引論：我們?yōu)槟砹?3篇現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
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1.2寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)快速發(fā)展
寬帶固定無(wú)線接入技術(shù)有諸多優(yōu)勢(shì)：帶寬高、建設(shè)速度快、接入手段靈活多變等。因此無(wú)線通信業(yè)越來(lái)越加大了對(duì)該技術(shù)的投入。然而也存在一些局限性，譬如高頻段的LMDS技術(shù)無(wú)法應(yīng)用于惡劣天氣條件下，而DDMS技術(shù)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用帶寬受限，其發(fā)展受到了約束。正基于此，在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中必須依照具體情況，有針對(duì)性地進(jìn)行應(yīng)用，最大化其特長(zhǎng)，規(guī)避其缺陷。
1.3藍(lán)牙技術(shù)成為新興的短距離無(wú)線通信技術(shù)
遠(yuǎn)距離無(wú)線通信技術(shù)逐漸更新?lián)Q代，而近距離無(wú)線通信技術(shù)也在同步發(fā)展。現(xiàn)階段，人們隨身攜帶的通信工具，主要利用紅外線進(jìn)行傳輸，通過(guò)IRDA能夠避免長(zhǎng)距離電線電纜的麻煩，但仍然不便于利用。藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并成功地在短距離內(nèi)創(chuàng)建了公眾化的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。各種信號(hào)均可以借助接入點(diǎn)進(jìn)行傳輸，摒棄了傳統(tǒng)的電纜，而且被廣泛應(yīng)用于交互式短距離無(wú)線通信中。這就包括了電話會(huì)議、相機(jī)與電腦終端之間的圖像傳輸、不同家庭電器的遙控等。
1.4Wimax成為寬帶無(wú)線技術(shù)新產(chǎn)物
Wimax科技正逐漸興起，其特點(diǎn)是遠(yuǎn)距離傳輸與高帶寬。通過(guò)Wimax，人們有效地構(gòu)建了城市之間、城鄉(xiāng)之間的無(wú)線網(wǎng)。Wimax能夠覆蓋幾十公里以上，網(wǎng)絡(luò)速度達(dá)到了幾十M/s。所以有些科學(xué)家認(rèn)為，其遠(yuǎn)距離與高速傳輸服務(wù)也許會(huì)搶占3G通訊的市場(chǎng)份額。Wimax技術(shù)在運(yùn)營(yíng)開(kāi)支、傳輸速度和距離等層面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性，也許會(huì)成為一類開(kāi)創(chuàng)產(chǎn)業(yè)新局面的科技。
1.5超寬帶無(wú)線接入技術(shù)
超寬帶是一類時(shí)域通信手段，其無(wú)線接入技術(shù)比普通科技手段的帶寬高，有著高速率、開(kāi)支少、能耗少的優(yōu)勢(shì)。相比于傳統(tǒng)的無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)，這種技術(shù)無(wú)需載波，僅僅通過(guò)小周期的脈沖信號(hào)作為載體，以二進(jìn)制信號(hào)進(jìn)行傳輸。這種超寬帶信號(hào)的頻譜比較稀疏，信號(hào)強(qiáng)度是mW級(jí)別，能夠抵御強(qiáng)干擾信號(hào)。相比于CDMA框架，此通信系統(tǒng)更利于實(shí)現(xiàn)，僅需較少的開(kāi)支。
2未來(lái)無(wú)線通信領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)
2.1現(xiàn)代無(wú)線通信領(lǐng)域技術(shù)互補(bǔ)性日益明顯
現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)種類逐漸增多，每種都有各自的優(yōu)劣勢(shì)與適用場(chǎng)合。3G相對(duì)適合于大范圍與城際漫游的數(shù)據(jù)傳輸需求，而無(wú)線局域網(wǎng)則適合于中距離范圍內(nèi)的信號(hào)傳輸，超寬帶技術(shù)適合于近距離、超高速的無(wú)線通訊。所以在發(fā)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的歷程中，我們應(yīng)當(dāng)依照不同消費(fèi)者的個(gè)性化需求，甄選出最適合的無(wú)線通訊手段，使得無(wú)線通信業(yè)務(wù)有著多元化未來(lái)，更好地處理移動(dòng)通信應(yīng)用中的各類難題。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，無(wú)線寬帶接入技術(shù)仍會(huì)朝著高帶寬、大范圍傳輸?shù)姆较虿粩喟l(fā)展。未來(lái)仍有可能會(huì)孕育出更先進(jìn)的技術(shù)手段?，F(xiàn)階段的無(wú)線寬帶接入技術(shù)應(yīng)用于受限條件下的高速度傳輸，其話音通訊性能仍然與公眾移動(dòng)通訊手段相距甚遠(yuǎn)。因此，我們應(yīng)著眼于未來(lái)，不斷挖掘其技術(shù)優(yōu)越性，彌補(bǔ)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用缺陷，以更好地服務(wù)大眾，同時(shí)避免資源浪費(fèi)。
2.2藍(lán)牙技術(shù)將革新現(xiàn)代無(wú)線通信業(yè)的發(fā)展
在藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展大潮中，眾多企業(yè)都在探究和制造以藍(lán)牙技術(shù)為主導(dǎo)的電子產(chǎn)品，譬如某集團(tuán)研制了以藍(lán)牙技術(shù)為基礎(chǔ)的無(wú)線耳機(jī)等。芯片設(shè)計(jì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功開(kāi)發(fā)了在藍(lán)牙技術(shù)所需頻段內(nèi)的專用IC，同時(shí)配備了與之匹配的應(yīng)用硬件軟件套裝，便于其他客戶或應(yīng)用廠商可以快速掌握此芯片的應(yīng)用之道，并生產(chǎn)出以藍(lán)牙技術(shù)為本的新產(chǎn)品。除此之外，軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)研發(fā)出了大量適用于藍(lán)牙技術(shù)的軟件，被廣泛應(yīng)用于電腦、手機(jī)等。大部分電子產(chǎn)品都能借助藍(lán)牙技術(shù)以無(wú)線方式連接成網(wǎng)絡(luò)，使人們可以自由地傳輸訊息。藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)生推動(dòng)了無(wú)線通信業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，計(jì)算機(jī)業(yè)和電器行業(yè)都得益于藍(lán)牙技術(shù)的發(fā)展，并加大了對(duì)藍(lán)牙技術(shù)開(kāi)發(fā)的投資力度。
2.3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的融合趨勢(shì)
2.3.1無(wú)線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)的融合
為了完成其計(jì)費(fèi)與檢測(cè)功能，短距離無(wú)線通信技術(shù)被應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。現(xiàn)代無(wú)線通信技術(shù)在近些年來(lái)迎來(lái)了更快速的發(fā)展，愈來(lái)愈多的短距離無(wú)線接入技術(shù)被應(yīng)用于社會(huì)生活的各個(gè)層面，譬如藍(lán)牙技術(shù)有效融合了短距離無(wú)線技術(shù)與蜂窩網(wǎng)技術(shù)。
2.3.2移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線寬帶接入技術(shù)的融合
移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的發(fā)展成熟，與寬帶業(yè)務(wù)領(lǐng)域的拓寬，直接推動(dòng)了多種寬帶接入技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。譬如無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)了3G通訊技術(shù)的其他應(yīng)用。而且移動(dòng)通信技術(shù)和無(wú)線寬帶接入技術(shù)互惠互利，并在4G時(shí)代完美地融合成一個(gè)健全的系統(tǒng)。
篇2
1.1.1基帶窄脈沖方式。
基帶窄脈沖方式是超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中的一種主要信號(hào)調(diào)制方式，這種信號(hào)調(diào)制方式主要是通過(guò)發(fā)射機(jī)產(chǎn)生基帶窄脈沖序列來(lái)進(jìn)行通信，超寬帶無(wú)線通信過(guò)程中所采用的脈沖信號(hào)寬度非常窄，通常都是納秒級(jí)與亞納秒級(jí)，其信號(hào)調(diào)制主要經(jīng)歷了脈沖位置調(diào)制以及二進(jìn)制移相健控等方式來(lái)對(duì)攜帶信息，最終實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。整個(gè)信號(hào)的具體調(diào)制過(guò)程包括以下幾個(gè)步驟，首先在發(fā)送端由發(fā)射機(jī)發(fā)射脈沖信號(hào)，之后調(diào)制器將發(fā)射機(jī)中發(fā)射出來(lái)的脈沖信號(hào)采用待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行脈沖振幅調(diào)制，也可以是脈沖位置調(diào)制。在調(diào)制完成之后，將其與跳時(shí)碼發(fā)生器中所生成的偽隨機(jī)碼，共同送入帶可編程的延遲電路中，從而產(chǎn)生時(shí)延控制脈沖信號(hào)發(fā)生器的具體發(fā)生時(shí)刻，最終完成信號(hào)的調(diào)制與發(fā)射。而在信號(hào)的接受端，則是將傳來(lái)的超寬帶無(wú)線信號(hào)收集起來(lái)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的處理之后送入帶基帶信號(hào)處理電路中，這樣就能夠根據(jù)時(shí)延產(chǎn)生的本地模塊波形接收到信號(hào)相?；鶐д}沖方式整體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，并且還具有很強(qiáng)的多徑信號(hào)分辨能力，因此被廣泛應(yīng)用與通信領(lǐng)域中。
1.1.2載波調(diào)制方式。
超寬帶無(wú)線通信技術(shù)中的載波信號(hào)調(diào)制方式，主要是根據(jù)基帶窄脈沖方式而提出了一種信號(hào)調(diào)制方式。這種信號(hào)調(diào)制方式，主要是將單脈沖信號(hào)中所占據(jù)的頻譜分解成多個(gè)子頻帶，不同的脈沖信號(hào)在同一個(gè)脈沖寬度中將會(huì)產(chǎn)生不同的周期，從而對(duì)應(yīng)了不同的中心頻率。這種信號(hào)調(diào)制方式與基帶窄脈沖方式相比，能夠?qū)㈩l譜資源利用的更加靈活，并且效率也能夠得到提升，因此如今的超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)一般都是采用這種信號(hào)調(diào)制方式。
1.2超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
1.2.1帶寬大且傳輸速率高。
超寬帶無(wú)線信號(hào)在傳輸過(guò)程主要是采用脈沖為信息載體，因此持續(xù)的時(shí)間非常短，所占用的帶寬一般都在1~10GHz，因此其具有非常寬的頻率帶寬來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，在傳輸中只需要與其他無(wú)線技術(shù)共享頻帶就能夠?qū)崿F(xiàn)通信。超寬帶無(wú)線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中的傳輸速率能夠達(dá)到幾十Mbit/s~幾百M(fèi)bit/s。
1.2.2功耗小。
因?yàn)閭鹘y(tǒng)的無(wú)線通信系統(tǒng)都需要連續(xù)發(fā)射載波才能夠?qū)崿F(xiàn)通信，所以消耗的電能比較大，但是在超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中發(fā)射的是脈沖電波，并且不需要連續(xù)發(fā)射，只有在需要的時(shí)候才發(fā)射，其耗電量只有傳統(tǒng)無(wú)線通信系統(tǒng)的1/100~1/1000。
1.2.3抗干擾能力強(qiáng)。
超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)在通信的過(guò)程中，采用的是跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，在信號(hào)發(fā)射的過(guò)程中能夠?qū)o(wú)線電脈沖信號(hào)分散到寬闊的頻帶中，其輸出功率非常的小，而在信號(hào)接收的過(guò)程中將原信號(hào)能量都還原出來(lái)，并且還能夠在解擴(kuò)的過(guò)程中將產(chǎn)生的擴(kuò)頻進(jìn)行增益。因此超寬帶無(wú)線通信技術(shù)與傳統(tǒng)的無(wú)線通信技術(shù)相比，具有非常強(qiáng)的抗干擾能力。同時(shí)因?yàn)槌瑢拵o(wú)線通信技術(shù)在信號(hào)發(fā)射的過(guò)程中所產(chǎn)生的功率非常小，因此在與其他無(wú)線通信共享帶寬的過(guò)程中也不會(huì)產(chǎn)生干擾，能夠與其它的無(wú)線通信技術(shù)共同實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。
1.2.4保密性強(qiáng)。
超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)在進(jìn)行信息傳輸?shù)倪^(guò)程中，還具有非常強(qiáng)的保密性能。超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的保密性強(qiáng)主要的因素有兩個(gè)。首先，超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)在信號(hào)發(fā)射時(shí)采用的是跳時(shí)擴(kuò)頻，并且接收機(jī)只有具備與發(fā)送端相應(yīng)的脈沖序列才能夠解讀發(fā)射數(shù)據(jù)。其次就是系統(tǒng)的發(fā)射頻率低，被竊取的概率小，傳統(tǒng)的信號(hào)接收方式根本無(wú)法接收到超寬帶無(wú)線系統(tǒng)中發(fā)射的信號(hào)。
二、通信領(lǐng)域中超寬帶無(wú)線的應(yīng)用
2.1個(gè)域網(wǎng)中的超寬帶無(wú)線的應(yīng)用。
超寬帶無(wú)線通信技術(shù)具有傳輸速率高且發(fā)射功率低等特點(diǎn)，因此在通信領(lǐng)域中能夠?yàn)橛脩籼峁o(wú)線外設(shè)訪問(wèn)功能，并且其供應(yīng)速度也非常快。這樣用戶也在使用的過(guò)程中，就能夠音頻與文化信息進(jìn)行快速傳輸，因此將超寬帶無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用與個(gè)域網(wǎng)中，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。比如在工作與生活當(dāng)中，可以充分利用超寬帶無(wú)線通信技術(shù)將攝像機(jī)中視頻轉(zhuǎn)移到個(gè)人的電腦中，利用超寬帶無(wú)線通信能夠以極快的傳輸速率實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。
2.2無(wú)線傳感網(wǎng)中的超寬帶無(wú)線的應(yīng)用。
超寬帶無(wú)線通信技術(shù)不僅擁有非?？斓膫鬏斔俾剩瑫r(shí)還具有成本低以及耗能小等特點(diǎn)。而在無(wú)線傳感網(wǎng)中，傳感器一般只有在一些比較特殊的地方才會(huì)使用，因此一般都是采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞絹?lái)進(jìn)行，并且無(wú)線傳感網(wǎng)內(nèi)的通信必須要具備耗能小且成本低等特點(diǎn)，能夠讓無(wú)線傳感網(wǎng)更好的運(yùn)行。因此在這樣的一種情況下，將超寬帶無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)無(wú)線傳感網(wǎng)中，能夠幫助無(wú)線傳感網(wǎng)更好的工作。
