導語：如何才能寫好一篇通信技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【論文摘要】：在許多基于單片機的應用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。

在許多基于單片機的應用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案，主要應用于近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無線網(wǎng)絡接入。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進行通訊，由于它的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無線通訊的場合，進行"點對點"的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動設備中獲得了廣泛的應用。

1.紅外通信的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，還原為二進制數(shù)字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（PPM）兩種方法。

簡而言之，紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2.紅外通訊技術的特點

紅外通訊技術是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：

⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);

⑵主要是用來取代點對點的線纜連接；

⑶新的通訊標準兼容早期的通訊標準；

⑷小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點對點直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強；

⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術已經(jīng)。

3.紅外數(shù)據(jù)通訊技術的用途

紅外通訊技術常被應用在下列設備中：

⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦；

⑵打印機、鍵盤鼠標等計算機設備；

⑶電話機、移動電話、尋呼機；

⑷數(shù)碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；

⑸工業(yè)設備和醫(yī)療設備；

⑹網(wǎng)絡接入設備，如調(diào)制解調(diào)器。

4.紅外數(shù)據(jù)通訊技術的缺點

⑴通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷;

⑵目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低（115.2kbit/s）;

⑶紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連接進行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴展性差。

5.紅外通信技術對計算機技術的沖擊

紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預計，執(zhí)行紅外通信標準即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。

紅外通信標準規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。

紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理設備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。

6.紅外通信技術開辟數(shù)據(jù)通信的未來

目前，符合紅外通信標準要求的個人數(shù)字數(shù)據(jù)助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場，然而紅外通信技術的潛力將通過個人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計算機中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間容易實現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現(xiàn)的，所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機上使用，包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計算機中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機，現(xiàn)在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發(fā)者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機，在這些地方，掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機)也可以采用紅外接口裝置。

預計在不久的將來，紅外技術將在通信領域得到普遍應用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術。紅外技術的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故國外軍事通信機構(gòu)歷來重視這一技術的開發(fā)和應用。這一技術在軍事隱蔽通信，特別是軍事機密機構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計算機技術產(chǎn)生沖擊，對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

參考文獻

[1]蔣俊峰.基于單片機的紅外通訊設計[J].電子設計應用,2003,11.

[2]曾慶立.遠距離紅外通訊接口的硬件設計與使用[J].吉首大學學報(自然科學版),2001,4.

[3]鄧澤平.一種多用途電度表的紅外通訊問題[J].湖南電力,2003,4.

[4]朱磊,郭華北,朱建.單片機89C52在多功能電度表中的應用研究[J].山東科技大學學報(自然科學版),2003,2.

篇2

根據(jù)國家安監(jiān)總局2012年暨五年來全國煤礦事故分析報告和2013年對外的煤礦事故通報案例研究發(fā)現(xiàn):2012年和2013年煤礦主要災害事故現(xiàn)象依然突出,其中煤礦瓦斯爆炸/瓦斯突出、透水和火災事故起數(shù)及死亡人數(shù)分別占據(jù)前三位。煤礦災變事故發(fā)生后,礦山救護隊救援偵測工作的任務主要是偵察事故類別/原因/范圍、遇險人員數(shù)量和所在地,同時掌握通風、瓦斯、有毒有害氣體等環(huán)境情況。而救援工作的主要目的是搜救遇險人員和偵測災區(qū)環(huán)境,指導和制訂災害事故處置方案,從而避免發(fā)生次生事故和救援人員傷亡。近年來隨著煤炭開采深度逐年增加,煤礦災害事故救援難度加大,業(yè)界對搜救偵測技術與裝備的性能和安全可靠性提出了嚴峻挑戰(zhàn),如續(xù)航工作時間長、平均無故障時間短、通信帶寬速率高和通信偵測距離遠,以及安全防爆等級高的搜救偵測技術裝備匱乏等問題[7]。

2煤礦搜救偵測通信方法與技術

煤礦基本搜救偵測通信聯(lián)絡方法主要有兩種:一是地面鉆孔構(gòu)建救生通道搜救和透地通信聯(lián)絡法;二是救護隊員直接入井搜救和寬帶應急通信聯(lián)絡法。

2.1地面鉆孔構(gòu)建救生通道和透地通信聯(lián)絡法

利用地音儀、地震定位儀或井下人員定位系統(tǒng)等手段,快速準確對井下被困人員定位,確定地面鉆機打鉆地點,提高打鉆效率。確定打鉆地點后,可先鉆一個小孔,與被困人員取得聯(lián)系,并為被困人員輸送氧氣和食物,然后再鉆取一個較大直徑的鉆孔,利用救生倉等裝備解救被困人員。該方法需要用到的裝備主要有生命探測儀、人員定位系統(tǒng)、氣體檢測儀、挖掘工具、破拆工具、起重設備、鉆機等。另外,通信聯(lián)絡可用礦用透地通信系統(tǒng)聯(lián)絡法,但對于深部開采礦井,國內(nèi)外透地雙向通信距離和傳輸帶寬速率目前還十分受局限,從煤礦井下試驗情況反饋來看,語音通信距離在500~600m,文本通信距離在700~800m,800m以上還只能透地傳輸信號(beacon)而不是信息,因此透地通信適合井下窄帶和慢速率通信聯(lián)絡。

