操控系统无线通信论文（精选8篇）
在平平淡淡的日常中，大家都不可避免地会接触到论文吧，论文是对某些学术问题进行研究的手段。怎么写论文才能避免踩雷呢？下面是小编为大家收集的操控系统无线通信论文，欢迎大家分享。
操控系统无线通信论文 篇1
一、SFMWS体系的整体设计
1.1设计总体思想
通信协议应该和体系没有关联。但是需要在一个操控系统上运作协议栈，那么就需要提供一些体系有关的支持，把协议栈集中在操控系统之中。所以我们取出系恶意软件的体系有关部分，当朝着不同操控体系移植时，只需要修正这些体系有关部分代码就可以了。体系有关部分涵括进程进度以及同步模块、定时器模块，和一些运作库。协议栈是运用ANSIC编组的，采用标准C运作库。协议栈的用户端口和系统是相互关联的。如果需要将协议栈植入到一个全新的操控系统上，需要检索全部的体系有关部分，把这些体系有关的函数重新改写并且链接到不同的运作库。从代码数量来看，体系相关部分占据全部协议模块代码数量的百分之五左右。
1.2一种短距离无线通讯全新技术
近距离无线通讯协议目的就是每一种信息设施可以完成无缝资源共同享用。不管是手机、电脑计算机、PDA、打印机，亦或是数码相机、MP3播放器都可以相互传送语音消息、文字记录、图像、文件消息等等。所以在实现协议栈时，应该和不同的操控体系以及通信协议具有良好的接口端。但是现在很多协议在这方面的建设和实现具备一定的缺点和不足之处，致使体系不能完成跨平台通讯，唯独同种产品之间的通讯。一种全新的短距离无线通讯技术是BT技术，它在很多方面都具备很大的优势，采用全向天线；更加容易地发现设施；支持终端的迁移性能；视距对信号传递没有影响；全双工的运作形式，适宜开展话音业务；支持点到多点的连接形式，容易组成小型局域网络；并且可以经过无线局域网和特网连接，完成多媒体信息的无线传递。
1.3总体设计方案
用BT协议作为背景，提供无线通讯协议体系设计以及实现新型机制。我们建设的协议栈是对主机协议栈的整体实现，让它涵括了主机协议栈的全部系恶意，二元电话操控协议简称为TCS、服务发现协议简称为SDP以及主机操控端口简称为HCI等等。全部的协议栈是由四个部分组成的。
（1）体系模块。每个协议在开启时需要朝着BT体系模块注册。BT体系模块维持了BT主机协议的FSM案例表。一个BT主机协议栈可以采用这些小洗衣机其余的BT主机协议栈实行通讯。这个模块在每个平台上不一样的，因为并不是全部的体系都需要全部的协议模块。
（2）通用函数库模块。涵括了为各种协议模块维持FSM所需求的通用代码，像定时器的治理、进程之间的通讯等等。它还涵括了平台有关的代码。如果来自不一样的BT主机协议的FSM案例对于公共资源的需求，这个模块会负责为这些需求实行调度。
（3）协议栈的每个协议模块。全部协议模块都是采用ANSIC编组的，可以不需要改动就可以在每个平台上进行迁移。每一个BT主机协议被实现作为一个FSM。当协议进行初始化的时候，它会为相对应的FSM生成一个跳转矩阵，该FSM是由状态和事件牵引的。跳转矩阵的各项显示对一个指定形态下的指定事件的治理函数。在协议进行初始化期间，FSM会被形成开始形态。
二、体系无关的实现形式
在协议进行初始化时，会为相对应的FSM产生一个跳转矩阵，这个FSM是有形态以及事件牵引的。在协议进行初始化期间，FSM会被调制成初始形态。当协议的FSM收取到一个事件，它首要检索任务就是FSM现在是否正在治理事件。如果FSM繁忙，那么把这个时间植入到事件队列之中等待治理，否则的话，FSM就会立马进行治理。
三、结束语
支持无线通讯的无线通讯协议的运用将会非常广泛，设计一个很好地跨平台构造成为实现通讯运用软件非常重要的部分。我们的设计体现了最大程度上的代码可重用性能以及可迁移性能，植入到不同平台所做的任务只是完成和平台有关的端口。
操控系统无线通信论文 篇2
1GPRS概述
GPRS它是利用分封交换的概念方式演变出的一套无线传输方式。在具体应用中将Date分装成许多个独立的封包，然后再将这些封包传送出去。根据现在的使用情况，GPRS大多数被使用在GSM网络上，它是开通的一种全新的分组数据传输业务，除此之外，它还可以提供系列式的交互式业务服务，但是服务各有不同，侧重点也不同。表1给出的是GPRS与其他无线方式服务的应用对比。
2GPRS通信服务器关键技术及终端
在实际的应用中，GPRS通信服务器的一侧是和电能量采集系统通过串行的方式进行连接的，而它的另一侧就是与GPRS网络采用普通的网络连接方式进行连接。通过实际应用，GPRS终端接收时来自GPRS网络的数据包，同时还要负责接收电能表的RS232串行数据流，再次转换成数据包，然后依次通过网络发送到通信中心的服务器。图1所表示的是符合实际网路安全的GPRS网络通信示意图。
3GPRS无线通信技术在自动抄表时的应用
下面根据笔者自身的工作情况，将GPRS无线通信技术在电力系统中自动抄表时的应用做以阐述分析。
3.1系统的设计
实际上，GPRS无线通信技术在自动抄表系统时是由电表数据采集部分、GPRS无线数据传输终端、电力局的配电数据中心这三大部分组成，在工作中，电表数据是先通过中国移动的GPRS/GSM网络进行传输，然后居民小区内的所有电表要连到电表集中器，电表数据再经过协议封装后依次发送到中国移动的GPRS数据网络，最后实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。
3.2系统的功能
