通讯系统论文范文

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第1篇

LDPC码的译码

信道编码的译码算法是决定编码性能的一个重要因素。LDPC码的BP译码算法是一种基于编码因子图结构，采用软输出进行译码的技术，它通过进行多次迭代来改善译码纠错性能，使它最大限度地接近最大似然译码，其中初始消息对LDPC码的性能有着重要的影响［13］。

1BP译码算法

(1)初始化计算经过信道后接收到的初始对数似然比为。(2)校验节点更新。对每个校验节点m和n∈N(m)，计算:（略）。(3)变量节点更新。对每个变量节点n和m∈M(n)，计算:（略）。(4)译码判决。一次迭代完成后，进行译码判决。由此可以得到关于译码码字的一个估计值^y(k)，再计算伴随式s(s=^yT×H，其中^y为译码码字的估计值，T表矩阵转置，H为LDPC码的校验矩阵)，如果s=0，那么译码成功，结束译码，并将作为^y(k)有效输出值;否则转步骤(2)继续迭代，直至达到预定的最大迭代次数。

2译码消息初始化

在采用OOK调制的无线光通信系统中，假设:yi是接收信号;xi是发送的信息比特，x∈{0，1};α是信道状态信息，是大气湍流引入的乘性噪声。对于OOK调制，yi=αxi+n，并且发送的信息比特“0”和“1”的概率相等，n是均值为0，方差为σ12的高斯白噪声。则由Bayes公式可得基于OOK调制的BP译码算法的消息初始化值为:（略）。可以看出，LDPC译码利用接收信号、估计噪声值等作为软信息进行迭代译码。当无线光通信系统采用BPPM方式时，比特信号是在两个相邻时间间隔之一上进行脉冲发送，在接收端按如下方式处理［14］:设同一个符号内发射比特和接收比特分别为xk=(xk0，xk1)和yk=(yk0，yk1)，xk=(0，1)和xk=(1，0)分别表示发射“1”比特和“0”比特。设Xk=xk0－xk1，Yk=yk0－yk1，则通过大气传输后的比特信号表示为Yk=αXk+n2，α是信道状态信息，是大气湍流引入的乘性噪声，接收器件等引入的加性高斯白噪声n2=n(t1)－n(t2)，n(t1)和n(t2)是一帧中前后两时隙的加性噪声，假设它们相互独立，可得n2是均值为0，方差为σ22=2σ12的高斯白噪声。则相应的消息初始化值为:（略）。可以看出，对于BPPM，LDPC译码是利用每一帧中前后两时隙的信号差值作为软信息进行迭代译码。通过(9)式还可以证明，基于BPPM的光通信信道具有对称性的特点。(8)式和(9)式中，信道状态信息α在NCSI情况下可以用α的均值E［α］估计(方框表均值)，E［α］可以由(2)式计算得到;在CSI情况下，α由接收端进行信道估计得到。

仿真分析

目前能比较客观地评价无线电数字通信系统差错性能的参量是归一化信噪比SSNR=Eb/N0，为保证符号功率相同，编码后的信噪比SSNR，1=REb/N0，Eb为输入信道的平均比特能量，N0为信道噪声的单边功率谱密度，R是比特率;但是由于IM/DD体制无线光通信系统光电探测器的平方率特性，定义编码前的信噪比［15］SSNR=E［GP0］2/N0，为保证符号的平均发射功率相同，则编码后的信噪比SSNR，2=R2×SSNR;另外在符号发射功率和比特速率相同的条件下，BPPM的接收信噪比为OOK的接收信噪比的1/2，因此，在后面的仿真分析中所用信噪比为SSNR=SSNR，BPPM=SSNR，OOK/2。根据参考文献［16］中的实验观测结果，估测室外的大气湍流强度约在Cn2=5×10－15m－2/3的弱湍流区域附近，通信距离L=1.5km，波长λ=1.55μm，相应的σlnI2=0.21。假设信道完全交织，图2中给出了大气信道下已知完美信道消息、未知信道消息以及高斯信道下基于LDPC码和BPPM的无线光通信系统的误比特率曲线和大气信道下未编码的BPPM的误比特率曲线，其中LDPC码的码长为2000，比特率R=0.5，最大迭代次数为20次。从图中可以看出，BPPM的无线光通信的误比特率要达到10－5，在NCSI的情况下，LDPC编码的系统有12dB的编码增益，CSI情况下有12.7dB的编码增益，同时也可以看出NCSI相对于CSI只有0.7dB的损失，大气湍流信道中的系统性能相对于加性高斯白噪声信道中的系统性能约有1.5dB～2dB的损失。图3中给出了OOK调制光通信系统的误比特率曲线，其中未编码的误比特率曲线是采用理想的自适应最佳判决门限下情况下给出的。从图中可以看出，当误比特率为10－5时，NCSI情况下，LDPC编码的系统相对于未编码系统有10dB的增益，CSI情况下有13dB的编码增益。对比图2和图3可以发现，未编码的BPPM相对于OOK调制的光通信系统有3dB的增益，这与参考文献［17］中的仿真结果一致;当对系统进行LDPC编码时，分别在NCSI和CSI情况下，BPPM相对于OOK调制有5.5dB和3.2dB的增益。图4是σlnI2=0.293(其它仿真参量不变，Cn2=7×10－15m－2/3)，NCSI情况下LDPC编码分别与OOK调制和BPPM结合的误比特率曲线，由图可知，在误比特率等于10－5时，LDPC+BPPM相对于LDPC+OOK有7dB的增益;与图2、图3的曲线比较可以发现，在不需要信道估计的条件下，随着湍流强度的增大，LD-PC+BPPM相对于LDPC+OOK的优势更加明显;在σlnI2=0.293的湍流强度下LDPC+BPPM的系统，相比σlnI2=0.21的情况，只有不到1dB的性能损失，而LDPC+OOK有约2.5dB的性能损失。