2.2救護隊員直接入井搜救和寬帶應急通信聯(lián)絡法

采用呼喊、敲擊或利用尋人儀、主動式生命探測儀等探測方法[8],判斷遇險人員位置,搜尋被困或被埋壓人員,與遇險人員保持聯(lián)系。該方法既可利用探測和感知生物信號搜尋,又可利用感應探測機械波、聲波或無線電波等信號搜尋。救護隊員直接入井搜救偵測技術主要包括煤礦災區(qū)環(huán)境偵測技術、煤礦井下生命探測與人員搜尋定位技術,以及煤礦災區(qū)探測機器人技術。通信聯(lián)絡可用礦用寬帶無線或光纖等通信技術,通信距離和傳輸帶寬受限制較小,且可適合井下可視化多媒體通信聯(lián)絡。2.2.1、煤礦災區(qū)環(huán)境偵測利用便攜式氣體檢測儀對災區(qū)現(xiàn)場CH4、CO、O2、H2S、CO2等氣體濃度和環(huán)境參數(shù)進行檢測,目的是判定災區(qū)是否存在爆炸危險及事故類別。利用氣體分析化驗車或氣相色譜儀進行化驗分析,主要檢測H2S、NOx、SO2及火災標志性氣體。使用紅外線溫度測定儀和風速、風向、風壓等測定儀,可迅速檢測災區(qū)環(huán)境溫度和通風情況,并根據(jù)探測距離,對火源點、火勢等作出正確判斷。2.2.2、生命探測與人員搜尋定位目前,國內(nèi)外對煤礦遇險人員尋找和定位多憑經(jīng)驗和人體器官感覺,用呼喊、敲擊等方法來判定。搜尋技術落后是制約救援效率和成功率的主要問題之一[9]。國內(nèi)外學者利用光學、聲學、電磁學、人體生物學、仿生學等理論進行了研究,取得了一定技術突破[10-15],但救援實戰(zhàn)應用中還受到諸多限制。如光學探測儀只適合被測者周邊有空隙的情況使用;紅外探測儀適合在濃煙、大火和黑暗環(huán)境下使用,受環(huán)境溫度及熱源的影響嚴重,穿透性差,遇物阻擋失效;聲波探測儀只有被測對象能夠活動、敲擊或呼救才能被探測到,在煤巖介質(zhì)中衰減速度極快,遇水、泥土阻擋失效,在人體內(nèi)傳播機理復雜;激光探測則需要高壓電源供電且體積大、笨重;人體搜尋儀大多只能探測遇難者;雷達生命探測儀僅適合于探測運動的活體生命。目前基于生命感知和RFID等RF信號搜救的人員定位搜索技術受到業(yè)界關注。2.2.3、災區(qū)探測機器人/無人機為了提高救援成功率,減少救援人員自身傷亡煤礦災區(qū)探測機器人可替代或輔助救護隊員進入災區(qū),探測并回傳井巷環(huán)境信息,為搶險救援決策提供參考依據(jù)。開發(fā)非結(jié)構(gòu)環(huán)境下移動作業(yè)和救災機器人/無人機是當今災區(qū)探測技術研究熱點之一,如美國智能系統(tǒng)與機器人中心開發(fā)的RATLER礦井探索機器人、卡內(nèi)基梅隆大學機器人研究中心開發(fā)的土撥鼠機器人、美國南佛羅里達大學研制的Simbot機器人、Remotec公司制造的V2機器人等[16-18]。這些機器人各自存在著體積大或笨重、驅(qū)動電動機功耗大、越障性能差、智能化水平低、有線遙控距離近等缺陷,離煤礦實際救援應用要求還有一定距離。目前礦用本安型便攜式機器人和隔爆型災區(qū)探測機器人已經(jīng)開始面市,如圖1~2所示。

2.3災區(qū)遠距離偵測和搜救通信聯(lián)絡系統(tǒng)

煤礦井下災區(qū)遠距離偵測和礦用應急通信系統(tǒng)是煤礦事故救援及通信聯(lián)絡的重要保障。煤礦災區(qū)遠距離偵測系統(tǒng)和應急救援超前偵測系統(tǒng)都是通過高壓氣瓶(或發(fā)射裝置)將偵測探頭發(fā)射到前方。

3煤礦搜救偵測通信技術裝備研究發(fā)展趨勢

3.1災區(qū)環(huán)境檢測設備

目前煤礦便攜式/復合式多參數(shù)測定器或檢測報警儀主要有CD3/CD4/CD5/CD6/CD7/CD8/JFY-6等類型。檢測參數(shù)包括甲烷、氧氣、二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、二氧化硫等有毒有害氣體的濃度及環(huán)境的溫度、濕度、壓差、風速、大氣壓等。不同型號測定儀工作時間有長有短,組合各種參數(shù)方案不同,支持標準無線通信接口能力也不一樣,檢測量程和測定精度參差不齊,搜救單位配備還缺乏統(tǒng)一,集成風速、風壓檢測指標的高精度、大量程測定儀較少。

3.2生命探測與人員搜尋定位裝備

如表1所示,生命探測和人員搜尋定位設備主50~100m,再利用無線信號將前方的環(huán)境參數(shù)如CH4、CO濃度等數(shù)據(jù)傳回接收顯示裝置,若前方?jīng)]有危險,救援人員前進50~100m,再重復超前探測,直至完成整個災區(qū)偵查。目前,我國煤礦井下救援通信主要以有線電話為主,漏泄、感應、透地等移動通信也存在一定問題,難以滿足全煤礦移動救災通信要求。透地通信系統(tǒng)存在信道容量小、單向通信、電磁干擾大、應用范圍受限制、施工難度大等問題。感應通信系統(tǒng)存在信道容量小、電磁干擾大、天線體積大、攜帶不方便等問題。漏泄通信系統(tǒng)存在串聯(lián)中繼器多、系統(tǒng)可靠性差等問題。高性能、高可靠性災區(qū)遠距離偵測系統(tǒng)和井下應急通信系統(tǒng)引起業(yè)界關注[19]。中煤科工集團重慶研究院有限公司應急救援研究所研制的KT121M礦用應急通信系統(tǒng)帶寬高,通信距離遠,且可以和透巖應急通信設備互聯(lián)互通,非常適合井下無線寬帶救災或應急通信聯(lián)絡如圖3所示。要分為無線電感應類、晶體共振和感應人體電荷等。由于各自技術和探測原理不同,適用范圍也存在差異。

3.3煤礦災區(qū)探測機器人/無人機

煤礦災區(qū)探測機器人/無人機可搭載有氣體、溫度等傳感器和攝像頭,通過陸、空方式將災區(qū)現(xiàn)場情況通過搜救指揮通信系統(tǒng)傳送到各級指揮機構(gòu),是代替救援人員進入現(xiàn)場、避免救援人員傷亡的偵測設備之一,目前國內(nèi)已經(jīng)研制出輪式、履帶式、蛇形機器人和四旋翼小型無人機。但由于煤礦災區(qū)情況復雜,對機器人/無人機的越障能力、自身和負載重量、動力保障、防爆方式等有嚴格的要求,國內(nèi)KBR礦用本安型便攜式救援探測機器人(見圖1)、搜救偵測無人機和KQR隔爆型災區(qū)探測機器人(見圖2)受到業(yè)界廣泛關注。采用分功合力等先進技術的KBR礦用本安型探測機器人是ExiaIMa防爆等級,KQR是Exd+ibIMa防爆等級,前者災區(qū)環(huán)境使用安全性更高,狹小空間和洞穴通過性較好,且便攜和功耗低(8~9kg,幾瓦)。后者是礦用隔爆型機器人,跨越溝壑和臺階能力較強,但體積大較笨重(近100kg)、電壓高(12V)和功耗大(12W),井下安全可靠性較低。

3.4煤礦災區(qū)遠距離偵測、透地和寬帶應急通信系統(tǒng)

目前,國內(nèi)外煤礦災區(qū)遠距離偵測、透地和寬帶應急通信系統(tǒng)裝備主要有ZCJ5系列煤礦災區(qū)遠距離偵測系統(tǒng)、KT121M礦用應急通信系統(tǒng)和TTE系列礦用透地通信系統(tǒng)等應急聯(lián)絡裝備,如圖3~5所示。

