導語：如何才能寫好一篇數據通信技術論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。

數據通信是以“數據”為業務的通信系統,數據是預先約定好的具有某種含義的數字、字母或符號以及它們的組合。數據通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。

1通信系統傳輸手段

電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。

微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。

光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。

衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。

移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。

2數據通信的構成原理

數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。

3數據通信的分類

3.1有線數據通信

數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。

分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。

幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。

3.2無線數據通信

無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶

4.1計算機網絡

計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。

局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。

4.2網絡協議

網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。

TCP/IP實際上是一種標準網絡協議,是有關協議的集合,它包括傳輸控制協議(TransportControlProtocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據,IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性,現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。

目前的IP協議是由32位二進制數組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。

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我國已經對運用于數據管理的通信及互聯網技術有了很長一段時間的實踐，人們已經普遍接受了通信及互聯網技術對于數據管理的重要性。大小企業都已經逐步增添計算機硬件設施，更重要的是普遍使用了互聯網技術，這與目前互聯網的普及程度有比較緊密的聯系。盡管人們對新技術支持下的數據管理已經步入正軌，但是不少數據管理人員多通信及互聯網技術的理解依然停留在基礎階段，并沒有從深層次去剖析該技術應用于數據管理的具體情況，這樣就使得數據管理工作停留在機械地存儲數據階段，缺乏必要的創新過程。數據管理中應當清楚地認識形勢，明白信息時代的日新月異，為未來簡化、優化數據管理工作打好基礎。企業管理人員是企業發展的核心決策者，管理人員對通信及互聯網技術的理解將直接影響整個企業對該技術的理解，從而對某些概念的應用僅僅停留在照學照搬的層面，缺乏必要的匹配工作，管理工作的效率無法得到大幅度提升。

2）加強人才考核，注重人才培養

目前數據管理中缺乏專業性人才，其中互聯網技術人才最為緊缺。目前從事數據管理工作的員工大多對數據管理有著豐富的工作經驗，但對互聯網技術的掌握十分有限，一旦互聯網出現問題，員工無法及時修復問題，就會使數據管理工作受到嚴重的影響，可能會使數據泄露，給運營商帶來巨大的經濟損失。當前從事數據管理的工作人員對互聯網的理解比較淺顯，一方面沒有將互聯網的作用完全發揮出來，另一方面沒有能力挖掘互聯網的潛在優勢，限制了新技術運用于數據管理的前景的發展，數據管理工作效率始終較低。人才是企業發展的中堅力量，數據管理同樣也需要有良好專業素養的專業人才作為支撐，人對新技術和數據管理都有足夠的能動性。因為通信及互聯網技術設計專業知識較多，對人才的要求將會更高。企業為了優化數據管理工作，就必須定期對數據管理人員進行新技術學習培訓工作，并對出勤情況進行考核，使學生更加主動積極地學習深化專業知識，使自身解決實際問題的能力得到提升。工作人員固然可能具有多年的數據管理經驗，但是時生了翻天覆地的變化，數據管理方法也變得更加新穎，員工應當主動承擔起改變數據管理模式的重任，這就需要加強對人才的培訓工作，使員工掌握更多核心的數據管理方法。

3）加強互聯網技術在數據管理中的應用

為了全方面的在數據管理過程中運用好互聯網技術，首先應當使運營商自身意識到互聯網技術對于數據管理的重要性，改變以往對數據管理人員的陳舊觀念，運營商一方面應當認識到互聯網技術之于數據管理發展的巨大潛力，另一方面也要認識到互聯網技術可能帶來的問題，對通信及互聯網技術實施過程中可能出現的風險進行評估，防患于未然，避免運營商蒙受經濟損失。企業應當加強對管理人員的培訓工作，培訓內容以先進的互聯網技術為主，確保數據管理人員掌握最基本的應對緊急情況的能力，對最為常見的故障能夠妥善處理。具體的培訓工作可以安排具有豐富互聯網技術知識的人員組織講座，也可以把工作人員的培訓工作外包給具有豐富實戰經驗的第三方機構來負責。企業內部還應當招聘專業為互聯網技術的人才，組建專門的專家團隊，為數據管理獻謀獻計，確保數據管理能夠始終充滿活力和動力。企業應當組織專業人才對數據管理的風險進行評估，擬定出完整的融風險評估、風險防治為一體的風險體系，避免重要數據外泄，保護用戶合法權益。企業應當清晰地認識到信息泄露對于企業形象的負面影響，間接導致企業遭受沉重的經濟打擊。互聯網技術能夠為用戶提供不同的業務，并且在不同業務間的兼容問題上處理得相當成熟，用戶將同時擁有用戶號碼和物理號碼，對二者的管理能確保用戶使用的流暢性。互聯網技術還可以對整個網絡通信進行整合，便于集中處理，在設備運行工作中，互聯網技術還可以提供強大的監控管理，使網絡數據的查詢更加方便快捷。豐富的互聯網技術經驗能夠確保數據的安全性，因為有強大的加密措施，為數據安全設立防火墻，避免病毒和黑客的侵入。

4）小結

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在智慧家庭的建設中，互聯互通的控制系統成為關鍵，如果我們采用有線系統，將對建筑的設計提出極大的挑戰，尤其是對已有建筑進行改造，將會產生巨大的工程量，而且未來物品的移動也會受到很大有限制。而采用無線系統則可以讓我們擺脫物理連接上的限制，可以靈活地將各種設備接入家庭網絡，而短距離無線通信組網與控制也成了我們必然選擇的技術。近年來，包括藍牙、Wi-Fi、ZigBee、UWB和NFC等短距離無線通信技術日益成熟，為家用設備實現局部組網奠定了基礎，使得智慧家庭應用由愿望變為現實。其中，藍牙技術經歷了1.1、1.2、2.0、2.1、3.0、4.0各版本，以及即將到來的4.1版本，其穩定性、兼容性、傳輸速率、以及功耗等各個方面不斷改進，被廣泛應用于各種電子設備，如PC、手機、平板電腦、無線音箱、無線耳機以及近年來非常火熱的可穿戴式電子設備上，使消費者擺脫了傳統線纜的束縛。

Wi-Fi作為主流短距離無線傳輸技術，標準完善、技術成熟、穩定易用、兼容性好，已經成為智能家電網絡化方案的主流互聯技術，一些家電企業已開始在電視機、空調、冰箱、熱水器、酒柜中大規模采用嵌入式Wi-Fi模塊，將分散在家中的各個家電產品聯成一個整體控制系統，改變單一的被動控制。值得一提的是，面對家庭對各種視頻內容的消費所帶來的網絡流量爆發式增長，第5代Wi-F（i802.11ac）應運而生，為家庭網絡提供了更高的帶寬、更快的傳輸速度，為智慧家庭實現提供更有力的支持。通過第5代Wi-Fi進行無線連接，網絡帶寬可以達到千兆級別，可順暢、無間斷地播放流視頻及下載高帶寬應用程序，比現有網絡增速10倍。ZigBee多用于家庭自動化、安全保障系統等。在利用Zigbee技術搭建的無線傳感器網絡中，通過在無線門磁/窗磁報警器、紅外感應闖入探測器、保險柜/抽屜振動監測器等防盜報警器以及燃氣、煙霧、氧氣、溫度、濕度等傳感器內安裝Zigbee模塊，可實現數據的無線傳輸、分析和報警。此外，ZigBee在燈光控制、家用智能開關、門禁系統、智能抄表等應用中，也發揮了良好的作用。

