发布时间:2023-10-11 17:34:03
导语:想要提升您的写作水平,创作出令人难忘的文章?我们精心为您整理的5篇通信技术的运用范例,将为您的写作提供有力的支持和灵感!
1.2讨论语音通信在多媒体信息化时代,图像和计算机数据占据着市场的领先位置。图像信息处理的多媒体信息数字化的图像压缩和数字图像处理及传输,除了图像编辑和转换,以及图像存储和许多其他技术的需求。事实上,在多媒体图像中,数据处理可以分为实时和非实时的,但在实际的宽带系统的实现中,为了实现窄带系统。当然,你可以从其他的无线多媒体通信技术的学习。分层结构的无线多媒体通信网络管理的相关协议。因此,在固定无线多媒体通信系统的发展和移动终端装置中,提出了局部优化部分。根据协议的有关规定应给予低层次的空中接口,使先进的无线多媒体网络的建设,给人一种不同的操作系统,或连接到它们之间的相互协议。这是实际系统中全局优化方法在未来的一个大的系统容量和基础的高品质服务。
1.3无线多媒体信息传输技术我们从技术层面上来看,第三代移动通信系统的核心技术则是CDMA。而第四代移动通信技术是,正交频分复用旧地FDM,而这也是最受人们关注的意向技术,同时,不少通信技术的专家提出了OFDM移动通信技术相关应用的一些理论依据。例如一些本地环路、数字音频广播等都将使用OFDM技术促进他们在以后的发展,而这些技术也是满足第四代移动通信系统发展计划的。由于无线多媒体自身的一些缺陷,有时会发射管信息堵塞的情况,造成画面或是声音丢失或延迟,而这些情况是非常影响视频播放的。信息接收终端接收视频受到损坏,会导致无线多媒体通信无法正常同步。
2无线多媒体通信的发展前景
1.1PLC通信技术的发展。PLC通信技术是电力线的通信载体,它有很多的优点,它的便捷性很大。在发送信息数据的时候,PLC技术的使用,要采用规定范围内的频带传输信号,在对信号数据进行调制时,可以采用GMSK或者OFDM调制技术。然后再进行信号的传输。在接受数据的时候,第一要将调制信号滤出,在把信号还原成原通信信号。在进行通信时,先要把用户发出的信号数据调入调制调节器中进行调制,然后,在把信息通过电路线传送到局端设备之中。再把信息通过局端设备进行调节,然后传输到指定的外部设备中。PLC通信技术在现代应用中最广泛的是多载波正交频分复用技术,简称为OFDM。OFDM技术就是把高速串行的信号数据转成n路低速信号数据,然后再把数据分别进行调制,再把数据合并为一个,并且把其调制成效率比较高的技术。其信号数据传输效率接近信道传输的上限。OFDM之所以特别适合电力线通信,是因为其具有超强的抗脉冲干扰能力和多径效应能力,并且可用快速傅里叶变换算法得以实现。在现代通信系统开发中,大部分公司都在采用OFDM技术。
1.2通信技术实际运用。普通家庭联网其实很简单,在室内把isp以太网信号经电力网桥输入到电线中,再插上“猫”便可使用网络。在酒店和学生公寓内采取注入组网的方式方便而有效。酒店和学生公寓每一层都需要一个适配器和桥机器,因为酒店和公寓每层面积都相对比较大。学生公寓注入后,每个房间都有信号,获得账户后,既能防止网络资源随意滥用,又能及时有效的解决费用问题。电力线上网安装简单、覆盖面积广,使用简单便捷、信号数据传输速度快、成本低廉等优势随着PLC通信技术日益完善而越发突出。特别是在人口众多的中国,电力线覆盖区域广,网络普及低的状况更加适合PLC通信技术。现代电力线技术已经得到很好的完善,特别是一些关键性问题得到解决,由此可见,电力线上网在未来的发展前景很乐观,市场空间很大。
2网络视频监控系统简述
