發(fā)布時(shí)間：2022-02-16 14:30:30
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的通信論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
為了使構(gòu)建的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架符合企業(yè)運(yùn)營(yíng)流程管理邏輯，支撐衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)，提供面向客戶(hù)的運(yùn)營(yíng)服務(wù)和保障，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架采用自頂向下的方法，對(duì)衛(wèi)星通信服務(wù)進(jìn)行模塊劃分、描述和定義，力爭(zhēng)構(gòu)建起一個(gè)涵蓋衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理完整業(yè)務(wù)鏈、全面系統(tǒng)的基本框架。
1.1基本框架的模塊設(shè)計(jì)思路
對(duì)于衛(wèi)星通信企業(yè)來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)是其最根本的核心產(chǎn)品，衛(wèi)星通信企業(yè)是通過(guò)向客戶(hù)銷(xiāo)售衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)產(chǎn)品，以實(shí)現(xiàn)滿足客戶(hù)需求、增加客戶(hù)價(jià)值和公司盈利發(fā)展。因此，我們首先選取衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)為切入點(diǎn)，希望采用價(jià)值鏈分析方法對(duì)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)產(chǎn)品的全生命周期進(jìn)行細(xì)化分解，力爭(zhēng)能夠理清、認(rèn)識(shí)、理解各組成環(huán)節(jié)要素及其相互關(guān)系，為基礎(chǔ)框架的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。如圖1所示，在一個(gè)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的全生命周期中，主要包括了前期客戶(hù)需求調(diào)查研究、業(yè)務(wù)規(guī)劃、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、能力建設(shè)，中期的市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)、業(yè)務(wù)開(kāi)通、服務(wù)保障、運(yùn)行維護(hù)，以及后期的業(yè)務(wù)產(chǎn)品退出或轉(zhuǎn)型升級(jí)等各環(huán)節(jié)要素；另外在其各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)施過(guò)程中還需要企業(yè)人力、財(cái)務(wù)、質(zhì)量管理、知識(shí)管理、品牌建設(shè)等運(yùn)作管理環(huán)節(jié)進(jìn)行基礎(chǔ)支撐保障。從圖1可以看出，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的全生命周期基本上分為兩個(gè)階段，第一階段為前期衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)規(guī)劃和能力建設(shè)，其主要完成了由戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)目標(biāo)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和形成業(yè)務(wù)產(chǎn)品或服務(wù)能力；第二階段為中后期的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的運(yùn)營(yíng)和服務(wù)，主要承擔(dān)了對(duì)業(yè)務(wù)產(chǎn)品進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理并形成服務(wù)能力和產(chǎn)生收益。兩個(gè)階段之間相互關(guān)聯(lián)、協(xié)同發(fā)展。業(yè)務(wù)規(guī)劃與能力建設(shè)工作是運(yùn)營(yíng)與服務(wù)工作的前提和條件。只有設(shè)計(jì)出滿足市場(chǎng)需求的業(yè)務(wù)產(chǎn)品，并能夠及時(shí)具備能力并推出市場(chǎng)，才能夠向客戶(hù)提供滿意的服務(wù)和可靠地運(yùn)營(yíng)保障；另一方面，運(yùn)營(yíng)與服務(wù)工作是業(yè)務(wù)規(guī)劃和能力建設(shè)的實(shí)現(xiàn)和發(fā)展。業(yè)務(wù)規(guī)劃和能力建設(shè)工作完成之后，必須通過(guò)運(yùn)營(yíng)和服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷(xiāo)售和客戶(hù)價(jià)值增加，在給客戶(hù)提供服務(wù)的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)和挖掘客戶(hù)需求，并能夠及時(shí)反饋給業(yè)務(wù)規(guī)劃與能力建設(shè)進(jìn)行業(yè)務(wù)產(chǎn)品的改進(jìn)、提升和開(kāi)發(fā)，從而形成最令用戶(hù)滿意、最具競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)質(zhì)服務(wù)產(chǎn)品。與此同時(shí)，兩個(gè)階段的各個(gè)環(huán)節(jié)都需要企業(yè)管理來(lái)進(jìn)行支撐和保障。對(duì)于運(yùn)營(yíng)服務(wù)型企業(yè)來(lái)說(shuō)，其更加關(guān)注運(yùn)營(yíng)與服務(wù)，所有業(yè)務(wù)規(guī)劃與建設(shè)以及企業(yè)管理工作，都是企業(yè)為了通過(guò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)產(chǎn)生價(jià)值、滿足客戶(hù)需求所需不同層面的服務(wù)保障工作。因此，為了在基礎(chǔ)框架中突出強(qiáng)調(diào)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)支撐的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，同時(shí)體現(xiàn)出企業(yè)管理的基礎(chǔ)支撐和保障作用，我們從總體上將衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架分為三大模塊，即，戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊、運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊和企業(yè)管理模塊，如圖2所示。
1.2基本框架的層次設(shè)計(jì)思路
客戶(hù)的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)需求分類(lèi)多種多樣，我們可從市場(chǎng)、產(chǎn)品、資源和組織四個(gè)關(guān)鍵因素進(jìn)行分析研究?？蛻?hù)購(gòu)買(mǎi)的是衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)產(chǎn)品，而衛(wèi)星通信企業(yè)的核心基礎(chǔ)設(shè)施所能支撐的僅是企業(yè)向客戶(hù)提品所需要的資源能力，要想將資源能力轉(zhuǎn)化為客戶(hù)需求實(shí)現(xiàn)，還需要通過(guò)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)產(chǎn)品進(jìn)行有效銜接。對(duì)于衛(wèi)星通信企業(yè)而言就是對(duì)各種衛(wèi)星通信資源和服務(wù)能力進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和組裝，形成了可以獨(dú)立計(jì)價(jià)和運(yùn)維支撐的業(yè)務(wù)產(chǎn)品。此外，客戶(hù)所需業(yè)務(wù)產(chǎn)品多樣，衛(wèi)星通信服務(wù)商還需要結(jié)合供應(yīng)商或者合作伙伴的基礎(chǔ)設(shè)施資源進(jìn)行有效組合使用，以發(fā)揮核心資源的最大效能和滿足客戶(hù)需求實(shí)現(xiàn)。因此，客戶(hù)需求的實(shí)現(xiàn)主要由衛(wèi)星通信企業(yè)的市場(chǎng)、業(yè)務(wù)、資源和供應(yīng)商等關(guān)鍵因素協(xié)同完成。另外一方面，在基本框架的設(shè)計(jì)中，我們希望構(gòu)建起能夠面向客戶(hù)的端到端運(yùn)營(yíng)服務(wù)支撐體系，即以客戶(hù)需求為引導(dǎo)，業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)為手段，資源、供應(yīng)商和組織管理流程為保障的運(yùn)營(yíng)服務(wù)體系。主要經(jīng)過(guò)市場(chǎng)需求的挖掘、提煉與轉(zhuǎn)達(dá)，業(yè)務(wù)的開(kāi)發(fā)、集成與實(shí)施，調(diào)動(dòng)內(nèi)外部資源，最終實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)并反饋給用戶(hù)的過(guò)程，如圖3所示。該過(guò)程中，輸入端是市場(chǎng)，輸出端也是市場(chǎng)，形成的是一個(gè)從市場(chǎng)到市場(chǎng)的端到端的閉環(huán)，從而最終實(shí)現(xiàn)為客戶(hù)提供最為優(yōu)質(zhì)和滿意的服務(wù)。綜上所述，為了表明客戶(hù)需求實(shí)現(xiàn)過(guò)程中四個(gè)關(guān)鍵要素及其之間的相互支撐關(guān)系，并強(qiáng)調(diào)打造端到端的高效運(yùn)營(yíng)服務(wù)體系，我們?cè)谌竽K基礎(chǔ)上，又將衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架劃分為四個(gè)層次，包括市場(chǎng)層、業(yè)務(wù)層、資源層和供應(yīng)鏈層，如圖4所示。如圖4的層次設(shè)計(jì)，將市場(chǎng)層放在最高層客戶(hù)緊鄰的第一位，突出強(qiáng)調(diào)企業(yè)是從客戶(hù)需求出發(fā)，以客戶(hù)需求為根本依據(jù)的理念；逐級(jí)向下的各層分別為業(yè)務(wù)層、資源層和供應(yīng)鏈層，充分體現(xiàn)了客戶(hù)需求實(shí)現(xiàn)是通過(guò)具體業(yè)務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)產(chǎn)品需要資源提供支撐，最底層的供應(yīng)商和合作伙伴為企業(yè)提供除核心資源以外所需配套資源的各要素協(xié)同關(guān)系。這種層次設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)出衛(wèi)星通信企業(yè)的以客戶(hù)為中心為市場(chǎng)服務(wù)的運(yùn)營(yíng)理念。
