时间:2023-03-25 10:44:06
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1.1设计总体思想
通信协议应该和体系没有关联。但是需要在一个操控系统上运作协议栈,那么就需要提供一些体系有关的支持,把协议栈集中在操控系统之中。所以我们取出系恶意软件的体系有关部分,当朝着不同操控体系移植时,只需要修正这些体系有关部分代码就可以了。体系有关部分涵括进程进度以及同步模块、定时器模块,和一些运作库。协议栈是运用ANSIC编组的,采用标准C运作库。协议栈的用户端口和系统是相互关联的。如果需要将协议栈植入到一个全新的操控系统上,需要检索全部的体系有关部分,把这些体系有关的函数重新改写并且链接到不同的运作库。从代码数量来看,体系相关部分占据全部协议模块代码数量的百分之五左右。
1.2一种短距离无线通讯全新技术
近距离无线通讯协议目的就是每一种信息设施可以完成无缝资源共同享用。不管是手机、电脑计算机、PDA、打印机,亦或是数码相机、MP3播放器都可以相互传送语音消息、文字记录、图像、文件消息等等。所以在实现协议栈时,应该和不同的操控体系以及通信协议具有良好的接口端。但是现在很多协议在这方面的建设和实现具备一定的缺点和不足之处,致使体系不能完成跨平台通讯,唯独同种产品之间的通讯。一种全新的短距离无线通讯技术是BT技术,它在很多方面都具备很大的优势,采用全向天线;更加容易地发现设施;支持终端的迁移性能;视距对信号传递没有影响;全双工的运作形式,适宜开展话音业务;支持点到多点的连接形式,容易组成小型局域网络;并且可以经过无线局域网和特网连接,完成多媒体信息的无线传递。
1.3总体设计方案
用BT协议作为背景,提供无线通讯协议体系设计以及实现新型机制。我们建设的协议栈是对主机协议栈的整体实现,让它涵括了主机协议栈的全部系恶意,二元电话操控协议简称为TCS、服务发现协议简称为SDP以及主机操控端口简称为HCI等等。全部的协议栈是由四个部分组成的。
(1)体系模块。每个协议在开启时需要朝着BT体系模块注册。BT体系模块维持了BT主机协议的FSM案例表。一个BT主机协议栈可以采用这些小洗衣机其余的BT主机协议栈实行通讯。这个模块在每个平台上不一样的,因为并不是全部的体系都需要全部的协议模块。
(2)通用函数库模块。涵括了为各种协议模块维持FSM所需求的通用代码,像定时器的治理、进程之间的通讯等等。它还涵括了平台有关的代码。如果来自不一样的BT主机协议的FSM案例对于公共资源的需求,这个模块会负责为这些需求实行调度。
(3)协议栈的每个协议模块。全部协议模块都是采用ANSIC编组的,可以不需要改动就可以在每个平台上进行迁移。每一个BT主机协议被实现作为一个FSM。当协议进行初始化的时候,它会为相对应的FSM生成一个跳转矩阵,该FSM是由状态和事件牵引的。跳转矩阵的各项显示对一个指定形态下的指定事件的治理函数。在协议进行初始化期间,FSM会被形成开始形态。
二、体系无关的实现形式
在协议进行初始化时,会为相对应的FSM产生一个跳转矩阵,这个FSM是有形态以及事件牵引的。在协议进行初始化期间,FSM会被调制成初始形态。当协议的FSM收取到一个事件,它首要检索任务就是FSM现在是否正在治理事件。如果FSM繁忙,那么把这个时间植入到事件队列之中等待治理,否则的话,FSM就会立马进行治理。
三、结束语
(1)卫星接入技术。这种通信接入技术被广泛应用于房地产、金融以及教育领域,主要是由于其技术可以有效地实现高速度的互联网连接以及高速度的数据包发放。同时还由于此种接入技术的实施方法比较稳定,所以在各个领域被广泛应用。
(2)红外光通信接入。这种通信接入技术由于其传输速率相对比较高,它的速度频率大约在3MB/s-621MB/s之间,这样就可以有效的促进数据之间的高速度传播。同时此技术的传输距离可以高达100米左右,并且以红外光为主要的工作波段,这样既不需要对其进行频率波段的申请,也不会影响其他通信系统的运行情况。
(3)微波宽带接入技术。这种技术适应的频率段主要是在28GHz的周围,并且采用的是蜂窝方式的网络布局,这样就可以有效地降低因为传输距离比较长而造成的损失和能源消耗。同时还可以有效地减少无线通信发射的功率,由此可知,这种通信接入技术比较应用于双向数据和图像传输。
2无线通信技术在电力系统的应用
2.1无线通信技术在电力输配电系统中的应用
