TG400机车重联感应通讯无线数传电台系统方案
一、简介
重联指多机牵引时一个司机室/操作台自动控制多台机车。大秦线的组合式重载列车，前方的和中部的机车之间用的是无线电式外重联；列车前部的机车用的是缆线式外重联；每台机车的A节和B节用的是缆线式内重联。由一个司机室控制的动车组的动车也算一种重联。如果每台机车都有司机值乘，并且只靠呼叫、汽笛等手段进行联控，则不是重联。发令车为本务机，其他机车为补机。
目前的无线电式外重联靠400MHz电台进行数据传输，在山区隧道等弱场区无法满足正常的机车重联数据通信，因此我们引入了400kHz感应通信，其400kHz信号通过天线感应到接触网，通过接触网进行传输，只要有接触网的地方都能传输400KHz信号，不受地形的影响。400KHz感应通信可彻底解决电力区段弱场强通信，理论上可覆盖整个区间。400KHz感应电台采用频率合成技术，控制电路高度软件化，体积小，性能稳定可靠，话音清晰，数据传输可靠率高，安装维修方便。
二、方案设计
针对当前机车无线重联存在的缺陷对系统进行改造，增加400kHz同频单工感应通信。利用400kHz感应信号沿接触网传输，不受山区隧道影响的特点，将机车重联信号通过400kHz 电台进行空中无线数据传输，解决原系统存在缺陷。
三、设备组成
TG400感应通讯无线数传电台由400KHz感应电台、400KHz机车天线、天线调谐盒、控制电缆、控制盒、送话器、喇叭、电源等组成。
四、工作原理
机车重联装置提供一RS232串口与感应电台RS232串口相连接，重联装置将需要发送的数据通过串口传送至电台，每5秒发送一次串口数据，电台接收到串口数据将数据整理打包通过电台以FFSK调制方式发送至其它牵引机车，以100个字节数据计算，从电台启动发射到数据发送完成需要将近400ms时间，因此从本务机重联装置发送串口信号完到接收到一台补机应答，需要800ms时间，每增加一个车需要再增加400ms才能完成所有机车应答。
其中串口数据采用透明传输，电台对接收到的数据不做处理，原原本本打包发送，电台只做为空中调制解调的一个传输通道。
由于该设备工作于同频单工方式，为防止数据空中碰撞，电台在发送数据前判断是否有其它电台在发送数据，如果判断有其它电台处于发射状态中，本电台将接收到的串口数据缓冲等待其它电台发射停止再发送数据。
五、技术指标
5.1 400KHz频段
5.1.1载波频率:400kHz
5.1.2载频输出功率: 8W（+15%，-10%）
5.1.3载波频率容差:≤0.05%
5.1.4调制灵敏度:20～40mv
5.1.5调制限制: ≤5KHz
5.1.6音频谐波失真：≤10%
5.1.7门限静噪开启灵敏度: ≤20μV
5.1.8调制接收带宽:≥2×5KHz
5.1.9音频输出功率: ≥0.5W
5.1.10音频输出失真：≤10%
5.2 机车天线
5.2.1耦合场强：≥86dB
5.2.2接收带宽: ≥7KHz
5.2.3外壳耐压: ≥30KV
5.2.4外壳绝缘:200MΩ
5.2.5温度特性:在-40℃～+60℃,信号变化≤6dB
5.3 工作环境
5.3.1温度:-25℃～+55℃
5.3.2最大相对湿度: ≤93%
5.3.3最大冲击:加速度35g
5.3.4最大振动:5-55Hz各向3g
5.3.5电源: DC 45 ～132V
六、产品技术接口
6.1RS232串口
6.1.1数据传输模式：异步基带数据传输模式，采用RS-232串行接口，单工通讯工
作方式。
6.1.2数据传输数率：9600bit/s
6.1.3数据格式：1个起始位，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验，共10位。
6.2无线数据传输格式
6.2.1调制方式
调制方式：FFSK
6.2.2传输速率
传输速率：1200bps
6.2.3特征频率
1：1200Hz
0：1800Hz
6.2.4数据传输模式
同步数据传输
6.2.5差错控制
差错控制采用前向纠错与CRC校验结合的方式。前向纠错码采用缩短循环（26，16）码，纠错编解码的生成多项式为：
G（X）＝X10＋X8＋X7＋X5＋X4＋X3＋1
校验码采用CCITT推荐的CRC校验码，校验码生成多项式为：
G（X）=X16＋X12＋X5＋1
外军短波、超短波跳频电台发展综述 王淑波1 孙海鹏 1 梅文华2 (1. 空军工程大学工程学院陕西西安 710038) (2. (2.北京航空工程技术研究中心北京 100076) 摘要：本文综述了外军短波、超短波跳频电台的发展特点，预计了今后的发展趋势。关键词：短波跳频电台，超短波跳频电台 ABSTRACT：The characteristics of the development of HF and VHF(UHF) frequency-hopping radio used in the foreign armies are described and the development tendency is predicted in this paper. KEYWORD：HF frequency-hopping radio，VHF(VHF) frequency-hopping radio 1 概述 短波跳频电台是军事领域中保证远程通信的主要装备。目前，常规的短波单边带跳频电台与新型的短波自适应跳频电台并存共用，且还将延续较长的时间。短波自适应跳频电台将迅速发展而成为军事通信中广泛使用的主要装备。 超短波跳频电台是军事通信中应用极广、数量极大的通信装备。其中机载电台随飞机的发展而得以优先发展，但同时也存在着品种繁杂、标准化差、后勤保障困难等问题，在标准化、多功能综合化、多频段组合化和结构模块化等方面，有待进一步完善提高。美国空军为解决这类技术性问题而推行了发展使用标准型机载电台的举措，从而加快了更新换装的速度。地面电台普遍发展缓慢，仍然存在着不同年代的产品并存共用的现象。从技术特征上看，超短波跳频电台在信道间隔、抗干扰能力以及多功能兼容能力等许多方面，都已有很大的改进完善。从配置使用特征上看，超短波跳频电台在对空通信覆盖能力与波道分配利用等方面，都已相当完备而达到较高水平。