信號與通信論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇信號與通信論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

2實驗教育改革

2.1基于軟硬件結合的“雙平臺實驗教學”實驗教學作為理論教學的主要補充，在整個教學環節中具有重要地位。我們“信號與系統”課程采用基于軟硬件結合的雙平臺教學，開設24個學時實驗，其中保留了原來的8學時硬件電路實驗，增加了16學時MATLAB軟件實驗，對于實驗內容的取舍和編排二者盡可能取長補短。硬件電路實驗中對于儀器的操作、硬件電路的調試等充分鍛煉了學生的動手能力；對于MATLAB軟件實驗，我們編寫了與理論教材配套的實驗教材，與理論教學同步，實驗教材全面系統的介紹應用MATLAB對信號與系統進行分析與實現的具體方法，并提供程序實例、基本實驗內容和擴展實驗內容。在實驗過程中，學生根據程序實例獨立完成信號與系統分析的可視化建模及仿真調試等實驗內容，培養學生主動獲取知識和獨立解決問題的能力。通過軟硬件結合的實驗，讓學生的動手能力與理論水平同時提高，也更有利于激發學生的學習興趣。

2.2開放性實驗教學

我們的硬件電路實驗全部采用開放性實驗的教學方式。以學生預習﹑自選時間和自主做實驗為主，教師講解示范為輔。為此，我們進一步完善了實驗指導書，并且將示波器等重點儀器的使用方法印成卡片，每個實驗位置放一份。學生做好預習才能準許進實驗室，老師不講解只輔導答疑和檢查結果，學生基本都能完成實驗內容。如果有學生完成規定的實驗內容，則可以充分利用開放實驗進行學習，這期間學生可以在老師的指導下，對相關課外內容進行學習，例如電子制作或進行其它科研項目等。通過推出一系列的實驗自主學習模式后，近年來，我們指導的學生在全國大學生電子制作競賽中獲得了較好的成績，學生動手能力和創新能力有較大提高。

3信號與系統課程網站建設

隨著網絡技術的飛速發展，為構建主動學習環境提供了充分條件，課程網站建設將傳統的以教師為中心的被動學習模式轉變為以學生為中心的主動學習模式，可以激發學生主動探索、主動發現和解決問題，有利于培養創新型人才。我們信號與系統課程網站的建設參考國家精品課程網站的建設思路，采用模塊化的設計思想。網站共分為課程介紹、課程特色、師資隊伍、課程資源、實踐教學、仿真園地、互動交流（BBS）七大板塊。課程資源板塊為學生提供了豐富的學習資源，包括課程的教學大綱、授課計劃表、電子教案、補充習題、學習指導、教學錄像等部分，學生用自己的學號、姓名注冊通過管理員審核后，可以下載課程資源，給學生的課前預習和課后復習帶來了極大的方便。實踐教學板塊包括實驗大綱、實驗項目、實驗指導書等部分，通過實踐教學板塊，學生可充分的利用教學資源掌握試驗內容，同時也為信號與系統課程的教學改革中開放性實驗教學提供了有力的保證。仿真園地板塊結合教學內容，利用MATLAB對關鍵知識點進行建模仿真,并給出了MATLAB仿真的源代碼，這樣可以將信號與系統課程中較難掌握和理解的內容形象生動地展現出來，提高了教學效率，增強了直觀教學和教學效果,從而使學生對所學知識的理解更加透徹。學生在學習中遇到的問題可以通過討論版（BBS）提出，尋求老師或者同學們的幫助，實現師生互動交流。

篇（2）

第一，對信道的抗干擾能力進行有效的提高。在信號傳輸的過程中，增加多個基站，是讓信號在傳輸過程中信號增強的有效手段；在廣播電視信號傳輸系統中，信道的抗干擾能力是系統本身的配置問題，由于信號強度從初始發射端發出后會有所衰減，如果不能對信道進行有效的抗干擾，那么無線信號的傳輸將會變成無用信號傳輸通道。在信道中傳輸信號，多采用高頻高壓發射器，這樣的信號發射器發出的信號傳輸距離遠，抗干擾能力也是比較強的。同時配合多個基站的中轉傳輸，有效信號的傳輸距離將會大大增加，這也是為什么距離廣播電視信號塔較近的用戶，信號接收效果較好，而距離廣播電視信號塔較遠的用戶信號較弱的原因所在。如果可以增加信號基站，或信號中轉站，那么就相當于增加了廣播電視信號塔，而周邊的用戶就會受益良多。

第二，做到定期維護傳輸系統設備。對信號傳輸過程中的信號傳輸設備，例如對光纖等傳輸設備做到定期維護。眾所周知，光纖是埋在地下進行工作的，而對于光纖的維護最重要的一點就是不要讓光纖受到損壞。通常我們都會在地下埋一個管道，在管道里面布上光纜，這樣即可以保證光纖不被人為破壞，也可以保證光纖不會被外界的客觀因素破壞掉，尤其是陰雨天氣對光纖的腐蝕。信號傳輸系統中傳輸設備不僅僅是有光纖，還有無線信道，對于無線信道的維護，可以選擇高頻信道進行傳輸信號。

第三，要注意信號傳輸過程中的信息安全性。信號傳輸過程中會出現多個接受信號的端點，電視廣播信號的安全性要求高，在信號傳輸過程中需要進行加密處理。尤其是當前這個信息通訊十分發達的時代，對于任何信號都會有一定的信息價值在其中，如果信號在傳輸過程中不能夠保證信息傳輸的安全性，無論是對于國家還是個人都是嚴重的損失。所以對于廣播電視信號傳輸系統來說，首先傳輸的信號要進行信源加密處理，信號傳輸過程中的信道或者傳輸設備也需要進行信道加密。這樣才能保證信息安全，保證信息傳輸的過程中不被人為干擾破壞。

第四，關于維護維修人員的管理需要制定詳細的管理制度，定期對技術人員進行專業培訓。對于廣播電視信號傳輸系統的維護來說，做好技術支持是必要的，而有人工的維護也是必須的。對于技術人員來說，定期對信號傳輸系統進行巡查，排除任何有關于信號傳輸系統可能出現的故障，是非常重要的，如果可以從日常的巡查當中找到一些關于信號傳輸系統損壞或可能出現故障的跡象，就可以說是未雨綢繆了。對于日常維護人員來說，巡查回來后，要按照規定填寫好巡查表格，巡查時應該對每一個細節進行詳細的觀察，這樣才會找到可能出現故障的隱患，對于技術維護人員的培訓也需要廣播電視信號傳播系統的管理部門定期舉行。這主要是由于技術不斷地進步，而故障也在不斷的出新，很多技術如果不能進行革新，那么就不能及時的解決故障問題，也就無法做到真正的維護廣播電視信號傳輸系統了。

