发布时间：2023-04-17 17:24:59
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的信号与通信论文样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
关键词：文献综述；研究生学位论文；继承与创新
文献综述是指在全面掌握、分析某一学术问题（或研究领域）相关文献的基础上，对该学术问题（或研究领域）在一定时期内已有研究成果、存在问题进行分析、归纳、整理和评述而形成的论文，一般要对研究现状进行客观的叙述和评论，以便预测发展、研究的趋势或寻求新的研究突破点。
一、文献综述在研究生学位论文中的作用和意义
文献综述作为研究生学位论文的重要环节，其作用在于介绍研究的现状，阐明选题设计的依据、研究的目的和意义，提出选题的创新之处。这样，既能反映研究生学位论文选题的科学性、创新性和应用性，又可以使评审专家充分了解论文研究的价值，判断研究生掌握知识面的深度和广度。
（一）为学位论文的选题寻求切入点和突破点
对撰写学位论文的研究生而言，综述研究的直接目的在于分析掌握研究现状的基础上，确定学位论文的选题。研究生通过撰写综述，对不同研究角度、方法，不同研究设计，特别是不同观点进行分析、比较、批判与反思，可以深入了解各种研究的思路、优点和不足，在掌握研究现状的基础上寻找论文选题的切入点和突破点。首先，从对现有研究缺陷的分析中寻找问题；其次，可以通过对不同甚至是矛盾观点的比较寻找问题；再次，研究生可以结合自己的思考或实践经验寻找那些尚未引起研究者注意的问题；最后，可以尝试运用其他学科的理论或方法研究问题。
（二）为课题的研究寻求新的研究方法和有力的论证依据
文献综述是跟踪和吸收国内外学术思想和研究的最新成就，了解科学研究前沿动向并获得新情报信息的有效途径，有助于我们掌握国内外最新的理论、手段和研究方法。从已有的研究中得到的启发，不仅可以帮助我们找到论文深入研究的新方法、新线索，使相关的概念、理论具体化，而且可以为科学地论证自己的观点提供丰富的、有说服力的事实和数据资料，使研究结论建立在可靠的材料基础上。
（三）避免重复研究，提高研究的意义和价值
有专家估计，我国有40%的科研项目在研究前其实在国内外已经有了相关成果。重复研究不仅浪费了大量的时间和精力，还将导致科研本身长期处于低水平的状态。文献综述的作用就在于充分占有已有的研究材料，避免重提前人已经解决的问题，重做前人已有的研究，重犯前人已经犯过的错误。
二、文献综述对论文研究继承性与创新性的体现
（一）研究生学位论文应具有继承性与创新性
学术研究本质上是一种创新活动：创新是对现有研究不足的弥补或突破。任何研究课题的确立，都要充分考虑到现有的研究基础、存在的问题和不足、研究的趋势以及在现有研究的基础上继续深入的可能性。但创新不是空穴来风，创新是在已有的知识基础之上产生和发展起来的，每一种创新都是在其独有的遗产继承基础上的再创造。因此，学术研究的创新具有历史继承性。
（二）文献综述对论文研究继承性与创新性的具体体现
就某项具体的研究而言，文献综述起码要解决以下基本问题：一是要体现哪些人做了微观研究，哪些人做了中观研究，哪些人又做了宏观研究。这三个层次的研究是齐头并进的，还是分阶段依次递进的；彼此是相互孤立的，还是藕合关联的。二是要体现哪些人做了原理性研究，哪些人做了原则性研究，哪些人做了制度性和政策性研究，哪些人做了技能性与技巧性研究。如果说，以往的研究只是聚焦或局限在某类研究或某些研究上，没有完成从原理到技巧的系统探索，那么还有哪些区域的研究是缺位的，这些区域是否函待研究或值得研究。三是要体现以往的研究整体上可以划分为哪几个阶段，不同阶段之研究各自具有哪些特点，彼此之间存在怎样的关联性；后期研究是如何继承、突破和超越前期研究的；继续研究的起点或制高点在哪里，未来的研究空间如何拓展。四是要体现以往的研究有哪些优点或取得了哪些可资借鉴的成果，整体上还存在哪些不足，我们如何弥补这些不足。
（三）怎样通过文献综述实现研究论文的继承与创新
文献综述是为了明了过去研究的状貌，把握或占领当下研究的制高点，最终形成创新的研究成果。在撰写综述前一定要全面搜集资料，充分理解已有的研究观点，并用合理的逻辑将它们准确地表述出来，并梳理相关学科领域的研究现状及动态，理清研究现状进展与困境，为后续的研究提供参考。成功的文献综述是批判性的或解释性的，是描述与解释、欣赏与批判、继承与发展创新的有机统一。
研究生应当通过对当前已取得的研究成果或研究文献进行“再研究”，全面掌握某一研究领域的研究现状，找出某一问题的发展趋势，并通过文献综述体现某研究在该研究领域的继承及发展，进而通过对该问题的研究，实现在某领域研究基础之上的创新，明确研究成果的创新性。
三、结束语
研究生学位论文研究应通过文献综述找到研究的起点，但要力避过度依赖别人的研究成果。如果过分地依赖于以往的研究抑或某种理论与观点，最终将难以实现突破和超越，取得更大的创新性成果。然而，不少研究者尤其是硕士研究生，撰写文献综述之后，很难走出别人的思维框架，总是不自觉地重复别人已做过的研究，复述已有的学术观点或思想。另外，还有不少研究生喜欢或习惯于在别人做过大量研究的领域选择学位论文主题。在这些人看来，在已有相当研究基础的研究领域选题，可借鉴的研究成果多，研究起来相对比较容易。如此种种，无疑都是对以往的研究过度依赖的表现，不利于学术创新和研究领域的拓展。
参考文献：
[1]王琦.撰写文献综述的意义、步骤与常见问题[J]，学位与研究生教育，2010.11
关键词：绿色通信，LTE，Femtocell，WiGig
随着人们对无线业务的需求越来越高，无线通信技术的发展也变得更加日新月异。未来无线通信正朝着低碳、健康、高效的绿色通信方向演进。在这种背景下，我们介绍了目前三类较为重要的绿色无线新技术，即LTE、Femtocell和WiGig，并从技术层面逐一分析了其相关的特点。
LTE技术