未来的超短波跳频电台，将在技术性能与战术应用方面有较大的发展，但机载电台优先发展，地面电台落后的局面将难以改变。 2 外军短波、超短波跳频电台发展特点 外军短波、超短波跳频电台的发展大致有以下五个特点： (1)从国家地区看，美国和西欧国家短波、超短波跳频电台的发展长期以来居于各国前列，又以美、英两国更为领先，它们对多数国家短波、超短波跳频电台的发展都有较大的直接影响； (2)从装备水平看，跳频电台中，机载电台发展较快、换装较频繁，而相应的地面电台发展较慢、更新规模有限。在各种现役电台中，1950~1990年代出厂的电台都有应用，不同年代的电台数量是两头小、中间大，这种现象还将长期存在； (3)从工作频段看，基本上覆盖了从短波频率到超短波频率范围，但呈现出两头稀疏、中间密集的现象，有些跳频电台已将现有的频段进行了拓宽； (4)从技术体制看，电子技术的许多新技术、新器件和新工艺(如：微电子技术、计算机技术、总线技术、数字技术、软件技术、自适应技术、扩频技术、信号处理技术等)，在短波、
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三：? 一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；? 二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；? 三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。? 近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。? 这里简要介绍短波通信的一般概念，优化短波通信的经验，以及一些热门的新技术。 1、短波通信的一般原理? 1.1.无线电波传播? 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。? 无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1 米以下的超短波又称为微波）。频率与波长的关系为：频率=光速／波长。?
无线数传电台的10个应用实例 无线数传电台作为一种通讯媒介，与光纤、微波、明线一样，有一定的适用范围：它提供某些特殊条件下专网中监控信号的实时、可靠的数据传输，具有成本低、安装维护方便、绕射能力强、组网结构灵活、覆盖范围远的特点，适合多点且位置分散、地理环境复杂等场合，可与PLC，RTU，雨量计、液位计等数据终端相连接。那么数传电台能够应用到哪些领域呢？ 1、城市亮化、路灯监控系统 面对供电紧张形势，路灯巡查对于市政部门来讲是一项需要耗费大量人力的工作，启用先进路灯监控系统，可以对城市的路灯实施统一启闭，对夜景照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行,控制不必要的“全夜灯照明”，有效节约电能消耗。 2、差分GPS定位 ●DGPS即差分全球定位系统(Differential Global Position System，简称DGPS)，是在GPS 的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度。 ●DGPS实际上是把一台GPS接收机放在位置已精确测定的点上，组成基准台。基准台接收 机通过接收GPS卫星信号，测得并计算出到卫星的伪距，将伪距和已知的精确距离相比较，求得该点在GPS系统中的伪距测量误差，再将这些误差作为修正值以标准数据格式通过播发台向周围空间播发。附近的DGPS用户接收到来自基准台的误差修正信息，以此来修正
自身的GPS测量值，从而大大提高其定位精度。 ●差分技术的基础是:在同一地区内，GPS缓慢变化的系统误差，包括选择可用性(SA)误差， 对基准台及其邻近用户的影响是相同或相近的。应用差分技术可有效地削弱SA、电离层延迟、大气层延迟、星历误差、卫星钟误差，达到米级定位精度。目前高速数传电台在差分GPS系统中已经得到越来越广泛的应用。 3、车辆调度系统 车辆调度系统,采用具有容量大、速度快、功能多的无线通讯系统,可组成单基站、多基站乃至多区覆盖的无线车辆调度网,以适合车辆调度、管理的现代化需要。系统由通讯平台、调度中心组成。 4、点对点无线遥控系统的几种形式及组成 ●远端遥控系统(RemoteControl System)在工业自动化领域有着非常广泛的应用，比如控制 远端指示灯的开关和控制一些电器设备的运行与终止等，这类应用实际上都是利用无线信道来传输开关量信号。 ●在一些特殊的应用场合，比如距离比较近，但是布线困难或者距离较远，布线需要架设电 缆杆，或者挖掘电缆沟等情况，多数采用无线传输的方式。 ●在数据通讯单元中，采用亿佰特专业数传电台(模块)系列,主要适合在控制实时性要求比较严 格，环境比较恶劣没有GSM公网覆盖的环境中,对于设备的稳定性的要求是很严格的，采用亿佰特专业数传电台(模块)系列，保证产品可以稳定可靠地运行。 5、多通道污水处理流量监测管理控制系统
通信指挥车系统设计方案西安博帆电子科技有限公司029-8886311083735868 通信指挥车系统设计方案 概述 1、方案概述 通信指挥车是利用先进的大功率广播指挥系统、现代无线通信技术、计算机技术、图像采集及传输技术、强光照明技术等，实现指挥车与现场工作人员的通信联络、现场指挥调度等功能，是公安、消防部门针对大型现场、群众疏散、抢险救援、综合移动的指挥中心，是现代通信技术及其它高科技技术的综合运用。 2、设计原则 根据安全生产应急指挥中心初步设计要求和相关的设计标准，应急通信指挥车必须具备较强的通信功能和现场监控能力。此车具备高度的机动性、独立性和可靠性。因此，车辆的改装和系统总成的设计，必须达到以下要求： ◆车辆系统◆通信及现场监控系统 ●车厢的环境布置简洁、舒适●自动化管理和控制体系 ●动力系统有力可靠●系统的可靠性高 ●整车配置和配重合理●国际先进水平的尖端技术 ●不改变汽车底盘技术参数不切割车体●系统操作简便，易于管理 系统的功能和组成 1、车辆系统 指挥车是以普通型客车底盘作为改装平台，保证工作人员拥有宽敞舒适的工作环境，并且为系统的运行和维护提供符合技术要求的环境条件。