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篇1
CDMA2000的優勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統平滑升級，只需增加新的信道單元，升級成本較低，核心網和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統無法和GSM系統兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術細節上有相似也有差異，由于考慮出發點不同，造成了不同的技術特點。WCDMA技術規范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統的互操作性和對GSM核心網的兼容性；CDMA2000的開發策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。
（1）這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點：
①內環均采用快速功率控制。CDMA系統是干擾受限系統，因此為了提高系統容量，應盡可能的降低系統的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區內可容納更多的用戶數，即小區的容量增加。因此CDMA系統中引入功率控制技術是非常必要的。
②系統都支持開環發射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯系，而不是先切斷與原基站的聯系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行，因此模擬系統、TDMA系統不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。
④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點：
①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統可支持話音、分組數據等業務，并且可實現QoS的協商。室內最高數據速率達2Mbit/s，步行環境384kb/s，車載環境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻，射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網標準。WCDMA要求實現與GSM網絡的兼容，所以它把GSMMAP協議作為上層核心網絡議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網絡協議。
③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號質量，并支持多用戶。
④為了使支持基于GSM的GPRS業務而部署的所有業務也支持WCDMA業務，為了完善新的數據話音網絡，CDMA2000-1x需要添加額外的網元或進行功能升級。
2.WCDMA與CDMA2000網絡接口的比較
3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數據速率。為多個用戶提供可變的無線接入數率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升，在CDMA2000系統中則不會如此。
WCDMA的接口標準規范、制定嚴謹、組織嚴密，而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通，給運營商設備選型帶來了較大問題；3G許諾的高速無線數據服務必須可以和話音一樣實現無縫的漫游，這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游，沒有這些基本要素，3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題，更重要的是商業利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動用戶均有唯一標識，而CDMA2000尚不能很好做到這一點。
3.WCDMA和CDMA2000網絡演進的比較
（1）WCDMA的網絡演進技術
現有的GSM系統利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數據服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD（高速電路交換數據）方式；此后出現了GPRS（通用分組無線業務），首次在核心網中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數據速率。接著繼續升級采用8PSK調制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數據傳輸速率將高達2M/s。
（2）CDMA2000網絡演進技術
主要的CDMA2000運營商將來自現在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數據傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開始采用IS-95B標準，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍，最后升級為CDMA2000。
窄帶CDMA系統向CDMA2000系統的演進分為空中接口、網絡接口及核心網絡演進等方面。
①目前窄帶CDMA系統的空中接口是基于IS295A，其支持的數據速率為14.4kbit/s，由IS295A升級到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統，以前其A接口不是規范接口(即不是開放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規范相比較，GSM是先有A接口標準，然后廠家依據標準開發；窄帶CDMA是廠家各自開發，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標準。
③窄帶CDMA的核心網在美國經過多年發展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國CDMA試驗網和紅皮書以IS241C為基礎，IS241D規范在1999年底，目前IS241E規范還未正式。
二、WCDMA和CDMA2000在我國的前景
對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度，還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看，兩種標準最后不能融合成一種，但可以共存。
