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通信論文范文1
雖然“光纖通信”課程是一門(mén)理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程［4］，但是基礎(chǔ)理論的掌握對(duì)以后實(shí)踐起著極其重要的作用。可以說(shuō)基礎(chǔ)理論的廣度和深度直接影響以后從事實(shí)用型工作還是創(chuàng)造型研究。“光纖通信”總學(xué)時(shí)為92學(xué)時(shí)，其中基礎(chǔ)理論占56學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為36學(xué)時(shí)，最后設(shè)置了兩周課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。理論教學(xué)內(nèi)容主要包括光纖傳輸理論、通信用光器件、光端機(jī)、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)、模擬光纖通信系統(tǒng)、光纖通信新技術(shù)和光纖通信網(wǎng)絡(luò)等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要包括以光纖端面處理與熔接實(shí)驗(yàn)、單模光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)光纖光纜的識(shí)別與使用、光纖損耗系數(shù)和事件點(diǎn)參數(shù)測(cè)量、光發(fā)送機(jī)的參數(shù)測(cè)試、光纖電話傳輸實(shí)驗(yàn)、光纖視頻傳輸實(shí)驗(yàn)、波分復(fù)用光纖傳輸實(shí)驗(yàn)和摻鉺光纖放大器實(shí)驗(yàn)為代表的十二個(gè)題目。本課程最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)為課程設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行選擇性深入學(xué)習(xí)和研究，并獨(dú)立設(shè)計(jì)完成指定題目。
二、“光纖通信”課程理論教學(xué)方法與實(shí)踐
1.理論教學(xué)過(guò)程中的理論分析應(yīng)從簡(jiǎn)單遞進(jìn)難度。例如，我們?cè)诮虒W(xué)實(shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí)光纖中的光傳輸理論時(shí)，先討論學(xué)生較熟悉的幾何光學(xué)法的全反射傳輸理論，再分析光在光纖中遵循的電磁理論，提出麥克斯韋方程組，并進(jìn)行嚴(yán)格推導(dǎo)和詳細(xì)討論。
2.教學(xué)中應(yīng)適當(dāng)展開(kāi)課堂討論。對(duì)于一些較簡(jiǎn)單并有一定重復(fù)性的內(nèi)容，可以采取課堂討論的教學(xué)模式。由于，光纖制造和光纜制作工藝相對(duì)簡(jiǎn)單易懂，制造過(guò)程和方法有很多種。因此，對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行課堂討論形式教學(xué)。預(yù)先把學(xué)生分成幾組，每組選擇2~3個(gè)題目，之后收集資料、制作PPT、充分備課。課堂上每組選出1~2個(gè)學(xué)生，上講臺(tái)利用15~25分鐘的時(shí)間對(duì)特定題目進(jìn)行講解，講完后其他成員可以提問(wèn)，相互討論。通過(guò)以上教學(xué)環(huán)節(jié)，本是一些繁雜的內(nèi)容從不同講解者的不同風(fēng)格再現(xiàn)出來(lái)，課堂氣氛積極活躍，講授內(nèi)容豐富多彩。同時(shí)講解者完成了選題目、制作PPT及備課講課等全過(guò)程，這對(duì)即將畢業(yè)的學(xué)生是一個(gè)展現(xiàn)自己、鍛煉自己的好機(jī)會(huì)。
3.教學(xué)過(guò)程中適當(dāng)展示實(shí)際器件或相關(guān)案例。光纖通信是一門(mén)要求理論與實(shí)踐相結(jié)合的課程。除了規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課外，在理論教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該注意理論與實(shí)際相結(jié)合。在理論教學(xué)過(guò)程中，涉及一些實(shí)際光學(xué)元件和設(shè)備時(shí)，比如，連接器、耦合器、光纖光柵和激光器等，課堂上盡量展示實(shí)物及說(shuō)明書(shū)，并說(shuō)明其在通信網(wǎng)絡(luò)中的具置和作用。不僅可以活躍課堂氣氛，還可以鞏固教學(xué)內(nèi)容，留下深刻印象。比如，設(shè)計(jì)光纖分類(lèi)和工藝等內(nèi)容時(shí)，我們盡量引入許多國(guó)內(nèi)外的著名企業(yè)并展示其相關(guān)光纖產(chǎn)品。我國(guó)已擁有長(zhǎng)飛、亨通、烽火、富通、中天、永鼎、通光、匯源等光纜企業(yè)及特發(fā)、成康、北康、侯馬、富春江、天虹、宏安、華倫、華達(dá)、華新、港龍、通鼎、西古、法爾勝等一大批骨干企業(yè)。2006年，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)光纜總量達(dá)2000萬(wàn)芯公里，出口光纜470萬(wàn)芯公里，總產(chǎn)銷(xiāo)2470萬(wàn)芯公里以上。2000~2012年，我國(guó)光纖需求量增加了整整24倍，年增長(zhǎng)率達(dá)30%。2006年中國(guó)光纖需求量?jī)H占全球的25%左右，至2012年，這一市場(chǎng)份額已超過(guò)了50%。光纜總體技術(shù)水平已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，主要企業(yè)的主要產(chǎn)品指標(biāo)領(lǐng)先國(guó)際先進(jìn)水平，產(chǎn)品種類(lèi)規(guī)格基本齊全（海底越洋光纜尚差）［5］。
4.概念與其背景相聯(lián)系。每一學(xué)科與每一門(mén)課程都具有相應(yīng)的概念和理論。其中一些現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、一些概念的提出有其歷史背景和條件。在光通信，特別是光孤子通信屬于這一類(lèi)，孤子這個(gè)名詞首先是在流體力學(xué)中提出的，其概念可以追溯到1844年英國(guó)工程師SocttRussel在《波動(dòng)論》中記錄的一段于1834年8月在愛(ài)丁堡一戈拉斯高運(yùn)河上的一次經(jīng)歷。講授該內(nèi)容時(shí)，我們抓住其獨(dú)特的歷史，回顧一下當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)，活躍課堂氣氛，形象準(zhǔn)確地理解概念。
5.理論分析與科研成果相聯(lián)系。在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)用科技論文，可以使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容掌握得更好，同時(shí)對(duì)科技論文的查閱、內(nèi)容格式和寫(xiě)作等進(jìn)一步了解，對(duì)以后畢業(yè)論文，乃至科研工作有一定的引導(dǎo)作用。對(duì)科技論文的選取要注意以下幾點(diǎn)：文章的主題符合課程相關(guān)內(nèi)容；科技論文的難度要適當(dāng)；科技論文作者及其單位在行業(yè)有一定的影響力；最后，科技論文內(nèi)容為該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)［2］。比如，講授完光纖結(jié)構(gòu)、制造工藝和傳輸理論之后，組織學(xué)生學(xué)進(jìn)延（烽火通信科技有限公司）的《S-C-L三波段傳輸新型單模光纖的設(shè)計(jì)和研究》和專(zhuān)利《一種新型低色散光纖》［3］。通過(guò)分析科技論文鞏固所學(xué)知識(shí)，進(jìn)一步理解提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，并把成果撰寫(xiě)成科技論文或申請(qǐng)專(zhuān)利的整體過(guò)程，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。
