結(jié)論。

三、論文(設(shè)計(jì))的工作方案及進(jìn)度安排

第一階段(XX年9月7日-XX年10月11日)查閱有關(guān)智能天線技術(shù)，music算法和matlab仿真等方面的資料，關(guān)注國內(nèi)、外當(dāng)前的先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展前景，積累知識。

第二階段(10月12日-11月8日)對智能天線的工作原理進(jìn)行詳盡地分析，給出均勻線陣的統(tǒng)計(jì)模型，研究music算法的基本原理，學(xué)習(xí)用matlab實(shí)現(xiàn)仿真

第三階段(11月9日-11月22日)用matlab編寫程序，程序調(diào)試

第四階段(11月23日-12月20日)整理資料，結(jié)合設(shè)計(jì)經(jīng)歷撰寫論文，備戰(zhàn)論文答辯。

四、參考文獻(xiàn)

1) 刁鳴，熊良芳，司錫才，超分辨測向天線陣性能的計(jì)算機(jī)仿真研究，電子學(xué)報(bào)，XX no.5

2) 何子述，黃振興，向敬成，修正music算法對相關(guān)信號源的doa估計(jì)性能，通信學(xué)報(bào)，XX no.10

3) 張賢達(dá)，保錚，通信信號處理，國防工業(yè)出版社，XX

4) 劉德樹，羅景青，張劍云，空間譜估計(jì)及其應(yīng)用，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，1997

5) 李旭健，孫緒寶，修正music算法在智能天線中的應(yīng)用，山東科技大學(xué)，266510

6) 陳存柱，淺析自適應(yīng)智能天線技術(shù)的應(yīng)用，北京師范大學(xué)，100875

7) [美]s.m. 凱依 著，黃建國等 譯，現(xiàn)代譜估計(jì)原理與應(yīng)用，科學(xué)出版社，1994

8)徐明遠(yuǎn)， matlab仿真在通信與電子工程中的應(yīng)用 XX

五、指導(dǎo)教師意見

指導(dǎo)教師簽字：

年 月 日

六、答辯小組意見

篇3

關(guān)鍵詞：3G，越區(qū)切換，應(yīng)用

 

1.引言在蜂窩移動通信網(wǎng)中，切換是保證移動用戶在移動狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)不間斷通信越區(qū)切換；切換也是為了在移動臺與網(wǎng)絡(luò)之間保持一個(gè)可以接受的通信質(zhì)量，防止通信中斷，這是適應(yīng)移動衰落信道特性的必不可少的措施。特別是由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的切換，其目的是為了平衡服務(wù)區(qū)內(nèi)各小區(qū)的業(yè)務(wù)量，降低高用戶小區(qū)的呼損率的有力措施。切換可以優(yōu)化無線資源（頻率、時(shí)隙、碼）的使用；還可以及時(shí)減小移動臺的功率消耗和對全局的干擾電平的限制。

2.越區(qū)切換的定義當(dāng)移動臺從一個(gè)小區(qū)（指基站或者基站的覆蓋范圍）移動到另一個(gè)小區(qū)時(shí)，為了保持移動用戶的不中斷通信需要進(jìn)行的信道切換稱為越區(qū)切換，

3.越區(qū)切換的分類從技術(shù)上分：當(dāng)一次切換被觸發(fā)后，一個(gè)新的信道將被建立，通信將轉(zhuǎn)接到新的鏈路，同時(shí)，原來的信道被釋放。切換處理過程可以根據(jù)新鏈路的建立途徑(舊鏈路的釋放是發(fā)生在新鏈路的建立之前、之中或之后)來分類。硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接；軟切換：指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接。

硬切換：硬切換的特點(diǎn)是移動臺在硬切換情況下，同一時(shí)刻只越區(qū)切換占用一個(gè)無線信道，它必須在一個(gè)指定時(shí)間內(nèi)，先中斷與原基站的聯(lián)系，調(diào)諧到新的頻率上，再與新基站取得聯(lián)系，在切換過程中可能會發(fā)生通信短時(shí)中斷。硬切換主要是不同頻率的基站和扇區(qū)之間的切換。

軟切換：軟切換的特點(diǎn)是在軟切換過程中，兩條鏈路及相對應(yīng)的兩個(gè)數(shù)據(jù)流在一個(gè)相對較長的時(shí)間內(nèi)同時(shí)被激活，一直到進(jìn)入新基站并測量到新基站的傳輸質(zhì)量滿足指標(biāo)要求后，才斷開與原基站的連接。軟切換是同一頻率下不同基站之間的切換。

從小區(qū)的性質(zhì)上分：同一交換中心基站之間的越區(qū)切換；同一BSC之間的切換；不同BSC之間的切換；不同交換中心之間基站的越區(qū)切換；微小區(qū)與宏小區(qū)之間的切換；同基站內(nèi)不同扇區(qū)的切換；不同運(yùn)營商之間的切換。

4.三種體制下的越區(qū)切換WCDMA與CDMA2000均采用軟切換，TD-SCDMA采用接力切換。

WCDMA中的軟切換

它是采用移動臺發(fā)起的異步軟切換方式進(jìn)行的導(dǎo)頻切換，基站需要確定在什么時(shí)間、什么位置為移動臺啟動軟切換算法。論文大全。WCDMA的移動臺可在同一頻率下檢測到其他基站與本基站的信號，確定它們之間的時(shí)間差。檢測到的時(shí)間信息經(jīng)由本基站到達(dá)新的候選基站，候選基站調(diào)整它新的專用信道的發(fā)射時(shí)間，即在發(fā)送信息的時(shí)間上進(jìn)行調(diào)整，使不同基站在這個(gè)信息比特期間與下行碼道同步。無線鏈路增加和釋放過程：（1）小區(qū)2的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，當(dāng)小區(qū)2的導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io達(dá)到(最好導(dǎo)頻Ec/Io－(報(bào)告門限－增加滯后門限))并維持T時(shí)間，而此時(shí)候選集沒有滿，小區(qū)2此時(shí)被加入到候選集里。該項(xiàng)動作也稱為無線鏈路增加。（2）小區(qū)3的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度逐漸增加并開始超過最早的小區(qū)1的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度，在小區(qū)3的導(dǎo)頻（最好候選導(dǎo)頻）強(qiáng)度Ec/Io達(dá)到（最弱導(dǎo)頻Ec/Io+替換滯后門限）并維持T時(shí)間，而此時(shí)候選集的數(shù)目已滿（假設(shè)此時(shí)系統(tǒng)設(shè)置的候選集最大數(shù)目是兩個(gè)），小區(qū)3（候選集中最強(qiáng)的信號）此時(shí)替代小區(qū)2（候選集里最弱的信號）被加入到候選集里，小區(qū)1同時(shí)被移出候選集。該項(xiàng)動作也被稱為無線鏈路增加和釋放。論文大全。（3）此時(shí)候選集中小區(qū)3的導(dǎo)頻信號強(qiáng)度逐漸減弱，當(dāng)小區(qū)3的導(dǎo)頻強(qiáng)度Ec/Io弱到（最好導(dǎo)頻Ec/Io－（報(bào)告門限+刪除滯后門限））并維持T時(shí)間，小區(qū)3（候選集里最弱的信號）此時(shí)被移出候選集。該項(xiàng)動作也稱無線鏈路的釋放。

CDMA2000中的軟切換

它也是導(dǎo)頻切換，移動臺不斷地搜索著激活類、候選類、鄰近類、剩余類各個(gè)導(dǎo)頻的強(qiáng)度，并且根據(jù)導(dǎo)頻強(qiáng)度維護(hù)各個(gè)類，當(dāng)移動臺靠近切換區(qū)時(shí)，移動臺開始以下操作過程：（1）導(dǎo)頻p2強(qiáng)度超過了T_ADD，但尚未到達(dá)動態(tài)門限，移動臺將這個(gè)導(dǎo)頻移到候選集；（2）導(dǎo)頻p2強(qiáng)度超過了[(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移動臺發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息；（3）移動臺收到擴(kuò)展切換指示消息DROP_INTERCEPT/2，將p2移入激活集，開始宏分集，而后發(fā)送切換完成消息；（4）導(dǎo)頻p1的強(qiáng)度下降低于動態(tài)門限[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]移動臺開始啟動發(fā)送切換定時(shí)器；（5）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動臺發(fā)送導(dǎo)頻強(qiáng)度測量消息給基站；（6）移動臺收到切換指示消息，將p1移入候選類。而后發(fā)送切換完成消息；（7）導(dǎo)頻p1的強(qiáng)度下降低于T_DROP。移動臺開始啟動發(fā)送切換定時(shí)器；（8）切換下降定時(shí)器超時(shí)，移動臺將p1從候選類移到鄰近集。