在我國，GSMMAP網絡已形成巨大的規模，歐洲標準的WCDMA在網絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統演進，從一開始就解決了全網覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統，對GPS依賴較大；在小區站點同步方面，CDMA2000基站通過GPS實現同步，將造成室內和城市小區部署的困難，而WCDMA設計可以使用異步基站，運營者獨立性強；對于電信設備制造行業，我國在GSM蜂窩移動通信方面發展成熟，而窄帶CDMA系統尚未形成規模和產業。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術，并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數據服務，卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統的豐富經驗為依據的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。
由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存，鹿死誰手？尚未分曉。
參考文獻：
［1］TeroOjanpera，RamjeePrasad.朱旭紅譯.寬帶CDMA：第三代移動通信技術.北京：人民郵電出版社.
［2］楊大成.CDMA2000-1X移動通信系統.北京：機械工業出版社,2003.
篇2
1系統組成
系統組成如圖1、圖2所示。
系統由測量站和主控站兩部分組成。測量站主要完成對現場信號的采集、存儲，接收遙控指令并發送數據。主控站的主要工作是發送遙控指令、接收數據信息、進行數據處理和數據管理、隨機顯示打印等。
2AT89C51與數字電臺的串行通信
Atmel公司的AT89C51單片機，是一種低功耗、高性能的、片內含有4KBFlashROM的8位CMOS單片機，工作電壓范圍為2.7～6V（實際使用+5V供電），8位數據總線。它有一個可編程的全雙工串行通信接口，能同時進行串行發送和執著收。通過RXD引腳（串行數據接收端）和TXD引腳（串行數據發送端）與外界進行通信。
2.1通信協議與波特率
數字電臺與單片機、終端主控機的通信協議為：
通信接口——標準串行RS232接口，9線制半雙工方式；
通信幀格式——1位起始位，8位數據位，1位可編程數據位，1位停止位；
波特率——1200baud。
數字電臺選用Motorola公司的GM系列車載電臺，工作于VHF/UHF頻段，可進行無線數傳（9線制標準串行RS232接口），也可進行話音通信；采用二進制移頻鍵控（2FSK）調制解調方式，符合國際電報電話咨詢委員會CCITT.23標準。在話帶內進行數字傳輸時，推薦在不高于1200b/s數據率時使用。實際使用時，電臺工作于220～240MHz頻率范圍，采用半雙工方式（執行收、發操作，但不能同時進行）即可滿足系統要求。
2.2AT89C51串行口工作方式
AT89C51串行口可設置四種工作方式，可有8位、10位和11位幀格式。本系統中，AT89C51串行口工作于方式3，即鳘幀11位的異步通信格式：1位起始位，8位數據位（低位在前），1位可編程數據位，1位停止位。
發送前，由軟件設置第9位數據（TB8）作奇偶校驗位，將要發送的數據寫入SBUF，啟動發送過程。串行口能自動把TB8取出，裝入到第9位數據的位置，再逐一發送出去。發送完畢，使TI=1。
接收時，置SCON中的REN為1，允許接收。當檢測到RXD（P3.0端有“1”到“0”的跳變（起始位）時，開始接收9位數據，送入移位寄存器（9位）。當滿足RI=0且SM2=0或接收到的9位數據為1時，前8位數據送入SBUF，第9位數據送入SCON中的RB8，置RI為1；否則，這次接收無效，不置位RI。
串口方式3的波特率由定時器T1的溢出率與SMOD值同時決定：
方式3波特率=T1溢出率/n
當SMOD=0時，n=32；SMOD=1時，n=16。T1溢出率取決于T1的計數速率（計數速率=fosc/12）和TI預置的初值。
定時器T1用作波特率發生器，工作于模式2（自動重裝初值）。設TH1和TL1定時計數初值為X，則每過“28-X”個機器周期，T1就會發生一次溢出。初值X確定如下：
X=256-fosc×(SMOD+1)/384×BTL
本系統中，SMOD=0，波行率BTL=1200，晶振fosc=6MHz，所以初值X=F3H。
2.3AT89C51與數字電臺的硬件連接
AT89C51與數字電臺的硬件連接如圖3所示。
系統采用異步串行通信方式傳輸測量數據。利用單片機串口與數字電臺RS232數據口相連。電臺常態為收狀態（PPT=0，收狀態；PPT=1，發狀態），單片機P3.5腳輸出高電平。單片機使用TTL電平，電臺使用RS232電平，由MAX232完成TTL電平與RS232電平之間的轉換。3片光電耦合器6N137實現單片機與電臺之間的電源隔離，增強系統抗干擾性能。
單片機通過帶控制端的三態緩沖門74HC125、非門74HC14控制電臺的收發轉換，以及指令的接收和數據發送。接收時，P3.5=1,c2=1，74HC125B截止；P3.5經74HC14反相、光電隔離，使電臺PPT腳為低電平，將其置為接收狀態；同時c1=0，74HC125A導通，接收的指令由電臺的RXD端輸入，經MAX232電平變換、光電隔離、74HC125A緩沖門，送入單片機RXD腳。發射時，P3.5=0，經74HC14反相、光電隔離，使電臺PPT腳為高電平，將其置為發射狀態；同時c1=1，74HC125A截止，c2=0，74HC125B導通，數據由單片機TXD腳輸出，經74HC125B緩沖門、光電隔離、MAX232電平變換，通過電臺TXD端口將數據發送出去。
3通信軟件設計
通信軟件至關重要，一旦出現問題，整個系統就會癱瘓。采取差錯控制與容錯技術是非常重要的。
*主控站發送的指令中包含一定數量的同步符55H和3字節的密碼。測量站在連續收到5個同步符后進行密碼驗證，驗證通過后正式接收指令字節；如未通過，則測量站發一信號讓主控站重發，三次驗證不過則停發該命令。測量站發/主控站收時，驗證方式與此相同。驗證通過后，測量站開始發送數據。
*一個指令由3字節構成，第二字節等于第一字節加上35H，第3字節等于第二字節加上36H。如果收到的指令不符合此規則，則重發該命令，連續三次錯誤時停發。
*主控站每發一個指令，測量站都回送一個應答信號。該應答信號中包含原指令樣本。
下面給出單片機串行口與電臺的基本通信程序。
初始化程序：
BTLEQU2FH；波特率放在內部RAM的2FH單元
MOVTMOD，#21H；T0方式1，16位計數器，T1方式2，串口用
SETBTR0；啟動T0
MOVBTL，#0F3H；波特率設定為1200
MOVSCON，#0C0H；串口方式3，9位數據，禁止接收
接收及驗證程序：
NUMEQU2BH；同步符個數值存放在內部RAM的2BH單元
TEMPEQU2CH
ROM-CH：DB55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H
DB55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H，55H；20字節同步符
MIMDB''''WSC''''：3字節密碼“WSC”
SETBP3.5；置電臺收狀態
SETBREN；允許串口接收
A1：MOVNUM，#0；記錄連續到同步符55H的個數
A2：JBRI，A2；串口有數據轉A3
A3：CLRRI；清接收中斷標志
MOVA，SBUF；讀串口數據
CJNEA，#55H，A1；不是同步符轉A1
INCNUM；收到的同步符個數加1
MOVA，NUM；取收到的同步符個數
