時(shí)間:2022-04-02 01:35:05
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇信號(hào)與通信論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞:光纖,語(yǔ)音,傳輸,光電檢測(cè)
1、光纖通信系統(tǒng)的基本組成
最基本的光纖通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)源、光發(fā)送端、光學(xué)信道和光接收機(jī)組成。其中數(shù)據(jù)源包括所有的信號(hào)源,它們是話音、圖象、數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)經(jīng)過(guò)信源編碼所得到的信號(hào);光發(fā)送機(jī)和調(diào)制器則負(fù)責(zé)將信號(hào)轉(zhuǎn)變成適合于在光纖上傳輸?shù)墓庑盘?hào),先后用過(guò)的光波有0.85、1.31和1.55三個(gè)低損耗窗口。光學(xué)信道包括最基本的光纖,還有中繼放大器EDFA等;而光學(xué)接收機(jī)則接收光信號(hào),并從中提取信息,然后轉(zhuǎn)變成電信號(hào),最后得到對(duì)應(yīng)的話音、圖象、數(shù)據(jù)等信息。論文格式。在光纖通信系統(tǒng)中,光纖中傳輸?shù)氖嵌M(jìn)制光脈沖'0'碼和'1'碼,它由二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行通斷調(diào)制而產(chǎn)生。而數(shù)字信號(hào)是對(duì)連續(xù)變化的模擬信號(hào)進(jìn)行抽樣、量化和編碼產(chǎn)生的,稱為PCM(pulse code modulation),即脈沖編碼調(diào)制。這種電的數(shù)字信號(hào)稱為數(shù)字基帶信號(hào),由PCM電端機(jī)產(chǎn)生。光纖通信系統(tǒng)的基本組成原理圖如下圖1-1所示:
圖1-1光纖通信系統(tǒng)
1.1光發(fā)射端機(jī)
光發(fā)射機(jī)是實(shí)現(xiàn)電/光轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。它由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。其功能是將來(lái)自于電端機(jī)的電信號(hào)對(duì)光源發(fā)出的光波進(jìn)行調(diào)制,成為已調(diào)光波,然后再將已調(diào)的光信號(hào)耦合到光纖或光纜中傳輸。電端機(jī)就是常規(guī)的電子通信設(shè)備。光發(fā)射機(jī)的原理圖如下圖1-2所示:
圖1-2光發(fā)射機(jī)原理框圖
光源是光發(fā)射機(jī)的核心,其性能好壞將對(duì)光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。目前光纖通信系統(tǒng)使用的光源都是由半導(dǎo)體材料制成的,而半導(dǎo)體光源分兩種:發(fā)光管LED和激光管LD。由于半導(dǎo)體激光器發(fā)出的是激光,發(fā)光功率大、譜線寬度窄,但電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,溫度特性差。而半導(dǎo)體發(fā)光二極管發(fā)出的是熒光,發(fā)光功率不大,譜線寬度寬,但電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、價(jià)格便宜。在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)常用到。
1.2光纖或光纜
光纖作為傳輸媒介,作用是將發(fā)射端機(jī)光源發(fā)出的光信號(hào),經(jīng)遠(yuǎn)距離傳輸后耦合到接收端機(jī)的檢測(cè)器,完成信息傳輸任務(wù)。在通信中使用的光纖通常是由石英玻璃制成的,由纖芯和包層組成。目前,塑料光纖應(yīng)用于低速、短距離的傳輸中。其構(gòu)成光纖的纖芯與包層都是塑料材料。與大芯徑50/125μm和62.5/125μm的石英玻璃多模光纖相比,塑料光纖的芯徑高達(dá)200~1000μm,其接續(xù)時(shí)可使用不帶光纖定位套筒的便直注塑塑料連接器,即便是光纖接續(xù)中芯對(duì)準(zhǔn)產(chǎn)生 ±30μm偏差都不會(huì)影響耦合損耗。正是塑料光纖結(jié)構(gòu)賦予了其施工快捷,接續(xù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。另外,芯徑100μm或更大則能夠消除在石英玻璃多模光纖中存在的模間噪音。論文格式。
1.3中繼器
含有光中繼器的光纖傳輸系統(tǒng)成為光纖中繼通信。光信號(hào)在光纖中傳輸一定的距離后,由于受到光纖衰減和色散的影響會(huì)產(chǎn)生能量衰減和波形失真,為保證通信質(zhì)量,必須對(duì)衰減和失真達(dá)到一定程度的光信號(hào)及時(shí)進(jìn)行放大和恢復(fù)。中繼器由光檢測(cè)器、光源和判決再生電路組成。它的作用有兩個(gè):一個(gè)是補(bǔ)償光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)受到的衰減;另一個(gè)是對(duì)波形失真的脈沖進(jìn)行整形。
1.4光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件
由于光纖或光纜的長(zhǎng)度受光纖拉制工藝和光纜施工條件的限制,且光纖的拉制長(zhǎng)度也是有限度的(如1Km)。因此一條光纖線路可能存在多根光纖相連接的問(wèn)題。于是,光纖間的連接、光纖與光端機(jī)的連接及耦合,對(duì)光纖連接器、耦合器等無(wú)源器件的使用是必不可少的。
1.5光接收端機(jī)
光收信機(jī)是實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機(jī)。 它由光檢測(cè)器和光放大器組成。其功能是將光纖或光纜傳輸來(lái)的光信號(hào),經(jīng)光檢測(cè)器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào),然后,再將這微弱的電信號(hào)經(jīng)放大電路放大到足夠的電平,送到接收端的電端汲去。光接收機(jī)原理圖如下圖1-3所示:
圖1-3光接收機(jī)電路原理方框圖
2、光纖語(yǔ)音電路設(shè)計(jì)
光纖語(yǔ)音電路由三部分組成:光發(fā)射電路、光纖和光接收電路。論文格式。其工作原理是:音頻信號(hào)最初是聲波,由發(fā)送器的電子麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此信號(hào)由LM358組成的音頻放大器放大,并且借助于一個(gè)單獨(dú)的晶體管控制LED的端電壓,將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光信號(hào)送入光纖或光纜。在光纖或光纜的另一端,光信號(hào)照射到接收器的光電檢測(cè)器上。光電檢測(cè)器再將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此信號(hào)被放大并送入揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲波恢復(fù)為原始信號(hào)。
2.1、發(fā)射器電路板
此電路主要是把音頻信號(hào)經(jīng)麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),電信號(hào)經(jīng)濾波器、多級(jí)放大器把微弱的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合半導(dǎo)體二極管發(fā)光的電壓信號(hào),在晶體管的調(diào)制下把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)送入光纖中進(jìn)行傳輸。在發(fā)射器電路上有一個(gè)話筒和調(diào)制LED發(fā)光的線路。LED裝在塑料殼中以便于連接光纖或光纜進(jìn)行發(fā)送信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)室里設(shè)計(jì)操作可以使用200m長(zhǎng)的塑料光纖傳送語(yǔ)音信號(hào),也可以使用玻璃光纖在更遠(yuǎn)的距離內(nèi)通信。光纖語(yǔ)音發(fā)射器電路如下圖1-4所示:
圖1-4光纖語(yǔ)音發(fā)射電路
2.2、光電接收器電路板:
在接收器電路板上通過(guò)光電檢測(cè)器把光纖傳輸?shù)奈⑷醯墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),經(jīng)電容濾波、運(yùn)算放大器放大,把電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),放大到適合揚(yáng)聲器輸出的電壓,恢復(fù)原始的語(yǔ)音信號(hào)。光纖語(yǔ)音接收電路如下圖1-5所示:
圖1-5光纖語(yǔ)音接收電路
3、結(jié) 語(yǔ)
本文詳細(xì)的介紹了光纖通信系統(tǒng)的組成,為設(shè)計(jì)光纖語(yǔ)音傳輸電路提供理論基礎(chǔ)。在該電路系統(tǒng)中語(yǔ)音信號(hào)以光波形式在光纜內(nèi)傳輸、不受任何電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響。傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力強(qiáng)。每個(gè)電路板需要一個(gè)9V電池,元件簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)室就能操作完成。
參考文獻(xiàn)
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通信論文3000字(一):鐵路通信系統(tǒng)中的光纖通信技術(shù)探討論文
內(nèi)容摘要在科學(xué)技術(shù)水平快速提升的大背景下,很多先進(jìn)技術(shù)已融入各個(gè)行業(yè)的發(fā)展中,光纖通信技術(shù)作為一種現(xiàn)代化技術(shù),技術(shù)應(yīng)用日益成熟,在通信技術(shù)中表現(xiàn)出了很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),在很多領(lǐng)域得到了有效應(yīng)用。在鐵路通信系統(tǒng)中,光纖通信技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著重要作用,在很大程度上提升了鐵路通信系統(tǒng)信息傳播速度,提高了我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的整體水平。文章主要對(duì)鐵路通信系統(tǒng)中的光纖通信技術(shù)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞鐵路通信系統(tǒng)光纖通信技術(shù)應(yīng)用
1引言
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國(guó)光纖通信技術(shù)也在迅猛發(fā)展,在很大程度上提升了現(xiàn)代化信息傳播速度,使通信技術(shù)水平得到了很大提升。現(xiàn)階段,光纖技術(shù)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,在鐵路通信系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,優(yōu)化并完善了鐵路系統(tǒng),推動(dòng)著鐵路通信系統(tǒng)的智能化發(fā)展。基于此,文章闡述了光纖通信技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,分析了鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用,研究了鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),希望實(shí)現(xiàn)我國(guó)鐵路通信行業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。
2光纖通信技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容
2.1光纖通信技術(shù)概述
光纖通信技術(shù)中的兩種主要技術(shù)分別是光纖接入技術(shù)和波分復(fù)用技術(shù)。光纖接入技術(shù)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咝裕脤拵л斔途W(wǎng)向各個(gè)家庭傳遞各項(xiàng)信息和數(shù)據(jù),在寬帶管線傳輸過(guò)程中,傳輸方式多元化,光纖到戶(FTTH)和FTTCab是寬帶光接入網(wǎng)的主要應(yīng)用形式,能夠在光纖各個(gè)位置實(shí)現(xiàn)信息傳輸[1]。波分復(fù)用技術(shù)為人民群眾提供了帶寬資源,能夠有效地整合發(fā)送端,將波長(zhǎng)光載波的差異性由接收端完成分割,且各個(gè)分波器需要負(fù)荷不同的載波信號(hào)。在現(xiàn)代化鐵路通信系統(tǒng)中,波分復(fù)用技術(shù)發(fā)揮著重要作用,這項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)波長(zhǎng)的差異性,有效地傳輸通信信號(hào),不會(huì)受電磁信號(hào)、天氣因素的影響,在很大程度上提升了信號(hào)傳輸?shù)恼w效率。
2.2光纖通信技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
2.2.1通信容量大
光纖傳輸帶寬比較大,一根光纖的潛在帶寬可以達(dá)到20THz,且波分復(fù)用技術(shù)的傳輸容量更大,這項(xiàng)技術(shù)的傳輸通道是光纖的不同波長(zhǎng),將光信號(hào)在同一光線中的不同波長(zhǎng)信道中進(jìn)行傳輸,在很大程度上增加了通信傳輸容量。
2.2.2信息傳輸損耗低、傳遞距離長(zhǎng)
光纖信息的傳輸載體主要是光學(xué)纖維鋼絲,通過(guò)分析用途、性能和功能的不同,可以分成不同的類型,但這項(xiàng)技術(shù)的制作和應(yīng)用原則基本一致,不會(huì)受輸出距離的影響,在有光纖的情況下都可以傳輸信息,既能夠確保信息長(zhǎng)距離傳輸,又可以完善信息傳輸過(guò)程,避免受環(huán)境因素的影響出現(xiàn)誤差。
2.2.3光纖損耗極低
在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中,我國(guó)光纖通信技術(shù)的主要材料是石英光纖,石英光纖和其他材質(zhì)的光纖相比,不易出現(xiàn)損耗問(wèn)題,施工運(yùn)營(yíng)成本較低。并且,石英光纖屬于玻璃材質(zhì),具有電氣性能,在石英光纖施工過(guò)程中表現(xiàn)出了良好的絕緣性能,無(wú)須在線路中設(shè)置接地、回路,有利于加快施工進(jìn)度,減少施工成本的投入。
3鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的應(yīng)用
3.1波分復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用
3.1.1掌握復(fù)用器、解復(fù)用器的使用方法
在設(shè)計(jì)復(fù)用器和解復(fù)用器的過(guò)程中,相關(guān)人員需要深入分析復(fù)用器和解復(fù)用器的生產(chǎn)成本和穩(wěn)定運(yùn)行。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,技術(shù)人員需要確保復(fù)用器和解復(fù)用器的質(zhì)量,以此為基礎(chǔ)減少能源消耗問(wèn)題的出現(xiàn),光纖通信系統(tǒng)的應(yīng)用,必須確保波導(dǎo)寬度滿足光纖通信系統(tǒng)的各項(xiàng)要求,深入分析波導(dǎo)的寬度,及時(shí)地了解波導(dǎo)之間出現(xiàn)振蕩的原因,通過(guò)應(yīng)用波分復(fù)用技術(shù)了解振動(dòng)和傳輸過(guò)程中的溫度變化情況。
3.1.2合理地選擇光源
在過(guò)去選擇光源的過(guò)程中,人們往往會(huì)應(yīng)用低效率、低能量的發(fā)光二極管,這在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到很多問(wèn)題,如發(fā)射功率小、光譜寬等。在科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展過(guò)程中,激光二極管在光源選擇中得到了有效應(yīng)用,解決了發(fā)光二極管中的很多問(wèn)題,避免了光波之間的相互干擾問(wèn)題,并加快了信息傳輸速度。但是,激光二極管在實(shí)際傳輸中會(huì)被環(huán)境溫度而影響,因此相關(guān)人員需在穩(wěn)定環(huán)境中布置激光二極管,將溫度控制在合理范圍內(nèi),讓溫度影響降至最低。
3.2PDH技術(shù)
在鐵路通信系統(tǒng)的快速發(fā)展中,PDH技術(shù)是應(yīng)用頻繁的一項(xiàng)光纖技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用主要是根據(jù)PDH二芯搭建局干線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。二芯配置是PDH技術(shù)中常用的一種模式,這一模式的應(yīng)用從本質(zhì)上確保了鐵路同軸模擬通信,有利于實(shí)現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PDH光纖通信技術(shù)的復(fù)用接口具有一定的復(fù)雜性,為網(wǎng)絡(luò)管理工作帶來(lái)了很大難度,嚴(yán)重影響著PDH技術(shù)的有效應(yīng)用。
3.3SDH技術(shù)
