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有线传输技术论文精选(九篇)

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有线传输技术论文

第1篇:有线传输技术论文范文

[关键词]数字电视网络;技术改造;设计与施工

中图分类号:TN948.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)05-0015-02

一.引言

近年来,随着我国综合国力增强,经济快速发展以及人们生活水平的不断提高,人们对广播电视的需求也发生了深刻的改变,传统的模拟信号电视难以满足人们日益增长的文化需求。国家政府也大力支持鼓励数字电视产业的发展,指出要加强各地区广播电视覆盖,大力推进广播电视网络的数字化升级改造,满足数字电视发展的需要。因此,加快推进数字电视网络升级改造就十分紧迫。

二.有线电视网络发展存在的问题

网络器件老化,传输电视信号质量较差,已建成的有线电视网络中,有的网络器件因使用多年,大多老化严重,出现失真、载噪、以及故障率的问题越来越严重,其所传输的网络信号质量也非常不好,达不到用户的要求,这在一定程度上都阻碍了有限电视网络事业的发展。

2.1 传统的有线电视网络不再适应当今数字化的发展

当前,全国的有线电视行业正在进行数字化整体转换,数字化的时代使整个有线电视的业务、运营模式发生了革命性的变化,其中最集中的体现就是要求网络实现双向性,在和运营商的竞争中,双向网络和单向网络,很明显是双向网络更占据优势;多业务运营和单一业务运营竞争,多业务运营更具优势;在低成本和高成本之间,当然是低成本占据优势地位。然而现实的状况是,既有的有线电视网络是单向网络,不能开展双向交互业务,且网络结构不合理,可靠性也较低,出现故障的频率较高,维修量大,这些都局限了其自身的发展,如不进行创新,势必会走向衰败之路。

2.2 面临激烈的竞争形势

在走向数字化的进程中,政策保护所形成的垄断正在和即将被打破,整个行业面临的竞争十分激烈,IPTV,手机电视的出现对有线电视的发展产生了不小的冲击,如果有线电视再不进行改革和创新,很有可能就会被取而代之,此外直播卫星、地面数字广播的发展也开始兴盛起来,在竞争中必将占据一席之地,总而言之,有线电视网络事业的发展面临着严峻的考验,改革和创新已迫在眉睫。

三.网络升级改造的要求

3.1 数字电视网络要依靠稳定和可靠的保障

结合当前数字电视网络发展的状况,主要研究其升级改造,如果网络的稳定性不能够掌握,将会带来一系列的稳定,从而不利于数字电视的稳定发展。为了有效地促进数字电视网络的发展,要从研究数字电视网络升级革新开始,逐步建立一系列有利于数字电视网络发展的系统,也将会是未来数字电视发展的关键。只有及时采取一些交互形式的网络信息,才可以使得整个数字化电视网络升级改造的顺利进行。

①主要将数字电视网络设备的稳定性逐步建设好。

②注重设备内部件的检查,对一些有用的设备要做到及时的备份,从而提高设备的稳定性。

③注重建立高效网络运作系统。我们要将数字电视网络的设备完善好,这是充分做好网络稳定性的关键。

④我们要从做好网络设备系统开始,着手将网络运用到实际的设备中,

从而有效的保障网络可靠性。

⑤针对网络建设问题,我们要从研究低成本、容易维护和高效管理方面着手。

3.2 网络的开放性、可扩展性

我们对于研究数字电视网络的发展主要靠技术和市场发展的支撑,为了达到数字电视网络升级改造的目的。我们注重从研究数字电视网络开始,主要将数字电视网络的技术应用到未来的网络系统中,从而有利于加快数字电视网络设备的更新,这对于我国网络电视的升级发展提供了科学的方向。

四.网络升级与改造的目标

4.1 网络能够开展适合用户需求的综合业务,增加网络的效益,提升网络的市场价值

网络的价值体现在两个方面:一是网络每年的直接业务收入;另一方面就是网络在市场上的评估价值。而网络的评估价值很大方面取决于,网络是否有能力开展有潜力的增值服务。这也是为什么全国各地市有线电视台加大度进行网络改造的最根本原因。孤立的地市有线电视网只是一个“信息岛”,它必将与全省及全国通信网互联,不论今后体制如何变化,只要先将自己的网络做大做强,都能在将来的变化中占据有利位置。

4.2 网络改造要有前瞻性

网络改造实际是对数字电视电视网进行有条件的建设,将确定数字电视网络今后的发展方向。从技术的角度来说,采用的技术与有线网络有了明显质的飞越。为了达到第一点目标,网络技术升级改造1必须具有前瞻性。

4.3 投资要安全合理

投资的安全性非常重要。建设一个数字电视网络主要包括两部分投资:基础网络建设的投资和业务相关的投资。基础网络建设的投资包括:管道建设,光纤骨干网,光纤分配网,电缆分配网,光纤传输设备等。要想让这个网络长期高效地通畅,必须将基础网络建设工作做好,这是网络的根基所在。所以说对网络基础建设的投资是长期有效的,是很安全的投资。现在的信息技术日新月异,实质就是与业务相关的信息技术不断发展。

4.4 加快网络电视技术的研发力,从而依靠高科技力量推动现代数字电视网络的快速发展

通过采用HFC网,干线传输以光纤网络等方面的技术进行拓宽发展途径,从而有利于整个数字电视网络的可持续发展与更新。面对一些HFC局域网,

我们更应该从加快数字化网络建设着手,有力的推动我国目前交互式电视、数字化信息传输等多方面的功能向高技术含量的方面延伸,这将是对于我国当前网络发展空间的有力开发。所以,我们要将网络升级改造确定在:

①我们通过利用好SDH光纤干线传输网来进行匹配,从而有效的促进接入网升级传输功能。

②我们通过建立传输模拟形式来有效的控制信号的传输,从而实现语言的快速传递。

③只有将网管系统升级到最新,才能提高信息传输的速度。

五.网络升级改造的方案

5.1 注重研究网络升级形式

①我们通过研究有线电视网络,找到解决电缆干线改造的方法,这是做好网络升级的关键。主要研究信号的传输,这是影响播出效果的关键性因素。

②我们要加强光缆干线设备的维护工作,注重改变配置方式,逐步形成一些节点的接收和反向光发射的模式。注重对反向光的吸收的采集。这样做的目的是有效的提高反向通道抗干扰性,从而解决好电缆屏蔽系统问题,对网络升级改造有积极作用。

③针对网络升级改造,我们要结合ATM技术来进行有效的处理,达到技术能力的提高。

5.2 升级改造后的几种模式

①改造成模拟光纤网。为了有效的促进我国数字电视网络升级改造外线设计与施工的顺利开展,我们只有将光纤网普遍采用的传输方式改变为一种系统标准化的兼容模式,才能够有效的控制好电缆网络的传输,这也是针对光纤--同轴电缆系统传输而言的,为了将双向传输和交互式业务运用好,我们必须开展好宽带信息的发展道路。具体体现在光纤损耗的大小,这将是影响传输距离的重要因素。

②改造成数字光纤网。面对着这些数字光纤网的实际情况,我们要逐步展开研究讨论,主要从传输质量和有效的降低误码率的情况开始,将终端设备相对压缩数字分析运用到每个频道中的具体网络模式。这对于具体的数字光纤网络而言,主要在于注重对数字电视网络质量的研究。这将是未来数字电视网络发展的方向,我们必须重视数字电视网络升级改造。

5.3 网络升级改造的实施

我们通过研究网络升级改造条件,具体的实施方案在于:

①通过全面升级改造的方案来优化网络质量,从而有利于整个网络的顺利传输,这将是我们做好网络维护工作的重点,只有通过建立健全网络升级改造的制度,才能够处理好网络设备的运作。

②分期升级改造方案--我们通过调查了解后,找到一些解决光纤节点不能到达小区的现状,这对于配网对接来讲,主要从一些信号质量好的地方

进行输送,从而有利于整个网络干线的快速发展。

③为了有效的促进网络升级改造,必须建立一套切实可行的方案。解决好一些不切合实际的电缆分配形式,从而有利于控制升级的单向网络升级到双向网络。这将是有利于信号稳定的重要点。

六.结论

近年来,数字电视网络建设工程加快推进,普及率逐渐提高,但是在实施过程中仍然存在很多不足,往往难以达到最优效果。因此在实践中,一定要综合考虑各方面因素,优化设计,灵活施工,同时要密切关注数字电视网络发展动态,紧贴当前实际需求和未来发展趋势,积极探索和创新,推进数字电视网络建设工程不断向前发展。

参考文献

[1] 邵桦,高云,王厚信.基于IP的VOD视频流回传监控系统方案分析[A].中国新闻技术工作者联合会2012年学术年会、五届四次理事会暨第六届“王选新闻科学技术奖”的“人才奖”和“优秀论文奖”颁奖大会论文集[C].2012.

