无线通信系统设计论文

【摘要】大型活动场馆内指挥调度通信的保障成为大型活动安保任务的重中之重，天津市公安局研究设计在大型活动场馆内建设350兆无线通信系统，用以满足大型活动场馆内指挥调度的无线通信需求。今天小编为大家精心挑选了关于《无线通信系统设计论文(精选3篇)》的相关内容，希望能给你带来帮助!

无线通信系统设计论文 篇1：

点对多点无线通信系统设计与实现

摘要：本文首先对点对多点通信系统的发展历史进行了分析，并对点对多点无线通信系统设计从信号输入模块设计、控制面板系统设计、点对多点的通信界面设计三个方面进行了阐述。最后，对点对多点无线通信系统实现进行了研究。

关键词：点对多点；无线通信系统；设计

1.点对多点通信系统的历史

在二十世纪三十年代出现了移动通信的早期应用，如船舶通信、汽车电话等，这些应用是点对多点通信，也是多址通信的发展基础。当时的移动通信的调制方式主要采用的是模拟信号的调幅或调频，为实现多用户入网更是通过频率分割来得以实现。不过在当时发展比较缓慢，究其缘由是受到了一些因素的影响，如技术水平、使用范围、体积、设备成本及可靠性。庞大的通信网是由同步通信卫星和地球站组成，卫星通信就是一个典型的多址通信系统。卫星资源十分珍贵，因为卫星的发射大大增加了转发器的困难，为了实现更多的用户能加入。通信网我们必须要充分利用卫星资源。在卫星通信真正建立后多址通信方式中才被提出，随后出现了以下种种多址方式并开始实现大规模投入应用，这些方式有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等。通信领域之所以发生了很大的变化是因为卫星通信的兴起。移动通信技术体制是在元器件技术及卫星通信的不断发展后才得到了较大的提高，这不仅仅扩大了原本的服务范围、服务区域，也使得其向陆地移动通信过渡，并且使得船舶通信范围逐步扩大，由此产生了许多移动通信的具体应用如航海和航空无线电话、汽车、列车电话等。单单日本在二十世纪七十年代初到八十年代初期，不仅出现了信道间隔为25kHz的无线电台，各种移动无线电台更是由原本的20多万台发展到16万台。点对多点通信系统是在1981年的CCIR第九研究组上提出的，在此期间对以下方案性问题进行了讨论即所使用的频段、多址方式、调制方案、频率重复利用等。这些有关时分多址的一点对多点无线数字通信设备的讨论结果在引起许多国家的重视后便得以大量发展，并出现了多种类似的设备。

2.点对多点无线通信系统设计

（1）信号输入模块设计

信号输入模块的设计是点对多点无线通信系统第一个设计任务。通信系统中相关信号的输入对象可以是工作空间的相关信息，也可以是选择指定的信号，例如：主要运用单选按钮来调控屏蔽设置的语音信号。用选择实时采集的语音信号完成信号输入模块工作的步骤如下，首先必须点击“开始”按钮，然后就会弹出文件对话框，最后程序设置对wav格式的文件进行筛选就可以了。

（2）控制面板系统设计

控制面板系统的合理设计是点对多点无线通信系统第二个设计任务。采取相应的频率作为数据参数是控制面板系统设计的必要原则，针对于无线通信文件设计時，为了满足各个变量之间的相应参数的传递，首先必须要对该程序进行编写，此外还要合理的运用有关的函数的参数以保证相关信息的及时读取，利用按钮给予控制可以充分地利用点对多点无线通信系统的文件，特别是“开始通信”等一系列的性能控件，最后便是启动通信信号的对话框，进行通信信号的传输，设置相应的传输参数。

（3）点对多点的通信界面设计

点对多点的通信界面设计是点对多点无线通信系统设计的第三个任务。首先是GUI对象的选定，其组态是在经过设计GUIDE应用程序后确定的，此外在进行通信界面设计分析过程中必须给予认真的設计还有系统中抽象出来的各项编程环节。有很多的对话框的选项，其中包括访问命令行、选择生成文件、重画窗口、回调函数原型的生成，无线通信系统的设计的选择与否，图形用户界面设计的背景颜色的整体配置。还有这样的平台，它是有关Matlab接口设计编辑器组件的，其中包含的用户界面是有关所有弹出菜单控制图形的，以及单选按钮、编辑框、列表框、静态文本。使用GUI之间可以存在于一个或多个组件中的差异，这样就可以确保各部件的名称或属性是不同的。这些属性的差异还可以被用户用来检查其性能。

