龍偉++白長(zhǎng)河

摘 要：通過對(duì)海軍訓(xùn)練中數(shù)據(jù)通信的需求進(jìn)行分析，提出了一種解決海上無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，詳?xì)分析了系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，并對(duì)該關(guān)鍵技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：無線寬帶；數(shù)據(jù)傳輸；關(guān)鍵技術(shù)；信號(hào)處理

中圖分類號(hào)：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）05-0131-01

1 概述

通信一直以來就是海軍訓(xùn)練的基礎(chǔ)，隨著信息化作戰(zhàn)的不斷深入，其對(duì)信息傳輸?shù)囊笠簿透?。在?xùn)練中，艦艇之間以及艦艇與岸基之間的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸問題已經(jīng)成為制約海軍訓(xùn)練的重要因素，針對(duì)這樣的現(xiàn)狀，在此提出一種無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)方法。依據(jù)該方法建設(shè)的無線傳輸系統(tǒng)具有基站單元覆蓋范圍廣、在相同的通信距離下發(fā)射功率低、高性能價(jià)格比等優(yōu)點(diǎn)，可有效地解決無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸問題。

2 關(guān)鍵技術(shù)分析

為了獲得高頻譜效率、抗衰落、抗多徑等綜合性能優(yōu)勢(shì)，系統(tǒng)采用了CS-OFDMA技術(shù)，CS-OFDMA的全稱是碼擴(kuò)正交頻分多址接入。CS-OFDMA首先將一個(gè)較寬的頻帶分成許多窄帶頻點(diǎn)，然后再進(jìn)行OFDM調(diào)制，將經(jīng)過碼擴(kuò)的信號(hào)均勻地調(diào)制到各個(gè)窄帶頻點(diǎn)。具體操作如下：在進(jìn)行OFDM調(diào)制前，將每個(gè)symbol用正交碼作n倍（例如 8 倍）的擴(kuò)展，然后再將擴(kuò)展后的碼片均勻地調(diào)制到n個(gè)子載波上，這樣就實(shí)現(xiàn)了每個(gè)symbol在頻域的擴(kuò)展，可以對(duì)抗頻域的窄帶干擾和頻率選擇性衰落。同時(shí)，碼擴(kuò)處理將每個(gè)符號(hào)的能量分到了整個(gè)信道的頻帶內(nèi)，在接收端可以實(shí)現(xiàn)頻率分集接收。

天線方面采用的是智能天線，其基本概念是在天線陣的基礎(chǔ)上，根據(jù)相干接收到的終端信號(hào)在每個(gè)天線單元和其相連的接收機(jī)上的響應(yīng)，進(jìn)行相應(yīng)的基帶數(shù)字信號(hào)處理，獲得此信號(hào)的空間特征矢量和矩陣。在此基礎(chǔ)上，再進(jìn)行上行波束賦形，以達(dá)到最佳的接收效果。同時(shí)，系統(tǒng)采用了時(shí)分雙工（Time Division Duplex，TDD）的方式，可以將上行波束賦形數(shù)據(jù)經(jīng)處理后用于下行發(fā)射信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)下行波束的賦形。智能天線對(duì)無線基站系統(tǒng)的性能提升主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①波束賦形的結(jié)果等效于提高天線的增益。②波束賦形算法和 OFDMA 技術(shù)的結(jié)合，克服了多徑傳播對(duì)數(shù)字無線通信系統(tǒng)性能的惡化，并改善了移動(dòng)條件下的接收性能。③波束賦形使基站天線的信號(hào)接收和發(fā)射具有定向性，可以大大降低多址干擾。干擾信號(hào)的降低，意味著可以降低對(duì)發(fā)射功率的要求，從而降低射頻收發(fā)信機(jī)的成本。另外，智能天線可實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)的干擾抑制，提高同頻組網(wǎng)能力。④天線陣系統(tǒng)要使用多個(gè)發(fā)射機(jī)，由于智能天線的貢獻(xiàn)，可以用多個(gè)小功率放大器來代替大功率線性功率放大器，這樣可以降低無線基站的成本，提高設(shè)備的可靠性。

無線基帶信號(hào)處理方面采用的是軟件無線電技術(shù)，基帶信號(hào)處理都是在數(shù)字信號(hào)處理器（Digital Signal processor，DSP）中用軟件來完成。軟件無線電技術(shù)可實(shí)現(xiàn)空間特征矢量的提取，上下行天線波束賦形，同步的檢測(cè)、建立和保持，每個(gè)子信道功率的測(cè)得和功率控制，碼擴(kuò)正交頻分多址的調(diào)制和解調(diào)以及信道編碼等功能。

3 結(jié)束語

依據(jù)以上關(guān)鍵技術(shù)建設(shè)的一套無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)視距范圍內(nèi)的5 M速率的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸，通過基站之間的組網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)大范圍訓(xùn)練海域的無線數(shù)據(jù)通信，這為海軍軍事訓(xùn)練提供了有效的無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸手段。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：曹月〕

Research Realization Method of Wireless Broadband Data Transmission

Long Wei， Bai Changhe

Abstract： The demand for naval training in data communication analysis， a method to solve the maritime wireless broadband data transmission， a detailed analysis of key technologies， and the key technical characteristics and advantages and disadvantages are described.

Key words： wireless broadband； data transmission； key technologies； signal processing

Intelligent Community Centralized Meter Reading Data Collection and Monitoring System

Jia Qi

Abstract： Intelligent community meter， water meter and gas meter data acquisition and implementation monitoring， to reduce administrative costs and improve the level of property management plays a decisive role. Use VB6.0 ActiveX control MSComm communication and C-MBUS bus to achieve a single PC serial communication with multiple intelligent tables and monitoring， centralized control dispersion equipment， measurement data acquisition and automatic reporting.

Key words： intelligent community； centralized meter reading system； data collection； smart metersendprint