[2] 吴祖强,郑汉明.数字电视网络监测安全系统[A].2007第二届全国广播电视技术论文集2(下)[C].2007.

[3] 戴懿R,章丽君.基于大城市环境的国标地面数字电视网络规划研究[A].中国新闻技术工作者联合会2012学术年会、五届四次理事会暨第六届“王选新闻科学技术奖”的“人才奖”和“优秀论文奖”颁奖大会论文集[C].2012年

第2篇:有线传输技术论文范文

论文关键词:WLAN,LAN,混合组网,SSID,CMCC

 

一、概述

当前中国移动已成为全业务运营商,全业务接入的高带宽需求,势必要求一个丰富的网络资源作为支持。在移动全业务发展初期,现有的光纤网络覆盖范围、分布特点与终端业务用户相去甚远,WLAN作为一种技术成熟,用户认知度较高的无线技术,为固定宽带接入和移动数据业务形成一种有效的补充,一方面可以为固定宽带接入业务提供最后一百米的无线延伸,使固定宽带移动化,另一方面,可以有效缓解3G网络在热点区域的带宽压力。在接入具体全业务点的同时如何利用WLAN优势,在实际组网过程中与用户LAN进行混合组网,形成一个完整的解决方案也是值得我们研究的。

二、WLAN技术

无线局域网WLAN (Wireless Local Area Network):以无线多址信道作为传输媒介,实现传统有线局域网的功能。WLAN 定位为无线局域网技术,提供慢速和游牧移动状态宽带接入;WLAN既能弥补固定网络的移动性不足计算机毕业论文,也能弥补移动网络的宽带性不足,其作为固定和移动网络数据业务的补充,已得到全球广大运营商的认可;同时WLAN能有效分流2G/3G 网络数据流,降低2G/3G 网络投资。具体实施过程中WLAN一般只要安装一个或多个接入点设备。就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络,包括临时组网与移动通信。不仅解决了有线LAN的大量有关组网与接入的难题,而且也方便地拓展了网络信息服务的能力,对于“把信息资源贴近最终用户”具有深远的影响。

目前在全业务竞争中不仅要发展有线LAN的综合接入,同时很多场合需要见缝插针的将WLAN网络也建设进去。WLAN与LAN混合组网的优势如下:

1.扩展了CMCC网络覆盖

目前CMCC的有线LAN接入,受到五类线传输距离、交换机布放位置、用户要求上网信息点不固定的限制,网络覆盖范围局限性较大。如在LAN建设中部分特殊区域的LAN交换机下挂数台AP设备,就能很好的解决客户的需求,扩展CMCC网络的覆盖范围。

2.安装便捷

一般在网络建设中,施工周期最长、对周边环境影响最大的,就是综合布线施工工程。在施工过程中,往往需要破墙掘地、穿线架管毕业论文格式范文。而WLAN最大的优势就是免去或减少了网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点 (AP) 设备,就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。

3.全业务建设朝综合接入方面发展

目前中国移动全业务的开展主要是安装客户的需求来进行的,客户有宽带或固话的需求,移动就为其提供相应的设备。这对于驻地网、本地网及设备的投资来说利用率均不高,移动以后在接入全业务客户时,可考虑融合固话、有线宽带、WLAN、以及今后的3G来给用户综合组网。这样网络建设能一次到位,各类资源的利用率也较高,且用户认知度高,不易被其他运营商抢过去。

4.充分贯彻集团的TD+WLAN的方针

随着移动3G业务的不断开展,TD终端打破了传统单一品种而出现了数据卡、上网本、无线固话与手机3+1的多个品种。当中移动将上网本作为3G网络的主推业务,但是由于TD-HSDPA小区下载峰值速率和小区极限流量要赶超WCDMA和CDMA2000EV-DO的可能性是微乎其微,且TD类似于GSM的时分复用技术除了给TD带来了频谱利用率高的优点外,也让TD留下了穿透性能差的终身烙印。测试过TD信号的人都有这样的感觉,如果不做室内覆盖的话,TD的室内信号很微弱。

因此计算机毕业论文,让TD+WLAN双层网络来保证热点区域,甚至用成本较低的WLAN为一般室内提供无线宽带也是可取。在进行重要用户覆盖时,将TD-HSDPA网络作为主体网络,以WLAN网络覆盖方式对于部分室内热点地区进行辅助补充,会取得较好的效果。

5.有效抢占频率空间

WLAN频点有限,在当前竞争异常激烈的电信市场,可能有许多地方WLAN的频点早已被其他运营商占领,这确实是制约TD+WLAN发展的一大难题。本人认为可以通过以下的方式解决:TD主要特点是频谱利用率高和穿透性能差,我们可以利用这两大特点。频谱利用率高,我国给TD预留的频段达155M,TD频率资源丰富;穿透性不强,不进行室内覆盖的在楼内TD信号十分微弱,因此是否可以考虑在部分室内覆盖定制TD频段的WLAN设备呢?这里给WLAN的频点完全可是TD的A或C频段中的少许频点,总之不要与现网B频段的TD同邻频即可,或者也可以采用目前使用较少的5.8G频段。

但是,WLAN产品比较昂贵,传输速度也比较慢。以太网可实现1Gbit/s的传输速度,而WLAN的传输速度被限制在1OMbit/s左右,市场上一般的无线网络带宽还达不到2Mbit/s。 因此,在开展WLAN+LAN混合组网业务时,也需注意创新WLAN的市场运营模式和WLAN的布放场景。

目前中国移动WLAN覆盖建设原则为:

1.公共事业单位或者人口流动较多场所建议覆盖

2.便携机较多的企业单位建议覆盖

3.用户过小的场所不予覆盖

WLAN接入的传输速度、带宽及QoS都比不上有线的LAN接入,WLAN只是做为LAN接入的补充和延伸。因此目前全业务接入中采用GPON技术的LAN接入仍是主要接入方式。

三、WLAN+LAN混合组网案例分析

2010年8月,某县卫生院的业务申请,客户要求在其大院内开通局域网WLAN业务。客户需使用该WLAN网络组建自己的内部网络,且要求通过该WLAN上外网。移动公司在接到用户申请后,在其新楼3F安装GPONONU设备1台、WLAN局域网交换机1台,在1F-3F的卫生间墙壁上各安装AP设备1台。在其旧楼2F安装GPONONU设备1台、WLAN局域网交换机1台,在2F、3F各安装AP设备1台。AP设备通过五类线上联到局域网交换机,再上联到ONU,通过ONU汇聚到汇聚机房OLT上计算机毕业论文,最后上联到互联网。办公楼内提供10M带宽,同时使用WLAN进行了全覆盖。

图1 卫生院组网结构图

为了提高WLAN使用效率,计划将该医院内部WLAN网络对外开放,使普通移动用户到卫生院附近时也能通过CMCC WLAN信号接入至公网,增加业务增长点。

但是普通用户的接入会影响到卫生院内部网络的上网速率、带宽及影响内部网络安全,因此需将普通用户和卫生院内部用户进行区分。通过采用了划分不同SSID的方法来解决了这个问题毕业论文格式范文。

SSID(Service Set Identifier)也可以写为ESSID,用来区分不同的网络,最多可以有32个字符,无线网卡设置了不同的SSID就可以进入不同网络,SSID通常由AP广播出来,通过XP自带的扫描功能可以相看当前区域内的SSID。出于安全考虑可以不广播SSID,此时用户就要手工设置SSID才能进入相应的网络。简单说,SSID就是一个局域网的名称,只有设置为名称相同SSID的值的电脑才能互相通信。

SSID技术可以将一个无线局域网分为几个需要不同身份验证的子网络,每一个子网络都需要独立的身份验证,只有通过身份验证的用户才可以进入相应的子网络,防止未被授权的用户进入本网络。

因此,在遇到如卫生院此类用户时,也可采用SSID技术来区分不同用户。可将大桥卫生院自身无线宽带用户划分到一个SSID内,另外再设置一个用于接入普通用户的SSID(CMCC)。

为保证用户自身无线宽带用户的网络安全及用户带宽,可在AP上将前一个SSID设置为禁止广播方式,且将用户带宽设置较高;将后一个SSID设置为广播方式,将用户带宽设置较低。

卫生院单位内部用户,使用SSID1接入,该SSID设置为禁止广播方式,该用户到CMNET用户认证服务器认证;普通用户使用SSID,该SSID设置为广播方式,该用户到WLAN用户认证服务器认证。如图二所示:

图2 各种用户认证及上网方式

四、WLAN+LAN混合组网业务的开展

随着中国移动全业务的开展,以后像卫生院此类用户需求会不断增加。部分已采用移动LAN接入宽带业务的用户,如果该地区使用便携机的流动人口较多(如医院、宾馆等)计算机毕业论文,也可考虑在该地区新增移动的WLAN设备,该WLAN可采用原有的移动LAN上联到CMNET,这样从合理利用设备资源和减少设备投资的方面考虑都有一定好处。

对原有LAN企业用户加装WLAN设备改造,可在建设时将该WLAN网络设计成既能满足该单位自身用户的上网需求,又能兼顾普通用户的漫游接入。原客户自身WLAN用户可采用个人用户认证方式,提供给该单位一个隐藏的SSID及配套密码,使用该SSID和密码的用户上联到个人用户认证服务器上进行认证和计费(企业SSID不考虑使用企业自身使用的固定公有IP地址是因为SSID的密码存在被外来人员获取的可能性,一旦SSID密码被泄露,加上WLAN用户的可移动性,对于追查用户源有很大的不便,因此在这里考虑使用个人宽带用户认证方式,确保使用者的可追溯性);而普通用户则会通过无线网卡自动检测到一个公开的SSID(CMCC),通过用户的手机号码及密码来登录。为保证普通用户的接入不影响原单位用户的网络安全和带宽,可限制公开的SSID的安全等级、接入数量和接入用户带宽。

另外,该单位的隐藏SSID及密码需和该单位内建设的AP设备绑定,防止该SSID和密码在其他WLAN地区也能接入。

参考文献:

1.基于IEEE802.11b无线局域网支持QoS的盲检测算法 《电路与系统学报》2009年2期赵忠伟;

2.应用于802.11e无线局域网QoS区分的新机制 《西安电子科技大学学报(自然科学版)》 2009年4期 张国鹏,赵力强,张海林;

3.一种新的WLAN接人安全性问题的解决方案 《江苏通信技术》2005年1期 蒋鹏,刘尚东;

4.基于cdma2000网络的FemtoCell组网测试分析 《电信科学》2009年4期 王思伟,刘源,董斌,周峰;

5.无线局域网协议分析系统的设计与实现《计算机工程》2008年22期吴亚军,胡爱群,宋宇波。

第3篇:有线传输技术论文范文

论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

前言

目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用

石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。

2、常用的无线通讯技术分析

目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

3、短距离无线通讯技术简介

“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。 蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。

4、超宽带(UWB)技术研究

超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下:

4.1 抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。 4.2 传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。 4.3 带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。 4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。 4.5 保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。 4.6 发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。 4.7 成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。

5、结束语

总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。

参考文献

[1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通讯网络[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社,2004.

第4篇:有线传输技术论文范文

论文关键词:智能手机,中断技术

移动通信系统发展迅速,到目前已经历三代。第一代移动通信系统(IG)为模拟系统,现己经淘汰。第二代移动通信系统(2G)始于上世纪90年代,系统中使用数字语音编码技术代替了原有的模拟系统,根据标准不同主要采用了频分、码分、时分等多种多址接入技术。2G系统典型代表包括:欧洲的GSM、日本的PDC以及美国的IS-95。2G系统中数据传输采用电路交换方式,链路传输速率低。为了在移动通信系统中达到更高的数据速率、更快的接入速度,按数据流量而不是连接时间收费的目标,现今,移动通信系统己经发展到了2.5G系统(GPRS,EDGE,PDC-P)和3G(UMTS,CDMA2OOO)系统。

基于分组无线业务GRPS的视频监控系统以其永远在线、数话兼容、按流量计费、快速传输、短消息功能等特点具有其他监控信息传输方式无可比拟的优势。

主要特点:高速数据传输、永远在线、仅按数据流量计费。

最主要的是现在对学生手机卡,新入网的用户都会有每月5M的免费流量,且GPRS服务会随卡一起开通,而无需再重新开通。

具备普通手机的全部功能,能够进行正常的通话,发短信等手机应用;具备无线接入互联网的能力;具备PDA的功能;具备一个具有开放性的操作系统,在这个操作系统平台上,可以安装更多的应用程序,从而使智能手机的功能可以得到无限的扩充;具有人性化的一面,可以根据个人需要扩展机器的功能;功能强大,扩展性能强,第三方软件支持多。

本文采用的为NOKIAN73,它使用的操作系统是Symbian,且有着良好的操作界面,采用内核与界面分离技术,对硬件的要求比较低,支持C++,VB和J2ME,兼容性很好。

1系统总体结构

移动视频监控系统主要由前端监控设备(采集端)、传输网络(GPRS网络与公共数据网)、监控终端(客户端)组成。如图1所示。

图1系统结构图

Fig.1ChartoftheSystem

其中:端监控设备主要由摄像头、主控模块以及通信模块构成,完成现场视频的采集处理以及传送工作。在重要的场合终端内部还要有存储设备,用来保证在网络中断或监控中心故障时数据的安全。本系统中的视频采集端为固定式摄像头。

通信网主要指承担数据传输任务的GPRS网络,有线网和公共数据网(Internet)。

监控者可以是监控中心或单独的监控台。监控中心实际上是一个局域网(LAN),主要由路由器、服务器、监控台、数据服务器以及相应的监控软件、查询软件和数据库管理程序等构成。单独的监控制台则是一台安装了监控软件的在线计算机。在此为安装了监控软件的智能手机NOKIAN73。

视频采集端通过GPRS网络或通过有线网络接入公共数据网,监控者通过GPRS网络接入Internet实现与监控前端的通信,从而通过Internet实现两者间的通信。相比GPRS网络,有线网络具有更大的带宽与更小的时延,因此,目前GPRS网络上的视频传输问题是整个系统的瓶颈和关键。

系统的功能为:用一台电脑主机作为服务器SH,把各个固定式的监控摄像头固定安装在所需要的场合,且跟服务器之间利用有线网络连接(也可利用无线传输,因为这段不是关键部位,所以利用有线传输的速度和可靠性更高);服务器可作为固定的监控者,而这里所讨论的主要是把智能手机最为移动的视频监控者,且跟服务器之间利用移动系统的GPRS进行通信。

智能手机在这里有两个作用:一为移动监控者,可以实现随时随地进行监控;二可以当作移动视频监控前端来对使用者所处的环境进行实时的监控。正因为智能手机在这里的双重作用使得设计本系统时需要考虑一些特殊的技术。

2关键技术

2.1MPEG-4算法

MPEG-4标准的基本内容就是对AV对象进行高效编码、组织、存储与传输。AV对象的提出,使得多媒体通信具有高度交互及高效编码的能力。AV对象编码就是MPEG-4的核心编码技术。

MPEG-4视频编码根据内容把视频分割成不同的视频对象(VO),VO是MPEG-4视频编码的核心概念。在编码过程中针对不同VO采用不同的编码策略:即对前景VO的压缩编码尽可能保留细节和平滑;对人们不太关心的背景VO,则采用高压缩率的编码策略,甚至不予传输,而是在解码端用其它背景拼接而成。

在本系统中监控前端摄像头到服务器主机的传输采用有线网络,为了保证传输的实时与高效性,也采用MPEG-4算法先压缩视频或图像来传输。这里我们采用微方摄像头监控系统这个软件来进行图片和视频的传输与监控。监控界面如下图2:

图2微方监控系统服务端界面

Fig2TheinterfaceofMicro-sidemonitoringsystemserver

2.2安装客户端软件

首先:当智能手机NOKIAN73手机作为监控前端时也利用微方监控软件来进行监控,客户端的安装可以直接运行在智能手机上,且通过GPRS网络来连接主机,客户端界面如图3。

图3微方监控系统客户端界面

Fig.3TheinterfaceofMicro-sidemonitoringsystemclient

此软件有一定的实时性,在GPRS中虽然有一定的延迟但实际应用中能达到要求。

2.3关键问题的解决

智能手机终端既作为监控前端,又作为监控者,还兼有手机的基本功能,当某一服务来临时,这些服务的优先级如何?相互之间如何进行切换?以及重连的问题该如何解决,手动吗?

解决以上问题,我们采用中断技术:

中断处理过程通常由中断申请、中断响应、中断处理、中断返回四个过程完成。手机中我们采用软件中断的技术来对各种服务进行响应。

软件中断是由软件产生的,可以由编程人员自己编写,通过设定寄时器或设定中断号来产生中断。因为智能手机NOKIAN73的Symbian系统支持C++、VB和J2ME,因此我们可以利用VC工具编写中断程序来进行软中断,用来解决以上一些问题。

程序中主要用到两个函数:setvect和getvect。setvect()有两个参数:中断号和函数的入口地址,其功能是将指定的函数安装到指定的中断向量中,getvect()函数有一个参数:中断号,返回值是该中断的入口地址。以下是中断程序的原型:

#include

#include

#ifdef__cplusplus

#define__ARGU...