CJNEA，#5，A2；未收夠連續5個55H轉A2
A4:MOVNUM,#0;密碼驗證，記錄收到密碼字節數
A5：MOVDPTR，#MIM；密碼字符首址
MOVA，NUM
MOVCA，@A+DPTR；查表取密碼
MOVTEMP，A；保存密碼
JBRI，A6；串口收完一個字節轉A6
…
A6：CLRRI；清接收中斷標志
MOVA，SBUF；讀串口數據
CJNEA，TEMP，A4；與密碼不符轉A4
INCNUM；收到的密碼個數加1
MOVA，NUM；取已收到的密碼字節數
CJNEA，#3，A5；密碼未收完轉A5
發送程序：
CLRP3.5；置電臺發狀態
MOVB，#23
MOVDPTR，#ROM-CH
B1：CLRA
MOVCA，@A+DPTR；查表發送同步符和密碼共24字節
INCDPTR
LCALLSEND-CH；調發送單字節子程序
DJNZB，B1
…
CLRA
MOVDPTR，#7000H；外部RAM數據首址，發送外部RAM中的數據到電臺
B2：CJNER4，#0，B3
CJNER3，#0，B3；R4R3=發送字節數
B3：MOVXA，@DPTR；取數據
INCDPTR
LCALLSEND-CH
CJNER3，#0，B4
CJNER4，#0，B5
B4：DECR3
LJMPB2
DECR3
DECR4
LJMPB2
…
SEND-CH：SETBTB8
MOVSBUF，A
DB0，0，0，0，0，0，0，0
JNBTI，$；延時4μs
CLRTI
篇3
隨著短距離、低功率無線數據傳輸技術的成熟，特別是藍牙、802.11b等應用的推廣，無線數據傳輸應用再次成為應用的熱點。本文介紹一款基于新加坡Winedge公司WE904芯片的無線收發模塊，說明其在一個實時無線圖像數據傳輸系統中的應用，以其實現一個低發射功率和低成本的實際應用系統。為低成本中低速的無線數據傳輸提供一種新的解決方案。
1系統簡介
系統的簡單框圖如圖1。此系統的簡單工作過程為：①電腦眼負責圖像采集和圖像信號的A/D轉換。②電腦眼輸出的圖像信號由DSP芯片TMS320VC5402（以下簡稱5402）編碼壓縮。③5402通過McBSP(多通道緩沖串口)實現與WE904模塊的接口，實現WE904模塊的配置，并且將編碼后的圖像信號以RS232協議的信號格式輸到WE904模塊，經調制后發送出去。④接收端的WE904模塊輸出TTL電平的信號，經過RS232電平接口的電平轉換后由串口輸入PC機。⑤PC機將收到的圖像信號解碼并顯示出來。
2WE904無線收發模塊WE915CTX1介紹
WE915CTX1無線收發模塊的主芯片是新加坡Winedge公司的WE904。WE904是一款支持全雙工的單片調頻收發芯片，僅需少量外部元件即可實現無線收發功能，工作頻率范圍可以從0.1GHz到1GHz。WE904提供串行編程接口，通過串行編程接口可以靈活地調整收發頻率、信號輸出模式、是否支持全雙工等參數。本系統在設計初期直接使用了WE904的模塊WE915CTX1。WE915CTX1集成了WE904芯片和所需的外部元件，并提供了簡明的使用接口，可以非常方便地嵌入到應用系統中。其主要的特點是：
①工作于902MHz～928MHz美國ISM頻段，可以提供20個通道；
②使用FM/FSK的調制方式，頻道寬度100kHz；
③提供數字信號和模擬信號兩種輸出模式，可用于數字和模擬信號的傳輸；
④靈敏度為-115dBm；
⑤在低輸出功率0dBm時，可以提供約80m(數字信號)和300m(話音等模擬信號)的有效傳輸距離；
⑥傳輸速率可達57.6kbps，與傳輸距離有關；
⑦提供串行編程接口，可能靈活配置收發頻率等參數；
⑧提供RSSI接收信號強度指示。
3WE904模塊WE915CTX1的接口
WE915CTX1提供簡單的用戶接口，如圖2所示。①VCC和GND為電源，電源電壓為3.3～4.5V。②AudioIn為待調制基帶信號的輸入引腳。其輸入信號可以是話音等模擬信號，也可以是數字信號。對輸入信號的要求是，其交流有效值通常為140mV～200mV，更大的輸入有效值能得到更好的信噪比，但也將占用更大的帶寬。通常200mV將產生25kHz的頻偏。TTL電平的數字信號輸入AudioIn引腳時，必須先降低其電壓有效值，這可以通過使用2個串聯電阻分壓來實現。例如，可以用1個10kΩ和1個1.8kΩ的電阻串聯分壓，但使用的電阻阻值不能太大，否則會使輸入的方波波形產生嚴重的畸變。③AudioOut為接收信號的輸出引腳。當輸出模式設置為模擬輸出（analog）時，輸出信號有效值通常為140mV～180mV的已解調基帶信號。當輸出模式設置為數字模式（digital）時，輸出信號Vp-p為3V左右的數字信號方波。④LNA_ON為低哭聲放大器電源控制引腳，低電平有效。在接收時必須置低，能夠得到約15dB的增益；在不接收信號時可以關掉，以降低功耗。⑤ANT為天線連接引腳，其輸出阻抗為50Ω。⑥RSSI為接收信號強度提示。接收信號從-110dBm變化到-50dBm時，RSSI的電平大約從0.65V變化到1.70V。⑦CLK、DATA和LE為串行編程控制端口，用來實現對WE904芯片的編程控制。以下將詳細介紹。
4WE904模塊WE915CTX1的編程控制接口
WE904芯片內部有4個控制寄存器，用來對WE904芯片的工作狀態進行控制。這4個寄存器分別是參考頻率寄存器、發送頻率寄存器、接收頻率寄存器和模式寄存器。這4個控制寄存器的相應位的功能定義此處不作介紹，讀者可以參考W904的芯片資料。對這4個寄存器的寫入控制則是通過CLOCK、DATA和LE三個引腳業實現的，分別與模擬WE915CTX1的CLK、DATA和LE相對應，其寫入時序如圖3所示。
寫入的基本過程為：①LE開始時為低電平。②當LE變為高電平后，數據在CLOCK的驅動下開始由DATA引腳移入內部的移位寄存器。數據的移位操作是在CLOCK的上升沿進行的。所以設計接口時通常使時鐘CLOCK的下降沿和位邊界對齊，這樣在CLOCK的上升沿能有效的采樣到數據。③在最后一個數據位移入內部移位寄存器后，LE在下一個時鐘上升沿之前變低。在LE的下降沿，數據將由內部移位寄存器寫入控制寄存器。④數據具體寫入4個控制寄存器中的哪一個，是由DATA的最低兩位的值來決定的。這兩位稱為裝載控制位（loadcontrolbit）。⑤WE915CTX1要求在CLOCK上升沿到來之前，DATA的數據至少已經保持45ns,所以CLOCK的頻率不能太高，建議取10MHz以下。
55402rMcBSP簡介
5402是TI公司一款性價比非常優越的通用DSP芯片，有著廣泛的應用。它提供有兩個McBSP。McBSP是一種全雙工的高速同步串行口，可以用來與系統中其它的DSP芯片、編碼解碼器等進行高速的串行通信。McBSP的操作由DSP芯片中一系列寄存器來控制。圖4是McBSP的標準操作時序。無論是發送還是接收的移位操作，都是由幀同步信號FSX或者FSR的上升沿觸發的，并且由時鐘CLKR或CLKX來同步位邊界。從FSX或FSR的上升沿到移位操作開始可以有幾個時鐘的延遲，圖4所示為1個時鐘的延遲。這可以由控制寄存器XCR2和RCR2中的相應的位來設定。在每一個幀同步信號之后發送或者接收的數據的位數也在控制寄存器XCR2和RCR2中有相應的設定，圖4是McBSP的最簡單的操作時序，對一般的應用已經足夠，更強大的功能則需要更復雜的設計。
65402與WE904模塊的接口設計