隨著技術的不斷發展，UWB以其高質量的近距離通信能力，成為智能家庭數據傳輸領域的中堅力量之一。UWB可以運用于機頂盒和DVD播放機到數字電視的無線連接，PDA、手機和數碼相機與PC機的同步等家庭設備音視頻數據傳輸等方面。NFC技術的傳輸速率較低，并不適合直接用于傳輸音視頻等需要較高帶寬的應用，但是，NFC技術允許電子設備在不到0.1s的時間內閃電建立連接，加之其良好的保密性能，成為了在不同場合、不同應用領域中其他無線通信技術的最佳拍檔。例如，將NFC和藍牙技術配合使用，可以先通過NFC技術近距離快速建立連接，再利用藍牙技術在手機、電腦、音頻設備或打印機之間進行數據傳輸，將會給用戶帶來前所未有的體驗。對于設備制造商而言，未來智慧家庭中家居產品的開發，除了在功能和外觀上的創新以外，采用什么樣的通信協議以及如何將通信模塊與主系統集成在一起也將是需要重點考慮的內容。

2結語

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【關鍵詞】 電子數據通信 網絡資源管理 應用分析

隨著數據通信企業的快速發展，網絡規模的不斷擴大，傳統的人工管理方法和手段也遠遠的不能滿足現有模式的管理和發展的需要，所以，為了實現科學規范的現代化管理數據，通信網絡資源管理系統的使用也越來越受到人們的重視。不過從我國現今的數據通信網絡資源管理系統中看，還存在著一定的不足之處，因此，我們也要在實踐的過程中，不斷地對其進行完善和改進，從而實現數據通信網絡資源管理系統的高效化、科學化管理模式 。

一、數據通信網絡資源管理系統的相關技術及理論分析

1、相關的數據通信網絡資源管理理論。數據通信網絡資源管理系統就是在信息網絡資源管理的角度去分析，以自身實際的發展條件為依據，從而對整個社會中的數據通信網絡資源進行信息整合處理，使數據通信網絡資源的信息能夠正常的傳輸，并安全可靠。而在我國數據通信網絡資源管理的發展過程中，企業也可以通過網絡資源管理系統對數據通信中存在的基礎信息數據處理進行有效的控制，從而保證數據通信企業的服務質量，進而有利于數據通信企業的穩定健康發展。因為，目前數據通信技術的網絡資源管理還沒有明確的系統管理要求，所以，在不同的國家和地區，對其的認識和理解的程度也不相同。因此，這也就成為數據通信網絡資源管理系統中的阻礙。

2、數據通信網絡資源管理系統的相關技術。隨著社會經濟的不斷發展，我國的科學研究水平也在不斷提高，數據通信網絡資源管理系統也在不斷更新。其中，通信資源管理系統的主體框架就包括：網絡文件服務器，主機終端模式，網絡客戶服務端等。這些不同的應用模式在實際的操作使用中都與企業中的數據通信網絡資源進行系統數據信息整合，并與系統中正常運行的數據有十分緊密的聯系。所以，在使用數據通信網絡資源管理系統時，一定要嚴格要求其使用性能，并合理選擇ASP、NET技術與MS、SQL、SERVER技術。

二、數據通信網絡資源管理系統設計

1、數據通信網絡資源管理系統的結構設計分析。目前，我國的數據通信網絡資源管理包括三大類數據通信專網：固定語音通信、寬帶互聯網通信技術、數據專線等，而網絡資源的拓撲結構也為星形拓撲結構。它的核心設計理念就是負責企業設備的數據信息交換，匯聚層設備轉發及管理接入層設備數據信息，路由器，接入層設備與傳輸資源系統為客戶端設備與匯聚機房設備中的數據進行通信控制。而從整體數據的信息網絡中分析，通信網資源管理的系統結構就包括：數據通信設備和相關的信息傳輸設備，而通信設備中的光電纜類資源則包括：電信號的傳輸設備，連接光電纜的系統設備。并且，數據通信資源管理系統的設計也可分為三個模塊，包括：傳輸數據資源管理模塊、數據信息管理模塊和客戶端資源管理模塊，并且，在數據通信網絡資源管理中，它的使用可在現實工作中實現網絡機房數據設備資源與設備連接情況的管理，從而有效的降低數據通信網絡資源管理系統的管理難度，提高工作人員的管理效率。

2、數據通信網絡資源管理系統結構設計的理念。數據通信網絡資源管理的設計結構有一獨立的形式為概念理論結構設計。它是數據庫中DBMS的獨立支持系統，它可以認為是網絡世界與現實世界發展的媒介，它可以充分的反應現實世界的環境，包括：信息實體與信息實體之間的聯系性。同時，這種聯系性也有利于數據信息向網絡資源信息的模型轉變，如：其中的網狀、層次、關系等。這種概念性的設計在使用的過程中，方便用戶理解，方便與不熟悉電腦網絡應用的客戶進行意見的交換，從而使更多的數據通信網絡用戶參與到資源管理系統當中，有效地提高其使用的效率。

3、數據通信資源的邏輯管理設計。數據通信網絡資源的設備主要包括：ERP編碼器、設備的名稱、型號、生產地、軟硬件的編碼、設備的配置信息、入網時間、機房的編碼號等。數據通信網絡設備的端口信息包括：端口的編碼、名稱、ERP的編碼及類型。還有傳輸設備的端口信息包括：傳輸端口的名稱、編碼、所屬設備的ERP編碼及類型等。

結語：總之，我國目前的數據通信網絡資源管理系統在發展中勢頭良好，有利于企業對其數據信息的管理與應用。并且，在使用的過程中，還有利于對數據通信信息的采集與處理，從而達到數據通信網絡資源信息共享的效果。雖然，在使用的過程中還存在不足，但是，在實踐的過程中，我們依然對其不斷完善，從而使其在使用的過程中，更加的穩定，創新能力更強。

參 考 文 獻

[1]張偉斌，姜宏偉.建設完善的網絡資源管理系統的探討[J].通信管理與技術.2010年02期

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論文摘要：通過Bluetooth和UWB的技術對比及多角度的分析，證實了藍牙+UWB作為下一代高速無線通訊技術的可能。

隨著因特網、多媒體和無線通信技術的發展，人們與信息網絡已經密不可分。當今無線通信在人們的生活中扮演著越來越重要的角色，低功耗、微型化是用戶對當前無線通信產品尤其是便攜產品的強烈追求，作為無線通信技術一個重要分支的短距離無線通信技術正逐漸引起越來越廣泛的觀注。