6.實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)和仿真模擬。在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，我們針對(duì)性地開(kāi)設(shè)了12個(gè)典型實(shí)驗(yàn)。除此之外，結(jié)合理論與實(shí)踐，設(shè)置了計(jì)算機(jī)仿真的課程設(shè)計(jì)內(nèi)容。仿真是利用模型復(fù)現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)中發(fā)生的本質(zhì)過(guò)程，并通過(guò)對(duì)系統(tǒng)模型的實(shí)驗(yàn)研究存在的或設(shè)計(jì)中的系統(tǒng)［6］。很多情況下，因受到實(shí)驗(yàn)條件限制，光纖通信中經(jīng)實(shí)際操作，用實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)和分析的內(nèi)容有限。此時(shí)，我們可以學(xué)習(xí)和利用仿真技術(shù)，主要是利用一些光纖通信領(lǐng)域功能較強(qiáng)的模擬軟件設(shè)計(jì)光纖通信器件和光纖通信系統(tǒng)。對(duì)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的模擬，參數(shù)調(diào)整和結(jié)果分析加深對(duì)實(shí)際通信網(wǎng)絡(luò)的了解，分析其存在的問(wèn)題，提出解決方案。
三、結(jié)語(yǔ)
通信論文范文2
近年來(lái)，在應(yīng)用需求的強(qiáng)大驅(qū)動(dòng)下，我國(guó)通信業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。現(xiàn)有通信行業(yè)中的許多企業(yè)單位，如電信公司或移動(dòng)集團(tuán)，其信息系統(tǒng)的主要特征之一是對(duì)線路的實(shí)時(shí)監(jiān)控要求很高，數(shù)據(jù)量龐大，如何將實(shí)時(shí)控制與信息系統(tǒng)集成在一起便成為系統(tǒng)實(shí)施的一個(gè)關(guān)鍵部分。
在參與了某個(gè)通信公司的一套網(wǎng)管系統(tǒng)以及決策支持系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，我們分析了兩者的集成與應(yīng)用工作，深切地感受到有一個(gè)良好的設(shè)計(jì)策略以及重視所選用的工具是一個(gè)關(guān)鍵。這個(gè)項(xiàng)目主要是對(duì)下屬各分站的子網(wǎng)以及有關(guān)鏈路的連通情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)現(xiàn)報(bào)警、路由控制和授權(quán)等功能，其關(guān)鍵在于提供一個(gè)實(shí)時(shí)顯示情況的地圖界面，井將數(shù)據(jù)匯總和組織，建立起數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)以及進(jìn)一步實(shí)施數(shù)據(jù)挖掘分析，從而能支持企業(yè)的決策分析。我作為設(shè)計(jì)人員之一，著重在本文中討論控制系統(tǒng)與信息系統(tǒng)集成時(shí)的策略。
【正文】
眾所周知，通信行業(yè)需要有一整套監(jiān)控通信網(wǎng)絡(luò)的手段，其工作特點(diǎn)是涉及到的各分站與基站的在地理位置L的分布性，更加需要有在更高一級(jí)提供檢測(cè)不同分站鏈接情況的手段。一般來(lái)講，由于數(shù)據(jù)都是海量的，所以，如何將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所得的數(shù)據(jù)及時(shí)處理，以便和決策部門(mén)的分析相結(jié)合，也成為迫切需要解決的重要課題。簡(jiǎn)言之，分布性、實(shí)時(shí)性以及數(shù)據(jù)海量性是解決整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成的核心問(wèn)題。
首先，讓我們來(lái)討論一下“網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)”。由于我參與設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的這個(gè)系統(tǒng)并不是位于基層的分站，其定位在將下屬各分站的主機(jī)通信數(shù)據(jù)（包括數(shù)據(jù)流量、鏈路負(fù)荷、通往其他結(jié)點(diǎn)即主機(jī)的連通情況等）加以收集，所以對(duì)于具體通信事務(wù)的底層操作要求并不很高。
考慮到上述原因，我們采用了一個(gè)地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)Mapinfo并采用Delphi編程，后臺(tái)用SQLServer數(shù)據(jù)庫(kù)（這是由于考慮到?jīng)Q策所需要用到的是Microsoft公司的OLAPService）。在分析和計(jì)劃之前，我們先對(duì)ITU801標(biāo)準(zhǔn)做了詳細(xì)的探討，這只是一個(gè)有關(guān)子網(wǎng)和鏈路定義以及分層等描述的標(biāo)準(zhǔn)，在聽(tīng)取了許多分站人員的建議后，將MAPINFO公司提供的一個(gè)相關(guān)的MAPX的ActiveX控件嵌入到Delphi程序中，利用MAPX中提供的豐富的類(lèi)以及操作，比如Object、Layer等實(shí)現(xiàn)網(wǎng)管界面，井且加入了子網(wǎng)和鏈路的概念，對(duì)屬下的分站可以隨意地組合成為不同子網(wǎng)，而且實(shí)現(xiàn)了放大與縮小的功能，大致可以將整個(gè)地區(qū)的分站集中在一張地圖中，能顯示在屏幕上，這時(shí)，只是顯示出各個(gè)分站的概要，小到可以顯示出某臺(tái)主機(jī)的機(jī)柜、機(jī)柜直到插件板（因?yàn)檫@些都要實(shí)時(shí)監(jiān)控）。我們采用了分層的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)以上縮放。對(duì)于一些靜態(tài)的數(shù)據(jù)，如分站，主機(jī)的位置等則先用Mapinfo公司提供的一套編制地理信息的工具（MAPX是其提供給編程工具的一個(gè)ActiveX控件）做成靜態(tài)的層次圖放置于數(shù)據(jù)庫(kù)中。
我們新做成的這套系統(tǒng)通過(guò)與各分站的專(zhuān)用線路加以連接，能實(shí)時(shí)地得到數(shù)據(jù)，顯示于地圖上，反映出各站、各子網(wǎng)、各鏈路的實(shí)時(shí)狀態(tài)，并能將控制命令傳回分站（如強(qiáng)制鏈路中斷、路由轉(zhuǎn)換等）。
現(xiàn)在，讓我們來(lái)討論其中最為關(guān)鍵的問(wèn)題，即是要將實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)與企業(yè)信息系統(tǒng)加以集成，我們的設(shè)想和體系結(jié)構(gòu)大體上可以用一張簡(jiǎn)圖表示。
在這個(gè)體系結(jié)構(gòu)中，由各分站保留著詳細(xì)的數(shù)據(jù)，網(wǎng)管系統(tǒng)則在一定時(shí)間間隔內(nèi)將匯總到的數(shù)據(jù)作少量統(tǒng)計(jì)，抽取其中需要保存的內(nèi)容放入數(shù)據(jù)庫(kù)，如每分鐘流量，某分站與其他分站每分鐘通信流量，在該分站中某個(gè)鏈路的負(fù)荷（這些鏈路有可能是動(dòng)態(tài)分配的，也可能是固定分站之間的通信鏈路）。盡管如此，數(shù)據(jù)仍然是海量的，因此，如果要把這些數(shù)據(jù)都直接送到各個(gè)決策部門(mén)，比如送給市場(chǎng)部門(mén)是不現(xiàn)實(shí)的。所以，我們?cè)跀?shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上建立了數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)，確定了客戶(hù)、時(shí)間、通信量、計(jì)費(fèi)和故障等幾個(gè)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的主題，每隔一定時(shí)間對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清理與抽取等預(yù)處理工作，建立好數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。這里的預(yù)處理包括了許多方面的內(nèi)容，比如有建立計(jì)算時(shí)間，但是無(wú)計(jì)費(fèi)的（計(jì)費(fèi)值為零）的數(shù)據(jù)，應(yīng)視為建立失敗的無(wú)效數(shù)據(jù)，需要予以剔除；某些企業(yè)租用的是專(zhuān)用線路按月計(jì)費(fèi)，中間的通信因此無(wú)計(jì)費(fèi)的一些有關(guān)記錄也應(yīng)剔除等。在預(yù)處理之后，再利用OLAPService的分析將數(shù)據(jù)融合與匯總。按照決策部門(mén)的需要提供相應(yīng)數(shù)據(jù)（比如：市場(chǎng)部門(mén)需要每一分站的收益，客戶(hù)分布情況以及客戶(hù)費(fèi)用等）。這些都可以由OLAPService對(duì)數(shù)據(jù)作預(yù)先處理，此時(shí)處理完的數(shù)據(jù)在邏輯上是以立方體（CUBE）形式存在的，其占用的存儲(chǔ)空間便能顯著地降低，如1999年8月有2000萬(wàn)條通訊記錄，即使形成作為備份的文本都需要4G空間，經(jīng)過(guò)OLAPService處理后僅需200M左右空間，因此，經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)主要存放于另外的相關(guān)部門(mén)的機(jī)器中，而不能與主服務(wù)器放在一起。
