時(shí)間：2023-03-17 18:00:50
緒論：在尋找寫(xiě)作靈感嗎？愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇通訊論文，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
論文摘要:通過(guò)Bluetooth和UWB的技術(shù)對(duì)比及多角度的分析,證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無(wú)線通訊技術(shù)的可能。
隨著因特網(wǎng)、多媒體和無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無(wú)線通信在人們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色,低功耗、微型化是用戶對(duì)當(dāng)前無(wú)線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求,作為無(wú)線通信技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無(wú)線通信技術(shù)正逐漸引起越來(lái)越廣泛的觀注。
1短距離無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介
近年來(lái),由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng),加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展,短距離無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段,WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù),以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無(wú)線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信,分為高速短距離無(wú)線通信和低速短距離無(wú)線通信兩類(lèi)。高速短距離無(wú)線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s,通信距離<10m,典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無(wú)線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s,通信距離<100m,典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。
2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)
“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開(kāi)放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也是目前國(guó)際上最新的一種公開(kāi)的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi),通過(guò)無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享,也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中,因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備,使設(shè)備去掉了連接電纜的不便,通過(guò)無(wú)線建立通信。
藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ),采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù),為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng),并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接因特網(wǎng),其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車(chē)等信息家電,組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤(pán)、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15,工作在2.4GHz頻帶,通道帶寬為lMb/s,異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng),新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),這是適應(yīng)未來(lái)愈來(lái)愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。
作為一個(gè)新興技術(shù),藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題和不足之處,如成本過(guò)高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問(wèn),藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通信技術(shù),它必將在不久的將來(lái)滲透到我們生活的各個(gè)方面。
3超寬帶(UWB)技術(shù)
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末,此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展,人們對(duì)高速無(wú)線通信提出了更高的要求,超寬帶技術(shù)又被重新提出,并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通信方案。與常見(jiàn)的使用連續(xù)載波通信方式不同,UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息,通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz,因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí),UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小,僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一,對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲,因此從理論上講,UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式,它有望在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下:
(1)抗干擾性能強(qiáng):UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào),系統(tǒng)具有較大的處理增益,在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中,輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
(2)傳輸速率高:UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s,有望高于藍(lán)牙100倍。
(3)帶寬極寬:UWB使用的帶寬在1GHz以上,高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大,并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
(4)消耗電能少:通常情況下,無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波,因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波,只是發(fā)出瞬間脈沖電波,也就是直接按0和1發(fā)送出去,并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波,所以消耗電能少。
(5)保密性好:UWB保密性表現(xiàn)在兩方面:一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低,用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。
(6)發(fā)送功率非常小:UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小,通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。
(7)成本低,適合于便攜型使用:由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸,無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào),所以不需要混頻器、過(guò)濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化,成本大大降低,同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。
參考文獻(xiàn):
論文摘要：通過(guò)Bluetooth和UWB的技術(shù)對(duì)比及多角度的分析，證實(shí)了藍(lán)牙+UWB作為下一代高速無(wú)線通訊技術(shù)的可能。
隨著因特網(wǎng)、多媒體和無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，人們與信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密不可分。當(dāng)今無(wú)線通信在人們的生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，低功耗、微型化是用戶對(duì)當(dāng)前無(wú)線通信產(chǎn)品尤其是便攜產(chǎn)品的強(qiáng)烈追求，作為無(wú)線通信技術(shù)一個(gè)重要分支的短距離無(wú)線通信技術(shù)正逐漸引起越來(lái)越廣泛的觀注。
1短距離無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介