1短距離無線通信技術簡介

近年來，由于數據通信需求的推動，加上半導體、計算機等相關電子技術領域的快速發展，短距離無線與移動通信技術也經歷了一個快速發展的階段，WLAN技術、藍牙技術、UWB技術，以及紫蜂(ZigBee)技術等取得了令人矚目的成就。短距離無線通信通常指的是100m以內的通信，分為高速短距離無線通信和低速短距離無線通信兩類。高速短距離無線通信最高數據速率>100Mbit/s，通信距離

2 藍牙(Bluetooth)技術

“藍牙(Bluetooth)”是一個開放性的、短距離無線通信技術標準，也是目前國際上最新的一種公開的無線通信技術規范。它可以在較小的范圍內，通過無線連接的方式安全、低成本、低功耗的網絡互聯，使得近距離內各種通信設備能夠實現無縫資源共享，也可以實現在各種數字設備之間的語音和數據通信。由于藍牙技術可以方便地嵌入到單一的CMOS芯片中，因此特別適用于小型的移動通信設備，使設備去掉了連接電纜的不便，通過無線建立通信。

藍牙技術以低成本的近距離無線連接為基礎，采用高速跳頻(Frequency Hopping)和時分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先進技術，為固定與移動設備通信環境建立一個特別連接。藍牙技術使得一些便于攜帶的移動通信設備和計算機設備不必借助電纜就能聯網，并且能夠實現無線連接因特網，其實際應用范圍還可以拓展到各種家電產品、消費電子產品和汽車等信息家電，組成一個巨大的無線通信網絡。打印機、PDA、桌上型計算機、傳真機、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數字設備都可以成為藍牙系統的一部分。目前藍牙的標準是IEEE802.15，工作在2.4GHz頻帶，通道帶寬為lMb/s，異步非對稱連接最高數據速率為723.2kb/s。藍牙速率亦擬進一步增強，新的藍牙標準2.0版支持高達10Mb/s以上速率(4、8及12～20Mb/s)，這是適應未來愈來愈多寬帶多媒體業務需求的必然演進趨勢。

作為一個新興技術，藍牙技術的應用還存在許多問題和不足之處，如成本過高、有效距離短及速度和安全性能也不令人滿意等。但毫無疑問，藍牙技術已成為近年應用最快的無線通信技術，它必將在不久的將來滲透到我們生活的各個方面。

3 超寬帶(UWB)技術

超寬帶(Ultra-wideband—UWB)技術起源于20世紀50年代末，此前主要作為軍事技術在雷達等通信設備中使用。隨著無線通信的飛速發展，人們對高速無線通信提出了更高的要求，超寬帶技術又被重新提出，并倍受關注。UWB是指信號帶寬大于500MHz或者是信號帶寬與中心頻率之比大于25%的無線通信方案。與常見的使用連續載波通信方式不同，UWB采用極短的脈沖信號來傳送信息，通常每個脈沖持續的時間只有幾十皮秒到幾納秒的時間。因此脈沖所占用的帶寬甚至高達幾GHz，因此最大數據傳輸速率可以達到幾百分之一。在高速通信的同時，UWB設備的發射功率卻很小，僅僅是現有設備的幾百分之一，對于普通的非UWB接收機來說近似于噪聲，因此從理論上講，UWB可以與現有無線電設備共享帶寬。UWB是一種高速而又低功耗的數據通信方式，它有望在無線通信領域得到廣泛的應用。UWB的特點如下：

(1)抗干擾性能強：UWB采用跳時擴頻信號，系統具有較大的處理增益，在發射時將微弱的無線電脈沖信號分散在寬闊的頻帶中，輸出功率甚至低于普通設備產生的噪聲。

(2)傳輸速率高：UWB的數據速率可以達到幾十Mbit/s到幾百Mbit/s，有望高于藍牙100倍。

(3)帶寬極寬：UWB使用的帶寬在1GHz以上，高達幾個GHz。超寬帶系統容量大，并且可以和目前的窄帶通信系統同時工作而互不干擾。

(4)消耗電能少：通常情況下，無線通信系統在通信時需要連續發射載波，因此要消耗一定電能。而UWB不使用載波，只是發出瞬間脈沖電波，也就是直接按0和1發送出去，并且在需要時才發送脈沖電波，所以消耗電能少。

(5)保密性好：UWB保密性表現在兩方面：一方面是采用跳時擴頻，接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低，用傳統的接收機無法接收。

(6)發送功率非常小：UWB系統發射功率非常小，通信設備可以用小于1mW的發射功率就能實現通信。低發射功率大大延長了系統電源工作時間。

(7)成本低，適合于便攜型使用：由于UWB技術使用基帶傳輸，無需進行射頻調制和解調，所以不需要混頻器、過濾器、RF/TF轉換器及本地振蕩器等復雜元件，系統結構簡化，成本大大降低，同時更容易集成到CMOS電路中。

參考文獻

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【論文關鍵詞】移動通信;3G;發展;展望

伴隨著移動通信市場的快速發展，用戶對更高性能的移動通信系統提出了更高要求，希望享受更為豐富和高速的通信業務。第二代移動通信運營商發展速度趨于緩和而競爭越加激烈，為尋找新的增長點，通過發展數據業務來提高自身的服務質量和業務類型，需要3G的支持。同時由于第二代移動通信無線頻率資源日趨緊張，已不能滿足長期的通信需求發展需要。

1移動通信的發展歷程

第一代移動通信系統是在20世紀80年代初提出的，它完成于20世紀90年代初。第一代移動通信系統是基于模擬傳輸的，其特點是業務量小、質量差、交全性差、沒有加密和速度低。

第二代移動通信系統(2G)起源于90年代初期。歐洲電信標準協會在1996年提出了GSMPhase2+，目的在于擴展和改進GSMPhase1及Phase2中原定的業務和性能。它主要包括CMAEL(客戶化應用移動網絡增強邏輯)，SO(支持最佳路由)、立即計費，GSM900/1800雙頻段工作等內容，也包含了與全速率完全兼容的增強型話音編解碼技術，使得話音質量得到了質的改進；半速率編解碼器可使GSM系統的容量提高近一倍。在GSMPhase2+階段中，采用更密集的頻率復用、多復用、多重復用結構技術，引入智能天線技術、雙頻段等技術，有效地克服了隨著業務量劇增所引發的GSM系統容量不足的缺陷；自適應語音編碼(AMR)技術的應用，極大提高了系統通話質量；GPRS/EDGE技術的引入，使GSM與計算機通信/Internet有機相結合，數據傳送速率可達115/384kbit/s，從而使GSM功能得到不斷增強，初步具備了支持多媒體業務的能力。盡管2G技術在發展中不斷得到完善，但隨著用戶規模和網絡規模的不斷擴大，頻率資源己接近枯竭，語音質量不能達到用戶滿意的標準，數據通信速率太低，無法在真正意義上滿足移動多媒體業務的需求。

