通信論文范例

通信論文范文1

1.1DMC技術思想

現有的網卡通信是把網卡作為計算機的一個設備來進行操作的，用戶先要把數據從內存送到網卡設備里，網卡才能把數據發送出去，接收數據時則需要把數據先接收到網卡設備的存儲空間中，然后再把數據拷貝至內存中。這種實現方式避免不了網卡設備和內存之間的數據拷貝，并且網卡作為一種設備通信活動也受到相應總線接口如PCI總線接口的限制。DMC技術是把網卡作為一塊特殊的內存，插在物理地址最高內存區的內存插槽中，使得網卡和主機之間的數據交換如同主機訪問內存一樣，主機的網絡通信活動與讀寫內存一樣，這就避免了原有的通信過程中網卡設備和內存之間的數據傳輸，因此把這種通信機制稱為直接內存通信（DirectMemoryConnection，DMC），并且把基于DMC技術實現的網絡適配器稱為DMC網卡。DMC通信機制可以應用于多種網絡環境中，下面以高速光纖通道交換網作為應用環境，對DMC通信機制技術細節進行介紹。DMC技術的詳細過程描述如下：首先，把網卡作為一塊特殊的內存插入最高內存區的內存插槽中，修改操作系統對內存的最高物理地址區部分空間，即DMC網卡上的部分存儲空間進行注冊預留，將其作為CPU和網卡共享的通信專用區，只允許與網絡通信活動相關的用戶讀寫，其他系統進程無權訪問。我們把通信專用區按照以下4種用途進行分配：接收緩沖區、發送緩沖區、網卡命令區以及網卡狀態區。然后，根據相應的通信協議如FC協議進行網絡通信活動，通過訪問通信專用區，控制具有通信控制邏輯、并串轉換／串并轉換器和光收發器等部件的DMC網卡，進行計算機之間的點對點直接內存通信。

1.2DMC通信活動描述

DMC通信機制中主要通信活動描述如下：（1）發送數據：通信源節點發送數據時，只需用戶使用寫普通內存的方法將數據寫入通信專用區的發送緩沖區中，同時把發送命令寫入通信專用區的網卡命令區。DMC網卡上的通信控制邏輯根據網卡命令區的命令解析結果，從通信專用區的發送緩沖區中取出數據發送至網絡；（2）接收數據：在DMC通信機制的應用環境下，通信目的節點配置有相同的DMC網卡，網絡上的數據經網卡的通信邏輯接收后放入通信專用區的接收緩沖區，同時網卡控制邏輯修改通信專用區中的網卡狀態信息。當用戶需要獲得網絡數據時，只需使用訪問普通內存的方法讀通信專用區的接收緩沖區數據即可。因此，DMC通信機制實現了兩臺計算機內存之間的直接通信。用戶感覺不到DMC網卡的存在，使用訪問普通內存的方法就可以實現計算機間的點對點直接通信。

1.3DMC通信機制的體系結構

在直接內存通信體系結構中，DMC網卡和內存處于對等的位置，對CPU是透明的，CPU使用操作普通內存的方法操作DMC網卡的通信專用區，用戶通過對DMC網卡的通信專用區進行讀寫來完成網絡通信活動。因此，DMC通信機制避免了數據在網卡設備和內存之間的拷貝，并且通信速率也不再受傳統I／O總線的限制。

2DMC網卡原型機———FIFO－DMC網卡研究

2.1FIFO－DMC網卡的體系結構

基于直接內存通信技術DMC以及FPGA片上的存儲區域FIFO（FirstInputFirstOutput，FIFO）和寄存器，作者設計了DMC技術，并將其應用于高速光纖通道交換網的原理樣機FIFO－DMC網卡。該網卡是在DIMMDDR內存總線規范上擴展實現的。（1）光纖用于連接FIFO－DMC網卡和高速光纖交換網絡的對應端口。（2）光收發器負責進行光信號與差分電信號之間的轉換。（1）電收發器用于數據的串／并轉換。（4）FPGA可編程器件從功能上可以分為兩大部分：DDR－DIMM內存總線接口邏輯和通信邏輯，其中DDR－DIMM內存總線接口邏輯包括5個模塊，分別為SPD模塊、命令解析邏輯、時鐘管理邏輯、地址控制邏輯、讀寫控制邏輯，用以完成網卡的通信邏輯以及網絡用戶和通信專用區之間的信息交互。通信邏輯包括發送邏輯、CRC校驗邏輯、接收邏輯、控制邏輯、8B／10B編碼邏輯與8B／10B解碼邏輯5個模塊，用以實現真正的網絡傳輸活動。

2.2FIFO－DMC網卡的主要功能模塊

下面對FIFO－DMC網卡中的主要功能模塊進行簡要介紹。

（1）FIFO－DMC網卡的通信專用區

按照DMC通信機制的要求，FIFO－DMC網卡的通信專用區按用途分為4塊：接收緩沖區、發送緩沖區、網卡命令區以及網卡狀態區。接收緩沖區和發送緩沖區采用FPGA片上FIFO實現，數據接收FIFO命名為RxFIFO，用來存放網卡接受邏輯從網上接收的數據，用戶使用讀普通內存的方法就可獲取。數據發送FIFO命名為TxFIFO，用來存放用戶待發送的數據，用戶使用寫普通內存的方法把數據放入發送FIFO中，而后網卡的發送邏輯讀取FIFO的內容進行傳輸。數據接收FIFO和數據發送FIFO的容量都為一幀數據的大小。網卡命令區和網卡狀態區采用FPGA片上64位寄存器實現，網卡命令區即網卡命令寄存器COMMAND＿REG存放用戶發出的網卡命令。網卡狀態區即網卡狀態寄存器STATE＿REG存放網卡的各種狀態信息。DMC軟件或網卡通信邏輯在對網卡進行操作前，讀取COMMAND＿REG和STATE＿REG的內容，判斷相應位，再根據結果執行相應動作來防止沖突。寄存器中各位置“1”表示有效，在系統初始化時全部清零。

（2）SPD模塊

SPD模塊使設計出的FIFO－DMC網卡設備保持與普通內存相同的穩定性，能夠正確地被北橋芯片或者CPU芯片中的存儲管理器識別。在FIFO－DMC網卡中使用VHDL語言編程模擬SPD芯片的工作。通過分析，FIFO－DMC網卡的SPD模塊只需使用SPD芯片的5個引腳：SA0、SA1、SA2、SDA和SCL，并且BIOS對SPD模塊只執行讀操作（RandomAddressRead），所以SPD模塊的結構比較簡單，主要包括START狀態控制以及Ran－domAddressRead命令響應兩個功能模塊。其中，START狀態的控制邏輯比較簡單，主要依靠作為從設備的SPD模塊監聽串行數據線（SDA）和串行時鐘線（SCL）來產生，此處不再贅述。RandomAddressRead命令的響應由一個狀態機來實現，在不同的狀態完成相應的工作。

（3）命令解析邏輯

命令解析邏輯主要接收來自DDR－DIMM內存總線接口的各種內存訪問命令，并對命令進行解析。FIFO－DMC網卡的命令解析邏輯由一個狀態機控制，狀態轉移時設置特定的信號，由該信號觸發相應的讀、寫邏輯。