SDH光纖通信系統(tǒng)是PDH光纖通信系統(tǒng)的升級(jí)版,這項(xiàng)技術(shù)有效地改善了PDH光纖通信技術(shù)中存在的問(wèn)題,在很大程度上推動(dòng)著鐵路通信技術(shù)的發(fā)展。SDH光纖通信技術(shù)作為一項(xiàng)現(xiàn)代化高速發(fā)展的數(shù)字化通信技術(shù),會(huì)在未來(lái)科學(xué)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的轉(zhuǎn)化,將所需信號(hào)固定在特定的機(jī)構(gòu)中。SDH光纖通信技術(shù)具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì):①能夠有效地簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)支路的字節(jié)復(fù)用;②為各個(gè)廠家設(shè)備互聯(lián)之間的有效連接提供支持,確保光纖通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和比特率標(biāo)準(zhǔn)一致;③SDH光纖通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)和自我完善功能比較強(qiáng),在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)中斷的情況下可以自動(dòng)恢復(fù),且在恢復(fù)后網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸可以繼續(xù)使用;④SDH光纖通信技術(shù)的自我管理能力比較強(qiáng),有利于實(shí)現(xiàn)鐵路通信傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃裕虎軸DH光纖通信技術(shù)的通信功能比較強(qiáng),尤其在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很大優(yōu)勢(shì),在未來(lái)通信行業(yè)的發(fā)展中,日益完善的SDH光纖通信技術(shù)必將代替系統(tǒng)中的PDH光纖通信技術(shù)。除此之外,在鐵路通信系統(tǒng)中,SDH光纖通信技術(shù)得到了有效應(yīng)用,在鐵路建設(shè)過(guò)程中,為了充分發(fā)揮出SDH光纖通信技術(shù)的作用,鐵路部門通過(guò)搭設(shè)光同步傳輸系統(tǒng),應(yīng)用不同芯數(shù)的光纜[2],將鐵路沿線各機(jī)房設(shè)備的傳輸設(shè)備進(jìn)行了有效連接,組成鐵路光纖傳送信息網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了鐵路信息網(wǎng),提高了鐵路通信技術(shù)的整體水平,推動(dòng)了鐵路信息化、高速化發(fā)展。
3.4DWDM技術(shù)
DWDM技術(shù)是將多個(gè)波長(zhǎng)作為載波,在一條光纖中有效地傳輸各個(gè)載波通信通道,有效地減少光線數(shù)量,一般單根光纖傳輸速度可以達(dá)到400GB/s。在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中,DWDM技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中得到了有效應(yīng)用,相關(guān)人員需要將波長(zhǎng)和光纖頻率進(jìn)行融合,利用DWDM設(shè)備實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)的兼容,并利用SDH設(shè)備傳輸信號(hào)波,DWDM技術(shù)不會(huì)受惡劣天氣的影響,在初期應(yīng)用中信號(hào)傳輸不穩(wěn)定,但在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用中會(huì)提高信號(hào)傳輸?shù)恼w效率,加快信號(hào)傳輸速度。
4鐵路通信系統(tǒng)中光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
4.1速度快、容量大、距離長(zhǎng)的傳輸新模式
在新時(shí)期的發(fā)展中,新型波分復(fù)用技術(shù)需要轉(zhuǎn)變成速度快、容量大、傳輸距離長(zhǎng)的全光傳輸模式。光時(shí)分復(fù)用技術(shù)和密集波分復(fù)用技術(shù)的融合,可以改善傳輸信道數(shù)局限性問(wèn)題,不斷提升信道的傳輸效率,進(jìn)而提升光纖傳輸容量。
4.2光孤子通信
在鐵路通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,光弧子通信是一種超短光脈沖,其主要是在光纖反常色散區(qū)的基礎(chǔ)上,利用平衡光纖非線性、群速度色散效應(yīng),實(shí)現(xiàn)通信技術(shù)的超快傳輸,這項(xiàng)技術(shù)在長(zhǎng)距離傳輸中性能比較穩(wěn)定,且傳輸信息比較完善,不會(huì)影響光纖的速度和波長(zhǎng)。
4.3全光網(wǎng)絡(luò)
全光網(wǎng)絡(luò)是具備未來(lái)概念的高速通信網(wǎng)絡(luò),光纖通信技術(shù)發(fā)展最理想的方向是全光網(wǎng)階段,全光網(wǎng)是在傳輸信息網(wǎng)絡(luò)各個(gè)階段實(shí)現(xiàn)全光化。全光網(wǎng)絡(luò)是一種極具未來(lái)概念的高速通信網(wǎng)絡(luò),是通過(guò)在傳輸信息網(wǎng)絡(luò)的各節(jié)點(diǎn)處都實(shí)現(xiàn)全光化,同步完成高效的信息轉(zhuǎn)換與傳遞。用光節(jié)點(diǎn)替代傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)中的電節(jié)點(diǎn),使信息能夠在網(wǎng)絡(luò)的各層級(jí)之間快速傳輸。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述,在我國(guó)鐵路系統(tǒng)的發(fā)展中,光纖通信技術(shù)得到了有效應(yīng)用,有效地改善了我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)中的難題,使鐵路系統(tǒng)逐漸進(jìn)入通信時(shí)代,滿足了現(xiàn)代化鐵路發(fā)展的實(shí)際需求。
通信畢業(yè)論文范文模板(二):關(guān)于通信行業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷管理體系和構(gòu)架問(wèn)題研究論文
摘要:通信是以某種引子在自然界中進(jìn)行的信息交流與輸送,可以是人與人之間的,也可是人與自然之間的信息傳輸。而通信業(yè)所說(shuō)的自然是這種交流、傳遞信息的行業(yè)。通信業(yè)在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的推動(dòng)下得以發(fā)展,近幾年,不論是通信方式還是通信設(shè)備都得到了穩(wěn)定發(fā)展,不過(guò)同時(shí)也有一些問(wèn)題制約著通信業(yè)更優(yōu)更快的發(fā)展。比如通信行業(yè)在營(yíng)銷管理這方面,存在嚴(yán)重缺憾。因此,本文針對(duì)通信行業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷管理體系存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析,并根據(jù)問(wèn)題提出了相對(duì)應(yīng)的策略,希望對(duì)強(qiáng)化市場(chǎng)有一定作用。
關(guān)鍵詞:通信行業(yè);市場(chǎng)營(yíng)銷;管理體系;問(wèn)題;策略
引言
在經(jīng)濟(jì)、科技推動(dòng)下,通信技術(shù)逐步發(fā)展并一步步滲入到生活中的各方各面。就整個(gè)通信行業(yè)來(lái)說(shuō),如果要想持續(xù)在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地,除了加快自身穩(wěn)步發(fā)展,還需通過(guò)多角度、多層次、多方面的營(yíng)銷方式實(shí)現(xiàn)綜合營(yíng)銷,另外,還要加強(qiáng)對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷的管理控制,保證市場(chǎng)營(yíng)銷體系符合通信行業(yè)的發(fā)展以及滿足市場(chǎng)變化的需求。
1推動(dòng)通信行業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷管理體系構(gòu)建的作用
通過(guò)建設(shè)具有針對(duì)性的管理體系對(duì)市場(chǎng)營(yíng)銷加以管理,對(duì)通信行業(yè)是極為重要的,作用眾多,如下所示:一方面,根據(jù)市場(chǎng)營(yíng)銷所設(shè)立的管理體系與加強(qiáng)市場(chǎng)營(yíng)銷管理的要求相一致。在推動(dòng)行業(yè)發(fā)展過(guò)程中,營(yíng)銷作為最主要的因素,依舊存在一些問(wèn)題,比如管理落后等,導(dǎo)致?tīng)I(yíng)銷工作很難實(shí)現(xiàn)高效能、高效率。而促進(jìn)通信行業(yè)市場(chǎng)營(yíng)銷管理體系的建立,需要結(jié)合多方面的因素來(lái)實(shí)現(xiàn),并不斷完善,使其全方位趨于完美,從而提高營(yíng)銷工作的效力、強(qiáng)化營(yíng)銷管理。且營(yíng)銷體系的建立一定要從營(yíng)銷人員本身素質(zhì)、制度管理和服務(wù)等方面綜合考量并得以落實(shí)。另一方面,管理體系的建立是通信業(yè)得以有效發(fā)展的基礎(chǔ)。目前,通信市場(chǎng)存在的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越猛烈,通信企業(yè)想要在市場(chǎng)中取得一定盛勢(shì),就必須要通過(guò)營(yíng)銷管理來(lái)增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。
2通信市場(chǎng)營(yíng)銷管理體系存在的問(wèn)題
2.1缺乏完善的法律法規(guī)的制約
其實(shí),發(fā)展與風(fēng)險(xiǎn)都是并存的。在通信市場(chǎng)中也是如此,經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步帶動(dòng)了通信市場(chǎng),而通信市場(chǎng)中,其營(yíng)銷問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái),并且有愈加嚴(yán)重的趨勢(shì)。之前的有關(guān)與通信市場(chǎng)營(yíng)銷方面的法律法規(guī)已很難滿足目前的需求了。在此情況下,也衍生了一部分違背法律秩序的人,在沒(méi)有一套標(biāo)準(zhǔn)、完善的法規(guī)下用不正當(dāng)?shù)氖侄沃\取暴利。而且整體通信市場(chǎng)本身就缺乏法律法規(guī)的約束,這也使得市場(chǎng)管理的難度加大,碰壁嚴(yán)重。因此,必須要完善相關(guān)的法律法律,并落實(shí)到實(shí)處,保證市場(chǎng)營(yíng)銷得到有效管理。
2.2營(yíng)銷管理機(jī)制不一致
目前,通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈,這也導(dǎo)致很多企業(yè)迫切的想要在市場(chǎng)中占據(jù)一定優(yōu)勢(shì),從而以各種各樣的營(yíng)銷方式來(lái)強(qiáng)化自身,使得眾多范圍內(nèi)出現(xiàn)交錯(cuò)。比如拿一個(gè)縣城來(lái)說(shuō),通信行業(yè)包含了多家通信公司,導(dǎo)致出現(xiàn)不同廠家的通信產(chǎn)品在功能或營(yíng)銷方式上相互抄襲并逐漸一致的競(jìng)爭(zhēng),對(duì)通信市場(chǎng)的綜合管理受到限制。由于不一致的營(yíng)銷管理機(jī)制,通信企業(yè)很難設(shè)法避免資源浪費(fèi)這一情況,最終各通信企業(yè)的發(fā)展受到限制,影響整個(gè)通信市場(chǎng)的發(fā)展。
2.3售后服務(wù)尚不完善
目前,像電信、移動(dòng)、廣電、聯(lián)通等國(guó)內(nèi)四大運(yùn)營(yíng)商在通信領(lǐng)域具有很大優(yōu)勢(shì),并積累了一定的客戶群體。不過(guò)隨著一些新企業(yè)的興起,導(dǎo)致通信市場(chǎng)連續(xù)不斷的對(duì)外發(fā)展,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也呈現(xiàn)出多樣性、廣泛性趨勢(shì)。此時(shí),很多企業(yè)忽視了售后服務(wù)這方面,售后得不到保障,引起群眾不悅,也失去了對(duì)企業(yè)的信任感,企業(yè)一旦出現(xiàn)信任危機(jī),也只能被通信市場(chǎng)踢出局。所以,各個(gè)企業(yè)一定要完善售后服務(wù),以良好的服務(wù)體系來(lái)樹(shù)立良好的品牌與企業(yè)形象。
3推進(jìn)通信市場(chǎng)營(yíng)銷管理體系合理構(gòu)建的策略
3.1建立健全營(yíng)銷機(jī)制
各行各業(yè)想要得到穩(wěn)步發(fā)展,必須要依靠完善的制度標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行。目前,通信行業(yè)在營(yíng)銷方式方面就缺乏一定標(biāo)準(zhǔn),從而營(yíng)銷過(guò)程中出現(xiàn)許多管理方面的問(wèn)題。所以,相關(guān)部門推進(jìn)營(yíng)銷機(jī)制朝著全面、完善的方向改進(jìn),以市場(chǎng)營(yíng)銷為引導(dǎo),規(guī)范營(yíng)銷管理行為,另外,還可以實(shí)現(xiàn)獎(jiǎng)懲機(jī)制。對(duì)于一些誠(chéng)實(shí)守信、恪守本分、遵紀(jì)守法的企業(yè)加以獎(jiǎng)勵(lì),要通過(guò)政府的權(quán)利加以幫助,保證市場(chǎng)的規(guī)范性,如果一些企業(yè)不按標(biāo)準(zhǔn)辦事,只追求自身利益而全然不顧其他,一定要加以嚴(yán)懲,在相關(guān)法律的引導(dǎo)、制約下對(duì)其嚴(yán)懲不貸,使得通信市場(chǎng)擁有一個(gè)良好的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境,確保其有條不紊的整固發(fā)展。
3.2合理配置資源,推動(dòng)管理機(jī)制一體化
就整個(gè)通信市場(chǎng)而言,其發(fā)展水平依然是處于錯(cuò)落不齊的狀態(tài)。在管理體制以及管理方向等方面均沒(méi)有取得理想效果,這就導(dǎo)致企業(yè)間“各自為營(yíng)”,完全按各自主張辦事,不懂得合作發(fā)展,共同進(jìn)步。因此,必須要在市場(chǎng)營(yíng)銷的引導(dǎo)下,優(yōu)化、完善管理機(jī)制,并按照整個(gè)的發(fā)展方向做到全面一致性的管理,加強(qiáng)企業(yè)之間的交流溝通,并在管理機(jī)制的制約下合理配置資源,保證良好的市場(chǎng)秩序。
3.3推動(dòng)多種營(yíng)銷方式共發(fā)展
市場(chǎng)需求一般都是多樣性的,這就要求通信企業(yè)加以改進(jìn)營(yíng)銷方式,并嚴(yán)格以市場(chǎng)需求為指導(dǎo)。在營(yíng)銷方式上一定要集合市場(chǎng)需求不斷創(chuàng)新,以滿足市場(chǎng)需要。具體可分環(huán)節(jié)進(jìn)行,在產(chǎn)品技術(shù)方面一定要加強(qiáng)研發(fā),提高質(zhì)量,確保技術(shù)處于領(lǐng)先地位;而營(yíng)銷方式可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、實(shí)體店以及廣告的方式來(lái)進(jìn)行,使通信企業(yè)有一定的知名度,為其后續(xù)銷售提供前提,保證后續(xù)利潤(rùn)。另外,在售后服務(wù)這塊兒,只有把這一環(huán)節(jié)做好了,不僅可以保持跟客戶的良好關(guān)系,對(duì)打造品牌形象也是特別重要的。售后是客戶通企業(yè)進(jìn)行的第二次深入接觸,因此可以從售后服務(wù)出發(fā),以絕對(duì)性的專業(yè)服務(wù)贏得客戶信賴,引導(dǎo)客戶進(jìn)行二次或者多次消費(fèi),從而得到客戶的支持。
關(guān)鍵詞:MIMO 超寬帶 射線跟蹤 信道
中圖分類號(hào):TN2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-3973 (2010) 01-099-01
1序論
超寬帶技術(shù)(UWB)是由一系列周期非常短、頻率非常高的脈沖波實(shí)現(xiàn)的一種通信方式,通常也被稱為脈沖通信技術(shù)。當(dāng)信號(hào)頻率與中心頻率的比值大于等于25%,或者帶寬大于等于500Mbps,則為超寬帶。
將MIMO技術(shù)用于UWB系統(tǒng)具有很高的鏈路可靠性和速率適配能力, MIMO-UWB系統(tǒng)能夠在時(shí)域上很好地解決有害的碼間干擾和信道間干擾問(wèn)題,原因在于接收信號(hào)具有良好的自相關(guān)及互相關(guān)特性。同時(shí)又有很多關(guān)鍵技術(shù)可以運(yùn)用,見(jiàn)文獻(xiàn)[1]。
2UWB信號(hào)選取
在本文中,我們選取高斯二階信號(hào)作為發(fā)送信號(hào),根據(jù)文獻(xiàn)[2]可知,從相干帶寬的數(shù)據(jù)來(lái)分析,高斯信號(hào)族相干帶寬較大。當(dāng)傳輸信號(hào)帶寬大于信道帶寬時(shí),信號(hào)經(jīng)過(guò)信道將會(huì)產(chǎn)生頻率選擇性衰落,這種衰落將會(huì)造成傳輸信號(hào)的碼間干擾。而高斯信號(hào)所產(chǎn)生的碼間干擾較小。高斯二階信號(hào)又優(yōu)于其它階的高斯信號(hào)。由此,可以得出高斯二階信號(hào)建立的室內(nèi)信道模型較其它信號(hào)建立的模型更準(zhǔn)確。波形表達(dá)式為:
(2.1)
其中:――脈沖幅度,取值為1;――為脈沖成型因子,取值為;――為脈沖持續(xù)時(shí)間,1/中心頻率;進(jìn)行歸一化處理后可得到時(shí)域的高斯二階波形見(jiàn)圖1:
圖1時(shí)域的高斯二階脈沖波形
3用高斯信號(hào)仿真分析室內(nèi)MIMO信道
3.1計(jì)算過(guò)程
根據(jù)射線追蹤法的詳細(xì)計(jì)算過(guò)程,我們可以求得信道的H矩陣中任意hij,可將其轉(zhuǎn)化為時(shí)域形式公式(3.1),接收波形的時(shí)域表達(dá)形式為式(3.2)
(3.1)
(3.2)
其中:為每一射線到達(dá)接收點(diǎn)的功率值,為相位變化,為發(fā)送信號(hào)的載波頻率,為每一射的時(shí)延,為有效射線數(shù)。為高斯二階信號(hào),由求得。
我們將式(2.1)及式(3.1)帶入式(3.2)可化簡(jiǎn)得到一對(duì)發(fā)送接收天線的接收波形表達(dá)式為式(3.3),總的接收波形為公式(3.4),N,M分別為發(fā)送接收天線數(shù)。
(3.3)
(3.4)
3.2仿真圖形