LTE (Long Term Evolution)是3GPP长期演进技术，代表着未来移动通信技术的发展方向，通常被看作未来的准4G技术。在3GPP技术规范中，LTE系统的主要性能目标包括[1-2]：在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率，改善小区边缘用户的性能，小区容量的提高以及系统延迟的降低，用户平面内部单向传输时延低于5ms，控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms，小区从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms，可满足100Km半径的小区覆盖，并为350Km/h高速移动用户提供大于100kbps的接入服务。在频谱利用率上，支持成对或非成对频谱，可自适应配置1.25 MHz到20MHz的多种带宽。硕士论文，Femtocell。
从传输技术上看，LTE系统在空中接口方面采用了正交频分多址（OFDMA）技术，这一技术可将宽带信号转换成多路在平坦信道中传输的窄带信号，有效适应未来的多媒体业务。为了降低实际系统的复杂程度，LTE在下行链路采用多载波的OFDMA技术，而在上行链路则采用单载波的频分多址（SC-FDMA）接入技术[3]。
此外，多输入多输出（MIMO）技术和自适应技术也被LTE系统广泛采用，以提高数据率和系统性能。LTE系统在下行链路通常采用多址MIMO技术，以扩大小区覆盖，增大小区容量。与此同时，LTE系统还支持波束赋形技术，使得信号可进行空间复用，进一步提高传输效率。
在网络架构上，LTE系统采用了扁平化的网络架构，摒弃了3G网络中的无线控制器RNC节点，这样不仅简化了整个网络的结构，而且降低了传输的延迟，使得用户可在尽可能短的时间内入核心网，极大地提高了传输速率。硕士论文，Femtocell。
目前LTE正朝着增强型的方向不断演进，出现了LTE-Advanced技术，在网络架构，传输效率方面提出了更高的要求。
Femtocell技术
为了实现室内的无缝覆盖，业界推出了Femtocell的技术概念。Femtocell也称为毫微微蜂窝基站或家庭基站，具有即插即用、功耗低、有限覆盖、灵活方便等优点，并且可与宏蜂窝基站兼容，改善边缘用户信号质量，是未来有效解决室内热点覆盖的有效技术之一。Femtocell在实际应用中所面临的主要问题主要有以下几方面[4-6]：
首先是Femtocell与宏蜂窝之间的干扰问题。由于Femtocell与宏蜂窝在覆盖的区域上存在一定程度上的重叠，使得相互间同频干扰受到广泛的关注。硕士论文，Femtocell。就技术而言，可通过规划宏蜂窝基站的位置，对Femtocell的功率进行控制，以及将同频信号的传输时隙相互错开等策略有效解决Femtocell的干扰问题。
其次当用户在Femtocell与宏蜂窝基站间进行切换时，如何保证无缝切换，最大限度的降低切换延迟也是一个亟待解决的问题。Femtocell设备因制式的差异以及分布的不确定性，使得其在宏蜂窝基站邻小区列表中难以配置，进而造成用户在Femtocell和宏蜂窝基站间越区切换较困难，具体表现为切换时延和目标基站搜索时间的增大、业务质量QoS指标的下降等。硕士论文，Femtocell。
WiGig技术
为了推动在全球范围内采用和使用60GHz无线技术，近来国际上成立了吉比特联盟(WiGig, Wireless Gigabit)。WiGig联盟主要任务是负责制定并统一的60GHz无线规范，开发和提供Multi-Gigabit传输速率的无线产品。很多国际知名的ICT制造商纷纷加入WiGig联盟，如思科、三星等公司。WiGig的三个重要技术目标包括：
①融合（Convergence）：快捷的文件传输，降低无线延迟，高质量流媒体业务。
②普适（Universal）：引领众多厂商共同创造满足无线设备应用的60Ghz传输规范。
③速度（Speed）：下一代的娱乐，计算以及通信设备传输速率高于当前的WLAN 技术10倍以上。
WiGig技术要求支持高达7Gbps的数据传输速率，该目标速率高于802.11n的最高传输速率十倍之多，并且WiGig技术向后兼容IEEE802.11标准，在一定程度上可视作为802.11系列标准（如Wi-Fi）介质访问控制层的补充和延伸[7]。WiGig技术为了实现低功耗高品质的绿色通信要求，对物理层的技术参数更加苛刻，以确保实现吉比特的传输速率。在WiGig的网络层，增加了协议适应层技术以支持各类多媒体业务的系统接口，如投影仪、HDTV等外围设备。硕士论文，Femtocell。与此同时，为了扩大服务的领域，WiGig技术可采用波束赋形技术，并可在中短距离上提供较高品质的业务。WiGig通过与Wi-Fi的互补以及多吉比特传输速率的实现，将娱乐、计算和通信设备无缝的连结在一起，成为未来无线局域网的重要发展方向。硕士论文，Femtocell。
结束语
在未来的无线通信新技术中，LTE、Femtocell以及WiGig代表了最新的发展方向。从设计理念、技术规范以及市场需求都体现了绿色通信的内涵。随着通信技术的不断推陈出新，上述系统将会在人们的生活中扮演着更加重要的角色。
参考文献
[1]3GPP TR25.814, Physical layer aspects forevolved UTRA, 2006.
[2]沈嘉.3GPP长期演进(LTE)技术原理与系统设计, 人民邮电出版社, 2008.
[3]沈嘉.OFDM系统的小区间干扰抑制技术研究, 电信科学, 2006(7): 10-13.
[4]V. Chandrasekhar, J. Andrews and A. Gatherer.Femtocell Networks: A Survey, IEEE Communications Magazine, 2008, 46(9): 59-67.
[5]徐霞艳.3GPP 3G家庭基站标准化进展. 电信科学, 2009(4): 1-5.
[6]Douglas N.Knisely, Takahito Yoshizawa,Frank Fevichia. Standardization of Femtocells in 3GPP. IEEE CommunicationsMagazine, 2009(9): 68-75.