这个系统的建立对远程实现自动抄表起到很大的作用。因为他具备了系统设置、数据采集、资料录入、自动报警等功能板块。在系统设置上完成了系统网络的建立和初始参数设置；在数据采集方面它能实现广播抄表点抄单表、零点抄表和实时点抄等。而它的系统维护保障了日志年、月、日的查询、系统通讯和定时操作的设置、数据安全备份维护等。
3.3系统的应用
这个的应用主要用到的电表有三相有功无功多功能表。并具有功正、反向分时电量；无功四象限分时电量及无功正、反向分时最大需量及发生时间等。在形式的表现上可以自动实现自动抄表、定时上报、实时查询；在告警功能方面可以实现开箱告警、逆相告警、过流告警等其他功能。
4结语
随着经济的快速发展，也为了逐步适应网络、信息和控制技术的发展，一些地区现在逐步开始使用了配变监测系统的数据应能准确和实时的对电网进行快速分相的无功补偿。这样做的目的是提高电网质量，降低电网损耗，给供电企业提供有效的管理依据。而我们现在使用的GPRS无线通信技术作为一种新型系统己经能基本满足电力系统的电能监测、分相无功补偿和无线抄表的需要。通过不断的发展和完善，该系统能够更好的适应今后的发展，在实际应用中发挥更大作用。
操控系统无线通信论文 篇3
1方案设计
PBS表示主基站(PrimaryBaseStation)，通过光缆可以将各类监测数据、感知数据、计量数据等业务数据传输到变电站内的各种应用系统子站，也可以根据需要将数据通过电力骨干网络(SDH等)传输到省电力公司内的系统主站，CBS表示认知基站(CognitiveBaseStation)，通过光缆与主基站连接进行信息交互，通过无线方式与次用户通信，PU表示主用户即授权用户(PrimaryUser)，SU表示次用户即认知用户(SecondaryUser)，这里的用户在实际应用场景中泛指各种无线通信终端，本文为与认知无线电的各种概念保存一致，也称为用户，各类业务数据通过授权用户或次用户将数据传输到基站，SB表示频谱经纪人(SpectrumBroker)，通过光缆或者网线形式与认知基站进行信息交互。认知基站负责认知用户的控制和管理，主要包括对认知用户的感知结果进行融合、空闲信道资源分配、接入及切换管理。频谱使用区域分授权频段区域和非授权频段区域，在授权频段区域，认知基站与主基站进行信息交互，降低感知目标频段的盲目性，认知用户根据认知基站的交互信息，感知授权用户的授权频段的空闲情况并利用。在非授权频段区域，认知用户感知非授权频段的使用情况并进行竞争利用，能够及时规避干扰频段，使用动态分配的频谱资源，在该区域中频谱经纪人充当协调者角色，负责不同认知网络之间的频谱资源协调管理。为提高频谱感知效率，缩短系统接入时间，提升频谱切换性能，本文设计两张用于认知基站内维护的信息表，一张是可用频率资源列表，一张是交互信息列表。“频带范围”表示认知用户可以使用的频段的范围，“频带历史使用信息”表示该段空闲频段的历史使用情况，包括数据传输平均占用时长和空闲率，由此可以计算频段的大致可用时长;“频带带宽”表示可用的频带宽度;“干扰水平”表示历史干扰水平和当前干扰水平，干扰水平是指空闲频谱所遭受的干扰程度和强度，包括无线环境下的路径损耗等干扰和电力设施运行时的电磁干扰，以功率形式量化，结合相关系数，可以计算信道最大容量;“可用状态”表示频率资源的利用方式，包括共享式和独享式，共享式是指认知用户与授权用户共享频率资源，但不会对授权用户造成干扰，或者是由多个认知用户之间进行共享使用空闲授权频率资源或空闲非授权频率资源，独享式是指空闲频率资源无其他用户使用，由单个认知用户单独享用。综合以上信息，认知基站能够根据认知用户的需求情况快速找到匹配资源进行分配，提高了分配效率、缩短了分配时间，根据业务特性，有选择地选取特定频谱实现与业务需求的匹配。
2频率分配方法
本文假设频谱感知由物理层来完成，而且能够获得准确的感知结果，MAC层在获取感知结果的基础上主要负责频谱资源的动态管理。其中频谱分配和频谱干扰规避是频谱资源管理的重要部分，也是电力行业应用下需要解决的重要问题。在分配阶段，提出基于迫切性和公平性的频谱资源分配方法，不仅考虑认知用户的接入的迫切程度，同时也需考虑用户接入的公平性。迫切性和公平性是影响资源分配的重要参考内容，影响迫切性主要参数包括:业务优先级、等待时间，影响公平性主要参数包括:用户不良信用记录、用户接入成功率，其中，业务优先级是指业务的重要程度，等待时间是指用户数据的有效期，超过一定时间，数据的传输就无意义，在电力行业下，这一参数尤其重要，用户不良信用记录是指用户分配到频率资源但没有利用的信用记录，接入成功率是指用户请求分配且获得分配的概率，为公平起见，接入成功率越低的用户分配的可能性就越大。
3频率切换方法
由于认知用户使用授权用户暂时未使用的授权频段，一旦授权用户出现，认知用户需要立即采取相应措施以免对授权用户的使用造成干扰，或者当认知用户使用的非授权频段的频谱环境恶化，也需采取措施来防止业务受到重大影响，另外，电力系统中复杂的电磁干扰进一步加剧了无线环境的复杂度，带来了更大的干扰，影响频谱资源的使用，在此条件下，除共享频率之外，频率切换也是有效解决措施之一，设计合理的目标频段切换机制对切换性能有着十分重要的影响。本文在此基础上提出一种基于加权的多参量目标频段切换算法，认知基站根据认知用户的业务特性和需求进行计算选取目标切换频段并分配，这样就有利于进一步降低认知用户的复杂度，综合考虑多种选择因素，弥补单一属性选择的不足。
4结束语
电力通信是支撑智能电网发展的重要技术，无线通信作为其中的一部分，发挥了重要作用，但由于无线通信频率资源和电力行业的限制性因素，需结合新的技术来解决无线频段资源短缺以及无线传输可靠性等问题。