仿真環(huán)境: 2天線,發(fā)送天線(半波偶極子)坐標(biāo)[1,1,1],[1.2,1,1];接收天線[6,7.5,0.8],[6.2,7.6,0.8],發(fā)射頻率2.35GHz~2.85GHz。以1MHz為間隔,取500個(gè)點(diǎn),房間尺寸8, LOS環(huán)境。
我們把大的帶寬分為N個(gè)小的帶寬,在每個(gè)帶寬內(nèi)取中心頻點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算,則分割之后的子信道,可視為平坦的,慢衰落信道,則可以由前文提到的頻域的射線追蹤算法進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算完每個(gè)子信道之后再進(jìn)行疊加處理。得到的仿真圖為:
圖2天線的接收波形
3.3結(jié)果分析
圖2為兩個(gè)接收天線接收到的波形圖,從圖中可以看出接收端的第一條到達(dá)路徑幅度最大,原因是第一條到達(dá)路徑是直達(dá)路徑,沒(méi)有傳播損耗和反射損耗。由于是MIMO信道,則兩個(gè)發(fā)送天線到達(dá)同一根接收天線的時(shí)延不一樣,則兩個(gè)直達(dá)路徑的時(shí)延不一樣,峰值則是由接收功率決定的。把圖中的部分波形進(jìn)行放大可以發(fā)現(xiàn)在有的位置出現(xiàn)了波形的混迭,原因?yàn)榉瓷浯螖?shù)多,到達(dá)接收天線的幾條路徑時(shí)延很接近,時(shí)域波形進(jìn)行了疊加,而由于多徑效應(yīng)造成了時(shí)延展寬,引入碼間干擾。
4結(jié)論
本文以確定性的射線追蹤算法為基礎(chǔ),通過(guò)理論分析選取高斯二階脈沖信號(hào)作為實(shí)驗(yàn)波形,在室內(nèi)MIMO情況下,進(jìn)行頻帶分割,推導(dǎo)接收波形的公式,通過(guò)公式仿真MIMO-UWB信道的接收波形,并分析波形出現(xiàn)混迭是由于多徑效應(yīng)造成了時(shí)延展寬,引入碼間干擾。
參考文獻(xiàn):
[1]杜洪峰,周正.基于自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)的MIMO-UWB無(wú)線通信系統(tǒng)的研究[J].電子與信息學(xué)報(bào),vol.28, No.6, 2006.
1LDPC碼的算法
1.1LDPC碼編碼算法
傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步,分別如下。其框圖如圖1所示,編碼步驟如下:(1)明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。(2)構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。(3)將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。(4)根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G,編碼生成的碼字為C=uG。
1.2LDPC碼的譯碼算法
LDPC碼有很多種譯碼方式,常見(jiàn)的譯碼方式主要有:加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡(jiǎn)要介紹和積算法。所謂和積算法,就是一種迭代譯碼算法,它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入,是上一次譯碼結(jié)束時(shí)可靠度量度的計(jì)算結(jié)果。直到達(dá)到了某個(gè)特定的條件后,譯碼的迭代過(guò)程才會(huì)停止,進(jìn)而系統(tǒng)會(huì)作出硬判決。
2我國(guó)的LDPC碼在將來(lái)地空通信中的應(yīng)用
地空通信具有許多特點(diǎn),比如信號(hào)的能量衰減比較嚴(yán)重,信息的傳輸延時(shí)比較大等等。因此必須采取特殊的方法,才能夠保證信息傳輸時(shí)的可靠性。地空通信信道對(duì)于信道編碼是一種理想的信道。(1)地空通信信道和無(wú)記憶的高斯信道很相似,都是Shannon編碼理論的信道模型。(2)地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案,因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。(3)由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn),信號(hào)的能量衰減比較多,所以采用的都是低碼速率通信。以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn),比如誤碼性能很好,但是仍然存在著誤碼平臺(tái)。相對(duì)于Turbo碼,LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼,這是因?yàn)長(zhǎng)DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺(tái)以及更大的吞吐量。要想設(shè)計(jì)出更加適合于地空通信的LDPC碼,還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼,LDPC碼必將會(huì)在地空通信中發(fā)揮重要的作用。
3總結(jié)
近些年來(lái)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來(lái)越多,這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼,它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡(jiǎn)要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法,以及在地空通信中的應(yīng)用。
作者:李琳 拜俊鵬
論文摘要:擴(kuò)頻通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中新的通信方式,它具有較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能,頻譜利用率高。本文介紹了擴(kuò)頻通信的工作原理、特點(diǎn)、及其發(fā)展應(yīng)用。
一、擴(kuò)頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號(hào),然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜,展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號(hào),變頻至中頻,然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò),再經(jīng)信息解調(diào),恢復(fù)成原始信息輸出。可見(jiàn),一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制,二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制,三次調(diào)制為射頻調(diào)制,以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較,多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征:(1)數(shù)字傳輸方式;(2)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬;(3)帶寬的展寬,是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的;(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò)),求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對(duì)信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。
二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)
擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào),其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬,同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。
1.抗干擾性強(qiáng)
擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性,使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過(guò)觀察進(jìn)行干擾,干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬,所以即使信噪比很低,甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下,仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信,擴(kuò)展的頻譜越寬,其抗干擾性越強(qiáng)。
2.低截獲性
擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上,傳輸信號(hào)的功率密度很低,偵察接收機(jī)很難監(jiān)測(cè)到,因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過(guò)程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過(guò)程,利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性,在接收端解擴(kuò)時(shí),從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào),或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加,這樣就可有效消除無(wú)線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象,使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下,擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi),無(wú)線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低,這樣信號(hào)可以在強(qiáng)噪聲背景下,甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信,使外界很難截獲傳送的信息,要想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了.所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí),對(duì)不同用戶使用不同碼,旁人無(wú)法竊聽(tīng)通信,因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。
5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中,可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò),在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號(hào),這樣同一頻帶上許多用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。
三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過(guò)去由于技術(shù)的限制,人們一直在走增加信號(hào)功率,減少噪聲,提高信噪比的道路。即使到了70年代,偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無(wú)助于事.近幾年,由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí),擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展.通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代.從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信.最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī).幾十年來(lái),最佳接收理論已經(jīng)很成熟,但最佳發(fā)射問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決,偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度,構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī).因此,有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí),人們就不難預(yù)測(cè)擴(kuò)頻通信的未來(lái)前景.從9O年代無(wú)線通信開(kāi)始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代.?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信,碼分多址(CDMA)已開(kāi)始廣泛用于未來(lái)的峰窩通信、無(wú)繩通信和個(gè)人通信以及各種無(wú)線本地環(huán)路,發(fā)揮越來(lái)越大的作用.接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng),逐步發(fā)展、演變和升級(jí)而形成的.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分:傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng).由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚,往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”,各國(guó)都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展,因此各類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開(kāi)放性,經(jīng)營(yíng)者和用戶不需申請(qǐng)授權(quán)就可以自由地使用這些頻段,而無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM頻段,包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段.在無(wú)線接人系統(tǒng)中,擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn):抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問(wèn)題容易處理、價(jià)格比較便宜.而且,擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對(duì)有線接入技術(shù)來(lái)說(shuō),有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢(shì),在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用.
擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面.語(yǔ)音接入(點(diǎn)對(duì)點(diǎn));數(shù)據(jù)接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語(yǔ)
擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向,是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn),使它的應(yīng)用迅速?gòu)能娪脭U(kuò)展到民用通信中,它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn),使它能與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合,發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:?jiǎn)纹瑱C(jī);串行通信;總線;計(jì)算機(jī);接口
隨著自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用,論文工業(yè)過(guò)程的智能化、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛.單片機(jī)系統(tǒng)由于其抗干擾性能較好被大量應(yīng)用到工業(yè)過(guò)程控制的各個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)楣I(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較惡劣,單片機(jī)系統(tǒng)在使用過(guò)程中通常會(huì)出現(xiàn)一些設(shè)計(jì)時(shí)想不到的新情況、新問(wèn)題,這就需要進(jìn)一步修改和完善.因此,有必要設(shè)計(jì)一套單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)反饋的各種問(wèn)題,隨時(shí)對(duì)系統(tǒng)中的功能模塊進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和分析,解決工程實(shí)際問(wèn)題.本文設(shè)計(jì)的這套單片機(jī)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有自動(dòng)采集多路模擬量、對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和顯示、根據(jù)設(shè)定的參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制輸出、與計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信等功能.