近年來(lái)，由于數(shù)據(jù)通信需求的推動(dòng)，加上半導(dǎo)體、計(jì)算機(jī)等相關(guān)電子技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，短距離無(wú)線與移動(dòng)通信技術(shù)也經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的階段，WLAN技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、UWB技術(shù)，以及紫蜂(ZigBee)技術(shù)等取得了令人矚目的成就。短距離無(wú)線通信通常指的是100m以內(nèi)的通信，分為高速短距離無(wú)線通信和低速短距離無(wú)線通信兩類(lèi)。高速短距離無(wú)線通信最高數(shù)據(jù)速率>100Mbit/s，通信距離<10m，典型技術(shù)有高速UWB、WirelessUSB;低速短距離無(wú)線通信的最低數(shù)據(jù)速率<1Mbit/s，通信距離<100m，典型技術(shù)有藍(lán)牙、紫蜂和低速UWB。
2藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)
“藍(lán)牙(Bluetooth)”是一個(gè)開(kāi)放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也是目前國(guó)際上最新的一種公開(kāi)的無(wú)線通信技術(shù)規(guī)范。它可以在較小的范圍內(nèi)，通過(guò)無(wú)線連接的方式安全、低成本、低功耗的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，使得近距離內(nèi)各種通信設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫資源共享，也可以實(shí)現(xiàn)在各種數(shù)字設(shè)備之間的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信。由于藍(lán)牙技術(shù)可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動(dòng)通信設(shè)備，使設(shè)備去掉了連接電纜的不便，通過(guò)無(wú)線建立通信。
藍(lán)牙技術(shù)以低成本的近距離無(wú)線連接為基礎(chǔ)，采用高速跳頻(FrequencyHopping)和時(shí)分多址(TimeDivisionMulti-access—TDMA)等先進(jìn)技術(shù)，為固定與移動(dòng)設(shè)備通信環(huán)境建立一個(gè)特別連接。藍(lán)牙技術(shù)使得一些便于攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備不必借助電纜就能聯(lián)網(wǎng)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線連接因特網(wǎng)，其實(shí)際應(yīng)用范圍還可以拓展到各種家電產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和汽車(chē)等信息家電，組成一個(gè)巨大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。打印機(jī)、PDA、桌上型計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、鍵盤(pán)、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可以成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。目前藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對(duì)稱連接最高數(shù)據(jù)速率為723.2kb/s。藍(lán)牙速率亦擬進(jìn)一步增強(qiáng)，新的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)2.0版支持高達(dá)10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應(yīng)未來(lái)愈來(lái)愈多寬帶多媒體業(yè)務(wù)需求的必然演進(jìn)趨勢(shì)。
作為一個(gè)新興技術(shù)，藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用還存在許多問(wèn)題和不足之處，如成本過(guò)高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無(wú)疑問(wèn)，藍(lán)牙技術(shù)已成為近年應(yīng)用最快的無(wú)線通信技術(shù)，它必將在不久的將來(lái)滲透到我們生活的各個(gè)方面。
3超寬帶(UWB)技術(shù)
超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術(shù)起源于20世紀(jì)50年代末，此前主要作為軍事技術(shù)在雷達(dá)等通信設(shè)備中使用。隨著無(wú)線通信的飛速發(fā)展，人們對(duì)高速無(wú)線通信提出了更高的要求，超寬帶技術(shù)又被重新提出，并倍受關(guān)注。UWB是指信號(hào)帶寬大于500MHz或者是信號(hào)帶寬與中心頻率之比大于25%的無(wú)線通信方案。與常見(jiàn)的使用連續(xù)載波通信方式不同，UWB采用極短的脈沖信號(hào)來(lái)傳送信息，通常每個(gè)脈沖持續(xù)的時(shí)間只有幾十皮秒到幾納秒的時(shí)間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達(dá)幾GHz，因此最大數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到幾百分之一。在高速通信的同時(shí)，UWB設(shè)備的發(fā)射功率卻很小，僅僅是現(xiàn)有設(shè)備的幾百分之一，對(duì)于普通的非UWB接收機(jī)來(lái)說(shuō)近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現(xiàn)有無(wú)線電設(shè)備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數(shù)據(jù)通信方式，它有望在無(wú)線通信領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。UWB的特點(diǎn)如下(1)抗干擾性能強(qiáng)：UWB采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)具有較大的處理增益，在發(fā)射時(shí)將微弱的無(wú)線電脈沖信號(hào)分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲。
(2)傳輸速率高：UWB的數(shù)據(jù)速率可以達(dá)到幾十Mbit/s到幾百M(fèi)bit/s，有望高于藍(lán)牙100倍。
(3)帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達(dá)幾個(gè)GHz。超寬帶系統(tǒng)容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統(tǒng)同時(shí)工作而互不干擾。
(4)消耗電能少：通常情況下，無(wú)線通信系統(tǒng)在通信時(shí)需要連續(xù)發(fā)射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發(fā)出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發(fā)送出去，并且在需要時(shí)才發(fā)送脈沖電波，所以消耗電能少。
(5)保密性好：UWB保密性表現(xiàn)在兩方面：一方面是采用跳時(shí)擴(kuò)頻，接收機(jī)只有已知發(fā)送端擴(kuò)頻碼時(shí)才能解出發(fā)射數(shù)據(jù);另一方面是系統(tǒng)的發(fā)射功率譜密度極低，用傳統(tǒng)的接收機(jī)無(wú)法接收。
(6)發(fā)送功率非常小：UWB系統(tǒng)發(fā)射功率非常小，通信設(shè)備可以用小于1mW的發(fā)射功率就能實(shí)現(xiàn)通信。低發(fā)射功率大大延長(zhǎng)了系統(tǒng)電源工作時(shí)間。
(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術(shù)使用基帶傳輸，無(wú)需進(jìn)行射頻調(diào)制和解調(diào)，所以不需要混頻器、過(guò)濾器、RF/TF轉(zhuǎn)換器及本地振蕩器等復(fù)雜元件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，成本大大降低，同時(shí)更容易集成到CMOS電路中。
參考文獻(xiàn)：
論文摘要：電力通訊涉及的專業(yè)資源龐大而復(fù)雜，包括線路資源和設(shè)備資源，智能資源和非智能資源，物理資源和邏輯資源；另外隨著電力通訊系統(tǒng)的迅速發(fā)展，傳輸干線的數(shù)目大幅度增加，傳輸系統(tǒng)容量越來(lái)越龐大，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)管理、電路調(diào)度工作的難度和復(fù)雜度增加。鑒于此，文章對(duì)電力通訊自動(dòng)化設(shè)備與工作模式進(jìn)行了探討。
一、電力通訊自動(dòng)化設(shè)備
（一）載波通訊設(shè)備
一個(gè)完整的載波通訊系統(tǒng)，按功能劃分，大體分為調(diào)制系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、振鈴系統(tǒng)和增音系統(tǒng)。其中前四部分是載波機(jī)的主要組成。
