通訊系統論文范文

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第1篇

LDPC碼的譯碼

信道編碼的譯碼算法是決定編碼性能的一個重要因素。LDPC碼的BP譯碼算法是一種基于編碼因子圖結構，采用軟輸出進行譯碼的技術，它通過進行多次迭代來改善譯碼糾錯性能，使它最大限度地接近最大似然譯碼，其中初始消息對LDPC碼的性能有著重要的影響［13］。

1BP譯碼算法

(1)初始化計算經過信道后接收到的初始對數似然比為。(2)校驗節點更新。對每個校驗節點m和n∈N(m)，計算:（略）。(3)變量節點更新。對每個變量節點n和m∈M(n)，計算:（略）。(4)譯碼判決。一次迭代完成后，進行譯碼判決。由此可以得到關于譯碼碼字的一個估計值^y(k)，再計算伴隨式s(s=^yT×H，其中^y為譯碼碼字的估計值，T表矩陣轉置，H為LDPC碼的校驗矩陣)，如果s=0，那么譯碼成功，結束譯碼，并將作為^y(k)有效輸出值;否則轉步驟(2)繼續迭代，直至達到預定的最大迭代次數。

2譯碼消息初始化

在采用OOK調制的無線光通信系統中，假設:yi是接收信號;xi是發送的信息比特，x∈{0，1};α是信道狀態信息，是大氣湍流引入的乘性噪聲。對于OOK調制，yi=αxi+n，并且發送的信息比特“0”和“1”的概率相等，n是均值為0，方差為σ12的高斯白噪聲。則由Bayes公式可得基于OOK調制的BP譯碼算法的消息初始化值為:（略）。可以看出，LDPC譯碼利用接收信號、估計噪聲值等作為軟信息進行迭代譯碼。當無線光通信系統采用BPPM方式時，比特信號是在兩個相鄰時間間隔之一上進行脈沖發送，在接收端按如下方式處理［14］:設同一個符號內發射比特和接收比特分別為xk=(xk0，xk1)和yk=(yk0，yk1)，xk=(0，1)和xk=(1，0)分別表示發射“1”比特和“0”比特。設Xk=xk0－xk1，Yk=yk0－yk1，則通過大氣傳輸后的比特信號表示為Yk=αXk+n2，α是信道狀態信息，是大氣湍流引入的乘性噪聲，接收器件等引入的加性高斯白噪聲n2=n(t1)－n(t2)，n(t1)和n(t2)是一幀中前后兩時隙的加性噪聲，假設它們相互獨立，可得n2是均值為0，方差為σ22=2σ12的高斯白噪聲。則相應的消息初始化值為:（略）。可以看出，對于BPPM，LDPC譯碼是利用每一幀中前后兩時隙的信號差值作為軟信息進行迭代譯碼。通過(9)式還可以證明，基于BPPM的光通信信道具有對稱性的特點。(8)式和(9)式中，信道狀態信息α在NCSI情況下可以用α的均值E［α］估計(方框表均值)，E［α］可以由(2)式計算得到;在CSI情況下，α由接收端進行信道估計得到。

