趙本田 于 航

重慶郵電學(xué)大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，重慶 400065

淺談數(shù)據(jù)采集及無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

趙本田 于 航

重慶郵電學(xué)大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，重慶 400065

我國社會(huì)在先進(jìn)科技的帶動(dòng)下，逐漸向信息化、現(xiàn)代化發(fā)展，通信形式越來越多樣，通信技術(shù)水平逐漸提高。無線通信這一形式出現(xiàn)后，不僅改變了通信方式，而且還降低了信號(hào)干擾，優(yōu)化了通信質(zhì)量，然而這與數(shù)據(jù)采集工作息息相關(guān)。數(shù)據(jù)合理采集、有效控制是提高準(zhǔn)確性的關(guān)鍵。首先介紹了設(shè)計(jì)原則，然后分析了數(shù)據(jù)采集的存儲(chǔ)模塊和功能，最后針對(duì)性地分析了設(shè)計(jì)。

數(shù)據(jù)采集；無線通信；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言

在通信系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，務(wù)必做好數(shù)據(jù)信息獲取、整合、處理等工作。只有所采集的數(shù)據(jù)具備時(shí)效性和全面性，才能適當(dāng)豐富無線通信功能，提高數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率。與此同時(shí)，這樣有利于為數(shù)據(jù)提供安全保障。本文就無線通信行業(yè)的信息采集和系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則

系統(tǒng)設(shè)計(jì)以發(fā)揮應(yīng)用功能為基本目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上，重視功能拓展、系統(tǒng)性能提升等工作。在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)參照4類原則。原則一為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，即合理分配系統(tǒng)硬件功能、系統(tǒng)軟件功能，避免出現(xiàn)功能重復(fù)或者功能丟失等現(xiàn)象，做好系統(tǒng)接口工作；原則二為豐富的功能，只有豐富系統(tǒng)功能，系統(tǒng)目標(biāo)才能具體落實(shí)，以此擴(kuò)大所設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍；原則三為性能指標(biāo)，在保障系統(tǒng)性能的同時(shí)，應(yīng)全面考慮影響設(shè)計(jì)效果的各項(xiàng)指標(biāo)，具體包括數(shù)據(jù)量、存儲(chǔ)容量、信號(hào)范圍、數(shù)據(jù)傳輸速度、信號(hào)特征、無線通信長短等；原則四為抗干擾能力，系統(tǒng)穩(wěn)定性極易受環(huán)境、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素影響，大大提升系統(tǒng)抗干擾能力能夠促進(jìn)系統(tǒng)安全運(yùn)行、穩(wěn)定運(yùn)行[1]。

2 數(shù)據(jù)采集的存儲(chǔ)模塊及功能

2.1 存儲(chǔ)模塊組成

存儲(chǔ)模塊主要由兩部分組成：第一部分為信號(hào)模擬轉(zhuǎn)換器；第二部分為前端電路。信號(hào)模擬轉(zhuǎn)換器主要進(jìn)行信號(hào)轉(zhuǎn)換。在此期間，需要電力接口為其提供輔助。在參與模擬的過程中，電力接口應(yīng)處于分區(qū)運(yùn)行態(tài)勢，并合理控制數(shù)據(jù)傳輸速度，使其與電壓速度同步，這對(duì)提高資源利用率、增強(qiáng)采集時(shí)效性具有重要意義。前端電路在參與信息處理工作時(shí)，存在信息受阻這一現(xiàn)實(shí)問題。對(duì)此，應(yīng)合理調(diào)整數(shù)據(jù)信息，以提高信息傳輸成功率。首先，有序布置整體程序，必要時(shí)通過擴(kuò)大信息完整性的方式降低干擾，還可以通過合理設(shè)置分辨率的方式促進(jìn)信號(hào)穩(wěn)定傳輸，確保所傳輸?shù)男盘?hào)在短時(shí)間內(nèi)被準(zhǔn)確識(shí)別。由于在數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳遞等工作過程中，通信效果極易受到干擾，并且數(shù)據(jù)形式未能具體分類，因此，合理調(diào)整前端電路能夠起到降低干擾、區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)形式、保護(hù)芯片完整性等作用。

2.2 功能實(shí)現(xiàn)途徑

數(shù)據(jù)采集功能主要通過獨(dú)立設(shè)備實(shí)現(xiàn)。其中，采樣切換機(jī)能夠增加端口數(shù)量，確保數(shù)據(jù)平臺(tái)在數(shù)據(jù)大量傳輸中發(fā)揮積極作用。這一設(shè)備的數(shù)據(jù)地址相對(duì)固定，運(yùn)行方式較為統(tǒng)一?？刂瓶偩€能夠在合理控制的操作下完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化任務(wù)。具體表現(xiàn)為：緩沖機(jī)設(shè)備主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)獲取，待數(shù)據(jù)信息成功獲取后，接下來進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，之后執(zhí)行數(shù)據(jù)分類工作，通過總閥門完成合理化控制，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的良好效果。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器主要用來搭建數(shù)據(jù)傳輸紐帶，并對(duì)數(shù)據(jù)集中化存儲(chǔ)，紐帶兩端呈開放狀態(tài)，有利于實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)行的數(shù)據(jù)傳輸目標(biāo)，并且兩端數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程不會(huì)受到干擾；反之，數(shù)據(jù)傳遞工作能夠互相配合，確保所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被高效獲取、準(zhǔn)確顯示。芯片深度挖掘能夠探索適合的路徑調(diào)整方法，挖掘工作還會(huì)因角度影響數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，例如，挖掘適合的應(yīng)用層次能夠提高數(shù)據(jù)存量。Flash芯片借助控制平臺(tái)還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)（緩沖式）頁碼的正確設(shè)置和直觀顯示。數(shù)據(jù)緩沖工作完成后，芯片存儲(chǔ)工作能夠順利進(jìn)行，這對(duì)系統(tǒng)優(yōu)化具有促進(jìn)作用。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析