3.5煤礦搜救偵測通信技術和裝備研究發(fā)展趨勢

礦山救援偵測技術研究熱點及未來煤礦搜救偵測裝備發(fā)展趨勢,如圖6~7所示。

4結(jié)語

篇3

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進行解調(diào)，還原為二進制數(shù)字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制（PPM）兩種方法。

簡而言之，紅外通信的實質(zhì)就是對二進制數(shù)字信號進行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2.紅外通訊技術的特點

紅外通訊技術是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：

⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);

⑵主要是用來取代點對點的線纜連接；

⑶新的通訊標準兼容早期的通訊標準；

⑷小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點對點直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強；

⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術已經(jīng)。

3.紅外數(shù)據(jù)通訊技術的用途

紅外通訊技術常被應用在下列設備中：

⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦；

⑵打印機、鍵盤鼠標等計算機設備；

⑶電話機、移動電話、尋呼機；

⑷數(shù)碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；

⑸工業(yè)設備和醫(yī)療設備；

⑹網(wǎng)絡接入設備，如調(diào)制解調(diào)器。

4.紅外數(shù)據(jù)通訊技術的缺點

⑴通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷;

⑵目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低（115.2kbit/s）;

⑶紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連接進行無線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴展性差。

5.紅外通信技術對計算機技術的沖擊

紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預計，執(zhí)行紅外通信標準即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。

紅外通信標準規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。

紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數(shù)字助理設備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。

6.紅外通信技術開辟數(shù)據(jù)通信的未來

目前，符合紅外通信標準要求的個人數(shù)字數(shù)據(jù)助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場，然而紅外通信技術的潛力將通過個人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計算機中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間容易實現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現(xiàn)的，所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機上使用，包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計算機中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機，現(xiàn)在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發(fā)者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機，在這些地方，掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機)也可以采用紅外接口裝置。

預計在不久的將來，紅外技術將在通信領域得到普遍應用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術。紅外技術的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故國外軍事通信機構(gòu)歷來重視這一技術的開發(fā)和應用。這一技術在軍事隱蔽通信，特別是軍事機密機構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計算機技術產(chǎn)生沖擊，對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

參考文獻

[1]蔣俊峰.基于單片機的紅外通訊設計[J].電子設計應用,2003,11.

[2]曾慶立.遠距離紅外通訊接口的硬件設計與使用[J].吉首大學學報(自然科學版),2001,4.

[3]鄧澤平.一種多用途電度表的紅外通訊問題[J].湖南電力,2003,4.

[4]朱磊,郭華北,朱建.單片機89C52在多功能電度表中的應用研究[J].山東科技大學學報(自然科學版),2003,2.

[5]羅兆虹,詹學文,戴學安.紅外通訊技術在電能表數(shù)據(jù)交換中的應用[J].電測與儀表,2002,12.

[6]吳葉蘭,廉小親,石芹俠.電能計量芯片組AT73C500和AT73C501及其應用[J].電測與儀表,2002,7.

篇4

光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術實現(xiàn)和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出，20世紀60年代中期，所研制的最好的光纖損耗在400分貝以上，1966年英國標準電信研究所高錕及Hockham從理論上預言光纖損耗可降至20分貝/千米以下，日本于1969年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米，1970年康寧公司(Corning)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝／千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖，1974年貝爾實驗室(Bell)采用改進的化學汽相沉積法制出性能優(yōu)于康寧公司的光纖產(chǎn)品。到1979年，摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經(jīng)降到0.2分貝/千米，這一數(shù)值已經(jīng)十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。

目前國內(nèi)光纖光纜的生產(chǎn)能力過剩，供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進口，但總量不大，國內(nèi)生產(chǎn)光纖光纜價格與國際市場沒有差別，成本無法再降，已經(jīng)是零利潤，在國際市場沒有太強競爭力，出口量很小。二十年來的光技術的兩個主要發(fā)展，WDM和PON，這兩個已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務傳輸發(fā)展平臺兩個方面，一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務、數(shù)據(jù)業(yè)務，另一方面是向業(yè)務方面發(fā)展。AS0N的現(xiàn)狀是目前的系統(tǒng)只是在設備中，或是在網(wǎng)絡中實現(xiàn)了一些功能，但是一些核心作用還沒有達到。

二、光纖通信技術的趨勢及展望

目前在光通信領域有幾個發(fā)展熱點即超高速傳輸系統(tǒng)、超大容量WDM系統(tǒng)、光傳送聯(lián)網(wǎng)技術、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網(wǎng)技術。

（一）向超高速系統(tǒng)的發(fā)展

目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡，主要在北美，在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應用。但是，10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感，而已經(jīng)鋪設的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求，需要實際測試，驗證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實的出路是轉(zhuǎn)向光的復用方式。光復用方式有很多種，但目前只有波分復用(WDM)方式進入了大規(guī)模商用階段，而其它方式尚處于試驗研究階段。

（二）向超大容量WDM系統(tǒng)的演進

采用電的時分復用系統(tǒng)的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1％，還有99％的資源尚待發(fā)掘。如果將多個發(fā)送波長適當錯開的光源信號同時在一級光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路。基于WDM應用的巨大好處及近幾年來技術上的重大突破和市場的驅(qū)動，波分復用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設的WDM系統(tǒng)已超過3000個，而實用化系統(tǒng)的最大容量已達320Gbps(2×16×10Gbps)，美國朗訊公司已宣布將推出80個波長的WDM系統(tǒng)，其總?cè)萘靠蛇_200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實驗室的最高水平則已達到2.6Tbps(13×20Gbps)。預計不久的將來，實用化系統(tǒng)的容量即可達到1Tbps的水平。

（三）實現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)

上述實用化的波分復用系統(tǒng)技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光光聯(lián)網(wǎng)既可以實現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡和網(wǎng)絡擴展性、重構(gòu)性、透明性，又允許網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)和業(yè)務量的不斷增長、互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號。

由于光聯(lián)網(wǎng)具有潛在的巨大優(yōu)勢，美歐日等發(fā)達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研，特別是美國國防部預研局(DARPA)資助了一系列光聯(lián)網(wǎng)項目。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展。建設一個最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網(wǎng)絡，不僅可以為未來的國家信息基礎設施(NJJ)奠定一個堅實的物理基礎，而且也對我國下一世紀的信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。

（四）開發(fā)新代的光纖

傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢，開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡基礎設施的重要組成部分。目前，為了適應干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中，全波光纖將是以后開發(fā)的重點，也是現(xiàn)在研究的熱點。從長遠來看，BPON技術無可爭議地將是未來寬帶接入技術的發(fā)展方向，但從當前技術發(fā)展、成本及應用需求的實際狀況看，它距離實現(xiàn)廣泛應用于電信接入網(wǎng)絡這一最終目標還會有一個較長的發(fā)展過程。

