通讯原理范文

时间:2023-06-08 11:04:26

通讯原理

通讯原理范文第1篇

扩频通信 (Spread Spectrum Communication) 是将待传的信息数据被扩频序列(Spread Sequence 又称Pseudo Noise Code,即 PN 码)编码调制,实现频谱扩展后再传输;接收端采用同样的编码进行解调及相关处理,恢复原始数据。扩频通信系统发端简化为调制和扩频,收端简化为解和解调,收发端两侧各有一个完全相同的伪随机码发生器,要求收发端的PN 码精确同步,系统的其他环节合并到信道中。扩频通信从电磁波角度来看,是与一般现有的常规方法完全不同的。常规的通信是在频段上细分(频分多址)或时间上细分(时分多址)给通信用户,彼此互不干扰的分别使用。而扩频通信用伪随机编码把基带信号的频谱进行扩展,形成相当带宽的低功率谱密度信号发射。使用不同的伪随机编码,不同通信用户可在同一频段、同一时间工作,互相影响极小。因此,扩频通信在调制、解调上也与众不同。信息数据经通常的数据调制后变成带宽为 B1 的信号(B1 为数字频带信号带宽),用扩频序列发生器产生的伪随机编码去对数字频带信号作扩频调制,形成带宽为 B2(B2>>B1),功率谱密度极低的扩频信号发射。众多的通信用户,使用各自不同的伪随机编码,可以同时使用带宽为 B2 的同一频带。在接收端,首先使用与扩频信号发送者相同的伪随机编码作扩频解调处理,把带宽信号恢复成通常的数字频带信号,再使用通常的通信处理手段解调出发送来的信息数据。显然,若接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时,要进行扩频调制是非常困难的甚至是不可能的。这就实现了信息数据的保密通信。如果接收端用某一伪随机编码在接收某一发送来的信号时,通信信道中的另一些伪随机编码调制的扩频信号不能在该接收端的扩频解调处理器中形成明显的信号输出,即不会对接收端的扩频处理形成干扰或干扰极小。这样,接收端使用不同发送者使用的不同伪随机编码作扩频解调,就可得到不同发送者发送来的信息数据,实现多用户(多址)通信。

2 扩频通信技术的应用研究

扩频技术到目前为止,其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言,跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰,在卫星通信中也用于保密通信,而直扩系统则主要是一种民用技术。对跳频系统的分析,现在仍集中在其对抗各种干扰的性能方面,如对抗部分边带干扰以及多频干扰等。而直扩系统在移动通信系统中的应用则成为扩频技术的主流。

码捕获同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后,才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现:首先是捕获阶段,实现对接收信号中伪码的粗跟踪;然后是跟踪阶段,实现对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。目前对码捕获的研究主要集中在对周期较长的码实现捕获的问题,也就是快速捕获的问题。以前采用的主要是串行捕获方法,这种方案实现简单,但捕获速度不能满足要求。而现在大规模集成电路的应用使并行捕获方案成为可能,但系统的复杂度很高,因此研究的目标就是实现码捕获时间性能和系统复杂度之间的折衷。在串行捕获方案中,双停顿时间搜索法和序贯检测法都是缩短捕获时间的有效方法,利用一些新的搜索算法进一步改进这些系统的性能成为研究的热点。

在解扩的方法上,解扩主要有相干和非相干两种方式,非相干解扩适合于信噪比低的情况,它不需要载波同步即可进行解扩,消除残余载波对数据解调的影响在解扩后进行,此时的信噪比较高,载波解调易于进行,而相干解扩,是在载波相位锁定后进行解扩处理,要求精确载波相位同步,适合于信噪比较高的情况。解调的方法主要针对不同的调制方式,总的来说,有非相干解调和相干解调两种,在某些场合利用非相干解调的主要原因是其解调电路简单,在解调需要硬件电路实现的时代,有其存在的理由,其不足之处是存在门限效应。对软件无线电的解调,一般都是采用相干解调的方法,其模型一般均采用正交模型,因为从理论上讲,其对所有的正交调制的信号都可进行解调。对于 QPSK信号,一般采用正交相干检测和正交差分检测两种方法,虽然在相同误比特率的情况下,相干检测比差分检测有 2db 左右的好处,但差分检测无须载波恢复及相位跟踪,且回避了低采样率下数字锁相的困难,因而计算量小的多。有一种全数字差分解调的方案,此方案属纯软件方式,且运算量小,速度快。对于相干检测提取载波的方法主要有平方环法和 costas 环法。 DSSS-QPSK 信号相干载波的全数字 costas 环提取方法,这种方法易于软件实现,对数字化软件锁相有好的借鉴作用。在载波相位同步和位同步上,还有一种基于最大似然算法,但这种算法需要处理大量的采样数据后才能得出所需参数的估计值,无法进行时实的估计,且算法步骤复杂,具体实现难度大。

3 直接序列扩频通信系统的工作原理

直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)通信系统是以直接扩频方式构成的扩频通信系统,通常简称为(DS)系统,是最典型的扩频通信系统。直接扩频系统的发射机结构和接收机结构分别如图 1 所示。从发射机和接收机的原理框图可以看出,作为输入的数据信息 A,经过信息调制变成了宽度为 B1 的调频或调相的信号,再由伪随机扩频序列调制成带宽为 B2 的带宽信号发射。接收机接收到发射信号后,首先通过捕捉发送来的伪随机扩频序列的准确相位,由此产生与发送来的伪随机扩频序列相位完全一致并用于接收用的 PN 码,作为解扩本地信号,以便恢复为窄带信号,以便估计发送来的信息数据 A,如此,便完成了接收。直接序列扩频通信的优点是:1)编码信号容易产生;2)只有一个载波频率,频率合成器(载波发生器)简单;3)接收机可采用相干解调;4)用户间无须同步。直接序列扩频通信的缺点:1)获取和保持本地生成编码与接收信号的同步困难;2)消除基站与用户距离间的远近效应困难。

4 伪随机编码

在扩频通信系统中,信号频谱的扩展是通过扩频码实现的。扩频系统的性能和扩频码的性能有很大关系。对扩频码,通常有下列的要求:1)易于产生;2)具有随机性;3)具有尽可能长的周期,使干扰者难以从扩频码的一小段去重建整个码序列;4)具有双值自相关函数和良好的互相关特性,以有利于接收时的截获和跟踪,以及多用户应用。

从理论上说,用纯随机序列去扩展信号频谱是最理想的。但在接收机中为了 解扩应当有一个同发射端扩频码同步的副本。因此,在实际中,我们只能用伪随机或伪噪声(PN)序列作扩频码。伪随机序列具有类似噪声的性质,但它又是周期的有规律的,既易于产生,又可以加工和复制的序列。伪随机序列应当具有类似随机序列的性质,而随机序列具有的性质归纳起来有以下三点:1)随机序列中的 0 和 1 的个数接近相等。2)把随机序列中连续出现 0 或 1 的子序列称为游程,连续的 0 或 1 的个数称为游程长度。随机序列长度为 1 的游程约占游程总数的 1/ 2,长度为 2 的游程约占游程总数的 1/ 22 , 长度为 3 的游程约占游程总数的 1/ 23 ,…。在同长度的游程中,0 游程数和 1 游程数大致相等。3)随机序列的自相关函数具有类似于白噪声自相关函数的性质。伪随机序列具有类似随机序列的性质,但它的结构或形式预先可以确定,并且可以重复的产生和复制。

在直扩系统中,常见的扩频码有 m 序列、M序列、Gold 序列等。这几种序列都具有前面提到的伪随机码特性。而由于 m 序列易于产生、规律性强、有许多优良的特性,在各种扩频码中最早得到广泛应用,且理论研究最深入。m 序列,是最长线性移位寄存器序列的简称。顾名思义,它是由多级移位寄存器或其他延迟元件通过线性反馈产生的最长的码序列。线性反馈移位寄存器的结构图如图 2 所示。在二进制移位寄存器中,若为 n 级数,则所能产生的最大长度的码序列为 2n-1 位。因此,m 序列的最大长度决定于移位寄存器的级数,而码的结构决定于反馈抽头的位置和数量。

m 序列有下列一些基本性质:1)m 序列中一个周期内 1 的数目比 0 的数目多 1 位。2)一般来说,m 序列中长为 R(1 ≤ R ≤ n-2 )的游程数占游程总数的 1/2R 。3)m 序列的自相关函数由下式计算:(其中 A 为 0 的位数,D 为 1 的位数)令 p = A + D = 2n-1,则:从公式可以看出,m 序列具有双值自相关函数特性。4)m 序列和其移位后的序列逐位模二相加,所得的序列还是 m 序列,只是相移不同而已。5)m 序列发生器中移位寄存器的各种状态,除全 0 状态外,其他状态只在 m 序列中出现一次。

