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時(shí)間:2022-08-24 22:24:41
導(dǎo)言:作為寫(xiě)作愛(ài)好者,不可錯(cuò)過(guò)為您精心挑選的10篇通信原理論文,它們將為您的寫(xiě)作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
2.中英文結(jié)合雙語(yǔ)教學(xué),使學(xué)生熟練掌握專業(yè)英語(yǔ),與國(guó)際化接軌
自上世紀(jì)90年代,我國(guó)高等學(xué)校通信類(lèi)專業(yè)已引入了包括Wiley、WorldScience等出版社國(guó)外系列經(jīng)典教材,包括A.Goldsmith等編著的《WirelessCommunication》、J.G.Proakis等編著的《PrincipleofCommunicationSystems》等。上述教材已先后為國(guó)內(nèi)多所985重點(diǎn)大學(xué)通信、電子類(lèi)的本科生教學(xué)所采用并日益普及。另一方面,隨著我國(guó)通信事業(yè)的長(zhǎng)足進(jìn)步。目前,我國(guó)的電信科學(xué)研究院、中國(guó)移動(dòng)通信研究院等科研院所與華為、中興等國(guó)內(nèi)通信設(shè)備提供商在通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議制定、基站關(guān)鍵技術(shù)解決方案及終端服務(wù)等領(lǐng)域已逐步取代了索尼-愛(ài)立信、諾基亞-西門(mén)子等傳統(tǒng)科技巨頭,其關(guān)鍵技術(shù)的科技含量無(wú)論在亞洲抑或歐美市場(chǎng)都極具競(jìng)爭(zhēng)力。與國(guó)際接軌,意味著無(wú)論在民企、私企、國(guó)企或是外資企業(yè),通信業(yè)務(wù)相關(guān)的關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議及基本原理、樣機(jī)使用、維護(hù)等說(shuō)明均采取英文版本??梢哉f(shuō),沒(méi)有良好的專業(yè)英文功底,甚至將很難適應(yīng)于學(xué)生日后畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)所面對(duì)的技術(shù)工作需求。為了幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),盡快的適應(yīng)、學(xué)習(xí)并掌握通信行業(yè)的英文資料學(xué)習(xí)、查閱等需求,在課程的授課環(huán)節(jié)中,采取了中英文結(jié)合的雙語(yǔ)教學(xué)模式。為了能讓學(xué)生逐步適應(yīng)雙語(yǔ)教學(xué)的進(jìn)度,在課程實(shí)踐中,采用循序漸進(jìn)的方式。首先,在課程的教學(xué)及課件制作過(guò)程中,適量引入一些知識(shí)、概念的專業(yè)英文名稱及系統(tǒng)流程概念的中英文對(duì)照,例如,正交頻分服用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,OFDM)、多輸入多輸出(Multi-InputMulti-Output,MIMO),大規(guī)模天線(LargeScaleAntenna)[2]等技術(shù)概念的中英文解析,并鼓勵(lì)學(xué)生在課后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或電子圖書(shū)館等方式進(jìn)一步查閱相關(guān)技術(shù)的特點(diǎn)及擴(kuò)展知識(shí)。在熟悉相關(guān)技術(shù)專業(yè)名詞及概念后,在逐步過(guò)渡到全英文多媒體課件教學(xué),使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí),提升相應(yīng)的專業(yè)英文技能。從期末學(xué)生的反饋意見(jiàn)及教學(xué)實(shí)踐過(guò)程來(lái)看,大多數(shù)學(xué)生在中英文雙語(yǔ)授課的模式中,不僅學(xué)習(xí)到了通信系統(tǒng)的基本理論知識(shí),同時(shí)也能較好的掌握相關(guān)的專業(yè)英語(yǔ)。
3.新技術(shù)專題報(bào)告,填補(bǔ)教科書(shū)空白,使學(xué)生了解國(guó)內(nèi)外通信技術(shù)的前沿動(dòng)態(tài)
無(wú)線通信領(lǐng)域的新技術(shù)新原理發(fā)展迅速,每年在IEEE數(shù)據(jù)庫(kù)中針對(duì)無(wú)線通信領(lǐng)域的理論創(chuàng)新科技論文多達(dá)數(shù)以萬(wàn)計(jì)。針對(duì)通信領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的日新月異,《通信原理》本科教材的知識(shí)內(nèi)容略顯陳舊,例如,即便國(guó)內(nèi)不少高校均使用的新版教材《通信原理》(國(guó)防工業(yè)出版社,第六版)中,仍未涉及到當(dāng)前國(guó)內(nèi)外業(yè)已廣泛商用化的第四代無(wú)線通信系統(tǒng)的理論框架及原理。為了填補(bǔ)教科書(shū)新知識(shí)新技術(shù)的空白,同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)當(dāng)前通信領(lǐng)域最新前沿技術(shù)動(dòng)態(tài)的了解與掌握,在課程教學(xué)過(guò)程中,采取專題技術(shù)報(bào)告的形式,結(jié)合授課教師的科研領(lǐng)域,為學(xué)生詳細(xì)講解相關(guān)的新技術(shù)、新知識(shí),激發(fā)學(xué)生對(duì)當(dāng)前通信行業(yè)尖端高新技術(shù)的求知欲。例如,筆者在該課程授課過(guò)程中,針對(duì)新一代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與構(gòu)建等領(lǐng)域,邀請(qǐng)了中山大學(xué)—思科中國(guó)(Cisco)網(wǎng)絡(luò)工程研究院高級(jí)工程師為學(xué)生舉辦了一次專題知識(shí)講座,講座的內(nèi)容圍繞新一代無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),包括自組織網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)原理,并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用為學(xué)生做了多角度的講解。講座結(jié)束前,專家與學(xué)生分享了上述通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)熱點(diǎn)問(wèn)題及相應(yīng)的文獻(xiàn)查閱方法,幫助有興趣繼續(xù)深造的學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容。通過(guò)反饋,大多數(shù)學(xué)生在專題講座后加深了對(duì)通信行業(yè)前沿技術(shù)的了解,并明確了自己未來(lái)的努力方向,這一教學(xué)形式深受學(xué)生廣泛好評(píng)。
2.變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)采集
2.1遙測(cè)數(shù)據(jù)信息的采集系統(tǒng)
變電站為了使得遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)更加靈活、可靠與安全,因此變電站的遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)是采用模板化的結(jié)構(gòu),其中各個(gè)模板都發(fā)揮了一定的數(shù)據(jù)采集與處理能力。遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)的模板主要是MAIN主模板,該模板的主要功能有數(shù)據(jù)處理、流程控制、遠(yuǎn)程通信等,另外遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)還包括一些輔模板,即I/U模板、PSYN模板、RF調(diào)制解調(diào)模板以及信號(hào)輸入防雷模板等。變電站的遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)具有故障自檢能力,及對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)不正確情況引發(fā)的變電站故障可以自己檢測(cè)故障點(diǎn),進(jìn)而發(fā)揮自檢功能對(duì)變電站進(jìn)行快速檢修,確保變電站的正常運(yùn)行。在遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中大力應(yīng)用了單片機(jī)的原理,通過(guò)在MAIN主模板上應(yīng)用具有ISP和IAP能力的容量較大的FLASHRON單片機(jī),可以進(jìn)行遠(yuǎn)程遙測(cè)數(shù)據(jù)信息,無(wú)需技術(shù)人員站到遙測(cè)地點(diǎn)進(jìn)行遙測(cè),因此這種單片機(jī)原理的應(yīng)用可以在交通惡劣的地方發(fā)揮了更大的作用,進(jìn)而極大減輕維護(hù)工作量,提高維護(hù)效率。
2.2變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集的流程
遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的CPU采用的是單片機(jī)8031,單片機(jī)8031內(nèi)部的寄存器件30H中存放有遙測(cè)量選通通道(00H-1FH),并且在遙測(cè)數(shù)據(jù)采集流程中初始化為00H,同時(shí)啟動(dòng)一次A/D轉(zhuǎn)換,以此觸發(fā)中斷,之后將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入到單片機(jī)6264中,其要測(cè)量選通通道為2000H-203FH,此時(shí)注意低字節(jié)在前,高字節(jié)在后。變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)信息采集的流程。
3.遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本裝置模式
遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本裝置的工作流程是將變電站的遙測(cè)數(shù)據(jù)傳送到電力調(diào)度中心,首先,可以通過(guò)電流變送器、電壓變送器和功率變送器將遙測(cè)數(shù)據(jù)中交流信號(hào)和電量參數(shù)傳送到變電站,再由變電站的變送器和傳感器將交流信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流模擬信號(hào),這些直流模擬信號(hào)受到模擬多路開(kāi)關(guān)的控制分時(shí)接入模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路,然后使用線性系統(tǒng)循環(huán)碼進(jìn)行編碼和計(jì)算,從而獲取實(shí)際的電流數(shù)字量,然后進(jìn)行同步的信道調(diào)制、信道譯碼,將遙測(cè)電能量通過(guò)在遙測(cè)CRT顯示器上顯示出來(lái),通過(guò)主計(jì)算機(jī)和模擬屏的校隊(duì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不對(duì)時(shí),應(yīng)該返送校對(duì)和核查,糾正錯(cuò)誤。變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本裝置模式工作流程。