#else

#define__ARGU

#endif

voidinterruptint60(__ARGU)/*中断服务函数*/

{

puts("服务");

}

voidinstall(voidinterrupt(*fadd)(__ARGU),intnum)/*安装中断*/

{

disable();/*关闭中断*/

setvect(num,fadd);/*设置中断*/

enable();/*开放中断*/

}

voidmain()

{

install(int60,0x60);/*将int60函数安装到0x60中断*/

geninterrupt(0x60);/*人为产生0x60号中断*/

}

3应用案例

我们将此系统应用于校园的安全,当今,每个家庭都把小孩视为掌上明珠,对孩子教育的投入也越来越大,自然希望能够随时掌握小孩在学校里是否遵守纪律、专心上课,以及老师的管教是否合理等实时情况。在校园里,摄像机安装在固定位置上,但是布线就必须视校园大小和经费,考虑使用有线或无线方案;而在家长这端,利用移动载体监看自然是上选。本系统在实际的应用中,主要用于保安的实时移动监控,证明既经济又实用。

4结论

如今的手机都朝着智能化的方向发展,GPRS带宽也在越来越好,基于GPRS的移动视频监控将会更成熟,应用的领域也会越来越广泛,智能手机也会集成移动视频监控技术,希望本文的研究能为此应用做出一定的贡献。

参考文献

1 张荣博.基于GPRS的移动视频监控的设计与应用[D].解放军信息工程大学硕士论文,2005:1-2.

2 吴明芳.MPEG-4视频编码算法研究及软件实现[D].重庆大学通信工程学院硕士论文,2006:5.

第5篇:有线传输技术论文范文

【关键词】有线电视系统 设计 安装 调试

在我国,人们收看电视普遍使用的是有线电视接收系统,收看电视是人们获取外界知识、相互交流及休闲娱乐的主要途径。因此,有线电视技术发展的好坏,将直接影响着人们收看电视质量的高低。

一、有线电视系统的发展

在40年代末,有线电视系统起源于美国,到70年代初,我国开始出现有线电视,到80年代,有线电视在我国得到了逐步的发展。在早期的时候,我国的有线电视系统主要作用是改善接收电视台所发射的高频电视信号效果,而且规模不大,频道也不多。然而,随着时代在的前进、科学在进步,我国广播电视得到了极大的促进,全国大部分的地区新建的电视台剧增,而且规模变得越来越大。由于卫星电视的快速发展,把原来比较单一的有线电视系统变成复杂多样,让人们获得节目源的渠道大量剧增。目前,有线电视系统已经发展到了城市和地区联网的阶段,并很有可能朝向宽带综合信息传输通道这种趋势发展,因为这种发展趋势将为一些还高层建筑或者某些不发达地区提供了帮助,它的这种发展趋势充分与外界信息进行交换。

二、有线电视系统的分类及组成

(一)分类

1.按系统规模大小分类:

(1)如果用户数的规模在10000户以上,那么有线电视的信号可以传输在1Km以上的距离;

(2)如果用户数在2000-10000户之间,那么有线电视的传输可以在500-1000m的距离;

(3)如果用户数在300-2000户之间,那么有线电视只能传输在500m的距离以下;

(4)如果用户数在300户以下,那么在单栋楼里可能没有干线系统。

2.按频道范围分类:

(1)如果只在VHF频道段的共用天线电视系统,它一般仅限于VHF频段的1-12频道之间传输;

(2)如果在全频道共用天线电视系统中,它仅限于VHF、UHF频段内的电视信号中传输;

(3)如果在300MHz内邻频传输系统,仅限于VHF频段内1-12频道邻频传输;

(4)如果在300MHz内增补频道传输系统,它只在两个增补A波段和B波段,并且在860MHz邻频传输。

3.按传输方式分类:

(1)同轴电缆单向传输;

(2)同轴电缆双向传输;

(3)用光缆传输信号。

4.按传输网络结构分类:该结构一般按“树枝形结构”、“星形结构”和“树-星混合结构”三种结构来布线,它们各有各的好处,我们要根据不同的情况来使用不同的方法进行布线。

(二)组成

有线电视系统主要由“接收信号源”、“前端系统”、“干线传输系统”和“用户分配网络”等几个部分来构成。其中各部分在系统中分别起了不同的作用,它们之间既互相联系又互相促进,每一个环节是否良好将影响到整个系统的正常工作。

三、前端系统的设计

(一)系统组成:前端系统由“解调器”、“频率变换器和频道处理器”以及“均衡器”等三个部分组成,它们在有线电视系统中各自起到了不同的作用,要充分利用好这几个之间的作用。

(二)接地防雷要求:

(1)信号接收系统的所有装置一定要安装避雷针。

(2)避雷针应与立杆、铁塔及引下线固定在一起。

(3)对接地电阻一定要达到符合要求,同时,前端系统要求共点接地。

(4)只要其他装置与避雷针的接收装置、铁塔等不相关,应该把它们隔离在5m以上,这样可以防止雷击。

四、传输系统的设计

(一)同轴电缆传输系统

在有线电视系统中,我们为了得到高质量、高清晰的图像,也要保证实现大容量、远距离的传输,因此,在传输系统的部分一定要采用合理的设计,可以采纳“星型”或者“星-树型”进行传输,在分配干线上,可以采用同轴电缆、光纤和微波等几种传输方式。

(二)在传输系统设计中需要注意的事项

1.同轴电缆传输的电视信号,在频率很高的时候,不能简单地把理想导线的参数作为理论值进行分析。

2.在传输系统中,可以把传输线看成简单地一维分布参数电路。

五、分配系统的设计

(一)分配系统的组成:分配系统直接接近于用户,是使用最多的系统之一,它为每一个用户终端提供了一个适当的电视信号系统,它一般由“分配器”、“分支器”、“用户分配放大器”和“射频电缆”等几部分组成。这几个器件在分配系统中起到各执其能的作用,是用户接触最多、最熟悉的系统之一。

(二)分配器:分配器是的作用是把前段提供的信号传送给每家每户,同时在传送的过程中,也可以把一路信号分成多路进行传送。

(三)用户分配放大器:用户分配放大器的工作原理比较简单,它与干线放大器的原理完全相同。它的主要作用是带动大量用户,由于它是处在最后一级射频放大,因此,对它的技术指标要求相对于干线放大器要低一些。

六、有线电视系统的安装与调试

在系统的安装之前,把需要布置工作完成之后,将进入有线电视系统设计的安装与调试阶段。有线电视信号是从前端输出干线传输分配网络用户,从而可知,它经过很多的环节,然而每个环节都包含非常多的设备和接头,系统安装质量的好坏直接决定整个系统质量的高低。

(一)前端设备的安装与调试

1.前端设备的安装:在安装前端设备的时,一定要要求科学合理、美观实用,这样才打到设计的要求。所以在安装时应注意以下几点要求:

(1)一定要根据已设计的平面布置图,再进行机架与控制台的定位;

(2)对于其内的电缆的布放,一定要根据设计要求进行;

(3)采用地槽时,电缆要从机架的底部引入,采用架槽时,每隔相应的距离要留有出线口。同时电缆引出槽口时候拐弯不能太大;

(4)在机房里引入引出电缆时,为了保证安全,在入口处要安装防水量;

(5)对机架上的各种设备的安装,应尽量考虑集中放置。

2.信号接收部分安装:

(1)天线桅杆的安装:

①固定天线杆基座:一般的天线杆基座比较重,因此,我们要注意固定好,并要保持牢固和安全,这对安装天线杆的固定非常重要。

②把立杆之间的结构给连接起来,然后要在它的顶部安装避雷针。

(2)接收天线的安装:

①根据把各频道的天线设计图进行装配天线,然后把它固定在天线杆上,并安装好阻抗变换器。

②组装好的天线之后,把它们从高到低依次安装在天线的立杆上。

③根据一般情况,我把高频道天线安装在天线立杆的上部,低频道天线安装在它的下部(注意立杆最下面的天线与楼顶面的距离要大于该天线频道的波长)。

④把天线的有源振子、阻抗变换器和电缆线连接好,然后把它们固定在立杆上,同时电缆要串接避雷保安器,经防水弯管再进入机房。

(3)卫星天线的安装:

①根据天线尺寸的设计图,做好基础支架,同时注意要保持牢固。

②把天线各部分的部件依次进行安装。

③将立柱和斜撑组装在一起,抛物面的主反射体固定在支撑面。然后将三根支架装配好后,把它安装在主反射体上,再安装馈源。

(4)机房设备的安装:

①将处理器、调制器、解调器、制式转换器、卫星接收机等根据设计要求分别装入机箱。

②设备的输入、输出、测试空头等要增加适当的负载电阻,这样可以起到保护作用。

③电视监视器之间采用全隔离设计,其中电平分配用分支、分配方式,并用放大器与前端信号隔离。

机房设备的安全要求:

①机房设备都要接地。

②变压器外壳接地。

3.前端设备的调试:前端系统是有线电视系统的中心,因此在调试前,一定要检查各设备之间连接是否正确、有无断路、短路、各连插件接触是否良好,然后才能再通电。在调试时,安装前端系统的好坏直接影响到整个系统的信号质量。由于前端设备种类非常多,且各自的调节方法和要求也不一样,调试时需要按照各生产厂家的有关技术资料进行调试。

(1)接收天线:

①将天线的引下线接到入场强计输入端,然后可以调整天线的方向,直到场强计的电平最大时,固定好天线的方向,同时记录图像和伴音电平。

②把天线的引下线接入电视机,观察其图像与伴音质量。直到接收到的图像与伴音质量符合入网要求为止。

(2)卫星天线:

①根据卫星天线接收所在本地区的方位角,调整卫星天线的对准方向。

②根据所收视的卫星,将卫星接收机预置到某一个频道上,连接上电视机。

③大概计算一下天线的仰角。开启卫星接收机及电视机,左右缓慢地微调天线的方位角,当电视机出现最强电视信号时,再上、下微调它的俯、仰角,直到出现最佳电视信号为止。

(3)机房设备:

①调试前要做好各设备准备,同时注意要求,达到符合要求后才能进行下一步操作。

②进行调试模式:连接好场强计后,并把它调谐到之前所设计的频道图像载波频率上;进入图像伴音(A/V)比的调试。A/V比电平根据当地各台的具体情况,可以做出适当的调整。首先将场强计调到所设计频道的图像载频上,记下其参考电平,再将调谐调到所设计频道的伴音载频上,在记下其参数,然后它们之间的电平,这样可以得到图像伴音比。根据这种方法,可以通过调节A/V控制器的上升下降伴音信号电平来满足系统的要求;进行视频调制度与音频偏差的调试。在前面已经初步的进行了视频调制度和音频偏差的调节,如再需要调节的话,可以观察LED闪烁来调节,直到LED恰好熄灭为止;干线放大器调试:连接好干线放大器,给干线放大器供电,将场强计连接到输入电平的测试口,然后将场强计连接到干线放大输出端的测试孔进行调试,使其输出电平调整在98dB。

(二)电缆传输干线系统的安装

1.传输干线的有关规定:对电缆干线的架设进行安装设计如下要求:

(1)布线,同时要收紧吊线。

(2)在架设电缆时,要对电缆进行直埋。

(3)电缆要采用穿管敷设,架空电缆和墙壁电缆时,要把电缆接地。

(4)放电缆,同时要注意的是电缆的线路要与其他建筑物、数木间皎月时的最小垂直净距。

2.传输干线的工作方式:在有线电视电缆传输干线的安装中,可以采用三种不同的工作方式进行安装,这三种不同工作方式分别为:“全倾斜”、“平坦输出”和“半倾斜”。下面分别对着三种工作方式进行简述:

(1)全倾斜工作方式:全倾斜工作方式在传输干线输入端的信号中,电平值一般是相同的,可是在输出端的信号中,高端的电平值要高于低端的电平值,因此,为了有利于减小交调,在输入信号的电平值时要保持相等。

(2)平坦输出工作方式:平坦输出工作方式与全倾斜工作方式刚好相反。因为高端信号载噪比比较低,易出现交调的形式,所以我们要尽量避免采用这种工作方式。

(3)半倾斜工作方式:半倾斜工作方式是在上面这两种工作方式的中间。因此,根据具体的情况,我们可以多采用这种工作方式。

七、结论

笔者介绍了一些简单的有线电视的设计安装调试,同时也了解了一些国内外有线电视的发展、特别是国内对有线电视技术的需求也不断的在增加,国内的人们也并不满足如今有线电视的需求,这需要长期在有线电视方面的工作人员提出了更高、更大的挑战。

参考文献:

[1]龚志星.现代有线电视宽带网路设计、施工、调测与维修[M].北京:中国广播电视出版社,2001

[2]王松波,陈志奇.有线电视施工维护应注意的问题[J].西安:中国有线电视,2003,(23),91~93

[3]谷由石.有线电视系统设计安装调试与维修.北京:人民邮电出版社,1995

第6篇:有线传输技术论文范文

媒介融合开启了传媒业、电信业发展的新纪元,电信业、广播电视业、出版业等几大产业(后文简称几大产业)相互渗透,产业边界全面消解,它们相互交融而形成一个被称为“大媒体产业”的全新产业体系。在产业分立时代,基于其时的产业架构、市场结构,几大产业曾形成了大相径庭的纵向规制体系,规制缘由、规制目标、规制重心各不相同,但在媒介融合下,几大产业原有的产业架构、市场结构被彻底颠覆,传统的分业规制模式面临根本性挑战。世界各国竞相在几大产业推进规制融合,在20世纪80年代的放松规制浪潮之后,几大产业的规制问题再次成为焦点。美国最先在电信业、广播电视业拉开规制融合的帷幕,其实践一直是世界的风向标。美国规制融合模式有何特色?其基本逻辑何在?中国三网融合试点正转向全面推进,且新的融合性规制机构——国家新闻出版广电总局酝酿多时已正式成立,应对融合的规制变革正处在重要关口,美国规制融合经验有何启示?

一、美国规制融合实践的基本历程

美国是媒介融合这一产业革命的发祥地,最先从规制上进行回应,1996年2月即颁布具有里程碑意义的新电信法案,在世界吹响规制融合的号角。《1996年电信法》第一次对《1934年通信法》进行了全面修订,被认为是“对美国开辟未来的极为革命的法律”①,它从两个方面奠定了规制融合的基本政策框架:一是解除了电信业与有线电视业之间的交叉准入禁令,电信公司可提供有线电视服务,有线电视公司也可提供电话服务,两者允许互持股份;二是将通信服务区分为信息服务(information service)、电信服务(telecommunications service),对信息服务免于规制(或轻度规制),对电信服务严格规制。允许交叉进入,意味着美国有线电视业、电信业不再存在规制边界(由规制设定的产业边界);而设置信息服务类别,所有的融合性业务,不管基于何种技术平台,均被纳入其中,可免于不一致规制。此外,《1996年电信法》还允许市话公司和长话公司相互进入(1982年美国电话电报公司〈AT&T〉被肢解,美国电信市场长话、市话分离),美国电信业内因规制而形成的市场樊篱也被拆除。

在《1996年电信法》颁布之前,克林顿政府曾对通信法提出了一种备受瞩目的修订思路。即在通信法中专辟第七章(Title Ⅶ),对宽带服务及使用宽带设施的其他服务施加统一规制,所有“双向、宽带、交互、交换、数字传输服务”②都被纳入这一章的规制范畴,无论其使用何种技术平台,而不使用属于第七章的宽带设施的服务,仍归属第二章(Title Ⅰ)有线电话规制、第六章(Title Ⅵ)有线电视规制。但是,这一主张遭受了美国有线电视运营商、电信运营商及各州公共事业委员会(PUC)的一致反对而未果。尽管如此,在如何应对融合上,克林顿政府提案中将宽带服务与电信服务、有线电视服务分别规制的基本思想,在《1996年电信法》中还是得到了一定的体现,宽带服务大多被认定为信息服务,与电信服务、有线电视服务最终区别开来。当然,《1996年电信法》与克林顿政府提案存在根本区别,前者是将宽带服务归入信息服务免加规制,而后者设想的第七章则对宽带设施提出了三个基本要求③:开放接入、互联互通、普遍服务。