2第三代移動通信系統概述

第三代移動通信業務主要是話音和中低速數據,碼率為384kb/s(局域網可達2Mb/s),因而可傳送比目前GSM(第二代移動通信)更高碼率的信息。隨著多媒體業務的發展,2Mb/s的碼率將越來越不能滿足用戶各種新的寬帶業務的需要,因此國際上已開始研究第四代移動通信系統,第一步目標是10Mb/s以上。我們國內則尚未啟動。因此需盡早開始研究其關鍵技術。需要解決的關鍵技術有:寬帶多媒體移動通信系統的體系結構,包括頻段、多址方法、無線接入技術、軟件無線電的硬件和軟件、多載波調制和OFDM技術、自適應天線陣、高效信道編碼技術(如Turbo碼)等。

第三代移動通信系統(3G)，也稱IMT2000，是正在全力開發的系統，其最基本的特征是智能信號處理技術，智能信號處理單元將成為基本功能模塊，支持話音和多媒體數據通信，它可以提供前兩代產品不能提供的各種寬帶信息業務，例如高速數據、慢速圖像與電視圖像等。如WCDMA的傳輸速率在用戶靜止時最大為2Mbps，在用戶高速移動時最大支持144Kbps，所占頻帶寬度5MHz左右。但是，第三代移動通信系統的通信標準共有WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA三大分支，共同組成一個IMT2000家庭，成員間存在相互兼容的問題，因此已有的移動通信系統不是真正意義上的個人通信和全球通信；再者，3G的頻譜利用率還比較低，不能充分地利用寶貴的頻譜資源；第三，3G支持的速率還不夠高，如單載波只支持最大2Mbps的業務，等等。這些不足點遠遠不能適應未來移動通信發展的需要，因此尋求一種既能解決現有問題，又能適應未來移動通信的需求的新技術(即新一代移動信:nextgenerationmobilecommunication)是必要的。

第三代移動通信技術的基本特點：(1)全球統一頻段,統一標準,全球無縫覆蓋和漫游。(2)頻譜利用率高。(3)在144kbps(最好能在384kbps)能達到全覆蓋和全移動性,還能提供最高速率達2Mbps的多媒體業務。(4)支持高質量話音、分組多媒體業務和多用戶速率通信。(5)有按需分配帶寬和根據不同業務設置不同服務等級的能力。(6)適應多用戶環境,包括室內、室外、快速移動和衛星環境。(7)安全保密性能優良。(8)便于從第二代移動通信向第三代移動通信平滑過渡。(9)可與各種移動通信系統融合,包括蜂窩、無繩電話和衛星移動通信等。(10)終端(手機)結構簡單,便于攜帶,價格較低。

3第四代移動通信系統

4G系統中有兩個基本目標：一是實現無線通信全球覆蓋；二是提供無縫的高質量無線業務。目前正在構思中的4G通信具有以下特征：（1）網絡頻譜更寬。要想使4G通信達到100Mbps的傳輸速率，通信運營商必須在3G網絡的基礎上進行大幅度的改造，以便使4G網絡在通信帶寬上比3G網絡的帶寬高出許多。據研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當于W-CDMA3G網絡的20倍；（2）通信速度更快。人們研究4G通信的最初目的是為了提高蜂窩電話和其他移動終端訪問Internet的速率，因此，4G通信最顯著的特征就是它有更快的無線傳輸速率。據專家估計，第四代移動通信系統的傳輸速率速率可以達到10M~20Mbps，最高可以達到100Mbps；（3）通信更加靈活。從嚴格意義上說，4G手機的功能已不能簡單劃歸“電話機”的范疇，因為語音數據的傳輸只是4G移動電話的功能之一而已。而且4G手機從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端；（4）智能性更高。第四代移動通信的智能性更高，不僅表現在4G通信的終端設備的設計和操作具有智能化，更重要的是4G手機可以實現許多目前還難以想象的功能；（5）兼容性更平滑。要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下較為容易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統應當具備全球漫游、接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從3G平穩過渡等特點。

總之，隨著新問題、新要求的不斷出現,第四代移動通信技術將會相應地調整、完善和進一步發展。縱觀移動通信技術的發展規律和第四代通信技術的優點,我們相信,不遠的將來,人們將不受時間、地點限制,可以自由自在地利用移動網絡獲取和傳遞信息。從而人們的學習、工作、生活將會發生更深刻的變化。

參考文獻:

[1]胡可剛,王樹勛,劉立宏.移動通信中的無線定位技術[J].吉林大學學報,2005,23(4)

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【關鍵詞】HID;鏈路無關;藍牙;通信獨立

1.HID協議規范概述

HID（Human Interface Device，人機接口設備）規范是對USB規范的一個補充，是一種用于和計算機進行交互通信的接口，它描述了各種USB人機交互設備之間保持兼容應該遵循的協議[1，2]。在USB的HID規范中定義了三種類型的數據包，它們分別為：報告描述符，輸入報告，輸出報告。

HID報告描述符描述了HID設備包含有哪些輸入鍵和輸出事件，以及各個鍵輸入鍵及輸出事件的數據包格式。HID設備可以使用藍牙、紅外或者USB等各種方式與主機相連，主機端通過相應的方式從HID設備獲取報告描述符。獲取到報告描述符后，主機便知道了HID設備的各種特點，包含HID上有哪個輸入鍵、支持哪些輸出事件等。

2.使用藍牙傳輸HID數據包

藍牙技術如其他通信技術一樣，有軟件的協議棧。各個藍牙設備之間的通信都通過協議棧來完成[3]。然而協議棧只是完成藍牙的通信，即將數據從一個設備送到另一個設備。協議棧上可以傳輸各種信息，不同的信息就對應了藍牙不同的應用場景。針對每一種應用場景，藍牙組織SIG開發了相應的規范，這樣的規范就叫做藍牙的Profile。每個Profile規定了使用藍牙來傳輸何種數據，以及如何使用藍牙協議棧來傳輸這些數據。在藍牙HID Profile規范中傳輸的數據即為HID數據。

當主機通過藍牙協議得到前面講述的HID數據后，如何使用這些數據就是HID規范的內容。主機需要對報告描述符進行解析，解析后可知道HID支持哪些按鍵及哪些輸出事件，也能得到輸入或輸出報告的具體數據包格式。然后將獲取到的按鍵信息交給操作系統的輸入系統。

3.HID輸入報告及主機輸出事件與操作系統的交互

通過對HID數據包進行分析，可以得到HID設備類型和產生的輸入事件的類型。但應用程序或用戶不可能直接處理這些事件，輸入輸出事件的管理是由操作系統完成的，需要把從HID設備獲取的輸入事件信息統一傳遞給操作系統[4]。Android操作系統內核用struct input_dev來表示一個輸入設備，使用input_register_device向內核注冊一個輸入設備，使用input_report_key向輸入設備報告一個按鍵信息。只要能夠獲取HID輸入輸出事件的類型，就可以很容易做到與Android操作系統內核的交互。