3.点对多点无线通信系统实现

（1）应用无线通信系统程序

应用无线通信系统程序是点对多点无线通信系统实现的第一个表现。在应用该系统程序中，为了提供与GUI控制程序相关的体系框架应首先建立相应的应用程序。这种框架是该通信系统程序的编程并且特别有效，它要采用无线通信程序中的M文件来实现所有的代码，这使得M文件会有很多具有差异性的项目，这些项目均使用能够帮助该系统程序初始化的GUI程序。GUI应用程序功能的发挥是靠M文件的应用程序相关代码的创建来实现。

（2）信号发送系统应用

信号系统中发送功能的应用是点对多点无线通信系统实现的第二个表现。信号系统中通过运用发送系统的编码模块来实现某些具有发送功能的应用，它一般包括两种编码即信源编码和信道编码。信号发送中对循环码的编码和错码进行统计是通过相应的数字和通道信号发送系统得以实现的。信源编码函数想要充分发挥信源编码功能就需要执行M文件编辑设备，在信道编码的执行时不仅要在信道编码中输入变量的函数，与此同时还可以通过使用工具箱中的信源编码功能进行了相应的矩阵转换来进行重新编码。

（3）无线通信接收流程

无线通信接收流程点对多点无线通信系统实现的第三个表现。在无线通信接收过程中，必须适当地提高TRX--CE的高度才能得到有效的监测并且进行有效的数据接收，比如在650us后nRF905就能很好的达到这一效果，若当Tx-EN为低时，nRF905也会进入Shock-BurstTM接收模式。在nRF905检测时，如果没有到相关的频段载波，则其检测效果就会在一定程度上偏高；与此同时，在接收无线通信时也应有相应的地址与之相匹配，然而，在数据的接收过程中，nRF905要想得到相应的提高就必然要得到地址及相关的CRC校验位。nRF905进入空闲模式是通过微控制器一再将TRX-CE置低来实现的，它想要第一时间开始进入ShockBurstTM接收模式就是通过SPL才能得以保证，剩下流程就是分别进入发送模式和关机模式。为了避免有关的数据丢失，当正在接收一个数据包时，nRF905的工作模式会随着TRX等相关的设备的改变而改变。nRF905正在接收数据包与否，以及是否确定nRF905为继续接收状态主要还是看微处理器接到地址匹配引脚的信号之后才能判断。

4.结束语

点对多点无线通信系统有着相对应的微波频段，对于点对多点无线通信的信号必然是在空中传输，在其传输的过程中，必然会出现衰落和时延等相关的现象，为此应该加强点对多点无线通信系统的设计，促进其不断的完善。

作者：谭嘉哲

无线通信系统设计论文 篇2：

大型活动场馆内350兆无线通信系统设计及应用

【摘 要】大型活动场馆内指挥调度通信的保障成为大型活动安保任务的重中之重，天津市公安局研究设计在大型活动场馆内建设350兆无线通信系统，用以满足大型活动场馆内指挥调度的无线通信需求。

【关键词】大型活动；350兆集群；350兆常规；无线覆盖

一、大型活动现场安全保卫问题

（一）大型活动现场安保的意义

随着天津经济的大发展和滨海新区的开发开放，在天津举办的大型活动与日俱增，呈现出规模大、规格高、影响大等特点。如08奥运及达沃斯论坛，2010年联合国气候变化国际谈判天津会议，2011年国际矿业大会,这些大型活动成功举办促进了天津社会经济的发展，提升了天津国际大都市的形象。

《大型群众性活动安全管理条例》所称大型群众性活动是指法人或者其他组织面向社会公众举办的每场次预计参加人数达到1000人以上的活动。由于社会不稳定因素的增多，各种人为或自然灾害事件的频发，危及到了大型活动现场的安全。因此，如何确保大型活动现场的安全成为公安机关关注的首要问题。

（二）天津市大型活动现场安保工作存在的问题

1、警力的科学化配置有待优化

近年来，天津举办的大型活动呈现出规模大、人数多和警力多等特点，单场活动人数多达5万余人，警力多达5000余人次。警力资源科学化配置程度不高，人海战术不仅造成警力资源的浪费，而且影响了日常的警务活动。