4.變電站監(jiān)控系統(tǒng)的通信原理
(1)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是目前關(guān)于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的最先進(jìn)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),我國(guó)許多電力企業(yè)都將全面使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn),可以有效降低變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)采集成成本和維護(hù)費(fèi)用,進(jìn)而充分利用系統(tǒng)資源,提高變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性,促進(jìn)電力企業(yè)陸續(xù)推出很多符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品.
(2)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括含義完整的信息模式、通信模式等建模步驟,它是為了實(shí)現(xiàn)將功能先分解然后再組合的過(guò)程。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為了實(shí)現(xiàn)不同廠家的IED之間的互操作性,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的信息分層、面向?qū)ο蟮淖晕颐枋?、?shù)據(jù)對(duì)象統(tǒng)一建立模式以及通信服務(wù)映射等技術(shù)建立數(shù)據(jù)采集處理的無(wú)縫通信系統(tǒng),而這種無(wú)縫通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于變電站遙控?cái)?shù)據(jù)的采集和處理過(guò)程,不僅加快了遙測(cè)數(shù)據(jù)采集和處理速度和效率,而且提高了變電站數(shù)據(jù)庫(kù)的完整性、可靠性、互操作性、穩(wěn)定性和信息可擴(kuò)充性。
(3)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮淖晕颐枋鎏卣魇侵咐妹嫦驅(qū)ο蟮摹⒚嫦驊?yīng)用開(kāi)發(fā)的自我描述方式來(lái)采集處理數(shù)據(jù)肯信息,具體地說(shuō)是指在數(shù)據(jù)源就對(duì)監(jiān)控對(duì)象本身進(jìn)行自我描述,使得接收方收到的數(shù)據(jù)都帶有自我說(shuō)明,不需要再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)及標(biāo)度轉(zhuǎn)換等工作,使得不同設(shè)備之間、不同廠址之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入胡互操作性,從而簡(jiǎn)化了對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)的采集處理和維護(hù)過(guò)程,提高變電站遙測(cè)數(shù)據(jù)采集的速度。
5.基于變電站遠(yuǎn)動(dòng)裝置的遙測(cè)數(shù)據(jù)采集與處理
為了完成變電站與調(diào)度中心之間的遠(yuǎn)距離信息的自動(dòng)輸送,必須利用遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)和遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),采用遠(yuǎn)動(dòng)裝置。變電站遠(yuǎn)動(dòng)裝置既包括一種很簡(jiǎn)單的單一對(duì)象控制的簡(jiǎn)單遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng),又包括一種很大的綜合系統(tǒng),但無(wú)論是哪種類(lèi)型的遠(yuǎn)動(dòng)裝置,其遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)總的功能就是遠(yuǎn)距離進(jìn)行人或計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間交互信息?;谧冸娬具h(yuǎn)動(dòng)裝置的遙測(cè)數(shù)據(jù)輸入方式主要包括兩種,即查詢方式和中斷方式,其中查詢方式主要是利用CPU(中央處理器),按照時(shí)間周期,對(duì)保存信號(hào)的輸入/輸出接口進(jìn)行掃描,然后將掃描到的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī),便于后續(xù)進(jìn)行優(yōu)化電路工作。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,這種查詢方式的應(yīng)用范圍比較普遍,這是由于查詢方式的編程比較簡(jiǎn)單,使用簡(jiǎn)便。而中斷方式是指一旦開(kāi)關(guān)量輸入發(fā)生變化,則接口電路就會(huì)通過(guò)中斷線向處理機(jī)處于中斷允許狀態(tài),當(dāng)它完成當(dāng)前的命令后可進(jìn)入中斷處理程序。中斷處理程序的時(shí)間通常不長(zhǎng),只是進(jìn)行一些緊急情況處理工作,如利用在遠(yuǎn)方終端中的隨機(jī)存儲(chǔ)器作內(nèi)存,可將采集到的開(kāi)關(guān)狀態(tài)存等遙測(cè)數(shù)據(jù)放在內(nèi)存單元中。當(dāng)下次再對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)遙測(cè)采集時(shí),可通過(guò)新采到的狀態(tài)與原來(lái)的狀態(tài)進(jìn)行比較,來(lái)判斷開(kāi)關(guān)狀態(tài)是否變位,若發(fā)生變位時(shí),可將事件順序記錄下來(lái),然后再返回到原來(lái)的斷點(diǎn)繼續(xù)掃描過(guò)程。
6.測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的變電站故障處理
變電站監(jiān)控系統(tǒng)中遙測(cè)數(shù)據(jù)的采集還應(yīng)用了電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng),由于這種電網(wǎng)自動(dòng)電壓系統(tǒng)在各等級(jí)電壓的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都安裝了檢測(cè)裝置,該控制系統(tǒng)的主要檢測(cè)裝置包括變壓器、電容器與線路,其中變壓力的功能是通過(guò)測(cè)量變壓器的有功功率、無(wú)功功率和母線電壓以及接頭檔位和各側(cè)電流值,以此確定變壓器的運(yùn)行狀況、各側(cè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和各測(cè)母線電壓情況等,電容器的功能是采集電容器開(kāi)關(guān)上的有功功率、無(wú)功功率與電流值等,而線路的功能是采集流經(jīng)線路的電流值以及該線路上的有功功率和無(wú)功功率等。,另外這種電網(wǎng)自動(dòng)電壓控制系統(tǒng)的工作原理主要是通過(guò)采集各電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的遙測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析,以此檢測(cè)變電站是否存在故障,以及準(zhǔn)確的確定變電站發(fā)生故障的故障點(diǎn),進(jìn)而便于快速檢修故障,確保變電站快速進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)中,最終做好遙測(cè)數(shù)據(jù)的采集和處理工作。
2探究式教學(xué)方法及其應(yīng)用
探究式教學(xué)是一種在學(xué)校環(huán)境下模擬性的科學(xué)研究活動(dòng),旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì),特別是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和創(chuàng)新能力,使學(xué)生在知識(shí)獲得的過(guò)程中經(jīng)歷類(lèi)似科學(xué)家的探究過(guò)程,積極主動(dòng)地構(gòu)建知識(shí)體系,掌握解決問(wèn)題的方法,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)探究能力。在數(shù)字通信原理課程教學(xué)中,我們重點(diǎn)抓好了課前預(yù)習(xí)準(zhǔn)備、課堂研討交流、課后總結(jié)練習(xí)三個(gè)環(huán)節(jié)中探究方法的應(yīng)用。每次課前都會(huì)提前告知學(xué)生需要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)對(duì)課程相關(guān)知識(shí)先自主進(jìn)行探究,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,帶著問(wèn)題來(lái)聽(tīng)課。同時(shí),考慮到該課程涉及大量公式、定律推導(dǎo),往往教師在臺(tái)上講得口干舌燥,寫(xiě)得粉塵飛揚(yáng),而學(xué)生在下面聽(tīng)得云里霧里,昏睡一片,對(duì)于一些相對(duì)簡(jiǎn)單的公式、定律推導(dǎo),讓數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較好的學(xué)生參與講解,例如平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程自相關(guān)函數(shù)性質(zhì)的證明、2PSK功率譜密度的推算,等等。學(xué)生接到任務(wù),有壓力就有動(dòng)力,最終能夠上臺(tái)給其他同學(xué)講解,需要私底下在課前做足功課,來(lái)不得一點(diǎn)馬虎。課堂教學(xué)中,教師主要引導(dǎo)作用,為學(xué)生設(shè)置場(chǎng)景,介紹背景知識(shí)。通過(guò)介紹工程實(shí)踐中的一些實(shí)際問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生去思考。例如,通過(guò)給學(xué)生觀看實(shí)際的信號(hào)形狀,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際系統(tǒng)中信號(hào)經(jīng)過(guò)信道后會(huì)發(fā)生變形,引導(dǎo)學(xué)生思考這種變形會(huì)產(chǎn)生什么后果,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生思考采用什么方法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。