在本系統的設計中，圖像數據的發送和對WE904模塊的編程配置是使用DSP芯片5402的同一個McBSP來完成的。這了使這兩個過程互不影響，在設計中還使用了5402的一個I/O引腳XF。圖5為接口電路的簡單原理，基本原理如下：①在對WE904模塊配置期間，XF為高電平，LE的輸入決定于McBSP的發送幀同步FSX，而發送時鐘CLKX和發送數據線DX分別驅動WE904模塊的CLK和DATA。②為了對WE904模塊進行配置，McBSP的設置為FSX周期大于24個CLKX的時鐘周期，高電平寬度設置為24個CLKX的時鐘周期。CLKX在驅動CLK時先反相。這樣即可得到與圖4大體相同的時序，能夠完成對WE904模塊的配置。這里給出McBSP各個控制寄存器的參考值：SPCR1=0x0080,SPCR2=0x0262,RCR1=0x0000,SRGR2=0x301f,MCR1=0x0000,MCR2=0x0000,PCR=0x0b02。③在對WE904模塊的配置完成后，XF設置為低電平輸出，此時LE的輸入值恒為高電平，因此，CLK和DATA的輸入不會再改變WE904的設置。此時，發送的圖像數據從DX串行輸出，經分壓后輸入EW904模塊的AudioIn。發送的時鐘CLKX從FSR引腳輸入。這主要是因為本系統的DSP時鐘為100MHz，DSP的時鐘經過內部計數器分頻后仍然無法從CLKX引腳得到要求的幾十kHz的時鐘，所要求的時鐘必須經過再次分頻后（在寄存器FPER中設定分頻參數）從FSG得到，而發送幀同步FSX將設置成在數據從DXR拷貝到XSR時自動產生。在模塊的配置期間，FSR設置為輸入，不會影響CLK的輸入值。④XF在與FSX做或運算前經過了一次反相，主要是因為XF在此系統中還同時用于其它結構的控制，在圖像的發送期間，要求XF為低電平。
圖4
7RS232異步串行通信
本系統采用RS232異步串行通信協議。RS232異步串行通信接口是微機的傳統外設接口，特點是使用簡單，但速率較低。RS232接口在低速數據傳輸和工業控制、工業數據采集等方面有著廣泛的應用。由于本系統要傳輸的圖像數據已經得到較好的壓縮，速率在幾十kbps，所以本系統使用RS232串行口進行通信。當不需要握手時，最簡單的串口通信只需要3條線即可完成連接，單向通信甚至只需要2條線即可。但是由于RS232串行接口的電平較高（通常為正負4V～12V），不同于通常的TTL電平，所以必須經過必要的電平轉換。本系統中使用MAXIM的MAX232完成電平轉換。RS232的通信協議的數據格式如圖6所示。在每一個字節的傳輸時，都是以一個起始位開始，以停止位結束（停止位個數可設定）。在停止位前可以加入奇偶校驗位，在各個字節之間還可以插入空閑位。起始位為0，停止位為1?？臻e位也為1，與停止位有相同的電平。接收串口總線在檢測到起始位的下跳沿時開始接收數據。在本系統設計中，由于數據是單向傳輸，RS232的數據格式直接由McBSP負責構建。之后送入WE904模塊的AudioIn調制發送。如果要求雙向的數據傳輸，則可以加上一個異步串行通信的接口芯片來實現，如TI公司的TL16C750。接收方的微機負責串口數據接收。串口接收程序的編寫通常有三種：①使用C或匯編語言控制硬件；②使用Windows的API函數；③使用VB提供的Mscomm控件。本系統使用的是VB的Mscomm控件。這種方法比較簡單，但是效率稍低，如需要更高效率的程序，可以選擇前兩種方法。關于串口收發程序編寫的資料很多，這里不再詳述。
8FSK無線數據傳輸中低頻分量引起的誤碼
篇4
2.1ZigBee協調器節點硬件設計ZigBee協調器節點主要由六大模塊構成，分別為LED指示燈、電源模塊、串口模塊、晶振模塊、射頻天線以及無線收發器。LED指示燈主要用于顯示系統網絡連接狀態。串口模塊用于傳輸數據信息，并接收相關指令控制協調器運轉。由于射頻天線在輸入和輸出為高阻與差動，故適用(115+180)的差動負載。為了進一步優化ZingBee協調器節點性能，我們采用了不平衡變壓器。無線收發器工作電壓為3.3V，在運行過程中應采用電壓轉換模塊將5V電壓下降至3.3V無線收發器能夠同時接收兩種頻率的晶振電路，以此滿足監控系統的不同電路需求。
2.2傳感器節點硬件設計傳感器節點主要由電源模塊、CC2430數據傳輸模塊、數據采集模塊以及外部數據存儲等模塊構成。電源模塊使用兩節5號干電池，CC2430數據傳輸模塊負責數據的傳輸與采集，并通過與路由節點進行數據交換來控制命令。數據采集模塊主要負責采集系統監控區域的濕度、溫度、水浸以及光照強度等信息，并將其轉化為數據進程存儲。
2.3ZigBee協議棧ZigBee協議棧是分層的，每一層都需要向上一層進行數據的提供和管理功能，其主要包括網絡層、應用層、媒體訪問控制層以及物理層。其中應用層內又劃分為ZDO、APS以及應用對象等。媒體訪問控制層與物理層位于協議棧子層的最底，屬于硬件系統，其他層則在這兩者智商，不屬于硬件系統。ZigBee協議棧的分層結構簡潔明了，極大的方便了系統的設計和調控。
2.4無線傳感網軟件平臺搭建搭建無線傳感網軟件平臺需要一個良好的操作系統。操作系統能夠對各項任務進行調度并使整個系統正常運轉。不同；誒型設備的同一項處理可以視為同一任務，新建任務并添加至系統，操作系統即將新任務與ZigBee協議棧進行融合，使系統獲得新功能并投入使用，從而搭建出完整的無線傳感網軟件平臺。
篇5
在以LTE為代表第4代移動通信正在普及應用的時候，第5代移動通信（5G）的研發已經拉開了帷幕。在過去30多年里，移動通信提高系統容量的方法主要有3個：增加無線傳輸帶寬、提高無線傳輸鏈路的頻譜效率和增加小區密度。而技術革新最多、最有成效的是無線傳輸技術，通過引入高階調制和高性能信道編碼等技術有效改善了頻譜效率。特別是在第4代移動通信中采用了多天線技術，并通過引入空間資源改善了頻譜效率。在未來10～15年，移動通信業務數據量將有數千倍的增加，我們采用什么技術來滿足這個需求將成為5G研發需要面對的問題。
目前，移動通信的主要需求是來自移動互聯網的發展，特別是智能終端的發展激發了移動通信數據業務量的猛增。未來將有更多類型的終端引入達到移動通信網絡中，移動通信終端的數量將遠遠超過人口數量，數據業務成為絕對的主流。5G移動通信的主要技術突破點仍然是新頻段、無線傳輸技術和蜂窩組網技術。5G移動通信可能采用5 GHz以上的頻段增加帶寬，而28 GHz、47 GHz和60 GHz將可能用于微功率小區和室內覆蓋，解決高密度數據量的熱點覆蓋需求。大規模MIMO是一種充分利用空間資源的技術，可用于5G移動通信系統中提高頻譜效率和功率效率的有效手段，當天線數量增加到上百根后也會引發一系列的技術難題。增加小區密度，多系統、多層次異構協同組網是提高單位面積數據量的最有效手段，但是，多小區的干擾協同與抑制、多系統間的協作與資源調度成為高密度異構小區的主要瓶頸，我們需要全新的思路來解決。
此外，移動通信對新技術的引入方式也在發生著本質的變化，從早期的與場景無關的普適技術到現在依場景優化的自適應技術；1G和2G使用單一技術滿足所有的應用場景，無疑將只能針對最惡劣的使用場景進行優化，系統整體性低；3G和4G使用了AMC、智能天線和MIMO等技術，更加精確地利用無線傳輸信道的特征，可以在更多的使用場景達到最優，整體性能較高；到了5G，這個特點將更加突出，現在提出的一些新技術都是在特定場景中使用的，可達到更高的系統性能。
5G移動通信的研究才剛剛開始，本專題只是涉及了部分5G相關技術。希望通過這些論文能部分反映中國在5G移動通信領域的研發現狀，并促進未來5G移動通信技術的研究。
篇6
關鍵詞 ： 諧振式磁耦合；無線鼠標；無線傳輸
中圖分類號：TH215 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）26-0103-02
