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通信系統論文:無線寬帶接入通信系統論文
1. 引言
到2001年底,全球移動電話用戶總數突破了10億大關,并有100多個國家的移動用戶數超過了固定用戶數。移動通信已成為普遍接入的必要手段之一,而不再是傳統所認為的固定電話的補充。另一方面,定向話音仍是當前移動通信的主要業務,但包括高速數據在內的多媒體業務的比重逐年增加,預計2010年話音業務和多媒體業務之比將為1:2 。移動多媒體業務是把文本、圖形、語音和視頻等信息以任意組合的方式給移動用戶提供的服務。為了提供品質的移動多媒體業務,必須構筑大范圍覆蓋的高質量無線寬帶網絡。從2002年開始,無線寬帶網的建設進入高速發展階段,許多國家均在政府支持和電信制造商、運營商的積極投入下,研究和建設各種不同類型的無線寬帶網絡。
我們知道,無線通信是利用無線電波(電磁波、激光)在空間的傳播來傳遞聲音、文字、圖像和其它信息的。空間信道具有可移動性、共享性、廣播性和可迅速建設等優點,同時也具有高干擾、強衰落、窄帶寬的缺點。因此,無線寬帶網絡需要特殊的發送和接收技術來保障。本文按固定無線接入、移動無線接入和蜂窩移動三大系列介紹國內外無線寬帶網絡的現狀和發展。
2.固定無線寬帶接入通信系統
由于固定無線接入比移動通信場合容易現實操作,智能天線、軟件無線電、現代編碼調制及自適應信號處理等功率/頻譜有效利用的新技術往往首先在固定無線接入中試驗與裝備應用,固定無線接入往往成為新一代移動通信的技術先導。
目前,與xDSL、HFC、FTTx、APON等有線寬帶傳輸的發展相對應,LMDS、MMDS、SFO等無線寬帶接入亦在快速推進。固定無線寬帶接入系統采用TDMA和CDMA等多址技術將點對點微波傳輸系統發展到一點對多點的無線集中系統,它可以提供本地交換局至終端用戶之間的寬帶通信服務。
2.1 本地多點分配接入系統 (LMDS)
LMDS在1998年被美國電信界評選為十大新興通信技術之一。其較大的特點在于寬帶特性,可用頻譜往往達1GHz以上。在不同國家或地區,電信管理部門分配給LMDS的具體工作頻段及頻帶寬度有所不同,其中大部分國家將 27.5GHz~29.5GHz定為LMDS頻段。我國則采用26GHz及38GHz。
由于該技術利用高容量點對多點毫米波進行傳輸,它幾乎可以提供任何種類的業務,如話音、數據及視頻圖像等,能夠實現從64Kbps到2Mbps,甚至高達155Mbps的用戶接入速率,并具有很高的性,被認為是一種"無線光纖"技術。它是解決電信接入網問題的利器,為電信運營商開展業務、發展用戶提供了高成效、低成本的有效手段。尤其適合于新興運營商進入電信市場。
LMDS系統通常由四個部分組成:基礎骨干網絡、基站、用戶端設備以及網管系統。由于LMDS直接支持無線ATM協議,可以使鏈路效率得到提高。
2.2 多點多信道分布式系統 (MMDS)
LMDS的缺點是覆蓋范圍小,為了覆蓋30平方英里以上的面積,可以使用另外一種成本低廉的寬帶無線技術—MMDS技術,它有時被稱為無線DSL。如圖1所示,MMDS不需要本地電信或有線廣播公司的干涉就能夠通過用戶安裝在屋頂上的天線為每位用戶提供服務。
圖1 MMDS寬帶接入圖
MMDS最初用于單向傳輸的影像廣播服務,包括城市與城市之間的無線網絡系統?，F在則可以采用雙向的數據業務傳輸,允許更加靈活地使用MMDS頻譜。而LMDS技術,則屬于區域性的無線技術,可被應用在城市內、郊區等小范圍的通信網絡,它們的比較如表1。
表1 LMDS 與MMDS的比較
2.3自由空間光通信(FSO)
激光無線通信與以往的利用電磁波(radio)的無線通信相比,具有容量大、發射裝置和功率小、不用政府特許證、對人體無影響等優點。但容易受到天氣和障礙物的影響,一般用于近距離室內通信,如各種遙控信號的傳遞、微機間和手機間的數據通信等?，F在開始應用到室外通信,但需要使用抗天氣劣化的自適應技術。
自由空間光通信(FSO)使用光脈沖調制信號,按照FSO聯盟的規定可以采用兩個紅外線波長:長波長1550nm和短波長800nm。以提供100、155和622Mbps的數據速率。
3 移動無線寬帶接入通信系統
移動通信是處于移動狀態的通信對象之間的通信,一般采用無線方式。移動通信系統可以分為兩大類:移動無線接入通信系統和蜂窩移動無線通信系統。前者依賴于現有網絡系統,僅僅是現有網絡的接入系統;后者是一個獨立的網絡系統,除了骨干傳輸部分外,都需要重新建立。移動無線接入通信系統以往主要包括及時代(CT1)、第二代(CT2)、第三代(CT3和PHS)無繩電話,它們僅提供語音和低速數據業務。移動無線寬帶接入通信系統則有以下幾種:
3.1 寬帶無線局域網絡(WLAN)
無線局域網絡是便攜式移動通信的產物,終端多為便攜式微機。如圖2所示,其構成包括無線網卡、無線接入點(AP)和無線路由器等。目前流行的是IEEE802.11系列標準,它們主要用于解決辦公室、校園、機場、車站及購物中心等處用戶終端的無線接入。
圖2 802.11網絡的典型應用
在802.11的基礎上,IEEE相繼推出了802.11b和802.11a兩個標準。三者之間技術上的主要差別在于MAC子層和物理層。802.11b使用動態速率漂移,可因環境變化,在11 Mbps、5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps之間切換,且在2Mbps、1Mbps速率時與802.11兼容。 802.11a工作在5GHz頻段,物理層速率可達54Mbps,傳輸層可達25Mbps。 可提供25Mbps的無線ATM接口和10Mbps的以太網無線幀結構接口,以及TDD/TDMA的空中接口。
表 2 無線局域網標準比較
目前,2波段兼容(2.4GHz 802.11b 和 5GHz 802.11a)的產品最為流行,3波段 (2.4GHz 802.11b, 5GHz 802.11a和1.8 GHz GSM/GPRS/WCDMA) 產品也走出了實驗室。另外,802.11g標準剛剛被推出,它可以在2.4GHz頻段上實現54Mbps的數據速率。
歐洲的寬帶WLAN標準是HiperLAN2,它與IEEE 802.11a非常相似。它希望和3G移動通信協議互通,并且能提供不同等級的QoS,以滿足多媒體或VoIP等不同類型的應用需求。
3.2 無線ATM網絡
無線ATM的目的是在ATM骨干網的基礎上實現端到端的ATM連接,以提供質量可保障的各種服務,如ABR、VBR、CBR和UBR等。由于無線ATM網絡采用的無線傳輸信道與ATM骨干網所采用的光纖傳輸信道具有很大的差異,一些新的問題,如介質共享性、廣播性、較長的傳輸延時、較高的信道誤比特率以及信道衰落的影響等等,必須加以解決。因而無線ATM除了具有與ATM相同的ATM層、AAL層以及信令部分外,還要增加與無線通信有關的無線物理層(PHY)、介質訪問控制層(MAC)、數據鏈路控制層(DLC),以及相應的無線控制功能,這樣才能在無線網絡中實現ATM服務。為支持對各種業務的服務質量控制,DLC協議常常針對不同的業務采用不同的差錯控制方式;MAC協議則一般采用信道動態分配算法來支持業務速率的可變。
另外,無線ATM通信網要支持移動用戶,因此網絡應具有移動管理功能。當無線ATM通信網采用微蜂窩小區形式的網絡結構時,越區切換控制就是移動管理的一項關鍵技術。無線ATM網和現有的移動通信系統(如GSM)相比具有一些不同的特點。例如,無線ATM網可支持多種類型的業務及多速率業務的通信,越區切換時需保障各種業務的服務質量 (信元丟失率、延時等)不惡化;ATM信元字頭沒有序號字段,越區切換時可能出現信元次序混亂,造成信元丟失;現有的ATM網絡采用固定VP/VC連接方式(即固定路由),而越區切換需更新原來的連接、重建路由。這就必須研究適用于無線ATM網絡的切換控制方案。
關于無線ATM的無線接口方面和移動管理方面的標準分別由ETSI和ATM論壇負責制定。依據這些標準,許多無線ATM系統被推出,如表3所示。無線ATM技術在生活中的深層次應用主要包括如何幫助人們完成遠程醫療、保健和教育。
表3 無線ATM系統比較
移動無線寬帶接入還包括歐洲ACTS項目中著名的AWACS、SAMBA及MEDLAN系統,其工作頻段分別使用19GHz、40GHz、61GHz等,MEDIAN為室內慢速移動,AWACS及SAMBA可用于室外較高移動速度的情況,覆蓋范圍一般較小,為數十米至200米左右。它們的目標是實現155Mbps乃至速率更高的移動或半移動環境下高速品質多媒體個人通信服務。
另外,在移動無線寬帶接入通信方面還有兩個技術動向應引起注意:
最近美國FCC公布了近期頻率分配政策,批準有限使用在超寬頻帶(UWB)上傳送高速數據的非許可無線系統,但UWB的使用須高于3.1GHz或低于960MHz。有些廠商已經開始推出UWB產品的試驗樣機,它最適用于擁擠的室內通信。
作為一種多跳無中心分布控制網絡,自組網(ad hoc) 的研究方興未艾,它組網靈活、生存力強,可以迅速應用到某些特殊環境和緊急情況, 是無線網絡發展的新方向。
4.蜂窩移動無線通信系統
蜂窩移動無線通信系統是當前移動通信的主力軍,它采用蜂窩結構,頻率可重復利用,實現了大區域覆蓋;并支持漫游和越區切換,實現了高速移動環境下的不間斷通信。從70年代起,它已經歷了及時代(1G)、第二代(2G)并開始進入第三代(3G),未來向超(Beyond)3G過渡。圖3描述了移動無線接入和蜂窩移動無線通信系統的發展過程,它們的數據傳輸速率分別對應于不同的固定通信系統,其中MMAC、HAPS和ITS將在后面介紹。
圖3 不同移動通信系統與固定通信系統的比較
