通信系统论文
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通信系统论文范文第1篇
高频通信系统是工作在2-29.9999Mz的频率范围内的，在排除CRJ-200飞机的高频故障时有一些技巧，系统上电时能听到短暂的调谐声，在RTU上调节一个高频频率瞬间按压PTT能够听到1000Hz的调谐声，调谐周期大约在1-3秒钟。如果该频率已经调谐过，再次按压PTT时调谐声的时间会变得非常短，大约为30ms，这个时间太短不容易听出来。高频耦合器具有频率存储功能，耦合器的存储空间被划分为很多个站点，每次调谐完频率后耦合器将回到起点，等待下一次的调谐指令。耦合器的工作性质就决定了可能由于耦合器的某个调谐站点出现故障而导致高频系统在某个工作频率时通信不正常，如果某个频率点出现故障，按压PTT后会出现调谐音，连续输出不会中断。在实际的运行中，机组也反映过此类问题。研究高频收发机和高频耦合器的工作原理目的就是，根据故障现象来大致判断是高频收发机的故障还是高频耦合器的故障。然而对于高频收发机，其主要的工作过程是频率合成，变频以及功率放大，对高频通信的话音质量和通信距离都有着不同程度的影响。高频收发机是由多个模块所组成的，其中包括处理器模块，射频/中频模块，频率合成器，频率基准器，电源/音频模块和功率放大器，其中处理器模块控制着收/发单元的所有功能，由于模块性能的下降将导致高频通信出现通话效果不佳或者出现不能完成语音的接收和发射。在高频收发机组件内还有一个静噪电路，这个电路在排故过程中也有一定的帮助作用，静噪电路对高频收发机有自检的作用，特别是在对故障判断很困难时，关闭静噪电路去听噪音背景声，这样可以对高频收发机的自身工作性能进行判断，这也是一种排除相关故障件的方法。
在排故过程中应该还注意这样一些问题，在安装高频收发机和高频耦合器时应该特别注意收发机和耦合器之间两根同轴电缆的链接线，这两跟线很容易接反而造成高频通信系统不工作。高频收发机和高频耦合器安装在后设备舱内，具置如图2。
这种部件的布局可以说是CRJ-200飞机设计上的缺陷，因为在这个区域范围内邻近APU，一号、二号液压系统，滑油散热系统，空调系统的ACM，这些系统都会出现滑油和液压油的渗漏，长时间必然对该区域的安装部件存在油污染的情况，高频收发机和高频耦合器之间有同轴电缆的连接，还有波导管等部件，长时间机器表面被大量的油污所覆盖，这将会影响到机器的散热，降低了机器本身的使用寿命。同轴电缆的接头处也覆盖了大量的油污，长时间慢慢渗透进入接头内，在实践工作中也碰到拆装高频收发机和高频耦合器时，发现同轴电缆接头内有少量的油污，这将导致高频收发机和高频耦合器信号传输出现衰减。这要求在安装机器时对接头的连接要特别注意。
对于CRJ-200飞机的高频故障还可以根据FIM23-12-00来进行排故，但是要根据FIM来进行排故的话，在MDC（维护诊断计算机）的当前状态页必须出现和高频相关的故障信息才能依据FIM进行排故，这也是CRJ-200飞机在FIM设计上存在的缺陷。在实际工作中大量的有关高频的故障出现时，MDC的当前状态页是没有任何信息出现的，那么我们是不是就束手无策，失去排故得方向了？如果有相关的信息，利用FIM是可以很方便地解决问题的，但是在没有相关的信息指引时，就只能应用上面笔者所总结的一些思路和经验来进行排故，也就是说在故障现象很模糊的情况下，运用高频收发机和高频耦合器的工作原理和自身特点来进行排故是一个很好的方法，能快速确认故障点及时排除故障。
2总结
通信系统论文范文第2篇
