时间：2022-12-24 12:45:37
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇通信系统论文范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
比如在应急指挥系统就存在着应用需求。应急指挥系统的主要任务是完成应急现场指挥功能，现有的应急现场指挥系统体制基于K口通信方式，存在一个中心控制盒和若干个信息终端，中心控制盒和每路信息终端之间通过K口有线连接。基于K口的应急指挥系统必须具备一个中心控制盒，如果中心控制盒出现故障则整个系统无法完成正常通信功能。在系统网络中，中心控制盒必须与每路信息终端拉线完成互通，信息终端相互之间拉线完成与友邻之间的通信。这样一来，如果系统存在n个信息终端，则全系统拉线数将达到2n-1路。由此可见，基于K口的应急指挥系统存在可靠性低、布线繁琐、控制方式复杂等缺陷。如果采用同线通信技术，则应急指挥系统组网方式将大大简化，在一对被复线上可以同时挂接多个通信终端设备，设备之间共享物理链路和带宽，相互之间完全独立不受影响。基于同线口的应急指挥系统终端设备之间通过一对被复线并线即可完成全部的连接，任意终端之间能够相互访问，能够完成话音数据的通播、选呼等功能。如果其中一路终端出现故障，并不会影响其他终端的通信功能。在系统网络中，所有信息终端共享公共的物理线路和带宽，只须一对线即可完成系统的通信组网功能。
采用同线技术的应急指挥系统具有可靠性高、布线简单、控制方式方便等优点。同线通信系统体系结构主要遵循电力线载波通信的基本体系结构，在一对被复线上或二线电力线上同时挂接多个终端节点，每个节点都是半双工通信的方式。
为了协调全系统节点间通信不冲突，设置其中一个节点为主节点，其余节点均设置为从节点，主节点定时发送令牌给其余节点，令牌中带有节点编号。如果从节点接收到的令牌编号与本节点编号相同，则发送本节点语音和数据包，定时时间到以后，主节点更改令牌节点编号，允许下一节点发送数据，循环往复，直到所有节点都涵盖。受系统带宽限制，通信节点最多10个。同线通信系统硬件平成整体功能框架的搭建，图四是同线通信系统硬件原理框图。，ARM7处理器LPC2388处于系统的核心，通过它完成各个芯片的初始化，接收并转发语音编码压缩数据、RS232异步串口数据、线路载波通信数据等。
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基于循环前缀的短时频偏估计
由上述分析可知，频偏的存在和信道的影响会使得接收序列Y（k）不等于发送序列X（k），同时会产生子载波间的干扰。因此必须在FFT处理前进行频偏和信道的估计与补偿。本文利用循环前缀进行短时频偏估计，即在一个FFT数据帧内进行估计。该方法比利用导频的频偏估计具有更好的实时性，更适合于高速和超高速移动场景。在频偏估计中还需考虑多径传输问题。多径信道的时延会导致上一个数据符号“污染”下一个数据符号的循环前缀。假定等效基带信号的最大多径时延为L，即循环前缀的前L个数据中有多径干扰。为了降低频偏估计误差，实际计算时（11）式修正为。
3仿真结果与分析
为了验证本文频偏信道联合估计的算法性能，采用Matlab软件构建超高速移动OFDM系统通信平台，结合典型城市信道的实际传输条件设计了如下仿真无线信道仿真参数：高速OFDM系统共有256个子载波，系统采用16QAM调制，采用块状导频结构，循环前缀CP＝64。信道多径数为5，各径时延在0～12μs均匀分布，各径功率（τi）按e－τi／τmax衰减，其中τi为第i路径时延。本文中均方根时延τrms取为4μs。