1G采用FDMA和模擬調制,由于頻率利用率低、通話質量差、容量小,在中國已經退出市場。目前,國內外的主流系統是2G,它采用TDMA/CDMA和數字調制,提高了系統容量和通話質量。但1G/2G主要提供語音服務,為了提供自由的移動多媒體接入,例如話音、可視電話和高速數據傳輸,則需要發展3G和超3G移動通信系統。
4.1 第三代移動通信系統 (3G)
為了支持多媒體業務和全球無縫漫游,90年代初,一些標準化組織就已經對3G進行研究。在1999年10月的ITU芬蘭會議上,3G(即IMT-2000)的無線接口技術規范(如圖4)獲得通過,標志著第三代技術的格局最終確定。它分為CDMA和TDMA兩大類共五種技術,其中主流技術為三種CDMA技術:CDMA-DS(直接擴頻)即歐洲和日本共同提出的WCDMA技術;CDMA-MC(多載波)即美國提出的cdma2000技術;CDMA-TDD(時分雙工)包括我國提出的TD-SCDMA和歐洲提出的UTRA TDD。這些標準的制定主要靠3GPP和3GPP2兩個國際組織。
圖4 IMT-2000標準
3GPP研究制定并推廣基于演變的GSM核心網絡的3G標準,即WCDMA、TDS-CDMA等。 GSM系統在向3G演進的過程中,其無線接入網絡采用新型WCDMA技術,引入了適于分組數據傳輸的協議和機制,可支持144Kbps、384Kbps、2Mbps的數據速率,這是一個革命性的變化。而在網絡部分則采用演進的方式,即在初期針對話音和數據業務分別接入到不同的交換網絡--電路型和分組型的交換網絡。通過提高現有GSM的傳輸帶寬,逐步向提供3G所要求的2Mbps速率的方向努力。目前,3GPP完成了許多標準版本,其中版本5完成了IP多媒體子系統的定義,諸如路由選取及多媒體會話,其下行峰值數據速率可高達8-10Mbps,并具有高的數據吞吐量和低的延時。
按照從事CDMA2000標準研究的國際組織—3GPP2的規范,窄帶CDMA系統 (IS-95) 無論是無線接口部分還是網絡部分在向3G過渡時,都將采用演進的方式。cdma2000-1X商用初期,網絡部分在窄帶CDMA網絡基礎上,保持電路交換、引入分組交換,以分別支持話音和移動IP業務。為了進一步增強傳輸能力, 3GPP2開始制訂支持速率高于2Mbps的cdma2000-1X增強標準,其中高通公司的HDR、摩托羅拉和諾基亞公司聯合提交的1Xtreme,還有中國的LAS-CDMA都作為候選技術在探討中。
目前移動通信業界已基本達成一個共識:未來的移動通信核心網絡將是一個全IP的寬帶分組網絡。3GPP和3GPP2都將3G發展的目標設定為全IP網,它將承載從實時話音、視頻到Web瀏覽、電子商務等多種業務。
IMT-2000的原意是指2000年在2000MHz頻段實現2000Kbps的數據傳輸速率。但由于2.5G和WLAN的加強運作,延長了2G的壽命,再加上超(beyond)3G的基本概念與框架結構的研究已經啟動,這使得3G處于2.5G/WLAN及超3G的夾擊之下。另外3G標準和技術上也存在一些問題,近來世界經濟也處于低潮,這都使得3G的大規模使用比預想的要晚些到來。
為了在2G網絡上實現移動數據通信,許多2.5G過渡方案被提出,象GPRS和WAP技術。目前發展最快的是NTT DoCoMo公司的i-mode,它很好地實現了在線上網。在i-mode的基礎上,i-motion、i-area、i-appli等業務陸續在日本被推出。為了更好地提供這些服務,NTT DoCoMo公司于2001年10月1日開通了世界上及時個商業3G網—FOMA系統。
4.2超第三代移動通信系統
如圖3所示,即使3G系統建成了,也僅僅實現了相當于窄帶ISDN的數據速率。為了提供交互式移動多媒體服務、更高速數據接入(相當于寬帶ISDN)、真正的全球漫游和服務可攜帶性,超3G的研究已經啟動。目前的設想是將各種無線接入手段(包括宏/微蜂窩漫游、高/低速率傳輸等)組合起來,與以IPv6為基礎的核心網相連接,構成超3G的框架,從而形成慢速移動與快速移動的有機融合。ITU認為,可以將IMT重新定義為Internet Mobile/Multimedia Telecommunications即互聯網移動/多媒體通信。目前,超3G的研究主要包括:
多媒體接入通信系統(MMAC)--高速率傳輸
MMAC是由日本推出的多媒體無線接入系統, 其目標是通過便攜式可視電話和因特網獲得信息。如表4所示,目前主要提供兩類高速無線接入。及時類用于室內外寬帶移動通信系統,用3-60GHz頻段傳輸30Mbps的數據,該項目從2001年開始;第二類提供超高速WLAN室內接入,傳輸速率達到600Mbps,采用60GHz頻率,即毫米波。但是這些系統不能提供大范圍覆蓋,也不能用于車輛業務環境,只能用于“熱點地區”。研制出的毫米波樣機可以演示60GHz的WLAN與ATM或100BASE以太網接口,其數據速率可以達到155Mbps。
表4系統諸元表
移動寬帶系統(MBS) --高速率傳輸
歐洲MBS的目標是使蜂窩系統具備低時延、高QoS保障,數據傳輸率達到155Mbps的水平,比現行速率要快數千倍。MBS將朝著“與服務無關性”方向發展,即隨著數據傳輸率的提高,無線通信設備將能實現任何應用。
MBS創建于1995年,原型的數據傳輸率為34M的水平,但通過并行運用多路鏈接可提高數據傳輸率。MBS經過很多室內和室外環境的測試,包括在比較擁塞的城區以每小時30英里的速度行進。MBS的物理層采用獨特的TDMA技術,這也是大多數2G蜂窩電話所采納的標準;更高層則采用ATM方式。不過開發人員認為,MBS原型的功能仍不是很強,成熟的產品將在2010年出現。這期間規范肯定要作相應變更,物理層將會采用OFDM技術,網絡層則會采用IP協議。
智能運輸系統(ITS)--高速度移動
ITS是新型的傳輸系統,由先進的信息通信網組成,為用戶道路、車輛等提供高速運動中的信息傳遞。ITS不僅提供道路情況、交通事故等,同時還能為駕駛員和乘客提供多媒體業務。
ITS由9個開發層面組成,包括導航系統、電子長途數據采集(ETC)、安全行車輔助系統等。ETC是利用兩對5.8GHz的頻段進行連續的長途數據采集。ITS的通信系統分為路途車輛通信和車輛互通,其中最主要的是路途車輛通信。ITS系統在沿途布上光纖網,光纖無線收發信機是關鍵技術。
平流層高空平臺(HAPS)--宏蜂窩漫游
HAPS系統基于高空平臺提供多媒體電信業務和大氣層監測。基站將被安放在長時間停留在空中的氣艇、氣球或其他飛行器上。這些飛行器處于距地面20km至50km的空中,基本靜止?；局g彼此通過光互連鏈路形成網絡。由于基站所處位置很高,使得每個基站有非常大的覆蓋范圍。因此,只需較少的基站就可以完成全網覆蓋,部署較快。
按照設計目標,HAPS將兼取衛星系統和地面通信系統的長處,以作為地面移動通信系統強有力的補充手段。HAPS可以支持固定終端、便攜終端和移動終端。典型的接入速率為25Mbps,對于有些固定終端可達幾百Mbps。由于采用了毫米波頻段(47/48GHz),容許使用高增益小口徑天線。
5 結語
無線通信方式深深改變了我們和世界,它與我們的生活、工作和娛樂已經緊密相連。回溯到60年前,絕大多數國際電話是通過無線短波傳送的,人們也通過無線方式獲取近期時事新聞。展望未來,多數國際呼叫仍將通過手持或可攜帶的終端收發,而且這些設備還能從全球不同渠道接收網頁和實時視頻的更新。目前移動通信、圖象通信和互聯網正走向融合,多媒體業務將成為今后移動通信業的一個新的增長點。無線將越來越多地被用于提供接入,而使用有線網絡提供長途大容量傳輸。
通信系統論文:城際鐵路通信系統論文
1AMC－HARQ跨層自適應傳輸設計
城際鐵路通信系統承載的主要業務，有電路域數據話音業務和分組域數據業務。具體如表1所示。電路域數據話音業務對實時性要求較高，又要十分地傳遞信息，具有較高或者較高的優先級；分組域數據業務對實時性要求較低（與電路域業務相比），突發性強，有一定的數據量。本文將跨層設計應用于城際鐵路無線通信系統中，根據業務類型的不同，在物理層和鏈路層進行AMC－HARQ跨層優化設計。AMC－HARQ跨層自適應傳輸的系統模型如圖1所示。
物理層釆用自適應調制編碼技術，根據業務類型分類，制定M種調制方式和編碼方式。首先，接收端通過信道測量技術，估計出信道質量信息，并通過反饋信道，將信道質量信息反饋給發送端；然后，發送端根據接收到的信道質量，選擇下次傳輸要使用的調制編碼階數。MAC層采用同步并行停等協議即HARQ協議。首先對各數據幀分別進行CRC編碼，級聯構成數據幀進入物理層。物理層使用FEC編碼對整個數據幀進行編碼，然后存入緩存用以進行重傳。接收端經過譯碼、CRC校驗后，回送確認幀。確認幀包含了幀確認號和重傳比特向量。
幀確認號表示鏈路層上一個按序接收的幀的序號，重傳比特向量比接收窗口長度（W）小1的比特向量，即長度為W－1。比特向量表示當前接收窗口的所有幀接收情況，如“1”表示需要重傳，“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄，即使當前的確認幀因信道變化而丟失，確認幀也不應重發，因為后續的確認幀包含歷史的接收記錄。確認幀格式如圖2所示。收發雙方的鏈路層都緩存W個數據幀。發方維護發送緩存和重傳列表，發送緩存中保存著當前發送窗口中未確認的幀，重傳列表中保存了待重傳的幀序號。收方的接收緩存保存當前接收窗口中亂序的數據幀，當接收到的幀有序后，鏈路層向。
2AMC－HARQ跨層自適應傳輸性能分析
