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全书共分8章，参考学时数为60学时。第1章绪论，主要介绍通信的基本概念、通信系统的组成和通信系统的主要质量指标，重点是数字通信系统的主要质量指标。第2章信源编码技术，主要介绍信源编码的基本概念、无失真信源编码和限失真信源编码，重点是无失真信源编码的哈夫曼编码和游程编码，连续信源限失真编码的标量量化(抽样、量化、编码)，离散信源限失真编码的预测编码和变换编码。第3章现代调制解调技术，主要介绍新型数字调制解调的分类和正交振幅调制(QAM)、高斯滤波最小频移键控(GMSK)、π/4偏置的四相相移键控(π/4-QPSK)、可变速率调制(VR-QAM)等高效高性能调制解调技术，并对这些调制解调系统的性能进行了分析和比较。第4章信道编码技术，主要介绍离散信道模型、信道编码的目的和基本原理，重点分析了线性分组码、循环码、BCH码和卷积码的构成原理、译码方法和译码性能，最后介绍了网格编码调制(TCM)新技术。第5章无线通信多址技术，主要介绍无线通信多址的基本概念、理论基础和各种多址技术，重点是频分多址技术、时分多址技术和码分多址技术。第6章宽带抗干扰技术，主要介绍扩频通信的基本概念、各类扩频通信系统及其抗噪声，性能，重点是直接序列(1)S3扩频通信系统和跳频(FH)通信系统。第7章无线通信接收技术，主要介绍无线接收的均衡技术和分集技术。均衡技术重点介绍均衡的基本原理、均衡技术的分类、线性均衡器、非线性均衡器和自适应均衡器；分集技术重点介绍分集的基本原理、几种典型的分集方式和RAKE接收机。第8章无线通信组网技术，主要介绍无线组网的基础、无线通信网络的拓扑结构及典型的无线通信网络，重点介绍全球移动系统(GSM)、CDMA数字蜂窝系统(1S-95)、个人通信网(PCN)和无线局域网的功能、结构及特点。本书的主要特点是基本概念清楚准确，公式推导详略得当，内容安排系统连贯，文字叙述通俗易懂，并且注意理论联系实际，通过具体的例题来说明抽象的理论，利于读者自学。
程控交换机房环境监测系统设计论文编号:TX077 论文字数:16728,页数:35摘 要 电信局有许多无人值守的程控交换机房，这些机房的环境条件和设备工作状态都需要由中心控制室来进行远程监控管理。本课题设计的机房环境监控系统以单片机为核心，外接有关的电路实现现场环境参数（电压、功率、温度、湿度等）采集和设备状态监视，着重探讨了远程监控技术中的传感器数据的获取与处理、多传感器数据的传输、管理与显示等问题，并在此基础上完成了传感器数据采集单元、通信单元、数据显示等单元的电路设计。论文中首先介绍了程控交换机房环境监测技术的意义和国内发展现状，讨论了这种系统的特点，简要介绍了机房环境监测终端的功能要求和硬件总体方案，以及整个系统的通信组网方案。然后介绍了传感变送单元(SENS)、数据采集单元(DAC)、通信单元(COM)及数据显示单元等部分的设计思路和具体电路。最后简要介绍了机房环境监控系统中的几个主要元件的工作原理和方式，并针对本机房环境监测监控信息系统实现的一些问题，指出了本设计中需要进一步完善的问题和内容。关键词： 监控系统，环境参数，DTMF编解码，串口通信ABSTRACT Telephone office has many unmanned program - controlled switch rooms, environmental conditions and equipment work states of these rooms need central control room for remote monitoring and The room environmental monitoring system of this paper make microcontroller as the core, and adds related circuits to collect spot environmental parameters (voltage, power, temperature, humidity, ) and monitor equipmental states, mainly discusses the sensor data acquisition and processing ,multi-sensor data transmission, management and display of the remote-control room technology, on the basis it completes the sensor data colletion unit, communicational unit and the other hardware In this paper, firstly, introduces the background and domestic situation of the program - controlled switch rooms, and discusses the features of the room environmental monitoring system , the overall structure 、 function、features and advancements of the Then it introduces the design principle of sensor transmission unit ((SENS) and room data acquisition unit (DAC), and design ideas of the room environmental monitoring system`s communication module (COM), communication groupping programs of communication Finally, it introduces the overall design program and the principle and means of several major components , in respect of the problems of the control room environment monitoring information systems , point out further improved problems and KEYWORDS：monitoring and controlling, surroundings parameter, DTMF encode and decode, serial communication。目 录摘 要 IIABSTRACT III第一章 绪 论 1概述 2动力设备及环境集中监控系统简介 1系统简介 2系统设计原则 3关健设备 3系统构成及功能 1系统的构成 2 系统的功能 4系统的特点与先进性 5监测范围 6本文主要工作简介 8第二章 环境监测系统的硬件设计 1 环境监测系统的总体框图设计 2 AT89C51单片机的结构和特性 3传感变送单元及其性能指标 4数据采集单元 1数据采集单元的构成 2模拟传感器与A/D转换 5看门狗的设计 6数码显示和键盘设计 7 解码电路 8其他相关设计 20第三章 监控系统的通信组网技术 1通信组网结构描述 1网络整体结构 2通信协议 2 中心端通信单元的设计 3远端通信单元设计 25第四章 结束语 27致 谢 28参考文献 29KEYWORDS：monitoring and controlling, surroundings parameter, DTMF encode and decode, serial communication。目 录摘 要 IIABSTRACT III第一章 绪 论 1概述 2动力设备及环境集中监控系统简介 1系统简介 2系统设计原则 3关健设备 3系统构成及功能 1系统的构成 2 系统的功能 4系统的特点与先进性 5监测范围 6本文主要工作简介 8第二章 环境监测系统的硬件设计 1 环境监测系统的总体框图设计 2 AT89C51单片机的结构和特性 3传感变送单元及其性能指标 4数据采集单元 1数据采集单元的构成 2模拟传感器与A/D转换 5看门狗的设计 6数码显示和键盘设计 7 解码电路 8其他相关设计 20第三章 监控系统的通信组网技术 1通信组网结构描述 1网络整体结构 2通信协议 2 中心端通信单元的设计 3远端通信单元设计 25第四章 结束语 27致 谢 28参考文献 29以上回答来自:
通信技术，FTTH之类的毕业设计参考文献这方面的，我有经验
美术与信息技术学科之间存在诸多联系,在信息时代,计算机、网络是美术创作和美术学习的重要工具。因此,美术与信息技术整合教学将会是美术教学的新趋势,是现代美术教学的新形式。 近几年来,我校就 “ 美术与信息技术学科整合教学 ” 进行了探索与实践,下面谈谈我在实践中的体会和思考。 一、美术与信息技术存在极为密切的联系,整合具有必然性。 美术是一门视觉艺术,信息技术通过声音、文字、图形、图像立体地表现信息,它们在呈现信息的方式上都以形象为主。现代美术中,电脑美术作为美术领域的新成员,有着极为强劲的发展势头。目前,计算机已经成为美术创作中应用极其广泛的工具。而在省编小学信息技术与小学美术教材中,有很多学习内容是相互关联的。以下表所列内容为例,我们可以看出,信息技术课程中的很多内容本身就是在美术的任务驱动下开展学习的,这正是整合学习最为常见的形式,也就是说信息技术课程中的有些学习内容已经和美术整合了;美术课本中的许多内容也非常适合于用信息技术来教学。而且,美术课的有些内容只有通过信息技术才能达成学习目标,如《电脑美术设计欣赏》,学生只有在信息技术环境下操作,才能体会电脑美术的设计方法,如果教师能够演示运用 Phsotoshop 软件设计图片,将会让学生大开眼界,深刻体会电脑美术的强大功能和神奇魅力。 所以,美术与信息技术的整合具有必然性。它们的整合将获得一个双赢的结果,既能够达到美术与信息技术学科的教学目标,又提高学习效率。 二、美术与信息技术整合优化了教学过程,整合具有可行性。 欣赏 ? 评述 ---- 资源浩如烟海,查找可随心所欲。 “ 欣赏 ? 评述 ” 是教育部制定的《全日制义务教育美术课程标准(实验稿)》(以下简称《课程标准》)中提出的四个学习领域之一。 “ 欣赏 ? 评述 ” 领域是指学生对自然美和美术作品等视觉世界进行欣赏和评述,逐步形成审美趣味和提高美术欣赏能力。《课程标准》指出: “ 欣赏 ? 评述学习领域的教学,应注重学生的积极参与,努力激发学生的主体精神,克服以往以教师讲述为主的弊端,积极探索教学方式的多样化。 ” 传统的欣赏教学,学生不知道怎样欣赏,更不知道怎样评述。之所以会如此,其主要原因是学生缺乏学习资源,除了听教师介绍之外,几乎没有其他的信息来源。目前小学美术中的欣赏部分占很大的比例,绘画、雕塑、建筑、民间艺术、儿童美术、卡通形象等,几乎涵盖了所有美术领域,教学中最让教师为难的仍是缺乏资源。 美术与信息技术的整合,不但解决了学习资源匮乏的矛盾,而且激发了学生主动参与的热情。在信息技术环境下,美术欣赏的资源极其丰富,学生只要掌握了 IE 网络浏览器的使用方法和使用搜索引擎查找资料的方法就能够自主学习。教师只需提出学习的任务,比如制作一张网页、写一篇配有插图的小论文、制作一张幻灯片、编一张电子小报等,帮助学生解决技术困难,协助学生完成作业。 比如美术第十一册《中国古代建筑欣赏》中关于故宫的欣赏。传统的教学设计是:教师展示一些故宫的图片或者幻灯片,像导游一样介绍有关故宫的历史、文化、建筑特色等知识,回答学生的一些问题,或者干脆组织学生观看《紫禁城》的录像资料,然后让学生提出问题进行讨论。这样的教学模式是单方面的知识传授,学生作为教育的客体被动地接受知识,而且接收的信息量很有限。我们开展的美术与信息技术整合的教学设计是:让学生每四人组成一个学习小组合作学习,搜集资料制作一份介绍故宫的幻灯片,并进行交流。教学中,学生在任务驱动下上网搜集资料,下载图片,制作幻灯片。在有意识地选择、组织材料的过程中,他们不仅了解了故宫的历史、建筑特色,构建了一个比较完整的、立体的故宫艺术知识体系,而且为我国古代建筑大师的杰作惊叹不已,民族自豪感油然而生,进而产生了了解中国古代文化的巨大热情。在这个过程中,每个学生都积极参与,自主学习。最后通过网络教室展示幻灯片,在相互交流的过程中,学生也都相当投入。 设计 ? 应用 ---- 强大的软件供你用,轻轻松松搞设计。 对另一学习领域 “ 设计 ? 应用 ” ,《课程标准》建议 “ 用计算机或其他手段进行书籍封面、文体活动海报的设计 ” 。美术课程中还有许多内容,如邮票设计、贺卡设计、板报设计等,都可以采用计算机设计的手段。像用画图、 Word 、金山画王等软件进行较为简单的图案设计,用比较专业的 Photoshop 软件进行封面设计、广告设计,并利用计算机光盘中大量的图像、照片以及材质资料,利用计算机字库中丰富多彩的字型、字体等,设计出更加精彩的作品来。 例如美术第九册《平面构成设计》的教学。按照传统的教学设计,每个学生起码要准备大小一样的圆形、方形、三角形纸片各三张,通过排列组合将这些纸片构成几个不同的图形,然后选择其中一二个绘制出来。这种方法的缺点是:由于学具的限制,只能获得一些常见的图形;绘制艰难,许多学生因为制作过程过分繁复而失去耐心,画不出精致的作品来。与信息技术整合的教学设计却能够克服上述缺点。方法是:首先在 Word 中插入自选图形 “ 圆形 ” 、 “ 方形 ” 和 “ 三角形 ” ,并设置成 “ 无填充颜色 ” ,再通过 “ 复制 ” 、 “ 粘贴 ” 获得数个基本图形,然后随意移动这些基本图形,把他们组织成新的图形。学生可在计算机上反复尝试,直到满意为止。最后把构成的图形 “ 组合 ” 在一起,复制到画图软件中,并填上自己喜爱的颜色。(由于在画图软件中不能任意移动图形,在 Word 中又无法完成区域填色,因此需先在 Word 中构图,再在画图软件中填色。) 由于手工绘制的设计方式受设计者自身技术水平的影响比较大,也比较费时间,所以学生往往难以实现预想的构思,设计会以失败告终。基于信息技术环境下的设计显得轻松和得心应手,学生容易实现预想的效果,避免由于眼高手低带来的不快,从而增强学习的自信心。 突破难点, CAI 很管用。 CAI (计算机辅助教学)主要是利用计算机的快速运算、图形动画和仿真等功能,辅助教师解决教学中的某些重点、难点。 CAI 课件大多以演示为主,是信息技术与其他课程整合中最为常见的形式。教师可运用 PowerPoint 等多媒体制作工具,综合利用各种教学素材,编写自己的多媒体课件,用图表、动画等展示动态的变化过程,形象地演示某些难以理解的内容,用于突破难点,提高课堂教学效率。小学美术与信息技术学科整合教学中 CAI 主要应用于以下几种情形: ( 1 )分析解释。 CAI 可以帮助学生理解美术知识,启发他们发现美术规律。比如:《千变万化的线》一课,制作一个可供教师演示和学生学习的课件。课件首先展示自然界中各种各样的线,并用闪烁的效果将这些线条突出出来,然后概括出线的种类,接着通过说说、画画让学生体会线条的千变万化,最后再让他们欣赏美术作品中的线条的美。在整个教学活动中, CAI 起了至关重要的作用:直观地解释了线条作为重要的美术语言产生的过程,展现了线条的魅力。 ( 2 )提供素材。 美术课程中某些内容可能离学生的生活经验比较远,比如《欢乐的元宵节》,我们当地的风俗不太重视元宵节,学生对这一节日知之甚少。教学时,如果不提供足够的学习素材,学生将难以开展学习。因此,充分发挥 CAI 课件的优势,给学生展示大量的图片、录像等直观信息,可以帮助他们解决困难,提高学习的质量。 ( 3 )对比实验。 美术是视觉艺术,所以通过直观的对比实验能够很好地说明道理和规律。比如认识冷色和暖色,可通过观看大量的对比图片让学生感受色彩的冷暖差异,这比光凭教师的讲解来得直观、简单得多。 ( 4 )激发兴趣。 《全日制义务教育美术课程标准(实验稿)解读》中要求教师 “ 应以各种生动有趣的手段,如电影、电视、录像、范画、参观、访问、旅游甚至故事、游戏、音乐等方式引导学生增强对形象的感受能力和想像能力,激发学生学习美术的兴趣。 ” 信息技术具有集声音、文字、图形、图像于一体立体地表现信息的功能,使学习情景的创设变得得心应手。比如《茶壶造型》一课,可通过欣赏精美的宜兴紫沙壶来激起学生浓厚的兴趣。 三、美术与信息技术的整合改变了学习方式,引起了一系列变化。 整合改变了学习的方式,同时引起了教学结构的改变。 美术与信息技术的整合使个别化学习成为可能。由于基础教育中普遍存在个别教育与班额偏大的矛盾,所以个别化教育只是一种美好的愿望。而基于信息技术平台的学习可以满足学生个别学习的要求,学生可按照各自的学习速度开展学习,主动利用网络资源和计算机软件搜集、处理信息,主动构建知识体系。 “ 学会合作 ” 是未来教育的 “ 四大支柱 ” 之一。美术与信息技术的整合为合作学习提供了良好的环境。传统教学中的合作学习往往流于形式,经常是一个优秀的学生讲,其他同学听,或者一个同学画,其他同学伺候,甚至剥夺了美术基础较差的学生参与绘画的权利。而且小组成员的学习成果又不容易整合。在信息技术环境下的合作学习,能够真正发挥每个小组成员的力量和智慧,便于整合学习成果。比如《中国古代建筑欣赏》中关于故宫的欣赏教学,让学习小组的每个成员分头搜集某一方面的资料,如故宫的历史、故宫的建筑特色、故宫的珍贵藏品 …… 然后综合资源,讨论幻灯片的制作方案,制成幻灯片后再与其他小组交流学习成果。合作学习是一种先进的教育理念,而不仅仅是一种学习组织形式,在中国传统教育中,学生似乎更善于竞争而不善于合作,所以创设合作学习的环境对于开展合作学习显得尤为重要。 教学系统中由于 “ 信息技术 ” 要素的介入,使 “ 教师 ” 、 “ 学生 ” 、 “ 教材 ” 这三个要素改变了原来的地位。信息技术成为促进学生自主学习的认知工具与情感激励工具,教师不再是教学的主宰,而成为教学的组织者、指导者、协作者;学生不再是被动的接受者,而是主动的学习者;教材不再是物质化的文本,而是全息性的资源总和。整合教学引起了教学结构的改变。 整合改变了学生的思维方式。 传统教学偏重于学生逻辑思维的培养,学生强于演绎推理,弱于概括判断。而网络资源浩如烟海,学生在网上可以搜集到许多资源,要合理处理这些信息,就需要学生对信息进行综合归纳,这有利于培养学生的概括能力。我国长期以 “ 知识为中心 ” 的课程思想导致了学生对文字的敬畏和轻信,所以学生接触到网络信息时,往往也会轻信搜索到的任何信息。而学生在搜集到的信息不一致甚至相互矛盾,或者与原有的知识相冲突时,就不得不去思考判断这些信息的可靠性。比如网上对《蒙娜丽莎》的微笑的解释就众说纷纭,对《蒙娜丽莎》中的模特是谁也有很多种说法。学生通过长期的训练,会把这种思维方法逐渐迁移到其他领域,对解决今后学习、工作、生活的问题提供有力的帮助。 整合可能会导致传统美术技法的弱化。 由于美术中的某些课程的作业可以通过计算机应用软件来完成,如 “ 封面设计 ” ,学生可通过 Word 或画图等软件制作出漂亮的作品,不需要使用传统的颜料、画笔等工具,也不需要进行传统意义上的调色,那么他对颜料的属性可能就不太了解,对颜料调配的方法和技术可能就不熟练。过多地依赖信息技术,可能会导致学生对于传统美术媒介的不熟悉,弱化传统美术技法,像中国画、书法等传统文化有可能被年轻一代所抛弃。因此,并非所有的美术课程都可以和信息技术整合,勉强整合反而会弄巧成拙,如 “ 中国画 ” 的学习,应该沿用毛笔、宣纸这样的工具,以让学生体验中国画的艺术魅力。 网络管理的不完善和信息的良莠不齐可能会带来某些负面影响。 网络是一个开放的世界,信息来源广泛,这为我们提供了许多可供学习的资源,但其中也充斥着许多错误的、消极的和不健康的信息,比如在搜索有关维纳斯的图片时,可能会搜索到不健康的网页,学生出于好奇就会浏览其中的内容。这会给判断能力还不强的儿童带来负面影响,不利于他们形成正确的审美观和高尚的道德情操。因此,在教学中除了坚持正面教育、采取安装网络过滤软件等措施之外,还要加强管理。
鬼才懂！
摘要：超宽带UWB(Ultra-Wide Bandwidth)脉冲通信(Impulse Radio)技术与其它通信技术有很大不同，它具有信号功率谱密度低、不易检测、系统复杂度低等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信。介绍了UWB系统的信号表示形式，分析了其特点，并介绍了超宽带通信当前的研究及应用情况。 关键词：UWB 脉冲通信 信号 应用 UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。 1 超宽带信号及其特点 美联邦通信委员会(FCC)规定： 部分带宽号称为UWB信号。其中，部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较；UWB信号格式如图2所示。 一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB信号形式[1],[2]为： Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号，它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。w(t)表示传输的单周期脉冲波形，可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲，从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。仔细分析每个时移分量： （1）相同时移的脉冲序列：形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲，其占空比极低，帧长或脉冲重复时间Tf(Frame Time)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统，这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。 (2)伪随机跳时：为减少多址接人时的冲突，给每个用户分配一个特定的伪随机序列，称之为跳时码，其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数，且满足。这样跳时码给每个脉冲附加了时移，第j个单周期脉冲的附加时移为秒。 由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间，NhTc/Tf应严格小于1。然而如果NhTc太小，那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反，如果NhTc足够大且跳时码设计合理，就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhite Gauss Noise)信号。 由于跳时码是周期为Np的周期序列，那也为Np周期序列，其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。 (3)数据调制：第k个用户发送的数据序列｛di(k)｝为二进制数据流。每个码元传输Ns个单周期脉冲，这样增加了信号的处理增益。 在这种调制方式下，一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf，二进制的符号速率Rs，为： 显然，采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点：信号持续时间极短，为纳秒、亚纳秒级脉冲，信号占空比极低(1％～0．1％)，故有很好的多径免疫力；频谱相当宽，达GHz量级，且功率谱密度低，故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强；UWB系统处理增益很高，其总处理增益PC为： 例如，当某二进制UWB通信系统Tf=1μs，Tc=1ns，Ns=100，比特速率Rs=10kbps时，该系统UWB信号的处理增益为50dB。与其他通信系统相比，其处理增益非常高。 另外，UWB信号为极窄脉冲的序列，故有非常强的穿透能力，可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体，能实现雷达、定位、通信三种功能的结合，适合军用战术通信。 2 超宽带信号发射机、接收机基本结构 2．1 发射机和相关接收机模型 与传统的无线收发信机结构相比，UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示，在发射端，数据直接对射频脉冲调制，再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制，最后通过超宽带天线发射出去。