在电力系统中,有关状态信息的搜集和控制命令的发送主要是将输变电无线与光纤集成通信系统放置在网络通信层;变电站的中心站主要是通过电力特种光缆与部署在输电线路杆塔上的远端单元进行相互的连接,其中中心站还可以通过链式自组网的模式来有效地实现它们之间的通信,并且可以通过利用输变电中心站设备和远端单元有效连接的无线与光纤集成通信系统,这样就可以实现底层终端信息的汇总和采集。此外,还可以利用远距离传输的方式将信息进行汇集到输变电系统主站中。在电力系统中运用输变电的时候,可以有效地采用分布式中心站与链式组网两者相互相结合的方式,这样就可以更加充分地利用输电线路光缆资源,从而就可以有效地实现光纤与无线组合网络之间的通信。由于在电力系统中应用配用电的时候,它需求不同,这样就需要促使系统具备智能化的链路传输能力,并且系统还需要具备流量实时监测技术,从而就可以有效地实现系统性能的动态感知。除此之外,在对系统进行实际的监控和测量的时候,要对流量控制技术进行具体的分析和研究,从而才能使链路传输能够有效地适应网络系统的变化。在配用电应用的过程中,需要很大的终端数量,同时由于基站系统承受的压力比较大。所以系统在运行的过程中就需要具备海量终端,并且还要有一定的接入能力。除此之外,在利用调度算法对基站系统进行运算中还需要对终端用户进行数据传输的监测。
2.2无线通信技术电力系统内部管理中的应用
在发电企业,内部管理工作是非常重要的,首先无线通信技术可以有效地实现远距离延伸,其中有一些管理人员在异地出差,这样就不能连接电厂设备的实际情况,他们可以通过利用SIM卡和GPRS网络掌握电厂大型设备,例如:高压变频器等的运行参数,这样就可以方便电厂内部的管理,也有效地解决了距离远的问题,同时也为电厂节约了资源和成本。然后电厂设备如果在运行的过程中,发生了以外的事故,可以起到应急的作用,保证电厂通信网络正常的运行。可以实现小范围的覆盖,对于电厂、变电站等区域,应该考虑采用无线通信系统进行语音网、数据网的无线覆盖,在业务流量需要不是特别大的地方应用这种方式,这样就减少了电厂线路的布局,从而也方便管理人员对电厂内部进行管理。
2.3无线通信技术在电力通信系统中的应用
无线通信网络的研究对象在电力系统中的发电、送电、变电、用电等等一切与电相关的信息和环节,而无线通信技术就是对这些环节的整合,从而保证发电行业的自动化发电和电力生产、输送都更加安全经济。同时无线通信技术可以采用高压骨干网架进行远距离、大容量以及低损耗输送,这样就促进了电力系统的可持续发展。除此之外还可以有效地实现不同单位、机构以及装置的实时监测。
2.4无线通信系统在电力终端系统中的应用
1.13G技术不断成熟
3G指的是第三代移动通信,现阶段全球范围内包括三种主流3G标准。中国科研人员通过不懈努力,成功研发出了国际通用的标准,即TD-SCDMA。这三类技术有不同的优缺点,是3G技术的主流应用标准。3G网络能够在各类蜂窝之间自由切换,可以在移动的条件下进行数据传输,且可以应用于大范围传输,能够传送语音类与数据类讯息。
1.2宽带固定无线接入技术快速发展
宽带固定无线接入技术有诸多优势:带宽高、建设速度快、接入手段灵活多变等。因此无线通信业越来越加大了对该技术的投入。然而也存在一些局限性,譬如高频段的LMDS技术无法应用于恶劣天气条件下,而DDMS技术在国内的应用带宽受限,其发展受到了约束。正基于此,在现实应用中必须依照具体情况,有针对性地进行应用,最大化其特长,规避其缺陷。
1.3蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术
远距离无线通信技术逐渐更新换代,而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段,人们随身携带的通信工具,主要利用红外线进行传输,通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦,但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生,并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输,摒弃了传统的电缆,而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。
1.4Wimax成为宽带无线技术新产物