3．1频偏估计误差影响实验为了验证多普勒频偏估计误差对于传统信道估计算法的性能影响，设计验证实验，设置系统信噪比SNR－dB＝20dB，系统频偏为800Hz，多普勒频偏估计误差从0Hz每次增加20Hz一直到200Hz，观察各个多普勒频偏对信道估计性能的影响。实验结果如图3所示。图3所示使用传统的LS算法和LMMSE算法进行信道估计，在多普勒频偏误差为0Hz时，信道估计误码率较小，估计性能好。随着多普勒频偏估计误差增加，信道估计性能急剧恶化，在多普勒频偏为200Hz时，2种信道估计算法误码率都在0．07左右，此时信道估计的误码率已经不能满足信道估计的误码率要求。通过实验可以验证多普勒频偏对信道估计性能影响较大，在多普勒频偏较大时，传统的信道估计的误码率较大，估计性能不能满足实际传输需求。通过该实验可知较小的多普勒频偏估计误差对OFDM系统产生较大的性能恶化，本文设计的实时频偏可以实际估计频偏变化，大大提高频偏估计的实时性和准确性。
3．2频偏估计算法性能验证为了验证基于循环前缀的频偏估计性能，进行了Moose算法、SC算法和本文的频偏估计的对比实验，设置系统的归一化频偏为0．1时3种算法的频偏估计均方误差（LMMSE）的对比实验，实验结果如图4所示。由图4可知，Moose算法的频偏估计性能最好，本文算法和性能较好的SC算法性能差异不明显。本文算法是盲估计算法，利用循环前缀的冗余信息，相比于SC算法、Moose算法，不需要训练序列，降低了系统的数据利用率，且能够和传统信道估计的算法相结合，不需要改变信道估计的导频序列，综上本文的算法性能较好。但本文算法是基于循环前缀的，故对循环前缀的数量有要求，本文循环前缀长度是数据符号长度的1／4。上述实验过程验证了多普勒频偏对于信道估计的影响，通过分析实验结果，本文设计的频偏估计算法具有较好的估计性能。
2数据交换
数据交换出现于上世纪九十年代，它是一种标准数据传输方式，已经在国内外的众多行业中得到了应用，并取得了较好的应用效果，因为数据交换的自动化处理能力较大，尽管涉及了较大的用户范围，但是依然能够较好的保障数据处理的正确性，所以，数据交换在医疗领域的应用前景也是比较大的。本文接下来以面向区域医疗的临床数据交换系统设计为例，研究其实际应用。一方案整体架构医疗机构内部系统较低的集成水平，导致医疗机构与区域医疗中心的信息交换的可靠性与实时性特点表现的不够明显，为了能够更好的实现二者之间的数据交换和共享，所以设计了面向区域医疗的临床数据交换系统，整体架构如图1所示：从图1中我们可以看出，在这一临床数据交换系统中，主要包含两部分，一是区域医疗边界网关，二是数据交换标准化接口。其中，区域医疗边界网关是通过集成平台提供的SQL、File、FTP等接口,将EMR、LIS、PACS、药库系统等进行信息集成，从而形成一套有效的医疗信息元数据，以实现区域医疗的各项需求，在文件服务器中存储整个过程中出现的图像、文件等，为本系统实现数据交换提供数据基础；数据交换标准化接口主要是利用集成平台与MML标准，实现上述医疗信息元数据的标准化，通过运用区域医疗中心的集成平台,对标准文件进行解析，并在区域医疗区域数据库中进行存储，最终实现数据的交换和共享。二数据获取方式设计数据获取的基础是系统中的集成平台的设计，通过它来获取各种医嘱、文书等关键信息，并在特定的数据库中进行保存，通过集成采集挂号、EMR、PACS、等异构系统中的离散数据，并在数据库表中进行存储。通过面向区域医疗的临床数据交换系统的设计及以上分析，充分证明了数据交换技术在医疗领域的应用。
3电子邮件
随着通信技术的不断创新与进步，以及计算机技术的广泛应用，在人们目前的工作、生活中计算机已经成为一种不可或缺的交流工具，电子邮件（E-mail）已经基本上取代了传统的书信。通过E-mail进行信息交流仅能够将传送者的文字信息快速传递，还能够传输生动的图片、音乐、视频等数据信息，而且，E-mail还可以通过群发功能将同一信息快速传递给多个人，大大提升了信息传递效率，也节约了传递者的时间，提高了他们的工作效率。电子邮件的这些优点都决定了其在医学领域的广泛应用，它操作简单方便、传输信息准确可靠，并具备邮件接受自动提醒功能，医生以及医院之间通常会使用E-mail作为其主要通信方式，甚至在一些医院信息管理以及办法自动化系统中，内部信息交流的基本通信方式就是使用E-mail。
4远程医疗