（4）地址解析邏輯

此模塊在內存訪問命令到來時，控制地址總線上的行地址和列地址等信息進行地址譯碼工作，尋址被訪問的存儲單元，使得各種數據信息能夠在網絡用戶、網卡的通信邏輯和內存之間正確地完成讀寫工作，協助FPGA中控制邏輯實現網卡的通信活動。由于FIFO－DMC網卡中使用了FPGA芯片上的FIFO和寄存器來模擬通信專用區，因此用戶操作通信專用區時只有4個地址信息：TxFIFO寫端口對應的虛擬地址，RxFIFO讀端口對應的虛擬地址，命令寄存器COMMAND＿REG對應的虛擬地址以及網卡狀態寄存器STATE＿REG對應的虛擬地址。地址解析邏輯根據用戶訪問的虛擬地址信息定位到通信專用區的某個部分即可。

（5）讀寫控制邏輯

根據地址解析邏輯尋址出的通信專用區空間以及命令解析邏輯解析的結果，對FPGA的寄存器或者FIFO進行讀寫操作。外部與通信專用區之間傳輸的數據信息主要有3類，分別是通信活動中的數據、用戶寫入網卡命令區的網卡命令以及網卡的狀態信息。

2.3FIFO－DMC網卡的軟件實現

直接內存通信技術DMC得以實現的重要根基是預留部分內存空間供DMC通信機制進程專用，這依賴于Linux操作系統提供的靈活機制。因此，DMC網卡的軟件功能包括：

（1）實現通信專用區的物理內存預留

依據Linux操作系統對內存的管理辦法，將FIFO－DMC網卡插入內存插槽的高端，使其存儲空間即通信專用區處于內存區的物理地址最高端。然后，我們借助于Linux內核啟動時能接收某些命令行選項或啟動時參數的特性，修改系統引導程序中的啟動配置參數mem，限定內核使用的內存數量。實際物理內存中大于mem值的部分就是預留的內存空間，系統不會使用這片物理內存。

（2）實現通信專用區內存的映射

由于Linux操作系統是一個虛擬內存系統，訪問內存是基于虛擬地址空間的，因此為了能夠使用被預留的通信專用區空間，需要把這部分物理內存正確映射到虛擬內存空間中。Linux操作系統提供了至少3種實現內存映射的方法，可以在系統不同時刻將通信專用區映射為I／O內存、內核空間內存或普通用戶空間，考慮到DMC技術中通信專用區需要在用戶態下進行訪問，作者最終選擇使用mmap設備操作方法來實現通信專用區的內存映射。并且，由于在FIFO－DMC網卡的設計中使用FPGA片上FIFO和寄存器模擬實現通信專用區，因此DMC軟件實現對通信專用區映射之后，只需要網卡命令寄存器、網卡狀態寄存器、數據發送FIFO的寫端口和數據接收FIFO的讀端口4個虛擬地址。

（3）實現用戶對通信專用區的訪問接口

由于FIFO－DMC網卡硬件邏輯中提供了將通信專用區作為普通內存管理和訪問的功能，因此用戶可以使用訪問普通內存的方法訪問通信專用區。

2.4FIFO－DMC網卡的功能驗證測試

2.4.1FIFO－DMC網卡的運行測試平臺

FIFO－DMC網卡的測試平臺采用PC機，CPU為Intel（R）Pentium（R）4，北橋芯片為Intel的RG82865PESL722。FPGA采用ALTERA公司Cyclone的EP1C4芯片，串／并轉換使用德州儀器的tlk2501，光電轉換則選用美國Finisar公司的產品FTRJ8519。示波器為Tektronix的TDS3052。為了降低調試的難度，通過BIOS設置，將內存時鐘頻率200MHz改為100MHz。

2.4.2FIFO－DMC網卡的運行測試結果。

經測試，FIFO－DMC網卡能在開機的BIOS自檢中被識別為內存設備，正確響應CPU的讀寫命令，并能在操作系統引導時預留共享存儲區，證明了直接內存通信DMC通信機制是正確的和可行的。

3結束語

通信論文范文2

一般擴頻通信系統的工作原理如圖1所示。與普通數字通信系統相比，擴頻通信系統主要是增加了擴頻調制和解擴部分。在發送端，首先對輸入的信息進行信息調制，形成數字信號，隨后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列對數字信號進行調制，使信號的頻譜展寬。展寬以后的信號再對載頻進行調制，通過射頻功率放大后送至天線發射。在接收端，從接收天線上收到的寬帶射頻信號，經過輸入電路、高頻放大器后被送入變頻器，而后由本地產生的與發射端完全相同的擴頻碼序列解擴，最后經信息解調，恢復成原始信息輸出。根據擴展頻譜的方式不同，目前常用的擴頻通信實現方式主要包括直接序列擴頻（DS）、跳頻擴頻（FH）、跳時擴頻（TH）、線性調頻（Chirp）等。另外，在實際應用中，可以根據具體的通信要求，對這4種擴頻方式進行組合，組成各種混合式擴頻系統，常用的有TH/DS、FH/DS、FH/TH、DS/FH/TH等。

2擴頻通信系統的特點

擴頻通信系統的特點主要包括以下幾個方面：

（1）抗干擾性能好。

對于干擾信號來說，由于與擴頻信號不相關，所以被擴展到一個很寬的頻帶上，使之進入信號通頻帶內的干擾功率大大降低，相應地增加了相關器輸出端的信號/干擾比，因此擴頻通信系統具有很好的抗干擾性能，非常適于移動通信。

（2）可進行多址通信。

擴頻通信系統具有非常強的選擇性尋址能力，可以采用碼分多址（CDMA）的方式組成多址通信網。多址通信網內的所有接收機和發射機都可以同時使用相同的頻率工作。采用擴頻通信技術構成多址通信網時，比常規通信體制更易于實現網絡的同步，便于實現靈活的隨機接入；同時，也便于利用計算機進行信息的控制和交換。

（3）保密性能好。

擴頻信號的頻譜結構主要是由擴頻碼決定的，而與待傳輸的信息基本無關，因此擴頻通信中信息的安全程度取決于所使用的擴頻碼。擴頻通信系統可以使用周期很長的偽隨機碼，在一個周期中偽隨機碼具有隨機特性，因此經過其調制后的數字信息類似于隨機噪聲。有的擴頻通信系統可以在信噪比為-20～−15dB的條件下工作，對方很難測出信號的參數，從而達到安全保密通信的目的。此外，擴頻信號還可以進行信息加密，對傳送的信息進行保護。

（4）抗多徑。

多徑問題是長期以來一直困擾通信系統的一大難題，特別是對于移動通信系統來說這一問題解決起來更為復雜和困難。擴頻通信技術則使解決這一難題成為可能。這是因為該項技術具有很強的抗多徑能力，只要滿足一定的條件，就可以達到抗干擾的目的，甚至還可以利用多徑能量來提高系統的性能，在一般的擴頻系統中，這個條件很容易得到滿足。