Wimax科技正逐渐兴起,其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax,人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上,网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为,其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性,也许会成为一类开创产业新局面的科技。
1.5超宽带无线接入技术
超宽带是一类时域通信手段,其无线接入技术比普通科技手段的带宽高,有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络,这种技术无需载波,仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体,以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏,信号强度是mW级别,能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架,此通信系统更利于实现,仅需较少的开支。
2未来无线通信领域的发展趋势
2.1现代无线通信领域技术互补性日益明显
现代无线通信技术种类逐渐增多,每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求,而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输,超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中,我们应当依照不同消费者的个性化需求,甄选出最适合的无线通讯手段,使得无线通信业务有着多元化未来,更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来,无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输,其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此,我们应着眼于未来,不断挖掘其技术优越性,弥补移动网络的应用缺陷,以更好地服务大众,同时避免资源浪费。
2.2蓝牙技术将革新现代无线通信业的发展
在蓝牙技术的发展大潮中,众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品,譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC,同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装,便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道,并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外,软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件,被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络,使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展,计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展,并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。
2.3无线网络通信技术的融合趋势
2.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合
为了完成其计费与检测功能,短距离无线通信技术被应用于电子产品中。现代无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展,愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面,譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。
2.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合
移动通信业务的发展成熟,与宽带业务领域的拓宽,直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利,并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。
2.3.3现代无线通信技术与视频等多媒体技术的融合
1.1无线通信工程
最早的通信方式是采用狼烟、火光、闪光镜、信号弹或者旗语等方式进行短距离的信息传送。直到1838年这些原始的通信手段才被萨缪尔•莫尔斯的电报网所取代,之后被贝尔的电话取代。真正具有现代无线通信意义的事件是1895年马可尼实现了英国怀特岛与30公里以外的一条拖船之间的无线传输。之后随着通信技术的不断发展,可以实现更好通信质量、更高功效的信息传输,例如无线通信、无线电视、无线网络等等。通信工程属于是电子工程的一个分支。主要用于处理信息传输过程中对信号产生、传输和处理的问题。主要应用于计算机通信、卫星导航、数字信息传输、光纤通信、个人通信以及多媒体技术和数控应用等方面。无线通信工程是信息科学发展的一项重要的体现。不断应用与网络通信技术上,而且还体现在商业、工业、军事以及人们的日常交流当中。无线通信技术的推广和应用,为人们传递和获得信息带来了极大的便利。随着我国对通信工程不断进行投入和开发,其未来的发展前景将会非常的广阔。
1.2无线通信技术
无线电通信是指利用(电磁波)的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式。目前主要利用的无线通信技术有:2G(包括GSM、CDMA)、3G(包括wcdma、cdma-2000、TD-SCDMA)、4G(LTE-A)、WiMax、UWB、RFID以及WiFi。UWB和RFID主要用于短距离的无线通信。无线移动通信技术主要经历了4个发展时期。第一个发展时期。最早的移动通信电话采用模拟蜂窝通信技术和FDMA技术。由于受到传输能力的限制,不能用于长途漫游,只能作为一种区域性通信手段。第二个发展时期。这一时期,信息技术得到了极大的发展,因此移动通信采用了GSM和GPRS通信技术。由此,正式步入了数字化时代。在这一时期,为了增强数据传输效率,通信运营商开发出了EDGE技术,也就是人们常说的2.5G技术。第三个发展时期。这一时期主要的技术为3G技术。3G技术有不同的技术标准。分别为:WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000以及WiMax。目前各项标准都开发的比较成熟,使用范围也在不断的扩大。第四个发展时期。4G技术的广泛应用。4G能够满足更高的传输要求,通信速度更快、网络频谱更宽,通信方式更为灵活,同时实现终端设备的智能化。2013年12月4日国家工信部正式向中国移动、中国电信和中国联通三大运营商4G牌照,标志着我国正式步入4G时代。
1.3无线通信工程的特点
1.工程位置不固定。
无线通信工程要确保通信信号的质量和传输效率,就要保证工程的通信容量和覆盖面积。由于工程的区域通常比较分散,因此工程位置不固定。在一些人口密集的地区,通过设置加大容量的基站,保证通信的质量和效率。在偏远的地区设置基站,确保交通不便利的地区位于信号的覆盖范围之内。
2.工程干扰因素较多。
在进行基站建设时,常常会遇到周围居民因担心辐射而阻挠基站建设,同时在较远地区搭建信号塔和摆放通信设备时,还可以能要租用民宅,由于部分房屋的图纸很难寻找,往往对设备的安装造成影响。
3.运输线路较长。
通信工程主要利用传输光缆进行信息传输。因此在铺设时不但光缆的长度很长而且光缆间的间距小,在不同的地区或者地段的工作量相当之大。
二、无线通信工程发展现状和4G技术的介绍
2.1无线通信工程的发展状况
1.无线通信包含了无线通信设备的制造开发以及通信的服务行业两个大的部分。
一般来说,无线通信的服务行业主要是通过无线网络的通信技术运营实现的。
2.通信工程最重要的部分为通信制造。
目前我国主要普及的是3G技术,正在推广4G技术。3G技术为通信行业的发展带来了更广阔的市场和发展前景。目前,通信制造业不断进行改造和完善,出现了很多先进的通信产品。目前2013年全国3G用户高达9万余户。
3.通信工程的发展过程中最重要的支柱之一就是电信行业的发展。
我国电信行业近几年迅速发展主要是依靠3G时代的发展,因此我国要为能够更好地促进3G时代的发展做更多的努力,从而达到普及扩大通信工程的目的。但是就目前而言,我国很多企业在发展的过程中,还是存在一些技术或者资金相对不足的现象。