《1996年电信法》是美国进行规制融合的根本大法,但并非具体细则。一项业务是否属于信息服务,时常饱受争议。因此,联邦通信委员会(FCC)出台了许多规则(这些规制若受到质疑需经法院裁决),其中重要的规则主要包括:第一,2002年联邦通信委员会《宣言性裁决》,将基于有线电视平台的宽带接入业务认定为信息服务(该裁决曾引起许多质疑,2005年8月美国最高法院进行了终裁,认定联邦通信委员会的裁决合法)。第二,2004年2月与4月联邦通信委员会对互联网电话(VoIP)争议进行了两次裁定,将电脑到电脑(PC to PC)互联网电话界定为信息服务,而将与公共交换电话网(PSTN)互联的互联网电话归入电信服务,并于2005年6月与9月先后出台规则,规定后者的提供商必须提供紧急呼叫服务(E911)和执法监听服务(CELEA)。第三,在交互式网络电视(IPTV)上,2006年12月联邦通信委员会出台规专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net则,禁止本地特许机构不合理拒绝竞争性视频特许的申请(主要指电信公司的视频业务申请);之后又进一步规定,电信运营商基于全光纤网络的交互式网络电视按数据业务管制,电信运营商勿需挨家申请“本地特许”。

从《1996年电信法》开始,美国一直致力于在融合环境下重新定义普遍服务的内容。《1996年电信法》将普遍服务确定为国家通信系统的基石,普遍服务不再仅限于传统的电话服务,而被扩展到先进电信服务(advanced services),普遍服务的范围由联邦通信委员会(FCC)根据电信和信息技术及业务的发展定期制定,具有动态性。1997年联邦通信委员会依据新电信法颁布普遍服务法令,电信普遍服务范围扩展到信息服务。2005年美国开始讨论修改电信法,将宽带互联网接入业务纳入普遍服务目标(其间美国参议院戈登·史密斯、康拉德·伯恩斯先后提出《21世纪普遍服务法案》、《2006年互联网和普遍服务法案》)。经过长时期准备和充分酝酿,2011年10月,美国联邦通信委员会通过反复讨论修改的普遍服务基金和运营商间补偿制度改革方案,正式将电信普遍服务的重点转向宽带互联网,设立“连接美国基金”(CAF,Connect America Fund),取代原“高成本地区基金”(high-cost support fund),同时在其下建立专门的“移动基金”(Mobility Fund),以加速推进移动宽带服务的普及。

回顾美国规制融合实践的基本历程,可以发现,美国推进规制融合的基本思路主要体现在三个方面:一是如何在有线电视业与电信业之间实现公平进入;二是如何对融合性业务实施规制;三是如何在交互融合的产业体系下实行原特定产业的某些规制理念(如普遍服务)。美国的规制融合实践在世界起步最早,至今虽仍远未成熟,但经过近20年的实践,现已形成了一种极具有代 表性的规制融合模式。

二、美国规制融合模式的主要特色

美国在《1934年通信法》中建立起了独具特色的分类规制体系。该法定义了电信服务、无线通信服务(mobile radio service)、广播电视服务(broadcasting service)、有线电视服务(cable service)等基本的服务类别,每一服务类别的规制内容、规制程度各不相同。对特定业务如何实施规制,先必须将其归入一定的服务类别。在规制融合实践中,美国继承了分类规制的基本传统,在分类规制体系下为电信业、广播电视业构建起统一的规制框架,从横向分层组织规制。美国的分类规制在传统规制时期独具一格,承袭这一传统的规制融合模式亦可谓独步天下。

1. 承袭分类规制实现融合规制

从在电信业、广播电视业实施全面规制开始,美国就将其纳入到一个统一的法律框架内,由统一的规制机构联邦通信委员会实施规制。在目前几大产业规制融合的探讨中,这一点一直为人所津津乐道。其实,这并不表明,美国其时就已对这些产业进行融合规制。在美国传统规制中,每一服务类别严格对应于相应的行业,不同服务的类别,规制内容千差万别,并且对应不同类别的服务规制,联邦通信委员会分别建立了相应的分支机构。虽有统一的法律框架,统一的规制机构,但实质是通过分类规制实施分业规制。

虽然如此,美国的规制融合实践,最终还是在分类规制体系下为电信业、广播电视业搭建起了统一规制框架。这是美国规制融合模式最具特色之处。在传统规制时期,美国通信法所定义的电信服务、无线通信服务、有线电视服务等基本服务类别,分别代表相应的行业,两两之间不存在任何交集,从而也无多少关联。而在《1996年电信法》中,美国在沿用这些传统服务类别定义相应行业之外,新增的信息服务类别不再与特定的传统产业范畴相对应,任何技术平台所提供的非传统业务,均可能纳入这一服务类别,尽管各服务类别之间也不应存在交集(否则通信法无法实行),相互之间不应发生关联,但实际上,如按传统规制逻辑,纳入信息服务的业务,本应按其技术平台被归入相应的传统服务类别,信息服务类别实质上充当了传统服务类别之间的桥梁。这就意味着,通过信息服务类别,美国真正将电信业、广播电视业纳入一个统一的规制框架。此外,美国《1996年电信法》允许电信业、有线电视业相互进入,其所定义的传统服务类别,也已不再具有之前所代表的严格的分业规制意涵。

传统分业规制在媒介融合下所遭遇的致命挑战,是不同技术平台提供的相同或类似业务将遭受不一致规制,应对这一挑战是在几大产业实施融合规制的首要任务。美国实现一致性规制的基本特色主要体现在两个方面:一方面是将各种新兴的融合性业务集中归入信息服务,对它们不施加规制,或者仅轻度规制,以使这样的业务不至于按技术平台落入传统服务类别而引致规制不一致;另一方面是如果新业务归入信息服务免于规制后,与类似的受规制的传统业务之间产生了规制不一致,则主要考虑如何放松传统业务的规制④,而不是为消除规制不一致而将传统服务的规制“强”加于新业务之上。

在媒介融合下,虽应对具有类似经济特征的业务实现一致性规制,但从分业规制转向融合规制的过程中,又可能仍需对几大产业区别对待,而暂时对其间的某些类似业务在规制程度上体现一定差异。主要有两个方面的原因:一是媒介融合之初,为促进公平竞争对市场地位悬殊的运营商推行不对称规制;二是媒介融合是专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net一个循序渐进的过程,部分传统业务将在长时期内一直具有相当的市场份额,基于不同平台的类似业务可能处于不同的细分市场。美国分类规制体系在规制融合中的最大意义就是实现这一规制诉求,其服务类别,不仅在电信业、有线电视业之间实现了不对称规制;而且也对媒介融合过程中的不同细分市场施加了不同程度的规制。

如何在几大产业实施融合规制,对类似业务既实现一致性规制,又在需要时令其规制程度有所差异,美国与欧盟的实践形成了鲜明对比。欧盟规制融合最为引人注目之处,是重新搭建融合性的规制框架,从横向分层组织规制,先在各层级(网络、内容、服务等)分别实施统一规制(一致性规制),之后再在一定层级实行分类规制(这里对“类”的定义与美国对“类”的定义截然不同)。如在内容层级,将视听媒体服务纳入统一的规制体系后,再分成线、非线,对一些业务实现不同程度的规制。而美国则是承袭传统分类规制体系,在分业规制形式下实现融合规制,其分类规制体系所定义的服务类别,从一开始即体现了某些业务间所受规制程度的差异,类似业务的一致性规制主要通过新增的信息服务类别而实现。

2. 秉承分类规制实现分层规制

美国在电信业、广播电视业的传统规制通过服务分类组织规制。《1934年通信法》定义了多种基本服务类别,每一章节对一定服务类别专加规制。其时一种服务类别代表一个纵向一体化的产业,一定服务类别的规制,名为对“服务”施加规制,但实为对提供服务的网络技术平台实施规制。这样的组织规制方式,实质是遵循纵向一体的产业架构,从纵向组织规制,因此被形象的比喻为“竖井”模式(Silo Model),一种服务类别被视为一个“竖井”。

按组织规制的上述逻辑,当有新产业问世,对其施加规制的方法是在通信法中定义一种新服务类别,专辟一章加以规制,可以说是在“竖井”之外再添一新“竖井”。有线电视业新问世时就是被这样处理的,美国在通信法中定义了有线电视服务,通过第六章实施规制。后来克林顿政府提议的“第七章”也希望对宽带服务按这一逻辑组织规制。

在规制组织上,美国规制融合模式的主要特色在于:一方面秉承了通过服务分类组织规制的传统,但另一方面又悄然颠覆了传统规制从纵向组织规制的范式。对传统业务之外的新兴业务,《1996年电信法》似乎视之为一个产业,而对应定义了信息服务类别,但其实这并未沿袭组织规制的传统逻辑。既然各种不同形式的融合性业务,一旦被认定为信息服务,均可免于规制,而无论其技术平台是否遭受规制,受何种形式的规制,这就意味着,一种业 务如何实施规制,不再完全由其技术平台决定,服务规制与网络规制已经分离开来。信息服务类别已不代表特定的纵向一体化产业,再非“竖井”之外的新“竖井”。通过信息服务类别,美国已开始从横向分层组织规制,在组织规制的范式上对媒介融合下的新产业架构进行了回应。美国在规制融合中的组织规制方式,与其传统规制中的组织规制方式可谓形似而神不似,这一点是美国规制融合模式的引人瞩目之处。