1．載波機(jī)。電力線載波機(jī)概括起來(lái)由四部分組成：自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)、載供系統(tǒng)、調(diào)制系統(tǒng)和振鈴系統(tǒng)。載波機(jī)類(lèi)型不同，各自系統(tǒng)的構(gòu)成原理、實(shí)現(xiàn)方式等都有所不同。調(diào)制系統(tǒng)：雙邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖巧舷聝蓚€(gè)邊帶加載頻信號(hào)，只要經(jīng)過(guò)一級(jí)調(diào)制即可將原始信號(hào)搬到線路頻譜；單邊帶載波機(jī)傳輸?shù)氖菃芜厧б种戚d頻的信號(hào)，一般要經(jīng)過(guò)兩級(jí)或三級(jí)調(diào)制將原始低頻信號(hào)搬往線路頻譜。自動(dòng)電平調(diào)節(jié)系統(tǒng)：此系統(tǒng)的設(shè)置是為補(bǔ)償各種因素所引起的傳輸電平的波動(dòng)。在雙邊帶載波機(jī)中，載頻分量是常發(fā)送的，在接收端，將能夠反映通道衰減特性變化的載頻分量進(jìn)行檢波、整流，而后去控制高載放大器的增益，即可實(shí)現(xiàn)此目的；單邊帶載波機(jī)，設(shè)置中頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)，發(fā)信端的中頻載頻一方面送往中頻調(diào)幅器，另一方面經(jīng)高頻調(diào)幅器的放大器送往載波通路，對(duì)方收信支路用窄帶濾波器選出中頻，放大后，一方面送中頻解調(diào)器進(jìn)行同步解調(diào)另一方面作為導(dǎo)頻，經(jīng)整流后，再去控制收信支路的增益或衰減，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)電平調(diào)節(jié)。振鈴系統(tǒng)：為保證調(diào)度通訊的迅速可靠，電力線載波機(jī)均設(shè)置樂(lè)自動(dòng)交換系統(tǒng)以完成振鈴呼叫自動(dòng)接續(xù)的任務(wù)。雙邊帶載波機(jī)是利用載頻分量實(shí)現(xiàn)自動(dòng)呼叫，單邊帶載波機(jī)則設(shè)有專門(mén)的音頻振鈴信號(hào)。載供系統(tǒng)：其作用是向調(diào)制系統(tǒng)提供所需載頻頻率。在雙邊帶載波機(jī)中，發(fā)信端根據(jù)調(diào)制系統(tǒng)的需要，一般設(shè)有中頻載頻和高頻載頻，而且收信端除設(shè)有一個(gè)高頻載頻振蕩器外，中頻解調(diào)器的載頻則主要靠對(duì)方端送過(guò)來(lái)的中頻載頻，以實(shí)現(xiàn)載頻的“最終同步”。
2．音頻架、高頻架。在載波通訊中，如果調(diào)度所和變電站相距較遠(yuǎn)，為了保證撥號(hào)的準(zhǔn)確性和通訊質(zhì)量，在調(diào)度所側(cè)安裝音頻架，而在變電站側(cè)安裝高頻架，兩架之間用音頻電纜連接起來(lái)。載波機(jī)按音頻架、高頻架分架安裝后，用戶線很短，通訊質(zhì)量明顯提高，另外給遠(yuǎn)動(dòng)通路信號(hào)電平的調(diào)整也帶來(lái)方便。同時(shí)，話音通路四線端亦在調(diào)度所，便于與交換機(jī)接口組成專用業(yè)務(wù)通訊網(wǎng)。
（二）微波通訊設(shè)備
根據(jù)微波站的作用，所承擔(dān)任務(wù)的不同，微波站分為不同類(lèi)型。根據(jù)站型的不同，其設(shè)備也有所不同。但一般來(lái)說(shuō)，包括以下設(shè)備：終端機(jī)、收發(fā)信機(jī)、天饋線、微波配線架、電源、蓄電池、鐵塔等。
1．收、發(fā)信機(jī)。微波收、發(fā)信機(jī)的主要任務(wù)就是在群路信號(hào)與微波信號(hào)之間進(jìn)行頻率變換。在發(fā)信通道，頻率變換過(guò)程是將信號(hào)的頻率往高處變（群路信號(hào)變?yōu)槲⒉ㄐ盘?hào)），即上變頻。在收信通道，頻率變換過(guò)程是將信號(hào)的頻率往低處變（微波信號(hào)變?yōu)槿郝沸盘?hào)），即下變頻。
2．終端機(jī)。微波通訊系統(tǒng)中，必須有復(fù)用設(shè)備作為終端機(jī)，其作用是：在發(fā)信端，將各用戶的話路信號(hào)，按一定的規(guī)律組合成群頻話路信號(hào)；在收信端，將群頻話路信號(hào)，按相應(yīng)規(guī)律解出各個(gè)話路信號(hào)。
（三）光纖通訊設(shè)備
光纖通訊系統(tǒng)主要包括光端機(jī)和光中繼機(jī)以及脈沖編碼調(diào)制PCM數(shù)字通訊設(shè)備。
1．光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通訊系統(tǒng)中主要設(shè)備。它由光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)組成。在系統(tǒng)中的位置介于PCM電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光發(fā)送機(jī)由輸入接口、光線路碼型變換和光發(fā)送電路組成。光接收機(jī)由光接收定時(shí)再生、光線路碼型變換和輸出接口等組成。光端機(jī)中還有其他輔助電路，如公務(wù)、監(jiān)控、告警、輸入分配、倒換、區(qū)間通訊、電源等。在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高光端機(jī)的可靠性，往往采用熱備用方法，使系統(tǒng)在主備狀態(tài)下工作，正常情況下主用部分工作，當(dāng)主用部分發(fā)生故障時(shí)，可自動(dòng)切換到備用部分工作，目前應(yīng)用較多的是一主一備方式。光端機(jī)各主要組成部分作用如下：輸入接口：將PCM綜合業(yè)務(wù)接入系統(tǒng)送來(lái)的信號(hào)變成二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)。光線路碼型變換：簡(jiǎn)稱碼型變換，將輸入接口送來(lái)的普通二進(jìn)制信號(hào)變換為適于在光纖線路中傳送的碼型信號(hào)。光發(fā)送電路：包括光驅(qū)動(dòng)電路、自動(dòng)光功率控制電路和自動(dòng)溫度控制電路。光驅(qū)動(dòng)電路將碼型變換后的信號(hào)變換成光信號(hào)向?qū)Ψ絺鬏敗９饨邮针娐罚簩⑼ㄟ^(guò)光纖送來(lái)的光脈沖信號(hào)變換成電信號(hào)，并進(jìn)行放大，均衡改善脈沖波形，清除碼間干擾。定時(shí)再生電路：由定時(shí)提出和再生兩部分組成，從均衡以后的信號(hào)流中抽取定時(shí)器，再經(jīng)定時(shí)判決，產(chǎn)生出規(guī)則波形的線路碼信號(hào)流。光線路碼型反變換：簡(jiǎn)稱碼型反變換。將再生出來(lái)的線路信號(hào)還原成普通二進(jìn)制信號(hào)流。光端機(jī)一般采用條架結(jié)構(gòu)，單元框方式。不同速率下工作的光端機(jī)，單元框的組成情況也不同。
2．光中繼機(jī)。在進(jìn)行長(zhǎng)距離光傳輸時(shí)，由于受發(fā)送光功率、接收機(jī)靈敏度、光纖線路衰耗等限制，光端機(jī)之間的最大傳輸距離是有限的。例如34Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在50～60km的范圍，155Mbit/s光端機(jī)的傳輸距離一般在40～55km的范圍，若傳輸距離超過(guò)這些范圍，則通常須考慮加中繼機(jī)，相當(dāng)于光纖傳輸?shù)慕恿φ荆@樣可以將傳輸距離大大延長(zhǎng)。由于光中繼機(jī)的作用可知，光中繼機(jī)應(yīng)由光接收機(jī)、定時(shí)、再生、光發(fā)送等電路組成。一般情況下，可以看成是沒(méi)有輸入輸出接口及線路碼型正反變換的光端機(jī)背靠背的相連。因此，光中繼機(jī)總的來(lái)說(shuō)比光端機(jī)簡(jiǎn)單，為了實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，在中繼站，每個(gè)傳輸方向必須設(shè)置中繼，對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)的光中繼機(jī)的兩套收、發(fā)設(shè)備，公務(wù)部分是公共的。3．?dāng)?shù)字通訊設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)字通訊設(shè)備包括PCM基群和高次群復(fù)接設(shè)備。PCM基群設(shè)備是將模擬的話音信號(hào)通過(guò)脈沖編碼、調(diào)制，變成數(shù)字信號(hào)，再通過(guò)數(shù)字復(fù)接技術(shù)，將多路PCM信號(hào)變成一路基群速率為2048Mbit/s信
號(hào)進(jìn)行傳送，以及將收到的PCM基群信號(hào)通過(guò)相反的處理過(guò)程，還原成模擬的話音信號(hào)的一種設(shè)備。
二、電力通訊網(wǎng)絡(luò)的工作模式
通訊的目的是為了傳送、交換信息。雖然信息有多種形式（如語(yǔ)音，圖像或文字等），但一般通訊系統(tǒng)的組成都可以概括為：信源是指信息的產(chǎn)生來(lái)源，這些信息都是非電信息，要轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，需要一種變換器，即輸
入設(shè)備。交換設(shè)備是溝通輸入設(shè)備與發(fā)送設(shè)備的接續(xù)裝置。它可以經(jīng)濟(jì)地使用發(fā)信設(shè)備，提高發(fā)信設(shè)備的利用率。發(fā)送設(shè)備的任務(wù)是將各種信息的電信號(hào)經(jīng)過(guò)處理（如調(diào)制、濾波、放大等）使之滿足信道傳輸?shù)囊?，并?jīng)濟(jì)有效地利用信道。載波通訊中，載波機(jī)的發(fā)信部分就是一種發(fā)送設(shè)備。信道是信息傳輸?shù)拿浇椋爬ǖ刂v分有線信道和無(wú)線信道。信號(hào)在傳輸過(guò)程中，還會(huì)受到來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部噪聲和外界各種無(wú)用信號(hào)的干擾各種形式的噪聲集中在一起用一個(gè)噪聲源表示。接收設(shè)備和輸出設(shè)備的作用與發(fā)送設(shè)備和輸入設(shè)備作用相反，它們是接收線路傳輸?shù)男畔?，并把它恢?fù)為原始信息形式，完成通訊。在電力工業(yè)中，現(xiàn)已形成以網(wǎng)局及省局為中心的專用通訊網(wǎng)，并且已開(kāi)通包括全國(guó)各大城市的跨省長(zhǎng)途通訊干線網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)行的通訊網(wǎng)中光纖通訊已占主導(dǎo)地位。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，大電站、大機(jī)組、超高壓輸電線路不斷增加，電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大；通訊技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，裝備水平不斷提高，更新周期明顯縮短。數(shù)字微波、衛(wèi)星通訊、移動(dòng)通訊、對(duì)流層散射通訊、特高頻通訊、擴(kuò)展頻譜通訊、數(shù)字程控交換機(jī)以及數(shù)據(jù)網(wǎng)等新興通訊技術(shù)在電力系統(tǒng)中會(huì)得以逐漸推廣與應(yīng)用。
三、結(jié)語(yǔ)