TD-SCDMA中的接力切換

接力切換是一種基于智能天線的切換方案。它利用精確的定位技術(shù)，在對移動臺的距離和方位進(jìn)行定位的基礎(chǔ)上，根據(jù)移動臺方位和距離作為輔助信息，來判斷移動臺是否移動到了可進(jìn)行切換的相鄰基站臨近區(qū)域。實(shí)現(xiàn)接力切換的必要條件是：網(wǎng)絡(luò)要準(zhǔn)備獲得移動臺的位置信息，包括移動臺的信號到達(dá)方向(DOA)以及移動臺與基站的距離。在TD-SCDMA系統(tǒng)中，由于采用了智能天線和上行同步技術(shù)，系統(tǒng)較容易獲得移動臺的DOA，從而獲得移動臺的位置信息。具體過程是：利用智能天線和基帶數(shù)字信號處理技術(shù)，可以使天線根據(jù)每個(gè)移動臺的DOA為其進(jìn)行自適應(yīng)的波形賦形。對每個(gè)移動臺來講，仿佛始終都有一個(gè)高增益的天線在自動跟蹤它，基站根據(jù)智能天線的計(jì)算結(jié)果就能確定移動臺的DOA，從而獲得移動臺的方向信息；利用上行同步技術(shù)，系統(tǒng)可以獲得移動臺信號傳輸?shù)臅r(shí)間偏移，進(jìn)而計(jì)算得到移動臺與基站之間的距離；經(jīng)過前兩步之后，系統(tǒng)就可準(zhǔn)確獲得移動臺的位置信息。

通過比較WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切換技術(shù)，可以得到下面的結(jié)論：

在測量過程中，軟切換和硬切換都是在不知道移動臺準(zhǔn)確位置的情況下進(jìn)行切換、測量的，因此需要對所有的鄰小區(qū)進(jìn)行測量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判斷和目標(biāo)小區(qū)的選擇。論文大全。

而接力切換是在知道移動臺精確位置的情況下進(jìn)行切換測量，所以它沒有必要對所有鄰小區(qū)進(jìn)行測量，只需對與移動臺移動方向一致的、靠近移動臺一側(cè)少數(shù)幾個(gè)小區(qū)進(jìn)行測量，然后根據(jù)給定的切換算法和準(zhǔn)則進(jìn)行切換判斷和目標(biāo)小區(qū)的選擇，就可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的越區(qū)切換。

5.越區(qū)切換的應(yīng)用越區(qū)切換作為通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，它可廣泛應(yīng)用于各種場合。例如，近年來地空數(shù)據(jù)通信的使用改變了對空作戰(zhàn)指揮模式，而實(shí)現(xiàn)指控系統(tǒng)對空中平臺遠(yuǎn)距離、大區(qū)域、不間斷地引導(dǎo)指揮，關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)空中平臺的越區(qū)切換；GSM―R鐵路專用移動通信系統(tǒng)，為鐵路提速和客運(yùn)專線提供網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)，越區(qū)切換技術(shù)是GSM―R移動性管理中的關(guān)鍵技術(shù)；雙卡雙模手機(jī)中的應(yīng)用等。

參考文獻(xiàn)

[1]《GSM―R越區(qū)切換分析與優(yōu)化》，北京交通大學(xué)，電子信息工程學(xué)院麗聰、來尉

[2]《TD-SCDMA系統(tǒng)原理與關(guān)鍵技術(shù)》，大唐移動通信設(shè)備有限公司

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【關(guān)鍵詞】照明光源；無線網(wǎng)絡(luò)；智能控制

1.前言

目前我國照明用電量占建筑用電的20%-30%，智能照明電氣公司生產(chǎn)的場景控制器和調(diào)光產(chǎn)品基本上都采用開環(huán)控制，根據(jù)區(qū)域要求打開光源并調(diào)節(jié)光的輸出，這樣很難達(dá)到該環(huán)境最合理的照度，通常調(diào)節(jié)好一個(gè)照度水平后，不會再根據(jù)該環(huán)境的光線強(qiáng)度來改變照度。這種不合理的控制光源方法，增加了用電量，造成大量污染。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是本世紀(jì)最具影響力的技術(shù)之一，如果將無線傳感技術(shù)應(yīng)用到照明控制系統(tǒng)中，不僅會大大減少成本，而且節(jié)約資源，避免不必要的浪費(fèi)。

本文提出的照明控制系統(tǒng)主要利用短距離無線通信和CAN總線技術(shù)，應(yīng)用于小環(huán)境光源照明控制，由無線通信基站、無線通信從站和終端節(jié)點(diǎn)組成。本方案適合小環(huán)境光源控制，克服了自動化程度低、管理比較混亂、控制相對分散的傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，為人們生活提供一個(gè)更加智能化的環(huán)境。

2.原理及技術(shù)

本研究方案主要應(yīng)用到短距離無線通信技術(shù)和CAN總線技術(shù)。其中，短距離無線通信技術(shù)采用低功率短距離無線通信技術(shù)，采用nRF905無線射頻收發(fā)芯片。無線通信基站由STC89C52和nRF905無線收發(fā)器組成。STC89C52為改基站的控制芯片，用來產(chǎn)生控制信號，并對從站返回的狀態(tài)做出反應(yīng)，確保照明光源運(yùn)轉(zhuǎn)正常；nRF905無線收發(fā)器為基站信號發(fā)送設(shè)備，通過nRF905完成對控制信號的發(fā)送和對從站發(fā)送的照明光源狀態(tài)信號的接收。

2.1 短距離無線通信

隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，短距離無線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快，正日益走向成熟。一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過無線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍（幾十米）以內(nèi)，就可稱為短距離無線通信。短距離無線通信技術(shù)的工作頻段為ISM頻段，使用這類頻段不需要任何許可證，通常只要求發(fā)射不超過一定的功率（通常低于1W），只要不干擾其它頻段即可。目前常見的短距離無線通信經(jīng)常應(yīng)用于以下幾個(gè)ISM頻段：27MHz頻段；2.4GHz頻段和315MHz；433MHz和868MHz等頻段。

2.2 CAN總線

CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率可達(dá)1MBPS。CAN總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線，是最有前途的現(xiàn)場總線之一。

3.選用部件

本方案所用設(shè)備主要為PHILIPS半導(dǎo)體生產(chǎn)PCA89C250收發(fā)器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905無線收發(fā)器。

PCA82C250是CAN控制器的物理接口，其主要作用是：給BUS提供差動發(fā)送信號，給CAN控制器提供差動接受信號。該芯片采用5V直流電供電，PCA82C50是針對汽車中高速通訊的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)。

SJA1000是一種CAN獨(dú)立控制器，通常用于自動化領(lǐng)域，用來控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。SJA1000與控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式，在該模式下，CAN總線符合全部的CAN2.0B協(xié)議。

挪威Nordic公司的nRF905芯片主要應(yīng)用于小面積區(qū)域。nRF905在無線數(shù)據(jù)通信、無線報(bào)警及安全系統(tǒng)、無線監(jiān)測、無線開鎖、家庭自動化和玩具等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

4.系統(tǒng)硬件

4.1 nRF905通訊模塊

nRF905與STC89C52單片機(jī)硬件接口如圖1所示。

4.2 CAN控制收發(fā)器

本方案用到的PCA82C250芯片是為CAN協(xié)議配置的物理總線接口，能夠?yàn)镃AN總線提供差動發(fā)送能力，為SJA1000提供差動接收能力。圖2為SJA1000與PAC82C250組成的硬件圖。

5.系統(tǒng)軟件

硬件操作需要通過軟件來實(shí)現(xiàn)。軟件的基本操作包括初始化和常規(guī)服務(wù)兩部分。初始化服務(wù)包括SJA1000和nRF905兩個(gè)芯片的初始化，SJA1000發(fā)送和接收的配置，nRF905的發(fā)送和接收的配置；常規(guī)服務(wù)包括：無線通信基站、無線通信從站、無線終端節(jié)點(diǎn)之間的通信。

5.1 CAN總線操作

初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，進(jìn)入復(fù)位模式，確定驗(yàn)收濾波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，選擇PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引腳；配置總線定時(shí)寄存器波特率設(shè)置為125Kbps，配置輸出控制寄存器為正常輸出模式，TX0為下拉，TX1為下拉；配置命令寄存器釋放接收緩沖器，配置驗(yàn)收濾波寄存器。

5.2 無線數(shù)據(jù)操作

初始化nRF905，nRF905所有配置都是通過SPI接口進(jìn)行，SPI接口由5個(gè)寄存器組成，只有在掉電模式和Standby模式是激活的。置高PWR_UP，置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式。SPI接口包括5個(gè)內(nèi)部寄存器：狀態(tài)寄存器、RF配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送有效數(shù)據(jù)寄存器、接收有效數(shù)據(jù)寄存器。通過配置RF配置寄存器可使nRF905正常運(yùn)行。

5.3 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送

CAN發(fā)送：發(fā)送緩沖器配置分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)第一個(gè)字節(jié)是幀信息字節(jié)，它說明了幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀格式或擴(kuò)展幀格式）、遠(yuǎn)程或數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)長度。標(biāo)準(zhǔn)幀格式有兩個(gè)字節(jié)的識別碼，擴(kuò)展幀格式有4個(gè)字節(jié)的識別碼，數(shù)據(jù)長度最長為8個(gè)字節(jié)，發(fā)送緩沖器長13個(gè)字節(jié)。配置發(fā)送緩沖器工作在擴(kuò)展幀格式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)長度為8個(gè)字節(jié)，識別碼與下位機(jī)匹配，發(fā)送數(shù)據(jù)為nRF905無線接收的數(shù)據(jù)。檢測狀態(tài)寄存器，接收狀態(tài)位為0、發(fā)送完成狀態(tài)位為1且發(fā)送緩沖器狀態(tài)位為1，則將發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)放入TX緩沖器，命令寄存器SJA_CMR發(fā)送請求位置1，發(fā)送數(shù)據(jù)。