由于 m 序列具有均衡性、游程的分布、自相关特性与随机序列的基本性质相同,且 m 序列具有一定的随机性和一定的周期性,故它是一种伪随机序列。由非线性反馈移位寄存器产生的周期最长的序列简称为 M 序列。非线性移位寄存器的结构如图 3 所示。由 n 级非线性反馈移位寄存器产生的 M 序列的长度为 2n 。在实际中,M 序列是由m 序列(n-1)个“0”后面加一个“0”而构成的Gold 序列是 m 序列的组合码,它是由同步时钟控制的两个 m 序列逐位模 2 加得到的。这两个码发生器的周期相同,速率也相同,因而二者保持一定的相位关系,这样产生的组合码与这两个子码序列是相同的。当改变两个 m 序列的相对位移时,又会得到一新的 Gold 码。

5 结束语

通讯原理范文第2篇

关键词:智能电子;通讯技术;原理

中图分类号:TJ768文献标识码: A

引言

在生活中通信技术一直是不可缺少的交流技术,它在人们的生活中占据着很重要的位置,并且起到了一个很重要的作用。通信的原理在于通过媒介将信息通过一定的方式传递到信息接收处。所以说,因为不同的通信方式能够实现不同的传输效果,迄今为止出现了很多种通信技术和通信方式。最为发达的技术就是现代化的计算机技术和电子技术的发展,将通讯技术的发展推向了一个高峰阶段。至此以后,智能化电子技术逐步走向了正轨,并且开始了进一步的发展和完善,得到了很好的应用。就此,本论文着重针对职能电子通讯技术的原理进行分析。

一、通讯和通信的根本区别

近几年,通讯和通信技术的应用较为广泛,虽然两者之间从音译角度较为接近,但是从内容角度进行分析,却相差很大。事实上,通讯技术是信息传递的一种技术,其中囊括的信息内容较为丰富,它可以是语音、文字也可以是视频信息。所以说,一般情况下我们是在进行通讯。通信技术是较为新的一种技术,它是伴随着计算机的兴起而发展起来的通讯技术。它主要是通过数据的传送,建立在一定通信设备的基础上,通过信息源头进行信息的传送,在通过通信媒介针对数据信息进行处理,从而将其传送到接受终端。因此,从两者技术区分角度来说,还是较为明显的。但是从两者之间的关系分析来看,通讯技术涵盖了通信技术。从目前的发展来看因为技术的不断结合综合应用,通讯技术和通信技术已经逐渐实现了技术的对接,并且将两种通讯实现了优势技术综合。

二、智能化电子通讯技术的原理分析

1、智能化原理

未来高端技术的发展方向是智能化,它的技术原理是在计算机技术的基础上生成的。智能化从实际角度进行分析,可以理解成为人工智能化,它是通过计算机模拟和人体工程学等领域的技术进行综合性的应用,进而实现可以模拟人脑操作的一项技术。目前,我国智能化的发展已经能够达到实现简单的人脑操作的模式。比如说,机器人和高端识别设备,其中涵盖了视觉识别和语音识别。但是,这些职能技术的发展依旧需要被人员控制。换言之,这些技术并不是纯粹的人工智能技术,因此需要提高其自动化,从而实现将智能化转向自动化状态。从电子通讯技术领域来说,智能化能够在计算机仿真和模拟分析技术的基础上实现电子通讯智能化技术原理,利用处理系统针对外界的信息进行数据的分析和转换,进行信息的传递。电子通讯中智能化处理的部分主要涵盖了智能拨号、信息智能化转接和信息传递智能化分析。这些技术的根本原理都和计算机数据分析处理技术息息相关。电子通讯,智能化处理模块首先会对接收的信息进行数据处理分析,将信息数据还原,在一定程度上保证原有信息的准确度。如果存在中心服务器或者是交换机的情况下,就可以通过数据处理中心,将智能化处理模块进行嵌入式安装。在不同的信息进入到中央处理器之后,会通过智能化的模块进行自动化的分流处理,实现智能化电子通讯技术。除此之外,智能化模块的设置是通过统计分析学集成的。因为目前暂时不能够实现完全性的人工智能化,导致了技术是无限接近这个层次,迫使所有技术无限制接近智能化层次,将智能化转变成人工式的智能化。通过对分流指令的预编译,将其存储到智能化处理模板中,实现智能化信息分流功能。

2、电子通讯技术的原理解析

电子通讯技术是通讯技术目前最为主要的应用形式,传统的通讯技术形式较为多样化。从以上通讯和通信的区别的论述来看,通讯技术较通信技术相比较而言,通讯技术停留在一个低端的阶段。尽管如此,在电子通讯技术不断发展的基础上,通讯技术逐渐实现了高端技术的应用。电子通讯技术的原理,增加了电子设备,将传统的通讯形式进行了改造,实现了电子通讯技术的形式。我国的电子通讯设备较多,例如电话、视频通话、对讲机等,它不同于电子通信设备,它能够将信息进行传送,扩大其范围,囊括了人们生活中所存在的各项电子通讯内容。电子通信设备,它主要是通过通信设备,一般采用的是数据通信设备,将数据信息进行传送,达到实现信息获取的目的。

3、电子通讯技术的两种工作原理

其中一个是电子无线电波的接收和发送原理,另一个就是数据流的传送。事实上,电子通讯依靠无线电波,通过手机进行数据的传送。手机是信号发生和接受为一体的电子通讯设备,它通过产生信号发送,通过接收,实现信号接收。所以说,无论任何一种电子通讯设备,它都是通过信号传递循环作为基本原理。但是数据传送,却是在对讲机或者是单片传送的过程中,相当于通信技术的数据流,通过设备的接受和发射从而进行数据流的传送,实现信息传递的功能。

三、电子通讯产业未来的发展方向

电子通讯在我们的日常生活中扮演着举足轻重的角色,给人们提供便利的同时也壮大了自身的发展队伍。虽然在发展过程中还存在很多弊端,但是发展前景也是不容忽视的。

1、计算机市场最具发展潜力

随着电子市场的不断扩大和新科学技术的开发,电子通讯产业逐渐成为了经济全球化条件下至关重要的力量。在电子通讯产业中,计算机产品最有可能成为全球竞争力最大和最有发展潜力的产品之一。计算机及其外部产品在规模上将继续保持优先的地位,另外在计算机产品的综合质量以及售后服务上还需要进一步的完善。在计算机产品的生产过程中,该领域内的重点产品将会有明显的销售突破和进展,自主研发出具有知识产权效益的计算机硬件以及软件产品。提高软件产业发展水平的关键是人才因素,我国有大量的储备软件技术人才,这种优势将给未来的电子通讯产业发展带来质的飞跃,从而使得我国的软件产业成为支柱型的战略产业。因此,政府需要大力引导和扶持。

2、产业结构的有效调整

为了进一步扩大电子通讯产业的市场规模,提高利润率,需要对产业结构加以调整和完善,注重行业之间的资源有效整合。充分利用各种优势条件,加大资金投入,重点培养电子通讯研发与生产基地,并对那些在国际上具有较强竞争力的企业加强扶持,将整个产业形成一个新的发展链条,以大企业为主体,带动一些中小型企业健康有序地发展。此外,还应该通过企业之间的调整与改组措施,提高创新能力和市场竞争力,创建一套稳定高效的发展机制。

3、缓解产业区域发展不平衡的矛盾

我国西部地区的电子通讯市场已经逐渐打开,缓解了地区发展的不平衡问题。发展到21世纪的中叶,我国的西部地区电子产品在彩电、手机、计算机等设备的发展优势上加快了结构的优化调整,并逐渐培养一批具有创新能力以及竞争力的集团性企业和研发基地。在此过程中要加强对自主知识产权的宣传力度,使得社会的公共服务体系、企业生产经营以及政府的管理都以数字化的网络体系为基础,促进电子通讯行业的快速稳定发展。

结束语

在电子通讯技术领域当中,智能化逐渐普及并且成为了大众所知道的传统词汇。但是,对于实现真正的智能化还存一定的距离。从现代技术的发展来看,人们的技术需求空间百年的越来越大,需要不断的进行技术的改革和创新,才能够满足现代化人们对于通讯技术的需求。智能化的领域存在一定的开发空间,智能管理的研发人员应该针对市场需求进行分析,不断的开发人们的潜在市场的需求,从而真正实现之能力,将电子通讯技术带向一个新的领域和高峰。

参考文献

[1]金乐丽.数据通信的应用及发展[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(08):47-49.