2基本框架各模塊的設(shè)計(jì)
根據(jù)前述基本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路，我們對(duì)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架各模塊進(jìn)行進(jìn)一步設(shè)計(jì)和定義，各模塊功能描述如下。戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊設(shè)計(jì)戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊主要負(fù)責(zé)指導(dǎo)和支撐運(yùn)營(yíng)服務(wù)。包括市場(chǎng)戰(zhàn)略、資源戰(zhàn)略的制定、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃、基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)筑、產(chǎn)品和服務(wù)的開(kāi)發(fā)和管理以及供應(yīng)鏈/價(jià)值鏈的開(kāi)發(fā)和管理。其中，基礎(chǔ)設(shè)施不僅包括空間衛(wèi)星資源的規(guī)劃、建造、測(cè)控、運(yùn)營(yíng)和退役的全生命周期管理，還包括支撐產(chǎn)品運(yùn)營(yíng)服務(wù)的其他硬資源和軟資源，如地面測(cè)控系統(tǒng)、客戶(hù)關(guān)系管理、知識(shí)共享庫(kù)，等等。運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊設(shè)計(jì)運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊主要負(fù)責(zé)客戶(hù)需求實(shí)現(xiàn)和服務(wù)保障。包括日常的服務(wù)提供、運(yùn)營(yíng)支撐準(zhǔn)備、質(zhì)量保障以及銷(xiāo)售管理和供應(yīng)商/合作伙伴關(guān)系管理等，其包含所有由客戶(hù)驅(qū)動(dòng)的直接面向客戶(hù)的運(yùn)行和管理工作。組織管理模塊設(shè)計(jì)組織管理模塊為完成戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊和運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊所需進(jìn)行的公司內(nèi)部機(jī)構(gòu)組建，包括了任何商業(yè)運(yùn)行所必須的基本的企業(yè)或商務(wù)支持。
3基本框架各層次的設(shè)計(jì)
3.1市場(chǎng)層設(shè)計(jì)
市場(chǎng)層主要包括客戶(hù)需求挖掘、分析、客戶(hù)細(xì)分、銷(xiāo)售和渠道管理、市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)管理、服務(wù)產(chǎn)品和定價(jià)管理，以及客戶(hù)關(guān)系管理、問(wèn)題處理、服務(wù)等級(jí)協(xié)議管理和計(jì)費(fèi)等。在戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊內(nèi)，市場(chǎng)層提供對(duì)企業(yè)核心業(yè)務(wù)產(chǎn)品的規(guī)劃開(kāi)發(fā)管理，包括制定戰(zhàn)略、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品服務(wù)、管理現(xiàn)有資源、實(shí)施市場(chǎng)及戰(zhàn)略等所需職能。在運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊內(nèi)，客戶(hù)關(guān)系管理集中考慮客戶(hù)需求的基礎(chǔ)情況和管理。
3.2業(yè)務(wù)層設(shè)計(jì)
業(yè)務(wù)層包括業(yè)務(wù)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、業(yè)務(wù)配置、業(yè)務(wù)問(wèn)題管理、質(zhì)量分析以及業(yè)務(wù)使用量的計(jì)費(fèi)等。在戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施模塊中的服務(wù)開(kāi)發(fā)與管理就是為運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊提供所需產(chǎn)品或服務(wù)能力的規(guī)劃、開(kāi)發(fā)和建設(shè)，它包括服務(wù)戰(zhàn)略制定、服務(wù)的性能管理和評(píng)估、確保未來(lái)服務(wù)需求能力等所必須的功能。在運(yùn)營(yíng)與服務(wù)模塊中業(yè)務(wù)運(yùn)行管理聚焦于對(duì)客戶(hù)服務(wù)的提供，包括客戶(hù)需求分析、服務(wù)方案設(shè)計(jì)、和服務(wù)保障等客戶(hù)服務(wù)所需的功能性需要。本層的焦點(diǎn)是服務(wù)提供和管理，面向客戶(hù)提供個(gè)性化服務(wù)。
3.3資源層設(shè)計(jì)
資源層主要包括基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理，是為支持衛(wèi)星通信運(yùn)營(yíng)服務(wù)所需的衛(wèi)星資源、地面基礎(chǔ)設(shè)施和軟資源等的規(guī)劃、開(kāi)發(fā)和交付，主要包括衛(wèi)星資源、衛(wèi)星測(cè)控站、業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)站、運(yùn)營(yíng)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、IT系統(tǒng)、知識(shí)共享庫(kù)等，以及新技術(shù)的引入與現(xiàn)有資源技術(shù)的互相作用、現(xiàn)有資源性能管理和評(píng)估，確保滿足未來(lái)服務(wù)需求的能力等所必須的功能。資源管理和運(yùn)行主要負(fù)責(zé)衛(wèi)星資源管控（衛(wèi)星性能監(jiān)視、分析和控制）和其他地面基礎(chǔ)設(shè)資源的運(yùn)維管理等所有功能性責(zé)任，確保各類(lèi)基礎(chǔ)設(shè)施資源平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠?yàn)榭蛻?hù)提供所需的端到端服務(wù)能力，并直接或間接地響應(yīng)服務(wù)、客戶(hù)和員工的需求。同時(shí)也包括對(duì)資源的功能集成、關(guān)聯(lián)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以便進(jìn)行信息綜合管理和采取提質(zhì)增效措施。
3.4供應(yīng)鏈層設(shè)計(jì)
供應(yīng)鏈層主要包括處理與衛(wèi)星建造商、設(shè)備提供商、集成商和工程服務(wù)商等合作伙伴的交互，它既包括基礎(chǔ)設(shè)施的供應(yīng)鏈管理，也包括與供應(yīng)商和合作伙伴之間關(guān)于日常運(yùn)營(yíng)的接口管理。
4基本框架的整體設(shè)計(jì)
綜合上述分析，衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架模型一方面突出衛(wèi)星服務(wù)商的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)和運(yùn)營(yíng)服務(wù)支撐的核心重要性，另一方面強(qiáng)調(diào)面向客戶(hù)、聚焦前端提供端到端的服務(wù)交付能力，從而我們可以得出衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖5所示。如圖5所示，箭頭以上半部分代表從衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的全生命周期管理和客戶(hù)需求實(shí)現(xiàn)兩個(gè)維度進(jìn)行的三個(gè)模塊、四個(gè)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路；箭頭的下半部分表示抽象化、可視化的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基本框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。該基本框架從頂層將衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)服務(wù)商劃分為戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施、運(yùn)營(yíng)與服務(wù)和組織管理三大模塊，并在框架布局上體現(xiàn)出面向客戶(hù)的服務(wù)中戰(zhàn)略與基礎(chǔ)設(shè)施是前提先導(dǎo)，運(yùn)營(yíng)與服務(wù)是關(guān)鍵實(shí)施，組織管理是全過(guò)程支撐的運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)；該框架自上而下的四個(gè)層次架構(gòu)設(shè)計(jì)，充分體現(xiàn)出衛(wèi)星通信企業(yè)是以客戶(hù)需求為引導(dǎo)，以業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)為手段，以資源和供應(yīng)商為保障的層次遞進(jìn)關(guān)系，各層次環(huán)環(huán)相扣，緊密鏈接。這種以客戶(hù)為中心，面向市場(chǎng)的層次設(shè)計(jì)，確保企業(yè)在享用客戶(hù)需求時(shí)更迅速、策略更靈活，大大提供客戶(hù)滿意度，同時(shí)能夠更優(yōu)化企業(yè)內(nèi)外部軟硬資源的工作效能，以最高效的方式為客戶(hù)提供最適當(dāng)?shù)男畔⒎?wù)，真正做到讓大市場(chǎng)來(lái)主導(dǎo)企業(yè)的流程架構(gòu)。
5結(jié)束語(yǔ)
關(guān)鍵詞：16C552；串行通訊；異步
當(dāng)實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與DSP的串行通訊時(shí)，通?？芍苯永肈SP的串行通訊接口（SCI）模塊和SCI多處理器通訊協(xié)議（即空閑線路模式和地址位模式）來(lái)在同一串行線路中實(shí)現(xiàn)多個(gè)處理器之間的通訊，也可以采用SCI異步通訊模式實(shí)現(xiàn)串行通訊。這兩種方式雖然都能方便地實(shí)現(xiàn)串行通訊，但它們都需占用系統(tǒng)較多的硬件和軟件資源，因而不適用于對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高且系統(tǒng)資源緊張的應(yīng)用場(chǎng)合。筆者在研制電力有源濾波實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，由于采用了異步通訊芯片16C552，從而成功解決了這個(gè)問(wèn)題。本文將從電路結(jié)構(gòu)和軟件編程兩個(gè)方面介紹該方案的實(shí)現(xiàn)方法。