5.4 CAM總線數(shù)據(jù)接收

CAN接收：中斷寄存器SJA_IR接收中斷位置高，開始接收RX緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，存儲完成后接收緩沖器位置高釋放RX緩沖區(qū)；釋放仲裁丟失捕捉寄存器和錯(cuò)誤捕捉寄存器。

5.5 無線數(shù)據(jù)發(fā)送

nRF905發(fā)送：TRX_CE=0，TXEN=0，nRF905處于SPI編程；CSN置低，SPI等待一條指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”，寫TX有效數(shù)據(jù)，寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放數(shù)據(jù)；CSN置高；CSN置低，SPI等待一條指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”，寫TX地址，全部寫操作從字節(jié)0開始；發(fā)送TX緩存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高開始發(fā)送；發(fā)送完成后TRX_CE置低。

5.6 無線數(shù)據(jù)接收

nRF905接收：TRX_CE=1，TXEN=0，nRF905處于接收狀態(tài)；DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否為1，判斷是否有新數(shù)據(jù)傳入且數(shù)據(jù)接收完成，TRX_CE=0進(jìn)入Standby模式；CSN置低，SPI等待一條指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”，讀RX有效數(shù)據(jù)，讀操作從字節(jié)0開始；CSN置高；TRX_CE=1。

5.7 無線通信基站控制

常規(guī)服務(wù)即無線通信基站工作包括：在完成對nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引腳置低，nRF905處于SPI編程，將nRF905所發(fā)地址及數(shù)據(jù)寫入緩存，置高TRX_CE和TXEN引腳，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送不成功則重新發(fā)送，如果成功，置低TRX_CE，等待下一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送。

6.系統(tǒng)測試

將CAN收發(fā)器單片機(jī)的串行接口與PC機(jī)串口相連，利用PC機(jī)串口通信程序?qū)?shù)據(jù)通過串口發(fā)送給CAN接收器，實(shí)現(xiàn)CAN節(jié)點(diǎn)的收發(fā)數(shù)據(jù)測試。串行通信的參數(shù)設(shè)置為：串口端口號：1；波特率：9600bps；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位。

在使用串口時(shí)先要打開串口，然后將數(shù)據(jù)傳給CAN節(jié)點(diǎn)單片機(jī)。發(fā)送數(shù)據(jù)中要包含無線控制器的下位機(jī)地址和其他控制信息，如在實(shí)驗(yàn)中使用的節(jié)點(diǎn)地址為0x00020406、其他控制數(shù)據(jù)為34。34對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為00110100。實(shí)驗(yàn)表明，本方案給出的無線與有線混合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工作正常。

無線通信基站發(fā)送0X34到無線通信從站，從站接收信號后通過CAN總線發(fā)送至終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)接收并在數(shù)碼管顯示接收數(shù)據(jù)，并控制下面LED燈相應(yīng)的暗滅，顯示正常發(fā)送RXOK信號通過CAN總線傳輸至無線通信從站，從站將信號發(fā)送至基站，基站接收信號并將數(shù)碼管置零，等待下一個(gè)發(fā)送信息。

7.小結(jié)

該系統(tǒng)能利用有線與無線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合完成對光源的控制，取得了較好的效果，綜合了有線和無線網(wǎng)絡(luò)的各自優(yōu)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)控制成本更低、網(wǎng)絡(luò)利用率更高、系統(tǒng)智能化更強(qiáng)，便于網(wǎng)絡(luò)的管理和應(yīng)用，適合學(xué)校、家庭、政府、企業(yè)等場所應(yīng)用，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將具有可觀的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]盧志強(qiáng).無線控制網(wǎng)絡(luò)的研究[D].西安：西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2004.

[2]黃曉霞.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在綠色照明系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].上海：同濟(jì)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2007.

[3]黃艷玲.智能控制技術(shù)在住宅照明控制中的應(yīng)用研究[D].重慶：重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文，2003.

[4]孫宗智，王濤.一種智能照明控制系統(tǒng)方案的研究[J].信息技術(shù)與信息化，2010（1）：55-57.

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[6]董珀.智能照明控制系統(tǒng)及其新技術(shù)研究[D].上海：東華大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010.

篇5

【關(guān)鍵詞】溫度 at89s52 nrf9e5

1 引言

由于在局部的溫度通常具有不一致性，因此在檢測環(huán)境溫度時(shí)，傳統(tǒng)的單一測點(diǎn)測量溫度的方法并不能夠準(zhǔn)確說明實(shí)際的溫度信息。在同一環(huán)境中，對多點(diǎn)進(jìn)行溫度測量，能夠有效解決這一問題，使得溫度測量更加準(zhǔn)確。但是多點(diǎn)溫度測量的溫度測量點(diǎn)比較分散，如果使用傳統(tǒng)的有線布線方式的話，則系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，十分麻煩。本論文設(shè)計(jì)了一種基于無線傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)，采用了nrf9e5無線芯片，主控芯片采用的是at89s52單片機(jī)，溫度測量的傳感器為ds18b20[1]。

本論文首先介紹系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，然后分別簡要介紹硬件電路設(shè)計(jì)以及部分軟件程序設(shè)計(jì)。

2 系統(tǒng)方案

無線數(shù)據(jù)傳輸按照傳輸方式的不同，可以分為：點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)以及多點(diǎn)對多點(diǎn)。本論文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)由主控芯片51單片機(jī)、主接收器以及多個(gè)測量終端組成。每個(gè)測量終端都是通過無線傳輸模塊nrf9e5傳遞數(shù)據(jù)，進(jìn)而形成無線傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

將相應(yīng)的溫度傳感器分布在所要測量環(huán)境的不同位置，就能夠精確評估環(huán)境溫度。然后再將這些測量得到的溫度經(jīng)過無線通信模塊發(fā)送到主控芯片上，主控芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示。

3 硬件電路設(shè)計(jì)

3.1 無線數(shù)據(jù)傳輸模塊

nrf9e5具有和8051相互兼容的微控制器，但是時(shí)序和指令都與其有些差別。nrf9e5與cpu的數(shù)據(jù)交換是通過串口來進(jìn)行的。

nrf9e5和其他模塊通信主要是通過自身內(nèi)部的并行口和內(nèi)部的spi口。nrf9e5與nrf905等具有一樣的功能。收發(fā)器在與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的過程中，主要是通過片內(nèi)的spi和并行口。在要傳輸通信的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好之后，就能夠產(chǎn)生中斷，供微控制器使用。

3.2 溫度測量電路

溫度檢測的方法有很多，比如采用熱電偶等。但是本論文采用的是ds18b20溫度傳感器。該溫度傳感器采用的是one-wire總線，即只采用一根信號線與單片機(jī)進(jìn)行連接。該測溫傳感器能夠測量零下55度到125攝氏度的溫度范圍，同時(shí)分辨率能夠達(dá)到0.5攝氏度。工作電壓范圍很寬，一般為3.0至5.5v。

3.3 主控芯片

本論文設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集器使用的主控芯片是at89s52單片機(jī)。msc-51單片機(jī)是八位的非常實(shí)用的單片機(jī)。本論文所使用的at89s52單片機(jī)就是基于這款單片機(jī)的。msc-51單片機(jī)的基本架構(gòu)被atmel公司購買，繼而在其基本內(nèi)核的基礎(chǔ)上加入了許多新的功能，同時(shí)擴(kuò)展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內(nèi)核的單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此無論是在工業(yè)上還是在一些電子產(chǎn)品上應(yīng)用都很多。全球也有許多大公司對其進(jìn)行擴(kuò)展，加入新的功能。即使是在今天，51單片機(jī)仍然在控制系統(tǒng)中占據(jù)很大市場。

下面對本論文所使用的單片機(jī)作簡要介紹。這款單片機(jī)具有最大能夠支持的64k外部存儲擴(kuò)展，同時(shí)還具有8k字節(jié)的flash空間。該單片機(jī)具有4組i/o口，分別是從p0到p3，同時(shí)每組端口具有8個(gè)引腳。每個(gè)引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外，還具有其它功能，也就是我們通常所說的引腳復(fù)用。其還具有斷電保護(hù)、看門口、計(jì)時(shí)器和定時(shí)器。51單片機(jī)一般的工作電壓是5v。

4 軟件設(shè)計(jì)

4.1 通信協(xié)議

本系統(tǒng)為單點(diǎn)對多點(diǎn)的無線通信，主接收器在可靠通信范圍內(nèi)分別與每個(gè)數(shù)據(jù)終端通信。主接收器與每個(gè)數(shù)據(jù)終端都有一個(gè)唯一的地址，因此在通信過程中必須明確接收方的地址。系統(tǒng)通信協(xié)議定制如表1所示。

4.2 溫度測量程序

本論文采用的溫度傳感器是one-wire總線的器件，與主控芯片進(jìn)行一根數(shù)據(jù)線連接，就能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和時(shí)鐘信號的雙向傳輸。但是這樣就要求主控芯片的時(shí)序必須具有嚴(yán)格的要求。在出廠之前，每個(gè)器件的rom上都光刻上64位的編碼，這個(gè)編碼地址序列是唯一的，我們可以通過這個(gè)編碼地址序列來進(jìn)行多

點(diǎn)的組網(wǎng)。但是本論文所設(shè)計(jì)的溫度采集系統(tǒng)，在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)只是用一個(gè)溫度傳感器，因此在程序中并不需要讀取其rom編碼。

5 總結(jié)