2.3軍事通信中超寬帶無(wú)線的應(yīng)用。
在軍事通信領(lǐng)域中，其通信的保密性必須要非常強(qiáng)，因?yàn)橐坏┏霈F(xiàn)軍事信息的泄露，將會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的后果。而超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的信號(hào)頻譜非常寬、發(fā)射功率小以及功率譜密度低，在傳輸?shù)倪^(guò)程中很難檢測(cè)到，在接受的過(guò)程中也需要有與發(fā)送機(jī)相應(yīng)的脈沖序列才能夠解讀數(shù)據(jù)，因此具有非常良好的保密性能。同時(shí)超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)在通信的過(guò)程中，不需要聯(lián)系發(fā)送信號(hào)，超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)的信號(hào)屬于突發(fā)信號(hào)，從而使得通信過(guò)程中的保密性能進(jìn)一步提升。再加上超寬帶無(wú)線通信技術(shù)還具有非常強(qiáng)的抗干擾能力以及耗能少等特點(diǎn)，使得超寬帶無(wú)線通信在軍事通信領(lǐng)域中應(yīng)用，具有非常顯著的優(yōu)勢(shì)。
2.4智能交通系統(tǒng)中超寬帶無(wú)線的應(yīng)用。
超寬帶無(wú)線通信技術(shù)除了具備以上的相關(guān)特點(diǎn)之外，這種無(wú)線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用還具有良好的定位與搜索功能。將超寬帶無(wú)線通信技術(shù)中的這兩種功能結(jié)合起來(lái)，能夠制造出一種防碰與防障礙物的車用雷達(dá)。在汽車駕駛的過(guò)程中，通過(guò)這種雷達(dá)就能夠精確的分布出汽車周圍的障礙物以及車輛，從而降低交通事故的發(fā)生幾率。將超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的特點(diǎn)應(yīng)用進(jìn)行智能交通系統(tǒng)中，不僅能夠在車內(nèi)轉(zhuǎn)上特有的雷達(dá)來(lái)降低交通事故，同時(shí)還能夠?qū)⒔煌ㄖ械恼九_(tái)裝置與車輛裝置整合起來(lái)形成一個(gè)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)車輛的隨時(shí)定位、車速的測(cè)量以及車輛在形式過(guò)程中的道路信息等。因此將超寬帶無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行智能交通系統(tǒng)中，能夠進(jìn)一步促進(jìn)智能交通系統(tǒng)的發(fā)展。
2.5超寬帶無(wú)線通信在成像系統(tǒng)的應(yīng)用。
超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，還具有非常強(qiáng)的穿透性能，超寬帶無(wú)線通信技術(shù)所發(fā)射的無(wú)線電脈沖具有很強(qiáng)的穿透性能，在應(yīng)用的過(guò)程中能夠形成很強(qiáng)的樓層作用以及穿墻作用，因此將超寬帶無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在成像系統(tǒng)中同樣有顯著的效果。比如說(shuō)將利用超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的這種特點(diǎn)，制造成穿墻雷達(dá)，就能夠在防爆活動(dòng)以及現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中，將敵人的位置進(jìn)行定位。同時(shí)還能夠用于礦產(chǎn)的探測(cè)，并且如果發(fā)生了各種災(zāi)難災(zāi)害之后，還能夠?qū)⑦@種技術(shù)用于搜救遇難人員等。由此可以看出，超寬帶無(wú)線通信技術(shù)在通信領(lǐng)域中進(jìn)行應(yīng)用，有很大的優(yōu)勢(shì)。
篇3
目前，劉家峽水電廠廠房安裝間安裝有兩臺(tái)400噸橋式起重機(jī)，作用是承擔(dān)水輪發(fā)電機(jī)組各部件分解檢修及安裝間各種起重吊裝任務(wù)。其作業(yè)方式為現(xiàn)場(chǎng)指揮人員手勢(shì)及哨音發(fā)令，天車司機(jī)受令執(zhí)行操作的方式。這種方式為單方向發(fā)令并執(zhí)行的操作，并沒(méi)有反饋環(huán)節(jié)，造成指揮人員與天車司機(jī)相互間無(wú)法溝通。由于廠房安裝間環(huán)境復(fù)雜，而且指揮人員與天車司機(jī)相距直線甚至達(dá)到30米， 并且環(huán)境嘈雜，經(jīng)常出現(xiàn)受令司機(jī)錯(cuò)誤理解指揮人員指令，或者兩臺(tái)天車同時(shí)作業(yè)時(shí)兩組作業(yè)人員相互產(chǎn)生干擾的情況。隨著科學(xué)的進(jìn)步，設(shè)備的更新，指揮人員與天車司機(jī)的及時(shí)溝通顯得尤為重要。
1 無(wú)線通信技術(shù)
無(wú)線通信，顧名思義就是利用無(wú)線電波（非線纜）來(lái)實(shí)現(xiàn)與設(shè)備位置無(wú)關(guān)的人機(jī)信息交互。在工作現(xiàn)場(chǎng)。一些環(huán)境下禁止、限制使用電纜或很難使用電纜，有線通信系統(tǒng)很難發(fā)揮作用，因?yàn)闊o(wú)線通信效地彌補(bǔ)了有線通信的不足。
2 無(wú)線通信技術(shù)在使用時(shí)的特點(diǎn)
2.1 無(wú)線通信的優(yōu)點(diǎn)：
（1）無(wú)線通拓?fù)涓m合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，支持點(diǎn)到點(diǎn)的連接以及廣播拓?fù)洌?/p>
（2）不需要布線，省去施工的麻煩，保證通信安全性。
2.2 無(wú)線通信的缺點(diǎn)：
（1）由于工作環(huán)境為發(fā)電廠，所以內(nèi)場(chǎng)電磁場(chǎng)非常強(qiáng)大，無(wú)線通信會(huì)受到干擾；
（2）作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)并排擺放發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)控制柜，無(wú)線通信會(huì)干擾勵(lì)磁系統(tǒng)正常運(yùn)行。
3 無(wú)線通信在起重作業(yè)中的應(yīng)用
從前面的介紹不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)線通信技術(shù)具有著非常明顯的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)。本文以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)情況為出發(fā)點(diǎn)，探討無(wú)線通信技術(shù)在兩臺(tái)橋式起重機(jī)人機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用。如圖1所示。
3.1 現(xiàn)場(chǎng)總體控制
現(xiàn)場(chǎng)總指揮可以直接向兩臺(tái)天車指揮人員下達(dá)吊裝命令，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)吊裝過(guò)程的總體控制，以及總體吊裝方案的實(shí)施。
3.2 單臺(tái)天車人機(jī)交互
天車指揮人員接到吊裝命令后，在具體作業(yè)過(guò)程中可以直接向天車司機(jī)下達(dá)明確指令。而天車司機(jī)自身或天車遇到問(wèn)題時(shí)也可以反饋給天車指揮人員，從而有效的避免了單向信息流造成的不可控現(xiàn)象。而且由于天車指揮人員直接看到被吊裝設(shè)備的實(shí)際情況，如果被吊裝設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)果斷的進(jìn)行緊急停車操作，從而極大地降低了現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生事故和誤操作的概率。
3.3 雙天車聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)
水輪發(fā)電機(jī)組分解過(guò)程中，分解起吊發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子時(shí)需要雙天車聯(lián)動(dòng)動(dòng)作，而且發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子線棒之間間隙很小，此時(shí)兩臺(tái)天車聯(lián)動(dòng)動(dòng)作過(guò)程中的平衡性及同步性顯得尤為重要。而兩組天車操作組在正式起吊前的鋼絲繩預(yù)緊及尋找平衡點(diǎn)的工作最重要的溝通協(xié)作可以方便的實(shí)現(xiàn)。
4 無(wú)線通信在應(yīng)用中缺點(diǎn)的克服
無(wú)線通信實(shí)際是電磁波來(lái)傳遞信息，所以在發(fā)電廠這個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)特殊環(huán)境中有自身的缺點(diǎn)。
從原理上出發(fā)，只要所在磁場(chǎng)與無(wú)線通信的電磁波不是同一個(gè)頻率就可以有效克服它在使用過(guò)程中的缺點(diǎn)。所以我們?cè)诓捎脽o(wú)線通信時(shí)，可以使用無(wú)線信號(hào)數(shù)字加密、解密方式，這樣不僅無(wú)線通信自身不會(huì)受到感染，而且無(wú)線通信電磁波也不會(huì)影響發(fā)電機(jī)組的自動(dòng)化原件工作。
結(jié)束語(yǔ)
隨著科學(xué)的進(jìn)步，設(shè)備的更新，在多工種協(xié)同作業(yè)過(guò)程中對(duì)起重操作要求越來(lái)越嚴(yán)格的情況下，我們使用無(wú)線通信技術(shù)對(duì)整個(gè)作業(yè)過(guò)程“可控、在控”成為可能。并且它適用于各種工業(yè)環(huán)境，即使在極惡劣的情況下也能夠保證安全性和可靠性。無(wú)線通信在起重作業(yè)的發(fā)展空間十分巨大！
致謝
在本次論文寫作過(guò)程中，感謝各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)予以的大力支持，同時(shí)感謝機(jī)械分場(chǎng)起重班各位同事為本文提供建議及信息反饋。
同時(shí)由于專業(yè)知識(shí)有限，誠(chéng)懇地請(qǐng)各位領(lǐng)導(dǎo)對(duì)本論文多加批評(píng)指正，使我們及時(shí)完善論文的不足之處。
謹(jǐn)此致謝！
參 考 文 獻(xiàn)
篇4
目前我國(guó)照明用電量占建筑用電的20%-30%，智能照明電氣公司生產(chǎn)的場(chǎng)景控制器和調(diào)光產(chǎn)品基本上都采用開(kāi)環(huán)控制，根據(jù)區(qū)域要求打開(kāi)光源并調(diào)節(jié)光的輸出，這樣很難達(dá)到該環(huán)境最合理的照度，通常調(diào)節(jié)好一個(gè)照度水平后，不會(huì)再根據(jù)該環(huán)境的光線強(qiáng)度來(lái)改變照度。這種不合理的控制光源方法，增加了用電量，造成大量污染。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是本世紀(jì)最具影響力的技術(shù)之一，如果將無(wú)線傳感技術(shù)應(yīng)用到照明控制系統(tǒng)中，不僅會(huì)大大減少成本，而且節(jié)約資源，避免不必要的浪費(fèi)。
本文提出的照明控制系統(tǒng)主要利用短距離無(wú)線通信和CAN總線技術(shù)，應(yīng)用于小環(huán)境光源照明控制，由無(wú)線通信基站、無(wú)線通信從站和終端節(jié)點(diǎn)組成。本方案適合小環(huán)境光源控制，克服了自動(dòng)化程度低、管理比較混亂、控制相對(duì)分散的傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，為人們生活提供一個(gè)更加智能化的環(huán)境。
2.原理及技術(shù)
本研究方案主要應(yīng)用到短距離無(wú)線通信技術(shù)和CAN總線技術(shù)。其中，短距離無(wú)線通信技術(shù)采用低功率短距離無(wú)線通信技術(shù)，采用nRF905無(wú)線射頻收發(fā)芯片。無(wú)線通信基站由STC89C52和nRF905無(wú)線收發(fā)器組成。STC89C52為改基站的控制芯片，用來(lái)產(chǎn)生控制信號(hào)，并對(duì)從站返回的狀態(tài)做出反應(yīng)，確保照明光源運(yùn)轉(zhuǎn)正常；nRF905無(wú)線收發(fā)器為基站信號(hào)發(fā)送設(shè)備，通過(guò)nRF905完成對(duì)控制信號(hào)的發(fā)送和對(duì)從站發(fā)送的照明光源狀態(tài)信號(hào)的接收。
2.1 短距離無(wú)線通信
隨著通信和信息技術(shù)的不斷發(fā)展，短距離無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用步伐不斷加快，正日益走向成熟。一般意義上，只要通信收發(fā)雙方通過(guò)無(wú)線電波傳輸信息且傳輸距離限制在較短范圍（幾十米）以內(nèi)，就可稱為短距離無(wú)線通信。短距離無(wú)線通信技術(shù)的工作頻段為ISM頻段，使用這類頻段不需要任何許可證，通常只要求發(fā)射不超過(guò)一定的功率（通常低于1W），只要不干擾其它頻段即可。目前常見(jiàn)的短距離無(wú)線通信經(jīng)常應(yīng)用于以下幾個(gè)ISM頻段：27MHz頻段；2.4GHz頻段和315MHz；433MHz和868MHz等頻段。
2.2 CAN總線
CAN總線是德國(guó)BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測(cè)試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開(kāi)發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。通信速率可達(dá)1MBPS。CAN總線是具有通信速率高、容易實(shí)現(xiàn)、且性價(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線，是最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。
3.選用部件
本方案所用設(shè)備主要為PHILIPS半導(dǎo)體生產(chǎn)PCA89C250收發(fā)器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905無(wú)線收發(fā)器。
PCA82C250是CAN控制器的物理接口，其主要作用是：給BUS提供差動(dòng)發(fā)送信號(hào)，給CAN控制器提供差動(dòng)接受信號(hào)。該芯片采用5V直流電供電，PCA82C50是針對(duì)汽車中高速通訊的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)。
SJA1000是一種CAN獨(dú)立控制器，通常用于自動(dòng)化領(lǐng)域，用來(lái)控制區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制。SJA1000與控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式，在該模式下，CAN總線符合全部的CAN2.0B協(xié)議。
挪威Nordic公司的nRF905芯片主要應(yīng)用于小面積區(qū)域。nRF905在無(wú)線數(shù)據(jù)通信、無(wú)線報(bào)警及安全系統(tǒng)、無(wú)線監(jiān)測(cè)、無(wú)線開(kāi)鎖、家庭自動(dòng)化和玩具等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
4.系統(tǒng)硬件
4.1 nRF905通訊模塊
nRF905與STC89C52單片機(jī)硬件接口如圖1所示。
4.2 CAN控制收發(fā)器
本方案用到的PCA82C250芯片是為CAN協(xié)議配置的物理總線接口，能夠?yàn)镃AN總線提供差動(dòng)發(fā)送能力，為SJA1000提供差動(dòng)接收能力。圖2為SJA1000與PAC82C250組成的硬件圖。
5.系統(tǒng)軟件
硬件操作需要通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件的基本操作包括初始化和常規(guī)服務(wù)兩部分。初始化服務(wù)包括SJA1000和nRF905兩個(gè)芯片的初始化，SJA1000發(fā)送和接收的配置，nRF905的發(fā)送和接收的配置；常規(guī)服務(wù)包括：無(wú)線通信基站、無(wú)線通信從站、無(wú)線終端節(jié)點(diǎn)之間的通信。