[2]王明轩.通信技术与计算机技术融合发展[J].电脑知识与技术(学术交流).2013(17):16-19.

通讯原理范文第3篇

关键词:扩频;原理;运用

扩频技术到目前为止,其最主要的两个应用领域仍是军事抗干扰通信和移动通信系统,而跳频系统与直扩系统则分别是在这两个领域应用最多的扩频方式。一般而言,跳频系统主要在军事通信中对抗故意干扰,在卫星通信中也用于保密通信,而直扩系统则主要是一种民用技术。

1 扩频通信简介

扩频通信是将待传的信息数据被扩频序列编码调制,实现频谱扩展后再传输;接收端采用同样的编码进行解调及相关处理,恢复原始数据。扩频通信系统发端简化为调制和扩频,收端简化为解和解调,收发端两侧各有一个完全相同的伪随机码发生器,要求收发端的PN码精确同步,系统的其他环节合并到信道中。扩频通信从电磁波角度来看,是与一般现有的常规方法完全不同的。常规的通信是在频段上细分或时间上细分给通信用户,彼此互不干扰的分别使用。而扩频通信用伪随机编码把基带信号的频谱进行扩展,形成相当带宽的低功率谱密度信号发射。使用不同的伪随机编码,不同通信用户可在同一频段、同一时间工作,互相影响极小。因此,扩频通信在调制、解调上也与众不同。信息数据经通常的数据调制后变成带宽为B1的信号,用扩频序列发生器产生的伪随机编码去对数字频带信号作扩频调制,形成带宽为B2(B2>>B1),功率谱密度极低的扩频信号发射。众多的通信用户,使用各自不同的伪随机编码,可以同时使用带宽为B2 的同一频带。在接收端,首先使用与扩频信号发送者相同的伪随机编码作扩频解调处理,把带宽信号恢复成通常的数字频带信号,再使用通常的通信处理手段解调出发送来的信息数据。显然,若接收端不知道发送的扩频信号所使用的伪随机编码时,要进行扩频调制是非常困难的甚至是不可能的。这就实现了信息数据的保密通信。如果接收端用某一伪随机编码在接收某一发送来的信号时,通信信道中的另一些伪随机编码调制的扩频信号不能在该接收端的扩频解调处理器中形成明显的信号输出,即不会对接收端的扩频处理形成干扰或干扰极小。这样,接收端使用不同发送者使用的不同伪随机编码作扩频解调,就可得到不同发送者发送来的信息数据,实现多用户(多址)通信。

2 扩频通信技术的应用研究

码捕获同步的实现是直扩系统中一个关键问题。只有在接收机将本地产生的伪码和接收信号中调制信息的伪码实现同步以后,才有可能实现直序扩频通信的各种优点。同步过程分为两步来实现:首先是捕获阶段,实现对接收信号中伪码的粗跟踪;然后是跟踪阶段,实现对伪码的精确跟踪。目前的研究主要集中在码捕获过程。目前对码捕获的研究主要集中在对周期较长的码实现捕获的问题,也就是快速捕获的问题。以前采用的主要是串行捕获方法,这种方案实现简单,但捕获速度不能满足要求。而现在大规模集成电路的应用使并行捕获方案成为可能,但系统的复杂度很高,因此研究的目标就是实现码捕获时间性能和系统复杂度之间的折衷。在串行捕获方案中,双停顿时间搜索法和序贯检测法都是缩短捕获时间的有效方法,利用一些新的搜索算法进一步改进这些系统的性能成为研究的热点。

在解扩的方法上,解扩主要有相干和非相干两种方式,非相干解扩适合于信噪比低的情况,它不需要载波同步即可进行解扩,消除残余载波对数据解调的影响在解扩后进行,此时的信噪比较高,载波解调易于进行,而相干解扩,是在载波相位锁定后进行解扩处理,要求精确载波相位同步,适合于信噪比较高的情况。解调的方法主要针对不同的调制方式,总的来说,有非相干解调和相干解调两种,在某些场合利用非相干解调的主要原因是其解调电路简单,在解调需要硬件电路实现的时代,有其存在的理由,其不足之处是存在门限效应。对软件无线电的解调,一般都是采用相干解调的方法,其模型一般均采用正交模型,因为从理论上讲,其对所有的正交调制的信号都可进行解调。对于QPSK信号,一般采用正交相干检测和正交差分检测两种方法,虽然在相同误比特率的情况下,相干检测比差分检测有 2db左右的好处,但差分检测无须载波恢复及相位跟踪,且回避了低采样率下数字锁相的困难,因而计算量小的多。有一种全数字差分解调的方案,此方案属纯软件方式,且运算量小,速度快。对于相干检测提取载波的方法主要有平方环法和costas环法。DSSS-QPSK信号相干载波的全数字costas环提取方法,这种方法易于软件实现,对数字化软件锁相有好的借鉴作用。在载波相位同步和位同步上,还有一种基于最大似然算法,但这种算法需要处理大量的采样数据后才能得出所需参数的估计值,无法进行时实的估计,且算法步骤复杂,具体实现难度大。

3 直接序列扩频通信系统的工作原理

直接序列扩频通信系统是以直接扩频方式构成的扩频通信系统,通常简称为(DS)系统,是最典型的扩频通信系统。直接扩频系统将数据信息A输入,经过信息调制变成了宽度为B1的调频或调相的信号,再由伪随机扩频序列调制成带宽为B2的带宽信号发射。接收机接收到发射信号后,首先通过捕捉发送来的伪随机扩频序列的准确相位,由此产生与发送来的伪随机扩频序列相位完全一致并用于接收用的PN码,作为解扩本地信号,以便恢复为窄带信号,以便估计发送来的信息数据A,便完成了接收。

4 伪随机编码

在扩频通信系统中,信号频谱的扩展是通过扩频码实现的。扩频系统的性能和扩频码的性能有很大关系。从理论上说,用纯随机序列去扩展信号频谱是最理想的。但在接收机中为了解扩应当有一个同发射端扩频码同步的副本。因此,在实际中,我们只能用伪随机或伪噪声(PN)序列作扩频码。伪随机序列具有类似噪声的性质,但它又是周期的有规律的,既易于产生,又可以加工和复制的序列。在直扩系统中,常见的扩频码有m序列、M序列、Gold序列等。由于m序列易于产生、规律性强、有许多优良的特性,在各种扩频码中最早得到广泛应用,且理论研究最深入。m序列,是最长线性移位寄存器序列的简称。在二进制移位寄存器中,若为n级数,则所能产生的最大长度的码序列为2n-1位。因此,m序列的最大长度决定于移位寄存器的级数,而码的结构决定于反馈抽头的位置和数量。由于m序列具有均衡性、游程的分布、自相关特性与随机序列的基本性质相同,且m序列具有一定的随机性和一定的周期性,故它是一种伪随机序列。由n级非线性反馈移位寄存器产生的M序列的长度为2n。在实际中,M序列是由m序列(n-1)个“0”后面加一个“0”而构成的Gold序列是m序列的组合码,它是由同步时钟控制的两个m序列逐位模2加得到的。这两个码发生器的周期相同,速率也相同,因而二者保持一定的相位关系,这样产生的组合码与这两个子码序列是相同的。当改变两个m序列的相对位移时,又会得到一新的Gold码。

结束语

扩频通信以其较强的抗干扰、抗衰落、抗多径性能而成为第三代通信的核心技术,这种技术有着广阔的发展前景。随着越来越广泛的应用和研究,新技术将会不断涌现。■

参考文献

[1]刘平.扩频通信系统及其应用[M].北京:电子工业出版社.