在接收端，信号通过相关器与本地模板波形相乘，积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中，由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器，根据相应的时延产生本地模板波形，与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成，便于降低成本和小型化。 2．2 Rake接收机模型 由于UWB信号需要用时域的方法进行分析，多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下，而且每条路径的信号能量都很小，难以对每条信道做出估计，所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。 3 UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较 由于UWB技术的种种优点，使其成为无线个人局域网络WPAN (Wireless Personal Area Network)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有：IEEE802．11b(Win)、Home RF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。可以看出UWB技术的优势较为明显，主要不足是发射功率过小限制了其传输距离也就是说，10m以内，UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能，对于远距离应用IEEE802．11b或Home RF无线PAN的性能将强于UWB。UWB和同为热门的IEEE802．11b以及Home RF不会进行直接竞争，因为UWB更多地是应用于10m左右距离的室内。事实上，把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合，因后者传输速率远不及前者，另外蓝牙技术的协议也较为复杂。 4 国内外研究及发展情况 4．1 国外研究现状 军用方面：早在1965年，美国就确立了UWB的技术基础。在后来的二十年内，UWB技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前，美国国防部正开发几十种UWB系统，包括战场防窃听网络等。 民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门，主要用于通信(如家庭和个人网络，公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞／故障避免，入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足UWB技术的开发，将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连，以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。 国际学术界对超宽带无线通信的研究也越来越深入。2002年5月20～23日，IEEE举办了一期会议，专门讨论UWB技术及其应用。2002年2月14日，美国联邦通信委员会(FCC)正式通过了将UWB技术应用于民用的议案，定义了三种UWB系统：成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统，并对三种系统的EIRP(全向有效辐射功率)分别做了规定。但是，UWB技术的协议与标准尚未确定，目前，只有美国允许民用UWB器件的使用；而欧洲正在讨论UWB的进一步使用情况，并观望美国的UWB标准。 4．2 国内研究现状 2001年9月初发布的“十五”863计划通信技术主题研究项目中，把超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，鼓励国内学者加强这方面的研发工作。但是国内目前关于UWB技术的深入研究仅限于雷达方面，关于UWB通信系统的研究还没有形成规模。 参考文献:<无线超宽带（UWB）通信原理与应用——21世纪信息与通信技术教程> 王金龙、王呈贵、阚春荣、徐以涛 2005-11第1版
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- 浅谈中国铁通陕西分公司固网智能化 作者:谢红, 期刊 铁道通信信号RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION 2008年 第05期 - 网络智能化激活传统固网业务 作者:王俊莲, 期刊 电信技术TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY 2005年 第12期 - 黑龙江铁通固网智能化实施方案 作者:徐金利,张进来,王传达, 期刊 铁道通信信号RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION 2008年 第03期 - 浅谈5G固网智能化的技术应用与现实意义 作者:程金地, 会议 2006年中国通信学会通信管理委员会学术研讨会通信发展战略与管理创新学术研讨会论文集 2006年 - 浅谈混合放号业务的解决方案 Solution of Mixed Number Allocation Service 作者:刘福林, 期刊-核心期刊 铁道通信信号RAILWAY SIGNALLING & COMMUNICATION 2008年 第10期 - 重庆铁通网络智能化规划的优劣研究与探讨 作者:王庆, 期刊 电信技术TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY 2005年 第11期 - 优化中国铁通智能网的建议 A Suggestion for Optimization in China Tietong Intelligent Network 作者:林建平, 期刊 电信技术TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY 2004年 第12期 - 徐州铁通本地交换网优化方案探讨 Optimization of Xuzhou Railcom Local PSTN 作者:孟博,李小敏, 期刊 江苏通信技术JIANGSU COMMUNICATION TECHNOLOGY 2007年 第03期 - 固网智能化后网络和业务的拓展探讨 作者:李淑红, 会议 2006年中国通信学会通信管理委员会学术研讨会通信发展战略与管理创新学术研讨会论文集 2006年
参考文献】 1 肖克江;熊忠阳;张玉芳;;多径路由协议AOMDV的改进与性能分析[J];计算机工程与应用;2012年06期 2 田克;张宝贤;马建;姚郑;;无线多跳网络中的机会路由[J];软件学报;2010年10期 【共引文献】 1 陈伟;魏强;赵玉婷;;传输速率感知的机会路由候选路由节点选择和排序[J];计算机应用;2011年11期 2 王英;黄群;李云;曹傧;;一种新的协作的路由协议:C-DSR[J];计算机应用研究;2013年07期 3 蔡顺;张三峰;董永强;吴国新;;面向编码机会路由的无线Mesh网络广播信道接入[J];软件学报;2012年09期 4 李彬;王文杰;殷勤业;杨荣;杨小勇;王慧明;;无线传感器网络节点协作的节能路由传输[J];西安交通大学学报;2012年06期 5 刘琰;;基于网络编码的流量感知路由协议研究设计[J];延安大学学报(自然科学版);2013年01期