4.通信方式獨立的HID協議的實現

通過對HID規范的分析，發現它不僅可以用于USB HID設備，同樣可用于其它通信接口的人機交互設備。這里以藍牙HID設備為例證明了這種可行性。在操作系統（以Android系統為例）內核中開發一個獨立的模塊HidAlone.ko，該模塊只需向應用層導出三個接口，分別為接收HID設備的報告描述符，輸入報告和供應用層讀取輸出報告。

struct file_operations ivt_bt_rs_fops={.owner=THIS_MODULE;.ioctl=bthidmgr_ioctl;.open=bthidmgr_open;}

ioctl方法bthidmgr_ioctl有四個命令：HIDMGR_IOCTL_PLUGIN;HIDMGR_IOCTL_PLUGOUT;HIDMGR_IOCTL_INPUT;HIDMGR_IOCTL_LED_TO_USER。

在執行open方法bthidmgr_open之后，應用層便可執行HIDMGR_IOCTL_PLUGIN命令，它傳遞的參數為HID設備的報告描述符。執行HIDMGR_IOCTL_INPUT命令時，傳遞的參數為輸入報告。應用空間要獲取輸出事件時，開啟一個線程執行HIDMGR_IOCTL_LED_TO_USER命令，它會阻塞直接內核產生了輸出事件，它通過參數獲取返回的輸出報告。

這樣各個HID設備只需在應用軟件層做如下簡單的處理，即可完成設備與操作系統內核的連接：通過相應的通信方式從HID設備讀取報告描述符，然后將其傳遞給HidAlone.ko內核模塊。HidAlone.ko在收到報告描述符后，對其進行分析，并且像內核注冊一個input_dev結構代表該設備與內核進行交互。從HID設備讀取輸入報告，將其傳給HidAlone.ko內核模塊，HidAlone.ko根據報告描述符中獲取的信息分析輸入報告得到輸入事件，然后將輸入事件傳遞給操作系統輸入系統進行處理。從HidAlone.ko內核模塊讀取對輸出報告并傳給HID設備，當有輸出事件產生時，HidAlone.ko會根據報告描述符組建輸出報告供應用層讀取。

5.結束語

本文通過對USB HID協議中數據通信鏈路傳輸方式的剝離，可以將HID協議的應用范圍擴大。將通信鏈路剝離后的HID實現與Input System進行結合，可以使操作系統與HID設備的連接更加簡單。

參考文獻

[1]USB Implementers’Forum. USB Device Class Definition for Human Interface Devices（HID）（）.

[2]涂曉強，周洪利.基于HID類的USB人機接口設計[J].單片機與嵌入式系統應用，2007（6）：62-63.

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關鍵詞：單片機；串行通信；總線；計算機；接口

隨著自動化技術、計算機技術和網絡通信技術的飛速發展和廣泛應用， 工業過程的智能化、自動化監測與控制系統的應用日益廣泛．單片機系統由于其抗干擾性能較好被大量應用到工業過程控制的各個領域。因為工業現場環境較惡劣，單片機系統在使用過程中通常會出現一些設計時想不到的新情況、新問題，這就需要進一步修改和完善．因此，有必要設計一套單片機綜合實驗系統，根據工業現場反饋的各種問題，隨時對系統中的功能模塊進行實驗研究和分析，解決工程實際問題．本文設計的這套單片機綜合實驗系統具有自動采集多路模擬量、對采集的數據進行處理和顯示、根據設定的參數自動調節和控制輸出、與計算機進行遠距離數據通信等功能．

1 系統組成及工作原理

綜合實驗系統主要由以下幾部分組成：89C51單片機及其仿真系統，溫度、壓力等模擬量傳感器及其接口電路，A／D轉換模塊，數據存儲模塊，按鍵控制模塊，日歷時鐘模塊，看門狗電路模塊，FP—GA模塊，液晶顯示模塊，通信模塊及上位計算機，其組成框圖如圖1所示．系統采用89C51單片機作為主控芯片，A／D轉換模塊將多路模擬信號轉換為數字信號；外部數據存儲模塊為該系統采集的數據提供存儲空間；按鍵控制模塊向CPU傳回鍵值，用來設置和調節系統參數；日歷時鐘芯片不僅可以給系統提供準確的時間，而且為系統提供掉電保護功能；看門狗電路模塊為系統提供了精確復位和低電壓監控功能，一旦系統出現故障或程序跑飛，它就可以在超時周期之后使CPU復位，提高系統的整體可靠性和抗干擾能力．FPGA模塊是現場可編程邏輯門陣列，通過編程可將它作為多種數字邏輯器件使用；LCD液晶顯示模塊可以同時顯示多行字符及自造圖形，主要用來顯示采集到的數據、系統時間等；兼容RS485和RS232兩種協議的全雙工串行通信接口，可以與上位計算機進行遠(約1 200 m)近(約15 m)距離的數據通信[1] ；上位計算機將接收的數據進行存儲、顯示、繪制模擬曲線、打印曲線和數據文件，按照用戶的具體要求作進一步的數據分析和處理，同時發送控制參數，對被測對象的溫度、壓力等進行控制和調節．

2 系統硬件設計

2．1 單片機仿真系統

單片機仿真系統可以模擬CPU在仿真機上運行用戶程序(程序和數據存儲器借用仿真機的)，也可以連接外部電路來實現動態監測與控制功能．仿真機一般都具有單片機的基本功能部件，如CPU、RAM、用戶程序存儲區、鍵盤等；具有單步、設置斷點(以便隨時觀察內部各RAM、特殊功能寄存器的數據變化)、連續運行用戶程序的功能[2]．

監控程序放置在仿真機內，要仿真的CPU器件位于仿真機外仿真線的端頭，畢業論文 更換不同的仿真頭和CPU，該機可以仿真8031、89C2051、89C51等類型的單片機，該機的調試軟件可以直接編輯匯編源程序．通過仿真機進行編程和調試減少了對芯片的頻繁寫人、擦除和修改操作，只有當程序調試順利通過才將程序寫入芯片，編程方便且節省時間．

2．2 傳感器的選擇及信號變送電路的設計

傳感器作為系統的感知器件，直接影響著系統的精度和穩定性．本實驗系統中，溫度傳感器選用精度高，線性度好，使用方便的LM335傳感器；壓力傳感器選用標準應變式壓力傳感器，它具有精度高、響應速度快、分辨率高等特點．傳感器接El電路的設計采用了模塊化設計方法，設計了溫度、壓力等專門接口電路，直接與上述各種傳感器相連．由于從傳感器輸出的模擬電信號非常微弱，需對這些模擬信號進行放大，同時為了確保信號不失真，選用了線性度好、抗干擾能力強的高精度運放OP07，其特點是輸入失調電壓較高、溫漂較小、開環電壓增益較高、共模抑制比較大，它輸出的模擬信號經10位A／D轉換器TLC1543轉換成數字信號后，送人89C51進行處理．