篇（3）

引言

由于數字化信息處理和集成電路的不斷進步，各種語音合成芯片應用也不斷擴大。其中有大部分都是采用PC機或微控制器的方法，這種方法的控制手段不但需要硬件的支持，同時也需要對軟件系統和各種指令進行嚴肅處理。伴隨著目前社會技術的不斷發展，語音信息采集與處理措施要求不斷增加，在處理之中，是通過將模擬語音信號通過相應軟件和系統轉變形成數字信號，再由單片機控制儲存在存儲器中，形成一套系統的工作流程。

一、信號發生器概述

1.1　信號發生器的發展

信號發生器廣泛應用于各科學實驗領域。它是一種常用的信號源，是現今各種電子電路實驗設計應用中必不可少的儀器設備之一。六十年代以來，信號發生器有了迅速的發展，出現了函數發生器、掃頻信號發生器、合成信號發生器、程控信號發生器等新種類。各類信號發生器的主要性能指標也都有了大幅度的提高，同時在簡化機械結構、小型化、多功能等各方面也有了顯著的進展。

1.2單片機原理

單片機是一種集成在電路芯片，具有數據處理能力的中央處理器CPU　隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O　口和中斷系統、定時器/計時器等功能集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統。單片機具有集成度高、系統結構簡單、使用方便、實現模塊化等特點，應用于儀器儀表、家用電器、醫用設備等領域。

二、硬件電路設計與分析

2.1　工作原理

當按鍵按下時，通過程序判斷哪個鍵按下，選好按鍵后，利用D/A轉換器將數字信號轉換成模擬信號，再經過濾波放大，由示波器顯示出所需的波形，此時LED顯示器也會顯示其各自的類型以及頻率。復位電路則是用于單片機的復位，使單片機接口初始化。

2.2　實現功能

（1）所使用的8位LED顯示器，采用共陰極接法，輸入段選碼低電平有效，顯示輸出信號的類型和頻率。

（2）通過P1.0和P1.1口控制信號的輸入類型。當P1.0=0，P1.1=0輸出正弦波；當P1.0=0，P1.1=1　輸出三角波；當P1.0=1，P1.1=0輸出鋸齒波。

（3）輸出信號幅度：0～5V。

（4）信號頻率范圍要求：1—1KHZ。

2.3.硬件電路設計與分析

好的硬件電路既能簡化繁瑣的程序，又能提高實驗的成功率，是設計實驗不可或缺的重要部分，必須高度重視。

2.3.1主控電路

本電路主要采用AT89C52型單片機，它具有如下特點：（1）有可供用戶使用的大量I/O口線。（2）內部存儲器容量有限。（3）應用系統開發具有特殊性。用89C52單片機構成最小應用系統時，只要將單片機接上時鐘電路和復位電路即可。其中，在設計時鐘電路時，采用12MHZ和晶振分別接引腳XTAL1　和XTAL2，電容C1，C2　均選擇為30pF。由于頻率較大時，三角波、正弦波、方波等波中每一點延時時間為幾微秒，故延時時間還要加上指令時間即可得到指定頻率的波形。在設計復位電路時，復位引腳RST通過一個斯密特觸發器與復位電路相連，作用是用來抑制噪聲。在每個機器周期的S5P2，其輸出電平由復位電路采用一次，然后才能得到內部復位操作所需要的信號。

2.3.2鍵盤接口電路

本設計采用一般的鍵盤接口，鍵盤輸出信號。具體為：P1.0、P1.1波形選擇，其中當P1.0=0，P1.1=0　輸出正弦波，當P1.0=0，P1.1=1　輸出三角波，當P1.0=1，P1.1=0輸出鋸齒波；當P1.0=1，P1.1=1　輸出方波。P1.2、P1.3、P1.4　頻率由個位，十位，百位調節；P1.5頻率加減控制；P1.6跳出循環。

2.3.3　DAC0832芯片與單片機硬件接口設計

由于用示波器顯示波形，所以需要一個數/模轉換器，將單片機輸出的數字量轉換成模擬量。此設計采用DAC0832轉換器。由于此芯片是電流輸出，為了變成電壓輸出，我們在其后加上一個運算放大器OP07。

2.3.4　LED顯示電路

設計采用LED共陰極數碼管顯示電路。當某個驅動電路輸出端為低電平時，相應的那位點亮，從而顯示出波形的種類和信號的頻率，在按鍵時顯示出相關信息。添加74LHC573鎖存器是為了增加顯示的準確性。

三、語音信息系統主要芯片介紹

單片機作為一種集成電路芯片，是通過采用各種超大規模的集成電路技術將具有各種數據處理和函數計算能力的中央處理器、隨機處理器以及定時器等終端系統和功能集成到一個完整的硅片之中形成一個完善而又系統化的微型計算機系統措施，這種電路芯片在目前被廣泛的應用在各種工業生產和控制領域之中。伴隨著社會的進步，單片機呈現出其頑強的生命力，以高速發展的優勢迅速的應用在各個信息處理之中。

3.1　ISD4OO4芯片介紹

ISD4OO4語音芯片采用C14OS技術，通過在內部裝置韓警惕的振蕩器和防混疊過濾器等方式來擴大存儲器容量，增加計算效率和準確度，因此只需要很少的器件就可以在其中構成一套完整的聲音錄入系統和回放體系，這在系統設計中不但能夠節約設計消耗時間，同時能夠避免設計中其他元件的增多。

在目前ISD公司的單片機構成中主要是通過信號輸入系統、信號輸出部分、存儲系統、采樣時鐘部分和SPI部分六部分構成。其在構成中信號輸入部分—音頻信號放大器和五極點抗混疊濾波器：而信號輸出部分在控制的過程中是通過平滑過濾器和自動靜噪處理器來實現的。存儲部—非易失性多電平模擬存儲陣列；采樣時鐘部分一內部時鐘振蕩器和調節器：SPI—錄、放、快進等操作的SPI接口；電源接口部分。

3.2　AT89C52芯片介紹

AT89C52是一個低電壓，高性能CMOS　8位單片機，片內含8k　bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256　bytes的隨機存取數據存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，AT89C52單片機在電子行業中有著廣泛的應用。芯片內含有8KB快閃可編程/擦除只讀存儲器的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術制造，并且與8OC31引腳和指令系統完全兼容。芯片上的FPEROM允許在線編程或采用通用的非易失存儲編程器對程序存儲器重復編程。