一、无线网络原理 无线网络在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也是一种无线联网技术，以前通过网线连接电脑，而无线保真则是通过无线电波来连网；常见的就是一个无线路由器，那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用无线保真连接方式进行联网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为热点。 无线网络是一种能够将个人电脑、手持设备（如PDA、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE11标准的无线网络产品之间的互通性。有人把使用IEEE 11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把无线保真等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分） 二、应用范围 1、网络媒体 由于无线网络的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的，因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。用户可以在无线保真覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。而其它一些基于WLAN的宽带数据应用，如流媒体、网络游戏等功能更是值得用户期待。有了无线保真功能我们打长途电话（包括国际长途）、浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。无线保真无线保真技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。 2、掌上设备 无线网络在掌上设备上应用越来越广泛，而智能手机就是其中一份子。与早前应用于手机上的蓝牙技术不同，无线保真具有更大的覆盖范围和更高的传输速率，因此无线保真手机成为了2010年移动通信业界的时尚潮流。 3、日常休闲 WIFI2010年无线网络的覆盖范围在国内越来越广泛，高级宾馆、豪华住宅区、飞机场以及咖啡厅之类的区域都有无线保真接口。当我们去旅游、办公时，就可以在这些场所使用我们的掌上设备尽情网上冲浪了。厂商只要在机场、车站、咖啡店、图书馆等人员较密集的地方设置“热点”，并通过高速线路将因特网接入上述场所。这样，由于“热点”所发射出的电波可以达到距接入点半径数十米至100米的地方，用户只要将支持无线保真的笔记本电脑或PDA或手机或psp或ipodtouch等拿到该区域内，即可高速接入因特网。 在家也可以买无线路由器设置局域网然后就可以痛痛快快的无线上网了。 无线网络和3G技术的区别就是3G在高速移动时传输质量较好，但静态的时候用无线保真上网足够了。 无线网络的规模商业化应用，在世界范围内罕见成功先例。问题集中在两个方面：一是大型运营商对这一模式的不认可；二是本身缺乏有效的商业模式。但基于无线网络技术的无线局域网已经日趋普及，这意味将来可以十分方便的应用。一旦存在无线保真网络的公众场合，解决了运营商的互联互通、高收费、漫游性的问题，无线保真必将从一个成功的技术转化为成功的商业。 4、客运列车 2014年11月28日14时20分，中国首列开通WiFi服务的客运列车——广州至香港九龙T809次直通车从广州东站出发，标志中国铁路开始WiFi(无线网络)时代。 列车WiFi开通后，不仅可观看车厢内部局域网的高清影院、玩社区游戏，还能直达外网，刷微博、发邮件，以10-50兆的带宽速度与世界联通。
第1章 无线通信与FPGA开发综述1 无线通信的发展概况2 无线通信的主要特点3 无线通信系统的组成4 未来无线通信系统的发展趋势5 FPGA在无线通信中的应用优势1 FPGA特征简介2 FPGA在无线通信中的应用综述3 无线通信基站的FPGA实现架构6 Xilinx公司的无线通信解决方案1 Xilinx面向无线通信中的高端芯片——Virtex系列2 Xilinx的高效开发工具——ISE Design S3 Xilinx公司的蜂窝通信开发资源4 Xilinx公司的广播系统开发资源7 本章小结8 本章参考文献第2章 无线通信中的数字处理基础1 数的表示1 定点表示2 浮点表示3 定点制数的量化4 加法、乘积的舍入误差2 AD转换的字长效应3 常用算术运算模块的FPGA实现1 加法运算的FPGA实现2 乘法运算的FPGA实现3 除法运算的FPGA实现4 Cordic算法的FPGA实现4 本章小结5 本章参考文献第3章 无线通信中的DSP处理基础1 数控振荡器的FPGA实现1 DDS算法原理2 DDS算法的Verilog实现3 DDS算法IP Core的使用2 快速傅里叶变换的FPGA实现1 DFT和FFT基本思想2 FFT算法的基本原理及其MATLAB实现3 FFT的硬件实现结构4 IFFT原理与实现5 FFT/IFFT IP Core的使用3 FIR滤波器的FPGA实现1 数字滤波器的分类2 数字滤波器的数学模型3 数字滤波器的性能指标4 FIR滤波器的原理与设计5 FIR滤波器的FPGA实现6 FIR滤波器IP Core的使用4 多速率滤波器的FPGA实现1 多速率信号处理的意义2 多速率信号滤波器的基本操作3 CIC滤波器的FPGA实现4 HB滤波器的FPGA实现5 自适应滤波器的FPGA实现1 自适应滤波简介2 自适应滤波的应用3 LMS算法的MATLAB实现4 LMS算法的FPGA实现5 LMS算法的软件调试6 本章小结7 本章参考文献第4章 调制解调的实现1 调制/解调的基本功能与要求1 调制解调的基本功能2 调制/解调的分类3 基本调制方法原理及性能简要分析4 数字信号的带宽和功率谱密度5 影响选择数字调制方式的因素2 数字调制/解调器的低中频解决方案1 传统的调制解调方案……第5章 信道编解码的实现第6章 最佳接收机的实现第7章 分集、均衡和干扰抵消的实现第8章 同步的实现第9章 数字前端技术的实现第10章 WCDMA系统关键技术的实现
摘要：本文围绕传输网的四个考量对本地传输网的需求和存在问题进行分析，提出传输网优化的必要性。并以网络结构、传输设备、光缆线路三大要素对本地传输网的优化内容进行探讨，并对网络拓扑、传输设备优化的部分细节问题具体展开。 随着通信技术的飞速发展，运营商所提供的基本业务在速率和数量上也都在飞速的膨胀，而且为了不断满足用户的需求，各种新业务不断的出现。作为基础的传输网络自然也日趋庞大和复杂，特别是本地传输网，作为传输网络中最为繁杂和庞大的部分，经过不断的发展，在安全性、可控性、高效性和扩展性方面都存在不同程度的问题和隐患。针对目前传输网存在的这些问题，对现有传输网进行优化显得非常必要。通过优化使传输网络结构清晰化，有利于提高网络利用率，发挥设备的功用，提高网络安全性，同时也有利于网络的扩容、升级以及便于各种新业务接入。 传输网存在的问题以及优化的展开，都可以围绕四个考量来进行，这四个考量是指传输网络应该具备的性质或功能，包括内容就是上面提到的安全性、可控性、高效性、扩展性。安全性指保证网络设备运行的稳定、安全，网络运行的保护、恢复等，设备板件的保护备份等，即应有较强的对网络正常运行的保障和障碍时快速代通和尽量小影响用户的能力；可控性是指对网络应有较强的网络管理能力，实现业务电路在传输网络上的端到端调配，保证业务的即时开通、调配，使传输网成为可运营的基础网络。高效性是网络生产电路的效益，如通道规划安排产出的通路应是高产出、高效率的，使网络的投资成本得到充分的发挥，并降低运营成本。扩展性指要求网络可持续发展、应方便网络的升级、扩容，使网络建设具有延续性。传输网的优化内容包括根据考量指标对其组成的三要素：网络结构、传输设备、光缆线路所进行的优化。本文主要结合这三个要素针对中小城市本地传输网的优化来展开浅显分析。 网络结构的优化 网络结构的优化包括结构拓朴的优化、通路组织的优化、同步方案的优化等。 1、结构拓扑的优化 根据我国网络结构体系总体的思路，传输网结构总的是采用分层、分区、分割的概念进行规划，就是说从垂直方向分成很多独立的传输层网络，具体对某一区域的网络又可分为若干层，例如本地传输网可分成核心层、汇聚层、接入层3层。 核心层网络是沟通各业务网的交换局（局间电路需求比较大、电路种类比较多，多为平均型业务）的核心节点的网络。核心层网络的核心节点通常不会很多，特别是在中小城市，根据需求情况，大多尚未设这一层。在组网保护方式上基本都是复用段保护环，在此不多做讨论。 汇聚层节点的选择一般要考虑机房条件好、业务发展潜力大、可辐射其他节点等因素，另外更重要的是节点出入局的光缆要有不同路由；汇聚环上节点数量的调整，节点数不宜太多，以5G速率环而言，一般为4～6个比较合适； 汇聚层可以采用2纤或4纤的复用段保护环或通道保护环。对于平均分配的业务，考虑资源利用率建议采用复用段保护环。如果是有汇聚型的业务，例如我们联通目前的业务需求，基本上是要汇聚到中心局站，那么采用2纤通道保护环和复用段保护环在网络容量方面就没有区别，而在业务配置和调度、保护倒换等方面都比复用段保护环简单和容易，特别是保护倒换比复用段更加可靠和迅速，更适合在汇聚型的业务中使用。 