（五）IPoverSDH與IpoverOptical

以lP業(yè)務為主的數(shù)據(jù)業(yè)務是當前世界信息業(yè)發(fā)展的主要推動力，因而能否有效地支持JP業(yè)務已成為新技術能否有長遠技術壽命的標志。目前，ATM和SDH均能支持lP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠看，當IP業(yè)務量逐漸增加，需要高于2．4吉位每秒的鏈路容量時，則有可能最終會省掉中間的SDH層，IP直接在光路上跑，形成十分簡單統(tǒng)一的IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)(IPoverOptical)。三種IP傳送技術都將在電信網(wǎng)發(fā)展的不同時期和網(wǎng)絡的不同部分發(fā)揮自己應有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠生命力的技術。特別是隨著IP業(yè)務逐漸成為網(wǎng)絡的主導業(yè)務后，這種對JP業(yè)務最理想的傳送技術將會成為未來網(wǎng)絡特別是骨干網(wǎng)的主導傳送技術。

（六）解決全網(wǎng)瓶頸的手段一光接入網(wǎng)

近幾年，網(wǎng)絡的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都己更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡，而另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90％以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術上存在巨大的反差，制約全網(wǎng)的進一步發(fā)展。為了能從根本上徹底解決這一問題，必須大力發(fā)展光接入網(wǎng)技術。因為光接入網(wǎng)有以下幾個優(yōu)點：（1）減少維護管理費用和故障率；（2）配合本地網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)的調(diào)整，減少節(jié)點，擴大覆蓋；（3）充分利用光纖化所帶來的一系列好處；（4）建設透明光網(wǎng)絡，迎接多媒體時代。

參考文獻：

[1]趙興富，現(xiàn)代光纖通信技術的發(fā)展與趨勢.電力系統(tǒng)通信[J].2005(11):27-28.

[2]韋樂平，光纖通信技術的發(fā)展與展望.電信技術[J].2006(11):13-17.

篇5

1、通信技術問題

這主要是由于網(wǎng)絡故障引起的瀏覽器無法正常運行上網(wǎng)、網(wǎng)絡通信中斷等問題。對這樣問題的解決辦法則是通過運行網(wǎng)絡故障修復的診斷命令或者根據(jù)提示的故障原因報修等。除此之外，計算機網(wǎng)絡通信常常提示計算機設置錯誤等，則應該根據(jù)實際狀況進行設置即可。

2、網(wǎng)絡通信安全

網(wǎng)絡通信安全問題越來越成為人們頭疼的問題，尤其是計算機網(wǎng)絡在電子商務、電子銀行、電子購物等B2C、B2B領域的發(fā)展，使得計算機網(wǎng)絡安全問題越來越受到關注。網(wǎng)絡信息安全問題的出現(xiàn)，很大程度上是由當前技術發(fā)展過快、人們保護信息意識較差等原因造成的。這樣的問題，雖然給計算機網(wǎng)絡通信帶來了一定的障礙，但是卻可以在短時間內(nèi)解決。

二、新時期計算機網(wǎng)絡通信技術的發(fā)展趨勢

1、多網(wǎng)融合技術

由于當前社會手機終端的發(fā)展、平板電腦的出現(xiàn)，在很大程度對傳統(tǒng)筆記本或家用電腦產(chǎn)生了沖擊。在這樣的背景下，移動網(wǎng)絡技術、光通信技術以及多媒體通信技術的融合發(fā)展，成為了人們在新時期新時代下的新要求。利用光通信技術的快速、移動通信技術的便利性以及多媒體技術的多樣性等優(yōu)勢，融合成為一種快速、便利、多樣的新技術，這樣不僅可以滿足人們對移動通信技術的要求，也可以促進人們在工作、生活中辦公的效率，大大提升人們由于計算機網(wǎng)絡通訊不便、不暢所帶來的工作效率低下等問題的解決效率。而且，還可以滿足不同人群、不同地點對計算機網(wǎng)絡通信的不同要求，一舉多得。

2、無線通信技術的跨越

在新時期網(wǎng)絡通信的改革中，人們對于網(wǎng)絡通信技術發(fā)展的便利性提出了越來越高的要求，因此，計算機網(wǎng)絡技術向無線通信技術的發(fā)展越成為了必然的趨勢。目前，無線通信技術主要是指WiFi技術，包括中國電信的chinanet、中國移動的CMCCauto等。這些率先使用無線通信技術的移動通信公司，在很大程度上是借鑒外國無線通信技術，缺少獨立自主的開發(fā)。所以，完成無線通信技術的消化吸收，完成無線技術的跨越，成為了擺在當前網(wǎng)絡通信技術公司的嚴峻問題。把無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展作為基礎設施來建設，把便利性提高，惠澤民眾，使得社會的發(fā)展更加得益于此，也是當前無線網(wǎng)絡通信公司所要解決的重大問題之一。

3、移動通信技術的革新

現(xiàn)如今，移動通信技術的發(fā)展正在由2G向4G跨越。然而，就目前的狀況來說，對4G移動網(wǎng)絡通信技術的追求，是為了保護三家移動通訊巨頭的市場占有率，并沒有真正的做到方便民眾，而是作為營銷的策略才進行的通信技術革新。因此，在未來的移動網(wǎng)絡通信中，如何做到通信技術革命真正的有益于使用者，這才是移動網(wǎng)絡通信所需要解決的首要問題。

三、結(jié)語

篇6

1.1激光通信技術的基本原理分析

新技術的發(fā)展推動了社會文明的進步，當前的激光通信技術已在諸多的領域得到了應用，激光通信技術主要就是以大氣或者是自由空間作為媒介，然后通過載波激光在大氣中傳輸有效的信息。也就是先將聲音信號調(diào)制到激光束上，再將信號的激光發(fā)送出去。根據(jù)不同的應用范圍能夠?qū)⒓す馔ㄐ欧譃闊o線和光纖兩種類型的激光通信[1]。

1.2激光通信技術的主要特征分析

激光通信技術自身有限鮮明的特點，激光通信技術在安裝方面較為簡單，在地形地貌等應用上的適應性比較強。能夠?qū)Ω鞣N臨時性的通信以及迅速搶險通信等條件得到滿足。和微波通信相比較而言激光通信在空間上的占有資源也相對比較小。并且在抗電磁干擾以及保密性方面都比較強，這些優(yōu)點使其在實際的應用上比較廣泛，在未來的發(fā)展過程中這也是一個必然的趨勢。