四、語音信息系統設計方案

ISD器件在錄音存儲操作之前，要對信號作調整。首先將輸入信號放大到存儲電路動態范圍要求的最佳電平，這主要由內部放大器來完成。放大后的信號進入五級抗混疊濾波器進行調整。模擬信號的存儲采用采樣技術，利用抗混疊濾波器可以去掉采樣頻率I/2以上的輸入頻率分量，使所有采樣數據都滿足奈奎斯特定理，濾波器是一個連接時間五極點的低通濾波器。錄音時，輸入信號通過模擬收發器寫入模擬多電平存儲陣列中。將采樣信號經過電平移位生成非易失性寫入過程所需要的電壓。采樣時鐘同時用于存儲陣列的地址譯碼，以便將采樣信號順序地寫入存儲陣列中。放音時，錄入的模擬電壓在同一采樣時鐘的控制下順序地從存儲陣列中讀出，重構原來的采樣波形，輸出通路上的平滑濾波器去掉采樣頻率分量，并恢復原始波形，ISD器件的采樣頻率通過內部溫度補償的基準振蕩器來控制，這個振蕩器不需要外接元件，采樣頻率取自內部振蕩電路之后的一組分頻器。平滑濾波后的信號經過自動靜噪處理傳送入放大器作為輸出音頻功放的輸入信號，推動揚聲器。

4.1語音輸出電路

LW386是一種集成音頻功放，同時其中具有著自身功能消耗低，電壓的增長穩定，對電源電壓的控制范圍較為合理，單片機在應用的時候失真效率和要求較低。盡管LM386的應用非常簡單，但稍不注意，特別是器件上電、斷電瞬間，甚至工作穩定后，一些操作（如插拔音頻插頭、旋音量調節鈕）都會帶來的瞬態沖擊，在輸出喇叭上會產生噪聲。

4.2錄音電路

ISD器件采用錄音時間為8分鐘的ISD4OO4-8器件，以單片機AT89C52為微控制器，外接語音段錄放控制鍵盤和LED顯示器，外部存儲器24CO2用于保存各語音段首地址及總語音段數，為了改善語音量，要提高輸入端信噪比，因此在ISD語音輸入端采用放大電路單端輸入。

4.3放音電路

此系統分為三部分：單片機的控制部分、放音部分和顯示部分。本文的控制部分主要由單片機89C52構成，包含必要的按鍵電路、復位電路和看門狗電路等電路，放音部分主要由ISD4OO4構成。

4.4程序工作順序

程序工作思想電路上電后，程序首先完成程序的初始化，隨后查詢按鍵狀態，進入系統待機狀態。如果有按鍵按下，則轉去執行按鍵指向的工作程序。按鍵包括放音鍵，程序將首先判斷是去還是回，并點亮相應的指示燈。自動讀出第一段的放音內容。如果不是首次按下，程序則首先判斷當前位置，并以該位置為依據獲得存放該站放音內容的首地址。調用放音子程序，讀入前面獲得的本次放音內容首地址，開始放音。

五、結束語

本文信號發生器只是一種可能實現的方法。此法的頻率控制和幅度控制分辨率高，且硬件集成度高，整機自動化程度高，性能優良，具有很高的實用價值。

在傳統的語音錄放過程中，語音信號要經過設備豹接受后再轉化為模擬電信號，遙過前置放大器把語音信號放大，通過帶通濾波之后。去掉多余的干擾，再經過A/D轉換為數字信號，控制器對其進行處理和存儲。之后再由D/A轉換為模擬信號，達到放音的目的。使用這種方法既復雜又容易使聲音失真。所以，本文介紹了一種單片語音處理芯片ISD4OO4。通過對ISD4OO4語音芯片的簡單介紹，熟悉了ISD4OO4的基本應用。通過對基于單片機控制系統的設計實現了語音的錄入和播放。并闡述了系統工作各部件的性能特性，基于微處理系統的設計實現了錄音和放音。此系統設計靈活，成本低，語音器件抗干擾性強，應用效果良好。

參考文獻

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[5]王為青，程國剛.單片機Keil　Cx51　應用開發技術[J].北京：人民郵電大學出版社，2007.

篇（4）

 

一、MATLAB完成一個簡單通信系統仿真所需的基本工作

1.1、信道調制

首先完成的是信道調制的工作，其調制結果如下圖所示：

從上圖圖中我們可以看出，經過BPSK調制的系統性能較直接發送數據有了很大的提高。其原因是經過BPSK調制之后，在接受端的判決電平就由原來的0.5變為0，其判決電平的變化直接使得系統的抗噪聲性能有了大大的提高通信系統，所以其誤碼率跟沒有調制之前比較，下降了很多。

ber =（沒有經過調制直接發送數據的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.1967 0.14500.1733 0.1400 0.09500.0771 0.0567

Columns 8 through 10

0.03640.0189 0.0147

ber =（經過BPSK調制再發送數據的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.06880.0340 0.0179 0.01250.0056 0.0024 0.0009

Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

1.2、不同信道比較

上面進行的是在相同的信道下，未經過調制直接發送與經過BPSK調制后再發送兩種情況下系統的性能比較。接下來要進行的是經過BPSK調制以后，不同信道下系統性能比較。比較結果如下圖所示：

上圖中的兩條曲線分別是在BPSK調制下，信號在AWGN信道模型和瑞利衰落模型條件下產生的，從圖中可以看出，瑞利信道要比AWGN信道惡劣的多，在SNR提高到30dB下，系統性能還比AWGN信道下差了好幾個數量級論文格式模板。

ber =（GAUSS信道下的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.06000.0385 0.0196 0.01040.0069 0.0026 0.0007

Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

ber =（瑞利信道下的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.12330.1420 0.1425 0.05000.1667 0.0967 0.0340

