基于射频的无线通信技术研究
    

  1 引言

  在一些通信技术方面, 以往使用的单一的通信网路,选择卫星信号通信方式,在一些程序传输和互联网上面的应用居多。但是在设备的使用资源固定,要求越来越高的同时,对于卫星接收 信号的使用人数也逐年增加,该网路的资源已经无法满足不断扩张的需求量,严重的导致网路信号的不理想,甚至出现接收通信信号的瘫痪现象的发生。因此对于这样的情况要急切的寻找一种代替的无线通信网络,来合理有效的分担现有的卫星通信系统的压力,同时还能在很大程度上加强信号的通信。基于这样的情况之下,我 们选用射频进行通信,可以改善现有的基站通信不足的现象,并且制定一套完整的基站网络连接体系,满足了现有的企业对于机械操作和人工管理的通信需要。

  2 射频通信的概况和发展情况

  在整个地球的大气分布中,有很多不均匀分布的细小介质,这些介质会在物理条件的影响下,形成巨大的载体物质,就如空气中的颗粒聚集起来形成的风,以及还有一 些云层,这些自然界的物理现象会对电子通信系统产生一定的干扰作用。在受到了不同的温度、湿度、压强等的变化时,这些空气中的载体会出现不同的变化,对于单片机的 发射就会起到很大的干扰作用,对于无线设备中发出的电磁波会出现严重的干扰现象,严重的时候电磁波信号都无法正常的使用。

  其中所说的影响主要集中在对于电 磁波的折射传播影响。电磁波的发射是要依靠合理稳定的载体向不同的方向发散出去,通常意义下我们定义这种行为为电磁波的射频,射频过程中的载体称作为射频 媒介。当电磁波在发出的过程中,所发散的频率可以满足借助载体的需要,电磁的分布量在对前端的发散中起到了决定作用,这样的情况下可以实现超视距的无线对 接信号的实施,在接收信号的一方可以根据信号的波段和频率来分辨出信号源的变化。对于这种将大气中的介质作为信号传播的载体,以及利用电磁效应进行电磁波 的超视距传输模式称作单片机系统的射频通信。

  我国在上个世纪七十年代可是对于基于介质传播下的射频基站方面的研究,到了上个世纪的九十年代,在之前的理论研究的基础上,提出了相关具体的射频理论,并且 将理论的研究成果投入到了实际的系统研制当中,这就形成了早期的单片机射频传输系统雏形。目前射频设备大量应用在军方,国内尚没有民用用户,但是产品设备 性能、技术应用都已经相当成熟,可以实现超视距传输;同时具有适中的传输容量、传输性能和可靠度,以及特别强的抗核爆能力。单片机射频传输系统因为有其特 别属性,在多种多样的传输系统之中,特别是在各种无线传输系统之中,始终占据不可替代的特定位置。

  3射频通信基站的工作机理研究

  射频通信基站的两个主要功能如下

  3.1 接收功能

  所谓接收功能是指TD-309 K32接收模块和TX315A-TO1发送模块在一定的通信协议基础上,TD-309 K32接收模块接收到TX315A-10l发送模块发送的信息,并将收到的信息存在片内RAM。这是射频通信基站功能实现的基础,只有实现该功能才能进行 下一步的工作。TX315A-Rol接收模块处在不断地接收状态:它不停地检测是否存在有效信号的发送,当检测到有信号的发送时,判断是否为起始信号,是 起始信号时,从这个时刻开始进行存储数据,而不是起始信号则继续检测。在这项设计当中所使用的斯迈特s5lE开发学习板只有一个UART异步串行通信接口 进行连接,但在设计中需要两个并行线路串行接口,其中一个用于单片机与上位PC机通信,另一个用在信息接收端的使用。

  3.2 发送功能

  所谓发送功能是指,在一定的通信协议基础上,单片机和上位PC机进行数据交换和传递,当单片机和上位Pc机联机以后,单片机将之前收到的站点信息向上位机传 送,供Pc机做进一步的处理。该功能的实现标志射频基站通信功能的实现,是本次设计最重要的部分之一。单片机与上位机通讯成功以后,信息通过串口传送给 Pc机,发送完毕后,检验发送是否正确,错误则重发,正确表示射频通信基站的通信功能得以实现。