接入层涉及站点数量多，结构也复杂，是网络优化中工作量最大的层面。接入层网络的优化主要考虑以下内容。 （1）环路上节点数量的调整，每个环的节点不应太多，在光纤资源允许的情况下，建议环上的节点数不应超过10个。对于节点数超标的环路，建议采取裂环拆环的方式，拆成2个或多个环路。对于物理路由上光纤资源紧张的地区，有条件的应当敷设新的光缆，由于资金或者施工困难等问题不便增设光缆线路的，可以考虑如下方法应急解决： 假设目前有两个PP环环一和环二，速率均为155M。其中环一上3个站点A,C,E和环二上2个站点B,D共用一根光缆，环一所用的2芯光纤在环二的站点B,D的ODF中穿通，环二使用的2芯光纤则在环一站点A,C,E的ODF中穿通。纤芯使用和穿通情况如下图所示： （其中，兰色表示环一设备和光纤，黄色表示环二设备和光纤；“1”表示环一上的站点，“2”表示环二上的站点，“A、B、C、D、E”是给共用光缆段几个站点编的号；A-E站之间两个环使用的4芯光纤为同一根光缆。） 假设由于环改和网络建设以及其他设备的使用的需要，需更多根纤芯，此段光缆已经没有冗余纤芯，而且增设光缆非常困难，那么我们可以换个角度从设备角度考虑，将A,B,C,D,E四站设备进行扩容，B，C，D将SL1光板扩为SL4，A，E增加SL4光板一块。 这样在A站——E站之间通过2芯纤芯建立一条有4个VC4的高速通道，环一可利用A站——B站的第1个VC4，环二可利用A站——B站的第2个VC4，剩余第3和第4个VC4可应用环间通信或站间数据传输，也可以做其他环路的中继。 （2）环上节点的选择。以我们联通来说，网络发展到今天，有相当一部分基站建设的目的已经不是单纯覆盖无信号区，而是兼顾话务分担和提高覆盖质量等。那么我们就可以考虑在上述讲到的拆分子环的时候，考虑将无线信号覆盖相对重叠或者可以兼顾的节点（典型的如同一县城或镇上的几个站点）安排在不同的接入环上，这样可以避免骨干节点万一失效后大面积区域的信号丢失。 （3）尽量将市区及某些县城内拥有或规划了较多数据业务的节点安排在同一子环，其目的在于方便环网升级，而又不造成资源的浪费，提高设备利用率。因为联通目前的主营业务还是移动业务，大部分的节点特别是村镇节点，一般只有1-4条2M业务供给移动业务，若由于环网上某个节点的数据业务过多造成整环资源紧张而要将环速率升级的话，那么势必造成大部分节点设备及端口资源浪费。 此外，还应考虑结合光缆线路的优化进行链路成环改造以及微波的合理调整和使用等。 2、通路组织的优化 通路组织优化应在充分分析现网上通路组织情况及新增电路需求的基础上，对本区内业务电路的流量、流向进行归纳，做出通道安排的远期规划，而后按规划通路调整通路组织和运营电路。其原则需注意以下几点： （1）高阶通道可根据业务的类别（如话音、数据等）进行通道分配，也可以根据业务的流向或局向（即电路的落地点）归类进行通道分配； （2）对高阶通道的占用尽量按短路由规划、并考虑通道利用的均衡，减小通道分配负荷的不平衡度； （3）对数据业务电路的通路规划，应考虑数据业务的动态特性，采用共享通路方式兼顾基本带宽和动态峰值带宽分配； （4）通路优化的同时应对中心局房电路落地支路安排、DDF的成端安排进行优化。尽量使通路规划统一，传输通道整齐有序，减少由于规划凌乱造成的没必要的低阶交叉资源浪费。 3、同步方案的优化 主要指根据同步时钟的传送要求，对网络主、备用同步链路时钟信号的传送、倒换等进行优化，设定SSM字节，避免出现同步环路。另外应减小同步链路长度尤其是主用情况下的链路长度，保证同步定时传送的可靠、精准。同步链路节点应控制在20个以内，尽量不超过16个。 传输设备的优化 1、设备的选择 为降低工程造价，一个本地传输网上应用的设备不宜局限在一个厂家的设备，需引入不同的设备厂商的竞争。但也不宜过多，品种太多又不利于网络管理，一般限制在1～2个厂家。多厂家设备的应用环境通常有两种配置情况：一个是横向划分，即分区域应用多厂家设备；另一个是纵向划分，即分层面应用多厂家设备。根据目前传输设备的特点，多层面网络中不同层面上的设备尽量统一才能实现一个完整的网络功能，因此按横向划分应用不同厂家设备是比较好的。 2、核心点落地的方式 一般核心节点传输设备有大量的电路需要落地，目前多数厂家已经可以提供对支路板件的1:N保护，但从负荷、风险分担的角度讲，在核心节点的传输设备一般采用光、电分离的方式配置，即主子架完成群路、支路等光接口接入和核心控制、交叉功能，E1支路等电接口采用专用的扩展子架来完成上下。为提高电路保生存性，对扩展子架与主机架的连接可进行保护。如图所示，为10Gbit/s设备下的扩展子架的可供选择的两种保护方式。 3、MSTP功能的引入 随着城域业务的多样化，单纯以传输TDM业务为主的SDH设备已经成为城域网进一步发展的瓶颈，这是因为：SDH设备进行的是固定的电路分配，无法进行带宽的灵活分配；只能提供单一的业务接口，无法承载新兴业务，对日益增加的数据业务无法提供很好的支持。由此，多业务传送平台——MSTP开始得到广泛推广。 目前各厂家提供的MSTP设备中有一类是在传统SDH设备的基础上，通过在支路槽位上增加数据业务处理卡(如以太板，ATM板，RPR板)的方式来实现对数据业务的支持，这种方式在数据业务初期业务量还很小的时候是比较灵活的，可以很快地提供带宽。但是由于传统SDH设计的限制，其支路槽位背板带宽很小，多个以太网业务只能共享100M带宽，无法适应高带宽的数据业务需求。另一种是完全针对多业务设计的全新的MSTP设备，由于充分考虑数据业务的需求，采用最新的总线技术，设备不再象传统SDH一样区分群路和支路槽位，它能够为数据业务提供足够的背板带宽保证。另外，这种系统还可以灵活地集成WDM以及数据处理能力，真正适应数据业务的大量应用。 在我们的优化改造中，要结合数据业务的种类、数量、速率来对上述两种设计做出选择，一般在需求量不是非常大的中小城市本地汇聚层和接入层还是考虑嵌套在现有的SDH设备上比较合理。为了增加投资比，更高的设备利用率，可以在接入层使用合适的低速率以太网板接入需求业务，然后几个节点汇聚到骨干节点后再接入镶嵌或者单建的高速数据通道，如下图示： 这里指的高速数据通道可以是嵌套在SDH设备的百兆以太网功能板，也可以是诸如ATM、华为公司的MD5500设备或者单独组网的MSTP设备所提供。 从安全运行角度来讲，设备本身的1+1、1：n保护已经比较完善，对设备的优化，主要是考虑网络可控性和资源利用率。 光缆线路的优化 光缆线路是光传输网络的最基础的传输媒质，为传输系统提供物理上的光通路。所以光缆线路优化要求根据网络组织的优化，以通路规划的思路，以业务为导向，考虑经济、工程实施性等因素，进行光纤线路的优化。对不合理的纤芯配置进行调整，以提高光纤的利用率。 出入局单路由改造 所谓环网，不应当只是逻辑上的，还应该是物理上的，少了任何一个条件网络都不同程度上等同于无保护链。特别是对核心层、汇聚层的节点，虽然采用DNI（双节点保护）方式可以尽可能的减小骨干节点所带接入环全阻的可能性，但是考虑到资源利用率以及投资，毕竟不是所有节点都能实现DNI保护，而且对骨干节点本身的业务来说，节点失效造成的影响也不容忽视，因此一定要尽量实现光缆出入局双路由。另外在不可能实现的时候（地理位置、施工条件等不可解决原因），就尽量采用组网上的便利来可以达到最短时间内保障抢通恢复业务。比如与前面讲到的网络拓扑优化相结合，利用不同接入环上某中继段途径其他骨干节点ODF的条件，迅速地采取《SDH骨干节点应急预案》将障碍节点下挂的子环分流改挂到途径骨干节点来抢代通业务。 2、市区光缆的优化应考虑依托现有管道资源更换大芯数光缆，建议以96芯为主，另外选取适当的位置设置室外光缆交接箱。虽然目前依靠WDM等设备的功能可以尽量节约光纤芯数的使用，但是考虑综合业务的发展和需求，城域网对光纤的使用需求还是很大的。而目前城市建设规划新管道施工难度很大，再加之管道建设费用为光缆建设的投资重头，所以应提前考虑如何减小管道利用率的压力。 3、对于数据业务比较集中，又是有很多数据接入点汇聚的节点基站，应将原分期分批建设入局的4芯、8芯等小芯数光缆的使用情况进行整理，整合更换为大芯数光缆。一是节约入局管道管孔占用，二是美观、方便管理。 总之，传输网优化应以分析业务电路的需求为切入点，针对传输网络的四个考量，对现网指标进行评估。然后根据现网存在问题和业务需求确定网络优化目标,根据目标针对传输网的组成三要素分别进行优化，使传输网络更加安全稳定，使资源潜力得到充分发挥。 本文限于篇幅和个人水平仅就本地传输网优化的一些思路作以探讨，其中的个别细节指标、技术方法等仍需作进一步研究。 参考文献： ⑴ 吴杰、韦炜 《本地传输网优化方案》 《电信工程技术与标准化》期刊，2006年8期 ⑵ 周珊月，刘锐 《本地传输网网络架构优化分析》 《邮电设计技术》期刊，2005年3期 ⑶ 张帅普 《传输网络优化解决方案》 《通信管理与技术》期刊， 2004年第04期