[2]马超群扩频通信系统原理与设计[M].北京:邮电出版社.

通讯原理范文第4篇

关键词:电力 通讯 自动化 系统 构成 工作原理

中图分类号:C35文献标识码: A

1 电力通讯自动化系统

1.1 微波通讯自动化设备

目前,根据微波通讯站功能和作用的不同,其担任的任务也有所差异。根据不同的功能和职责,可以分为不同的类型,并且,根据电力通讯设备的不同,其划分的标准也有所不同。 但是,一般来说,都包含以下几种设备:信号收发机、电源系统、计算机终端系统、天馈线、蓄电池等。信号收发机是微波通讯设备的重要组成设备,微波接受和发送信号的机械设备的主要作用就是在微波信号和电力线路群路信号之间进行所需频率的变更,同时,在信号的发送通道,其频率会发生两种变化:一是“上变频”,即是在电力信号的发送过程中,通过信号收发机,把群路信号转变为微波信号,这就是上变频;二是“下变频”,即是在电力信号系统的传输过程中,通过信号收发机,把信号的频率向低处转变,把微波信号转变为群路信号。

1.2 载波通讯自动化设备

根据功能的不同,电力通讯自动化设备中的载波机主要由四大部分构成:载供系统,调制系统,自动电平调节系统和振铃系统。由于载波机的类型迥异,所以各种类型的系统实现原理是不同的,其实现的方式也存在差异。此处以典型的两种为例,比如,自动电平调节系统,设置此系统的目的是改善各个因素带动的传输电平的变化,调节波动。在单边带载波机的设置中,要注意中频调节,发信的一端要利用高频调幅器的放大功能将中频载频传至载波频道,而且要送至中频调幅器,收信的一方则是利用窄带滤波器通过筛选得出中频,经放大整流,实现对收信支路的增减控制,从而达到自动电平调节的目的。在双边带载波机中,完成发送载频的分量,在接收端,检波、整流可以体现增减变换的载频分量,从而实现增益高载放大器,最终达到目的;调制系统,单边带载波机,即单边有遏制载频的信号,为了实现原始信号的线路频谱,此过程需要两到三级的调制。双边带载波机,即上下两个边有载频的信号,在实现原始数据的线路频谱时,只需要一级调制即可完成。在载波通讯中,如果变电站距离调度所较远,为了实现高质量和准确的通讯,可以在调度所的侧面安装音频架,并用电缆连接,安装之后的载波机,由于用户线路变短,不但提高了通讯质量,而且也便于调节通讯信号的电平。

对于电力通讯设备中的调制系统来说:一般来讲,双边带的载波机所传输的信号和单边带机的传输信号是不同的,通过设置抑制载频,仅仅是需要通过这一个初级的调制,就可以满足需求,把原始的信号传输到所需要的线路频谱之上;但是,与此不同,单边带的载波机传输信号方式不同,单边载波机所传输的信号要抑制载频。这样的信号,一般经过一级简单的处理还不能为我们所用,需要经过两级或是三级以上的调制,将原始中的一些不能使用和传输的信号,进行变通,传输到主要的电力线路的频谱之上。除此之外,对于电力通讯自动化系统来说,自动电平调节系统在此得到了广泛的应用。设置自动化电平调节系统是为了弥补一些缺陷,这些缺陷是由于其它原因所引起的电平的波动。一般对双边带载波机来说,由于其载频的分量是经常发送的,因此,在其电力信号的传输过程中,通过双边带载波机进行发送,需要我们在接收端进行接受。在接受的过程中,将一些能够反映其衰减性的载频分量进行科学仔细的检测,并对波动进行核查、整流分析,之后,使用高载放大器的增益效果,就能够实现这个目标;而在单边带载波机中,要设置中频的载波调节和控制系统,其发送的方式和双边载波机有所不同,需要在信号的发送终端进行输送设备的调幅器设置,而且,还需要经过高频的放大器进行载波的通路调节。

1.3 光纤通讯自动化设备

光纤通讯自动化设备由光端机、数字通讯设备和光中继机组成。光端机是光纤通讯自动化设备中最主要的一部分,由光接收机和发送机组成。在整个传输系统中处于 PCM 电端机和光纤传输线路间。在实际的工作过程中,为了更好地实现光端机的可靠性能,一般采用热备用的操作方法,实现系统能够在主备状态下工作。正常的情况下,系统是在主用部分工作,而当主用部分发生故障时,系统能够自动的完成备用部分的切换工作,现阶段应用最多的方式是一主一备的形式。光中继机,在长距离的光传输过程中,光端机的传输距离不是可以随意变化的,会受到一定的限制,比如发送的光频率的限制,接受机器灵敏程度的限制,光纤线路的效率限制等,然而光中继机可以很好地改善这些问题,而且光中继机的组成部分包括光接收机、定时、再生和光发送机,在通常情况下,被视为不存在输入输出接口的光端机,因此,比光端机简单、实用。为了达到双向传输的目标,每个传输的方向都要安装一个中继,而一个系统中的收、发设备,公务部分是可以作为公共部分的。

2 电力通讯的工作模式探究

电力通讯在实际的工作中其模式是多种多样的,根据工作环境和工作内容的不同,演变出了很多工作方式。每种工作方式都有不同的适用范围,最终的目的是为了实现电力通讯的目标。以上提到的三种电力通讯自动化设备有其不同的适用范围和特点,因此在实际的工作中要根据工作的具体要求选择设备设计模式。电力通讯的研究目的是为了更好地实现信息的传送和交换。信息组成中最重要的成分是信息源,信息源一般是非电信号,电力通讯工作的目的首先是实现其转换为电信号,此时需要一种输入设备来实现。发送设备的任务是通过对电信号的进一步处理,使之能够满足信道的传输条件,并且能够有效地利用这种传输通道。交换设备是一种接续装置,目的是实现输入设备和发送设备的连接。其作用是能够提高发信装置的使用率。信道作为一种媒介,分为有限信道和无线信道,在传输中承载着信息转换的通道作用。

信号在传输的过程中会受到很多因素的干扰,比如噪音、无用信号等,都会影响有用信号的传输。接收设备的作用是,接收线路中的信息,发送设备的作用是将处理过的信号恢复原始信息形式,完成通讯。目前,电力通讯自动化设备的应用中,使用最广泛的是光纤传输。随着电力通讯事业的不断发展,很多电站的不断建设,电网的模式越来越复杂,就需要更先进的通讯技术,更加完善的装备做支撑。移动通讯、高频通讯等在电力通讯自动化设备的设计起到了重要的作用。

电力通讯网络工作模式,是为了实现电力信号的传输和交换,更好的促进电力通讯网络的发展。有些信息的形式虽然不一样,比如一些语音、问题或是图像等,但我们发现,这些电力通讯信号一般的通讯系统都可以概括为:信息的产生,信息的传输,信息的接受和处理,信息的分析。因此,我们为了实现电力信息的传送和接受,就需要一种变换的处理设备,即是输入设备,同时,一些交换设备的设置时沟通输入的连接装置,能够更好的实现信号的传输,提升信号发送和信号接受处理的质量。

3 结语

随着我国电力通讯业的不断壮大,所需要的技术水平和设备要求也越来越严格。为了满足电力事业的发展要求,建立一个全面、有效的电力通讯自动化系统,我们要不断的研究电力通讯自动化设备的设计,并在实际的工作中总结工作的模式,整理出一套符合电力通讯业发展的工作模式。在复杂繁多的电力系统中,实现高质量、高可靠的服务,也是我们研究的重要方向。

参考文献

通讯原理范文第5篇

关键词:电力通讯;自动化设备;载波通讯;微波通讯;光纤通讯

一、电力通讯自动化设备

(一)载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统,按功能划分,大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