基金項目：本文得到嘉興學院大學生重點創新計劃（編號：851714044）的資助。
作者簡介：葛彥軍（1993-），男，浙江杭州人，嘉興學院南湖學院電氣專業學生，研究方向為電能的無線傳輸與電氣控制。
0 引言
目前，大部分的無線鼠標的電源由電池提供，但電池的使用壽命短，更換頻率快，這樣會給使用者帶來很大的麻煩，且造成環境污染，為了解決這一問題，本文使用諧振式電磁耦合方式，把電能無線傳輸運用到無線鼠標上，可為鼠標的正常工作提供持續能量。
1 諧振耦合電能無線傳輸原理
諧振耦合電能傳輸的原理是利用電磁感應原理實現電能傳遞，通過諧振耦合能量的方法是使兩個線圈發生諧振，使能量從一個線圈傳輸到另一個線圈，即利用兩個LC電路，一個作為電能的發送端，另一個作為電能的接收端，當高頻激勵信號的頻率同發射回路與接收回路的頻率相同時，兩個LC回路處于諧振工作狀態，發射回路的電流值達到最大值，線圈發射的功率最大，接收回路也獲得最大功率。
2 系統總體方案
系統總體設計方案如圖1中所示，發射部分和接收部分組成了無線電能傳輸系統。電能無線輸電系統包括發射源、發射系統、接收系統、負載等部分，高頻逆變電路、線圈組成了發射部分；另一線圈和整流濾波電路組成了接收部分。
電能從計算機中的USB接口獲得+5V的電源（DC），通過自激振蕩電路產生約100kHz的高頻振蕩電流，發射線圈將能量以電磁波的形式發射出去，接收線圈將電磁波接收，接收到的電流需要經過整流濾波電路，再有集成穩壓芯片構成穩壓電路，變換成鼠標工作所需的直流電（3.3V），給鼠標提供電源。由于鼠標工作時要實現自由動作，因此就會改變線圈之間距離，使磁路中存在很大的漏感，很低的耦合系數，這樣系統的傳輸功率會受到限制，從而影響系統的正常工作和工作效率。諧振補償電路用來消除傳輸系統中松耦合產生的影響。
3 電路設計與實施
發射端電路由高頻調制、L1C1諧振、功率放大器構成。NE555構成振蕩頻率為100kHz的信號發生器，為發射電路提供激勵信號，信號經光電耦合芯片隔離后驅動MOSFET的關斷。光電耦合芯片采用HCNR201，其線性度可達0.05%信號帶寬可大于1MHz。電路采用IRF540-N場效應管構成橋型逆變電路，同時可將諧振信號進行有效的放大，將信號提供給L1C1并聯諧振電路。
接收端電路由L2C2諧振、整流電路、穩壓電路構成。整個電路安裝在鼠標中，整流電路即將交流電（AC）轉化為直流電（DC）的裝置，在本設計中采用了體積較小的集成橋式整流芯片MP6S（0.8A）進行整流，整流后經MC34063雙極性集成芯片構成BUCK穩壓電路，電路輸出電壓為3.3V。
4 線圈設計與實施
在能量的發射與接收中線圈起重要的作用，試驗表明，線圈半徑越大，傳輸距離越大，因此，線圈安要求盡量做的大一些，對于發射線圈，由于和發射電路一起安裝在計算機的USB接口，線圈可以大一些，發射線圈用1mm的漆包銅線，繞制半徑200mm，匝數10匝。對于接受線圈，由于鼠標內部空間的限制，所繞制的接受線圈應盡可能的小，并要求一定的體積內能輸出最大的功率。漆包線直徑越大，在相同的體積下匝數就會較少，直徑越小，在相同的體積下匝數就會較多。通過實驗，在匝數較多的情況下，線圈輸出的電壓越大，因此，設計中采用了直徑為0.15mm的漆包銅線，匝數為6000匝，繞制半徑10mm。
由于鼠標在工作中的自由運動，改變了兩線圈的距離，影響了電能傳輸的效率，本設計中采用了并聯電容的作為補償電路以提高傳輸效率。
5 實驗與結論
本設計方案確定后，首先利用PROTUS軟件對方案進行了仿真，仿真結果表明了方案的可行性，然后，搭建了實際電路進行了實驗測試，實驗表明，該電路發射端與接收端相距50CM時，輸出端輸出電壓最大可達8.8V，傳輸功率可達350MW。傳輸距離達到1.5米時，輸出電壓可達到3.5V。本設計完全可以滿足無線鼠標的電源供電。
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篇7
越來越多數字電子產品借著新科技提升本身的性能和實力。以目前發展的趨勢來看，未來消費性電子產品將有兩個重要的發展指標，一是使用藍牙技術這類開放技術，以無線，局域網絡，可攜帶式設備成為網絡體的延伸。另一項則是內存規格的統一，加密以及輕量化應用。
無論您喜不喜歡，“藍牙計劃”這個名詞幾乎已到了無孔不入的境界，不論是商業財經臺還是一般大眾電視臺，都不只一次以上報導這個計劃的進展與新聞，話雖如此，但卻很少人了解此計劃的原意與來龍去脈，只知道有這樣一個計劃正如火如荼地進行，且聲勢浩大、似乎充滿無限希望。可預見的，未來與藍牙計劃相關的新聞只會更多，因為計劃正一步步實現中。
藍牙(Bluetooth)簡單講就是一種電信、計算機的無線傳輸技術。單從字面上很難了解藍牙是個怎么樣的技術，他不像“GSM”一樣可以望文生義。簡單的說藍牙是一種無線網絡與消費性電子產品之通訊技術，透過無線傳輸和基頻模塊構成，其快速響應和跳頻系統的特性使無線傳輸更佳穩定?？梢詰迷诟鞣N電子產品如：筆記型計算機、行動電話、數字相機和其它相類似電子產品等。
二、藍牙的緣起
藍牙計劃基本上是一個無線傳輸的計劃，不需要透過實質線路，在一定的距離范圍內，可以傳輸可觀的資料量，當然這種無線傳輸并不像行動電話那樣數十公里內皆可傳達，而是數十至數百公尺內的短距離無線傳輸。此外可傳輸的裝置不限于手機，只要有裝設藍牙收發模塊的裝置都可以使用藍牙傳輸，眼前的構想即是讓其它的行動裝置都可以使用藍牙傳輸，包括PDA、筆記型計算機、車用裝置等等。藍牙計劃的發起，主要是1998年5月，由Ericsson（愛立信，瑞典）、Intel（英特爾，美國）、NOKIA（諾基亞，芬蘭）、IBM（國際商務機器，美國）、TOSHIBA（東芝，日本）等五家公司，共同組織一個“特別參與組織（SIG，SpecialInterestGrou）”稱為BluetoothSIG，以此組織來制定一套短距離的無線傳送、接收的技術規格。
三、淺談藍牙技術
藍牙計劃雖是1998年開始，但是藍牙的技術根基卻來自1997年制訂完成的無線局域網絡通訊協議：IEEE-802.11。
藍牙基本上也是運用射頻（RF）方式進行無線通訊，至于使用的頻帶范圍，則是使用2.45GHz，這個無線電頻帶是全世界共同開放、不受法令限制的頻帶，舉凡工業、科學、醫療（ISM，Industrial/Scientific/Medical）、甚至微波爐等都是使用2.45GHz的頻帶。
由于這個頻帶被廣泛使用了，那么使用此頻帶進行通訊，絕對是很容易收到干擾的，因此藍牙規格被設計成可跳頻通訊，能夠在一秒鐘內進行1,600次的跳頻動作，此這樣的動作避免其它通訊的干擾。由于每秒1,600次的快速跳頻，這也使得藍牙無線收發的數據封包不能太長，否則不能滿足如此頻繁的跳頻次數，所以藍牙短封包、快速跳頻的特性，也使其無線傳輸能抗干擾、更穩定通信。
藍牙規格已經正式公布v1.0版，規格方面算是踏出成熟的第一步，接下來就是商品化、投入實際制造的階段。而要讓藍牙迅速普及，就是在既有的用途裝置上，追加設計藍牙功能即可，以節省開發時間與成本，為此藍牙射頻模塊就成為非常重要的一項零組件。
藍牙射頻模塊一方面要夠便宜，才可能快速普及，另一方面也要夠小巧，才能適用于所有的需求裝置上，目前專家推估射頻模塊的成本必須低于5美元才能普及，而各家公司也正加緊將射頻模塊設計地更精小、更便宜中。
四、藍牙技術的應用
藍牙由于具有1-2Mbps、10-100公尺的無線通訊能力，因此藍牙技術可以舒緩若干問題，例如可以直接利用藍牙的高速數據傳輸率來傳輸語音，等于是把藍牙通訊當成無線電話的功能。