3.1 設(shè)計(jì)上位機(jī)程序

該程序在實(shí)際設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)事先做好通信模塊合理分配工作。此外，還應(yīng)適當(dāng)優(yōu)化采集控制系統(tǒng)。無線通信模塊的設(shè)計(jì)效果主要體現(xiàn)在兩方面：一是基站控制；二是分站控制。上位機(jī)程序的適用范圍較大，常用于網(wǎng)絡(luò)通信工作，以此完成載波控制和監(jiān)測。相關(guān)設(shè)計(jì)工作者在此期間應(yīng)合理設(shè)置數(shù)據(jù)，有序調(diào)整信號(hào)頻率，促進(jìn)接口串聯(lián)工作的順利進(jìn)行。此外，工作人員能夠參照運(yùn)行參數(shù)完成頁面合理設(shè)置工作，并以集中式完成數(shù)據(jù)傳輸。

3.2 設(shè)計(jì)硬件電路

針對(duì)性地設(shè)計(jì)硬件電路，有利于協(xié)調(diào)通信系統(tǒng)，確保無線通信系統(tǒng)優(yōu)勢的有效發(fā)揮。對(duì)此，設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括兩方面：一是無線單片機(jī)；二是無線收發(fā)芯片。無線單片機(jī)的安裝位置為微控制系統(tǒng)，主要用來傳輸無線電。其中，單項(xiàng)芯片還能在發(fā)揮集合優(yōu)勢的基礎(chǔ)上合理控制射頻，彰顯數(shù)據(jù)處理功能，完成數(shù)據(jù)的時(shí)效性轉(zhuǎn)換。無線收發(fā)芯片屬于系統(tǒng)整體模塊的基本組成部分。無線收發(fā)芯片應(yīng)用前應(yīng)合理選擇，確保所選芯片能夠起到功能發(fā)揮的關(guān)鍵性作用，以此完成數(shù)據(jù)傳輸工作，降低數(shù)據(jù)傳輸阻力。與此同時(shí)，合理控制傳輸速度，大大提升了通信質(zhì)量。無線收發(fā)芯片在實(shí)際分析的過程中基于功耗視域，工作者會(huì)優(yōu)選低功率、小體積、攜帶方便的芯片，并根據(jù)芯片特點(diǎn)將其合理地應(yīng)用于編程中。

在設(shè)計(jì)硬件電路的過程中，應(yīng)做好信息還原工作，在固定頻道的基礎(chǔ)上適當(dāng)拓展。與此同時(shí)，準(zhǔn)確設(shè)定信號(hào)功率譜。在設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，工作者應(yīng)參照設(shè)計(jì)規(guī)劃應(yīng)用適量的芯片元件，并選用合理的擴(kuò)充方式。這在一定程度上會(huì)影響存儲(chǔ)空間。此外，信號(hào)質(zhì)量也會(huì)間接受到影響，這對(duì)系統(tǒng)程序優(yōu)化具有重要作用[2]。

4 結(jié)論

綜上所述，在了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，具體分析數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等工作。同時(shí)，探索合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，不僅能降低數(shù)據(jù)信息傳輸阻力，而且能夠縮短數(shù)據(jù)信息傳輸時(shí)間。這對(duì)無線通信系統(tǒng)優(yōu)化具有重要作用。此外，所采集的數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性提高以后，通信質(zhì)量也會(huì)隨之提升。這對(duì)無線通信系統(tǒng)應(yīng)用率的提高具有促進(jìn)意義。

[1]藍(lán)超文. 數(shù)據(jù)采集及無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)分析[J]. 通訊世界，2017（1）：16-17.

[2]陳煒明，李水峰，林穎意. 基于無線通信的溫室大棚數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程，2017，25（12）：72-76.

System Design of Data Acquisition and Wireless Communication

Zhao Bentian Yu Hang
Chongqing University of Posts and Telecommunications, School of Communication and Information Engineering,Chongqing 40065

Under the impetus of advanced science and technology, China’s society is gradually developing toward information and modernization. The forms of communication are becoming more and more diverse, and the level of communication technology is gradually improving. After the emergence of wireless communication, it not only changes the mode of communication, but also reduces the signal interference and optimizes the communication quality. However,it is closely related to the data acquisition work. Reasonable data acquisition and effective control is the key to improve accuracy. First of all, the design principle is introduced, and then the storage module and function of data acquisition are analyzed. Finally, the design and analysis of the data acquisition system are carried out.

data acquisition; wireless communication; system design

TU855

A

1009-6434（2017）7-0003-02

趙本田（1996—），男，江蘇宿遷人，漢族，在讀本科生，研究方向?yàn)橥ㄐ排c信息系統(tǒng)。