1系統(tǒng)組成及工作原理
綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:89C51單片機(jī)及其仿真系統(tǒng),溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路,A/D轉(zhuǎn)換模塊,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊,按鍵控制模塊,日歷時(shí)鐘模塊,看門狗電路模塊,F(xiàn)P—GA模塊,液晶顯示模塊,通信模塊及上位計(jì)算機(jī),其組成框圖如圖1所示.系統(tǒng)采用89C51單片機(jī)作為主控芯片,A/D轉(zhuǎn)換模塊將多路模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào);外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊為該系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)空間;按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值,用來(lái)設(shè)置和調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù);日歷時(shí)鐘芯片不僅可以給系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時(shí)間,而且為系統(tǒng)提供掉電保護(hù)功能;看門狗電路模塊為系統(tǒng)提供了精確復(fù)位和低電壓監(jiān)控功能,一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或程序跑飛,它就可以在超時(shí)周期之后使CPU復(fù)位,提高系統(tǒng)的整體可靠性和抗干擾能力.FPGA模塊是現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列,通過(guò)編程可將它作為多種數(shù)字邏輯器件使用;LCD液晶顯示模塊可以同時(shí)顯示多行字符及自造圖形,主要用來(lái)顯示采集到的數(shù)據(jù)、系統(tǒng)時(shí)間等;兼容RS485和RS232兩種協(xié)議的全雙工串行通信接口,可以與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)(約1200m)近(約15m)距離的數(shù)據(jù)通信[1];上位計(jì)算機(jī)將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數(shù)據(jù)文件,按照用戶的具體要求作進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析和處理,同時(shí)發(fā)送控制參數(shù),對(duì)被測(cè)對(duì)象的溫度、壓力等進(jìn)行控制和調(diào)節(jié).
2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2.1單片機(jī)仿真系統(tǒng)
單片機(jī)仿真系統(tǒng)可以模擬CPU在仿真機(jī)上運(yùn)行用戶程序(程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器借用仿真機(jī)的),也可以連接外部電路來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與控制功能.仿真機(jī)一般都具有單片機(jī)的基本功能部件,如CPU、RAM、用戶程序存儲(chǔ)區(qū)、鍵盤等;具有單步、設(shè)置斷點(diǎn)(以便隨時(shí)觀察內(nèi)部各RAM、特殊功能寄存器的數(shù)據(jù)變化)、連續(xù)運(yùn)行用戶程序的功能[2].
監(jiān)控程序放置在仿真機(jī)內(nèi),要仿真的CPU器件位于仿真機(jī)外仿真線的端頭,畢業(yè)論文更換不同的仿真頭和CPU,該機(jī)可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機(jī),該機(jī)的調(diào)試軟件可以直接編輯匯編源程序.通過(guò)仿真機(jī)進(jìn)行編程和調(diào)試減少了對(duì)芯片的頻繁寫(xiě)人、擦除和修改操作,只有當(dāng)程序調(diào)試順利通過(guò)才將程序?qū)懭胄酒幊谭奖闱夜?jié)省時(shí)間.
2.2傳感器的選擇及信號(hào)變送電路的設(shè)計(jì)
傳感器作為系統(tǒng)的感知器件,直接影響著系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性.本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中,溫度傳感器選用精度高,線性度好,使用方便的LM335傳感器;壓力傳感器選用標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)變式壓力傳感器,它具有精度高、響應(yīng)速度快、分辨率高等特點(diǎn).傳感器接El電路的設(shè)計(jì)采用了模塊化設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了溫度、壓力等專門接口電路,直接與上述各種傳感器相連.由于從傳感器輸出的模擬電信號(hào)非常微弱,需對(duì)這些模擬信號(hào)進(jìn)行放大,同時(shí)為了確保信號(hào)不失真,選用了線性度好、抗干擾能力強(qiáng)的高精度運(yùn)放OP07,其特點(diǎn)是輸入失調(diào)電壓較高、溫漂較小、開(kāi)環(huán)電壓增益較高、共模抑制比較大,它輸出的模擬信號(hào)經(jīng)10位A/D轉(zhuǎn)換器TLC1543轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后,送人89C51進(jìn)行處理.
2.3通信模塊的設(shè)計(jì)
計(jì)算機(jī)(PC)串行通信端口是RS232負(fù)邏輯電平,該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上既有RS232接El,又有RS485接口,可以通過(guò)RS232總線進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,也可以通過(guò)RS485總線進(jìn)行多機(jī)通信_(tái)3],RS485總線上最多可掛接32個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),總體布局如圖2所示.所以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之間的近距離通信,通過(guò)RS232接口即可;若要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)和該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)之間的遠(yuǎn)距離通信,則必須將RS232電平轉(zhuǎn)換為RS485電平后,才可將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)掛接在RS485總線上.RS232-RS485電平轉(zhuǎn)換原理如圖3所示,通過(guò)MAX485的差動(dòng)輸入(A、B)與RS485總線相連進(jìn)行信號(hào)的收/發(fā),由于RS485總線上只能進(jìn)行半雙工通信,所以MAX232和MAX485之間除了接收和發(fā)送線外,還有一個(gè)信號(hào)線來(lái)控制MAX485的接收使能(RE)和發(fā)送使能(DE),在PC與RS232相連的這一側(cè),通過(guò)PC的請(qǐng)求發(fā)送(RTS)來(lái)控制.
2.4串行總線I*2C
I*2C總線是PHILIPS公司開(kāi)發(fā)的一種簡(jiǎn)單、雙向二線制串行總線[4].它只需兩根線(串行時(shí)鐘線SCL和串行數(shù)據(jù)線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個(gè)IC器件與微處理器之問(wèn)的數(shù)據(jù)交換.該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用具有IC總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片PCF8563,由于單片機(jī)89C51自身沒(méi)有IC總線接口,所以采用軟件合成IC總線與它們相接.
IC串行總線與并行總線的最大區(qū)別在于:并行總線有地址總線,CPU通過(guò)地址總線訪問(wèn)從器件;而IC總線利用數(shù)據(jù)傳送中的前幾個(gè)字節(jié)傳送地址信息,所以占用CPU的口線大大減少[5].隨著智能化測(cè)控儀器日趨小型化和集成化,IC串行總線正在逐步取代傳統(tǒng)的并行總線..5抗干擾設(shè)計(jì)
工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境一般較差,干擾較嚴(yán)重,為了保證系統(tǒng)可靠工作,必須解決抗干擾問(wèn)題.針對(duì)工業(yè)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)可能產(chǎn)生的干擾、干擾來(lái)源、傳播途徑等,采用了軟硬件方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行抗干擾設(shè)計(jì).硬件抗干擾設(shè)計(jì)主要包括:對(duì)電源噪聲進(jìn)行濾波、大功率驅(qū)動(dòng)電路接口進(jìn)行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優(yōu)化電路板的布線、看門狗監(jiān)控等;軟件抗干擾設(shè)計(jì)主要包括:軟件陷阱、軟件自恢復(fù)、數(shù)字濾波、求平均值等.
對(duì)于數(shù)據(jù)輸入通道的干擾,采用軟硬件結(jié)合的方法進(jìn)行濾波.當(dāng)存在隨機(jī)干擾而使被測(cè)信號(hào)中混入了無(wú)用成分時(shí),碩士論文首先經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)間連續(xù)的RC濾波電路,再經(jīng)A/D變換成二進(jìn)制數(shù)字量后,進(jìn)行數(shù)字濾波.因?yàn)橛布V波能很好地抑制高頻干擾,而對(duì)低頻干擾的濾波效果卻較差;而軟件數(shù)字濾波算法對(duì)低頻干擾具有較好的抑制能力.
在控制強(qiáng)電設(shè)備的開(kāi)關(guān)量輸出通道中,為防止現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾或工頻電壓通過(guò)輸出通道反串到監(jiān)控系統(tǒng),采用了光電隔離技術(shù).因?yàn)楣庑盘?hào)的傳輸不受電場(chǎng)、磁場(chǎng)的干擾,可有效地防止干擾信號(hào)因耦合而進(jìn)入系統(tǒng),達(dá)到電氣隔離的效果.
3系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件包括單片機(jī)軟件和PC機(jī)軟件.單片機(jī)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu),利用MCS一51匯編語(yǔ)言編寫(xiě).根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的功能,該軟件由主程序以及數(shù)據(jù)采集、A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、日歷時(shí)鐘編程、鍵盤中斷調(diào)控、液晶顯示、D/A轉(zhuǎn)換、數(shù)碼管顯示等程序模塊組成.下面以加熱爐的爐溫控制為例,給出系統(tǒng)程序流程圖如圖4所示.
PC機(jī)軟件的主要功能是對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理、動(dòng)態(tài)模擬顯示、報(bào)表繪制、打印輸出等.PC機(jī)軟件采用VisualBasic6.0編寫(xiě),醫(yī)學(xué)論文PC機(jī)與單片機(jī)之間的實(shí)時(shí)通信程序主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)的串行通訊口進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和雙向通信,此外,PC機(jī)程序還將單片機(jī)采集過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)按照用戶的具體要求進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、生成報(bào)表和數(shù)據(jù)文件等,并對(duì)不同情況下得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,總結(jié)出變化規(guī)律.
4實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
為了測(cè)試該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,將5臺(tái)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與工業(yè)計(jì)算機(jī)組成分布式多機(jī)通信系統(tǒng),單片機(jī)串口工作方式1(傳送一幀信息10位),波特率2400bps,一幀數(shù)據(jù)采用5個(gè)字節(jié)(其中數(shù)據(jù)占2個(gè)字節(jié)是因?yàn)锳/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是10位)的格式,如表1所示.5臺(tái)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)各采集一次數(shù)據(jù)給PC機(jī)傳送時(shí),理論上連續(xù)發(fā)送速率為2400/(10*5*5)===9.6次/s.經(jīng)過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn),計(jì)算機(jī)在120ms后收到了5臺(tái)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)送的共250位數(shù)據(jù),實(shí)際發(fā)送速率約為8次/s,這是因?yàn)橛袪顟B(tài)轉(zhuǎn)換和等待時(shí)間;為了測(cè)試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,將調(diào)試好的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)芯片,使系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行,120h后觀察系統(tǒng)仍然在按設(shè)定的流程工作,沒(méi)有出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象.該系統(tǒng)經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后,據(jù)此設(shè)計(jì)了工業(yè)加熱爐爐溫控制系統(tǒng)并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安裝使用,結(jié)果系統(tǒng)能連續(xù)正常工作(工業(yè)計(jì)算機(jī)故障除外),測(cè)量隨機(jī)誤差為±0.01℃,控制結(jié)果滿
足了實(shí)際要求.
5結(jié)論
該綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不僅能為以單片機(jī)為核心的系統(tǒng)前期探索研究提供一種方便的實(shí)驗(yàn)裝置,而且能在遠(yuǎn)離工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)室解決工業(yè)應(yīng)用中的實(shí)際問(wèn)題.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)可以將許多分散的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目整合在一起進(jìn)行研究和分析,節(jié)約資源,降低成本;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)正確率高,通信實(shí)時(shí)性強(qiáng),系統(tǒng)工作可靠;單片機(jī)串行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的分布式通訊系統(tǒng)靈活性強(qiáng),易于擴(kuò)充,其基本原理適用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的分布式數(shù)據(jù)采集、檢測(cè)及控制系統(tǒng),具有很大的實(shí)用價(jià)值.