2、场馆内仍存在着无线覆盖盲区

由于大型活动中指挥调度指令的上传下达，各单位之间的通信联络以及应对突发紧急事件时的快速反应，都离不开无线通信的保障。无线通信网络的稳定性、覆盖范围和系统用户容量是无线通信保障的重要环节。350兆无线通信系统在大型活动场馆内区域仍然存在覆盖盲区，各参战单位的无线通信业务需求难以得到满足。

3、实战演练和专业培训广度与深度不够

各单位对无线通信保障重视程度和无线业务培训的力度存在差异，表现为部分单位值勤民警对现场无线组网概念模糊，电台操作不够熟练等现象。无线通信实战演练和专业培训广度与深度不够，培训对象的层次不明确，培训内容的针对性不强是影响大型活动安全保卫通信保障的又一个重要的因素。

二、大型活动场馆内350兆无线通信系统设计

（一）地面350兆无线通信系统现状

天津市公安局350兆无线通信系统经过多年的建设，形成一套集群同播网和两套常规同播网。其中，集群网共有35个基站，无线覆盖率达到98%以上。常规同播网共有36个基站，无线通信覆盖率达到98%以上。系统基本做到了对天津全境的地面覆盖，是我市各警种日常警务活动、指挥、调度、联络的主要手段，在多次重大勤务和维稳活动中发挥了重要的通信保障作用。

（二）场馆内350兆无线通信系统设计

大型活动基本上都是集中在场馆内举办，组委会、安保部、指挥部和各参战单位都集中在场馆内，现场指挥部的指挥调度和各单位间的通信联络基本上都发生在这里，因此场馆内的无线通信保障成为安保任务的重中之重。

场馆内350兆无线通信系统设计坚持“统一领导、统一规划、统一标准”的原则。由于场馆外围无线覆盖主要以350兆集群同播和常规同播系统为主，因此我们在场馆内分别建设了与地面系统一致的350兆集群基站和常规同播基站，采用IP有线链路方式或200兆无线链路方式与场馆外围大网进行联网。例如，我们根据水滴体育场公安无线业务实际需求，分别架设了6信道集群基站和单信道常规同播基站，其中，集群基站通过光纤E1链路接入交换控制中心，实现与350兆集群系统的联网；常规基站通过200兆无线链路与350兆常规同播系统联网。这样设计的目的，就是让场馆内的350兆无线通信覆盖与场馆外围覆盖保持延续性，参战干警在进入场馆后的电台使用保持不变，这样可以大大提高无线网络使用的整体性和便捷性。

（三）场馆内350兆无线通信系统应用

针对大型活动现场安保通信保障的需求，我们在场馆内规划建设了350兆集群基站和常规同播基站，来满足多警种、大话务量的现场警务调度的要求。我们在水滴体育场内建立了一个8信道350兆集群基站，采用有线链路方式与外围集群同播系统联网，系统结合MPT-1327集群技术和无线同频同播技术的特点，既有集群功能，又有大区域同播功能。既可根据用户需要将某些通话组设置为某一个基站独立工作，也可设置为多个基站同时工作。具备自动漫游功能，需要跨区域工作的集群用户无需手动转换基站，自动漫游到信号最好的基站工作，在漫游过网的时候保持通话不间断，这就减少了不必要的环节，大大提高了电台的使用效率。

为满足指挥层在场馆内指挥调度的畅通，我们在水滴体育场内建立一个无线链路单信道常规同播基站，采用无线链路的方式与外围常规同播系统联网。系统要求各个同播基站其射频频率误差必须控制在一定的范围之内，避免了覆盖重叠区将会出现差拍啸叫声，影响通话质量。系统成功地将GPS定位技术引入系统中，使同播基站的锁频精度较以往采用超稳晶体的方法提高了10倍以上，并实现了同播基站间频率相对平均误差0Hz的锁频指标。系统具有判选功能，同播系统必须具备对多点接收的信号进行优劣鉴别，并从中选择最好的信号进行同播发射的能力，这就大大提高了电台的通话质量。