另外對于小公司、小環境等，也可以省去布設實質線路的成本，以及后續線路維護的困擾。還有藍牙可以指定隔絕與通行的通信功能，也等于可以建立無線的LAN環境、小族群通訊環境。
五、藍牙技術的展望
（一）藍牙收發話器對健康的好處。由于手機有高功率的電磁波，據報導證實電磁波會對人體造成傷害，所以有了藍牙，你將可以把一個小小的藍牙附件裝在你的大哥大，然后把收發話器戴在你的耳朵(由于藍牙應用的是低功率，所以不會對人體有任何傷害)。準備好了以后，你就把你的大哥大放在口袋里講電話，不必把電話緊貼的臉，甚至按下收發話器上的按鈕就可以直接接聽來電。
（二）比一般傳統式紅外線傳輸更快，且不用對準兩個傳輸端口成一直線。藍牙科技在傳輸方面的好處就是，它能夠允許兩個裝置，在不排成一直線的狀態下，還能夠以無線的方式傳送數據。不像紅外線傳輸最大的缺點是，你必須對準兩個傳輸端口成一直線才有辦法傳送數據。藍牙傳輸甚至無視于墻壁、口袋、或公文包的存在而可以順利進行。藍牙的數據傳輸速度比紅外線傳輸還要快，每秒鐘高達1MB。
（三）手表可自動對時間，無線下載Mp3。只要將來手表有內建藍牙且有Mp3撥放功能，這樣一來將可自動設定為標準時間，且可很方便的隨時從計算機傳輸歌曲。
（四）其它還有很多很多，只要現在是要接線的，都有可能會被藍牙所應用。藍牙技術一旦普及，相信對通訊方式、產品設計、生活方式等都會有巨幅的沖擊，甚至很難想象沖擊的程度。不過就現階段而言，藍牙可能帶來的便利卻是可以想象的，各位可以想象家里安裝一個藍牙收發基地臺，家中的計算機、電話、傳真機都不用實際接線，就可以互通或連外。在公司內外務人員趕時間，只要在藍牙收發范圍內都可以傳送數據，例如咖啡廳、車站等都可以。此外倉庫的盤點盤查，只要帶個PDA，倉庫內設有藍牙基地臺，馬上可以跟全省各地的倉庫進行盤點加總，當然，藍牙基地臺后面有接往Internet，或是以公司專線，或VPN方式連接。另外數字相機拍完的相片，只要接近筆記型計算機就可以回傳，省去記憶卡的插拔，既有計算機外設裝置也都可以無線化，無線打印機、無線鍵盤、鼠標、搖桿。還有家中、公司都設有藍牙基地臺，則一支具有藍牙功能的手機，在家就可以跟居家無線電話一樣使用，而且是付居家電話費，在公司則變成自己的辦公分機，公司替您付電話費，而在外出時就跟一般行動手機一樣使用，這樣真正落實一人一機終生用的理想，這種方式也被人稱為三合一電話，即是居家、辦公、行動電話三者合一。
六、結束語
藍牙技術一定會飛速發展，但仍然有一些應用的細節問題需要解決，如相鄰設備之間為防止信息誤傳和被截取，必須要用戶提前設置對應頻段等，嚴重影響藍牙技術產品面市的速度。但相信隨著一個不斷完善的發展過程，藍牙技術會為我們的未來家居和辦公帶來不僅僅是方便一點的革命。
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篇9
一、引言
道路交通安全事關人民群眾的安居樂業，事關經濟社會的協調發展，加強道路交通安全工作，保障人民群眾的生命和財產安全，是政府以及交管部門一直以來的重點工作。為了徹底改變以往的人工考試模式，提高駕駛員的駕駛技術，降低考試員的勞動強度，同時使考試更加公平、公正。全國各地的車管所及駕駛員培訓學校都逐步啟用了“機動車駕駛員樁考”系統。
樁考系統的基本原理是通過在考試車上安裝信號檢測傳感器、數據處理系統以及無線發射機，在場地上安裝電子吊桿及遠紅外檢測光路等，使得考試過程中各種動態信息可以通過有線和無線兩種方式傳輸到主控制室，這樣監考員就可以利用主控計算機顯示屏實時監控考試的全部過程。論文參考網。論文參考網。目前，整個考試過程已經全部實現自動化控制，并且最后可以將考生的考試結果存檔、打印。但是，通過實際調研發現所采用的各種樁考系統仍普遍存在著以下缺陷：
1．系統功能單一，運行速度較慢
2．抗干擾能力較差，無線傳輸時容量出現誤碼現象。
3．模擬（場地考車）跟蹤顯示界面單一，跟蹤速度較慢。
4．紅外光路在惡劣天氣（大霧、風沙）時接收靈敏度下降。
5．單機版，不能全國聯網。
由于科學技術的進步，無線傳輸技術、信號采集及處理技術、傳感技術都有了長足發展，集成電路的多功能、抗干擾等也都有了很大提高， 因此有必要對傳統的“機動車駕駛員樁考”系統進行改進，使考試系統更加完善。本文就此提出一種新型的計算機駕駛員樁考系統的設計方法。
二、系統總體設計
（一）基本功能
根據我國《機動車駕駛員考試管理辦法》有關科目二考試（樁考）的規定。方案擬采用計算機監控管理、單片機實時檢測處理、集成數字電路、進口無線通信和紅外線報警設備，結合機電一體化等高新技術。由主監控儀及車載分機實時采集考車、樁桿、庫線等信號，經過計算機分析判斷，在監視屏上真實模擬、跟蹤考車進行狀況，同時對樁考過程中出現的：
1．不按規定路線、順序行駛；
2．碰擦樁桿；
3．車身出線；
4．移庫不入；
5．中途停車(兩次)；
6．發動機熄火；
等犯規動作進行自動監測和管理，對以上所有犯規動作，系統可以進行自動報警，并在駕駛員考試記錄表上打印結果。監考人員只需通過監視器就可以在室內全面了解場地樁考情況，同時，考生通過語音提示可以了解考試結果及犯規種類。另外，計算機系統可對考生的情況進行存儲，綜合查詢，對樁考結果進行綜合統計查詢。
該系統從功能上大致劃分為考試監控、考生信息查詢、考試統計查詢及系統參數設置四個模塊。各功能模塊的具體功能如圖1所示。
圖1 系統功能圖
（二）基本組成
為了實現系統設計的基本功能，新型的計算機駕駛員樁考系統主要由主控制室、場地、考車三個組成部分。如圖2所示。
1．主控制室
由專用計算機，打印機，樁考監控儀，交換機，無線通信機，電源等構成。
2．場地
（1）越庫線紅外監測裝置
場地由對射式紅外線發射、接收器形成對大型車和小型車的樁考庫線報警和移庫狀態判斷系統，它用來檢測車身越線、移庫不入行進路線出錯等犯規項目。
（2）碰桿電子報警系統
場地安裝固定龍門架， 懸掛可以360度任意碰撞、自動歸位的電磁吊桿，構成考車碰、檫桿自動檢測報警系統。它用來監測碰桿犯規項目。場地系統的電平信號通過電纜各自直接地連接到控制室的系統監控儀上。
3.考車
采用專用考車，在考車上安裝檢測前進、后退、停車、熄火等傳感器及考車信號監測儀， 考車監測系統實時監測考車運行狀況,將檢測信號進行分析、處理后通過無線通訊方式傳輸到主控室。
圖2 系統組成圖
（三）擬達到的技術指標
1．軟件系統功能增強，人機界面友好，操作智能化，
2．軟件可在不同操作系統下運行。
3．監控室中儀器（計算機系統、主機系統），可適應溫度為-10℃～40℃。要求室內保持清潔、干燥以及電壓穩定（220±20V）。
4．場地樁桿、吊架、紅外線裝置等均采用防風、防水、防凍、耐高溫等措施，能適應我國各地的高溫、高寒天氣情況（-35℃～60℃）。
5．紅外發射、接受設備可全天候工作，不受任何惡劣天氣（大霧、風沙）的影響。
6．考車信號監控系統芯片及傳感器均采用進口元器件,溫度系數可達到-40℃～70℃。論文參考網。
7．建立遠程網絡數據庫，與公安部聯網，實現異地查詢考生檔案，信息共享。
三、系統應用前景
所設計的新型計算機駕駛員樁考系統在軟件、硬件方面都將采用當今最先進和主流的技術及進口傳感器件，使軟件功能更強大，速度更快，圖像可實時跟蹤考車行車軌跡，運用無線傳輸自動判斷考車熄火，遠紅外幕墻檢測考車碰線、出庫，計算機自動判斷并語音提示，徹底排除了人為因素。場地硬件部分可靈活組合成單庫、雙庫（大庫套小庫），節約場地，可適合不同用戶的需要。同時，該系統技術先進，主控計算機可以實現高速圖象跟蹤、自動變庫，完全符合公安部的考試要求，因此將會有很強的市場競爭力。