（5）干擾小。

擴頻通信系統對其他通信系統的干擾比較小，這是因為擴頻通信系統的頻譜密度低。由于擴頻信號擴展了頻帶，因此在輸出信號功率相同的情況下，降低了輸出信號單位頻帶內的功率，從而降低了系統在單位頻帶內電波的通量密度。擴頻通信系統的這一特點對空間通信極為有利。

（6）數模兼容。

擴頻系統既可以傳輸數字信號，也可以傳輸模擬信號。

3擴頻通信技術的發展方向

為了更好地發揮擴頻通信系統的各種優勢，進一步提高其綜合性能，今后應重點在以下幾個方面開展更加深入的研究工作。

3.1混合式擴頻技術

雖然DS、FH、TH等單一的擴頻方式都具有較強的抗干擾性能，但它們也都有各自的缺陷。例如，DS擴頻方式的缺點是碼捕獲時間較長、抗窄帶瞄準干擾能力有限、“遠—近”效應影響較大等；FH擴頻方式的不足之處是抗跟蹤干擾能力、抗寬帶噪聲干擾能力差等；TH擴頻方式的主要缺點是對定時要求嚴格等。因此，在實際應用中，單一的擴頻方式往往不能滿足實際通信的需要，特別是在需要同時解決諸如抗干擾、多址組網、定時定位、抗多徑、降低“遠—近”效應等一系列問題的情況下，需要將兩種或多種擴頻方式結合起來，以便彌補單一擴頻方式的不足，解決某些技術難點，提高通信系統的綜合性能。而且，采用混合式擴頻技術還有利于增強系統設計的靈活性，降低技術難度和成本。所以，進一步研究混合式擴頻系統（如FH/DS、TH/DS、FH/TH、DS/FH/TH等）是今后的重要發展方向之一。

3.2短波差分跳頻通信技術

短波差分跳頻通信（又稱“短波相關跳頻通信”）是近年來發展起來的一種有別于常規跳頻通信的一種新型跳頻體制，它的主要特點就是將調制和編碼統一起來，較好地解決了提高數據傳輸速率和抗跟蹤式干擾等問題。短波差分跳頻通信系統是以先進的數字信號處理技術及高速的DSP芯片為基礎設計的，該系統硬件結構簡單，易于采用數字化軟件無線電的架構，擁有傳輸速率高、抗跟蹤干擾能力強、頻譜復用、抗衰落性能好等優勢，是近年來擴頻通信領域一個重要的發展方向。作為一種全新的通信體制，目前短波差分跳頻通信存在著跳頻圖案的二維連續性和隨機性較差、寬帶頻率選擇困難、誤碼傳播以及組網困難等問題，因此尚未進入實用化階段，針對該種擴頻方式，在相關跳頻算法設計、抗干擾算法、多址性能、組網等方面仍需要開展更加深入的研究工作，解決其中的技術難點。

3.3混沌擴頻通信技術

混沌系統的類隨機特性非常適于通信的噪聲偽裝調制，而且，通過混沌系統對初始相位敏感的依賴性，可提供數量極多、非相關、類隨機、又是確定且易于產生與再生的信號，所以混沌序列特別適合作為擴頻通信中的擴頻碼。而且，由于混沌擴頻序列沒有周期，類似于一個隨機過程，所以系統的保密性好，很難破譯?；煦鐢U頻通信是目前混沌應用研究最熱門的發展方向之一，當前采用混沌擴頻序列的CDMA系統尚未得到實際應用，還需要開展進一步的研究工作。

3.4跳頻技術與多種高效調制技術的結合

跳頻技術與多種高效調制技術主要應用于民用通信系統中，但是，由于無需考慮跟蹤式干擾或轉發式干擾等敵對干擾，其跳速通常較慢。在今后的研究工作中，應著重探索如何將高速跳頻技術與高效調制解調技術進行有機的結合，充分發揮其特點，以便達到理想的通信效果。

3.5多用戶檢測技術與其他新技術、新算法結合

多用戶檢測技術不僅能去除噪聲干擾，而且還能進一步調高系統的容量、改善系統的性能，因此成為擴頻通信中的一個關鍵技術，受到普遍關注。多用戶檢測技術與其他新技術、新算法的結合是擴頻通信領域的研究重點和發展方向之一，主要包括以下幾個方面：

（1）半盲多與盲多用戶檢測技術。

（2）多用戶檢測與空間處理相結合。

（3）多用戶檢測與優化算法相結合，例如遺傳算法、神經網絡算法、模擬退火算法、恒模算法等。

（4）多用戶檢測與其他新技術相結合，包括空時技術、天線陣列技術、多載波技術等。

3.6基于DSP的擴頻通信技術

基于DSP（數字信號處理器）的擴頻通信是指硬件設備采用DSP作為核心處理器，通信部分采用抗干擾性、保真性好的擴頻無線通信。擴頻通信的實現對硬件要求較高，由于DSP芯片具有很強的數據運算和處理能力，且精度較高，因此可以較好地適用于擴頻通信，兩者的結合通過優勢互補實現了通信功能的完善，這是目前該技術研究的重點。當前，該技術主要用于水下通信和地下礦井移動通信中。

4結束語

通信論文范文3

機車在運行過程中產生的記錄數據必須全部下載下來并轉存到地面運行數據庫中，在這一過程中運行數據一般采用大容量數據存儲設備或者其他數據傳輸方式來傳輸，這種數據傳輸方式不僅需要借助大容量的數據存儲設備，同時也必須經歷數據傳輸的人工送存階段，不僅增加了數據信息的傳輸復雜性，而且讓數據的傳輸存儲活動面臨著一定的操作風險，不利于數據信息的規范化管理，在數據信息傳輸的這種形勢下，采用無線通信技術能夠實現機車與地面信息管理中心之間的無線通信，可以簡化數據管理的工作過程，并提高數據通信的穩定性和可靠性。

二、硬件配置

1、數轉電臺。

RF-418數轉電臺是無線通信領域的一種新型產品，其在提高了自身通信技術水平和通信質量的前提下，實現了與單片機之間的無線通信，在運行中可以提供RF測試、雙向通信測試、一般數據傳送、自動調頻數據傳送等四種工作模式。這四種模式之間的切換簡單方便，在保證其自身高可操作性的同時也提供了多樣化的數據傳輸形式，最大限度的滿足了機車和地面數據中心之間的通信需求。

2、數轉電臺與車載微機的接口。

無線通信技術在單片機通信系統中的應用，存在的最大問題就是數轉電臺與車載微機的對接問題，在單片機通信系統運行過程中，要保證數轉電臺與車載微機之間對接的準確性和數據傳輸的穩定性。車載微機系統采用的處理器是DALLAS公司研發的DS80C320處理器，其在運行中能夠提供兩個全雙工串行口，兩個數據指針、13個中斷源。通過處理器自身強大的數據處理能力，可以結合數轉電臺和車載微機所處的不同的實際運行狀況，對其對接的方式進行選擇，保證數轉電臺車載微機系統在對接活動中最大限度的接口連接安全和數據傳輸安全，減輕了單片機控制接口的負擔，同時提高了單片機通信系統運行的可靠性。