三、大型活动安保无线通信保障工作的几点思考

天津大型活动现场安保通信保障工作取得了巨大成功，场所内无线通信系统的可靠保障是取得成功的关键。周密的通信保障预案及各类具体方案的准备、制定和执行是最重要的环节。当然，大型活动现场安保通信保障工作也存在一些不足之处值得思考。一是，天津信息通信网络资源较为单一，通信手段较少，备份网络缺乏是通信保障工作的不足。二是，大型活动现场安检门附近出现人员拥挤现象，反映出指挥体系通信调度中存在通信协调上不足。三是，加大大型活动安保各项业务培训的广度和深度，减少由于指挥调度不力或业务不精造成的不利于安保工作的影响。四、加快系统网络完善工作，基于我局警用无线业务建设的现有优势及存在的不足，我们研究制定完善350兆无线通信系统规划方案，从而得更好地为基层一线民警提供更为丰富的技术手段。

四、结束语

综上所述，350兆集群同播和常规同播系统在大型活动场馆内的设计与应用，为场馆内指挥调度的通信畅通提供了强有力的技术保障。业务培训和实兵演练等业务工作的开展，为大型活动现场的安全保卫提供了有效的解决方案。天津大型活动现场通信保障工作取得了较为显著的成果，但也存在一些不足，系统完善工作成为今后工作的重点，350兆系统扩容与补点项目的实施将逐步消除无线覆盖的盲区，不断提高大型活动现场通信保障水平。

杨志勇（1981-9-），男（汉），天津人，工程师，硕士，研究方向：主要从事公安无线通信技术管理、维护与培训工作。

作者：杨志勇 李旸 崔建功

无线通信系统设计论文 篇3：

关于小型无线通信系统设计与现实分析

摘要：本文主要根据无线通信类电子产品的通信模式设计了一个小型的无线通信系统。对于该系统的设计与现实性的分析，本文是结合了软件与硬件系统，通信技术等阐述小型无线通信系统的设计与现实分析。

关键词：通信系统；无线技术；小型无线网络

引言：

电通信发明于十九世纪初期，经过了一百多年的发展与更新，已经成为人们日常生活中离不开的现代技术，这期间，新的通信技术不断被人们发明或发现，人们的视野也变得越来越广，以前的一封信需要经历好几周甚至一个月的时间，现在人们随时随地都可以联系到世界的任何角落。尤其是在二十世纪时，小型无线通信系统被人们广泛地使用。

一、无线通信系统的实验原理

当前，人类社会已步入了信息社会。信息化革命席卷全球。在现代信息社会，人们不用再像以前那样需要将主要的精力用于物质和能源的开发和利用上，而是投入更多的精力与信息通信打交道。在现代社会中，信息作为一种重要的，无法替代的资源正在被科学家们研究和开发。

随着现代通信技术与计算机控制技术的持续发展与相互结合，通信能做到的事情越来越多，人们可以在任何地方，利用任何通信设备进行任何信息的获取。

1、线性调制解调原理。从信源处直接得到的信号是低频信号，无法直接在无线信道中进行传输，它是含有直流分量的低通频谱。这种低频的信号是可以并且只能通过线路来进行传输的。不过，虽然这些信号能够进行有线信道上的传输，但是同时在一路信道上只能够传输一路信号，这就大大的浪费了信道的资源使用。这时就需要调制来帮助把原始信号的频率转化到较高的水平上去，这样就会使传输时的性能大大增加，信道的多路复用在这里也得到了体现，并且还扩展了信号带宽，提高了系统的抗干扰、抗摔落等特性。

我们利用通信来交流信息，因此准确的将信息发送和接收是非常必要的。通信信号常被加载到载频上。只有调制才可以将信号转变为在长距离通信中传输而不会或很少产生失真的信号，调制还可以提高信道的利用率以及保证信息能够准确无误的在信道中传输。

一般的，我们可以将调制分成基带调制与带通调制。调制的目的就是让信号在无线信道中能够更方便的传输，并且还可以实现多路信号同时传输，既多路复用技术，并且还可以提高我们对信道的利用率，减少噪声对系统的干扰，显著的提升系统的抗干扰能力，还可以互换传输带宽与信噪比。总的来说，调制对通信系统的影响是不可或缺的，尤其在通信系统的有效性和可靠性上，调制发挥了很大的作用。我们经常提到的调制都可以认为是载波调制，无论是在无线通信中还是在很多其他场合中。载波不会携带有任何有用的信息，它可以被原始信号所调制，是一种高频信号。光有调制还不够，人们如果需要读懂信号中所携带的信息，还需要对已调信号进行转化，并还原出调制之前的信号，这就使解调，实际可以看作是调制的逆过程。调制和解调一般是一起被人们使用的，我们一般会将其称为调制系统。