而一些簡(jiǎn)單推倒,通過(guò)隨機(jī)抽點(diǎn)的方式讓學(xué)生來(lái)講解,在講解過(guò)程中鼓勵(lì)其他學(xué)生提問(wèn),教師在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候也進(jìn)行引導(dǎo)性提問(wèn)。而當(dāng)學(xué)生講解中出現(xiàn)一些錯(cuò)誤觀念時(shí)及時(shí)進(jìn)行糾正。此外,還針對(duì)一些有爭(zhēng)議的問(wèn)題,讓學(xué)生采用分組辯論的方式來(lái)解決。從而充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的課堂積極性。課后復(fù)習(xí)也是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。探究式教學(xué)方法改變了以往簡(jiǎn)單出習(xí)題的方式,提出一些開(kāi)放性、前沿性的問(wèn)題,讓學(xué)生自己動(dòng)手查閱資料,跟蹤最新的通信領(lǐng)域研究成果,撰寫(xiě)讀書(shū)報(bào)告。每個(gè)學(xué)生的報(bào)告會(huì)被教師評(píng)分,計(jì)入課程最終成績(jī)。同時(shí),針對(duì)數(shù)字通信原理課程的特點(diǎn),設(shè)置了很多仿真作業(yè),讓學(xué)生自己動(dòng)手來(lái)實(shí)現(xiàn)一些基本的通信模塊。教師也給學(xué)生提供一些基本的仿真程序,然后學(xué)生根據(jù)自己的興趣進(jìn)行修改。通過(guò)抓好以上三個(gè)環(huán)節(jié),數(shù)字通信原理課程教學(xué)效果有了明顯改善。學(xué)生既能夠從中學(xué)到基本的原理,又能夠了解通信領(lǐng)域最新發(fā)展,既能夠達(dá)到課程考試要求,又確實(shí)提高了能力素質(zhì)。
一、擴(kuò)頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號(hào),然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜,展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號(hào),變頻至中頻,然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò),再經(jīng)信息解調(diào),恢復(fù)成原始信息輸出??梢?jiàn),一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制,二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制,三次調(diào)制為射頻調(diào)制,以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較,多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征:(1)數(shù)字傳輸方式;(2)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬;(3)帶寬的展寬,是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的;(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò)),求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對(duì)信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。
二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)
擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào),其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬,同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。
1.抗干擾性強(qiáng)
擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性,使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過(guò)觀察進(jìn)行干擾,干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬,所以即使信噪比很低,甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下,仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信,擴(kuò)展的頻譜越寬,其抗干擾性越強(qiáng)。
2.低截獲性
擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上,傳輸信號(hào)的功率密度很低,偵察接收機(jī)很難監(jiān)測(cè)到,因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過(guò)程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過(guò)程,利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性,在接收端解擴(kuò)時(shí),從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào),或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加,這樣就可有效消除無(wú)線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象,使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下,擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi),無(wú)線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低,這樣信號(hào)可以在強(qiáng)噪聲背景下,甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信,使外界很難截獲傳送的信息,要想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了.所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí),對(duì)不同用戶使用不同碼,旁人無(wú)法竊聽(tīng)通信,因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。
5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中,可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò),在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號(hào),這樣同一頻帶上許多用戶可以同時(shí)通話而互不干擾。
三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過(guò)去由于技術(shù)的限制,人們一直在走增加信號(hào)功率,減少噪聲,提高信噪比的道路。即使到了70年代,偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無(wú)助于事.近幾年,由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí),擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展.通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代.從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信.最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī).幾十年來(lái),最佳接收理論已經(jīng)很成熟,但最佳發(fā)射問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決,偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度,構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī).因此,有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí),人們就不難預(yù)測(cè)擴(kuò)頻通信的未來(lái)前景.從9O年代無(wú)線通信開(kāi)始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代.?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信,碼分多址(CDMA)已開(kāi)始廣泛用于未來(lái)的峰窩通信、無(wú)繩通信和個(gè)人通信以及各種無(wú)線本地環(huán)路,發(fā)揮越來(lái)越大的作用.接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng),逐步發(fā)展、演變和升級(jí)而形成的.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分:傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng).由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚,往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”,各國(guó)都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展,因此各類(lèi)接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開(kāi)放性,經(jīng)營(yíng)者和用戶不需申請(qǐng)授權(quán)就可以自由地使用這些頻段,而無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM頻段,包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段.在無(wú)線接人系統(tǒng)中,擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn):抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問(wèn)題容易處理、價(jià)格比較便宜.而且,擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對(duì)有線接入技術(shù)來(lái)說(shuō),有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢(shì),在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用.
擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面.語(yǔ)音接入(點(diǎn)對(duì)點(diǎn));數(shù)據(jù)接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語(yǔ)
擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向,是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn),使它的應(yīng)用迅速?gòu)能娪脭U(kuò)展到民用通信中,它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn),使它能與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合,發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻(xiàn):
1概述
LMS202E和LMS485分別是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的RS-232通信用雙收發(fā)器和多點(diǎn)傳輸線用高速雙向數(shù)據(jù)通信差分總線/線路收發(fā)器。這兩種器件均使用5V單電源供電,電源電流分別為1mA(LMS202E)和0.32mA(LMS485的典型值)。
LMS202E滿足E1A/T1A-232和CCITTV.28規(guī)范,數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)230kbps,而其±15kV的靜電放電(ESD)保護(hù)指標(biāo)符合IEC1000-4-2(EN61000-4-2)標(biāo)準(zhǔn)要求。LMS202E主要用于銷(xiāo)售點(diǎn)終端POS(條形碼閱讀機(jī))、手持式設(shè)備(或裝置)和通用目的RS-232通信等方面。
LMS485滿足ANSI標(biāo)準(zhǔn)E1A/T1ARS485/RS-422,數(shù)據(jù)速率為2.5Mbps。LMS485的應(yīng)用領(lǐng)域主要是低功率RS-485系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中心、橋路和路由器銷(xiāo)售點(diǎn)設(shè)備(自動(dòng)柜員機(jī)ATM、條形碼掃描儀)、局域網(wǎng)(LAN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(ISDN)、工業(yè)可編程邏輯控制器、高速串/并聯(lián)應(yīng)用以及噪聲環(huán)境下的多點(diǎn)應(yīng)用系統(tǒng)等。
2RS-232雙收發(fā)器LMS202E
LMS202E采用16引腳SOIC封裝,可與MAXIM公司的MAX202E相互代換。
LMS202E的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及典型應(yīng)用電路如圖1所示。該器件內(nèi)含DC-DC變換器,利用電路中的C1~C4使內(nèi)部對(duì)偶充電泵為兩個(gè)發(fā)送器提供±10V的雙電源。通過(guò)C1,電荷泵可將+5V的電源電壓轉(zhuǎn)換為+10V,并存儲(chǔ)在C3中。而通過(guò)C2電荷泵則可將+10V轉(zhuǎn)換為-10V電壓,而后再把-10V存儲(chǔ)在C4中。
發(fā)送器輸入信號(hào)可從腳11和腳10輸入且兩個(gè)發(fā)送器在14腳和7腳上的輸出與T1A/E1A-232E電平一致。T1和T2兩個(gè)發(fā)送器的輸出擺幅為±8V,開(kāi)路輸出電壓擺幅為(V+-0.6V)~V-。接收器的R1IN和R2IN信號(hào)從腳13和腳8輸入以接收T1A/E1A信號(hào),并從腳12和腳9輸出與TTL/CMOS兼容的信號(hào)。RS-232接收器的輸入電壓VRi范圍為-30V~+30V,VS為5V時(shí)的輸入低門(mén)限電平是1.4V,高門(mén)限電平為2V。接收器輸出電壓的最大范圍為-0.3V~(VS+0.3V),從輸入到輸出的傳輸延遲時(shí)間為0.08μs(典型值)。
LMS202E的所有引腳都帶有ESD保護(hù)。除了發(fā)送器輸出腳(7腳和14腳)和接收器輸入腳(8腳和13腳)外,其它引腳帶有±2kV的人體模型(HBM)和±200V的機(jī)器模型(MM)ESD額定值。RS-232總線引腳(7腳、8腳、13腳和14腳)帶有±15kV的HBM和IEC1000-4-2的耐沖擊ESD保護(hù)。此外,總線引腳還能滿足±8kV的IEC1000-4-2接觸ESD保護(hù)要求。因此,這種ESD結(jié)構(gòu)在加電、斷電等場(chǎng)合可以承受較高ESD沖擊。
3LMS485低功率差分?jǐn)?shù)據(jù)收發(fā)器
LMS485采用8引腳DIP或SOIC封裝,可與MAX485互相代換。LMS485芯片在內(nèi)部集成了一個(gè)TRI-STATETM差分線路驅(qū)動(dòng)器(D)和一個(gè)差分輸入接收器,圖2所示是LMS485芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳排列圖。
LMS485的DI(4)腳是驅(qū)動(dòng)器輸入,DE(3)腳為驅(qū)動(dòng)器輸出使能輸入,A(6)腳和B(7)腳分別是驅(qū)動(dòng)器(同相和反相)輸出和接收器輸入,RO(1)腳和RE(2)腳分別是接收器輸出和接收器輸出賦能輸入,GND(5)腳為接地腳,VCC(8)腳為5±0.25V電源電壓輸入端。
LMS485的輸入與輸出邏輯真值表如表1所列。其中“X”為不相干,“Z”為三態(tài),“OPEN”為非終止(僅開(kāi)路輸入)。
表1真值表
驅(qū)動(dòng)器
REDED1AB
XHHHL
XHLLH
XLXZZ
接收器
REDEA-BRO
LL≥+0.2VH
LL≤-0.2VL
HXXZ
LLOPENH
LMS485的主要特點(diǎn)如下:
滿足ANSI標(biāo)準(zhǔn)RS-485-A和RS-422-B;
采用5V單電源工作,低功率BiCMOS工藝可保證電源電流典型值不超過(guò)320μA,工作溫度范圍為-40~85℃;
總線上允許掛接的收發(fā)器數(shù)目多達(dá)32個(gè),數(shù)據(jù)速率可達(dá)2.5Mbps;
(一)資源管理技術(shù)的研發(fā)設(shè)計(jì)