项目的主要研究内容为构建信息通信系统状态检修体系，明确信息通信系统的典型构成及信息通信状态检修准确定义，为工作开展树立明确目标和范围。研究软件评价相关数据采集、指标体系及方法，从技术评价、安保运维评价和设备评价三个角度进行软件运行状态特征量收集、评价指标的建立，并引入参考权重理念实现软件评价。基于设备/软件相关评价结论，从业务系统评价、支撑系统评价和综合系统评价三个层面形成系统层面的评价体系。形成系统风险评估机制，根据状态评价结果及风险评估参数对设备和系统两个层面进行风险评估，并计算出相应的资产损失、系统性能下降风险和数据丢失等安全风险。构建系统故障诊断方法，通过对系统的组成部分设备与软件的相关运行情况、故障情况及评价结论等信息的分析，对系统故障及异常进行预警分析，给出针对性较强的处理建议。
2项目建设目标
（1）建立信息通信系统状态检修体系，基于现有信息通信设备状态检修工作开展的前提下实现软件、软件与硬件构成的系统的状态检修体系的建立。（2）建立IMS、一体化安全运维系统的数据接口，实现软件的监测数据接入。（3）构建软件、系统的评价指标体系，结合软件和系统特点实现评价指标抽取、评价指标分类及评价方法的制定。（4）建立系统评价模型，从业务系统评价、支撑系统评价和综合系统评价三个层面形成系统层面的评价体系。（5）形成系统风险评估机制，根据状态评价结果及风险评估参数对设备和系统两个层面进行风险评估，并计算出相应的资产损失、系统性能下降风险和数据丢失等安全风险。（6）基于设备和软件的在线监测预警数据，结合项目对系统各组成设备和软件的关联关系，智能分析系统故障原因，软硬结合实现系统故障诊断并给出辅助处理建议。
3项目研究路线
一是进行项目范围定义及相关关键概念的归纳总结，形成系统的典型构成、信息通信系统概念、信息通信系统状态检修工作等内容界定。二是全面调研现有信息通信设备、软件和系统现状，实现对其关联关系、组成结构的分析，建立相应模型分类。三是研究探索软件及系统评价模型和方法，建立相应指标体系、评价流程以及设备/软件和系统的评价影响模型。四是研究软件与系统风险评估模型。五是研究软件及系统的故障诊断方法，结合设备和软件的监测数据和故障情况，为系统故障和异常的预警分析提供细化处置建议。六是严格项目管理，制定可行的项目管控措施。
4结束语
通信系统论文范文第3篇
关键词：串行通信无线通信机器人
足球机器人是一个极富挑战性的高技术密集密集型项目，融小车机械、机器人学、机电一体化、单片机、数据融合、精密仪器、实时数字信号处理、图像处理与图像识别、知识工程与专家系统、决策、轨迹规划、自组织与自学习理论、多智能体协调以及无线通信等理论和技术于一体，既是一个典型的智能机器人系统，又为研究发展多智能体系统、多机器人之间的合作与对抗提供了生动的研究模型。它通过提供一个标准任务，使研究人员利用各种技术获得更好的解决方案，从而有效促进各个领域的发展。其听理论与技术可应用于工业生产、自动化流水线、救援、教育等实践领域，从而有效推动国家科技经济等方面的发展。机器人足球从一个侧面反映了一个国家信息与自动化领域的基础研究和高技术发展水平。
目前，国际上有机器人足球比赛分为两大系列——FIRA和Robocup。本文所要论述的系统所应用的F-180小型足球机器人比赛就是RoboCup系列中应用较广泛的一种。
F-180小型足球机器人足球比赛的示意图如图1所示，比赛双方各有5名机器人小车在场上。足球机器人系统在硬件设备方面包括机器人小车、摄像装置、计算机主机和无线发射装置；从功能上分，它包括机器人小车、视觉、决策和无线通信四个子系统。
其中无线通信系统是衔接主机和底层机器人不可缺少的一环，它必须保证从主机端到机器人底层之间的数据传送是可靠的，从而使得机器人比较能够顺利流畅进行。由于比赛双方都有多个机器人同时在场地上跑动，要求无线通信有一定的抗干扰性。无线通信系统的性能相当程度上直接影响着机器人的场上表现。
1系统的设计及实现
比赛中从摄像头来的视频信号经过计算机处理之后得到控制小车用的数据信息，而无线通信系统的就是将这些数据信息及时准确地送达场上的每一个机器人小车，系统采用广播方式，各机器人根据特定标志识别发给自己的有用数据，从而进行决策与行动。整个系统的框图如图2所示。
1.1发送端的硬件设计