116C552簡(jiǎn)介
1．1功能特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)框圖
16C552是TI（TL16C552）和VLSI（VL16C552）等公司生產(chǎn)的異步通信芯片，具有兩個(gè)增強(qiáng)的通用異步通訊單元通道和一個(gè)增強(qiáng)的雙向打印機(jī)端口；支持TL16C450和FIFO兩種模式，其16字節(jié)的FIFO可減少CPU中斷；每個(gè)通道都具有獨(dú)立的發(fā)送、接收、線路狀態(tài)和設(shè)置中斷功能，同時(shí)具有獨(dú)立的MO-DEM控制信號(hào)、可編程的串行數(shù)據(jù)發(fā)送格式（包括數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度、校驗(yàn)方式、停止位長(zhǎng)度）和可編程波特率發(fā)生器；另外，每個(gè)通道的數(shù)據(jù)和控制總線還具有三態(tài)TTL驅(qū)動(dòng)功能。
TL16C552AM是TI公司的68腳PLCC（PlasticLeadedChipCarrier）封裝芯片，其管腳及功能框圖如圖1所示。從圖中可以看出，它的串行口主要完成兩個(gè)功能，一是把外設(shè)或調(diào)制解調(diào)器接收來(lái)的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)；二是把CPU的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)以便發(fā)送。在正常操作過(guò)程中，CPU可以隨時(shí)讀取16C552的狀態(tài)信息，以報(bào)告16C552傳輸操作的類(lèi)型和狀態(tài)，包括各種錯(cuò)誤狀態(tài)，如奇偶校驗(yàn)、溢出、幀錯(cuò)誤和FIFO錯(cuò)誤等。此外，16C552還具有完整的MODEM控制功能，并有CTS、RTS、DSR、DTR、RI、DCD等信號(hào)端。
16C552具有一套完善的中斷系統(tǒng)，可以自動(dòng)設(shè)定優(yōu)先級(jí)。它的串行口和并行口都可以獨(dú)立地工作于中斷和查詢(xún)兩種工作方式。
1．216C552的內(nèi)部寄存器
16C552內(nèi)部有12個(gè)單字節(jié)寄存器，這些寄存器占用了8個(gè)I／O口地址，其地址由A0～A2決定。其中有些寄存器共用一個(gè)I／O口地址，共用的I／O口可以通過(guò)讀／寫(xiě)信號(hào)和線路控制寄存器（LCR）的D7位（DLAB）來(lái)進(jìn)行區(qū)分，具體描述見(jiàn)表1所列，需要說(shuō)明的是：只有當(dāng)16C552的CS0或CS1為低電平時(shí)，串行通道才能被訪問(wèn)。
表1I6C552的內(nèi)部寄存器
DLABA2A1A0符號(hào)寄存器
LLLLRBR接收緩沖寄存器
LLLHTHR發(fā)送保持寄存器
LLLLIER中斷允許寄存器
XLHHIIR中斷識(shí)別寄存器
XLHLFCRFIFO控制寄存器
XLHHLCR線路控制寄存器
XHLLMCRMODE控制寄存器
XHLHLSR線路狀態(tài)寄存器
XHHLMSRMODEM狀態(tài)寄存器
XHHHSCR高速緩存器寄存器
HLLLDLL除數(shù)鎖存器低位
HLLHDLM除數(shù)鎖存器高位
關(guān)于各寄存器內(nèi)容的具體規(guī)定，限于篇幅，這里不作詳述，有興趣者可參看TI公司的相關(guān)產(chǎn)品資料介紹，但在串行通訊應(yīng)用中，要重點(diǎn)搞清楚FCR、LCR、IER等幾個(gè)寄存器的內(nèi)容。此外，在實(shí)際應(yīng)用中，有時(shí)可能會(huì)忽視MODEM控制寄存器中的D4位，該位為自測(cè)試循環(huán)回送狀態(tài)控制位，利用它可以對(duì)串口的自測(cè)試進(jìn)行控制，因此，在自測(cè)試進(jìn)行完畢后，還應(yīng)對(duì)該位進(jìn)行復(fù)位，以保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
2通訊系統(tǒng)硬件接口電路
本系統(tǒng)的硬件接口電路如圖2所示。其中，地址譯碼電路可以根據(jù)實(shí)際需要采用不同的電路實(shí)現(xiàn)。為了使系統(tǒng)使用靈活方便，本方案中采用一片CPLD來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)的地址分配。復(fù)位電路可以利用專(zhuān)用復(fù)位芯片，也可用上拉電阻方式實(shí)現(xiàn)。外接晶振可以自行選擇，然后根據(jù)晶振頻率設(shè)置除數(shù)鎖存器的高位和低位，從而獲得通訊系統(tǒng)正確的波特率，本系統(tǒng)中使用的晶振是8MHz。此外，由于16C552A有兩個(gè)串行通道和一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)并行口，它們相互之間的配合使用在硬件和軟件上都要加以注意。建議將不用端口的片選接到高電平（16C552A的片選為低電平有效），以免出現(xiàn)錯(cuò)誤。
3串行通訊軟件設(shè)計(jì)
3．1通訊協(xié)議
本設(shè)計(jì)的通訊協(xié)議包括以下幾點(diǎn)：
（1）波特率為9600。
（2）通訊命令由2個(gè)字節(jié)構(gòu)成：第一個(gè)字節(jié)是同步字節(jié)0XFF；第二個(gè)字節(jié)是命令碼，主要用來(lái)指示各種控制命令。
（3）每個(gè)字節(jié)包括8位數(shù)據(jù)位和1位停止位，無(wú)校驗(yàn)。
（4）在通訊過(guò)程中，上位機(jī)向TMS320F243發(fā)送同步命令，TMS320F243接收到后立即應(yīng)答，若應(yīng)答錯(cuò)誤則重發(fā)。
（5）通訊程序向TMS320F243發(fā)送控制命令時(shí)，TMS320F243返回接收正確應(yīng)答信號(hào)；通訊程序向TMS320F243查詢(xún)系統(tǒng)參數(shù)命令時(shí)，TMS320F243按照規(guī)定格式返回所需數(shù)據(jù)。
PC機(jī)和TMS320F243均采用異步通訊方式，PC機(jī)采用事件驅(qū)動(dòng)方式來(lái)接收數(shù)據(jù)，TMS320F243采用中斷方式接收數(shù)據(jù)，而用查詢(xún)方式發(fā)送數(shù)據(jù)。
3．2上下位機(jī)通訊軟件設(shè)計(jì)
在PC機(jī)上編寫(xiě)串行通訊程序至少有三種方法，分別為匯編語(yǔ)言、C語(yǔ)言和Visual系列通訊控件（MSComm）。相比較而言，Visual系列通訊控件能夠用少量的代碼輕松高效地完成編程任務(wù)。實(shí)際應(yīng)用中，可用以VisualBasic（簡(jiǎn)稱(chēng)VB）6．0中的通訊控件MSComm為基礎(chǔ)編寫(xiě)PC機(jī)的串行通訊程序，而用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)下位機(jī)（F243）軟件。上、下位機(jī)的串口程序流程分別如圖3和圖4所示。16C552的初始化程序如下：
;THE16C552INITIALIZATIONPROGRAM
C552_INIT:
LDP＃00h
SPLK＃83h,GSR0
OUTGSR0,0E003h;設(shè)置LCR
SPLK＃34h,GSR0
OUTGSR0,0E000h;設(shè)置DLL
SPLK＃00h,GSR0
OUTGSR0,0E001h;設(shè)置DLM
SPLK＃03h,GSR0
OUTGSR0,0E003h;設(shè)置LCR
SPLK＃08h,GSR0
OUTGSR0,0E004h;設(shè)置MCR
SPLK＃01h,GSR0
OUTGSR0,0E002h;設(shè)置FCR
SPLK＃01h,GSR0
OUTGSR0,0E001h;設(shè)置IER
RET
圖4
作為一種常見(jiàn)的自然現(xiàn)象，無(wú)論是在科學(xué)技術(shù)水平落后的舊中國(guó)，還是科學(xué)技術(shù)日新月異的現(xiàn)代，雷電都給我國(guó)造成過(guò)許多人力和財(cái)力上的損失。而在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的大力推動(dòng)下，近年來(lái)通信設(shè)施為了滿足與日俱增的社會(huì)需求，開(kāi)始大量采用集成電路和智能化設(shè)施，這樣一來(lái)，也為通信設(shè)施的供電電壓帶來(lái)了全新的挑戰(zhàn)。因?yàn)樵诠╇娺^(guò)程中，電壓往往會(huì)由于天饋線、信號(hào)線或電源線等受到雷擊產(chǎn)生的過(guò)電壓而發(fā)生異常，進(jìn)而影響到各類(lèi)通信設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，甚至造成人員傷亡現(xiàn)象。所以，在通信時(shí)代，雷電災(zāi)害早已成為了公認(rèn)的社會(huì)公害之一。伴隨著近年來(lái)，為國(guó)內(nèi)外對(duì)通訊設(shè)施雷電過(guò)電壓防護(hù)工作研究的不斷深入，通信相關(guān)領(lǐng)域的研究人員已經(jīng)在造成通信設(shè)備損壞的罪魁禍?zhǔn)咨线_(dá)成共識(shí)，即電脈雷電沖，它是由于通信設(shè)施受到雷電波沖擊和雷電感應(yīng)的影響后產(chǎn)生的。這一點(diǎn)便很好地解釋了為何配置有良好的避雷措施的通信大樓仍舊無(wú)法逃脫雷電襲擊的現(xiàn)象。在雷電天氣中，進(jìn)入到電力和通訊線路的電荷是由空中的雷電云層通過(guò)通信設(shè)施上的天線產(chǎn)生的，而這時(shí)候大地與線纜之間的連接障礙會(huì)使得雷電感應(yīng)由于過(guò)高的電位而引發(fā)過(guò)電壓現(xiàn)象，讓通信設(shè)施中的電流超過(guò)電纜所能承受的極限，從而影響到通信設(shè)施的正常工作，甚至造成人員傷亡。
2通信設(shè)施的防雷
2.1防雷原理就目前而言，疏導(dǎo)、隔離、等位和中和是我國(guó)專(zhuān)門(mén)針對(duì)通信設(shè)備和通信建筑的四大防雷原理。其中，疏導(dǎo)是以保證通信設(shè)備和建筑遠(yuǎn)離雷電或者雷電感應(yīng)的直接襲擊為目的的，在這一過(guò)程中，最常采用的便是運(yùn)用疏導(dǎo)線讓那些雷云中的電荷順利傳入到大地中，進(jìn)而避免給設(shè)備的電纜造成的危害影響通信設(shè)施的正常工作。其次，隔離通信設(shè)施與雷擊過(guò)程引發(fā)的過(guò)電壓以達(dá)到保護(hù)的效果的原理被稱(chēng)為隔離。而等位原理則是將各類(lèi)公共設(shè)施，諸如通信設(shè)施所在地、天饋線所在地、鐵塔地等，放置在等電位上。最后，中和原理是通過(guò)杜絕雷電的形成來(lái)保護(hù)通信設(shè)施和建筑物的，在雷電現(xiàn)象中，大氣中產(chǎn)生的電荷會(huì)與防雷設(shè)備產(chǎn)生的相反電荷離子相互產(chǎn)生中和作用。這四類(lèi)避雷原理便是我國(guó)通信設(shè)施防雷措施中常用的。
