信号与通信论文范文
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第1篇
关键词屏蔽门,列车自动防护,接口控制
屏蔽门(Platformscreendoors,简称PSD)系统是现代化轨道交通工程的必备设施,它沿轨道交通站台边缘设置,将轨道区与站台候车区隔离,具有节能、环保和安全等功能。安装屏蔽门系统后,不仅可以防止乘客跌落轨道而发生危险,确保乘客安全,减少人为引起的停车延误,提高列车准点率,而且可以减少站台区与轨道区之间冷热气流的交换,从而降低环控系统的运营能耗,节约运营成本。
信号系统与屏蔽门系统相结合是屏蔽门系统工程的重要环节。此外,要更好地确保乘客的安全以及奠定无人驾驶的技术基础,就必须实现屏蔽门与列车车门的连动,并确保屏蔽门系统与信号系统的列车自动防护(ATP)之间建立联锁关系。根据世界各城市轨道交通工程的成功先例,屏蔽门普遍由信号系统进行控制。广州于2004年10月开始对正在运营的地铁1号线加装屏蔽门系统。该项工程预计总投资金额为1.484亿元人民币,是目前我国最大的一项轨道交通屏蔽门系统工程。本文主要对广州地铁2号线及1号线加装屏蔽门系统工程中的西门子信号系统与屏蔽门系统的接口进行分析。
1屏蔽门系统所需信号系统的条件及功能
(1)信号系统与屏蔽门系统的接口仅考虑线路上的列车的正向运行,但要满足屏蔽门对停车精度的要求。只有停车精度要求被满足,信号系统才允许自动或人工向列车和站台屏蔽门系统发送开门命令。目前,用于广州地铁2号线的LZB700M型中,ATP和ATO(列车自动运行)系统是由德国西门子公司提供的,其列车定点停车的精度ATO系统为±0.3m,成功率99.99%,ATP系统为±0.5m,已满足屏蔽门对停车精度的要求。广州地铁1号线同样采用LZB700M型ATP、ATO,目前列车停车的精度ATO系统为±0.5m,成功率99.5%,ATP系统为±1m。由此可见,要安装屏蔽门首先必须改善列车的停车状况,停车精度至少要达到ATO系统为±0.4m,成功率99.5%,ATP系统为±0.5m的要求;并要保证在列车停车精度为±400mm情况下,列车乘客门净开度≥1200mm(屏蔽门门开宽度为2000mm)。
(2)只有屏蔽门关闭的情况下列车才能运行。ATP轨旁单元通过故障安全型继电器输入接点接收当前屏蔽门的状态(PSD开门或PSD关门)。如果屏蔽门是开门状态,ATP轨旁单元会设置一个安全停车点,不让任何列车驶入相应的车站站台。
(3)PSD的状态通过ATP报文传输给列车。当列车接近运营停车点,且屏蔽门的状态由“PSD关闭”变化为“PSD开门”时,ATP轨旁单元会产生紧急制动让列车停车。
(4)确保当列车停在停车窗位置范围内时才连通列车到轨旁的通信通道。当列车在站台范围内移动时,ATP通过不激活“PTI(positivetrainidentification,有车标志)释放”切断PTI通道。如果列车停到指定的ATP停车窗位置时,则通过ATP激活“PTI释放”让PTI通道连通。当列车车门打开时,这些报文会通过PTI通道传输到轨旁单元,屏蔽门会随之而打开。
(5)屏蔽门控制系统向信号系统提供全部门“关闭及锁定”和“互锁解除”信息,接口采用安全型干接点双断硬线连接,接口分界点在屏蔽门控制设备外的线端子排。
(6)列车在ATP停车窗范围内停稳后,ATP车载单元会发出打开列车车门的信号。当列车车门打开,ATP车载单元一个持续的故障安全输出则会切断列车的牵引系统。这是为了防止列车在车门开启的情况下人为地启动列车。
(7)PTIMUX(PTItracksideunit)根据接收来的2个不同的PSD编码(对应PSD开门的编码)驱动2个继电器输出,它们是表示“PSD开门”命令的接口。为了产生一个持续的控制信号,ATO需不断发送“PSD开门”命令,直到屏蔽门被请求关闭为止。
(8)如果列车车门关闭(人工或自动),屏蔽门也随之关闭,这些报文会通过PTI通道传输到轨旁单元。目前广州1、2号线列车只有人工关闭车门功能。
(9)ATP车载单元在关闭车门的同时,输出关闭屏蔽门命令。只有收到列车车门关闭好,且通过ATP报文接收到屏蔽门的“关闭及锁定状态”信息后,列车牵引系统才被释放,ATP才允许启动列车。
(10)开左门或开右门应与站台的位置和列车运行方向相符合。如在换乘站(如公园前站),屏蔽门的开关要根据有利于乘客导向的原则来进行设计:先开下客侧的屏蔽门,后开上客侧的屏蔽门。
(11)屏蔽门系统发生故障,或屏蔽门实际已关闭但因故不能有效地把“关闭及锁定状态”信号传送给ATP系统时,司机只有按“PSD互锁解除”按钮,屏蔽门系统才能给ATP系统送出“互锁解除”的信号,用以切断屏蔽门系统和信号系统间的联锁关系,ATP才允许启动列车。且司机必须在每次发车前都按下“PSD互锁解除”按钮,直到故障修复为止。
(12)屏蔽门系统应为每侧站台提供一组接口与信号系统连接,因此,岛式站台和侧式站台有两组接口,一岛两侧式站台有四组接口(如公园前站)。
(13)由于广州地铁1、2号线的列车编组方式相同,在信号系统中没有考虑采用不同的列车编组来开启对应的屏蔽门。
2信号系统与屏蔽门系统的接口控制
2.1接口信号描述
信号系统与屏蔽门控制系统之间使用信号控制电缆连接,使用继电、双断、安全型干接点等方式的接口电路。两系统接口信号的描述见表1。
2.2ATP子系统对PSD打开状态时的保护联锁设计
屏蔽门的状态通过ATP报文传输给列车。ATP子系统在屏蔽门不同的打开情况下监督列车的移动,并最终控制列车导向安全。其出现的情况有图1中给出的5种。
图1中:情况1和2若PSD打开,轨旁ATP会生成一个安全停车点让列车不能进入相应车站的站台。在情况1中,当列车制动距离小于列车与安全停车点的接近距离时,列车实施正常制动让列车在停车点前停车。而在情况2中,当列车制动距离大于列车与安全停车点的接近距离时,列车则要被实施紧急制动。在情况3中,列车在站台区域移动,同时收到“PSD关闭”改变为“PSD开门”的信息时,车载ATP单元会产生一个紧急制动。同样,在情况4中,车载ATP单元也会产生一个紧急制动,这是因为列车尾部还在站台区域内。在情况5中,列车已出清站台区域时PSD打开,这时列车不会产生紧急制动。通过上述的5种情况,确保在PSD打开的情况下禁止列车在站台区段移动,防止危及乘客的安全。
2.3接口硬线连接的安全设计
简单的故障会导致屏蔽门错误地开、关门,这是必须要防止的。现说明接口故障的安全设计。
2.3.1PTIMUX和PSD控制器之间的继电器盒
PTIMUX和PSD控制器之间采用继电器进行隔离,防止电气干扰影响信号系统。同时为提高安全性,接口电路采用4线双切线路。一个正常的PSD命令是由4个PTIMUX输出继电器组合确定的,可以避免“PSD开门”和“PSD关门”两个信号同时出现的错误。这些继电器会安装在PTIMUX上,通过复合的接点关系防止“PSD开门”和“PSD关门”命令的错误输出。其原理见图2。继电器盒的继电器输出状态与逻辑结果见表2。
通过其继电器控制电路逻辑结果分析,16种继电器可能的动作组合中,只有2种组合会产生正确的输出(PSD开门和PSD关门)。这样的设计也是为了防止继电器失误而产生错误的输出命令。
2.3.2报文容错
车载ATO通过PTI信标到PTI-MUX的整个传输通道的报文都有CRC(循环冗余码校验)进行校验。另外,列车停在停车窗位置范围时,整个PTI传输通道才连通,以确保其它情况下没有任何的报文接收,影响到PSD的功能。
2.4两侧都有屏蔽门的设计
该情况是列车可以打开左侧、右侧或者同时都要打开两侧车门的情况。
这里使用了6个继电器,其功能分别是:允许开门,允许关门,两侧门都开,开左门,开右门,关闭所有门。通过这6个继电器的接点组合控制PSD的命令输出:①开右侧屏蔽门,允许开门和开右门的继电器吸起;②开左侧屏蔽门,允许开门和开左门的继电器吸起;③开两侧屏蔽门,允许开门和两侧门都开的继电器吸起;④关闭屏蔽门,允许关门和关闭所有门的继电器吸起。继电器的输出状态和逻辑结果见表3。
如表3所述,只有上述的情况会产生命令输出,其它的组合是无效的。通过其继电器的互锁关系,确保不会因继电器错误动作产生有效的屏蔽门控制命令。如在公园前站这个需要两侧开门的换乘站,在设计上要考虑屏蔽门对乘客的导向作用,两侧屏蔽门要先开下客门再开上客门,而关门时要先关下客门再关上客门。这就需要在车载软件中设置两侧车门的开关延时时间。同样两侧屏蔽门开关的时间也应作对应的设置。
2.5车门与屏蔽门的同步
屏蔽门和列车车门的开门时间,会在小于1s内同步启动。屏蔽门和列车门关闭的时间应大致相同。同步要求的延误,主要是因为启动指令要从信号系统的车载设备传送到信号系统的地面设备,传送过程中会产生延误。关门同步实现起来比较容易。列车车门及屏蔽门收到关门命令也不是立即关闭的,而是都有一个延时时间。根据实际情况各自确定一个关门的延时时间即可。
3结语
屏蔽门系统与信号系统的结合提高了屏蔽门的自动性和安全性,在保证列车和乘客安全,实现快速、高密度、有序运行等功能的同时,为乘客提供了一个舒适安全的乘车环境。通过了解信号系统与屏蔽门系统之间的控制与监督,就能更深入了解屏蔽门系统的运作过程。
参考文献
1孙增田.广州地铁屏蔽门系统的方案比选.地铁与轻轨,2002(6):28
第2篇
在教学手段上，我们制作了与教材配套的《信号与系统多媒体课件》，改变了传统黑板式的单一教学方式，采用黑板和课件相结合的教学方式。通过制作多媒体课件，代替了原来大量的板书，节省了教师和学生的时间，使教师可以集中精力传授教学内容；课件利用MATLAB、FLASH等多种软件，将图、文、声、像等媒体表现方式有机结合，通过生动形象的演示可加强学生对教学内容的理解；但同时结合黑板可完成一些公式和例题的推导，可加深学生对基本概念和基本分析方法的理解和掌握。总之，通过多种教学表现形式，教师可以根据教学实际情况灵活调整教学内容，促进教和学之间的交流。在教学方法上，删除一些复杂的理论推导，取而代之的是应用MATLAB软件帮助学生完成数值计算、信号与系统分析的可视化建模及仿真调试，加强学生对教学内容的理解，培养学生主动获取知识和独立解决问题的能力，为后续专业课学习和使用MATLAB进行信号处理领域的各种分析应用打下坚实的基础。
2实验教育改革
2.1基于软硬件结合的“双平台实验教学”实验教学作为理论教学的主要补充，在整个教学环节中具有重要地位。我们“信号与系统”课程采用基于软硬件结合的双平台教学，开设24个学时实验，其中保留了原来的8学时硬件电路实验，增加了16学时MATLAB软件实验，对于实验内容的取舍和编排二者尽可能取长补短。硬件电路实验中对于仪器的操作、硬件电路的调试等充分锻炼了学生的动手能力；对于MATLAB软件实验，我们编写了与理论教材配套的实验教材，与理论教学同步，实验教材全面系统的介绍应用MATLAB对信号与系统进行分析与实现的具体方法，并提供程序实例、基本实验内容和扩展实验内容。在实验过程中，学生根据程序实例独立完成信号与系统分析的可视化建模及仿真调试等实验内容，培养学生主动获取知识和独立解决问题的能力。通过软硬件结合的实验，让学生的动手能力与理论水平同时提高，也更有利于激发学生的学习兴趣。
2.2开放性实验教学