在保证整车性能的前提下对车辆进行改装，实现符合设备技术要求的工作环境，这是改装设计的重点。基本改装措施:⑴所有设备及机架需采取防震措施； ⑵加装发电机隔音罩及消音器； ⑶车辆加装车载发电机，依靠车载发电机直接为车载设备提供5.5KW的AC220V电源； ⑷精确计算车辆上装设备配重，合理进行改装。 2、通讯系统 无线专网通讯系统，通过配备350MHZ的集群车载台可在专网情况下实现指挥中心与指挥车之间的通讯联系。还可以使用车载的GSM移动电话、GPS定位导航系统，扩大指挥车与各工作单元组的使用范围。该系统可以实现快速、灵活的现场指挥调度。 车辆配备了最新型车载GPS导航定位系统，通过5英寸液晶屏及专用遥控器进行操作，该设备集成了GPS卫星定位、DVD语音导航、GIS全国电子地理信息、可自动切换倒车监视，可在车辆行进过程中以语音方式向驾驶员播报行车路线。可充分体现现代化通信指挥车的高度集成及高度电子化优势，是通信指挥车必不可少的先进配置。 3、计算机及控制系统 通过专业车载计算机、网络交换机配予无线局域网卡、解码器可实现现场电脑组网及资源共享，也可与指挥中心交换数据信息。该系统充分发挥了计算机中央控制的功能，为今后系统升级打下了良好的基础。此外，计算机还接驳车上配备的便携式打印机，可在事发现场非常方便地进行文件的处理工作。 为车载计算机及嵌入式硬盘录像机配备的液晶显示器，采用独特的升降机构，在保证防震、高强度稳定的前提条件下可在控制台面上下自由伸缩，节省了车内有限的空间，使操作控制更加现代化，使车内整体布局更加灵活科学。 车载GSM无线传真机可利用GSM/GPRS在车辆移动中收发传真，该设备还配备语音手柄，亦可作为车载移动电话使用。 利用宏控KT-AV可编程中央控制系统，用无线LCD触摸屏及专门的操作软件可实现对全车设备的集中控制，并拥有设备状态显示及一键复位功能，大大减少了车载设备控制部分占用的车内空间，高度体现了集中控制的优势。此外，车辆上装设备的控制部分除全部采用宏控KT-AV可编程中央控制系统外，亦设置了有线控制，双重控制方式可确保所有设备正常操作使用。 4、现场监控及视频传输系统
全双工无线数传电台设计方案 0 引言 数传电台在工业控制领域的应用已经十分广泛，目前仍然是工业控制领域的主要传输手段。无线数传电台作为一种最简捷的通信方式，其最基本的特征是通连方便、简捷。然而，目前国内外绝大多数都是单工电台。全双工数传电台还不多见，而有些工程项目又确实需要全双工的数传电台来进行数据传输，为此，本文提出了一种全双工的数传电台的设计思路。 1 全双工无线数传电台的结构原理 本文所介绍的全双工数传电台主要采用频分双工(FDD—Frequency Division Duplexing)工作方式。它主要由接收单元、激励器单元、功放单元、控制单元、电源单元、基带单元六 部分组成。图1所示是其结构原理框图。 2 系统结构单元设计 2．1 激励器单元 激励器单元完成射频信号的调制和音频信号的处理，即把要调制的话音、数据送到VC 0调制并进行电压放大。它由话放处理、数字锁相环、压控振荡器、电压放大器、功率调整电路、电源电路组成。图2所示是激励器单元的组成框图。图中，麦克风送来的微弱信号首先送给话放处理电路，以进行话音放大、滤波、预加重等信号处理，然后经过电子开关送给压控振荡器进行直接调频，同时将基带处理后的数字信号也经过电子开关切换后送给压控振荡器进行直接调频。锁相环路可选用快恢复二极管来提高锁相环路的锁定速度，环路滤波器可选用无源比例积分滤波器，VCO则采用模块化设计。数字锁相环芯片采用日本富士通的MBl504H集成电路芯片，该芯片集成化程度高、体积小，特别是其泵电源高达8 V，可相对降低VCO的压控灵敏度。为了减小发射机在较宽温度范围内的频率变化，建议采用温补晶体振荡器作基准频率。由于VCO输出的信号较弱，只有数个毫瓦，故可经过功分器后，将一路送给鉴相器与基准频率进行比较，并产生误差电压以控制VCO的频率至设定频点，另一路送给电压放大器，然后经3级放大处理，使其能够推动功放电路工作。
附件2 第一部分：通信系统设计方案 一、系统概述 通信网络是一切信息传送的载体，它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此，根据南海区智能交通系统一期建设特点，需要考虑采用当前先进的技术，建立整个系统的通信网络，以保证系统高速、稳定、安全的运行。 目前，通信网络可以选择有线和无线两种。其中，无线通信又分为很多种，主要有超短波和微波，微波的传输受自然环境影响较大，如：山体、建筑物的遮拦，对微波都有影响。 考虑到信息化技术的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路，将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用，不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题，而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此，建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。 平时可以用光纤通道作为主通信通道，传送数据、图像信息（实时图像）。同时，在未来建设中，可考虑采用无线网络作为备份网络，在光纤网出现故障时，作为数据、图像信息的备用通道。 此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务，并有部分用作交通流信息检测系统。 二、系统设计原则 （一）网络的先进性 在本方案的设计中，在不降低整个系统性能的基础上，尽可能地利用现有设备和通讯线路，降低网络建设的投资成本，组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。 总的指导思想是，以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备，将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外，还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况，使整个网络系统具有合理的性能价格比。