视频监控技术自问世以来,经历了模拟监控、部分数字化监控,正在向大规模网络监控方向发展。目前,网络视频监控系统基于标准的TCP/IP协议,能够通过局域网/无线网/互联网传输,布控区域远远超过了前两种系统;同时,采用嵌入式技术、开放式架构,可与报警、巡更、语音、管理信息系统等系统无缝集成,无需专人管理,灵活度高,监控场景也可以实现任意组合,任意调用,是完全数字化的系统。
3网络视频监控技术的应用
当今视频监控系统的应用领域越来越广泛,从安防到智能家居系统乃至太空探索都应用到了视频监控系统,视频监控以其直观、方便、信息内容丰富而广泛应用于许多场合。中国的安防产业是从20世纪80年代开始起步的,比西方经济发达国家大约晚20年。改革开放以前,由于受经济发展的限制,中国的安防主要以人防为主,安全技术防范还只是一个概念,技术防范产品几乎还是空白。20世纪80年代初,安防作为一个行业,在一些经济发达城市和地区悄然兴起。依托本地先进的电子科技优势和得天独厚的地理位置,这些经济发达地区逐渐发展成为全国安防产业的重要基地。进入21世纪,安全技术防范产品行业又有了进一步的发展,智能建筑、智能小区建设异军突起,以及高科技电子产品、全数字网络产品的大量涌现,都极大促进了安防产品市场蓬勃发展。中国正在发展成为世界上最庞大的安全防范产品市场已是不争的事实,安防产业网逐渐成为中国经济建设领域里一支十分重要的生力军。
2UWB无线通信的性能特点及局限性
2.1UWB无线通信的主要优点
通过以上分析,UWB无线通信的主要优势可以概括出以下几点:(1)UWB技术从技术工程的角度看,可以集成在一块成通信规划与设计本较低的芯片中,这一点远比其它无线技术简单,在发射功率方面,与民用波段设备和蜂窝电话相比,UWB发送功率是现有无线系统的1/10~1/100,仅需要毫瓦级。因此,与现有的无线系统相比,使用UWB产品的制造成本和销售价格要低得多。(2)在UWB无线系统中,一般来说多径不是主要的问题,对应ns级的解析度,在时间上,GHz级的带宽能够分离多径信号,可以充分地利用发射信号的能量,再加上采用RAKE接收机结合时间分集,因此对现有窄带系统性能而言,在某种程度上对UWB有所减轻,多径效应受到限制。(3)UWB技术具有较高的数据传输速率。在5~10m的范围内,即使是低能耗的蓝牙技术(70Mbit/s)和“802.11”无线网络技术(54Mbit/s)也远不能与UWB相比,但是UWB可以提供100Mbit/s的数据速率。同时,与传统的无线技术相比,UWB的空间容量也更大。(4)在频域上,理论上冲击脉冲可以将信号能量从直流(DC)扩展到接近光波的频域,但是在实际中,冲击脉冲不能产生一个宽度为0的脉冲,而由于UWB在频域上跨越具有相当大的范围,因此UWB技术具有极窄的脉冲信号能量。在这样大的频段范围内平均发射信号,在嘈杂的环境中是很难被检测到的,因此,UWB是一种安全的通信方式。(5)UWB具有较高的穿透力,可以起到与雷达相同的作用,其ns级的高速脉冲可以穿透墙壁和其它物体。因此,除应用于通信领域外,UWB技术还兼有测距、车辆防撞、定位、透视等功能,且这些功能均可集于一体。
2.2UWB无线通信的局限性
2.2.1干扰的问题(1)UWB对其它无线系统的干扰在目前为止,UWB技术只在小范围内得到有限的应用,是一种以共享其他无线通信频带为前提的通信技术。UWB收发无线电信号采用的是非常宽的带宽,但是直到目前为止,实际上总要有部分频带与现有无线系统使用的频带相重叠,目前UWB对窄带系统严重的干扰或者潜危险仍处于研究之中,例如安全、军事、航空、天文等领域,并不存在如此宽的空闲频带,甚至UWB收发无线电信号会对其它窄带无线通信,例如GPS等造成干扰。(2)UWB受其它无线系统的干扰UWB接收机极易受到传统窄带通信机的干扰。传统超外差式接收机的门限值如果高于UWB信号的话,那么UWB接收机的门限值就会低于传统发射机发射的窄带信号,因此在UWB接收机的频带内,不能满足其超宽带的天线、匹配滤波器的精度等要求。