操控系统无线通信论文 篇4
1.网络编码概述
相关文献指出，网络编码技术是将接收到的信息在转发节点进行重新编码，生成新的信息之后再转发出去，而相关信息接收点在已知译码算法的情况下对接收到的信息进行分析，很快得出经过编码后的信息内容。网络编码技术将来自多个信号源的信息在中间节点进行网络编码的方法明显区别于传统的将接收到的信息进行原封不动的储存和转发，不同点主要体现在其吞吐量的大小上。经过网络编码技术处理后的信息吞吐量明显多于传统的信息吞吐量，这样可以大大节省网络资源。网络编码主要在于解决如何将单源或多源到单点或多点的极限问题，尽可能的充分运用网络资源，产生最大的`信息吞吐量。网络编码主要作用于中继节点，可以通过对中继节点信号的处理方法对网络编码进行分类，主要的两种物理层的网络编码类型为：模拟的网络编码和数字的网络编码。模拟的网络编码根据放大转发型的中继节点而来，源节点的信息互相交会在两个时隙中完成，在两个源节点消除干扰后，通过译码进行调节，最后得到想要的数据。数字的网络编码根据解码转发型的中继节点而来，源节点的信息互相交会在三个时隙内完成，两个源节点在接到信息后，先消除自干扰，最后进行译码调解后得到想要的数据。
2.网络编码在无线通信系统中的应用
(1)网络编码应用于无线自组织网络
用物理层和网络层来平衡供需是无线自组织网络中的重要战略，主要是利用网络的编码技术对路由算法进行优化，从而增加无线自组织网络的吞吐量。网络编码技术的运用增加了无线通信网络的成本，并使得无线通信更加复杂，因此良好的传输方案是提高网络信息吞吐量和降低无线通信技术复杂性的重要因素。根据相关文献，该作者将通信的链路分类为信宿节点链路和中间节点。由于中间节点经常接收来自各个信息源的信息，采用网络编码技术，增加信息的吞吐量，节约网络资源。信宿节点处在通信过程的末端，只需要采用传统的路由策略，降低无线通信技术的复杂性，节省网络成本。
(2)网络编码应用于无线传感网络
将网络编码用于无线传感网络中，通过将通信节点资源结合起来，能够加强通信网络的安全性。传感器的网络主要包含的是数据，通信节点通常能够接受到很多不同的信号，这样便可以采用网络编码技术。网络编码技术在无线传感网络中主要是在中继节点选择独立的编码系数，对接收到的信息进行相关的计算，再将运算之后的结果传播出来。在信宿节点上，主要是在知道编码节点在线性编码时使用的编码的系数之后，对需要的信息进行解码，得出想要的数据。
(3)网络编码应用于认知性无线网络
在认知性无线网络中，主要需要注意的问题在于解决主要用户和次要用户的无线通信网络资源的共享问题。其要求是，在无线通信的过程中，必须要保证在不影响主要用户的无线网络通信性能的前提下，为次要用户提供最好的通信性能。因此，在认知性的无线网络中，各节点必须进行充分的合作，合理整合信息从而充分提高通信性能，提高通信效率。网络编码技术恰好能够用于协调编码，在认知性无线网络中，不仅可以增加信息的吞吐量，节约网络资源，又可以避免干扰主要用户的通信质量，对认知无线网络的发展具有重要作用。
3.结语
网络编码技术能够将网络中间节点接收到的各类信息进行编码之后再转发出去，这种编码的方式与传统的单纯的存储和转发的传送信息的方式相比，大大提高了无线通信中的信息传播量，从而节省了网络资源并提高了传送效率。本文对网络编码技术进行了简要概述，在了解了网络编码技术的基本工作流程后，分析了网络编码技术在无线通信系统中的应用，具体分析了无线通信系统中的无线自组织网络、无线传感网络和认知性无线网络中对于网络编码技术的应用，并讨论了其产生的积极作用。网络编码技术在通信系统中的应用能够大力增加无线网络的信息流通量，对无线通信系统的发展具有重大作用。
操控系统无线通信论文 篇5
摘要：介绍了当前短波（HF）通信中串行、并行两种体制的最新发展现状，着重讨论了正交频分复用（OFDM）技术在HF通信中的实际应用，最后指出在短波通信中采用OFDM体制需要解决的几个关键性问题。
关键词：短波 OFDM 串行调制解调器 并行调制解调器
卫星通信和短波（1.5～30MHz）通信是目前远距离通信的两种主要手段。对军事通信而言，卫星在战争期间易被 干扰或阻塞，甚至被摧毁而失去通信能力，因此，就通信的顽存性、机动性和灵活性而言，短波通信具有无可比拟的优越性。其发射功率小，设备简单，通信方式灵活，抗毁性强，以电离层为传输媒质，而电离层基本具有不可摧毁性，传输距离可达数千公司而不需要转发。这些优点使短波通信成为军事部门及其它机构远距离通信和指挥的重要工具。此外，在海上通信和机载通信中短波通信占有重要地位。潜艇、水面战舰、远洋商船、渔轮和科考船队通常都配备短波电台与外界建立通信联系，而且海上通信对数据传输的速度要求越来越高，有力地推出了海上短波通信技术的发展。机载短波、超短波通信是航空通信的重要手段，特别当飞机要进行低空、超视距和远距离通信而又缺乏现代预警机与机载卫星通信系统时，机载短小、超短波通信成了唯一的通信渠道。
1 短波通信中传输高速数据信号的调制技术
短波传输分为天波和地波两种方式。对天波传输方式而言，短波信道是一种时变色散的信道，它利用电离层的反射传送信息。由于电离层是分层、不均匀、各向异性、随机、有时空性的介质，因此短波信道存在多径时延、衰落、有时空性的介质，因此短波信道存在多径时延、衰落、多普勒频移、频移扩散、近似高斯分布的白噪声和电台干扰等一系列复杂现象。此外对现代短波通信系统，信道大多数具有频率的选择性，多径传输产生了信号的相干衰落与符号干扰，短波通信的性能在很大程度上取决于系统设计对信道传输补偿的效果。短波信道通常情况下是一种缓慢变化的信道，多径延迟典型值2～8ms，多普勒频率扩展的典型值0.1Hz，多普勒频移在0.01～10Hz范围内变动，在高纬度地区多径延迟可达13ms以上，多普勒扩展可达73Hz。