目前市場上正在使用的樁考系統基本上都處于更新換代的時期，而隨著經濟的不斷發展和人民生活水平的提高，買車、學車的人越來越多，新的駕校及駕駛員培訓基地不斷建立，新型的計算機駕駛員樁考系統的研制成功必將會有先入為主的優勢和廣闊的市場空間。
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篇10
前言
單片機控制系統在實驗室反復實驗都可以得到很好的預期效果,然而把系統放到實際現場運行時卻不能工作。論文大全，遙控系統抗干擾分析。原因是工作現場比實驗室環境惡劣,系統受到了各種各樣的干擾,加之構成系統的元器件本身方面存在的可靠性，以及系統本身各部分之間的相互耦合因素等原因，系統必須增加一些有效的抗干擾措施才能正常運行。論文大全，遙控系統抗干擾分析。據工作經驗之談，有時存在后期的抗干擾工作往往會比前期的設計工作還要艱巨,花費的時間也需要得更多,所以說抗干擾技術是非常重要,關于在抗干擾措施是否能夠運用得恰當方面，其直接關系到系統的穩定性和可靠性。
一、單片機遙控系統系統工作原理
單片機以其體積小、價格廉、面向控制等方面的獨特優點，使得單片機在各種工業控制、儀器儀表、產品的自動化、智能化方面獲得了廣泛的應用。單片機的遙控系統以單片機系統為基本控制單元,能夠構成無線傳輸系統、速度調節系統等等,而且其優點是，能夠在三公里外控制運動目標的啟動、速度快慢、停止、往返。而且最特別的是在運動目標的運行過程中，可根據需要隨機調節速度快慢,調速一般是在7~25km/h范圍。單片機實現控制了所有這些狀態,開始通過鍵盤輸入控制參數,然后經過單片機運算和處理行為,并且通過無線數傳模塊完成對參數的無線傳輸、運行狀態以及調速設備的控制方式,達到遙控運行的目的要求。
二、單片機遙控系統系統受干擾原因及危害
在電磁干擾較弱時，其可靠性和穩定性往往是容易達到應用要求，這方面尤其是在室內體現出來，然而對在室外，會遇到各種各樣的環境條件，尤其是那種在工作環境較惡劣的情況下，就會導致儀器儀表工作不正?；蚴ъ`。而單片機的遙控系統一般都安裝在工業現場，而在工業現成環境中的干擾大多是以窄脈沖的形式出現，而這樣的形式其最終造成微機系統故障的多數現象都是“死機”現象。究其原因是計算機中的CPU在執行某條指令時，受周圍環境干擾的沖擊，影響到它的操作碼或地址碼發生改變，最終致使該條指令出現錯誤。這時，CPU就會執行隨機拼寫的指令，并將其操作數作為操作碼執行，從而導致有關程序“跑飛”或進入“死循環”。對于在工業現場中由于諸多大型用電設備的投入或者是撤出電網運行，經常都會造成系統的電源電壓不穩，如果當電源電壓降低或掉電時，這樣就會造成重要的數據丟失的可能性，以至于系統不能正常運行，而且干擾也會導致單片機內部程序指針錯亂現象，從而使得中斷程序運行超出定時時間。關于RAM中計時數據被沖亂，導致程序計算出錯誤的結果。論文大全，遙控系統抗干擾分析。假設設法在電源電壓降到一定的限量值之前，單片機進行快速地保存重要數據，將會最大限度地減少損失，對于干擾源的影響會使系統的可靠性和穩定性大大降低，嚴重的情況還會導致系統的運行紊亂，造成生產事故。
三 如何實現單片機的遙控系統的抗干擾
關于高頻干擾噪聲和有用信號的頻帶是不同的,其解決方法是在導線上增加濾波器的方法來切斷高頻干擾噪聲的傳播,或者也可加隔離光耦來解決這個問題。關于電源噪聲的危害最大。需要把電源做得好,其整個電路的抗干擾能力就解決了一大半問題。對于在單片機系統中還可借助于一定的外部附加電路來監測電源電壓，當在電源發生故障時能夠及時通知單片機快速保存重要數據，同時斷開單片機外圍設備用電電源，從而使整個應用系統的功耗降到最低點。目前市場上許多單片機對電源噪聲都是十分敏感的,那么就要給單片機電源加濾波電路或穩壓器,達到減小電源噪聲對單片機的干擾。比如,可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路,當然條件要求不高時也可用100Ω電阻代替磁珠。當電源恢復正常時，取消掉電工作方式，通過復位單片機，使系統重新正常工作。
單片機系統設備的抗干擾與系統的接地方式也存在很大的影響，接地技術有能夠抑制噪音的效果。所以說一個良好的接地能在很大程度上抑制系統內部噪音耦合的現象，而且還能夠防止外部干擾的侵入，能夠真正提高系統的抗干擾能力。在這里需要注意的是，如果要求設備的金屬外殼等需要安全接地，其屏蔽用的導體的必須能夠很好的接地，這樣才能為單片機系統提供良好的地線，并且對提高系統的抗干擾能力極為有效果。論文大全，遙控系統抗干擾分析。尤其是對于有防雷擊要求的系統，其良好的接地是至關重要的。假設系統不能接地，或者是雖有地線現象，但是接地電阻過大，就會抗干擾元件就不能正常發揮其應有的作用了。
關于單片機供電的電源的地俗稱邏輯地，并且和大地的地的關系具有相通性、浮空性、或接電阻性。但是不能把地線隨便接在暖氣管子上。堅決不能把接地線與動力線的火線、零線中的零線相混淆。因為單片機系統通常存在模擬電路和數字電路兩種，并且關于數字地與模擬地是要分開，只是在一點相連，假設兩者不分，就會存在互相干擾現象，那么可以把控制條件中的關于一次采樣和處理控制輸出更改為循環采樣和處理控制輸出，這樣能夠對慣性較大的控制系統具有良好的抗偶然因素干擾作用效果。
設置輸出狀態寄存單元來抗干擾。其程序是根據單片機系統對數據處理后的輸出結果為依據，設置出相應的輸出狀態寄存單元形式，假設其中干擾侵入輸出通道將輸出狀態破壞時，系統就會在定時查詢寄存單元的輸出狀態信息時，并發現錯誤，及時糾正輸出狀態。論文大全，遙控系統抗干擾分析。
設置自檢程序來抗干擾。論文大全，遙控系統抗干擾分析。通常是在計算機內的特定位置或某些內存單元中來設置狀態標志，并且在開機后或有自檢中斷請求要求時，計算機系統首先將運行自檢測試程序，如對整個系統或關鍵環節進行模擬方面的測試，對測試結果再通過某種方式顯示出來，目的是保證系統中信息存儲、傳輸、運算的高可靠性。設計單片機的遙控系統過程中，要求電路的元器件或線路布局合理以消除元器件之間的電磁耦合相互干擾，如去耦電路或者是平衡電路等。還有種方法是采用冗余結構，也稱容錯技術或故障掩蓋技術，該方法是通過增加完成同一功能的并聯或備用單元數目來提高系統可靠性的一種設計方法。當某些元器件發生故障時也不影響整個系統的運行。對于消減外部電磁干擾，可采用電磁兼容設計，目的是提高單片機系統在電磁環境中的適應性，即能保持完成規定功能的能力。
參考文獻：
[1]麥山.基于單片機的協議紅外遙控系統.電子技術.1998
[2]孟慶建張恭孝.單片機系統的電磁兼容問題[J].自動化儀表,2004
篇11
無人機自組網要求多架無人機進行數據交換和傳輸，而無人機自組網采用無線傳輸技術作為底層通信手段，無線信道本身的物理特性決定了它所能提供的網絡帶寬，再加上無線信道產生的碰撞、信號衰減、多徑干擾等因素，使無人機終端可得到的實際帶寬遠遠小于理論上的最大帶寬值。因此，選擇合適的物理層傳輸技術是提高無人機組網性能的關鍵性問題之一。
1無人機Ad Hoc 網絡特點
Ad Hoc網絡是一種特殊結構的無線通信網絡，其通信依靠節點之間的相互協作，以無線多跳方式完成。網絡中的每個節點都帶有收發信機，采用分布式控制，同時具有主機和路由器的功能，可以不依賴預先存在的網絡基礎設施而快速展開，各節點可在不進行通知的情況下自由進入網絡和脫離網絡且不會導致整個網絡陷入癱瘓，具有自組織和自管理的特性。無人機Ad Hoc網絡在很多方面區別于其他通信網絡，表現在：