2.24G技术的介绍
4G移动系统网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能,它们由无线和核心网的结合格式完成。中间环境层的功能有QoS映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,它使发展和提供新的应用及服务变得更为容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带。
1.OFDM技术
在3G向4G转变的过程中,OFDM是关键的技术之一。它包含了V-OFDM,W-OFDM,F-OFDM,MIMO-OFDM,以及多带-OFDM这些类型。OFDM是多载波调制的一种,它的各种载波是相互正交的,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,然后进行子信道传输。由于子信道可以看成平坦性衰落,所以就消除了信道间的干扰。OFDM对脉冲噪音以及信道快衰落有很强的抵抗力。
2.SDR软件无线电技术
由于4G系统中的软件系统比较复杂,因此将SDR引入到4G移动通信系统之中。SDR能够减低系统开发的风险,减少硅芯片的容量,从而降低产品的开发成本和生产成本。SDR是以现代通信为基础,以数字信号处理为核心,实现把无线和通信功能编译为多信号进行传输,满足用户在不同地点对接入网络的需求。
3.SA智能天线技术
SA采用天线的原理进行无线信息传输。主要是利用信号传播方向的差异,讲同频率、同时隙的信号加以区分,能够最大限度的利用有限的频谱。智能天线技术可以成倍的扩充通信容量,可以有效解决大量用户产生时延扩散、瑞利衰落、多径、共信道干扰等影响。
4.MIMO技术
无线电传输信号时,每个信号都是一个空间流,使用单输入输出的系统只能收发一个空间流,而MIMO允许多个天线同时收发多个空间流。因此MIMO有时被称作空间多样。只有站点(移动设备)或接入点(AP)支持MIMO时才能部署MIMO。目前它在3G通信系统中得到了广泛的应用,同时也是4G的关键技术。
5.载波聚合技术
LTE-A通过“载波聚合”(SpectrumAggregation)的方式进行带宽增强,即把几个基于20MHz的LTE设计捆绑在一起,通过提高可用带宽,LTE-A将带宽扩展到100M。但是实际上很可能没有一整块的空闲带宽,所以LTE-A允许离散频带的聚合。在具体应用中还面临很多问题,如载波聚合时多个可选载波是否需要划分可用集合和各种集合的等级划分;在切换中载波变化的通信问题;载波变化时的信令传输问题;各个载波的激活和去激活过程。这些问题都在3GPP会议中提出并存在多种方案。
6.无线中继技术
LTE-A系统容量要求很高,这样的容量需要较高的频段。为了满足下一代移动通信系统的高速率传输的要求,LTE-A技术引入了无线中继技术。用户终端可以通过中间接入点中继接入网络来获得带宽服务。减小无线链路的空间损耗,增大信噪比,进而提高边缘用户信道容量。无线中继技术包括Repeaters和Relay。
三、无线通信工程的发展前景
舰载无线通信设备通用测试诊断专家系统体系结构。被测无线通信设备通过射频检测线缆连通系统中的接口模块后,测试诊断管理模块依据系统提供的来自专家数据库的典型故障特征程序集所需的待测信息项,通过射频矩阵切换单元控制接口电路,选通测试诊断模块中的虚拟测试仪表,采集被测设备当前状态的信息数据,并将测试结果传输到测试诊断管理模块,与专家数据库提供的典型故障特征进行比对和逻辑推理,根据特征相似度锁定故障类型或故障范围,从而实现对故障进行诊断和定位的功能。逻辑推理方法是专家系统设计的关键,该系统的逻辑推理采用基于规则的精确推理和模糊推理相结合的方法设计。基于规则的精确推理主要是把专家数据库中与无线通信设备性能指标和故障案例有关的专家知识进行形式化描述,形成系统规则数据库,运用相关算法进行故障诊断和推理。基于模糊的推理规则是根据对关键信号参数的测试,推测计算出故障隶属度数值。首先通过研究被诊断设备,确定故障征兆和故障原因,并对其采用适当的方法进行模糊化和反模糊化处理,即确定隶属函数的表示形式;其次是根据事前的归纳和搜索或通过该领域的专家,总结出故障征兆和故障原因之间的逻辑关系,并建立模糊规则库;最后是采用模糊推理方法建立模糊推理机,以完成根据故障征兆进行模糊诊断推理的全过程。
2系统硬件设计