多径效应引起的时域扩展是限制数据通信速率的主要因素。目前短波通信中存在并行制和串行制两种体制。并行体制是将发送的数据并行分配到多个子通道上传输，串行体制使用单载波调制发送信息。关于串行和并行两种调制方式到底哪种优越，一直有争论。文件认为：这两种调制解调器在低速通信中已使用多年，没有哪一种显示出绝对的优势，目前在北约9.6kbs HF通信标准中同时考虑串行、并行调制体制。而绝大多数认为串行体制更优势，若在可通率相同的情况下，比较二者的误比特率，则串行比并行体制低。
串行体制的特点是在一个话路带宽内采用单载波串行发送高速数据信号，因此提高了高频发射机的功率利用率，克服了并行体制功率分散的缺点。由于串行体制采用了高效的自适应均衡、序列检测和信道估算等结合技术，能够克服由于多径传播和信道畸变引起的符号干扰（ISI）。目前最先进的串行体制调制解调器采用256QAM调制，应用一种被称为“分组判决反馈均衡（BDFE）”的技术，在3kHz带宽上数据传输速率达16kbps。
并行体制已经存在几十年了，上个世纪90年代中期以前，并行体制的各个子载波在频率上是互相不重叠的，采用的不是正交频分复用（OFDM）技术，如美国的第三代军用标准MIL-STD-188-141B和MIL-STD-188-110B在并行调制方式中定义16音和39音两种模式，子载波之间不相交。
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是一种特殊的多载波传输方式，由于各子载波之间存在正交性，允许子信道的频谱互相重叠，与常规的频分复用系统相比，OFDM可以最大限度地利用频率谱资源。同时它把高速数据通过串行转换，使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加，降低了子信道的信息速率，将频率选择性衰落信道转换为平衰落信道，从而具有良好的抗噪声、抗多径干扰的能力，适于在频率选择性衰落信道中进行高速数据传输。在OFDM中通过引入循环前缀，克服了OFDM相邻块之间的干扰（IBI），保持了载波间的正交性，同时循环前缀长度大于信道扩展长度，有效地抑制了符号干扰（ISI）。目前OFDM技术已在IEEE8.2.11a、ETSI BRAN HIPERLAN/2、本地多点业务分配系统（LMDS）、数字用户线路（ADSL/VDSL）、数据音频广播（DAB）、数据视频广播（DVB）、Digital Radio Mondial(DRM)中得到广泛应用。
目前正在研制的新一代并行体制调制解调器采用OFDM技术，通过加入保护间隔，可以有效消除ISI，降低均衡的复杂度。下面介绍OFDM在短波通信中的应用情况以及仍需解决的几个关键问题。
2 基于OFDM体制的几个短波通信具体应用
随着基带信号处理能力的提高和用户对带宽需求的增加，在过去几年里HF数据传输速率大幅度提高，加拿大CRC的试验工作是在3kHz带宽实现9600bps传输速率的第一个成功尝试。随后由美国的Harris公司、通用航天航空防务公司、法国的Thomson公司和德国的Daimler-Chrysler航空航天部门在高速HF数据通信领域做了许多有意义的工作，当前已能提供9600bps以上的传输速率。
提高通信速率是HF通信领域研究的一个主要方向。HIL-STD-188-110B在2400bps以上传输速率中，提供从3200、4800、6400、8000、9600、12800bps（无编码）的传输服务，STANG5066也支持高速HF数据通信业务。在并行和串行两种调制方式中寻找新的发送波形和新的编码方式是提高HF通信速率的关键。由于OFDM技术具有较强的抗多径干扰的能力，能够有效地抑制ISI和子载波干扰（ICI），已被成功应用于DRM中。值得注意的是DRM同样使用短波频段（3～30MHz）传输音频和数据信息。下面研究OFDM在短波通信领域里应用比较成功的几个例子。
2.1 英国Racal Research Limited的实现途径
在战术电台环境下，VHF（30～300MHz）通信是常采用的一种规范；但在复杂的地形条件下，VHF通信有时会出现障碍，此时可以尝试采用接近垂直入射（NVIS）的短波电台建立通信联系。英国的Racal Research Limited开发出一种适应于HF NVIS信道的并行体制调制解调器。它采用OFDM技术，子载波个数为56，信号的调制方式250QAM、64QAM、16QAM、FSK、PSK、SSB，在3kHz带宽上实现无编码最高传输速率16kbps，能够在多普勒扩展1Hz、延迟扩展5ms的HF NVIS信道条件下正常工作。该调制解调器是在快速DSP原型平台上实现的，系统采用了Motorola的定点DSP56300处理器，通过软件无线电技术使得设计复杂度大为降低。
此外，为进一步检验采用OFDM技术的调制解调器的实际性能，1999年6月，在DERA加拿大对CRC的串行调制解调器和Racal的并行体制调制解调器进行了三个星期的现场比对试验。发射机是10kW的DERA Cove电台，接收站点位于DERA的Malvern（距离140km）和Funtington(距离45km)。经过现场试验，两种调制解调器性能略有差异，在黎明OFDM比串行体制调制解调器性能好，在整个晚间误码率性能一直接低，在白天两种调制解调器工作都很好。由于两种调制解调器都没有采用FEC编码，误码率较高。