  在这个设计当中,最为核心的 部分是单片机的操作系统,对于TD一309.K32的模块标准化接收方式中,对于信息的采集方式尤为凸显,在对于单片机的接口模拟中,等到的信息将会在采 集的样本中是示出来,将将显示的数据收集在RAM磁盘中以作为备份资料供以后调用。此外,在协议的通信变化中,上位通信成功完成了信息的传递后,就可以形 成完整的调试阶段。在这个调试阶段中要将现有的电压控制在1Ov以内,不能出现过压的状态。还要考虑到不能使得接收口的脉冲信号超过稳定值的上限。在TD 一309一K32模块在接收到单片机设备的施密特触发后,模块会自动进行对接,联系好的信号资源的数据将会自动在连接后进行有效的传递。

  4 射频通信基站在使用的出现的问题

  4.1 太过依赖于通信信息的集成

  射频通信基站建设工程已经在很多时候依赖于通信信息的集成,对于信号的分布也相对的缜密,在线路安排上也是非常密集,信号之间的密集度也很高,信号的数量在 不断的增多,但也有在这里的客观因素包括主观原因。最早在射频信息技术的建设中,对成本的考虑,减少运输信号使用的接收基站的建设,而不是考虑到电缆的 实际距离,在许多恶劣的天气里,气候变化将会对信号的传递带来很大的影响。在极端天气,如在高温和低温天气,电缆将由不同的温度测试而受到不同的影响,基 站中电缆外部的保护层易受到严重的损害,导致电缆的内部不均匀的加热,从而出现电缆不均匀的变形,这种现象会使得信号在传输中出现偏离原设计能力和数据传 输失稳的状况。

  4.2 现有射频通信基站中的装置、技术上的落后

  在很多的建设中 出现了垄断的状况。这就让射频信息网络技术在没有得到合理竞争的情况下没有好的发展势头。具体表现为安装的设备陈旧,无法应付当下人们对通信信息网络技术 的要求。在信息的保存上也会出现很大的漏洞,对于用户的信息,垄断行业的信息管理库很难做到完全的保证信息的安全,在计算机后台极易出现信息软件的漏洞, 计算机后台也会受到黑客的袭击。

  4.3 射频通信中用户的信息得不到应有的保护

  射 频基站网络的运行完全暴露在外界中,不可能达到绝对的安全,时下,人们对安全系统的保护意识不断地提高,对于通信网络安全的技术发展有着很大的影响。在人 们对网络关注的同时,加强通信中的信息安全力度刻不容缓。不容乐观的是,用户在使用计算机的同时,获取网络上的资源,也同时会将自身的信息资源泄露。这就 需要在网络的使用中设置相应的法律保护规范。

  5 射频基站问题解决方案

  5.1 解决信号不稳的问题

  信号不稳的内在原因是射频通信发射单片机装置中出现的问题,我们提出的方案是在射频电磁波发射源装置中,增加单片机信号接收点的数量,来保证维修和养护的方便。

  5.2 射频线路的接续测试

  射频线路的接连持续性的质量是决定射频通信线路全程指标的重要因素,是系统运行稳定的重要保证。在整条线路中对于支点进行实时测试。

  ① 设置起点位置:取值在一个范围内进行,通常定在线性曲线向始端延长线上0.5dB处。

  ②设置量程:量程取决于所测光纤长度,通常短距离L<3OKM。

  6 结束语

  对于单片机射频信号基站通信的发展需要,针对现有科技下的射频通信进行研究,按照射频通信自身的技术特点,来满足企业内部通信的需要。在文中着重介绍了关于射频技术的原理和使用特点,就一些使用范围也做出了介绍,同时在使用该技术的过程中可能会出现的一些相关问题在文中有一定篇幅的介绍,并提出了相关的意见 建议,无论是从电磁波的发射功率,还是后期管理方面都是为了更好的使得射频通信的稳定,更好的发挥其内在的优势,达到射频通信基站建设具有很好的通信能力 的目的。

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    收录时间:2015年09月23日 19:04:04 来源:EDN China 作者:匿名
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