2.2防雷措施
2.2.1通信設(shè)施外部防雷。接地裝置和避雷針是通信設(shè)施外部防雷常用的方法，其中，接地裝置包含了地極和接地線這兩部分，而避雷帶、避雷線和避雷網(wǎng)則是避雷針中最常見(jiàn)的三種。在雷電現(xiàn)象中，地面上的電場(chǎng)往往會(huì)由于空氣中雷云的放電而發(fā)生異常，這個(gè)時(shí)候便需要接地裝置和避雷針的協(xié)同工作，為了改變雷電導(dǎo)入電的傳輸方向，需要運(yùn)用避雷針的頂部產(chǎn)生特定的電場(chǎng)，從而將電流逐步引導(dǎo)到接地線中，并最終通過(guò)地極順利將雷電流釋放到大地中，避免對(duì)通信設(shè)施和建筑造成傷害。但是受限于該過(guò)程中的各類(lèi)變量限制，在日常的防雷避雷過(guò)程中，該裝置并未能取得良好的效果，無(wú)論是在對(duì)雷電的反應(yīng)敏捷度還是所能保護(hù)的范圍的大小亦或能夠承受的雷電流量，它都始終處于被動(dòng)的狀態(tài)，無(wú)法滿足正常的通信設(shè)施和建筑物的快速防雷要求的。要想防雷措施跟上我國(guó)飛速發(fā)展的通信領(lǐng)域的腳步，則務(wù)必要求避雷針能徹底改變以前的被動(dòng)狀態(tài)，在防雷過(guò)程中能夠主動(dòng)對(duì)通信設(shè)施和建筑物采取預(yù)防雷手段，不僅如此，還需要提高避雷針同時(shí)抵御各類(lèi)雷擊的能力，讓避雷針可以兼顧到周邊通信設(shè)施和建筑物的安全，提高對(duì)雷擊產(chǎn)生的電流的承載量，這就要求避雷帶和避雷線能夠與保護(hù)物外部的所有金屬零件的良好聯(lián)通。除此之外，還需要將電涌保護(hù)器安裝到天饋系統(tǒng)中，以實(shí)現(xiàn)對(duì)感應(yīng)雷擊的消除，為了保證通信設(shè)施外部良好的防雷效果，在安裝電涌保護(hù)器時(shí)，還需要用接地線將它的接地端與地網(wǎng)牢固連接起來(lái)。而在復(fù)雜的通信工程中，防止供電系統(tǒng)遭受雷電攻擊也極為重要，這個(gè)時(shí)候便需要將避雷裝置延伸到供電系統(tǒng)的配電房和變壓器中，保證供電系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。
2.2.2通信設(shè)施內(nèi)部防雷。在日常的通信設(shè)施內(nèi)部防護(hù)中需要針對(duì)供電電源線路進(jìn)行防護(hù)，因?yàn)槲覈?guó)供電部門(mén)采用的高壓避雷裝置無(wú)法對(duì)雷電的過(guò)電壓進(jìn)行保護(hù)，這就要求在通信設(shè)施的內(nèi)部防雷中，需要增加對(duì)低壓線路的保護(hù)措施，避免過(guò)電壓對(duì)電路造成損壞。在這一過(guò)程中，避雷器將被安裝到從高壓變壓器到總配表盤(pán)再到配電箱之間的所有電纜和各類(lèi)高靈敏度的儀器的前端口中，這樣是為了把雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓運(yùn)用不同的限流和分流手段引入到大地中，以達(dá)到保護(hù)通信設(shè)施的目的。不僅如此，還需要對(duì)通信設(shè)施的信號(hào)進(jìn)行防護(hù)，在所有設(shè)備的電纜內(nèi)芯端口安裝避雷器，保證所有電纜的空線都與地面良好連接。最后在避雷器的引導(dǎo)下，所有的雷電流都將通過(guò)接地系統(tǒng)進(jìn)入大地之中，保護(hù)通信設(shè)施和建筑不受雷電的傷害，進(jìn)而避免人員和財(cái)產(chǎn)損失。另外，還需要注意各個(gè)接地系統(tǒng)之間的間距，將無(wú)法達(dá)到安全要求的設(shè)備連接到一起，讓它們的電位保持統(tǒng)一。最后，除了對(duì)通信設(shè)施采取嚴(yán)格的雷電過(guò)電壓保護(hù)措施外，還需要定期對(duì)通信設(shè)施內(nèi)外避雷裝置進(jìn)行安全檢查，及時(shí)解決和排除存在的隱患問(wèn)題，確保通信設(shè)施的快速、安全運(yùn)行。
3結(jié)束語(yǔ)
1.1衛(wèi)星移動(dòng)通信在海洋石油的勘探開(kāi)發(fā)
海洋石油的開(kāi)發(fā)具有很大的流動(dòng)性，廣泛的作業(yè)范圍和較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性，這些使海洋石油勘探開(kāi)發(fā)對(duì)海上移動(dòng)通信具有很高的要求。利用傳統(tǒng)的單邊帶無(wú)線電話等通信設(shè)備不能滿足海洋石油勘探開(kāi)發(fā)事業(yè)快速發(fā)展的需要，于是，在海洋石油勘探開(kāi)發(fā)中，應(yīng)用衛(wèi)星移動(dòng)通信已經(jīng)成為一種相當(dāng)理想的通信方式，衛(wèi)星移動(dòng)通信及過(guò)去采用的那些單邊帶無(wú)線電話和甚高頻無(wú)線電話等通信方式為海洋船舶作業(yè)的通訊需求提供了多元化選擇。
1.2衛(wèi)星移動(dòng)通信在軍事中的應(yīng)用
由于現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)的參戰(zhàn)力量組成不斷變化，作戰(zhàn)范圍規(guī)模日益擴(kuò)大，作戰(zhàn)形式也越來(lái)越多樣化，再加上傳統(tǒng)短波軍事通信帶寬小，傳輸信道不穩(wěn)定，傳統(tǒng)短波軍事通信已經(jīng)不能應(yīng)用在現(xiàn)代作戰(zhàn)行動(dòng)中。當(dāng)衛(wèi)星移動(dòng)通信受到地域條件和天氣情況的影響時(shí)，還可以真正地使信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的傳輸，這就是衛(wèi)星移動(dòng)通信在軍事作戰(zhàn)中最大的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的通信方式相比較，衛(wèi)星移動(dòng)通信在通信容量、覆蓋范圍和傳輸質(zhì)量等方面有更大的優(yōu)勢(shì)。
2應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
（1）衛(wèi)星移動(dòng)通信的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還不健全不完善，管理還不嚴(yán)格不合理。
健全完善技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，不僅使通信設(shè)備的制造、安裝測(cè)試和使用更加規(guī)范，還使衛(wèi)星移動(dòng)通信更加暢通，更加安全。
（2）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以市場(chǎng)為導(dǎo)向進(jìn)行管理和經(jīng)營(yíng)，就是為了贏取最大的商業(yè)利潤(rùn)，其實(shí)它本身是國(guó)際性商業(yè)民用通信系統(tǒng)。
銥系統(tǒng)、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等衛(wèi)星通信系統(tǒng)，依次進(jìn)入全球衛(wèi)星移動(dòng)服務(wù)的市場(chǎng)，一場(chǎng)高投入高技術(shù)的全面市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)隨之展開(kāi)，先后淘汰了ODYSSEY和APMT，銥系統(tǒng)、全球星和ICO三大系統(tǒng)留下，但是銥系統(tǒng)破產(chǎn)失敗，全球星系統(tǒng)命運(yùn)未卜。
（3）抗截獲與干擾技術(shù)有待于提高。
衛(wèi)星移動(dòng)通信應(yīng)用在軍事中時(shí)，因?yàn)橥ㄐ判l(wèi)星處于空間位置，敵我雙方都能看見(jiàn)衛(wèi)星，所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)有著一些突出的弱點(diǎn)，通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器極易遭受到電子攻擊是其主要的弱點(diǎn)。具體表現(xiàn)在極易受到敵方強(qiáng)大的電磁波干擾，使通信受到干擾而中斷；有利的條件和機(jī)會(huì)使敵方極易進(jìn)行定位截獲。于是，由于軍事通信的迅速發(fā)展，軍事專(zhuān)家們一直重視敵我雙方的通信偵察與反偵察，對(duì)抗與反對(duì)抗和截獲與反截獲技術(shù)。在頻率域與功率域方面，由于移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)空間和信號(hào)發(fā)射作為現(xiàn)用的平臺(tái)，因此，在地面信息進(jìn)入信道傳輸之前，應(yīng)該大力做好偽信息識(shí)別與抗干擾的工作，積極提高硬件和軟件的加密技術(shù)，應(yīng)該改造創(chuàng)新移動(dòng)終端和關(guān)口站。
（4）電磁兼容性和接口技術(shù)有待于提高，軟件的可移植性有待于增強(qiáng)。
應(yīng)該提高系統(tǒng)接口技術(shù)（移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)信息終端、國(guó)防數(shù)據(jù)和關(guān)口站、便攜式終端間等互聯(lián)接口技術(shù)），以保證信息能夠進(jìn)行無(wú)縫傳輸，使其與另外的軍事通信方式一體或者互聯(lián)。同時(shí)，應(yīng)該改善增強(qiáng)數(shù)傳軟件的糾錯(cuò)功能，以保證在信息化的惡劣戰(zhàn)場(chǎng)中，部隊(duì)能夠進(jìn)行暢通無(wú)阻的信息通信。
（5）閉合回路群設(shè)置和信道專(zhuān)用設(shè)置有待于提高。
部隊(duì)在應(yīng)用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行通信的過(guò)程中，應(yīng)該重視關(guān)口站網(wǎng)管軟件的應(yīng)用，應(yīng)該對(duì)部隊(duì)特殊用戶(hù)進(jìn)行合理的設(shè)置，進(jìn)而形成一個(gè)閉合回路群，還要在該群中進(jìn)行合理的信道專(zhuān)用設(shè)置，大力做好信道管理和密鑰管理的工作，以避免內(nèi)部泄密和外界揭秘的現(xiàn)象出現(xiàn)。
3衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展概述