2.2 法国Thomson公司的实现途径
采用OFDM体制，子载波个数79，信道编码采用基于帧结构的turbo code编码方式，数据传输速率达9600bps。
每帧结构如下：
每帧3个OFDM符号；
每个OFDM符号有79个子载波；
第1个OFDM符号有52个数据和27个导频符号；
第2个OFDM符号有79个数据和0个导频符号；
第3个OFDM符号有79个数据和0个导频符号；
每个OFDM符号周期32.81ms；保护间隔6.15ms；
子载波间隔37.5Hz，第1个子载波和最后1个子载波间隔2925Hz；
短交织时间长度1.8s；长交织时间长度10.8s。
2．3 ARD9900调制解调器
该调制解调器是由环球无线电通信公司（Universal Radio Incorporation）推出的最新一代商用产品，具有传输数字语音、图像、数据的功能，语音编码部分采用先进的vocoder AMBE技术。主要参数如下：
采用OFDN调制，子载波子数36，子载波间隔62.5Hz，信号调制方式OQPSK；
基带信号带宽280～2530Hz；
数据传输速率50baud/3600bps；
每帧有3个OF
DM符号，每个OFDM符号周期20ms，保护间隔4ms；
FEC编码：内层卷积编码1/2，结束长度7，生成多项式8;外层Reed-Solomon编码8；
具有图像、语音、数据加密功能。
2.4 一种满足地面和飞机通信标准的并行调制解调器
1998年国际民事飞行组织（ICAO）建立了地面与飞机联系的短波通信标准；SARPS for HF Datalink、AMCP/5-WP172。该标准采用单载波数据，最高传输速率达1800bps。S.Zazo等人对此进行改进，提出采用OFDM调制的两套新方案。第一种方法：每帧由3个OFDM符号组成，子载波个数16，一个用于信道探测的OFDM符号后接两个连续OFDM数据符号。第二种方法：每帧由一个用于信道探测的短OFDM符号和一个长OFDM数据符号组成；短OFDM符号由16个子载波组成，长OFDM符号由32个子载波组成。系统主要参数如下：
信道编码：Reed-Solomon编码；
信号调制方式：QPSK；
短交织长度1.8s;长交织4.2s；
方案一：子载波间隔175Hz，有效OFDM符号周期5.71ms，保护间隔2.62ms；
方案二：子载波间隔87.5Hz，有效OFDM符号周期11.43ms，保护间隔3.93ms。
仿真结果表明：两方案在误比特率（BER）方面性能改善显著，同时还有效降低了前同步信号（preamble）和信道探测信号的长度，对于提高传输速率具有重要意义。
3 OFDM在
HF通信实际应用中需要解决的几个关键性问题
由于短波带宽较窄，在MIL-STD-188-141B中定义的带宽为4kHz，通常语音带宽可以压缩至3kHz,因此目前串行体制的调制解调器可以在3kHz带宽实现9600bps以上的传输速率。考虑采用OFDM体制时，由于子载波个数有限，需要降低插入导频的密度，这就给信道估计带来一定的困难。以MIL-STD-188-110A中39音调制解调器为例，OFDM符号周期Ts=22.5ms，子载波频率间隔Δf=76.92Hz，对于最大时延扩展Td=4ms，最大多普勒扩展fd=σ=2Hz，需要每隔Nk=1/2fdTs=11.1≤个OFDM符号和在NL≤1/2TdΔf=1.6个子载波间插入导频。可见插入导频的方式值得深入研究，文献提出一种在时域、频域内采用六角形插入的导频方式，比矩形插入方式更为有效。降低插入导频密度的另外途径是采用最大似然译码方法改进信道估计和解调的性能。
另外，信道编码方式也需要深入研究。采用信道编码直接降低了有效通信速率，目前短波中大多采用删除型卷积编码方式，如MIL-STD-188-141B中采用生成多项式（133，171）约束长度7，1/2码率输出的卷积码，经删除后输出码率为3/4。而其它编码方式，如网格编码（TCM）、turbo码、分组trubo码（Block Turbo Code）、多层卷积编码（Multievel Convolutional Codes）也可能是更有效的方式。
虽然OFDM对抗多径干扰具有较好的性能，但是OFDM也存在如下缺点：
（1）存在较高的峰值平均功率比（PAR）；
（2）对载波频偏移敏感，对同步要求高，如果考虑保密通信，在保持OFDM载波同步、符号同步和采样同步的前提下，跳速通常低于100跳/秒，容易被地方跟踪上。
目前单载波短波通信传输速率已达到9.6kbps，对均衡的要求很高，若要进一步提高传输速率已经很难了，OFDM技术能够将频率选择性衰落信道转化为平衰落信道，具有较强的抗ISI能力。可以预计，在未来提高短波通信速率方面OFDM将是一个研究的主要方向。本文对OFDM技术在短波通信领域的实际应用做了一个综述性回顾，并指出在OFDM实际应用中需要解决的关键性问题。
操控系统无线通信论文 篇6
1引言
我国城市轨道交通随着经济发展和科技进步，正在不断的建设和开拓，当前已进入快速发展阶段，其舒适度和安全性成为社会各界十分关注的一个重要问题。
①当前乘客并不满足于少量单一类型的声音和文本信息等服务，为了满足广大乘客的需要并吸引更多的乘客，城市轨道交通建设迫切的需要提高自身信息化服务的水平；
②国外城市轨道交通频繁出现恶劣事件，这就要求地铁和列车都要有相应的监控设施，以保证城市轨道交通现场的情况能够被清晰记录并及时传达，这就需要较高速率的传输通道来满足车载视频信息的传送。由此可以看出，为了确保城市轨道交通的管理工作和服务质量的高水平，城市轨道交通对于车地无线通信系统提出了较高要求。