远程治疗是指利用现代网络和电子计算机等多媒体来实现远程临床诊治。从其定义来看，远程医疗实现的最基本条件就是网络，医生通过网络了解病人的基本信息及病情，并通过计算机技术，进行远程指导与治疗，从而大大节约了诊治所需的时间。比如，远程手术就是专家及医生通过运用计算机网络技术观察和了解病人图像和声音，再利用现代医疗器械对病人实施远程遥控手术，从而在危急时刻，在最短的时间内挽救病人生命；再比如远程联合会诊，各个专家不必在同一地点出现，而可以直接通过计算机远程技术，让身处不同地方的专家同时清楚地观察到病人的病情，并能够实现专家间的相互沟通。
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。
2工作原理
欲监测和保护藏羚羊，就要建立一个完善的控制管理系统。首先藏羚羊自身的体温和心跳的信息转化成虚拟信息传递到无线传感器，经过A/D转换把虚拟信息转化为数字信息，运用GPRS技术传递到一些基站，这些基站通过信息的整合后，传递给监控中心，该系统根据藏羚羊的心跳和体温来判断其位置和是否安全。传感器设置最高的体温和最低的体温，最大的心跳频率和最小的心跳频率；CC2431完成信息的转换，GPRS无线通信完成数据的远距离传输，监控中心对数据信息进行收集和分析，给出一些判断。
热释电红外传感器和反射式光电传感器有四种测量信号报警上限信号Ps,报警下限信号Px,正常上限信号Pu,正常下限信号Pd。这四个测量信号把藏羚羊的安全分为三个区域。安全区：Pd<P<PsorPx<P<Pd；警戒区：P>Ps；危险区：P<Px；（1）若藏羚羊的心跳和体温大于正常下限小于报警上限或者大于报警下限小于正常下限，说明藏羚羊在正常的活动，它们是安全的；（2）若藏羚羊的心跳和体温大于它的报警上限，这说明藏羚羊有两种可能，一种是藏羚羊大规模的迁徙；另一种是受到盗猎人的追赶，在拼命地逃生。（3）若藏羚羊的心跳和体温小于报警下限，这说明藏羚羊有危险，盗猎人猎杀了藏羚羊死以后温度下降，这时需要最近的藏羚羊保护人员采取相应的措施保护它。通过传感器传递的数据信息，实现藏羚羊保护的及时性和有效性，同时减少了资金的投入、能源的消耗。因为藏羚羊是恒温动物，它会根据外部的温度调节自身的体温一直维持在相对稳定地范围内，这样不管是白天还是夜晚都能够无偏差的监测藏羚羊的安全情况。还能够通过藏羚羊的活动路线和范围，使得人们对于藏羚羊的迁徙和生活范围有更精确地了解和认识，也有利于在迁徙的过程中和生活的范围内，实施一些人为的保护措施。
2、ALM系统基础建设
ALM系统平台基础数据的统一定义是整个系统的基础。通过对设备树、数据分类、数据库体系、告警体系等的统一定义，形成各个应用系统共有的基础数据，减少各应用模块及线路问的接口，有效提高维保系统的整体性能和数据共享。因此，应进行设备基础信息库、标准设备状态监测模型及上层管理系统接口这3大基础建设。
2．1设备基础信息库与ALM系统
接口的子系统包括各种不同的设备。ALM系统监控的基本对象是设备，大多数的需求都是结合设备的监控、管理和维护提出的。因此，应建立基于ALM系统的设备管理功能，以支持通信系统的建设和运营维护。同时为地铁设备管理提供支持。基于ALM系统的设备管理，其主要管理对象为通信系统设备信息，因此应为设备管理功能体系建立标准的设备信息显示模型、完整的基于ALM系统的没备信息库和用于设备信息管理的接口。设备信息库是ALM系统建设和运行的基础，所有的设备信息显示模型均通过设备信息库生成。在系统调试阶段，大量设备信息由各子系统承包商提供，而ALM系统承包商将这些信息整理并归档于设备信息库。设备信息库存储于历史数据库中。设备信息库是基于ALM系统多个基础表而建立的，包括站点表、子系统表、设备类型表、告警分级表等。由于ALM系统站点众多，每个站点的子系统众多，设备信息库是一个数据量非常庞大的表格，因此，必须建立合理的基础信息体系，这样才能保证数据录入和检索的完整和高效。同时，需采用海量实时性能较高的历史数据库产品，以支撑数据基础体系的建立。设备信息库是一个完整的信息中心，包括了所有专业／子系统的设备信息，因此ALM系统的建设和维护需要众多专业／子系统的人员支持。为了便于每个专业／子系统人员对本专业的设备信息进行管理，必须建立一个通用的接口，使各专业／子系统人员不必直接面对数据量庞大的设备信息库，而是通过接口进行本专业的数据录入和检索。设备信息管理接口是人机界面的一部分，是系统维护人员的工具之一。该接口往往被运营人员所忽视，由此会导致设备信息管理的杂乱无章。