我们的硬件电路实验全部采用开放性实验的教学方式。以学生预习﹑自选时间和自主做实验为主，教师讲解示范为辅。为此，我们进一步完善了实验指导书，并且将示波器等重点仪器的使用方法印成卡片，每个实验位置放一份。学生做好预习才能准许进实验室，老师不讲解只辅导答疑和检查结果，学生基本都能完成实验内容。如果有学生完成规定的实验内容，则可以充分利用开放实验进行学习，这期间学生可以在老师的指导下，对相关课外内容进行学习，例如电子制作或进行其它科研项目等。通过推出一系列的实验自主学习模式后，近年来，我们指导的学生在全国大学生电子制作竞赛中获得了较好的成绩，学生动手能力和创新能力有较大提高。
3信号与系统课程网站建设
随着网络技术的飞速发展，为构建主动学习环境提供了充分条件，课程网站建设将传统的以教师为中心的被动学习模式转变为以学生为中心的主动学习模式，可以激发学生主动探索、主动发现和解决问题，有利于培养创新型人才。我们信号与系统课程网站的建设参考国家精品课程网站的建设思路，采用模块化的设计思想。网站共分为课程介绍、课程特色、师资队伍、课程资源、实践教学、仿真园地、互动交流（BBS）七大板块。课程资源板块为学生提供了丰富的学习资源，包括课程的教学大纲、授课计划表、电子教案、补充习题、学习指导、教学录像等部分，学生用自己的学号、姓名注册通过管理员审核后，可以下载课程资源，给学生的课前预习和课后复习带来了极大的方便。实践教学板块包括实验大纲、实验项目、实验指导书等部分，通过实践教学板块，学生可充分的利用教学资源掌握试验内容，同时也为信号与系统课程的教学改革中开放性实验教学提供了有力的保证。仿真园地板块结合教学内容，利用MATLAB对关键知识点进行建模仿真,并给出了MATLAB仿真的源代码，这样可以将信号与系统课程中较难掌握和理解的内容形象生动地展现出来，提高了教学效率，增强了直观教学和教学效果,从而使学生对所学知识的理解更加透彻。学生在学习中遇到的问题可以通过讨论版（BBS）提出，寻求老师或者同学们的帮助，实现师生互动交流。
4结束语
第3篇
“非电量检测与信号处理系统的研制”项目是2012年本教学团队结题的院级自然科研项目。该项目以服务《信号与系统》课程教学为基本目标。经过研制开发，达到了预期设计要求，尤其是在航空传感器数字信号处理等具有挑战性和较高技术含量的领域做了大量深入的研究，取得了较好的成果。航空非电量的电测法就是将各种航空非电量(如温度、压力、加速度、姿态角、高度、位移、应变、流量、液位等)变换为电量，而后进行测量的方法。非电量检测与信号处理系统是严格按照航空非电量检测相关技术规范研制开发的，其特性具体体现在以下几个方面。(1)实用性:本项目平台是很好的开放式平台，有利于《信号与系统》课程改革;(2)可操作性:由于人机交互在上位机进行，可操作性极强。经过多次上课使用证明，系统整体稳定可靠，数据采集准确，数据分析算法先进，具有较强的实用价值;(3)升级特性:在基本硬件保持不变的情况下，本系统具有较为简单、方便、快捷的升级特性。另外，增加新的传感器硬件模块也比较容易。非电量检测与信号处理系统的功能展示生动、形象、直观，集创新性、知识性、趣味性于一体，在教学展示中易于激发学生的创新意识和学习主动性、积极性。另外，由于非电量检测与信号处理系统集成了许多先进和实用技术，所以，本系统的成功研制为今后进一步的科学研究积累了宝贵的经验，同时，也为教学工作及学生科技活动积累了丰富的素材。本系统的上位机由主控计算机及信号处理单元构成，下位机则是由各个传感器为核心的功能模块所组成。主控计算机是分布式控制系统的上位机，由一台高性能PC承担，主要用于人机交互、系统管理、控制决策、任务调度、运动规划、信号处理等。测量部分由多种航空传感器组成(参见图1)。以该系统作为教学实验的平台载体来真实地反映《信号与系统》理论在航空测控系统中的应用，取得了良好的上课效果。无论是卷积、傅立叶变换、拉普拉斯变换还是z变换等，学生都能在该设备上编程验证。这种可编程的硬件平台比MATLAB仿真更为直观和有效。
二、以学期项目为载体全面提升学生综合素质指标
然而，光是靠上述研制成果讲授《信号与系统》课程还不够。原因是学生的动手能力还停留在使用该设备进行理论验证的阶段，还为达到设计的阶段。为此，研究团队在本专业开发了一系列学期项目，并在每学期实施一门学期项目的教学。从一开学就布置学期项目的项目任务，学期结束才需要学生提交项目作品。学生在整个一学期当中，把《信号与系统》充分结合《模拟电子技术》《高频电路》《数字电子技术》《单片机技术与应用》《Protel》《C语言程序设计》《电子测量与仪器》《传感器与仪表》《误差分析与数据处理》等课程，有足够的时间去思考项目的方案、精心设计硬件和软件，经历较为复杂的调试阶段后，最终做出达到性能指标的作品，并撰写项目报告，上台用PPT演讲自己的作品。《信号与系统》课程从系统设计上起到统领全局的作用，而其它课程用于项目的具体制作和调试。本教研团队总共安排了4个学期项目，其中学期项目3是《飞行数据采集》、学期项目4是《航空测控系统设计》。这2个学期项目面向航空电子行业，以具体项目为驱动，需要学生把《信号与系统》课程中的内容结合航空电子工程进行设计、制作、装配、调试、测试、检修等工作。以学期项目作为《信号与系统》课程的载体，实现了以学生为主体的教学。学生在强大的兴趣驱动下保持主动学习和研究的动力。很多课程的知识点在作品中得以体现。为了工程实现，不少学生还自学了课程中的建议选学的内容。因此，《信号与系统》课程得到学以致用。学期项目的逐学期实施，也就同时在为电子设计竞赛、技能大赛锻炼和选拔人才。学生在平时就打下了良好的基础，有利于他们参赛并获奖。最终目的是培养出企业所需要的综合素质全面的人才。本专业2012级的学生有18人进入了开放实验室，参加了大学生电子设计竞赛，并取得了不错的成绩。在2014年大学生电子设计竞赛中有3个参赛组获得一等奖，3个参赛组获得二等奖。学生现今正在单位参加顶岗实习，他们的主要工作是产品设计。个别动手能力突出的优秀学生直接当上了项目经理。
三、以导师制实现因材施教
学生群体的基础差距很大，且学习习惯、学习能力差别也很大。在面向航空的以学期项目为载体的《信号与系统》的整个教学过程中，如果还进行整齐划一的无差别教学，将使得基础较差的同学无法跟上课程进度，而理解力强的同学又发挥不出自己的才能。本教研团队尝试了以开放实验室为基地，实施导师制教学。导师并非一定要本校或者企业专家担当。“三人行，必有我师”。我们实施的是学生教学生的导师制。在本专业高年级的学生中选拔最优秀的10名学生给低年级学生当导师。这10名高年级学生全部参加过电子设计竞赛并获奖，全部都是老师的科研项目团队成员，拥有较为丰富的实践经验。选他们当导师，还同时锻炼了他们的表达与沟通能力、组织与协调能力、领导能力。一个班级分为10个小组，每个小组就有1名高年级学生当导师。每个小组中最优秀的学生当组长。导师与学生之间交流渠道完全畅通。由于导师也是学生，因此导师天生与学生容易沟通。导师与学生之间除了上课交流、辅导课交流以外，还有全天候的QQ交流。这种导师制大大减轻了本专业的师资人数不足的负担，而同时打造了一支科研能力很强的学生队伍。同时，教室上课只占用少量时间，大量时间花在课后的设计和制作，改变了传统教学以教师为主体的局面。以此类推，每一届学生中都要选拔10名左右的学生给下一届学生当导师。因此，面向航空电子业、以学期项目为载体的整个《信号与系统》教学过程都有学生导师指导。
四、考核方式的改进
良好的考核方式将有力促进学生的学习，更客观地评估学习效果。在面向航空的以学期项目为载体的《信号与系统》的考核方式设计中，本团队进行了较大的改革，除了对项目成果本身进行结果考核外，加强了对学习全过程的考核。在过程考核中纳入了综合素质指标。把综合素质指标融入项目教学的全过程，以学生为主体实施教学与评价。(1)项目布置阶段(含方案设计):考核学生的专业知识、职业技能、基本素养;(2)作品制作阶段:考核学生的专业知识、职业技能、资讯能力、敬业合群、诚实守信、学习能力、创新能力、安全环保意识、外语能力、抗压能力;(3)撰写报告阶段:考核学生的书面表达沟通能力、资讯能力;(4)提交报告:考核执行力;(5)答辩阶段:考核口头表达沟通能力、抗压能力。所有的综合素质指标的分数将生成一个雷达图。该图反映了学生的综合素质。有利于学生找到自己的能力素质上的不足，从而调整努力的方向。同时也有利于企业选择录用新员工。考核方式的革新可避免原有结果考核的一次期末考试就定胜负所带来的缺点。新的考核方式要求学生平时都要努力，才能最终完成《信号与系统》课程的学习，避免了学生平时不上进而最终积重难返之后果。此外，综合素质指标考核有利于老师对学生平时的学习状况的跟踪，以便让学生导师有针对性地加强辅导和交流，让差生获得必要的帮助，跟上所在项目小组的进度。
五、结论
第4篇
专 业：
姓 名：
学 号：
报告日期：
论文(设计)题目：
智能天线技术的基本原理及其music算法
指导教师：
论文(设计)起止时间：
一、论文(设计)研究背景与意义
智能天线是3g的一项关键技术，作为当今三大主流标准之一的td-scdma(time division-synchronous code division multiple access)是由中国自主提出使用的tdd方式的(时分双工方式)的第三代移动通信系统标准。td-—scdma的核心技术之一就是智能天线技术。在td-—scdma系统中使用智能天线技术，基站可以利用上行信号信息对下行信号进行波束成形，从而降低对其他移动台的干扰，同时提高接收灵敏度，增加覆盖距离和范围，改善整个通信系统的性能。
智能天线是一种多天线系统，它按照某种算法来对准期望信号，使得期望信号得到最大增益，而干扰信号被压制。 智能天线系统的核心在于数字信号处理部分，它根据一定的准则，使天线阵产生定向波束指向移动用户，并自动调整权系数以实现所需的空间滤波。智能天线需要解决以下两个关键问题：辨识信号到达方向doa(directions of arrinal)和数字波束赋形的实现。在对信号doa估计的算法中，作为超分辨空间谱估计技术的music(multiple signal classification)算法是最经典的算法之一。
本文针对3g的需求背景，研究智能天线技术及doa估计算法。随着移动通信用户数迅速增长和人们对通话质量要求的不断提高，要求移动通信网在大容量下仍具有较高的话音质量。经研究发现，智能天线可将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向doa(directions of arrinal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。同时，利用各个移动用户间信号空间特征的差异，通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个移动用户信号而不发生相互干扰，使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。在不增加系统复杂度的情况下，使用智能天线可满足服务质量和网络扩容的需要。
其实就是一种多天线系统，它按照某种算法来对准期望信号，使得期望信号得到最大增益，而干扰信号被压制。因此需要知道期望信号到来的方向，即doa。music算法是经典的用来估计波达方向的算法。
二、论文(设计)的主要内容