三、通信軟件設計

1、通信格式。

車載微機向地面通信系統發送請求信號主形式為ABBAIDSUMNFF、其中數據幀一共包含有6個字節，前兩個字節（ABBA）表示起始位置，第三個字（ID）表示該趟列車的車載微機的編碼號，第四字節(SUM)為通信活動中的標注字節，第五字節（N）表示在本次通信活動中從起始字節到結束字節的字節數，是為了防止在通信中信息丟失而設置的，第六字節（FF）表示通信內容結束。無線通信技術在單片機通信系統中的應用，對通信模式最大的創新就是實現了信息通信的數字化。單片機通信系統在我國的應用廣泛的存在著運行中一對多的運行模式，一般大型機務段都擁有數百臺機車。因為鐵路運輸自身的特性，大量的機車回段的時間都不確定，機車在完成運輸任務返回機務段時，應該首先與地面信息系統取得聯系，這種聯系由機車首先發出通信請求，在得到地面信息系統的回應后，與地面信息系統建立通信連接并完成數據信息的轉發。當車載微機連續三次申請通信都得不到回復或者回復信息不正確的時候，車輛管理人員應該保留該車次的數據信息，并與維護人員聯系進行車載微機的修理。

2、程序流程。

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量子力學誕生于1926年，是人類對微觀世界加以認識的理論基礎之一。量子力學和相對論之間的不相容性在1935年被愛因斯坦、波多爾基斯和羅森論證后，約翰•貝爾于1964年提出貝爾理論，，阿斯派克等人于1982年證明了超光速響應的存在。1989年第一次演示成功量子密鑰傳輸，1997年量子態隱形傳輸的原理性實驗驗證由奧地利蔡林格小組在室內首次完成，2004年，該小組又將量子態隱形傳輸距離成功提高到600米。2007年開始我國架設了長達16公里的自由空間量子信道，于2009年成功實現世界上量子隱形傳態的最遠距離。

二、量子通信技術的發展趨勢

量子通信技術的研究方向除了包括量子隱形傳態還包括量子安全直接通信等，突破了現有信息技術，引起了學術界和社會的高度重視。與傳統通信技術相比，量子通信除具有超強抗干擾能力外且不需對傳統信道進行借助；與此同時量子通信的密碼被破譯的可能性幾乎沒有，具有較強的保密性；另外，量子通信幾乎不存在線路時延，傳輸速度很快。量子通信發展僅僅經歷了20年左右，但其發展卻十分迅猛，目前已經被很多國家和軍方給予高度關注。

量子通信在國防和軍事上具有廣闊的應用前景，作為量子技術的最大特征，量子技術的安全性是傳統加密通信所無可企及的。量子通信技術的超強保密性，能夠有效保證己方軍事密件和軍事行動不被敵方破譯及偵析，在國防和軍事領域顯示出無與倫比的魅力。另一方面，在破解復雜的加密算法上，也許現有計算機可能需要好幾萬年的時間，在現實中是完全無法接受且幾乎沒有實用價值的。但量子計算機卻能在幾分鐘內將加密算法破解，如果未來這種技術被投入實用，傳統的數學密碼體制將處于危險之中，而量子通信技術則能能夠抵御這種破解和威脅。

在民間通信領域量子通信技術的應用前景也同樣廣闊。中國科技大學在2009年對界上首個5節點的全通型量子通信網絡進行組建后，使得實時語音量子保密通信被首次實現，城市范圍的安全量子通信網絡在這種“城域量子通信網絡”基礎上成為了現實。

三、總結

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類似于固定中繼系統，移動中繼系統由基站、移動中繼和用戶終端組成。其中，基站和移動中繼之間的鏈路為回程鏈路(BackhaulLink)，移動中繼和用戶終端之間的鏈路為接入鏈路(AccessLink)。若基站和用戶設備之間的信道狀況良好，還可以考慮直連鏈路(DirectLink)。移動中繼可以選擇放大轉發和解碼轉發等模式。由于移動中繼具有運動性和隨機性，而這種特點與性能密切相關，如何建立合理的移動中繼運動模型是移動中繼系統研究領域的首要問題。當前研究中有的采用較簡單的隨機游動模型，或采用二維泊松過程來表示用戶終端的放置位置，使用M/M/∞排隊模型來表示用戶終端的移動性。在實際部署移動中繼系統時，需要考慮不同的應用場景。在3GPPR11版本中，高鐵是主要應用。在文獻［8］中，主要考慮以下兩種典型場景:場景1移動中繼服務靜止用戶場景說明。在該場景下，中繼被安裝在交通工具的頂部，中繼天線被分別放置在車輛的內外，分別用于和基站與用戶終端通信。若不使用中繼輔助傳輸，該場景下的通信將會面臨許多問題，如嚴重的車體損耗，多普勒頻移，小區切換帶來的大量開銷等。反之，則可以將較差的信道分為兩段傳輸條件較好的鏈路，從而很好地解決了該場景下的通信問題。與直接傳輸相比，中繼輔助傳輸的掉話率明顯降低，為車內用戶提供較高的吞吐量和較低的小區切換失敗率，從而提高了通信質量，改善了用戶體驗。場景2移動中繼服務非靜止用戶場景說明如圖2所示。在該場景下，中繼也被部署在車輛頂部，不過其目的不是為了為車內乘客提供服務，而是為街道和公園提供覆蓋。鬧市區的街道和公園，是行人比較集中的地方，通信業務量大，屬于“熱點”地區。在經過這些地方的公交車上部署中繼，則可以增強覆蓋，提高吞吐量，具有實際意義。

2移動中繼系統中的關鍵技術

2.1信道建模與估計

對于移動中繼來說，由于其移動的特點，而且可能是高速移動，因此研究的首要問題是移動中繼的信道建模問題，主要包括回程鏈路和接入鏈路的建模。不同鏈路的信道模型與各網絡節點采用的天線數目、中繼的轉發模式和中繼的運動模型密切相關，信道建模的準確度會極大地影響系統性能。如文獻［9］分析了不準確的路徑損耗模型對移動中繼系統性能的影響。此外，基站到移動中繼的信道會隨著車輛的運動而急劇變化，同時車輛的運動會引起多普勒頻移問題，因此在實際的移動中繼系統中采用合適的信道預測和估計方法也是非常必要的。如文獻［10～11］提出了一種采用在車輛頂部使用預測性天線的信道預測和估計方法，從而較好地解決了移動中繼的信道估計問題。