1.载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成:自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同,各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统:双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号,只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱;单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号,一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统:此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中,载频分量是常发送的,在接收端,将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流,而后去控制高载放大器的增益,即可实现此目的;单边带载波机,设置中频调节系统,发信端的中频载频一方面送往中频调幅器,另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路,对方收信支路用窄带滤波器选出中频,放大后,一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频,经整流后,再去控制收信支路的增益或衰减,从而实现自动电平调节。振铃系统:为保证调度通讯的迅速可靠,电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫,单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统:其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中,发信端根据调制系统的需要,一般设有中频载频和高频载频,而且收信端除设有一个高频载频振荡器外,中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频,以实现载频的“最终同步”。

2.音频架、高频架。在载波通讯中,如果调度所和变电站相距较远,为了保证拨号的准确性和通讯质量,在调度所侧安装音频架,而在变电站侧安装高频架,两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后,用户线很短,通讯质量明显提高,另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时,话音通路四线端亦在调度所,便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

(二)微波通讯设备

根据微波站的作用,所承担任务的不同,微波站分为不同类型。根据站型的不同,其设备也有所不同。但一般来说,包括以下设备:终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

1.收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道,频率变换过程是将信号的频率往高处变(群路信号变为微波信号),即上变频。在收信通道,频率变换过程是将信号的频率往低处变(微波信号变为群路信号),即下变频。

2.终端机。微波通讯系统中,必须有复用设备作为终端机,其作用是:在发信端,将各用户的话路信号,按一定的规律组合成群频话路信号;在收信端,将群频话路信号,按相应规律解出各个话路信号。

(三)光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

1.光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路,如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中,为了提高光端机的可靠性,往往采用热备用方法,使系统在主备状态下工作,正常情况下主用部分工作,当主用部分发生故障时,可自动切换到备用部分工作,目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下:输入接口:将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换:简称码型变换,将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路:包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路:将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号,并进行放大,均衡改善脉冲波形,清除码间干扰。定时再生电路:由定时提出和再生两部分组成,从均衡以后的信号流中抽取定时器,再经定时判决,产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换:简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构,单元框方式。不同速率下工作的光端机,单元框的组成情况也不同。

2.光中继机。在进行长距离光传输时,由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制,光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50~60km的范围,155Mbit/s光端机的传输距离一般在40~55km的范围,若传输距离超过这些范围,则通常须考虑加中继机,相当于光纤传输的接力站,这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知,光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下,可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此,光中继机总的来说比光端机简单,为了实现双向传输,在中继站,每个传输方向必须设置中继,对于一个系统的光中继机的两套收、发设备,公务部分是公共的。

3.数字通讯设备。一般来说,数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制,变成数字信号,再通过数字复接技术,将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信号进行传送,以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程,还原成模拟的话音信号的一种设备。

二、电力通讯网络的工作模式

通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式(如语音,图像或文字等),但一般通讯系统的组成都可以概括为:信源是指信息的产生来源,这些信息都是非电信息,要转换成电信号,需要一种变换器,即输入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备,提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理(如调制、滤波、放大等)使之满足信道传输的要求,并经济有效地利用信道。载波通讯中,载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介,概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中,还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反,它们是接收线路传输的信息,并把它恢复为原始信息形式,完成通讯。在电力工业中,现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网,并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大;通讯技术发展突飞猛进,装备水平不断提高,更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

三、结语

在合理规划、设计和实施各种网络的基础上,如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务,就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题,而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程,具有十分重要的理论意义和应用价值。

参考文献:

[1]张淑娥,孔英会,高强.电力系统通信技术[M].北京:中国电力出版社,2005.

通讯原理范文第6篇

【关键词】红外线 单片机 串口通讯

随着计算机技术的发展,传统仪器开始向计算机化的方向发展,单片机和FPGA可编程控制器件的出现,使国内外的电子蓬勃发展。目前,国内单片机已在各式各样的电子领域广泛应用,大部分高等学校有关电子专业也开始了单片机课程,单片机的应用逐渐普及化。

通讯方面,无线电技术由于其自身的优点,即无需实际的线,而被广泛采用。红外线不属于无线电,但以其可靠性高、信息容量大等特点,又具备无线的优势,成为通讯领域一大角色。目前被广泛用于遥控技术、计算机之间进行数据传输。

本文介绍如何结合这两个优势来实现红外线通讯,使这两个技术得到更好的利用。

1 设计原理

1.1 设计思想

通过红外线发射管和接收管来实现两个单片机之间的数据传送。具体是通过键盘发出指令,控制发射端单片机的串口输出数据,由单片机本身产生的载波,从红外线发射管发送数据。再从接收管接收数据,送入接收端单片机的串口,从而实现数据传输。

1.2 硬件部分

本系统硬件部分设计成结构化的最小系统。目的是在不使用RS232、RS485之类的通讯电平转换电路,而充分利用串口的通讯协议进行数据传输。

1.2.1 发送端原理

发送电路原理为:由单片机P1.0产生一个38KHz的方波,这一频率用作红外线发射的红外载波,并加于红外发射管的阳极。这时,按键K1、K2、K3、K4的其中一个按下时则其相应的编码通过单片机的串口TXD输出,去驱动T1使红外发射管对外发射一串编码脉冲,这样,接收电路就可以通过红外接收器接收,并送单片机串口输入RXD 由单片机进行解码并输出相应的控制。

1.2.2 接收端原理

接收电路原理为:单片机P3.4~P3.7口控制LED_DISPLAY片选,P1.0~P1.7控制对应的段码显示。当红外线接收管接收到数据时,经过PNP三极管放大后送入单片机的串口RxD,引起单片机串口中断,进而由软件进行中断处理取出串口的数值,根据这个数值,片选LED以及取出控制P1.0~P1.7段码,送数码管进行显示。

1.3 软件部分

1.3.1 发送部分

工作原理:

软件工作原理很简单,先由软件产生38KHz的红外线调制载波,这是由T0定时器来完成(即利用T0的定时中断由单片机的一个口P1.0输出一个方波)。然后要设置好红外线通讯时的波特率,在此我们利用T1定时器作单片机的波特率发生器,其具体的波特率为1200 baud/s。这样设计后,主程序就可以对键盘进行实时循环扫描,只有在K1、K2、K3、K4中任意一个按下后才转到键值处理程序,并得到相应的键值,然后将键值通过单片机的串口TxD输出键值码;等待串口发送后,转到键盘扫描程序继续对键盘进行扫描,如此循环。

1.3.2 接收部分

工作原理:

程序开始,设置串口的波特率为1200 baud/s,开起中断并允许中断。

主程序循环等待串口中断,当有中断来时,执行中断服务程序,取出SBUF即串口中的数据,送入寄存器R1,返回主程序。

主程序取出寄存器R1中的数值送入累加器A,调用显示子程序。

显示子程序中,用P3片选欲做显示用的数码管,根据A的数值从表中取出对应的段码,送P1口进行显示。

主程序重新进入循环状态,等待下一次串口中断。

2 单片机程序的资源分配

在软件编程上,用到的资源有:

R寄存器:R0、R1、R2、R3、R4、

累加器:A

进位端:C

寄存器:30H

堆栈:>60H

硬件口资源上,用到的资源有:

发射部分:P1.0 (38KHz载波输出)

P3.1 (串口输出TXD)

P0.0~P0.3 (键盘)

接收部分:P3.0 (串口输入RXD)

P0.0~P0.6 (LED段码输出)

P3.4~P3.7 (LED位选输出)

3 程序的技术性和可扩展性

(1)本程序采用现今成熟的红外线发射和接收技术,完成单片机之间的通讯。红外线无需实际的线,这是红外线最大的优点,为通讯提供了很大的方便,而且红外线传送的数据比较准确,保证了数据的准确性。缺点是传送距离有限,不能穿透障碍物。

(2)单片机的功能也日趋成熟,现也有FPGA(现场可编程控制器)的出现。这些可编程器件的出现将来电子方面的发展提供一个很好的环境。

(3)本文介绍的红外线通讯作品实现了红外线通讯,但一些具体功能还没完善,例如可以使发射机具有接收机的功能,从而实现它们之间数据的互相传送。而且本系统也预留了单片机的几个管脚,可进行硬件上扩展。软件程序较为模块化,也便于升级。

(4)将该红外线通讯技术用于各种各样的通讯设备中,也可以实现计算机,如笔记本电脑、掌上电脑等的通讯。

4 使用说明

由于本系统只是用最简单的方法实现红外线通讯,具体的功能还没设计,所以使用方法非常简单。将发射端和接收端都接上5V的直流电源,由于红外线本身的一些限制,使用者可能需要把发射端的红外二极管对准接收端的接收管,此时再按下发射端的按键,就可以在接收端的数码管上看到对应数值的变化。

5 结语

本设计制作是利用红外线和单片机串口实现了单片机间的无线通讯,降低了对通讯电子器件的需求。并且通过对红外线通讯的了解,可以对无线电通讯的实现打下基础。

参考文献

[1]喻宗泉,喻晗,李建民.单片机原理与应用技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2006(05).