军用跳频电台 军用跳频电台大多是短波或超短波电台。 跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。从时域上来看，跳频信号是一个多频率的频移键控信号；从频域上来看，跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。其中：跳频控制器为核心部件，包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能；频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率；数据终端包含对数据进行差错控制。 与定频通信相比，跳频通信比较隐蔽也难以被截获。只要对方不清楚载频跳变的规律，就很难截获我方的通信内容。同时，跳频通信也具有良好的抗干扰能力，即使有部分频点被干扰，仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。由于跳频通信系统是瞬时窄带系统，它易于与其他的窄带通信系统兼容，也就是说，跳频电台可以与常规的窄带电台互通，有利于设备的更新。 通信收发双方的跳频图案是事先约好的，同步地按照跳频图案进行跳变。这种跳频方式称为常规跳频( Normal FH）。随着现代战争中的电子对抗越演越烈，在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。 在跳频通信中，跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律，保证了通信方发送频率有规律可循，但又不易被对方所发现。常用的跳频码序列是基于m序列、M序列、RS码等设计的伪随机序列。这些伪随机码序列通过移位寄存器加反馈结构来实现，结构简单，性能稳定，能够较快实现同步。它们可以实现较长的周期，汉明相关特性也比较好，但是当存在人为的故意干扰(如预测码序列后进行的跟踪干扰)时，这些序列的抗干扰能力较差。 在90年代初，出现了基于模糊（Fuzzy)规则的跳频图案产生器。在这种系统中，由模糊规则、初始条件以及采样模式共同来决定系统的输出序列。只要窃听者不知道模糊规则、初始条件、采样模式三者的任何一个，就无法预测到系统的输出频率，由此就提高了系统的抗窃听能力和抗干扰能力。模糊跳频给出的跳频码序列与传统的跳频码序列相比更加均匀，也更难预测。 90年代末有人提出了混沌（chaotic)跳频序列。其基本思想是通过混沌系统的符号序列来生成跳频序列。在这个混沌系统中要确定一个非线性的映射关系、初始条件和混沌规则，三者唯一确定一个输出序列。由此确定的混沌跳频序列体现了良好的均匀性，低截获概率，良好的汉明相关特性以及具有理想的线性范围。 与一般的数字通信系统一样，跳频系统要求实现载波同步、位同步、帧同步。此外，由于跳频系统的载频按伪随机序列变化，为了实现电台间的正常通信，收发信机必须在同一时间跳变到同一频率，因此跳频系统还要求实现跳频图案同步。跳频系统对同步有两个基本要求：一是同步速度快，二是同步能力强。目前跳频电台的同步方法有精确时钟法、同步字头法、自同步法、FFT捕获法、自回归谱估计法等等。在实际应用中，同步方案常常综合使用多种同步方法。例如战术跳频系统中常用扫描驻留同步法，综合使用了精确时钟法、同步字头法、自同步法三种同步方法，分成扫描和驻留两个阶段进行。扫描阶段完成同步头频率的捕获，驻留阶段从同步头中提取同步信息，从而完成收发双方的同步。 在自适应跳频中，同步还包括收发双方频率集更新的同步，保证双方同步地实现坏频点替代，否则会使收发双方频率表不一致，导致通信失败。 频合器是跳频通信系统中的关键部分，目前大多数跳频电台中使用的频率合成器采用的是锁相环（PLL）频率合成技术，但是该技术的频率转换速度已经接近其极限，要进一步改善的技术难度越来越大，而且分辨率较低。为了能够进一步提高跳频速率，提出了直接式数字频合器(DDS）。它采用全数字技术，具有频率分辨率高，频率转换时间快，输出频率可以很高而且稳定性好，相位噪声低等优点，可满足快速跳频电台对频率合成器的要求。例如在美国的JTIDS中，跳速达到每秒35800跳，只有采用直接数字频合器才能实现。但是DDS的价格昂贵，复杂度大，直接用于战术跳频电台有一定的难度。如果采用DDS+PLL的方法，结合两者的长处，可以获得单一技术难以达到的效果。 在跳频系统中，即使在信道条件良好的情况下，仍有可能在少数跳中出现错误，因此有必要进行差错控制。差错控制的方法主要分为两类：一是自动请求重发纠错（ARQ)技术；二是采用前向纠错（FEC)技术。 ARQ技术可以很好的对付随机错误和突发错误，它要求有反馈电路，当信道条件不好时，需要频繁的重发，最终可能导致通信失败。 FEC技术不需要反馈电路，但是需要大量的信号冗余度以实现优良的纠错，从而会降低信道效率。由于纠错码对突发错误的纠错能力较差，而通过交织技术可以使信道中的错误随机化，因此，经常采用编码与交织技术相结合的办法来获得良好的纠错性能。 在跳频系统中常用的纠错编码技术有汉明码、BCH码、trellis码、RS码、Golay码、卷积码和硬判决译码、软判决译码等。1993年提出了TURBO码，其信噪比接近于Shannon极限，引起了人们的极大兴趣。与RS码等常用的跳频编码相比， TURBO码在跳频系统中显示了极大的应用潜能。此外，还可以把不同的编码方法结合在一起，取长补短，进行联合编码。在快跳频方式下，还可以运用重发大数判决来克服跳频频段内的快衰落。 跳频电台在实际应用中通常要组成跳频通信网，以实现网中的任何两个通信终端均能够做到点到点的正常通信。