本文使用Matlab仿真工具對基于AMC－HARQ跨層自適應傳輸系統進行仿真分析，模擬信道使用瑞利衰落信道模型，每個數據包中含信息位500bit，通過1／3碼率的卷積碼，仿真包數目每次1000個，結果取6次平均值，同時假設CRC能正確校驗。在物理層，提供不調制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式，系統可以根據AMC中每種傳輸模式的瞬時誤包率（PER）和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關系，自適應地選擇合適的調制編碼方式。在鏈路層，要綜合考慮時延、誤包率和吞吐量，真正滿足城際鐵路不同業務的QoS要求。設置較大重傳次數為N＝0、1、2，測試在不同干擾條件下，不同的業務類型的成功率，見圖3，圖4，圖5?？梢姡ㄟ^AMC－HARQ跨層自適應傳輸方案，當鏈路層重傳1次，可以在5％干擾情況下實現95％的接收成功率；鏈路層重傳2次，可以在5％干擾情況下實現99％的接收成功率，在10％干擾情況下實現94％以上的接收成功率。
綜上所述，根據業務類型不同分類，對實時性要求較高且數據量小的電路域數據、話音業務，系統可采用不重傳或重傳1次模式；對實時性要求較低分組域數據業務，突發性強，且有一定的數據量，系統可采用重傳2次模式保障接收成功率。
作者：張婷單位：廣東珠三角城際軌道交通有限公司
通信系統論文:超高速通信系統論文
1OFDM系統分析
一些傳統的調制技術對于超高速移動產生的多普勒頻移有較大的容忍度。然而、未來空－空通信網中寬帶傳輸（包括高清圖像和高清視頻）是必然的需求和發展趨勢。從寬帶傳輸的需求看，OFDM在超高速通信系統中仍然是具有較強競爭力的調制技術，盡管它對頻偏比較敏感。因此對于超高速移動寬帶通信系統，本文仍然以OFDM調制為研究對象。OFDM傳輸系統的結構如圖1所示。為了消除碼間串擾和載波間干擾，OFDM系統根據DFT的循環移位性質，采用循環前綴序列替代空白的保護間隔，如圖2所示，即將每個待發送的時域符號的Ng個數據復制到符號的起始位置（發送的數據的長度從N變為Ng＋N）。（4）式中第1項為FFT變換后的有用信號，可以看到其幅度和相位都包含了相對頻偏和信道信息。由于頻偏的存在和信道的影響，接收序列存在子載波間干擾（式中第2項）。
2基于循環前綴的短時頻偏估計
由上述分析可知，頻偏的存在和信道的影響會使得接收序列Y（k）不等于發送序列X（k），同時會產生子載波間的干擾。因此必須在FFT處理前進行頻偏和信道的估計與補償。本文利用循環前綴進行短時頻偏估計，即在一個FFT數據幀內進行估計。該方法比利用導頻的頻偏估計具有更好的實時性，更適合于高速和超高速移動場景。在頻偏估計中還需考慮多徑傳輸問題。多徑信道的時延會導致上一個數據符號“污染”下一個數據符號的循環前綴。假定等效基帶信號的較大多徑時延為L，即循環前綴的前L個數據中有多徑干擾。為了降低頻偏估計誤差，實際計算時（11）式修正為。
3仿真結果與分析
為了驗證本文頻偏信道聯合估計的算法性能，采用Matlab軟件構建超高速移動OFDM系統通信平臺，結合典型城市信道的實際傳輸條件設計了如下仿真無線信道仿真參數：高速OFDM系統共有256個子載波，系統采用16QAM調制，采用塊狀導頻結構，循環前綴CP＝64。信道多徑數為5，各徑時延在0～12μs均勻分布，各徑功率（τi）按e－τi／τmax衰減，其中τi為第i路徑時延。本文中均方根時延τrms取為4μs。
3．1頻偏估計誤差影響實驗為了驗證多普勒頻偏估計誤差對于傳統信道估計算法的性能影響，設計驗證實驗，設置系統信噪比SNR－dB＝20dB，系統頻偏為800Hz，多普勒頻偏估計誤差從0Hz每次增加20Hz一直到200Hz，觀察各個多普勒頻偏對信道估計性能的影響。實驗結果如圖3所示。圖3所示使用傳統的LS算法和LMMSE算法進行信道估計，在多普勒頻偏誤差為0Hz時，信道估計誤碼率較小，估計性能好。隨著多普勒頻偏估計誤差增加，信道估計性能急劇惡化，在多普勒頻偏為200Hz時，2種信道估計算法誤碼率都在0．07左右，此時信道估計的誤碼率已經不能滿足信道估計的誤碼率要求。通過實驗可以驗證多普勒頻偏對信道估計性能影響較大，在多普勒頻偏較大時，傳統的信道估計的誤碼率較大，估計性能不能滿足實際傳輸需求。通過該實驗可知較小的多普勒頻偏估計誤差對OFDM系統產生較大的性能惡化，本文設計的實時頻偏可以實際估計頻偏變化，大大提高頻偏估計的實時性和性。
3．2頻偏估計算法性能驗證為了驗證基于循環前綴的頻偏估計性能，進行了Moose算法、SC算法和本文的頻偏估計的對比實驗，設置系統的歸一化頻偏為0．1時3種算法的頻偏估計均方誤差（LMMSE）的對比實驗，實驗結果如圖4所示。由圖4可知，Moose算法的頻偏估計性能好，本文算法和性能較好的SC算法性能差異不明顯。本文算法是盲估計算法，利用循環前綴的冗余信息，相比于SC算法、Moose算法，不需要訓練序列，降低了系統的數據利用率，且能夠和傳統信道估計的算法相結合，不需要改變信道估計的導頻序列，綜上本文的算法性能較好。但本文算法是基于循環前綴的，故對循環前綴的數量有要求，本文循環前綴長度是數據符號長度的1／4。上述實驗過程驗證了多普勒頻偏對于信道估計的影響，通過分析實驗結果，本文設計的頻偏估計算法具有較好的估計性能。
4結束語
本文針對超高速通信系統中多普勒頻移對于傳統信道估計算法的性能影響，提出了一種實時頻偏估計算法。在分析了超高速通信系統結構基礎上，根據循環前綴包含的頻偏信息，設計了一種多普勒頻移的實時估計算法，克服傳統算法多普勒頻偏估計滯后性的缺點對信道估計性能的影響。在搭建系統信道模型的基礎上，通過設計的實驗方案考察了多普勒頻偏對信道估計的性能影響。基于循環前綴的頻偏估計算法性能的驗證實驗，表明設計的頻偏估計算法具有較好的估計性能，在超高速移動通信系統中具有應用價值。
作者：但德東丁志中單位：中國電子科技集團公司第五十四研究所
通信系統論文:非線性通信系統論文
1信道特性專項仿真
1.1幅頻及群時延特性衛星通信系統信道傳輸特性的系統函數可以。信道群時延響應是相位頻率響應的導數，用于表示相位頻率響應的畸變程度，在信道頻帶的邊緣由濾波器過渡帶抑制變化引起的相位畸變尤其嚴重。式（1）中，θ（w）為相位頻率響應。實際信道中的群時延響應是非線性的，當非單一信號傳輸時必然引起信號畸變。在傳輸數據速率高、碼元周期短及頻帶寬的情況下，群時延畸變的影響就比較明顯。一般來說，帶內群時延分為拋物線群時延、線性群時延以及波動群時延。假定其他信道參數為理想的情況下，帶寬36MHz衛星轉發器典型幅頻特性仿真條件如表1所示，仿真結果如表2所示。假定其他信道參數為理想情況下，分別仿真了10MHz和36MHz兩個轉發器的拋物線群時延特性對衛星通信系統的影響，衛星轉發器典型拋物線群時延特性仿真條件如表3所示，仿真結果如表4所示。
1.2相位噪聲理想情況下，衛星通信系統中的本振輸出信號的頻譜應該是一根無限窄的譜線。但是在實際的通信系統中，由于射頻硬件（比如振蕩器）不是理想的，因此振蕩器產生的載波也不是理想的，表現為相位不穩定（即相位噪聲）。為了便于分析和對數字通信系統進行仿真，可用一個維納隨機過程作為相位噪聲的模型。相位噪聲采用在頻域模擬的方法，為了使仿真相位噪聲情況更為接近實際的相位噪聲，按分辨率1Hz產生數字相位噪聲。假定其他信道參數為理想情況下，仿真了3種相位噪聲對衛星通信系統性能的影響，仿真條件如表5所示。仿真發現在相位噪聲值1的情況下會出現誤碼平臺，在相位噪聲值2和相位噪聲值3的情況下，傳輸性能損失小于0．2dB2．3非線性失真功率放大器的非線性失真會引起調制信號幅相特性的變化，在接近飽和點工作時影響較大。星上功率放大器（行波管放大器，TWTA）是一個非線性器件，該器件將引起包括幅度（AM／AM）和相位（AM／PM）在內的非線性失真。
2綜合仿真及系統指標建議
假設功率放大器在不同非線性工作點的群時延特性、幅頻特性和相位噪聲特性是一致的，選擇帶寬36MHz衛星轉發器，依據上述仿真參數對信道群時延特性、幅頻特性、相位噪聲特性和非線性失真進行綜合仿真。將衛星轉發器的放大器的輸入功率相對飽和點回退10dB，保障功率放大器工作在近似線性狀態。對衛星信道的群時延特性、相位噪聲特性及幅頻特性進行綜合仿真，仿真結果表明，當誤碼率1×10－6時傳輸性能損失約11dB。將轉發器的放大器的輸入功率相對飽和點回退0dB（即飽和）、2dB、5dB和10dB時，綜合仿真衛星通信系統的群時延特性、相位噪聲特性、幅頻特性對系統傳輸性能的影響，仿真結果如表7所示。：當轉發器的功率放大器工作于飽和點時，接收機射頻指標在中頻指標的基礎上增加大于2．3dB；在功率放大器的輸入功率回退2dB的情況下，接收機射頻指標在中頻指標的基礎上增加大于1．6dB；在功率放大器的輸入功率回退5dB的情況下，接收機射頻指標在中頻指標的基礎上增加大于1．3dB；在功率放大器的輸入功率回退10dB的情況下，即在功率放大器工作于線性狀態下，接收機射頻指標應在中頻指標的基礎上增加大于1．1dB。
3結束語
設計了衛星通信系統仿真模型，為分析衛星通信系統的傳輸特性提供了有效方法。由仿真結果可以看出，當幅頻響應的帶內波動小于1dB時，幅頻特性對傳輸性能的影響可以忽略不計；群時延特性對寬帶信號傳輸性能的影響要大于對窄帶信號傳輸性能的影響；當系統出現誤碼平臺時，應當分析相位噪聲的指標是否滿足系統要求；當功率放大器的入口功率小于飽和輸入功率約5dB時，放大器的非線性失真特性不會影響衛星通信系統的傳輸性能；射頻傳輸性能相對中頻傳輸性能至少有1．1dB的損失。
作者：張金貴單位：中國電子科技集團公司第五十四研究所
通信系統論文:無線語音通信系統論文
1技術方案
1.1系統原理