[7]WiGig Specifications, v1.0. wirelessgigabitalliance.org/specifications/
关键词：抢答器,中央控制单元USB通信
传统的抢答器一般利用数字逻辑电路做成，功能单一，已不适应社会发展需要。随着科学技术的进步，单片机与串口通信的结合已广泛应用到各个电子系统。本文是基于单片机为核心的抢答系统设计，通过串口通信动态传输数据，使抢答系统具有电路简单、操作方便、功能强大等特点。特别是抢答系统与PC通信相联系，使整个抢答系统功能更完善。
1、系统总体方案设计
传统抢答器功能过于单一，因此，可将其功能进行扩展，设计出以单片机为核心的抢答器系统，总体框图如图1所示。
抢答系统由控制开关、抢答开关、加/减分电路、计时电路、显示电路、报警电路、PC通信等几部分构成，如图1所示。
图1、总体方案电路图
完成功能如下：
a、抢答开始时，在规定的时间内，最先按动抢答按钮的选手应具优先权，抢答系统应能准确迅速地判断出第一抢答者并将其信号锁存，同时将输入端关闭而使其它抢答信号无效。选手编号/得分情况能够在显示屏上显示。此功能由中央控制单元,译码、显示电路完成。
b、问题回答完毕，主持人应根据回答的准确性给予不同分值的加/减。此功能由加/减分电路完成。
c、在规定的时间内若有人抢答，抢答有效，终止定时，若无人抢答，此次无效。此功能由计时，中央控制单元完成。
d、每次问题回答结束，主持人应通过复位按钮进行复位，各种程序又回到初始状态。为进行下一轮的抢答工作做准备。
抢答开始之前，赋予选手一定的初始分，若选手违例抢答，报警电路工作，提醒有人违例抢答，同时编号牌显示违例选手号码，该违例选手会被自动扣分。抢答开始时，记分牌显示选手初始值，此时，主持人根据需要，选定不同分值的题目让选手回答。当主持人宣布抢答开始，同时按下开始键的时候，选手抢答，编号牌显示选手编号。这时只能有第一位选手优先抢答成功，其他抢答无效。与此同时，倒计时就开始计时，在剩下最后几秒的时候，报警电路工作，提醒选手。抢答时间结束，本题抢答无效。选手回答问题完毕，主持人应根据回答问题的情况，对选手成绩做出相应的处理。每一题抢答结束后，主持人进行电路复位功能，为下一题做准备。而每一题的抢答过程中，编号显示牌和各选手的得分情况会自动的送到PC机上进行动态显示?？萍悸畚?。
1.1 硬件电路设计
1.1.1、中央控制单元
中央控制单元是控制系统的中枢，是系统的信息处理部分，键盘开关，控制开关等发出信号，中央控制单元收到信号后做出分析、响应，完成电路功能的执行。科技论文。
系统选用ISP-Flash系列单片机AT89S8252，它是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器，兼容标准MCS-51指令系统，功能强大，它可向输出单元输出控制信号。
1.1.2、键盘输入及加/减分电路
选手通过按键进行抢答，单片机识别到有按键按下时，转到相应的程序，控制译码显示器显示选手的编号或分数。而开始键，加/减分键也是通过键盘转到相应的程序实现功能。
键盘作为输入设备，结构简单，通过程序可实现很多功能。抢答器按如图2所示的矩阵结构连接，可有效减少单片机的I/O口。用单片机位处理指令来判断是否有键按下，若有键按下，则有电平输入。转到相应程序，显示有效选手的号码，而其他选手再按“抢答键”也无效。若无人抢答，报警电路工作，表示本次抢答无效。若选手违例提前抢答，报警电路提醒选手注意，显示牌显示违例选手号码，单片机通过程序指令让该违例选手减去一定分值。
加/减分电路与抢答键工作原理一样，当按下加/减分按键，单片机控制程序指令，给选手加/减相应的分值，每一题只能给与抢答选手一次的加减分机会，若有特殊情况，主持人可在控制台进行操作。
若抢答键太少，可通过增加I/O口数量或者在中央处理单元外再外扩一片可编程I/O接口芯片。
图2、键盘结构图
1.1.3、选手编号/分数显示电路
译码显示：利用单片机串行口加外围芯片74LS164，构成多个并行输出口，用于串－并转换，驱动CD4511锁存-译码器进行LED数码管显示?？萍悸畚?。数据从单片机输出经74LS04反相器进入74LS164的输入端，而时钟脉冲经74LS04反相器连接到74LS164的CLK脉冲信号端，在LED显示相应的十进制数字，从而完成选手编号的显示。
选手得分显示电路与编号显示电路原理一样，可将多片74LS164芯片相连，增加其显示位数。
1.1.4计时、报警等电路
倒计时器电路中，选用四位十进制减法定时/计数专用集成电路EC9410和7448TTLBCD--7段译码器组成可预置数的十进制减法器。在时钟脉冲的作用下，倒计时开始。若某组抢答有效，计时停止并显示倒计时时刻。若一直无人抢答.则倒计时到“00”自然停止。
报警输出单元如图3所示，数据输入端与单片机相连，电路由三极管外加扬声器等外围电路构成，当中央控制单元通过分析确定存在违例抢答或是倒计时停止，便通过指令给报警电路数据输入端一个高电平，三极管就导通，产生信号驱动扬声器发出警报，从而形成一个报警电路，可通过调节报警声长短来判断是倒计时停止报警还是违例抢答报警。
图3、报警电路
1.2单片机与PC机的通信
抢答过程中，显示数据需要传入PC机内。单片机与PC机间的通信选用USB串口通
信，将单片机采集的信息传送到PC机中，由PC机进行处理。该系统使用Phillps公司的PDIUSBD12芯片作为USB接口芯片。PDIUSBD12通常用于微控制器系统并与微控制器通过高速通用接口进行通信，也支持本地DMA传输。该器件采用?？榛姆椒ㄊ迪忠桓鯱SB接口，允许在众多可用的微控制器中选择最合适的作为系统微控制器，性能较好。
USB接口芯片PDIUSD12的八位I/O口线DATA0至DATA7具有可控的三态门电路，故而PDIUSBD12芯片可以直接与AT89S8252的数据总线相连，挂在系统总线上。当系统将采样得到的信息通过USB总线上传给PC时，AT89S8252选通PDIUSBD12芯片，将单片机内的采样信息通过系统总线传给USB接口芯片，继而传给上位机，完成数据的传输。
USB串口通信可采用控制传输模式，块传输模式，同步传输模式，中断传输模式等4种传输模式，根据本设计电路特点，采用中断传输模式。其传输模式图如图4、图5所示。
图4、中断输入事务
图5、中断输出事务
中断服务子程序处理由PDIUSBD12产生，在中断服务子程序中把数据从PDIUSBD12芯片的缓冲区中转移到单片机环形缓冲区中，并清除该芯片内部缓冲区的使能，以便PDIUSBD12芯片接受新的数据包。而后建立正确的时间标志，通知主程序进行正确的处理。
2、结束语