在實(shí)際的溫度測量過程中，測量單點(diǎn)的溫度往往并不能夠準(zhǔn)確反映實(shí)際溫度信息，需要對同一環(huán)境進(jìn)行多次測量，同時(shí)要對多個(gè)溫度節(jié)點(diǎn)進(jìn)行測量。但是多點(diǎn)溫度測量的溫度測量點(diǎn)比較分散，如果使用傳統(tǒng)的有線布線方式的話，則系統(tǒng)設(shè)計(jì)復(fù)雜，十分麻煩。本論文設(shè)計(jì)了一種基于無線傳輸?shù)臏囟炔杉到y(tǒng)，采用了nrf9e5無線芯片，主控芯片采用的是at89s52單片機(jī)，溫度測量的傳感器為ds18b20。本論文首先介紹系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，然后分別簡要介紹硬件電路設(shè)計(jì)以及部分軟件程序設(shè)計(jì)。

參考文獻(xiàn)

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篇6

論文摘要：文章介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，并與傳統(tǒng)的模擬信號對比闡述了數(shù)字信號的優(yōu)勢，然后對數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用方法進(jìn)行淺析。

一、數(shù)字通信系統(tǒng)

數(shù)字通信是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號對載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后在傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。它的主要技術(shù)設(shè)備包括發(fā)射器、接收器以及傳輸介質(zhì)。數(shù)字通信系統(tǒng)的通信模式主要包括數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)以及模擬信號數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)三種。

數(shù)字信號與傳統(tǒng)的模擬信號不同，它是一種無論在時(shí)間上還是幅度上都屬于離散的負(fù)載數(shù)據(jù)信息的信號。與傳統(tǒng)的模擬通信相比其具以下優(yōu)勢：首先是數(shù)字信號有極強(qiáng)的抗干擾能力，由于在信號傳輸?shù)倪^程中不可避免的會受到系統(tǒng)外部以及系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲干擾，而且噪聲會跟隨信號的傳輸而進(jìn)行放大，這無疑會干擾到通信質(zhì)量。但是數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖请x散性的數(shù)字信號，雖然在整個(gè)過程中也會受到的噪聲干擾，但只要噪聲絕對值在一定的范圍內(nèi)就可以消除噪聲干擾。其次是在進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信號傳輸時(shí)，通信質(zhì)量依然能夠得到有效保證。因?yàn)樵跀?shù)字通信系統(tǒng)當(dāng)中利用再生中繼方式，能夠消除長距離傳輸噪音對數(shù)字信號的影響，而且再生的數(shù)字信號和原來的數(shù)字信號一樣，可以繼續(xù)進(jìn)行傳輸，這樣一來數(shù)字通信的質(zhì)量就不是因?yàn)榫嚯x的增加而產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，所以它也比傳統(tǒng)的模擬信號更適合進(jìn)行高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信。此外數(shù)字信號要比模擬信號具有更強(qiáng)的保密性，而且與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的形式非常簡便，目前的終端接口都采用數(shù)字信號，同時(shí)數(shù)字通信系統(tǒng)還能夠適應(yīng)各種類型的業(yè)務(wù)要求，例如電話、電報(bào)、圖像以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊龋钠占皯?yīng)用也方便實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，便于采用大規(guī)模集成電路，便于實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)谋Ｃ芴幚?，便于?shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的管理等優(yōu)點(diǎn)。

要進(jìn)行數(shù)字通信就必須進(jìn)行模數(shù)變換，也就是把由信號發(fā)射器發(fā)出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號?；镜姆椒òǎ菏紫劝堰B續(xù)形的模擬信號用相等的時(shí)間間隔抽取出模擬信號的樣值。然后將這些抽取出來的模擬信號樣值轉(zhuǎn)變成最接近的數(shù)字值。因?yàn)檫@些抽取出的樣值雖然在時(shí)間進(jìn)行了離散化處理，但是在幅度上仍然保持著連續(xù)性，而量化過程就是將這些樣值在幅度上也進(jìn)行離散化處理。最后是把量化過后的模擬信號樣值轉(zhuǎn)化為一組二進(jìn)制數(shù)字代碼，并最終實(shí)現(xiàn)模擬信號數(shù)字化地轉(zhuǎn)變，然后將數(shù)字信號送入通信網(wǎng)進(jìn)行傳輸。而在接收端則是一個(gè)還原過程，也就是把收到的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，通過數(shù)據(jù)模變換再現(xiàn)聲音以及圖像。如果信號發(fā)射器發(fā)出的信號本來就是數(shù)字信號，則不用在進(jìn)行數(shù)據(jù)模變換的過程，可以直接進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行傳輸。

二、數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用

數(shù)字通信系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)包括編碼、調(diào)制、解調(diào)、解碼以及過濾等。其中數(shù)字信號的調(diào)制以及解調(diào)是整個(gè)系統(tǒng)的核心也是最基本、最重要的技術(shù)。

數(shù)字調(diào)制是通過對信號源的編碼進(jìn)行調(diào)制，將其轉(zhuǎn)換成為能夠進(jìn)行信道傳輸?shù)念l帶信號，即把基帶信號（調(diào)制信號）轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)高頻率的帶通信號（已調(diào)信號），而且由于在傳輸過程中為了避免信息失真、傳輸損耗以及確保帶內(nèi)特性等因素，在進(jìn)行信號進(jìn)行長途傳輸以及大規(guī)模通信活動時(shí)必須對數(shù)字信號進(jìn)行載波調(diào)制?，F(xiàn)階段的數(shù)字信號調(diào)制主要分為調(diào)幅、調(diào)相以及調(diào)頻三種。調(diào)幅是根據(jù)信號的不同，通過調(diào)節(jié)正弦波的幅度進(jìn)行信號調(diào)制，目前最常見的數(shù)字信號是幅度取值為0和1為代表的波形，即二進(jìn)制信號；調(diào)相是由于載波的相位受到數(shù)字基帶信號（調(diào)制信號）的控制，通常情況下載波相位和基帶信號是保持一致的，例如二進(jìn)制基帶信號為0時(shí)，載波相位相應(yīng)也為0；調(diào)頻是利用數(shù)字信號進(jìn)行載波頻率的調(diào)制。解調(diào)就是講載波信號提取出來并經(jīng)過還原得到信息的過程，它是調(diào)制的逆過程也被稱為反調(diào)制。目前解調(diào)的類型分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩大類。數(shù)字通信的質(zhì)量通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個(gè)指標(biāo)來衡量。對于數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個(gè)指標(biāo)來衡量。

通信系統(tǒng)向數(shù)字化時(shí)代的轉(zhuǎn)變就是要從有線通信想無線通信，從公用移動網(wǎng)絡(luò)到專用網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)全球化的數(shù)字通信理念。而且通過現(xiàn)有的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過一個(gè)多用途的用戶網(wǎng)絡(luò)接口就可以輕松實(shí)現(xiàn)信號發(fā)出端到接收端全程數(shù)字傳輸與交換的新型通信網(wǎng)。利用這種新型技術(shù)可以擴(kuò)充通信業(yè)務(wù)的范圍，而且還具有更加經(jīng)濟(jì)以及靈活的特點(diǎn)，能夠與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、多媒體信息網(wǎng)、公共電話網(wǎng)以及分組交換數(shù)字網(wǎng)等進(jìn)行任意轉(zhuǎn)換。隨著數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展和不斷完善，利用微處理技術(shù)對數(shù)字通信系統(tǒng)的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)變，還能夠使設(shè)備更加靈活的應(yīng)用到各種長途以及市話當(dāng)中。由于長途通信線路的投資遠(yuǎn)大于終端設(shè)備，為了提高長距離傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性，未來高度、大容量的數(shù)字通信系統(tǒng)也將成為主流趨勢，而且隨著數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)備制造也越來越容易，成本更低、可靠性也更高。

三、結(jié)束語

數(shù)字通信系統(tǒng)是一種全新的利用數(shù)字信號進(jìn)行消息傳輸?shù)耐ㄐ拍Ｊ?，伴隨著社會的不斷發(fā)展，數(shù)字通信的應(yīng)用也已經(jīng)越來越廣泛，在我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娔X、手機(jī)上網(wǎng)、視頻電話、網(wǎng)絡(luò)會議以及數(shù)字電視等都是通過數(shù)字通信系統(tǒng)來進(jìn)行信號傳輸?shù)模矣捎谏鐣陌l(fā)展人們對各種通信業(yè)務(wù)的需求量也在逐漸增加，在光纖傳輸媒介還沒有完全普及以前，數(shù)字通信系統(tǒng)主要是利用電纜、微波等有限的媒介進(jìn)行傳輸，但目前光纖技術(shù)的發(fā)展無疑將會推動數(shù)字通信的發(fā)展。隨著數(shù)字通信系統(tǒng)也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速發(fā)展，相信在未來數(shù)字通信系統(tǒng)將會取代傳統(tǒng)的模擬通信系統(tǒng)而成為主導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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篇7

10月6日下午,2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)揭曉,高錕與美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的威拉德?博伊爾(Willard Boyle)、喬治?史密斯(George Smith)共獲殊榮。高錕的獲獎(jiǎng)成果,是在英國標(biāo)準(zhǔn)電訊實(shí)驗(yàn)室完成的。后來,他在香港中文大學(xué)做過九年校長(1987年至1996年),直至退休。

