电力无线专网中基于频谱检测的SDR技术

230 MHz电力无线专网系统作为目前电力负荷管理系统的主要构成部分之一,随着服务面的扩展和服务量的增大,传输速率低下、频谱资源浪费的缺点日益突出。频谱检测机制能够有效地搜索未使用的频谱空穴,而软件无线电可以充分利用检测到的频谱空穴并有效地提高频带利用率。提出了一种针对电力无线专网的基于频谱检测的软件无线电技术,结合电力无线专网230 MHz频段特点设计了通信系统中收发信机的数字电路,并通过MATLAB仿真验证了方案在在频谱检测上的性能表现。     

230MHz电力频段专用LTE基带芯片设计

针对230 MHz无线专网不能共用公网LTE基带芯片的问题,定制开发了电力专用基带芯片。着重介绍了基带芯片的设计方法,列举了开发使用的关键技术。此芯片经过实测,性能、功耗均达到了产业化的要求。     

电力无线通信异构多网共存环境中的网络选择算法

综合考虑电力业务需求和无线专网性能因素,针对邻域网、LTE无线专网、WiMAX无线专网和230 MHz无线专网等构成的异构多网混合共存场景,提出一种网络选择算法。该算法以AHPTOPSIS算法为基础,首先构建能表征候选网络与决策属性之间关系的决策矩阵,归一化处理获得归一化决策矩阵;利用AHP算法,依据不同业务类型下决策属性与网络性能之间的相对关系定义权重,对归一化决策矩阵加权获得加权归一化决策矩阵;然后对TOPSIS算法进行改进,依据加权归一化决策矩阵确定正负理想值,利用正理想值与候选网络之间的最小距离以及负理想值与候选网络之间的最大距离确定理想网络,计算各候选网络与理想网络之间的有效距离;据此执行候选网络排序和最佳网络选择,以避免运行TOPSIS算法可能存在的排序异常。仿真结果表明,该算法能根据电力业务需求对候选网络进行正确排序和最优选择,且能在满足业务服务质量的同时,提高资源利用率。     

电力通信异构多网共存网络发现与识别算法

电力无线通信网支撑用户量大面广、业务高并发、运行环境复杂,表现为异构多网混合共存。为了支持智能电力终端动态选择网络接入,必须首先执行网络发现与识别。针对TD-LTE无线通信专网、WiMAX无线通信专网、智能电网邻域网和230 MHz电力无线专网异构多网共存场景,提出一种融合物理层信号时频特征和MAC层协议特征的网络识别算法。该算法结合改进的窗口滑动能量检测和多周期特性加权循环平稳特征检测执行网络发现与识别。仿真结果表明,该算法能有效识别异构的多种电力无线通信网络。     

无线异构网在油气生产物联网的应用

油气生产物联网（A11）系统是《中国石油＂十二五＂信息技术总体规划》的重要建设项目,分为三个子系统：生产数据采集与控制子系统、数据传输子系统、现场监控与管理子系统。本文主要介绍一种由无线网桥＋LTE230无线异构网络构建的数据传输子系统应用方案,该方案既利用了230MHz频段LTE系统的信号传播距离远、稳定性高、绕射能力强和广覆盖的特点,同时发挥了网桥点到点通信灵活、低成本和高传输速率的优势,可以完全满足福山油田油气生产物联网对生产数据、控制数据和视频图像实时传输的需求。     

CBTC系统LTE-M无线专网列车接入单元的研制与应用

城市轨道交通车地综合通信系统的稳定性是目前地铁正常运营面临的最大问题之一。为提高通信的安全性和可靠性,城市轨道交通无线车地通信由WLAN通信技术升级为长期演进技术（LTE）。文章在综合分析城市轨道交通车LTE技术的基础上,根据CBTC系统城市轨道交通车地综合通信系统（LTE-M）需求规范的要求,研制了一种LTE-M无线专网车地通信设备列车接入单元。其采用1.8 GHz TD-LTE专有移动网络和VPN安全接入技术,在车地间建立起安全可靠的通信链路。经通信打流测试,列车接入单元能够经过专网核心网与地面服务器通信,且通信速率稳定、延时小于150 ms、无丢包现象,可以满足承载CBTC控制业务、乘客信息系统、视频监控系统等数据接入服务要求。     