（1）移動自組織。除了網絡節點外沒有固定的基礎設施，每個節點都具有路由功能，支持隨時隨地通信，能自發組建移動網絡；
（2）動態拓撲。節點可以以任意可能的速度和模式移動，自由地加入或者離開Ad hoc 網絡，會導致網絡拓撲結構的變化。
（3）無線多跳路由。無線通信范圍外的通信需要由中間節點完成路由轉發功能。
（4）完全分布式。Ad Hoc網絡是由對等節點構成的網絡，不存在中心控制，管理和組網都非常簡單靈活。
（5）無線傳輸帶寬窄。它所能提供的網絡帶寬相對于有線信道要低得多，并且無線信道的質量較差。
（6）安全性差。自組網是一種特殊的無線移動網絡，由于采用無線信道和分布式控制等技術，它更加容易受到被動竊聽、主動入侵、網絡攻擊。因此，信道加密、抗干擾、用戶認證、密鑰管理、訪問控制和其他安全措施都需要特別考慮。無人機組成的Ad hoc網絡如圖1所示。
2 OFDM技術概述
OFDM的概念源自于頻分復用（FDM）和多載波通信（MC）技術，它是在MC的基礎上，使不同的子載波相互正交，這種正交性有利于克服FDM及通常MC中頻譜效率低的不足。其實質就是把高速率的信源信息流通過串并變換，變換成低速率的N路并行數據流，然后用N個相互正交的載波進行調制，將N路調制后的信號相加得到發射信號。
3 OFDM技術在無人機Ad hoc自組網中的優勢
在無人機Ad Hoc自組網中利用OFDM技術的主要優勢體現在以下幾個方面：
（1）頻帶利用率高。OFDM系統由于各個子載波之間存在正交性，允許子信道的頻譜相互重疊，而不是傳統的利用保護頻帶分離子信道的方式，因此OFDM可以最大限度的利用頻譜資源。
（2）抗噪聲和多徑衰落能力強。OFDM系統可以把一個串行傳輸的高速數字流轉化到多個低速率的并行信道上，這樣在每個子載波上傳輸的符號周期就相應的比同速率的單載波系統上的符號周期長很多倍，從而使OFDM對脈沖噪聲和多徑時延失真的抵抗能力更強。
（3）易于實現真正的數字化調制和解調。與傳統的FDM系統不同，隨著數字信號處理技術和大容量可編程邏輯器件技術的發展，借助于FFT/IFFT變換，OFDM系統在基帶可以非常容易的實現對信號的全數字調制和解調，從而簡化了通信系統的實現。
（4）降低了均衡的復雜性。由于OFDM系統把整個可利用帶寬劃分成許多個窄帶子信道，對每個子信道而言，符號周期大大變長，單個子信道上的頻率響應變得相對平坦了許多，從而使信道引入的符號間串擾變得不再重要，因此所需的均衡要比串行系統簡單。
2 結論
本文通過對OFDM技術分析得出無人機Ad Hoc網絡的物理層采用OFDM技術，可以提高數據傳輸能力。無人機自組網方面，還有很多東西有待于研究和開發。本文僅僅是對無人機自組網物理層技術的探討，僅供參考。
參 考 文 獻
[1] 何一，姜飛等.基于多旋翼無人機和4G的指控系統中繼通信研究[C].北京：第三屆中國指揮控制大會，2015.
[2] Chlestil C. Reliable Optical Wireless Links withinUAV Swarms[C].IEEE Transparent Optical Networks International Conference，2006，4：39-42.
篇12
地鐵性能動態調試是列車調試過程中的重要環節，動態調試主要檢測地鐵車輛的牽引、動力、制動系統[1]。而現有的地鐵動態調試測試手段主要是基于列車本身牽引網絡系統自帶測試軟件，即利用列車通信網絡中的列車診斷系統接收列車子系統（包括微機控制與非微機控制系統）的狀態信息、故障信息，并進行評估、儲存，在司機室的顯示屏上進行顯示[2]。因此其測量準確性無法衡量。為此開發地鐵動態試驗性能檢測及數據分析裝置對于列車的安全正常運行具有重要意義。
2.地鐵運行狀態檢測系統建模
地鐵動態試驗性能檢測及數據分析系統對列車運行過程中的速度、加速度、沖擊率、閘瓦溫度進行檢測和分析。通過測速雷達、壓力傳感器、紅外輻射溫度等傳感器分別測量地鐵行駛過程中的速度、制動管路壓力、制動器溫度等特征量，然后利用無線傳輸裝置將數據發送給由筆記本電腦和系統控制軟件構成的系統控制終端，系統分析軟件根據采集的數據進行牽引加速度、制動距離、制動減速度、沖擊率、靜態制動響應時間等狀態量的計算，然后進行數據分析，由此完成對車輛運行狀態的監測。
2.1用例模型
用例是模型中結構實體的指定功能，它描述了系統的功能需求，將系統看作黑盒，從外部執行者的角度來理解系統[3]。繪制用例圖的第一步是確定系統的參與者。分析可知，系統共有三個參與者，即檢測人員、管理人員及地鐵。檢測人員負責對地鐵運行狀態進行檢測，包括速度、加速度、溫度、壓力的檢測，得出檢測結果后，在系統初步分析結果的基礎上做出檢測報告。管理人員負責進行用戶管理和設備管理，以保證檢測工作的正常進行。地鐵是被檢測對象的承載體，由各傳感器對檢測量進行檢測。系統中的關鍵用例包括：自檢模塊、數據采集、數據傳輸、監控或控制設備無線網絡通信、數據導出、數據分析、數據庫等。對檢測的數據及數據分析過程產生的圖表行儲存；對測試特征量的閥值進行設定；對用戶進行管理等。
2.2類圖分析
類圖反映了系統中類的靜態結構。類圖不僅定義系統中的類，還表示類之間的聯系，如關聯、依賴、聚合等，同時也包括類的內部結構（類的屬性和操作）。檢測系統提供顯示和操作界面DMI，檢測員通過對系統界面進行一系列操作完成檢測過程，在此過程中DMI也會為檢測員提供檢測過程的參考信息。因此圍繞DMI進行深入分析具有重要意義。
1.控制的內容包括：
1）數據采集的啟動與停止：包括對速度、加速度、溫度、壓力等信息的采集進行控制，并將采集到的信息通過無線傳輸裝置發送給控制終端并顯示出來。
2）數據分析的啟動與停止：包括將采集的數據導入到EXCEL等第三方軟件，并做圖表分析。
2.顯示的內容包括：采集數據顯示、警示信息顯示、數據分析結果顯示、設備狀態信息顯示。
2.3檢測過程活動圖
活動圖在用例分析中主要用來描述用戶當前完成的工作以及用例實例或對象中的活動[6]，為了更詳細地描述用戶使用系統的工作過程，我們給出本系統的用戶活動圖。檢測過程建模的主要業務有登錄、數據采集、數據分析和數據存儲。
事件流程可以描述如下：
檢測人員使用用戶名和密碼登錄系統；
檢測人員發出數據采集指令，傳感器進行數據采集；
無線傳輸裝置將傳感器采集到的數據發送到控制終端進行存儲；
控制終端對數據進行計算，并作圖表分析；
檢測人員根據分析結果整理出檢測報告；
檢測人員也可再次登陸系統查看上次檢測結果。
2.4檢測過程序列圖
為防止活動圖變得過于復雜，數據采集、數據分析等過程都分別被壓縮在了一個超級活動里，為了更詳盡的描述實例間的消息，現在使用交互圖[7]。序列圖顯示對象之間的動態合作關系，它強調對象之間消息發送的順序，同時顯示對象之間的交互。
3.結論
本文利用實時UML，通過用例圖、類圖、活動圖、序列圖建立了地鐵運行狀態檢測系統的模型，研究表明，為地鐵運行狀態檢測系統構建UML模型，能夠規范系統開發流程、優化軟件結構、提高系統開發效率，增強程序可讀性和可維護性。該項工作的完成為地鐵運行狀態檢測系統的開發提供了依據。
參考文獻
[1]王磊.列車網絡控制系統的分析與研究[D].西南交通大學碩士學位論文，2008，01
[2]李春璞.記者試乘長沙地鐵提速停車都“溫柔”[N].長沙晚報，2013-04-11（A8）
[3]GB/T 7928-2003，地鐵車輛通用技術條件[S]
[4]李偉.CTCS-3級列控系統車載設備測試平臺關鍵問題研究[D].北京交通大學碩士學位論文，2008，06
篇13
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