1.1.1系統構成礦井無線語音通信系統主要由SIP語音服務器、調度軟件、礦用分站、礦用無線分站、手持機、骨傳導耳機、礦用本安型光交換機等組成。SIP語音服務器：SIP服務器是語音系統在井上的數據交互中心，井下所有的數據通過光纖傳遞到本服務器，并進行數據交換。調度軟件：實現系統設備管理、通話管理、廣播、定位等功能。礦用分站：礦用分站是系統的固定終端，在煤礦井下系統的布設中起到支撐作用，是無線與有線之間的轉接設備，并且可以在一定程度上不依賴井上的中心設備管理無線自組網工作，并通過光纜與地面的主機連通，通過無線網絡連到就近礦用無線分站、手持機。礦用無線分站：礦用無線分站是系統固定終端，在煤礦井下的系統布設中起到礦用分站的擴展作用，并且可以在一定程度上不依賴井上的中心設備管理無線自組網工作，也通過無線網絡連到就近礦用分站、手持機。手持機：手持機是井下無線語音通信的移動終端，與礦用分站或礦用無線分站的2400MHz無線網絡連接，實現手持機的無線語音通信功能。骨傳導耳機：是手持機的配套設備，主要用于工作面等高噪環境。
1.1.2硬件部分工作原理語音通信系統實現了語音通信功能。該系統設備包括SIP語音服務器、礦用分站、礦用無線分站、手持機、骨傳導耳機、礦用本安型光交換機等設備。手持機通過無線網絡（工作在特高頻2．4GHz附近）連接就近礦用分站或礦用無線分站，并通過它們與地面語音服務器連通，共同組成一體的計算機網絡系統，實現語音通話功能。手持機配備骨傳導耳機后，可以在工作面等高噪環境中實現清晰通話，解決綜采工作面通話難的問題。
1.2系統主要功能及特點（1）正常模式功能：通話功能、短信功能、漫游功能、操控功能、調度功能、管理功能。（2）應急模式功能：通話功能、短信功能。
2系統主要硬件設備功能
2.1礦用分站
2.1.1設備技術說明礦用分站通過光纖網絡與地面的主機連通，通過無線網絡連接就近礦用無線分站，并使其也與地面主機連通，共同組成一體的計算機網絡系統；礦用分站還將通過2．4GHz無線網絡連接就近的手持機，傳遞手持機與語音服務器之間的管理信息和語音信息。功能特點：該產品采用OMAP5912及ARM920T處理器和Linux操作系統進行設計，具有本質安全型設計、環境適應性強、處理速度快、軟件智能化高、通信速度高等特點，可以滿足煤礦井下人員監測與跟蹤管理及無線語音通信的自動化和信息化管理要求。
2.1.2技術特性較大傳輸距離：無阻擋環境下，視距400m。
2.2礦用無線分站
2.2.1設備技術說明礦用無線分站通過無線網絡（工作在特高頻2．4GHz附近）連接就近礦用分站，并通過它與地面的主機連通，共同組成一體的計算機網絡系統；礦用無線分站還將通過2．4GHz無線網絡連接就近的手持機，傳遞手持機與語音服務器之間的管理信息和語音信息。
2.2.2技術特性較大傳輸距離：無阻擋環境下，視距300m。
2.3井下手持機
2.3.1主要技術指標無線協議：IEEE802．11b；頻率范圍：2．341～2．539GHz；發射功率：－25～－10dBm／m；接收靈敏度≤－85dBm／m；較大傳輸距離：無阻擋環境下，視距400m；調制方式：IEEE802．11b（DSSS）CCK、DQPSK、DBPSK根據所接收信號強度自適應；電流：小于100mA（靜態電流）／小于500mA（工作電流）；額定工作電壓：3．7V；電池參數：電池1節，額定電壓3．7V，電池較高開路電壓U0＝4．3V，較大短路電流I0＝3．3A。
2.3.2本安參數本安電路較大輸出電壓：DC4．3V；本安電路較大輸出電流：3．3A。
3無線語音通信系統在煤礦的應用
該系統2014年8月在某礦406盤區設計安裝，現已開始試運行。系統主機安裝在調度二樓機房，主機通過四芯光纜經副井井筒入井至大巷，從大巷延伸至406盤區軌道巷及皮帶巷。406盤區軌道巷長度800m，皮帶巷長度800m，工作面長度800m，為了保障信號在軌道巷、皮帶巷98％覆蓋，在軌道巷材料斜井底、斜井上、8607工作面、8607工作面以里200m、8603工作面安裝了5臺分站，工作面采煤機安裝了1臺無線分站；皮帶巷人行斜井上、皮帶巷頭、皮帶巷2603安裝了3臺分站，皮帶巷過道安裝1臺無線分站；機房內安裝1臺分站。手持機分配情況：運輸二區4部、皮帶隊4部、綜采四隊4部。該系統與調度交換機通過3條中繼線相連。手持機用戶可與調度交換機用戶無阻礙通話。系統在試運行階段，各項指標運行正常后，將在其他盤區安裝使用。
4需改進之處
信號直線傳播距離300m左右；有阻擋環境下信號傳遞受限；手持機接收信號效果有時不佳，這方面的技術問題有待進一步解決。
作者：李建英單位：山西省同煤集團煤峪口礦電訊科
通信系統論文:故障分析的電力通信系統論文
1MSTP技術
1.1技術特點MSTP的出現迎合了電力二次系統針對各類通信業務（如安穩系統、繼電保護、遠動通信、電力系統信息化等）接入和動態帶寬處理的需要?；赟DH系統，MSTP具備集成對多種業務（主要是時分多工TDM、以太網業務和ATM業務）支持的能力，實現了對城域網業務的匯聚。其技術特點大致有以下幾點：1）延續了SDH技術的諸多優勢：如具有杰出的網絡倒換保護性能和良好的TDM信號業務支持能力，能很好地兼容現有的TDM信號業務。2）對多種協議的支持。對多種協議支持以增強網絡邊界智能硬件性能，通過對各種業務的交換、聚合或路由劃分來篩取不同種類的傳輸流，使MSTP對多種業務支持的能力得以實現。3）可支持波分復用（WavelengthDivisionMulti?plexing，WDM）擴展。MSTP的信號類型隨所處網絡位置的變化而發生變化，如MSTP設備被置于核心層時，信號類型低可為OC-48，并能擴展為密集波分復用信號；當MSTP被置于匯聚層和接入層時，其信號類型則變為OC-3/OC-12，且可在必要時擴展至支持密集波分復用（DenseWavelengthDivisionMultiplexing，DWDM）的OC-48。4）支持動態帶寬的分配。MSTP具備支持虛級聯和級聯的功能，因此MSTP可對所用帶寬進行靈活多樣的分配，其通常的帶寬可分配顆粒為2Mbit/s，某些廠商甚至能將帶寬可分配顆粒調整至576kbit/s?；诖?，MSTP不但可以滿足對SDH幀中的列級別以上帶寬的分配需求，還能通過支持其鏈路容量調整機制（LinkCapacityAdjustmentScheme，LCAS）技術，動態地配置、調整鏈路帶寬。5）提供綜合網絡管理功能。擁有對不同協議層的綜合管理能力，有利于MSTP管理和維護網絡[5-6]。MSTP管理涵蓋整個網絡，無論是對網內性能的告警監控還是對業務的配置，均基于直接為用戶提供的網絡業務。配置MSTP網管上的業務時，僅需要配置好網絡業務的源、宿及相應的時隙、端口等參數，網絡業務便能快速自動生成，避免傳統的SDH系統需逐個對網元相關參數進行設置的繁復操作，進而實現業務的快速開通。此外MSTP還具備一些非電力通信需要但被運營商廣泛使用的功能，如計費和帶寬租用等。
1.2MSTP技術在電力通信中的應用廣西某市地區電力通信網涵蓋網內20多個變電站，每個變電站建立一個網元節點，組網采用產自UT斯達康公司的NetRing系列光傳輸設備，該系列設備均具有MSTP特性。其中NetRing10000-（IV2）系列設備主要針對大型網絡的骨干網和城域核心層需求設計，是高集成STM-1/4/16/64（155M/622M/2.5G/10G）多業務傳輸平臺，具有大容量高、低階交叉連接矩陣，分插復用功能及Ethernet/ATM信元交換功能，較大交叉連接能力為512×512VC-4，4032×4032VC-12。此外該設備可按實際需要，靈活配置成2.5G或l0G，可平滑地由2.5G升級到10G?；贜etRing傳輸平臺，該市地區電力通信網為電力系統提供了多條符合實際生產管理和管理信息需求的通道，如地區級綜合數據網通道，承載的業務包括：綜合信息化管理、電力統一通信、電視電話視頻會議系統、營業所及變電站在線視頻監控；地區調度數據網電力調度自動化、電能在線計費、電網一體化運行智能、VoIP（VoiceoverInternetProtocol）調度電話等。保障了該市地調與各變電站之間、發電廠之間及廠站間的各類專線信號；供電局與各下屬二層機構之間的專線信號的信息傳遞與交互。
2MSTP設備的日常維護與故障分析
2.1MSTP設備的日常維護作為一項綜合性較強的工作，MSTP光傳輸系統的日常維護項目很多，例如對光纜設備的定時巡視記錄、設備電源清潔保養、配線架端子測試等。下面是MSTP設備日常維護的一些簡單但值得注意的要求：1）供電電壓不可超限。傳輸設備可正常工作的直流電壓范圍是-57.6～-38.4V，即MSTP設備的直流電壓允許范圍為-48±20%V。2）保障設備的運行環境。通常MSTP設備的允許機房溫度是0～40℃，但根據實踐經驗，通信機房的建議保持溫度約為25℃[7]。3）設備應按照行業規范采用三地聯合接地，綜合通信大樓的接地電阻要求小于1Ω，普通變電站內通信點接地電阻要求小于5Ω，否則雷擊打壞設備的概率會大大增加；另外接地線的長度好小于30m，并且盡可能短；兩個接地體在最近點用導線短接。4）禁止小角度彎折尾纖，避免經常打開光連接器。5）網管、本地維護終端（LocalCraftTerminal，LCT）用電腦應專機專用，嚴禁挪作他用，以免電腦中毒癱瘓。6）插入單板時，先將單板的上下邊沿與機框的左右導槽對齊，然后沿左右導槽慢慢推進單板，直至其剛好嵌入母板。更換單板時，在更換前要確認待換單板與在用單板型號一致。