最后，再來(lái)討論由決策人員所使用的系統(tǒng)。由于這些部門(mén)并不分散，我們就沒(méi)有采用OLAPServce的Web方案。采用Delphi編制了訪問(wèn)OLAPService的客戶(hù)端軟件，用了OLAPService提供的、CubeBrowser控件，用相似于網(wǎng)頁(yè)的界面提供了數(shù)據(jù)立方體的各種操作，如上鉆（觀察角度從月轉(zhuǎn)到季度甚至年），切片，旋轉(zhuǎn)等操作。為了便于輸出打印數(shù)據(jù)，還內(nèi)嵌了Microsoft的Excel數(shù)據(jù)透視表，可以將在CubeBrowser上所看到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Excel的表格形式，或者轉(zhuǎn)換成餅形圖、柱形圖和曲線圖等，比如可以觀察每天24小時(shí)通信流量的分布曲線圖，可以發(fā)現(xiàn)在夜間12點(diǎn)以后明顯通信流量減少，而決策部門(mén)便可制定某些優(yōu)惠或減價(jià)措施吸引更多客戶(hù)在12點(diǎn)之后使用網(wǎng)絡(luò)。
另外，在采用OLAPService中的數(shù)據(jù)挖掘功能時(shí)，其中提供的兩類(lèi)算法分別是基于決策樹(shù)的分類(lèi)和基于決策樹(shù)的聚類(lèi)，市場(chǎng)部門(mén)的聚類(lèi)算法將客戶(hù)根據(jù)費(fèi)用情況加以聚集，以期發(fā)現(xiàn)處于同一消費(fèi)水平的客戶(hù)的共同特征，便于制定政策，吸引客戶(hù)。這方面的努力我們將會(huì)進(jìn)一步持續(xù)進(jìn)行，以保證有足夠的海量數(shù)據(jù)而發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律。
整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行后，其數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理等一系列工作都由程序定期地自動(dòng)進(jìn)行，該系統(tǒng)應(yīng)用已有一段時(shí)間，受到了不少好評(píng)。當(dāng)然，也發(fā)現(xiàn)了其中有不少問(wèn)題，比如；主服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)的容量問(wèn)題，主站與分站的通信效率問(wèn)題，還有在網(wǎng)管系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)故障的確定還不夠細(xì)致，需要由分站再具體化加以確定，決策系統(tǒng)與網(wǎng)管系統(tǒng)之間還缺少直接通信手段等，這些都有待于進(jìn)一步的解決與改進(jìn)。
通信論文范文3
1.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
基于SMS的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)所采取的是分布式體系結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)主要由三部分組成，即終端監(jiān)測(cè)儀、監(jiān)控中心和移動(dòng)短信息服務(wù)中心。其中，終端監(jiān)測(cè)儀的功能主要是對(duì)系統(tǒng)中的特定內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)以短信息的方式發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心的功能主要是通過(guò)短信的方式，與各個(gè)終端實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸與共享，并以此為依據(jù)，對(duì)終端監(jiān)測(cè)儀的工作參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置。同時(shí)，監(jiān)控中心還可以為移動(dòng)通信用戶(hù)提供查詢(xún)和報(bào)表功能。而移動(dòng)短信息服務(wù)中心的功能則主要是完成系統(tǒng)中終端監(jiān)測(cè)儀和監(jiān)控中心的短消息互發(fā)。
1.2系統(tǒng)的功能
如果想要將自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能順利實(shí)現(xiàn)，對(duì)于終端監(jiān)測(cè)儀的設(shè)置，除了要確保其滿(mǎn)足系統(tǒng)的運(yùn)行需求之外，還應(yīng)該設(shè)置一套與之配套的軟件系統(tǒng)。就目前終端監(jiān)測(cè)儀的功能來(lái)看，應(yīng)該滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面：①通信質(zhì)量參數(shù)的采集，這是終端監(jiān)測(cè)儀的一項(xiàng)基礎(chǔ)功能，通過(guò)對(duì)不同位置通信質(zhì)量參數(shù)的有效采集，可以對(duì)通信整體質(zhì)量有一個(gè)初步的了解，并針對(duì)不足之處，采取合理的優(yōu)化措施。②通信質(zhì)量參數(shù)的報(bào)送，系統(tǒng)在完成通信質(zhì)量參數(shù)的采集之后，需要將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行模摥h(huán)節(jié)是系統(tǒng)運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為了能夠確保傳輸質(zhì)量，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)，選擇合理的報(bào)送方式是不容忽視的。目前，比較常用的報(bào)送方式有三種，即自報(bào)式、應(yīng)答式和自報(bào)/應(yīng)答兼容式。監(jiān)控中心也是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，監(jiān)控中心的功能主要包括以下幾個(gè)方面：①對(duì)終端監(jiān)測(cè)儀的參數(shù)進(jìn)行修改；②打開(kāi)和關(guān)閉選定終端監(jiān)測(cè)儀自動(dòng)發(fā)送采集數(shù)據(jù)功能；③通話質(zhì)量等級(jí)測(cè)試；④撥打掉話頻率測(cè)試；⑤修改自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀上傳采樣數(shù)據(jù)的控制中心號(hào)碼。
2終端監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)
2.1終端監(jiān)測(cè)儀的硬件組成
就目前終端監(jiān)測(cè)儀的硬件組成來(lái)看，主要包括了51系列單片機(jī)和GSM模塊等。其中，為了進(jìn)一步滿(mǎn)足系統(tǒng)需求，GSM模塊往往采用標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)通信模塊，最常見(jiàn)的就是SiemensMC35，該模塊可以提供標(biāo)準(zhǔn)的AT指令，在指令的控制下，可以一次完成6組數(shù)據(jù)的采集。也就是說(shuō)，可以一次采集六個(gè)不同基站的工作參數(shù)。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，單片機(jī)通過(guò)串口向GSM模塊發(fā)送AT指令來(lái)控制模塊的工作方式以及讀取采集的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，然后按照設(shè)計(jì)的協(xié)議將數(shù)據(jù)打成格式化的數(shù)據(jù)包再交給GSM模塊，發(fā)送數(shù)據(jù)每個(gè)GSM模塊中有一張SIM卡，監(jiān)控中心通過(guò)每個(gè)監(jiān)測(cè)儀的SIM卡號(hào)對(duì)它們進(jìn)行分類(lèi)管理和控制。