智能天线是一种安装在基站现场的双向天线，通过一组带有可编程电子相位关系的固定天线单元获取方向性，并可以同时获取基站和移动台之间各个链路的方向特性。智能天线的原理是将无线电的信号导向具体的方向，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向doa(direction of arrinal)，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。
波达方向(doa,direction of arrival)估计是智能天线研究的一个重要方面,无论是上行多用户信号的分离,还是下行选择性发射,对用户信号doa的测定,都成为智能天线实现指向性发射的必要前提。在对信号doa估计的算法中,作为超分辨空间谱估计技术的music(multiple signal classification)算法是最经典的算法之一。本文主要介绍智能天线技术的基本原理，发展历程，技术分类，及智能天线对系统的改进和主要用途。写出均匀线阵的统计模型，研究music算法的基本原理，用matlab仿真实本课题的主要研究内容如下：
(1)介绍智能天线技术的发展历程、研究现状和技术分类;
(2)在均匀线阵的统计模型下研究智能天线技术的基本原理;
(3)重点研究music算法的基本原理，并用matlab仿真软件实现;
(4)分析music算法的估计精度，得出全文结论。
三、论文(设计)的工作方案及进度安排
第一阶段(XX年9月7日-XX年10月11日)查阅有关智能天线技术，music算法和matlab仿真等方面的资料，关注国内、外当前的先进技术和发展前景，积累知识。
第二阶段(10月12日-11月8日)对智能天线的工作原理进行详尽地分析，给出均匀线阵的统计模型，研究music算法的基本原理，学习用matlab实现仿真
第三阶段(11月9日-11月22日)用matlab编写程序，程序调试
第四阶段(11月23日-12月20日)整理资料，结合设计经历撰写论文，备战论文答辩。
四、参考文献
1) 刁鸣，熊良芳，司锡才，超分辨测向天线阵性能的计算机仿真研究，电子学报，XX no.5
2) 何子述，黄振兴，向敬成，修正music算法对相关信号源的doa估计性能，通信学报，XX no.10
3) 张贤达，保铮，通信信号处理，国防工业出版社，XX
4) 刘德树，罗景青，张剑云，空间谱估计及其应用，中国科学技术大学出版社，1997
5) 李旭健，孙绪宝，修正music算法在智能天线中的应用，山东科技大学，266510
6) 陈存柱，浅析自适应智能天线技术的应用，北京师范大学，100875
7) [美]s.m. 凯依 著，黄建国等 译，现代谱估计原理与应用，科学出版社，1994
8)徐明远， matlab仿真在通信与电子工程中的应用 XX
五、指导教师意见
指导教师签字：
年 月 日
六、答辩小组意见
第5篇
论文关键词：CDMA，扩频通信MATLAB，通信系统
一、MATLAB完成一个简单通信系统仿真所需的基本工作
1.1、信道调制
首先完成的是信道调制的工作，其调制结果如下图所示：
从上图图中我们可以看出，经过BPSK调制的系统性能较直接发送数据有了很大的提高。其原因是经过BPSK调制之后，在接受端的判决电平就由原来的0.5变为0，其判决电平的变化直接使得系统的抗噪声性能有了大大的提高通信系统，所以其误码率跟没有调制之前比较，下降了很多。
ber =（没有经过调制直接发送数据的误码率）
Columns 1 through 7
0.1967 0.14500.1733 0.1400 0.09500.0771 0.0567
Columns 8 through 10
0.03640.0189 0.0147
ber =（经过BPSK调制再发送数据的误码率）
Columns 1 through 7
0.06880.0340 0.0179 0.01250.0056 0.0024 0.0009
Columns 8 through 10
0.00020.0000 0.0000
1.2、不同信道比较
上面进行的是在相同的信道下，未经过调制直接发送与经过BPSK调制后再发送两种情况下系统的性能比较。接下来要进行的是经过BPSK调制以后，不同信道下系统性能比较。比较结果如下图所示：
上图中的两条曲线分别是在BPSK调制下，信号在AWGN信道模型和瑞利衰落模型条件下产生的，从图中可以看出，瑞利信道要比AWGN信道恶劣的多，在SNR提高到30dB下，系统性能还比AWGN信道下差了好几个数量级论文格式模板。
ber =（GAUSS信道下的误码率）
Columns 1 through 7
0.06000.0385 0.0196 0.01040.0069 0.0026 0.0007
Columns 8 through 10
0.00020.0000 0.0000
ber =（瑞利信道下的误码率）
Columns 1 through 7
0.12330.1420 0.1425 0.05000.1667 0.0967 0.0340
Columns 8 through 14
0.03930.0286 0.0134 0.03840.0125 0.0178 0.0098
Columns 15 through 21
0.00590.0043 0.0090 0.00430.0030 0.0015 0.0016
Columns 22 through 28
0.00590.0047 0.0011 0.00090.0005 0.0005 0.0002
Columns 29 through 30
0.00020.0001
二、CDMA多用户传输系统
2.1、实现多用户抗多址干扰传输，研究扩频序列互相关性与系统性能的关系
从图中可以看出通信系统，多用户传输系统的性能会比单用户的性能差，表现为在同等SNR条件下，误码率较单用户高。同时系统的性能也跟扩频码的相关性有关，当扩频码相关性提高时，误码率却随之下降。这是因为在接收端解调时是利用扩频码的自相关性。在接收端利用每一个用户唯一的扩频码进行接收解调，由于该扩频码与其他用户的扩频码为近似正交，所以其他用户的信号会被当作噪声而去除。可见，系统的性能和扩频码的相关性是成正比关系的。
ber =（单信源）
Columns 1 through 7
0.05100.0301 0.0237 0.01480.0063 0.0023 0.0007Columns 8 through 10
0.00020.0000 0.0000
ber =（正交扩频码双信源）
Columns 1 through 7
0.08450.0773 0.0478 0.02290.0106 0.0053 0.0013
Columns 8 through 10
0.00030.0001 0.0000
ber =（相关系数为0.5的扩频码双信源）
Columns 1 through 7
0.21650.1672 0.1730 0.15580.1099 0.0871 0.0656
Columns 8 through 10
0.04780.0211 0.0108
2.2、研究扩频序列自相关性抗多径干扰的能力
从图中和下面的ber数据可以看出，在抗多径干扰方面，扩频码的自相关性是很重要的通信系统，随着自相关性的提高，系统的性能也越接近单径传输的性能。因为宽带信号的传输中是受到频率选择性衰落的，而进行扩频后的信号在很宽的频谱上有着相同的能量，任意给定时间只有一小部分频谱受衰落的影响。在时域上分析，多径干扰是因为在不同的信道中传输，到达接收端的时间有延迟，不同时间到达的信号相互叠加而造成影响。而对于扩频后的信号而言，由于经过延迟到达的信号其自相关性变差，将会被当成不相关的别的用户信号而被滤除。而当扩频码的自相关性不好的时候，就会造成系统性能的下降论文格式模板。
ber =（单径）
Columns 1 through 7
0.13230.0958 0.0903 0.06980.0497 0.0491 0.0317
Columns 8 through 14
0.04310.0345 0.0257 0.02130.0222 0.0129 0.0086
Columns 15 through 21
0.00740.0062 0.0057 0.00390.0032 0.0025 0.0019
Columns 22 through 28
0.00150.0015 0.0009 0.00090.0006 0.0005 0.0003
Columns 29 through 30
0.00040.0002
ber =（双径相关系数为1.0）
Columns 1 through 7
0.14370.1131 0.1344 0.09360.0832 0.0725 0.0497
Columns 8 through 14
0.03690.0302 0.0300 0.02900.0197 0.0155 0.0113
Columns 15 through 21
0.00860.0062 0.0061 0.00360.0045 0.0033 0.0024
Columns22 through 28
0.00150.0017 0.0011 0.00070.0007 0.0005 0.0004
Columns 29 through 30
0.00040.0002
ber =（双径相关系数为0.6）
Columns 1 through 7
0.19840.2165 0.1818 0.17860.1312 0.1244 0.0787
Columns 8 through 14
0.06800.0540 0.0620 0.04010.0358 0.0258 0.0282
Columns 15 through 21
0.02000.0138 0.0148 0.01280.0082 0.0089 0.0050
Columns 22 through 28
0.00460.0031 0.0029 0.00210.0017 0.0016 0.0013
Columns 29 through 30
0.0009 0.0006
2.3、实际系统的模拟
在实际的CDMA系统中通信系统，目前采用的是用M序列作为扩频码。因此在实验中我们用32位的M序列和GOLD序列作为对实际系统的模拟，按照M序列的性质，该模拟系统总共可以容纳32个用户同时传输。
三、结论
1.经过调制后的信号在信道中传输比直接将信号进行传输的系统性能要好的多。
2.CDMA系统的抗多址干扰性能很好，并且跟扩频码的正交性呈现正相关关系，即扩频码的正交性能越好，系统的抗多址性能也越好。
3.CDMA系统的抗多径干扰性能也很好，同样地，系统的抗多径性能也跟系统的扩频码的正相关性有关 。
参考文献
[1]Theodore S.Rappaport 著 无线通信原理及应用（第二版）北京 电子工业出版社.2004 :96 – 108.
[2]樊昌信著通信原理教程（第二版）北京电子工业出版社.2008:53–76.
[3]（美）莫利斯著田斌等.译无线通信北京电子工业出版社.2008:325–341.
[4]JhongSamLeeLeon 著 CDMA系统工程与手册 北京人民邮电出版社.2001 :3 – 27.
[5]（美）KyoungLiKim著 CDMA系统设计与优化 北京 人民邮电出版社.2000 :45 – 67.