5.1 CAN總線操作
初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，進(jìn)入復(fù)位模式，確定驗(yàn)收濾波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，選擇PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引腳；配置總線定時(shí)寄存器波特率設(shè)置為125Kbps，配置輸出控制寄存器為正常輸出模式，TX0為下拉，TX1為下拉；配置命令寄存器釋放接收緩沖器，配置驗(yàn)收濾波寄存器。
5.2 無(wú)線數(shù)據(jù)操作
初始化nRF905，nRF905所有配置都是通過(guò)SPI接口進(jìn)行，SPI接口由5個(gè)寄存器組成，只有在掉電模式和Standby模式是激活的。置高PWR_UP，置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式。SPI接口包括5個(gè)內(nèi)部寄存器：狀態(tài)寄存器、RF配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送有效數(shù)據(jù)寄存器、接收有效數(shù)據(jù)寄存器。通過(guò)配置RF配置寄存器可使nRF905正常運(yùn)行。
5.3 CAN總線數(shù)據(jù)發(fā)送
CAN發(fā)送：發(fā)送緩沖器配置分為描述符區(qū)和數(shù)據(jù)區(qū)，描述符區(qū)第一個(gè)字節(jié)是幀信息字節(jié)，它說(shuō)明了幀格式（標(biāo)準(zhǔn)幀格式或擴(kuò)展幀格式）、遠(yuǎn)程或數(shù)據(jù)幀和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)幀格式有兩個(gè)字節(jié)的識(shí)別碼，擴(kuò)展幀格式有4個(gè)字節(jié)的識(shí)別碼，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度最長(zhǎng)為8個(gè)字節(jié)，發(fā)送緩沖器長(zhǎng)13個(gè)字節(jié)。配置發(fā)送緩沖器工作在擴(kuò)展幀格式，發(fā)送數(shù)據(jù)幀，數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為8個(gè)字節(jié)，識(shí)別碼與下位機(jī)匹配，發(fā)送數(shù)據(jù)為nRF905無(wú)線接收的數(shù)據(jù)。檢測(cè)狀態(tài)寄存器，接收狀態(tài)位為0、發(fā)送完成狀態(tài)位為1且發(fā)送緩沖器狀態(tài)位為1，則將發(fā)送緩沖器數(shù)據(jù)放入TX緩沖器，命令寄存器SJA_CMR發(fā)送請(qǐng)求位置1，發(fā)送數(shù)據(jù)。
5.4 CAM總線數(shù)據(jù)接收
CAN接收：中斷寄存器SJA_IR接收中斷位置高，開(kāi)始接收RX緩沖區(qū)數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)存入接收緩沖區(qū)，存儲(chǔ)完成后接收緩沖器位置高釋放RX緩沖區(qū)；釋放仲裁丟失捕捉寄存器和錯(cuò)誤捕捉寄存器。
5.5 無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送
nRF905發(fā)送：TRX_CE=0，TXEN=0，nRF905處于SPI編程；CSN置低，SPI等待一條指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”，寫TX有效數(shù)據(jù)，寫操作從字節(jié)0開(kāi)始；發(fā)送TX緩存存放數(shù)據(jù)；CSN置高；CSN置低，SPI等待一條指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”，寫TX地址，全部寫操作從字節(jié)0開(kāi)始；發(fā)送TX緩存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高開(kāi)始發(fā)送；發(fā)送完成后TRX_CE置低。
5.6 無(wú)線數(shù)據(jù)接收
nRF905接收：TRX_CE=1，TXEN=0，nRF905處于接收狀態(tài)；DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否為1，判斷是否有新數(shù)據(jù)傳入且數(shù)據(jù)接收完成，TRX_CE=0進(jìn)入Standby模式；CSN置低，SPI等待一條指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”，讀RX有效數(shù)據(jù)，讀操作從字節(jié)0開(kāi)始；CSN置高；TRX_CE=1。
5.7 無(wú)線通信基站控制
常規(guī)服務(wù)即無(wú)線通信基站工作包括：在完成對(duì)nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引腳置低，nRF905處于SPI編程，將nRF905所發(fā)地址及數(shù)據(jù)寫入緩存，置高TRX_CE和TXEN引腳，發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送不成功則重新發(fā)送，如果成功，置低TRX_CE，等待下一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)送。
6.系統(tǒng)測(cè)試
將CAN收發(fā)器單片機(jī)的串行接口與PC機(jī)串口相連，利用PC機(jī)串口通信程序?qū)?shù)據(jù)通過(guò)串口發(fā)送給CAN接收器，實(shí)現(xiàn)CAN節(jié)點(diǎn)的收發(fā)數(shù)據(jù)測(cè)試。串行通信的參數(shù)設(shè)置為：串口端口號(hào)：1；波特率：9600bps；數(shù)據(jù)位：8位；停止位：1位。
在使用串口時(shí)先要打開(kāi)串口，然后將數(shù)據(jù)傳給CAN節(jié)點(diǎn)單片機(jī)。發(fā)送數(shù)據(jù)中要包含無(wú)線控制器的下位機(jī)地址和其他控制信息，如在實(shí)驗(yàn)中使用的節(jié)點(diǎn)地址為0x00020406、其他控制數(shù)據(jù)為34。34對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為00110100。實(shí)驗(yàn)表明，本方案給出的無(wú)線與有線混合的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)工作正常。
無(wú)線通信基站發(fā)送0X34到無(wú)線通信從站，從站接收信號(hào)后通過(guò)CAN總線發(fā)送至終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)接收并在數(shù)碼管顯示接收數(shù)據(jù)，并控制下面LED燈相應(yīng)的暗滅，顯示正常發(fā)送RXOK信號(hào)通過(guò)CAN總線傳輸至無(wú)線通信從站，從站將信號(hào)發(fā)送至基站，基站接收信號(hào)并將數(shù)碼管置零，等待下一個(gè)發(fā)送信息。
7.小結(jié)
該系統(tǒng)能利用有線與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合完成對(duì)光源的控制，取得了較好的效果，綜合了有線和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的各自優(yōu)點(diǎn)，使得網(wǎng)絡(luò)控制成本更低、網(wǎng)絡(luò)利用率更高、系統(tǒng)智能化更強(qiáng)，便于網(wǎng)絡(luò)的管理和應(yīng)用，適合學(xué)校、家庭、政府、企業(yè)等場(chǎng)所應(yīng)用，該網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用將具有可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
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篇5
3.廣域后備保護(hù)通信模式及其性能評(píng)估
4.衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望
5.空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
6.現(xiàn)代化礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)
7.高速鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的演進(jìn)與發(fā)展
8.智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學(xué)的學(xué)科性質(zhì)、發(fā)展歷程與研究主題
10.構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)建議
11.基于EPOCHS平臺(tái)的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)仿真
12.電力通信網(wǎng)脆弱性分析
13.通信電臺(tái)電磁輻射效應(yīng)機(jī)理
14.4G通信技術(shù)綜述
15.電力和信息通信系統(tǒng)混合仿真方法綜述
16.面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡(luò)研究
17.基于SDH光網(wǎng)絡(luò)的分層區(qū)域式保護(hù)通信系統(tǒng)的可靠性研究
18.調(diào)度與變電站一體化系統(tǒng)鏈路狀態(tài)監(jiān)測(cè)與TCP通信方案
19.煤礦事故特點(diǎn)與煤礦通信、人員定位及監(jiān)視新技術(shù)
20.Tor匿名通信流量在線識(shí)別方法
21.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)
22.配電通信網(wǎng)業(yè)務(wù)斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
25.WAMS通信業(yè)務(wù)的系統(tǒng)有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術(shù)
27.第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)
28.量子通信現(xiàn)狀與展望
29.配電網(wǎng)EPON通信接入與分區(qū)自治
30.基于業(yè)務(wù)的電力通信網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法
31.移動(dòng)通信技術(shù)擴(kuò)散的實(shí)證研究:基于中國(guó)1990-2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨(dú)立的重傳機(jī)制
33.空間激光通信捕獲、對(duì)準(zhǔn)、跟蹤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)
34.基于時(shí)頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
36.“日盲”紫外光通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統(tǒng)
38.淺談4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)在線通信報(bào)文分析工程方案
41.光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用
42.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用
43.基于空間激光通信組網(wǎng)四反射鏡動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)研究
44.運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)改革通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
45.淺談超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展
46.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)
47.SM2加密體系在智能變電站站內(nèi)通信中的應(yīng)用
48.現(xiàn)代信息安全與混沌保密通信應(yīng)用研究的進(jìn)展
49.中美4G移動(dòng)通信技術(shù)專利信息比較研究
50.衛(wèi)星激光通信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
51.VC中應(yīng)用MSComm控件實(shí)現(xiàn)串口通信
52.青?！鞑亟恢绷髀?lián)網(wǎng)工程輸電線路在線監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
53.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信
54.空間激光通信組網(wǎng)光學(xué)原理研究
55.計(jì)算機(jī)技術(shù)在通信中的應(yīng)用研究
56.面向5G無(wú)線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述
57.基于C8051F020單片機(jī)的RS485串行通信設(shè)計(jì)
58.智能變電站過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文特性分析與通信配置研究
59.基于業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度的電力通信網(wǎng)可靠性評(píng)估算法
60.基于4G通信技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全通信分析
61.無(wú)線激光通信系統(tǒng)弱光干擾技術(shù)
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
63.10kV電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)算法
64.數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線可靠通信機(jī)制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應(yīng)急救援無(wú)線通信系統(tǒng)的研究
66.機(jī)載激光通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
67.軟件定義的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)研究
68.一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)同時(shí)空間激光通信光學(xué)跟瞄技術(shù)研究
69.開(kāi)放式自動(dòng)需求響應(yīng)通信規(guī)范的發(fā)展和應(yīng)用綜述
70.兆瓦(MW)級(jí)海島微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究及工程應(yīng)用
71.帶通信約束的多無(wú)人機(jī)協(xié)同搜索中的目標(biāo)分配
72.基于信道認(rèn)知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數(shù)辨識(shí)的混沌保密通信方法
74.智能配電網(wǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的QoS-MAC層模型
75.無(wú)線紫外光散射通信中多信道接入技術(shù)研究
76.水下無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點(diǎn)耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機(jī)制的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其MAC協(xié)議研究
80.不可靠通信環(huán)境下無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)最小能耗廣播算法
81.中間環(huán)節(jié)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與價(jià)值鏈治理者的決定——以2G和3G時(shí)代中國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環(huán)境研究