2.2終端監(jiān)測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)
給出的是終端監(jiān)測(cè)儀的軟件流程示意圖，從圖中我們能夠看出，該軟件流程大致可以分為前臺(tái)和后臺(tái)兩個(gè)部分，其中，中斷服務(wù)子程序這部分可以視為前臺(tái)行為，利用函數(shù)完成相關(guān)操作這部分則可以視為后臺(tái)行為。結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)和需求，終端監(jiān)測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)需要具備以下幾個(gè)方面的功能：①自動(dòng)發(fā)送通信質(zhì)量參數(shù)和實(shí)時(shí)報(bào)警；②終端監(jiān)測(cè)儀工作參數(shù)的設(shè)置和修改；③解決監(jiān)控中心收到的通信質(zhì)量參數(shù)延時(shí)問(wèn)題；④防掉電功能。只有具備了上述功能，才能夠進(jìn)一步滿(mǎn)足自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行需求。
3SMS和通信協(xié)議的設(shè)計(jì)
3.1移動(dòng)短消息服務(wù)
移動(dòng)短消息服務(wù)是GSM的一項(xiàng)重要業(yè)務(wù)，通過(guò)GSM所提供的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，可以向監(jiān)控中心傳輸固定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)信息。與傳真業(yè)務(wù)相同，都是GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù)。就目前該服務(wù)所涉及的業(yè)務(wù)類(lèi)型來(lái)看，大致可以分為兩種類(lèi)型，一種是點(diǎn)到點(diǎn)短消息業(yè)務(wù)，另一種是小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)。
3.2SMS的特性與優(yōu)點(diǎn)
之所以采用SMS為基礎(chǔ)來(lái)對(duì)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建，主要是因?yàn)镾MS具有諸多優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)發(fā)功能，在進(jìn)行短信息發(fā)送的時(shí)候，信息的渠道并不是由發(fā)送者直接到接收者，而是發(fā)送者———短信中心———接收者。②傳達(dá)確認(rèn)，當(dāng)短信息成功傳達(dá)至接收人之后，發(fā)送者會(huì)收到確認(rèn)信息；③主叫號(hào)碼自動(dòng)顯示，SMS中自動(dòng)包含發(fā)送者的電話號(hào)碼，接受者容易知道發(fā)送者并回復(fù)。
3.3通信協(xié)議的設(shè)計(jì)
通信協(xié)議的設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)方面的內(nèi)容，即通信協(xié)議的數(shù)據(jù)格式和協(xié)議的算法。在自動(dòng)控制監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，不同環(huán)節(jié)對(duì)于數(shù)據(jù)格式也有不同的要求，因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合系統(tǒng)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套完整的通信協(xié)議，以此來(lái)滿(mǎn)足系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的交互。采用移動(dòng)短信的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)交換可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)儀的任意布置投資成本小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
4結(jié)語(yǔ)
通信論文范文4
1.1DMC技術(shù)思想
現(xiàn)有的網(wǎng)卡通信是把網(wǎng)卡作為計(jì)算機(jī)的一個(gè)設(shè)備來(lái)進(jìn)行操作的，用戶(hù)先要把數(shù)據(jù)從內(nèi)存送到網(wǎng)卡設(shè)備里，網(wǎng)卡才能把數(shù)據(jù)發(fā)送出去，接收數(shù)據(jù)時(shí)則需要把數(shù)據(jù)先接收到網(wǎng)卡設(shè)備的存儲(chǔ)空間中，然后再把數(shù)據(jù)拷貝至內(nèi)存中。這種實(shí)現(xiàn)方式避免不了網(wǎng)卡設(shè)備和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)拷貝，并且網(wǎng)卡作為一種設(shè)備通信活動(dòng)也受到相應(yīng)總線接口如PCI總線接口的限制。DMC技術(shù)是把網(wǎng)卡作為一塊特殊的內(nèi)存，插在物理地址最高內(nèi)存區(qū)的內(nèi)存插槽中，使得網(wǎng)卡和主機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換如同主機(jī)訪問(wèn)內(nèi)存一樣，主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信活動(dòng)與讀寫(xiě)內(nèi)存一樣，這就避免了原有的通信過(guò)程中網(wǎng)卡設(shè)備和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸，因此把這種通信機(jī)制稱(chēng)為直接內(nèi)存通信（DirectMemoryConnection，DMC），并且把基于DMC技術(shù)實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)適配器稱(chēng)為DMC網(wǎng)卡。DMC通信機(jī)制可以應(yīng)用于多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，下面以高速光纖通道交換網(wǎng)作為應(yīng)用環(huán)境，對(duì)DMC通信機(jī)制技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行介紹。DMC技術(shù)的詳細(xì)過(guò)程描述如下：首先，把網(wǎng)卡作為一塊特殊的內(nèi)存插入最高內(nèi)存區(qū)的內(nèi)存插槽中，修改操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的最高物理地址區(qū)部分空間，即DMC網(wǎng)卡上的部分存儲(chǔ)空間進(jìn)行注冊(cè)預(yù)留，將其作為CPU和網(wǎng)卡共享的通信專(zhuān)用區(qū)，只允許與網(wǎng)絡(luò)通信活動(dòng)相關(guān)的用戶(hù)讀寫(xiě)，其他系統(tǒng)進(jìn)程無(wú)權(quán)訪問(wèn)。我們把通信專(zhuān)用區(qū)按照以下4種用途進(jìn)行分配：接收緩沖區(qū)、發(fā)送緩沖區(qū)、網(wǎng)卡命令區(qū)以及網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)。然后，根據(jù)相應(yīng)的通信協(xié)議如FC協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信活動(dòng)，通過(guò)訪問(wèn)通信專(zhuān)用區(qū)，控制具有通信控制邏輯、并串轉(zhuǎn)換／串并轉(zhuǎn)換器和光收發(fā)器等部件的DMC網(wǎng)卡，進(jìn)行計(jì)算機(jī)之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接內(nèi)存通信。
1.2DMC通信活動(dòng)描述