第2篇

武器系统网络拓扑

1系统网络拓扑设计

某武器系统地面15个节点，弹上8个节点，若全部采用星形结构，假设地面每个节点距“中央设备”的平均距离为3m、弹上每个节点距“中央设备”的平均距离为5m，则总线总长度为：15×3×2＋8×5×2＝170m根据2.2.2条的论述，此结果大于134.2m，是不适用的，因此系统不能全部采用星形结构。

若全部采用链形结构，由于导弹发动机燃烧喷出的尾焰、导弹发射后的冲击力都可能对链的连接点产生影响，影响整个系统的通讯。所以，将8发导弹单独组网并与地面网络隔离是必要的，即采用“双网”完成系统通讯。地面各节点位置相对固定，适合采用链型网络。总线的主干网布好后，在联试联调中各节点移动、离开主干网，都不会影响其它节点的正常通讯。弹上网络适合选择星形结构。基于以上分析，最终的某武器系统网络由导弹网络及导弹发射车网络（地面网）组成，地面CAN网络为链型结构，由屏蔽双绞线加两端的匹配电阻构成，各部件节点挂接在网络上；导弹网络为星型结构，所有节点通过接插件接在CANHUB上。网络拓扑见图3，图3中虚线所示的连接，在导弹飞离发射架后断开。地面网与弹上网之间通讯，还需要转接设备，目前使用发控装置（图3中节点3）进行转接。

发控装置有两个独立的CAN口，一个与地面网络连接，另一个与弹上网络连接；发控装置CPU对数据判读，将两个CAN口数据相互传递，实现地面数据上传或弹上数据下传。在实验室摸底时，发控装置计算机两个CAN口数据转接的延迟不大于2ms。

在导弹发射前，地面网所有分系统已经上电工作，弹上只有弹上计算机接收地面发控装置装定的诸元。导弹击发并飞离发射架后，弹上计算机与发控装置的连接断开，导弹所有节点上电工作，形成导弹、导弹发射车两个独立的CAN网络。增加或失去一个节点对CAN网络通讯没有明显影响，而且导弹与武器站两个网络之间没有直接连接，所以导弹是否在位不影响武器系统的通讯。

2最大总线线路估算

根据各项参数及芯片特性，考虑网络拓扑结构的特点，计算总线最大长度及两个节点之间的最小距离如下有以下两个公式：

系统通讯延时

1系统流程分析

系统工作流程主要分为五个阶段，其中只有传递对准阶段数据量大、实时性要求高，其它时间段的通讯有的数据量大但实时性要求不高，有的实时性要求高但数据量不大。在传递对准阶段，节点A将敏感到的传递对准信息通过CAN总线发送给发控装置，发控装置再转发给弹上计算机；弹上计算机通过RS422将传递对准信息传给节点B，节点B执行传递对准任务。

2传递延时计算

按照传递对准信息传递要求，有：式中，B为波特率，T转为发控装置的两个CAN口进行传递对准信息传递所需时间。T转在电路上有微秒级的延迟，更多的延迟是进行打包转发、数据拼接所耗费的时间。经过实验室摸底，时间T转<2ms。t0不大于5ms，则上式为：

2.1波特率选250kbps

当波特率选择250kbps时，式（3）为18.94ms<20ms；此时总线负载预计为：当总线数据量小于30%时，CAN总线才能稳定可靠工作。波特率为250kbps时，CAN总线负载大于30%，不能满足系统要求。