第6篇
关键词：光纤，语音，传输，光电检测
1、光纤通信系统的基本组成
最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源，它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号；光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，先后用过的光波有0.85、1.31和1.55三个低损耗窗口。光学信道包括最基本的光纤，还有中继放大器EDFA等；而光学接收机则接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。论文格式。在光纤通信系统中，光纤中传输的是二进制光脉冲'0'码和'1'码，它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的，称为PCM（pulse code modulation），即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号，由PCM电端机产生。光纤通信系统的基本组成原理图如下图1-1所示：
图1-1光纤通信系统
1.1光发射端机
光发射机是实现电/光转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆中传输。电端机就是常规的电子通信设备。光发射机的原理图如下图1-2所示：
图1-2光发射机原理框图
光源是光发射机的核心，其性能好坏将对光纤通信系统产生很大的影响。目前光纤通信系统使用的光源都是由半导体材料制成的，而半导体光源分两种：发光管LED和激光管LD。由于半导体激光器发出的是激光，发光功率大、谱线宽度窄，但电路结构复杂，温度特性差。而半导体发光二极管发出的是荧光，发光功率不大，谱线宽度宽，但电路结构简单、寿命长、价格便宜。在实验室中经常用到。
1.2光纤或光缆
光纤作为传输媒介，作用是将发射端机光源发出的光信号，经远距离传输后耦合到接收端机的检测器，完成信息传输任务。在通信中使用的光纤通常是由石英玻璃制成的，由纤芯和包层组成。目前，塑料光纤应用于低速、短距离的传输中。其构成光纤的纤芯与包层都是塑料材料。与大芯径50/125μm和62.5/125μm的石英玻璃多模光纤相比，塑料光纤的芯径高达200～1000μm，其接续时可使用不带光纤定位套筒的便直注塑塑料连接器，即便是光纤接续中芯对准产生 ±30μm偏差都不会影响耦合损耗。正是塑料光纤结构赋予了其施工快捷，接续成本低等优点。另外，芯径100μm或更大则能够消除在石英玻璃多模光纤中存在的模间噪音。论文格式。
1.3中继器
含有光中继器的光纤传输系统成为光纤中继通信。光信号在光纤中传输一定的距离后，由于受到光纤衰减和色散的影响会产生能量衰减和波形失真，为保证通信质量，必须对衰减和失真达到一定程度的光信号及时进行放大和恢复。中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行整形。
1.4光纤连接器、耦合器等无源器件
由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。
1.5光接收端机
光收信机是实现光/电转换的光端机。 它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去。光接收机原理图如下图1-3所示：
图1-3光接收机电路原理方框图
2、光纤语音电路设计
光纤语音电路由三部分组成：光发射电路、光纤和光接收电路。论文格式。其工作原理是：音频信号最初是声波，由发送器的电子麦克风转换为电信号。此信号由LM358组成的音频放大器放大，并且借助于一个单独的晶体管控制LED的端电压，将电信号转换为光信号。光信号送入光纤或光缆。在光纤或光缆的另一端，光信号照射到接收器的光电检测器上。光电检测器再将其转换为电信号。此信号被放大并送入扬声器转换为声波恢复为原始信号。
2.1、发射器电路板
此电路主要是把音频信号经麦克风转换为电信号，电信号经滤波器、多级放大器把微弱的电流信号转换为适合半导体二极管发光的电压信号，在晶体管的调制下把电信号转换为光信号送入光纤中进行传输。在发射器电路上有一个话筒和调制LED发光的线路。LED装在塑料壳中以便于连接光纤或光缆进行发送信号。在实验室里设计操作可以使用200m长的塑料光纤传送语音信号，也可以使用玻璃光纤在更远的距离内通信。光纤语音发射器电路如下图1-4所示：
图1-4光纤语音发射电路
2.2、光电接收器电路板:
在接收器电路板上通过光电检测器把光纤传输的微弱的光信号转换为电信号，经电容滤波、运算放大器放大，把电流信号转换为电压信号，放大到适合扬声器输出的电压，恢复原始的语音信号。光纤语音接收电路如下图1-5所示：
图1-5光纤语音接收电路
3、结 语
本文详细的介绍了光纤通信系统的组成，为设计光纤语音传输电路提供理论基础。在该电路系统中语音信号以光波形式在光缆内传输、不受任何电场和磁场的影响。传输距离远，抗干扰能力强。每个电路板需要一个9V电池，元件简单，易于实现，在实验室就能操作完成。
参考文献
[1] 顾畹仪，李国瑞.光纤通信系统[ M].北京：北京邮电大学出版社，2006.
[2]周增基，周洋溢，胡辽林，任光亮，周绮丽.光纤通信[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.12.
[3]田国栋.光纤通信技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2008.9.
[4]杜庆波，曾庆珠，李洁，王文轩.光纤通信技术与设备[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2008.2.
[5] 杨家德.光电技术使用电路精选[J]..四川：成都科技大学出版社，1996.
[6] ic37.com/
第7篇
关键词：3G，越区切换，应用
1.引言在蜂窝移动通信网中，切换是保证移动用户在移动状态下实现不间断通信越区切换；切换也是为了在移动台与网络之间保持一个可以接受的通信质量，防止通信中断，这是适应移动衰落信道特性的必不可少的措施。特别是由网络发起的切换，其目的是为了平衡服务区内各小区的业务量，降低高用户小区的呼损率的有力措施。切换可以优化无线资源（频率、时隙、码）的使用；还可以及时减小移动台的功率消耗和对全局的干扰电平的限制。
2.越区切换的定义当移动台从一个小区（指基站或者基站的覆盖范围）移动到另一个小区时，为了保持移动用户的不中断通信需要进行的信道切换称为越区切换，
3.越区切换的分类从技术上分：当一次切换被触发后，一个新的信道将被建立，通信将转接到新的链路，同时，原来的信道被释放。切换处理过程可以根据新链路的建立途径(旧链路的释放是发生在新链路的建立之前、之中或之后)来分类。硬切换：新的连接建立前，先中断旧的连接；软切换：指既维持旧的连接，又同时建立新的连接。
硬切换：硬切换的特点是移动台在硬切换情况下，同一时刻只越区切换占用一个无线信道，它必须在一个指定时间内，先中断与原基站的联系，调谐到新的频率上，再与新基站取得联系，在切换过程中可能会发生通信短时中断。硬切换主要是不同频率的基站和扇区之间的切换。
软切换：软切换的特点是在软切换过程中，两条链路及相对应的两个数据流在一个相对较长的时间内同时被激活，一直到进入新基站并测量到新基站的传输质量满足指标要求后，才断开与原基站的连接。软切换是同一频率下不同基站之间的切换。
从小区的性质上分：同一交换中心基站之间的越区切换；同一BSC之间的切换；不同BSC之间的切换；不同交换中心之间基站的越区切换；微小区与宏小区之间的切换；同基站内不同扇区的切换；不同运营商之间的切换。
4.三种体制下的越区切换WCDMA与CDMA2000均采用软切换，TD-SCDMA采用接力切换。
WCDMA中的软切换
它是采用移动台发起的异步软切换方式进行的导频切换，基站需要确定在什么时间、什么位置为移动台启动软切换算法。论文大全。WCDMA的移动台可在同一频率下检测到其他基站与本基站的信号，确定它们之间的时间差。检测到的时间信息经由本基站到达新的候选基站，候选基站调整它新的专用信道的发射时间，即在发送信息的时间上进行调整，使不同基站在这个信息比特期间与下行码道同步。无线链路增加和释放过程：（1）小区2的导频信号强度逐渐增强，当小区2的导频强度Ec/Io达到(最好导频Ec/Io－(报告门限－增加滞后门限))并维持T时间，而此时候选集没有满，小区2此时被加入到候选集里。该项动作也称为无线链路增加。（2）小区3的导频信号强度逐渐增加并开始超过最早的小区1的导频信号强度，在小区3的导频（最好候选导频）强度Ec/Io达到（最弱导频Ec/Io+替换滞后门限）并维持T时间，而此时候选集的数目已满（假设此时系统设置的候选集最大数目是两个），小区3（候选集中最强的信号）此时替代小区2（候选集里最弱的信号）被加入到候选集里，小区1同时被移出候选集。该项动作也被称为无线链路增加和释放。论文大全。（3）此时候选集中小区3的导频信号强度逐渐减弱，当小区3的导频强度Ec/Io弱到（最好导频Ec/Io－（报告门限+删除滞后门限））并维持T时间，小区3（候选集里最弱的信号）此时被移出候选集。该项动作也称无线链路的释放。
CDMA2000中的软切换
它也是导频切换，移动台不断地搜索着激活类、候选类、邻近类、剩余类各个导频的强度，并且根据导频强度维护各个类，当移动台靠近切换区时，移动台开始以下操作过程：（1）导频p2强度超过了T_ADD，但尚未到达动态门限，移动台将这个导频移到候选集；（2）导频p2强度超过了[(SOFT_SLOP/8)×10×log10(PS1)+ADD_INTERCEPT/2]，移动台发送导频强度测量消息；（3）移动台收到扩展切换指示消息DROP_INTERCEPT/2，将p2移入激活集，开始宏分集，而后发送切换完成消息；（4）导频p1的强度下降低于动态门限[(SOFT_SLOPE/8)×10×log10(PS2)+DROP_INTERCEPT/2]移动台开始启动发送切换定时器；（5）切换下降定时器超时，移动台发送导频强度测量消息给基站；（6）移动台收到切换指示消息，将p1移入候选类。而后发送切换完成消息；（7）导频p1的强度下降低于T_DROP。移动台开始启动发送切换定时器；（8）切换下降定时器超时，移动台将p1从候选类移到邻近集。
TD-SCDMA中的接力切换
接力切换是一种基于智能天线的切换方案。它利用精确的定位技术，在对移动台的距离和方位进行定位的基础上，根据移动台方位和距离作为辅助信息，来判断移动台是否移动到了可进行切换的相邻基站临近区域。实现接力切换的必要条件是：网络要准备获得移动台的位置信息，包括移动台的信号到达方向(DOA)以及移动台与基站的距离。在TD-SCDMA系统中，由于采用了智能天线和上行同步技术，系统较容易获得移动台的DOA，从而获得移动台的位置信息。具体过程是：利用智能天线和基带数字信号处理技术，可以使天线根据每个移动台的DOA为其进行自适应的波形赋形。对每个移动台来讲，仿佛始终都有一个高增益的天线在自动跟踪它，基站根据智能天线的计算结果就能确定移动台的DOA，从而获得移动台的方向信息；利用上行同步技术，系统可以获得移动台信号传输的时间偏移，进而计算得到移动台与基站之间的距离；经过前两步之后，系统就可准确获得移动台的位置信息。
通过比较WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA中的切换技术，可以得到下面的结论：
在测量过程中，软切换和硬切换都是在不知道移动台准确位置的情况下进行切换、测量的，因此需要对所有的邻小区进行测量，然后根据给定的切换算法和准则进行切换判断和目标小区的选择。论文大全。
而接力切换是在知道移动台精确位置的情况下进行切换测量，所以它没有必要对所有邻小区进行测量，只需对与移动台移动方向一致的、靠近移动台一侧少数几个小区进行测量，然后根据给定的切换算法和准则进行切换判断和目标小区的选择，就可以实现高质量的越区切换。