83.太赫茲通信技術(shù)的研究與展望
84.一種分布式電源并網(wǎng)監(jiān)控通信適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法
85.不同耦合方式和耦合強(qiáng)度對(duì)電力-通信耦合網(wǎng)絡(luò)的影響
86.太赫茲通信技術(shù)研究進(jìn)展
87.低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)特性模型與組網(wǎng)算法
88.基于LabVIEW的監(jiān)控界面設(shè)計(jì)與單片機(jī)的串行通信
89.聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)的小世界性對(duì)企業(yè)創(chuàng)新影響的實(shí)證研究——基于中國(guó)通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的分析
90.基于共享內(nèi)存的Xen虛擬機(jī)間通信的研究
91.考慮通信系統(tǒng)影響的電力系統(tǒng)綜合脆弱性評(píng)估
92.貓眼逆向調(diào)制自由空間激光通信技術(shù)的研究進(jìn)展
93.擴(kuò)頻通信技術(shù)淺談
94.基于信息熵的電力通信網(wǎng)脆弱性評(píng)價(jià)方法
95.安全高效礦井通信系統(tǒng)技術(shù)要求
96.無(wú)線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無(wú)線接入網(wǎng)的綠色無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)研究
篇6
計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和信息數(shù)字化的高新技術(shù)的不斷進(jìn)步，促進(jìn)了當(dāng)代測(cè)繪工程的迅猛發(fā)展，同時(shí)帶來(lái)了巨大且富有現(xiàn)實(shí)意義的發(fā)展前景和發(fā)展空間，測(cè)繪工程在理論方面或者是在實(shí)際操作上發(fā)生了翻天覆地的改變，由圖紙化的傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)向電子化的現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)邁進(jìn)，這將對(duì)采樣收集空間數(shù)據(jù)方面有著非常重要的積極影響，這不僅是時(shí)代潮流變化的發(fā)展要求，也是創(chuàng)建科技中國(guó)的首要任務(wù)。當(dāng)然，關(guān)于常規(guī)化的通信技術(shù)運(yùn)用在測(cè)繪工程上是無(wú)法滿足測(cè)繪工程發(fā)展的時(shí)代要求，所以我們要探究更為完美的無(wú)線通信技術(shù)，無(wú)線通信技術(shù)不僅能提高測(cè)繪工程的工作效率，使得在室外也能進(jìn)行通訊并完成作業(yè)，解決了傳統(tǒng)上圖紙化作業(yè)的難題，降低了測(cè)繪人員的工作難度，減少了人力資源和時(shí)間的浪費(fèi)，增強(qiáng)了測(cè)繪工程的準(zhǔn)確度，這對(duì)測(cè)繪工程的改革與發(fā)展有著重要的積極作用。
2無(wú)線通信技術(shù)的概述
無(wú)線通信（Wirelesscommunication）是一種通過(guò)電磁波等信號(hào)媒介進(jìn)行信息交換的通信方式。無(wú)線通信系統(tǒng)由多個(gè)移動(dòng)站與一個(gè)基準(zhǔn)站組成。移動(dòng)站主要包括了電源、主機(jī)、GPRS等，另外基準(zhǔn)站則包括GPS天線、電源、網(wǎng)管服務(wù)器等。
3無(wú)線通信系統(tǒng)兩大模塊的特點(diǎn)及表現(xiàn)
3.1無(wú)線通信系統(tǒng)中的硬件部分
硬件在選擇設(shè)備方面最重要還是單片機(jī)的選擇。單片機(jī)作為硬件部分的軸心，選擇符合要求的單片機(jī)對(duì)準(zhǔn)確傳送原始數(shù)據(jù)和整個(gè)無(wú)線通信系統(tǒng)的正常工作有著極其重要的影響。單片機(jī)應(yīng)該要符合數(shù)據(jù)傳送速度快、精確率高、穩(wěn)定性能好、傳送長(zhǎng)度長(zhǎng)且具有語(yǔ)音傳送功能和能夠縮短數(shù)據(jù)處理時(shí)間的透明傳送功能等要求。同時(shí)也要考慮單片機(jī)的便攜性、占據(jù)空間的大小和損耗能量的多少。處于無(wú)線通信系統(tǒng)硬件部分的重要位置的部件———天線，能在輻射無(wú)線信號(hào)和接受無(wú)線信號(hào)的過(guò)程中正常安全在電磁波與高頻率電信號(hào)之間實(shí)施相互轉(zhuǎn)換反應(yīng)。在選擇天線時(shí)，天線的指向圖要符合無(wú)線通信系統(tǒng)的電磁波覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)，天線自身的功能特點(diǎn)要滿足無(wú)線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。例如，天線的長(zhǎng)度大小要根據(jù)實(shí)際操作情況來(lái)選擇適合的天線，為了提高便攜性，天線接受信號(hào)的一端應(yīng)選擇螺旋式；為了便于工作人員的安裝，天線輻射無(wú)線信號(hào)的一端應(yīng)選擇較短的天線。移動(dòng)站與副站應(yīng)該選擇定向天線輻射集中程度的參數(shù)小的天線，相反，基準(zhǔn)站與主站則選擇定向天線輻射集中程度的參數(shù)大的天線。由于信號(hào)在傳輸介質(zhì)中傳播時(shí)，將會(huì)有一部分能量轉(zhuǎn)化成熱能或者被傳輸介質(zhì)吸收，從而造成信號(hào)強(qiáng)度不斷減弱，因此在饋線的選擇上要選擇大直徑的饋線，避免信號(hào)強(qiáng)度的發(fā)生過(guò)度耗損。因?yàn)轲伨€越長(zhǎng)，其自身?yè)p耗的能量也越大，因此，在安裝過(guò)程中要盡可能地縮減饋線的長(zhǎng)度，保證通信的正常運(yùn)行。作為硬件部分中不可或缺的部件———電源，它的作用是不可忽視的，在選擇電源的時(shí)候，要在確保無(wú)線通信系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的基礎(chǔ)上盡可能選擇電波較小的，這樣才能防止干擾電臺(tái)接收的現(xiàn)象發(fā)生。無(wú)須手持掛在肩上即可對(duì)講的對(duì)講機(jī)———肩咪，是由揚(yáng)聲器和話筒構(gòu)成的，是無(wú)線通信系統(tǒng)硬件部分的構(gòu)成部件。不同信號(hào)臺(tái)之間的溝通交流可以通過(guò)肩咪來(lái)實(shí)現(xiàn)，在測(cè)繪工程的實(shí)際操作現(xiàn)場(chǎng)中，現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)人員在測(cè)繪中或者進(jìn)行檢查工作時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)利用肩咪與設(shè)計(jì)繪圖員進(jìn)行溝通，克服困難，解決問(wèn)題，從而保證測(cè)繪工程順利進(jìn)行。
3.2無(wú)線通信系統(tǒng)的軟件部分
當(dāng)無(wú)線通信系統(tǒng)的硬件部分完成將獲得的原始數(shù)據(jù)傳送到終端，系統(tǒng)的軟件部分就開(kāi)始發(fā)揮其自身作用，處理原始數(shù)據(jù)，給工作人員在測(cè)繪過(guò)程中帶來(lái)了方便。在當(dāng)前有關(guān)測(cè)繪的通信軟件中，GIS處于極其重要的地位。數(shù)據(jù)通信是將通信技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)從而產(chǎn)生新的通信方式。要在不同地區(qū)之前實(shí)現(xiàn)傳輸信息的目的就一定要有傳輸信道，按照不同的傳送媒介，分為無(wú)線數(shù)據(jù)通信和有線數(shù)據(jù)通信。它們都是利用傳輸信道使得數(shù)據(jù)終端和計(jì)算機(jī)相聯(lián)結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端各種資源共享。在軟件部分的設(shè)計(jì)編寫方面，要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)普遍適用各個(gè)客戶終端的掛載辦法是首要任務(wù)。來(lái)自微軟公司設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的ActiveX模式，有著能夠擺脫詳盡的編程語(yǔ)言，并能很好的使用到大部分的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境中，而且可以對(duì)原來(lái)存在的軟件進(jìn)行直接升級(jí)。在這種模式下開(kāi)發(fā)運(yùn)行，使得無(wú)線通信系統(tǒng)中的軟件部分在連接網(wǎng)絡(luò)的條件下實(shí)現(xiàn)交互的目的。軟件部分的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一旦設(shè)計(jì)了符合標(biāo)準(zhǔn)要求的框架，增強(qiáng)軟件自身的通用性、可嵌入性、可植入性，就能保證無(wú)線通信系統(tǒng)在測(cè)繪工程中的合理運(yùn)行和使用。
4無(wú)線通信技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用分析
論文主要分析了GPRS無(wú)線通信技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用情況，與傳統(tǒng)的測(cè)繪方式相比較，GPRS無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，具有實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。利用網(wǎng)絡(luò)使得移動(dòng)站中的GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)終端與基準(zhǔn)站的網(wǎng)管服務(wù)器連接起來(lái)，同時(shí)保證網(wǎng)管服務(wù)器的連接口與主機(jī)保持連接狀態(tài)，與此同時(shí)，在基準(zhǔn)站的作用下數(shù)據(jù)會(huì)不斷進(jìn)行修正，利用網(wǎng)絡(luò)連接使得GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)終端能接收到數(shù)據(jù)，從而傳送到移動(dòng)站，并通過(guò)主機(jī)精確計(jì)算出所在的位置，測(cè)繪工作人員才能知道具體的基準(zhǔn)站位置。在無(wú)線通信技術(shù)的實(shí)際操作與應(yīng)用中，要?jiǎng)?chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)繪工程管理體系，才能保證數(shù)據(jù)傳送的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性，才能保證測(cè)繪工程作業(yè)的有效順利進(jìn)行。在傳統(tǒng)的測(cè)繪工程中，工作區(qū)的建立都伴隨這臨時(shí)基準(zhǔn)站，其工效和信息傳輸接收效率都非常低，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，城市化也逐漸發(fā)展成型，測(cè)繪工程量也越來(lái)越大，內(nèi)容也越來(lái)越繁雜，傳統(tǒng)的測(cè)繪方式已經(jīng)不再滿足時(shí)代潮流發(fā)展的需求，使用新興的無(wú)線GPRS無(wú)線通信技術(shù)，不僅能夠提高測(cè)繪工程的工作效率和信號(hào)發(fā)射接收效率，增強(qiáng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性、安全性，確保測(cè)繪工程的順利進(jìn)行。
5結(jié)語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō)，新型無(wú)線通信技術(shù)在測(cè)繪工程中的應(yīng)用，不僅能夠打破傳統(tǒng)的空間測(cè)繪模式，達(dá)成室外隨時(shí)隨地通訊的目的，還能推動(dòng)無(wú)紙化測(cè)繪方式的發(fā)展，提高測(cè)繪作業(yè)的工作效率，降低測(cè)繪人員的工作壓力，減少在時(shí)間和人力資源上不必要的浪費(fèi)。無(wú)線通信技術(shù)在測(cè)繪工程的發(fā)展應(yīng)用，給測(cè)繪產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了不可估量的發(fā)展前景和發(fā)展空間，推動(dòng)了測(cè)繪行業(yè)的迅猛發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]陳剛，羌鈴鈴.如何實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)雙平面容災(zāi)[J].通信技術(shù)，2011，44（03）：103~105.
篇7
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。
.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。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
篇8
一、LTE產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
雖然3G通信技術(shù)在我國(guó)范圍內(nèi)興起的時(shí)間不長(zhǎng)，才在剛剛大規(guī)模部署的階段，但4G的研發(fā)工作早已在各國(guó)不同地區(qū)開(kāi)展了。隨著移動(dòng)設(shè)備的越來(lái)越高端，人們對(duì)上網(wǎng)的需求也不得已滿足，熱門對(duì)于2Mb/s的WCDMA R99傳輸速錄和14.4Mb/s的R5 HSDPA的峰值率已經(jīng)不能滿足自身需求[1]。并且，OFDM技術(shù)作為無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的另一產(chǎn)物，將無(wú)線通信的接入速率提升到100Mb/s，這給3G信息技術(shù)帶來(lái)了巨大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力。
二、LTE中的關(guān)鍵技術(shù)
1、OFDM技術(shù)
OFDMA技術(shù)其實(shí)就是LTE下行鏈路采用在循環(huán)前綴基礎(chǔ)上的正交頻分多址技術(shù)。首先在發(fā)射端將信號(hào)插入到循環(huán)冗余校驗(yàn)碼中，然后對(duì)信道進(jìn)行編碼、信道交織、特征加擾等的處理來(lái)解決突發(fā)噪聲對(duì)系統(tǒng)操作的影響，LTE系統(tǒng)一般采用QPSK、16QAM、64QAM三種方式[2]。
如圖1就是LTE系統(tǒng)的發(fā)送接收模型，是一種采用了2*2的MIMO技術(shù)，一個(gè)碼字到兩層的映射方式。由于天線數(shù)量與碼字?jǐn)?shù)量不一致，所以需要將碼映射到不同的發(fā)送天線上，由此便需要層映射和預(yù)編碼的工作。層映射是將碼字按照一定的規(guī)則流程映射到多層的過(guò)程，預(yù)編碼則是將數(shù)據(jù)再次映射到不同的天線端口的過(guò)程。
在理解OFDM技術(shù)時(shí)，應(yīng)注意區(qū)分于一般的頻分復(fù)用FDM技術(shù)，正交頻分復(fù)用技術(shù)是多載波通信的一種，并且在頻道選擇性信道中發(fā)揮著最大優(yōu)勢(shì)，各個(gè)子信道在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中的時(shí)域中正交，并且重疊在頻域中，其實(shí)現(xiàn)工作的基本原理就是通過(guò)串/并轉(zhuǎn)換器將高速串行的數(shù)據(jù)流變?yōu)槎鄠€(gè)低速并行的比特流，并且每一個(gè)OFDM子信道只傳輸一個(gè)低速數(shù)據(jù)流。
2、多天線技術(shù)
現(xiàn)代的無(wú)線通信技術(shù)離不開(kāi)天線的作用，所以天線性能是否優(yōu)良也影響著整個(gè)通信系統(tǒng)的效果。在傳統(tǒng)的通信技術(shù)中，天線技術(shù)從開(kāi)始的單發(fā)/單收天線到單發(fā)/多收和多發(fā)/單收的發(fā)展階段，在實(shí)際生活應(yīng)用中我們也了解到，地面?zhèn)鬏斅窂街行盘?hào)的通信比其他路徑如光纖、電纜、衛(wèi)星等的信號(hào)要發(fā)展的慢一些。