2激光通信技術在實際生活中的應用及前景展望

2.1激光通信技術在實際生活中的應用分析

在激光通信技術的實際應用是多方面的，無線激光通信主要是綜合了光纖通信以及微波通信的優(yōu)點，所以在城域網(wǎng)當中的應用就比較適合。在企事業(yè)當中的內(nèi)部網(wǎng)的連接當中能夠得到有效應用，校園網(wǎng)以及大型的企業(yè)等內(nèi)部網(wǎng)的建設過程中，有時會存在著急需連接使用通信的情況，在一定的程度上激光通信技術是光纖技術的一種補充，在城市化的發(fā)展速度不斷加快過程中，樓寓間的通信和移動間的通信倘若是利用光纖就比較的麻煩，并且還會影響城市外觀環(huán)境，在通信盲區(qū)情況下通常是采用光纖直放站加以應對，這樣就能夠?qū)⒐饫w和激光通信技術兩者得到補充應用，從而形成兩個基站間的鏈路。另外，將激光通信技術在移動通信當中進行應用也能夠起到很好的效果。在現(xiàn)階段我國的通信領域當中，最為活躍以及發(fā)展最為快速的就是移動通信。在移動電話使用量不斷上升的情況下，這給無線網(wǎng)絡的容量和帶寬提出了更高的要求，怎樣能夠?qū)⒂邢薜馁Y源得到充分利用，這也是當前的移動運營商所面臨的重大課題。

激光通信技術作為一種新型的接入技術，其自身有著顯著的優(yōu)點，這也為移動通信領域?qū)ζ涞膽锰峁┝肆己玫臈l件。在具體的應用過程中，主要就是將主干網(wǎng)在最近距離的天線間采取光纖進行對其連接，然后通過協(xié)議轉(zhuǎn)換器通過相應的設備和天線得到有效連接，這樣在一定距離內(nèi)就能夠形成一個有效的基站，進而就能夠在這一技術的作用下實現(xiàn)應用。再者就是在高壓電工作過區(qū)當中的應用，在這一應用當中的作用主要就是采集以及傳輸信息，在實際工程應用過程中將供電站的變壓器工作數(shù)據(jù)傳輸?shù)降蛪簠^(qū)加以檢測，倘若是通過光纖進行實施就會造成環(huán)境的污染以及表面聚集塵土而發(fā)生導電情況發(fā)生。所以在這一情況下，通過激光通信技術就比較優(yōu)越，能夠通過空氣隔離的方法絕緣，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)安全可靠對數(shù)據(jù)進行傳輸[3]。在具體的應用步驟上主要就是把光發(fā)射天線安裝在高壓區(qū)，接收天線安裝在低壓區(qū)，這樣就可以通過高壓發(fā)射天線在空氣的媒介下傳遞給低壓的接收天線，這樣就實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的傳輸。

2.2激光通信技術的發(fā)展前景展望

隨著我國的科學技術不斷的發(fā)展，激光通信技術在應用的空間上也會逐漸的擴大，不管是在應用的領域還是研究的領域都將會取得更加優(yōu)異的成果。在將來的激光通信技術的發(fā)展前景方面，激光通信技術的應用將更加廣泛，這也是通過這一技術自身的優(yōu)勢決定的。其中對遠距離的無線傳輸問題得到了解決，并實現(xiàn)了衛(wèi)星技術和激光通信技術的共相發(fā)展，這些對位激光通信技術的進一步發(fā)展打下了堅實基礎。在激光通信技術的不斷完善過程中，這一技術將會成為城市網(wǎng)絡通信的一個重要手段。以往的光纖技術的應用過程中，為人們的生活提供了很大的方便，但社會的進步不能停留于這一層面，尤其是當前的城鎮(zhèn)化建設的速率加快，光纖技術在實際的應用上已經(jīng)顯得愈來愈存在著不足。而激光通信技術避免了影響交通、建筑等弊端，并對環(huán)境沒有危害，在安全性能上相對較高，所以在將來的技術不斷完善下，激光通信技術將會取代光纖技術，為城市的網(wǎng)絡化建設提供技術上的重要支持。與此同時，激光通信技術的不斷發(fā)展完善，將會在通信的領域范圍內(nèi)帶來一場技術上的變革。在通信的領域當中，一些新技術的涌現(xiàn)，將會對通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生很大的影響，從而推動其變革，使得技術上的革新成為是通信領域發(fā)展的一個主流。最終，愈來愈多的通信技術的涌現(xiàn)，將會對通信領域的發(fā)展在技術上得到強有力的保障。

3結(jié)語

篇7

（1）計算機通信技術能保證基本功能實現(xiàn)。

基本功能，我們知道就是數(shù)據(jù)的搜索、傳輸、分類和整理以及分享，這些都必須依靠最基本的計算機通信技術。就我們?nèi)粘Ｊ褂玫纳缃痪W(wǎng)絡，如國外的facebook、MSN和國內(nèi)知名的QQ、Wechat等，最基本的就是信息交流，然后就是網(wǎng)民之間的信息傳輸和保存。計算機通信技術保障了這些功能的實現(xiàn)，更是讓全球化的信息互動暢通無阻。在網(wǎng)絡發(fā)達的今日，各種新技能的出現(xiàn)，又在一定程度上為信息管理系統(tǒng)的高效運行提供了便捷的服務，從而加強了計算機通信技術在提高信息管理系統(tǒng)的運行方面的速度。

（2）計算機通信技術在數(shù)據(jù)處理和預測功能的應用

計算機通信技術能夠滿足管理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)處理的要求，不僅能夠保證數(shù)據(jù)處理的高效性和數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量的優(yōu)良性，而且在數(shù)據(jù)處理方面的優(yōu)勢無與倫比。計算機技術在管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理得到了十分廣泛的推廣，并且成為了數(shù)據(jù)處理的主流技術。數(shù)據(jù)處理和傳送是計算機通信實現(xiàn)預測功能的基礎，為提高和保證預測準確性提供必要的技術支持，能夠充分發(fā)揮計算機通信技術預測功能的優(yōu)勢。