在1976年，世界上的第一個(gè)專(zhuān)門(mén)提供電報(bào)與電話服務(wù)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)建立，海事衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（Marist）投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。在1979年，國(guó)際海事衛(wèi)星組織（INMARSAT）成立，從1982年，國(guó)際海事衛(wèi)星組織連續(xù)對(duì)7顆衛(wèi)星進(jìn)行租用，第一代的INMARSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)隨之形成，該系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)用以船只進(jìn)行全球衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)。由于通信業(yè)務(wù)量的增加，在1990年至1994年的過(guò)程中，對(duì)4顆第二代的INMARSAT衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)射。在1992年，澳大利亞開(kāi)始運(yùn)用AUSSAT-B衛(wèi)星進(jìn)行國(guó)內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信的服務(wù)。美國(guó)與加拿大攜手建立北美移動(dòng)業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)（MAST），用以服務(wù)于陸地、海上與空中移動(dòng)用戶(hù)，隨后在1994年與1995年期間，對(duì)2顆MAST衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)射。從1990年開(kāi)始，許多公司連續(xù)提出中軌道和低軌道的多星座衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)方案，銥系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和ICO系統(tǒng)就是其中主要的系統(tǒng)。
在1999年，銥系統(tǒng)開(kāi)始投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，但是后來(lái)由于對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行不合理的經(jīng)營(yíng)，導(dǎo)致其破產(chǎn)失敗。同時(shí)，在2000年，全球星系統(tǒng)也開(kāi)始投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)。根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行分類(lèi)，主要分為AMSS（航空衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）、MMSS（海事衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）與LMSS（陸地衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)）；根據(jù)提供的業(yè)務(wù)類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，主要分為數(shù)據(jù)與話音系統(tǒng)；根據(jù)軌道類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)，主要分為GEO（對(duì)地靜止軌道）與非GEO系統(tǒng)，其中LEO（低軌道）、MEO（中軌道）和HEO（高橢圓軌道）就是非GEO系統(tǒng)。在非GEO系統(tǒng)中，根據(jù)業(yè)務(wù)種類(lèi)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，主要分為小LEO、寬帶LEO與大LEO。把能夠運(yùn)用LEO衛(wèi)星提供非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱(chēng)之為小LEO系統(tǒng)，Orbcomm系統(tǒng)就是小LEO；把能夠運(yùn)用LEO進(jìn)行寬帶業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱(chēng)之為寬帶LEO，Teledesic系統(tǒng)就是寬帶LEO；把能夠進(jìn)行全球?qū)崟r(shí)性個(gè)人通信業(yè)務(wù)的MEO與LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)全部稱(chēng)為大LEO系統(tǒng)，Iridium、Globalstar和ICO系統(tǒng)就是大LEO系統(tǒng)。把能夠利用GEO衛(wèi)星進(jìn)行寬帶多媒體以及移動(dòng)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)稱(chēng)作寬帶GEO系統(tǒng)，Astrolink、Cyberstar和V2stream系統(tǒng)就是寬帶GEO系統(tǒng)。在航空、陸地與海事移動(dòng)等領(lǐng)域中，Inmarsat系統(tǒng)已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了AMSS、LMSS與MMSS多種業(yè)務(wù)的提供。按照不同的技術(shù)發(fā)展水平、業(yè)務(wù)要求和使用環(huán)境，Inmarsat已經(jīng)對(duì)多種移動(dòng)站和系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研究，都制定了每一種移動(dòng)站和系統(tǒng)相應(yīng)的系統(tǒng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)按照此規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各種移動(dòng)站進(jìn)行制造，以保證其在全世界任何地方都能夠運(yùn)用Inmarsat衛(wèi)星進(jìn)行及時(shí)通信。截止到1998年1月，在Inmarsat系統(tǒng)中，25000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)A站、5000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)B站、39000多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C站和1500多個(gè)航空站已經(jīng)建立，再加上標(biāo)準(zhǔn)E站、尋呼終端和導(dǎo)航終端類(lèi)型站，Inmarsat系統(tǒng)的總用戶(hù)數(shù)已經(jīng)達(dá)到115000多個(gè)。除能夠進(jìn)行全球衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的Inmarsat系統(tǒng)，同時(shí)還建立了眾多的能夠提供衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的國(guó)內(nèi)和區(qū)域性衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。Optus公司獨(dú)立經(jīng)營(yíng)的MobileSat國(guó)內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以及美國(guó)AMSC公司和加拿大TMI公司攜手共同經(jīng)營(yíng)的MSAT北美區(qū)域衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)就是其典型的代表。雖然通信GEO衛(wèi)星的信道條件比較好，同時(shí)星體也比較固定，但是其應(yīng)用在眾多領(lǐng)域中時(shí)，還有較多的問(wèn)題出現(xiàn)。因此，提出并采用了低和中軌道非GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行通信，以保證全球無(wú)縫覆蓋的個(gè)人通信系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
4衛(wèi)星移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)
（1）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)和另外通信系統(tǒng)的結(jié)合將越來(lái)越緊密。
由低和中軌道星座組成的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)該與地面網(wǎng)絡(luò)、地面蜂窩系統(tǒng)和靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)等另外通信系統(tǒng)緊密結(jié)合，以使用戶(hù)費(fèi)用降低，保證適合實(shí)際的使用需求。
（2）寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)及其發(fā)展。
在現(xiàn)代的各種業(yè)務(wù)中，寬帶業(yè)務(wù)處于重要的地位，無(wú)線通信中的移動(dòng)，廣播與遠(yuǎn)程特性都有助于寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展。因?yàn)樾l(wèi)星系統(tǒng)屬于天基系統(tǒng)，同時(shí)它的成本很高，與傳統(tǒng)衛(wèi)星系統(tǒng)成本相比較，發(fā)展寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)投入的成本達(dá)到其成本的215倍，這些預(yù)示著在缺乏地面寬帶系統(tǒng)的市場(chǎng)中，寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)和衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)一樣極其發(fā)展。
（3）降低信道的誤碼率技術(shù)更高。
相關(guān)的專(zhuān)家不斷對(duì)信道的誤碼率技術(shù)進(jìn)行研究發(fā)展，利用更加先進(jìn)更加高超的調(diào)制糾錯(cuò)與調(diào)制編碼技術(shù)降低信道的誤碼率，以保證衛(wèi)星信道的傳輸質(zhì)量能夠增加到光纖傳輸信道的水平。在衛(wèi)星移動(dòng)通信鏈路中，對(duì)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，還存在令人不滿意的問(wèn)題，但是這些問(wèn)題并不說(shuō)明衛(wèi)星鏈路不能應(yīng)用TCP/IP，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以證明，在衛(wèi)星鏈路中，應(yīng)用TCP/IP協(xié)議不僅能使衛(wèi)星網(wǎng)和地面網(wǎng)互連，還能使其與因特網(wǎng)進(jìn)行互連，實(shí)現(xiàn)了天和地之間的互通。
（4）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴(kuò)展。
對(duì)低端頻段的應(yīng)用，呈現(xiàn)過(guò)于擁擠的狀態(tài)，因此，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信頻段向更加高端擴(kuò)展是相當(dāng)必要的，同時(shí)，不斷地對(duì)頻率復(fù)用技術(shù)進(jìn)行利用和創(chuàng)新，使原有通信頻帶上的潛力得以更深層的發(fā)揮。