2.2.2其它方面的局限性检测接收脉冲需要精确的定时,但是UWB技术的脉冲持续时间短。另外,由于传统的收发信机只要控制外噪声,但是对于UWB技术来说,只控制外噪声是不可行的,因此来自UWB板载的微控制器产生的噪声就成了一个急待解决的问题。从本质上讲,如果UWB的目标是得到高速数据速率或高信道容量,如果允许且不造成干扰,那么可以通过将发送信号的功率提高,或者将平均脉冲频率提高到2GHz以上等方法来得到得到高速数据速率或高信道容量,这与我们常规使用的无线通信系统一样,即UWB系统也需在灵活支持多速率、复杂度、发送峰值功率、带宽效率和用BER表示的性能之间达成一个折衷。
3发展与应用前景
从20世纪60年代开始,超宽带通信技术重新走入我们视野之后,超宽带通信技术具有优良的特性而逐步进入雷达等通信领域。超宽带应用于通信系统由很多优点,主要有:功率普密度极低,在高斯白噪声以下,与已有无线通信系统兼容;难于被监听(LPI/LPD);具有极高的,可以高达厘米级的定位精度的空间解析度;功耗低;实现全数字化;可以高达1Gbit/s的高速无线数据传输。作为一种民用产品,超宽带无线通信技术已经进入我们的生活中,给我们带来前所未有的便利,超宽带通信技术应用前景广阔。与移动通信的快速发展相辉映,在技术的研发和创新上,宽带无线接入技术也表现出空前的繁荣景象。WLAN已在全世界得到了推广应用,IEEE的802系列标准发展迅速,一些超宽带的无线技术也表现活跃,UWB的研究和标准化工作快速推进。
电力载波技术是利用220V电力线路将发射器发出的高频信号传送给接收器,从而实现智能化的控制。高频信号传送技术将120kHz的编码信号加载到50Hz的电力线上,由发射设备将信号送给接收器,而每个接收设备都预先设定了1个地址码。由于利用了原有的电力线路,因此采用电力载波通信系统不需要额外布线,这是电力载波通信的最大优势。电力载波通信技术利用已有的电力线作为通信介质,具有免布线、工程实施速度快等特点。但通信速度慢(在50Hz供电系统中,传送1个指令需时0.62s)、抗干扰性能差,容性负载容易吸收高频信号。因为路灯电缆上补偿电容比较多,容易吸收载波信号,测试结果表明:一般情况下,在超过500m的路灯电缆上,无论是专用变压器还是公用变压器线路,只要不是在补偿柜对电容集中补偿的路灯线路,载波信号基本都会衰竭到无法通信。可以认为:常规的电力载波通信技术在路灯单灯控制且路灯线路距离小于500m时应用较成熟,超出范围需要采用特殊的处理技术。为此,通过采用专门的通信协议的电力载波算法进行电力载波,在电力载波解调算法中使用多种插值算法,以缓解误码的出现,解决了大容量电容吸收载波信号的问题,并获得成功应用。研发了低功率发送强载波信号的技术和从无功电流中解调出信息的技术。使用树型路由算法,解决了大容量补偿电容吸收载波信号的问题,实现了亮灯状态下长距离电缆的信号检测。解调电力载波信号时必须先进行实时采样,然后对数字信号进行处理。经过对总电流、有功电流、无功电流、基频电流、谐波电流的分析,最终采用从无功电流中分离出脉冲信号的方法,得到了清晰的发送信号。脉冲信号发送示意如图1所示。这种电流载波通信方式有以下优点:(1)能够克服路灯电缆上数千微法补偿电容的影响。因为电缆的电压不变,因此补偿电容会吸收来自“末端”的电流通信信号。(2)通信距离几乎与电缆长度无关,而是与负载稳定度有关,因此特别适用于负载稳定的照明电缆。(3)接收方经过数字信号处理后得到清晰的发送波形,能计算出信噪比、信号幅度等。(4)发送信息的电源直接取自电网而不是直流激励,发送侧发送功耗小,几乎无温升;需要不间断地发送路灯防盗信息时,稳定可靠的电源提供了重要保证。(5)使用微型电流互感器接收信号,因而电气上是隔离的,安全可靠。