文章创新点在于（1）以ISP-Flash系列单片机AT89S8252为核心的抢答器功能强大，（2）采用USB串口通信，使功能进一步得以完善。整个方案较好地完成了抢答器系统的设计，此外，还需考虑需报警，增加语音报警等情况，功能强大的AT89S8252中央控制单元配合USB串口通信，使整个抢答器反映快，功能齐全，使用性强，可靠运行。
参 考 文 献
[1] 杨文显，现代微型计算机原理与接口技术教程.清华大学出版社[M]，2006。
[2] 尹罗生；吉吟东；孙新亚等， 一种USB外设的实现方法[J]，计算机工程，2002，7-28：207-209。
关键词：铁路信号；微机监测网络系统；构建
信号微机监测系统是铁路上非常关键的设备，他能够维护车厢运行安全、对铁路信号设备的运行情况进行检测与监督，提高信号管理质量，信号微机监测网络系统的形成体现出铁路信号技术的进步、完善与发展。这一系统的优势体现为：通过微机系统来迅速处理信息，加强对信号设备的实时检测与监督，加强故障问题的判断、分析和处理，凭借微机系统信息高容量、高速处理能力来加强对数据的存储、记录、分析与总结，这一信号监测系统实现了同网络世界的链接，利用网络的先进功能来提高管理效率。
一、铁路信号微机监测网络系统简介
作为铁路系统运行过程中最关键的交通安全设施，能够有效支持信号设备的状态检修，利用这一网络系统能够有效确保信号设备的安全度，提高接合部管理水平，积极维护铁路系统运行现场的修理。铁路信号微机监测网络系统能够对铁路系统的整个运行过程进行跟踪、记录与管理，实现对安全问题的监测、对事故故障的事后分析，达到维护系统安全运行的良好效果。
以往的信号微机监测系统单纯局限于通过微机技术来对信息进行处理、监督与监测等等，从中判断、诊治故障问题，对相关信息自动加以储存、分析、总结与反馈等等。
随着信息技术的发展，铁路信号微机监测系统也实现了同网络世界的链接，朝着网络化方向发展，在已有的监测系统上利用广域网数据传输系统，把来自于火车站、电力等等同上层网络系统相链接，打造出一个健全完善的网络监测系统。
这个广域网数据传输体系发挥着数据传输的功能和作用，他能够支持信息在不同计算机系统之间的传播与输送，例如：路由器、集线器等等，达到对整个信号系统的统一监督和控制，无需过多的人员监控，有效节省了人力成本，能够更加高速、快捷地找到各项设备故障问题，从而确保了铁路交通系统的工作效率。
二、信号微机监测系统组网分析
因为铁路交通系统的特点就是路线长、站点多、站与站距离较远，因此，要想确保整个铁路交通系统的各个站点、线路有效联系起来，实现相互之间的信息传输与交流，达到整个铁路系统的网络链接就要引入计算机信息技术。
1、微机监测网络的结构模型
信号微机监测系统主要发挥着远程监测与控制功能，通常是对铁路线路上各个站点间、信息装置以及铁路交通线路间信息传播与传递情况的监控，能够对整个铁路系统中的故障、问题等进行及时捕捉、提前预测、发出警报等等，从而确?；鸪蛋踩诵?。
根据相关的法律法规中的规定，信号微机监测系统通常包括三个层面，具体如下图所示：
在这三个监测层中，电务段层发挥着同上级部门网络链接的作用，整个系统的结构呈现为树形。
2、广域网
广域网通常的覆盖范围较广，最短距离在几十千米，最长能够达到几千千米，线路通常选择公共交换的形式。因为铁路交通系统线路长、站点多，基于这样的特点，在电务段层通常选择广域网的网络模式，通过这一网络来实现不同站点、不同方位的数据链接与信息联系。
在空间结构上，广域网需要选择星形网络拓扑结构，同时选择环网的链接方式，从而确保网络运行的安全、稳定。通过这种方式即使网络通道发生了切断，也依然能够维持不同网点间正常通信，实际工作过程中，也能够有效确保通信效率，带来良好的通信效果。在环网链接模式下，需要在各个车站中配置一个路由器，并在网络中心处设置一个多口路由器，这样就实现了不同站点共享网络流量，达到了彼此间信息有效沟通、交流的功效。
3、信号微机监测网络系统的管理
这一网络系统能够发挥网络管理的作用，在各个端口，都能够凭借形状、符号、线路图等方式来呈现不同网络节点之间的链接情况，也能够呈现出监测程序的链接情况。
其中选择曲折、迂回的网络通道来构成回路，因为这样能够有效克服由于各别站点出现故障或其他意外问题时，整个网络系统被切断的风险。
在这一网络系统内部设置一个监控服务器，在路由器这一网络系统媒介的帮助下，服务器实现了同各个站机的链接，具体链接方式为：迂回通道串行，这样就能够打造一个良好的广域网，而且这个网络系统中的任何一个站机、信息处理器等都配置了一套属于自己的站码、IP地址、电报码等等，这些配置具体的作用如下表：
（1）站机
主要包括微机主机、电源、数据采集设备、广域网路由器、CAN网等等。整个系统承担着采集信息、归类数据、分析与处理信息等等，同时会把所搜集到的信息里有网络设备来输送至服务器。
（2）服务器
服务器是整个微机监测系统的核心，发挥着信息管理中心的职能和功效，负责监测信号数据，实现信息通讯。
具体的功能和作用体现为：对站机的信息和数据进行接收与储存，向站机输送命令，并负责执行相关操作，向终端机输送信息数据并供其查询等等。
（3）监测终端
监测终端主要由人工进行运行，负责对管理范围内车站相关数据信息的查询与管理，形成报表数据进行汇报并总结。具体的数据累计、模型以及图形等都能够被真实、清晰地打印出来，而且监测终端也可以将通讯网络结构拓扑图、实际的通信状况等信息明显地呈现出来，从而开展科学网络规划、分析与管理，为大众用户带来一个便捷、自由又易于观察和操作的交互环境。
4、TCP/IP
铁路信号微机监测网络系统采用TCP/IP协议，形成一种约束，其中对通信规律做出了详细规定，在这一协议的规定与约束下，铁路信号微机监测网络系统能够发挥良好的通信功能，确保通信安全、稳定，而且这一协议具有广泛的适用性，能够适应不同类型的网络通道和现实的物理通道，同时能够随着通道的优化来不断提高自身性能。■
总结：
铁路信号微机监测网络系统的构建与形成是铁路信号监测系统优化升级与发展的体现，必须加强对网络系统的优化管理，提高系统运行效率，发挥网络信息技术的优势功能，确保其有力支持铁路信号微机监测系统的运行与发展，维护期功能与作用的积极发挥?！?/p>
参考文献
[1]魏艳.罗永康. 基于C/S和B/S模式结合的铁路信号微机监测网络系统[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011，4（3）
[2]王伟峰.王强.嵌入式网关在铁路信号微机监测系统中的应用[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2011，5（1）