（5）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)不僅表現(xiàn)在現(xiàn)代各種應(yīng)用對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)日益漸增的要求上，還表現(xiàn)在能夠支持大量的和大范圍的移動(dòng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)通信方面。
再加上人們對(duì)能便攜的衛(wèi)星通信用戶(hù)機(jī)和可搬動(dòng)的小型衛(wèi)星通信地面站的狀態(tài)不完全滿足，因此，建立實(shí)現(xiàn)擁有實(shí)用價(jià)值的衛(wèi)星全球個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)便成為了衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展的新目標(biāo)。
5結(jié)語(yǔ)
1.1系統(tǒng)模型
根據(jù)礦井通信實(shí)際需要，可得出基于Turbo碼的礦井通信系統(tǒng)框圖(圖2)。在圖2中，將信源產(chǎn)生的信息序列送入Turbo碼編碼器進(jìn)行相應(yīng)的編碼，編碼后的序列通過(guò)調(diào)制器的調(diào)制，經(jīng)礦井衰落信道送入解調(diào)器，將得到的解調(diào)信號(hào)通過(guò)Turbo碼譯碼器進(jìn)行譯碼處理，再由接收端進(jìn)行接收，最后通過(guò)計(jì)算得到誤碼率。本文采用Matlab7.0中Simulink模塊搭建了礦井通信系統(tǒng)Turbo碼仿真模型(圖3)。系統(tǒng)模塊主要由伯努利二進(jìn)制隨機(jī)發(fā)生器(BernoulliBinaryGenerator)、Turbo碼編碼器(TurboEncoder)、DQPSK調(diào)制器、礦井衰落信道(MineFa-dingChannel)、Turbo碼譯碼器(TurboDecoder)、DQPSK解調(diào)器和譯碼誤比特率計(jì)算模塊(MultipleIterationErrorRateCalculation)組成。其中，調(diào)制/解調(diào)均采用正交相移鍵控π/4-DQPSK方式，該方式是利用DQPSK模塊將相位旋轉(zhuǎn)π/4得到，得到的信號(hào)再由誤比特率計(jì)算模塊進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)模塊Dis-play顯示結(jié)果，并將結(jié)果用表示所需儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量的模塊s13寫(xiě)入到工作空間。Turbo碼編碼器模塊是系統(tǒng)模型中的一個(gè)重要部分，根據(jù)Turbo碼的編碼原理，采用Simulink構(gòu)建Turbo碼編碼器的內(nèi)部框圖(圖4)。由圖4可以看出，仿真模型的結(jié)構(gòu)是根據(jù)Turbo碼的編碼結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)的。其中由InsertZero模塊和Sum模塊構(gòu)成復(fù)接器，由Puncture模塊構(gòu)成刪余陣，通過(guò)InsertZero模塊來(lái)控制插入的碼元0數(shù)目，Puncture模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)刪除碼元的數(shù)目和位置，這樣就得到不用碼率的Turbo碼。系統(tǒng)模型中最重要的部分是Turbo碼譯碼器模塊，根據(jù)Turbo碼譯碼原理構(gòu)建Turbo碼譯碼器內(nèi)部框圖(圖5)。由解調(diào)器解調(diào)后的信息由Inl模塊輸入，分量譯碼器由APPDecoder模塊實(shí)現(xiàn)，其中L(c)對(duì)應(yīng)系統(tǒng)信息，L(u)對(duì)應(yīng)的是先驗(yàn)信息。其解交織通過(guò)隨機(jī)解交織模塊(RandomDeinterleaver)實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)多次迭代，將得到的似然比進(jìn)行相應(yīng)的判決，從而得到最佳估值序列，再通過(guò)Out1模塊輸出。在系統(tǒng)中，利用InsertZero模塊實(shí)現(xiàn)歸零操作;利用Puncture模塊對(duì)序列進(jìn)行刪余;利用Zero-OrderHold模塊對(duì)迭代次數(shù)進(jìn)行控制;利用隨機(jī)交織模塊(RandomInterleaver)完成交織過(guò)程;選用DiscretePulseGenerator模塊、IntegerDelay模塊和Product模塊實(shí)現(xiàn)將系統(tǒng)信息初始化為0;利用HardDecision模塊來(lái)完成對(duì)L(u)的硬判決。其中用s9-s12分別表示所需儲(chǔ)存數(shù)據(jù)量并寫(xiě)入工作空間。
1.2仿真結(jié)果及分析
本文主要以誤比特率(BER)評(píng)價(jià)一個(gè)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)的好壞，進(jìn)而考查T(mén)urbo碼的糾錯(cuò)性能。仿真參數(shù):采用SISO譯碼器，譯碼算法是LOG-MAP算法，幀長(zhǎng)為4000bit，采用改進(jìn)的S隨機(jī)交織器，π/4-DQPSK調(diào)制方式，移動(dòng)速度為40km/h，載頻為2GHz，Nakagami衰落信道，采用頻率為10MHz，分別對(duì)系統(tǒng)在未編碼狀態(tài)和編碼狀態(tài)下的性能進(jìn)行仿真，其中編碼狀態(tài)又分為采用卷積碼狀態(tài)以及采用不用碼率的Turbo碼狀態(tài)，仿真結(jié)果如圖6所示。由仿真結(jié)果可以看出，對(duì)于構(gòu)建的礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)，在編碼狀態(tài)的系統(tǒng)性能要優(yōu)于未編碼狀態(tài)，驗(yàn)證了該仿真系統(tǒng)與理論結(jié)果的吻合性;而又因采用不同種類(lèi)的編碼其性能也不盡相同，又可直觀地說(shuō)明在礦井移動(dòng)通信中使用Turbo碼編碼方案的優(yōu)勢(shì)所在［1-4］。
2礦井移動(dòng)通信系統(tǒng)中Turbo碼性能分析
2.1編碼長(zhǎng)度對(duì)Turbo碼性能的影響
首先給出不同編碼長(zhǎng)度對(duì)Turbo碼性能的影響。仿真參數(shù):信道采用已經(jīng)構(gòu)建好的Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制采用π/4-DQPSK方式，解碼采用LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為8次，所用子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，幀長(zhǎng)為512bit，采用的編碼約束度K分別為3、4、5、6。其仿真結(jié)果如圖7所示。從圖7的仿真結(jié)果可以看出，增加編碼約束度K可以改善Turbo碼的誤比特性能。當(dāng)BER＞10－3時(shí)，K的改變不會(huì)引起B(yǎng)ER的曲線有明顯的變化;然而當(dāng)BER＜10－3時(shí)，增加K會(huì)降低Turbo碼的誤比特率，其性能會(huì)得到提高。當(dāng)交織器長(zhǎng)度和碼率一定情況下，K越大，則Turbo碼的性能越好［5-7］。
2.2迭代次數(shù)對(duì)Turbo碼性能的影響
以下針對(duì)不同迭代次數(shù)對(duì)Turbo碼性能的影響進(jìn)行仿真。仿真參數(shù):信道采用Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制采用π/4-DQPSK方式，解碼采用LOG-MAP算法，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，編碼約束度K=3，幀長(zhǎng)FS=256，迭代次數(shù)Iter分別為1，5，8。其仿真結(jié)果如圖8所示。由圖8仿真結(jié)果可知，在衰落信道條件下，增加迭代次數(shù)也會(huì)改善Turbo碼的誤比特性能。當(dāng)Eb/No=2時(shí)，LOG-MAP算法迭代1次，BER=1.1899×10－1;迭代5次，BER=8.6895×10－2;迭代8次，BER=5.3112×10－2。因此，進(jìn)行足夠次數(shù)的迭代，可以獲得較好的糾錯(cuò)性能。但當(dāng)經(jīng)過(guò)一定數(shù)值的迭代后譯碼性能趨于穩(wěn)定，再增加新的迭代，不但不能提高Turbo碼的譯碼性能，反而會(huì)帶來(lái)一定的編碼增益。因此，在對(duì)Turbo碼進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際譯碼情況及時(shí)停止迭代，這樣可以在不影響誤比特率性能或?qū)φ`比特率性能影響很小的情況下，有效降低迭代譯碼過(guò)程中的計(jì)算量。
2.3碼率對(duì)Turbo碼性能的影響
在對(duì)Turbo碼進(jìn)行編碼時(shí)，為了得到高的傳輸速率，通常會(huì)在編碼器之后進(jìn)行刪除操作。以下為仿真不同速率對(duì)Turbo碼性能的影響。仿真參數(shù):仿真信道為Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制方式采用π/4-DQPSK，解碼采用LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為5次，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，編碼約束度K=3，幀長(zhǎng)FS=256，碼率R分別為1/2，1/3。仿真結(jié)果如圖9所示。從圖9可以看出，碼率R=1/2的Turbo碼性能在Turbo碼編碼長(zhǎng)度相同情況下時(shí)，與碼率R=1/3的Turbo碼性能相比要差。例如對(duì)于(1，7/5)的卷積碼，約束度K=4，當(dāng)信道的信噪比Eb/No=4、碼率R=1/2時(shí)，BER為2.155×10－2，而碼率R=1/3時(shí)，BER降低到1.3481×10－3。因此，在衰落信道條件下，降低碼率可以提高Turbo碼的性能，降低誤比特率，但同時(shí)也使得碼元的傳輸效率降低。綜上所述，在對(duì)碼率進(jìn)行選擇時(shí)，要綜合考慮傳輸效率和傳輸質(zhì)量2個(gè)方面。
2.4幀長(zhǎng)對(duì)Turbo碼性能的影響
對(duì)不同幀長(zhǎng)對(duì)Turbo碼性能的影響進(jìn)行仿真。仿真參數(shù):仿真信道為Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制方式采用π/4-DQPSK，解碼采用LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為5次，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，編碼約束度K=3，幀長(zhǎng)FS分別為64，256，1024bit。仿真結(jié)果如圖10所示。從圖10中的仿真結(jié)果看出，在衰落信道條件下，增加交織器的長(zhǎng)度即幀長(zhǎng)FS，可以提高Turbo碼的性能。例如在Eb/No=3時(shí)，幀長(zhǎng)256bit的Turbo碼在Nakagami多徑衰落信道中傳輸?shù)恼`比特率BER=1.5350×10－2，而當(dāng)幀長(zhǎng)為1024bit時(shí)，誤比特率BER可以達(dá)到6.3480×10－3的水平。