5.越区切换的应用越区切换作为通信系统的关键技术，它可广泛应用于各种场合。例如，近年来地空数据通信的使用改变了对空作战指挥模式，而实现指控系统对空中平台远距离、大区域、不间断地引导指挥，关键在于实现空中平台的越区切换；GSM―R铁路专用移动通信系统，为铁路提速和客运专线提供网络化、智能化、综合化的行车调度指挥系统，越区切换技术是GSM―R移动性管理中的关键技术；双卡双模手机中的应用等。
参考文献
[1]《GSM―R越区切换分析与优化》，北京交通大学，电子信息工程学院丽聪、来尉
[2]《TD-SCDMA系统原理与关键技术》，大唐移动通信设备有限公司
第8篇
【论文关键词】无线通信系统；MIMO；信号检测；球形译码
0 引言
MIMO技术对于传统的单天线系统来说，能够大大提高频谱利用率，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。目前，各国已开始或者计划进行新一代移动通信技术（4G或者5G）的研究，争取在未来移动通信领域内占有一席之地。随着技术的发展，未来移动通信宽带和无线接入融合系统成为当前热门的研究课题，而MIMO系统是人们研究较多的方向之一，而且随着MIMO系统均衡技术的出现使得这一领域出现了极大的突破。
尽管如此，在MIMO系统中，对于接收信号的处理仍然存在很大的问题。主要表现为：信号检测算法难度大、参数繁杂。同时由于码间干扰和多径衰落的影响，使得均衡器在功能与性能上的要求提高了一个台阶。因此，随着均衡技术的不断进步，对于高复杂度信号检测也成了必需攻克的问题。因此，本文的主要研究内容便是如何在MIMO系统中进行信号检测，从而实现均衡技术。
1 MIMO 系统研究现状
1.1 MIMO系统概述
自20世纪70年代以来，在一代代科学家们的不懈努力下，奠定了MIMO无线通信系统的理论基础和可行性。从20世纪的90年代后页起，在Foschini、Rayleigh等人的研究基础上，世界上许许多多的科研机构与高等院校都开始投入巨大的人力物力对MIMO系统进行了深入研究。毕业论文
在MIMO技术日益成熟与先进的今天，MIMO技术的研究领域[1]主要涵盖了下列几点：MIMO信道容量和建模的分析；MIMO系统的空时编码和空时解码；MIMO系统收发数据方案设计；MIMO系统在网络方面的研究与探究。这四个方面的研究内容虽然各有侧重，但都面对着一个相同的核心问题，即针对各种复杂的无线衰落信道环境，如何更有效地利用 MIMO系统的通信结构抑制多径衰落、增加数据速率和提高系统容量。
1.2 MIMO系统检测算法研究现状
第9篇
通信论文3000字(一)：铁路通信系统中的光纤通信技术探讨论文
内容摘要在科学技术水平快速提升的大背景下，很多先进技术已融入各个行业的发展中，光纤通信技术作为一种现代化技术，技术应用日益成熟，在通信技术中表现出了很大的应用优势，在很多领域得到了有效应用。在铁路通信系统中，光纤通信技术的应用发挥着重要作用，在很大程度上提升了铁路通信系统信息传播速度，提高了我国铁路通信系统的整体水平。文章主要对铁路通信系统中的光纤通信技术进行了分析。
关键词铁路通信系统光纤通信技术应用
1引言
随着社会经济的快速发展，我国光纤通信技术也在迅猛发展，在很大程度上提升了现代化信息传播速度，使通信技术水平得到了很大提升。现阶段，光纤技术的应用范围越来越广泛，在铁路通信系统中发挥着重要作用，优化并完善了铁路系统，推动着铁路通信系统的智能化发展。基于此，文章阐述了光纤通信技术的相关内容，分析了铁路通信系统中光纤通信技术的应用，研究了铁路通信系统中光纤通信技术的发展趋势，希望实现我国铁路通信行业的持续、稳定发展。
2光纤通信技术的相关内容
2.1光纤通信技术概述
光纤通信技术中的两种主要技术分别是光纤接入技术和波分复用技术。光纤接入技术的关键是实现信息传输的高效性，利用宽带输送网向各个家庭传递各项信息和数据，在宽带管线传输过程中，传输方式多元化，光纤到户（FTTH）和FTTCab是宽带光接入网的主要应用形式，能够在光纤各个位置实现信息传输[1]。波分复用技术为人民群众提供了带宽资源，能够有效地整合发送端，将波长光载波的差异性由接收端完成分割，且各个分波器需要负荷不同的载波信号。在现代化铁路通信系统中，波分复用技术发挥着重要作用，这项技术可以根据波长的差异性，有效地传输通信信号，不会受电磁信号、天气因素的影响，在很大程度上提升了信号传输的整体效率。
2.2光纤通信技术的优势
2.2.1通信容量大
光纤传输带宽比较大，一根光纤的潜在带宽可以达到20THz，且波分复用技术的传输容量更大，这项技术的传输通道是光纤的不同波长，将光信号在同一光线中的不同波长信道中进行传输，在很大程度上增加了通信传输容量。
2.2.2信息传输损耗低、传递距离长
光纤信息的传输载体主要是光学纤维钢丝，通过分析用途、性能和功能的不同，可以分成不同的类型，但这项技术的制作和应用原则基本一致，不会受输出距离的影响，在有光纤的情况下都可以传输信息，既能够确保信息长距离传输，又可以完善信息传输过程，避免受环境因素的影响出现误差。
2.2.3光纤损耗极低
在现代化社会的发展中，我国光纤通信技术的主要材料是石英光纤，石英光纤和其他材质的光纤相比，不易出现损耗问题，施工运营成本较低。并且，石英光纤属于玻璃材质，具有电气性能，在石英光纤施工过程中表现出了良好的绝缘性能，无须在线路中设置接地、回路，有利于加快施工进度，减少施工成本的投入。
3铁路通信系统中光纤通信技术的应用
3.1波分复用技术的应用
3.1.1掌握复用器、解复用器的使用方法
在设计复用器和解复用器的过程中，相關人员需要深入分析复用器和解复用器的生产成本和稳定运行。在实际应用过程中，技术人员需要确保复用器和解复用器的质量，以此为基础减少能源消耗问题的出现，光纤通信系统的应用，必须确保波导宽度满足光纤通信系统的各项要求，深入分析波导的宽度，及时地了解波导之间出现振荡的原因，通过应用波分复用技术了解振动和传输过程中的温度变化情况。
3.1.2合理地选择光源
在过去选择光源的过程中，人们往往会应用低效率、低能量的发光二极管，这在实际应用中会遇到很多问题，如发射功率小、光谱宽等。在科学技术的快速发展过程中，激光二极管在光源选择中得到了有效应用，解决了发光二极管中的很多问题，避免了光波之间的相互干扰问题，并加快了信息传输速度。但是，激光二极管在实际传输中会被环境温度而影响，因此相关人员需在稳定环境中布置激光二极管，将温度控制在合理范围内，让温度影响降至最低。
3.2PDH技术
在铁路通信系统的快速发展中，PDH技术是应用频繁的一项光纤技术，这项技术的应用主要是根据PDH二芯搭建局干线网络通信系统。二芯配置是PDH技术中常用的一种模式，这一模式的应用从本质上确保了铁路同轴模拟通信，有利于实现铁路通信系统的稳定性。PDH光纤通信技术的复用接口具有一定的复杂性，为网络管理工作带来了很大难度，严重影响着PDH技术的有效应用。
3.3SDH技术
SDH光纤通信系统是PDH光纤通信系统的升级版，这项技术有效地改善了PDH光纤通信技术中存在的问题，在很大程度上推动着铁路通信技术的发展。SDH光纤通信技术作为一项现代化高速发展的数字化通信技术，会在未来科学技术发展过程中实现数字信息的转化，将所需信号固定在特定的机构中。SDH光纤通信技术具有很大的应用优势：①能够有效地简化网络中各个支路的字节复用；②为各个厂家设备互联之间的有效连接提供支持，确保光纤通信技术标准和比特率标准一致；③SDH光纤通信技术的网络和自我完善功能比较强，在网络信号中断的情况下可以自动恢复，且在恢复后网络信号传输可以继续使用；④SDH光纤通信技术的自我管理能力比较强，有利于实现铁路通信传输的安全性、可靠性；⑤SDH光纤通信技术的通信功能比较强，尤其在铁路通信系统中的应用具有很大优势，在未来通信行业的发展中，日益完善的SDH光纤通信技术必将代替系统中的PDH光纤通信技术。除此之外，在铁路通信系统中，SDH光纤通信技术得到了有效应用，在铁路建设过程中，为了充分发挥出SDH光纤通信技术的作用，铁路部门通过搭设光同步传输系统，应用不同芯数的光缆[2]，将铁路沿线各机房设备的传输设备进行了有效连接，组成铁路光纤传送信息网络，构建了铁路信息网，提高了铁路通信技术的整体水平，推动了铁路信息化、高速化发展。
3.4DWDM技术
DWDM技术是将多个波长作为载波，在一条光纤中有效地传输各个载波通信通道，有效地减少光线数量，一般单根光纤传输速度可以达到400GB/s。在现代化社会的发展中，DWDM技术在铁路通信系统中得到了有效应用，相关人员需要将波长和光纤频率进行融合，利用DWDM设备实现信息系统的兼容，并利用SDH设备传输信号波，DWDM技术不会受恶劣天气的影响，在初期应用中信号传输不稳定，但在长时间应用中会提高信号传输的整体效率，加快信号传输速度。
4铁路通信系统中光纤通信技术的发展趋势
4.1速度快、容量大、距离长的传输新模式
在新时期的发展中，新型波分复用技术需要转变成速度快、容量大、传输距离长的全光传输模式。光时分复用技术和密集波分复用技术的融合，可以改善传输信道数局限性问题，不断提升信道的传输效率，进而提升光纤传输容量。
4.2光孤子通信
在铁路通信系统运行过程中，光弧子通信是一种超短光脉冲，其主要是在光纤反常色散区的基础上，利用平衡光纤非线性、群速度色散效应，实现通信技术的超快传输，这项技术在长距离传输中性能比较稳定，且传输信息比较完善，不会影响光纤的速度和波長。
4.3全光网络
全光网络是具备未来概念的高速通信网络，光纤通信技术发展最理想的方向是全光网阶段，全光网是在传输信息网络各个阶段实现全光化。全光网络是一种极具未来概念的高速通信网络，是通过在传输信息网络的各节点处都实现全光化，同步完成高效的信息转换与传递。用光节点替代传统通信网络中的电节点，使信息能够在网络的各层级之间快速传输。
5结语
综上所述，在我国铁路系统的发展中，光纤通信技术得到了有效应用，有效地改善了我国铁路通信系统中的难题，使铁路系统逐渐进入通信时代，满足了现代化铁路发展的实际需求。
通信毕业论文范文模板(二)：关于通信行业市场营销管理体系和构架问题研究论文
摘要：通信是以某种引子在自然界中进行的信息交流与输送，可以是人与人之间的，也可是人与自然之间的信息传输。而通信业所说的自然是这种交流、传递信息的行业。通信业在经济、技术的推动下得以发展，近几年，不论是通信方式还是通信设备都得到了稳定发展，不过同时也有一些问题制约着通信业更优更快的发展。比如通信行业在营销管理这方面，存在严重缺憾。因此，本文针对通信行业市场营销管理体系存在的问题进行了深入分析，并根据问题提出了相对应的策略，希望对强化市场有一定作用。
关键词：通信行业；市场营销；管理体系；问题；策略
引言
在经济、科技推动下，通信技术逐步发展并一步步渗入到生活中的各方各面。就整个通信行业来说，如果要想持续在市场中占据一席之地，除了加快自身稳步发展，还需通过多角度、多层次、多方面的营销方式实现综合营销，另外，还要加强对市场营销的管理控制，保证市场营销体系符合通信行业的发展以及满足市场变化的需求。
1推动通信行业市场营销管理体系构建的作用
通过建设具有针对性的管理体系对市场营销加以管理，对通信行业是极为重要的，作用众多，如下所示：一方面，根据市场营销所设立的管理体系与加强市场营销管理的要求相一致。在推动行业发展过程中，营销作为最主要的因素，依旧存在一些问题，比如管理落后等，导致营销工作很难实现高效能、高效率。而促进通信行业市场营销管理体系的建立，需要结合多方面的因素来实现，并不断完善，使其全方位趋于完美，从而提高营销工作的效力、强化营销管理。且营销体系的建立一定要从营销人员本身素质、制度管理和服务等方面综合考量并得以落实。另一方面，管理体系的建立是通信业得以有效发展的基础。目前，通信市场存在的竞争越来越猛烈，通信企业想要在市场中取得一定盛势，就必须要通过营销管理来增强竞争力。
2通信市场营销管理体系存在的问题
2.1缺乏完善的法律法规的制约
其实，发展与风险都是并存的。在通信市场中也是如此，经济发展、社会进步带动了通信市场，而通信市场中，其营销问题也逐渐显现出来，并且有愈加严重的趋势。之前的有关与通信市场营销方面的法律法规已很难满足目前的需求了。在此情况下，也衍生了一部分违背法律秩序的人，在没有一套标准、完善的法规下用不正当的手段谋取暴利。而且整体通信市场本身就缺乏法律法规的约束，这也使得市场管理的难度加大，碰壁严重。因此，必须要完善相关的法律法律，并落实到实处，保证市场营销得到有效管理。