仿真分析

目前能比較客觀地評價無線電數字通信系統差錯性能的參量是歸一化信噪比SSNR=Eb/N0，為保證符號功率相同，編碼后的信噪比SSNR，1=REb/N0，Eb為輸入信道的平均比特能量，N0為信道噪聲的單邊功率譜密度，R是比特率;但是由于IM/DD體制無線光通信系統光電探測器的平方率特性，定義編碼前的信噪比［15］SSNR=E［GP0］2/N0，為保證符號的平均發射功率相同，則編碼后的信噪比SSNR，2=R2×SSNR;另外在符號發射功率和比特速率相同的條件下，BPPM的接收信噪比為OOK的接收信噪比的1/2，因此，在后面的仿真分析中所用信噪比為SSNR=SSNR，BPPM=SSNR，OOK/2。根據參考文獻［16］中的實驗觀測結果，估測室外的大氣湍流強度約在Cn2=5×10－15m－2/3的弱湍流區域附近，通信距離L=1.5km，波長λ=1.55μm，相應的σlnI2=0.21。假設信道完全交織，圖2中給出了大氣信道下已知完美信道消息、未知信道消息以及高斯信道下基于LDPC碼和BPPM的無線光通信系統的誤比特率曲線和大氣信道下未編碼的BPPM的誤比特率曲線，其中LDPC碼的碼長為2000，比特率R=0.5，最大迭代次數為20次。從圖中可以看出，BPPM的無線光通信的誤比特率要達到10－5，在NCSI的情況下，LDPC編碼的系統有12dB的編碼增益，CSI情況下有12.7dB的編碼增益，同時也可以看出NCSI相對于CSI只有0.7dB的損失，大氣湍流信道中的系統性能相對于加性高斯白噪聲信道中的系統性能約有1.5dB～2dB的損失。圖3中給出了OOK調制光通信系統的誤比特率曲線，其中未編碼的誤比特率曲線是采用理想的自適應最佳判決門限下情況下給出的。從圖中可以看出，當誤比特率為10－5時，NCSI情況下，LDPC編碼的系統相對于未編碼系統有10dB的增益，CSI情況下有13dB的編碼增益。對比圖2和圖3可以發現，未編碼的BPPM相對于OOK調制的光通信系統有3dB的增益，這與參考文獻［17］中的仿真結果一致;當對系統進行LDPC編碼時，分別在NCSI和CSI情況下，BPPM相對于OOK調制有5.5dB和3.2dB的增益。圖4是σlnI2=0.293(其它仿真參量不變，Cn2=7×10－15m－2/3)，NCSI情況下LDPC編碼分別與OOK調制和BPPM結合的誤比特率曲線，由圖可知，在誤比特率等于10－5時，LDPC+BPPM相對于LDPC+OOK有7dB的增益;與圖2、圖3的曲線比較可以發現，在不需要信道估計的條件下，隨著湍流強度的增大，LD-PC+BPPM相對于LDPC+OOK的優勢更加明顯;在σlnI2=0.293的湍流強度下LDPC+BPPM的系統，相比σlnI2=0.21的情況，只有不到1dB的性能損失，而LDPC+OOK有約2.5dB的性能損失。

第2篇

武器系統網絡拓撲

1系統網絡拓撲設計

某武器系統地面15個節點，彈上8個節點，若全部采用星形結構，假設地面每個節點距“中央設備”的平均距離為3m、彈上每個節點距“中央設備”的平均距離為5m，則總線總長度為：15×3×2＋8×5×2＝170m根據2.2.2條的論述，此結果大于134.2m，是不適用的，因此系統不能全部采用星形結構。

若全部采用鏈形結構，由于導彈發動機燃燒噴出的尾焰、導彈發射后的沖擊力都可能對鏈的連接點產生影響，影響整個系統的通訊。所以，將8發導彈單獨組網并與地面網絡隔離是必要的，即采用“雙網”完成系統通訊。地面各節點位置相對固定，適合采用鏈型網絡。總線的主干網布好后，在聯試聯調中各節點移動、離開主干網，都不會影響其它節點的正常通訊。彈上網絡適合選擇星形結構。基于以上分析，最終的某武器系統網絡由導彈網絡及導彈發射車網絡（地面網）組成，地面CAN網絡為鏈型結構，由屏蔽雙絞線加兩端的匹配電阻構成，各部件節點掛接在網絡上；導彈網絡為星型結構，所有節點通過接插件接在CANHUB上。網絡拓撲見圖3，圖3中虛線所示的連接，在導彈飛離發射架后斷開。地面網與彈上網之間通訊，還需要轉接設備，目前使用發控裝置（圖3中節點3）進行轉接。

發控裝置有兩個獨立的CAN口，一個與地面網絡連接，另一個與彈上網絡連接；發控裝置CPU對數據判讀，將兩個CAN口數據相互傳遞，實現地面數據上傳或彈上數據下傳。在實驗室摸底時，發控裝置計算機兩個CAN口數據轉接的延遲不大于2ms。