发送端主要用PIC16F877单片机实现编码和对发射机的控制，计算机通过串行口发送数据，经过PIC16F877编码后再通过PTR3000无线通信模块将数据发送出去。
所采用的PIC16F877单处机是MICROCHIP公司推出的8位单片机。采用RISC指令系统和哈佛总线结构，最高运行的时钟频率可达20MHz，因而指令运行速度快。它有很宽的工作电压范围，可直接与3.3V的PTR3000无线通信模块配合使用。
TR3000无线数据收发模块是一种半双工收发器，采用NORDIC公司的nrf903无线收发芯片，工作频率采用国际通用的数传频段ISM，频段915MHz，工作频率可以在902MHz～928MHz可变。采用GMSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制。灵敏度高，达到-100dBm，最大发射功率+10dBm，工作电压为2.7V～3.3V。它最多有169个频道，可满足需要多频道的场合，最高数据速率可达76.8kbps。因而完全可以满足小型组机器人通信的数传速率与距离的需要。
本系统中PIC16F877就是采用20MHz的时钟信号，能够满足即时收发数据以及编码的需要。整个系统中包含两种电源，无线通信模块的电源为3.3V，而MAX232又需要+5电源。信号线的连接也要考虑两种电平的匹配问题，在必要的地方要加上电平转换电路。
首先单片机要接收来自计算机端的数据，计算机串口输出的信号经过MAX232由232电平转换为TTL电平。但是由于单片机采用3.3V电平，因而MAX232输出的信号需经过电平转换才能输入单片机，电平转换可以采用TI公司提供的典型电平匹配电路（见图3），也可采用74LVCXX系列逻辑门来转换。
由于PIC16F877只有一个异步串行口，因而要通过16C550通用同步异步收发器（USART）芯片来扩展一个异步串行口。这样就可以保证从计算机串口输出的数据与无线通信的数据速率不同，从而使原始数据经过通信编码及打包数据量增加之后也能及时传送，并且在必要时也能将接收数据送回计算机端，实现半双工通道。系统的电路图如图4。从图4可以看出PIC单片机采用并口对16C550进行初始化配置。由于16C550共有10个寄存器，且占用了8个地址，因而PIC单片机用RA0、RA1、RA2三个通用I/O口做地址线选择16C550的各个寄存器。单片机可以不断通过RB1、RB2引脚检测TXRDY、RXRDY信号获知ST16C550是否接收到数据，还是已经发送了数据。还可以通过把16C550设置成中断方式使每接收到一个字节数据便产生一次中断使INT信号有效，单片机进入中断处理程序，从而使单片机的执行效率更高。
单片机通过自带的异步串行口输出数据到PTR3000通信模块。由于nrf903芯片接收和发送数据共用一个引脚，因而需要其他电路来解复用。最简单的方法就是在单片机的TX引脚先接一个10kΩ的隔离电阻，再与RX和PTR3000的DATA引脚相连。但是这种方法有两个缺点，它会造成发送的数据串入到单片机的接收引脚中，另外发送信号的驱动能力受到了极大的限制。因此，本系统采用了74HC244三态缓冲器作为隔离（见图4中虚线框内所示），并且通过单片机的RB4控制收发状态，因而在半双工方式下发送信号与接收信号可以互不干扰地传送。
对于通信模块工作状态的控制主要包含表1所列的这几个信号，通过单片机的普通I/O口即可控制。
表1PTR3000工作工作模式配置表
PTR3000工作模式STBYPWR-DWNTXENCS
正常工作:接收0000
正常工作:发射0010
掉电模式01XX
待机模式10XX
1.2发送端的软件设计