2．2标准设备状态监测模型
2．2．1设备状态判断
不同的设备具有自身的专业特点。ALM系统需要针对每一类设备进行告警分级、维修方式设定，以形成标准的设备状态监测模型体系，然后通过高性能的软件数据处理功能实现对设备维修信息的快速处置。一般将设备的状态分为维持服务、暂停服务和•14f1•中断服务，根据该设备的状态判断其是否完全具备维持运营的能力。1)维持服务：指设备虽然存在导致服务能力下降的故障，但仍然可以继续向乘客提供服务，如某个摄像头无法获取图像而乘客并不能感受到。2)暂停服务：指设备的故障导致无法满足乘客需求，但乘客可以选择其它设备代替或故障可以短时恢复。如站台某个PIS(乘客信息系统)显示单元无法开启。3)中断服务：指设备的故障导致无法满足乘客需求，进而导致某个运营服务能力完全失去。如站台广播失效需人工喊话。ALM系统需根据设备实时信息自动判断告警级别并采用不同的方式提供推送或辅助决策，由运营维护人员根据建议处理。可能的处理方式有：忽略，不做处理；记录维修相关信息，在运营后维修；需更换备品备件；紧急抢修。
2．2．2数据处理方式
现场采集的设备状态数据非常多，应对这些数据进行过滤、筛选、加工处理，以获得维修决策的基础数据。根据不同的管理需求，有不同的数据处理模型，如告警设置、趋势分析等。1)告警设置：包括限值告警、区间告警、统计告警、百分比变化告警等。2)设备趋势分析：是以定量、可视的形式对设备状态进行管理，包括检查设备的状态是否处于控制界限之内，观察设备状态的变化倾向或状况，预测设备状态发展到危险水平的时间，早期发现设备异常并进行预维修或定修。可采用单值趋势分析、正态分布趋势分析、公式或统计方法趋势分析等技术。
2．3决策支持
通过采集设备的现场状态数据和基于历史数据的分析，ALM系统可对维修决策提供支撑。按照设备、系统、网络等不同维度对数据进行统计分析，对指标体系进行梳理，形成通信系统设备的评价体系；通过仪表、图形、趋势分析等形式，构建地铁运营维护平台的管理“驾驶舱”。
3、ALM系统与维修业务的结合
典型的设备维修业务流程如图1所示。ALM系统主要在故障报告、报修、数据分析环节中起关键作用。ALM系统在整个维修管理业务流程中的作用如图2所示。
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
2移动通信网络优化发展趋势
数据分析与处理智能化、自动化以及一体化，是移动通信网络优化的主要发展趋势，具体而言，主要体现在以下几个方面：
2.1开发数据一体化分析与处理系统在优化移动通信网络的过程中，可以使用多种技术和工具。但不同类别工具所具备的功能有所差别，倘若技术人员不能对这些工具进行有效的整合使用，就无法充分发挥移动网络优化方案的实施效果。对此，系统供应商应该与运营商之间形成稳定的战略合作关系，将系统和环境相关数据紧密结合，开发出数据一体化分析与处理软件系统，促使海量数据的处理工作更加简便、高效、快捷，从而减少网络维护人员的工作量、降低工作难度，使得维修管理人员可以将更多的精力投入于系统与环境的深层次优化工作中，促使移动通信网络优化目标的实现。
2.2开发职能辅助数据挖掘系统在移动网络通信优化整个工作过程，数据分析优化属于最难的环节。由于移动通信网络在运行过程涉及到的数据量非常大，因而需要借助多种技术进行数据处理。在此过程中，难度最大的在于挖掘这些数据信息之间存在的关联性，并通过分析、筛选，提取出数据库中的有用信息。对此，在未来的移动通信网络优化工作过程中，应该注重开发智能辅助数据挖掘系统，帮助网络优化人员快速掌握数据之间的联系，为优化整体改造方案，提供有效的辅助决策功能。