2.2MSTP設備的故障分析高效地開展MSTP設備維護工作是電力通信網絡安全穩定運行的保障。但由于網區內各個站點之間、廠站之間的距離較遠，因此能否分析并定位故障，是MSTP設備故障處理中極為關鍵的切入點。與傳統SDH故障定位方法一樣，MSTP設備的故障定位也遵循“先系統，后單站；先線纜，后設備；先設備，后單板；先線路，后支路”的準則。通信檢修人員可結合設備網管、光時域反射儀（OpticalTimeDomainReflectometer，OTDR）等測試儀表，充分利用性能事件、環回、在線檢測幀等技術手段，分步、有計劃地對MSTP設備故障定位。在故障出現初期，先分析告警的可能成因、相關業務流向及性能事件，初步判斷后，再逐步縮小故障點的范圍；然后通過分別對支路板和光板進行逐段環回（注意設備參照點）的方式，排除外部干擾，把故障點定位到單站，接著到單板。在MSTP設備故障處理過程中，首先應該排查SDH層面的問題，較為常用的SDH故障定位方法有告警性能分析法、儀表測試法、環回測試法及替換法等。1）告警性能分析法。該方法借助網管捕獲有關的性能及告警信息，定位潛在故障。檢修人員通過網管可以獲得每一個站、每一塊單板故障的詳細情況；全網設備的故障狀況，以及業務兩端間的告警信號；告警信號的產生、結束時間和所有歷史告警信息。例如檢查網管時如果發現網管報TU-AIS和TU-LOP等SDH層告警，就可初步判定單板硬件有問題，需準備更換故障板件。2）儀表測試法。該方法需要采用各種儀表（如2M誤碼儀、萬用表、光源、光功率計、以太網測試儀、SDH分析儀等）檢查傳輸設備的故障點。如：用2M誤碼儀檢測業務信號通斷情況、誤碼數量；用光源、光功率計測試相關設備的收發光狀況；用萬用表檢測設備的直流供電電壓，判斷是否存在電壓越限影響設備運行的問題。用儀表定位故障的方法很有說服力，但前提是故障現場需要備有相關的儀器儀表。3）環回測試法。該方法使信號在網元的Tx、Rx端口間環回流轉，藉此定位故障。環回測試法的兩種典型方法：硬件環回和軟件環回。硬件環回又分光接口、電接口兩種，其中光接口的硬件環回，用尾纖或借助光纖配線架（OpticalDistributionFrame，ODF）配線端子，使光接口板的Tx端口和Rx端口互聯；電接口的硬件環回，用電纜線或經由數字配線架（DigitalDistributionFrame，DDF）配線端子，將電接口板的Tx端口與Rx端口連在一起。軟件環回則是指通過網管下發命令環回某一網元中的某一單板，又可分為內環回和外環回兩種，如圖2、圖3所示。軟環回的對象相對較多，包括電支路、光支路、光線路等。在分段自環設備的各種不同位置點后，便可將故障點從紛繁的信息中剝離出來，繼而排除故障。值得注意的是，硬件環回光板時必須視具體情況在光板加入適當衰耗，以免損壞光板4）替換法。該方法是使用正常部件去替換疑似異常工作部件，以達到定位、排除故障的目的。這里的部件，是指與設備相關的物品，如線纜、單板、模塊甚至于芯片等。這種方法在排除傳輸外部設備問題時應用較多，當故障被定位到單站后，替換法則更多地用于排除站內設備單板或模塊的問題。通過上述方法排除SDH層面的問題后，檢修人員可以轉入以太網層面對故障進行定位。實踐中一般采取環回手段+Ping和測試幀定位以太網層面的故障。例如在本端MSTP設備以太網單板端口Ping對端路由器或者交換機的IP地址，若能Ping通，則可基本確認本端設備以太網層無異常，Ping包的格式有很多種，常用的Ping包格式如下：pingxxx.xxx.xxx.xxx-11000-t11000表示數據包的包長是1000，-t即持續不斷Ping包。其中的包長可視具體情況設定，在測試時不妨同時多開幾個Ping窗口來嘗試。如果Ping不通，則考慮檢查線纜、網線、設備等硬件工作正常與否，在排除硬件方面的問題后，應在網管或LCT排查網元上的端口工作模式的設置、TAG屬性、封裝協議的匹配、虛容器（VisualContainer，VC）通道捆綁情況、端口VLANID的設置等，假如這些設置均被正確配置，但網絡還是Ping不通，此時就應考慮檢查兩端站點路由器循環冗余校驗碼（CyclicRedundan?cyCheck，CRC）的配置情況。較常見的，如本端設CRC校驗，對端不設CRC校驗，也會造成Ping不通。但是即便Ping包正常也不可輕易認為本端MSTP設備以太網層無異常，因為當端口工作模式配置不正確時，也可能出現小流量Ping包能通過但大流量Ping包存在時延或丟包的現象。此時應考慮查驗本端站點與對端站點設備的使能流控設置一致與否，兩端設置不一致的情況下，大流量Ping包很可能存在丟包現象，故建議雙方都關閉流控。此外這種現象也可能與帶寬配置不夠有關，帶寬配置不夠有用戶業務量小但突發業務比較大或用戶業務量大兩種情況。帶寬是否充足可通過多綁定幾個2Mbit/s的方法來驗證。針對基于多協議標記交換（Multi-ProtocolLa?belSwitching，MPLS）的報文類型或基于VLAN的報文類型的故障業務，最有效的手段是借助以太網性能分析儀輔助定位故障點，如果現場沒有相關的測試儀表，則可借助“模擬發包”類的軟件，使用計算機網卡模擬設備發送業務報文的辦法來定位故障點。當涉及用戶內網時，tracert也是一個非常實用的命令，其可用于圈定IP數據包訪問目標所采取的路徑。通過跟蹤數據包的訪問路徑，檢修人員可以了解數據走向，縮小故障范圍，有助于故障信息的定位和處理。
3結語
建立在SDH基礎上的MSTP是近幾年在城域光網絡中被廣泛采用的一種光通信技術。MSTP技術優勢主要體現在多種業務的接入和處理方面的能力，因此十分適合當前電力系統數據業務高速發展的要求。本文介紹了MSTP技術的工作原理、技術特點及其在電力通信網的應用現狀，探討的MSTP設備故障處理過程，為電力通信檢修人員更好地開展MSTP設備運維工作提供了實用性的參考。
作者：羅錦泉歐陽博單位：廣西電網有限責任公司梧州供電局
通信系統論文:模擬信號通信系統論文
1模擬信號傳輸系統模型
模擬通信系統模型如圖1所示。在發送端，基帶信號經過調制后，變換成頻帶適合信道傳輸的信號，并且相應地在接收端進行反調制，即解調。利用Matlab作為軟件開發工具，可以完成如圖1所示模擬系統的代碼編寫與仿真調試，實時顯示各點的時域波形和頻譜結構，將仿真結果和理論結果相比較，加深對信號傳輸原理的理解。實驗中關于濾波器的選取，考慮到FIR濾波器具有嚴格的線性相位特性，又因為窗函數法比較簡單且有現成的窗函數公式可用，在技術指標要求不高的場合使用比較靈活，故本次實驗中采用Kaiser窗設計FIR濾波器實現濾波?；贛tlab的模擬傳輸實驗步驟歸納如下:1)根據實驗內容和要求，綜合運用課堂理論知識，完成模擬信號幅度調制調解與角度調制解調的系統模塊設計，增強學生對理論知識的綜合運用能力。2)根據設計方案進行軟件仿真，通過觀察仿真圖，掌握常見模擬幅度與角度調制信號的波形與頻譜特點，讓學生更直觀地感受常見模擬波形的特點，培養學生軟件調試能力。
2模擬信號傳輸實驗設計
根據模擬通信系統模型，基于Matlab完成模擬幅度調制和模擬角度調制實驗。在實驗過程中，鼓勵學生采用多種不同的設計思想來解決問題，保障學生獨立自主完成實驗方案的設計以及軟件仿真調試的過程。使學生能夠通過本次實驗，加深對模擬通信的認識，使自己的創新思維得到培養，動手能力得到提高。
2.1模擬幅度調制實驗方案設計通過課堂學習，學生已經掌握模擬幅度調制的基本原理和方法。已調信號乘以相干載波后經低通濾波、隔直流便可得到輸出信號，由此完成了解調過程。
2.2模擬角度調制實驗方案設計角度調制也稱非線性調制，通常是通過改變載波的頻率或相位來達到的，而頻率或相位的變化都可以看成是載波角度的變化。角度調制信號的一般表示。角度調制分寬帶與窄帶兩種，由調頻或調相所引起的較大瞬時相位偏移遠小于30°時，稱為窄帶調頻(NBFM)或窄帶調相(NBPM)，否則，稱為寬帶調頻(WBFM)或寬帶調相(WBPM)。
2.3濾波器設計用Kaiser窗設計FIR濾波器時要進行參數估計。Kaiserord函數用于返回濾波器的階數n和beta參數，去指定一個函數fir1需要的Kaiser窗。該函數計算出濾波器的大約階數n，頻帶的邊緣歸一化頻率Wn，以及參數beta和ftype。其中，參數fcuts是頻帶邊緣頻率向量，mags是各頻帶的理想幅值向量;devs是通帶與阻帶紋波向量，用于限制通帶與阻帶的波動幅度;fsamp為采樣頻率。下面給出帶通濾波器對應的fcuts和mags值所要遵循的規則:帶通濾波器的fcuts為四元矢量，分別對應兩個通帶截止頻率和兩個阻帶起始頻率，如，fcuts=［16000175002250024000］，表示17500～22500Hz為通帶，阻帶為小于16000Hz及大于24000Hz區域;mags為三元矢量，可設置為mags=［010］。hh=fir1(n，Wn，ftype，kaiser(n+1，beta)，＇noscale＇)其中，kaiser(n+1，beta)函數表示返回一個n點的kaiser窗，參數beta是凱撒窗的β參數，在kaiserord()函數中獲得，它影
響著窗函數傅里葉變化中旁瓣的衰減。函數fir1()返回一個包含有n階FIR濾波器的系數向量，其歸一化截止頻率為Wn’。noscale’表示不對濾波器歸一化。2.4Matlab仿真演示完成代碼編寫后需要進行仿真調試，基帶信號為2kHz余弦波，載波頻率為20kHz，采樣率為1MHz，考慮信道噪聲(加性高斯白噪聲)。模擬幅度調制的幾種常見方式中，給出AM調制的仿真圖，模擬角度調制則給出FM調制的仿真圖，分別如圖3～圖5所示。
3結束語
通過在模擬信號傳輸實驗中采用基礎理論與軟件仿真相結合的教學方法，調動了學生的積極性與主動性，有利于學生更系統、更地掌握整個模擬通信系統的概念，同時，軟件仿真的實驗平臺讓學生認識到了利用計算機輔助設計來驗證理論結果的重要性，在完善知識體系的同時也鍛煉了自身的動手操作能力與獨立思考能力。
作者：陳小敏朱秋明徐大專黨小宇單位：南京航空航天大學電子信息工程學院
通信系統論文:資源優化的通信系統論文
1多小區D2D功率控制和信道分布