专家系统硬件包括嵌入式控制核心模块、测量切换矩阵模块、标准接口模块、总线控制模块、数控电源和电源管理模块、人机界面模块,以及由测试仪器设备构成的测量模块和连接被测无线通信设备的通用射频测试电缆等组成。嵌入式控制核心模块是系统的主控单元,以ARMMICRO2440A核心板为基础,嵌入了WINCE操作系统,并基于LabView开发了系统主控软件,实现对整个系统的控制与管理。测量切换矩阵模块以TMS320F28335数字信号处理器为核心,通过GPIB/VIX总线控制各种虚拟测试仪器,对采集到的信号数据进行运算和解析,并将解析后的数据上传给主控单元进行对比分析。标准接口模块提供LAN、USB、串行、GPIB、VXI等多种接口,通过切换矩阵来控制其中的射频同轴开关、可调衰减器、功率探测器和滤波放大器等接口电路。测量模块包含综合测试仪、矢量分析仪、频谱分析仪等测试仪表,用于采集所需的信号数据。总线控制模块通过RS232和1394接口实现主控单元对系统各部件的控制。数控电源和电源管理模块对系统供电进行智能化控制和管理。人机界面模块通过LCD屏实现专家对系统的操作和人机交互。
3系统软件设计
系统软件设计运用VC/VC++高级语言和NI公司的LabView,开发了故障测试诊断程序集、故障诊断专家知识库与设备信息数据库,以及仪器驱动程序集等软件系统。
3.1故障测试诊断程序集
测试诊断程序集软件由设备整机测试软件和单板测试诊断软件组成。整机测试程序根据诊断数据库提供的信息以树型方式显示功能检测项,当用户选择测试项后,系统依据测试诊断数据库中定义的测试流程完成测试并将测量结果和诊断数据库中的有关数据相比较,从而确定待测设备是否存在故障。单板诊断程序内部包括单板的各种信息注册表,该表将单板具有的所有特征信息组织在一起,可以直观显示单板中各元器件的型号参数等信息,在故障诊断过程中能以文字和图像突出显示的方式指导操作人员进行测试探头或夹具的定位,并能对故障诊断结论中的失效元件在实物图像上闪烁显示,使测试操作生动直观,诊断结果一目了然。
3.2故障诊断专家知识库与设备信息数据库
故障诊断专家知识库包括与整个诊断软件运行相关的专家诊断数据信息(如通信设备故障判别准则信息、检测参数指标、失效判据信息、检测部位-失效类型-失效判据-检测方法逻辑对照信息、故障预测结果、故障预测报告、历史维护记录、系统预设信息、代码信息等),全面反映通信设备及各板件的累计使用情况、历次维修情况、当前健康状况、损伤残留及待查隐患、任务能力评估以及预定的维修安排等,用来支持推理机根据检测数据对通信系统、子系统和设备板卡当前检测状况的变化做出正确的认定。设备信息数据库包括实时数据库和关系数据库,实时数据库用来装载来自接口适配器的实时检测数据,关系数据库用来装载通信装备整机及单板的型号、厂家、出厂日期、性能指标等基本属性信息表。
3.3仪器驱动程序
VXI总线即插即用(VPP,VXIplug&play)仪器驱动程序规范规定了仪器驱动程序开发者编写驱动程序的规范与要求,侧重于仪器的互操作性,可使得多个厂家仪器驱动程序共同使用,增强了系统级的开放性、兼容性和互换性。VPP规范提出了两个基本机构模型,第一个模型是仪器驱动程序的外部接口模型,它表示仪器驱动程序如何与外部软件系统接口,外部接口模型包括函数体、交互式开发接口、程序开发接口、VISAI/O接口和子程序接口,第二个模型是内部设计模型,它定义了仪器驱动程序函数体的内部结构,使用一些部件函数共同实现完整的测试和测量操作。
4主要技术指标
1)测试频率范围:1~500MHz。2)测试功能:频谱分析、频率/功率测量、信号激励、时域波形分析、基本电参量测量、音频信号分析、通信误码测试。3)测试速率:不小于50Mb/s。4)系统支持:VXI、PXI和LXI总线技术。5)系统软件:LabView、VisualC++。6)支持通信接口类型:GPIB接口、标准并口、RS232串口、LAN口、1394接口。7)电源及功耗:AC220V±10%、功耗不小于2kW。8)环境适应性:工作温度:-10~50℃,存储温度:-25~70℃。
5主要功能
5.1自治测试功能
系统提供序列化自动测试功能。以收信机为例,待测设备加电后,即可通过数据采集模块采集必要的数据,如电压、阻抗、频率甚至波形信号等,经过信号分析模块通过对测量的各种数据进行分析和处理完成对整机的诊断,如果整机诊断结果显示有故障,故障诊断模块会该将故障定位到某个板件,并在显示设备中显示相关结果,指导下一步的单板检测操作。单板检测需要将设备中板件卸下,插入系统的接口模块,通过宽带可控信号源模块产生板件检测所需要的电源、高频信号、逻辑信号等相关工作数据,并传送给板件,在故障诊断模块的控制下进行故障的分析诊断,可将故障定位到某级电路,甚至元器件,并通过显示设备显示测试诊断结果。