[2]刘建辉,冀常鹏.单片机智能控制技术[M].北京:国防工业出版社,2007(04).

[3]曹建树,夏云生,曾林春.51单片机实用教程[M].北京:中国石化出版社,2008.

[4]王为青,邱文勋.51单片机应用开发案例精选[M].北京:人民邮电出版社,2007(08).

作者单位

通讯原理范文第7篇

【关键词】 计算机 远程网络通讯技术 原理 应用

科学技术的飞速发展,使得人们享受到了高科技带来的便利,同时也促进了人们生活水平的提高。在现实生活中,人们经常需要进行远距离的信息传输和交流,在这样的需求下,远程网络通讯技术得到了发展和普及,其功能也在日渐完善,各种依托于远程网络通讯技术的软件相继出现,有效满足了人们的远程通讯需求。

一、计算机远程网络通讯技术的原理

计算机远程网络通讯技术是计算机技术与现代通讯技术的相互结合,前者提升了微机对于信息的存储量以及信息处理的速度,后者则能够在保证远程通讯稳定性和可靠性的同时,将文字、图像、音频、视频等融入到计算机远程通讯网络中。计算机是远程网络通讯系统的核心,结合相应的通讯线路,达到相应的远程数据传输效果。

事实上,想要有效实现不同网络终端的相互通讯,必须首先了解网络通讯的基本原理。简单来讲,网络通讯是从一台计算机向另一台计算机传输相应的数据流,结合传输协议和网络IO(输入/输出(Input/Output)),确保数据传输的准确性与可靠性。计算机远程网络通讯的应用,需要在一台与互联网连接的计算机上发出相应的请求,接收到请求的计算机会进行数据处理,并将处理结果反馈给请求侧。在这个过程中,存在着多种不同的请求方式,如同步请求、异步请求、One way request等,需要结合相应的网络通讯原理,将请求转换为数据流,并结合数据传输协议,将其传输到远端。而远端计算机在接收到数据流后,同样会进行处理,并将转换为流的结果传输给请求端,从而实现远程网络通信[1]。

二、计算机远程网络通讯技术的实现

1、通讯方式。根据信息传输的方向与时间,可以将通讯方式分为单工通信、半双工通信以及全双工通信三种;根据数字信号的排序方式,又可以将通讯方式分为串序传输和并序传输,前者属于一般数字通信方式,只占用一条通路,不过传输时间长,后者需要占用多条通路,但能够大大缩短传输时间;根据通信网络的形式,又可以分为点与点的直通、分支通信以及交换通信等。2、通讯通道。从目前来看,被广泛应用的通讯通道包括几种,分别为架空明线、对称电缆、同轴电缆等,这些通道各自都有着相应的优势和不足。而与之相比,在技术发展的带动下,光纤电缆凭借更大的传输容量和更好的传输质量受到了人们的青睐,不过由于成本问题,并没有得到广泛应用和普及。3、终端设备。远程网络通讯系统中,终端设备通常为各种不同类型的计算机设备,只需要配置相应的通讯接口设备,就能够实现点对点的远程网络通信[2]。4、转换设备。在远程网络通讯中,转换设备一般指调制解调器,可以实现数据信息的有效转换,将便于传输的信息编码等翻译成人们能够识别的文字、图像和视频信息。转换设备在通讯网络中是非常关键的,可以在充分保证信息传输安全的前提下,提高信息传输的速度和质量,而通过信息的转换,也不会影响人们对于信息的理解。5、控制软件。通过专业的网络通讯控制软件,用户可以自由选择通信对话以及信息传输的方式,更加便利,而这实际上也是计算机远程网络通信技术得以实现的重要条件之一。例如,用户可以根据个人需求,选择文字通信、音频通信或者视频通信,也可以选择信息的加密传输,有效保证了通信的安全性。

三、计算机远程网络通讯技术的实际应用

伴随着计算机技术和互联网技术的飞速发展,各种各样的社交软件不断涌现,比如QQ、MSN、ICQ等,这些软件依托于远程网络通讯技术,能够为人们提供相应的远程通讯服务。主要针对计算机远程网络通讯技术在人们日常生活中的应用情况进行讨论,这里以QQ为例进行分析。其作为腾讯公司开发出的一款即时通讯软件,能够为用户提供在线聊天和离线留言功能,还可以实现文件、视频等的传输,可以说是当前受众最为广泛的网络通讯软件。而伴随着QQ的不断推广和普及,用户不仅能够利用软件进行即时聊天,还可以根据自己的需求和爱好,对文字格式进行设置,或者在聊天中插入图片、表情等。而结合相应的配套设备,如视频头、耳机、话筒等,用户还可以进行语音或者视频聊天,从而获得更加优越的使用体验。对于企业而言,还可以通过建立QQ群的方式,实现对员工的管理,也可以将一些文件、图片或者资料进行共享,由成员根据自身的需要进行下载,为企业管理提供了便利,有效简化了管理的流程[3]。

四、结语

总而言之,在计算机技术和现代通讯技术飞速发展的带动下,计算机远程网络通讯技术得以产生和发展,并且迅速壮大,不仅通讯功能日渐强大,在数据信息的传输方面也越发高效和安全,为人们的日常工作和生活带来了极大的便利,受到了越来越多人的关注。

参 考 文 献

[1]夏志竞.计算机远程网络通讯技术的应用[J].电脑知识与技术,2011,7(23):5608-5609,5627.

[2]王龙.计算机远程网络通讯技术的应用分析[J].新媒体研究,2016,(2):21,26.

通讯原理范文第8篇

电视伴音红外转发器是目前家用电视中常采用的一种遥控装置,它具有结构简单、成本低、无干扰、低噪声等特点,因此红外转发器的应用较为广泛。

本文主要研究了电视伴音通道的作用及组成,并对伴音通道的电路进行了详细地分析,为红外转发器实现电视伴音信号的转发提供了应用依据;介绍了红外转发器的组成及工作原理,并详细地阐述了红外发射电路和红外接收电路的工作过程。在熟悉红外转发器的原理及应用的基础上,设计了一种简单实用的电视伴音红外转发器,并从各部分电路的构成以及采用的器件方面,分别对红外发射电路和红外接收电路做了较为细致地阐述,并说明了各自电路的工作过程。

本文最后对系统的调试过程以及调试过程中的注意事项做了详细说明,并针对该设计方案中存在的一些不足之处,提出了一些改进意见。

关键词:电视伴音,红外转发器,发射器,接收器

目录

摘要i

目录ii

第1章前言1

1.1课题研究背景及目的1

1.2方案选择与比较1

1.3红外技术概述及应用1

1.3.1军事方面应用3

1.3.2民用方面应用6

1.4本文构成及研究内容8

第2章电视伴音通道工作原理10

2.1电视伴音通道概述10

2.1.1伴音通道的作用11

2.1.2伴音通道的组成12

2.2电视伴音通道电路14

2.2.1伴音中放电路14

2.2.2伴音鉴频电路14

2.2.3伴音低频放大电路15

2.3本章小结16

第3章红外转发器组成及原理17

3.1红外转发器组成17

3.1.1红外发射器17

3.1.2红外接收器18

3.2红外转发器工作原理20

3.2.1红外发射器工作原理20

3.2.2红外接收器工作原理21

3.3红外转发器技术参数21

3.4本章小结21

第4章电视伴音红外转发器的实现23

4.1红外发射器电路设计23

4.1.1三极管驱动放大器24

4.1.2红外发光管26

4.1.3具体电路说明28

4.2红外接收器电路设计29

4.2.1红外接收管29

4.2.2音频放大器31

4.2.3具体电路说明36

4.3本章小结37

第5章系统调试与改进意见38

5.1系统调试过程说明38

5.1.1红外发射器电路调试38

5.1.2红外接收器电路调试38

5.2系统改进意见39

5.3本章小结40

结论41

致谢42

参考文献43

第1章前言

1.1课题研究背景及目的

如今的家电市场电子产品种类繁多,各项新产品新技术不断涌现,致使各商业厂家不断推出具有各自特色的新产品。结合家电市场需求,本课题研究了一种适用于家用电视上的电视伴音红外转发器。