多小區下的D2D資源優化中，小區間干擾是主要的問題難點。基于規劃思想的優化對信道狀態信息的依賴程度加高，而依賴程度高不僅促使小區內信令開銷得到極大的增加，而且對小區間信令交互的需求也會增加。除此之外，但小區下的結果不能簡單地復制應用于多小區環境中。例如D2D用戶處于小區的邊緣，如果只將同小區下的資源優化作為考慮范圍，D2D用戶會嚴重受到來自于相鄰小區中使用相同信道的蜂窩用戶的干擾。在分布式的方法中，小區間干擾通常被D2D用戶歸為同小區干擾，但是這基站的定價策略不符，因而會影響定價策略，導致定價策略出現偏差。但是如果考慮多小區下的博弈，領導者需要協調所有追隨者的網絡組建，而不是僅僅局限在某個小區的基站。另外，如果追隨者數量成倍增長，會給收斂速度帶來巨大的挑戰。
2異構網絡下的D2D資源優化
2.1異構網絡下的D2D模式選擇和信道分配與同構網絡的D2D資源分配方式不同，異構網絡下的D2D通信具有小蜂窩模式和復用小蜂窩信道模式可供選擇。小蜂窩模式是指D2D通信雙方如果處于同一個小蜂窩的覆蓋范圍，D2D通信可以通過小蜂窩接入點實現數據交換。雖然小蜂窩的覆蓋范圍不光，但是小蜂窩的覆蓋范圍依舊比D2D通信距離要廣。因此，處于同一小蜂窩內的D2D雙方可以將小蜂窩作為接入點中轉，而且小蜂窩接入點中轉帶來的好處更多。因此D2D用戶可以考慮使用小蜂窩模式。復用小蜂窩信道模式和復用宏峰模式具有一定的相似性。由于小蜂窩具有覆蓋范圍小的特點，通過提高頻段以及重新設計參考信號的方式可以提高資源的使用效率。而且作為近距離通信的D2D通信系統，復用小蜂窩信道也可以從新的設計中獲得效益。
2.2異構網絡下的D2D中繼資源優化一是基于分支定界算法的資源優化方案。該方案中將所有WUE的接入成功率和低作為目標，算法復雜，復雜程度為指數級別。但是在許多情況下，該算法的求解速度較快。二是基于中繼有限的資源優化方案。該方案主要基于D2D通信在提升頻譜效率中的優勢。該算法以分支定界算法為基礎，從分支定界算法轉化而來。三是基于貪婪散發的資源優化方案。該算法屬于先到服務的算法，它的計算復雜程度較低，但是不能獲得用戶分集增益。先到的用戶可以優先選擇滿足限制條件，同時能降低自身功率的的接入模式和信道資源。四是基于服用中繼優先的資源優化方案[3]。該方案優先選擇服用D2D中繼模式，但是它與中繼優先算法有一定的差異。即用戶被分配到非法制的功率后，用戶不能參與選擇其它模式。服用中繼優先算法的功耗雖然比中繼優先算法高，但是它的頻譜效率也更高。
3結語
文章主要針對D2D通信在當前和未來網絡中可能出現的干擾協調和資源優化兩個問題進行分析和研究，單純的蜂窩網絡下的D2D通信技術已日趨成熟，通過對干擾協調和資源優化的研究有利于提高D2D通信系統的價值，提升服務質量，這也是當前D2D通信研究領域的主要方向。
作者：殷鶴陳思羽單位：九二八五三部隊黑龍江省哈爾濱市
通信系統論文:電力系統廣域保護通信系統論文
1廣域保護系統結構
目前，關于廣域保護系統結構國內外學者提出不同的見解，一般可分為分布式、區域集中式、變電站集中式以及分層集中式。其中，在分布式廣域保護系統中，廣域保護算法內置于每個裝設在變電站內部的保護IED中，分布式廣域保護系統的廣域保護決策過程在單個保護IED中實現，這使得分布式廣域保護系統更適合于實現廣域繼電保護的功能。區域集中式廣域保護系統其功能包括實現傳統繼電保護功能、通過通信網絡與廣域保護決策中心設備交換信息等。變電站集中式廣域保護系統主要是利用收集到的信息實現廣域保護算法，并向站內相應保護IED發送控制命令。分層集中式廣域保護系統繼承了區域集中式和變電站集中式廣域保護系統的優勢，而且它既能夠與上層區域廣域保護決策中心設備通信又能夠與下層的保護IED通信，同時也能夠彌補變電站集中式存在的一些缺點。
2電力系統信息綜合傳輸調度算法研究
電力系統不同于其他系統的運行，尤其是順利實現其信息的綜合傳輸不可避免的需要解決諸多潛在的問題，尤其是信息業務綜合傳輸過程中存在的流量沖突問題，特別需要注意的是不僅要保障實時信息業務的服務質量，同時也不可忽視各類非實時信息服務質量，這些非實時信息也是傳輸過程中重要的組成部分。實現基于IP技術和區分服務體系結構模型的網絡通信模式的關鍵技術包括隊列調度法，本文主要對隊列調度算法進行深入討論，使其在對電力系統信息綜合傳輸的服務質量問題進行解決時能夠發揮出關鍵的作用。WFQ算法的分組服務順序與GPS模型有很大差異，它是一種模擬通用處理器共享模型的隊列調度算法，本文在WFQ算法基礎上提出了WF2Q+算法，并通過將“虛擬延遲時間”引入WF2Q+算法解決了該算法在推遲傳輸高優先級信息業務分組的問題，進而提出了提出以基于IWF2Q+算法的區分服務體系結構模型實現電力系統信息綜合傳輸。
2.1WF2Q+算法介紹及分析WF2Q+算法是一種基于GPS模型的分組公平隊列調度算法。在實際的信息業務傳輸過程中，分組到達各列隊頭部的時間會存在一定的微小差別，致使根據GPS模型得到的各隊列頭部分組服務順序也出現微小差別，從而也會影響到WF2Q+調度器先為高優先級隊列內分組提供服務，還是為低優先級隊列提供服務。觀察圖1我們可以發現，優先級較高的信息業務在電力系統分組傳輸過程中不能保障其實時性，關鍵在于優先級較高的信息業務分組到達時間較晚，從而使得優先級較低的信息業務“捷足先登”，到達時間稍快，影響了電力系統高優先級信息業務分組傳輸的實時性。
2.2改進的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述問題，為了保障電力系統信息綜合傳輸中高優先級信息業務分組的實時性，本文采用了PQ調度算法，并用PQ算法原理對WF2Q+算法進行改進，按照這種方式獲得的算法非常有可能將高優先級分組推遲傳輸問題輕而易舉地解決，同時也能保持良好的公平性。具體操作如下：將優先級較高隊列中傳輸個分組所需時間的倍定義為隊列的“虛擬延遲時間。IWF2Q+算法與WF2Q+算法都采用SEFF分組選擇策略，此時，不得大于系統虛擬時間，并且越小的隊列中的分組越優先獲得調度器的服務，通過這種方式高優先級隊列中所轉發分組的延時得到了降低。
3仿真分析
本文首先仿真對比電網發生故障時WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下IEEE14母線系統各變電站與控制中心站之間變換信息時4類信息業務分組的平均延時，結果如圖2所示。觀察圖2可知，WF2Q+算法與WFQ算法在保障信息業務實時性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推遲傳輸高優先級信息業務分組的問題可通過IWF2Q+算法解決，并且能夠減小高優先級信息業務分組延時，同時也會導致低優先級信息業務分組延時變大。其次仿真對比電網發生故障時PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下得到的系統中各變電站與控制中心站之間傳輸四類信息業務的平均服務速率，如圖3所示。該結果說明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的區分服務體系結構模型能夠較好地協調不同優先級信息業務獲得的服務效率，達到了各類信息業務傳輸的公平性，且性能相當。
4課題研究結論及展望
現代經濟和社會的發展使得電力系統的電網復雜程度增加,未來的電網不可避免的將是信息網與電力網構成的相互依存的復合網絡，廣域保護能夠避免傳統繼電保護和安全穩定控制存在問題，而先進的通信技術與信息技術的使用將有望提高電網的性、安全性以及運行效率?；诨ヂ摼W協議的通信技術，將為實現廣域保護系統通信提供新的技術手段，為未來電網同一電力信息專用網絡平臺的構建奠定理論基礎。
作者：林鋼單位：佛山供電局
通信系統論文:2ASK調制通信系統論文
1、2ASK調制與解調仿真設計
文中使用LabVIEW軟件對2ASK通信系統進行仿真。LabVIEW具備了儀器的基本屬性，其程序的基本構成包括兩部分:(1)前面板，用于反映儀器的控制操作和顯示;(2)程序框圖，用以反映儀器內部的分析處理過程。2ASK的調制與解調分別采用模擬幅度調制法和相干解調法，將基帶信號與載波信號相乘得到已調的2ASK信號，用高斯白噪聲模擬信道，在接收端將接收信號與同頻同相的載波相乘，并經過巴特沃斯低通濾波器，濾波器的截止頻率為歸一化頻率，進行抽樣判決，判決門限取0.125，從而得到輸出序列，程序框圖如圖3所示。
在前面板中，輸入序列的產生采用根據序列個數而隨機產生相應個數的二進制碼元，基帶波形采用余弦波，根據產生的二進制碼元可得到相對應的基帶信號波形，載波采用正弦波。所以，前面板中需要創建碼元個數、碼元速率、采樣點數、采樣頻率、載波頻率數值輸入控件、基帶信號波形、載波波形、2ASK信號波形和頻譜、濾波后波形等圖形顯示控件，以及輸入和輸出序列等數值顯示控件。
使用修飾控件可對前面板進行調整和修飾，得到2ASK調制與解調.vi前面板，如圖4所示。在前面板的參數輸入模塊輸入如圖4所示的參數并運行可得到輸出結果。由結果可看出，此仿真實驗在調制端產生了一串碼元個數為10的二進制碼元序列，并得到了輸入序列波形、載波波形、2ASK信號波形和頻譜，2ASK信號經過高斯白噪聲信道后，在接收端得到了低通濾波器濾波后的波形、抽樣判決后的輸出序列波形和輸出序列二進制碼組。對比輸出序列和輸入序列可看出，此系統除了一個碼元的延時以外，其余部分都正確地進行了信號的還原，表明仿真實驗結果正確，達到了2ASK通信系統的調制與解調在教學中的意義。
2、結束語
本文以2ASK信號調制解調為例，實現了在LabVIEW虛擬儀器平臺上設計通信系統仿真的方法。通過調節各個實驗參數，對實驗結果進行比較，可以很形象地得到或驗證所需要的或已有的結論，使實驗效果更加清晰，從而使學生更好地理解通信系統中的基本概念和原理。LabVIEW軟件把一些復雜的程序變得很直觀，方便操作，而且易于修改和以后的維護，可作為老師課堂教學的輔助教學軟件，將抽象的概念具體化、形象化，達到加深理解，強化記憶，提高教學質量的效果，從而調動學生的學習積極性和提高學生的創新能力，具有實際應用意義。