2.2中繼選擇

在實際的移動中繼系統中，可能會存在多個移動中繼?，F有研究表明，根據信道狀態信息選擇一個最好的中繼進行協作，可以較低的復雜度獲得滿分集增益。因此，機會中繼選擇技術是移動中繼系統中的關鍵技術。信令開銷是中繼選擇算法的首要考慮因素。對于快速移動的用戶，基于信噪比的方案會產生大量的信令開銷，而基于位置或距離的選擇方案在高速場景下開銷較小，因而適用性更強。上述方案都是基于單個參數的選擇，實際信噪比和時延等參數會同時影響中繼選擇，為此，文獻［13］提出了一種具有服務質量(QoS)保證的多參數聯合中繼選擇算法。由于信令開銷和系統復雜度與每個目標用戶的候選中繼的數量成正比，文獻［14］考慮了如何減少候選中繼的數量而不影響使用中繼帶來的系統性能增益。文中所提算法限制了每個目標用戶的數量從而減少了反饋開銷。文獻［15］提出了一種三步選擇算法。該算法在保持中繼增益的同時可以使中繼信令開銷維持在較低水平。雖然中繼選擇可以提高系統性能，但是不適宜的選擇會引起頻繁的中繼切換，從而影響系統的整體性能。文獻［16］從這個角度出發，提出了使中繼活動時間最長和中繼切換率最小的兩種中繼選擇算法。研究結果表明，與現有方案相比，所提方案在不降低系統吞吐量的情況下可以獲得較低的中繼切換率和較長的中繼活動時間。

2.3資源分配

在中繼系統中進行功率和帶寬等資源的分配可以有效提高系統資源利用率和系統吞吐量，目前得到了廣泛的研究。(1)功率分配。最簡單的功率控制方法是開關算法。所謂開關功率控制算法就是給中繼分配一定功率或者不分配功率。該算法可以提高小區吞吐量和覆蓋范圍。文獻［17］根據不同的數據速率要求提出了一種最優的功率分配算法。該文獻考慮了中繼的移動性，建立了移動模型，使用所提出的最優功率分配方案可以提高數據速率。仿真結果表明，在一些實際的數據速率下該算法可以帶來3dB增益。文獻［18］提出了一種分布式的功率控制算法用以提高平均小區吞吐量。文章考慮了在多小區環境中，通過使用分布式移動中繼功率分配方案，與傳統的系統相比，平均小區吞吐量得到了改善。同時，也提升了小區邊緣吞吐量，因此對小區邊緣用戶來說，該方案有助于改善其用戶體驗，是一種較好的解決方案。(2)帶寬分配。對于不同的運營商分別安裝不同的中繼顯然并不是高效的，文獻［19］基于此提出了共享頻譜分配算法來解決此問題。該方案中不同運營商使用相同的移動中繼為某一區域內的用戶服務，并根據鏈路質量為不同運營商分配相應的帶寬，從而實現了無線資源的有效利用。借助于納什均衡理論，該方案可以將吞吐量提升近20%。文獻［20］以IEEE802.16j系統為研究對象，研究了子信道分配對系統性能的影響。文中提出了重疊子信道分配(OVSA)和正交子信道分配(ORSA)兩種方案。研究結果表明，所提方案的小區吞吐量高于不使用中繼情況下的吞吐量。文獻［21］則利用博弈論理論聯合考慮了動態服務選擇和帶寬分配的問題。為了獲得更好的服務質量，移動中繼執行基站選擇和傳輸模式的選擇，基站則為不同傳輸模式分配不同的帶寬。當移動中繼和基站的策略相互影響并且需要作出動態決定時，這將面臨著挑戰。為解決這個問題，該文提出了一個兩層的基于進化博弈和微分博弈的博弈結構。在下層，動態服務選擇可以建立為一個進化博弈模型;在上層，基站端的動態帶寬分配可以形成一個微分博弈模型，最后得到了一個閉環納什均衡。數值仿真結果表明了動態博弈帶寬分配策略的有效性，并且系統性能和覆蓋范圍的優勢得到了加強。

2.4小區切換

在移動中繼系統中，由于中繼的移動性以及中繼一般為多個用戶同時服務等原因，如何設計中繼高速移動情況下的小區切換策略便成為了一個關鍵問題，文獻［22～24］對此進行了深入研究。在高速運動場景，大量用戶很可能需要進行頻繁的小區切換，因而如何保證較低的鏈路失敗率和較高的切換成功率，將直接影響用戶的通信服務質量和通信體驗。對于移動中繼系統的小區切換問題，現在比較好的一種方案是使用具有兩根分布式天線的移動中繼，即在車輛首尾分別裝有天線。移動中繼通過選擇具有較好接收信號質量的天線作為接收天線。當車輛進入重疊區域時，前置天線執行切換至目標基站，后置天線將和服務基站保持連接。當前置天線完成切換后，再由后置天線將工作頻率轉移至目標基站。如果切換失敗，后置天線將執行第二次切換。因此，這種切換方案使通信在切換過程中不會被中斷，實現了通信的無縫體驗，而且降低了切換失敗率，是一種簡單實用的方案。

2.5移動中繼的其他問題

使用移動中繼來改善車輛用戶的服務質量和吞吐量的效果明顯，除了以上提到的關鍵問題外，仍然有其他的一些問題和挑戰需要解決。首先是移動中繼的移動性管理問題。這主要包括不同基站間移動中繼的切換和不同移動中繼間用戶的切換。但是，現有LTE系統中沒有針對移動中繼的移動性支持，因此有必要修改當前的系統結構用以提供有效、可靠的移動性管理。目前，為了支持移動性管理，是在當前的固定中繼架構上修改還是提出新的架構尚在討論中。其次，由于移動中繼的使用，干擾管理也是一個新的挑戰。中繼技術的優勢在理論上已獲得共識，但在實際部署中中繼節點的引入必然導致更加嚴重的干擾問題。盡管接入鏈路干擾較小，但對于回程鏈路來說，不同移動中繼間以及中繼與宏小區用戶間的干擾使問題變得復雜。預測性天線的使用將提高CSI的準確性，從而可以在回程鏈路中使用高級的干擾避免和干擾消除方案。

3結束語

通信論文范文6

現今的數據通訊方式非常多樣，但應用領域最廣的還是紅外通訊技術，紅外通訊技術之所以能夠得到如此廣泛的應用，主要是因為它主要下列幾點顯著優勢：首先，紅外通訊技術便于進行數據的收發，它的所有數據都只是將電脈沖和紅光脈沖進行各種轉化；其次，紅外通訊技術摒棄了傳統的線纜連接方式而使用先進的無線電連接，方便進行小型設備的數據傳送工作；再次，紅外通訊技術雖然進行了大量的創新但仍符合舊有的數據傳輸的有關規定；最后，紅外通訊設備進行的是兩個設備間的直線數據傳輸，它的錐角度數不超過30度，所以保密性能更強。此外，紅外通訊技術的最顯著優勢是傳輸速度快，這是傳統的傳輸方式所不可比擬的，現今常用的傳輸速度是4M，不過，最先進的VFIR技術早已達到16M。

2可以運用紅外技術的設備

紅外數據通訊在數據傳送方面取得的工作成效十分顯著，所以在多種小型設備中都有應用，本文只列舉了一些和我們的生活工作密切相關的使用了紅外通訊設備的技術，例如：①生活中使用的各種電腦；②打印機等各種電腦附屬設備等；③各種通訊聯系工具；④單反相機、家用筆記本、電視機頂盒和手表等；⑤各種工業用或醫用設施；⑥網絡的接入設施。