DMC通信機(jī)制中主要通信活動(dòng)描述如下：（1）發(fā)送數(shù)據(jù)：通信源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，只需用戶(hù)使用寫(xiě)普通內(nèi)存的方法將數(shù)據(jù)寫(xiě)入通信專(zhuān)用區(qū)的發(fā)送緩沖區(qū)中，同時(shí)把發(fā)送命令寫(xiě)入通信專(zhuān)用區(qū)的網(wǎng)卡命令區(qū)。DMC網(wǎng)卡上的通信控制邏輯根據(jù)網(wǎng)卡命令區(qū)的命令解析結(jié)果，從通信專(zhuān)用區(qū)的發(fā)送緩沖區(qū)中取出數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)；（2）接收數(shù)據(jù)：在DMC通信機(jī)制的應(yīng)用環(huán)境下，通信目的節(jié)點(diǎn)配置有相同的DMC網(wǎng)卡，網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)卡的通信邏輯接收后放入通信專(zhuān)用區(qū)的接收緩沖區(qū)，同時(shí)網(wǎng)卡控制邏輯修改通信專(zhuān)用區(qū)中的網(wǎng)卡狀態(tài)信息。當(dāng)用戶(hù)需要獲得網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)時(shí)，只需使用訪問(wèn)普通內(nèi)存的方法讀通信專(zhuān)用區(qū)的接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)即可。因此，DMC通信機(jī)制實(shí)現(xiàn)了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)內(nèi)存之間的直接通信。用戶(hù)感覺(jué)不到DMC網(wǎng)卡的存在，使用訪問(wèn)普通內(nèi)存的方法就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直接通信。
1.3DMC通信機(jī)制的體系結(jié)構(gòu)
在直接內(nèi)存通信體系結(jié)構(gòu)中，DMC網(wǎng)卡和內(nèi)存處于對(duì)等的位置，對(duì)CPU是透明的，CPU使用操作普通內(nèi)存的方法操作DMC網(wǎng)卡的通信專(zhuān)用區(qū)，用戶(hù)通過(guò)對(duì)DMC網(wǎng)卡的通信專(zhuān)用區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě)來(lái)完成網(wǎng)絡(luò)通信活動(dòng)。因此，DMC通信機(jī)制避免了數(shù)據(jù)在網(wǎng)卡設(shè)備和內(nèi)存之間的拷貝，并且通信速率也不再受傳統(tǒng)I／O總線的限制。
2DMC網(wǎng)卡原型機(jī)———FIFO－DMC網(wǎng)卡研究
2.1FIFO－DMC網(wǎng)卡的體系結(jié)構(gòu)
基于直接內(nèi)存通信技術(shù)DMC以及FPG上的存儲(chǔ)區(qū)域FIFO（FirstInputFirstOutput，F(xiàn)IFO）和寄存器，作者設(shè)計(jì)了DMC技術(shù)，并將其應(yīng)用于高速光纖通道交換網(wǎng)的原理樣機(jī)FIFO－DMC網(wǎng)卡。該網(wǎng)卡是在DIMMDDR內(nèi)存總線規(guī)范上擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的。（1）光纖用于連接FIFO－DMC網(wǎng)卡和高速光纖交換網(wǎng)絡(luò)的對(duì)應(yīng)端口。（2）光收發(fā)器負(fù)責(zé)進(jìn)行光信號(hào)與差分電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。（1）電收發(fā)器用于數(shù)據(jù)的串／并轉(zhuǎn)換。（4）FPGA可編程器件從功能上可以分為兩大部分：DDR－DIMM內(nèi)存總線接口邏輯和通信邏輯，其中DDR－DIMM內(nèi)存總線接口邏輯包括5個(gè)模塊，分別為SPD模塊、命令解析邏輯、時(shí)鐘管理邏輯、地址控制邏輯、讀寫(xiě)控制邏輯，用以完成網(wǎng)卡的通信邏輯以及網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)和通信專(zhuān)用區(qū)之間的信息交互。通信邏輯包括發(fā)送邏輯、CRC校驗(yàn)邏輯、接收邏輯、控制邏輯、8B／10B編碼邏輯與8B／10B解碼邏輯5個(gè)模塊，用以實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)絡(luò)傳輸活動(dòng)。
2.2FIFO－DMC網(wǎng)卡的主要功能模塊
下面對(duì)FIFO－DMC網(wǎng)卡中的主要功能模塊進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。
（1）FIFO－DMC網(wǎng)卡的通信專(zhuān)用區(qū)
按照DMC通信機(jī)制的要求，F(xiàn)IFO－DMC網(wǎng)卡的通信專(zhuān)用區(qū)按用途分為4塊：接收緩沖區(qū)、發(fā)送緩沖區(qū)、網(wǎng)卡命令區(qū)以及網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)。接收緩沖區(qū)和發(fā)送緩沖區(qū)采用FPG上FIFO實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)接收FIFO命名為RxFIFO，用來(lái)存放網(wǎng)卡接受邏輯從網(wǎng)上接收的數(shù)據(jù)，用戶(hù)使用讀普通內(nèi)存的方法就可獲取。數(shù)據(jù)發(fā)送FIFO命名為T(mén)xFIFO，用來(lái)存放用戶(hù)待發(fā)送的數(shù)據(jù)，用戶(hù)使用寫(xiě)普通內(nèi)存的方法把數(shù)據(jù)放入發(fā)送FIFO中，而后網(wǎng)卡的發(fā)送邏輯讀取FIFO的內(nèi)容進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)接收FIFO和數(shù)據(jù)發(fā)送FIFO的容量都為一幀數(shù)據(jù)的大小。網(wǎng)卡命令區(qū)和網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)采用FPG上64位寄存器實(shí)現(xiàn)，網(wǎng)卡命令區(qū)即網(wǎng)卡命令寄存器COMMAND＿REG存放用戶(hù)發(fā)出的網(wǎng)卡命令。網(wǎng)卡狀態(tài)區(qū)即網(wǎng)卡狀態(tài)寄存器STATE＿REG存放網(wǎng)卡的各種狀態(tài)信息。DMC軟件或網(wǎng)卡通信邏輯在對(duì)網(wǎng)卡進(jìn)行操作前，讀取COMMAND＿REG和STATE＿REG的內(nèi)容，判斷相應(yīng)位，再根據(jù)結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作來(lái)防止沖突。寄存器中各位置“1”表示有效，在系統(tǒng)初始化時(shí)全部清零。
（2）SPD模塊
SPD模塊使設(shè)計(jì)出的FIFO－DMC網(wǎng)卡設(shè)備保持與普通內(nèi)存相同的穩(wěn)定性，能夠正確地被北橋芯片或者CPU芯片中的存儲(chǔ)管理器識(shí)別。在FIFO－DMC網(wǎng)卡中使用VHDL語(yǔ)言編程模擬SPD芯片的工作。通過(guò)分析，F(xiàn)IFO－DMC網(wǎng)卡的SPD模塊只需使用SPD芯片的5個(gè)引腳：SA0、SA1、SA2、SDA和SCL，并且BIOS對(duì)SPD模塊只執(zhí)行讀操作（RandomAddressRead），所以SPD模塊的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，主要包括START狀態(tài)控制以及Ran－domAddressRead命令響應(yīng)兩個(gè)功能模塊。其中，START狀態(tài)的控制邏輯比較簡(jiǎn)單，主要依靠作為從設(shè)備的SPD模塊監(jiān)聽(tīng)串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時(shí)鐘線（SCL）來(lái)產(chǎn)生，此處不再贅述。RandomAddressRead命令的響應(yīng)由一個(gè)狀態(tài)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，在不同的狀態(tài)完成相應(yīng)的工作。
（3）命令解析邏輯
命令解析邏輯主要接收來(lái)自DDR－DIMM內(nèi)存總線接口的各種內(nèi)存訪問(wèn)命令，并對(duì)命令進(jìn)行解析。FIFO－DMC網(wǎng)卡的命令解析邏輯由一個(gè)狀態(tài)機(jī)控制，狀態(tài)轉(zhuǎn)移時(shí)設(shè)置特定的信號(hào)，由該信號(hào)觸發(fā)相應(yīng)的讀、寫(xiě)邏輯。
（4）地址解析邏輯