在導彈發射前，地面網所有分系統已經上電工作，彈上只有彈上計算機接收地面發控裝置裝定的諸元。導彈擊發并飛離發射架后，彈上計算機與發控裝置的連接斷開，導彈所有節點上電工作，形成導彈、導彈發射車兩個獨立的CAN網絡。增加或失去一個節點對CAN網絡通訊沒有明顯影響，而且導彈與武器站兩個網絡之間沒有直接連接，所以導彈是否在位不影響武器系統的通訊。

2最大總線線路估算

根據各項參數及芯片特性，考慮網絡拓撲結構的特點，計算總線最大長度及兩個節點之間的最小距離如下有以下兩個公式：

系統通訊延時

1系統流程分析

系統工作流程主要分為五個階段，其中只有傳遞對準階段數據量大、實時性要求高，其它時間段的通訊有的數據量大但實時性要求不高，有的實時性要求高但數據量不大。在傳遞對準階段，節點A將敏感到的傳遞對準信息通過CAN總線發送給發控裝置，發控裝置再轉發給彈上計算機；彈上計算機通過RS422將傳遞對準信息傳給節點B，節點B執行傳遞對準任務。

2傳遞延時計算

按照傳遞對準信息傳遞要求，有：式中，B為波特率，T轉為發控裝置的兩個CAN口進行傳遞對準信息傳遞所需時間。T轉在電路上有微秒級的延遲，更多的延遲是進行打包轉發、數據拼接所耗費的時間。經過實驗室摸底，時間T轉<2ms。t0不大于5ms，則上式為：

2.1波特率選250kbps

當波特率選擇250kbps時，式（3）為18.94ms<20ms；此時總線負載預計為：當總線數據量小于30%時，CAN總線才能穩定可靠工作。波特率為250kbps時，CAN總線負載大于30%，不能滿足系統要求。

2.2波特率選500kbps

當波特率為500kbps時，式（3）為17.08ms<20ms；此時總線負載預計為：能夠滿足CAN總線的要求。

2.3結論

綜上所述，系統在進行傳遞對準時，如果沒有其它大數據量的信息傳遞，波特率選擇為500kbps時，傳遞對準信息傳遞時間小于20ms，總線負載小于30%，能夠滿足系統要求。

第3篇

當前我國交通網上信息系統的發展處于一個較落后的水平,廣大乘客可以獲得信息的方式很少,通常依賴于火車飛機時刻表，而汽車只能到車站查詢。為了解決這種問題,加快發展交通信息化，設計一個交通信息網上查詢系統是具有一定實際應用意義的。在此背景下，本文基于設計開發了一套B/S結構的交通信息網上查詢系統。本文中首先考慮了我國交通的現狀和不同乘客的實際要求，分析了此系統應該具有的功能；其次對系統的主要功能模塊進行了詳細地描述，其中主要包括查詢模塊和管理更新模塊，最后結合系統開發階段和調試階段發現的問題,提出了系統需要完善的地方,總結了開發此系統所取得的經驗和體會。

關鍵詞：交通；；查詢；B/S結構；數據庫

1引言

1.1課題背景

交通信息網上查詢，就是將各類交通班次的出發時間、經過城市、所需價格等相關信息放在WEB服務器中，并通過網絡上的計算機終端通過特定的條件將其檢索出來。隨著國內經濟的不斷發展，交通條件的發展呈現出無法比擬的優勢：數量上的海量化、繁多的種類、分布開放、時效性、高增值性等。目前類似的時刻表都只是列出了相關車次的信息，并不能按要求檢索，還需要旅客自己在返回的信息中去比對和選擇，而返回的信息可能是海量的，一個時刻表查詢平臺只提供一種交通工具，要考慮多種交通工具往往還需要查詢幾個平臺。

1.2國內研究現狀

通過互聯網查詢的資料來看，國內目前類似的系統比較多的是公交查詢系統，而城際之間的交通查詢系統并不過見，較多的仍然是以時刻表為基礎的查詢系統，其缺點在于不能根據特定條件進行檢索，轉乘查詢也不支持，由于交通工具單一，一個系統只支持火車或飛機，加之服務與成本意識較為薄弱，使城際間的交通信息查詢常常給旅客帶來困繞。