程控交换机房环境监测系统设计论文编号:TX077 论文字数:16728,页数:35摘 要 电信局有许多无人值守的程控交换机房，这些机房的环境条件和设备工作状态都需要由中心控制室来进行远程监控管理。本课题设计的机房环境监控系统以单片机为核心，外接有关的电路实现现场环境参数（电压、功率、温度、湿度等）采集和设备状态监视，着重探讨了远程监控技术中的传感器数据的获取与处理、多传感器数据的传输、管理与显示等问题，并在此基础上完成了传感器数据采集单元、通信单元、数据显示等单元的电路设计。论文中首先介绍了程控交换机房环境监测技术的意义和国内发展现状，讨论了这种系统的特点，简要介绍了机房环境监测终端的功能要求和硬件总体方案，以及整个系统的通信组网方案。然后介绍了传感变送单元(SENS)、数据采集单元(DAC)、通信单元(COM)及数据显示单元等部分的设计思路和具体电路。最后简要介绍了机房环境监控系统中的几个主要元件的工作原理和方式，并针对本机房环境监测监控信息系统实现的一些问题，指出了本设计中需要进一步完善的问题和内容。关键词： 监控系统，环境参数，DTMF编解码，串口通信ABSTRACT Telephone office has many unmanned program - controlled switch rooms, environmental conditions and equipment work states of these rooms need central control room for remote monitoring and The room environmental monitoring system of this paper make microcontroller as the core, and adds related circuits to collect spot environmental parameters (voltage, power, temperature, humidity, ) and monitor equipmental states, mainly discusses the sensor data acquisition and processing ,multi-sensor data transmission, management and display of the remote-control room technology, on the basis it completes the sensor data colletion unit, communicational unit and the other hardware In this paper, firstly, introduces the background and domestic situation of the program - controlled switch rooms, and discusses the features of the room environmental monitoring system , the overall structure 、 function、features and advancements of the Then it introduces the design principle of sensor transmission unit ((SENS) and room data acquisition unit (DAC), and design ideas of the room environmental monitoring system`s communication module (COM), communication groupping programs of communication Finally, it introduces the overall design program and the principle and means of several major components , in respect of the problems of the control room environment monitoring information systems , point out further improved problems and KEYWORDS：monitoring and controlling, surroundings parameter, DTMF encode and decode, serial communication。目 录摘 要 IIABSTRACT III第一章 绪 论 1概述 2动力设备及环境集中监控系统简介 1系统简介 2系统设计原则 3关健设备 3系统构成及功能 1系统的构成 2 系统的功能 4系统的特点与先进性 5监测范围 6本文主要工作简介 8第二章 环境监测系统的硬件设计 1 环境监测系统的总体框图设计 2 AT89C51单片机的结构和特性 3传感变送单元及其性能指标 4数据采集单元 1数据采集单元的构成 2模拟传感器与A/D转换 5看门狗的设计 6数码显示和键盘设计 7 解码电路 8其他相关设计 20第三章 监控系统的通信组网技术 1通信组网结构描述 1网络整体结构 2通信协议 2 中心端通信单元的设计 3远端通信单元设计 25第四章 结束语 27致 谢 28参考文献 29KEYWORDS：monitoring and controlling, surroundings parameter, DTMF encode and decode, serial communication。目 录摘 要 IIABSTRACT III第一章 绪 论 1概述 2动力设备及环境集中监控系统简介 1系统简介 2系统设计原则 3关健设备 3系统构成及功能 1系统的构成 2 系统的功能 4系统的特点与先进性 5监测范围 6本文主要工作简介 8第二章 环境监测系统的硬件设计 1 环境监测系统的总体框图设计 2 AT89C51单片机的结构和特性 3传感变送单元及其性能指标 4数据采集单元 1数据采集单元的构成 2模拟传感器与A/D转换 5看门狗的设计 6数码显示和键盘设计 7 解码电路 8其他相关设计 20第三章 监控系统的通信组网技术 1通信组网结构描述 1网络整体结构 2通信协议 2 中心端通信单元的设计 3远端通信单元设计 25第四章 结束语 27致 谢 28参考文献 29以上回答来自:
摘要：超宽带UWB(Ultra-Wide Bandwidth)脉冲通信(Impulse Radio)技术与其它通信技术有很大不同，它具有信号功率谱密度低、不易检测、系统复杂度低等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信。介绍了UWB系统的信号表示形式，分析了其特点，并介绍了超宽带通信当前的研究及应用情况。 关键词：UWB 脉冲通信 信号 应用 UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题，它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。 1 超宽带信号及其特点 美联邦通信委员会(FCC)规定： 部分带宽号称为UWB信号。其中，部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较；UWB信号格式如图2所示。 一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB信号形式[1],[2]为： Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号，它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。