此模塊在內(nèi)存訪問(wèn)命令到來(lái)時(shí)，控制地址總線上的行地址和列地址等信息進(jìn)行地址譯碼工作，尋址被訪問(wèn)的存儲(chǔ)單元，使得各種數(shù)據(jù)信息能夠在網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)、網(wǎng)卡的通信邏輯和內(nèi)存之間正確地完成讀寫(xiě)工作，協(xié)助FPGA中控制邏輯實(shí)現(xiàn)網(wǎng)卡的通信活動(dòng)。由于FIFO－DMC網(wǎng)卡中使用了FPGA芯片上的FIFO和寄存器來(lái)模擬通信專(zhuān)用區(qū)，因此用戶(hù)操作通信專(zhuān)用區(qū)時(shí)只有4個(gè)地址信息：TxFIFO寫(xiě)端口對(duì)應(yīng)的虛擬地址，RxFIFO讀端口對(duì)應(yīng)的虛擬地址，命令寄存器COMMAND＿REG對(duì)應(yīng)的虛擬地址以及網(wǎng)卡狀態(tài)寄存器STATE＿REG對(duì)應(yīng)的虛擬地址。地址解析邏輯根據(jù)用戶(hù)訪問(wèn)的虛擬地址信息定位到通信專(zhuān)用區(qū)的某個(gè)部分即可。
（5）讀寫(xiě)控制邏輯
根據(jù)地址解析邏輯尋址出的通信專(zhuān)用區(qū)空間以及命令解析邏輯解析的結(jié)果，對(duì)FPGA的寄存器或者FIFO進(jìn)行讀寫(xiě)操作。外部與通信專(zhuān)用區(qū)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息主要有3類(lèi)，分別是通信活動(dòng)中的數(shù)據(jù)、用戶(hù)寫(xiě)入網(wǎng)卡命令區(qū)的網(wǎng)卡命令以及網(wǎng)卡的狀態(tài)信息。
2.3FIFO－DMC網(wǎng)卡的軟件實(shí)現(xiàn)
直接內(nèi)存通信技術(shù)DMC得以實(shí)現(xiàn)的重要根基是預(yù)留部分內(nèi)存空間供DMC通信機(jī)制進(jìn)程專(zhuān)用，這依賴(lài)于Linux操作系統(tǒng)提供的靈活機(jī)制。因此，DMC網(wǎng)卡的軟件功能包括：
（1）實(shí)現(xiàn)通信專(zhuān)用區(qū)的物理內(nèi)存預(yù)留
依據(jù)Linux操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的管理辦法，將FIFO－DMC網(wǎng)卡插入內(nèi)存插槽的高端，使其存儲(chǔ)空間即通信專(zhuān)用區(qū)處于內(nèi)存區(qū)的物理地址最高端。然后，我們借助于Linux內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)能接收某些命令行選項(xiàng)或啟動(dòng)時(shí)參數(shù)的特性，修改系統(tǒng)引導(dǎo)程序中的啟動(dòng)配置參數(shù)mem，限定內(nèi)核使用的內(nèi)存數(shù)量。實(shí)際物理內(nèi)存中大于mem值的部分就是預(yù)留的內(nèi)存空間，系統(tǒng)不會(huì)使用這片物理內(nèi)存。
（2）實(shí)現(xiàn)通信專(zhuān)用區(qū)內(nèi)存的映射
由于Linux操作系統(tǒng)是一個(gè)虛擬內(nèi)存系統(tǒng)，訪問(wèn)內(nèi)存是基于虛擬地址空間的，因此為了能夠使用被預(yù)留的通信專(zhuān)用區(qū)空間，需要把這部分物理內(nèi)存正確映射到虛擬內(nèi)存空間中。Linux操作系統(tǒng)提供了至少3種實(shí)現(xiàn)內(nèi)存映射的方法，可以在系統(tǒng)不同時(shí)刻將通信專(zhuān)用區(qū)映射為I／O內(nèi)存、內(nèi)核空間內(nèi)存或普通用戶(hù)空間，考慮到DMC技術(shù)中通信專(zhuān)用區(qū)需要在用戶(hù)態(tài)下進(jìn)行訪問(wèn)，作者最終選擇使用mmap設(shè)備操作方法來(lái)實(shí)現(xiàn)通信專(zhuān)用區(qū)的內(nèi)存映射。并且，由于在FIFO－DMC網(wǎng)卡的設(shè)計(jì)中使用FPG上FIFO和寄存器模擬實(shí)現(xiàn)通信專(zhuān)用區(qū)，因此DMC軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)通信專(zhuān)用區(qū)映射之后，只需要網(wǎng)卡命令寄存器、網(wǎng)卡狀態(tài)寄存器、數(shù)據(jù)發(fā)送FIFO的寫(xiě)端口和數(shù)據(jù)接收FIFO的讀端口4個(gè)虛擬地址。
（3）實(shí)現(xiàn)用戶(hù)對(duì)通信專(zhuān)用區(qū)的訪問(wèn)接口
由于FIFO－DMC網(wǎng)卡硬件邏輯中提供了將通信專(zhuān)用區(qū)作為普通內(nèi)存管理和訪問(wèn)的功能，因此用戶(hù)可以使用訪問(wèn)普通內(nèi)存的方法訪問(wèn)通信專(zhuān)用區(qū)。
2.4FIFO－DMC網(wǎng)卡的功能驗(yàn)證測(cè)試
2.4.1FIFO－DMC網(wǎng)卡的運(yùn)行測(cè)試平臺(tái)
FIFO－DMC網(wǎng)卡的測(cè)試平臺(tái)采用PC機(jī)，CPU為Intel（R）Pentium（R）4，北橋芯片為Intel的RG82865PESL722。FPGA采用ALTERA公司Cyclone的EP1C4芯片，串／并轉(zhuǎn)換使用德州儀器的tlk2501，光電轉(zhuǎn)換則選用美國(guó)Finisar公司的產(chǎn)品FTRJ8519。示波器為T(mén)ektronix的TDS3052。為了降低調(diào)試的難度，通過(guò)BIOS設(shè)置，將內(nèi)存時(shí)鐘頻率200MHz改為100MHz。
2.4.2FIFO－DMC網(wǎng)卡的運(yùn)行測(cè)試結(jié)果。
經(jīng)測(cè)試，F(xiàn)IFO－DMC網(wǎng)卡能在開(kāi)機(jī)的BIOS自檢中被識(shí)別為內(nèi)存設(shè)備，正確響應(yīng)CPU的讀寫(xiě)命令，并能在操作系統(tǒng)引導(dǎo)時(shí)預(yù)留共享存儲(chǔ)區(qū)，證明了直接內(nèi)存通信DMC通信機(jī)制是正確的和可行的。
3結(jié)束語(yǔ)
通信論文范文5
跟蹤系統(tǒng)由基本形式均由天線、饋源、接收設(shè)備（或計(jì)算機(jī)）、伺服控制單元等組成。按照天線跟蹤目標(biāo)的方式分類(lèi)有：①手動(dòng)跟蹤②程序跟蹤③自動(dòng)跟蹤
1、手動(dòng)跟蹤
手動(dòng)跟蹤是指根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或預(yù)知的目標(biāo)位置數(shù)據(jù)（如衛(wèi)星軌道位置）隨時(shí)間變化的規(guī)律，用人工按時(shí)調(diào)整天線的指向，或者是根據(jù)收到信號(hào)的大小用人工方式操縱跟蹤系統(tǒng)，使其接收最強(qiáng)的信號(hào)(用頻譜儀或接收機(jī)監(jiān)視)。手動(dòng)跟蹤可以每隔一段時(shí)間進(jìn)行一次。手動(dòng)跟蹤系統(tǒng)由天線、頻譜儀（或接收機(jī)）、伺服控制器等組成。手動(dòng)跟蹤設(shè)備最為簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于地面站小口徑天線對(duì)同步衛(wèi)星的跟蹤等指向精度和實(shí)時(shí)性要求較低的場(chǎng)合。
2、程序跟蹤
將衛(wèi)星的星歷數(shù)據(jù)和天線平臺(tái)地理坐標(biāo)和姿態(tài)數(shù)據(jù)一并輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、運(yùn)算、比較，得出衛(wèi)星軌道和天線實(shí)際角度在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間內(nèi)的角度差值，然后將此值送入伺服控制器，驅(qū)動(dòng)天線，消除誤差角。不斷地比較、驅(qū)動(dòng)，使天線一直指向衛(wèi)星。程序跟蹤可以應(yīng)用在地面或車(chē)載小口徑天線對(duì)衛(wèi)星的跟蹤。由于地球的密度不均勻和其他干擾的影響，星歷數(shù)據(jù)會(huì)隨著時(shí)間有小的變化，一般很難計(jì)算出長(zhǎng)時(shí)間的精確軌道數(shù)據(jù)。從而進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的跟蹤會(huì)有積累的誤差。
3、自動(dòng)跟蹤