3紅外技術的缺陷

進行紅外數據傳輸時必須直線工作，這就需要徹底排除其間的障礙物，這樣才能高效的完成數據傳輸工作。分析當前的紅外數據傳輸系統可以發現，其通訊速率是有待提高的，否則將無法提高數據傳輸的效率。紅外通訊技術的突破點在于引進了先進的無線傳輸方式，這也使得其使用功能比較簡單，想要擴展其功能是具有非常大的難度的。

4紅外技術為計算機技術帶來的進步

紅外通訊技術的發展會使許多的主流計算機產品及其附屬產品都受到了影響，尤其對調制解調器的應用有著惡劣影響?？茖W的研究發現，認真執行紅外通信標準可以把所有的局域網的LAN的數據率增加至10Mb/s。在紅外通信標準中，要求其發射功率很低，所以它在工作時也是由電池來提供動力的。目前，惠普電腦公司早已著手研究內置式端口，若研究成功，所有擁有紅外通信標準的筆記本電腦和手持式計算機，使用者都可以把它放在手機的一定范圍內實現高速呼叫，還能連接至當地的互聯網。紅外通訊技術有很強的兼容性，這可以為電腦的設計者及終端使用者提供多元化的無電纜連接方法，如掌上電腦、筆記本電腦、家用臺式計算機和個人數字助理設備間的文件交換等。還可以在計算機的各種設備間互相傳輸數據并控制電視、盒式錄像機等的工作。

5紅外通訊技術的發展前景

觀察目前的市場現狀不難發現，紅外通信設備已經不單單在個人數據設備、各種筆記本或打印機中使用，而在個人通訊系統即PCS和全球移動通信系統中也有了極廣泛的應用。紅外線連接是數字式的，所以筆記本電腦間的數字連接不用再應用調制解調器，便攜式PC在接通PCS數據卡后連接電話后就能和無線PCS系統開展數據傳輸；而加大電纜的紅外端口能夠使PCS電話系統及筆記本電腦之間的無線通信更加便捷。不過在連接PCS、數字電話系統及筆記本電腦時一定要應用標準的紅外端口，也因此每種電腦都可使用PCS數字電話系統，例如最先進的筆記本計算機和手持式計算機，這樣可以更簡單的進行紅外數據的通信。此外，在使用該系統時電腦中不需配備調制解調器，所以以前的不能供給高性能PC卡調制解調器工作的手持式計算機現在也可以利用無線形式來完成通信。

6總結

通信論文范文7

依據耦合方式的不同WHBC可分為：①電流耦合，發射端輸入人體的信號為電流信號，接收器、發射器的兩個電極均需與人體直接接觸；②電容耦合，發射端輸入人體的信號為電壓信號，接收、發射端的兩個電極可不與人體直接接觸。當前大部分的研究都集中于后者，因此本論文主要介紹電容耦合WHBC系統。當前被認可的基于電容耦合的人體通信機制主要有兩種：靜電耦合機制和把人體作為波導的電磁波傳播機制，大多數WHBC模型基于這兩種傳輸機制建立。另外還有一些WHBC模型是基于實驗數據得到的，下面我們簡單介紹一下當今主要的WHBC理論和模型。

1．1靜電耦合機制及其物理模型

首先我們來介紹WHBC的靜電耦合傳輸機制。發射接收信號的電路、放在人體上或者人體附近的電極、導電的人體（相當于一個電阻）、電極和大地之間的耦合電容可構成一個閉合回路。整個閉合回路可被看作為一個二端口網絡，發射端的信號電極和地電極是其信號輸入端，接收端的信號電極和地電極是其信號輸出端，已知電路中的各電阻及電容的值，就可根據電路知識求出信號的路徑損失。由于靜電耦合作用（即二端口網絡電路中的耦合電容）是該傳輸原理中的關鍵所在，因此稱該原理為靜電耦合原理。其中發送端和接收端信號電極可以直接貼在人體皮膚上或者靠近人體皮膚的鄰近區域（例如緊貼衣服上），發送端和接收端的地電極懸空或者貼在皮膚上。但Luˇcev等證明信號電極直接與皮膚接觸、地電極懸空的電極結構可以得到最小的路徑損失。Xu等根據靜電耦合機制設計了一個WHBC通信系統，其系統模型使用了有限元件建模方案。該系統模型包含了大氣、人體、發射端電路和接收端電路。其中大氣分為三個區：近域區、過渡區和遠域區；人體模型則由手臂、胸部、腹部和腳組成，而各器官分別由對應的皮膚、脂肪、肌肉層組成。模型的仿真結果在低頻和實際測得的數據相差不大，但在高頻段差別就有些大，還需要仔細研究。

1．2人體作為波導的傳播原理及其物理模型

有些研究人員把人體看作波導，從電磁波傳播的相關原理方面建立人體信道的計算模型。發射機的信號電極與其地電極是電磁波的發射源，人體表面是人體與空氣之間的邊界面，信號的傳輸過程可看作一種特殊情況的表面波傳輸。已知人體表面的電介參數，根據麥克斯韋方程和人體空氣邊界條件可求出在人體表面各點的電場強度、磁場強度以及路徑損失。Fujii等用有限差分時域方法（finitediffer－encetimedomain，FDTD）建立WHBC模型。在FDTD計算方法中，使用了日本成年男性和女性的高精度身體模型。實驗中用生物組織固體人體等效模型驗證文中提到的理論模型，結果雖還不錯，但模型跟真實的人體畢竟不一樣，該方法的有效性還需通過真實的人體加以驗證。

1．3其它的WHBC傳輸原理和模型

近期Bae等提出了新的WHBC傳輸原理，該原理同樣把發射端的信號電極和地電極看作電磁波的發射源，但認為僅電磁波的電場可傳播信息，電磁波的磁場不起傳遞信息的作用，同1．2一樣利用麥克斯韋方程組可得到人體表面的電強度和路徑損失。論文提出的理論很新穎，能夠綜合現有的兩套理論，但其仿真結果和實驗結果在低頻處卻有較大的誤差，還需進一步完善。Ruiz等利用實驗數據建立了一個WHBC分析模型。方法是從現有的各種分布函數中選擇一個與實際測得的路徑損失的累積概率分布最接近的一個分布類型，然后用數學方法估計在某一確定距離下該分布類型的參數，接著求出該分布函數的參數與（發射接收）距離之間的關系，從而得到想要的模型。這種方法對硬件設計有一定的指導意義，但由于缺乏內在的物理原理的支撐，有很大的局限性。