其实,《1996年电信法》中的分层规制范式,主要继承了之前第二次计算机调查在电信业所采用的增值业务/基础业务两分法的理念。此次调查认为,基础业务潜存于增值业务之下,而增值业务则“骑”(rides)在基础业务之上⑤,故而基础业务被严格规制,增值业务可免于规制。不少研究者(Robert Cannon、Douglas Sicker、Kevin Werbach)因此认为,第二次计算机调查分离了基础传输网络与其所提供的业务,实则已采用初步的横向分层规制理念。⑥之前第一次计算机调查希望在电信业务、数据通信业务之间划一条清晰的不变的分界线,是典型的纵向分业规制逻辑,但最终失败。美国转而在电信业中通过增值业务/基础业务两分法,进行了横向分层规制的初步实践,在分类规制框架下,这种尝试在不经意间开创了一种影响深远的新规制范式。

当然,第二次计算机调查分离增值业务与基础业务的方法,对分层规制的最初实践尚是局部的,仅仅限于电信业。《1996年电信法》区分信息服务与电信服务,美国在电信业、广播电视业组织规制的范式才真正全面发生质的变化,开始对两大产业从横向分层组织规制。从以后的实践来看,信息服务常被视为一个“百宝箱”,任何融合性业务,无论其基于何种技术平台,都被纳入其中,进而服务、网络实现分离规制。

虽最早在局部进行分层规制实验,可在后来的规制融合实践中,美国的分层规制是极不彻底的。在世界规制融合实践中,欧盟的分层规制模式引人夺目,其在搭建起电子通信规制框架、出台《视听媒体服务指令》后,将网络规制与内容规制完全分离开来,从横向组织规制,分层设计规则。但美国的《1996年电信法》,专业提供论文写作和写作论文的服务,欢迎光临dylw.net依旧保留了不同服务、不同技术平台之间存在已久的纵向法律区隔,仍然假设不同的服务使用不同技术,经由不同网络传输,而并未“全面体现融合的宽带世界(不同的网络设施能在互联网平台上传输类似的服务)”⑦。诚如约翰·中畑(John Nakahata)所言,对于协调各种信息平台规制的多样性的通信法改革,《1996年电信法》还仅是一个开始。⑧受欧盟分层规制实践的影响,美国微波通信公司(MCI)曾提出一个提案,建议美国实施更为彻底的分层规制,从物理网络层、内容层、应用层、逻辑层等层级分层组织规制,但这一提案饱受批评而未获采纳。

研究者们一度将互联网的诞生主要归功于增值业务/基础业务两分法。但当几大产业基于互联网进一步走向融合后,沿袭分类规制的传统,美国的规制变革在分层规制的实践上仅迈出了较小的步伐。

三、美国规制融合模式的基本逻辑

解读美国规制融合模式,必须深入理解其背后基本的政策逻辑。这一点必须回答彼此关联的三个问题:美国在规制融合实践中奉行什么样的规制哲学?其规制融合政策的基本目的何在?美国为什么形成了这样的规制融合模式?

美国是极度崇尚市场自由的国家。即使是在电信业、广播电视业施加全面规制之际,其别具一格的规制模式就已折射出这样的取向。其时美国并未实施颇为盛行的国有化模式,走上公营垄断之路,而是推行特许模式,通过市场准入特许获取微观经济干预的权力,对特许的私营垄断(包括寡头垄断)施加严格规制。这种“胡萝卜加大棒”式的规制模式,最终保留了一定的市场形式及相应的市场要素,完全的市场虽不复存在,但并非如国有化模式对市场进行全面替代。特别是在广播电视业,这一模式更是在无线广播电视业内,及其与有线电视业之间推进了相当程度的竞争。因国有化部门的内部竞争难以获得,旨在引入竞争的放松规制与私有化之间存在天然的互补性⑨,特许模式令美国在日后推进竞争的规制变革中占尽先机。

第7篇:有线传输技术论文范文

关键词 数字电视 发展分析 前景展望

中图分类号:TN94 文献标识码:A

1对于数字电视的分析

数字电视是指在电视信号的产生、处理、发射、传输和接收全过程中使用数字信号的电视系统,它具有双向互动、抗干扰能力强、频率资源利用率高等优点。

数字电视是数字技术在电视领域发展和应用的必然结果,它是与模拟电视相对应的一个概念,同样由内容(节目)、传输和接收三个部分组成。其中,内容泛指电视节目或综合信息业务的采集、制作等;传输是指以卫星、地面、有线等手段将内容从内容提供者传送到受众;接收泛指由制造业生产的用户终端接收产品。当上述三个部分都实现数字化后,用户才能获得真正意义上的由数字电视革命所带来的视听享受与信息服务。

与模拟电视相比,数字电视在内容(节目)、传输和接收三个环节上所带来的产业革命将更加深刻。首先,在内容方面,传统的模拟电视仅向受众提供电视节目,广告收入构成电视台的产业主体。实现数字化后,电视台除向受众提供电视节目外,还可提供数据广播、交互信息等多媒体数据业务,产业几乎延伸到IT的各个领域;其次,在传输手段上,广播电视的有线、无线网络将与其它通信网络在技术方面趋于融合,数字化后所带来的双向传送、移动便携接收、区域联网、频道增容等优势将使有线、无线网络在产业化方面大有可为;第三,在接收终端方面,伴随数字电视新业务的兴起,SDTV接收机、HDTV接收机、多功能机顶盒等一大批新型信息家电产品将应运而生,为制造业带来空前的市场和产业机遇。

数字电视的应用,将为人们提供更加适合人类自然视域的画面结构、优质的电视图像和更多形式的电视服务,并在相关的工业技术领域产生深远的影响,因而发达国家均把数字电视看作是对人类社会信息发展具有极其重要意义的“战略技术”。

2国内数字电视的发展前景

中国期刊全文数据库(CJFD)(1956~2014),对“数字电视”进行初级检索,经过筛选统计有相关文献记录6662条,记录下有效论文187643篇。1956年~1993年相对较少,对数字电视概念处于探索询问阶段,对其发展提出大胆设想,1994年~2008年期间,按照年份对比文献的数量呈现较明显的递增趋势。其中2004年~2013年每一年都会过万条相关文献记录;2014年共有8899篇相关文献记录。可见不仅呈现递增趋势,而且增加的幅度整体上也有明显提高。在20世纪以后伴随着科学技术的发展,新媒体的运用,中国电视数字化是必然的趋势。

中国拥有全球最多的电视观众和最大的有线电视网络,具有极其庞大的市场空间。我国现有地面广播电视台和有线电视台总数超过2000家,彩电总拥有量超过3亿台。从模拟电视广播向数字电视广播的过渡,将带来上万亿元的市场。数字电视将成为我国经济新的增长点。

3总结

我国是一个电视大国,模拟电视达到3亿台以上。按照国家广播电影电视总局制定的十五规划,近年来我国有线电视数字化的进程明显加快。数字电视时代正在到来。在这个过程中给数字电视业务的发展提供了很好的机遇,但是对于某些还不太成熟的技术也带来了一些挑战,其中用户管理系统就是其中之一。本文介绍了数字电视的发展情况,着重介绍了数字电视用户管理系统的现状,有很高的性价比和很大的市场潜力。

参考文献

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[2] 刘文开,刘远航.有线广播数字电视技术[M].北京:人民邮电出版社,2003(10).

[3] 杨晓宏,祁志敏.国内外数字电视发展现状分析[J].有线电视技术,2005(15):9-12.

[4] 钟玉琢.MPEG运动图像压缩编码国际标准及MPEG的新进展[M].北京:清华大学出版社, 2002.

第8篇:有线传输技术论文范文

论文关键词:铁路通信技术;接入网技术

论文摘要:随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证有效的人机控制和提高运输效率,要求建立一个功能完善的、技术构成先进的铁路通信网。主要介绍了在现实的铁路通信工程建设中,我们应该注意的问题。

1铁路传输技术

1.1SDH传输技术

SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。

1.2ATM网络传输技术

ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。

在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。

1.3MSTP传输技术

MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。

1.4RTKGPS网络传输技术

随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。

通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。

1.5WDM传输技术

WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。

2接入网技术

随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。

2.1有线接入技术

(1)高速率数字用户环路技术。

通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。

(2)非对称数字用户环路技术。

它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。

(3)混合光纤同轴电缆接入技术。

它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。

(4)光纤用户环路技术。

以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。

2.2无线接入技术

无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。

集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。

3结语

铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。

参考文献

[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.