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[3]高紅紅.礦區(qū)專用鐵路調(diào)度監(jiān)督系統(tǒng)的研制[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2005,21:84.GAOHong-hong.ResearchandDevelopmentofDis—patchandSupervisionSystemofMineRailway[J].ModernElectronicsTechnique,2005,21:84.(inChinese)
論文摘要:水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通信方式的選擇對(duì)于水利工程有著非常主要的作用。文章介紹了我國(guó)當(dāng)前經(jīng)常使用的通信方式,探討了不同流域地區(qū)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)通信系統(tǒng)的選擇,并說(shuō)明了其使用效果。
水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)是集通信、遙測(cè)和 計(jì)算 機(jī)等先進(jìn)技術(shù)于一體,用來(lái)實(shí)現(xiàn)水文數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、傳輸、處理和預(yù)報(bào)的 現(xiàn)代 化自動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。我國(guó)洪水災(zāi)害頻繁,給國(guó)家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成了重大損失。自20世紀(jì)70年代開(kāi)始建設(shè)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),為提高水文預(yù)報(bào)的精度、增加洪水有效預(yù)見(jiàn)期、及時(shí)準(zhǔn)確地為防汛和水利水電調(diào)度提供 科學(xué) 的依據(jù),對(duì)充分發(fā)揮水利水電工程的防洪減災(zāi)作用,合理開(kāi)發(fā)水資源具有十分重要的意義。
一、常用通信方式
(一)短波通信
短波是指波長(zhǎng)在10~100m,頻率在3~30mhz的無(wú)線電波。短波通信包括通過(guò)電離層反射的天波傳播模式和沿地面?zhèn)鞑サ牡夭J?種傳輸模式。其中地波傳播模式中的地波信號(hào)隨著傳輸距離增長(zhǎng)衰減很快,只適合通信距離短,中間障礙物少的地形。而水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)一般位于多山或需要長(zhǎng)距離通信的地區(qū),因此一般選擇天波模式。
采用短波方式的典型系統(tǒng)有甘肅碧口水電廠水情自測(cè)報(bào)系統(tǒng)和廣西麻石水電廠水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。這2個(gè)系統(tǒng)由于流域地形復(fù)雜,如果采用超短波則需要建設(shè)多級(jí)中繼,投資成本加大,維護(hù)困難,因此選擇了短波與超短波混合組網(wǎng)方式。碧口水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)模為1:8,其中6個(gè)遙測(cè)站為短波組網(wǎng)。麻石水電廠水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)模為1:16,其中只有壩上和壩下采用有線方式傳輸信號(hào),其余均為短波方式傳輸信號(hào)。
(二)超短波通信
超短波是指波長(zhǎng)在1~10m,頻率30~300mhz的無(wú)線電波。超短波通信方式是在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中運(yùn)用最為廣泛的一種通信方式,因?yàn)槠浼夹g(shù)成熟、故障處理簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低,在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行通信方式選擇時(shí)備受重視。
采用超短波方式的典型系統(tǒng),如新疆伊犁恰甫其海水庫(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),規(guī)模為15:2:2,對(duì)六角尖中繼的依賴性很大,六角尖站承擔(dān)系統(tǒng)內(nèi)鳳陽(yáng)山中繼和其他測(cè)站的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)功能,如果出現(xiàn)故障,則在中心站將無(wú)法收到任何測(cè)站數(shù)據(jù)。因此,在這種情況下,必須考慮采用雙中繼、熱備用或冷備用等方式提高系統(tǒng)的可靠性。
目前,全國(guó)有90%以上的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)采用超短波方式,這種通信方式在流域面積不大、流域地形較好的地區(qū)是一種比較有優(yōu)勢(shì)的組網(wǎng)方式。
(三)有線通信
目前采用有線通信方式組網(wǎng)的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),基本上是利用電信部門提供的公用電話網(wǎng)(pstn)。
采用有線方式的典型的系統(tǒng)如浙江珊溪水利樞紐和三峽水利樞紐水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),珊溪系統(tǒng)組網(wǎng)規(guī)模為12:3(12個(gè)遙測(cè)站、3個(gè)中心站),系統(tǒng)中心站與測(cè)站之間采用星形結(jié)構(gòu),可使遙測(cè)站單獨(dú)出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響其他測(cè)站通信。3個(gè)中心站之間采用鏈接形式,保證所有中心站內(nèi)數(shù)據(jù)的唯一性。三峽水利樞紐水情自動(dòng)測(cè)報(bào)共81個(gè)遙測(cè)站,其中56個(gè)遙測(cè)站選用pstn作為系統(tǒng)主要通信方式,實(shí)現(xiàn)pstn/inmarsat雙信道。平時(shí)正常工作采用pstn方式傳輸數(shù)據(jù),在pstn無(wú)法傳遞數(shù)據(jù)時(shí),測(cè)站自動(dòng)啟動(dòng)海事衛(wèi)星(inmarsat)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
(四)衛(wèi)星通信
衛(wèi)星通信是20世紀(jì)90年代后期開(kāi)始廣泛使用在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的一種通信方式,頻率范圍在300~300ghz。衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電波,在2個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行的通信。目前運(yùn)用在水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)中的衛(wèi)星主要inmarsat、vsat衛(wèi)星系統(tǒng)和我國(guó)自行研制的北斗通信衛(wèi)星。衛(wèi)星通信最理想的工作頻率在4/6ghz波段附近,該頻段帶寬較大,工作頻率較高,天線尺寸也較小,有利于成熟的微波中繼通信技術(shù)。
1.vsat衛(wèi)星系統(tǒng)。vsat衛(wèi)星通信技術(shù)是20世紀(jì)80年代興起的,我國(guó)主要是采用亞洲2號(hào)通信衛(wèi)星收集水情信息。
在我國(guó)使用vsat通信方式的系統(tǒng)并不多,典型系統(tǒng)如廣西柳州市水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)和西藏尼洋河水情測(cè)報(bào)系統(tǒng),其中柳州市水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)為混合組網(wǎng),系統(tǒng)規(guī)模為2:10:62(2個(gè)中心站、5個(gè)衛(wèi)星中繼站、5個(gè)超短波中繼站、32個(gè)衛(wèi)星遙測(cè)站、30個(gè)超短波遙測(cè)站);西藏尼洋河水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)模為3:9(3個(gè)中心站、9個(gè)衛(wèi)星遙測(cè)站),中心站采用 計(jì)算 機(jī)局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)。
2.海事衛(wèi)星。海事衛(wèi)星(inmarsat)屬于全球性系統(tǒng),建設(shè)初期主要服務(wù)目的是海事遇難救險(xiǎn)。隨著inmarsat—c投入使用后,水利部門也開(kāi)始逐步采用該衛(wèi)星提供的服務(wù)。inmarsat—c系統(tǒng)由4顆工作衛(wèi)星和7顆備用衛(wèi)星組成,可靠性非常高。
目前許多已建的或?qū)⒔ǖ南到y(tǒng)基本上采用inmarsat—c衛(wèi)星。典型的系統(tǒng)如貴州烏江流域水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)和吉林云峰水電廠水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),其中貴州烏江流域水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)共有49個(gè)衛(wèi)星遙測(cè)站,4個(gè)中心站,中心站之間采用vsat衛(wèi)星組成局域網(wǎng)。云峰水電廠水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)規(guī)模為1:12(1個(gè)中心站、12個(gè)遙測(cè)站)。
3.北斗衛(wèi)星通信。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國(guó)自行研制、自主經(jīng)營(yíng)專為我國(guó)服務(wù)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),由2顆工作衛(wèi)星和1顆備用衛(wèi)星組成,屬于區(qū)域性系統(tǒng),2002年1月開(kāi)始運(yùn)行。
利用該衛(wèi)星的典型系統(tǒng)有陜南水利雨量監(jiān)測(cè)速報(bào)系統(tǒng)和重慶江口水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)。其中陜南水利雨量監(jiān)測(cè)速報(bào)系統(tǒng)包括67個(gè)雨量站、14個(gè)中心站,特點(diǎn)是采用并行工作體制,將雨量數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)往14個(gè)中心站進(jìn)行處理,減少中間環(huán)節(jié),充分利用系統(tǒng)資源。重慶江口水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)由17個(gè)雨量站、6個(gè)水位站和1個(gè)中心站組成。
(五)移動(dòng)通信
1.短信息方式(sms)。短信息業(yè)務(wù)是gsm系統(tǒng)為用戶提供的一種使用手機(jī)或gsm模塊接收和發(fā)送文本消息的服務(wù)。每條短信息最多包含160字母或70個(gè)漢字。
使用該方式的典型系統(tǒng)如浙江省防汛水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)和江西萬(wàn)安水電廠水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng),其中浙江省水利廳在全省建立上百個(gè)基于gms短消息的水情遙測(cè)站,通過(guò)gms 網(wǎng)絡(luò) 建成全省統(tǒng)一的防汛水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)。江西萬(wàn)安水電廠在條件合適的位置建立gms短消息遙測(cè)站,規(guī)模不大,但是具有一定的 參考 價(jià)值,因?yàn)樵撓到y(tǒng)集超短波、衛(wèi)星和gms短消息為一體進(jìn)行混合組網(wǎng),系統(tǒng)規(guī)模較大(1:4:55)。
2.gprs方式。gprs是gsm系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中以分組技術(shù)為基礎(chǔ)的傳輸系統(tǒng),它能為用戶提供高達(dá)160kbit/s的數(shù)據(jù)速率,目前基于gprs的水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)并不多,但是應(yīng)用前景比較好。
使用該系統(tǒng)的典型系統(tǒng)有廈門市水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)和廣州市三防遙測(cè)系統(tǒng)。其中廈門市水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)由1個(gè)中心站、3個(gè)水位雨量站、2個(gè)水位站、18個(gè)雨量站組成,采用自報(bào)和中心站召測(cè)2種工作方式。廣州市三防遙測(cè)系統(tǒng)控制全廣州7435km范圍內(nèi)的水文遙測(cè)任務(wù),采用gprs方式實(shí)時(shí)傳輸水情信息。
二、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)可用的通信方式較多,每一種通信方式各有其優(yōu)缺點(diǎn),在工程實(shí)際運(yùn)用時(shí),應(yīng)充分利用各通信方式的優(yōu)勢(shì),揚(yáng)長(zhǎng)避短。同時(shí),可根據(jù)需要設(shè)置短波通信作為關(guān)鍵水文站點(diǎn)的備用應(yīng)急通信手段。對(duì)于中小型系統(tǒng),可根據(jù)流域特點(diǎn)、地形條件,對(duì)上述各種通信方式進(jìn)行綜合比較后選擇確定。
參考 文獻(xiàn)
[1]崔玉蘭,郭治清.我國(guó)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)建設(shè)評(píng)價(jià)[j].水文,2002,(1).
關(guān)鍵詞:Ad Hoc網(wǎng)絡(luò);智能手機(jī);語(yǔ)音通信系統(tǒng)
中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2012)01-0081-03
Design of a Smart Phone Voice Communication System Based on Ad Hoc Networks
LIN Qiu-peng
(College of Computer Science and Technology, Shandong Jianzhu University, Jinan 250101, China)
Abstract: Mobile flexibility of ad hoc network lead to a broad prospect of application,currently,smart phones develop rapidly and support wifi,which formed ad hoc networks will convenient and affordable. This paper analyzes the problems and key technology in the ad hoc networks famed by smart phones ,and build a ad hoc network architecture by the voice communication features in the smart phones.And I pro? posed a design of smart mobile voice communication system based on the system architecture and the characteristics of smart phones.