在合理規(guī)劃、設(shè)計(jì)和實(shí)施各種網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，如何為電力系統(tǒng)提供種類(lèi)繁多、質(zhì)量可靠的服務(wù)，就成為擺在電力通訊部門(mén)面前的一個(gè)重要課題，而建立一個(gè)綜合、高效的電力系統(tǒng)通訊資源管理系統(tǒng)則是解決這一問(wèn)題的一項(xiàng)重要基礎(chǔ)工程，具有十分重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
項(xiàng)目管理的基本職能從項(xiàng)目管理的基本內(nèi)容來(lái)看，項(xiàng)目管理具有以下的幾種職能：首先，規(guī)劃項(xiàng)目本身。項(xiàng)目管理作為項(xiàng)目本身的監(jiān)控手段，其首先設(shè)計(jì)的就是對(duì)于項(xiàng)目的計(jì)劃。在計(jì)劃當(dāng)中，項(xiàng)目的目標(biāo)、具體的工作進(jìn)度、實(shí)施過(guò)程中可能涉及到的資源消耗等都將被規(guī)劃在管理范疇當(dāng)中，作為實(shí)施的預(yù)案，保證盡可能在短期之內(nèi)完成成本和質(zhì)量的優(yōu)化配置。所以從這一角度來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目管理首先實(shí)現(xiàn)的職能就是項(xiàng)目規(guī)劃。一般來(lái)說(shuō)，項(xiàng)目規(guī)劃的工具主要有：工作分解結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)等等。其次，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行組織分配。新項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中，可能會(huì)涉及到具體人員的安排和配置，因此，為了更好的實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目規(guī)劃管理的過(guò)程，項(xiàng)目管理需要在明確具體的工作分配、了解詳細(xì)的工作計(jì)劃、做好各部分組織職能劃分指后，對(duì)項(xiàng)目組織的機(jī)構(gòu)進(jìn)行具體劃分。作為項(xiàng)目規(guī)劃和項(xiàng)目目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的基本條件，更好的組織分配能夠?qū)?xiàng)目實(shí)施產(chǎn)生相當(dāng)大的助益。而一般而言，項(xiàng)目組織主要分為以下的三種形式：第一，樹(shù)形結(jié)構(gòu)。在樹(shù)形結(jié)構(gòu)當(dāng)中，項(xiàng)目組織按照從高到低的順序進(jìn)行層級(jí)劃分，各部分的職能和責(zé)任相對(duì)較為清晰完整。不過(guò)這一組織結(jié)構(gòu)的弊端是，不能應(yīng)用于大型項(xiàng)目結(jié)構(gòu)，其所涉及的部門(mén)內(nèi)容劃分也不能太過(guò)復(fù)雜。所以整體而言，這一結(jié)構(gòu)較為扁平，立體化不強(qiáng)，只能應(yīng)用于小型的項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)。第二，矩形結(jié)構(gòu)。這是目前為止應(yīng)用較廣的一種項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)中，各部門(mén)的管理功能和其被應(yīng)用的功能綜合起來(lái)形成一個(gè)矩形的結(jié)構(gòu)，不同組織下的工作員工可以在不耽誤本職工作的前提下進(jìn)行項(xiàng)目管理工作。大大提高了組織機(jī)構(gòu)的工作效率，也是目前較為典型的一種工作方式。第三，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。綜合以上兩種結(jié)構(gòu)來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)更有立體性，其應(yīng)用價(jià)值也更高。作為未來(lái)企業(yè)較受歡迎的一種應(yīng)用模式，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是固定業(yè)務(wù)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的工作集合。工作成員之間具有典型的交錯(cuò)性，不同組織之間的相互配合讓整個(gè)工作體制都動(dòng)起來(lái)，權(quán)力分化和集中并重。當(dāng)然，這種網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)常應(yīng)用于一些網(wǎng)絡(luò)方面的虛擬企業(yè)，通訊行業(yè)對(duì)其的應(yīng)用近些年來(lái)也在逐年增多。最后，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)價(jià)監(jiān)控。項(xiàng)目實(shí)施本身是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，因此為了確保每一個(gè)過(guò)程的可實(shí)踐性和可應(yīng)用性，需要設(shè)定一個(gè)項(xiàng)目評(píng)價(jià)階段評(píng)析當(dāng)前工作的狀態(tài)。而為了保證項(xiàng)目評(píng)價(jià)監(jiān)控職能的合理實(shí)施，項(xiàng)目計(jì)劃需要與評(píng)價(jià)本身具有高度的一致性，任何不可行的偏差都可以否定項(xiàng)目評(píng)價(jià)本身的實(shí)行。
二、通訊行業(yè)研發(fā)項(xiàng)目管理的優(yōu)化
1、項(xiàng)目劃分在通訊行業(yè)的企業(yè)項(xiàng)目實(shí)施之前，為了保證對(duì)其整個(gè)過(guò)程的優(yōu)化管理，項(xiàng)目管理過(guò)程需要再項(xiàng)目立案形成之前，對(duì)項(xiàng)目本身進(jìn)行一定的可行性評(píng)估，即首先進(jìn)行項(xiàng)目?jī)?nèi)容的評(píng)價(jià)，如項(xiàng)目規(guī)劃人員的大局觀、營(yíng)銷(xiāo)人員的參與度、市場(chǎng)調(diào)查人員的具體調(diào)查水平等等。在綜合這些內(nèi)容之后，對(duì)項(xiàng)目的具體實(shí)施情況進(jìn)行詳細(xì)的了解，并最終確定項(xiàng)目的可實(shí)施性。這作為項(xiàng)目立項(xiàng)的基礎(chǔ)，對(duì)于項(xiàng)目的整體過(guò)程具有一定的鋪墊作用，同時(shí)也盡可能的保證了項(xiàng)目本身的實(shí)施。當(dāng)然，這一過(guò)程出了對(duì)項(xiàng)目實(shí)施人員的了解之外，還包括對(duì)于項(xiàng)目?jī)?nèi)容的大致劃分，即項(xiàng)目經(jīng)理或者其他項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需要從現(xiàn)有條件出發(fā)，對(duì)項(xiàng)目的前期、中期、后期的實(shí)施過(guò)程，項(xiàng)目實(shí)施的具體目標(biāo)，項(xiàng)目各階段的實(shí)施目標(biāo)等明確，并對(duì)項(xiàng)目不同階段的負(fù)責(zé)人以及工作人員進(jìn)行大致的區(qū)分，讓整個(gè)項(xiàng)目的資源和人力都有一個(gè)配置的合理空間，以保證項(xiàng)目能夠完整的實(shí)施。另外，最為重要的是，項(xiàng)目管理的具體過(guò)程，即每一個(gè)項(xiàng)目實(shí)施階段需要達(dá)成的目標(biāo)和具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，也需要在前期工作過(guò)程中制定出來(lái)，這樣更能有效的保證各項(xiàng)工作的有跡可循和有法可依，避免了因?yàn)樨?zé)任不明確、任務(wù)分配不清等出現(xiàn)的工期拖延、工作質(zhì)量下降等行為。
2、立項(xiàng)管理在前期的大致劃分之后，項(xiàng)目管理需要進(jìn)行再進(jìn)一步的立項(xiàng)管理劃分。項(xiàng)目本身是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，項(xiàng)目管理相應(yīng)的也需要長(zhǎng)久的監(jiān)督和管控。因此，在通訊行業(yè)的項(xiàng)目管理過(guò)程中，項(xiàng)目管理的負(fù)責(zé)人在完整的了解自身工作并對(duì)工作進(jìn)行大致劃分之后，接下來(lái)需要對(duì)不同的產(chǎn)品規(guī)格，具體實(shí)施過(guò)程中的項(xiàng)目管理目標(biāo)，長(zhǎng)期的人力投入和物力投入要求等進(jìn)行嚴(yán)格的制定。尤其重要的一點(diǎn)是，在前期的項(xiàng)目劃分過(guò)程中所涉及到的人員配置、工作部門(mén)劃分等工作需要再進(jìn)一步的細(xì)化并最終組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)。從整體的過(guò)程來(lái)說(shuō)，這個(gè)過(guò)程首先涉及到項(xiàng)目規(guī)劃的完善過(guò)程。假如一個(gè)通訊項(xiàng)目所涉及的工作過(guò)程分為四級(jí)，那第一個(gè)項(xiàng)目劃分過(guò)程只設(shè)計(jì)到了項(xiàng)目的第一級(jí)、第二級(jí)人員安排，即項(xiàng)目總的管理人的安排以及項(xiàng)目的不同分類(lèi)負(fù)責(zé)人的安排。而項(xiàng)目計(jì)劃也大體只是制定到了項(xiàng)目可以分為幾個(gè)階段，不同的項(xiàng)目階段可能會(huì)涉及到哪些內(nèi)容。因此，為了更進(jìn)一步的完善現(xiàn)有的工作結(jié)構(gòu)，保證項(xiàng)目規(guī)劃的人力、物力的合理配置，在立項(xiàng)階段，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需要利用自身所了解到的工作情況，對(duì)項(xiàng)目規(guī)劃進(jìn)行完整的預(yù)估，并最終形成文書(shū)格式，交由產(chǎn)品或者項(xiàng)目經(jīng)理人，并由其將此方案交予企業(yè)負(fù)責(zé)人。其次，涉及到項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的人員配置過(guò)程。項(xiàng)目已經(jīng)確定之后，最重要的便是人的實(shí)施問(wèn)題，很多項(xiàng)目之所以夭折，與項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的工作能力和管理能力有著巨大的關(guān)系，因此，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需要再充分了解公司的現(xiàn)狀基礎(chǔ)上，對(duì)公司的人員進(jìn)行合理的分配。