2WHBC中的數字基帶傳輸機

除了WHBC的傳輸理論有諸多進展，WHBC傳輸機也頗有些碩果。Lont等設計了一個數據速率可調的基于移頻鍵控（frequencyshiftkeying，FSK）的超低功耗數字接收機。Song等則利用0．25μm標準CMOS工藝設計了一個功耗為0．2mW、速率為2Mb／s的數字傳輸機，其原理圖。圖中上半部分為發射機，下半部分為接收機。發射機由偽隨機二進制序列（pseudo－ran－dombinarysequence，PRBS）產生器、二選一多路復用器和驅動器組成。PRBS是芯片測試時需要用到的功能部件。數字信號可直接通過二選一多路復用器、驅動器傳到人體。接收機由接收AFE模塊、CDR電路和位錯誤探測器組成。接收AFE模塊用于放大、觸發、反向從電極接收到的寬帶信號，以恢復二進制數據。CDR電路模塊從恢復的二進制模塊中提取時鐘信號并鎖存數據。位錯誤探測器是芯片測試時需要用到的功能模塊。當反向不歸零制（non－return－to－zero，NRZ）數據直接輸入到人體后，發射端電極產生對稱的靜電場（分別對應二進制數據1和0），在該靜電場的激發下接收端的電極感受到一個由正負脈沖組成的微弱寬帶脈沖信號，對這些信號進行放大、觸發、反向的操作就可在接收端恢復輸入人體的二進制數據。Song等改進了TX的結構，使用了脈沖位置調節模塊，把NRZ數據的頻帶移到10～70MHz。Fazzi等則在RX中增加了相關電路，抑制噪聲的能力更強。然而即便如此，這樣的通信系統還是很容易受到外界的干擾，需要其它的技術抑制這種干擾，我們將在第3部分中進行討論。

3WHBC中的干擾及AFH技術

3．1WHBC中的干擾

人體可被看作天線，漂浮的和接地的人體在電磁場中的諧振波長分別為人體身高的2倍和4倍，同時人體的諧振頻率峰值不是尖銳的，而是寬廣分布的，因此人體天線效應能夠將頻帶分布寬廣的射頻信號注入到WHBC通信系統中。根據Cho等的實驗結果，這些干擾信號在一些環境下（調幅射頻塔或者無繩電話附近等）能夠把有用的信號淹沒，一般的數字傳輸機不能在這種變換的環境下穩定地工作，需要新的傳輸機來抑制這些干擾。

3．2AFH原理

WHBC中的干擾隨環境變化而變化，但均只占某一有限的帶寬。為了增強系統的抗干擾能力，我們把可用的WHBC總帶寬根據具體的應用（數據傳輸速率的要求）平均分成N個不重疊的子帶寬，每一個子帶寬可看作一個通信頻道。最開始所有的通信頻道均參與信息的傳輸，它們均處于跳頻序列之中。WHBC設備節點每隔一段時間根據一定的評判原則將跳頻序列中所有的頻道分為好頻道和壞頻道。好頻道繼續使用并等待下一次評判；壞頻道從跳頻序列中剔除，但一段時間之后系統會重新檢查上次被評為“壞頻道”的頻道的通信質量，只要被評定為好頻道，系統又會將其納入跳頻序列之中。其中頻道評價準則可以使用接收的信號強度指示（re－ceicedsignalstrengthindicator，RSSI）、分組錯誤率（packeterrorrate，PER）和載波敏感度（carriersensing，CS）準則。使用的是PER信道評判準則，其中PSR（packetsuccessratio）為分組成功率，Ps為合格頻道的PSR閾值。AFH技術源自藍牙，但AFH在WHBC中的適應性強過藍牙，因為一般情況下WHBC的覆蓋范圍僅限于穿戴者的本身，不會產生不同WHBC之間的串擾，而藍牙ZigBee等則會因為不同設備之間使用相同的通信頻道而產生動態頻率干擾。Cho等就利用AFH技術設計了適用于人體通信的傳輸機，達到了很好的抗干擾效果。

4結束語

通信論文范文8

俄羅斯在前蘇聯時期擁有巨大的核武庫，指揮效率不高的問題被領導層忽略。隨著履行美俄《削減進攻性戰略武器條約》，俄羅斯核彈頭和運載工具大量減少，指揮效率變得越來越重要。近年來，俄羅斯戰略火箭兵所有研制設計資金都放在“白楊-M”上，在指揮控制項目上的資金缺口很大，使得戰略火箭兵師級機動指揮所和高級指揮環節指揮設備的研制工作滯后，戰略火箭兵機動指揮所、指揮備份系統和雙工系統停留在草案階段。俄羅斯國防部專家評估，俄羅斯目前戰略武器指揮系統的生存能力比武器本身要差，整個系統出現了一些不穩定因素。為此，俄羅斯計劃在2015年前投資近40億美元建立新的指揮與通信系統，以更好地適應從模擬向數字化的轉變，包括發展戰略指揮和通信系統(含最低限度通信系統)，新型指控系統的建設將使俄核力量的作戰指揮能力和戒備程度大幅度提高。

2最低限度通信系統技術特點

通信網在整個系統中建設周期最長，耗資最大，也是整個系統中最易出故障，最易遭敵干擾和破壞的環節。信息系統的可靠性、抗毀性和保密性在很大程度上取決于通信系統的建設，是指揮自動化的基礎，因此，對它的建設有很高的戰術和技術要求。即使是在遭受核打擊之后，也要維持最低的指揮能力。適合這種情況的手段應具有如下特性:①核爆炸引起的電離層異常對通信沒有影響、影響很小;②通信距離遠，核打擊后被直接摧毀或造成線路中斷的概率小;③具有高度的抗毀生存能力和抗干擾能力;④能夠構成柵格狀組網，具有許多迂回路由，使通信頑存性強;⑤組成的最低限度通信系統，需具有一定的靈活性，具有野戰條件下的環境適應能力;⑥較好的機動通信能力和協同通信能力。

3最低限度通信傳輸手段組成及性能分析

通過對最低限度通信系統特點分析，信息系統最低限度通信手段可以采用以下手段:流星余跡通信、中長波通信、短波通信、散射通信以及衛星最低限度通信等。流星余跡通信是利用流星高速進入大氣層摩擦燃燒而形成的電離余跡對VHF電波的反射或散射而實現遠距離通信的一種超視距無線通信方式。由于其傳輸信道的隨機出現、不可預測、不受核爆和太陽黑子影響等特殊的傳播機理，使其具有傳輸信道不易被摧毀、抗核爆能力強、隱蔽性和保密性高和通信距離遠(達2000km)，可在復雜的電磁環境條件下保障通信的突出優點，在軍事上得到廣泛的應用。其缺點是，受流星信道的不穩定影響，不能夠保持實時連續通信，因此一般僅用來作為最低限度應急通信。中長波通信采用地波傳播，受地形地物影響較小，繞射能力強，傳播損耗小，信號傳輸比較穩定，適合諸如山區、丘陵及叢林等地形復雜地域的通信。山區通信中，中長波不存在“靜區”，在上百公里區域內形成完整覆蓋。但設備天線體積較大，動中通困難，中長波的通信容量較低，只能傳送報文，傳送速率一般從每分鐘十幾字節到每分鐘200Bytes。短波通信體積小、靈活方便、建立通信迅速，由于短波通信自身通信速率較低，作為最低限度通信手段使用時，速率在原來的基礎上還會有所降低，同時易受敵方偵察和干擾。散射通信抗干擾和抗核磁暴能力強，通信容量較其他幾種手段要高。但散射通信通常需要分集接收，使用靈活性較差。不過隨著新的時間分集技術硬件平臺出現，價格低廉，適用于設備的大批量生產和推廣應用。衛星通信具有通信距離遠，受地形地貌影響小，傳輸質量高，容量大線號穩定，但戰時比較脆弱，安全性有時也存在問題。衛星最低限度通信作為一種特殊條件下的非常規最低限度通信手段，可以考慮使用沒有被敵方干擾或摧毀的其他衛星，甚至是敵方衛星。這就要求采用特殊技術，既不能影響原來衛星的正常業務，同時也能抵抗該衛星原有業務對最低限度業務的影響。