[3]尹春雷.关于铁路信号微机监测未来发展的探索[期刊论文]-铁路通信信号工程技术2009，6（5）
【关键词】 射频指标 仪器通信 自动化测试
一、引言
随着通信产业的发展，产品系列的多样化，组网的复杂性，以及用户对产品质量的高标准要求，设备测试的重要性愈发凸显。
传统射频指标测试，质检和测试人员对系统（设备）的测试只能使用频谱仪、信号源及辅助工具进行手动测试，对测试结果的判断完全凭借肉眼读取仪表上的显示结果，对设备参数的调整往往是使用设备软件工具手动调整。在设备量产时需要进行大量的重复性工作，测试结果也仅凭借手工记录，工作压力陡增。
测试速度慢、精度差、效率低，而且对于仪表的占用率非常高，在一定程度上造成仪表资源的相对缺乏，人力投入的增加。
射频指标自动化测试系统对通信覆盖系统（产品）和?？樯淦抵副杲腥娴牟馐裕岣卟馐孕?、节约测试设备和人力资源的投入、规范了测试流程、提高测试效率和测试结果准确性，从而提高产品的质量。
该系统将测试过程中大量重复、复杂性高的人工操作集合提取出来由程序模拟，在PC端使用VISA仪器控制驱动及SCPI命令控制仪器，来实现对信号源、频谱仪的远程控制以及对被测系统的监控。
二、通信设备现状
2.1 系统结构复杂
现代移动通信运营商为了实现对不同应用场景灵活组网，往往采用多级网络架构。比较常见的移动通信覆盖网络架构包括信号接入单元、组网交换单元及覆盖单元。在人工测试的时，需要手动调节测试每个网络节点的各种射频参数，操作复杂，工序繁琐且准确性差。
2.2 产品质量控制难
通常，为了保证设备能够正常入网，通信设备生产商在交付产品之前，都必须经过严格的质量检测。
通信系统射频指标项目繁多，一般涉及系统输出功率、增益、衰减、ALC、带内波动、带外抑制、杂散等几十种测试项目。每个射频指标参数的优劣会影响整个通信系统运行质量，往往需要多次调节参数信息来保证产品在系统应用中达到最佳状态。
在质量检测过程中，如此庞大的工作量，精细的调节工作倘若只依靠人工来完成将很难保证产品的质量。
三、系统设计方案
3.1 系统架构
本文结合通信覆盖类产品射频指标测试的实际需求，搭建自动化测试系统，其物理结构如下图1所示。射频自动化测试系统由计算机、频谱仪、信号源、设备（被测系统）、路由器（或交换机）、网线、射频线缆组成。
通过LAN口、串口以及RF接口将PC、仪器（频谱仪和信号源被测设备（或?？椋┳槌扇惶宓奈锢斫峁?。其中，信号源实现被测设备对应信源信号的输入；频谱仪完成进由被测设备输出信号的测量工作，并将测量数据交由PC机处理，PC机提供用户操作平台，完成测试数据分析判断和被测设备的参数调整、结果保存等工作。
3.2 系统功能实现
射频指标自动化测试系统设计架构图如下图2所示。系统由表示层、控制层、数据层、及通信层四部分组成。表示层实现与用户的交互，控制层进行具体运算、数据处理和命令打包，数据层完成数据存储，通信层则实现PC机（自动化测试软件运行平台）与仪器设备之间的信息传输。
自动化测试应用软件是唯一人机交互接口，考虑到界面的可操作性，信息显示的直观性，设计时运用了JavaFX客户端开发技术进行开发。自动化测试软件主要包括设备参数自动化测试系统和执行测试模块两部分组成。其中设备参数自动化测试系统主要包括测试指标显示与定制，结果显示和数据导出，设备校正，系统设置及PF先衰减补偿等功能；执行测试?？橹饕ㄊ莼袢『头治觥⑸璞覆问Ｗ迹瞧髅钭榘?、设备参数组包等功能。
数据库的主要功能是存储数据信息，供应用程序调用。由于产品调试过程中系统参数修改频繁，为实现数据存储调用的便捷，数据库采用XML数据库技术实现，便于数据信息查询和修改，以及承载用例标准数据源、测试结果、SCPI指令集、系统配置参数等应用数据。
通信层主要由路由器（或者交换机）及各种线缆为系统与仪表设备之间通信提供物理链路， VISA（Virtual Instrument System Architecture，虚拟仪器系统框架）驱动函数库也属于通信层，它是基于可编程仪器设备的I/o接口库，实现了仪器控制命令开发，使得测试设备可与PC机可通过SCPI控制指令实现实时通信。
3.3 系统执行流程
1、系统功能
射频指标自动化测试系统为用户提供了友好操作界面。操作界面实现功能有：配置管理、仪器校准、上下行指标自动化测试、测试结果处理、设备出厂参数的导出备份。配置信息主要包括串口波特率的选择、频谱仪和信号源的IP地址、被测系统（设备）的测试项目配置。RF线校准完成信号源信号输出射频线衰减补偿和频谱仪信号输入射频线衰减补偿。
2、操作流程
自动化测试系统在本地计算机上运行，可实现仪器的远程自动化控制、测试结果的自动化分析、设备参数的自动化调整。具体实现步骤如图3所示。
在PC机启动自动化测试系统，用户在窗口界面中设置串口、波特率、仪器及设备IP后，选择待测试设备所属通信制式并加载该制式的测试用例。PC机根据用户设置参数发出SCPI指令来设置信号源，信号源将相应信号传送到待测设备。待信号源加载射频信号完成后，频谱仪截取待测设备输出信号并将数据回传给PC机，PC机对回传数据进行分析，判断测试值是否满足相应指标要求，若不满足，则通过与产品对应的系统和?？橥ㄐ判榻械髡?，并循环进行判断、调整，直到符合相应要求。若待测项目在可控范围内不能调整到正确的值，说明是非软件设置导致射频指标参数错误，需要检查该产品的硬件模块或电路元器件。
3.4 系统优势
射频指标自动化测试系通过简化设备测试操作工序，用智能化的检测系统代替传统的工作测试，有效地缩短人工劳作时长，降低设备制造成本。此外，自动测试系统具有友好的人机交互界面，质检和测试人员容易上手，且自动化测试软件提供统一标准指标参数，能够有效的减少人为误差，能够保证测试准确度、效率及产品质量。
四、结束语
射频指标自动测试系统的引入大大提高了测试效率，测试时间大幅度缩短，并减少了人为引入的误差。该系统的设计思路具有一定的代表性，同样适用于其它通信设备自动测试系统的开发与实现，具有很高的实用价值和应用前景。
参 考 文 献
关键字：试验平台；OFDM；耦合器；放大器
中图分类号：TN914.4 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）01-0112-03
已有的研究表明，电力线是一种复杂的通信媒体――无处不在的噪声、负荷变化及一些不可预测的干扰都会严重影响信号传输的质量。要保证通信质量，提高通信速率，选择合适的调制方式是一个关键问题。传统的单载波调制系统不适用于高速数据传输，因为需要对信道进行多级均衡，设备复杂且收敛性差。多载波频分复用（OFDM―Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术，以其抗干扰能力强、带宽利用率高、结构简单、成本低等优点，为实现高速低压电力线载波通信提供了一个有效的解决方案。