自動(dòng)跟蹤是指根據(jù)地球站天線接收到衛(wèi)星所發(fā)的信標(biāo)信號(hào)，通過(guò)變頻、放大輸入跟蹤接收機(jī)，檢測(cè)出俯仰和方位誤差信號(hào)，根據(jù)誤差信號(hào)大小和方向由伺服控制器驅(qū)動(dòng)天線轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)，使天線自動(dòng)地對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。這種跟蹤方式?jīng)]有誤差積累，可以長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)跟蹤。由于衛(wèi)星位置受影響的因素太多，無(wú)法長(zhǎng)期預(yù)測(cè)衛(wèi)星軌道，故目前大、中型地球站主要采用自動(dòng)跟蹤為主，手動(dòng)跟蹤和程序跟蹤為輔的方式。按照自動(dòng)跟蹤原理和設(shè)備組成，自動(dòng)跟蹤可以具體分為三種體制：步進(jìn)跟蹤、圓錐掃描跟蹤和單脈沖跟蹤。
3、1步進(jìn)跟蹤
步進(jìn)跟蹤是指天線指向以一定的步進(jìn)向接收電平增大的方向進(jìn)行不斷調(diào)整。步進(jìn)跟蹤是開(kāi)環(huán)方式，跟蹤精度較低，跟蹤速度較慢。步進(jìn)跟蹤適用于要求跟蹤速度較低的系統(tǒng)中，如漂移速度較慢的同步衛(wèi)星的跟蹤。其優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)較為簡(jiǎn)單。
3、2圓錐掃描跟蹤
圓錐掃描跟蹤是把饋源繞天線對(duì)稱(chēng)軸作圓周運(yùn)動(dòng)，或把副面傾斜旋轉(zhuǎn)。這樣天線波束呈圓錐狀旋轉(zhuǎn)，當(dāng)天線軸對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星時(shí)，地球站接收到的信標(biāo)電平是一恒定值；當(dāng)天線軸偏離衛(wèi)星時(shí)，接收電平將有一個(gè)低頻幅度調(diào)制。根據(jù)調(diào)制信號(hào)的幅度和相位檢測(cè)出天線波束的指向誤差。這種工作方式的優(yōu)點(diǎn)也是設(shè)備較簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是饋源永遠(yuǎn)偏離拋物面的焦點(diǎn)，使天線增益下降。同時(shí)需要饋源持續(xù)的圓周機(jī)械運(yùn)動(dòng)，可靠性較差。跟蹤時(shí)要得到一系列回波脈沖后，才能得到角誤差信號(hào)，實(shí)時(shí)性稍差。
3、3單脈沖跟蹤
單脈沖跟蹤方式由天線饋源輸出和信號(hào)與差信號(hào)，和、差射頻信號(hào)經(jīng)射頻前端變換處理后送至跟蹤接收機(jī)，并由跟蹤接收機(jī)輸出兩路與天線電軸偏離衛(wèi)星角度成正比的方位誤差信號(hào)與俯仰誤差信號(hào)到伺服控制單元，控制天線運(yùn)動(dòng)，完成對(duì)衛(wèi)星的實(shí)時(shí)跟蹤。單脈沖跟蹤能從每個(gè)接收脈沖中得到完整的角誤差信息，這種跟蹤方式是一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)，具有實(shí)時(shí)性好，跟蹤精度高的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)通道數(shù)量的不同有單通道、雙通道、三通道等三種不同的實(shí)現(xiàn)方式。三通道方式中天線接收到的信號(hào)，經(jīng)過(guò)和、差網(wǎng)絡(luò)處理后，產(chǎn)生和信號(hào)、方位差信號(hào)與俯仰差信號(hào)。通過(guò)三個(gè)通道傳送到跟蹤接收機(jī)進(jìn)行跟蹤處理。雙通道方式是方位差信號(hào)與俯仰差信號(hào)正交相加后合成一個(gè)差信道，或者是采用高次模方式產(chǎn)生差信號(hào)，與和信道一起構(gòu)成雙信道。單通道方式是在雙通道的基礎(chǔ)上對(duì)差信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，調(diào)制后的差信號(hào)與和信號(hào)合路形成一個(gè)通道。
二、各種方式的比較與應(yīng)用
在實(shí)際應(yīng)用中，它構(gòu)成由航天控制中心、測(cè)控站和專(zhuān)用通信網(wǎng)為主要內(nèi)容的．對(duì)在軌航天器進(jìn)行跟蹤、測(cè)量、控制的綜合專(zhuān)用技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，包括跟蹤、遙測(cè)、遙控、實(shí)時(shí)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控顯示和通信系統(tǒng)等。其功能是：對(duì)航天器進(jìn)行跟蹤測(cè)量，獲取其運(yùn)動(dòng)參數(shù)和內(nèi)部的各種物理、工程、宇航員生理以及偵察參數(shù)，監(jiān)視其飛行和內(nèi)部工作狀態(tài)，為指揮、控制提供信息；對(duì)導(dǎo)彈和運(yùn)載火箭實(shí)施控制，確保試驗(yàn)安全：對(duì)衛(wèi)星實(shí)施控制，支持其正常運(yùn)行；通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的處理、分析，為評(píng)價(jià)航天器的技術(shù)性能和改進(jìn)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
1、衛(wèi)星地球站同步衛(wèi)星的跟蹤
在理想的條件下同步衛(wèi)星的相當(dāng)于地面的位置是固定的。但由于攝動(dòng)的原因，衛(wèi)星軌道存在漂移。為了能實(shí)時(shí)跟蹤衛(wèi)星的漂移，衛(wèi)星地球站必須要使用跟蹤系統(tǒng)。根據(jù)安裝位置不同，地球站分為固定站、車(chē)載站、船載站和機(jī)載站，可以使用單脈沖（或圓錐掃描）跟蹤和程序跟蹤或同時(shí)使用。
通信論文范文6
電力系統(tǒng)配網(wǎng)與骨干電網(wǎng)相比較，具有配電設(shè)備多、分支多、分布廣、電網(wǎng)等級(jí)復(fù)雜、結(jié)構(gòu)繁瑣的特點(diǎn)，所以配網(wǎng)通信接線復(fù)雜，監(jiān)控點(diǎn)分散，通信點(diǎn)多，這不僅要求提高無(wú)線通信的安全性和可靠性，而且要有較強(qiáng)的抗干擾能力，能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信功能。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，首先對(duì)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行了概述，然后講述了配網(wǎng)通信中無(wú)線通信技術(shù)的分類(lèi)，然后著重介紹了LTE無(wú)線通信技術(shù)，最后為提高LTE無(wú)線通信技術(shù)的安全可靠性提出了幾條措施，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和參考價(jià)值。
2配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)概述
配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)作為一種遠(yuǎn)程監(jiān)控、協(xié)調(diào)、操作配電設(shè)備的自動(dòng)化系統(tǒng)，集合了控制技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，主要目的是提高配電網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性，在改進(jìn)供電質(zhì)量的前提下，降低資金投入，最大限度的提高安全性和可靠性。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)主要由四個(gè)部分組成：配電主站、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控、通信網(wǎng)絡(luò)和配電子站。其中通信網(wǎng)絡(luò)的主要功能是提供現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備和配電主站之間的通信通道，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控和交流的功能。配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的建立主要是為了提高供電可靠性和電壓質(zhì)量。按照信息流向的不同，配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)自動(dòng)化可以分為上行數(shù)據(jù)和下行數(shù)據(jù)，其中上行數(shù)據(jù)是終端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)向主站發(fā)送，而下行數(shù)據(jù)是主站向終端設(shè)備發(fā)送控制數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)控制功能。