而現(xiàn)如今的通信系統(tǒng)要想打破原有技術(shù)的束縛來(lái)獲得更強(qiáng)大的信號(hào)功率和更優(yōu)良的服務(wù)，可以從惡劣通信環(huán)境影響通信技術(shù)發(fā)展進(jìn)行突破。所以就要不斷提高發(fā)送信號(hào)的功率[3]。這在第三代通信系統(tǒng)中是不存在的買所以就會(huì)降低整個(gè)通信系統(tǒng)的性能影響通信技術(shù)的發(fā)展。所以人們對(duì)無(wú)線網(wǎng)技術(shù)的研究是具有重大突破性的。
3、MIMO技術(shù)
MIMO技術(shù)為通信技術(shù)中高速的數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸技術(shù)帶來(lái)了可能成為無(wú)線通信領(lǐng)域的一大新突破，它很大一定程度上是提升系統(tǒng)頻率利用率。其工作原理就是基于通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用其多輸入/輸出的方式更多的發(fā)送與接收同時(shí)選擇多天線單元，并且通過(guò)其信道途徑中的多維度的特性。如圖2所示。
MIMO技術(shù)特點(diǎn)是采用多遠(yuǎn)天線陣列在發(fā)送/接收端，得到不同的空間特性的空間向量基于無(wú)線信道中，有如在一個(gè)通用大空間的信道中又獨(dú)自進(jìn)行多個(gè)互不干擾的信道。這種技術(shù)可以帶來(lái)空間的分集增益，這種新型MIMO技術(shù)創(chuàng)新的方法被稱為空間分集。通過(guò)MIMO技術(shù)，天線陣列所傳輸?shù)亩鄠€(gè)并行的信號(hào)數(shù)據(jù)，接收端可對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)，也就是說(shuō)，不同的數(shù)據(jù)流對(duì)于接收端都是具有可利用和區(qū)分的空間特性的，在這時(shí)就具有了多維性。MIMO系統(tǒng)改變無(wú)線信道可看做是由M= min（nT，nR）個(gè)并行子信道組成，所以MIMO技術(shù)中的通信系統(tǒng)信道容量其實(shí)就是所有子信道通信系統(tǒng)容量的總和。在所有的發(fā)送和接收天線陣列都具有非相干特性的條件下，系統(tǒng)中每個(gè)子信道都可有相同的極限容量，整個(gè)信道極限容量將會(huì)有重大提升，公式如下：
C≈M?B?log2（1+SNR）
所以從上文分析及公式可以看出，MIMO技術(shù)的改善會(huì)對(duì)整個(gè)無(wú)線通信信道的容量進(jìn)行全面提升，還有就是利用MIMO技術(shù)還可增加信道的可靠性來(lái)降低信道傳輸數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤率。
三、LTE中技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)探究
作為我國(guó)最大的移動(dòng)營(yíng)運(yùn)商，中國(guó)移動(dòng)也將加入到LTE技術(shù)營(yíng)運(yùn)行列中，由于美國(guó)高通公司在3G時(shí)代占據(jù)主導(dǎo)地位，LTE正在努力避免高通的主要技術(shù)，所以大大削弱了高通在3G時(shí)代的地位。2007年11月底至12月初3GPP RAN38全會(huì)通過(guò)RAN1提交的融合幀結(jié)構(gòu)方案，被正式寫入3GPP標(biāo)準(zhǔn)，2008年，RAN4的工作、RAN5和核心網(wǎng)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定工作的完成，又是一重大性進(jìn)展。
LTE具有來(lái)自TD-SCDMA現(xiàn)有核心技術(shù)的繼承和MIMO、OFDM主流技術(shù)有機(jī)結(jié)合，將顯著提高新型技術(shù)的系統(tǒng)功能，也給4G標(biāo)準(zhǔn)中更多地專利技術(shù)提供了可能。
還有隨著多媒體娛樂(lè)和網(wǎng)絡(luò)游戲的開(kāi)發(fā)，當(dāng)前的傳輸速率已經(jīng)達(dá)不到人們的要求，所以設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了峰值速率的數(shù)據(jù)傳輸，并且具有良好的兼容性。
四、結(jié)束語(yǔ)
3GPP LTE技術(shù)作為重要的無(wú)線通信技術(shù)，OFDM技術(shù)很大程度上又提高了系統(tǒng)容量和系統(tǒng)的頻譜效率。LTE 及 LTE-Advanced 等技術(shù)中必須應(yīng)用更先進(jìn)、資源利用率更高的技術(shù)如高階MIMO技術(shù)、協(xié)調(diào)多點(diǎn)發(fā)送技術(shù)、等進(jìn)一步提升整個(gè)系統(tǒng)的性能。
參考文獻(xiàn)
[1]沈嘉，索士強(qiáng)，全海洋. 3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)（LTE）技術(shù)原理與系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M]. 北京：人民郵電出版社. 2008：16-46
篇9
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2015.08.004
0 引言
進(jìn)入二十一世紀(jì)的第二個(gè)十年以來(lái)，信息已經(jīng)成為人類社會(huì)文明進(jìn)步的要素資源，成為現(xiàn)代社會(huì)持續(xù)發(fā)展的基本條件。信息網(wǎng)絡(luò)空間已經(jīng)成為繼陸、海、空、天之后的第五大國(guó)家疆域，成為世界各國(guó)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的重要領(lǐng)域。信息安全已成為與國(guó)防安全、能源安全、糧食安全并列的四大國(guó)家安全領(lǐng)域之一。
近些年來(lái)，以美國(guó)為代表的信息技術(shù)強(qiáng)國(guó)利用自身所壟斷的全球信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加緊構(gòu)建信息安全保障和攻擊體系，以進(jìn)一步鞏固其在網(wǎng)絡(luò)空間的統(tǒng)治地位。在美國(guó)現(xiàn)有的國(guó)家信息安全體系中，政府、IT企業(yè)和社會(huì)團(tuán)體分工協(xié)作，相互配合，共同推進(jìn)美國(guó)國(guó)家和軍隊(duì)的信息安全體系建設(shè)。當(dāng)前，美國(guó)政府部門作為信息安全戰(zhàn)略制定、網(wǎng)絡(luò)和信息安全項(xiàng)目策劃、網(wǎng)絡(luò)情報(bào)偵查、網(wǎng)絡(luò)防御以及網(wǎng)絡(luò)進(jìn)攻的主導(dǎo)者，引領(lǐng)了整個(gè)美國(guó)信息安全領(lǐng)域的發(fā)展和規(guī)劃。其主要部門包括國(guó)土安全部、國(guó)防部、美軍網(wǎng)電司令部、商務(wù)部、聯(lián)邦調(diào)查局以及中央情報(bào)局；美國(guó)的IT企業(yè)則是網(wǎng)絡(luò)攻防的具體實(shí)施機(jī)構(gòu)和重要支撐單位，是美國(guó)政府和軍隊(duì)海量情報(bào)數(shù)據(jù)的來(lái)源，同時(shí)也是實(shí)施網(wǎng)絡(luò)作戰(zhàn)的實(shí)施主體；而美國(guó)及其盟國(guó)中一些非營(yíng)利性團(tuán)體和學(xué)術(shù)組織則為美國(guó)政府和軍隊(duì)提供了輿論和技術(shù)層面的支持，同時(shí)進(jìn)行了人才的輸出，以支撐日益強(qiáng)大的美國(guó)信息作戰(zhàn)部隊(duì)。
隨著無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)的高速發(fā)展，拋開(kāi)有線束縛的無(wú)線通信技術(shù)為國(guó)家和軍隊(duì)的指揮和作戰(zhàn)帶來(lái)了極大的便利性，然而也埋下了極大的安全隱患。截至2014年年底，美國(guó)情報(bào)和軍隊(duì)相關(guān)部門在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中偵收和攻擊獲得的情報(bào)已經(jīng)占到美國(guó)情報(bào)總量的約57.6%，凸顯了當(dāng)前國(guó)家和軍隊(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全的嚴(yán)峻態(tài)勢(shì)。美軍網(wǎng)電司令部2015年戰(zhàn)略規(guī)劃指南顯示，未來(lái)美軍網(wǎng)電部隊(duì)將把無(wú)線領(lǐng)域作為網(wǎng)絡(luò)攻防作戰(zhàn)的重點(diǎn)，這對(duì)我國(guó)國(guó)防和軍隊(duì)網(wǎng)絡(luò)安全體系和技術(shù)提出了新的考驗(yàn)。本論文從歷史出發(fā)，對(duì)交換技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的回顧，指出了當(dāng)前交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的瓶頸以及問(wèn)題，并基于前沿的下一代智能網(wǎng)絡(luò)以及大數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)提出了展望和設(shè)想。
1 軍隊(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀
我國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)和各類專網(wǎng)（包含軍網(wǎng)）組成的國(guó)家基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)是國(guó)家和軍隊(duì)信息安全防護(hù)的重要對(duì)象，但是這些基礎(chǔ)社會(huì)建設(shè)過(guò)程中普遍存在著重建輕防，甚至只建不防的問(wèn)題，造成網(wǎng)絡(luò)信息安全體系構(gòu)建的極大障礙。
當(dāng)前，我軍無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信手段主要包含戰(zhàn)場(chǎng)衛(wèi)星通信、短波電臺(tái)通信、水下潛艇長(zhǎng)波通信等戰(zhàn)時(shí)通信手段，以及軍隊(duì)日常辦公所使用的蜂窩網(wǎng)移動(dòng)手機(jī)通信、單位無(wú)線局域網(wǎng)（Wi-Fi）以及家庭使用的寬帶及家庭無(wú)線局域網(wǎng)等非戰(zhàn)時(shí)通信手段。由于戰(zhàn)時(shí)通信技術(shù)具有較強(qiáng)的應(yīng)用層加密以及物理層跳頻和擴(kuò)頻保障，傳統(tǒng)的竊密和攻擊手段并不能很快奏效，反而是和平時(shí)期工作用無(wú)線局域網(wǎng)、個(gè)人手機(jī)、家庭Wi-Fi等上網(wǎng)和通話極易被偵聽(tīng)和竊密，導(dǎo)致無(wú)意識(shí)泄密。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2014年以來(lái)軍隊(duì)、軍工企業(yè)等軍事相關(guān)單位因手機(jī)、家庭寬帶/Wi-Fi等被攻擊及竊聽(tīng)的事件約470起，造成不可估量的軍事、經(jīng)濟(jì)以及國(guó)家核心技術(shù)損失。
美國(guó)憑借其在信息領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，不斷將其技術(shù)和設(shè)備輸出到中國(guó)，而國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的低性能、高價(jià)格等不足進(jìn)一步導(dǎo)致了黨政軍系統(tǒng)中日常無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備國(guó)產(chǎn)化程度極低，使得日常無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全防線處于近乎失靈的狀態(tài)。在美國(guó)IT跨國(guó)公司和美國(guó)網(wǎng)絡(luò)部隊(duì)等諸如“棱鏡”項(xiàng)目面前，我軍的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和重要信息系統(tǒng)幾乎完全處于不設(shè)防狀態(tài)。諸如思科、微軟、英特爾、IBM等IT企業(yè)幾乎完全控制了我國(guó)高端IT產(chǎn)品的生產(chǎn)及應(yīng)用。據(jù)Gartner數(shù)據(jù)顯示，Windows系列操作系統(tǒng)在我國(guó)市場(chǎng)占有率超過(guò)9成，英特爾在微處理器市場(chǎng)上占有率也超過(guò)8成，谷歌的安卓操作系統(tǒng)在我國(guó)市場(chǎng)占有率達(dá)到8成。即使是國(guó)產(chǎn)的聯(lián)想、酷派等手機(jī)，其核心芯片和操作系統(tǒng)也多是國(guó)外生產(chǎn)，使得我國(guó)無(wú)法從技術(shù)層面根除安全隱患。
2 解決方案：物理層安全技術(shù)和可見(jiàn)光通信技術(shù)
針對(duì)目前日常軍隊(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全性的問(wèn)題，本文提出了兩種可行的改進(jìn)方案，能夠在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，從防止無(wú)線信號(hào)被偵收和泄漏的角度實(shí)現(xiàn)日常狀態(tài)下部隊(duì)營(yíng)區(qū)無(wú)線通信的安全保密。
在現(xiàn)有的通信系統(tǒng)中，通信的保密性主要依賴于基于計(jì)算密碼學(xué)的加密體制，早在20世紀(jì)初就已有人提出將傳輸?shù)男畔⑴c密鑰取異或的方法來(lái)增強(qiáng)信息傳遞的安全性。這種基于密鑰的加密方法首次由Shannon于1949年給出了數(shù)學(xué)的理論分析。假設(shè)發(fā)送者希望把信息M秘密地發(fā)送給接收者，稱M為明文信息。則加密的過(guò)程為，在發(fā)送端，發(fā)送者通過(guò)密鑰K以及加密算法f對(duì)所要傳輸?shù)拿魑腗進(jìn)行加密，得到密文S。在接收端，接收者通過(guò)密鑰K以及與加密算法相應(yīng)的解密算法，我們用f-1標(biāo)記，來(lái)進(jìn)行解密，從而得到明文M。通過(guò)對(duì)加解密過(guò)程的觀察，可以得知，有兩個(gè)方法防止竊聽(tīng)者從竊聽(tīng)到的S中獲取明文M： 一個(gè)是竊聽(tīng)者不知道密鑰K，另外一個(gè)是解密算法非常困難，竊聽(tīng)者難以在有限的時(shí)間用有限的資源進(jìn)行解密?；谶@兩個(gè)方法，延伸出了現(xiàn)代通信系統(tǒng)中非常常見(jiàn)的兩種加密形式，一個(gè)是對(duì)稱密鑰加密，一個(gè)是非對(duì)稱密鑰加密。
現(xiàn)代密碼學(xué)的加密體制主要是在物理層之上的幾層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，譬如MAC層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等等，故有時(shí)也稱基于現(xiàn)代密碼學(xué)的安全為上層安全。物理層對(duì)于現(xiàn)代密碼學(xué)加密體制來(lái)說(shuō)是透明的，即物理層安全與上層安全是獨(dú)立的。下面分別介紹物理層安全的兩個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)，分別是：竊聽(tīng)信道模型和安全傳輸速率。竊聽(tīng)信道模型是物理層安全所研究的基本信道模型，安全傳輸速率是衡量物理層安全系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。
物理層安全主要是利用特殊的信道編碼和無(wú)線信道的隨機(jī)特性使得秘密通信得以進(jìn)行，它與現(xiàn)代密碼學(xué)不同之處在于，其安全程度并不依賴于Eve的計(jì)算強(qiáng)度，而是依賴無(wú)線信道環(huán)境的隨機(jī)特性。但是，從保密環(huán)節(jié)上來(lái)說(shuō)，物理層安全與傳統(tǒng)的計(jì)算密碼學(xué)的安全卻有著本質(zhì)的相似之處。如圖1所示。物理層安全中的編碼調(diào)制環(huán)節(jié)和信道的隨機(jī)性是安全通信的必要條件，正如現(xiàn)代密碼學(xué)體制中的加密算法和密鑰。編碼調(diào)制環(huán)節(jié)是指Alice根據(jù)Alice-Bob和Alice-Eve信道的信道條件，通過(guò)獨(dú)特的信道編碼來(lái)保證Alice與Bob之間安全又可靠的通信。從安全的角度來(lái)說(shuō)，編碼調(diào)制環(huán)境可以被看作現(xiàn)代密碼學(xué)中的加密過(guò)程，信息加密后生成的密文記為Xn。密文經(jīng)過(guò)無(wú)線信道和解調(diào)譯碼可以等同為現(xiàn)代密碼學(xué)中的解密環(huán)節(jié)，其中信道信息{h，g}可以看作公共密鑰，而B(niǎo)ob接收端的噪聲可以看作Bob的私鑰，Eve是沒(méi)有辦法獲得的。因此密文通過(guò)Bob的無(wú)線信道和解調(diào)譯碼，可以被Bob正確地譯碼解密；而此密文通過(guò)Eve的無(wú)線信道和解調(diào)譯碼，Eve是不能獲得任何信息的。由此可見(jiàn)，雖然物理層安全與傳統(tǒng)的基于現(xiàn)代密碼學(xué)的加密原理是完全不同的，但是它們?cè)趯?shí)現(xiàn)框架上卻也能夠找到共同點(diǎn)。物理層安全可以看作是以調(diào)制編碼等發(fā)送端的技術(shù)為“加密算法”，充分利用Alice-Bob和Alice-Eve之間無(wú)線信道的差異性，把無(wú)線信道看作“加密密鑰”，從而使得Alice與Bob之間形成了安全可靠的通信。