2.5移動(dòng)臺(tái)速度對(duì)Turbo碼性能的影響
針對(duì)不同速度下Turbo性能進(jìn)行仿真。仿真參數(shù):仿真信道為Nakagami多徑衰落信道，調(diào)制方式采用的是π/4-DQPSK，解碼采用的是LOG-MAP算法，迭代次數(shù)為5次，所用的子編碼器為(1，7/5)的遞歸系統(tǒng)卷積碼，碼率為1/2，編碼約束度K=3，幀長(zhǎng)FS=1024bit，載頻為2GHz。在礦井中由于移動(dòng)臺(tái)不同，所以速度不等，但速度都不高。本節(jié)主要針對(duì)6，8，30，40km/h情況下的Turbo碼性能進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果如圖11所示。從圖11仿真結(jié)果看出，除了采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)外，沒(méi)有采取任何抗衰落技術(shù)的情況下，隨著移動(dòng)臺(tái)速度的提高，Turbo碼的誤比特率曲線明顯升高，從而導(dǎo)致性能的降低。由此可見(jiàn)，在衰落信道中必須要采取相應(yīng)的抗衰落技術(shù)才能確保通信的質(zhì)量，因此在后續(xù)的研究中，還需要考慮對(duì)衰落信道采用抗衰落技術(shù)。
3結(jié)語(yǔ)
無(wú)線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，存在的最大問(wèn)題就是數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)與車(chē)載微機(jī)的對(duì)接問(wèn)題，在單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，要保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)與車(chē)載微機(jī)之間對(duì)接的準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)采用的處理器是DALLAS公司研發(fā)的DS80C320處理器，其在運(yùn)行中能夠提供兩個(gè)全雙工串行口，兩個(gè)數(shù)據(jù)指針、13個(gè)中斷源。通過(guò)處理器自身強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可以結(jié)合數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)和車(chē)載微機(jī)所處的不同的實(shí)際運(yùn)行狀況，對(duì)其對(duì)接的方式進(jìn)行選擇，保證數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)在對(duì)接活動(dòng)中最大限度的接口連接安全和數(shù)據(jù)傳輸安全，減輕了單片機(jī)控制接口的負(fù)擔(dān)，同時(shí)提高了單片機(jī)通信系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性[2]。
二、通信軟件設(shè)計(jì)
1、通信格式。車(chē)載微機(jī)向地面通信系統(tǒng)發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數(shù)據(jù)幀一共包含有6個(gè)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)（ABBA）表示起始位置，第三個(gè)字（ID）表示該趟列車(chē)的車(chē)載微機(jī)的編碼號(hào)，第四字節(jié)(SUM)為通信活動(dòng)中的標(biāo)注字節(jié)，第五字節(jié)（N）表示在本次通信活動(dòng)中從起始字節(jié)到結(jié)束字節(jié)的字節(jié)數(shù)，是為了防止在通信中信息丟失而設(shè)置的，第六字節(jié)（FF）表示通信內(nèi)容結(jié)束。無(wú)線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)通信模式最大的創(chuàng)新就是實(shí)現(xiàn)了信息通信的數(shù)字化。單片機(jī)通信系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用廣泛的存在著運(yùn)行中一對(duì)多的運(yùn)行模式，一般大型機(jī)務(wù)段都擁有數(shù)百臺(tái)機(jī)車(chē)。因?yàn)殍F路運(yùn)輸自身的特性，大量的機(jī)車(chē)回段的時(shí)間都不確定，機(jī)車(chē)在完成運(yùn)輸任務(wù)返回機(jī)務(wù)段時(shí)，應(yīng)該首先與地面信息系統(tǒng)取得聯(lián)系，這種聯(lián)系由機(jī)車(chē)首先發(fā)出通信請(qǐng)求，在得到地面信息系統(tǒng)的回應(yīng)后，與地面信息系統(tǒng)建立通信連接并完成數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)車(chē)載微機(jī)連續(xù)三次申請(qǐng)通信都得不到回復(fù)或者回復(fù)信息不正確的時(shí)候，車(chē)輛管理人員應(yīng)該保留該車(chē)次的數(shù)據(jù)信息，并與維護(hù)人員聯(lián)系進(jìn)行車(chē)載微機(jī)的修理[3]。
2、程序流程。無(wú)線通信技術(shù)在單片機(jī)通信系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)構(gòu)包括有數(shù)轉(zhuǎn)電臺(tái)和車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)，其運(yùn)行流程為機(jī)車(chē)管理人員將通信鍵按下，車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)向地面通信中心發(fā)送通信請(qǐng)求，車(chē)載微機(jī)系統(tǒng)在通信請(qǐng)求發(fā)出之后其接收系統(tǒng)就開(kāi)始工作，驗(yàn)證是否收到地面數(shù)據(jù)中心的應(yīng)答，如果收到應(yīng)答則進(jìn)入到數(shù)據(jù)傳輸程序，如果超過(guò)三次通信請(qǐng)求沒(méi)有收到應(yīng)答系統(tǒng)將提示維護(hù)，同時(shí)如果一次通信請(qǐng)求在10分鐘之內(nèi)沒(méi)有收到應(yīng)答信息系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)提示維護(hù)[4]。
三、結(jié)論
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號(hào)，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號(hào)以展寬信號(hào)的頻譜，展寬后的信號(hào)再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號(hào)，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出?？梢?jiàn)，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征：(1)數(shù)字傳輸方式；(2)傳輸信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無(wú)關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對(duì)被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的；(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò))，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱(chēng)偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對(duì)信號(hào)相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。
二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)
擴(kuò)頻信號(hào)是不可預(yù)測(cè)的、偽隨機(jī)的寬帶信號(hào)，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬，同時(shí)接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。
1．抗干擾性強(qiáng)
擴(kuò)頻信號(hào)的不可預(yù)測(cè)性，使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過(guò)觀察進(jìn)行干擾，干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中擴(kuò)展了信號(hào)帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號(hào)功率低于干擾信號(hào)功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。
2.低截獲性
擴(kuò)頻信號(hào)的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號(hào)的功率密度很低，偵察接收機(jī)很難監(jiān)測(cè)到，因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過(guò)程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號(hào)與直達(dá)路徑信號(hào)相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會(huì)嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過(guò)程，利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時(shí)，從多徑信號(hào)中分離出最強(qiáng)的有用信號(hào)，或?qū)⒍鄰叫盘?hào)中的相同碼序列信號(hào)疊加，這樣就可有效消除無(wú)線通信中因多徑干擾造成的信號(hào)衰落現(xiàn)象，使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信號(hào)分布在很寬的頻帶內(nèi)，無(wú)線信道中有用信號(hào)功率譜密度極低，這樣信號(hào)可以在強(qiáng)噪聲背景下，甚至在有用信號(hào)被噪聲淹沒(méi)的情況下進(jìn)行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進(jìn)一步檢測(cè)出信號(hào)的特征參數(shù)就更難了．所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時(shí)，對(duì)不同用戶(hù)使用不同碼，旁人無(wú)法竊聽(tīng)通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。