w(t)表示传输的单周期脉冲波形，可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲，从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。仔细分析每个时移分量： （1）相同时移的脉冲序列：形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲，其占空比极低，帧长或脉冲重复时间Tf(Frame Time)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统，这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。 (2)伪随机跳时：为减少多址接人时的冲突，给每个用户分配一个特定的伪随机序列，称之为跳时码，其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数，且满足。这样跳时码给每个脉冲附加了时移，第j个单周期脉冲的附加时移为秒。 由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间，NhTc/Tf应严格小于1。然而如果NhTc太小，那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反，如果NhTc足够大且跳时码设计合理，就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhite Gauss Noise)信号。 由于跳时码是周期为Np的周期序列，那也为Np周期序列，其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。 (3)数据调制：第k个用户发送的数据序列｛di(k)｝为二进制数据流。每个码元传输Ns个单周期脉冲，这样增加了信号的处理增益。 在这种调制方式下，一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf，二进制的符号速率Rs，为： 显然，采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点：信号持续时间极短，为纳秒、亚纳秒级脉冲，信号占空比极低(1％～0．1％)，故有很好的多径免疫力；频谱相当宽，达GHz量级，且功率谱密度低，故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强；UWB系统处理增益很高，其总处理增益PC为： 例如，当某二进制UWB通信系统Tf=1μs，Tc=1ns，Ns=100，比特速率Rs=10kbps时，该系统UWB信号的处理增益为50dB。与其他通信系统相比，其处理增益非常高。 另外，UWB信号为极窄脉冲的序列，故有非常强的穿透能力，可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体，能实现雷达、定位、通信三种功能的结合，适合军用战术通信。 2 超宽带信号发射机、接收机基本结构 2．1 发射机和相关接收机模型 与传统的无线收发信机结构相比，UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示，在发射端，数据直接对射频脉冲调制，再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制，最后通过超宽带天线发射出去。在接收端，信号通过相关器与本地模板波形相乘，积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中，由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器，根据相应的时延产生本地模板波形，与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成，便于降低成本和小型化。 2．2 Rake接收机模型 由于UWB信号需要用时域的方法进行分析，多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下，而且每条路径的信号能量都很小，难以对每条信道做出估计，所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。 3 UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较 由于UWB技术的种种优点，使其成为无线个人局域网络WPAN (Wireless Personal Area Network)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆，以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联，组建个人化信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有：IEEE802．11b(Win)、Home RF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。可以看出UWB技术的优势较为明显，主要不足是发射功率过小限制了其传输距离也就是说，10m以内，UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能，对于远距离应用IEEE802．11b或Home RF无线PAN的性能将强于UWB。UWB和同为热门的IEEE802．11b以及Home RF不会进行直接竞争，因为UWB更多地是应用于10m左右距离的室内。事实上，把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合，因后者传输速率远不及前者，另外蓝牙技术的协议也较为复杂。 4 国内外研究及发展情况 4．1 国外研究现状 军用方面：早在1965年，美国就确立了UWB的技术基础。在后来的二十年内，UWB技术主要用于美国的军事应用，其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前，美国国防部正开发几十种UWB系统，包括战场防窃听网络等。 民用方面：由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力，近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门，主要用于通信(如家庭和个人网络，公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞／故障避免，入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足UWB技术的开发，将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连，以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。 国际学术界对超宽带无线通信的研究也越来越深入。2002年5月20～23日，IEEE举办了一期会议，专门讨论UWB技术及其应用。2002年2月14日，美国联邦通信委员会(FCC)正式通过了将UWB技术应用于民用的议案，定义了三种UWB系统：成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统，并对三种系统的EIRP(全向有效辐射功率)分别做了规定。但是，UWB技术的协议与标准尚未确定，目前，只有美国允许民用UWB器件的使用；而欧洲正在讨论UWB的进一步使用情况，并观望美国的UWB标准。 4．2 国内研究现状 2001年9月初发布的“十五”863计划通信技术主题研究项目中，把超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，鼓励国内学者加强这方面的研发工作。但是国内目前关于UWB技术的深入研究仅限于雷达方面，关于UWB通信系统的研究还没有形成规模。 参考文献:<无线超宽带（UWB）通信原理与应用——21世纪信息与通信技术教程> 王金龙、王呈贵、阚春荣、徐以涛 2005-11第1版