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在眾多的通信技術(shù)中,擴(kuò)頻通信技術(shù)由于具有獨(dú)特的抗干擾能力以及寬的使用頻帶而在軍事通信領(lǐng)域倍受青睞。根據(jù)擴(kuò)頻通信調(diào)制方式的不同,它可以分為直接序列擴(kuò)頻方式(DS)、跳頻方式(FH)、跳時(shí)方式(FT)及兼有以上方式中二種以上的混合方式。其中跳頻通信具有保密性好、不易受遠(yuǎn)近干擾和多徑干擾的影響等優(yōu)點(diǎn),是一種很有前景的通信方式。跳頻系統(tǒng)的頻率跳變,受到偽隨機(jī)碼的控制。不同的時(shí)間、不同的偽碼相位,頻率合成器產(chǎn)生的相應(yīng)頻率也不同。把跳頻系統(tǒng)的頻率跳變規(guī)律稱為跳頻圖案。跳頻圖案是時(shí)間和頻率的函數(shù),故又稱為時(shí)間-頻率矩陣,簡(jiǎn)稱時(shí)頻矩陣。時(shí)頻矩陣可直觀描述出頻率跳變規(guī)律,如圖1所示。
跳頻圖案的設(shè)計(jì)是跳頻通信系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題,直接影響到跳頻系統(tǒng)的保密、抗干擾、多址等性能。一般要求跳頻圖案的周期要長(zhǎng),這就要求控制跳頻圖案的偽隨機(jī)碼周期要長(zhǎng),即移位寄存器的級(jí)數(shù)要大。
1基于FPGA和DDS技術(shù)的跳頻信號(hào)源設(shè)計(jì)
跳頻信號(hào)源即為載波頻率按照一定跳頻圖案跳變的信號(hào)發(fā)生器。設(shè)計(jì)一個(gè)性能優(yōu)異的跳頻信號(hào)源,困難在于其優(yōu)良的頻譜性能。筆者提出了一種基于FPGA12和DDS技術(shù)的跳頻圖案的設(shè)計(jì)方案。指標(biāo)如下:600跳/秒跳速;20個(gè)跳頻點(diǎn);3.4MHz跳頻基帶;68MHz跳頻帶寬;106.78MHz~172.14MHz跳頻頻率中20個(gè)頻點(diǎn)。DDS采用AD公司的最新頻率合成器件AD9852,寫頻率控制字采用ALTARA公司的可編程邏輯器件APEX20K系列中的EP20K100,其邏輯資源為10萬(wàn)門,兩者通過(guò)40針總線接口相連3。其中,F(xiàn)PGA完成存儲(chǔ)頻率控制字、定時(shí)寫入頻率控制字的功能,AD9852則實(shí)現(xiàn)頻率合成輸出。頻率合成器DDS是跳頻信號(hào)源中的一個(gè)關(guān)鍵部件,其原理如圖2所示。這種頻率合成器工作頻率高,可達(dá)GHz數(shù)量級(jí);分辨率高,可達(dá)1Hz以下,穩(wěn)定度高;體積小,重量輕,集成度高,這些都是其他頻率合成器件難以比擬的。AD9852是近年推出的高速芯片,具有小型的80管腳表貼封裝形式,其時(shí)鐘頻率為300MHz,并帶有兩個(gè)12位高速正交D/A轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)48位可編程頻率寄存器、兩個(gè)14位可編程相位移位寄存器、12位幅度調(diào)制器和可編程的波形開關(guān)鍵功能,并有單路FSK和BPSK數(shù)據(jù)接口,易產(chǎn)生單路線性或非線性調(diào)頻信號(hào)。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源時(shí),AD9852可產(chǎn)生高穩(wěn)定的頻率、相位、幅度可編程的正、余弦輸出,可用作捷變頻本地振蕩器和各種波形產(chǎn)生器。AD9852提供了48位的頻率分辨率,相位量化到14位,保證了極高頻率分辨率和相位分辯率,極好的動(dòng)態(tài)性能。其頻率轉(zhuǎn)換速度可達(dá)每秒100×106個(gè)頻率點(diǎn)。在高速時(shí)鐘產(chǎn)生器應(yīng)用中,可采用外接300MHz時(shí)鐘或外接低頻時(shí)鐘倍頻兩種方式,給電路板帶來(lái)了極大的方便,同時(shí)也避免了采用高頻時(shí)鐘帶來(lái)的問(wèn)題。在AD9852芯片內(nèi)部時(shí)鐘輸入端有4~20倍可編程參考時(shí)鐘鎖相倍頻電路,外部只需輸入一低頻參考時(shí)鐘60MHz,通過(guò)AD9852芯片內(nèi)部的倍頻即可獲得300MHz內(nèi)部時(shí)鐘。300MHz的外部時(shí)鐘也可以采用單端或差分輸入方式直接作為時(shí)鐘源。AD9852采用+3.3V供電,降低了器件的功耗。工作溫度范圍在-40°C~+85°C。