一、OFDM定义
正交频分复用是一种正交多载波调制技术。传统的数字通信系统中，符号序列被调制到一个载波上进行串行传输，每个符号的频率可以占有信道的全部可用带宽。OFDM调制方式是将可用的频谱分成N个频带较窄、相对低速率传输的子载波，子载波的幅频响应相互重叠和正交。串行传输的符号序列也被分成长度为N的段，每段内的N个符号分别调制到N个子载波上一起发送。也就是说，OFDM是把一组高速传输的串行数据流化为低速的并行数据流，再将这些并行数据调制在相互正交的子载波上，实现并行数据传输。虽然每个子载波的传输速率并不高，但是所有的子信道加在一起可以获得很高的传输速率。
二、OFDM系统的技术优势
采用OFDM实现高速低压电力线载波通信主要有以下的技术优势:
（一）OFDM的结构简单，成本低
与一般均衡器相比，利用离散傅立叶变换（DFT）对并行数据进行调制、解调，大大降低了系统实现的复杂程度。随着超大规模集成电路（VLSI）和数字信号处理（DSP）技术的不断进步，用DFT实现OFDM已付诸实用。
（二）能够有效地消除ISI及子载波间的串扰
正交频分复用OFDM本质上是一种通过延长传输符号的周期来克服多径干扰的并行数字调制技术。它将高速串行数据分解为多个并行的低速数据，这样每路数据码元宽度加长，从而减少了ISI的影响。例如，一个10Mbps的BPSK码元的长度只有100ns，而一般电力线中的时延扩展为1μs，这样接收到码元会受到10个延时码元的干扰；OFDM将信道频带划分为100个子载波，每个子载波的单位码元的长度为10μs，从而大大提高了抗ISI的能力。
（三）有效地降低电力线的衰减特性对载波通信的影响
作为一种信息传输媒介，低压电力线亦具有射频信道的多径效应，从而带来信号的频率选择性衰减。OFDM将频率选择性衰减引起的突发性误码分散到不相关的子信道上，从而变为随机性误码。这样可利用一般的前向纠错(ECE)有效地恢复所传信息。然而，OFDM本身并不能抑制衰减，各子载波在频域内的位置不同，受到不同程度的衰减影响。OFDM可以根据信道特性进行子信道分配，这样就能够保证信号只在误码率能够满足通信要求的频带范围内传输。
（四）频谱利用率高
OFDM使用正交函数系列作为子载波，子载波的频谱正交且相互重叠，可使载波间隔达到最小，从而提高了频带的利用率。如图1所示，OFDM信号的频谱非常接近矩形，因此频带利用率可接近香农信息论的极限。在低压电力线载波通信中，单载波系统的频带利用率很少超过80%，而OFDM系统的效率则可接近100%。
三、低压电力线OFDM 通信系统平台总体设计
在低压电力线载波通信中，将OFDM 技术与信道编码、均衡、同步、解码等技术相结合，可以组建一个比较稳定可靠的高速通信系统。为了建成一个基于OFDM 的低压电力线载波通信实验平台，考虑软件?？楹陀布？橄嘟岷系淖芴宸桨?。采用软件?？樵赑C 机上实现发送信息的编码、调制、解调、解码过程，由硬件?？槭迪中藕诺氖：湍Ｊ?、信号的放大耦合以及信号的上下变频。发送信号经过宽频带功率放大器后由耦合器耦合到低压电力线中进行传递。本文中设计的低压电力线OFDM 系统平台如图2所示，主要由两大?？樽槌桑砑？槭迪中藕诺拇?，硬件模块实现信号的转换和传递。
（一）OFDM系统设计
从信源发出的信号首先经过级联编码，在本系统中，级联编码由卷积码和RS码级联而成。经过编码的信号进入映射模块，采用DQPSK将信号调制成复信号。将这些复信号送入串并转换模块后变成N个子数据流进入到IFFT模块进入OFDM调制，得到OFDM码元。为了进一步抑制由信道的多径性引起的ISI，我们在得到OFDM码元之后在OFDM码元中插入保护间隔，实际的做法通常是将OFDM码元中最后的数据复制到OFDM码元前，然后形成一个新的OFDM码元滤波成形，最后发送到模拟前端。
将接收到的信号变成为数字信号，然后经过同步?？椋玫秸鱿低车氖奔渫胶推德释胶蟮玫秸返腛FDM码元组，将这些OFDM码元组中的循环前缀去除，然后送入FFT?？榻蠴FDM解调。然后将通过发射端插入的已知的导频符号进行信道估计和均衡，然后进行解映射和解码的步骤，得到相应的数据流。
为了达到高速数字通信的要求，系统的数据为2M，电力线信道的延时为2μs，则一般考虑取整个OFDM码元符号的?；ぜ涓粑?μs，取整个OFDM符号的时间为30μs，则每个OFDM符号所携带的bit数为数据速率和符号的有效时间之积，即2M*24μs =48bit。由于采用的卷积码的编码效率为1/2，则经过编码之后每个符号对应了96bit，而系统采用QPSK的调制方式，也就是2bit调制成一个复数信号，则每个OFDM符号必须携带48路复数信号，也就是在进行OFDM调制时需要将信号串并转换为48路并行的子数据流分别加载到48个子载波上，子载波的间隔为1/（30-6）μs =41.7kHz。系统除使用48个子载波加载数据之外，还使用8个子载波插入导频符号，作为信道估计和频率跟踪用，同时在两端流出8个子载波，一共使用64个子载波，则所使用的带宽为41.7k*64，约为2.67M的带宽。
（二）高频宽带功率放大器的设计
由于低压电力线网络是为了传送50Hz 工频电功率而设计的，它对于1MHz 以上的信号的输入阻抗很小。这意味着发送器需要提高发送功率，或者设计输出阻抗很小的放大器，才能达到将一定功率水平的信号发送到电力网络中去的目的。已有的试验结果表明，低压电力线网络的输入阻抗在几欧至几十欧之间。因此设计的放大器输出阻抗必须尽可能的小。
为了实现阻抗匹配，设计输入匹配变压器；使用耦合电容来传输高频信号，阻隔工频电流；采用MOSFET 管芯片 BLF177 实现宽带功率放大，通过直流电源电路来驱动 BLF177，同时采用去耦阻隔器阻隔来自电源的高频信号干扰，由于是高频信号，因此在设计中除了排除外来频率信号干扰外，还要考虑电路本身各个元件的高频特性的影响。
（三）低压电力线OFDM 系统的耦合电路设计
设计一个有效的低压电力线高速通信耦合电路，主要应该解决以下几个问题：
1.能够适应低压电力网开放式的网络结构及其动态多变的网络特性，保证以较低的介入损耗传输高频信号，同时阻止电力线50Hz 的工频电流进入通信终端。
2.提供足够宽的带宽，以及良好的阻抗特性和较小的工作衰减。
3.应考虑到实际应用，装置应尽量简易、经济，便于现场的安装使用。
低压电力线载波通信系统中，载波信号耦合方式主要有电容耦合和电感耦合。本文选用电容耦合，属于直接耦合，电路简单，传输特性较电感耦合更理想，工作衰减小。电容耦合采用耦合电容器为主要元件，其电路图如图4所示。该耦合电路将高频载波信号直接注入到电网，同时从电力线上接收高频载波信号。