1.2方案选择与比较

作为电视伴音转发器来说,一般有电视伴音无线转发器和电视伴音红外转发器两种。由于两种转发器采用不同的工作波段,一个为无线电波波段,一个为红外波段,仅从工作波段来看,红外线作为信号载波具有很多优点:成本低、传播范围和方向及距离可以控制(不会穿过墙壁,对隔壁家的电视造成影响)、不产生电磁辐射干扰,也不受干扰等等,因此红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波,被广泛应用于家用电器行业。鉴于此,本课题选择了以红外线作为信号载波,制作一种电视伴音红外转发器。

1.3红外技术概述及应用

自然界中,一切温度高于绝对零度摄氏-273.16°的物体都不断地辐射着红外线,这种现象称为热辐射。红外线(Infraredrays)也是一种光线,它是在红光以外的、肉眼看不见的、具有热效应的光线,红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种,由德国科学家霍胥尔于1800年发现,由于它的波长比红色光(750nm)还长,超出了人眼可以识别的(可见光)范围,所以我们看不见它,又称为红外热辐射(Infraredradiation),通常把波长为0.75~1000μm的光都称为红外线。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为0.75~1.50μm之间;中红外线,波长为1.50~6.0μm之间;远红外线,波长为6.0~l000μm之间。

自1800年英国天文学家W.Herschel发现了红外线以来对红外辐射的研究已有180余年的历史,但其作为一门应用技术,还是从上个世纪5O年代,在快速响应固体红外探测器研制成功后发展起来的。红外技术首先为军方所重视,用于国防和军事,极为保密。直到1959年,美国无线电工程师协会期刊(PIRE)出了一期《红外物理与工艺学》专刊,才第一次系统地对红外技术作了阐述。

红外通讯一般采用红外波段内的近红外线,波长在0.75um至25um之间。为了建立一个统一的红外数据通讯的标准,1993年,由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司发起成立了红外数据协会(InfraredDataAssociation,简称IRDA)。一年以后,第一个IRDA的红外数据通讯标准,即IRDA1.0。IRDA1.0简称为SIR(SerialInfraRed),它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红外通讯方式,其最高通讯速率只有115.2Kbps,也就是大家熟知的电脑串行端口的最高速率。

红外线通讯是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案,主要应用于无线数据传输,有时也用于无线网络接入和近程遥控。红外通信是利用红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。红外线是波长在750nm~1mm之间的电磁波,是人眼看不到的光线。红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线,波长在0.75m~25m之间。发送端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去。接收端将接收到的光脉转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。

1996年,IRDA了IRDA1.1标准,即FastInfraRed,简称为FIR。其最高通讯速率达到了4Mbps的水平。随着技术的发展,IRDA又了通讯速率高达16Mbps的VFIR技术(VeryFastInfraRed),并将它作为补充纳入IRDA1.1标准之中。同时,接收角度也由传统的30度扩展到120度。更高的通讯速率使红外通讯在那些需要进行大数据量传输的设备上也可以占有一席之地,而不再仅仅是连接线的替代。

通讯原理范文第9篇

关键词:电子通讯 多途径 抗干扰技术

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0108-01

1 电子通讯抗干扰技术的工作原理

从专业学术上来定义,电子通讯抗干扰技术是指一切对抗影响通讯正常运行的技术,这类装备和技术的作用是保证通讯技术能够正常运行,消除电磁能和定向能控制对于正常通讯的影响,抵抗通讯技术中攻击电磁频谱手段,提高通讯技术对于噪音环境的生存能力,从而有效提升电子通讯技术的运转流畅性。抗干扰技术工作原理是抑制干扰源发生的干扰信号切断干扰信号的传播途径,保持电子通讯信号传播不受噪音信号干扰。再者是抗干扰技术的实用性和可靠性较强,对于干扰信号的判断精确,对抗干扰的能力较强,能够解决电子通讯中面临的干扰问题,有效优化电子通讯系统的运行。

2 电子通讯常用的抗干扰技术

电子通讯抗干扰技术应用的目的是提升通信端口信号输出信干比,对于干扰信号能够迅速判断,提升正确信号的接受能力,保证通讯系统能够筛选过滤传播信号。抗干扰技术功能实现是要借助于信息处理系统、信息载体和信息传播平台,当前电子通讯抗干扰技术更新较快,常用的抗干扰技术主要有以下几种:①实时选频技术,这种技术的工作原理是测量通讯传输渠道中的特点信号,由于经过电离层反射后到达的接受信号的频率不同,可以直接判定接受信号的质量,实现了通讯设备信号换频的自动化切换,在信号传输条件优良的弱干扰频道上具有良好的效果。②高频自适应抗干扰技术,这类技术的优点是工作适应性较强,能够根据通讯条件变化来自主调节抗干扰信号设置,当前通讯技术快速发展,对于抗干扰技术提出了更高的要求,高频自适应技术实现了频率调整、功率转变、传播速率调整自动化,有效提高了选频和换频过程中的通讯信号优化,具有传播条件优良的弱噪音信道上具有良好的应用效果。③高速调频技术,这是一种具有规律和速度跳变的抗干扰技术,在宽频带范围内进行信号跳变,其具有抗搜索性能强大的功能,系统频率射频频谱的取值范围较宽,再者是抗截获性能优良,系统能够保持信号发射端和接收端的调频图像一致性,并保持两个环节信号频率值相对应,高频调频技术是未来电子通讯抗干扰技术的发展趋势。④扩频技术,其在电子通讯中应用呈现了以下几个特点,首先是载波是随机性的宽带信号,其带宽相对于调制数据带宽更加宽泛,再者是载波的带宽比较宽,其接受过程实现了本地产生的宽带载波信号的复制信号与接收到的宽带信号相连接。

3 电子通讯多途径抗干扰技术研究

在当前的电子通讯环境下,提升电子通讯的安全性和稳定性是研究热点,抗干扰技术应用不仅要实现单台通讯设备的抗感染能力,同时也应当采用多元化的抗干扰技术,将整个通讯系统纳入到抗干扰系统中,提高对干扰信号的甄别和切断能力,实现工作信号的安全和通畅传输。

3.1 综合性信号处理抗干扰技术

在现代化的电子通讯体系中,信号处理要借助于通讯设备和传输原件共同完成,综合性信号处理抗干扰技术应用实现了对多重信号的甄别和拦截,尤其是对于干扰信号采取多种处理方式,有效拦截干扰信号。在抗干扰信号处理系统中,高频脉冲噪音是最大的干扰因素,其影响了信号接收的准确性,对于信号处理系统产生误导,因此要优化电子通讯系统就应当从系统跳频、扩频、混合扩频、自适应干扰抑制、数据猝发、伪信号隐蔽、前向纠错等方面入手,增强通讯信号的随机性和时变性,使得通信信号更加多变化,同时要根据电子通讯信号的传播要求随机设定速率调频和自适应调频,提升电子通讯系统对于噪音信号的抗干扰能力。