資源管理范圍主要指的是在生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程中所涉及到的具有一定價(jià)值的有形的亦或是無(wú)形的物件。進(jìn)行通信傳輸資源管理信息系統(tǒng)的研究和開(kāi)發(fā),首先在人事方面需要有一個(gè)完整的管理系統(tǒng)和體系來(lái)做支撐?;诟鞑块T(mén)職責(zé)對(duì)系統(tǒng)整體架構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì),并構(gòu)建組織結(jié)構(gòu)圖,將各模塊之間的管理關(guān)系列出,組建模擬流程系統(tǒng),充分分析整理后,才能開(kāi)始組織開(kāi)發(fā)管理信息系統(tǒng)。信息系統(tǒng)最寶貴的最核心的資源就是大量的數(shù)據(jù),如果數(shù)據(jù)儲(chǔ)存的不夠,那么必然會(huì)影響數(shù)據(jù)分析進(jìn)而影響管理系統(tǒng)的效率,最終影響數(shù)據(jù)傳輸安全。因此,首先應(yīng)該收集、分析系統(tǒng)中所有相關(guān)數(shù)據(jù),同時(shí)還應(yīng)該注意到,不同的管理人員在工作交接中也會(huì)迫使大量的信息流失,因此,有必要將員工的工作日志保存在系統(tǒng)中。不過(guò),通過(guò)信息技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合,這一問(wèn)題將會(huì)得到徹底的解決。GPS全球定位系統(tǒng)通過(guò)上空的24顆衛(wèi)星,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地球的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),我們可以通過(guò)對(duì)設(shè)備和傳輸介質(zhì)的定位、監(jiān)測(cè),一旦發(fā)生問(wèn)題,快速定位故障及其級(jí)別,遠(yuǎn)程解決或者現(xiàn)場(chǎng)解決。如是現(xiàn)場(chǎng)解決故障,將故障信息發(fā)給響應(yīng)的工程師,同時(shí)通過(guò)GPS監(jiān)測(cè)到故障排除進(jìn)度。從而全面掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀況。
(二)資源管理技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)
通信傳輸資源管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全專業(yè)資源和信息服務(wù)資源的有效管理,建立跨專業(yè)的資源模型,形成共享的核心資源庫(kù),并對(duì)外提供相應(yīng)的服務(wù),為其數(shù)據(jù)的傳輸、服務(wù)的保障提供相應(yīng)支撐,方便企業(yè)的經(jīng)營(yíng)、管理以及維護(hù)。
2通信電源常見(jiàn)的故障及維護(hù)
2.1蓄電池出現(xiàn)的故障及維護(hù)在多數(shù)的變電站事故中,多數(shù)導(dǎo)致事故的原因就是蓄電池內(nèi)部發(fā)生短路的情況,由于電流出現(xiàn)了異常,最終致使蓄電池產(chǎn)生了爆裂的情況,蓄電池負(fù)極的接線外絕緣層可能受到了損壞,接觸到了蓄電池架。由于蓄電池架連接著地面,絕緣層的損壞處接觸到蓄電池架,導(dǎo)致對(duì)地放電,電源線會(huì)嚴(yán)重過(guò)熱,從而引起火災(zāi)。所以管理人員在建設(shè)通信站時(shí)一定要注意在建立蓄電池柜時(shí)盡量不接觸地面,以免造成上述的事故。交流供電替換載波機(jī),交流分配屏接至載波室,防止微波室和載波室接地網(wǎng)通過(guò)電源線連接。另外,嚴(yán)格對(duì)蓄電池進(jìn)行定期的檢查工作,如發(fā)現(xiàn)蓄電池的損壞情況,及時(shí)地做出更換,并同時(shí)進(jìn)行蓄電池的充放電工作,使蓄電池性能保證正常的使用要求,在通信站中蓄電池是不可或缺的部分。如果我們平時(shí)用電停止輸送時(shí),蓄電池發(fā)生故障,那么會(huì)導(dǎo)致所有的機(jī)器設(shè)備停止工作,進(jìn)而整個(gè)通信發(fā)生中斷現(xiàn)象。因此,蓄電池的維護(hù)工作非常重要。當(dāng)然,蓄電池的維護(hù)工作也是有一定困難的,目前,我國(guó)的蓄電池大都是閥控式密封鉛酸蓄電池,這種蓄電池較比以前的蓄電池有明顯的優(yōu)勢(shì),最為明顯的就是大大減少了日常維護(hù)的工作量,而這種優(yōu)勢(shì)也導(dǎo)致工作人員忽略蓄電池的日常維護(hù),致使長(zhǎng)期的使用而并沒(méi)維護(hù)的過(guò)程中出現(xiàn)故障。因此,雖說(shuō)這種蓄電池的優(yōu)勢(shì)較大,但也要在正常的使用中定期的對(duì)蓄電池進(jìn)行維護(hù)檢查工作,如有損壞以便及時(shí)更換,保證蓄電池的使用狀態(tài)達(dá)到指定的標(biāo)準(zhǔn)。
2.2高頻開(kāi)關(guān)電源的故障及維護(hù)如果主干網(wǎng)端發(fā)生了失壓的情況,應(yīng)首先對(duì)電源開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查,檢查結(jié)果會(huì)發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的一個(gè)開(kāi)關(guān)電源出現(xiàn)交流警告,接著對(duì)出現(xiàn)交流警告的電源開(kāi)關(guān)仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)整流模塊已經(jīng)沒(méi)有了絲毫的電壓,對(duì)開(kāi)關(guān)電源的檢查,進(jìn)線交流接觸器沒(méi)有完全的接合,再對(duì)交流切換控制的電路板檢查,電路板控制插件出現(xiàn)了松動(dòng)情況,那么立刻對(duì)控制插件進(jìn)行緊固,使控制插件重新開(kāi)始工作,經(jīng)檢查維修電源開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行,還要對(duì)它觀察一些時(shí)間,留意查看防止再出現(xiàn)異常。在出現(xiàn)失壓的情況下,要對(duì)主要控制插件進(jìn)行檢查緊固,使其重新工作。設(shè)備重新工作時(shí),還要留意觀察,以防再次出現(xiàn)異常。電路板上的控制插件出現(xiàn)松動(dòng),是這種情況發(fā)生的主要原因。通常情況通信機(jī)房在初建時(shí)都會(huì)設(shè)置一臺(tái)帶有自動(dòng)切換單元的交流配電屏,它具備兩路自動(dòng)切換單元功能。一般情況下兩路市電是經(jīng)過(guò)交流配電屏然后到達(dá)通信電源。所以工作人員應(yīng)該甩開(kāi)兩路自動(dòng)切換電源,將市電直接引入到整流模塊控制空開(kāi)和交流負(fù)載配電單元,經(jīng)過(guò)改革后的通信電源交流電流,增加了穩(wěn)定性,工作運(yùn)行中會(huì)更安全、更穩(wěn)定。
不論是在中心機(jī)房還是直流系統(tǒng)等情況下,蓄電池組都發(fā)揮著自己的功效。我們都知道,在平常蓄電池組都是處于在線的浮充電備用狀態(tài),但是一旦交流失電或者是出現(xiàn)充電機(jī)故障的情況,蓄電池組則必須立即應(yīng)對(duì),為程控交換機(jī)和其他的直流負(fù)荷提供所需要的能量,在這之后,可逐步恢復(fù)由油機(jī)進(jìn)行供電。從這里可以看出,在平常沒(méi)有有效運(yùn)用于基站運(yùn)行的蓄電池,在發(fā)生事故的時(shí)候,卻能夠搖身一變成為唯一的負(fù)荷能量提供者。而假設(shè)如此重要的蓄電池出現(xiàn)了失效的情況,基站的其他設(shè)備便會(huì)因此難以運(yùn)行而最終造成通信發(fā)生中斷,從而給我們?cè)斐芍卮蟮膿p失。由于蓄電池類(lèi)型不同,各自的失效機(jī)理也有著巨大差別。因此,面對(duì)不同類(lèi)型蓄電池的失效機(jī)理,我們要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的維護(hù)管理。
1.2常見(jiàn)的蓄電池的測(cè)試方式對(duì)比