高频电容C00一端接入低压电力线，另一端与耦合变压器相连。C00采用高压电容，其耐压值大于275 V。C00一方面用来耦合高频载波信号，另一方面起到高压工频隔离的作用，这里建议耦合电容C00选用0.0047F。
耦合变压器T00不仅具有隔离作用，同时也实现了信号线平衡D不平衡的变换及其阻抗的变换作用。T00的初级线圈与C00组成高通滤波电路，阻止了50 Hz的工频电流，并尽可能削弱低频的电力线电压信号，减少衰减低频噪声及干扰信号；同时保证高频信号的通过，并为其提供尽可能小的衰减及线性幅频、相频特性。
四、结语
本章给出了低压电力线OFDM 载波通信系统的结构框图，分别描述了试验平台中各个环节的算法以及具体实现方法；具体阐述了模块中宽频带功率放大器、耦合器的设计，给出了详细的原理说明、实现方法等。论文对基于 OFDM 技术的低压电力线载波通信实验平台整体设计方案给予了说明。整套实验平台的成功研制表明将OFDM 技术应用于低压电力线载波通信，以实现高速数据通信是可行的。
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结合铁路基础设施健康监测的特点，从硬件和软件两个方面设计数据采集子系统；首先，分析振动传感器的选用原则和输出信号的特点，在此基础上进行数据采集系统的硬件设计；然后，提出利用软件进行数据采集的模拟，详细论述各个模拟?？榈慕⒐蹋蛔詈罄盟舴椒ń⒂糜谔坊∩枋┘觳獾氖莶杉酉低?，系统的建立为铁路基础设施监测理论研究提供了方法，为同类型数据采集系统设计提供参考。
关键词：
铁路基础设施；监测；振动传感器；数据采集
0.引言
进入21世纪以来，我国铁路建设发展迅猛，取得了良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的迅速提升，再加上其相对方便舒适的环境和价格上的优势，势必能吸引越来越多的人选择铁路作为他们旅行的交通工具，然而，伴随着铁路运输的飞速发展给人们带来的交通上的快捷与方便，车体与铁轨的振动故障对公共财产及人身安全构成了前所未有的威胁。伴随着我国铁路立体跨越式的迅猛发展，轮轨间激扰力与激扰频率随着车辆行驶速度的不断提高，逐渐增大，变宽，结果会造成电机等吊挂设备和车内设备的高频高幅振动，引起车体设备振动能量的急速加剧。如果超过了铁路各设备所允许的振动强度范围，未来的工作性能指标及使用寿命将会受到过大的动态载荷和噪声的严重影响，情况越发严重会导致零部件的早期失效。当前大量事实表明，在长期作用的情况下，铁路振动故障可能会导致货物破损，轨道破坏，列车脱轨等危险情况。为确保铁路“安全、经济、快捷、舒适”的特点和优势，铁路建设要不断发展完善其各项功能，才能在越发激烈的市场竞争中取得优势，因此，各国都加强了对铁路振动的检测及分析，也增加了对其的投入力度。今年我国对铁路振动检测领域的人力物力投入有明显增加，并且研究范围扩展到众多方面。以往铁路振动检测系统只配备在一些重要单位或者要害部门，而在2000年以后，各个铁路站段及各个振动检测站点基本都已经涉及发展应用到。铁路振动检测系统的重要性越来越被人们所认可，近些年又不断完善各项相应的标准和规范。为了保证铁路的运输安全、高效舒适的科学发展及以人为本的发展要求，确保铁路的优势和特点，如何准确检测高速铁路的振动并判断故障是摆在铁路工作者面前不容缓的实际问题。
1.数据采集系统设计方案
本论文用于铁路基础设施监测的振动传感器数据采集系统主要由下位机系统和上位机节点两个大的部分组成。系统设计方案的结构框图下位机系统里包含了振动传感器数据采集模块、IIC实时数据传输?？椤⑽⒋砥髂？楹偷缭茨？槲甯龅ピＵ穸衅靼呀邮盏降恼穸藕攀只?，通过IIC数字传输方式，将数据发送给微处理器STM32F103ZET6。微处理器作为控制单元，用于接收振动传感器数据并进行数据处理分析计算，通过RS-232串口通信，运用MAX3232电平转换芯片及CH340RS-232串口转USB芯片，实现了XYZ三轴振动数值发送到上位机进行控制显示。因为目前个人电脑上已很少有串口，所以我们使用RS-232串口转USB口芯片CH340G，数据可以从USB口进入PC上位机。由于每一个节点的检测范围有限，使用多个这样的节点共同检测则可以扩大系统的监测范围，提高系统的整体工作性能。整个铁路振动检测系统是由多个下位机节点互相协作共同完成系统功能的。
2.系统硬件设计
2.1系统硬件设计思想
本论文的铁路振动检测系统是由振动传感器数据采集?？椋琁IC实时数据传输模块，微处理器?？橐约癛S-232有线通信模块和电源模块组成。振动传感器数据采集?？槎蕴氛穸恼穸菪藕沤惺凳辈杉杉降氖菔只⑼ü齀IC实时数据传输方式与单片机处理器通信，接着单片机处理器?？榻杉氖萁惺荽矸治觯ü邢咄ㄐ拍？樯洗缴衔换惺凳毕允炯按娲ⅲ氛穸收系呐卸咸峁┖侠硪谰?。微处理器中有数据处理分析算法的设计，完成对采集到的实时振动信号进行数据处理分析，判断当前得到的振动数据是否在铁路设备所能产生的振动范围之内并对数据进行干扰点剔除，去直流及多项式趋势项和平滑处理，计算出与自然坐标系夹角的角度，使整个铁路振动检测系统的性能与数据准确性得到大幅度提高，很大程度上降低了系统的错误上报率。
2.2系统介绍
系统硬件部分可以分为五个部分：振动传感器数据采集?？?、IIC实时数据传输模块、微处理器?？椤S-232有线通信模块和电源模块。数据采集?？椋河傻テ砥髂？榉⒊鱿嘤Φ目刂浦噶钆渲谜穸衅鞯目刂萍拇嫫鳎诓靠刂萍拇嫫骼淳龆ㄐ藕诺牟杉俣取⑼ㄐ欧绞健⑹菔涑龈袷接氪恚穸衅鞲菽诓靠刂萍拇嫫鞯闹蛋匆蟛杉穸藕?。实时数据传输?？椋赫穸衅鞑杉氖凳笔萃ü齀IC传输方式，将数据发送给处理器，为之后的数据处理分析奠定了基础。微处理器模块：主要工作是通过系统软件控制数据采集模块完成振动数据信号的采集，并对数据进行处理分析，然后控制RS-232有线通信?？榻硗瓿傻氖萆洗罰C上位机进行显示及存储。该?？槭钦穸衅魇莶杉？楹蚏S-232有线通信?？榻辛档暮诵牟糠?。RS-232有线通信模块：将微处理器?？榇硗瓯系氖?，通过RS-232串口通信的方式传递给上位机，上位机会自动显示及存储数据，供振动故障的判断使用。电源?？椋和ü媚？?，将5V外部直流电源转换成系统所使用的3.3V电源。
结论
本论文设计了一套铁路振动检测系统，该系统采用下位机整体检测?？镻C上位机整体控制数据流向，并对上传的检测数据进行显示保存。从与传统检测方法的比较来看，它能够更加高效、深入、细致的对铁路振动信号进行检测、处理分析及显示存储，并为铁路振动故障的判断提供可靠依据。