5.2故障诊断功能
系统通过不断的采集被测试设备的信息获得检测信号,通过信号处理得到设备特征信息,并与故障诊断专家知识库中的设备允许参数进行对比和一系列逻辑推理,快速找到最终故障或最有可能的故障位置,然后由用户来证实并形成诊断决策,最后建立维修方案并对设备进行维护和维修。
6结语
1.1移动终端的硬件平台饱受威胁。当前,移动终端的硬件平台普遍缺乏验证机制与保护机制,以至于部分模块固件被不发入侵者肆意篡改,加之终端内部的通信接口未形成集聚完整性与机密性的保护机制,导致移动终端内传出的信息被黑客窃听,对其基本安全性造成极大威胁。
1.2由于4G无线系统包含着许多种类,但操作系统的安全性却相对匮乏,因而出现了许多漏洞,而且这些漏洞具有公开性特征。
1.34G无线系统的移动终端具备支持多种无线应用的功能,例如电子邮件、电子商务等。假使这些无线应用本身在程序方面存在着漏洞或安全隐患,同样会对4G无线通信的网络安全性造成极大威胁。
二、提升4G无线通信网络安全性的主要策略
由于有线网络和无线网络在基本特性方面存在着较大差异,因此在设计无线通信的网络安全方案时,应当充分考虑其兼容性、安全性以及效率性等因素,从而最大限度提升4G无线通信的网络安全性。
2.1研发与利用加固型操作系统
为了规避安全问题,在选择操作系统时,应选择满足TMP需求的操作系统,能够支持远程验证、区域隔离以及混合访问控制等操作。
2.2采取硬件物理保护措施
通过加大无线通信测试平台硬件的集成度,减少存在攻击威胁的接口数量,并适当增加电压、电流以及温度,以此方式达到检测电路的目标,以防采取物理检测措施时被攻击。此外,针对TPM和全球用户识别卡中的相关数据,还应当根据安全级别进行销毁处理。
2.3不断加固硬件平台
把中国移动互联网可信应用平台视作网络安全问题基本防护对象,除了对其进行全方位检测以及可信启动之外,还应予以存储保护等安全措施。同时,由于4G无线通信的核心网是TD-SCDMA,尽管不对称管制、起步晚以及备受怀疑等主客观因素对其发展产生了一定的影响,但TD-SCDMA的整体发展趋势十分明朗,同时还取得了较大成功。而随着TD-LTE的不断推行与普及,其发展事态已远远超过TD-SCDMA,全球范围内TD-LTE的商用网络总数已达到13个,其发展与应用必定会成为大势所趋。
2.4提升通信服务效率
由于无线通信的网络资源有限,为了提升网络资源的可靠性、安全性与有效性,首先应当控制安全协议的信息交互总数,确保安全信息的精准性与短小性。其次,控制移动终端的任务数量,针对4G无线通信的网络终端制定明确的标准,要求其计算能力具备明显的非对称性。最后,针对处于闲置状态的移动终端,必须加以有效利用,从而实现预计算、预认证的目标。
三、结束语
本系统主要由STC89C52、飞思卡尔系列单片机K60、GSM通信模块、传感检测模块机电机控制模块等部分组成。控制部分本设计中采用双CPU的设计方案,分别用飞思卡尔公司的kinetis系列单片机K60和STC89C5C单片机。K60单片机主要用来采集传感器数据和控制舵机。STC89C52单片机主要是用来控制GSM发送短信息以及驱动步进电机STC89C52RC是一款高性能、低损耗的8位可编程微控制器,512字节的RAM、8K字节FLASH、32位双向IO口、全双工串行口、3个16位定时器/计数器,基友EEPROM及看门狗功能。同时,具有在线编程的功能,可是让使用者方便调试程序的可行性。ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无需专用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程序,数秒即可完成一片。在正常使用是P0口需要接上拉电阻,这时候P0口为准双向IO口。STC89C52RC的P3口比较特殊,它既可以当做通用IO口来使用也可以采用其第二功能来使用。K60单片机是一款高速、高性能、低损耗的微控制器,该单片机是飞思卡尔公司推出Kinetis系列微处理器的一种,该系列微处理器是以ARMCORTEXM4为核心的32位微处理器。