2无线传输技术介绍
城市轨道交通车地无线通信系统作为车辆和地面之间进行信息传输的通道，可为视频监控系统和乘客信息系统提供车站和车辆之间，乃至控制中心之间的无线传输媒介，是一种传输网络的延伸。除此之外，车地无线通信系统还要求具有较高的可靠性，支持列车在运行速度达到80km/h或者比其更高速度之下的视频信息和多媒体信息的可靠传输，整个系统进行实时传输过程中应能有效的避免网客和非法信息的侵入，确保整个信息播出时的安全和可靠。当前主要的无线传输技术主要有以下几种：
（1）TETRA、GSM、CDMA：这几种为非常成熟的无线传输技术，应用较为广泛，但是，这三种技术对于车地无线通信系统来说，都满足不了其所要求的传输速率。TETRA其上行速率大约为几kb/s，下行速率大约为几十kb/s，GSM和CDMA的运行速率大致相同，其上行速率和下行速率分别为十几kb/s和几十kb/s。
（2）3G的传输速率与CDMA、TETRA、GSM相比，其在数据的传输速率方面已经有了大幅度的提高，在低速运行状态时的下行速率可以达到几百kb/s，上行速率可以达到几十kb/s；静止状态下的下行速率甚至可以达到2Mb/s。尽管如此，3G的传输速率仍然不能满足车地无线通信系统的需求。
（3）TRainCom-MT是德国得力风根公司专有的车地无线通信技术，其应用领域主要是面向城市轨道无线通信技术，其也是为了城市轨道车地无线交通系统特别研制和发明的。其可以支持高速移动环境下，车地双向无线通信最高达到16Mb/s的传输速度。TRainCom-MT作为一项非标转化的无线传输技术，此系统的协议并不具有开放性，因此，整个系统相关的升级、二次开发与维护都需要依赖技术的开发部门和持有公司，即该项技术只能由德国得力风根公司进行，因此，也就决定其具有较差的市场维护和选择性。
（4）WLAN作为一项宽带的无线传输网络技术，与其他技术相比，具有宽带化、网络化等优势。其目前具有的标准也多样化，例如，其具有802.11a，其工作频段在5.8G，传输的速度一般也可以达到54Mb/s，具有干扰较少的特性，除此之外，一般在5.8G频段的无线传输技术具有非免费开放的特点，因此需要进行申请；802.11b，其工作频段在2.4G，传输速度一般最高能达到11Mb/s；此外，802.11g其工作频段也在2.4G，其主要采用了OFDM调制技术，其数据传输速度同样可高达54Mb/s。WLAN作为一种宽带无线传输网络系统，虽然具有较大的通道带宽，但是其覆盖范围不能满足车地无线通信系统的需求，轨道AP在直线隧道一般每隔二百米就需要进行无线网路设置，导致系统切换和调制较为频繁；同时，与公用WLAN技术采用相同的频段也使得其安全性无法得到有效保障。
（5）WiMax（802.16），即802.16无线域网，其已在2007年10月成为新的3G标准中的一员，当前其主要具有802.16d固定宽带无线接入标准和802.16e支持移动特性的宽带无线接入标准。802.16无线域网采用了未来通信技术OFDM、OFD-MA、MIMO、AAS等先进技术，OFDM、MIMO、AAS，OFDMA也是未来通信技术的发展方向，其最高可达到70Mbps的传输速度，数据传输的距离也达到了50km，除此之外，还具有应用频道较宽、Qos制度完善、业务丰富灵活、频谱利用较高、灵活分配宽带等优势。尽管如此，WiMax技术还是存在高速移动中无法达到无缝切换的最大问题；同时，受制于产业链的发展缓慢等因素，都使得WiMax技术并未得到广泛的推广和应用。
（6）LTE无线传输技术，其主要是3G技术的不断演进和改善，其也是当前3G和4G技术的过渡阶段，作为3.9G的全球无线标准，其在市场上受到了极力的推广，大部分国内外的厂商也对LTE技术给予很大的期望。其主要是改进和增强了当前3G中的空中接入技术，同时也是目前众多无线传输技术之中，少数几个引入OFDM和MIMO概念的技术之一。与3G相比，其还具有延迟降低、极高数据传输速度、分组传送、向下兼容和光域覆盖等技术上的支持和优势，因此，也被作为3G向4G的主流技术的转变，主流运营商一般也都采取LTE技术标准。因此，通过对比以上几种目前较为成熟的无线传输技术，分析得出目前LTE无线传输技术应用在城市轨道交通车地无线通信技术中，能够提高信息的传输速度，实现大数据量信息的共享，完善并解决了车载视频监控系统实时数据传输难的问题，有效保障了信息的及时性和可靠性。
3LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用
为了从根本上解决城市轨道交通车地无线通信系统中的干扰问题，保证数据通信不断的稳定工作和系统的可靠，只能通过采取优秀的无线通信技术来达到技术上的解决和完善。工作者根据对城市轨道交通车地无线通信系统的相关研究发现，城市轨道交通无线通信系统主要具有：高效的数据业务传输效率、较低的数据业务传输延迟、较高的可靠性、良好的移动性能等特点。LTE技术主要应用在城市轨道交通车地无线通信系统中，具有如下的特点：
（1）LTE系统采取了扁平化的组织方案，具有较为简化的组织网络结构，因此，减少了网元的数量、系统的可靠性也较高。
（2）LTE技术的数据频谱的利用率也较高，数据业务速率也较强，优于TETRA、WIFI、GSM-R等技术。
（3）LTE技术系统扁平化的组织结构，也有效的缩短了两端之间的传输效率，使得信息及时传输，更加满足了城市轨道交通信息传输的实时性和共享性，能够满足城市轨道交通车地无线通信系统的应用需求。