物理層安全技術(shù)由于可以獨(dú)立于上層而單獨(dú)實(shí)現(xiàn)秘密通信，因此在無(wú)線通信系統(tǒng)中，可以在保證現(xiàn)有上層安全措施不變的情況下，補(bǔ)充物理層傳輸?shù)陌踩?。這使得通信系統(tǒng)的安全性能得到額外一層的保護(hù)。另一方面，將物理層安全用來(lái)傳輸現(xiàn)代密碼學(xué)中的密鑰，也是增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性的一種方法。
從實(shí)現(xiàn)的角度講，當(dāng)前傳統(tǒng)的無(wú)線路由器等均使用了全向天線進(jìn)行傳輸，有可能導(dǎo)致無(wú)線信號(hào)泄漏至營(yíng)區(qū)外部造成泄密。由于物理層安全技術(shù)方案的存在，除了進(jìn)行傳統(tǒng)的上層密碼和傳輸加密以外，考慮利用物理層定向天線和波束賦形技術(shù)使得無(wú)線信號(hào)定向的向營(yíng)區(qū)內(nèi)部輻射，使得竊聽(tīng)者獲取的信息量近乎為0，從而進(jìn)一步降低失泄密的風(fēng)險(xiǎn)，這是物理層安全技術(shù)在現(xiàn)有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用改進(jìn)。
根據(jù)香農(nóng)公式，假設(shè)發(fā)射端信號(hào)表示為：y=hx+z，那么正常接收者bob收到的信號(hào)可以表示為：
此時(shí)人造噪聲設(shè)計(jì)對(duì)Bob沒(méi)有產(chǎn)生干擾的方向上均勻分布，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)目標(biāo)用戶的正常信號(hào)發(fā)送，但是使得竊聽(tīng)用戶獲得的干擾最大化，可用信息最小。
可見(jiàn)光通信（Visible Light Communications）是指利用可見(jiàn)光波段的光作為信息載體，不使用光纖等有線信道的傳輸介質(zhì)，而在空氣中直接傳輸光信號(hào)的通信方式，簡(jiǎn)稱“VLC”。
普通的燈具如白熾燈、熒光燈（節(jié)能燈）不適合當(dāng)作光通信的光源，而LED燈非常適合做可見(jiàn)光通信的光源?？梢?jiàn)光通信技術(shù)可以通過(guò)LED燈在完成照明功能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，用戶可以方便地使用自己的手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)智能終端接收這些燈光發(fā)送的信息。該技術(shù)可廣泛用于導(dǎo)航定位、安全通信與支付、智能交通管控、智能家居、超市導(dǎo)購(gòu)、燈箱廣告等領(lǐng)域，特別是在不希望或不可能使用無(wú)線電傳輸網(wǎng)絡(luò)的場(chǎng)合比如飛機(jī)上、醫(yī)院里更能發(fā)揮它的作用?？梢?jiàn)光通信兼顧照明與通信，具有傳輸數(shù)據(jù)率高、安全性強(qiáng)、無(wú)電磁干擾、節(jié)能、無(wú)需頻譜認(rèn)證等優(yōu)點(diǎn)，帶寬是Wi-Fi的1萬(wàn)倍、第四代移動(dòng)通信技術(shù)的100倍，是理想的室內(nèi)高速無(wú)線接人方案之一。
據(jù)美國(guó)DAPRA報(bào)道，美軍已經(jīng)生產(chǎn)出軍用可見(jiàn)光網(wǎng)絡(luò)及相關(guān)設(shè)備，用于國(guó)防部等軍事機(jī)關(guān)和設(shè)施的高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信。由于可見(jiàn)光室內(nèi)傳輸光源直接指向用戶且傳輸距離遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的微波無(wú)線通信，在不考慮人為主動(dòng)泄密的情況下，可見(jiàn)光通信信號(hào)是無(wú)法截獲的，從技術(shù)上為通信的有效性和可靠性提供了強(qiáng)有力的支撐。
圖2給出了微波無(wú)線通信和可見(jiàn)光通信之間的比較。對(duì)于手機(jī)、Wi-Fi等微波無(wú)線通信手段，除了目標(biāo)用戶能夠接收到無(wú)線信號(hào)以外，由于無(wú)線電波是全向發(fā)射的，竊聽(tīng)者完全可以收到相同的信號(hào)，從而進(jìn)行破譯或者攻擊，帶來(lái)安全隱患；而可見(jiàn)光通信依賴于室內(nèi)的LED燈具，通常燈具會(huì)直接部署在工位上方，而照明具有定向發(fā)射的特點(diǎn)，因此位于營(yíng)區(qū)外部的竊聽(tīng)者無(wú)法收到任何信號(hào)，不能進(jìn)行竊聽(tīng)。從實(shí)現(xiàn)上講，可見(jiàn)光通信可以方便的利用LED臺(tái)燈、屋頂燈等照明燈具，通過(guò)加裝調(diào)制解調(diào)模塊即可使得燈具具有高速數(shù)據(jù)傳輸功能，可供營(yíng)區(qū)內(nèi)臺(tái)式機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等高速無(wú)線上網(wǎng)，滿足高清視頻會(huì)議等高帶寬需求。
目前，關(guān)于可見(jiàn)光通信在室內(nèi)外各種復(fù)雜環(huán)境下的信道測(cè)量與建模的工作還很欠缺，只有少量的研究結(jié)果。尤其是在有強(qiáng)光干擾、煙霧和灰塵遮擋的環(huán)境下的信道干擾模型，更是需要亟待解決的問(wèn)題。
3 結(jié)論
篇10
通信，指人與人或人與自然之間通過(guò)某種行為或媒介進(jìn)行的信息交流與傳遞。鐵路通信就是指利用有線通信、無(wú)線通信、光纖通信等現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備，將鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中的各種信息進(jìn)行傳輸和處理交換。從1825年的人工搖旗引導(dǎo)到1839年的指針式閉塞電報(bào)設(shè)備的發(fā)明以及應(yīng)用，就說(shuō)明現(xiàn)代通信技術(shù)一開(kāi)始就是與鐵路運(yùn)輸是緊密相關(guān)的。隨著我國(guó)高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)行，對(duì)鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求，只有不斷地發(fā)展和完善鐵路通信系統(tǒng)，才能為現(xiàn)代化鐵路的建設(shè)與運(yùn)行提供重要技術(shù)支持和安全保障。下面我們就來(lái)討論移動(dòng)通信在鐵路通信系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用。
二、無(wú)線列調(diào)
無(wú)線列調(diào)是重要的鐵路行車通信設(shè)備，主要負(fù)責(zé)列車的位置和運(yùn)行方向。無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)主要解決行車調(diào)度員、車站值班員和機(jī)車司機(jī)之間的通信和車站值班員、機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)之間的通信。雖然無(wú)線列調(diào)具有節(jié)約資源的優(yōu)點(diǎn)，但目前使用的無(wú)線列調(diào)是同頻單工電臺(tái)，隨著列車提速的不斷深入和列車建設(shè)密度的加大，在僅有的一個(gè)頻道上集中了眾多用戶，再加上場(chǎng)強(qiáng)的越區(qū)嚴(yán)重，容易致使系統(tǒng)阻塞，甚至于癱瘓。對(duì)于現(xiàn)代化的高速鐵路而言，這種通信系統(tǒng)過(guò)于簡(jiǎn)單，滿足不了建設(shè)發(fā)展的需求。
三、集群通信
集群通信系統(tǒng)是一種高級(jí)移動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，代表著專用移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展方向。它能按照動(dòng)態(tài)信道指配的方式，實(shí)現(xiàn)多用戶共享多信道。由于它具有調(diào)度、群呼、優(yōu)先呼、漫游等功能，被廣泛地應(yīng)用于政府、鐵路、航空等部門，其中以源自歐洲的TETRA較為出色。不過(guò)這種通信系統(tǒng)也有一定的缺點(diǎn)，比如系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)、建網(wǎng)成本和終端價(jià)格較高，同時(shí)也存在信息丟失、保密性不高、易受干擾等，這從上海局目前所建成的集群系統(tǒng)就能看出來(lái)。這些缺點(diǎn)對(duì)普通語(yǔ)音通信的影響不大，但對(duì)要求較高的場(chǎng)合并不適用，比如列車與指揮中心的實(shí)時(shí)雙向數(shù)據(jù)通信。
四、GSM-R
GSM-R通信技術(shù)最早起源于歐洲，是在GSM公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了鐵路運(yùn)輸專用調(diào)度通信功能，它主要由交換機(jī)、基站、機(jī)車綜合通信設(shè)備、手機(jī)等組成，目前在德國(guó)、意大利、瑞典等大多數(shù)國(guó)家普遍應(yīng)用，我國(guó)鐵道部于2000年底正式確定將GSM-R作為我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。它主要提供無(wú)線列調(diào)、編組調(diào)車通信、區(qū)段養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信、隧道通信等語(yǔ)音通信功能，可為列車自動(dòng)控制與檢測(cè)信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道，并可提供列車自動(dòng)尋址和旅客服務(wù)。比如全世界海拔最高的青藏鐵路，它的絕大部分線路都是在高原缺氧的無(wú)人區(qū)，為了滿足鐵路運(yùn)輸通信、信號(hào)及調(diào)度指揮的需要，就采用了GSM-R移動(dòng)通信系統(tǒng)。另外還有：大秦線、膠濟(jì)線、合武線、京津城際線，京滬高鐵等。
五、衛(wèi)星通信
衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信。它的主要優(yōu)點(diǎn)是通信范圍大、不受陸地災(zāi)害的影響，可靠性高、電路開(kāi)通迅速、多址連接等，不過(guò)也存在成本高、傳輸延時(shí)大、傳輸帶寬有限等不足。相對(duì)而言，比較適合鐵路應(yīng)急部門使用。
六、無(wú)線寬帶WIMAX
WIMAX技術(shù)是一項(xiàng)于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線接入城域網(wǎng)技術(shù)。目前，在鐵路通信系統(tǒng)中的最新應(yīng)用成果就是中國(guó)神華能源股份有限公司的自主研發(fā)項(xiàng)目 -“WIMAX技術(shù)在鐵路移動(dòng)通信中的應(yīng)用研究”。該項(xiàng)目自主研發(fā)了基于WIMAX無(wú)線寬帶技術(shù)的機(jī)車同步操控通信、列尾通信、無(wú)線列調(diào)通信、視頻監(jiān)控等組成的鐵路通信應(yīng)用系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)車載運(yùn)行實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)動(dòng)力分布實(shí)驗(yàn)后，經(jīng)專家組檢驗(yàn)，表明該系統(tǒng)可滿足朔黃鐵路運(yùn)行的技術(shù)要求，具有創(chuàng)新性，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
七、結(jié)束語(yǔ)
鐵路通信是以運(yùn)輸生產(chǎn)為重點(diǎn)，主要功能是實(shí)現(xiàn)行車和機(jī)車車輛作業(yè)的統(tǒng)一調(diào)度與指揮。但因鐵路線路分散，支叉繁多，業(yè)務(wù)種類多樣化，組成統(tǒng)一通信的難度較大。所以，在鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)將各種現(xiàn)代化的通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以保證行車安全、防止作業(yè)事故，提高運(yùn)輸效率，加速機(jī)車周轉(zhuǎn)，以及改善服務(wù)質(zhì)量等。
參考文獻(xiàn)
[1]田裳，沈堯星主編.鐵路應(yīng)急通信[J].中國(guó)鐵道出版社，2008，6(16):154-156
篇11
OFDM(orthogonal frequency division multiple-xing)技術(shù)是一種在無(wú)線環(huán)境下的高速多載波傳輸技術(shù)，在頻域內(nèi)通過(guò)將給定信道分成許多正交子信道，每個(gè)子信道上使用一個(gè)子載波進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，各子載波并行傳輸。OFDAM技術(shù)能有效地抑制無(wú)線信道的時(shí)間彌散所帶來(lái)的符號(hào)間干擾(ISI,inter symbol interference)，可靈活地進(jìn)行頻率選擇，方便地實(shí)現(xiàn)頻譜管理，是公認(rèn)的比較容易實(shí)現(xiàn)頻譜資源控制的方法，目前無(wú)線通信領(lǐng)域的新興技術(shù)幾乎都以O(shè)FDM 為核心，OFDM 技術(shù)已經(jīng)成為下一代無(wú)線通信技術(shù)的主流。
集中式動(dòng)態(tài)資源分配與分布式動(dòng)態(tài)資源分配算法
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，比較典型的通信頻譜分配算法主要有兩種，一種是集中式動(dòng)態(tài)資源分配，另一種是分布式動(dòng)態(tài)資源分配。
在集中式動(dòng)態(tài)資源分配算法中，頻譜的分配由控制中心來(lái)決定，用戶和基站只是參與策略的實(shí)施，負(fù)責(zé)收集信道信息，然后將信息反饋到控制中心。控制中心根據(jù)掌握的整個(gè)區(qū)域的信息情況，按照最佳的分配算法進(jìn)行頻譜資源的分配，為此，控制中心要付出計(jì)算復(fù)雜度高、延遲時(shí)間長(zhǎng)的代價(jià)。
在分布式動(dòng)態(tài)資源分配算法中，頻譜分配策略是由用戶或基站決定，他們相互之間可以是獨(dú)立的，也可以有一定的合作關(guān)系。在此算法中，由于信號(hào)攜帶的信息量少，計(jì)算復(fù)雜度也大大地降低，具有一定的優(yōu)勢(shì)。
在采用OFDMA 技術(shù)的現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，由于存在頻率選擇性衰落，必須針對(duì)每個(gè)子載波進(jìn)行信息交互，因此，完全的集中式算法和分布式動(dòng)態(tài)算法在OFDMA系統(tǒng)中都比較很難實(shí)現(xiàn)。究其主要原因，一是傳統(tǒng)算法將事先確定的信噪比（SINR）門限加于接收信號(hào)上，但現(xiàn)代寬帶數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)采用的是動(dòng)態(tài)的自適應(yīng)編碼和調(diào)制，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)采用的編碼和調(diào)制技術(shù)也不一定相同，而且SINR的不同，系統(tǒng)的吞吐量也是不同的。其次是傳統(tǒng)算法都是基于平坦衰落的，信道信息只要和一個(gè)頻譜相一致就可以，算法比較簡(jiǎn)單，而現(xiàn)代寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)為了對(duì)抗頻率選擇性衰落有著更多的選擇，用戶的數(shù)據(jù)傳輸速率要求也有很大的不同。第三是現(xiàn)代寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)中信道信息量較高，計(jì)算復(fù)雜。完全的分布式算法在平衡系統(tǒng)通信狀況方面存在較大困難，而且受信道的影響較大難以實(shí)現(xiàn)。