由于在光纖通信領(lǐng)域的開創(chuàng)性成就,高錕將獲得約140萬美元獎(jiǎng)金的一半,博伊爾和史密斯發(fā)明了用于數(shù)字圖像技術(shù)的CCD傳感器,將各獲四分之一的獎(jiǎng)金。

三位科學(xué)家40年前的研究,幫助構(gòu)建了當(dāng)下的信息時(shí)代,也為自己贏得了諾貝爾獎(jiǎng)。

高錕與低損耗光纖

20世紀(jì)60年代初,激光器的發(fā)明給光通信研究帶來了新的希望――激光束不僅具有亮度高等優(yōu)點(diǎn),還可以在光纖中傳播。

但由于缺乏穩(wěn)定、可靠和低損耗的傳輸介質(zhì),光通信似乎仍是一個(gè)遙不可及的目標(biāo),因?yàn)楣庑盘栐诋?dāng)時(shí)的光纖材料中只能傳輸20米。

當(dāng)時(shí),高錕是國際電話電報(bào)公司旗下英國標(biāo)準(zhǔn)電訊實(shí)驗(yàn)室的一名研究人員。他1933年11月出生在上海的一個(gè)書香門第,孩提時(shí)代的他就喜歡科學(xué)實(shí)驗(yàn),甚至自制過小型炸藥彈丸。

后來,高錕隨家人遷居香港,曾在香港圣約瑟書院就讀。1954年,他遠(yuǎn)赴英倫,在倫敦大學(xué)攻讀電機(jī)工程。

與不少同行因此對光纖傳輸?shù)募夹g(shù)前景產(chǎn)生懷疑不同,高錕研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為更值得關(guān)注的,是光纖原材料問題。

他后來回憶道:“那時(shí)面對的最大難題,就是玻璃的雜質(zhì)問題。玻璃看似透明,其實(shí)雜有不純的元素,所以我們構(gòu)想,假若有一種沒有雜質(zhì)的玻璃,光波的傳導(dǎo)就不會衰減?！?/p>

1966年6月,高錕與同事喬治?霍肯(George Hockham)在《電氣電子工程師學(xué)會學(xué)報(bào)》上發(fā)表題為“用于光頻的光纖表面波導(dǎo)”的論文指出,提純原材料后可制造出適合長距離通信使用的低損耗光纖:在純的玻璃纖維中,光信號可傳輸100公里以上。

這一研究奠定了光纖通信的基礎(chǔ)。這一年,他年僅32歲。1970年,美國康寧公司研制出第一種超純光纖。1975年,英國安裝了世界上第一套光纖通信系統(tǒng)。

北京郵電大學(xué)前校長林金桐對記者說:“從高錕和霍肯的論文,到世界上第一個(gè)商用光纖通信系統(tǒng)的誕生,僅用了十年時(shí)間,這在重大科學(xué)研究成果向現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化的眾多案例中,顯得格外突出。”

諾貝爾獎(jiǎng)評委會在新聞公報(bào)中表示,這些低損耗的玻璃纖維推動了因特網(wǎng)等寬帶通信的發(fā)展,光在這些玻璃纖維中流動,文本、音樂、圖像和視頻可在瞬間進(jìn)行全球傳輸,“如果我們拆開密布全球的玻璃纖維,將得到一條10億公里以上的長線,足夠環(huán)繞地球2.5萬多圈?！?/p>

香港中文大學(xué)前任校長金耀基甚至將高錕研究成果的重要性,與印刷術(shù)、火藥、指南針等中國古明相提并論,“今天生活在網(wǎng)絡(luò)社會,就是因?yàn)楣饫w的發(fā)明改變了我們的生活。”(更多關(guān)于高錕的資料,見本期“華人”欄目)

貝爾實(shí)驗(yàn)室和CCD

在現(xiàn)代的高速網(wǎng)絡(luò)通信中,數(shù)字圖像是最主要的承載內(nèi)容,而這很大程度上要?dú)w功于本年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的另一項(xiàng)獲獎(jiǎng)內(nèi)容――美國朗訊公司貝爾實(shí)驗(yàn)室的威拉德?博伊爾和喬治?史密斯發(fā)明的用于數(shù)字圖像的裝置:電荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)。

博伊爾1924年出生于加拿大,26歲時(shí)在加拿大麥基爾大學(xué)獲得博士學(xué)位。他在1953年加入貝爾實(shí)驗(yàn)室,并在1962年與同事首先發(fā)明了可以連續(xù)運(yùn)行的紅寶石激光器。

史密斯1930年出生于美國,29歲時(shí)在美國芝加哥大學(xué)獲得博士學(xué)位后也進(jìn)入貝爾實(shí)驗(yàn)室。

1969年10月的一天,史密斯走進(jìn)同在貝爾實(shí)驗(yàn)室半導(dǎo)體研究部門工作的博伊爾的辦公室,兩人進(jìn)行了一場“頭腦風(fēng)暴”。在不到兩個(gè)小時(shí)的時(shí)間里,博伊爾和史密斯在黑板上大致勾繪出一種新裝置的藍(lán)圖,兩人將其命名為電荷耦合器件。

這種新技術(shù)的源頭,還要追溯到愛因斯坦提出的光電效應(yīng),即通過光電效應(yīng),光可以被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。然?如何在極短時(shí)間內(nèi)收集并讀出信號,看上去卻是一個(gè)無法逾越的技術(shù)挑戰(zhàn)。因此,一開始,很多同行都對CCD的概念嗤之以鼻。

但博伊爾和史密斯堅(jiān)信自己的想法,并成功地將藍(lán)圖變成了現(xiàn)實(shí)。他們采用特殊的硅半導(dǎo)體材料,并將硅片細(xì)分為一個(gè)個(gè)“單元格”或者說“像素”,這樣,當(dāng)光照射到像素之上,會產(chǎn)生信號電荷。當(dāng)時(shí),很多電子器件以電流或電壓作為信號,CCD則采用電荷作為信號。

信號電荷不僅可以在CCD內(nèi)存貯,還可以穿越一排排的“像素”,在電極與電極之間快速傳輸(電荷耦合),并最終被讀出。

CCD的發(fā)明,帶來了攝影的一場革命。光能夠被電子化捕捉,而不再需要傳統(tǒng)的感光膠卷,數(shù)碼相機(jī)也得以走進(jìn)千家萬戶。

篇8

【關(guān)鍵詞】地下通信 技術(shù)問題 解決途徑

伴隨著現(xiàn)代化武器的進(jìn)步，國防通信的抗擊破壞問題引起了外軍的關(guān)注，要想提通信系統(tǒng)的抗擊破壞能力，常用的方法有多手段和多路由，除此之外，還可以通過建立抗擊破壞能力強(qiáng)的通信線路來應(yīng)對緊急情況，提高國防通信系統(tǒng)的能力。本文中講述的軍事地下通信系統(tǒng)的抗擊破壞能力非常強(qiáng)，因?yàn)槠涫瞻l(fā)信號的設(shè)備及天線都設(shè)置在地下坑道中，通過無線電波穿過地層進(jìn)行信息傳送，即時(shí)坑道的密閉門呈現(xiàn)關(guān)閉狀態(tài)，也不會阻礙通信，所以，該通信系統(tǒng)有著與眾不同的生存能力。

1 電波傳輸?shù)哪Ｊ?/p>

1.1 “透過巖層”模式

“透過巖層”模式是借助電波穿過覆蓋層下面的低導(dǎo)電率巖層進(jìn)行信息傳送，使用該模式必須先打若干幾百米以上的豎井，把發(fā)送和接收信息的天線插入低導(dǎo)電率巖層中。要想阻止電波衰減，可以采用低頻率，一般使用長波。該模式的通信距離比較短，使用百瓦以上發(fā)信功率時(shí)，通信距離僅幾公里。

1.2 “地下波導(dǎo)”模式

如果采用兆瓦級別的功率和低頻率，低導(dǎo)電率巖層的電率很小時(shí)，電波可以實(shí)現(xiàn)在覆蓋層下面和熱電離層上面兩個(gè)位置之間反射進(jìn)行傳遞，該模式就是所謂的“地下波導(dǎo)”模式，通信距離有l(wèi)到2千公里，但是該模式還處在探索時(shí)期。

上述兩種傳播模式的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）通信一般不受天電及電臺的影響；

（2）傳播條件不容易發(fā)生變化，信號比較穩(wěn)定；

（3）通信保密性高。

缺點(diǎn)是：

（1）電波容易出現(xiàn)衰減現(xiàn)象；

（2）通信傳播速率較低。

1.3 “上一越一下”模式

使用模式時(shí)，天線以水平形式設(shè)在坑道中，電波從天線中反射出來后，先穿過地層，再折射到地面繼續(xù)傳遞，傳遞到接收地后再發(fā)生折射進(jìn)入地層，最后到達(dá)接收天線，“上一越一下”模式的信號比較穩(wěn)定、隱蔽，雖然與“透過巖層”模式和“地下波導(dǎo)”模式相比有點(diǎn)差，但是，它采用小功率就能夠?qū)崿F(xiàn)較遠(yuǎn)的通信距離，而且，天線設(shè)在坑道內(nèi)，使用非常便捷。