1.2无线通信方式
目前路灯单灯应用中常见的无线应用技术有ZigBee技术和约450MHz的无线远程通信技术。其中,ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率的双向无线通信技术,主要应用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间的传输数据,以及典型的周期性数据、间歇性数据和低反应时间的数据传输。ZigBee标准采用IEEE802.15.4标准作为其PHY层和MAC层协议。相比ZigBee技术,450MHz的无线远程通信技术的优势是通信距离更长,成本较低,可采用现有的移动通信网络。无线通信技术虽然通信速度快,但成本较高、覆盖距离短、易受干扰,特别是同频干扰严重,对上下行通信时序的处理要求很高,若处理不好也会对通信效果产生很大的影响,导致通信不稳定。用于路灯控制时,由于路灯灯杆是金属密闭的,无线信号的屏蔽效果会比较严重。另外,灯头是厂家提供的,没有安装无线模块的位置,还需要对灯杆或灯头设备进行改造以便天线伸出,所以应用场合会受到一定限制。
1.3二种通信方式的比较
1.3.1技术成熟度电力载波通信技术已经成功应用于电表集抄等民用领域,芯片种类很多,在限定距离的电力线上通信,技术较成熟,应用于路灯时也不存在变压器通信的问题。所以,在标准供电半径为500m的路灯电力线上,应用电力载波技术是完全可行的。对于广播开关灯和分组策略的实施,功能上两种通信方式都能实现,但是本质上,电力载波是基于信号广播,这种常用的通信处理需要的指令少,能迅速实现,而无线方式基于路由工作,所以指令需要重复发出,尽管通信速率高,但是效率却低得多。
1.3.2通信效果电力载波通信的速率较慢,但是较稳定。150m内,无线应用的通信成功率和速率均远高于电力载波通信。300m内,随着距离的增加或阻挡物的出现,无线应用的通信速率和成功率都有所下降,而电力载波的通信情况改变不大,但总体上无线通信的速率和成功率仍有优势,所以在试点情况下,一般的无线技术都有较好的表现。对于超过300m的长距离应用,由于ZigBee等无线技术都需要采用路由的方式进行信号传输,由于路灯道路多为直线情况,因而使得Zig-Bee技术的组网优势不明显,而且需要不断的中继,导致无线激活时间加长,路由变复杂,从开关箱到最后一根杆的通信速率会很慢。处理中途发生故障时,需要事先有双路由的设置功能,如果故障范围较大,则必须人为赶到现场更改路由设置,从而使其应用变得更为不利。相比较而言,由于电力载波为电力线上的广播传输,所以相对优势较大。超过500m之后,目前电力载波技术还有一些特殊的专利技术,可以利用类似跳频、信号复用等手段实现信号中继,所以能解决长距离的通信。因此,对长期的长距离通信,电力载波要优于无线通信。另外,如果在路灯系统采用无线通信技术,需要采用间歇通信的方式,如果始终处于激活状态,频繁通信,在雷雨季节容易引发感应雷等情况,应用可靠性就不如电力载波。
1.3.3施工与维护安装路灯无线通信模块时需要在灯杆中额外穿线,并在灯头位置安装无线天线,这对于新安装路灯可能比较合适,但是对于已经安装好的路灯灯杆,重新穿线和安装天线的工作量巨大而且很不方便。相比之下,采用电力载波通信可以尽可能多地应用已有的资源,所以更加可靠和具有可实施性。无线通信技术在维护中需要考虑天线,以及信号衰减、阻挡物、雷击等一系列问题,维护方式较电力载波复杂,维护人员较难学会。无线天线的安装和维护也需要专业人员的指导。