（4）LTE技术可支持列车移动速度达到350km/h的移动传输性能，而目前城市轨道交通行车一般不会超过100km/h的速度，否则会导致移动数据传输性能下降，但是LTE技术却避免了此项不足，使得移动状态下，也能较好的进行数据传输，同时也为未来列车提速创造了有利条件。
（5）LTE技术还具有频谱较为灵活的特点，可以适应不同大小频率的频谱分配，使其在不同频谱中进行分配和部署。车地无线通信技术在隧道中都设置有天线，也可以采用商用的通信泄漏电缆实现信号覆盖。隧道内的单个RRU覆盖可以达到1.2km，提供更为稳定的覆盖面积。而通过多个RRU共小区，可以减少由于更新和切换，导致的信息传输的延迟和抖动，甚至丢失的情况，保证城市轨道交通高速度切换下带宽和频率的稳定。
4结语
LTE无线传输技术使用专用的频段，并且具有较强的抗干扰性，可以共享商业所使用的通信系统的泄漏电缆，并且其施工也较为容易，与其他无线传输技术相比，其施工难度小，且未来可以承载更多的管理和服务。但是，其存在的缺点主要是LTE无线传输技术在城市轨道交通无线通信系统建设的初期投入较大，单条线路建设性价比相对较低。不过其核心网络支持多条线路共用，在网络化建设的轨道交通领域如何利用这项优势，提高项目建设的综合性比价更值得关注和研究。通过对无线传输技术的分析和比较，同时根据当前几种无线传输技术的特点，LTE无线传输技术最能满足城市轨道交通车地无线通信系统中的业务需求和管理需求，是未来车地无线通信技术发展的趋势。
操控系统无线通信论文 篇7
1节能管理要尽可能多省
节能管理不是单纯的消减的过程[1]。实际上，在刚开始的阶段，节能并不能直观地省钱，反而会消耗许多。但是长期进行下去，节能会取得让人惊喜的成果。同时，在进行节能管理时，还要充分考虑到环境和社会。必须要是环境和大众可接受的措施。若是节能管理不能合理安全，不符合实际情况，那也不能进行广泛的推广。措施要考虑到人们的生活习惯，还要有质量和安全方面的保障，否则，再有效率也不能被接受。比如说在节约用电方面，西方国家普遍推行夏时制，利用太阳的关照代替部分电源，从而节约照明和洗澡的用电。但这在中国就不行，我们的时节和生活习惯大不相同，对人家再有用也不可能被采纳[2]。
2如何有效进行节能管理
2.1针对性进行节能
想要有效地节能，首先要充分了解当前耗能现状，弄清楚哪些具体环节消耗的能源最高。无线通信网的节点有许多，也许一个节点的能耗看起来很少，但小数量的能耗乘以大数量的基础就会变得让人难以忽视。要做的就是找出这些节点，找出关键的环节。然后再根据这些环节对症下药，拟定节能的目标、指标，取消或是改造不必要的环节[2]。充分借鉴国外的经验，提出可行的提案，聆听多方面专家的意见，进行开放的讨论，全面地看待问题。之后再制定计划，重点关注那些高耗能环节，针对性实行节能管理。
2.2优化无线网络
优化无线通信的网络优化是帮助推行节能管理的好方式。主要有三个步骤，一是采集数据，二是分析性能，三是实施和测试方案[3]。采集数据是系统数据，包括网络总体的和主要结构的数据，从而更好地分析其网络性能和网络质量。至于分析性能，是基于采集到的系统数据，有效地分析数据，制定优化的方案。最后，要对无线网络的性能实施和测试方案。这个优化方案包括了很多的优化如设备、网络结构和硬件系统等方面。
2.3建立完整系统
设计系统的内容要是完整的、全面的，同时要保证设计方案科学性和可操作性。系统通常是综合而严格的，也要符合当前技术的发展潮流，才能让系统保持先进性。合理布局，监测设备及其他设备要符合技术发展的趋势，考虑到安全性的原则的重要性，以确保整个系统的安全和可靠操作，我们要首先考虑系统的安全性和系统整体的可靠性。此外，节能系统要维修方便，而且维护费用低。整个投资要控制在合理范围内。满足以上，节能管理就有系统可依靠，就能更加科学和规范[3]。
3结语
绿色通信说来简单，做起来却不容易。在讲究节能环保的今天，有效率地进行无线通信网的节能管理十分重要。低耗能的无线通信发展空间是巨大的。其次，无线通信加上计算机，是十分高效的组合，能进一步提高通信网的功能和它的应用范围。现代的无线通信网，因为其传输数据的功能，能促使其往数字化的方向发展。我们可以期待节能管理的成效和无线网络的优化，通信技术发展日新月异，给人们提供了关于未来的无限可能。
操控系统无线通信论文 篇8
1列车专用无线通信系统的应用现状
1.1GSM-R数字移动通信系统
目前GSM-R数字移动通信系统主要应用在国家铁路，是由公众网络GSM演变过来适用于铁路的专用无线通信系统。
（1）主要提供的业务语音业务：列车调度员与机车司机、车站值班员与机车司机之间等各种列车无线调度通信；铁路沿线维护人员的通信需求，用于养路、桥隧、接触网（供电）、电务等部门的区间维护作业通信；公安、抢修、救援等多部门、多工种的应急移动通信需求。数据业务：列车运行控制系统信息传送，机车同步操控信息传送，列车无线车次号校核信息传送，调度命令信息无线传送等。同时也可为城际铁路CTCS2+ATO列控系统传送站台门控制及运行计划处理两项业务。
（2）频率规定根据相关规定，我国GSM-R系统采用专有的工作频段为：上行：885-889MHz（移动台发，基站收）；下行：930-934MHz（基站发，移动台收）；频道间隔为200KHz，双工收发间隔为45MHz。
（3）网间互联互通GSM-R不同设备网间互联互通均可实现，可以满足不同设备网间机车的套跑需求。
1.2TETRA集群通信系统