当系统复位时，单片机首先要对PTR3000无线通信模块和16C550的寄存器进行编程初始化。PTR3000的初始化编程是通过同步串行信号进行的，总共有三个信号CFG_CLK、CS和CFG_DATA，分别连接到单片机RC3、RB7、RC5引脚。PIC16F877单片机本身就有同步串行口功能模块，但是由于PTR3000的同步串行数据位为14位，并非整数字节，而且14位数据必须一次初始化完成，因此实际通过普通的I/O口编程来实现这14位的同步串行信号更方便一些。在整个初始化期间CS信号必须一直为高电平。这14位初始化字的定义见表2。在初始化同步串行信号输出时最高有效位在先。在对PTR3000编程前先其状态为接收状态以免在其他频率造成无线干扰，编程完成后就可以将状态改为发射状态了。
表2PTR3000初始化控制字各位定义
Bit参数名称符号参数
位数
0～1频段FB必须为了10(表示为选择频段915±13MHz)2
2～9频点CHf=902.1696+CH·0.1536(MHz)
10～11输出功率POUT发射功率≈-8dBm+6dBm·POUT2
12～13时钟分频输出Fup"00"=>Fup=fxtal
"01"=>Fup=fxtal/2
"10"=>Fup=fxtal/4
"11"=>Fup=fxtal/82
接下来对16C550的初始化设置。由于PIC16F877自身的并行口对16C550进行初始化编程设置各个寄存器，需要注意的只是在输出每一个字节之前先要通过RA0～RA2输出相应字节的地址信号。在初始化设置时将16C550的波特率设置低于76.8kbps，以保证接收的数据能够通过PTR3000即时发送。
1.3接收端的硬件设计
接收端装在每个机器人小车上，由于机器人小车的控制采用DSP控制器TMS320LF2407，因而在接收端PTR3000无线通信模块就采用TMS320LF2407来控制。通过PTR3000接收的数据直接输入DSP，由DSP进行解码，从而做出决策和发出控制信号。因而无线通信系统的接收端电路相对发送端要简单得多，只需用TMS320LF2407代替发送电路中的单片机与PTR3000模块相连接即可。PTR3000的初始化编程也就由2407的普通I/O口来实现，只不过在初始化编程之后依旧保持PTR3000处在接收状态。
2协议的设计
2.1物理层的编码设计
物理层的编码设计要根据所采用的物理器件和物理信道的特性来决定。本系统采用PTR3000无线通信模块在接收模块中为了获得0直流电平就需要在所传输的数据中逻辑“0”和逻辑“1”的数量相等。只有满足上述条件接收部分才会获得很高的接收正确率。长时间空闲也会导致接收部分的0直流电平漂移，因为长时间的空闲实际上一直发送的是逻辑“1”。
由于PTR3000的这些特性，很自然就想到采用曼彻斯特编码（Manchester）（也称为数字双向码（DigitalBiphase）或分相码（Biphase,Split-phase）。它采用一个周期的方波表示“1”，而且它的反向波形表示“0”。由于方波的正负周期各占一半，因而信号中不存在直流分量。在异步串行通信中有一个起始位“0”，因此将停止位“1”长度也设为一位，这样在一个字节共10位信号中也就不存在直流分量了。只是加了曼彻斯特编码之后原来一个字节的数据现在要两个字节才能传送。
图4
有一些数字节，不会在进行曼彻斯特编码之后的数据串口出现，但是在一个字节中也具有0直流分量的特性，也有很高的接收正确率。这类数据字节如：0xF0、0x0F、0xCC、0x33等。从码型看来其中0xF0码型定时性能是最好的（其码型见图5），它很容易使异步接收器达到同步并且不会发生错误。由于0xF0的这种特性就可以用它做同步码元，在空闲的时间内通信系统就通过一直发送同步码元，使接收端保持同步，而且也可以保持接收模块的0直流电平状态。
2.2纠错编码设计
为了在有一定外界干扰的情况下，保证主要与机器人之间的无线通信依然稳定可靠，必须采取一定的抗干扰措施，这可以采用纠错编码来实现。可以选择纠错编码方案有（14，8）分组码、（7，4）分组码和循环码，需要使用两字节的长度发送一字节的有效信息；（5，2）分组码和循环码，交错码、（21，8）分组码和缩短循环码、（21，9）BCH码、（21，12）BCH码，需要使用三字节的长度发送一字节的有效信息。