按優(yōu)先級(jí)的多小區(qū)間資源分配的算法
為了克服以上兩種通信頻譜分配方式的因維，在以O(shè)FDMA技術(shù)為物理傳輸層的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，提出一種按優(yōu)先級(jí)的多小區(qū)間動(dòng)態(tài)頻譜資源分配的算法，在進(jìn)行資源分配之前，先計(jì)算每個(gè)小區(qū)在上個(gè)時(shí)間段的頻譜利用率，根據(jù)頻譜利用率的大小不同，確定小區(qū)載波分配的優(yōu)先級(jí)，按優(yōu)先級(jí)的不同進(jìn)行載波再分配，從而達(dá)到有效地使用載波，減少小區(qū)間的共道干擾問(wèn)題，提高載波的效率和系統(tǒng)的容量。
·算法描述
為了分析按優(yōu)先級(jí)進(jìn)行小區(qū)間資源分配算法對(duì)系統(tǒng)性能影響的方便，假設(shè)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的每個(gè)小區(qū)有且只有一個(gè)基站，每個(gè)基站向其所在小區(qū)的用戶傳輸數(shù)據(jù)時(shí)的功率保持不變，在此基礎(chǔ)上，獲得每個(gè)小區(qū)在此時(shí)間段能夠使用的子信道個(gè)數(shù)，再與每個(gè)小區(qū)實(shí)際占用的子信道個(gè)數(shù)作比較，獲得在此時(shí)間段小區(qū)分配子信道的優(yōu)先級(jí)，按照小區(qū)的優(yōu)先級(jí)順序?yàn)樾^(qū)分配下一時(shí)間段子信道個(gè)數(shù)，框圖如圖1所示。
·仿真實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析
不失一般性，假設(shè)一個(gè)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中包含有7個(gè)緊密相連的小區(qū)，每個(gè)小區(qū)都是一個(gè)半徑相同的正六邊形的區(qū)域，正六邊形的半徑為600米。每個(gè)小區(qū)設(shè)立一個(gè)基站，基站置于小區(qū)的中心處。在每個(gè)小區(qū)中有10個(gè)用戶，隨機(jī)分布于小區(qū)的各個(gè)位置。如圖2所示某一時(shí)刻的系統(tǒng)拓?fù)鋱D。
假設(shè)系統(tǒng)可用的總帶寬為1 MHz，被分成64個(gè)子載波。每個(gè)子載波的噪聲功率譜密度一樣，都為1．0?0-9。在這個(gè)系統(tǒng)中小尺度衰落采用6徑瑞利衰落信道，時(shí)間延遲為[1 2 5 16 23 50]微秒，功率衰落為[-30 -2 -6 -8 -10]dB。用Simulink在MB一OFDM系統(tǒng)平臺(tái)上仿真，仿真結(jié)果如圖2。
圖3是當(dāng)小區(qū)半徑為600米時(shí)，大尺度衰落的參數(shù)分別為：K=1.0?0-5， d0=1000m，%Z=4時(shí)的系統(tǒng)性能圖。其中橫坐標(biāo)表示的是進(jìn)行的算法實(shí)驗(yàn)次數(shù)， 縱坐標(biāo)表示每次算法結(jié)束后的所獲得的系統(tǒng)的總?cè)萘俊?/p>
圖4是當(dāng)小區(qū)半徑為60米時(shí)，大尺度衰落參數(shù)分別為：K=1.0?0-5，d0=lm，%Z=4時(shí)的微蜂窩通信系統(tǒng)的系統(tǒng)性能圖。
由圖3、4可以很容易就看出，論文中提出的以上一時(shí)刻小區(qū)的資源使用情況為根據(jù)，按小區(qū)的優(yōu)先級(jí)進(jìn)行小區(qū)間資源分配的算法，比隨機(jī)進(jìn)行的小區(qū)間資源分配算法系統(tǒng)性能得到了一定的提高，而比未進(jìn)行任何資源分配算法的系統(tǒng)性能要大很多。
將圖3和圖4相結(jié)合來(lái)看，不論是在半徑較大（R=600m）的宏蜂窩通信系統(tǒng)中,還是在半徑較小(R=60m)的微蜂窩通信系統(tǒng)中，將三種算法的系統(tǒng)性能優(yōu)劣方面進(jìn)行比較，可以看出：依然是論文中所提出的算法對(duì)提高系統(tǒng)性能的貢獻(xiàn)最大。
采用隨機(jī)資源分配算法后的系統(tǒng)性能與進(jìn)行資源分配之前的系統(tǒng)性能之比不到2，采用論文所提資源分配算法后的系統(tǒng)性能與進(jìn)行資源分配之前的系統(tǒng)性能之比大于5.5。進(jìn)一步說(shuō)明采用文中所提的多小區(qū)資源分配算法可以在一定程度上提高系統(tǒng)的性能。
篇12
隨著我國(guó)應(yīng)急救援體系的發(fā)展,消防部隊(duì)已逐步成為城市主要的應(yīng)急救援力量,廣泛參與到自然災(zāi)害、事故災(zāi)難、社會(huì)安全事件等公共突發(fā)事件的應(yīng)急救援處置中,并承擔(dān)了部分非緊急的社會(huì)救助任務(wù)。消防通信是消防部隊(duì)開(kāi)展滅火救援行動(dòng)的根本保障,是未來(lái)城市應(yīng)急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國(guó)911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統(tǒng)一的通信手段而造成的慘痛教訓(xùn)凸現(xiàn)出城市消防通信規(guī)劃的重要性,所以在城市消防規(guī)劃編制過(guò)程中合理規(guī)劃和部署消防通信的建設(shè)和發(fā)展,在規(guī)劃方針的指導(dǎo)下逐步建立和完善城市消防通信體系,是消防部隊(duì)在執(zhí)勤備戰(zhàn)和災(zāi)害救助中全面發(fā)揮應(yīng)急救援能力的根本保障。
2、消防通信規(guī)劃的現(xiàn)狀
消防通信規(guī)劃的編制主要由城市規(guī)劃設(shè)計(jì)單位和消防部門共同完成。由于城市建設(shè)和通信技術(shù)的高速發(fā)展,各地消防通信系統(tǒng)也在不斷的擴(kuò)展和升級(jí),消防通信建設(shè)所依據(jù)的《消防通信指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范文件的要求與目前的應(yīng)用現(xiàn)狀相差較大,內(nèi)容滯后且不全面,對(duì)規(guī)劃編制的指導(dǎo)意義不夠充分,一些通信指揮系統(tǒng)雖已達(dá)到火災(zāi)報(bào)警、火警受理、滅火救援通信調(diào)度等應(yīng)用的基本要求,實(shí)際中卻不能滿足新形勢(shì)下消防部隊(duì)?wèi)?yīng)急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規(guī)劃的專業(yè)性較強(qiáng)、技術(shù)要求高、涉及的領(lǐng)域廣泛繁多、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展不均衡等方面的原因,使消防通信規(guī)劃的編制工作難以有效和深入開(kāi)展,造成部分城市消防通信規(guī)劃的內(nèi)容空泛、缺乏深度、可操作性較差,不能切實(shí)有效的指導(dǎo)城市消防通信建設(shè)和發(fā)展。此外我國(guó)的應(yīng)急管理體系建設(shè)起步較晚,部分消防通信規(guī)劃內(nèi)容僅片面集中于火災(zāi)事故方面,缺乏城市應(yīng)急救援總體發(fā)展的綜合考慮,造成消防通信建設(shè)與城市應(yīng)急救援體系建設(shè)脫節(jié)。
3、消防通信建設(shè)現(xiàn)狀
消防部隊(duì)的信息通信建設(shè)按照公安部消防局信息化建設(shè)的總體規(guī)劃部署和具體要求展開(kāi),實(shí)施主要依靠當(dāng)?shù)卣?cái)政撥款、當(dāng)?shù)毓膊块T和電信部門的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)以及消防部隊(duì)自身的信息化裝備建設(shè)來(lái)完成,目前各級(jí)消防部隊(duì)均已形成了相對(duì)獨(dú)立的消防信息通信體系。以下將從基礎(chǔ)通信網(wǎng)、消防通信指揮中心、消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)等幾個(gè)消防規(guī)劃中涉及的重點(diǎn)方面具體展開(kāi)論述。
3.1 基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)
基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)是消防通信和城市應(yīng)急通信的基礎(chǔ)設(shè)施,網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)直接決定了消防部隊(duì)的信息應(yīng)用能力,所以基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展是消防通信規(guī)劃的重點(diǎn)。目前消防部隊(duì)依托公安信息網(wǎng)、公眾電信網(wǎng)、無(wú)線超短波通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等多種通信網(wǎng)絡(luò)傳輸語(yǔ)音、圖像和數(shù)據(jù),形成了一套較為完整的消防通信網(wǎng)絡(luò)體系,以下歸納為計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、有線通信網(wǎng)、無(wú)線通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信和短波通信網(wǎng)等幾部分介紹。
3.1.1 計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)
目前消防部隊(duì)各級(jí)單位均已接入了以公安信息網(wǎng)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng),這一網(wǎng)絡(luò)是消防部隊(duì)數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),承擔(dān)滅火救援指揮調(diào)度、消防綜合信息管理等大部分信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞,并可實(shí)現(xiàn)ip語(yǔ)音電話和視頻傳輸?shù)榷嗝襟w應(yīng)用。為保證調(diào)度指揮等重要信息的可靠傳遞,部分節(jié)點(diǎn)間還建立了指揮調(diào)度專線和備份網(wǎng)路。在消防通信規(guī)劃中應(yīng)按照當(dāng)?shù)毓残畔⒕W(wǎng)和消防部隊(duì)自身信息通信的建設(shè)情況以及各級(jí)消防部隊(duì)的信息通信需求,合理規(guī)劃消防計(jì)算機(jī)通信網(wǎng),確保網(wǎng)絡(luò)的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網(wǎng)
有線通信網(wǎng)包括報(bào)警電話接入和報(bào)警信息查詢專線、指揮調(diào)度專線、辦公市話網(wǎng)和公安專線網(wǎng)等通信網(wǎng)絡(luò),是城市各級(jí)消防隊(duì)站獲知災(zāi)害事故發(fā)生和傳遞調(diào)度指揮命令的基礎(chǔ)信息通信網(wǎng)絡(luò)。其中報(bào)警電話接入專線是用于接受公用電話網(wǎng)的報(bào)警和城市消防遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的火警信號(hào)及相關(guān)信息的通信線路。報(bào)警信息查詢專線是用于獲取報(bào)警電話的位置、裝機(jī)人身份等信息的數(shù)據(jù)專線。指揮調(diào)度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關(guān)聯(lián)動(dòng)單位的通信專線。辦公市話網(wǎng)和公安專線網(wǎng)是消防部隊(duì)內(nèi)部各級(jí)部門之間和與公安機(jī)關(guān)之間通信的辦公電話網(wǎng)。有線通信網(wǎng)是傳統(tǒng)的消防通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò),目前各城市基本完成了消防有線通信網(wǎng)的建設(shè),在消防通信規(guī)劃中應(yīng)以未來(lái)網(wǎng)絡(luò)容量和性能的改進(jìn)及發(fā)展等內(nèi)容為主,確保消防有線通信網(wǎng)的完備可靠,保證消防部隊(duì)對(duì)災(zāi)害事故快速響應(yīng)和出動(dòng)調(diào)集命令的有效傳達(dá)。
3.1.3 無(wú)線通信網(wǎng)
無(wú)線通信是消防部隊(duì)在滅火救援展開(kāi)和進(jìn)行過(guò)程中用于災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)信息傳遞的主要通信方式。目前各級(jí)消防部隊(duì)普遍配備了用于現(xiàn)場(chǎng)通信的350mhz超短波無(wú)線常規(guī)通信設(shè)備,并利用轉(zhuǎn)信臺(tái)擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍。大部分城市還依托當(dāng)?shù)毓矡o(wú)線集群通信系統(tǒng)建立了消防集群通信網(wǎng),北京、上海等地還建設(shè)了具備網(wǎng)絡(luò)容量大、通話質(zhì)量高、應(yīng)用功能多等特點(diǎn)的數(shù)字集群通信網(wǎng)。消防部隊(duì)以超短波無(wú)線通信為基礎(chǔ)構(gòu)成了由城市消防通信指揮網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)指揮網(wǎng)和滅火救援戰(zhàn)斗網(wǎng)組成的三級(jí)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),并且利用gprs、cdma、3g等公眾移動(dòng)通信技術(shù)以及超短波、微波數(shù)傳設(shè)備等多種手段建立無(wú)線數(shù)據(jù)通信網(wǎng),用于傳輸滅火救援現(xiàn)場(chǎng)的圖像和數(shù)據(jù)信息。此外公眾移動(dòng)電話網(wǎng)也是消防部隊(duì)重要的輔助通信手段。合理規(guī)劃城市消防無(wú)線通信網(wǎng),構(gòu)建可靠的無(wú)線通信體系是消防部隊(duì)在滅火救援過(guò)程中戰(zhàn)斗力有效發(fā)揮的根本保證。
3.1.4 衛(wèi)星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災(zāi)害救援或野外應(yīng)急救援中,依賴中繼站的常規(guī)無(wú)線通信網(wǎng)往往會(huì)受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環(huán)境影響等方面的局限,不能滿足消防部隊(duì)信息通信的需要,此時(shí)衛(wèi)星通信和短波通信等應(yīng)急通信方式成為救援現(xiàn)場(chǎng)最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對(duì)消防衛(wèi)星通信體系做出總體的規(guī)劃和部署,并推進(jìn)消防衛(wèi)星通信網(wǎng)的建設(shè),一些城市的消防部隊(duì)先后配備了“動(dòng)中通”衛(wèi)星通信設(shè)備、便攜衛(wèi)星站、短波電臺(tái)等應(yīng)急通信裝備,在玉樹(shù)地震和舟曲縣特大泥石流等自然災(zāi)害救助和部分大型跨區(qū)滅火應(yīng)急救援中顯現(xiàn)出極強(qiáng)的應(yīng)急通信保障能力。消防衛(wèi)星通信和短波通信是應(yīng)急通信體系中的重要部分,是城市有效抵御極端災(zāi)害的基礎(chǔ)保障設(shè)施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊(duì)信息通信和作戰(zhàn)指揮的中樞,具有受理報(bào)警、滅火救援指揮調(diào)度、信息情報(bào)支持等功能,負(fù)責(zé)火災(zāi)及其它災(zāi)害事故的接處警受理和消防救援力量的調(diào)度指揮。按照公安部“三臺(tái)合一”的要求,目前我國(guó)大部分地級(jí)以上城市均已設(shè)置了包括治安、交通、消防在內(nèi)的接處警指揮中心,建立了統(tǒng)一的集中受理和多部門聯(lián)動(dòng)的接處警平臺(tái),一些城市還進(jìn)一步將醫(yī)療救護(hù)、安全生產(chǎn)等應(yīng)急救援相關(guān)的領(lǐng)域納入其中,并形成城市綜合應(yīng)急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機(jī)定位技術(shù)和gis技術(shù)確定報(bào)警人的位置、使用短信平臺(tái)受理報(bào)警、即時(shí)監(jiān)控救援力量的行動(dòng)狀態(tài)、通過(guò)圖像監(jiān)控系統(tǒng)獲取災(zāi)害發(fā)生區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)狀況和交通狀況等功能。在消防通信規(guī)劃中應(yīng)針對(duì)本地的實(shí)際情況,綜合考慮未來(lái)城市應(yīng)急救援體系的發(fā)展,確定消防通信指揮中心的建設(shè)發(fā)展方案。