（3）計算機通信技術在計劃決策和控制方面的應用

信息管理主要是對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行整合管理，計算機通信技術可以幫助提高這方面的管理。國內(nèi)使用最廣泛的通信協(xié)議就是以太網(wǎng)，計算機通信技術在此保障下可以很高對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行篩選梳理到最后的整合，控制和決定了哪些信息需要，哪些信息需要再加工等決策，為工作人員的工作提供給了便捷的技能。其重要性表現(xiàn)在以下幾個方面：1）信息管理系統(tǒng)要實現(xiàn)有效的數(shù)據(jù)傳輸，必須應用計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的傳輸是系統(tǒng)運行中的重要功能，為了保證數(shù)據(jù)傳輸能夠滿足準確性和高效性的特點，計算機通信技術的應用成為了必然。考慮到計算機通信技術的優(yōu)點，可以在標準協(xié)議的指導下完成不同計算機終端之間信息的傳輸，所以，出于信息管理系統(tǒng)信息傳輸?shù)哪康?，在信息管理系統(tǒng)中計算機通信技術得到了重要應用。2）計算機通信技術為信息管理提供了數(shù)據(jù)參考服務和決策服務，由于信息管理比較復雜和繁復，使得信息系統(tǒng)對信息管理的有效性成為了系統(tǒng)成功衡量的坐標。如果系統(tǒng)要實現(xiàn)有效性，就必須以計算機通信技術的基礎，利用它的優(yōu)點構(gòu)建整個系統(tǒng)管理框架，最終實現(xiàn)信息管理的有效性，保證系統(tǒng)的正常運行。3）計算機通信技術之所以能提高系統(tǒng)信息管理的效率，主要是因為這項技術可以解決不同終端計算機之間的信息交流和數(shù)據(jù)傳輸，之間傳輸數(shù)據(jù)的時間在很大程度上被大大縮短，這就無意間縮短了系統(tǒng)的運行時間，進行提高了系統(tǒng)的整個運行效率。

二、計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)中的應用

（1）計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中的應用

信息管理系統(tǒng)的功能之一是能夠?qū)?shù)據(jù)進行快速處理，在這一過程中，對數(shù)據(jù)傳輸產(chǎn)生了現(xiàn)實的需要，而計算機通信技術的優(yōu)點是能夠提高數(shù)據(jù)傳輸效率、保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，基于這一優(yōu)點，計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中得到了重要應用，并成為支撐數(shù)據(jù)處理的關鍵技術。

（2）計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)預測功能中的應用

信息管理系統(tǒng)預測功能的實現(xiàn)是以大量數(shù)據(jù)為基礎的，而基礎數(shù)據(jù)的獲得離不開信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸?；谶@一現(xiàn)實需要，以數(shù)據(jù)傳輸為特點的計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)中得到了廣泛的應用，成為了實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)預測功能的重要技術支撐。

（3）計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)計劃功能中的應用

信息管理系統(tǒng)的計劃功能，主要是基于各個管理層的基礎數(shù)據(jù)而構(gòu)成的，因此對數(shù)據(jù)的需求，決定了信息管理系統(tǒng)必須應用一種可靠的技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸,成為了實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)計劃功能的主要技術。

（4）計算機通信技術在信息管理系統(tǒng)輔助決策功能中的應用

信息管理系統(tǒng)輔助決策功能是整個系統(tǒng)功能中的重點，為了保證該功能的實現(xiàn)，信息管理系統(tǒng)積極應用了計算機通信技術，使信息管理系統(tǒng)能夠?qū)?shù)據(jù)進行綜合處理和傳輸，提高處理和傳輸效率，提高輔助決策功能的實效性。

三、結(jié)語

篇8

無限代的信號通過點測產(chǎn)把數(shù)據(jù)傳送出去，從概念上來講，類似于條碼掃描，從結(jié)構(gòu)上來看，無線射頻通信技術僅包括兩個基本器件，具有快速掃描、體積小、耐久性強、無屏障閱讀以及數(shù)據(jù)容量大等的優(yōu)點。為利用無線射頻通信技術的數(shù)據(jù)采取，系統(tǒng)的設計需要包括集端和顯示端兩部分，采集端通過相關傳感器采集數(shù)據(jù)，位于檢測位置，其中傳感器主要是指溫度傳感器、濕度傳感器以及噪音傳感器和粉塵傳感器等，依照日后的需求，在傳感器方面還可以進行增加，傳感器的輸出系統(tǒng)在經(jīng)過MSP430F169處理后通過發(fā)射端輸出信息，在顯示端則是先由nRF905發(fā)射端接受來自發(fā)射端的顯現(xiàn)信號，再經(jīng)過MSP430F169單片機的處理處理在顯示器上顯示。

2基于無線射頻通信技術的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設計

無線通信模塊設計中采集數(shù)據(jù)的傳輸主要是通過無線射頻通信技術，在前文提到通信模塊nRF905，具有單個工作頻段，本系統(tǒng)在設計中為設計簡單，采用的是433MHz頻段，為使nRF905能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳播，在設計中采用了VLSIShockBrust技術，在設計中無需采取單片機處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的處理速率也可以依照需要進行設定。芯片在ShockBrust工作模式下可以自動產(chǎn)生導碼和CRC。在本設計中nRF905模塊采用SPI接口通信，這樣的設計一方面簡化了設計同時也能解決成本。nRF905發(fā)射端功耗小，在發(fā)射功率為-10dBm時，接受電流和發(fā)射電流僅僅為12.5mA和11mA，非常節(jié)能省電。nRF905整體設計降低了成本，同時也極大地節(jié)省了能源。在微處理器模塊設計中，模塊主要是由LCD12864液晶顯示器、DS1302時鐘和MSP430F149單片機構(gòu)成，實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集顯示和時間同步。設計中采用的是TI公司生產(chǎn)的16位總線的MSP430F169單片機，此單片機內(nèi)部置有12位AD轉(zhuǎn)換器，把采集到的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，此單片機最突出的優(yōu)點是低功耗，方便長期使用。設計系統(tǒng)采用的hiLCD2864液晶顯示器實現(xiàn)計時，具有耗能低性能高的優(yōu)點，可根據(jù)需要實現(xiàn)自動調(diào)整。傳感器模塊為實現(xiàn)多項氣象數(shù)據(jù)的采集，依照高性能、低能耗以及低成本的原則采用了不同類型傳感器，如DS18B20、BMP085以及DHT21等，依照實際的需求也可增減相應的傳感器。DS18B20具有體積小抗干擾的優(yōu)點，測量溫度范圍在-55℃~125℃，采取單線接口方式，在硬件設計和軟件設計中都十分方便。DHT21是測量濕度變化的傳感器，同樣也是采取單線串行輸出，節(jié)省I0口，適合于自然環(huán)境濕度的測量。BMP085是一種非常常用的壓力傳感器，內(nèi)部含有AD，單片機通過IIC總線連接，使用簡單。DSM501A是一個粉塵測量傳感器，能夠檢測1μm以上微塵，在設計中并不能反映出PM2.5的值，但是能夠比較清晰的反映出空氣粉塵含量，滿足日常需要。在設計中，還采用了噪音強度傳感器，模塊中采用了LM386設計的放大電路，輸出的模擬信號通過單片機進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。