作者：鲁楠 唐岚 廖若冰 朱加豪 单位：西华大学汽车与交通学院 西华大学西华学院
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关键词：天线对准 微波通信 Bootloader 嵌入式系统
中图分类号：TM929.5 文献标识码：B 文章编号：1007-9416（2013）06-0150-02
微波通信作为重要的现代化通信方式，因其传输速率高、信息容量大、保密性好和抗干扰性强的特点，被广泛的应用于通信领域。目前。国际上的微波通信装备为了提高通信距离和传输保密性能。常设计出较窄波束的天线，这些天线具有较强的方向性，只有在波束以一定的精度相互对准时，双方才能实现通信链路的闭合。因此，通信双方往往需要经过较长时间的搜索调整才能将两天线对准，实现正常通讯。显然，单凭操作人员的感官手动操作会使得天线指向调整时间长。难以实现精确对准。为了保证通信链路建立的快速性与可靠性，研究自动化程度高、对准速度快、精度高的微波天线自动对准系统具有非常重要的意义。
1 系统设计
微波天线自动对准系统包括低频设备、高频设备、定向天线、全向天线和全方位直流变速云台等。其中全向天线、云台用于辅助自动天线对准，定向天线在天线对准完成后系统正常工作时使用。
天线对准软件分为低频控制软件和高频控制软件两个部分，分别工作在低频设备硬件平台和高频设备硬件平台上。低频控制软件主要完成对信道及系统内设备的工作参数和工作状态进行设置和监控，以及天线自动对准过程控制。高频控制软件主要完成对高频设备工作状态的采集和设置、天线控制、云台控制和对准信号采样。
通过低频设备发出指令控制其它设备及接收其它设备数据，协同完成天线对准功能。
1.1 处理器选择
低频设备内部控制单元选用的是ATMEL公司的一款基于ARM7TDMI内核的ARM微控制器，具有高性能32位RISC架构与高密度的16位指令集和优良的性能功耗比，是实时控制应用的理想选择处理能力强，满足系统需求。
ARM微控制器提供2个串口，一个用于低频设备和高频设备间的信息交互，另一个用于与对端通信设备传递对控信息。
高频设备内部控制单元采用WINBOND公司的单片机W77E058为核心，W77E058内置8位中央处理器单元、256字节内部数据存储器、32K片内程序存储器、1KRAM、2个全双工串行通信口。其中串口0采用直接方式与室内监控相连，串口1使用Maxim 公司生产的MAX3082完成电平转换与云台相连。
1.2 天线的设计
在微波点对点通信中通常使用的都是高增益的定向天线，这种天线发出的微波信号波束窄，副瓣低，必须在两束波的主瓣基本重合时才能稳定通信。微波天线对准非常困难。若发射端采用固定安装的全向天线，则可先调节接收端的定向通信天线找到发射端的大概位置。这种设计可以使对准难度大大降低。微波天线自动对准系统配置了全向天线和定向天线，通过云台一起转动。全向天线只能用于发射，不能用于接收，定向天线可同时发射与接收。
1.3 对准信号的设计
粗对准时采用全向天线发射，定向天线接收。因为定向天线的增益高，而全向天线的天线增益低，为了满足接收端的接收门限，如果保持系统的发射功率不变，就必须采用降低传输速率，以弥补天线增益的不足，即使用专用的对准信号。对准信号不同于正常的通信信号，它的主要作用是导引对站天线和进行简单通信。由于相同的发射功率下传输速率越低，信号传输损耗越小，传输距离越长，显然采用满足对准所需的最低传输速率最好。
精对准时改用定向天线发射，定向天线接收。传输速率改为正常工作速率。
2 Bootloader设计
启动程序（BootLoader）就是在操作系统内核运行之前运行的一段程序，相当于PC机的BIOS。对于PC机，其开机后的初始化处理器配置、硬件初始化等操作是由BIOS完成的，但对于嵌入式系统来说，出于经济性、价格方面的考虑一般不配置BIOS，因此我们必须自行编写完成这些工作的程序，这就是所需要的开机程序。启动时用于完成初始化操作的这段代码被称为BootLoader 程序，简单地说，通过这段程序，可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境设定在一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核、运行用户应用程序准备好正确的环境。
这里设计的BootLoader初始化程序，它主要完成以下的一些功能：
（1）设置入口指针：启动程序首先必须定义入口指针，而且整个应用程序只有一个入口指针。
（2）设置中断和异常向量：ARM7要求中断向量表必须设置在从0 地址开始，连续8×4字节的空间，分别是复位、未定义指令、软件中断、预取指令错误、数据存取错误、IRQ、FIQ和一个保留的中断向量。
（4）初始化堆栈和寄存器：堆栈设置在AT91R40807的片内RAM中，可以提高运行速度。系统堆栈初始化取决于用户使用了哪些中断，以及系统需要处理哪些错误类型。一般来说管理者堆栈必须设置，如果使用了IRQ中断，则IRQ堆栈也必须设置。进入相应的处理器模式，直接设置堆栈指针即可。
（5）改变处理器模式、状态：对于不带操作系统的用户程序，系统可以处在USER模式下；对于带操作系统的用户程序，系统应当工作在SVC模式下，否则无法完成任务的切换。
3 天线自动对准过程设计
3.1 粗对准过程
粗对准阶段采用全向天线发射信号定向天线接收信号的方式，采用这种方式对准双方可以同时进行对准。因为采用全向天线发射信号需要降低传输速率，获得低门限以弥补全向天线增益的降低。定向天线在水平和垂直方向进行全范围的扫描，寻找接收电平超过门限值的峰值点，将找到的峰值点的位置和接收电平值记录下来。分析记录下来的峰值点的信号强度，并将峰值点的位置按信号强度的大小进行排序。排序完成后，按照顺序先将天线转动到获得峰值点的位置，通过对控信道进行对准双方的握手，握手成功则开始进行精对准，如果粗对准不成功则返回等待开始自动对准界面。
3.2 精对准过程
关闭全向天线转为定向天线收发，传输速率改为为正常通信速率，此时因双方均采用定向天线收发，如果两端天线同时转动进行搜索，必然会导致双方接收信号电平的杂乱无章而无法进行分析找到正确方位，所以采用通信双方交替进行搜索的控制算法，接收信号电平和误码率都满足后，天线对准完成。
4 结语
提出了一种适用于机动微波通信的、完全摆脱其他通信辅助设备的全自动天线对准方案，通过试验验证了该方案的有效性和可行性。此设计方法操作简单、性能稳定、工作可靠，对其它类似的天线对准设计有一定的参考作用。
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