2 地下通信的技術(shù)問題及其解決策略

2.1 地下通信的技術(shù)問題

開展地下通信較難，原因是：

2.1.1 天線效率較低

天線折射電波的能力比較小，而且天線設(shè)在地層下面，地面試半導(dǎo)電介質(zhì)，吸收電波的能力很強(qiáng)，所以，天線效率較低。

2.1.2 接受地信號較弱

電波在傳輸過程中會受到“傳播衰減”，但是在地下通信中，電波不但會受到“傳播衰減’，而且不止一次，包括兩次“穿透衰減”和“折射衰減”，另外，天線效率較低，所以，接受地信號較弱。

2.1.3 天電影響較大

天電對中長波的影響較大，在華南地區(qū)的夏季，噪聲電平可達(dá)到90到120dB，遇到雷電天氣，天電影響會顯示為一串強(qiáng)烈的脈沖，通信會變得困難。

2.2 技術(shù)難點(diǎn)的主要解決途徑

2.2.1 準(zhǔn)確安設(shè)天線

在坑道較好的情況下，天線盡量架設(shè)的長一些，這樣可以提升天線的輻射力。為了消除地面對其造成的損耗，天線應(yīng)與坑道保持一定距離，方法是把天線架設(shè)在與坑道頂端相差5～10cm處，要想增加天線的有效長度，縮小天線輸入端口的容抗，這樣有助于配合電臺，應(yīng)該讓天線輸出端口接地。

2.2.2 選擇合適的工作頻率

在地下通信中，選擇合適的工作頻率很重要，若選擇的工作效率較好，就能夠借助最小發(fā)信功率來實(shí)現(xiàn)通信目標(biāo)，或者在發(fā)信功率固定時(shí)，可以在接受地得到較高的信噪比。與此相反，如果工作頻率選擇不正確，即使采用了較大發(fā)信功率，也無法實(shí)現(xiàn)通信聯(lián)絡(luò)目標(biāo)。

2.2.3 采用弱信號接收技術(shù)

上述兩種途徑，都可以提高接受地的信噪比。但是使用了以上途徑，接受地的信噪依然較低，這時(shí)，采用弱信號接收技術(shù)，才能夠?qū)崿F(xiàn)完成通信聯(lián)絡(luò)任務(wù)。

2.2.4 使用脈沖噪聲處理技術(shù)

比如采用“寬一限一窄”電路來減少脈沖帶來的干擾，最便捷的辦法是使用時(shí)間分集技術(shù)，就是把一個(gè)碼元分為幾個(gè)段，相隔一段時(shí)間進(jìn)行傳輸，接收的時(shí)候，如果能保證任意一段不受干擾，就能夠接收到信息，這樣可以有效降低誤碼率。

3 地下通信的研究及應(yīng)用概況

因?yàn)榈叵峦ㄐ庞兄箵羝茐哪芰?qiáng)、信號隱蔽的優(yōu)點(diǎn)，美國、蘇聯(lián)等國對這方面都加大了研究力度。從50年代開始，就涌現(xiàn)出了一大批有關(guān)地下通信的論文以及研究報(bào)告紛紛在期刊上發(fā)表。從70年代到今天，地下通信方面的論文依然在發(fā)表，60年代初期，美國為了防御蘇聯(lián)的核攻擊，在“大力神’導(dǎo)彈基地甚至“民兵”導(dǎo)彈基地建立了以“上一越一下”模式為基礎(chǔ)的地下通信系統(tǒng)，作為地下控制系統(tǒng)和發(fā)射井兩者聯(lián)系的線路。

關(guān)于美國M一x導(dǎo)彈的C3系統(tǒng)，是通過兩個(gè)地面控制中心借助設(shè)在地下的光纖網(wǎng)來進(jìn)行指揮和控制工作。如果地面控制中心無法正常工作，該系統(tǒng)會改變?yōu)橥ㄟ^中頻無線電控制中心來進(jìn)行指揮和控制工作，如果遇到敵人襲擊，地面混合空中的控制中心都癱瘓，這時(shí)保存著的導(dǎo)彈，可以通過安設(shè)在防御工程內(nèi)部的中頻天線，接收和實(shí)施由美國指揮所采用VLF、LF和HF發(fā)來的命令來反擊核襲擊。據(jù)美國有關(guān)雜志的報(bào)道，前不久，蘇聯(lián)進(jìn)行了借助低頻低信息率通信的地下傳遞試驗(yàn)。

從以上這些消息我們可以知道：外軍關(guān)于地下通信的實(shí)際應(yīng)用，一般是把它安設(shè)在核導(dǎo)彈基地以及指揮機(jī)關(guān)甚至是通信樞紐，它被作為一種應(yīng)對緊急情況的通信手段來使用，而且它抗毀能力也比較強(qiáng)，由于重要的軍事設(shè)施是敵人摧毀的主要目標(biāo)，所以，怎樣保證其在受到敵人突然襲擊后，依然可以完成最低要求的通信、指揮和控制工作這一點(diǎn)是十分重要的。

參考文獻(xiàn)

[1]張濤.漏泄電纜無線通信系統(tǒng)在地下礦山的應(yīng)用與研究[D].中南大學(xué)，2006.

[2]司徒夢天.地下通信的原理及其在外軍通信中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)，1991，Z1：87-94.

[3]宋曉鷗.基于軟件無線電的地下通信接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子器件，2014（04）：669-673.

[4]王美玲.基于電流場理論的地下數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].哈爾濱工程大學(xué)，2013.

[5]李曉宇.井下無線通信研究與設(shè)計(jì)[D].武漢理工大學(xué)，2013.

[6]謝璐，楊玉華，單彥虎，武慧軍.應(yīng)用于地下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的磁通信電路分析[J].儀表技術(shù)與傳感器，2016（08）：123-126.

[7]王智懿，趙江平，張浩，王海芹.地下礦山人員緊急通信研究與運(yùn)用[J].煤礦安全，2009（04）：50-53.

篇9

(1)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識，結(jié)合實(shí)際獨(dú)立完成課題的工作能力.

(2)對學(xué)生的知識面，掌握知識的深度，運(yùn)用理論結(jié)合實(shí)際去處理問題的能力，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，外語水平，計(jì)算機(jī)運(yùn)用水平，書面及口頭表達(dá)能力進(jìn)行考核.

2.要求

(1)要求一定要有結(jié)合實(shí)際的某項(xiàng)具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或?qū)δ尘唧w課題進(jìn)行有獨(dú)立見解的論證，并要求技術(shù)含量較高.

(2)設(shè)計(jì)或論文應(yīng)該在教學(xué)計(jì)劃所規(guī)定的時(shí)限內(nèi)完成.

(3)書面材料:框架及字?jǐn)?shù)應(yīng)符合規(guī)定

3.成績評定

(1)一般采用優(yōu)秀，良好，及格和不及格四級計(jì)分的方法.

(2)評閱人和答辯委員會成員對學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文的成績給予評定.

4.評分標(biāo)準(zhǔn)

優(yōu)秀:按期圓滿完成任務(wù)書中規(guī)定的項(xiàng)目;能熟練地綜合運(yùn)用所學(xué)理論和專業(yè)知識; 有結(jié)合實(shí)際的某項(xiàng)具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或?qū)δ尘唧w課題進(jìn)行有獨(dú)立見解的論證，并有較高技術(shù)含量.

立論正確，計(jì)算，分析，實(shí)驗(yàn)正確，嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)論合理，獨(dú)立工作能力較強(qiáng)，科學(xué)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn);畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)有一些獨(dú)到之處，水平較高.

文字材料條理清楚，通順，論述充分，符合技術(shù)用語要求，符號統(tǒng)一，編號齊全，書寫工整.圖紙完備，整潔，正確.

答辯時(shí)，思路清晰，論點(diǎn)正確，回答問題基本概念清楚，對主要問題回答正確，深入.

(2)良好:按期圓滿完成任務(wù)書中規(guī)定的項(xiàng)目;能較好地運(yùn)用所學(xué)理論和專業(yè)知識; 有一定的結(jié)合實(shí)際的某項(xiàng)具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或?qū)δ尘唧w課題進(jìn)行有獨(dú)立見解的論證，并有一定的技術(shù)含量.立論正確，計(jì)算，分析，實(shí)驗(yàn)正確，結(jié)論合理;有一定的獨(dú)立工作能為，科學(xué)作風(fēng)好;設(shè)計(jì)〈論文〉有一定的水平.

文字材料條理清楚，通順，論述正確，符合技術(shù)用語要求，書寫工整.設(shè)計(jì)圖紙完備，整潔，正確.

答辯時(shí)，思路清晰，論點(diǎn)基本正確，能正確地回答主要問題.

(3)及格:在指導(dǎo)教師的具體幫助下，能按期完成任務(wù)，獨(dú)立工作能力較差且有一些小的疏忽和遺漏;能結(jié)合實(shí)際的某項(xiàng)具體項(xiàng)目的設(shè)計(jì)或?qū)δ尘唧w課題進(jìn)行有獨(dú)立見解的論證，但技術(shù)含量不高.在運(yùn)用理論和專業(yè)知識中，沒有大的原則性錯(cuò)誤;論點(diǎn)，論據(jù)基本成立，計(jì)算，分析，實(shí)驗(yàn)基本正確.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)基本符合要求.

文字材料通順，但敘述不夠恰當(dāng)和清晰;詞句，符號方面的問題較少i圖紙質(zhì)量不高，工作不夠認(rèn)真，個(gè)別錯(cuò)誤明顯.

答辯時(shí)，主要問題能答出，或經(jīng)啟發(fā)后能答出，回答問題較膚淺.