2.2营销管理机制不一致
目前，通信市场竞争异常激烈，这也导致很多企业迫切的想要在市场中占据一定优势，从而以各种各样的营销方式来强化自身，使得众多范围内出现交错。比如拿一个县城来说，通信行业包含了多家通信公司，导致出现不同厂家的通信产品在功能或营销方式上相互抄袭并逐渐一致的竞争，对通信市场的综合管理受到限制。由于不一致的营销管理机制，通信企业很难设法避免资源浪费这一情况，最终各通信企业的发展受到限制，影响整个通信市场的发展。
2.3售后服务尚不完善
目前，像电信、移动、广电、联通等国内四大运营商在通信领域具有很大优势，并积累了一定的客户群体。不过随着一些新企业的兴起，导致通信市场连续不断的对外发展，市场竞争也呈现出多样性、广泛性趋势。此时，很多企业忽视了售后服务这方面，售后得不到保障，引起群众不悦，也失去了对企业的信任感，企业一旦出现信任危机，也只能被通信市场踢出局。所以，各个企业一定要完善售后服务，以良好的服务体系来树立良好的品牌与企业形象。
3推进通信市场营销管理体系合理构建的策略
3.1建立健全营销机制
各行各业想要得到稳步发展，必须要依靠完善的制度标准来进行。目前，通信行业在营销方式方面就缺乏一定标准，从而营销过程中出现许多管理方面的问题。所以，相关部门推进营销机制朝着全面、完善的方向改进，以市场营销为引导，规范营销管理行为，另外，还可以实现奖惩机制。对于一些诚实守信、恪守本分、遵纪守法的企业加以奖励，要通过政府的权利加以帮助，保证市场的规范性，如果一些企业不按标准办事，只追求自身利益而全然不顾其他，一定要加以严惩，在相关法律的引导、制约下对其严惩不贷，使得通信市场拥有一个良好的竞争环境，确保其有条不紊的整固发展。
3.2合理配置资源，推动管理机制一体化
就整个通信市场而言，其发展水平依然是处于错落不齐的状态。在管理体制以及管理方向等方面均没有取得理想效果，这就导致企业间“各自为营”，完全按各自主张办事，不懂得合作发展，共同进步。因此，必须要在市场营销的引导下，优化、完善管理机制，并按照整个的发展方向做到全面一致性的管理，加强企业之间的交流沟通，并在管理机制的制约下合理配置资源，保证良好的市场秩序。
3.3推动多种营销方式共发展
市场需求一般都是多样性的，这就要求通信企业加以改进营销方式，并严格以市场需求为指导。在营销方式上一定要集合市场需求不断创新，以满足市场需要。具体可分环節进行，在产品技术方面一定要加强研发，提高质量，确保技术处于领先地位；而营销方式可以通过网络、实体店以及广告的方式来进行，使通信企业有一定的知名度，为其后续销售提供前提，保证后续利润。另外，在售后服务这块儿，只有把这一环节做好了，不仅可以保持跟客户的良好关系，对打造品牌形象也是特别重要的。售后是客户通企业进行的第二次深入接触，因此可以从售后服务出发，以绝对性的专业服务赢得客户信赖，引导客户进行二次或者多次消费，从而得到客户的支持。
第10篇
【关键词】照明光源；无线网络；智能控制
1.前言
目前我国照明用电量占建筑用电的20%-30%，智能照明电气公司生产的场景控制器和调光产品基本上都采用开环控制，根据区域要求打开光源并调节光的输出，这样很难达到该环境最合理的照度，通常调节好一个照度水平后，不会再根据该环境的光线强度来改变照度。这种不合理的控制光源方法，增加了用电量，造成大量污染。无线传感器网络技术是本世纪最具影响力的技术之一，如果将无线传感技术应用到照明控制系统中，不仅会大大减少成本，而且节约资源，避免不必要的浪费。
本文提出的照明控制系统主要利用短距离无线通信和CAN总线技术，应用于小环境光源照明控制，由无线通信基站、无线通信从站和终端节点组成。本方案适合小环境光源控制，克服了自动化程度低、管理比较混乱、控制相对分散的传统照明控制系统的缺点，为人们生活提供一个更加智能化的环境。
2.原理及技术
本研究方案主要应用到短距离无线通信技术和CAN总线技术。其中，短距离无线通信技术采用低功率短距离无线通信技术，采用nRF905无线射频收发芯片。无线通信基站由STC89C52和nRF905无线收发器组成。STC89C52为改基站的控制芯片，用来产生控制信号，并对从站返回的状态做出反应，确保照明光源运转正常；nRF905无线收发器为基站信号发送设备，通过nRF905完成对控制信号的发送和对从站发送的照明光源状态信号的接收。
2.1 短距离无线通信
随着通信和信息技术的不断发展，短距离无线通信技术的应用步伐不断加快，正日益走向成熟。一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息且传输距离限制在较短范围（几十米）以内，就可称为短距离无线通信。短距离无线通信技术的工作频段为ISM频段，使用这类频段不需要任何许可证，通常只要求发射不超过一定的功率（通常低于1W），只要不干扰其它频段即可。目前常见的短距离无线通信经常应用于以下几个ISM频段：27MHz频段；2.4GHz频段和315MHz；433MHz和868MHz等频段。
2.2 CAN总线
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线，是最有前途的现场总线之一。
3.选用部件
本方案所用设备主要为PHILIPS半导体生产PCA89C250收发器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905无线收发器。
PCA82C250是CAN控制器的物理接口，其主要作用是：给BUS提供差动发送信号，给CAN控制器提供差动接受信号。该芯片采用5V直流电供电，PCA82C50是针对汽车中高速通讯的应用而设计，符合ISO11898标准。
SJA1000是一种CAN独立控制器，通常用于自动化领域，用来控制区域网络控制。SJA1000与控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式，在该模式下，CAN总线符合全部的CAN2.0B协议。
挪威Nordic公司的nRF905芯片主要应用于小面积区域。nRF905在无线数据通信、无线报警及安全系统、无线监测、无线开锁、家庭自动化和玩具等诸多领域得到广泛应用。
4.系统硬件
4.1 nRF905通讯模块
nRF905与STC89C52单片机硬件接口如图1所示。
4.2 CAN控制收发器
本方案用到的PCA82C250芯片是为CAN协议配置的物理总线接口，能够为CAN总线提供差动发送能力，为SJA1000提供差动接收能力。图2为SJA1000与PAC82C250组成的硬件图。
5.系统软件
硬件操作需要通过软件来实现。软件的基本操作包括初始化和常规服务两部分。初始化服务包括SJA1000和nRF905两个芯片的初始化，SJA1000发送和接收的配置，nRF905的发送和接收的配置；常规服务包括：无线通信基站、无线通信从站、无线终端节点之间的通信。
5.1 CAN总线操作
初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，进入复位模式，确定验收滤波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，选择PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引脚；配置总线定时寄存器波特率设置为125Kbps，配置输出控制寄存器为正常输出模式，TX0为下拉，TX1为下拉；配置命令寄存器释放接收缓冲器，配置验收滤波寄存器。
5.2 无线数据操作
初始化nRF905，nRF905所有配置都是通过SPI接口进行，SPI接口由5个寄存器组成，只有在掉电模式和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个内部寄存器：状态寄存器、RF配置寄存器、发送地址寄存器、发送有效数据寄存器、接收有效数据寄存器。通过配置RF配置寄存器可使nRF905正常运行。
5.3 CAN总线数据发送
CAN发送：发送缓冲器配置分为描述符区和数据区，描述符区第一个字节是帧信息字节，它说明了帧格式（标准帧格式或扩展帧格式）、远程或数据帧和数据长度。标准帧格式有两个字节的识别码，扩展帧格式有4个字节的识别码，数据长度最长为8个字节，发送缓冲器长13个字节。配置发送缓冲器工作在扩展帧格式，发送数据帧，数据长度为8个字节，识别码与下位机匹配，发送数据为nRF905无线接收的数据。检测状态寄存器，接收状态位为0、发送完成状态位为1且发送缓冲器状态位为1，则将发送缓冲器数据放入TX缓冲器，命令寄存器SJA_CMR发送请求位置1，发送数据。
5.4 CAM总线数据接收
CAN接收：中断寄存器SJA_IR接收中断位置高，开始接收RX缓冲区数据，将数据存入接收缓冲区，存储完成后接收缓冲器位置高释放RX缓冲区；释放仲裁丢失捕捉寄存器和错误捕捉寄存器。
5.5 无线数据发送
nRF905发送：TRX_CE=0，TXEN=0，nRF905处于SPI编程；CSN置低，SPI等待一条指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”，写TX有效数据，写操作从字节0开始；发送TX缓存存放数据；CSN置高；CSN置低，SPI等待一条指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”，写TX地址，全部写操作从字节0开始；发送TX缓存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高开始发送；发送完成后TRX_CE置低。
5.6 无线数据接收
nRF905接收：TRX_CE=1，TXEN=0，nRF905处于接收状态；DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否为1，判断是否有新数据传入且数据接收完成，TRX_CE=0进入Standby模式；CSN置低，SPI等待一条指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”，读RX有效数据，读操作从字节0开始；CSN置高；TRX_CE=1。
5.7 无线通信基站控制
常规服务即无线通信基站工作包括：在完成对nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引脚置低，nRF905处于SPI编程，将nRF905所发地址及数据写入缓存，置高TRX_CE和TXEN引脚，发送数据，发送不成功则重新发送，如果成功，置低TRX_CE，等待下一个数据发送。
6.系统测试
将CAN收发器单片机的串行接口与PC机串口相连，利用PC机串口通信程序将数据通过串口发送给CAN接收器，实现CAN节点的收发数据测试。串行通信的参数设置为：串口端口号：1；波特率：9600bps；数据位：8位；停止位：1位。
在使用串口时先要打开串口，然后将数据传给CAN节点单片机。发送数据中要包含无线控制器的下位机地址和其他控制信息，如在实验中使用的节点地址为0x00020406、其他控制数据为34。34对应的二进制数据为00110100。实验表明，本方案给出的无线与有线混合的网络控制系统工作正常。
无线通信基站发送0X34到无线通信从站，从站接收信号后通过CAN总线发送至终端节点，终端节点接收并在数码管显示接收数据，并控制下面LED灯相应的暗灭，显示正常发送RXOK信号通过CAN总线传输至无线通信从站，从站将信号发送至基站，基站接收信号并将数码管置零，等待下一个发送信息。
7.小结
该系统能利用有线与无线网络相结合完成对光源的控制，取得了较好的效果，综合了有线和无线网络的各自优点，使得网络控制成本更低、网络利用率更高、系统智能化更强，便于网络的管理和应用，适合学校、家庭、政府、企业等场所应用，该网络结构的应用将具有可观的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]卢志强.无线控制网络的研究[D].西安：西安科技大学硕士学位论文，2004.