2.2波特率选500kbps

当波特率为500kbps时，式（3）为17.08ms<20ms；此时总线负载预计为：能够满足CAN总线的要求。

2.3结论

综上所述，系统在进行传递对准时，如果没有其它大数据量的信息传递，波特率选择为500kbps时，传递对准信息传递时间小于20ms，总线负载小于30%，能够满足系统要求。

第3篇

当前我国交通网上信息系统的发展处于一个较落后的水平,广大乘客可以获得信息的方式很少,通常依赖于火车飞机时刻表，而汽车只能到车站查询。为了解决这种问题,加快发展交通信息化，设计一个交通信息网上查询系统是具有一定实际应用意义的。在此背景下，本文基于设计开发了一套B/S结构的交通信息网上查询系统。本文中首先考虑了我国交通的现状和不同乘客的实际要求，分析了此系统应该具有的功能；其次对系统的主要功能模块进行了详细地描述，其中主要包括查询模块和管理更新模块，最后结合系统开发阶段和调试阶段发现的问题,提出了系统需要完善的地方,总结了开发此系统所取得的经验和体会。

关键词：交通；；查询；B/S结构；数据库

1引言

1.1课题背景

交通信息网上查询，就是将各类交通班次的出发时间、经过城市、所需价格等相关信息放在WEB服务器中，并通过网络上的计算机终端通过特定的条件将其检索出来。随着国内经济的不断发展，交通条件的发展呈现出无法比拟的优势：数量上的海量化、繁多的种类、分布开放、时效性、高增值性等。目前类似的时刻表都只是列出了相关车次的信息，并不能按要求检索，还需要旅客自己在返回的信息中去比对和选择，而返回的信息可能是海量的，一个时刻表查询平台只提供一种交通工具，要考虑多种交通工具往往还需要查询几个平台。

1.2国内研究现状

通过互联网查询的资料来看，国内目前类似的系统比较多的是公交查询系统，而城际之间的交通查询系统并不过见，较多的仍然是以时刻表为基础的查询系统，其缺点在于不能根据特定条件进行检索，转乘查询也不支持，由于交通工具单一，一个系统只支持火车或飞机，加之服务与成本意识较为薄弱，使城际间的交通信息查询常常给旅客带来困绕。

1.3本课题研究的意义

旅客是交通体系赖以生存和发展的根本,尊重旅客,以旅客的需求为中心，不只是一句口头上的空话,而要付诸行动。因此希望通过此次调查研究，设计出一个更适合旅客的交通信息查询系统，在有限的成本范围内提高旅客的满意度，在侧面完善我国的交通体制。并逐步形成一个完整的交通信息查询体制，方便以后旅客的查询和相关部门的统计。

1.4本课题的研究方法

通过访问现有网上的火车时刻查询系统、公交查询系统等，做出分析报告，然后通过.net语言和SQL2000来进行开发。在设计中以需求分析为基础，写出系统开发计划、实现流程及相关问题的实现方法，然后用这个流程进行本次开发。

1.5本文所做工作

首先介绍了交通信息网上查询系统的开发环境以及选用的开发工具与数据库的关系，阐明了计算机互联网络的概念。并对数据库的体系结构、DBMS进行了介绍；从工作原理入手，介绍；并且介绍了B/S模式的概念、特点；用软件工程的方法分析交通信息网上查询系统，对整个系统进行了需求分析、功能模块划分，并通过ER图对数据库进行概念设计；对交通信息网上查询系统的具体设计，描述了查询、录入模块的实现过程。最后，在结束语的总结部分指出了系统的亮点以及不足之处，简单介绍了自己开发过程中的体会与心得：在摸索中实践，在实践中摸索。

2设计环境

2.1计算机网络

计算机网络是指将多台具有独立功能的计算机，通过通信线路和通信设备连接起来，在网络软件的支持下实现数据通信和资源共享的计算机系统。

计算机网络的规模有大有小，大的可以覆盖全球，小的仅局限于一个办公室。现在一般按照网络覆盖的地理范围将计算机网络分为三类：局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）。

2.2系统运行环境

该系统采用Browser/Server模式进行设计：在服务器上运行Web服务器、数据库程序，服务器操作系统为WindowsNT/2000/XP/2003server，客户机操作为Windows9×/NT/2000/XP/2003，其上运行浏览器程序，服务器和客户机可为同一设备。2.3系统开发工具

该系统采用.NET环境，运用Dreamweaver进行开发，数据库服务器为SQL2000，WEB服务器为Windows2003Server；客户端使用浏览器运行程序，整个系统调试成功。