组网除了要避免近端对远端的干扰、码间干扰、电磁干扰等其它干扰以及由系统引起的热噪声等噪声干扰以外，还要注意避免由组网引起的同道干扰、邻道干扰、互调干扰、阻塞干扰等。采用跳频的多址通信网具有很多优点：抗干扰能力强，低截获概率，低检测概率，对频率选择性衰落有很好的抑制作用等等。但是，与常用的DS/CDMA系统相比，跳频网的最大用户数相对较小。 跳频通信网可以分为同步通信网和异步通信网。跳频通信网有多种组网方式，如分频段跳频组网方式、全频段正交跳频组网方式等。在分频段跳频组网方式中，系统把整个频段分成若干个子频段，不同的通信链路采用不同的子频段进行通信，从而有效地防止同一通信网间的干扰。全频段正交跳频组网方式仅用于同步跳频通信网中，也就是说整个通信网中只有一个基准时钟，通过设计在某一相同时刻t的N个相互正交的跳频频率序列来进行组网，这样尽管各个终端间的通信均使用相同频段，但是由于瞬时的跳频频率点不相同，因此可保证它们之间不会出现同频道干扰。自适应跳频通信系统中，由于在通信过程中会去除那些通信条件恶劣的信道，因此频率更新后可能会出现同频道干扰现象，故必须设计一种良好的频点更新算法，保证更新后的跳频序列之间依然是正交的，否则可能会使各通信节点之间频繁出现频率碰撞，导致无法正常通信。实际应用中也可以把以上两种组网方式结合进行。例如英国Recal-Tacticom公司的Jaguar系列电台在组网中就同时采用了这两种组网方式，可组网数目达到200—300个。 除了以上这些关键技术以外，调制解调方法在跳频系统中也很重要，可以采用FSK、QAM、QPSK、QASK、DPSK、QPR、数字chirp调制等多种调制方式。 自适应跳频系统是在常规跳频系统的基础上，实时地去除固定或半固定干扰，从而自适应地自动选择优良信道集，进行跳频通信，使通信系统保持良好的通信状态。也就是说，它除了要实现常规跳频系统的功能之外，还要实现实时的自适应频率控制和自适应功率控制功能，因此就需要一个反向信道以传输频率控制和功率控制信息。 通过可靠的信道质量评估算法，发现了干扰频点后，应当在收发双方的频率表中将其删除，并以好的频点对它们进行替换，以维持频率表的固定大小。这种检测和替换是实时进行的。为增加跳频信号的隐蔽性和抗破译能力，跳频图案除具有很好的伪随机性、长周期外，各频率出现次数在长时间内应具有很好的均匀性。在引入自适应频率替换算法对频率表进行实时更新后，为保障系统性能，仍然要求跳频图案具有很好的均匀性，所以应当依次用不同的质量较好的频点来分别替换被干扰的频点。 收端频率表的更新会导致收发频率表的不一致性。为了使收发频率表同步更新，必须通过反馈信道将收端的频率更新信息通知发方。这种信息的相互交换是一种闭环控制过程，需要制定相应的信息交换协议来保证频表可靠的同步更新。衡量协议有效性的另一个重要指标便是频点去除的速度。在检测出干扰频点后，干扰频点去除的速度越快，对通信的影响越小。 信道质量评估的另一个作用是进行自适应功率控制。功率控制就是要把有限的发送功率最好地分配给各个跳频信道，使得各个信道都能够以最小发射机功率实现正常通信，从而提高跳频信号的隐蔽性和抗截获能力。在自适应跳频系统中，系统检测每个信道的通信状况，并通过信道质量评估单元中的功率控制算法对每个跳频信道单独进行功率控制。 功率控制算法可以基于两种原则：一是比特误码率最小原则，算法为各个跳频信道选择适当的功率，
第一部分：MESH网络通讯方式 (2) 第1章无线通讯系统设计 (2) 1.1 通讯系统设计依据 (2) 1.2 通讯系统设计原则 (3) 1.3 MESH通讯系统 (4) 1.4 无线通信覆盖系统设计——Mesh网络 (6) 1.4.1采场MESH网络设计 (6) 1.4.2矿区未来发展及通讯可靠性设计 (8) 1.5 无线MESH通讯系统主要特点 (10) 1.5.1智能的网络 (11) 1.5.2自我发现 (11) 1.5.3自我调节和自我修复 (11) 1.5.4背景扫描 (12) 1.6 设备选型和技术指标 (13) 1.6.1无线基站设备选型 (13) 1.6.2车载终端无线设备选型 (15) 1.7 网络安全 (17) 1.8 Mesh网络管理 (18) 1.9 基站供电设计 (19) 1.9.1固定基站供电设计 (19) 1.9.2移动基站供电设计 (19) 1.10 通讯塔设计 (20) 1.11 防雷设计 (22) 第二部分无线数传电台方式 (25) 第2章无线数传电台通讯设计 (25) 2.1 无线电台方式通讯 (25) 2.2 技术指标： (25) 2.3 通讯电台选择 (26) 2.4 通讯基站建设 (27) 2.5 通讯铁塔设计 (28)
第一部分：MESH网络通讯方式 第1章无线通讯系统设计 其设计始终以适应野外恶劣环境条件为基础，以采用世界主流的通讯技术和组网方案为原则，以追求高度稳定性、实时性和可靠性，从而保证了该系统技术的先进性、运行的稳定性，具有先进的技术水平。 1.1 通讯系统设计依据 主要依据为： ●中华人民共和国工信部令； ●GB/T 12046-1989无线电发射的标识及必要带宽的确定； ●GB/T 14431-1993无线电业务要求的信号/干扰保护比和最小可用场强； ●GB 9159-1988 无线电发射设备的安全要求； ●《移动通信基站防雷与接地设计规范》； ●《GB 9159-2008 无线电发射设备安全要求》； ●《矿山电力设计规范》GB50O7O一94； ●工业标准及国际商务建筑布线标准； ●GB 84《通信网技术标准汇编》 [1989.10.]； ●GB 50252-94《工业安装工程质量检验评定统一标准》 [1994.12.]； ●《通信电源、机房空调集中监控管理(系统暂行)》电网综[1997]472号文； ●《电气装置安装施工及验收规范GBJ 232—82》第十七篇，“电气设备交接 实验标准篇”[1983.5]；