2、调制信号在无线信道中的传输。通信的作用无疑是被用作交换信息，我们在传送信息时，从信源处发送出的原始信息通过电信号进行传递。在模拟调制系统中，这样的电信号不会直接用于在信道中传输。因为它的频率没有达到能够在信道中进行传输的要求，原始信号具有从零附近开始的频率谱。

我们在生活中处处可以见到模拟信号，从我们听到的歌声，到海平面的采集数据等等都是模拟信号。模拟信号可以按照调制方式进行分类，可以分为幅度调制和角度调制。本文将只对幅度调制进行分析与讨论。幅度调制又可分为四种：最早发展的常规双边带调幅（AM），双边带调幅（DSB），单边带调幅（SSB），残留边带调幅（VSB）。如果一个载波经过了调制，那么我们称它为已调信号。调制信号不含任何信息，所以当原始信号加载上来时，原始信号的幅度等等所有的信息都会体现在已调信号上。这时的已调信号就可以在无线信道中进行发送和接收了。

二、具体模块实现

首先需要在电脑上面安装串口调试助手软件，该软件可以完成发送信息与接收信息的功能。其中信息的格式分为字符与文字两种，对于波特率的设定必须要保证收发的一致性。其他模块的实现如下。

1、电平转换模塊。主要是由232接口插座与MAX232芯片组成。

2、单片机模块。本项目采用的是STC89c51单片机。

3、编码解码模块。PT2262与PT2272是本项目采用的编码与解码芯片。这两款芯片现在广泛的应用在无线通信的应用中，被当做是识别地址编码的最常用芯片。

4、调制发射与解调接收模块。在本项目中所选用的调制发射与解调接收模块都是市场上相对应而言比较成熟的模块，载波频率是315MHz，调制方式是ASK调制。

本项目要求软硬件相结合，需要完成软件的程序编写，并将编好的程序写入到stc89c51单片机中，并且完成硬件部分的焊接工作，最终完成调试。检测结果则是根据信号进行关键信号的测量与收发信号的调制。

三、无线通信系统的现实分析

本项目是小型的无线通信系统，现代通信技术经过了不断地发展，人们开始发现模拟通信系统是满足不了特定的需求的，于是数字通信系统出现了。无线通信系统有很多优点，比如说抗干扰能力强、易于集成和处理等，但是万事有利也有弊，这些优点也是需要付出代价的。无线通信的数字通信在带宽的占用问题上比较浪费。无线通信系统对某一话路而言，话路的利用率大大降低。并且技术要求相对来说比较复杂，必须准确地区分每一个码元，并且找出每一个信息组的开端，这就需要发送端和接收端实现严格同步。还有一个问题，就是如果我们想要将模拟信号变为数字信号，在转化的过程中就会不得不去应对量化误差的问题。而无线通信系统高度发展的今天，模拟到数字的变化是必须的。所以在通信带宽资源极其有限的情况下，数字通信系统不可能完全取代模拟通信，而实际上模拟通信较之数字通信来说，在通信领域中也具有非常广泛的应用。

四、结束语

本项目是小型的无线通信系统，该系统涉及到了信号、电平、编码、解码、调制、解调等概念，并且应用了单片机来实现。该项目的设计结合了软件与硬件两大板块，可以很直观的实现无线通信系统的功能。

参考文献：

[1]李棠之，杜国新.通信电子线路[M].北京：电子工业出版社， 2004.

[2]潘永雄.新编单片机原理与应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2003.

[3]苏小红，陈惠鹏，温东新，李秀坤.C语言程序设计教程[M].北京：电子工业出版社，2002.

[4]朱洪波，高攸纲.微蜂窝多径色散信道电波损耗预测的建模与仿真[J].电子学报，1998，26（7）：83-87.

[5]谢嘉奎，宣约清，冯军.电子线路非线性部分（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2000.

作者：张志斌 朱启妹