5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，在分配給不同用戶(hù)不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶(hù)的信號(hào)，這樣同一頻帶上許多用戶(hù)可以同時(shí)通話而互不干擾。
三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過(guò)去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號(hào)功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無(wú)助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī)．幾十年來(lái)，最佳接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決，偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號(hào)形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī)．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識(shí)，人們就不難預(yù)測(cè)擴(kuò)頻通信的未來(lái)前景．從9O年代無(wú)線通信開(kāi)始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代．?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開(kāi)始廣泛用于未來(lái)的峰窩通信、無(wú)繩通信和個(gè)人通信以及各種無(wú)線本地環(huán)路，發(fā)揮越來(lái)越大的作用．接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶(hù)線、用戶(hù)環(huán)路和用戶(hù)接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級(jí)而形成的．現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分：傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)．由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國(guó)都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各類(lèi)接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開(kāi)放性，經(jīng)營(yíng)者和用戶(hù)不需申請(qǐng)授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無(wú)線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段．在無(wú)線接人系統(tǒng)中，擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問(wèn)題容易處理、價(jià)格比較便宜．而且，擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對(duì)有線接入技術(shù)來(lái)說(shuō)，有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢(shì)，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用．
擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面．語(yǔ)音接入(點(diǎn)對(duì)點(diǎn))；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語(yǔ)
擴(kuò)頻通信是通信的一個(gè)重要分支和發(fā)展方向，是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn)，使它的應(yīng)用迅速?gòu)能娪脭U(kuò)展到民用通信中，它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn)，使它能與第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻(xiàn)：
[1]曾興雯等.擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004.
[2]查光明,熊賢祚.擴(kuò)頻通信[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004.
[3]吳慎山,萬(wàn)霞,吳東芳.擴(kuò)頻通信的發(fā)展與應(yīng)用研究[J].河南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(5).
論文摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)了不同的發(fā)展歷程。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式,它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過(guò)了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶(hù)光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)超過(guò)萬(wàn)門(mén),光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來(lái),光纖通信技術(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類(lèi)。分組型終端有計(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶(hù)電報(bào)終端(TeLetex)、用戶(hù)分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶(hù)分組交換機(jī)、專(zhuān)用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專(zhuān)用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶(hù)電報(bào)終端等各種專(zhuān)用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無(wú)線信道、專(zhuān)用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過(guò)呼叫過(guò)程建立連接,通信結(jié)束后再拆除;專(zhuān)線連接由于是固定連接就無(wú)需上述的呼叫建立與拆線過(guò)程。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來(lái)處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類(lèi)
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶(hù)環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說(shuō)DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶(hù)到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶(hù)環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱(chēng)為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶(hù)送來(lái)的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開(kāi)放多條虛通路,為多個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶(hù)數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無(wú)線數(shù)據(jù)通信
無(wú)線數(shù)據(jù)通信也稱(chēng)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。有線數(shù)據(jù)通信依賴(lài)于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過(guò)無(wú)線電波的傳播來(lái)傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說(shuō),移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無(wú)線通信。它通過(guò)與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶(hù)
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過(guò)光纜、雙絞電話線或有、無(wú)線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)各用戶(hù)可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱(chēng)為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過(guò)10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門(mén)使用局域網(wǎng)來(lái)管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語(yǔ)言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開(kāi)放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過(guò)上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址,在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