移動(dòng)消防通信指揮中心是設(shè)置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關(guān)功能的移動(dòng)指揮平臺(tái),通常包括調(diào)度指揮臺(tái)、輔助決策信息系統(tǒng)、多種無(wú)線通信系統(tǒng)、火場(chǎng)圖像系統(tǒng)、視頻會(huì)議系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)廣播、供電及照明等其他輔助設(shè)備,是眾多救援力量參與的復(fù)雜災(zāi)害事故處置現(xiàn)場(chǎng)中通信指揮的關(guān)鍵因素。按照城市規(guī)模和應(yīng)急救援體系的建設(shè)情況,配置不同功能組件和不同移動(dòng)及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規(guī)劃中的重要問(wèn)題。
3.3 消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)
消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)是包括了滅火救援指揮、消防監(jiān)督管理、部隊(duì)管理和消防公眾服務(wù)等多種應(yīng)用功能的信息系統(tǒng)集成,是消防通信中應(yīng)用軟件的主要部分。按照消防部隊(duì)信息化建設(shè)總體規(guī)劃和部署,各級(jí)消防部隊(duì)將逐步推廣和應(yīng)用包括消防基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)、消防公共服務(wù)平臺(tái)及各消防綜合業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)等部分的一體化業(yè)務(wù)平臺(tái)。目前各地統(tǒng)一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步開(kāi)展了消防監(jiān)督管理、部隊(duì)管理和公眾服務(wù)等信息系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用,而對(duì)于消防基礎(chǔ)信息平臺(tái)、滅火救援指揮系統(tǒng)等面向滅火救援指揮和管理的信息系統(tǒng),因受到基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)情況的局限,各地的應(yīng)用程度差異較大。在消防通信規(guī)劃中,應(yīng)將建立和完善城市地理信息、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)信息、危險(xiǎn)源信息、水、電、生產(chǎn)、醫(yī)療救護(hù)信息等內(nèi)容的城市應(yīng)急救援基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù),以及按照城市應(yīng)急救援的具體需求開(kāi)展消防指揮調(diào)度系統(tǒng)、消防指揮決策系統(tǒng)、重大危險(xiǎn)源評(píng)估系統(tǒng)、模擬演練等系統(tǒng)的應(yīng)用納入到消防通信規(guī)劃中重點(diǎn)建設(shè)。
4、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
隨著信息通信技術(shù)的高速發(fā)展,眾多高性能的通信技術(shù)將逐步應(yīng)用于消防通信領(lǐng)域中,不斷推進(jìn)消防通信的發(fā)展。目前第四代移動(dòng)通信技術(shù)已進(jìn)入實(shí)驗(yàn)性應(yīng)用階段,在不久的將來(lái)勢(shì)必將成為消防通信體系中高質(zhì)量傳輸數(shù)據(jù)信息的重要手段。信息通信硬件設(shè)備的發(fā)展,使信息通信裝備的通信性能和移動(dòng)性能不斷提升,設(shè)備成本將更加低廉,未來(lái)隨著多媒體單兵信息裝備的深入應(yīng)用,使災(zāi)害救援現(xiàn)場(chǎng)各級(jí)指戰(zhàn)員具備強(qiáng)大的信息通信能力,數(shù)字集群通信、衛(wèi)星通信、微波數(shù)據(jù)通信等通信設(shè)備也將廣泛裝備到各級(jí)消防部隊(duì)中,逐步成為普遍配備的常規(guī)通信手段。隨著城市災(zāi)害聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè),消防通信指揮中心可以智能感知火災(zāi)等災(zāi)害事故的發(fā)生并及時(shí)獲取相關(guān)災(zāi)情信息,極大的提高消防部隊(duì)對(duì)災(zāi)害事故響應(yīng)能力。此外物聯(lián)網(wǎng)、遙感技術(shù)、傳感器技術(shù)、ad hoc網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用于消防領(lǐng)域,可以即時(shí)、全面、深入的獲得滅火和應(yīng)急救援現(xiàn)場(chǎng)的災(zāi)情狀況和救援實(shí)力狀況,實(shí)現(xiàn)天空地一體的消防通信體系和數(shù)字化指揮調(diào)度體系。在消防通信規(guī)劃中,應(yīng)結(jié)合未來(lái)通信新技術(shù)的發(fā)展,合理規(guī)劃和部署城市消防通信建設(shè)。
5、問(wèn)題和建議
消防通信的發(fā)展應(yīng)與城市應(yīng)急救援體系各方面的發(fā)展情況及相關(guān)領(lǐng)域的具體情況協(xié)調(diào)統(tǒng)一。由于通信技術(shù)的發(fā)展速度較高,消防通信規(guī)劃編制中應(yīng)準(zhǔn)確預(yù)見(jiàn)未來(lái)城市消防通信的需求,在首先確立適合消防通信發(fā)展總體框架基礎(chǔ)上靈活的選擇兼容性好、生命力強(qiáng)并具備開(kāi)放和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和設(shè)備,有效避免重復(fù)建設(shè),并盡量降低系統(tǒng)升級(jí)換代和改造的成本。發(fā)展中還應(yīng)重視基礎(chǔ)通信設(shè)施建設(shè),切忌盲目追求新技術(shù)和熱點(diǎn)技術(shù)?？煽慷群涂篂?zāi)能力是消防通信系統(tǒng)中不能忽視的問(wèn)題,應(yīng)充分考慮應(yīng)急狀況下缺乏電源供給、設(shè)備損壞、大量用戶占用等特殊情況的系統(tǒng)運(yùn)行,合理劃分系統(tǒng)中緊急與非緊急應(yīng)用的分工、采取冗余和備份設(shè)計(jì)、增設(shè)應(yīng)急狀態(tài)的專用模式等手段提高系統(tǒng)可靠程度和對(duì)災(zāi)害的抗擊能力。此外消防通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中還應(yīng)充分考慮到互聯(lián)網(wǎng)、公安網(wǎng)、公眾話務(wù)網(wǎng)、政務(wù)網(wǎng)等多個(gè)獨(dú)立通信網(wǎng)絡(luò)中各種系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的融通,設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量將系統(tǒng)各具體應(yīng)用建立在統(tǒng)一的平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)中,并采用一些安全穩(wěn)妥的連接手段,共享和交換各網(wǎng)絡(luò)間的信息數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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篇13
0 引言
近年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展和無(wú)線通信應(yīng)用產(chǎn)品的普及，尤其是手持無(wú)線通信設(shè)備的普及，無(wú)線通信設(shè)備被做的越來(lái)越小，以使使用者能夠隨身攜帶；無(wú)線電波頻譜也越來(lái)越寬，有時(shí)需要同一無(wú)線設(shè)備在不同頻率下均能夠正常工作，這就使得人們對(duì)用于無(wú)線通信的天線有了更高的要求，即天線要實(shí)現(xiàn)小型化，多頻化等特點(diǎn)。
將分形幾何應(yīng)用于天線設(shè)計(jì)中，正是實(shí)現(xiàn)天線小型化、多頻化的一個(gè)重要手段。自從法國(guó)數(shù)學(xué)家曼德勃羅（Benoit-Mandelbrot）在1973年首次提出分形的概念以來(lái)，分形幾何學(xué)已經(jīng)引起了眾多學(xué)者的重視與研究。20世紀(jì)80年代，對(duì)波與分形結(jié)構(gòu)相互作用的研究多了起來(lái)，促進(jìn)了分形電動(dòng)力學(xué)的發(fā)展，而分形天線則正是分形電動(dòng)力學(xué)的眾多應(yīng)用之一。①天線的分形設(shè)計(jì)是分形幾何學(xué)與經(jīng)典電磁理論的融合。分形天線主要是在小型化和多頻化兩個(gè)角度突破了傳統(tǒng)天線的局限性。分形復(fù)雜的形狀使得一些天線的尺寸縮減成為了可能。天線這種窄帶設(shè)備的性能高度依賴于其尺寸。對(duì)于尺寸固定的天線而言，其輸入阻抗、增益、方向圖、副瓣電平等主要性能參數(shù)將隨著工作頻率的變化而變化。分形具有自相似性，分形天線又具有了分形的特征，從而具有了多頻特性。目前，分形天線在無(wú)線通信、移動(dòng)通信和衛(wèi)星通信方面都有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)前景。②
1 研究現(xiàn)狀
近年來(lái)，對(duì)于分形天線的研究也比較多。除了發(fā)現(xiàn)了一些新的分形結(jié)構(gòu)外，主要對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的分形結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)變形，以觀察變形處理對(duì)天線性能的影響。目前應(yīng)用到天線設(shè)計(jì)中的分形結(jié)構(gòu)除了常見(jiàn)的Sierpinski墊、Sierpinski毯、Koch曲線、Minkowski曲線等幾種外，還有一些新的分形結(jié)構(gòu)。A. Azari， J. Rowhan將六邊形衍生出的分形結(jié)構(gòu)應(yīng)用到了天線設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)出的分形天線具有低輪廓，重量輕，易于制作等特點(diǎn)，并且具有多頻和寬帶的特點(diǎn)。③J. Vemagiri， M. Balachandran， M. Agarwal等人將半個(gè)Sierpinski三角形墊片分形結(jié)構(gòu)利用到電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)中，產(chǎn)生了較好的效果。④
國(guó)內(nèi)對(duì)分形天線的研究起步較晚，研究的深度和廣度不及歐美。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)分形天線的研究總體上仍要落后于國(guó)外，但也已有不少優(yōu)秀的成果問(wèn)世。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)的一些高校和研究機(jī)構(gòu)如清華大學(xué)和西安電子科技大學(xué)對(duì)分形天線進(jìn)行了一系列研究。⑤⑥另外，任帥、張廣求等人利用分形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了共面波導(dǎo)饋電的分形縫隙天線⑦和具有陷波特性的超寬帶縫隙天線，⑧屠振等人將Minkowski分形環(huán)應(yīng)用于八木天線設(shè)計(jì)中，使天線尺寸得以縮減。⑨侯申茂、何焰藍(lán)等人從仿真模擬和實(shí)驗(yàn)測(cè)試的角度研究了以Minkowski為邊界的微帶分形天線。⑩田鐵紅、周正利用Ensemble7.0對(duì)Sierpinski三角形墊片狀的微帶貼片天線進(jìn)行了仿真設(shè)計(jì)與特性分析。 羅陽(yáng)、朱守正等人利用加載了1階Koch曲線的1階Sierpinski三角墊片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種新型的RF-MEMS開(kāi)關(guān)的混合分形可重構(gòu)天線，使其在不同狀態(tài)下均具有多頻特性和可重構(gòu)性?！≡鴳椾h、張晨新等人利用弧形分支樹(shù)狀分形采用簡(jiǎn)單的巴倫饋電結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)了一種偶極子天線，發(fā)現(xiàn)二階分形的工作頻率和0階分形降低了37.5%?！en-Ling Chen、Guang-Ming Wang等人提出并實(shí)驗(yàn)研究了印有分形槽的微帶線饋電寬縫隙天線，研究發(fā)現(xiàn)該天線可以有效地提高工作帶寬。
2 研究方法
（1）理論研究。目的是建立分形天線性能與分形幾何參數(shù)之間的關(guān)系。（2）借助現(xiàn)代化技術(shù)手段如計(jì)算機(jī)軟件等進(jìn)行分形天線圖形的設(shè)計(jì)和生成。目前可以用來(lái)設(shè)計(jì)和分析天線模型的電磁仿真軟件比較多，功能也普遍比較強(qiáng)大，如CST、AnSoft HFSS、Zeland、IE3D、NEC等等。（3）探討有效的仿真數(shù)值方法。目前常用的方法包括矩量法（MoM）、有限元法（FEM）和時(shí)域有限差分法（FDTD）以及其他數(shù)值方法。像上面說(shuō)的Zeland、IE3D軟件是基于MoM的，而AnSoft HFSS則是基于FEM的。（4）實(shí)驗(yàn)研究，包括測(cè)量天線輸入阻抗、天線增益、回波損耗、電壓駐波比、極化特性和方向圖等參數(shù)，并與仿真結(jié)果比較。
3 結(jié)束語(yǔ)
分形理論在科學(xué)研究與工程應(yīng)用中受到了越來(lái)越多的重視，包括分形電動(dòng)力學(xué)和分形天線工程。分形天線在移動(dòng)通信、超寬帶天線、小型化天線、低副瓣天線等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，受到了越來(lái)越多研究人員的重視與研究。目前，分形天線不管是在理論研究方面還是在實(shí)際應(yīng)用方面都還是一個(gè)比較新的領(lǐng)域，還處在發(fā)展的早期階段，還有很多問(wèn)題尚待解決，系統(tǒng)理論也尚未建立。還有很多相關(guān)課題值得進(jìn)一步研究。
武漢工業(yè)學(xué)院工商學(xué)院校級(jí)科研項(xiàng)目（2010KY05）
注釋
①②何慶強(qiáng).Koch和Sierpinski分形天線研究[D].電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文，2005.
③ A.Azari， J.Rowhani. Ultra Wideband Fractal Microstrip Antenna Design[J]. Progress In Electromagnetics Research C，2008，Vol.2：7-12.
④ J.Vemagiri， M.Balachandran， M.Agarwal， et al. Development of compact half Sierpinski fractal antenna for RFID applications[J]. IEEE Lett，25th，October 2007， Vol.43，No.22.
⑤ Zhengwei Du，et al.Analysis of micro-strip fractal patch antenna multiband communication[J]. IEEE Lett，37（13），2001：805-806.
⑥ 劉英，龔書(shū)喜，傅德民.用于多頻通信的微帶分形貼片天線[J].微波學(xué)報(bào)，2001.17（4）：76-79.
⑦ 任帥，張廣求，吳啟鐸.一種共面波導(dǎo)饋電的分形縫隙寬帶天線[J].測(cè)控技術(shù)，2010.29（5）：86-89.
⑧ 任帥，張廣求，周波.具有陷波特性的超寬帶分形縫隙天線[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2010.32（5）：64-66.
⑨ 屠振，張廣求，邢鋒，等.基于矩量法的分形環(huán)八木天線的特性分析[J].微波學(xué)報(bào)，2009.25（4）：52-55.
⑩ 侯申茂，何焰藍(lán)，羅建書(shū). 分形天線多頻性及應(yīng)用探討[J].物理實(shí)驗(yàn)，2010.30（4）：43-46.
田鐵紅，周正.基于Sierpinski微帶分形貼片天線的特性分析[J].無(wú)線電工程，2003.33（4）：17-19.