(5)不及格:任務(wù)書規(guī)定的項(xiàng)目未按期完成;或基本概念和基本技能未掌握.沒有本人結(jié)合實(shí)際的具體設(shè)計(jì)內(nèi)容或獨(dú)立見解的論證，只是一些文件，資料內(nèi)容的摘抄.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)未達(dá)到最低要求.

文字材料不通順，書寫潦草，質(zhì)量很差.圖紙不全，或有原則性錯(cuò)誤.

答辯時(shí)，對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容闡述不清，基本概念糊涂，對主要問題回答有錯(cuò)誤，或回答不出.

對畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)質(zhì)量要求

----論文內(nèi)容符合任務(wù)書要求

1.對管理類論文要求:

·對畢業(yè)論文的要求是一定要有結(jié)合實(shí)際的本人獨(dú)立論證的內(nèi)容.

·要求論點(diǎn)明確，立論正確，論證準(zhǔn)確，結(jié)論確切

·論證內(nèi)容要求有調(diào)查研究，有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，對統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)要有分析，歸納，總結(jié)，

·根據(jù)總結(jié)得出結(jié)論.

·最后有例證說明

管理類論文畢業(yè)論文行文的邏輯要領(lǐng)

增強(qiáng)畢業(yè)論文行文的邏輯力量，達(dá)到概念明確，論證充分，條理分明，思路暢通，是寫好畢業(yè)論文的關(guān)鍵.提高畢業(yè)論文行文的邏輯性，需把握以下幾點(diǎn):

(1)要思路暢通

寫畢業(yè)論文時(shí)，思維必須具有清晰性，連貫性，周密性，條理性和規(guī)律性，才能構(gòu)建起嚴(yán)謹(jǐn)，和諧的邏輯結(jié)構(gòu).

(2)要層次清晰，有條有理寫畢業(yè)論文，先說什么，后說什么，一層一層如何銜接，這一點(diǎn)和論文行文的邏輯性很有關(guān)系.

(3)要論證充分，以理服人，寫畢業(yè)論文，最常用的方法是歸納論證，即用對事實(shí)的科學(xué)分析和敘述來證明觀點(diǎn)，或用基本的史實(shí)，科學(xué)的調(diào)查，精確的數(shù)字來證明觀點(diǎn).

(4)畢業(yè)論文行文要注意思維和論述首尾一貫，明白確切.

(5)文字書寫規(guī)范，語言準(zhǔn)確，簡潔.

2.對工程設(shè)計(jì)性論文要求:

·有設(shè)計(jì)地域的自然狀況說明和介紹

·有原有通信網(wǎng)概況介紹及運(yùn)行參數(shù)的說明

·有設(shè)計(jì)需求，業(yè)務(wù)預(yù)測

·有具體的設(shè)計(jì)方案

·有相應(yīng)性能及參數(shù)設(shè)計(jì)和計(jì)算

·有完整的設(shè)計(jì)圖紙

例如: A市本地SDH傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

一，A市概況簡介

二， A市電信局SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀(或PDH傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀)

1， A市本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，交換局?jǐn)?shù)量及位置，傳輸設(shè)備類型及容量

2， 存在的問題及擴(kuò)大SDH網(wǎng)的必要性(或建設(shè)SDH網(wǎng)的必要性)----需求及業(yè)務(wù)預(yù)測

三， A市電信局SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

1， 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2，設(shè)備簡介

3， 局間中繼電路的計(jì)算與分配

4， 局間中繼距離的計(jì)算

四， SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式

1， SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的基本原理

2， A市電信局SDH網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇及具體設(shè)計(jì)

五， SDH網(wǎng)同步

1， 同步網(wǎng)概念與結(jié)構(gòu)

2， 定時(shí)信號的傳送方式

3， A市電信局SDH網(wǎng)絡(luò)同步方式具體設(shè)計(jì)

六， 方案論證，評估

3.計(jì)算機(jī)類型題目論文要求:

管理信息系統(tǒng)

·需求分析(含設(shè)計(jì)目標(biāo))

·總體方案設(shè)計(jì)(總體功能框圖，軟件平臺的選擇，運(yùn)行模式等)

·數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)(需求分析，概念庫設(shè)計(jì)，邏輯庫設(shè)計(jì)，物理庫設(shè)計(jì)，E-R圖，數(shù)據(jù)流圖，數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)及關(guān)系)，

·模塊軟件設(shè)計(jì)(各模塊的設(shè)計(jì)流程)，

·系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試.

·附主要程序清單(與學(xué)生設(shè)計(jì)相關(guān)的部分，目的是檢測是否是學(xué)生自己作的).

校園網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)等局域網(wǎng)設(shè)計(jì)

·功能需求

·對通信量的分析

·網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓?fù)湓O(shè)計(jì)

·設(shè)備選型，配置

·軟件配置

·子網(wǎng)及VLAN的劃分

·IP地址規(guī)劃

·接入Internet

·網(wǎng)絡(luò)安全

例如:××人事勞資管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)

1，開發(fā)人事勞資管理信息系統(tǒng)的設(shè)想

(1)人事勞資管理信息系統(tǒng)簡介

(2)人事勞資管理信息系統(tǒng)的用戶需求

2，人事勞資管理信息系統(tǒng)的分析設(shè)計(jì)

(1)系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

(2)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

—數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

—數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(3)系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境簡介

3，人事勞資管理信息系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)

(1)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)

(2)應(yīng)用程序?qū)ο蟮膭?chuàng)建

(3)應(yīng)用程序的主窗口

(4)菜單結(jié)構(gòu)

(5)數(shù)據(jù)窗口對象的創(chuàng)建

(6)登錄程序設(shè)計(jì)

(7)輸入程序設(shè)計(jì)

(8)查詢程序設(shè)計(jì)

(9)報(bào)表程序設(shè)計(jì)

4，總結(jié)

設(shè)計(jì)報(bào)告格式與書寫要求

·設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)按統(tǒng)一格式裝訂成冊，其順序?yàn)?封面，任務(wù)書，指導(dǎo)教師評語，內(nèi)容摘要(200～400字)，目錄，報(bào)告正文，圖紙，測試數(shù)據(jù)及計(jì)算機(jī)程序清單.

·報(bào)告構(gòu)思，書寫要求是:邏輯性強(qiáng)，條理清楚;語言通順簡練，文字打印清楚;插圖清晰準(zhǔn)確;文字字?jǐn)?shù)要求1萬字以上例如:(1) A市本地SDH傳輸網(wǎng)設(shè)計(jì)方案

一，A市概況簡介

二， A市電信局SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀(或PDH傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀)

1， A市本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，交換局?jǐn)?shù)量及位置，傳輸設(shè)備類型及容量

2， 存在的問題及擴(kuò)大SDH網(wǎng)的必要性(或建設(shè)SDH網(wǎng)的必要性)----需求及業(yè)務(wù)預(yù)測

三， A市電信局SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

1， 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

2，設(shè)備簡介

3， 局間中繼電路的計(jì)算與分配

4， 局間中繼距離的計(jì)算

四， SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式

1， SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的基本原理

2， A市電信局SDH網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式的選擇及具體設(shè)計(jì)

五， SDH網(wǎng)同步

1， 同步網(wǎng)概念與結(jié)構(gòu)

2， 定時(shí)信號的傳送方式

3， A市電信局SDH網(wǎng)絡(luò)同步方式具體設(shè)計(jì)

六， 方案論證，評估

(2 ) A 地區(qū)GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

一，A 地區(qū)GSM數(shù)字蜂窩移動通信現(xiàn)狀

1，A地區(qū)概況;人口，地形，發(fā)展情況

2，系統(tǒng)現(xiàn)狀;現(xiàn)有基站，話務(wù)狀況

3，現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行中存在的問題及分析

①接通率數(shù)據(jù)采集與分析

②掉話率數(shù)據(jù)采集與分析

③擁塞率數(shù)據(jù)采集與分析

4，話務(wù)預(yù)測分析計(jì)算

二，A 地區(qū)GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

1，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D設(shè)計(jì)

2，硬件配置及參數(shù)的優(yōu)化

3，基站勘測設(shè)計(jì)及安裝

4，交換局容量及基站數(shù)量

5，傳輸線路的設(shè)計(jì)

三，網(wǎng)絡(luò)性能及分析對比

1，優(yōu)化前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況

2，數(shù)據(jù)采集與分析

3，撥打測試

四，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方案評價(jià)

(3 ) A 市無線市話系統(tǒng)無線側(cè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)

一，無線市話網(wǎng)絡(luò)概述

1，A 市通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況

2，IPAS網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

二，A 市本地電活網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

1，現(xiàn)有傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2，傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

三，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)方案

1，A 市自然概況介紹

2，總體話務(wù)預(yù)測計(jì)算

3，IPAS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及說明

4，覆蓋區(qū)域劃分，基站數(shù)量預(yù)測計(jì)算

(l〉每個(gè)覆蓋區(qū)話務(wù)預(yù)測計(jì)算

(2)基站容量頻道設(shè)計(jì)

5，基站選址，計(jì)算覆蓋區(qū)域內(nèi)信號覆蓋情況

6，尋呼區(qū)的劃分

(1〉各個(gè)網(wǎng)關(guān)尋呼區(qū)的劃分

(2〉各個(gè)基站控制器尋呼區(qū)的劃分

7，網(wǎng)關(guān)及CSC的規(guī)劃

(1)網(wǎng)關(guān)到CSC側(cè) 2M 鏈路設(shè)計(jì)