目录 功能特点 (3) 1.快速入门 (3) 1.1.各端口接线方式 (3) 1.1.1.输入端连接方式 (3) 1.1.2.输出端连接方式 (4) 1.1.3.RS485端连接方式 (4) 1.2.跟随功能入门 (5) 1.3.控制采集功能入门 (6) 2.产品简介 (7) 2.1.基本参数7 2.2.尺寸、接口描述 (8) 2.3.复位按键说明 (10) 2.4.指示灯说明 (10) 2.5.拨码开关说明 (10) 3.配置模式 (10) 4.跟随模式 (11) 4.1.无线响应速度 (11) 4.2.无线信道11 4.3.重发次数12 5.采集模式 (13) 5.1.继电器一直保持 (13) 5.2.继电器保持设定时间 (13) 6.MODBUS (13) 6.1.默认出厂设置 (13) 6.2.M ODBUS地址表 (13) 7.重要声明 (16)
功能特点 ?支持2路干接点开关量输入； ?支持2路继电器输出； ?433MHz无线数据远程传输； ?数字量跟随、控制以及采集等功能； ?支持4种工作模式：无线控制采集、无线跟随发射模式、无线跟随接收模式、配置模式，通过拨码开关选择； ?采用Modbus RTU协议数据处理； ?Reset轻触复位按键，无线控制采集模式下长按5s，Modbus地址恢复默认地址01； ?内置看门狗，具有高度的可靠性； ?3个双色指示灯显示工作状态； ?电源具有良好的过流、过压、防反接等功能。 1.快速入门 本章是针对E830-DTU(2R2-433L)系列产品的快速入门介绍，建议用户系统的阅读本章并按照指示操作一遍，将会对模块产品有一个系统的认识，用户也可以根据需要选择你感兴趣的章节阅读。针对特定的细节和说明，请参考后续章节。 1.1.各端口接线方式 1.1.1.输入端连接方式
天一阁·月湖景区无线集群通信指挥系统 （设计方案） 浙江宝兴智慧城市建设有限公司 二○一七年七月
目录 1 项目概述 .................................................... 错误 ! 未定义书签。 通信现状 . ............................................ 错误 ! 未定义书签。 集群通信必要性 . ...................................... 错误 ! 未定义书签。 信道利用率高 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 业务功能丰富 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 系统建成后可实现的功能 . .............................. 错误 ! 未定义书签。 数字集群系统的先进性 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 2 项目总体设计方案 ............................................. 错误 ! 未定义书签。 设计目标 . ............................................ 错误 ! 未定义书签。 系统组网方案 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 基站建设 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 站点容量计算 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 站点部署示意图 . .................................. 错误 ! 未定义书签。 系统规划 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 系统特点及功能介绍 . .................................. 错误 ! 未定义书签。 基本业务功能 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 移动性管理 . .............................. 错误 ! 未定义书签。 安全功能 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 基本话音业务 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 基本数据业务 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 有线调度功能 . .................................... 错误 ! 未定义书签。 语音调度功能 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 基本业务功能 ......................... 错误 ! 未定义书签。 多选呼叫 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 用户监听 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 强插 / 强拆 . ........................... 错误 ! 未定义书签。 遥晕 / 复活 . ........................... 错误 ! 未定义书签。 在线检测 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 呼叫提醒 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 会议 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 遥毙 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 短信管理 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 紧急告警 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 录音回放 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 报表查询 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 数字系统网管系统 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 3 系统设备介绍 ................................................ 