Columns 8 through 14

0.03930.0286 0.0134 0.03840.0125 0.0178 0.0098

Columns 15 through 21

0.00590.0043 0.0090 0.00430.0030 0.0015 0.0016

Columns 22 through 28

0.00590.0047 0.0011 0.00090.0005 0.0005 0.0002

Columns 29 through 30

0.00020.0001

二、CDMA多用戶傳輸系統

2.1、實現多用戶抗多址干擾傳輸，研究擴頻序列互相關性與系統性能的關系

從圖中可以看出通信系統，多用戶傳輸系統的性能會比單用戶的性能差，表現為在同等SNR條件下，誤碼率較單用戶高。同時系統的性能也跟擴頻碼的相關性有關，當擴頻碼相關性提高時，誤碼率卻隨之下降。這是因為在接收端解調時是利用擴頻碼的自相關性。在接收端利用每一個用戶唯一的擴頻碼進行接收解調，由于該擴頻碼與其他用戶的擴頻碼為近似正交，所以其他用戶的信號會被當作噪聲而去除。可見，系統的性能和擴頻碼的相關性是成正比關系的。

ber =（單信源）

Columns 1 through 7

0.05100.0301 0.0237 0.01480.0063 0.0023 0.0007Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

ber =（正交擴頻碼雙信源）

Columns 1 through 7

0.08450.0773 0.0478 0.02290.0106 0.0053 0.0013

Columns 8 through 10

0.00030.0001 0.0000

ber =（相關系數為0.5的擴頻碼雙信源）

Columns 1 through 7

0.21650.1672 0.1730 0.15580.1099 0.0871 0.0656

Columns 8 through 10

0.04780.0211 0.0108

2.2、研究擴頻序列自相關性抗多徑干擾的能力

從圖中和下面的ber數據可以看出，在抗多徑干擾方面，擴頻碼的自相關性是很重要的通信系統，隨著自相關性的提高，系統的性能也越接近單徑傳輸的性能。因為寬帶信號的傳輸中是受到頻率選擇性衰落的，而進行擴頻后的信號在很寬的頻譜上有著相同的能量，任意給定時間只有一小部分頻譜受衰落的影響。在時域上分析，多徑干擾是因為在不同的信道中傳輸，到達接收端的時間有延遲，不同時間到達的信號相互疊加而造成影響。而對于擴頻后的信號而言，由于經過延遲到達的信號其自相關性變差，將會被當成不相關的別的用戶信號而被濾除。而當擴頻碼的自相關性不好的時候，就會造成系統性能的下降論文格式模板。

ber =（單徑）

Columns 1 through 7

0.13230.0958 0.0903 0.06980.0497 0.0491 0.0317

Columns 8 through 14

0.04310.0345 0.0257 0.02130.0222 0.0129 0.0086

Columns 15 through 21

0.00740.0062 0.0057 0.00390.0032 0.0025 0.0019

Columns 22 through 28

0.00150.0015 0.0009 0.00090.0006 0.0005 0.0003

Columns 29 through 30

0.00040.0002

ber =（雙徑相關系數為1.0）

Columns 1 through 7

0.14370.1131 0.1344 0.09360.0832 0.0725 0.0497

Columns 8 through 14

0.03690.0302 0.0300 0.02900.0197 0.0155 0.0113

Columns 15 through 21

0.00860.0062 0.0061 0.00360.0045 0.0033 0.0024

Columns22 through 28

0.00150.0017 0.0011 0.00070.0007 0.0005 0.0004

Columns 29 through 30

0.00040.0002

ber =（雙徑相關系數為0.6）

Columns 1 through 7

0.19840.2165 0.1818 0.17860.1312 0.1244 0.0787

Columns 8 through 14

0.06800.0540 0.0620 0.04010.0358 0.0258 0.0282

Columns 15 through 21

0.02000.0138 0.0148 0.01280.0082 0.0089 0.0050

Columns 22 through 28

0.00460.0031 0.0029 0.00210.0017 0.0016 0.0013

Columns 29 through 30

0.0009 0.0006

2.3、實際系統的模擬

在實際的CDMA系統中通信系統，目前采用的是用M序列作為擴頻碼。因此在實驗中我們用32位的M序列和GOLD序列作為對實際系統的模擬，按照M序列的性質，該模擬系統總共可以容納32個用戶同時傳輸。

三、結論

1.經過調制后的信號在信道中傳輸比直接將信號進行傳輸的系統性能要好的多。

2.CDMA系統的抗多址干擾性能很好，并且跟擴頻碼的正交性呈現正相關關系，即擴頻碼的正交性能越好，系統的抗多址性能也越好。

3.CDMA系統的抗多徑干擾性能也很好，同樣地，系統的抗多徑性能也跟系統的擴頻碼的正相關性有關 。

參考文獻

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[4]JhongSamLeeLeon 著 CDMA系統工程與手冊 北京人民郵電出版社.2001 :3 – 27.

篇（5）

新的移動通信實驗教學體系，將先修課學習、工業實習、理論課學習、實驗課開展、畢業論文等多個教學環節進行整合，形成從基礎理論仿真到專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗等一個開放的實驗教學體系通過通信類先修課程的學習，使學生準備好相關的基礎知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應編程語言類課程的學習更為實驗仿真提供了良好的基礎。

移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設提供了直接的理論平臺。工業實習安排在移動通信實驗課開設前一學期開展，實習內容是到各通信運營商公司和設備廠家進行跟崗實習，涉及到的內容有：移動通信系統基站的建設與維護；交換與傳輸系統管理和維護；光纖傳輸設施維護；移動終端制造與維修；3G應用等多個方面。通過工業實習使學生對當前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學的開展，特別是移動網絡方面實訓的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學的開展涵蓋以下幾個方面：基礎理論仿真、專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗、畢業設計。基礎理論仿真是利用MATLAB軟件實現：QPSK調制及解調；MSK、GMSK調制及相干解調；QAM調制及解調；OFDM調制解調；m序列產生及特性分析；Gold序列產生及特性分析；數字鎖相環載波恢復；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調制解調實驗，按照圖2OFDM仿真結構圖，利用MATLAB程序實現圖2中不同測試點處的信號波形。專業實驗操作則是在南京潤眾RZ6001實驗平臺基礎之上，利用TMS320和GSM模塊實現：直接序列擴頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實現GSM/GPRS移動臺短信收發、語音呼叫；CDMA數據傳輸實驗。例如，直接序列擴頻實驗，利用DSP編程實現圖3結構功能，并用示波器測量比較各測試點的信號波形。

篇（6）

新的移動通信實驗教學體系，將先修課學習、工業實習、理論課學習、實驗課開展、畢業論文等多個教學環節進行整合，形成從基礎理論仿真到專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗等一個開放的實驗教學體系。

通過通信類先修課程的學習，使學生準備好相關的基礎知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應編程語言類課程的學習更為實驗仿真提供了良好的基礎。移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設提供了直接的理論平臺。工業實習安排在移動通信實驗課開設前一學期開展，實習內容是到各通信運營商公司和設備廠家進行跟崗實習，涉及到的內容有：移動通信系統基站的建設與維護；交換與傳輸系統管理和維護；光纖傳輸設施維護；移動終端制造與維修；3G應用等多個方面。通過工業實習使學生對當前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學的開展，特別是移動網絡方面實訓的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學的開展涵蓋以下幾個方面：基礎理論仿真、專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗、畢業設計?；A理論仿真是利用MATLAB軟件實現：QPSK調制及解調；MSK、GMSK調制及相干解調；QAM調制及解調；OFDM調制解調；m序列產生及特性分析；Gold序列產生及特性分析；數字鎖相環載波恢復；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調制解調實驗，按照圖2OFDM仿真結構圖，利用MATLAB程序實現圖2中不同測試點處的信號波形。