系统中使用了（7，4）分组码，并在实际中取得了较好的效果。它的构成方式如下：
假定不做任何处理的原码格式为：
其高四位的监督码为：
A2A1A0
其低四位的监督码为：
B2B1B0
则编码后成为两个byte长度：
1X7X6X5X4A2A1A0
0X3X2X1X0B2B1B0
其中每个字节的最高位作为标志位，用于表示高四位和低四位，高四位用“1”做标志，低四位用“0”做标志。接收端通过检测标志进行重组和解码。对于译码基本方法有维特比译码和使用监督矩阵译码，可根据具体的编码方案灵活选用。
2.3帧格式设计
一般数据帧包括帧头、机器人标识、数据、数据校验、保留字节等内容，通常按照下面的格式排列：
帧头机器人标识数据保留字数据校验
为了保证帧能够准确接收，帧头的设计至关重要。一般帧头需要两个或两个以上的字节，并且应该选择数据中出现几率较低的数值和组合。在这个系统中可以采用一般数据中根本不会出现的数据字节如0xF0、0xCC作为数据帧头。而其它类型的帧（如开球或暂停等命令帧），则可以选择在0xF0之后加上其它的字0x33、0xC3、0x3C、0x0F等构成。这种帧头组合在一般的数据中是不会出现的，因而可保证帧同步不会出错。场上的每个机器人通过数据帧中的机器人标识来识别属于自己的数据，由于场上只有5个机器人，因而机器人标识只占用一个字节。
通信系统论文范文第4篇
①光纤通信系统耗损较低，尤其是石英光纤的耗损更低，基本不会超过0.2dB/km，正是因为其耗损极低，因此其中继距离较长，拿石英光纤来说，其最远的中继距离能够超过200km，如果是非石英极低耗损光纤，那么中继距离会得到进一步的提高，利用损耗低的特点进行海底通信电缆的铺设，能够有效降低成本，并保证通信系统的安全可靠。②光纤通信系统不会受到串音和电磁干扰，光波在传输过程中都处于光缆当中，因而不会出现泄漏，就算在弯道出现泄漏，其泄出量也极低，对此可以以消光剂来保存光波，而且光缆中有很多的光纤，因此不会受到串音干扰，极大程度保障了数据的安全。而光纤自身的绝缘属性能够使其避免电磁干扰。③光纤通信系统的频带较宽，能够实现大容量的通信，就目前而言光纤能够使用的带宽值能够达到50000GHz，使用一对光纤能够完成近三万多的电话传输，同时对于宽频带信息的传输有重要的价值。④使用光纤能够减少对金属材料的过多使用，光纤主要的材料为石英，这种材料的储存量巨大，同电缆则主要使用资源量较小的铜。除此以外光纤还具有较高的抗腐蚀能力，但是也存在机械强度不高、质地脆的缺陷，连接时的技术要求高，对于弯曲的半径也有严格的控制。
2远方监控系统
沅陵远方集控计算机监控系统采用北京中水科技有限公司开发的全开放、分层分布式H9000V4.0系统由一（两）套数据采集服务器群、两台操作员站、一台工程师站、一台培训工作站、一台语音报警站、一台报表服务器、两台远动工作站、一台厂内通信工作站（用于基地内通信）和两台Ⅰ区核心交换机组成。集控侧监控系统同样采用双冗余配置并与电厂侧监控系统在功能上完全对等且互为备用，形成一套完整的监控系统。沅陵基地监控网通过PTN及光纤直连两个1000Mb不同的通信通道与凤滩厂区的监控计算机系统通信，预留1000MbSDH通道为应急冷备用通道，形成完整监控网，控制以沅陵基地的系统为主，前方的系统备用，实施远程监视与控制。根据电监会安全[2006]34号文《电监会关于主机加固的规定》，电厂监控系统等关键应用系统的主服务器，以及网络边界处的通信网关、WEB服务器等，应该使用安全加固的操作系统，采用专用软件强化操作系统访问控制能力。故本期共配置了5套操作系统加固软件以满足系统安全防护的要求。远方监控系统没有采用传统的规约打包式传输方式，而采取沅陵调度大楼控制终端直接与电厂侧现地控制单元通讯的“直采直送”方式，将远程控制、采集延时控制在5ms以内，满足国家电网公司对智能化电厂的数据及时性要求。同时采用双中心冗余配置对时系统，凤滩主站、沅陵从站，确保系统时钟一致性（如图1~2）。