我国城市轨道交通（地铁）则主要采用数字集群通信技术作为列车调度专用无线通信系统，一般采用800MHz频段TETRA集群通信系统。
（1）主要实现的功能语音通话：通话功能是地铁专用无线通信的主要功能，为控制中心调度员、车辆段调度员、车站值班员等固定用户与列车司机、防灾、维修等移动用户之间提供通话手段，同时具备选呼、组呼、广播、紧急呼叫等几种调度呼叫方式。数据通信：系统可以为用户提供数据通信功能，满足列车车载台与控制中心及车辆段之间数据传输需求，包括：出入库通话组切换触发信息、移动用户设备状态信息、列车运行状况信息、调度信息；并满足移动用户之间、移动用户与固定用户之间短消息传送。
（2）频率规定“国家对800MHz数字集群通信网使用的无线电频率资源进行统一规划和审批。使用800MHz数字集群通信频率应当经信息产业部无线电管理局批准；未经批准，任何组织和个人不得擅自使用数字集群通信频率”（原信无网[2007]18号文《800MHz数字集群通信频率台（站）管理规定》）。各省（自治区、直辖市）无线电管理机构根据当地实际需求，制定当地数字集群通信网使用频率的规划。
（3）网间互联互通目前TETRA系统不同设备网间尚无法实现基于ISI互联互通。因此，若要实现不同设备网间机车套跑还需TETRA供应厂家及二次开发商共同开发解决。
1.3小结
由上可以看出，在城市轨道交通中采用的TETRA系统主要是用于语音调度通信，而与行车控制有关的数据业务基本由信号专业本身建设的无线通信网络来传送；而在国铁中GSM-R系统传送的业务相对比较丰富，不仅能满足列车调度语音通信，也能满足列控等数据业务，是一个承载语音、分组域数据及电路域数据的多业务综合通信平台。
2GSM-R与TETRA技术体制比较
2.1技术针对性
GSM-R是专门为铁路移动通信而设计开发的，满足铁路运输管理系统对铁路无线网络的业务需求和列车控制系统对其提出的服务质量要求。TETRA是新一代集群通信技术，具有较强的调度指挥功能，其针对的是专业部门的调度通信。该技术的主要应用对象是公共安全、运输调度、公用事业等领域。
2.2系统功能
两种技术都有集群调度通信所需要的各类语音业务，如个呼、组呼、紧急呼叫、广播呼叫等，但TETRA系统的呼叫建立时间较短，一般在0.3-0.5s，而GSM系统的呼叫建立时间一般在5-6s，紧急呼叫可以做到2s以内。两个系统均可完成电路域数据或分组域数据业务的应用，但从目前实际应用来看GSM-R系统承载列控数据业务更完善。TETRA系统的基站故障弱化功能较强，基站有单站集群的工作模式，并且支持直通模式（DMO）；而GSM-R系统则相对较弱。
2.3对高速运行的适应性
GSM-R在标准上要求支持500km/h的高速通信，并且在350km/h的运行环境已有大规模实用案例；根据TETRA标准组织所做的高速仿真测试，该技术可支持在800MHz频段450-500km/h的高速通信，但目前已建成的TETRA系统其移动用户的最高运行速度基本在200km/h以内。
2.4互联互通
GSM-R不同设备供应商网间互联互通可完全做到，在国内有完善成熟的标准规范，并已成熟运用；目前TETRA标准中ISI接口尚未能实现标准化，这将导致不同厂家设备并网运行困难。
2.5小结
由于GSM-R是专门针对铁路设计开发的标准，所以对于铁路所需专有业务更专；而TETRA在集群调度功能上较强。两种技术均能适应高速运行环境，都是成熟可靠的适用于列车调度的专用无线通信技术；尽管现阶段TETRA系统传送列控类数据尚不成熟，但从技术参数上看，TETRA系统具备此类数据业务传送能力，只是还需要开发验证。由以上分析我们也可以看到，GSM-R相对于TETRA的两大优势在于：
（1）GSM-R的数据业务功能更为强大丰富，列控数据业务更为专业完善；
（2）GSM-R系统不同设备网间的互联互通更为成熟，更适合于大型网络运营。
同时，GSM-R系统的网络结构和空中接口与GSM相同，GSM技术已被100多个国家的200多个电信运营商所采纳，其网络在世界各种地形环境、各种气候条件下得到了广泛的验证，我国在铁路GSM-R系统网络规划、建设、运营维护等方面也积累了丰富的经验。GSM-R技术也可以走GSM/3G/LTE的持续性发展道路，与整个通信产业保持一致。
3城际铁路专用无线通信技术的选择
城际铁路与国铁的互联互通会影响列车专用无线通信技术的选择，城际铁路的业务功能需求、特别是信号列控业务的需求也会影响列车专用无线通信技术的选择。综合1、2两节所述，分析如下：
（1）如果城际铁路需要与国铁互联互通，要求考虑机车套跑，采用与国铁一致的专用无线通信技术GSM-R系统是合适的；若采用TETRA系统，可通过设置双套机车台来解决互通套跑问题，但会增加运营难度，增加安全隐患，同时也影响行车效率。
（2）如果城际铁路定位于在区域内运行，但各条线路仍有成网互联套跑的需求，鉴于TETRA系统不同设备网间互联互通仍不完善，所以采用GSM-R系统是一个更为妥当的选择。
（3）如果城际铁路只在区域内运行，且各条线路之间运行相互独立，采用GSM-R和TETRA系统都是可行的，但在实现行车类数据业务上TETRA系统还需开发与完善。
（4）如果城际铁路为地方政府与社会资本投资修建（地方铁路），则大多为自管运营模式，因此选择TETRA系统较为合适。
4结语
综上所述，城际铁路列车专用无线通信系统应首选GSM-R技术；对于仅限于区域内运行、且各条线路并网运行要求不高的城际铁路，也可以采用TETRA系统。
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