3、實(shí)施管理項(xiàng)目執(zhí)行階段，作為項(xiàng)目實(shí)施的重要階段，直接關(guān)系著項(xiàng)目本身的可持續(xù)性和可實(shí)現(xiàn)性，是項(xiàng)目目標(biāo)形成的關(guān)鍵因素。所以從這一角度來(lái)說(shuō)，以合理的方式進(jìn)行項(xiàng)目的規(guī)劃和確立，需要管理人員的多方配合以及管理資源的有效利用。從這一角度來(lái)說(shuō)，首先，各個(gè)部門(mén)需要按照之前預(yù)定好的工作項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)施，無(wú)論是時(shí)間的配置、項(xiàng)目?jī)?nèi)容的確定、項(xiàng)目具體應(yīng)用資源的確定等，都需要盡可能的按照原有的規(guī)劃方案進(jìn)行；其次，各部門(mén)在制定好項(xiàng)目之后，需要對(duì)項(xiàng)目的進(jìn)展進(jìn)行完整的報(bào)告。報(bào)告的內(nèi)容包括項(xiàng)目現(xiàn)有的實(shí)施進(jìn)度，項(xiàng)目具體的費(fèi)用問(wèn)題，當(dāng)前的項(xiàng)目質(zhì)量等等；最后，各項(xiàng)任務(wù)的負(fù)責(zé)人需要以成文的形式對(duì)不同階段的工作進(jìn)行交付，各階段過(guò)程中的管理人員也需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行評(píng)估。在實(shí)施過(guò)程中，由于涉及到項(xiàng)目管理的內(nèi)容，因此，為了保證最終的項(xiàng)目評(píng)估更具合理性和準(zhǔn)確性，項(xiàng)目管理的負(fù)責(zé)人員需要對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行節(jié)點(diǎn)監(jiān)控。也就是說(shuō)，從項(xiàng)目經(jīng)理到具體的工作員工，都需要按照層級(jí)分布的結(jié)構(gòu)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行層級(jí)管理和控制，利用工作追蹤工具，對(duì)不同階段的工作質(zhì)量、工作涉及的費(fèi)用等進(jìn)行查看，并根據(jù)具體情況進(jìn)行方案的調(diào)整。這一過(guò)程中，也要定期舉行會(huì)議進(jìn)行工作內(nèi)容的記錄和整理，以便形成較好的危機(jī)意識(shí)和應(yīng)急能力。
4、驗(yàn)收管理一般來(lái)說(shuō)，通訊項(xiàng)目的工程都較長(zhǎng)。因此，在整個(gè)項(xiàng)目完成之后，通訊行業(yè)的項(xiàng)目管理者需要一個(gè)具體的驗(yàn)收評(píng)估過(guò)程來(lái)了解當(dāng)前的工作是否已經(jīng)完成了，具體的目標(biāo)是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，項(xiàng)目的分階段目標(biāo)在實(shí)施過(guò)程中遇到了什么困難等等。這個(gè)驗(yàn)收過(guò)程包括了對(duì)不同階段工作內(nèi)容的評(píng)估，也包括了對(duì)工作人員工作能力等的評(píng)估，因此需要分成對(duì)人員評(píng)估和對(duì)工作評(píng)估兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。當(dāng)然，最后，在產(chǎn)品驗(yàn)收階段，工作人員還需要注意充分了解不同階段計(jì)劃變更的方式，并將其作為項(xiàng)目管理評(píng)估內(nèi)容的重要一部分，以此來(lái)評(píng)價(jià)相關(guān)工作人員的應(yīng)急態(tài)度和能力。
三、通訊行業(yè)研發(fā)項(xiàng)目管理應(yīng)注意的問(wèn)題
光強(qiáng)概率分布
通常認(rèn)為在弱湍流條件下，光強(qiáng)起伏的概率密度滿足對(duì)數(shù)正態(tài)分布，而在中、強(qiáng)湍流條件下則服從Gamma－Gamma分布［9］。對(duì)于通信距離幾千米以內(nèi)的無(wú)線光通信系統(tǒng)，考慮到孔徑平均效應(yīng)，光強(qiáng)起伏一般都看作弱起伏，服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。饒瑞中等［11］曾提出：根據(jù)湍流大氣中激光對(duì)數(shù)強(qiáng)度的最低幾階中心矩，可以建立一種能準(zhǔn)確地描述實(shí)際概率分布的最大似然概率分布模型。通常，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的高階矩的精度是較低的，只有較低級(jí)次的矩比較可靠。它應(yīng)滿足歸一化條件，即μ0等于1。由歸一化條件和4個(gè)矩方程構(gòu)成5個(gè)未知系數(shù)λ0、λ1、λ2、λ3和λ4的非線性積分方程組。借助于五階矩μ5和六階矩μ6，再根據(jù)（9）式的形式推斷它在無(wú)窮大時(shí)以指數(shù)趨于零，使用分部積分法可以得到λi的方程組，解得此方程組后系數(shù)λ0可以通過(guò)數(shù)值積分求得。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
本文的實(shí)驗(yàn)使用波長(zhǎng)為670nm的半導(dǎo)體激光器作為發(fā)射光源，使用口徑100mm的卡塞格倫望遠(yuǎn)鏡作為接收天線，APD探測(cè)器被安放在望遠(yuǎn)鏡焦點(diǎn)附近；探測(cè)器輸出的信號(hào)被接入8位數(shù)據(jù)采集卡，由計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行采集和閾值判決。激光水平傳輸距離為1km，傳輸路徑距離地面約10m，水面和陸地約各占一半。在提取數(shù)據(jù)過(guò)程中，時(shí)鐘信號(hào)的累計(jì)誤差可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)的錯(cuò)位，因此使用連續(xù)激光來(lái)模擬一段時(shí)間的全“1”信號(hào)，而使用光闌阻斷光路來(lái)模擬一段時(shí)間的全“0”信號(hào)，將兩組數(shù)據(jù)的誤碼累加起來(lái)作為最終誤碼結(jié)果。實(shí)驗(yàn)時(shí)間選擇在9月份的晴朗天氣，持續(xù)進(jìn)行24h，信號(hào)采集頻率為10MHz，每次采集2×108個(gè)樣本點(diǎn)，相鄰兩次采集相隔30min。由于經(jīng)歷了全天的變化，對(duì)數(shù)光強(qiáng)起伏方差跨越了近兩個(gè)數(shù)量級(jí)，但是仍然滿足弱起伏條件。由于誤碼率中虛警概率Pfalse不受湍流影響，使用正態(tài)分布計(jì)算的結(jié)果與擬合分布沒(méi)有差別，因此本文主要研究光強(qiáng)起伏對(duì)漏警概率Pmiss的影響。計(jì)算中使用的參數(shù)i0、i1（1）和σ20是通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理獲得，其中i0和σ20分別為全“0”數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)均值和方差，而i1（1）在忽略光束擴(kuò)展的影響時(shí)可以認(rèn)為與全“1”數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)均值〈i1〉相等。（5）式中的參數(shù)2eBMF可以通過(guò)事先的系統(tǒng)標(biāo)定得到，具體做法是：在無(wú)湍流影響的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中，使用探測(cè)器接收高穩(wěn)定度激光器輸出的連續(xù)激光并采集數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)均值和方差進(jìn)行線性擬合，所得擬合直線的斜率即可作為參數(shù)2eBMF進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于實(shí)際大氣湍流，單純根據(jù)對(duì)數(shù)起伏方差σ2lnI衡量起伏強(qiáng)度并不可靠。由（6）式可知，除了平均信噪比和對(duì)數(shù)起伏方差，光強(qiáng)概率分布函數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響也有較大的影響。圖1為在平均信噪比〈R1SN〉＝6、對(duì)數(shù)起伏方差σ2lnI＝0．035的條件下，同一天內(nèi)兩個(gè)不同時(shí)刻實(shí)測(cè)的漏警概率曲線。圖中縱坐標(biāo)為漏警概率Pmiss，橫坐標(biāo)為歸一化判決閾值iT／〈i1〉，空心圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樣本采集于凌晨3：00，實(shí)心圓點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樣本采集于中午12：00?？梢钥闯黾词蛊骄旁氡群蛯?duì)數(shù)起伏方差相同，系統(tǒng)性能仍然會(huì)由于光強(qiáng)概率分布的變化而產(chǎn)生幾個(gè)數(shù)量級(jí)的波動(dòng)。圖2是實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)以及使用（7）式和（10）式計(jì)算得到的概率分布直方圖。圖中橫坐標(biāo)為S，縱坐標(biāo)代表S值落在某一區(qū)間內(nèi)的概率，空心圓點(diǎn)代表從2×108個(gè)實(shí)測(cè)樣本點(diǎn)直接獲得的概率分布直方圖，實(shí)線代表用極大似然擬合分布計(jì)算的結(jié)果，虛線代表使用對(duì)數(shù)正態(tài)分布計(jì)算所得結(jié)果，其中圖2（a）和（b）所用樣本對(duì)應(yīng)的σ2lnI都為0．014。通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析，可以看出大部分情況下正態(tài)分布和擬合分布與實(shí)際分布都比較接近，但是在某些情況下正態(tài)分布與實(shí)際分布的偏差較大，這也將導(dǎo)致漏警概率計(jì)算中的較大偏差。