McLTE无线通信技术及其在应急通信系统中的应用

Mc LTE无线通信技是以第四代移动通信技术TD-LTE为核心的新一代宽带多媒体数字集群系统,该系统具有组网灵活,能同时满足专网语音、数据和视频通信综合调度的需求的诸多优势。本文从Mc LTE无线通信技术简介开始,分析了该技术的优势和采用的关键技术,最后结合在水利专网中应急通信的应用,充分体现了Mc LTE无线通信技能实现数据集中、资源共享、统一调度的目的。     

基于嵌入式系统的电力无线专网远程通信终端研制

国家电网公司全面推进泛在电力物联网建设,其中,电力无线专网是其重要的无线接入网络,新型智能终端研发应用是其重要建设内容。针对泛在电力物联网业务需求,基于嵌入式系统研发了电力无线专网远程通信终端,分别从系统架构、硬件以及软件方面开展功能设计与开发,针对关键设计与参数指标进行了性能测试,并选取用电信息采集业务进行了适配性和功能测试。经测试表明,本文研发的远程通信终端可满足标准规范的性能要求,能够承载用电信息采集业务。     

基于230MHz无线数传电台中继的GPRS信号延长器

在用电信息采集系统广泛应用GPRS无线信号通道的情况下,存在部分用户环境下无线信号不足的问题,导致集中器与主站之间无法通信,制约了该项工作的开展。对多年来基于230MHz无线数传电台技术在用电信息采集系统中应用的研究,本文提出一种基于230MHz无线数传电台中继的GPRS信号延伸装置,给出解决GPRS无线信号不足的一种解决方案。     

基于TD-LTE的无线专网技术在配网自动化中的应用

本文首先介绍了配网自动化系统的功能和结构,然后根据我国配网自动化的建设现状,对配网自动化常用的通信技术进行比较分析,探讨目前以光纤通信技术为主,电力线载波技术和无线公网技术为辅的混合通信方案存在的问题和不足,并在此基础上提出基于TD-LTE的无线专网通信方案。最后本文构建了一个TD-LTE无线专网测试系统,从无线专网的覆盖范围、无线性能、配网自动化业务应用方面对TD-LTE无线专网进行测试和分析。     

基于CPCI总线的串口服务器模块设计与实现

针对串口通信的局限性,为满足串口通信设备快速灵活接入TCP／IP网络需求,提出了一种基于CPCI总线的串口服务器模块的设计方案。给出了串口服务器模块的系统体系结构,并对硬件结构、板载嵌入式软件和客户端软件3方面做了详细介绍,最后比较了串口服务器模块与传统串口服务器的区别,分析了其主要应用模式。实现了RS232／422串口与TCP／IP网络之间数据的双向透明传输、远程配置管理和数据共享的功能。     

无线传感器在智能配电网中的通信网络设计

智能配电网可以有效地提高配电系统的供电质量、实现分布式电源的并网优化运行与配电设备的高效运转、完成与用户之间的有效互动。无线传感器网络（Wireless Sensor Network,WSN）具有建设成本低、快速自组网等特点,在智能配电网通信系统中具有广阔的应用前景。论文通过总结智能配电终端在配电网的分布特征以及WSN在电力系统中的应用现状,分析了WSN的网络结构及其在智能配电网中的应用特点,并以此为基础给出了智能配电网WSN的设计原则。根据该原则设计了智能配电网WSN的分层体系结构,包括终端采集网、汇聚网和信息接入网。智能配电网的通信系统通常由多种通信方式组成,本文给出了与其他通信方式联合组网的设计方案,该方案通过构建业务终端层、接入层、骨干层和配电主站层,可以有效地扩展智能配电通信网的通信范围,提高智能配电网的网络数据完整性。     