本文采用AD9852所設(shè)計(jì)的頻率合成器結(jié)構(gòu)如圖3所示。DDS模塊分成二路輸出:(1)第一路輸出
100MHz~150MHz信號(hào);(2)第二路輸出150MHz~200MHz信號(hào)。其中DDS輸出12.5MHz~25MHz的信號(hào),經(jīng)SWCON開關(guān)分成兩路輸出,一路輸出12.5MHz~18.75MHz信號(hào),經(jīng)放大倍頻、濾波,輸出100MHz~150MHz信號(hào);另一路輸出18.75MHz~25MHz的信號(hào)經(jīng)放大倍頻、濾波輸出150MHz~200MHz信號(hào)。
2FPGA與DDS接口設(shè)計(jì)
FPGA主要完成從外部向DDS寫入頻率控制字功能,其中頻率控制字存儲(chǔ)在FPGA內(nèi)部RAM單元中。雙方通過(guò)40針總線連接,其中信號(hào)線為:8位數(shù)據(jù)線、6位地址線、復(fù)位信號(hào)、updateclk(頻率跳變信號(hào))、swcon(開關(guān):高頻段和低頻段轉(zhuǎn)換信號(hào),當(dāng)swcon為低時(shí)輸出高頻段,當(dāng)swcon為高時(shí),輸出低頻段)、wr(寫信號(hào))。
隨著鐵路建設(shè)的高速發(fā)展,作為鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)基礎(chǔ)之一的鐵路信號(hào)設(shè)備也發(fā)生了很大變化,主要體現(xiàn)在設(shè)備組成部件及器材產(chǎn)品中的科技含量逐年增加,表現(xiàn)為技術(shù)條件復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)要求高、試驗(yàn)項(xiàng)目多、測(cè)試技術(shù)指標(biāo)精確的特點(diǎn)。鐵路經(jīng)過(guò)6次大提速之后,對(duì)既有線鐵路信號(hào)設(shè)備的維修和施工質(zhì)量要求越來(lái)越嚴(yán)格,對(duì)信號(hào)設(shè)備更新、改造和大修及新舊設(shè)備更替時(shí)間的要求也越來(lái)越短。信號(hào)設(shè)備更新、改造與運(yùn)輸需求之間的矛盾越來(lái)越突出,因此優(yōu)化施工組織,縮短信停時(shí)間已成為鐵路信號(hào)工程中的當(dāng)務(wù)之急。
1信停期間的鐵路信號(hào)工程施工組織
信號(hào)工程的核心工作就是信、聯(lián)、閉、停、用期間的施工組織,是一個(gè)系統(tǒng)工程,直接關(guān)系到信號(hào)工程安全、質(zhì)量和工程指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
1.1制定嚴(yán)密的施工方案
項(xiàng)目經(jīng)理組織有關(guān)工程技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,征求車務(wù)、電務(wù)、工務(wù)及上級(jí)主管部門意見,了解既有設(shè)備的使用情況,確認(rèn)好信停影響范圍,明確信停前及信停中施工內(nèi)容,確認(rèn)具體的工作項(xiàng)目、工程數(shù)量、相互關(guān)系和工作順序,使每項(xiàng)工作都圍繞關(guān)鍵項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行。
同時(shí),要對(duì)每個(gè)作業(yè)項(xiàng)目提出具體的作業(yè)時(shí)間和安全措施、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及所用材料和工具等,并以作業(yè)單形式進(jìn)行細(xì)化分解,提前兩天發(fā)到作業(yè)小組,使每個(gè)人都明確自己所負(fù)責(zé)的工作。主管工程的技術(shù)人員要通過(guò)新、舊圖紙核對(duì),了解施工中的每一細(xì)節(jié)及新設(shè)電路與已有電路的不同。落實(shí)好需要電務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、房產(chǎn)、鐵通和供電等部門配合的項(xiàng)目,綜合各方面因素,編制出詳細(xì)、準(zhǔn)確、具有可操作性,與實(shí)際工作相符的施工方案。