3系统光纤通信案例分析
远方集控SDH建设采用NEC的U-NODE设备，建设内容如下：沅陵：沅陵基地配置1套NECU-NODEWBM设备，配置2块L-16.2光板分别对凉水井变和凤滩后方，1块L-1.2光板对凤滩前方，1块GBEM板和1块FEH板。凤滩：由于凤滩后方NECU-NODEBBM设备主框插槽已满，无法新上2.5Gb/s光板，因此本工程在凤滩后方NECU-NODEBBM设备上配置1个EXT16（2.5Gb/s）扩展（含2块PSW板的更换）子框和1块L-16.2光板，以及1块FEH板。凉水井变：凉水井220kV变现有NECU-NODEWBM设备。
4试验调试
调度软交换系统试验调试工作从2012年12月30日开始，完成了系统功能试验与网络可靠性试验。经过一段时间的试运行，系统各项性能稳定。PTN设备2013年1月22日由由湖南省电力公司信息通信公司信息通信运维中心组织，使用专业网络测试工具Smartbits600B网络性能分析仪对PTN传输通道性能进行测试（详见凤滩电厂沅陵基地至后方机房网络传输通道测试报告）。并与SDH设备的性能进行了比较，从数据上说明了PTN设备在以太网的传输效率高于SDH设备。整体试验达到前期方案要求，没有出现漏项缺项情况，试验数据可靠真实。通过联调试验，检验了SDH、PTN通道的可靠性，二次防护网、调度数据网的稳定性，检测了PTN及调度数据网等系统各项切换的延时及稳定性，试验数据满足要求，SDH、PTN、二次防护网、调度数据网已具备正式投运条件。
5结束语
通信系统论文范文第5篇
无线通信技术在单片机通信系统中的应用，存在的最大问题就是数转电台与车载微机的对接问题，在单片机通信系统运行过程中，要保证数转电台与车载微机之间对接的准确性和数据传输的稳定性。车载微机系统采用的处理器是DALLAS公司研发的DS80C320处理器，其在运行中能够提供两个全双工串行口，两个数据指针、13个中断源。通过处理器自身强大的数据处理能力，可以结合数转电台和车载微机所处的不同的实际运行状况，对其对接的方式进行选择，保证数转电台车载微机系统在对接活动中最大限度的接口连接安全和数据传输安全，减轻了单片机控制接口的负担，同时提高了单片机通信系统运行的可靠性[2]。
二、通信软件设计
1、通信格式。车载微机向地面通信系统发送请求信号主形式为ABBAIDSUMNFF、其中数据帧一共包含有6个字节，前两个字节（ABBA）表示起始位置，第三个字（ID）表示该趟列车的车载微机的编码号，第四字节(SUM)为通信活动中的标注字节，第五字节（N）表示在本次通信活动中从起始字节到结束字节的字节数，是为了防止在通信中信息丢失而设置的，第六字节（FF）表示通信内容结束。无线通信技术在单片机通信系统中的应用，对通信模式最大的创新就是实现了信息通信的数字化。单片机通信系统在我国的应用广泛的存在着运行中一对多的运行模式，一般大型机务段都拥有数百台机车。因为铁路运输自身的特性，大量的机车回段的时间都不确定，机车在完成运输任务返回机务段时，应该首先与地面信息系统取得联系，这种联系由机车首先发出通信请求，在得到地面信息系统的回应后，与地面信息系统建立通信连接并完成数据信息的转发。当车载微机连续三次申请通信都得不到回复或者回复信息不正确的时候，车辆管理人员应该保留该车次的数据信息，并与维护人员联系进行车载微机的修理[3]。
2、程序流程。无线通信技术在单片机通信系统中的应用结构包括有数转电台和车载微机系统，其运行流程为机车管理人员将通信键按下，车载微机系统向地面通信中心发送通信请求，车载微机系统在通信请求发出之后其接收系统就开始工作，验证是否收到地面数据中心的应答，如果收到应答则进入到数据传输程序，如果超过三次通信请求没有收到应答系统将提示维护，同时如果一次通信请求在10分钟之内没有收到应答信息系统也会自动提示维护[4]。
三、结论