作者：付國蘭劉曉山劉正奇單位：江西師范大學物理與通信電子學院
通信系統論文:信道仿真通信系統論文
1信道特性仿真
通信系統的信號傳輸質量與信道的性能密切相關，與光纖等有線信道相比，無線信道處于開放的電磁環境中，更容易受到衰落、干擾、噪聲等多種因素的影響。而DSRC通信信道除了具有一般無線信道的特征外，還存在快速移動等特有情況。典型的DSRC通信有路車通信(R2V)和車車通信(V2V)兩種方式。R2V是指車輛和路邊設備進行通信，屬于移動設備和固定設備的通信過程。V2V是指車輛和車輛之間進行通信，屬于移動設備之間的通信。充分掌握DSRC系統無線信道的特征，可以為提出改善系統通信質量的技術方案提供參考，從而保障R2V和V2V通信的性。
1.1仿真測試平臺結構
基于AgilentN5106A基帶信號發生器與信道仿真器搭建的面向DSRC通信信道的仿真測試系統如圖2所示。N5106A具有120MHz的調制帶寬，能夠模擬各種通信信道。本儀器配備了8路實時衰落仿真器，支持的信道衰落類型包括Rayleigh、PureDoppler、Rician、Suzuki等，多普勒功率譜頻譜形狀有classical3db，classical6db，flat，rounded，jakeclassical和jakerounded。由圖2可見，該系統還包括了一臺矢量信號發生器E4438C和一臺信號分析儀N9020A，E4438C和N5106A之間的控制信號通過LAN口連接，數據信號通過數據總線（DigitalBus）傳輸。 測試系統如圖2所示。首先使用Agilent的N7617BSignalStudio軟件生成符合IEEE802.11p協議的理想基帶信號數據文件，該數據文件經過N5106A產生基帶信號，并通過信道模擬器得到包含信道特性的基帶信號。N5106A產生的信號通過DigitalBus輸入信號發生器E4438C，由該儀器將基帶信號調制到5.9GHz的載波上，經過射頻輸出端輸出到信號分析儀N9020A進行分析。
1.2仿真測試實例
DSRC系統信道模型如表2所示。圖3至圖6給出了不同信道條件下信號的測試結果。其中，圖3為信號通過白噪聲信道后產生的星座圖，其中EVM（誤差向量幅度）為-27.62dB，CPE（同相位誤差）為0.903%rms。由于車車通信，可能存在直射路徑，因此圖4給出了信號經過信道3模型，即在單徑萊斯分布的作用下，多普勒頻移為1345Hz，路徑損耗為-14.2dB，K因子為5.7時的測試結果，結果表明，此時EVM上升為-3.047dB，CPE上升為6.938%rms，說明在該種信道作用下，信號的接收質量顯著下降。圖5給出了信號經過信道7模型，即在單徑瑞利衰落，多普勒頻移為1522Hz，路徑損耗為-27.9dB時的測試結果，此時，EVM為-16.791dB，CPE為5.542%rms。圖6給出了信號經過信道11模型，即信號在單徑瑞利衰落，多普勒頻移為1562Hz，路徑損耗為-27.9dB時的測試結果，圖中EVM為-16.065dB，CPE為1.455%rms。比較圖5和圖6，說明了在類似的信道作用下，信號接收質量存在一定的隨機性。另外，這兩條路徑的延時分別為400ns和700ns，在幀結構的保護時隙范圍之內，因此可以通過均衡消除延時的影響。
2小結
本文搭建了面向DSRC應用的無線信道仿真和測試系統，介紹了系統的工作流程和測試方法，根據DSRC信道模型，給出4種典型信道的測試結果。本文工作為ITS系統設計提供了參考。
作者：殷曉敏金婕孫玲單位：南通大學江蘇省專用集成電路設計重點實驗室中國科學院計算技術研究所計算機體系結構國家重點實驗室
通信系統論文:飛機高頻通信系統論文
1故障分析
高頻通信系統是工作在2-29.9999Mz的頻率范圍內的，在排除CRJ-200飛機的高頻故障時有一些技巧，系統上電時能聽到短暫的調諧聲，在RTU上調節一個高頻頻率瞬間按壓PTT能夠聽到1000Hz的調諧聲，調諧周期大約在1-3秒鐘。如果該頻率已經調諧過，再次按壓PTT時調諧聲的時間會變得非常短，大約為30ms，這個時間太短不容易聽出來。高頻耦合器具有頻率存儲功能，耦合器的存儲空間被劃分為很多個站點，每次調諧完頻率后耦合器將回到起點，等待下一次的調諧指令。耦合器的工作性質就決定了可能由于耦合器的某個調諧站點出現故障而導致高頻系統在某個工作頻率時通信不正常，如果某個頻率點出現故障，按壓PTT后會出現調諧音，連續輸出不會中斷。在實際的運行中，機組也反映過此類問題。研究高頻收發機和高頻耦合器的工作原理目的就是，根據故障現象來大致判斷是高頻收發機的故障還是高頻耦合器的故障。然而對于高頻收發機，其主要的工作過程是頻率合成，變頻以及功率放大，對高頻通信的話音質量和通信距離都有著不同程度的影響。高頻收發機是由多個模塊所組成的，其中包括處理器模塊，射頻/中頻模塊，頻率合成器，頻率基準器，電源/音頻模塊和功率放大器，其中處理器模塊控制著收/發單元的所有功能，由于模塊性能的下降將導致高頻通信出現通話效果不佳或者出現不能完成語音的接收和發射。在高頻收發機組件內還有一個靜噪電路，這個電路在排故過程中也有一定的幫助作用，靜噪電路對高頻收發機有自檢的作用，特別是在對故障判斷很困難時，關閉靜噪電路去聽噪音背景聲，這樣可以對高頻收發機的自身工作性能進行判斷，這也是一種排除相關故障件的方法。
在排故過程中應該還注意這樣一些問題，在安裝高頻收發機和高頻耦合器時應該特別注意收發機和耦合器之間兩根同軸電纜的鏈接線，這兩跟線很容易接反而造成高頻通信系統不工作。高頻收發機和高頻耦合器安裝在后設備艙內，具體位置如圖2。
這種部件的布局可以說是CRJ-200飛機設計上的缺陷，因為在這個區域范圍內鄰近APU，一號、二號液壓系統，滑油散熱系統，空調系統的ACM，這些系統都會出現滑油和液壓油的滲漏，長時間必然對該區域的安裝部件存在油污染的情況，高頻收發機和高頻耦合器之間有同軸電纜的連接，還有波導管等部件，長時間機器表面被大量的油污所覆蓋，這將會影響到機器的散熱，降低了機器本身的使用壽命。同軸電纜的接頭處也覆蓋了大量的油污，長時間慢慢滲透進入接頭內，在實踐工作中也碰到拆裝高頻收發機和高頻耦合器時，發現同軸電纜接頭內有少量的油污，這將導致高頻收發機和高頻耦合器信號傳輸出現衰減。這要求在安裝機器時對接頭的連接要特別注意。
對于CRJ-200飛機的高頻故障還可以根據FIM23-12-00來進行排故，但是要根據FIM來進行排故的話，在MDC（維護診斷計算機）的當前狀態頁必須出現和高頻相關的故障信息才能依據FIM進行排故，這也是CRJ-200飛機在FIM設計上存在的缺陷。在實際工作中大量的有關高頻的故障出現時，MDC的當前狀態頁是沒有任何信息出現的，那么我們是不是就束手無策，失去排故得方向了？如果有相關的信息，利用FIM是可以很方便地解決問題的，但是在沒有相關的信息指引時，就只能應用上面筆者所總結的一些思路和經驗來進行排故，也就是說在故障現象很模糊的情況下，運用高頻收發機和高頻耦合器的工作原理和自身特點來進行排故是一個很好的方法，能快速確認故障點及時排除故障。
2總結
在對高頻通信系統的日常維護工作中，要善于對出現的故障現象進行分析，找到導致故障的關鍵因素，通過查閱手冊、資料，或者利用工作經驗，及時地排除故障，保障航班正常運行。
作者：雷鑫單位：國航工程技術分公司重慶維修基地
通信系統論文:藏羚羊的無線通信系統論文
1監控中心對于數據的收集和分析
藏羚羊由于活動范圍廣，我們可以通過無線傳感器傳輸數據到上位PC機，這些數據制作成一個表，記錄藏羚羊經常活動的范圍，從而更好地實施保護措施。通過移動GPRS網絡為用戶提供透明TCP無線遠距離數據傳輸或者透明UDP無線遠距離數據傳輸的功能。監控中心在接到數據以后要完成數據備份，以防止系統故障造成的數據丟失，多數據的傳遞要完成同步，進而對數據很好地收集和分析；它同時能完成高速、穩定、的TCP/UDP透明數據傳輸功能。
2工作原理
欲監測和保護藏羚羊，就要建立一個完善的控制管理系統。首先藏羚羊自身的體溫和心跳的信息轉化成虛擬信息傳遞到無線傳感器，經過A/D轉換把虛擬信息轉化為數字信息，運用GPRS技術傳遞到一些基站，這些基站通過信息的整合后，傳遞給監控中心，該系統根據藏羚羊的心跳和體溫來判斷其位置和是否安全。傳感器設置較高的體溫和低的體溫，較大的心跳頻率和最小的心跳頻率；CC2431完成信息的轉換，GPRS無線通信完成數據的遠距離傳輸，監控中心對數據信息進行收集和分析，給出一些判斷。
熱釋電紅外傳感器和反射式光電傳感器有四種測量信號報警上限信號Ps,報警下限信號Px,正常上限信號Pu,正常下限信號Pd。這四個測量信號把藏羚羊的安全分為三個區域。安全區：Pd<P<PsorPx<P<Pd；警戒區：P>Ps；危險區：P<Px；（1）若藏羚羊的心跳和體溫大于正常下限小于報警上限或者大于報警下限小于正常下限，說明藏羚羊在正常的活動，它們是安全的；（2）若藏羚羊的心跳和體溫大于它的報警上限，這說明藏羚羊有兩種可能，一種是藏羚羊大規模的遷徙；另一種是受到盜獵人的追趕，在拼命地逃生。（3）若藏羚羊的心跳和體溫小于報警下限，這說明藏羚羊有危險，盜獵人獵殺了藏羚羊死以后溫度下降，這時需要最近的藏羚羊保護人員采取相應的措施保護它。通過傳感器傳遞的數據信息，實現藏羚羊保護的及時性和有效性，同時減少了資金的投入、能源的消耗。因為藏羚羊是恒溫動物，它會根據外部的溫度調節自身的體溫一直維持在相對穩定地范圍內，這樣不管是白天還是夜晚都能夠無偏差的監測藏羚羊的安全情況。還能夠通過藏羚羊的活動路線和范圍，使得人們對于藏羚羊的遷徙和生活范圍有更地了解和認識，也有利于在遷徙的過程中和生活的范圍內，實施一些人為的保護措施。
3結論