4最低限度通信系統組織運用

最低限度通信作為未來高技術戰爭中處于劣勢一方的通信保障最后手段，一般情況下不啟用，只有在正常通信系統遭摧毀，或傳輸媒介遭破壞等原因，不能完成作戰命令的上傳下達時，才啟用最低限度通信系統。最低限度通信在不同級別的信息系統中，有著不同的使用場合、保障對象、傳輸手段和應用方式。對于高級別的指揮所(戰略和戰役級指揮所)，一般配置信道容量大、傳輸距離遠、信號傳輸穩定的傳輸設備;對于級別較低(戰術級指揮所)或特別重要的武器平臺，一般配置靈活性好，展開撤收方便的傳輸設備，信道容量考慮次之。根據指揮所上下級通信距離和通信環境以及指揮結構方式的不同，最低限度通信應用一般采用分級、和中心組網方式，系統由主站設備和從站設備兩部分組成。為了完成數據信息和報文的傳送目的，必須將主站設備和從站設備結合在一起使用。從站設備可以直接與主站設備互通，也可以通過主站轉發互通;一個主站可以配置多個從站，主站與主站之間可以無線組網，從而可以覆蓋很廣的通信區域;脫網后，主站與主站之間，以及從站與從站之間也可以互通。據報道，某外軍流星余跡通信系統的最大用戶數可達4000個以上，其中主站用戶數最大可達245個，主站之間可以采用光纜或衛星互聯，實現主站之間的高速雙向通信。如果以頻分方式劃分出多個獨立的小系統，那么各系統的設備識別地址就可以相同，從而使得用戶數成倍增加?？傊?，信息系統最低限度通信手段的配置需要考慮多層次、多手段綜合運用方式。首先，信息系統建設要提供足夠的保障手段和設備;其次，在指揮方面也需考慮各類信道的性能，采用最簡的報文編解碼技術和最精簡的組網協議，適應這類信道傳輸特性，以便傳輸更多的指揮信息。

5比特指揮報文編解碼技術

比特指揮是一種以“比特”為單位進行指揮命令編碼，以組態報文協議為核心、適用于惡劣通信環境的快捷、靈活和高效的輕量級數字化武器控制手段。它將作戰指揮常用的命令、指示、通知、請示和報告等指揮文書進行標準化、規范化和代碼化，通過代碼指令實施作戰指揮，提高作戰指揮效能的一種指揮自動化手段。

5．1比特指揮報文編碼技術

5．1．1比特指揮報文字典建立

報文字典是用于比特指揮的報文描述的集合，是進行比特指揮報文編解碼的依據。報文描述主要包含兩部分內容，一是關于報文組成結構的描述，用表格的方式進行說明;二是關于報文在各種使用情形下的使用規范說明，用CASE和條件語句說明。(1)報文結構報文數據元素組成包括索引號、DFI(數據域標識符)/DUI(數據使用標識符)、位長、存在屬性、數據組和重復組。①索引號是對消息中出現的字段編號，采用多級編號的方式有助于顯示字段、組之間的層次關系;②DFI(數據域標識符)/DUI(數據使用標識符)用來唯一確定該字段對應的數據元素。該代碼組合提供了對數據元素字典的快速索引;③位長是數據字段在內存中存儲和發送時所占用的比特位數;④存在屬性指明字段的強制/可選屬性。強制字段用M表示，可選字段用X表示;⑤數據組號是字段所屬的數據組的編號，用符號GN表示，其中N為數據組在報文中的序號(如G1表示報文中的第一個數據組)。嵌套組的表示要在自身的符號之前加上其上層組的符號和“/”(如G1/G2表示報文的第2個組，并且這個組是嵌套在G1組內部的);⑥重復組號是字段所屬的重復組的編號，用RN(M)表示。其中N為重復組在報文中的序號，M為該重復組的最大可重復次數;重復組也可以嵌套(如R1/R2(3)表示報文中的第2個重復組，并且該重復組是嵌套在R1重復組的內部的，該重復組最多可以重復3次)。(2)處理規則報文處理規則用于指出報文賦值、發送、接收、響應等方面的要求。主要包括適用和條件說明、缺省值、預期回應和其他說明。①適用和條件說明:適用和條件說明是為了嚴格清晰地定義每種報文的構建規則，以使在多體系下統一的報文構造成為可能。它包括每個報文適用的CASE以及報文內有關基礎處理、缺省、合理行為和特殊因素的關聯條件;有一些報文是為實現多重目的而設計的。在這種情況下，適用和條件說明應清楚地定義每一個消息的合理架構，完成各自特定的目的。②預期回應:預期回應用于說明消息接收方在接收到消息后應給予的回應，預期回應與消息的適用和條件語句有關。

5．1．2建立比特指揮數據元素字典

比特指揮數據元素字典用于對比特指揮需要的數據元素進行定義，包括數據元素的名稱、編碼長度、編碼方法和其他說明，在編碼方法中明確了數據元素的取值和編碼之間的一一對應關系。數據元素字典按照數據元素的數據域(DFI)和數據使用(DUI)進行索引。

5．2報文字典和數據元素字典的表示

比特指揮采用正日益成為系統間信息交互標準的可擴展標記語言XML對報文字典和數據元素字典進行表示。這種方法充分利用了XML語言的規范性和可擴展性，實現了編解碼軟件對于報文定義的獨立性，在軟件使用過程中，若報文結構或者數據元素的定義需要調整，不需要修改軟件本身，只需修改相應的報文字典或數據元素字典即可，有利于軟件長期穩定的使用。

5．3比特指揮編解碼軟件組成

編解碼軟件由接口控制模塊、數據解析模塊、數據校驗模塊、編碼轉換模塊和數據封裝模塊組成。其中接口控制模塊負責與上層應用軟件和下層數據分發軟件進行報文數據的交互，即從上層應用軟件獲取需要編碼的報文數據，并向其返回經過編碼后的比特報文數據;數據解析模塊負責解析XML文檔表示的報文字典和數據元素字典，獲取指定模塊型報文的定義，包括數據元素的組成、存在性、重復性分組，取值范圍、精度以及編碼方式等信息，這些信息是報文編碼的依據;數據校驗模塊負責檢驗輸入數據是否符合數據元素字典中定義的有效性要求;編碼轉換模塊負責將構成報文的數據元素數據轉換為若干個比特位的編碼，這種轉換是以數據元素字典的定義為依據的;數據封裝模塊負責將經過轉換的數據元素數據按照報文結構要求組裝成經過編解碼后的報文，并加上必要的報頭數據。比特指揮報文編碼技術主要借鑒了美軍VMF報文編碼的思想，在報文靈活性和精簡性方面具有一定優勢，針對最低限度通信信道的特點和典型應用場景，探索性地提出了可行的解決方案，以期得到同行專家的指點，共同促進此項工作的推廣和應用。

6結束語