[2]黄晓霞.无线传感器网络在绿色照明系统中的应用[D].上海：同济大学硕士学位论文，2007.
[3]黄艳玲.智能控制技术在住宅照明控制中的应用研究[D].重庆：重庆大学硕士学位论文，2003.
[4]孙宗智，王涛.一种智能照明控制系统方案的研究[J].信息技术与信息化，2010（1）：55-57.
[5]张岳军.智能照明系统的研究与开发[D].浙江：浙江大学硕士学位论文，2006.
[6]董珀.智能照明控制系统及其新技术研究[D].上海：东华大学硕士学位论文，2010.
第11篇
关键词：虚拟仪器，地磁场监测，分布式测量，电子邮件
1、前言
地磁场的异常波动是发生地震的重要征兆，对地磁场异常的监测可以为地震预报研究提供重要的数据资料 [1]。
虚拟仪器技术是利用编程软件，按照测量原理,采用适当的信号分析与处理技术,编制具有测量功能的程序就可以构成相应的测试仪器[2],降低了仪器的开发和维护费用,缩短了技术更新周期，显著提高了仪器的柔性和性价比[3]。
2、硬件结构
分布式地磁场异常监测系统总体结构如图1所示。磁场传感器通过RS232串口将计算出的地磁场方位值前期数据发送给电脑1，电脑1上的虚拟仪器软件完成对信号的读取、计算、分析、显示、存储等并通过电子邮件将相关数据传送给远端的电脑2。
3、软件设计
3.1、软件的总体功能
如图2所示，监测系统主要有数据采集模块、显示模块、磁场异常报警模块、数据处理模块、数据保存模块、电子邮件发送模块等组成。
3.2、软件前面板
前面板如图3所示,主要分为3个模块:通信参数设置模块、监测结果显示及保存模块、异常报警模块等。论文参考，电子邮件。论文参考，电子邮件。设置的通信参数主要有与传感器通信时的波特率、数据位、数据文件保存的位置、软件异常及地磁异常时发送电邮的收发件人电子信箱地址等。论文参考，电子邮件。论文参考，电子邮件。
图2 软件总体功能框图
图3 软件前面板
3.3、地磁场方位值的计算
地磁场方位值计算模块如图4所示，将VISA读取控件缓冲区中的字符串数组读出，截取其中第9和第10个元素，进行数制、进制转换得到地磁场方位值，接到前面板进行显示。论文参考，电子邮件。论文参考，电子邮件。
图4 方位值计算模块
3.4异常报警
将当前时刻的方位值与正常方位值相比较，如果相差5度，即认为是地磁场的异常波动，报警指示灯亮，发出报警音，同时启动邮件发送模块。
3.5 数据保存模块
调用日期/时间字符串控件，读取windows日期时间，和地磁场方位值一起写入指定目录的txt文件中。当地磁场异常时，触发磁场异常逻辑为真，写入文件控件将从此时刻开始5秒内的时间值、地磁场方位值写入txt文件中。
图5 邮件发送第一帧
图6 邮件发送第二帧
3.6 邮件发送
4.实验
如图7所示，实验方法为:将传感器与电脑1串口相连，通过虚拟仪器软件监测地磁场的异常情况，当地磁发生异常或接收传感器数据异常时，电脑1上的监测软件报警，并把异常数据记录到数据文件中，同时通过电子邮件模块向指定信箱发送指定格式邮件，监测者在电脑2上查看相关异常邮件。做法是转动传感器使其与地磁场磁北指向夹角为200°，用一块磁铁沿着与传感器指向垂直的方向自远及近靠近后又自近及远离开传感器，记录下整个过程磁铁与传感器距离、地磁场方位值、异常情况及邮件接收情况。实验结果如表1所示。
反复实验表明，监测软件准确地记录下了磁铁靠近传感器的过程中该处磁场的变化情况，且当地磁异常时电脑2及时地接收到了相关异常数据邮件。
表 1模拟干扰地磁场实验
第12篇
关键词:MIMO 超宽带 射线跟踪 信道
中图分类号:TN2文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-099-01
1序论
超宽带技术(UWB)是由一系列周期非常短、频率非常高的脉冲波实现的一种通信方式,通常也被称为脉冲通信技术。当信号频率与中心频率的比值大于等于25%,或者带宽大于等于500Mbps,则为超宽带。
将MIMO技术用于UWB系统具有很高的链路可靠性和速率适配能力, MIMO-UWB系统能够在时域上很好地解决有害的码间干扰和信道间干扰问题,原因在于接收信号具有良好的自相关及互相关特性。同时又有很多关键技术可以运用,见文献[1]。
2UWB信号选取
在本文中,我们选取高斯二阶信号作为发送信号,根据文献[2]可知,从相干带宽的数据来分析,高斯信号族相干带宽较大。当传输信号带宽大于信道带宽时,信号经过信道将会产生频率选择性衰落,这种衰落将会造成传输信号的码间干扰。而高斯信号所产生的码间干扰较小。高斯二阶信号又优于其它阶的高斯信号。由此,可以得出高斯二阶信号建立的室内信道模型较其它信号建立的模型更准确。波形表达式为:
(2.1)
其中:――脉冲幅度,取值为1;――为脉冲成型因子,取值为;――为脉冲持续时间,1/中心频率;进行归一化处理后可得到时域的高斯二阶波形见图1:
图1时域的高斯二阶脉冲波形
3用高斯信号仿真分析室内MIMO信道
3.1计算过程
根据射线追踪法的详细计算过程,我们可以求得信道的H矩阵中任意hij,可将其转化为时域形式公式(3.1),接收波形的时域表达形式为式(3.2)
(3.1)
(3.2)
其中:为每一射线到达接收点的功率值,为相位变化,为发送信号的载波频率,为每一射的时延,为有效射线数。为高斯二阶信号,由求得。
我们将式(2.1)及式(3.1)带入式(3.2)可化简得到一对发送接收天线的接收波形表达式为式(3.3),总的接收波形为公式(3.4),N,M分别为发送接收天线数。
(3.3)
(3.4)
3.2仿真图形
仿真环境: 2天线,发送天线(半波偶极子)坐标[1,1,1],[1.2,1,1];接收天线[6,7.5,0.8],[6.2,7.6,0.8],发射频率2.35GHz~2.85GHz。以1MHz为间隔,取500个点,房间尺寸8, LOS环境。
我们把大的带宽分为N个小的带宽,在每个带宽内取中心频点进行计算,则分割之后的子信道,可视为平坦的,慢衰落信道,则可以由前文提到的频域的射线追踪算法进行计算,计算完每个子信道之后再进行叠加处理。得到的仿真图为:
图2天线的接收波形
3.3结果分析
图2为两个接收天线接收到的波形图,从图中可以看出接收端的第一条到达路径幅度最大,原因是第一条到达路径是直达路径,没有传播损耗和反射损耗。由于是MIMO信道,则两个发送天线到达同一根接收天线的时延不一样,则两个直达路径的时延不一样,峰值则是由接收功率决定的。把图中的部分波形进行放大可以发现在有的位置出现了波形的混迭,原因为反射次数多,到达接收天线的几条路径时延很接近,时域波形进行了叠加,而由于多径效应造成了时延展宽,引入码间干扰。
4结论
本文以确定性的射线追踪算法为基础,通过理论分析选取高斯二阶脉冲信号作为实验波形,在室内MIMO情况下,进行频带分割,推导接收波形的公式,通过公式仿真MIMO-UWB信道的接收波形,并分析波形出现混迭是由于多径效应造成了时延展宽,引入码间干扰。
参考文献:
[1]杜洪峰,周正.基于自适应调制技术的MIMO-UWB无线通信系统的研究[J].电子与信息学报,vol.28, No.6, 2006.