3軟件設計

本系統(tǒng)軟件程度設計主要分為發(fā)送接受程序、數(shù)據(jù)處理顯示程序和各傳感器測試程序。nRF905發(fā)送接收程序包括發(fā)送和接受兩部分，需要先設置RF配置寄存器，需要注意兩部分的配置寄存器必須統(tǒng)一，如設置頻段、地址庫研讀、輸出功率以及CRC模式等都需要相同，系統(tǒng)有效數(shù)據(jù)長度取10字節(jié)，發(fā)送程序為開始寄存器初始化寫發(fā)送數(shù)據(jù)TRX-CETX-EEN置高發(fā)送完成TRX-CE置低結(jié)束，接收程序為開始寄存器初始化TRX-CETX-EEN置高數(shù)據(jù)準備就緒DR為高TRX-CE置低MCU讀數(shù)據(jù)DR、AM置低結(jié)束。本設計系統(tǒng)采用了多種傳感器，在傳感器信息采集中，單片機對傳感器進行掃描控制，把所有數(shù)字信號依照順序存取起來，在依照各傳感器的數(shù)據(jù)進行處理轉(zhuǎn)化為相應的真實測量數(shù)據(jù)，具體過程為采集個傳感器原始信號模擬信號AD轉(zhuǎn)化多組數(shù)字信號統(tǒng)一編碼nRF905發(fā)送nRF905接受編碼信號轉(zhuǎn)化為實測數(shù)據(jù)實測數(shù)據(jù)液晶顯示。

4測試結(jié)果

篇9

關鍵詞：無線擴頻通信技術帶寬

擴頻技術就是將所傳輸信息的帶寬擴展很多倍，然后發(fā)送出去，這時發(fā)送信號所占據(jù)的信道帶寬遠大于信息本身的帶寬，例如，傳輸一個9600bps的數(shù)據(jù)流，其基帶帶寬不到10kHZ，但用擴頻技術傳送時，它所占據(jù)的信道帶寬可以被擴展到300kHZ或更寬，與此同時，調(diào)制到高頻的信號發(fā)射功率譜也將大大降低。下面簡要介紹一下無線擴頻系統(tǒng)：

1擴頻系統(tǒng)的基本設備組成

(1)擴頻電臺：

擴頻系統(tǒng)的核心設備是擴頻電臺。PN碼擴頻以及調(diào)制到2.4GHz的高頻載波上都是由它來完成的。目前國內(nèi)經(jīng)常使用的電臺主要是美國的Pcomcylink電臺、Utilicom電臺、加拿大DTS電臺和Comlink電臺等。

(2)復用器：

有時在一個地方不僅要傳輸一路數(shù)據(jù)，可能還要傳輸幾路數(shù)據(jù)甚至話音、圖象，而電臺卻只有一部，這時就要用到復用器。它能將幾路數(shù)據(jù)或話音等有機地合成為一路，并將其傳送給本地的電臺，最后由電臺象發(fā)射一路數(shù)據(jù)時那樣將其發(fā)送出去。而在遙遠的接收端則執(zhí)行與上述相反的過程，同時按發(fā)射時的規(guī)律便可以將幾路話音和數(shù)據(jù)分開。目前國內(nèi)經(jīng)常使用的復用器主要是美國Motorola復用器、以色列RAD公司復用器等。

(3)天線及饋線：

天線和饋線是將高頻信號從電臺輻射到空間或從空間接收并傳輸?shù)诫娕_的設備。目前國內(nèi)經(jīng)常使用的天、饋線主要是與電臺配套的原廠產(chǎn)品。

2擴頻系統(tǒng)的組成

(1)點對點方式：

點對點方式實際上是一種一一對應的工作方式，這種方式簡便、易行，同時也可以組成多個點對點的系統(tǒng)，其各點之間通過適當?shù)脑O置可以互不影響。示意圖見圖1。

(2)點對多點方式：

點對多點方式是一種被稱為“一對多”或“多對一”的經(jīng)濟型擴頻方式，也有人稱之為“一點多址”。它使用輪詢的原理，由一臺主機對所有從機進行輪詢并指定其中的一臺從機與通信。這種方式與點對點方式比起來可以節(jié)省很多電臺，但其傳遞的數(shù)據(jù)量比較少，且相對速度較慢。其示意圖見圖2。

(3)中繼方式：

中繼方式一般用在通信距離過長(超過50km)或兩通信點之間有阻擋(如高山或建筑物等)的較特殊情況下，是一種“接力”或“迂回”的通信方式。其示意圖見圖3。

圖3中繼方式無線擴頻示意圖

3擴頻設備性能

其基本配置有1話1數(shù)，2話1數(shù)，2話2數(shù)或更高的配置，最多可以配置到幾十路話音或數(shù)據(jù)。在維修方面，一直困擾著國內(nèi)同行的復用器維修問題，現(xiàn)已有較大的突破，已能做到芯片級維修。這一突破使用戶設備維修周期從原來的5到6個月縮短到7至10天。

篇10

1.1認知無線電

認知無線電是一個智能無線電，它能和周圍環(huán)境進行交互而改變發(fā)射機參數(shù)，達到某種系統(tǒng)優(yōu)化的效果。它的首要任務是頻譜感知，也就是在認知節(jié)點通過對無線電頻譜進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)頻譜空穴，伺機接入授權頻譜，在不對主用戶干擾的情況下共享頻譜資源。認知無線電通過這種方式極大的提高了頻譜利用率，解決了頻譜匱乏問題。于是根據(jù)香農(nóng)容量公式，在一定的通信容量下，所用功率和帶寬是互換的。也就是說，通過對頻譜進行動態(tài)管理，獲取更大的信道帶寬，就可以極大的節(jié)約功率資源，達到節(jié)能的目的。同時，認知無線電通過認知無線環(huán)境，動態(tài)地調(diào)整發(fā)射機參數(shù)，比如，選擇信道衰落較小的頻譜和相應的調(diào)制和編碼方式，可以降低所需的功率消耗。當然，認知無線電不僅在頻譜利用方面綠色節(jié)能，在網(wǎng)絡方面的認知和重配置也將對綠色通信起到巨大的作用[1]。目前，無線移動通信領域技術體制和標準眾多，出現(xiàn)了各種獨立的系統(tǒng)和網(wǎng)絡平臺，這在一定程度上滿足了各種業(yè)務需求。但這種異構(gòu)無線接入技術并存的現(xiàn)象導致了網(wǎng)絡建設成本的增加和運營管理的困難，用戶也不能獲得無縫而滿意的服務，造成電力能源的極大消耗。為了解決網(wǎng)絡異構(gòu)性融合問題，構(gòu)建統(tǒng)一的網(wǎng)絡體系結(jié)構(gòu)，需要采取認知無線網(wǎng)絡技術。認知無線網(wǎng)絡通過對無線資源、網(wǎng)絡、業(yè)務等多域信息進行交互，改變網(wǎng)元屬性，進行自適應管理、資源優(yōu)化和重配置，形成新網(wǎng)絡。認知無線網(wǎng)絡和綠色無線通信的關系表現(xiàn)在：網(wǎng)元通過認知信息流獲取重配置因素，從而通過重配置進行統(tǒng)一規(guī)劃和改變終端軟件來省掉重復建設。因此將極大地節(jié)約資源和能源，達到節(jié)能環(huán)保的目的。