Key words: Ad Hoc Network; Smart Phone; Voice Communication System
Ad hoc網(wǎng)絡(luò)是一種分布式的無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò),它不依賴固定的基礎(chǔ)通信設(shè)施,沒(méi)有中心節(jié)點(diǎn),具有自組織能力,抗毀性強(qiáng),網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點(diǎn)地位平等,且具有轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的功能。一般適用于軍事通信、搶險(xiǎn)救災(zāi)、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件等無(wú)法得到有線網(wǎng)絡(luò)支持或者臨時(shí)需要通信的環(huán)境。
隨著wlan技術(shù)及手機(jī)應(yīng)用的迅速發(fā)展,越來(lái)越多的智能手機(jī)加入了WI-FI功能,諸如主流的iOS、Android、Windows Mobile、Sym? bian等手機(jī)操作系統(tǒng)都支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的接入,為手機(jī)終端組建ad hoc網(wǎng)絡(luò)提供了支持。在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等緊急場(chǎng)合中,固定網(wǎng)絡(luò)往往受損,導(dǎo)致人們之間無(wú)法通信,此時(shí)利用手機(jī)組建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信就變的必要可行。同時(shí),隨著手機(jī)的應(yīng)用發(fā)展,人們希望降低手機(jī)的各項(xiàng)費(fèi)用,尤其對(duì)于學(xué)生這樣的低消費(fèi)人群,在小范圍內(nèi)如果可以組建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)通信,便可以節(jié)省通信費(fèi)用,因此,提出一種基于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)語(yǔ)音通信系統(tǒng)方案,以實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)終端間無(wú)需借助運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)支持的自組織語(yǔ)音通信。
1國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)外對(duì)無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)有了比較廣泛的研究并取得了大量的成果,但已有研究絕大多數(shù)針對(duì)介質(zhì)訪問(wèn)控制(MAC)[18]、路由系統(tǒng)[17]、拓?fù)涔芾怼⒐β士刂啤⒎?wù)質(zhì)量控制[9][12][16]、安全[11]等領(lǐng)域來(lái)開(kāi)展,且通常以無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)作為一種網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施支持多樣性應(yīng)用為研究背景,研究的理論成分較重。
從公開(kāi)發(fā)表的文獻(xiàn)看,利用智能手機(jī)內(nèi)置的IEEE802.11構(gòu)建Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)并實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間語(yǔ)音數(shù)據(jù)傳輸?shù)某晒欢唷.B. Vel? loso等人利用仿真實(shí)驗(yàn)研究了移動(dòng)性和QoS提供等對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通信容量問(wèn)題進(jìn)行了研究[1];HuiYao Zahng等人研究了不同路由協(xié)議對(duì)語(yǔ)音應(yīng)用系統(tǒng)性能的影響[2];C.H.Saleem等人研究了利用Ad Hoc組建對(duì)等網(wǎng)絡(luò)支持緊急情況下指揮控制系統(tǒng)的語(yǔ)音通信問(wèn)題[4]; Feng GAO等人構(gòu)建了Symbian平臺(tái)下基于藍(lán)牙無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通信的中間件系統(tǒng)[3]。清華大學(xué)的陳萍萍在“手機(jī)終端的自組織通信協(xié)議的實(shí)現(xiàn)”[5]一文中基于Symbian智能手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)了一種基于藍(lán)牙和WiFi的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)語(yǔ)音通信系統(tǒng),但其測(cè)試網(wǎng)絡(luò)規(guī)模過(guò)小。同時(shí)董梅也在Symbian平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了流媒體即時(shí)通信系統(tǒng)[7],但同樣存在質(zhì)量保證跟網(wǎng)絡(luò)規(guī)模問(wèn)題,鑒于小規(guī)模網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題迥異程度較高,其實(shí)現(xiàn)方法在較大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中的可行性和性能需要進(jìn)一步研究;李振宇等在“一種移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)語(yǔ)音通信方法的研究”[6]一文中從網(wǎng)絡(luò)層面和應(yīng)用層面兩個(gè)方面討論了機(jī)遇As Hoc網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音通信方法,包括QoS控制機(jī)制等,但相關(guān)討論建立在仿真實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,并沒(méi)有構(gòu)建實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)。
可以看出,盡管對(duì)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)和VoIP[10][13]技術(shù)的研究已經(jīng)取得了大量成果,但公開(kāi)發(fā)表文獻(xiàn)未見(jiàn)關(guān)于“基于無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)終端語(yǔ)音通信系統(tǒng)”可以實(shí)用的成果發(fā)表。
2關(guān)鍵技術(shù)
由于Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有的無(wú)中心,自組織,多跳路由,動(dòng)態(tài)拓?fù)洌厥獾臒o(wú)線信道特征,安全性差等特點(diǎn),所以需要考慮路由協(xié)議、服務(wù)質(zhì)量保證、語(yǔ)音編碼技術(shù)、安全性等多個(gè)方面的問(wèn)題,其中主要對(duì)路由協(xié)議與服務(wù)質(zhì)量、語(yǔ)音編碼技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究。2.1 VOIP技術(shù)
VOIP技術(shù)是將語(yǔ)音電話建立在IP技術(shù)上的語(yǔ)音傳輸技術(shù),其基本原理是將普通電話的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字語(yǔ)音信號(hào),通過(guò)語(yǔ)音壓縮算法將語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼處理,然后把這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)按相關(guān)協(xié)議進(jìn)行打包封裝處理,通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)包傳輸?shù)侥康牡亟邮斩耍侔堰@些語(yǔ)音數(shù)據(jù)包重新裝配,經(jīng)過(guò)解碼解壓縮處理后,恢復(fù)成原來(lái)的模擬語(yǔ)音信號(hào),從而達(dá)到利用IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語(yǔ)音通信的目的。我們可以利用此技術(shù)在ad hoc網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)手機(jī)的語(yǔ)音通信,通信模型如圖1。
2.2語(yǔ)音編碼方案
通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸實(shí)時(shí)語(yǔ)音與傳輸普通數(shù)據(jù)不同,應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的組成必須符合這種實(shí)時(shí)傳輸?shù)男枰UZ(yǔ)音的分組傳送通常要求網(wǎng)絡(luò)提供充足的帶寬。但是Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)帶寬資源有限,在這種情況下,我們可以通過(guò)編碼壓縮技術(shù)來(lái)減少對(duì)帶寬的使用
目前,語(yǔ)音編碼方案較多,主要包括G.711(64kbps)、G.723(5.3kbps~6.3kbps)、G.728(16kbps/8kbps)、G.729(8kbps)、MP3(128-112kb? ps)等,不同編碼方案的編碼碼率不同。目前智能手機(jī)中應(yīng)用的802.11b/g協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)速率分別是11/54Mbps,而實(shí)際應(yīng)用中可能遠(yuǎn)達(dá)不到此標(biāo)準(zhǔn)。手機(jī)中GSM語(yǔ)音通話是采用G.711編碼,由于無(wú)線Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的鏈路容量較低,加之由于移動(dòng)性導(dǎo)致的傳輸路徑的變化,采用固定的編碼方案和編碼速率可能無(wú)法較好的在語(yǔ)音質(zhì)量和應(yīng)用系統(tǒng)性能之間進(jìn)行折中,所以可以采用G.729與G.711相結(jié)合的動(dòng)態(tài)語(yǔ)音編碼方案。在鏈路狀況好的情況下優(yōu)先考慮語(yǔ)音質(zhì)量,采用G.711編碼,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生擁堵斷路等影響傳輸速率的時(shí)候,選用低速率的G.729編碼方案。
2.3 QoS路由協(xié)議
在Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中,隨著節(jié)點(diǎn)移動(dòng),網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在不斷變化。如何快速準(zhǔn)確地選擇到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的路由是一個(gè)重要和核心的問(wèn)題,路由協(xié)議分類如圖2。
語(yǔ)音通信系統(tǒng)對(duì)傳輸性能要求較高,延遲抖動(dòng)要小、丟包率要低,在Ad Hoc語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)在不斷移動(dòng),這樣就會(huì)引起網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)變化,從而出現(xiàn)路由中斷,節(jié)點(diǎn)或鏈路擁塞,傳輸鏈路故障等問(wèn)題,同時(shí)手機(jī)作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量有限,所以基于QoS/基于能量考慮的路由協(xié)議更適合于該系統(tǒng)。
QoS路由協(xié)議是一種基于數(shù)據(jù)流QoS請(qǐng)求和網(wǎng)絡(luò)可用資源進(jìn)行路由的機(jī)制。一般QoS路由協(xié)議有兩個(gè)目標(biāo):一個(gè)是找到滿足QOS要求的路徑;另一個(gè)是充分利用全局網(wǎng)絡(luò)資對(duì)現(xiàn)有路由協(xié)議的分析。結(jié)合Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)的特殊性,通過(guò)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間可能存在的多條路徑傳輸語(yǔ)音數(shù)據(jù)能夠更好地滿足需求。針對(duì)目前Ad Hoc路由協(xié)議的研究現(xiàn)狀,按需多路徑距離矢量(AOMDV)路由協(xié)議更適用于本系統(tǒng),如何找多多條路徑、如何維護(hù)多條路徑、如何實(shí)現(xiàn)多條路徑的負(fù)載平衡等問(wèn)題是關(guān)鍵。
3 Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
根據(jù)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)中手機(jī)通信的特性,構(gòu)建語(yǔ)音通信系統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分成五層。針對(duì)各層的功能,將所用協(xié)議進(jìn)行分層劃分,詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3。
應(yīng)用層根據(jù)voip協(xié)議原理采用自適應(yīng)編碼方案,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載輕時(shí)選用語(yǔ)音通信質(zhì)量好的G.711編碼方案,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞等情況導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸下降時(shí)選用G.729編碼方案。
傳輸層根據(jù)voip原理將包進(jìn)行封裝,為了更好的實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信的實(shí)時(shí)傳輸,需要加入實(shí)時(shí)控制協(xié)議RTP頭,將數(shù)據(jù)進(jìn)行RTP封裝后加入U(xiǎn)DP頭等信息進(jìn)行UDP封裝,然后交由ad hoc網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。網(wǎng)絡(luò)層根據(jù)ad hoc網(wǎng)絡(luò)特性采用AOMDV協(xié)議進(jìn)行路由選 路。鏈路層MAC協(xié)議采用DCF可以避免隱藏終端與暴露終端的問(wèn)題。目前主流手機(jī)采用的無(wú)線協(xié)議多是802.11b/g兩種協(xié)議。
4系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)
因?yàn)锳d Hoc網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都是獨(dú)立平等的,所以系統(tǒng)每一個(gè)模塊都應(yīng)包含客戶端和服務(wù)器端兩部分的功能。根據(jù)語(yǔ)音通信過(guò)程將系統(tǒng)分為以下四個(gè)模塊,具體如下圖4。
4.1語(yǔ)音處理模塊
手機(jī)作為客戶端,利用麥克風(fēng)對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行采集,并對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化,用合適的編碼方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮;作為服務(wù)器端,對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓,將解壓后的語(yǔ)音信號(hào)在手機(jī)上通過(guò)話筒播放。
4.2實(shí)時(shí)控制模塊
源節(jié)點(diǎn)將語(yǔ)音模塊處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝處理(RTP封裝、IP封裝),將數(shù)據(jù)通過(guò)合適的端口發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中;中間節(jié)點(diǎn)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā);目的節(jié)點(diǎn)將接收到的數(shù)據(jù)包按照正確的順序排列,去掉報(bào)頭等交給語(yǔ)音模塊進(jìn)行處理。
4.3路由模塊
客戶端(源節(jié)點(diǎn))發(fā)起路由的查詢與建立,并對(duì)路由信息進(jìn)行維護(hù);服務(wù)器端(中間節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn))對(duì)源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行響應(yīng),建立源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信線路,實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音數(shù)據(jù)的雙向通信,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)變化狀況對(duì)路由進(jìn)行控制維護(hù)。
4.4無(wú)線傳輸模塊
對(duì)系統(tǒng)的wifi進(jìn)行配置管理,獲得接入Ad Hoc覆蓋范圍內(nèi)手機(jī)終端的信息(SSID、MAC、IP等),網(wǎng)絡(luò)周期性的更新與維護(hù),根據(jù)路由模塊選擇的路徑發(fā)送數(shù)據(jù)包。
5結(jié)束語(yǔ)
本文根據(jù)目前智能手機(jī)的發(fā)展情況,結(jié)合ad hoc網(wǎng)絡(luò)的特性,提出一個(gè)基于ad hoc網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)語(yǔ)音通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,該方案只是一個(gè)概要設(shè)計(jì),對(duì)于路由協(xié)議、編碼方案、信令協(xié)議等問(wèn)題可以進(jìn)一步研究改進(jìn)。
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論文摘要:早在七十年代,人們開(kāi)始研究無(wú)線電通信技術(shù)。無(wú)線電通信技術(shù)有線電通信相比,具有不用架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等優(yōu)點(diǎn),備受市場(chǎng)的青睞。無(wú)線電通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)的影響無(wú)疑是巨大的,但它亦有不容忽視的缺點(diǎn),譬如聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等傳輸?shù)馁|(zhì)量不甚穩(wěn)定,由此造成的聲音失真、文字模糊、數(shù)據(jù)滯后、圖像和視頻失真都亟須改進(jìn)之處,還有信號(hào)容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內(nèi)容保密性差[1],尤其在軍事和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,再一次說(shuō)明無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新勢(shì)在必行。本文就無(wú)線電的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,探討其通信技術(shù)所需拓新之處,并提出建議。
1無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī),那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米,做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)拉開(kāi)新的序幕。