第13篇
【关键词】温度 at89s52 nrf9e5
1 引言
由于在局部的温度通常具有不一致性，因此在检测环境温度时，传统的单一测点测量温度的方法并不能够准确说明实际的温度信息。在同一环境中，对多点进行温度测量，能够有效解决这一问题，使得温度测量更加准确。但是多点温度测量的温度测量点比较分散，如果使用传统的有线布线方式的话，则系统设计复杂，十分麻烦。本论文设计了一种基于无线传输的温度采集系统，采用了nrf9e5无线芯片，主控芯片采用的是at89s52单片机，温度测量的传感器为ds18b20[1]。
本论文首先介绍系统整体设计方案，然后分别简要介绍硬件电路设计以及部分软件程序设计。
2 系统方案
无线数据传输按照传输方式的不同，可以分为：点对点、点对多点以及多点对多点。本论文所设计的系统由主控芯片51单片机、主接收器以及多个测量终端组成。每个测量终端都是通过无线传输模块nrf9e5传递数据，进而形成无线传输的温度采集系统。系统框图如图1所示。
将相应的温度传感器分布在所要测量环境的不同位置，就能够精确评估环境温度。然后再将这些测量得到的温度经过无线通信模块发送到主控芯片上，主控芯片对数据进行处理和显示。
3 硬件电路设计
3.1 无线数据传输模块
nrf9e5具有和8051相互兼容的微控制器，但是时序和指令都与其有些差别。nrf9e5与cpu的数据交换是通过串口来进行的。
nrf9e5和其他模块通信主要是通过自身内部的并行口和内部的spi口。nrf9e5与nrf905等具有一样的功能。收发器在与微控制器进行数据交换的过程中，主要是通过片内的spi和并行口。在要传输通信的数据准备好之后，就能够产生中断，供微控制器使用。
3.2 温度测量电路
温度检测的方法有很多，比如采用热电偶等。但是本论文采用的是ds18b20温度传感器。该温度传感器采用的是one-wire总线，即只采用一根信号线与单片机进行连接。该测温传感器能够测量零下55度到125摄氏度的温度范围，同时分辨率能够达到0.5摄氏度。工作电压范围很宽，一般为3.0至5.5v。
3.3 主控芯片
本论文设计的数据采集器使用的主控芯片是at89s52单片机。msc-51单片机是八位的非常实用的单片机。本论文所使用的at89s52单片机就是基于这款单片机的。msc-51单片机的基本架构被atmel公司购买，继而在其基本内核的基础上加入了许多新的功能，同时扩展了芯片的容量以及加入flash闪存等等。51内核的单片机具有很多优点，因此无论是在工业上还是在一些电子产品上应用都很多。全球也有许多大公司对其进行扩展，加入新的功能。即使是在今天，51单片机仍然在控制系统中占据很大市场。
下面对本论文所使用的单片机作简要介绍。这款单片机具有最大能够支持的64k外部存储扩展，同时还具有8k字节的flash空间。该单片机具有4组i/o口，分别是从p0到p3，同时每组端口具有8个引脚。每个引脚除了能够作为普通的输入和输出端口外，还具有其它功能，也就是我们通常所说的引脚复用。其还具有断电保护、看门口、计时器和定时器。51单片机一般的工作电压是5v。
4 软件设计
4.1 通信协议
本系统为单点对多点的无线通信，主接收器在可靠通信范围内分别与每个数据终端通信。主接收器与每个数据终端都有一个唯一的地址，因此在通信过程中必须明确接收方的地址。系统通信协议定制如表1所示。
4.2 温度测量程序
本论文采用的温度传感器是one-wire总线的器件，与主控芯片进行一根数据线连接，就能够同时实现数据和时钟信号的双向传输。但是这样就要求主控芯片的时序必须具有严格的要求。在出厂之前，每个器件的rom上都光刻上64位的编码，这个编码地址序列是唯一的，我们可以通过这个编码地址序列来进行多
点的组网。但是本论文所设计的温度采集系统，在每一个结点只是用一个温度传感器，因此在程序中并不需要读取其rom编码。
5 总结
在实际的温度测量过程中，测量单点的温度往往并不能够准确反映实际温度信息，需要对同一环境进行多次测量，同时要对多个温度节点进行测量。但是多点温度测量的温度测量点比较分散，如果使用传统的有线布线方式的话，则系统设计复杂，十分麻烦。本论文设计了一种基于无线传输的温度采集系统，采用了nrf9e5无线芯片，主控芯片采用的是at89s52单片机，温度测量的传感器为ds18b20。本论文首先介绍系统整体设计方案，然后分别简要介绍硬件电路设计以及部分软件程序设计。
参考文献
[1]马祖长，孙怡宁，梅涛.无线传感器网络综述[j].北京：通信学报，2004，25（4）：15-17.
[2]郑启忠，耿四军，朱宏辉.射频socnrf9e5及无线数据传输系统的实现[j].单片机与嵌入式系统应用，2004（8）：51-54.
[3]季一锦，尹明德.一种基于nrf9e5的无线监测局域网系统的设计[j].国外电子元器件，2004，（12）：22-25.
[4]盛超华，陈章龙.无线传感器网络及应用[j].微型电脑应用，2005，21（6）.10-13.
第14篇
Abstract: The article measures the time using three timing circuit of the three time/counters of the single chip 89C52,communicates using the serial interface standard RS-232 and CMOS chip MAX232,and transmits the time to PC through the serial device of single chip . It inaugurates new area to exploiture the system source of single chip. Especially it establishes the foundation for the agility usage of time/counters of single chip 89C52.At the same time, it will promote the application of the single chip system in the military affairs area.
关键词:89C52;定时/计数器;串行通信
Key words: 89C52; time/counter; serial communication
中图分类号:TP302.1 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)17-0100-02
0引言
根据红外密集度立靶测试系统原理,要准确的测量弹丸通过不同光幕的时间间隔,可以用多种方法实现,如CPLD器件,单片机等。在本论文中选用的是用单片机89c52来实现计时功能。89c52一般有可靠性高,易扩展,控制能力强,体积小,开发周期短,成本低等优点。在许多领域中,单片机以其体积小,指令丰富,控制技术成熟,修改方便,适应性强等特点,在现场得到广泛的应用。鉴于这些优点,本文的测时电路系统的实现,以89c52为主[1]。
1红外密集度立靶测试系统原理
红外密集度立靶测试系统是利用四光幕交汇原理研制而成。红外密集度立靶测试系统测量原理图如图1所示:当弹丸依次通过1,2,3,4光幕时,系统中的计时部分分别记录相应的飞行时间,再加上光幕1和4之间的靶距、光幕2与光幕3的夹角、光幕3与光幕4的夹角等已知量,根据速度V即可以求出弹丸的着靶坐标。
2系统方案
本论文的测时电路系统的控制方案如图2所示。系统前续电路把四个脉冲信号送入单片机,第一个脉冲信号将成为三路测时电路的启动信号;第二个脉冲信号将终止第一路测时电路;第三个脉冲信号来到时,第二路测时电路停止工作;同样的,第四个脉冲信号将停止第三路测时电路。这三路测时电路即测得了时间,单片机通过串行接口把时间发送给PC机,完成与PC机的通信。根据设计要求,此测时电路系统需要三路计时功能。
3测时电路硬件设计
测时电路硬件原理图如图2所示。时钟电路由一个12MHZ的石英晶振和两个30pf的电容组成;复位电路由一个30uf的电解电容、两个电阻、一个复位键接至5v电压组成。设弹丸通过第一光幕,第二光幕,第三光幕,第四光幕所得到的脉冲信号分别为第一脉冲,第二脉冲,第三脉冲,第四脉冲。把第一脉冲连接一个非门74ls04后送入89c52的T0(P3.4)引脚,此时对于定时/计数器T0来说,上升沿有效。把第二,三,四脉冲分别接至P2.0,P2.1,P2.2引脚。[2]
4通信电路硬件设计
在本文中,测时电路得到的时间要传送给PC机,必须有单片机与PC机之间的通信电路。本文中采用串行接口标准RS-232来实现单片机与PC机间的通信;用MAX232芯片实现单片机与PC机的RS-232标准接口通信电路。
5测时电路软件设计
设置T0以计数方式工作在模式2,赋初值TL0,TH0都为0XFF,启动T0,用查询方式查询,当第一脉冲到来时,其上升沿将使T0产生溢出中断,TF0将置1,同时用软件清TF0位为0,停止T0,同时再设置T0以定时方式工作在模式3,赋初值TL0,TH0都为0X00,启动T0;设置T2作为一个16位二进制的定时器工作,启动T2。三路计时电路开始工作后等待第二,三,四脉冲的到来就会停止工作。在脉冲还没有到来时,由于TL0,TH0是8位的定时器,在定时达到256us时会溢出,所以我们定义两个静态无符号长整型变量overflow-count1和overflow-count2,定时器一旦溢出,即TFX(X=0,1)为1时相应的变量就加1。用查询方式查询,当P2.0引脚的由0变为1时,说明第二脉冲到来,此时终止TL0;当P2.1引脚的由0变为1时,说明第三脉冲到来,此时终止TH0;当P2.2引脚的由0变为1时,说明第四脉冲到来,此时终止T2。测时电路的流程图,如图3所示。
6通信电路软件设计
通信协议约定:①PC机与单片机都可以发送和接收数据;②设置PC机与单片机通信的波特率,为9600bit/s③设定帧格式:因为串行通信,单片机的串行口方式1真正用于串行发送和接收,所以帧格式为:一位起始位,8位数据位,1位停止位。④数据校验:采用累加和校验,每传送10个数据就进行一次累加和校验。⑤通信方式:查询方式⑥为了保证数据可靠、有效,单片机开始发送时,先送一个AA信号,PC机收到后,回答一个BB信号,表示同意接收。当单片机收到BB信号后,开始发送数据,每发送一次便求校验和。假定数据块长度为16字节,数据缓冲区为buf,数据块发送完后马上发送校验和。其中f=12MHZ,SMOD=0,波特率=9600bit/s,据此可以推出X=0FDH,TH1=TL1=0FDH。然后,初始化串行控制寄存器SCON,根据通信协议约定,帧格式为10位,串行口工作方式为1,允许接收,所以SCON寄存器初始值应该设为01010000B=050H。因为采用的是查询方式发送和接收数据,所以发送一帧数据,应该在TI位为低电平时,将数据写入发送缓冲器SBUF,即自动开始发送,当检测到TI位由0变为1时,说明此帧数据已经发送完毕,此时软件清零TI,为发送下一帧数据做好准备。在接收一帧数据时,先置REN=1,RI=0,当检测到RI由0变到1时,说明可以从接收缓冲器SBUF中读取数据了,此时软件应清0RI,为下一次接收做好准备。在本次设计中,测时电路测得时间后,将与PC机进行通信,把时间传送给PC机。因为测时部分得到的时间为整型十进制,我们把时间统一都化为二进制,把这个过程称为二进制转化过程。在把十进制转化为二进制后,单片机串行口初始化,然后开始进入通信流程,通信流程图如图4。
7结论
本论文给出了红外密集度立靶系统测时电路设计的具体设计过程,通过理论与实践的结合,我们得出结论:利用单片机89c52实现测时电路系统的设计是完全可行。
参考文献:
[1]李朝青编著.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,1999.
第15篇
1.1LDPC码编码算法
传统的规则LDPC码的编码主要可以分为四步，分别如下。其框图如图1所示，编码步骤如下：（1）明确规则LDPC码的H矩阵的列重和行重。（2）构造LDPC码的H矩阵。（3）将校验矩阵H转换成系统形式。（4）根据线性分组码系统形式的校验矩阵与生成矩阵之间的关系得到相应的生成矩阵G，编码生成的码字为C=uG。
1.2LDPC码的译码算法
LDPC码有很多种译码方式，常见的译码方式主要有：加权比特翻转译码、比特翻转译码、大数逻辑译码、后验概率译码以及和积算法译码等。本论文简要介绍和积算法。所谓和积算法，就是一种迭代译码算法，它的传播是基于置信度的。下一次迭代的输入，是上一次译码结束时可靠度量度的计算结果。直到达到了某个特定的条件后，译码的迭代过程才会停止，进而系统会作出硬判决。
2我国的LDPC码在将来地空通信中的应用
地空通信具有许多特点，比如信号的能量衰减比较严重，信息的传输延时比较大等等。因此必须采取特殊的方法，才能够保证信息传输时的可靠性。地空通信信道对于信道编码是一种理想的信道。（1）地空通信信道和无记忆的高斯信道很相似，都是Shannon编码理论的信道模型。（2）地空通信信道可以使用很低的频带利用率的编码和二进制调制方案，因为地空通信信道具有很丰富的带宽。（3）由于地空通信中传输距离非常远，信号的能量衰减比较多，所以采用的都是低码速率通信。以前地空通信使用的都是Turbo码。Turbo码具有很多优点，比如误码性能很好，但是仍然存在着误码平台。相对于Turbo码，LDPC码更适合作为地空通信的信道编码，这是因为LDPC码具有很低的译码复杂度、更低的误码平台以及更大的吞吐量。要想设计出更加适合于地空通信的LDPC码，还需要考虑到功耗效率、编码器和译码器的结构以及复杂度等等。作为一种重要的信道编码，LDPC码必将会在地空通信中发挥重要的作用。
3总结