工程技術實訓階段則是利用3G天線獲取實際信號，利用頻譜分析儀等儀器實現CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現基站放大器、塔頂放大器性能指標的測試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。

創新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設計競賽的學生開展，將全國及各省、校級電子設計大賽題目進行改造，從中選取與移動或無線通信有關，且具有創新性、前瞻性、實用性的方案，經過適當修改作為創新實驗階段的實驗案例。學生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點，教師則也可以在實驗教學過程中，選拔優秀學生參加各級大賽，進而提高學生的能力和水平。畢業設計階段主要是利用實驗室實驗條件，從學院承擔的科研項目中，將某些項目進行簡化、修改、重組，轉化成通信專業類論文題目，或從本專業最新的科技論文中選擇其中合適的內容進行改進，作為通信專業類綜合性畢業設計案例，從而將先進的科研成果打造為優質教學資源，實現基礎與前沿、經典與現代的結合。為通信類專業學生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養環境。總之，移動通信實驗教學體系中基礎理論仿真、專業實驗操作和工程技術實訓是必修課程教學內容，是實驗教學的基礎與根本[16]。創新實驗、畢業設計則是移動通信實驗向之后教學、實踐環節的擴展與延伸。這樣由必修和擴展環節共同構建起移動通信實驗教學開放體系。

本文作者：馮敏羅清龍作者單位：聊城大學

篇（7）

0 引言

MIMO技術對于傳統的單天線系統來說，能夠大大提高頻譜利用率，使得系統能在有限的無線頻帶下傳輸更高速率的數據業務。目前，各國已開始或者計劃進行新一代移動通信技術（4G或者5G）的研究，爭取在未來移動通信領域內占有一席之地。隨著技術的發展，未來移動通信寬帶和無線接入融合系統成為當前熱門的研究課題，而MIMO系統是人們研究較多的方向之一，而且隨著MIMO系統均衡技術的出現使得這一領域出現了極大的突破。

盡管如此，在MIMO系統中，對于接收信號的處理仍然存在很大的問題。主要表現為：信號檢測算法難度大、參數繁雜。同時由于碼間干擾和多徑衰落的影響，使得均衡器在功能與性能上的要求提高了一個臺階。因此，隨著均衡技術的不斷進步，對于高復雜度信號檢測也成了必需攻克的問題。因此，本文的主要研究內容便是如何在MIMO系統中進行信號檢測，從而實現均衡技術。

1 MIMO 系統研究現狀

1.1 MIMO系統概述

自20世紀70年代以來，在一代代科學家們的不懈努力下，奠定了MIMO無線通信系統的理論基礎和可行性。從20世紀的90年代后頁起，在Foschini、Rayleigh等人的研究基礎上，世界上許許多多的科研機構與高等院校都開始投入巨大的人力物力對MIMO系統進行了深入研究。畢業論文

在MIMO技術日益成熟與先進的今天，MIMO技術的研究領域[1]主要涵蓋了下列幾點：MIMO信道容量和建模的分析；MIMO系統的空時編碼和空時解碼；MIMO系統收發數據方案設計；MIMO系統在網絡方面的研究與探究。這四個方面的研究內容雖然各有側重，但都面對著一個相同的核心問題，即針對各種復雜的無線衰落信道環境，如何更有效地利用 MIMO系統的通信結構抑制多徑衰落、增加數據速率和提高系統容量。

篇（8）

本設計采用CAN總線作為數據采集與系統控制的通信方式，以ATMEL公司生產的AT91SAM9263 ARM芯片為主控單元，結合A/D轉換技術、故障診斷專家系統實現某型火箭炮隨動系統的故障檢測?？傮w設計框圖如圖1所示。

數據采集單元由信號調理模塊和A/D轉換模塊組成，其中信號調理模塊用于模擬信號的放大、濾波和提高電路負載能力，A/D轉換器完成模擬信號向數字信號的轉換，ARM主控單元實現系統控制與故障診斷，數據采集單元與ARM系統控制與故障診斷模塊之間以CAN 總線的方式進行通信，工作人員通過操作觸摸屏顯示界面完成故障檢測。

2 系統硬件設計

2.1 數據采集單元

數據采集單元由信號調理電路和A/D轉換模塊組成，用于采集某型號火箭炮隨動系統液壓泵、高平機等被測部件的液壓或氣壓的狀態信號，其結構圖如圖2所示。

信號調理電路如圖3所示，采用OP27運算放大器進行設計，它的作用是把傳感器輸入的信號進行放大，同時利用其輸入阻抗高、輸出阻抗小的特點以滿足A/D轉換芯片對驅動源阻抗的要求。

A/D轉換電路將經過信號調理模塊調理后的模擬信號轉換為數字信號，文中選用TLC2543CN和STC89C52分別作為A/D采樣芯片和微控制器[3]，其設計如圖4所示。TLC2543CN是TI公司生產的12位串行模/數轉換器，使用電容開關逐次逼近技術，12位分辨率，10 μs的轉換時間，11路模擬輸入，輸出數據長度可通過編程調整[4]。A/D轉換模塊與51單片機之間以I2C總線的方式進行通信，只需要一條串行數據線SDA（DATA_OUT）和一條串行時鐘線SCL（CLOCK），具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優點。　經信號調理后的11路模擬量數據分別通過端口NO0?NO10進入TLC2543CN進行A/D轉換，TLC2543CN通過[CS]，DATA_INPUT，DATA_OUT，MEOC，I/O CLOCK這5個引腳與STC89C52單片機進行通信。為了減小外界環境及器件本身引入的噪聲和擾動，提高系統的穩定性，在這5個信號與單片機之間進行光電耦合隔離處理。由于光信號的傳送不需要共地，所以可將光耦器件兩側的地加以隔離，達到提高系統信噪比的作用，光耦隔離器件選用Avago Technologies 生產的6N137，電路如圖5所示。需要注意的是，電路板中6N137兩端的電源不能共用，否則起不到隔離的作用。