1.3本課題研究的意義

旅客是交通體系賴以生存和發展的根本,尊重旅客,以旅客的需求為中心，不只是一句口頭上的空話,而要付諸行動。因此希望通過此次調查研究，設計出一個更適合旅客的交通信息查詢系統，在有限的成本范圍內提高旅客的滿意度，在側面完善我國的交通體制。并逐步形成一個完整的交通信息查詢體制，方便以后旅客的查詢和相關部門的統計。

1.4本課題的研究方法

通過訪問現有網上的火車時刻查詢系統、公交查詢系統等，做出分析報告，然后通過.net語言和SQL2000來進行開發。在設計中以需求分析為基礎，寫出系統開發計劃、實現流程及相關問題的實現方法，然后用這個流程進行本次開發。

1.5本文所做工作

首先介紹了交通信息網上查詢系統的開發環境以及選用的開發工具與數據庫的關系，闡明了計算機互聯網絡的概念。并對數據庫的體系結構、DBMS進行了介紹；從工作原理入手，介紹；并且介紹了B/S模式的概念、特點；用軟件工程的方法分析交通信息網上查詢系統，對整個系統進行了需求分析、功能模塊劃分，并通過ER圖對數據庫進行概念設計；對交通信息網上查詢系統的具體設計，描述了查詢、錄入模塊的實現過程。最后，在結束語的總結部分指出了系統的亮點以及不足之處，簡單介紹了自己開發過程中的體會與心得：在摸索中實踐，在實踐中摸索。

2設計環境

2.1計算機網絡

計算機網絡是指將多臺具有獨立功能的計算機，通過通信線路和通信設備連接起來，在網絡軟件的支持下實現數據通信和資源共享的計算機系統。

計算機網絡的規模有大有小，大的可以覆蓋全球，小的僅局限于一個辦公室。現在一般按照網絡覆蓋的地理范圍將計算機網絡分為三類：局域網（LAN）、城域網（MAN）、廣域網（WAN）。

2.2系統運行環境

該系統采用Browser/Server模式進行設計：在服務器上運行Web服務器、數據庫程序，服務器操作系統為WindowsNT/2000/XP/2003server，客戶機操作為Windows9×/NT/2000/XP/2003，其上運行瀏覽器程序，服務器和客戶機可為同一設備。2.3系統開發工具

該系統采用.NET環境，運用Dreamweaver進行開發，數據庫服務器為SQL2000，WEB服務器為Windows2003Server；客戶端使用瀏覽器運行程序，整個系統調試成功。

2.4開發工具介紹

2.4.1Dreamweaver介紹

Dreamweaver是美國MACROMEDIA公司開發的集網頁制作和管理網站于一身的所見即所得網頁編輯器，它是第一套針對專業網頁設計師特別發展的視覺化網頁開發工具，利用它可以輕而易舉地制作出跨越平臺限制和跨越瀏覽器限制的充滿動感的網頁。

DREAMWEAVER特點：最佳的制作效率、網站管理、無可比擬的控制能力。

2.4.2SQL2000介紹

SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer數據庫管理系統的最新版本，該版本繼承了SQLServer7.0版本的優點同時又比它增加了許多更先進的功能具有使用方便可伸縮性好與相關軟件集成程度高等優點。可跨越從運行MicrosoftWindows98的膝上型電腦到運行MicrosoftWindows2000的大型多處理器的服務器等多種平臺使用。

3設計理論依據

3.1數據庫技術

數據庫技術作為數據管理技術，是計算機軟件領域的一個重要分支，產生于60年代末。現已形成相當規模的理論體系和實用技術。優秀的數據庫設計是應用成功的基石。萬萬丈高樓平地起，數據庫設計如同高樓的基石，是開發高品質應用的前提。