2路灯监控系统的应用
目前,路灯监控系统中的单灯控制器同时具备无线通信和有线通信模块,并编制切换条件,采用以电力载波通信为主、无线方式为辅的混合通信处理机制,当线路情况复杂、无法进行电力载波通信时(检测到信号强度低于某个门槛),通过单灯终端的自动切换可以自动将单灯的通信从载波方式切换到无线方式。路灯监控系统已在杭州经济技术开发区试点运行,于2013年4月底完成了所有硬件和软件的调试安装工作。项目包括5个路灯开关箱的改造及终端设备安装调试,部分电缆防盗点接入,487个灯光监控点的单灯控制器采用电力载波通信方式进行灯光节能监控,对监控中心的软件也进行了更新。路灯监控系统结构如图2所示。目前,项目试点部分实现了与前期电缆防盗系统的有机结合,在扩大监控范围和提高监控力度的同时,进一步缓解了日趋严重的灯多人少的管理矛盾。项目从信息化、经济化、安全化角度出发,以实现智能化城市照明管理为目的,采用的技术对“绿色照明”的推广实施至关重要。基于电力载波通信技术的单灯监控形式为路灯的安装维护管理提供了更有力的手段,提升了管理效率,提供了管理的评定依据。路灯监控系统实际使用效果良好,大大提升了路灯监控中心的管理水平,使城市照明数字化程度有了进一步的提高,在节能、设备故障报警(防盗)等方面均取得了较好的效果。系统运行稳定,经实测路灯照明的节能率达30%。
1前言
计算机技术的广泛应用和信息数字化的高新技术的不断进步,促进了当代测绘工程的迅猛发展,同时带来了巨大且富有现实意义的发展前景和发展空间,测绘工程在理论方面或者是在实际操作上发生了翻天覆地的改变,由图纸化的传统测量技术向电子化的现代测量技术迈进,这将对采样收集空间数据方面有着非常重要的积极影响,这不仅是时代潮流变化的发展要求,也是创建科技中国的首要任务。当然,关于常规化的通信技术运用在测绘工程上是无法满足测绘工程发展的时代要求,所以我们要探究更为完美的无线通信技术,无线通信技术不仅能提高测绘工程的工作效率,使得在室外也能进行通讯并完成作业,解决了传统上图纸化作业的难题,降低了测绘人员的工作难度,减少了人力资源和时间的浪费,增强了测绘工程的准确度,这对测绘工程的改革与发展有着重要的积极作用。
2无线通信技术的概述
无线通信(Wirelesscommunication)是一种通过电磁波等信号媒介进行信息交换的通信方式。无线通信系统由多个移动站与一个基准站组成。移动站主要包括了电源、主机、GPRS等,另外基准站则包括GPS天线、电源、网管服务器等。
3无线通信系统两大模块的特点及表现
3.1无线通信系统中的硬件部分
硬件在选择设备方面最重要还是单片机的选择。单片机作为硬件部分的轴心,选择符合要求的单片机对准确传送原始数据和整个无线通信系统的正常工作有着极其重要的影响。单片机应该要符合数据传送速度快、精确率高、稳定性能好、传送长度长且具有语音传送功能和能够缩短数据处理时间的透明传送功能等要求。同时也要考虑单片机的便携性、占据空间的大小和损耗能量的多少。处于无线通信系统硬件部分的重要位置的部件———天线,能在辐射无线信号和接受无线信号的过程中正常安全在电磁波与高频率电信号之间实施相互转换反应。在选择天线时,天线的指向图要符合无线通信系统的电磁波覆盖的标准,天线自身的功能特点要满足无线通信系统的设计需求。例如,天线的长度大小要根据实际操作情况来选择适合的天线,为了提高便携性,天线接受信号的一端应选择螺旋式;为了便于工作人员的安装,天线辐射无线信号的一端应选择较短的天线。移动站与副站应该选择定向天线辐射集中程度的参数小的天线,相反,基准站与主站则选择定向天线辐射集中程度的参数大的天线。