2．3 通信模塊的設計

計算機(PC)串行通信端口是RS232負邏輯電平，該實驗系統上既有RS232接El，又有RS485接口，可以通過RS232總線進行點對點通信，也可以通過RS485總線進行多機通信_3]，RS485總線上最多可掛接32個綜合實驗系統，總體布局如圖2所示．所以實現計算機和該實驗系統之間的近距離通信，通過RS232接口即可；若要實現計算機和該實驗系統之間的遠距離通信，則必須將RS232電平轉換為RS485電平后，才可將實驗系統掛接在RS485總線上．RS232-RS485電平轉換原理如圖3所示，通過MAX485的差動輸入(A、B)與RS485總線相連進行信號的收／發，由于RS485總線上只能進行半雙工通信，所以MAX232和MAX485之間除了接收和發送線外，還有一個信號線來控制MAX485的接收使能(RE)和發送使能(DE)，在PC與RS232相連的這一側，通過PC的請求發送(RTS)來控制．

2．4 串行總線I*2C

I*2C總線是PHILIPS公司開發的一種簡單、雙向二線制串行總線[4]．它只需兩根線(串行時鐘線SCL和串行數據線SDA)就能完成掛接在總線上的若干個I C器件與微處理器之問的數據交換．該實驗系統采用具有I C總線接口的看門狗芯片CATll61和可編程實時時鐘芯片PCF8563，由于單片機89C51自身沒有I C總線接口，所以采用軟件合成I C總線與它們相接．

I C串行總線與并行總線的最大區別在于：并行總線有地址總線，CPU通過地址總線訪問從器件；而I C總線利用數據傳送中的前幾個字節傳送地址信息，所以占用CPU的口線大大減少[5]．隨著智能化測控儀器日趨小型化和集成化，I C串行總線正在逐步取代傳統的并行總線．

轉貼于 2．5 抗干擾設計

工業監控現場工作環境一般較差，干擾較嚴重，為了保證系統可靠工作，必須解決抗干擾問題．針對工業監控現場可能產生的干擾、干擾來源、傳播途徑等，采用了軟硬件方法對系統進行抗干擾設計．硬件抗干擾設計主要包括：對電源噪聲進行濾波、大功率驅動電路接口進行光電隔離、集成電路芯片的VCC與地之間并連電容、優化電路板的布線、看門狗監控等；軟件抗干擾設計主要包括：軟件陷阱、軟件自恢復、數字濾波、求平均值等．

對于數據輸入通道的干擾，采用軟硬件結合的方法進行濾波．當存在隨機干擾而使被測信號中混入了無用成分時，碩士論文首先經過一個時間連續的RC濾波電路，再經A／D變換成二進制數字量后，進行數字濾波．因為硬件濾波能很好地抑制高頻干擾，而對低頻干擾的濾波效果卻較差；而軟件數字濾波算法對低頻干擾具有較好的抑制能力．

在控制強電設備的開關量輸出通道中，為防止現場強電磁干擾或工頻電壓通過輸出通道反串到監控系統，采用了光電隔離技術．因為光信號的傳輸不受電場、磁場的干擾，可有效地防止干擾信號因耦合而進入系統，達到電氣隔離的效果．

3 系統軟件設計

系統軟件包括單片機軟件和PC機軟件．單片機軟件采用模塊化結構，利用MCS一51匯編語言編寫．根據要實現的功能，該軟件由主程序以及數據采集、A／D轉換、數據通信、日歷時鐘編程、鍵盤中斷調控、液晶顯示、D／A轉換、數碼管顯示等程序模塊組成．下面以加熱爐的爐溫控制為例，給出系統程序流程圖如圖4所示．

PC機軟件的主要功能是對單片機系統采集的數據進行存儲、處理、動態模擬顯示、報表繪制、打印輸出等．PC機軟件采用Visual Basic 6．0編寫，醫學論文 PC機與單片機之間的實時通信程序主要是通過計算機的串行通訊口進行數據的實時采集和雙向通信，此外，PC機程序還將單片機采集過來的數據按照用戶的具體要求進行動態顯示、數據統計、生成報表和數據文件等，并對不同情況下得到的數據進行對比分析，總結出變化規律．

4 實驗結果與分析

為了測試該系統的實時性，將5臺綜合實驗系統與工業計算機組成分布式多機通信系統，單片機串口工作方式1(傳送一幀信息10位)，波特率2 400 bps，一幀數據采用5個字節(其中數據占2個字節是因為A／D轉換結果是10位)的格式，如表1所示．5臺實驗系統各采集一次數據給PC機傳送時，理論上連續發送速率為2 400／(10*5*5)= = =9．6次／s．經過測試發現，計算機在120 ms后收到了5臺綜合實驗系統發送的共250位數據，實際發送速率約為8次／s，這是因為有狀態轉換和等待時間；為了測試系統的可靠性和穩定性，將調試好的程序寫入單片機芯片，使系統連續運行，120 h后觀察系統仍然在按設定的流程工作，沒有出現死機現象．該系統經過多次改進和實驗驗證后，據此設計了工業加熱爐爐溫控制系統并在工業現場安裝使用，結果系統能連續正常工作(工業計算機故障除外)，測量隨機誤差為±0．01℃，控制結果滿

足了實際要求．

5 結論

該綜合實驗系統不僅能為以單片機為核心的系統前期探索研究提供一種方便的實驗裝置，而且能在遠離工業現場的實驗室解決工業應用中的實際問題．實驗結果表明該系統可以將許多分散的實驗項目整合在一起進行研究和分析，節約資源，降低成本；實驗數據正確率高，通信實時性強，系統工作可靠；單片機串行網絡構成的分布式通訊系統靈活性強，易于擴充，其基本原理適用于工業現場的分布式數據采集、檢測及控制系統，具有很大的實用價值．

參考文獻

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[3]高紅紅．礦區專用鐵路調度監督系統的研制[J]．現代電子技術，2005，21：84．GAO Hong-hong．Research and Development of Dis—patch and Supervision System of Mine Railway[J]．Modern Electronics Technique，2005，21：84．(in Chinese)

篇9

論文關鍵詞：水雨情,洪水預報系統,GPRS通信

洪水災害是當今世界上主要的自然災害。隨著社會經濟的發展，單靠用水利工程來減輕洪水災害已不能完全兩足要求，因此應用洪水預報、災情評佑和洪水調度等非工程措施來減輕洪水災害越來越受到人們的重視。同時隨著防洪研究內容深入和擴大，多學科的相互滲透，人們日趨重視多學科綜合防洪措施研究。此外由于計算機模擬技術、現代遙感遙測技術、地理信息系統等現代科學技術的發展，使其在防洪減災中的應用成為可能。

水雨情自動測報系統是采用現代科技對水文信息進行實時遙測、傳送和處理的專門技術，是有效解決江河流域及水庫洪水預報、防洪調度及水資源合理利用的先進手段。他綜合了水文、電子、電信、傳感器和計算機等多學科的有關最新成果，用于水文測量和計算，提高了水雨情測報速度和洪水預報精度，改變了以往僅靠人工測量水雨情數據的落后狀況，擴大了水雨情測報范圍，對江河流域及水庫安全渡汛和電廠經濟運行以及水資源合理利用等方面都能發揮重大作用。