错误 ! 未定义书签。 单基站示意图 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 信道机 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 产品描述 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 技术规格 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 合路器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 分路器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 双工器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。 室外全向天线 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。 手持终端 PD680 ....................................... 错误 ! 未定义书签。
TG400机车重联感应通讯无线数传电台系统方案 一、简介 重联指多机牵引时一个司机室/操作台自动控制多台机车。大秦线的组合式重载列车，前方的和中部的机车之间用的是无线电式外重联；列车前部的机车用的是缆线式外重联；每台机车的A节和B节用的是缆线式内重联。由一个司机室控制的动车组的动车也算一种重联。如果每台机车都有司机值乘，并且只靠呼叫、汽笛等手段进行联控，则不是重联。发令车为本务机，其他机车为补机。 目前的无线电式外重联靠400MHz电台进行数据传输，在山区隧道等弱场区无法满足正常的机车重联数据通信，因此我们引入了400kHz感应通信，其400kHz信号通过天线感应到接触网，通过接触网进行传输，只要有接触网的地方都能传输400KHz信号，不受地形的影响。400KHz感应通信可彻底解决电力区段弱场强通信，理论上可覆盖整个区间。400KHz感应电台采用频率合成技术，控制电路高度软件化，体积小，性能稳定可靠，话音清晰，数据传输可靠率高，安装维修方便。 二、方案设计 针对当前机车无线重联存在的缺陷对系统进行改造，增加400kHz同频单工感应通信。利用400kHz感应信号沿接触网传输，不受山区隧道影响的特点，将机车重联信号通过400kHz 电台进行空中无线数据传输，解决原系统存在缺陷。 三、设备组成 TG400感应通讯无线数传电台由400KHz感应电台、400KHz机车天线、天线调谐盒、控制电缆、控制盒、送话器、喇叭、电源等组成。
四、工作原理 机车重联装置提供一RS232串口与感应电台RS232串口相连接，重联装置将需要发送的数据通过串口传送至电台，每5秒发送一次串口数据，电台接收到串口数据将数据整理打包通过电台以FFSK调制方式发送至其它牵引机车，以100个字节数据计算，从电台启动发射到数据发送完成需要将近400ms时间，因此从本务机重联装置发送串口信号完到接收到一台补机应答，需要800ms时间，每增加一个车需要再增加400ms才能完成所有机车应答。 其中串口数据采用透明传输，电台对接收到的数据不做处理，原原本本打包发送，电台只做为空中调制解调的一个传输通道。 由于该设备工作于同频单工方式，为防止数据空中碰撞，电台在发送数据前判断是否有其它电台在发送数据，如果判断有其它电台处于发射状态中，本电台将接收到的串口数据缓冲等待其它电台发射停止再发送数据。 五、技术指标 5.1 400KHz频段 5.1.1载波频率:400kHz 5.1.2载频输出功率: 8W（+15%，-10%） 5.1.3载波频率容差:≤0.05% 5.1.4调制灵敏度:20～40mv 5.1.5调制限制: ≤5KHz 5.1.6音频谐波失真：≤10% 5.1.7门限静噪开启灵敏度: ≤20μV 5.1.8调制接收带宽:≥2×5KHz 5.1.9音频输出功率: ≥0.5W 5.1.10音频输出失真：≤10% 5.2 机车天线 5.2.1耦合场强：≥86dB 5.2.2接收带宽: ≥7KHz 5.2.3外壳耐压: ≥30KV 5.2.4外壳绝缘:200MΩ 5.2.5温度特性:在-40℃～+60℃,信号变化≤6dB 5.3 工作环境 5.3.1温度:-25℃～+55℃ 5.3.2最大相对湿度: ≤93%
MSC1210的GPRS无线通信系统设计 引言 近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信 技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。GSM网络出现后，技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中，如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等，从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。 GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传输系统的应用围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。 本文设计的GPRS无线通信模块，嵌了TCP/IP协议，采用工业级的GPRS模块，适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈，但使用串口通信的情况。 1 GPRS通信原理及应用特点 1.1 GPRS简介 GPRS是通用无线分组业务（General Packet Radio System）的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部