2.2 CAN總線通信模塊

數據采集單元和ARM系統控制與故障診斷模塊之間以CAN總線的方式進行數據通信和控制。CAN總線具有可靠性高、實時性強、較強的抗電磁干擾能力、傳輸距離遠等特點，尤其適用于隨動系統傳感器多、各檢測點信息交換頻繁和干擾源復雜的情況。CAN總線通信模塊的實現有2種解決方案[5]：一類是采用帶有片上CAN的微處理器，如Philips的80C591/592/598、Atmel的AT90CAN128/64/32等；另一類是采用獨立的CAN控制器，如Philips的SJA1000。考慮到應用的靈活性，本文采用獨立的CAN控制器SJA1000。CAN總線通信模塊結構框圖如圖6所示，選用STC89C52單片機作為CAN總線通信模塊的微控制器，CAN總線控制器和收發器分別選用Philips公司生產的SJA1000和PCA82C250[6]。CAN總線規范采用三層結構模型，STC89C52單片機用以實現應用層的功能，SJA1000和PCA82C250則分別對應于數據鏈路層和物理層。為了增強CAN總線通信模塊的抗干擾能力，在CAN控制器與CAN收發器之間進行光電耦合隔離處理，與數據采集單元一樣，本文也選用6N137進行處理。

CAN總線通信模塊接口電路主要由4部分組成：微控制器STC89C52、獨立CAN控制器SJA1000、光電隔離器件6N137和CAN總線收發器PCA82C250。微控制器STC89C52用于數據處理、實現對SJA1000的初始化、通過對SJA1000的控制實現數據接收和發送等通信任務；獨立CAN控制器SJA1000和收發器PCA82C250經過簡單總線連接可實現數據鏈路層和物理層的全部功能。STC89C52通過DATA_INPUT向TLC2543CN發送一定格式的指令，在DATA_OUT引腳可獲取到A/D轉換的數據；由于SJA1000的數據線與地址線是共用的，所以將STC89C52的P0口與AD0?AD7直接連接的同時，還要將地址鎖存信號線ALE進行連接，以便區分在同一時刻AD線上傳遞的是地址還是數據；SJA1000的中斷管腳INT連接單片機的外部中斷INT0；MODE管腳與高電平VCC連接以選擇Intel模式；為了保證上電復位的可靠，復位電路采用IMP708芯片進行智能控制，IMP708芯片集看門狗定時器、掉電檢測電路、電源監控電路等于一體，保證SJA1000芯片的可靠運行；RX0和TX0是數據的收發管腳，經光電耦合器件6N137后連接到CAN收發器上，用以電氣隔離；PCA82C250有3種工作模式：高速、斜率控制和待機，本文選擇斜率控制模式，通過在Rs引腳與地之間接一個100 kΩ的電阻來實現；為了消除在通信電纜中的信號反射，提高網絡節點的拓撲能力，需要在CAN總線兩端接入兩個120 Ω的終端電阻[5]。

2.3 系統控制與故障診斷模塊

數據處理與系統控制模塊采用ATMEL公司生產的AT91SAM9263 ARM芯片作為主控單元，以觸摸屏作為人機交互方式完成系統控制和故障診斷。AT91SAM9263主頻 200 MHz；內置CAN總線控制器，全面支持CAN2.0A和CAN2.0B協議；內置TFT/STN LCD控制器，支持3.5～17英寸TFT?LCD 液晶屏，最高分辨率可達2 048×2 048?？紤]到系統的可擴展性，本文將系統控制與故障診斷模塊單獨成板。技術保障人員可以通過操作觸摸屏上顯示的人機交互界面完成對隨動系統的故障檢測。

3 系統軟件設計

系統軟件設計主要分為A/D轉換模塊、數據 處理模塊、CAN總線通信模塊和系統控制與故障診斷模塊4部分。主流程圖如圖7所示，首先對STC89C52單片機進行初始化，包括CAN總線工作方式的選擇、驗收濾波方式的設置、驗收屏蔽寄存器和驗收代碼寄存器的設置、波特率參數設置、中斷允許寄存器的設置以及A/D轉換模塊的初始化等；當單片機接收到故障檢測命令時，進行A/D采樣，然后由單片機對采集到的數據進行處理，通過量值轉換得到實際的工況數據；最后由CAN總線通信模塊將數據傳輸到系統控制與故障診斷模塊進行故障檢測，診斷結果由觸摸屏顯示以指導維修人員進行現場維修。

3.1 A/D轉換模塊軟件設計

A/D轉換模塊程序設計流程圖如圖8所示。

3.2 數據處理模塊軟件設計

數據采集過程中難免受到噪聲的影響，為了保證采到數據的準確性，可以對其進行一定的算法處理。本文在故障檢測時，對同一采樣點進行5次采樣，然后用快速排序算法對這5個數據進行排序，取中值作為故障檢測的有效數據，以減小誤差帶來的影響。采集到的數據與實際值之間成嚴格的線性關系，將采集到的數據值乘以系數K即可獲得實際的工況數據，其流程圖如圖9所示。

3.3 CAN總線通信模塊軟件設計

CAN總線通信模塊的程序設計主要分為初始化、數據發送和數據接收3個部分：

（1） 初始化。CAN總線初始化主要是對通信參數進行設置，通過對時鐘分頻寄存器、驗收碼寄存器、驗收屏蔽寄存器、總線定時寄存器和輸出控制寄存器的配置實現對CAN總線工作模式、接收報文的驗收碼、驗收屏蔽碼、波特率和輸出模式的配置和定義[7]。值得注意的是，這些寄存器的配置需要在復位模式下進行，因此在初始化前應確保系統已進入復位狀態。?。?） 數據發送。本文采用查詢方式，進行CAN總線的數據發送，首先應將CAN總線的發送中斷禁能。發送數據前，主控制器輪詢SJA1000狀態寄存器的發送緩沖器狀態位TBS以檢查發送緩沖器是否被鎖定，若發送緩沖器被鎖定，則CPU等待，直到發送緩沖器被釋放，然后將從現場采集到的數據發送到發送緩沖區并置位命令寄存器的發送請求位TR，此時SJA1000將向總線發送數據。數據發送流程圖如圖10所示。

（3） 數據接收。同數據發送一樣，本文采用查詢方式進行數據的接收，也應將CAN總線的發送中斷禁能。主控制器輪詢SJA1000狀態寄存器接收緩沖狀態標志RBS以檢查接收緩沖器是否已滿，若未滿則主控制器繼續當前的任務直到檢查到接收緩沖器已滿，讀出緩沖區中的報文，然后通過置位命令寄存器的RRB位釋放接收緩沖器內存空間。數據接收流程圖如圖11所示。

