通信系统论文范文

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第1篇

目前，关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解，一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中，在分布式广域保护系统中，广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中，分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现，这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法，并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势，而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信，同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。

2电力系统信息综合传输调度算法研究

电力系统不同于其他系统的运行，尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题，尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题，特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量，同时也不可忽视各类非实时信息服务质量，这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法，本文主要对队列调度算法进行深入讨论，使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异，它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法，本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法，并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题，进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。

2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中，分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别，致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别，从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务，还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现，优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性，关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚，从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”，到达时间稍快，影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。

2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题，为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性，本文采用了PQ调度算法，并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进，按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决，同时也能保持良好的公平性。具体操作如下：将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略，此时，不得大于系统虚拟时间，并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务，通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。

3仿真分析

本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时，结果如图2所示。观察图2可知，WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决，并且能够减小高优先级信息业务分组延时，同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率，如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率，达到了各类信息业务传输的公平性，且性能相当。

4课题研究结论及展望

第2篇

通信系统的信号传输质量与信道的性能密切相关，与光纤等有线信道相比，无线信道处于开放的电磁环境中，更容易受到衰落、干扰、噪声等多种因素的影响。而DSRC通信信道除了具有一般无线信道的特征外，还存在快速移动等特有情况。典型的DSRC通信有路车通信(R2V)和车车通信(V2V)两种方式。R2V是指车辆和路边设备进行通信，属于移动设备和固定设备的通信过程。V2V是指车辆和车辆之间进行通信，属于移动设备之间的通信。充分掌握DSRC系统无线信道的特征，可以为提出改善系统通信质量的技术方案提供参考，从而保证R2V和V2V通信的可靠性。

1.1仿真测试平台结构

基于AgilentN5106A基带信号发生器与信道仿真器搭建的面向DSRC通信信道的仿真测试系统如图2所示。N5106A具有120MHz的调制带宽，能够模拟各种通信信道。本仪器配备了8路实时衰落仿真器，支持的信道衰落类型包括Rayleigh、PureDoppler、Rician、Suzuki等，多普勒功率谱频谱形状有classical3db，classical6db，flat，rounded，jakeclassical和jakerounded。由图2可见，该系统还包括了一台矢量信号发生器E4438C和一台信号分析仪N9020A，E4438C和N5106A之间的控制信号通过LAN口连接，数据信号通过数据总线（DigitalBus）传输。 测试系统如图2所示。首先使用Agilent的N7617BSignalStudio软件生成符合IEEE802.11p协议的理想基带信号数据文件，该数据文件经过N5106A产生基带信号，并通过信道模拟器得到包含信道特性的基带信号。N5106A产生的信号通过DigitalBus输入信号发生器E4438C，由该仪器将基带信号调制到5.9GHz的载波上，经过射频输出端输出到信号分析仪N9020A进行分析。

1.2仿真测试实例

DSRC系统信道模型如表2所示。图3至图6给出了不同信道条件下信号的测试结果。其中，图3为信号通过白噪声信道后产生的星座图，其中EVM（误差向量幅度）为-27.62dB，CPE（同相位误差）为0.903%rms。由于车车通信，可能存在直射路径，因此图4给出了信号经过信道3模型，即在单径莱斯分布的作用下，多普勒频移为1345Hz，路径损耗为-14.2dB，K因子为5.7时的测试结果，结果表明，此时EVM上升为-3.047dB，CPE上升为6.938%rms，说明在该种信道作用下，信号的接收质量显著下降。图5给出了信号经过信道7模型，即在单径瑞利衰落，多普勒频移为1522Hz，路径损耗为-27.9dB时的测试结果，此时，EVM为-16.791dB，CPE为5.542%rms。图6给出了信号经过信道11模型，即信号在单径瑞利衰落，多普勒频移为1562Hz，路径损耗为-27.9dB时的测试结果，图中EVM为-16.065dB，CPE为1.455%rms。比较图5和图6，说明了在类似的信道作用下，信号接收质量存在一定的随机性。另外，这两条路径的延时分别为400ns和700ns，在帧结构的保护时隙范围之内，因此可以通过均衡消除延时的影响。

2小结

第3篇

同线通信系统构建原理及方法

比如在应急指挥系统就存在着应用需求。应急指挥系统的主要任务是完成应急现场指挥功能，现有的应急现场指挥系统体制基于K口通信方式，存在一个中心控制盒和若干个信息终端，中心控制盒和每路信息终端之间通过K口有线连接。基于K口的应急指挥系统必须具备一个中心控制盒，如果中心控制盒出现故障则整个系统无法完成正常通信功能。在系统网络中，中心控制盒必须与每路信息终端拉线完成互通，信息终端相互之间拉线完成与友邻之间的通信。这样一来，如果系统存在n个信息终端，则全系统拉线数将达到2n-1路。由此可见，基于K口的应急指挥系统存在可靠性低、布线繁琐、控制方式复杂等缺陷。如果采用同线通信技术，则应急指挥系统组网方式将大大简化，在一对被复线上可以同时挂接多个通信终端设备，设备之间共享物理链路和带宽，相互之间完全独立不受影响。基于同线口的应急指挥系统终端设备之间通过一对被复线并线即可完成全部的连接，任意终端之间能够相互访问，能够完成话音数据的通播、选呼等功能。如果其中一路终端出现故障，并不会影响其他终端的通信功能。在系统网络中，所有信息终端共享公共的物理线路和带宽，只须一对线即可完成系统的通信组网功能。

采用同线技术的应急指挥系统具有可靠性高、布线简单、控制方式方便等优点。同线通信系统体系结构主要遵循电力线载波通信的基本体系结构，在一对被复线上或二线电力线上同时挂接多个终端节点，每个节点都是半双工通信的方式。

为了协调全系统节点间通信不冲突，设置其中一个节点为主节点，其余节点均设置为从节点，主节点定时发送令牌给其余节点，令牌中带有节点编号。如果从节点接收到的令牌编号与本节点编号相同，则发送本节点语音和数据包，定时时间到以后，主节点更改令牌节点编号，允许下一节点发送数据，循环往复，直到所有节点都涵盖。受系统带宽限制，通信节点最多10个。同线通信系统硬件平成整体功能框架的搭建，图四是同线通信系统硬件原理框图。，ARM7处理器LPC2388处于系统的核心，通过它完成各个芯片的初始化，接收并转发语音编码压缩数据、RS232异步串口数据、线路载波通信数据等。

AMBE2000语音编解码芯片完成将64KB的PCM编码数据压缩为2KB话音数据包；LPC2388处理器自带UART串口，可以接收RS232数据信号；电力线载波芯片PL2000接收处理器的数据包，再通过信号的调制解调发送数据至电力线或被复线。同线通信系统的软件主要完成芯片如AMBE2000、PL2000调制解调芯片的初始化，异步串口UART的数据收发，话音数据包、数传数据包的合成和解析处理，通信组网设计等。主要包括主控制模块、语音处理模块、数据处理模块、线路驱动模块、通信管理模块等。图五是软件功能模块图。