[2]毛文铎.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].信息科学,2008.

第9篇:有线传输技术论文范文

关键词:温度传感器,湿度传感器,GSM,远程监测

 

1、引言

高级别的质量检测需要在高质量的环境中进行。温度和湿度是环境的重要参数,对温湿度的监测是实现优质环境的重要手段。为了避免人为干扰环境和提高效率,远程监测是一种有效的方法。目前的远程监测系统大多采用以太网络、无线数据传输模块或zigbee无线网络传输数据[ 1-6]。但是,以太网是有线传输,需布线,受地理环境影响较大;无线数据传输模块的传输误码率高,可靠性差;zigbee是专用协议无线网络,成本高,开发难,而且覆盖范围有限。本文提出一种基于GSM的温湿度远程监测系统,具有传输误码率低、成本低及覆盖范围广等优点,并且可与监测人员的手机绑定,实现随时、随地,移动监测。

2、传感器的数学模型

2.1 半导体温度传感器原理

根据PN结理论,在一定的电流模式下,PN结的正向电压与温度具有很好的线性关系。对于理想二极管,只要正向电压VF大于几个KT/q,其正向电流IF与正向电压VF和温度T之间的关系可表示为

(1)

式中IS 为二极管反向饱和电流, K 为波尔兹曼常数(1.38×10-23J/K),T 为绝对温度(K), q为电子电荷(1.602×10-19库仑),

整理后,得

(2)

如前所述,晶体管的基极一发射极电压在其集电极电流恒定条件下,可以认为与温度呈线性关系[7]。

2.2 阻抗型高分子湿度传感器原理

阻抗型高分子湿度传感器的感湿原理如下:高分子湿敏膜吸湿后,在水分子作用下,离子相互作用减弱,迁移速度增加;同时吸附的水分子使解离的离子增多,膜电阻随湿度增加而降低,由电阻变化可测知环境湿度。阻抗型高分子湿度传感器复阻抗与空气相对湿度、材料配方和电极结构都有关系: 与我有关系

(3)

其中m为叉指对数,b为单个叉指长度,n为电化学反应电子转移数,f为法拉第常数,c*为氧化剂浓度,D为扩散系数[8]。

但由于传感器的材料配方、电极结构等方面的不同,导致各种不同的阻抗型高分子湿度传感器的特性曲线有较大差别,不能用统一的曲线来概括。

3、远程监测系统

本系统采用先进的GSM无线通信技术、配合以嵌入式解决方案和数据采集等先进技术,构建了一种基于GSM的温湿度远程监测系统。

3.1 系统组成及功能

系统分为监测中心站和远程监测终端两个部分:监测中心站主要有PC主机、GSM通信模块TC35i组成(或用户手机);远程监测终端主要是由LPC2148ARM内核控制器、GSM通信模块TC35i、信号调理电路、人机接口和通信接口电路组成。监测中心站通过GSM网络与监测终端进行无线远程通信,实现了基于GSM的远程监测。系统结构图如图1所示。

图1 远程监控系统框图

系统实现的功能主要包括数据采集、数据传送、报警、实时控制和数据处理。远程监测终端主要负责采集温度、湿度、2项数据,根据监测中心的命令进行实时上传数据。中心对收到的采集数据进行处理,报警,实现实时监控。

3.2 温度检测电路

本系统采用AD公司生产的单片半导体集成模拟型温度传感器AD590。它具有线性度高、精度高、体积小、响应快、价格低等优点,测温范围为-55~+150℃。具有良好的互换性,非线性误差为±0.3℃。此外,AD590的抗干扰能力强,信号的传输距离可达100 m以上[9]。

流过器件AD590的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数:

(4)

式中,—流过器件(AD590)的电流,单位K

AD590的灵敏度为1μA/K,0℃时输出273μA电流,每上升1℃输出电流增加1μA ,每下降1℃输出电流减小1μA。AD590基本测温电路如图2所示。

图2 温度检测电路

3.3 湿度监测电路

系统采用CHR-01型阻抗型高分子湿度传感器,其复阻抗与空气相对湿度成指数关系。其基本特性为:工作电压1V AC(50Hz ~ 2 K Hz),检测范围20%~ 90% RH,检测精度±5%,工作温度范围0℃~+85℃,特征阻抗范围21 ~ 40.5KΩ。湿度传感器阻抗变化与温度有关,其关系见规格书中湿度阻抗特性数据表,通常先检测温度,然后按阻抗查表获得湿度值。由于直流电压可使水分子电离,加速老化,所以采用交流电压测试其阻抗[10]。

将CHR-01与555构成多谐振荡器,通过检测频率,进而获得阻抗。湿度检测电路如图3所示。

图3 湿度检测电路

低电平表达式:

高电平表达式:

输出频率表达式:

(5)

利用单片机的定时器/计数器进行频率测量,假设计时时间为T(s),此期间计数值为N,则被测频率f=N/T

则CHR-01的阻抗为

(6)

其中R1与C的选择很关键,电容C要选择高精度电容,一是保证其充放电的能力,二是为了其电容值精确,更方便计算湿敏电阻的返回值。

3.4 GSM模块

本系统采用西门子公司工业级GSM模块TC35i进行远程数据传输。TC35i支持中英文短消息,自带异步串行通信接口,方便与PC机和单片机接口,可传输语音和数据信号,通过AT命令可实现双向传输指令和数据,波特率可达300b/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short MessageService,短消息),电源范围为直流3.3~4.8V,电流消耗为空闲状态为25mA,发射状态平均为300mA。

3.5 微控制器LPC2148

现场监测站采用了PHILIPS公司基于ARM7 TDMI-S 内核的微控制器LPC2148作为主控制器,完成现场监测站的全局控制。论文参考网。LPC2148内嵌32KB 的片内静态RAM 和512 KB 的片内Flash 存储器,片内集ADC、DAC 转换器,实时时钟RTC,2 UART ,及USB2.0等多种接口。具有JTAG调试接口、方便在线调试,而且应用电路相对简单,开发和生产的成本低。芯片可以实现最高60 MHz 的工作频率,能够满足嵌入式系统μC/OS-II 及人性化的人机界面的要求。大容量的内存,方便了收发短消息时的数据缓冲。

4、系统的软件设计

系统采用GSM无线通信模块TC35i实现远程数据通信,TC35i通过AT命令来进行控制,采用短消息方式进行数据传输。系统软件包括现场监测站软件和监测中心站软件两部分。现场监测站软件主要完成短消息收发、PDU数据协议分析、A/D转换、串口通信及人机接口的功能,其中重点是短消息收发和PDU数据协议分析,这是解决现场监测站与监测中心站之间远程无线通信的关键。论文参考网。监测中心站的短消息收发及PDU数据协议分析与现场监测站软件流程基本相同,不再赘述。

4.1 发送短消息

发送短消息的过程:首先将短消息中心号码、对方号码、短消息内容编码成PDU格式;然后计算出短消息的长度,发送AT+CMGS=〈lenghth〉〈CR〉,〈CR〉代表回车即ASCⅡ码0x0D。等待TC35i模块返回ASCⅡ字符“〉”,则可以将PDU数据输入,PDU数据以〈Z〉作为结束符。短消息发送结束后模块返回〈CRLF〉OK〈CRLF〉。发送短消息流程图如图4所示。

图4 发送短消息流程图

4.2 接收短消息

接收短消息使用定时器进行周期性串口查询的方式。短消息到达后,计算机可以接收到指令〈CRLF〉+CMTI:“SM”,INDEX(短消息存储位置)〈CRLF〉。读取PDU数据的AT命令为AT+CMGR=INDEX〈CRLF〉,执行此命令后模块返回刚刚收到的PDU格式的短消息内容。收到PDU格式的短消息后,将这个短消息进行解码,解码出短消息发送方的手机号码、短消息发送时间、发送的短消息内容。接收短消息流程图如图5所示。论文参考网。

图5 接收短消息流程图

6、结论

为了实现质检所需的优质环境,本文研究一种基于GSM的温湿度远程监测系统。设计了以LPC2148为核心的现场监测终端系统,实现温湿度的采集,短消息收发及人机接口等功能,并通过GSM模块TC35i与监测中心站通信,接受指令并实时上传信息,实现了监测中心对现场温湿度的远程监测。实验表明,本系统传输误码率低,通信可靠,具有很好市场前景,也为高效率远程监测系统的实现提供了一种新方法。

参考文献:

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[10] 西博臣公司编写CHR-01型阻抗型高分子湿度传感器技术手册

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