2.3开发自动调整网络参数系统移动网络系统在具备辅助决策功能之后，有效地增强了数据分析与处理结果的精确度，但这并不是网络优化工作的终点，其进一步优化的空间仍然很大。在此阶段，相关人员可以开发自动调整网络参数系统，优化OMC系统配置功能，使其能够自动调整各项参数系统。如此有助于增强移动网络适应环境参数变化的能力，从而为用户提供高质量的通信网络服务。
（2）红外光通信接入。这种通信接入技术由于其传输速率相对比较高，它的速度频率大约在3MB/s-621MB/s之间，这样就可以有效的促进数据之间的高速度传播。同时此技术的传输距离可以高达100米左右，并且以红外光为主要的工作波段，这样既不需要对其进行频率波段的申请，也不会影响其他通信系统的运行情况。
（3）微波宽带接入技术。这种技术适应的频率段主要是在28GHz的周围，并且采用的是蜂窝方式的网络布局，这样就可以有效地降低因为传输距离比较长而造成的损失和能源消耗。同时还可以有效地减少无线通信发射的功率，由此可知，这种通信接入技术比较应用于双向数据和图像传输。
2无线通信技术在电力系统的应用
2.1无线通信技术在电力输配电系统中的应用
在电力系统中，有关状态信息的搜集和控制命令的发送主要是将输变电无线与光纤集成通信系统放置在网络通信层；变电站的中心站主要是通过电力特种光缆与部署在输电线路杆塔上的远端单元进行相互的连接，其中中心站还可以通过链式自组网的模式来有效地实现它们之间的通信，并且可以通过利用输变电中心站设备和远端单元有效连接的无线与光纤集成通信系统，这样就可以实现底层终端信息的汇总和采集。此外，还可以利用远距离传输的方式将信息进行汇集到输变电系统主站中。在电力系统中运用输变电的时候，可以有效地采用分布式中心站与链式组网两者相互相结合的方式，这样就可以更加充分地利用输电线路光缆资源，从而就可以有效地实现光纤与无线组合网络之间的通信。由于在电力系统中应用配用电的时候，它需求不同，这样就需要促使系统具备智能化的链路传输能力，并且系统还需要具备流量实时监测技术，从而就可以有效地实现系统性能的动态感知。除此之外，在对系统进行实际的监控和测量的时候，要对流量控制技术进行具体的分析和研究，从而才能使链路传输能够有效地适应网络系统的变化。在配用电应用的过程中，需要很大的终端数量，同时由于基站系统承受的压力比较大。所以系统在运行的过程中就需要具备海量终端，并且还要有一定的接入能力。除此之外，在利用调度算法对基站系统进行运算中还需要对终端用户进行数据传输的监测。
2.2无线通信技术电力系统内部管理中的应用
在发电企业，内部管理工作是非常重要的，首先无线通信技术可以有效地实现远距离延伸，其中有一些管理人员在异地出差，这样就不能连接电厂设备的实际情况，他们可以通过利用SIM卡和GPRS网络掌握电厂大型设备，例如：高压变频器等的运行参数，这样就可以方便电厂内部的管理，也有效地解决了距离远的问题，同时也为电厂节约了资源和成本。然后电厂设备如果在运行的过程中，发生了以外的事故，可以起到应急的作用，保证电厂通信网络正常的运行。可以实现小范围的覆盖，对于电厂、变电站等区域，应该考虑采用无线通信系统进行语音网、数据网的无线覆盖，在业务流量需要不是特别大的地方应用这种方式，这样就减少了电厂线路的布局，从而也方便管理人员对电厂内部进行管理。
2.3无线通信技术在电力通信系统中的应用
无线通信网络的研究对象在电力系统中的发电、送电、变电、用电等等一切与电相关的信息和环节，而无线通信技术就是对这些环节的整合，从而保证发电行业的自动化发电和电力生产、输送都更加安全经济。同时无线通信技术可以采用高压骨干网架进行远距离、大容量以及低损耗输送，这样就促进了电力系统的可持续发展。除此之外还可以有效地实现不同单位、机构以及装置的实时监测。
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。