圖3是24h內(nèi)正態(tài)分布、擬合分布的計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)樣本之間的相關(guān)系數(shù)變化曲線。圖中實(shí)線代表正態(tài)分布與實(shí)測(cè)樣本之間的相關(guān)系數(shù)，虛線代表擬合分布與實(shí)測(cè)樣本之間的相關(guān)系數(shù)?？偟膩?lái)說(shuō)，大部分情況下正態(tài)分布模型可以較好地描述實(shí)際分布，但是在某些時(shí)刻實(shí)際分布明顯偏離正態(tài)分布，而擬合分布具有更高的相關(guān)性，以此分布模型進(jìn)行仿真計(jì)算可以得到更準(zhǔn)確的結(jié)果。圖4為不同起伏強(qiáng)度條件下根據(jù)（6）式分別按照正態(tài)分布和擬合分布計(jì)算的漏警概率曲線。圖中空心圓點(diǎn)代表從2×108個(gè)實(shí)測(cè)樣本點(diǎn)直接獲得的漏警概率，實(shí)線代表按照擬合分布計(jì)算的結(jié)果，虛線代表按照正態(tài)分布計(jì)算的結(jié)果。由于采樣數(shù)據(jù)總量的限制，實(shí)測(cè)漏警概率的精度無(wú)法超出10－9量級(jí)，圖中漏警概率實(shí)測(cè)值在個(gè)別點(diǎn)上顯示為0，而采集卡的精度限制也導(dǎo)致實(shí)測(cè)漏警概率出現(xiàn)階梯狀?？梢钥闯?，隨著對(duì)數(shù)起伏方差的增大和平均信噪比的減小，漏警概率的計(jì)算值和實(shí)測(cè)值都迅速升高，這與之前的研究相吻合；在測(cè)量精度范圍內(nèi)，使用擬合分布計(jì)算的結(jié)果基本上都與實(shí)測(cè)值相吻合，而使用正態(tài)分布計(jì)算的結(jié)果則在某些情況下偏差相對(duì)較大。正態(tài)分布計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值之間的偏差可以通過(guò)光強(qiáng)概率分布的偏斜度和陡峭度反映出來(lái)。偏斜度和陡峭度的絕對(duì)值越小，偏差程度越小，反之亦然；當(dāng)偏斜度為負(fù)時(shí)，實(shí)測(cè)值通常大于正態(tài)分布計(jì)算結(jié)果；當(dāng)偏斜度為正時(shí)，實(shí)測(cè)值通常小于正態(tài)分布計(jì)算結(jié)果。對(duì)此現(xiàn)象可做出如下可能的解釋：通信系統(tǒng)的歸一化判決閾值一般都會(huì)被設(shè)置為0．5或更小。偏斜度和陡峭度的絕對(duì)值越小，實(shí)際概率分布與正態(tài)分布越接近，計(jì)算結(jié)果與實(shí)測(cè)值之間的偏差自然越小；當(dāng)偏斜度為負(fù)時(shí)，實(shí)測(cè)光強(qiáng)低于判決閾值的概率大于正態(tài)分布，實(shí)測(cè)漏警概率也自然大于正態(tài)分布計(jì)算結(jié)果。
在寬帶中的無(wú)線技術(shù)也是不甘的落后。這已經(jīng)是無(wú)線寬帶的接入技術(shù)新的研究的領(lǐng)域。Mimax的技術(shù)也有自己的聯(lián)盟。它的主要目的是推廣ieee802.16的技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用。許多的人認(rèn)為在將來(lái)wimax會(huì)取代3G的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，wimax解決的是無(wú)線局域網(wǎng)的連接問(wèn)題，它可以信號(hào)連接到280英尺以外，網(wǎng)絡(luò)連接速度可以達(dá)到54兆/秒。從目前來(lái)看這種說(shuō)法是不可取的對(duì)于商業(yè)化的普及還有著很大距離。但是不可以否認(rèn)的是，在wimax的技術(shù)具有很大商業(yè)的潛力。但是由于在其自身的技術(shù)方面短缺，使得難以在很短的時(shí)間內(nèi)發(fā)揮出重大影響力。
在超快帶無(wú)線的接入技術(shù)中，在因?yàn)橛谐咚贁?shù)據(jù)的傳輸能力，而受到廣泛關(guān)注，然而其還有著很大的優(yōu)勢(shì)。因?yàn)槠洳捎檬浅痰闹芷跊_脈調(diào)制。沒(méi)有使用載波上的技術(shù)。這樣就使得其具有低成本和低功耗的特點(diǎn)。超寬帶無(wú)線的接入技術(shù)因?yàn)閭鬏敂?shù)據(jù)能力在未來(lái)無(wú)線的通訊市場(chǎng)上占據(jù)一席之地。對(duì)于藍(lán)牙技術(shù)也造成一定沖擊。但對(duì)于目前慢慢普及3G技術(shù)和wlan技術(shù)等還是不構(gòu)成威脅的。
電信是克服距離和時(shí)間障礙的信息傳播形式，電信傳播的前提是解碼和編碼打的對(duì)應(yīng)性，換句話說(shuō)，收信方收到電磁代碼要合理運(yùn)用和發(fā)信方的互逆性的算法破譯，這樣才會(huì)得到電磁碼所攜帶的專業(yè)信息。
我們可以把無(wú)線的電纜來(lái)連接起家庭和辦公室電子的設(shè)備。同樣也包括了鼠標(biāo)和鍵盤(pán)等同樣的采用了無(wú)線的傳輸。這樣我們就擁有了一個(gè)無(wú)線的公務(wù)包。使掌上計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)作為代表來(lái)采用無(wú)線的方式與網(wǎng)絡(luò)和其他的設(shè)備相連接起來(lái)。使我們擁有一個(gè)數(shù)字化可流動(dòng)辦公室。
[摘要]微波通信是一種利用微波傳輸信息的一種通訊手段。本文就數(shù)字微波通訊的發(fā)展及其與光纖比較的優(yōu)點(diǎn)作簡(jiǎn)要分析。
[關(guān)鍵詞]數(shù)字微波通信微波光纖特點(diǎn)比較
數(shù)字微波通信則在微波傳輸中,采用了數(shù)字訊號(hào)處理技術(shù),不僅具備了微波通訊建線快,投資小應(yīng)用靈活的特點(diǎn),還具有傳輸質(zhì)量可靠,抗干擾能力強(qiáng),傳輸線路長(zhǎng)等多種優(yōu)點(diǎn)。目前數(shù)字微波通訊已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中,重要通訊手段中發(fā)揮著巨大的作用。
一、我國(guó)數(shù)字微波通訊發(fā)展歷史
我國(guó)數(shù)字微波通訊發(fā)展先后經(jīng)歷了模擬微波發(fā)展階段、中小容量數(shù)字微波發(fā)階段和大容量數(shù)字微波發(fā)展階段。
上世紀(jì)80年代中后期,我國(guó)的數(shù)字微波發(fā)展受阻。主要原因是由于光纖通訊技術(shù)的興起,數(shù)字微波的干線傳輸功能,已被光纖逐步取代。光纖通訊以其巨大的帶寬超低損耗和較低成本而成為干線傳輸?shù)闹饕侄?并對(duì)數(shù)字微波形成巨大沖擊。自上世紀(jì)90年代以來(lái),以大容量光纖傳輸,作為國(guó)家信息高速公路建設(shè)的主要傳輸手段,已經(jīng)成為無(wú)法阻擋的歷史潮流。在這種情況之下,數(shù)字微波何去何從,怎樣發(fā)展是從事該領(lǐng)域研發(fā)和使用的單位及人員十分關(guān)心的問(wèn)題。
二、微波與光纖相比主要優(yōu)點(diǎn)
1.抵御自然災(zāi)害的能力強(qiáng)。如在1976年的唐山大地震,90年代的特大洪災(zāi)中,在其他通訊手段失效的情況下,微波保證了通訊和廣播訊號(hào)的暢通。
2.受地理環(huán)境的限制小,應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力強(qiáng)。微波信號(hào)即可翻山又可跨海,與光纜相比,受地理?xiàng)l件的限制小,隨著微波設(shè)備集成度提高,使用攝像微波傳送一體機(jī),和容易在突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。
3.建設(shè)和維護(hù)成本相對(duì)較低。特別是在山區(qū),人煙稀少的地區(qū)。鋪設(shè)光纜非常困難,而且成本會(huì)很高。由于數(shù)字微波是采用無(wú)線電傳輸因此基本的設(shè)備架設(shè)簡(jiǎn)單,安裝起來(lái)也相當(dāng)簡(jiǎn)易快速。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃上,較光纖和光纜之類(lèi)的有線傳輸容易,并且能降低施工和維修上的成本。
4.運(yùn)用靈活。如果有移動(dòng)性的需要,較光纖無(wú)論軍用或是商用數(shù)字微波通訊裝備,架設(shè)起來(lái)都十分方便,且通訊效率也非常高,
目前數(shù)字微波發(fā)展主要用于光纖干線傳輸信號(hào)的互相備份和特殊不適合光纖地段和場(chǎng)合的應(yīng)用,如:點(diǎn)對(duì)點(diǎn)SDH微波,PDH微波,主要作用是在光纖傳輸,遇到自然或者人為破壞時(shí),緊急修復(fù)的備份。也用于農(nóng)村,海島等邊遠(yuǎn)地區(qū)和專用通訊網(wǎng)。
高頻段微波,可以用于城市內(nèi)的短距離支線,如13,15.18,GHZ幾個(gè)頻段的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)微波,通訊系統(tǒng)和移動(dòng)通訊基站的連接。
由于微波頻帶寬廣保密性高,且不易被竊聽(tīng),所以軍事價(jià)值相當(dāng)高,一般軍方所稱為區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng),是以作戰(zhàn)地區(qū)劃分的,在作戰(zhàn)地區(qū)內(nèi)設(shè)置通訊中繼站,彼此依靠微波相互連接形成網(wǎng)絡(luò)。
在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中,各級(jí)指揮單位,可靠著部隊(duì)所在位置附近的中繼站連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò),指揮官可以透過(guò)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)直接傳達(dá)密令。同時(shí)一般區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通常具有搜尋,使用者設(shè)定,轉(zhuǎn)移,取消用戶號(hào)碼及網(wǎng)絡(luò)其他功能。由于數(shù)字科技之運(yùn)用,各種通訊皆可透過(guò)數(shù)字技術(shù)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)。因此,數(shù)字微波系統(tǒng)始終讓軍方愛(ài)不釋手,未來(lái)軍方還將朝向高頻率高功率及高方向性的發(fā)展方向,向研發(fā)更新的數(shù)字微波系統(tǒng)。