由于信号在传输介质中传播时,将会有一部分能量转化成热能或者被传输介质吸收,从而造成信号强度不断减弱,因此在馈线的选择上要选择大直径的馈线,避免信号强度的发生过度耗损。因为馈线越长,其自身损耗的能量也越大,因此,在安装过程中要尽可能地缩减馈线的长度,保证通信的正常运行。作为硬件部分中不可或缺的部件———电源,它的作用是不可忽视的,在选择电源的时候,要在确保无线通信系统能够正常运行的基础上尽可能选择电波较小的,这样才能防止干扰电台接收的现象发生。无须手持挂在肩上即可对讲的对讲机———肩咪,是由扬声器和话筒构成的,是无线通信系统硬件部分的构成部件。不同信号台之间的沟通交流可以通过肩咪来实现,在测绘工程的实际操作现场中,现场观测人员在测绘中或者进行检查工作时发现问题可以及时利用肩咪与设计绘图员进行沟通,克服困难,解决问题,从而保证测绘工程顺利进行。
3.2无线通信系统的软件部分
当无线通信系统的硬件部分完成将获得的原始数据传送到终端,系统的软件部分就开始发挥其自身作用,处理原始数据,给工作人员在测绘过程中带来了方便。在当前有关测绘的通信软件中,GIS处于极其重要的地位。数据通信是将通信技术与计算机技术结合起来从而产生新的通信方式。要在不同地区之前实现传输信息的目的就一定要有传输信道,按照不同的传送媒介,分为无线数据通信和有线数据通信。它们都是利用传输信道使得数据终端和计算机相联结,从而实现数据终端各种资源共享。在软件部分的设计编写方面,要创建一个普遍适用各个客户终端的挂载办法是首要任务。来自微软公司设计开发的ActiveX模式,有着能够摆脱详尽的编程语言,并能很好的使用到大部分的软件开发环境中,而且可以对原来存在的软件进行直接升级。在这种模式下开发运行,使得无线通信系统中的软件部分在连接网络的条件下实现交互的目的。软件部分的设计开发一旦设计了符合标准要求的框架,增强软件自身的通用性、可嵌入性、可植入性,就能保证无线通信系统在测绘工程中的合理运行和使用。
4无线通信技术在测绘工程中的应用分析
论文主要分析了GPRS无线通信技术在测绘工程中的应用情况,与传统的测绘方式相比较,GPRS无线通信技术应用十分广泛,具有实时性和准确性。利用网络使得移动站中的GPRS无线数据终端与基准站的网管服务器连接起来,同时保证网管服务器的连接口与主机保持连接状态,与此同时,在基准站的作用下数据会不断进行修正,利用网络连接使得GPRS无线数据终端能接收到数据,从而传送到移动站,并通过主机精确计算出所在的位置,测绘工作人员才能知道具体的基准站位置。在无线通信技术的实际操作与应用中,要创建标准的测绘工程管理体系,才能保证数据传送的稳定性与准确性,才能保证测绘工程作业的有效顺利进行。在传统的测绘工程中,工作区的建立都伴随这临时基准站,其工效和信息传输接收效率都非常低,随着经济建设的迅猛发展,城市化也逐渐发展成型,测绘工程量也越来越大,内容也越来越繁杂,传统的测绘方式已经不再满足时代潮流发展的需求,使用新兴的无线GPRS无线通信技术,不仅能够提高测绘工程的工作效率和信号发射接收效率,增强数据传输的稳定性、可靠性、安全性,确保测绘工程的顺利进行。
5结语
总的来说,新型无线通信技术在测绘工程中的应用,不仅能够打破传统的空间测绘模式,达成室外随时随地通讯的目的,还能推动无纸化测绘方式的发展,提高测绘作业的工作效率,降低测绘人员的工作压力,减少在时间和人力资源上不必要的浪费。无线通信技术在测绘工程的发展应用,给测绘产业带来了不可估量的发展前景和发展空间,推动了测绘行业的迅猛发展。
参考文献
[1]陈刚,羌铃铃.如何实现智能网双平面容灾[J].通信技术,2011,44(03):103~105.