(2)CSC到CS線路設(shè)計(jì)

四，基站同步規(guī)劃

(4 )A 市 GSM無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

一，GSM網(wǎng)絡(luò)概述

二，A市GSM網(wǎng)絡(luò)情況介紹

2.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.2 網(wǎng)元配置

2.3 現(xiàn)網(wǎng)突出問題表現(xiàn)

三，GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作分類及流程

3. 1 GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作分類

3.2 交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程

3.3 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程

3.3.1 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程

3.3.2 無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程的實(shí)際應(yīng)用

四，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)

4.1接通率

4.2掉話率

4.3話務(wù)量

4.4長途來話接通率

4.5擁塞率

4.6 其它

五，無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化設(shè)計(jì)及調(diào)整

5.1 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量數(shù)據(jù)收集

5.2 網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量優(yōu)化及參數(shù)調(diào)整

篇10

民航通信中使用到的短波實(shí)質(zhì)為無線電波,主要用于地面與飛機(jī)間的通信,其通信傳播方式主要有以下三種:

1.1地面波。地面波是沿著地球表面?zhèn)鞑サ牟?它沿著半導(dǎo)電性質(zhì)和起伏不平的地表面進(jìn)行傳播,一方面使電波的場結(jié)構(gòu)不同于自由空間傳播的情況而發(fā)生變化并引起電波吸收,另一方面使電波不像在均勻媒質(zhì)中那樣以一定的速度沿著直線路徑傳播,而是由于地球表面呈現(xiàn)球形使電波傳播的路徑按繞射的方式進(jìn)行。

1.2天波。天波是經(jīng)過地面上空40~800公里高度含有大量自由電子離子的電離層的反射或折射后返回地面的電波傳輸方式。天波是短波的主要傳播途徑,可實(shí)現(xiàn)長距離的傳播,短波信號由天線發(fā)出后,經(jīng)電離層的多次反射,傳播距離可以由幾百公里達(dá)到上萬公里,且不受地面障礙物阻擋。在天波傳播的過程中,路徑衰耗、大氣噪聲、時(shí)間延遲、電離層衰落、多徑效應(yīng)等因素,都會造成信號的畸變與弱化,影響短波通信的效果。

1.3直接波。直接波是從發(fā)射天線到接收天線之間,不經(jīng)過任何發(fā)射,直接到達(dá),電波就象一束光一樣,所以有人稱它為視線傳播。由于民航中,飛機(jī)大多數(shù)時(shí)間都是在飛行,所以有些時(shí)候地、空之間的短波通信,實(shí)際上是可以靠直接波完成的。

2.短波通信的特點(diǎn)

與衛(wèi)星通信、地面短波等通信手段相比,無線電短波通信有許多顯著的優(yōu)點(diǎn):(1)短波通信無需建立中繼站即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信,(2)短波通信元器件要求低、技術(shù)成熟、制造簡單、設(shè)備體積小、價(jià)格便宜,建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低;(3)設(shè)備簡單,目標(biāo)小、架設(shè)容易、機(jī)動性強(qiáng),即使遭到損壞也容易修理,由于其造價(jià)相對較低,可以大量裝備,因而系統(tǒng)頑存性強(qiáng)。(4)電路調(diào)度容易,靈活性強(qiáng),可以使用固定設(shè)置,進(jìn)行定點(diǎn)固定通信,也可背負(fù)或裝入車輛,實(shí)現(xiàn)移動中的通信。這些優(yōu)點(diǎn)是短波通信被長期保留、至今仍被廣泛應(yīng)用的主要原因。同時(shí),短波通信也存在著一些明顯的缺點(diǎn):(1)信道擁擠、頻帶窄;(2)短波的天波信道是變參信道,故信號傳輸不穩(wěn)定;(3)大氣和工業(yè)無線電噪聲干擾嚴(yán)重;(4)天線匹配困難。

3.短波通信在民航中的應(yīng)用

短波通信系統(tǒng)的主要用途是使飛機(jī)在飛行的各階段中和地面的航行管制人員、簽派、維修等相關(guān)人員保持雙向的語音和信號聯(lián)系,當(dāng)然這個(gè)系統(tǒng)也提供了飛機(jī)內(nèi)部人員之間和與旅客的聯(lián)絡(luò)服務(wù)。

3.1民航短波通信基本設(shè)備

民航短波地空通信設(shè)備由短波單邊帶發(fā)信機(jī)、短波單邊帶收信機(jī)、遙控器及地空選擇呼叫器組成,設(shè)備一律使用單邊帶抑制載波、模擬單信道無線電話工作方式。短波單邊帶發(fā)、收信機(jī)均采用全固態(tài)電路及頻率合成技術(shù),頻率范圍為2.8～22MHz,發(fā)信機(jī)功率不大于6KW。

3.2民航短波通信地面站

民航短波通信地面站系統(tǒng)由三部分組成:短波機(jī)房設(shè)備、天線和饋線以及操作臺設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備作為大功率發(fā)射設(shè)備,通常設(shè)置在遠(yuǎn)端,以減少對其他電子設(shè)備的干擾以及對操作員健康的影響。操作臺設(shè)備設(shè)置在操作終端附近,便于操作與管理。

3.2.1短波機(jī)房設(shè)備。短波機(jī)房設(shè)備的主要設(shè)備包括短波通信電臺、功放、預(yù)后選器、交流穩(wěn)壓電源、光端機(jī)及一整套控制電纜,主要功能是傳送選呼信號和語音信號。短波電臺是整個(gè)系統(tǒng)的核心設(shè)備,地面與航空器上均有配備,用于收發(fā)信號,包括選呼信號和音頻信號。電臺的性能直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的性能,電臺選型依據(jù)主要有兩點(diǎn):符合用戶需求并且與飛機(jī)上電臺匹配。預(yù)后選器是為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力而選擇的設(shè)備。光端機(jī)是地面站系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的接口設(shè)備,起著連接短波機(jī)柜和操作臺的作用。

3.2.2操作臺設(shè)備。操作臺設(shè)備由操作終端及監(jiān)控軟件、選呼器、選呼控制器和光端機(jī)組成。操作員的所有操作都在監(jiān)控軟件上進(jìn)行。監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對選呼器和短波電臺的遠(yuǎn)程遙控,控制選呼器產(chǎn)生選呼代碼,呼叫對應(yīng)的飛機(jī),控制電臺的調(diào)制方式轉(zhuǎn)換和音頻信號收發(fā),同時(shí)監(jiān)測電臺的工作狀態(tài)。選呼器的功能是通過發(fā)射4個(gè)單音信號選擇通知某個(gè)飛機(jī)。選呼器提供了一個(gè)7針的音頻接口,包括一對平衡的選呼音頻輸出口、一個(gè)PTT輸出口和一個(gè)地線,其余3個(gè)口經(jīng)改造用于同選呼控制器通信。選呼控制器作為選呼器、電臺和控制終端的中間設(shè)備,是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動化的關(guān)鍵,其基本作用是實(shí)現(xiàn)對電臺、選呼器、控制終端、音頻設(shè)備的信號轉(zhuǎn)接、電平匹配、遠(yuǎn)程控制和狀態(tài)感知,并自動轉(zhuǎn)換調(diào)制方式。

3.2.3天線。天線的選擇具體根據(jù)用途來確定:近距離固定通信:選擇地波天線或天波高仰角天線。點(diǎn)對點(diǎn)通信或方向性通信:選擇天波方向性天線等。組網(wǎng)通信或全向通信:選擇天波全向天線。車載通信或個(gè)人通信:選擇小型鞭狀天線。3.3短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)在民用航空領(lǐng)域,由于我國地理復(fù)雜、疆域遼闊、超短波網(wǎng)絡(luò)尚不能實(shí)現(xiàn)完全覆蓋,短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)作為民航數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的子系統(tǒng),在當(dāng)前興起的極地飛行中,有效解決了飛行盲區(qū)問題,對飛行安全起著非常重要的保障作用。短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)用于航空器飛行中保持與基地和遠(yuǎn)方航站的聯(lián)絡(luò)。其系統(tǒng)構(gòu)造由短波/超短波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信站、地空數(shù)據(jù)網(wǎng)及機(jī)載通信系統(tǒng)組成,短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通過短波、超短波與衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了近、中、遠(yuǎn)程地空實(shí)時(shí)話音和數(shù)據(jù)通信。

4.結(jié)束語

近年來,隨著微型計(jì)算機(jī)、移動通信和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,短波通信技術(shù)有了新的突破性進(jìn)展,出現(xiàn)了實(shí)時(shí)選頻、自適應(yīng)、跳頻、差錯(cuò)控制、多載波正交頻分復(fù)用(OFDM)調(diào)制及軟件無線電等新技術(shù),使短波通信很好地彌補(bǔ)了它的缺點(diǎn),還使短波通信的設(shè)備更加小型化、更加靈活方便,進(jìn)一步發(fā)揮了短波通信設(shè)備簡單、造價(jià)低廉、機(jī)動靈活等固有的優(yōu)點(diǎn)。短波通信必將在應(yīng)急通信、抗災(zāi)通信、特別是在軍事通信中發(fā)揮更重要、更廣泛的作用。因此。短波通信作為民航內(nèi)部通信的重要手段,必將在今后較長時(shí)間內(nèi)得到保持和發(fā)展。

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