2.4开发工具介绍

2.4.1Dreamweaver介绍

Dreamweaver是美国MACROMEDIA公司开发的集网页制作和管理网站于一身的所见即所得网页编辑器，它是第一套针对专业网页设计师特别发展的视觉化网页开发工具，利用它可以轻而易举地制作出跨越平台限制和跨越浏览器限制的充满动感的网页。

DREAMWEAVER特点：最佳的制作效率、网站管理、无可比拟的控制能力。

2.4.2SQL2000介绍

SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的最新版本，该版本继承了SQLServer7.0版本的优点同时又比它增加了许多更先进的功能具有使用方便可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。

3设计理论依据

3.1数据库技术

数据库技术作为数据管理技术，是计算机软件领域的一个重要分支，产生于60年代末。现已形成相当规模的理论体系和实用技术。优秀的数据库设计是应用成功的基石。万万丈高楼平地起，数据库设计如同高楼的基石，是开发高品质应用的前提。

3.1.1数据库的体系结构

数据的体系结构分成三级：内部级（Internal）,概念级(Conceptual)和外部级（External）。这个三级结构有时也称为“三级模式结构”。

外部级：最接近用户，是单个用户所能看到的数据特性。单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。

概念级：涉及到所有用户的数据定义、是全局的数据视图。全局视图的描述称为“概念模式”。

内部级：最接近于物理存储设备，涉及到实际数据存储的结构物理存储数据视图的描述称为“内模式”。

数据库的三级模式结构是数据的三个抽象级别。它把数据的具体组织留给DBMS去做，用户只要抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储，这样就减轻了用户使用系统的负担。

3.1.2数据库管理系统（DBMS）

数据库管理系统（DBMS）是指数据库系统中管理数据的软件系统。DBMS是数据库系统的核心组成部分。对数据库的一切操作，包括定义、查询、更新及各种控制，都是通过DBMS进行的。

在不同的计算机系统中，由于缺乏统一的标准，即使同种数据模型的DBMS，它们在用户接口、系统功能方面也常常是不相同的。

用户对数据库进行操作，是由DBMS把操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级，进而操作存储器中的数据。DBMS的主要目标，是使数据作为一种可管理的资源处理。

DBMS的主要功能为：

数据库定义功能：DBMS提供数据定义语言（DDL）定义数据库的三级结构，包括外模式、概念模式、内模式及其相互之间的映象，定义数据的完整性、安全控制等约束。因此，在DBMS中应包括DDL的编译程序。

数据库的操纵功能：DBMS提供数据操纵语言（DML）实现对数据库中数据的操作。基本的数据操作分成两类四种：检索（查询）、更新（插入、删除、修改）。

数据库的保护功能：数据库中的数据是信息社会的战略资源，对数据的保护是至关重要的大事。DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现：

数据库的恢复：在数据库被破坏或数据不正确时，系统有能力把数据库恢复到正确的状态。

数据库的并发控制：DBMS的并发控制子系统能防止错误发生，正确处理好多用户、多任务环境下的并发操作。

数据库的完整性控制：保证数据库中数据及语义的正确性和有效性，防止任何对数据造成错误的操作。

数据库的安全性控制：防止未经授权的用户蓄谋或无意地存取数据库中的数据，以免数据的泄露、更改或破坏。

数据库的存储管理：把各种DML语句转换成低层的文件系统命令，起到数据的存储、检索和更新的作用。

数据库的维护功能：它有许多实用程序提供给数据库管理员：

数据装载程序

备份程序

文件重组织程序

性能监控程序

数据字典：数据库系统中存放三级结构定义的数据库称为数据字典（DD）。对数据库的操作都要通过访问DD才能实现，通常DD中还存放数据库运行时的统计信息。

语言介绍

与asp的区别

1.效率

Asp是一个脚本编程环境，只能用VBscript或者javascript这样的非模块化语言来编写。当ASP程序完成之后，在每次请求的时候解释执行。这就意味着它在使用其他语言编程写大量组件的时候会遇到困难，并且无法实现对操作系统的低层操作。则是建立在.NETFramework之上的，他可以使用VisualBasic、C++这样的模块化程序设计语言，并且它在第一次执行时进行编译，之后的执行不需要重新编译就可以直接运行，所以速度和效率比ASP提高很多。

2.可重用性

在编写ASP应用程序的时候，ASP代码和HTML混合在一起。只要需要，就可以在任意的一个位置插入一段代码来实现特定的功能。这样方法表面上看起来很方便，但在实际的工作中会产生大量繁琐的页面，很难读懂，导致代码维护很困难。则可以实现代码和内容的完全分离，使得维护方便。