雖說(shuō)在一般情況下,高頻開(kāi)關(guān)電源設(shè)備的主機(jī)維護(hù)需求相對(duì)是比較小的,但是由于其具有的特殊性和重要性,我們也應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的一些維護(hù)規(guī)章的要求,對(duì)蓄電池進(jìn)行應(yīng)有的檢查,其中包括每月的、每季度的以及年度的保養(yǎng)和檢查。在平常的檢查中,維護(hù)運(yùn)行人員則要保持蓄電池的清潔,檢查是否有過(guò)熱的痕跡,并且對(duì)其電壓進(jìn)行測(cè)量,一旦發(fā)現(xiàn)有與規(guī)定電壓有所差別時(shí),便應(yīng)該做出均衡充電等的及時(shí)反應(yīng)。在現(xiàn)今社會(huì),各種不同的蓄電池維護(hù)方法都被不斷地發(fā)展并運(yùn)用于我們的實(shí)際生活當(dāng)中,其中包括了電導(dǎo)測(cè)試(內(nèi)阻測(cè)試)、核對(duì)性放電測(cè)試、蓄電池網(wǎng)絡(luò)化在線監(jiān)測(cè)測(cè)量技術(shù)等,而這幾種測(cè)量技術(shù)中又有著不同的優(yōu)缺點(diǎn)。
(1)電導(dǎo)測(cè)試(內(nèi)阻測(cè)試)
顧名思義,電導(dǎo)測(cè)試是通過(guò)利用交流或直流的信號(hào)電源,來(lái)對(duì)蓄電池進(jìn)行簡(jiǎn)短的電導(dǎo)測(cè)試或者內(nèi)阻測(cè)試。它的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試所需時(shí)間短。相應(yīng)的其缺點(diǎn)是在反饋蓄電池當(dāng)前容量時(shí)有所欠缺,并且要求較高精度的測(cè)試儀器儀表以及更好的蓄電池運(yùn)行環(huán)境。該技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的郵電、通信以及電力等行業(yè)運(yùn)用較廣。
(2)核對(duì)性放電測(cè)試
當(dāng)蓄電池有多大容量,便能夠相應(yīng)地放出多大容量,這就是核對(duì)性放電測(cè)試--能夠更好地真實(shí)地反映出來(lái)目前蓄電池的實(shí)際容量。放電測(cè)試過(guò)程中需要用蓄電池目前容量的百分之十的電流來(lái)對(duì)蓄電池恒流進(jìn)行10h放電。核對(duì)性放電測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確測(cè)量,并且在維護(hù)方面沒(méi)有太大的需求。然而在測(cè)試過(guò)程中卻要求觀察充電過(guò)程并且進(jìn)行放電觀察。此項(xiàng)技術(shù)在郵電、鐵路等方面運(yùn)行較廣。
(3)蓄電池網(wǎng)絡(luò)化在線監(jiān)測(cè)
蓄電池網(wǎng)絡(luò)化在線監(jiān)測(cè)是一項(xiàng)能夠通過(guò)遠(yuǎn)端監(jiān)控蓄電池的技術(shù),只需要利用目前較為方便成熟的技術(shù),便能夠?qū)π铍姵剡M(jìn)行監(jiān)控。如果想要達(dá)成遠(yuǎn)端遙控放電,只需要再加裝上放電模塊(負(fù)荷)。不過(guò)這項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)是需要在所有蓄電池上都加裝系統(tǒng)。該技術(shù)也是在郵電和鐵路方面使用較廣。
2.針對(duì)蓄電池的維護(hù)提出的建議
2.1針對(duì)蓄電池系統(tǒng)的維護(hù)提出的建議
(1)以下情況應(yīng)該避免發(fā)生:蓄電池長(zhǎng)期擱置不用;蓄電池過(guò)放電;長(zhǎng)期浮充卻不放電;選擇的充電機(jī)波紋過(guò)大。
(2)建立對(duì)應(yīng)的溫度補(bǔ)償功能(蓄電池浮充電壓隨溫度上升而下降,-2~+4mV/℃)。
(3)及時(shí)為使用過(guò)的蓄電池充電。
2.2關(guān)于發(fā)現(xiàn)和處理老化蓄電池的建議
(1)關(guān)于發(fā)現(xiàn)老化蓄電池的建議:①對(duì)電池的浮充電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè);②對(duì)電池內(nèi)阻的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
(2)關(guān)于處理老化蓄電池的建議:①對(duì)浮充電壓長(zhǎng)期處于偏低狀態(tài)的蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電;②對(duì)老化蓄電池進(jìn)行及時(shí)的監(jiān)測(cè),如果發(fā)現(xiàn)內(nèi)阻偏大或者嚴(yán)重偏大,以及電壓出現(xiàn)巨大問(wèn)題的老化蓄電池,要進(jìn)行及時(shí)的應(yīng)急處理,例如活化或者更換。
2.3關(guān)于閥控式鉛酸蓄電池如何維護(hù)的建議
(1)應(yīng)該對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè):①蓄電池電壓;②連接處是否有松動(dòng);③電池殼體是否合格。
(2)應(yīng)該對(duì)出現(xiàn)以下情況的電池充電:①浮充電壓有2只以上低于2.18V;②放出20%以上額定容量;③全浮充使用時(shí)間達(dá)一個(gè)季度;④閑置不用超過(guò)一個(gè)季度。
(3)雖然蓄電池的容量和內(nèi)阻并沒(méi)有什么精確的相應(yīng)聯(lián)系。但我們可以通過(guò)對(duì)比上次的測(cè)量結(jié)果或者出廠時(shí)廠家提供的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行比較,通過(guò)測(cè)量蓄電池的內(nèi)阻,從而能夠觀察其離散性。如若出現(xiàn)了內(nèi)阻或者離散型較為不正常的電池,更要特別注意處理。
(4)在蓄電池的核對(duì)性放電方面,應(yīng)該保持一年一次的核對(duì)性額定容量的放電測(cè)試,如若發(fā)現(xiàn)了蓄電池組有故障,針對(duì)其再進(jìn)行額外的測(cè)試。
(5)如若情況允許,則盡量選用多組蓄電池?;蛘呤峭ㄟ^(guò)把大的蓄電池由一拆分為二的方法,并且進(jìn)行電聯(lián)。這樣不僅能夠更好地促進(jìn)穩(wěn)定安全性,并且并不會(huì)增加預(yù)算。
2傳統(tǒng)的調(diào)度算法