本文基于GPRS的網絡數據傳輸和通信協議來設計洪水預報系統的整體方案。

1 GPRS簡介

GPRS (General packet Radio Service，通用分組無線業務)是一組采用分組交換的高效數據傳輸方式，是在公用移動通信網GSM網絡之上，新增兩個節點而形成的移動分組數據網絡。GPRS網絡分為兩部分:無線接入和核心網絡。GPRS網絡具有高速、在線和雙向批量傳輸數據的優點。此外，GPRS支持基于標準數據通信協議的應用，可以和IP網、X.25網互連互通，支持特定的點到點和點到多點服務，以實現一些特殊應用。采用GPRS作為洪水預報系統的通信技術支持，可以用最簡單、最低成本、最安全可靠的方式構建遠程監控網絡，大幅節省了人力、物力，提高了水雨情遙測自動化的水平。

2 系統總體設計

基于GPRS的水情遙測系統通常包括水情遙測終端、遙測通信網絡以及水情遙測中心站和分中心站等.

水情遙測站一般由RTU(遠程終端單元)、外部供電系統、各種相應的避雷器、無線系統、各種水情數據傳感器等組成，作用是實現當地水情信息數據采集、處理、存儲以及向遠端的中心站報告水情或接受中心站的指令。遙測通信網是遙測站和中心站間數據傳輸的通道，只有在通信協議的支持下，遙測終端和中心站以及其他遠程設備之間才能實現通信。

水情遙測中心站通過計算機網絡技術，數據庫技術和軟件平臺實現遠程監控功能，并對接收到的數據進行解析、存儲、顯示等操作。中心站一般由前置通信處理器、中心計算機、計算機網及相應數據顯示、打印設備等組成。中心站計算機通過通信處理器和相應的實時信息處理軟件，能夠對遙側通信網實現管理，為中心站計算機網上的各種水利應用軟件(如洪水預報)和中心站系統服務器提供有效的數據。

3 系統硬件設計

遙測終端硬件電路主要由電源、微處理器((MCU)及其外圍接口電路、固態存儲器((FLASH)、GPRS模塊接口電路、鍵盤和顯示接口等部分組成，完成數據采集、存儲、顯示以及與遠端通信等功能。

電源采用太陽能電池加鉛酸蓄電池的供電方案：陽光充足且太陽能電池板輸出滿足系統要求時，由太陽能電池板為終端供電并對蓄電池充電；陽光強度不夠時則由蓄電池為系統終端供電。

主控制器是整個系統的核心，直接關系到系統的性能。在選擇主控制器時，需要考慮其指令的長度，指令執行的速度，內部集成及可擴展的ROM和RAM的大小，提供的通訊接口和經濟性等許多因素。

本終端采取的數據存儲策略為:通過定時采集數據，自動的將各種傳感器測得的瞬時數據如水位、雨量等信息根據相應的時間信息，存儲到FLASH固態存儲器的相應單元。待到達與上位機根據協議約定的報送時間后，通過GPRS方式將存儲的數據送到中心監測的計算機中進一步處理。

GPRS網絡的接入有兩種方式:一種使用GPRS外置Modem；另一種是使用GPRS無線模塊。本系統采用帶協議的嵌入式GPRS無線通信模塊方式。

遙測終端還提供了顯示單元可以使工作人員直觀地獲取信息，了解系統的工作狀態，本系統采用LED數碼管加LCD液晶顯示的方式。

4 系統軟件設計

系統采用中斷驅動模式。主循環是終端系統軟件的核心，它負責檢測執行各種條件滿足的操作，實現系統的各種控制功能和系統維護功能，在各判斷條件都不滿足時執行系統休眠，實現低功耗。系統從休眠狀態中喚醒則是同系統內部和外部硬中斷產生時觸發的。

終端系統軟件功能模塊主要包括:數據處理模塊，數據顯示模塊，數據存儲模塊，數據通訊模塊等。這些模塊都位于主循環中并且在系統初始化完畢后依次運行。

軟件設計的關鍵是數據的網絡傳輸和通信協議。

GPRS系統本身采用IP網絡結構，可以支持TCP/IP協議。TCP/IP協議是一個包含眾多協議的協議簇，在利用 GPRS網絡進行數據傳輸時，選擇合適的協議對于系統功能的實現起著十分重要的作用。雖然UDP協議數據包的格式比較簡單，但是它的數據傳輸可能存在誤碼現象。TCP協議數據包格式相比UDP要復雜，而且在建立連接時需要進行三次握手，但是它可以提供保證傳輸數據的可靠性，在本系統中，移動終端每次所要傳輸的數據量并不大，但是監控系統要求能夠得到準確的數據，因此，選擇TCP協議來作為系統的傳輸層協議。

5 總結

水情自動測報系統的應用，在很大程度上減少了洪水災害及損失，同時對水資源、利用等亦起到了越來越重要的作用。洪水預報系統是采用現代科技對江河流域的水文信息進行遙側、傳輸和處理的水文自動化系統。本文應用水文、電訊和計算機等多學科知識，設計了水情數據自動采集系統、GPRS通信系統，實現了水情數據自動采集和傳輸。

參考文獻

[1]王義中，水情無線數據通信[M]，北京：中國科學技術出版社，1997.2

[2]楊俊青等，水情自動測報系統中應用的通信衛星介紹[J]，水利水文自動化，2000(4)

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論文摘 要：計算機技術和通信技術的結合為計算機網絡技術的產生奠定了基礎。計算機網絡正以其高可靠性、高性能價格比和易擴充性等優點，在各個領域、各個行業中發揮著越來越重要的作用。網絡已經滲透到日常工作和生活中的每個角落，Internet將遍布世界的大型和小型網絡連接在一起，使它日益成為企事業單位和個人日常活動不可缺少的工具。本文主要闡述了計算機網絡技術的基本功能、網絡應用及發展方向。

一、計算機網絡的發展階段

1、以單計算機為中心的聯機終端系統

20世紀60年代中期之前的第一代計算機網絡是以單個計算機為中心的遠程聯機系統。典型應用是由一臺計算機和全美范圍內2 000多個終端組成的飛機定票系統。終端是一臺計算機的外部設備包括顯示器和鍵盤，無CPU和內存。隨著遠程終端的增多，在主機前增加了前端機（FEP）。當時，人們把計算機網絡定義為“以傳輸信息為目的而連接起來，實現遠程信息處理或進一步達到資源共享的系統”，但這樣的通信系統已具備了網絡的雛形。

2、 以通信子網為中心的主機互聯

20世紀60年代中期,計算機網絡不再局限于單計算機網絡,許多單計算機網絡相互連接形成了有多個單主機系統相連接的計算機網絡。計算機網絡將分布在不同地點的計算機通過通信線路互連成為計算機－計算機網絡。連網用戶不僅可以使用本地計算機的軟件、硬件與數據資源，也可以使用網絡中的其它計算機軟件、硬件與數據資源，從而達到了資源共享的目的。