本文運用了當代的無線通信系統來監測和研究藏羚羊，對于藏羚羊的保護起到了關鍵的作用。無線通信系統采用的網絡化管理，不用布線，就能完成傳感器到監控中心PC計算機的數據信息傳輸，由于其能實現復雜、高效的監控，因此增加了應用的范圍。伴隨著大數據時代的到來，無線通信系統能更廣泛的應用到工業、農業、運輸業等。無線通信系統的推廣和應用，對于未來的科研和社會效益都能帶來巨大的優勢。
作者：張金良單位：西藏大學
通信系統論文:醫療領域電子通信系統論文
1傳真
利用電話線實行數據傳遞的傳真，目前已經在很多領域得到了廣泛應用，醫療領域也不例外，利用電話線傳真已經成為一種重要的電子通信形式，傳真實現信息傳遞的具體步驟為：及時步：利用傳真機內部影像掃描器，對信息發送者需要發送的圖像、圖形、文字等進行掃描，并轉換為二進制數值；第二步：借助調制解調器的轉換功能，將及時步中獲得的二進制數值轉換成模擬信號，此時便可以利用電話線進行信息傳輸；第三步：完成了第二步向接收方傳輸信息之后，接收方再通過傳真機進行反向轉換，再借助打印機將其進行打印。具體在醫療領域，傳真的作用主要是在各個醫療單位之間，或者是為個人傳遞病人的個人基本信息、化驗單據、B超聲波掃描圖、CT掃描圖、診治意見等，通過將這些信息進行互相傳遞，可以獲得更多人的幫助，也方便了病人在遇到轉院治療等情況時，相關信息的傳遞。隨著社會的發展及醫療事業的進步，傳真不僅表現出其速度快、信息傳遞方便等優勢，同時也明顯表現出其一定的劣勢，筆者總結為以下幾點：①通過打印機打印出來的傳真內容依舊比較模糊，不利于遠程聯合診斷工作的進行；②傳真在使用過程中是需要進行掃描與打印的，如果傳輸的數據量比較大，那么就會直接帶來經濟上的負擔；③存在“失真”的情況，這主要是由信息形式的多樣化導致的，不同的信息形式，如文字、圖像等通過紙介質的傳真進行表現之后，就不容易進行數據轉換。所以，在醫療機構運用傳真的過程中，要注意傳輸的信息量，合理使用傳真，還要注意傳遞的信息形式，保障接受者接受信息的性。
2數據交換
數據交換出現于上世紀九十年代，它是一種標準數據傳輸方式，已經在國內外的眾多行業中得到了應用，并取得了較好的應用效果，因為數據交換的自動化處理能力較大，盡管涉及了較大的用戶范圍，但是依然能夠較好的保障數據處理的正確性，所以，數據交換在醫療領域的應用前景也是比較大的。本文接下來以面向區域醫療的臨床數據交換系統設計為例，研究其實際應用。一方案整體架構醫療機構內部系統較低的集成水平，導致醫療機構與區域醫療中心的信息交換的性與實時性特點表現的不夠明顯，為了能夠更好的實現二者之間的數據交換和共享，所以設計了面向區域醫療的臨床數據交換系統，整體架構如圖1所示：從圖1中我們可以看出，在這一臨床數據交換系統中，主要包含兩部分，一是區域醫療邊界網關，二是數據交換標準化接口。其中，區域醫療邊界網關是通過集成平臺提供的SQL、File、FTP等接口,將EMR、LIS、PACS、藥庫系統等進行信息集成，從而形成一套有效的醫療信息元數據，以實現區域醫療的各項需求，在文件服務器中存儲整個過程中出現的圖像、文件等，為本系統實現數據交換提供數據基礎；數據交換標準化接口主要是利用集成平臺與MML標準，實現上述醫療信息元數據的標準化，通過運用區域醫療中心的集成平臺,對標準文件進行解析，并在區域醫療區域數據庫中進行存儲，最終實現數據的交換和共享。二數據獲取方式設計數據獲取的基礎是系統中的集成平臺的設計，通過它來獲取各種醫囑、文書等關鍵信息，并在特定的數據庫中進行保存，通過集成采集掛號、EMR、PACS、等異構系統中的離散數據，并在數據庫表中進行存儲。通過面向區域醫療的臨床數據交換系統的設計及以上分析，充分證明了數據交換技術在醫療領域的應用。
3電子郵件
隨著通信技術的不斷創新與進步，以及計算機技術的廣泛應用，在人們目前的工作、生活中計算機已經成為一種不可或缺的交流工具，電子郵件（E-mail）已經基本上取代了傳統的書信。通過E-mail進行信息交流僅能夠將傳送者的文字信息快速傳遞，還能夠傳輸生動的圖片、音樂、視頻等數據信息，而且，E-mail還可以通過群發功能將同一信息快速傳遞給多個人，大大提升了信息傳遞效率，也節約了傳遞者的時間，提高了他們的工作效率。電子郵件的這些優點都決定了其在醫學領域的廣泛應用，它操作簡單方便、傳輸信息，并具備郵件接受自動提醒功能，醫生以及醫院之間通常會使用E-mail作為其主要通信方式，甚至在一些醫院信息管理以及辦法自動化系統中，內部信息交流的基本通信方式就是使用E-mail。
4遠程醫療
遠程治療是指利用現代網絡和電子計算機等多媒體來實現遠程臨床診治。從其定義來看，遠程醫療實現的最基本條件就是網絡，醫生通過網絡了解病人的基本信息及病情，并通過計算機技術，進行遠程指導與治療，從而大大節約了診治所需的時間。比如，遠程手術就是專家及醫生通過運用計算機網絡技術觀察和了解病人圖像和聲音，再利用現代醫療器械對病人實施遠程遙控手術，從而在危急時刻，在最短的時間內挽救病人生命；再比如遠程聯合會診，各個專家不必在同一地點出現，而可以直接通過計算機遠程技術，讓身處不同地方的專家同時清楚地觀察到病人的病情，并能夠實現專家間的相互溝通。
5結論
綜上所述，隨著科學技術的不斷進步，電子通信系統在醫學領域的應用成為一種必然，本文通過對電子通信系統的介紹，進一步了分析了電子通信系統在醫學領域的廣泛應用，并著重分析了交換數據技術在這一領域中的具體應用。
作者：張澤月羅俊波楊芳孫強易顯富戢曉珊單位：湖北醫藥學院附屬十堰市太和醫院湖北省十堰市婦幼保健院
通信系統論文:風力發電場通信系統論文
1風力發電場通信系統設計要遵循的基本原則
首先，在進行風力發電場通信系統的系統設計過程之中，要嚴格按照電力系統設計的基本原則完成風力發電場內部各種基本設計，并在完成風力發電場的基本設計的過程之后，再進行相應的風力發電場通信系統設計；其次，在進行風力發電場通信系統設計的過程之中，要充分的分析風力發電場在通信系統之中扮演的角色，并根據相應的電信業務的計算，對風力發電場的通信規模進行設計，并對風力發電場的通信容量進行設計，規劃好風力發電場通信系統；然后，在進行風力發電場通信系統設計的過程之中，要充分的考慮到如何進行區域通信網絡共享，幫助風力發電場充分的利用到區域的通信資源；，在進行風力發電場的電力通信建設方案的設計和技術方案的規劃的過程之中，要充分考慮到風力發電場的實際通信需求，與此同時，還要充分考慮到風力發電場的遠期發展的情況，提出可行的通信設計方案（一般情況下至少要設計出兩套較為合理的方案），在進行設備的選型和購買，完成風力發電場的電力通信建設過程。
2風力發電場通信系統設計方案
2.1風力發電場通信系統光纖通信設計方案。風力發電場通信系統光纖通信設計的過程之中，要根據風力發電場的實際施工環境進行對光纜類型的選擇。例如，在進行風力發電場電力通信系統的架設光纜的選擇的過程之中，如果在線路架下方有地線就需要選擇OPGW光纜，如果在線路架下方沒有地線，則需要選取ADSS光纜。在進行電力通信系統的光纜數量的確定的過程之中，要根據電力通信系統的傳輸長度以及針對電力通信系統的線路保護的原則來進行選擇。例如，如果電力通信系統的線路長度如果是在六十千米之下，還需要對電力通信系統之中對兩個相互獨立的傳輸通道進行保護，就需要為電力通信系統建立兩條光纜。如果如果電力通信系統的線路長度如果是在六十千米以上，只需要對電力通信系統之中的一條傳輸通道進行保護，就只需要架設一條光纜。在進行風力發電場通信系統光纖的配置的設計過程之中，也要針對實際的情況進行對風力發電場通信系統光纖的配置進行設計。例如，如果進行電力通信系統的線路保護過程之中涉及到了兩個光纖的通行通道的，就需要使用兩個2Mbit/s的光纖專用通道來進行設計。如果進行電力通信系統的線路保護過程之中只涉及到了一個光纖的通行通道的，就只需要使用一個2Mbit/s的光纖專用通道來進行設計。與此同時，在進行完光纜的設計過程之中，后續的設備選型要滿足光纖選擇的需求。
2.2風力發電場通信系統載波通信設計方案。在進行風力發電場通信系統線路的設計過程之中，要充分考慮到線路的實際高頻保護問題，具體的來說，目前的高壓線路主要有500千伏、220千伏、110千伏、35千伏這幾種，這就需要針對不同的電壓數值進行風力發電場通信系統載波通信設計，并專門規劃好相應的載波通道。在載波通道的開通過程之中，要充分的考慮到風力發電場的內部的載波現狀，保障所選取的載波頻率的篩選不會干擾的風力發電場通信系統載波通信的正常運行，與此同時，還要求所選的載波機的型號和風力發電場通信系統的設備選型保持一致。
2.3風力發電場場內通信系統設計。所謂風力發電場場內通信系統設計，主要滿足的是風力發電場內部的各個用來發電的風力發電機機組與風力發電場的升壓站監控主機之間的通信連接系統的功能的發揮。在進行設計的過程之中，要滿足以下幾個方面的設計原則：首先，要保障風力發電場的升壓站監控主機可以有效的對用來發電的風力發電機機組進行控制，還需要使用光纜將風力發電機機組和升壓站監控主機有效的連接在一起，保障升壓站監控主機對風力發電機機組的實時監控；其次，進行設計的連接用來發電的風力發電機機組與風力發電場的升壓站監控主機之間的光纜要滿足相應的通信頻率和載波頻率的要求；然后，為了保障信息傳輸的性，還要求架設相應的通信支路，并杜絕這些通信支路之間的相互干擾；再者，風電場內通信光纜的埋設方式應當采用直埋敷設的埋設方式，當風力發電場內部的架空線路走向與風力發電場的通信電纜的走向相同的時候，就可以有效的利用風力發電場內部的架空線路同桿架設的架設方式，以便于有效的減少電纜溝的施工，與此同時，電纜一般情況下要選用鎧裝電纜；，要保障好通信設備的接地操作，保障通信過程的安全運行。
3結束語
綜上所述，在進行風力發電場通信系統設計的過程之中，首先要分清設計的兩個系統，并根據風力發電場的實際情況，進行相關設計方案的選擇，保障風力發電場通信系統的正常有效運行。
作者：陳棗兒桂知進單位：甘肅建筑職業技術學院