傳統(tǒng)的調(diào)度算法主要有輪詢RR算法,最大C/I算法,比例公平PF算法等。輪詢RR算法主要的方法如下:系統(tǒng)遍歷其中所有的用戶,循環(huán)的進(jìn)行調(diào)度,提供信道。RR算法主要的特點(diǎn)是循環(huán)調(diào)度每個(gè)用戶,使得每個(gè)用戶在任何時(shí)刻都有相同的調(diào)度機(jī)會(huì),保證用戶的公平性,而且復(fù)雜度低,容易實(shí)現(xiàn);但是在RR算法中,完全沒(méi)有考慮用戶的信道質(zhì)量,將不同用戶的優(yōu)先級(jí)設(shè)定為相同的,系統(tǒng)吞吐量很難提高,而且被調(diào)度的信道質(zhì)量較差的用戶不能很好的利用資源,從而降低了整個(gè)系統(tǒng)的頻譜效率。最大C/I算法的主要方法是為信道條件最好的用戶服務(wù),信道條件最好即為最大C/I,所以在此算法中優(yōu)先級(jí)可以用在某個(gè)時(shí)刻用戶信道的載干比值來(lái)表示,載干比較高即優(yōu)先級(jí)較高。最大C/I算法的特點(diǎn)是,信道條件好的用戶可以一直占用信道資源,而信道條件差的用戶調(diào)度機(jī)會(huì)較小,所以此算法中,用戶公平性差,但是系統(tǒng)吞吐量可以達(dá)到最大,頻譜效率較高,而且算法復(fù)雜度也不高。比例公平PF算法是對(duì)上述兩種算法的一種中和,使用較為普遍,比例公平算法同時(shí)考慮用戶信道質(zhì)量和前面一段時(shí)間內(nèi)此用戶在調(diào)度中獲得的吞吐量,用戶的優(yōu)先級(jí)可以用用戶某時(shí)刻信道質(zhì)量和用戶在此時(shí)刻前的一段時(shí)間窗口內(nèi)的平均吞吐量()的比值,這樣信道質(zhì)量好的用戶在一段時(shí)間的持續(xù)調(diào)度后,優(yōu)先級(jí)就會(huì)減小,因?yàn)椋ǎ┰龃罅?。這樣在用戶的公平性和系統(tǒng)效率間取得了一定的平衡,該算法為每個(gè)用戶都分配了一個(gè)優(yōu)先級(jí),每一個(gè)調(diào)度時(shí)刻,優(yōu)先級(jí)高的用戶會(huì)優(yōu)先進(jìn)行調(diào)度,該算法優(yōu)先級(jí)計(jì)算公式如下:()=()()其中()為用戶的優(yōu)先級(jí),()為的瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率,即當(dāng)前信道質(zhì)量,()為用戶在時(shí)間段的平均吞吐量。()的更新規(guī)則為:()=(11)*(1)+1*(1)比率公平算法的時(shí)間窗口的選擇是比較復(fù)雜的,實(shí)現(xiàn)相對(duì)復(fù)雜。改變不同的參數(shù),該算法就可以帶來(lái)不同的公平性程度。
34GLTE系統(tǒng)的無(wú)線資源調(diào)度
無(wú)線通信系統(tǒng)的目前的發(fā)展方向是多載波,多天線,目前LTE系統(tǒng)已經(jīng)引入了OFDM技術(shù),而OFDM信道的空時(shí)頻變化非常復(fù)雜,有很高的隨機(jī)性,故而在目前的無(wú)線資源管理需要考慮面對(duì)多維資源的合理分配。LTE系統(tǒng)中下行使用OF-DMA,上行使用SC-FDMA。下行資源包括頻率資源、時(shí)間資源和空間資源,上行使用頻分多址復(fù)用FDMA。LTE的最小資源單位是時(shí)頻資源塊RB。OFDMA是OFDM-FDMA的簡(jiǎn)稱,它為不同的用戶提供一個(gè)OFDM符號(hào)的一組子載波來(lái)實(shí)現(xiàn)多用戶接入,用戶用子載波頻率來(lái)劃分。基于OFDM的優(yōu)點(diǎn),不同用戶間是不需要保護(hù)頻段的。LTE系統(tǒng)中,資源分配和調(diào)度的研究是重要一點(diǎn),資源分配主要考慮對(duì)時(shí)間,帶寬和功率的動(dòng)態(tài)分配,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的優(yōu)化,資源調(diào)度指如何安排不同用戶接入OFDMA子信道,來(lái)滿足不同的用戶需求。OFDMA系統(tǒng)的資源調(diào)度可以考慮為非線性的帶約束條件的優(yōu)化,包括子載波,功率,碼字,以及用戶的質(zhì)量需求和公平性需求,信道越多,用戶越多,算法復(fù)雜程度越高。LTE在無(wú)線資源調(diào)度的過(guò)程中,要求基站調(diào)度器實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的控制時(shí)頻資源,并將時(shí)頻資源合理分配給不同用戶。對(duì)LTE系統(tǒng)而言,調(diào)度最終體現(xiàn)在不同用戶占用的虛擬資源塊的數(shù)量和位置,這通常和用戶的質(zhì)量需求,信道狀態(tài)以及和系統(tǒng)的整體需求有關(guān)。在調(diào)度中,對(duì)于下行鏈路,采用智能調(diào)度的模式,需要利用上行鏈路反饋的信道信息,進(jìn)行資源分配,用戶設(shè)備通過(guò)下行控制信令得知下一個(gè)傳輸周期內(nèi)的具體的下行資源塊和格式。在LTE系統(tǒng)中,功率分配一般和子載波的分配一起進(jìn)行來(lái)保證用戶Qos和系統(tǒng)容量。其中簡(jiǎn)單有效的下行功率分配一般有如下兩種:第一是平均分配方法,將功率平均分配到每個(gè)子載波上,用戶的發(fā)射功率則取決于占用了幾個(gè)子載波;第二是路徑損耗補(bǔ)償方法,基本上為系統(tǒng)采用方法,取系統(tǒng)功率的一部分補(bǔ)償部分用戶的較大的信號(hào)衰落,其余的功率用于功率注水。LTE系統(tǒng)下行資源分配中,分配子載波的方法主要包括基于子帶方法和間隔擴(kuò)展方法,基于子帶的分配是將用戶分配到一組相鄰的子載波上,基于間隔的分配中每個(gè)用戶的子載波是不連續(xù)的,將擴(kuò)展到整個(gè)帶寬。LTE系統(tǒng)上行資源分配在LTE的調(diào)度中,下行鏈路用來(lái)通知用戶所獲得的具體的資源塊和傳輸格式,上行如果是基于調(diào)度的接入,那么用戶根據(jù)獲得的時(shí)頻資源,選擇相應(yīng)的時(shí)隙和頻率資源進(jìn)行信號(hào)的發(fā)送。
45G移動(dòng)通信系統(tǒng)的資源調(diào)度方案探討
5G移動(dòng)通信系統(tǒng)
希望實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有的無(wú)線通信技術(shù)融合,峰值速率希望達(dá)到10Gbps,希望引入更先進(jìn)技術(shù),通過(guò)更加高的頻譜效率,更多的頻譜資源和增加更多的小區(qū)來(lái)滿足移動(dòng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的需求,實(shí)現(xiàn)高速率,高容量,低時(shí)延,高可靠性。5G移動(dòng)通信系統(tǒng)資源調(diào)度方案應(yīng)該具有以下特征。
4.1異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)要求在網(wǎng)絡(luò)多樣性和終端差異性的前提下依然保持移動(dòng)用戶在任何條件下都擁有無(wú)縫業(yè)務(wù),異構(gòu)的無(wú)線資源不僅包括無(wú)線頻譜,也包括其他資源,例如接入權(quán)限,連接方式等,所以未來(lái)的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源管理在多個(gè)方面進(jìn)行擴(kuò)展,首先在資源的內(nèi)涵,資源的取值范圍和資源之間的關(guān)系都有所擴(kuò)展,其次,由于資源內(nèi)涵的擴(kuò)展,一維變量已經(jīng)不能表達(dá)出資源分配的狀態(tài),需要多維變量動(dòng)態(tài)表征,所以5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的資源分配需要為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中的不同接入網(wǎng)動(dòng)態(tài)分配資源,進(jìn)行頻譜管理。
4.2鏈路自適應(yīng)技術(shù)