基于DSP的UUV目标探测通用系统设计与实现

为实现UUV系统对不同的探测系统外围传感设备信号进行快速处理和控制,利用DSP的数据高速处理能力和FPGA的高速接口数据交互能力,设计了基于高速数字信号处理器(DSP)的UUV目标探测通用处理系统;该系统采用了XC7Z045T芯片扩展TMS320C6678芯片的硬件架构设计,通过配置SPI总线进行编程设计,产生250 MHz、156.25 MHz、100 MHz和50 MHz的时钟分配设计方案,支持2路百兆以太网接口通信和16路RS232串口数据的发送及接收,并可根据实际需求扩展CAN通信以及RS485通信;经实验测试,该系统设计方案可完成百兆以太网到目标探测传感设备的数据传输,实现对不同RS232传感器设备进行地址定义、读写和数据通信操作;结果表明,该系统设计方案达到了对以太网传感设备和不同RS232外围传感器快速处理和控制的目的,实现了基于DSP的UUV目标探测通用系统设计。     

无线网络测试系统的设计与实现

4G通信技术是是集3G与WLAN于一体并能够传输高质量视频图像以及图像传输质量与高清晰度电视不相上下的技术产品。LTE作为4G通信的标准技术,提供了极高的数据传输率,同时也极大地改进了核心网性能。同时,LTE小区具有极大的网络覆盖范围,网络结构简洁,并能与IP网很好地融合,具有广泛的应用前景。LTE对于未来高速铁路信息化建设极其重要。本文设计实现的无线网络测试系统将无线通信测量数据与地理信息数据相结合,为铁路无线通信网络的规划与部署提供参考。     

PLC自由口模式下的工业无线监控系统设计

针对目前工业控制过程中有线通信成本较高、组网不够灵活的问题,采用ZigBee Pro协议,提出了一种低成本、高可靠性、低误码率的无线组网监控系统设计方案。该系统的无线部分以TI公司的CC2530为核心,由协调器、路由器和终端设备3部分组成,并通过协调器与上位机进行交互操作。同时,采用自定制协议,通过串口实现ZigBee网络与西门子S7-200 PLC自由口的通信。现场应用已取得较好的控制效果。     

蓝牙技术在煤矿数据传输中的应用研究

文章分析了802.11b(无线局域网技术)、HomeRF(家庭无线局域网技术)、IrDA(红外技术)和蓝牙技术等各种短距离无线通信技术的优缺点,根据煤矿现场的实际情况,选择了蓝牙无线通信技术解决煤矿短距离数据传输的难题。文章提出了基于蓝牙技术的无线数据传输系统总体方案;分析了蓝牙通信原理与协议规范、蓝牙串口仿真协议(RFCOMM);以蓝牙串口应用框架为前提,确定了蓝牙通信替代电缆传输的实现模式;以CSR公司的单芯片蓝牙模块为核心,设计了系统的硬件电路;以蓝牙设备为基础,构建了点对点的数据传输系统硬件平台;提出了基于串口仿真协议的软件算法流程;根据蓝牙串口应用框架,设计了系统应用程序并在系统硬件平台上实现。实验结果表明,蓝牙模块RFCOMM服务功能完善,系统性能基本稳定。     

基于WinCE和SQLite的微量药品称重系统终端设计及实现

工业用微量药品动态称重系统要求其终端设备占用资源小、响应速度快、具备数据管理能力及良好的人机交互性能。将嵌入式数据库SQLite应用于基于Windows CE操作系统的称重系统终端设备上,根据微量药品称重终端的特点和需求,详细设计了系统构架和终端功能,重点解决了传统数据库与Windows CE系统不兼容的问题,在Windows CE系统上实现了数据存储与数据查询的功能。应用NI LabVIEW Touch Panel虚拟仪器平台设计了终端的界面,完成了SQLite数据库的开发与移植,实现了与称重单元的串口通信、参数配置、数据记录及数据管理等功能。实测应用结果显示,终端程序运行稳定,响应速度快,数据记录及查询功能丰富,满足微量药品动态称重系统终端的实际应用需求。     

基于OSGi的传感器网络服务体系结构

为适应变化的应用环境,延长传感器网络的使用周期,提出基于OSGi的传感器网络服务体系结构。该体系结构能为各种电子 设备与外部应用提供服务,实现远程数据的交互与网关服务的远程管理。实验结果证明,该体系结构可提高传感器网络的开放性和互操 作性。     

基于VC的PC机与单片机无线串行通信的实现

串口是常用的计算机与外部串行设备之间的数据传输通道。由于串行通信使用方便,所以应用广泛。文章介绍了无线通信模块并对利用通信控件MSComm实现PC机与单片机的无线串行通信进行了研究。