1.2協(xié)作中繼

在無線信道進行信息傳輸時，會發(fā)生路徑損耗、陰影效應和各種衰落。要達到可靠的數(shù)據(jù)連接，基站必須發(fā)射足夠的功率來保證小區(qū)覆蓋，這種大功率的發(fā)送導致基站和手機的耗能大大增加。然而，如果采用多跳通信，也就是中繼的方式，將基站和移動用戶之間的路徑分為若干較短的鏈路，則可以降低各種損耗和衰落對無線信號的影響。研究表明，中繼方式可以減小系統(tǒng)的傳輸功率和延長電池壽命。協(xié)作中繼通信可分為兩種方式[2]，一種是設置固定的中繼節(jié)點，另一種是設計網(wǎng)絡和終端，使移動用戶成為中繼。在網(wǎng)絡覆蓋內(nèi)的中繼節(jié)點，作為一個網(wǎng)元，擁有對數(shù)據(jù)的存儲、轉(zhuǎn)發(fā)、調(diào)度和路由功能，而不僅僅起到放大發(fā)送的作用。對于固定中繼，可以通過提升基站密度的方式來實現(xiàn)，此時也可達到降低能耗的目的，但建設新基站將浪費大量資源。而協(xié)作中繼節(jié)點卻有良好的特性。它可以在覆蓋一定區(qū)域的條件下以較低的高度和低功率發(fā)送，和基站及移動用戶無線連接，省去了繁雜線路和接口，還有不需要復雜的路由算法等。對于移動用戶中繼節(jié)點，其擁有位置靈活，可以增加數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)的穩(wěn)健性，不需要專門設置固定中繼等優(yōu)點，但終端需要有算法和協(xié)議的支持，增加了系統(tǒng)的復雜度。

1.3小區(qū)縮放

隨著移動通信的發(fā)展和用戶對高數(shù)據(jù)速率的要求，蜂窩網(wǎng)絡由單一制的宏小區(qū)逐漸向微小區(qū)、微微小區(qū)和家庭基站等形式演變，這在一定程度上減少了系統(tǒng)的功耗，但由于移動業(yè)務地理上的波動性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐话l(fā)性，基站的能耗還是浪費很大。比如，居民區(qū)白天的流量較小而晚上較大，而市中心白天的流量要大得多。如果通過流量均衡關閉一些流量較小的基站，則可實現(xiàn)能耗的大幅降低。小區(qū)縮放技術可以實現(xiàn)上述功能[3]。假定移動用戶隨機分布在蜂窩網(wǎng)絡內(nèi)，網(wǎng)絡內(nèi)有若干個小區(qū)。當多個移動用戶移入某小區(qū)時，使該小區(qū)變得擁擠，則該小區(qū)會自動縮小其覆蓋范圍，進而降低該小區(qū)的擁擠程度，同時該小區(qū)周圍的小區(qū)會自動增大，來滿足該小區(qū)未能覆蓋的用戶，避免出現(xiàn)覆蓋空洞。相反，當多個移動用戶移出某小區(qū)，則該小區(qū)周圍的小區(qū)會自動縮小而該小區(qū)會自動增大。當相鄰小區(qū)容量較大，沒有必要進行小區(qū)縮小，這時移動用戶都可在相鄰小區(qū)內(nèi)進行服務，因此可以關閉該小區(qū)的基站，使基站處于休眠模式，達到降低能耗的目的。小區(qū)縮放服務器（CS）控制整個小區(qū)的縮放過程。CS可以設置于網(wǎng)關或基站中，通過檢測網(wǎng)絡流量大小、信道狀況、用戶需求等來進行小區(qū)縮放。具體實現(xiàn)是通過物理器件調(diào)整、基站協(xié)作、中繼等來完成的。比如，小區(qū)擴大可以通過提高基站發(fā)射功率來完成，基站協(xié)作可以形成基站簇，從而降低了小區(qū)間的干擾。

1.4云計算

分布式計算，也即云計算技術，是指通過網(wǎng)絡將龐大的計算處理程序自動拆分成無數(shù)個較小的子程序，再交由多部服務器所組成的龐大系統(tǒng)，經(jīng)搜尋、計算分析之后將處理結(jié)果回傳給用戶。通過此項技術，網(wǎng)絡服務提供者可以在數(shù)秒之內(nèi)處理數(shù)以千萬計的信息。由于移動設備體積小，處理信息、運算和存儲能力有限，要高速處理多媒體信息，利用云計算，可以在移動互聯(lián)網(wǎng)的條件下，完成所需的任務。和云計算相關的技術有軟件無線電技術和射頻拉遠技術。軟件無線電是一項發(fā)展較快的無線通信技術，它采用開放的模塊化結(jié)構(gòu)，基帶處理可通過不同的軟件模塊來實現(xiàn)，并且軟件可以隨著器件和技術的發(fā)展不斷更新或擴展?；谕ㄓ锰幚砥鞯能浖o線電系統(tǒng)可以降低通信系統(tǒng)開發(fā)和調(diào)試的復雜度，極大地節(jié)約硬件成本和人力成本。射頻拉遠技術是將基站分為遠端無線射頻單元和基帶單元[4]。無線射頻單元通過光纖或光傳送網(wǎng)與基帶單元相連，負責無線信號的發(fā)送與接收，放置于遠離基帶單元的遠端站點，體積小巧?；鶐卧撠熁鶐盘柕奶幚?，多個基帶單元可形成集中式基站，其內(nèi)包含一個高容量、低時延的交換網(wǎng)絡來支持多個基帶載波單元的互聯(lián)互通。集中式基站可以避免基帶單元負載的不均衡，提高設備利用率。云計算和軟件無線電及射頻拉遠的關系在于，集中式的基帶單元經(jīng)過軟件化，通過高帶寬、低時延的網(wǎng)絡，可組成一個巨大的實時云計算基帶池。這樣，遠端射頻單元收發(fā)無線信號，實現(xiàn)多種無線網(wǎng)絡覆蓋，光纖和負載轉(zhuǎn)換器連接遠端射頻單元和虛擬基站，虛擬基站利用實時云計算基帶池動態(tài)分配計算資源以實現(xiàn)基帶數(shù)字信號處理。

2結(jié)束語