三、數(shù)字微波通信關(guān)鍵技術(shù)
當(dāng)今光纖通信和移動(dòng)通信成為通信網(wǎng)的兩大主流,有著巨大的產(chǎn)業(yè)和用戶市場(chǎng)。在這種情況下,數(shù)字微波逐漸淡出原有的領(lǐng)域,這是技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng),是不以人們意志為轉(zhuǎn)移的。在這種情況下,數(shù)字微波要得到發(fā)展,必須擺正位置,當(dāng)好光纖通信和移動(dòng)通信的配角。數(shù)字微波如果突破一些關(guān)鍵技術(shù),還會(huì)有很好的前景。
1.高頻段傳輸技術(shù)。這里說(shuō)的高頻段,是指10GHz以上的頻段,包括毫米波頻段。根據(jù)電信主管部門(mén)的規(guī)劃,3GHz以下頻段要分配給移動(dòng)和個(gè)人通信,而3—10GHz的頻段也十分擁擠。因此,數(shù)字微波要及時(shí)調(diào)整發(fā)展方向,向高頻段進(jìn)軍。
2.在現(xiàn)有頻段上的兼容技術(shù)。由于10GHz以下的頻段傳播條件較好,器件比較成熟,主管部門(mén)也劃分了某些頻段給數(shù)字微波使用。因此,現(xiàn)有的頻段也不要輕易放棄,但在技術(shù)上要較好解決兼容問(wèn)題。如:擴(kuò)頻及跳頻以及抗干擾技術(shù)等。
3.適用于各種用戶的組網(wǎng)及接口技術(shù)。采用軟件無(wú)線電技術(shù),使數(shù)字微波通信系統(tǒng)成為一個(gè)較為通用的平臺(tái),能夠根據(jù)用戶的不同要求進(jìn)行組網(wǎng),兵完成各種借口功能。提高可靠性及降低成本的技術(shù)。如:全數(shù)字化處理、數(shù)字專用集成電路等。
四、數(shù)字微波技術(shù)的提高空間
隨著微波通信技術(shù)的發(fā)展,高性能高速多狀態(tài)調(diào)制解調(diào)技術(shù)、自適應(yīng)交叉極化干擾抵消(XPIC)技術(shù)、前向糾錯(cuò)技術(shù)、專用大規(guī)模集成電路(ASIC)設(shè)計(jì)仿真技術(shù)都應(yīng)用到SDH數(shù)字微波通信中,大大提高了微波通信的容量和可靠性。
SDH數(shù)字微波接力系統(tǒng)出現(xiàn)后,為了提高頻譜效率出現(xiàn)了64QAM、128QAM、512QAM等高狀態(tài)調(diào)制方式,頻譜效率提高到1Obit/HZ。SDH系統(tǒng)采用了同步復(fù)用和靈活映射結(jié)構(gòu),可以從高階支路直接分插低階支路信號(hào),避免了逐級(jí)分復(fù)接過(guò)程,使設(shè)備簡(jiǎn)化,而且SDH系統(tǒng)安排了大量的開(kāi)銷(xiāo)字節(jié),使網(wǎng)絡(luò)的操作、管理、維護(hù)的配置能力大大加強(qiáng)。
在數(shù)字微波系統(tǒng)中,多徑衰落是微波信道中頻譜失真的主要原因,因此需要各種各樣的對(duì)抗多徑衰落的措施,在數(shù)字微波系統(tǒng)中自適應(yīng)均衡和空間分集接收成了不可缺少的設(shè)備。
1.調(diào)制器。數(shù)字調(diào)制過(guò)程的基本原理是把比特率為R(bits/s)的二進(jìn)制數(shù)字序列變換為適當(dāng)?shù)闹蓄l或射頻信號(hào)的處理過(guò)程,其中包括數(shù)字信號(hào)處理(如狀碼、信號(hào)編碼和微波幀開(kāi)銷(xiāo)插入等),頻譜成型,信號(hào)映射和調(diào)制過(guò)程。
2.中頻放大器。它的作用就是將已調(diào)制的中頻信號(hào)進(jìn)行放大。
3.本地振蕩器:本振產(chǎn)生適當(dāng)?shù)纳漕l頻段內(nèi)的本地振蕩信號(hào),與已調(diào)制的中頻信號(hào)進(jìn)行混頻產(chǎn)生出所要發(fā)射的微波信號(hào),對(duì)于本振,除了要達(dá)到一定的功率電平,以滿足必信混頻器的需要,還要求頻率穩(wěn)定度高和相位噪聲低。
4.功率放大器。它是用以將發(fā)射混頻器輸出的微弱信號(hào)電平(常為一dBm～一50dBm)放大到所需要的電平。常用的射頻功率放大器為砷化稼FET器件,由于SDH系統(tǒng)一般采用高狀態(tài)調(diào)制方式,對(duì)放大器的線性要求很高,故一般采用預(yù)失真來(lái)對(duì)放大器的殘余非線性進(jìn)行補(bǔ)償。
5.自動(dòng)發(fā)信功率控制(ATPC)。ATPC是微波接力系統(tǒng)中能得到許多好處的一個(gè)實(shí)用措施,與固定工作條件下相反,微波發(fā)射機(jī)工作時(shí)輸出功率是可變的,最大值為Pmax,最小值或正常值為Pnom。在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi),發(fā)射機(jī)工作于Pnom,只有當(dāng)遠(yuǎn)端接收機(jī)檢測(cè)到不利衰落條件時(shí),即接收信號(hào)電平低時(shí)才達(dá)到Pmax,它是利用反向通道業(yè)務(wù)信道來(lái)控制反饋環(huán)配置中的發(fā)射機(jī)。
五、發(fā)展方向
關(guān)鍵詞：紅外通訊協(xié)議嵌入式系統(tǒng)異步通信收發(fā)器狀態(tài)機(jī)
紅外和藍(lán)牙協(xié)議是兩種較流行的短距離無(wú)線通信協(xié)議。但目前藍(lán)牙協(xié)議各大廠商尚未有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，加之硬件價(jià)格較為昂貴的缺點(diǎn)，因此市場(chǎng)上紅外通信在手機(jī)、筆記本電腦等小型移動(dòng)設(shè)備中仍然應(yīng)用廣泛，在嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用有著較高實(shí)際意義。
1紅外協(xié)議背景
紅外線是波長(zhǎng)在750nm至1mm之間的電磁波，其頻率高于微波而低于可見(jiàn)光，是一種人的眼眼看不到的光線。目前無(wú)線電波和微波已被廣泛應(yīng)用在長(zhǎng)距離的無(wú)線通信中，但由于紅外線的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無(wú)線通信場(chǎng)合點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直接線數(shù)據(jù)傳輸。為了使各種設(shè)備能夠通過(guò)一個(gè)紅外接口進(jìn)行通信，紅外數(shù)據(jù)協(xié)議（InfraredDataAssociation，簡(jiǎn)稱IRDA）了一個(gè)關(guān)于紅外的統(tǒng)一的軟硬件規(guī)范，也就是紅外數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)。
2紅外協(xié)議基本結(jié)構(gòu)
紅外數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)包括基本協(xié)議和特定應(yīng)用領(lǐng)域的協(xié)議兩類(lèi)。類(lèi)似于TCP-IP協(xié)議，它是一個(gè)層式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)形成一個(gè)棧，如圖1所示。
其中基本的協(xié)議有三個(gè)：①物理層協(xié)議（IrPHY），制定了紅外通信硬件設(shè)計(jì)上的目標(biāo)和要求，包括紅外的光特性、數(shù)據(jù)編碼、各種波特率下幀的包括格式等。為達(dá)到兼容，硬件平臺(tái)以及硬件接口設(shè)計(jì)必須符合紅外協(xié)議制定的規(guī)范。②連接建立協(xié)議（IrLAP）層制定了底層連接建立的過(guò)程規(guī)范，描述了建立一個(gè)基本可靠連接的過(guò)程和要求。③連接管理協(xié)議（IrLMP）層制定了在單位個(gè)IrLAP連接的基礎(chǔ)上復(fù)用多個(gè)服務(wù)和應(yīng)用的規(guī)范。在IrLMP協(xié)議上層的協(xié)議都屬于特定應(yīng)用領(lǐng)域的規(guī)范和協(xié)議。④流傳輸協(xié)議（TingTP）在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)行流控制。制定把數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分、重組、重傳等的機(jī)制。⑤對(duì)象交換協(xié)議（IrOBEX）制定了文件和其他數(shù)據(jù)對(duì)象傳輸時(shí)的數(shù)據(jù)格式。⑥模擬串口層協(xié)議（IrCOMM）允許已存在的使用串口通信的應(yīng)用象使用串口那樣使用紅外進(jìn)行通信。⑦局域網(wǎng)訪問(wèn)協(xié)議（IrLAN）允許通過(guò)紅外局域網(wǎng)絡(luò)喚醒筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備，實(shí)際遠(yuǎn)程搖控等功能。
整個(gè)紅外協(xié)議棧比較龐大復(fù)雜，在嵌入式系統(tǒng)中，由于微處理器速度和存儲(chǔ)器容量等限制，不可能也沒(méi)必要實(shí)現(xiàn)整個(gè)的紅外協(xié)議棧。一個(gè)典型的例子就是TinyTP協(xié)議中數(shù)據(jù)的拆分和重組。它采用了信用片（creditcard）機(jī)制，這極大地增加了代碼設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，而實(shí)際在紅外通信中一般不會(huì)有太大數(shù)據(jù)量的傳輸，尤其在嵌入式系統(tǒng)中完全可以考慮將數(shù)據(jù)放入單個(gè)數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸，用超時(shí)和重發(fā)機(jī)制保證傳輸?shù)目煽啃?。因此可以將協(xié)議棧簡(jiǎn)化，根據(jù)實(shí)際需求，有選擇地實(shí)現(xiàn)自己需要的協(xié)議和功能即可。
3紅外協(xié)議數(shù)據(jù)基本傳輸原理
由于硬件接口限制，嵌入式系統(tǒng)中紅外通信的速率基本在9600bps～115.2kbps之間。這里是通過(guò)硬件電路板上的異步通信收發(fā)器（UART）進(jìn)行紅外數(shù)據(jù)編碼和無(wú)線傳輸。在115.2kbps速率下紅外采用RZI的編碼調(diào)制方案，脈沖周期為3/16位周期。數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用CRC16。其基本思想是將要發(fā)送的數(shù)據(jù)按照CRC16算法（CRC算法可以參考相關(guān)資料）進(jìn)行打包校驗(yàn)，在接收時(shí)進(jìn)行CRC解包并與常數(shù)OXF0B8比較，若匹配即數(shù)據(jù)校驗(yàn)無(wú)誤。紅外數(shù)據(jù)傳輸以幀為基本單位。幀是一些特定域的組合，其中紅外協(xié)議底層字節(jié)包格式如圖2所示。