1898年,年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信,第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后,無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年,美國(guó)人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問(wèn)題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了,無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開(kāi)來(lái)[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測(cè)和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來(lái)微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加,日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代,就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無(wú)限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對(duì)其都有空前的需求。雖然無(wú)線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越,但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無(wú)線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無(wú)線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來(lái)的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無(wú)線傳播手段代替,無(wú)論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍,實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半,優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下,人們對(duì)通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無(wú)法預(yù)知,而無(wú)線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無(wú)阻,隨著近年來(lái)國(guó)內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國(guó)際經(jīng)濟(jì)的來(lái)往,無(wú)線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開(kāi)方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。
具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無(wú)線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無(wú)線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺(tái)風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號(hào)干擾都能保持通信的暢通,這也是無(wú)線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無(wú)線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號(hào)容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無(wú)線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來(lái)都是讓人頭疼的問(wèn)題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn),因此,無(wú)線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無(wú)線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無(wú)線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無(wú)線電通信技術(shù)適應(yīng)未來(lái)社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對(duì)以上無(wú)線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點(diǎn):
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號(hào)上的穩(wěn)定,避免通信信號(hào)收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對(duì)于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3],尤其近年來(lái)世界范圍內(nèi)全面展開(kāi),無(wú)線通信技術(shù)正朝著無(wú)線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個(gè)方向?qū)o(wú)線電通信信號(hào)源穩(wěn)定來(lái)說(shuō)的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭(zhēng)的發(fā)展趨勢(shì)。個(gè)人信息話,能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞,大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無(wú)線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開(kāi)展得到大幅度的推動(dòng),促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開(kāi)發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過(guò)固定接入、移動(dòng)蜂窩接入、無(wú)線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。3.5過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過(guò)渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無(wú)疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對(duì)象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點(diǎn)對(duì)保持通信暢通方面解決了信號(hào)容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號(hào)傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來(lái)的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號(hào)方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。
3.7推廣軟件無(wú)線電
軟件無(wú)線電通信偵察與對(duì)抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場(chǎng),對(duì)于無(wú)線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來(lái)說(shuō)將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無(wú)線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒(méi)有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來(lái)保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語(yǔ)
回顧無(wú)線通信的發(fā)展歷程,無(wú)線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來(lái)愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來(lái)愈廣闊的活動(dòng)舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景。鑒于市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國(guó)的無(wú)線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對(duì)我國(guó)12億人口的通信需求,無(wú)線電通信技術(shù)普及率低的問(wèn)題,面對(duì)我國(guó)12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無(wú)力了。同時(shí),無(wú)線電通信技術(shù)愈來(lái)愈激烈競(jìng)爭(zhēng)局面促使各無(wú)線電通信運(yùn)營(yíng)企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營(yíng)業(yè)水平,為市場(chǎng)提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此,在無(wú)線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開(kāi)發(fā)的發(fā)展?jié)摿o(wú)窮,這要求我們積極加快無(wú)線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無(wú)線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
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[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
【關(guān)鍵詞】傳輸技術(shù);通信工程應(yīng)用;發(fā)展趨勢(shì)
信息社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,人們對(duì)通信的要求不再僅僅是手機(jī)和其他一些簡(jiǎn)單的方法,尤其是在最近幾年各種通信業(yè)務(wù)都在不斷的進(jìn)步。如何探索目前新業(yè)務(wù)成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的成功或失敗的關(guān)鍵因素。傳輸業(yè)務(wù)進(jìn)行各種基于業(yè)務(wù)的物理平臺(tái),得到比較平穩(wěn)的發(fā)展。更為靈活,安全,高效,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)等業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)的主要工作。
1. SDH和DWDM技術(shù)現(xiàn)狀
最近兩年普遍應(yīng)用的基于單波道的最高傳輸容量一直停留在SDH9.9Gb/s。459.9Gb/s仍然在繼續(xù)應(yīng)用。但它在一些方面存在的問(wèn)題還沒(méi)有很好的解決,比如在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、系統(tǒng)的性能價(jià)格以及節(jié)點(diǎn)技術(shù)等方面存在的問(wèn)題。影響459.9Gb/sSDH系統(tǒng)走向商用的原因是因其存在著具有部分可替代性的解決方案,例如DWDM,DWDM技術(shù)提高光傳送容量的最高水平基本上都保持在 10Tb/s 。根據(jù)OFC2001和OFC2002 報(bào)導(dǎo)光纖傳輸系統(tǒng)最高傳輸容量的記錄已達(dá)到9.9Tb/s 而OFC2003 報(bào)導(dǎo)的光纖傳輸系統(tǒng)最高傳輸?shù)挠涗泝H為6.3 Tb/s。
2.SDH傳輸技術(shù)的原理
SDH 是新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,它是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上形成,主要是針對(duì)光纖傳輸,信號(hào)固定的地方是幀結(jié)構(gòu)中,以一定的速度在光纖上傳送,帶著信號(hào)的光纖再通過(guò)光纖分配架進(jìn)入 ADM時(shí)信號(hào)必須要通過(guò) O/E 轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡,這時(shí)才能形成基本電信號(hào),然后通過(guò)數(shù)字配線架和通信電纜接到用戶接口。SDH 傳輸系統(tǒng)在國(guó)際上有著統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu),數(shù)字的傳輸有著標(biāo)準(zhǔn)的光路接口以標(biāo)準(zhǔn)速率,它可以使網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)相互聯(lián)通,所以SDH 系統(tǒng)有著很好的橫向兼容特性,它還可以和已存在的PDH完全兼容,并且可以容納各種新的業(yè)務(wù)信號(hào),形成一個(gè)全球完全統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制的標(biāo)準(zhǔn),以此提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。
3.當(dāng)前通信傳輸應(yīng)用技術(shù)的熱點(diǎn)
小型化:小型化的直觀體現(xiàn)就是產(chǎn)品外型的減小,比如信號(hào)延伸類傳輸產(chǎn)品、光纖收發(fā)器現(xiàn)在已經(jīng)可以做到比巴掌還要小,產(chǎn)品的高度不會(huì)超過(guò)1.5個(gè)U。產(chǎn)品外形的縮小會(huì)給制造商帶來(lái)很多方面的好處,材料成本會(huì)降低,運(yùn)輸費(fèi)用也會(huì)減少,這對(duì)提高產(chǎn)品的性能價(jià)格比帶來(lái)了空間。
一體機(jī):傳輸?shù)囊惑w機(jī)技術(shù)可以將各個(gè)同速率的單板機(jī)集成為一體,使多臺(tái)設(shè)備共用一框,方便實(shí)施統(tǒng)一的監(jiān)控管理,可以分散供電也可以集中供電。這種設(shè)備不是簡(jiǎn)單的物理集合,一套監(jiān)控管理系統(tǒng)使他們成為有機(jī)的整體,還可以在重要的路由器上設(shè)備備用系統(tǒng),方便及時(shí)的控制倒換的實(shí)施。
多功能:多功能也就是多業(yè)務(wù)傳輸。小型化是多業(yè)務(wù)傳輸?shù)幕A(chǔ),把過(guò)去分由各個(gè)獨(dú)立設(shè)備傳送的信號(hào),或者實(shí)現(xiàn)的功能集中到一臺(tái)設(shè)備上,這將大減少了對(duì)光纜芯數(shù)的占用,而且還提高了傳輸線路容量的利用率,這也會(huì)因此而增加了同一對(duì)線纜傳送的業(yè)務(wù)類別。多功能的優(yōu)勢(shì)特性主要是它能使過(guò)去純粹用于傳送信號(hào)的設(shè)備具有了直接的接入功能。提高了設(shè)備的技術(shù)含量,給傳輸設(shè)備提供了增值業(yè)務(wù)的能力。
4.本地傳輸網(wǎng)與長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)的應(yīng)用
4.1本地傳輸網(wǎng)
本地傳輸網(wǎng)是的主要節(jié)點(diǎn)都是在一些縣市中心,進(jìn)入市區(qū)后的光纜一般都是以管道形成敷設(shè),SDH急需要解決的問(wèn)題就是如何利用光纖資源。本地傳輸網(wǎng)容量相對(duì)比較小,采用DWDM的經(jīng)濟(jì)價(jià)值會(huì)比較高。 做到一個(gè)環(huán)網(wǎng)的連接甚至不需要 EDFA 就可以,數(shù)量中等的波長(zhǎng)的設(shè)備本身也是升級(jí)、備份、管理等方面,這些方面都有潛力可挖。在價(jià)格方面也更容易接受一些。
4.2長(zhǎng)途干線傳輸網(wǎng)
早期的 SDH一直都是以其強(qiáng)大的網(wǎng)管和同步復(fù)用能力得到用戶的好評(píng),但是SDH 產(chǎn)品在反射、色度色散以及偏振膜色散方面的要求的太高,因此受到限制,導(dǎo)致擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)容量成本比較高。假如使用WDM與SDH結(jié)合的系統(tǒng)只需要新開(kāi)幾個(gè)波長(zhǎng)的信號(hào)就可滿足要求,不必增加光纜和對(duì)設(shè)備升級(jí),它們結(jié)合后可形成Nx2.5Gb/s的光通道,傳輸容量可以擴(kuò)大到幾倍到幾十倍。EDFA 的商用化還可以在省去大量的SDH中繼設(shè)備后依然完成超長(zhǎng)距離的傳輸,這將大在節(jié)約成本。
使用ASON 加DWDM組網(wǎng)方式,利用DWDM系統(tǒng)的長(zhǎng)途傳輸能力和寬帶容量,以及ASON 節(jié)點(diǎn)的靈活調(diào)度能力和寬帶容量建成一個(gè)功能強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò),在骨干匯聚層面ASON 可以完成傳統(tǒng) SDH設(shè)備所能完成的一切功能,而且還可以提供更大的節(jié)點(diǎn)寬帶容量和靈活快捷的電路高度能力。ASON 節(jié)點(diǎn)提供的單節(jié)點(diǎn)交叉容量能緩解網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵問(wèn)題。
5.傳輸技術(shù)在通信工程中的發(fā)展趨勢(shì)
5.1發(fā)展ASON傳輸技術(shù)
ASON技術(shù)將WDM高容量同SDH系統(tǒng)的保護(hù)能力相互結(jié)合,能夠同智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交接;其能能自動(dòng)搜索可用的網(wǎng)絡(luò)資源;并滿足客戶多樣化的通信需求,構(gòu)建暢通的通信網(wǎng)絡(luò)。所以SAON通信技術(shù)在未來(lái)通信傳輸系統(tǒng)建設(shè)時(shí),發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>
5.2通信設(shè)備體積小型化
隨著城市現(xiàn)代建設(shè)進(jìn)程的不斷深入,大量的建筑設(shè)施占據(jù)城市大量的土地資源,人們居住的城市也更加擁擠,通信建設(shè)小型化是未來(lái)通信技術(shù)發(fā)展必然趨勢(shì)。在保持將通信設(shè)備功能的同時(shí),盡可能的控制設(shè)備積體,有利于設(shè)備運(yùn)輸、安裝,降低設(shè)備制作材料的消耗。目前通信設(shè)備小型化的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了通信傳輸技術(shù)推廣和使用,顯著的降低了通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)周期,更加有效的利用城市緊缺的土地資源。
5.3通信技術(shù)的多功能化
通信技術(shù)的多功能化也是該領(lǐng)域發(fā)展的一個(gè)主流趨勢(shì),通常基于設(shè)備小型化的發(fā)展,普通大小的通信設(shè)備上,往往能夠集成多個(gè)功能各異的獨(dú)立通信設(shè)備,也就可以提升傳輸線路的使用效率,降低通信成本。通信設(shè)備多功能化的另一優(yōu)勢(shì)在于,可以讓傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸?shù)脑O(shè)備具有接受和傳輸?shù)亩喾N功能,提高了通信傳輸設(shè)備開(kāi)展增值業(yè)務(wù)的能力,也更有利于通信網(wǎng)絡(luò)的接入以及通信傳輸。
6.結(jié)束語(yǔ)
隨著進(jìn)步的時(shí)代,技術(shù)驅(qū)動(dòng)型企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器方向的業(yè)務(wù)發(fā)展勢(shì)頭越來(lái)越明顯。在這個(gè)領(lǐng)域,如何實(shí)現(xiàn)更好的創(chuàng)新自己的業(yè)務(wù),其新穎性和實(shí)用性構(gòu)建企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,以不斷滿足客戶的需求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已成為不可忽視的一個(gè)熱點(diǎn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 漆強(qiáng).SDH 和DWDM傳輸技術(shù)在江西網(wǎng)通省內(nèi)長(zhǎng)途傳輸網(wǎng)上的工程應(yīng)用[ D ].碩士學(xué)位論文.2009.
1、課題來(lái)源
本課題來(lái)源于試驗(yàn)室建設(shè),研究對(duì)象為信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)的matlab仿真。
2、研究的目的和意義
2.1、目的
我選擇了《信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)的MATLAB仿真》這個(gè)課題作為畢業(yè)設(shè)計(jì)其主要目的是通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固通信原理及其相關(guān)知識(shí),并學(xué)會(huì)利用所學(xué)的知識(shí)能,在設(shè)計(jì)過(guò)程中能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)內(nèi)容,進(jìn)一步熟悉和掌握MATLAB的使用方法;對(duì)信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)原理及其實(shí)現(xiàn)有較深的了解;為即將進(jìn)入社會(huì)參加工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ);掌握收集資料、消化資料和綜合資料的能力等等。