分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外， GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。 1.2 基本工作原理 GPRS是在原有的基于电路交换（CSD）方式的GSM网络上引入两个新的网络节点： GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点（GGSN）。SGSN和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。图1给出了GPRS与Internet连接原理框图。 GPRS终端通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后，SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信。GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络。 若分组数据是发送到另一个GPRS终端，则数据由GPRS骨干网发送到SGSN，再经BSS发送到GPRS终端。 2 嵌入式GPRS通信系统的实现 2.1 GPRS模块的硬件设计
于家堡金融区起步街一期无线通讯系统 设计方案
鉴于此项目为钢筋混凝土结构，总体建筑面积较大，且有地下建筑，对无线电信号屏蔽相当严重，使用单机同频对讲方式难以做到在大厦内部保持正常的无线通讯联络，大厦内部尤其地下建筑内存在不少的无线电通讯盲区，故需要采用加装中继台将无线信号释放到整个建筑内部，对讲机在异频模式下工作通过中继台的放大转发从而实现博物馆内部无盲区通讯，具体设计方案如下： 一、系统设计要求 1、根据设计任务，整个无盲区系统信号覆盖范围为大厦内部地 下和地面各层，同时本系统也可覆盖大厦周边保安巡查范围内。 2、为避免电磁干扰辐射，同时又能获得较好的通讯效果系统采 用异频半双工工作方式，采用多天线覆盖，经过定向耦合器、功率分配器合理配臵，将基站输出功率均匀释放至终端即信号增强天线。 3、由于无线对讲系统工作在150M超高频或400M甚高频的频率 范围内，信号的传输必须使用专用通讯同轴电缆或者低损馈管，可做到在保证较好的通话质量的前提下，同时又要避免对其它系统造成干扰。 4、由于本无盲区系统主要覆盖博物馆内部区域，频率推荐使用 UHF即400M，其频率特性穿透性好，比较适宜解决建筑屋内部尤其地下建筑内的盲区覆盖。 5、由于无线通讯技术已经发展到数字化时代，为了保证系统的
先进性、可靠性以及节省频率资源的角度考虑，拟采用数字常规系统加以解决。 二、MOTOTRBO数字对讲系统与模拟系统相比具有显著的优势，如下： 1、频率优势：可充分利用已有的频率资源。原模拟系统使用25Khz 带宽，而数字系统仅使用原来的一半带宽：12.5Khz； 2、T DMA方式工作：将一路12.5Khz信道分成2个时隙，可同时传递 两路话音、互不干扰(相当于原来两套模拟中继台)，可以达 6.25kHz的相同效果，同时减少用户在中继台和设备组合上的投 资； 3、清晰话音：数字通信采用数字编码方式，通过纠错编码，能够让 接收终端纠正由于射频信号干扰导致的误码，从而在整个覆盖区域实现更稳定一致的语音性能，收到的话音信号总是清晰的；4、降低环境噪声：通过语音编码将语音业务流分解为最重要的部分， 然后以少量的比特对它们进行编码，从而压缩语音业务，并且语音编码主要面向人类语音，因此，它可大幅降低背景噪音，具备超强的抗干扰传输能力； 5、数据应用：具有短信息、GPS定位等数据传输功能； 6、保密和排外：具的有更高私密性，不太可能被监听或被非法使用； 7、更长使用时间：同样功率下，由于采用了TDMA技术，它每次呼叫 只使用一个时隙，只需要使用发射装臵一半的电量，这让对讲机
E95-DTU(400SL22-232)
目录 一、产品概况 (3) 1.1产品简介 (3) 1.2功能特点 (3) 1.3快速入门 (4) 1.4各部说明 (6) 1.5安装尺寸 (7) 二、接口定义 (7) 2.1电源接口说明 (7) 2.2通信接口说明 (7) 三、技术指标 (8) 3.1型号规格 (8) 3.2通用规格参数 (9) 3.3频率范围及信道数 (9) 3.4发射功率等级 (9) 3.5空中速率等级 (9) 3.6电流参数 (10) 3.7收发长度及分包方式 (10) 四、功能详解 (10) 4.1定点发射（16进制） (10) 4.2广播发射（16进制） (11) 4.3广播地址 (11) 4.4监听地址 (12) 五、工作模式 (12) 5.1透传模式(模式0) (12) 5.2WOR模式(模式1) (12) 5.3配置模式(模式2) (13) 5.4深度休眠模式(模式3) (13) 六、寄存器读写控制 (13) 6.1指令格式 (13) 6.2寄存器描述 (14) 6.3出厂默认参数 (16) 七、中继组网模式使用 (17) 八、上位机配置说明 (18) 九、对电台进行编程 (19) 十、在测试及实际应用中的连接示意图 (20) 十一、相关产品 (20) 十二、实际应用领域 (21) 十三、使用注意事项 (21) 十四、重要声明 (22) 修订历史 (22) 关于我们......................................................................................................................................错误！未定义书签。