鏈路自適應(yīng)技術(shù)基本的方法就是要以當(dāng)前無(wú)線信道的變化狀態(tài)為基礎(chǔ),快速確定要選擇的鏈路速率和調(diào)制方式以及其他資源,這被稱為自適應(yīng)調(diào)制和編碼(AdaptiveModulationandCoding,AMC)。鏈路自適應(yīng)技術(shù)對(duì)資源的選擇是不斷動(dòng)態(tài)變化的,目標(biāo)增加系統(tǒng)容量。若使用AMC,在空中無(wú)線環(huán)境的不斷變化的狀態(tài)中,系統(tǒng)不再改變終端的發(fā)射功率了,而是改變調(diào)制和編碼方式,這就是調(diào)制編碼方案MCS。AMC改變的是調(diào)制和編碼方式,取代了改變發(fā)射功率,以此方式在不同的信道狀態(tài)下獲得最大的吞吐量,所以需要建立一個(gè)MCS調(diào)制編碼傳輸格式集合,每個(gè)集合包括調(diào)制方式和編碼速率,當(dāng)信道發(fā)生變化的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)選擇相應(yīng)的傳輸格式。
5總結(jié)
未來(lái)用戶多媒體信息,視頻,音頻等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求將不斷發(fā)展,需要未來(lái)的移動(dòng)通信系統(tǒng)采用更合理的無(wú)線資源管理與資源調(diào)度算法來(lái)解決有限的無(wú)線資源和不斷發(fā)展的無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間的矛盾。目前,5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究已經(jīng)在不斷開(kāi)展中,隨著5G制式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)的不斷標(biāo)準(zhǔn)化,對(duì)于5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的無(wú)線資源管理也將不斷深入開(kāi)展下去。
作者:姚偉 單位:北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)
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系統(tǒng)模式的構(gòu)想
在本文中,作者在上海中山醫(yī)院心理咨詢門(mén)診工作的基礎(chǔ)上提出了一種系統(tǒng)模式,并采用兩個(gè)時(shí)段的臨床資料說(shuō)明這種模式的運(yùn)作情況。根據(jù)一般系統(tǒng)論[1],我們將人視為一個(gè)巨大的開(kāi)放系統(tǒng),處于生理和心理社會(huì)的穩(wěn)態(tài)之中。每個(gè)人由若干子系統(tǒng)組成,依次為外部較大系統(tǒng)的組成部分。人的心理系統(tǒng)也能被分為三個(gè)子系統(tǒng):行為的、情緒的和認(rèn)知的[2],介于其生物系統(tǒng)和社會(huì)系統(tǒng)之間。這些系統(tǒng)和子系統(tǒng)構(gòu)成了生物心理社會(huì)的層級(jí),這種層級(jí)的任一層次的改變都會(huì)影響其他層次的功能。因此,一個(gè)人的功能不僅可被器官病理變化所影響,而且可被人際或家庭層次的功能失調(diào)所影響。
為了描述病人的功能狀態(tài),理解其心理障礙的決定因素并作出合理的治療計(jì)劃,心理衛(wèi)生專業(yè)人員要考慮全部生物、心理和社會(huì)因素。既然生物心理社會(huì)層級(jí)可在多個(gè)層次受到影響,那么,多維評(píng)估和多層次干預(yù)顯然是唯一合理的方法[3]。
一個(gè)人的穩(wěn)態(tài)不是固定的,它不斷地被調(diào)節(jié)。如果一個(gè)人的功能狀態(tài)發(fā)生障礙,通常有三種途徑可用來(lái)恢復(fù)正常的功能狀態(tài)或達(dá)到另一種穩(wěn)態(tài):①物質(zhì)交換:例如,藥物、飲食或給氧;②信息交換:很多刺激,包括言語(yǔ),能進(jìn)入信息加工過(guò)程,對(duì)人的系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用;③“意識(shí)反饋”:根據(jù)R.W.Sperry的意見(jiàn),人的系統(tǒng)最高層次的功能是意識(shí),這是將人和其他生物區(qū)分開(kāi)來(lái)的唯一特征。意識(shí)能對(duì)人較低層次的系統(tǒng)功能進(jìn)行調(diào)節(jié),顯然也調(diào)節(jié)社會(huì)層次的功能[4]。這對(duì)治療模式是非常重要的。反饋技術(shù)如認(rèn)知和行為反饋常在心理治療中應(yīng)用,自我監(jiān)測(cè)、治療會(huì)談時(shí)情感反射和言語(yǔ)復(fù)述、行為再塑造、識(shí)別負(fù)性想法(功能失調(diào)想法日記)和識(shí)別潛在功能失調(diào)性假設(shè)都是認(rèn)知行為反饋的例子[2]。這三種途徑在恢復(fù)病人正常功能方面是互相補(bǔ)充的,成為綜合醫(yī)院心理咨詢中對(duì)病人進(jìn)行干預(yù)的基礎(chǔ)。
1987年中山醫(yī)院建立了上海市綜合醫(yī)院第一家醫(yī)學(xué)心理門(mén)診,旨在對(duì)非精神?。?]如神經(jīng)癥、抑郁癥、進(jìn)食障礙,軀體形式障礙等病人提供幫助。這些病人通常到綜合醫(yī)院尋求幫助,他們易被忽略或誤診,造成過(guò)度的醫(yī)藥資源消耗,但大部分病人的問(wèn)題依然如故。
為了幫助這類(lèi)病人,我們組織了一個(gè)小組實(shí)施多層次干預(yù)的治療項(xiàng)目。小組由臨床醫(yī)師或精神科醫(yī)師、心理測(cè)試人員和心理護(hù)士組成,每周門(mén)診兩次。每位病人有30分鐘左右的時(shí)間討論他們的問(wèn)題。臨床工作中應(yīng)用DSM-III-R和ICD-10診斷標(biāo)準(zhǔn)。
評(píng)估與治療內(nèi)容
一、多維評(píng)估:為了決定治療途徑,每位病人都要進(jìn)行多維評(píng)估,即對(duì)每位病人的生理、情境、行為、情緒、認(rèn)知和人際/社會(huì)諸方面進(jìn)行評(píng)估。多維評(píng)估不僅提供了診斷的資料,而且為病人的主要問(wèn)題提供了比較準(zhǔn)確的信息,為選擇適宜的多層次干預(yù)方法提供了基礎(chǔ)。二、治療目標(biāo):醫(yī)學(xué)心理咨詢的一般目標(biāo)是幫助病人解決現(xiàn)在的問(wèn)題,減輕不適與痛苦,并使他們能對(duì)付將來(lái)發(fā)生的類(lèi)似問(wèn)題[6]。
三、治療性醫(yī)患關(guān)系:正如Rogers指出,建立促進(jìn)成長(zhǎng)咨詢關(guān)系的唯一方式是治療者體驗(yàn)并表達(dá)三種互相關(guān)聯(lián)的態(tài)度:無(wú)條件地積極關(guān)心、設(shè)身處地地理解和真誠(chéng)[3]。我們認(rèn)為這一見(jiàn)解是很有價(jià)值的。醫(yī)生和病人在治療過(guò)程中是平等的,好像是一個(gè)研究小組的成員,但醫(yī)生采取主動(dòng)、指導(dǎo)和鼓勵(lì)者的角色。為了達(dá)到治療目標(biāo),他們一起協(xié)同工作。