3.4 系統控制與故障診斷模塊軟件設計

系統控制與故障診斷模塊是在Linux平臺下利用Qt SDK開發完成的，數據庫采用嵌入式系統中廣泛采用關系型數據庫SQLite[8]。軟件采用模塊化設計思想，包括顯示界面、系統控制、檢測數據庫和故障診斷等4部分。系統界面基于QT/GUI開發，用于故障檢測結果顯示、調取數據庫輔助人工診斷等人機交互；系統控制模塊用于系統啟動與關閉、初始化及多線程處理；檢測數據庫用于對專家系統中經驗知識、故障診斷規則集進行組織、檢索和維護，及用于存儲系統采集的工況參數；故障診斷模塊是該檢測裝置核心，本文利用故障診斷專家系統對隨動系統進行故障診斷，給出診斷結果?？紤]到故障診斷的實時性要求，程序采用多線程編程來實現。

圖10 CAN總線數據發送程序設計流程圖

圖11 CAN總線數據接收程序設計流程圖

4 結 語

為了測試隨動系統故障檢測裝置在各種情況下的故障檢測能力， 本文通過人為制造故障的方式對該系統進行了大量實驗。在反復的實驗中，該系統均能正確定位故障，充分驗證系統的可靠性和穩定性。本文研制的以AT91SAM9263 ARM芯片為核心基于CAN總線隨動系統故障檢測裝置，可實現對隨動系統液壓、氣壓、電壓等工況參數的測量，經故障診斷專家系統的推理，實現以自動故障診斷為主、人工診斷為輔的故障檢測。文中采用的CAN總線通信方式使整個系統簡潔緊湊、具有較強的抗干擾能力和實時性，這種CAN總線通信方案不但可用于隨動系統故障檢測裝置的研發，還可推廣至其他模擬量信號的機電設備故障檢測，尤其是多機組的分布式狀態監測與故障診斷中，具有非常實用的應用前景。

參考文獻   本文由wWW. DyLw.NeT提供，第一 論 文 網專業寫作教育教學論文和畢業論文以及服務，歡迎光臨DyLW.neT

. Industrial Electronics， 2000， 47（4） ： 951? 963.

[2] 張立云，宋愛國，錢夔，等.基于CAN總線的偵察機器人控制系統設計[J].測控技術，2013，32（1）：65?68.

[3] 姚遠，王賽，凌毓濤.TLC2543在89C51單片機數據采集系統中的應用[J].電子技術應用，2003，29（9）：37?38.

篇（9）

Abstract: in this paper the author introduces the technical scheme of low pressure test device, focuses on the instructions of the principle of two detection methods.

Keywords: low voltage set copy; Detection device

中圖分類號：TU71文獻標識碼：A 文章編號：

0 引 言

由于缺乏相應的軟、硬件測試手段，無法模擬現場的各種工況，難以發現低壓集抄系統的產品質量隱患，亟需研制一種面向低壓集抄系統的檢測裝置，對低壓集抄系統各組件的功能和性能進行一體化測試。

1 技術方案

1．1 檢測裝置的結構

采用一柜一掛表架的分體式結構，數字信號源、功率放大器、標準電能表裝在柜中，其余部分不在掛表架中。掛表架采用兩排結構，上排設置12個單相電能表表位，下排設置2個集中器位、2個采集器位、3個三相電能表表位。電流接線采用壓接式，其余采用插座接線的方式。三相平衡設計?？傮w框圖如圖l所示。每個電能表位置提供1個電能表校驗脈沖輸入接

圖1檢測裝置總體框圖

口，1個時鐘信號輸入接口，2~RS485通信接口。配置各類專用的虛擬電能表，支持通過RS485和電力線載波接口與集中器和采集器的通訊，并且可根據用戶需要，擴充支持微功耗無線和藍牙方式。配置測試各種集中器所需的以太網、RS232接口、GPRS／CDMA調制解調器、PSTN調制解調器和PSTN換機。

1．2 檢測裝置具備的功能

檢測裝置不僅可按照集中器上行通信規約和電能表通信規約進行系統通信規約的檢測，而且可以對集中器、采集器、用戶電能表等設備實時走字，測試集抄系統運行工況。能對集中器、采集器、用戶電能表進行時鐘準確度測試。能依據GPS時鐘對集中器、采集器、用戶電能表進行授時。

采用數字化程控信號源，模擬出集抄系統運行環境，通過加快時鐘節拍，利用虛擬電能表產生測試所需的電能表數據，配合可設置的測試策略，使得系統歷史數據的測試時間大為縮短，提高測試效率。

2 硬件單元

檢測系統主要由數字信號源、功率放大器、標準電能表、誤差處理系統、虛擬多功能電能表、GPS時鐘頻率源、功耗測試儀、運行環境模擬電路、通信線路、IDE測試環境和PC機等組成。

2．1 分布式MCU控制系統

整個檢測裝置屬于一個分布式控制系統，是多個MCU系統的集成，核心主控CPU由PC機承擔，裝置控制部分MCU的通信關系如圖2所示。

圖2 控制部分CPU通信關系圖

DSP信號源的MCU為TMS320F2407A；控制及通信部分的MCU為P89LV51RB2，通過外擴四路UART接口分別連接輸入脈沖切換電路、表位485接線切換電路、誤差處理電路和標準表。電表485通信板的MCU為AT89S52。

以上各功能模塊之間通過RS232C和CAN總線進行通信。

2．2 高精度數字信號源

采用高速DSP和高速D／A轉換器實現直接波形輸出，波形輸出的工作過程完全由DSP程序和算法控制，當DSP收到需要調節輸出量的指令后，重新計算和刷新該量的輸出量波形表，采用AD587來保證參考電壓的穩定。并根據l6位A／D轉換器的高精度輸入采樣值進行分析調整，以實現閉環控制。利用DSP強大的實時運算能力，實現數字信號源的各種功能，包括諧波、升降控制、相控波形和波群控制、電壓跌落和中斷等功能。

2．3 功率放大器

采用成熟穩定的工頻精密AB類功率放大器，它是專門為放大校驗用電壓、電流信號設計的電路，具有較窄的通頻帶(40Hz-lkHz)，輸大的時間常數和輸深的反饋量，適合放大穩態信號，具有很高的穩定性和準確度。

功放管采用的是10對安森美公司的MJ15024和MJ15025，主要通過精確設計和升流器(升壓器)的匹配、繼電器動作時序、末級輸出管的過流保護、反電勢吸收等來保證可靠性。若發生電壓短路和電流開路，則輸入波形和輸出波形有較大的差值，反映在差值檢測電路上，就能輸出保護信號給CPU，CPU就能進行相應的操作實現保護。