3、網絡體系結構標準化階段

隨著計算機網絡技術的不斷向前發展, 各種計算機網絡怎么連接起來就顯得相當的復雜,因此需要把計算機網絡形成一個統一的標準,使之更好的連接,因此形成了體系結構標準化的計算機網絡。

ISO 制訂了OSI RM成為研究和制訂新一代計算機網絡標準的基礎。各種符合OSI RM與協議標準的遠程計算機網絡、局部計算機網絡與城市地區計算機網絡開始廣泛應用。

4、網絡互連階段

網絡互連即在簡單網絡的基礎上，將分布在不同地理位置，并且采用不同協議的網絡相互連接起來，以構成大規模的、復雜的網絡，使不同的網絡之間能夠在更大范圍進行通信，讓用戶方便、透明地訪問各種網絡，達到更高層次的信息交換和資源共享。Internet為典型代表，特點是互連、高速、智能與更為廣泛的應用。

二、計算機網絡的主要功能

計算機網絡的應用主要表現在數據通信，資源共享，分布式處理及提高系統的可靠性、安全性等方面。

1.數據通信

數據通信是計算機網絡最基本的功能。用于傳遞計算機與終端、計算機與計算機之間的各種信息，包括文字信件、新聞消息、咨詢信息、圖片資料、報紙版面等。通過網絡人們享受到了在網上收發電子郵件，新聞消息，進行電子商務、遠程教育、遠程醫療等現代化便捷服務。通過數據通信這項基本功能，實現了分散在不同地區的單位或部門之間的網絡連接，從而便于進行統一的控制和管理。

2.資源共享

計算機資源主要是指計算機的硬件、軟件和數據資源。“共享”指的是網絡中的用戶都能夠部分或全部地享受這些資源。資源共享是計算機網絡的一項重要功能。通過資源共享，避免了軟硬件的重復購置，提高了硬件設備與軟件資源的利用率。此外，通過網絡的資源共享，實現了分布式計算，從而大大提高了工作效率。

3.分布式處理

即在網絡系統中若干臺在結構上獨立的計算機可以互相協作完成同一個任務的處理。在處理過程中，每臺計算機獨立承擔各自的任務。

在實施分布式處理過程中，當某臺計算機負擔過重時，或該計算機正在處理某項工作時，網絡可將新任務轉交給空閑的計算機來完成，這樣處理能均衡各計算機的負載，提高處理問題的實時性；對大型綜合性問題，可將問題各部分交給不同的計算機分頭處理，充分利用網絡資源，擴大計算機的處理能力，增強實用性。多臺計算機進行網絡互連能夠構成高性能的計算機體系，對于解決復雜的問題，發揮了重要作用。

4.提高系統的可靠性、可用性

在單機使用的情況下，如沒有備用機，則計算機有故障便引起停機。如有備用機，則費用會大大提高。當計算機連成網絡后，各計算機可以通過網絡互為后備，當某一處計算機發生故障時，可由別處的計算機代為處理，還可以在網絡的一些節點上設置一定的備用設備，起到全網絡公用后備的作用，這種計算機網絡能起到提高可靠性及可用性的作用。特別是在地理分布很廣并且實時性管理和不間斷運行的系統中，建立計算機網絡便可保證更高的可靠性和可用性。

三、計算機網絡在不同領域的發展應用

隨著計算機網絡技術的不斷發展，計算機網絡在社會中的不同領域都發揮著重要的作用。在商業領域，網絡可以為經銷商和客戶提供如信息交流、產品銷售、定單生成，電子出版物和信件的收取，建立和維持商業連接，獲得市場情報，及網上購物等便捷高效的服務。在企業管理中，通過使用辦公自動化系統、管理信息系統（MIS）等計算機網絡結構系統，企業內部人員便可以方便快捷地共享信息，高效地協同工作，MIS系統使得企業采購，生產，銷售、管理更加便捷、高效。遠程教育、校園網等網絡應用使得計算機網絡在教育科研領域發揮著越來越重要的作用。此外，計算機網絡在政府機關、金融保險、及軍事國防等領域也發揮著舉足輕重的作用。

四、計算機網絡的發展方向

1.更加開放性和更大容量

系統開放性是任何系統保持旺盛生命力和能夠持續發展的重要特性。因此也是計算機網絡系統發展的一個重要方向。基于統一網絡通信協議標準的互聯網結構，正是計算機網絡系統開放性的體現。“互聯網結構”實現不同通信子網互聯的結構，可以把高速局域通信網、廣域公眾通信網、光纖通信、衛星通信及無線移動通信等各種不同通信技術和通信系統有機地聯入到計算機網絡這個大系統中，構成覆蓋全球、支持數億人靈活、方便通信的大通信平臺。近幾年來，各種互聯設備和互聯技術的蓬勃發展，也體現了網絡開放性的發展趨勢。計算機網絡的這種全球開放性不僅使它要面向數十億的全球用戶，而且也將訊速增加更大量的資源，這必將引成網絡系統容量需求的極大增長，從而推動計算機網絡系統向大容量方向發展。

2.一體化和方便使用

“一體化結構”就是一種系統優化的結構。計算機網絡發展初期是由計算機之間通過通信系統簡單互聯而實現的，隨著計算機網絡應用范圍的不斷擴大和對網絡系統功能、性能要求的不斷提高，網絡中的許多成分必將根據系統整體優化的要求重新分工、組合、甚至產生新的成分。另外，網絡中通信功能從計算機節點中分離出來形成各種專用的網絡互聯通信設備，如各種路由器、橋接器、交換機、集線器等也是網絡系統一體化分工協同的體現。未來的計算機網絡將是網絡內部進一步優化分工，而網絡外部用戶可以更方便、更透明的使用網絡。

3.多媒體網絡

高度綜合現代一切先進信息技術的計算機網絡應用已越來越廣泛地深入到社會生活的各個方便。人類自然信息器官對文字、圖形、圖像和聲音等多種信息形式的需求，實現了各種信息技術與多媒體技術的結合，特別是計算機網絡這一綜合信息與多媒體技術的結合，既是多媒體技術發展的必然趨勢，也是計算機網絡技術發展的必然趨勢。未來的計算機網絡必定是融合電信、電視等更廣泛功能，并且滲入到千家萬戶家庭的多媒體計算機網絡。

計算機網絡經過幾十年的時間，實現了從無到有、從簡單到復雜的飛速發展，在政治、經濟、科技和文化等諸方面均產生了巨大的影響。目前，關于下一代計算機網絡（NGN，Next Generation Network）的研究已全面展開。隨著計算機網絡技術的不斷進步，它必將在社會中發揮著更加重要的作用。

參考文獻：

[1] 王新華 《網絡管理員教程》[M]，北京：清華大學出版社，2006

[2]張新昕 《計算機網絡》 [M]，北京：清華大學出版社，2001