Kinetis系列微处理器基思卡尔公司先进的闪存技术(TFS)和先进的Flex存储功能,可以达到超过1000万次的擦写,该系列单片机具有非常强大的数据处理能力、该单片机拥有众多的引脚,并且很多引脚都具有复用引脚,可以通过配置寄存器来实现相应的功能,大致可以分为通用IO口(GPIO)模块、定时器模块、异步串行通信模块、模拟量(A)和数字量(D)相互转换模块、SPI模块、I2C模块、CAN等模块。图2为K60单片机及接口电路。通信模块GSM模块是集射频信号和基带信号于一体的通信传输模块,特别适合远距离数据传输、该模块符合标准通信传输协议、通过AT指令可以实现短信传输、拨打电话等服务。本系统采用TC35模块来实现收发短信,以此来实现终端的控制,达到智能控制的目的本系统中TC35模块通过串口与单片机连接,其接口电路如图2所示。TC35模块的TXD、RXD通过RS23与STC89C52RC单片机的RXD、TXD连接,以此来实现通过单片机来控制短息收发来达到远程控制和报警的目的。GSM模块与单片机连接,进行串口通信,GSM模块的TXD、RXD分别与单片机的RXD、TXD相连,并且经过电平转换,电平转换有MAX232进行。在GSM模块与单片机连接时要等待一段时间,GSM模块注册完成后,单片机才能通过程序来控制GSM模块发送短信,在通信时要注意波特率要一致,否者通信不正常,GSM模块不能正常发送短信。执行部分检测部分主要由MQ-2烟雾传感器、MQ-7一氧化碳传感器、火焰传感器、雨滴传感器、温度湿度传感器、ULN2003步进电机驱动芯片、红外传感器、MOC3041光耦、BTA16可控硅等组成。电源系统本设计采用LM2940来做5V稳压,由于K60单片机供电电源为3.3V,所以系统设计中还要有3.3V电源,设计中采用了AMS1117稳压芯片,电路见图3所示。
2软件设计
当电源上电后,程序开始初始化,各个模块开始测量数值,单片机开始读取各个模块采集回来的值,并通过液晶显示回来,比较各个模块采集值与阀值的大小,当超过阀值时,通过GSM短信报警。其程序流程图如图4所示。
3总结
通过上述分析,我们可以得出无线局域网在应用过程中具有诸多优势,其主要优点如下:(1)具备较多的灵活性和移动性。在无线局域网中则可以在信号覆盖的任意方位内都可以接入网络,具有其强的灵活性。除此之外,无线局域网还具有另一个优势,那就是移动性。一般来说,用户可以在连接到无线局域网的空间内随意的移动计算机设备,不会受到网络的限制。(2)在无线网安装过程中很便捷。由于网络的建设周期长,对于周围环境的影响也非常大,常常需要破坏墙体和地面来进行管道穿线工作。而无线网络的建设通常只需在安装一个或多个接入点设备后,便可以在整个空间内覆盖上局域网络,这样不仅可以免去对于环境的破坏性,还能够减少网络施工的工作量。(3)无线局域网便于网络的规划和调整。对于办公地点来说,一旦架设了有限网络,就很难对其进行更改,而且重新布线施工是一个耗时、耗力、耗钱的过程。所以,相对来说,采用无线网络就能够尽量减少这种情况的发生,还能够节省时间和人力,最为重要的是了节约经济成本。(4)采用无线网络易于扩展。在无线局域网中具有多种配置方式,因此用户可以根据具体需求来对其进行灵活的选择。无论是从只有几个小用户的小型局域网还是拥有上千用户的大型网络,都可以采用这种网络方式,这是有线局域网所不能比拟的。
2无线局域网的基本设备
2.1无线网卡
网卡又被称为网络适配器,它是将计算机和网络电缆连接在一起的基础设备,因此,只要采用无线信号,计算机之间就能够进行通信和数据传输,其功能和普通的电脑网卡相同,区别只是在于不用进行有线的连接。
2.2无线AP
无线AP指的是无线接人点,英文缩写为AccessPoint,主要用于无线网络的无线交换机中,它是无线网络的核心。一般情况,无线AP主要用于家庭、大楼以及园区的内部,如果移动计算机的用户想要进入网络中,就需要先进入到有线网络的接入点中,从而使得信号的覆盖范围远达几十米,甚至到上百米。
2.3无线天线
无线天线是指在信号传输过程中,将传输线中的电磁能转化为自由空间的电磁波,或者是将空间内的电磁波向传输线中的电磁专用设备转化。一般当无线网络的网络设备之间相距较远时,信号强度就会随着距离的增加而不断减弱,与此同时,信息的传送速度也会降低,这样就会导致无线网络没有办法正常的运行,这个时候就又要借助无线天线来增强所接受或是传送的信号,保证无线网络的正常运作。
2.4无线路由器
人们所熟知的无线路由器是指带有无线覆盖的路由器,一般在路由器的应用下,可以实现用户上网和无线的覆盖。另外,无线路由器可以将其无线和有线连接的终端都分配到一个子网中,从而使得子网内的各种网络设备更加方便的就能进行数据的交换。
3结束语