2.2、意義
從事電子通信業(yè)而不能熟練操作使用MATLAB電子線路設(shè)計(jì)軟件,在工作和學(xué)習(xí)中將是寸步難行的;在數(shù)學(xué)、電子、金融等行業(yè),使用MATLAB等計(jì)算機(jī)軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真在很早以前就已經(jīng)成為了一種趨勢(shì),這類軟件的問(wèn)世也極大地提高了設(shè)計(jì)人員在通信、電子等行業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量與效率;眾所周知,實(shí)際過(guò)程中信號(hào)傳輸都要經(jīng)過(guò)調(diào)制與解調(diào)這一過(guò)程,由于消息傳過(guò)來(lái)的原始信號(hào)即調(diào)制信號(hào)具有頻譜較低的頻譜分量,這種信號(hào)在許多信道中不宜傳輸。因而,在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調(diào)制過(guò)程,反之在接收端則需要有解調(diào)過(guò)程。
3、國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
3.1、研究現(xiàn)狀
MATLAB是由MATHWORKS公司于1984年推出的一種面向科學(xué)與工程的計(jì)算軟件,通過(guò)MATLAB和相關(guān)工具箱,工程師、科研人員、數(shù)學(xué)家和教育工作者可以在統(tǒng)一的平臺(tái)下完成相應(yīng)的科學(xué)計(jì)算工作。
MATLAB本身包含了600余個(gè)用于數(shù)學(xué)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和工程處理的函數(shù),這樣,就可以迅速完成科學(xué)計(jì)算任務(wù)而不必進(jìn)行額外的開(kāi)發(fā)。業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的工具箱算法極大的擴(kuò)展了MATLAB的應(yīng)用領(lǐng)域,所以MATLAB自推出以來(lái)就受到廣泛的關(guān)注,信號(hào)處理工具箱就是其中之一,在信號(hào)處理工具箱中,MATLAB提供了濾波器分析、濾波器實(shí)現(xiàn)、FIR濾波器實(shí)現(xiàn)、IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)、IIR數(shù)字濾波器階次估計(jì)等方面的函數(shù)命令。
3.2、發(fā)展趨勢(shì)
由于我們所面對(duì)的工程問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜,過(guò)去所依賴分析的技術(shù)已逐漸不敷使用;利用電腦來(lái)分析及解決工程問(wèn)題已是當(dāng)今工程師的必要工具。使用MATLAB軟件進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,能夠極大加快科研人員進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)的進(jìn)度,減少在編寫(xiě)程序和開(kāi)發(fā)算法方面所消耗的時(shí)間和有限的經(jīng)費(fèi),從而獲得最大的效能。
4、研究的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用價(jià)值
4.1、研究的主要內(nèi)容
1、信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的原理
眾所周知,實(shí)際過(guò)程中信號(hào)傳輸都要經(jīng)過(guò)調(diào)制與解調(diào)這一過(guò)程,由于消息傳過(guò)來(lái)的原始信號(hào)即調(diào)制信號(hào)具有頻譜較低的頻譜分量,這種信號(hào)在許多信道中不宜傳輸;因而,在通信系統(tǒng)的發(fā)送端通常需要有調(diào)制過(guò)程,反之在接收端則需要有解調(diào)過(guò)程。但是在計(jì)算機(jī)中的模擬和實(shí)現(xiàn)都是采用數(shù)字化的方法的,如果將采樣的頻率放的高一些,數(shù)字的所造成的失真就不容易察覺(jué)了,采用計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的話,非常的方便,這也是數(shù)字代替模擬的的原因之一。
2、信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的基本方式
在信號(hào)調(diào)制中常以一個(gè)高頻正弦信號(hào)作為載波信號(hào);一個(gè)正弦信號(hào)有幅值、頻率、相位三個(gè)參數(shù),可以對(duì)這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)制,分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。也可以用脈沖信號(hào)作載波信號(hào)。可以對(duì)脈沖信號(hào)的不同特征參數(shù)作調(diào)制,最常用的是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制,稱為脈沖調(diào)寬。數(shù)字信號(hào)調(diào)制的三種基本方式,有振幅鍵控(ASK)、頻率鍵控(FSK)和相位鍵控(PSK)。
在信號(hào)的解調(diào)中首先已調(diào)信號(hào)中檢出調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱為解調(diào)或檢波。幅值調(diào)制就是讓已調(diào)信號(hào)的幅值隨調(diào)制信號(hào)的值變化,因此調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線形狀與調(diào)制信號(hào)一致。只要能檢出調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)線即能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。這種方法稱為包絡(luò)檢波。檢波后的信號(hào),再經(jīng)低通濾波,濾除高頻信號(hào),即可獲得所需調(diào)制信號(hào),實(shí)現(xiàn)解調(diào)。
3、信號(hào)調(diào)制與解調(diào)的MATLAB教本程序編制
利用MATLAB本身包含了600余個(gè)用于數(shù)學(xué)計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和工程處理的函數(shù),就可以迅速完成科學(xué)計(jì)算任務(wù)而不必進(jìn)行額外的開(kāi)發(fā),而且信號(hào)與系統(tǒng),通信系統(tǒng)工具包可以很容易的使用MATLAB開(kāi)發(fā)語(yǔ)言——M語(yǔ)言快速的實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制與解調(diào)這一過(guò)程的仿真。
4、整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程
首先利用MATLAB編制教本文件,對(duì)信號(hào)調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)進(jìn)行各種調(diào)制,產(chǎn)生各類已調(diào)波及對(duì)其進(jìn)行解調(diào),同時(shí)進(jìn)行頻譜分析,然后利用SIMULINK工具箱對(duì)其進(jìn)行解調(diào)仿真,通過(guò)改變參數(shù)并觀測(cè)結(jié)果為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供了良好的依據(jù)。
4.2、信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)的MATLAB仿真的應(yīng)用價(jià)值
調(diào)制與解調(diào)是信號(hào)處理應(yīng)用的重要問(wèn)題之一,而系統(tǒng)的仿真和設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)過(guò)程中的重要步驟和必要保證。利用MATLAB可以很方便的進(jìn)行通信系統(tǒng)的分析和仿真,尤其對(duì)于我們電子信息專業(yè)的教學(xué)與設(shè)計(jì)非常有利,另一方面還可以為開(kāi)設(shè)《高頻電子基礎(chǔ)》和《信號(hào)與系統(tǒng)》等課程提供模擬信號(hào)的調(diào)制與解調(diào)的計(jì)算機(jī)虛擬試驗(yàn)。
5、工作的主要階段、進(jìn)度
(1)、2007年秋季學(xué)期第11周前
接受畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū),學(xué)習(xí)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)要求及有關(guān)規(guī)定。
(2)、2007年秋季學(xué)期第12~20周
閱讀指定的參考資料及文獻(xiàn)(包括10萬(wàn)個(gè)印刷符號(hào)外文資料),基本完成開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯等任務(wù)。
(3)、2007年春季學(xué)期第1周〖您正瀏覽的文章由實(shí)習(xí)報(bào)告網(wǎng)整理〗
進(jìn)一步修訂完善開(kāi)題報(bào)告、外文翻譯,使其在內(nèi)容及格式上符合畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)規(guī)范要求。
(4)、2008年春季學(xué)期第82周到第6周
完成各單元電路設(shè)計(jì),protel輔助分析。
(5)、第6周至第12周
完成電路制作,調(diào)試。
(6)、第13周
完成畢業(yè)設(shè)計(jì),全部成果交指導(dǎo)老師批閱。
(7)、第14周
畢業(yè)答辯
6、最終目標(biāo)及完成時(shí)間
完成硬件設(shè)計(jì),提供protel電路原理圖及pcb印制版圖,最終達(dá)到硬件軟件能準(zhǔn)確無(wú)誤的應(yīng)用的目標(biāo)。
完成時(shí)間:第15周
7、現(xiàn)有條件
現(xiàn)有protel軟件及制作硬件的必要設(shè)備,可以完成本課題的研究與設(shè)計(jì)。
參考文獻(xiàn)
1.謝自美等電子電路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試。武漢:華中科技大學(xué)出版社。2000年7月。二版
2.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)。第五屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編2001.北京:北京理工大學(xué)出版社。2003年1月。一版
3.孫繼平等900MHZDDS|PLL在礦井無(wú)線通信系統(tǒng)中的應(yīng)用煤炭科學(xué)技術(shù)2001年10期
4.張肅文等高頻電子線路。北京:高等教育出版社。1993年4月。三版
5.王正謀PROTEL電路設(shè)計(jì)實(shí)用教程。北京:電子工業(yè)出版社。2003年6月。一版
6.郭勇等PROTEL99SE印刷電路板設(shè)計(jì)教程。北京:機(jī)械工業(yè)出版社。2004年6月。一版
7.許自圖電子電路彷真平臺(tái)與教程。武漢:華中科技大學(xué)出版社。2003年1月。一版
論文摘要:隨著高新技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā),數(shù)字通信及控制技術(shù)也在飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)通信及控制技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,針對(duì)各種情況探討了保證計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)可靠運(yùn)行的措施。
1在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)時(shí)要注意以下事項(xiàng)
(1)在對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和配置時(shí),要注意到系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要緊湊,布局要合理,信號(hào)傳輸要簡(jiǎn)單直接。
在計(jì)算機(jī)通訊與控制系統(tǒng)的器件安裝布局上,要充分注意到分散參數(shù)的影響和采用必要的屏蔽措施:對(duì)大功率器件散熱的處理方法;消除由跳線、跨接線、獨(dú)立器件平行安裝產(chǎn)生的離散電容、離散電感的影響,合理利用輔助電源和去耦電路。
(2)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)本身要有很高的穩(wěn)定性。
計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,一方面取決于系統(tǒng)本身各級(jí)電路工作點(diǎn)的選擇和各級(jí)間的耦合效果。特別是在小信號(hào)電路和功率推動(dòng)級(jí)電路的級(jí)間耦合方面,更要重視匹配關(guān)系。另一方面取決于系統(tǒng)防止外界影響的能力,除系統(tǒng)本身要具有一定的防止外界電磁影響的能力外,還應(yīng)采取防止外界電磁影響的措施。
(3)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)防止外界電磁影響的措施,應(yīng)在方案論證與設(shè)計(jì)時(shí)就給予充分考慮。
例如數(shù)字信號(hào)的采集傳輸,是采用脈沖調(diào)制器還是采用交流調(diào)制器,信號(hào)在放大時(shí)采用幾級(jí)放大器,推動(dòng)司服系統(tǒng)工作時(shí)采取何種功放,反饋信號(hào)的技術(shù)處理及接入環(huán)節(jié),電路級(jí)間隔離的方法,器件安裝時(shí)連接和接地要牢固可靠,避免接觸不良造成影響,機(jī)房環(huán)境選擇和布局避免強(qiáng)電磁場(chǎng)的影響等。
2排除電源電壓波動(dòng)給計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)帶來(lái)的影響?yīng)?/p>
計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的核心就是計(jì)算機(jī),計(jì)算機(jī)往往與強(qiáng)電系統(tǒng)共用一個(gè)電源。在強(qiáng)電系統(tǒng)中,大型設(shè)備的起、停等都將引起電源負(fù)載的急劇變化,也都將會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響;電源線或其它電子器件引線過(guò)長(zhǎng),在輸變電過(guò)程中將會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。防止電源對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的影響應(yīng)采取如下措施:
(1)提高對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)供電電源的質(zhì)量。
供電電源的功率因數(shù)低,對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)將產(chǎn)生很大的影響,為保證計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的工作,供電系統(tǒng)的功率因數(shù)不能低于0.9。
(2)采用獨(dú)立的電源給計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)供電。
應(yīng)對(duì)計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)的主要設(shè)備配備獨(dú)立的供電電源。要求獨(dú)立供電電源電壓要穩(wěn)定,無(wú)大的波動(dòng);系統(tǒng)負(fù)載不能過(guò)大,感性負(fù)載和容性負(fù)載要盡可能的少。
(3)對(duì)用電環(huán)境惡劣場(chǎng)所采取穩(wěn)壓方法。
對(duì)計(jì)算機(jī)等重要設(shè)備采用UPS電源。在穩(wěn)壓過(guò)程中要采用在線式調(diào)壓器,不要使用變壓器方式用繼電器接頭來(lái)控制的穩(wěn)壓器。
3防止由于外界因素對(duì)供電電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響?yīng)?/p>
由于外界因素對(duì)電源產(chǎn)生的傳導(dǎo)影響要采取以下措施。
3.1采用磁環(huán)方法
(1)用磁環(huán)防止傳導(dǎo)電流的原理。
磁環(huán)是抑制電磁感應(yīng)電流的元件,其抑制電磁感應(yīng)電流的原理是:當(dāng)電源線穿過(guò)磁環(huán)時(shí),磁環(huán)可等效為一個(gè)串接在電回路中的可變電阻,其阻抗是角頻率的函數(shù)。
即:Z二f/(ω)
從上式可以看出:隨著角頻率的增加其阻抗值再增大。
假設(shè)Zs是電源阻抗,ZL是負(fù)載阻抗,ZC是磁環(huán)的阻抗,其抑制效果為:
DB=20Lg[(Zs+ZL+ZC/(ZS+ZL)]
從上述公式中可以看出,磁環(huán)抑制高頻感生電流作用取決于兩個(gè)因素:一是磁環(huán)的阻抗;另一個(gè)是電源阻抗和負(fù)載的大小。
(2)用磁環(huán)抑制傳導(dǎo)電流的原則。
磁環(huán)的選用必須遵循兩個(gè)原則:一是選用阻抗值較大的磁環(huán):另一個(gè)是設(shè)法降低電源阻抗和負(fù)載阻抗的阻值。
3.2采用金屬外殼電源濾波器消除高頻感生電流,特別是在高頻段具有良好的濾波作用
電源濾波器的選取原則
對(duì)于民用產(chǎn)品,應(yīng)在100KHZ一30MHZ這一頻率范圍內(nèi)考慮濾波器的濾波性能。軍用電源濾波器的選取依據(jù)GJBl51/152CE03,在GJBl51/152CE03中規(guī)定了傳導(dǎo)高頻電流的頻率范圍為15KHZ-50MHZ。
4抑制直流電源電磁輻射的方法
4.1利用跟隨電壓抑制器件抑制脈沖電壓
跟隨電壓抑制器中的介質(zhì)能夠吸收高達(dá)數(shù)千伏安的脈沖功率,它的主要作用是,在反向應(yīng)用條件下,當(dāng)承受一個(gè)高能量的大脈沖時(shí),其阻抗立即降至很低,允許大電流通過(guò),同時(shí)把電壓箝位在預(yù)定的電壓值上。利用跟隨電壓抑制器的這一特性,脈沖電壓被吸收,使計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)也減少了脈沖電壓帶來(lái)的負(fù)面影響。
4.2使用無(wú)感電容器抑制高頻感生電流
俗稱“隔直通交”是電容器的基本特性,通常在每一個(gè)集成電路芯片的電源和地之間連接一個(gè)無(wú)感電容,將感生電流短路到地,用來(lái)消除感生電流帶來(lái)的影響,使各集成電路芯片之間互不影響。
4.3利用陶瓷濾波器抑制由電磁輻射帶來(lái)的影響?yīng)?/p>
陶瓷濾波器是由陶瓷電容器和磁珠組成的T型濾波器,在一些比較重要集成電路的電源和地之間連接一個(gè)陶瓷濾波器,會(huì)很好起到抑制電磁輻射的作用。
5防止信號(hào)在傳輸線上受到電磁幅射的方法
(1)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中使用磁珠抑制電磁射。
磁珠主要適用于電源阻抗和負(fù)載阻抗都比較小的系統(tǒng),主要用于抑制1MHZ以上的感生電流所產(chǎn)生的電磁幅射。選擇磁珠也應(yīng)注意信號(hào)的頻率,也就是所選的磁珠不能影響信號(hào)的傳輸,磁珠的大小應(yīng)與電流相適宜,以避免磁珠飽和。
(2)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中使用雙芯互絞屏蔽電纜做為信號(hào)傳輸線,屏蔽外界的電磁輻射。
(3)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中采用光電隔離技術(shù),減少前后級(jí)之間的互相影響。
(4)在計(jì)算機(jī)通信與控制系統(tǒng)中要使信號(hào)線遠(yuǎn)離動(dòng)力線;電源線與信號(hào)線分開(kāi)走線。輸入信號(hào)與輸出信號(hào)線分開(kāi)走線;模擬信號(hào)線與數(shù)字信號(hào)線分開(kāi)走線。超級(jí)秘書(shū)網(wǎng)
6防止司服系統(tǒng)中執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作回饋的方法
6.1RC組成熄燼電路的方法
用電容器和電阻器串聯(lián)起來(lái)接入繼電器的接點(diǎn)上,電容器C把觸點(diǎn)斷開(kāi)的電弧電壓到達(dá)最大值的時(shí)間推遲到觸點(diǎn)完全斷開(kāi),用來(lái)抑制觸點(diǎn)間放電。電阻R用來(lái)抑制觸點(diǎn)閉合時(shí)的短路電流。
對(duì)于直流繼電器,可選取:
R=Vdc/IL
C=IL*K
式中,Vdc:直流繼電器工作電壓。
I:感性負(fù)載工作電流。
K二0.5-lЧF/A
對(duì)于交流繼電器,可選取:
R>0.5*UrmS
C二0.002-0.005(Pc/10)ЧF
式中,Urms:為交流繼電器額定電壓有效值。
Pc:為交流繼電器線圈負(fù)載功率。