各個(gè)域含義如下：STA為開(kāi)始標(biāo)志，即0x7E、ADDR為8位的地址域；DATA為數(shù)據(jù)域；FSC為16們的CRC校驗(yàn)碼；STO標(biāo)志幀結(jié)束，在接收兩個(gè)連續(xù)的幀時(shí)必須至少有3個(gè)以上的1后則標(biāo)志該幀有錯(cuò)誤，設(shè)備會(huì)放棄該幀。在紅外數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸過(guò)程中，為了延時(shí)控制考慮，一般在數(shù)據(jù)幀頭添加多個(gè)STA域，通常采用連續(xù)11個(gè)0x7E達(dá)到延時(shí)目的。在接收時(shí)，當(dāng)收到多個(gè)STA域時(shí)當(dāng)作一個(gè)來(lái)處理，多余的STA域被忽略。紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)臓顟B(tài)機(jī)流程如圖3所示。
下面對(duì)圖2作幾點(diǎn)說(shuō)明：（1）數(shù)據(jù)傳輸時(shí)首先進(jìn)行AddressDiscovery過(guò)程，在此過(guò)程中發(fā)廣播幀，等待對(duì)方設(shè)備響應(yīng)，收到響應(yīng)幀后可以取得對(duì)方設(shè)備地址。（2）取得對(duì)方地址后，進(jìn)行Connct過(guò)程，在此過(guò)程中將與對(duì)方設(shè)備協(xié)商傳輸參數(shù)，如波特率、數(shù)據(jù)包大小、輪轉(zhuǎn)時(shí)間片等，之后建立連接。（3）建立完連接即進(jìn)入InformationTransfer過(guò)程，進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，傳輸。其中按照一定算法進(jìn)行時(shí)間片數(shù)據(jù)幀收發(fā)控制。（4）數(shù)據(jù)傳輸完畢后進(jìn)入Disconnect過(guò)程，斷開(kāi)連接。（5）在AddressDiscovery過(guò)程中，有可能發(fā)現(xiàn)對(duì)方設(shè)備地址與本機(jī)設(shè)備地址有沖突，此時(shí)進(jìn)入AddressConflictResolution過(guò)程，解決完設(shè)備沖突后再返回。
圖3是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的紅外數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)機(jī)流程，但在一些嵌入式設(shè)計(jì)方案中，出于省電等目的，可以不進(jìn)入AddressDiscovery過(guò)程，也就是簡(jiǎn)化掉AddressDiscovery過(guò)程而轉(zhuǎn)入Sniff過(guò)程。在探查一定時(shí)間后，若未收到對(duì)方設(shè)備響應(yīng)幀，自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，若收到對(duì)方設(shè)備響應(yīng)幀，則進(jìn)入正常的連接過(guò)程。同時(shí)，在連接過(guò)程與對(duì)方協(xié)商傳輸參數(shù)的過(guò)程中有一項(xiàng)窗口大?。╳indowssize）參數(shù)，它是指定接收方可緩沖多少個(gè)幀后再進(jìn)行接收確認(rèn)，其數(shù)值為1～7。在嵌入式系統(tǒng)存儲(chǔ)空間有限的情況下，可以采用默認(rèn)值1進(jìn)行數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單確認(rèn)，也就是接收到一個(gè)數(shù)據(jù)幀后立即進(jìn)行確認(rèn)。這樣既節(jié)省了資源又使代碼量更小，運(yùn)行速度更快。
4嵌入式系統(tǒng)中紅外協(xié)議實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)
筆者采用Sitronix公司的ST2204電路板為硬件平臺(tái)，處理芯片內(nèi)核為65C02。ST2204電路板使用了集成的8位處理器，尋址能力達(dá)到了44M字節(jié)，并提供了低電壓檢測(cè)功能。由于2204集成了上述這些功能，非常適合省電、支持長(zhǎng)電池壽命的手持移動(dòng)設(shè)備嵌入式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案。在固件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)方面采用了匯編語(yǔ)言。65C02上的匯編采用存儲(chǔ)器映象方式，并廣泛使用了零頁(yè)尋址，因此使用起來(lái)十分方便、高效。整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)兩部分。硬件設(shè)計(jì)包括電路設(shè)計(jì)和固件程序（Firmware）的編寫(xiě)；軟件設(shè)計(jì)包括CRC數(shù)據(jù)編碼校驗(yàn)、數(shù)據(jù)收發(fā)及主站（Primary）、輔站（Slave）狀態(tài)要流程實(shí)現(xiàn)等。
在硬件設(shè)計(jì)方面根據(jù)對(duì)設(shè)備的需求和硬件板芯片性能，可以設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路在仿真板上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。固件程序和編寫(xiě)可采用分塊的方法，例如初始化（Initilize）模塊、中斷處理（Interrupt）模塊、時(shí)鐘（Timer）事件處理模塊等。初始化模塊可根據(jù)硬件板的指南說(shuō)明（Specification）提供的各個(gè)寄存器值設(shè)備初始化參數(shù)；中斷處理模塊可按照中斷向量表提供的入口地址編寫(xiě)，其基本要求短小精悍，運(yùn)行的時(shí)鐘周期與微處理器頻率和設(shè)備需求的波特率緊密相關(guān)。時(shí)鐘事情處理可根據(jù)硬件板提供的基本時(shí)鐘設(shè)備不同的時(shí)鐘精度，以滿足不同的需求。在紅外傳輸實(shí)際設(shè)計(jì)中定時(shí)器主要用于三個(gè)方向：第一是sniff探查過(guò)程中主站發(fā)廣播幀后輔站超時(shí)未響應(yīng)的處理；第二是超時(shí)重發(fā)控制；最后一個(gè)是數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中輪轉(zhuǎn)時(shí)間片的控制。其中第三個(gè)方面要求的精度比較高，紅外協(xié)議制定的標(biāo)準(zhǔn)是在25ms～85ms之間。因此有必要把超時(shí)處理放在中斷處理。在程序編寫(xiě)時(shí)使用信號(hào)量和程序計(jì)數(shù)器進(jìn)行時(shí)間控制。其基本思路得設(shè)備一個(gè)程序計(jì)數(shù)器進(jìn)行累加計(jì)時(shí)，當(dāng)各自事情時(shí)間到達(dá)時(shí)分別設(shè)置三個(gè)信號(hào)量來(lái)標(biāo)志事件處理，當(dāng)事件處理完畢后重置各自信號(hào)量，轉(zhuǎn)入重新計(jì)時(shí)。
在軟件設(shè)計(jì)方面，要對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行幀包裝（FrameWrapper），添加CRC16校驗(yàn)，用匯編實(shí)現(xiàn)CRC算法比C稍微復(fù)雜些。一個(gè)主要的技巧是將要進(jìn)行校驗(yàn)的數(shù)據(jù)地址和CRC數(shù)據(jù)表的索引地址置入一個(gè)零頁(yè)的內(nèi)存地址中，采用通用寄存器對(duì)其進(jìn)行間接尋址。這樣就實(shí)現(xiàn)了C語(yǔ)言中的指針效果，可以比較方便地查詢CRC表。在數(shù)據(jù)收發(fā)應(yīng)用中，分為主站（Primarystation）和輔站（slavestation）兩種角度。主站角度負(fù)責(zé)發(fā)起，建立連接，進(jìn)行時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度等。輔站主要負(fù)責(zé)應(yīng)答，響應(yīng)命令。在一定條件下主站輔站角度可以互換，主輔站均可收發(fā)數(shù)據(jù)。
收發(fā)數(shù)據(jù)的中斷函數(shù)最重要也是底層的核心所在。在接收方首先公進(jìn)行硬件初始化，設(shè)置UART接收初始化狀態(tài)并進(jìn)行中斷允許標(biāo)志設(shè)置（具體設(shè)置可以參考所選擇的電路板說(shuō)明）等。當(dāng)紅外數(shù)據(jù)到達(dá)后即會(huì)觸發(fā)一個(gè)UART中斷，系統(tǒng)處理完當(dāng)前事件后便會(huì)根據(jù)中斷向量表提供的入口地址調(diào)用接收中斷處理接收數(shù)據(jù)。在接收過(guò)程中，UART會(huì)搜索匹配開(kāi)始位和結(jié)束標(biāo)志。接收完畢后，返回系統(tǒng)調(diào)用程序。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)接收完數(shù)據(jù)后，即可按裝收幀控制域判斷幀類(lèi)型，并結(jié)合接收站所處的相應(yīng)狀態(tài)機(jī)進(jìn)行流程處理。下面是紅外接收數(shù)據(jù)的中斷程序源碼：
/*******************************************
*UARTReceiverInterruptServiceRoutine
********************************************/
ISR_URX:
pha
phx；壓棧，保存通用寄存器值
cld；清空十進(jìn)制標(biāo)志位
ldx#00001100B；允許接收，并設(shè)置可以接收下一字節(jié)
stx<USTR
ldxmBagLen
cpx#IrDAb_BAG_LEN;一個(gè)包的長(zhǎng)度
bcsferr_over;溢出否
lda<UDATA
stamReadBuff,x;寫(xiě)數(shù)據(jù)
lda<USTR
stamIrdaByteFlag;保存狀態(tài)標(biāo)志位
incmBagLen;計(jì)數(shù)器++
bra?exit
?err_over;
smb0<mzIrdaBagFlag;溢出標(biāo)志位
?exit;
plx;出棧，恢復(fù)通用寄存器值
pla
rti