3配網(wǎng)通信中無(wú)線通信技術(shù)的分類(lèi)
電力系統(tǒng)配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)需要在主站和終端設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞、控制和調(diào)節(jié)，而配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造成了通信節(jié)點(diǎn)多、節(jié)點(diǎn)相對(duì)分散、節(jié)點(diǎn)之間距離短的特點(diǎn)。無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。通常情況下，配網(wǎng)通信中無(wú)線通信技術(shù)可以分為：無(wú)線公網(wǎng)通信和無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信。無(wú)線公網(wǎng)通信技術(shù)和無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)通信技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但是從當(dāng)前的發(fā)展模式來(lái)看，無(wú)線公網(wǎng)通信技術(shù)具有更為廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展市場(chǎng)，特別是在LTE無(wú)線通信技術(shù)問(wèn)世之后，極大的推動(dòng)了配網(wǎng)通信的安全性和可靠性，將電網(wǎng)推向“信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化”的智能電網(wǎng)方向。
4LTE無(wú)線通信技術(shù)
LTE無(wú)線通信技術(shù)作為公網(wǎng)通信技術(shù)3G的一個(gè)延伸，改進(jìn)增強(qiáng)了3G空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO標(biāo)準(zhǔn)，大大改善了小區(qū)邊緣用戶(hù)的性能，提高了小區(qū)容量，并且降低了系統(tǒng)延遲時(shí)間。LTE無(wú)線通信技術(shù)定位于2G、3G、LTE移動(dòng)業(yè)務(wù)的綜合承載，以網(wǎng)絡(luò)可靠性和安全性為出發(fā)點(diǎn)，致力于建立高速率、高可靠的通信網(wǎng)絡(luò)。LTE無(wú)線通信技術(shù)和其他無(wú)線通信技術(shù)相比較具有多方面的優(yōu)點(diǎn)：
（1）優(yōu)化了空中接口技術(shù)，強(qiáng)化了數(shù)據(jù)傳送速率；
（2）采用頻分多址技術(shù)和多輸入輸出功能，作為無(wú)線網(wǎng)進(jìn)化的準(zhǔn)則；
（3）大大提高了上行速率和下行速率，能夠分別達(dá)到50Mbps和100Mbps；
（4）優(yōu)化了小區(qū)容量，小區(qū)之間切換性能大幅度提高；
（5）整體構(gòu)架是在數(shù)據(jù)分組交換的基礎(chǔ)進(jìn)行的，能夠最大限度提高數(shù)據(jù)傳送效率；
（6）靈活性高，支持“配對(duì)”和“非配對(duì)”頻譜分配，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延較低，用戶(hù)面時(shí)延不大于5ms，信令面時(shí)延小于100ms。TD-LTE核心網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)主要包括標(biāo)識(shí)管理、節(jié)點(diǎn)選擇、移動(dòng)性管理、切換管理、IP地址分配和PDN連接服務(wù)和會(huì)話管理等，此外，為了提高通信的安全性和可靠性，系統(tǒng)還采用了NAS信令和RRC信令進(jìn)行加密[3]，進(jìn)一步提高了可靠性。
5加強(qiáng)LTE無(wú)線通信技術(shù)可靠性的措施
LTE無(wú)線通信技術(shù)可靠性并不是傳統(tǒng)意義上面的通信可靠性，指的是設(shè)備可靠性、網(wǎng)絡(luò)可靠性和業(yè)務(wù)可靠性。TCP連接吞吐量和端時(shí)延成反比，當(dāng)傳輸路徑發(fā)生故障的時(shí)候，系統(tǒng)有兩種反應(yīng)機(jī)制：?jiǎn)⒂弥貍鳈C(jī)制或者倒轉(zhuǎn)路徑，無(wú)論哪種機(jī)制，對(duì)于信息傳遞而言都會(huì)大大降低其可靠性和安全性，所以可靠性技術(shù)勢(shì)在必行。通常情況下，提高LTE無(wú)線通信技術(shù)可靠性的方法有兩種：快速檢測(cè)和保護(hù)倒換技術(shù)，兩者相互結(jié)合，互相補(bǔ)充，全面提高配電網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性。
5.1快速檢測(cè)技術(shù)
LTE無(wú)線通信利用相鄰系統(tǒng)之間的通信故障進(jìn)行快速檢測(cè)，進(jìn)而快速建立起替代通道或者倒轉(zhuǎn)到其他鏈路。當(dāng)前，某些硬件設(shè)備（如SDH）提供了網(wǎng)絡(luò)故障檢測(cè)功能。典型的快速檢測(cè)技術(shù)包括BFD、EthOAM、MPLSOAM，這些典型的快速檢測(cè)技術(shù)能夠檢測(cè)相鄰設(shè)備之間的報(bào)文發(fā)送和接收速率，如果在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)收不到相應(yīng)的報(bào)文，則進(jìn)行相應(yīng)的協(xié)議倒換。以BFD快速檢測(cè)技術(shù)為例，BFD快速檢測(cè)技術(shù)不僅能夠快速檢測(cè)通信故障，而且可以快速將故障通知應(yīng)用層。BFD快速檢測(cè)技術(shù)又可以分為BFDforPW機(jī)制和BFDforTE機(jī)制，前者主要是利用BFD完成隧道引導(dǎo)承載業(yè)務(wù)快速切換，達(dá)到業(yè)務(wù)保護(hù)的目的；后者是一種端到端的快速檢測(cè)機(jī)制，能夠檢測(cè)通信隧道的鏈路和節(jié)點(diǎn)，提高通信可靠性。此外，在通信隧道LSP上面建立起B(yǎng)FD回話，能夠利用快速檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)出隧道故障，比如轉(zhuǎn)發(fā)路徑上的數(shù)據(jù)平面故障等等，為數(shù)據(jù)通信提供端到端的保護(hù)。
5.2保護(hù)倒換技術(shù)
保護(hù)倒轉(zhuǎn)技術(shù)在快速檢測(cè)技術(shù)之后，在事先建立好的通道上面，針對(duì)不同承載技術(shù)進(jìn)行快速倒轉(zhuǎn)，切換相關(guān)協(xié)議。在LTE網(wǎng)絡(luò)中，保護(hù)倒轉(zhuǎn)技術(shù)能夠按照業(yè)務(wù)部署進(jìn)行分類(lèi)：L2VPN類(lèi)、L3VPN類(lèi)、網(wǎng)關(guān)類(lèi)、鏈路類(lèi)保護(hù)倒換技術(shù)。L2VPN類(lèi)保護(hù)倒換技術(shù)主要是指PW冗余，L3VPN類(lèi)保護(hù)倒換技術(shù)主要是指VPNFRR，網(wǎng)關(guān)類(lèi)保護(hù)保護(hù)技術(shù)為E-VRRP，鏈路類(lèi)保護(hù)倒換技術(shù)包括LDPFRR、混合FRR、TEFRR和TEHSB。其中不同保護(hù)技術(shù)相互結(jié)合可以提高通信可靠性，比如PW+L3VPN。按照保護(hù)倒轉(zhuǎn)模式的不同可以分為三類(lèi)：隧道保護(hù)、業(yè)務(wù)保護(hù)及網(wǎng)關(guān)保護(hù)。①隧道保護(hù)，主要保護(hù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部鏈路和節(jié)點(diǎn)，能夠保證倒換前后業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)不變，及采用保護(hù)技術(shù)包括LDP快速收斂、LSP、TEFRR三種技術(shù)；②業(yè)務(wù)保護(hù)，主要保護(hù)前后業(yè)務(wù)源宿節(jié)點(diǎn)，能夠匯聚匯聚路由器、RANER以及EPCCE節(jié)點(diǎn)故障，主要采用的保護(hù)技術(shù)包括PWRedun-dancy、VPNFRR、BFDforPW、BFDforTunnel；③網(wǎng)關(guān)保護(hù)，用于EPCCE及EPC與EPCCE之間的鏈路故障檢測(cè)，相應(yīng)的保護(hù)技術(shù)為E-VRRP。
6結(jié)語(yǔ)