3.1.1數據庫的體系結構

數據的體系結構分成三級：內部級（Internal）,概念級(Conceptual)和外部級（External）。這個三級結構有時也稱為“三級模式結構”。

外部級：最接近用戶，是單個用戶所能看到的數據特性。單個用戶使用的數據視圖的描述稱為“外模式”。

概念級：涉及到所有用戶的數據定義、是全局的數據視圖。全局視圖的描述稱為“概念模式”。

內部級：最接近于物理存儲設備，涉及到實際數據存儲的結構物理存儲數據視圖的描述稱為“內模式”。

數據庫的三級模式結構是數據的三個抽象級別。它把數據的具體組織留給DBMS去做，用戶只要抽象地處理數據，而不必關心數據在計算機中的表示和存儲，這樣就減輕了用戶使用系統的負擔。

3.1.2數據庫管理系統（DBMS）

數據庫管理系統（DBMS）是指數據庫系統中管理數據的軟件系統。DBMS是數據庫系統的核心組成部分。對數據庫的一切操作，包括定義、查詢、更新及各種控制，都是通過DBMS進行的。

在不同的計算機系統中，由于缺乏統一的標準，即使同種數據模型的DBMS，它們在用戶接口、系統功能方面也常常是不相同的。

用戶對數據庫進行操作，是由DBMS把操作從應用程序帶到外部級、概念級、再導向內部級，進而操作存儲器中的數據。DBMS的主要目標，是使數據作為一種可管理的資源處理。

DBMS的主要功能為：

數據庫定義功能：DBMS提供數據定義語言（DDL）定義數據庫的三級結構，包括外模式、概念模式、內模式及其相互之間的映象，定義數據的完整性、安全控制等約束。因此，在DBMS中應包括DDL的編譯程序。

數據庫的操縱功能：DBMS提供數據操縱語言（DML）實現對數據庫中數據的操作。基本的數據操作分成兩類四種：檢索（查詢）、更新（插入、刪除、修改）。

數據庫的保護功能：數據庫中的數據是信息社會的戰略資源，對數據的保護是至關重要的大事。DBMS對數據庫的保護主要通過四個方面實現：

數據庫的恢復：在數據庫被破壞或數據不正確時，系統有能力把數據庫恢復到正確的狀態。

數據庫的并發控制：DBMS的并發控制子系統能防止錯誤發生，正確處理好多用戶、多任務環境下的并發操作。

數據庫的完整性控制：保證數據庫中數據及語義的正確性和有效性，防止任何對數據造成錯誤的操作。

數據庫的安全性控制：防止未經授權的用戶蓄謀或無意地存取數據庫中的數據，以免數據的泄露、更改或破壞。

數據庫的存儲管理：把各種DML語句轉換成低層的文件系統命令，起到數據的存儲、檢索和更新的作用。

數據庫的維護功能：它有許多實用程序提供給數據庫管理員：

數據裝載程序

備份程序

文件重組織程序

性能監控程序

數據字典：數據庫系統中存放三級結構定義的數據庫稱為數據字典（DD）。對數據庫的操作都要通過訪問DD才能實現，通常DD中還存放數據庫運行時的統計信息。

語言介紹

與asp的區別

1.效率

Asp是一個腳本編程環境，只能用VBscript或者javascript這樣的非模塊化語言來編寫。當ASP程序完成之后，在每次請求的時候解釋執行。這就意味著它在使用其他語言編程寫大量組件的時候會遇到困難，并且無法實現對操作系統的低層操作。則是建立在.NETFramework之上的，他可以使用VisualBasic、C++這樣的模塊化程序設計語言，并且它在第一次執行時進行編譯，之后的執行不需要重新編譯就可以直接運行，所以速度和效率比ASP提高很多。

2.可重用性

在編寫ASP應用程序的時候，ASP代碼和HTML混合在一起。只要需要，就可以在任意的一個位置插入一段代碼來實現特定的功能。這樣方法表面上看起來很方便，但在實際的工作中會產生大量繁瑣的頁面，很難讀懂，導致代碼維護很困難。則可以實現代碼和內容的完全分離，使得維護方便。