2．4 測試方式切換電路

由于既具有電力線載波集抄測試功能，又具有電能表誤差測試功能。因而檢測裝置須對單相電能表校表狀態、三相電能表校表狀態、集抄系統測試狀態進行切換。同時依照集中器、采集器、電能表之間的接線和從屬關系，也經由切換電路進行設置。運行環境模擬切換電路主要分兩部分，如圖3所示。

圖3 測試方式切換電路框圖

2．4．1 電壓、電流接線方式切換

通過四常開四常閉的220V接觸器切換電路實現：

(1)抄表系統測試時所有電壓接通，使載波通道可以建立物理連接；

(2)校表狀態時，隔離電壓互感器接入，電流回路串聯，實現高精度誤差測試。

2．4．2 小信號切換

通過小信號繼電器切換電路，選擇用戶電能表或虛擬電能表的RS485接口與選定的集中器、采集器相連。

2．5 時鐘頻率源

GPS衛星上都安裝有銫原子鐘，因而具有很高的頻率準確度和時間準確度，本裝置的GPS接收模塊采用RS232與PC機相聯， 通訊協議是標準的NMEA-0183。對GPS接收模塊送出的內容進行解碼，就可以得到所需的時鐘信息，可以用于對外接設備進行授時和比對，授時精度

2．6 通信電路

由兩塊8口的MOXA工業級多串口卡、RS232-RS485轉換電路、PSTN交換機、PSTN調制解調器、GPRS調制解調器、以太網交換機等組成。

3 測試原理

測試方法有實際運行方式與虛擬運行方式兩種。

3．1 實際運行方式

檢測裝置提供了12只單相電能表位置和3只三相電能表位置，并提供2只采集器位置和2只集中器位置，通過不同的連接線配置測試所需的應用環境，通過軟件控制信號源的電壓、電流、相位，測試軟件通過GPRS無線公網對集中器抄讀電能表運行數據，完成集抄系統實際運行方式的測試。

3．2 虛擬運行方式

檢測裝置用軟件模擬現場運行的電能表，通過集中器、采集器與虛擬電能表進行通信，虛擬電能表的數據通信協議遵循DL／T645規約。完成集抄系統虛擬運行方式的測試。

虛擬電能表硬件部分，通過共6個串行口與外部進行數據交換。其中2個串行口轉換成RS485接口用于模擬臺區總表，接人到集中器臺區總表接口；2個串行口轉換成RS485接口用于模擬用戶RS485電能表，接入到采集器的RS485口；另2個串行口分別通過青島東軟的PRO-II型抄控器和北京曉程的DEMO-PL3201調試器轉換成兩種不同的載波接口，用于模擬用戶載波電能表，接入到集中器的電源線。

用虛擬電能表軟件包模擬l至n塊電能表，通過當前調置的電壓電流和相位值，縮放比率，起始時間等參數自動進行走字。

試驗時發送消息，調用計電量子程序，計時終止時，再發送消息，關閉計電量子程序，如果是運行期間跳過某個階段，只需再加送一次結束時間，虛擬電能表會自動計算跳過的某個階段的電量，并實現電量的累加，使得在現場需運行很長時間，在虛擬電能表模塊可以在較短的時間內完成。還可以通過時鐘加速運轉方法進行加速走字，加速的電量自動計算更新。

4 結束語

檢測裝置提供集中器上行通信、集中器下行通信的通信方式。

參考文獻：

篇（10）

 

1、前言

地磁場的異常波動是發生地震的重要征兆，對地磁場異常的監測可以為地震預報研究提供重要的數據資料 [1]。

虛擬儀器技術是利用編程軟件，按照測量原理,采用適當的信號分析與處理技術,編制具有測量功能的程序就可以構成相應的測試儀器[2],降低了儀器的開發和維護費用,縮短了技術更新周期，顯著提高了儀器的柔性和性價比[3]。

2、硬件結構

分布式地磁場異常監測系統總體結構如圖1所示。磁場傳感器通過RS232串口將計算出的地磁場方位值前期數據發送給電腦1，電腦1上的虛擬儀器軟件完成對信號的讀取、計算、分析、顯示、存儲等并通過電子郵件將相關數據傳送給遠端的電腦2。

3、軟件設計

3.1、軟件的總體功能

如圖2所示，監測系統主要有數據采集模塊、顯示模塊、磁場異常報警模塊、數據處理模塊、數據保存模塊、電子郵件發送模塊等組成。

3.2、軟件前面板

前面板如圖3所示,主要分為3個模塊:通信參數設置模塊、監測結果顯示及保存模塊、異常報警模塊等。論文參考，電子郵件。論文參考，電子郵件。設置的通信參數主要有與傳感器通信時的波特率、數據位、數據文件保存的位置、軟件異常及地磁異常時發送電郵的收發件人電子信箱地址等。論文參考，電子郵件。論文參考，電子郵件。

圖2 軟件總體功能框圖

圖3 軟件前面板

3.3、地磁場方位值的計算

地磁場方位值計算模塊如圖4所示，將VISA讀取控件緩沖區中的字符串數組讀出，截取其中第9和第10個元素，進行數制、進制轉換得到地磁場方位值，接到前面板進行顯示。論文參考，電子郵件。論文參考，電子郵件。

圖4 方位值計算模塊

3.4異常報警

將當前時刻的方位值與正常方位值相比較，如果相差5度，即認為是地磁場的異常波動，報警指示燈亮，發出報警音，同時啟動郵件發送模塊。

3.5 數據保存模塊

調用日期/時間字符串控件，讀取windows日期時間，和地磁場方位值一起寫入指定目錄的txt文件中。當地磁場異常時，觸發磁場異常邏輯為真，寫入文件控件將從此時刻開始5秒內的時間值、地磁場方位值寫入txt文件中。

圖5 郵件發送第一幀

圖6 郵件發送第二幀

3.6 郵件發送

4.實驗

如圖7所示，實驗方法為:將傳感器與電腦1串口相連，通過虛擬儀器軟件監測地磁場的異常情況，當地磁發生異?；蚪邮諅鞲衅鲾祿惓r，電腦1上的監測軟件報警，并把異常數據記錄到數據文件中，同時通過電子郵件模塊向指定信箱發送指定格式郵件，監測者在電腦2上查看相關異常郵件。做法是轉動傳感器使其與地磁場磁北指向夾角為200°，用一塊磁鐵沿著與傳感器指向垂直的方向自遠及近靠近后又自近及遠離開傳感器，記錄下整個過程磁鐵與傳感器距離、地磁場方位值、異常情況及郵件接收情況。實驗結果如表1所示。

反復實驗表明，監測軟件準確地記錄下了磁鐵靠近傳感器的過程中該處磁場的變化情況，且當地磁異常時電腦2及時地接收到了相關異常數據郵件。