3.2 天线和传播结合的抗干扰技术

电子通信信号传输要借助天线设施和传播路径来完成,无线通信系统中的节点是信号传输和接受的端口,系统中的中心和终端都是采用全向天线结构,这种结构保证了信号接受的全面性,能够将四面八方的信号直接汇总到接收机中,但是各类干扰信号也汇聚到中心台系统中,因此在天线接受和传播渠道中要设置抗干扰技术,通过天线自动信号调零和信号方位进行信号跟踪和甄别,甄别干扰信号的来源,通过不同方向的信号干扰比判断干扰信号的频率,并进行干扰信号抑制和切断。天线和传播结合的抗干扰技术实现了信号高宽调频,在信号多进制扩张的的基础上完成结构的自适应调频,有效抵抗了干扰引号的波动干扰,大大提升了单台电台设备的干扰能力。

3.3 抗干扰技术和对抗技术多途径应用

电子通讯抗干扰技术要采用对抗技术和抗干扰结合的技术方式,在l现和甄别干扰信号源头的同时,也要向这一信号传播源发射干扰信号,实现电子通讯抗干扰和干扰一体化。抗干扰和对抗技术综合应用实现了通讯和干扰协调统一的目的,在整个通讯系统中,信号发射借助于宽带射频天线,这种天线结构能够进行全向天线和自适应天线模式的选择,宽带变换器能够进行信号接受和发生的切换,利用无线电信号处理软件可以对数字信号进行加工,并控制发生信号和干扰信号的功率,根据不同的电子通讯要求来选择适应的干扰方式,在对抗干扰信号的同时也发射干扰信号。抗干扰技术中的电子支援板可以对各类通讯信号进行侦查和筛选,为信号控制提供数据参考,实现电子通讯信号抗干扰功能一体化。

4 结语

总之,当前电子通讯技术多途径抗干扰技术发展要依托于微电子技术、计算机技术、网络通信技术,实现对干扰信号的甄别、截获、处理,强化对干扰信号的切断和反干扰能力,提升电子通讯系统中信号传输和接受的准确性,同时要采用多途径技术结合的方式来优化系统抗干扰能力,优化电子通讯设备的工作环境。

参考文献

通讯原理范文第10篇

【关键词】抽水蓄能电厂;计算机监控系统;网络通信

工程系统建设中应用最为广泛的网络通信系统是H1局域网,使用这种网络系统和计算机结合对电厂进行控制一定程度上促进了系统的自动化。随着科学技术的发展,各种设备的生产要求也逐渐提高,在各个领域的应用中也凸显出一定的不足和缺陷,需要对系统的功能进行有效的升级。

一、计算机监控系统的概述

(一)计算机系统的监控对象

抽水蓄能电厂使用计算机监控的主要对象是厂房、地面开关站、上下水库、施工变电所等。主要监控设备有水泵水轮机、主变压器及其辅助设备、一套变频启动装置,此外,还有进水阀设备和所有的辅助设备,柴油发电机等机电设备。除了主要设备以外还有公用设备,主要是上水库和下水库的进水口闸门,还有水文测量系统和水位测量系统,压缩空气系统和供排水系统等。

(二)计算机监控系统的设计原则

抽水蓄能电厂的主要作用是为电网的调峰和调频提供保障。在设置控制系统的过程中首先应该考虑到电网的相关问题,其次应该对系统的性能价格比进行考虑,在设计过程中既要追求技术的先进性,又要遵循一定的设计原则。监控系统在进行方案设计时应该考虑四个原则,第一个原则是按照国际的先进水平进行设计,其设计的前提是满足可靠性和实用性的要求。其运行值班方式是无人值班或是少人值班的方式。为了保障监控的统一性,应该设置全场计算机监控系统,避免使用传统独立的常规集中监控系统。由于考虑到电厂的安全性和可靠性,还需要在设计的过程中外加简单的停机安全闭锁的功能,确保在紧急情况下系统的安全运行。对电厂的其他重要设备进行紧急处理时要使其满足可靠性的要求。第二个原则是采用分布式系统结构的形式,确保系统中一个设备发生故障时其他的设备仍然能够正常运行。第三个原则是保持系统的可靠性,采用环网配置的装置设置其监控网络。在运行的过程中,要使系统本身故障影响力适当减少,不能让系统本身的故障影响到环网的运行。第四个遵循的原则是实现计算机监控系统与多各系统的通信,主要的系统有电站系统、网调监控子系统、全场通风空调系统和电厂用电系统等。

(三)计算机监控系统的整体结构

抽水蓄能电厂的计算机监控采用的是开放式和分层分布两种结构的系统,外加全分布的数据库。在各个计算机中都有分布全场数据库和历史数据库,在LCU中还有各单元的数据库分布。在系统的各个环节点上还有系统功能的分布,任何一个节点都可以通过系统网络和其他节点通信。监控系统主要由三部分组成,首先是集控中心,其次是电站主控级,最后是现地控制单元。前两个部分在通讯时主要采用的是以太网,后两者之间采用的是以太环网的形式进行通讯,以太环网还可以协助三者进行数据的交换,采用这样的互联控制方式主要作用是实现三者之间的紧密联系,当主控级退出之后,仍然能够实现机组抽水启动。

二、电厂监控系统的网络通讯原理分析

(一)计算机监控系统中的H1网络通讯原理

H1网络是一种规范型的总线型系统,其在系统的开发过程中主要涉及到网络开发中的三个层次,分别是数据链据层、传输层和物理层。传输接口是研究部门自己开发的,符合规定形式的传输协议。H1网络系统具有两个主要的站点,其站点包含的位置是S5和S7系列PLC和计算机中。S5PLC是H1网上的一个单独的站点,主要通过通信协议处理器模块和其他站点进行通讯的。通信协议处理器模块(CP1430)对数据进行交换时主要采用的是RAM和PLC的控制程序。当控制器的通信有一定的需要时,处理器就会将不同程序的数据打包使其成为多个协议数据单元,然后使用局域网将数据单元发送给通信伙伴。对于远程通讯站点发送的相关信息也可以通过局域网使用CP1430进行接收,将接受的数据进行解码就能保证数据被不同站点接受。通过组态软件对CP1430进行配置一定程度上能够保障控制器接入到以太网。在电厂工作中,要实现工业以太网和计算机站点的通信,就需要配置一定的通讯处理设备,在通讯设备上面安装合适的通讯软件。计算机站点可以使用Hard net 和 Soft net两种形式的通讯处理设备。其中Hard net自身带有微处理器,可以有效减少计算机CPU上面的荷载,但是Soft net没有自身的微处理器。

H1的网络通讯系统是一种点对点的通讯系统,对数据进行传输时需要将通讯者的参数进行匹配之后才能进行传输。在进行组态时,还需要设置接口好的作业号,通过这两者可以指明CP卡的通讯作业,然后通过CP卡的通讯作业进行数据传输。从而使得通讯作业的等级有所提高。

(二)计算机监控系统中的通讯程序分析

在计算机系统的监控体系下,可以将通讯系统分为三部分,首先是通讯报文的准备发送阶段,接受通讯报文阶段,网络通讯阶段。通讯报文的准备发送阶段的功能块主要有七个,分别是PB211、PB212、PB213、PB214、PB215、PB218、PB219。通过这七种功能块可以将数据格式进行转换,将转换过来的格式存储到相关模块当中。其次是通讯报文程序的接收阶段,在这一阶段中,主要是将接收到的通讯报文进行解压打包,然后再将其存放在一定的模块当中。最后一个部分是实现接收和发送的综合性能。

为了确保通讯系统整体优势的发挥,可以通过网络对通讯系统进行组态,将各个数据点的存放位置进行有效的配置,对于各个系统的上级协议采取自定义的形式进行编制。使用下位机通讯程序将原有的相关功能进行代替,从而组成新型的应用协议。

三、结束语

文章简要介绍了抽水蓄能电厂上位机的升级中存在的一些问题,对H1网络的接入情况进行了分析,从网络的通讯原理和通讯数据的研究中得到网络技术的改造思路,为网络系统的升级打下了坚实的基础。

参考文献

[1]孙莉莉.抽水蓄能电厂计算机监控系统网络通信原理分析与研究[J].科技创业家,2013(18).

[2]张卫君,高晓森,毛琦等.密云水电厂计算机监控系统改造设计与实现[J].水电站机电技术,2012(3).

[3]李长胜,刘光明,蒋春钢等.最优发电和抽水联合控制在抽水蓄能电厂的应用[J].科技与生活,2010(17).

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