項(xiàng)目指揮長(zhǎng)、項(xiàng)目經(jīng)理、主管項(xiàng)目安全的負(fù)責(zé)人及項(xiàng)目總工程師中的每一個(gè)人必須明確信停期間的作業(yè)項(xiàng)目和主要工程數(shù)量及影響范圍,掌握關(guān)鍵路線,運(yùn)用好網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù),組織好流水作業(yè)和平行作業(yè)。
信停期間參加施工的所有管理干部必須實(shí)行分工負(fù)責(zé)和逐級(jí)負(fù)責(zé)制,分片包干,明確自己的責(zé)任、任務(wù),完成項(xiàng)目的時(shí)間和應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能確保信停施工安全穩(wěn)定、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、施工進(jìn)度有序可控,使工程能夠按期或提前完成,因此,編制切實(shí)可行的施工方案是實(shí)現(xiàn)工程施工的前提。
l.2信停期間的配合工作
信號(hào)設(shè)備停用期間的施工配合工作是縮短信停時(shí)間的重要條件。在此期間的施工是以工程單位為主體,電務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、機(jī)務(wù)、通信和供電部門密切配合,互相支持,團(tuán)結(jié)協(xié)作。
1)首先,鐵路局所屬的施工所在地或車站在信停前根據(jù)施工等級(jí)不同,由專人負(fù)責(zé)主持召開施工協(xié)調(diào)會(huì),對(duì)工程與運(yùn)輸、通信、工務(wù)、電務(wù)、供電之間的相互配合提出明確要求,對(duì)關(guān)鍵問(wèn)題抓好檢查落實(shí)工作,防治不必要的推誘,為施工順利進(jìn)行提供可靠的保證。
2)其次,信停期間的運(yùn)輸組織必須為施工部門創(chuàng)造條件,落實(shí)施工單位的合理要求。運(yùn)輸部門必須正確認(rèn)識(shí)施工與運(yùn)輸?shù)年P(guān)系,只有為施工中的測(cè)試、試驗(yàn)項(xiàng)目創(chuàng)造條件,施工部門才能按期或提前開通,縮短無(wú)聯(lián)鎖狀態(tài)時(shí)間,從而確保行車安全。
3)電務(wù)段在施工過(guò)程中的全面參與及密切配合也發(fā)揮著重要作用。電務(wù)段從施工開始到工程竣工要給予全方位的配合,如電纜敷設(shè)、箱盒配線、設(shè)備安裝、電氣特性測(cè)試、更換轉(zhuǎn)轍設(shè)備等應(yīng)派專人參加,這樣可以做到有問(wèn)題及時(shí)協(xié)調(diào)、協(xié)商解決,主動(dòng)參與工程質(zhì)量監(jiān)督和驗(yàn)收,將問(wèn)題解決在信停之前,使出現(xiàn)問(wèn)題的概率降到最小。信停前請(qǐng)電務(wù)段進(jìn)行初驗(yàn),盡量減少信停期間可能出現(xiàn)的問(wèn)題,為信號(hào)工程的開通創(chuàng)造良好的條件。
4)信停期間的工務(wù)、通信、機(jī)務(wù)、供電部門的配合也是重要的組成部分。信停前施工單位必須及時(shí)把涉及到上述單位的配合工作以書面形式寫明,進(jìn)行溝通,聽取意見,配合單位也要指定專人落實(shí)好配合工作,確保行車設(shè)備正常投人運(yùn)營(yíng)。
2鐵路信號(hào)電路導(dǎo)通施工
鐵路信號(hào)導(dǎo)通質(zhì)量的好壞關(guān)系到聯(lián)鎖關(guān)系是否正確及信號(hào)設(shè)備的正常使用。鐵路信號(hào)的導(dǎo)通丁一作可分為3個(gè)部分進(jìn)行,即:導(dǎo)通前的準(zhǔn)備工作、導(dǎo)通中的故障處理及模擬聯(lián)鎖試驗(yàn)。結(jié)合工程實(shí)踐,本文重點(diǎn)闡述鐵路信號(hào)在電路導(dǎo)通中的故障處理。
2.1導(dǎo)通前的準(zhǔn)備工作
導(dǎo)通前準(zhǔn)備工作主要包括:①核對(duì)配線,此項(xiàng)工作分室內(nèi)、室外兩個(gè)部分同時(shí)進(jìn)行,也可以根據(jù)施工的規(guī)模情況分別進(jìn)行;②對(duì)電源屏做空載試驗(yàn),電源屏空載試驗(yàn)是電路導(dǎo)通前必不可少的一項(xiàng)試驗(yàn)工作,要符合標(biāo)準(zhǔn)和《鐵路信號(hào)施工規(guī)范》要求;③檢查組合架的架間零層電源環(huán)線、側(cè)面電源環(huán)線、控制臺(tái)電源環(huán)線等相互間有無(wú)短路及混線等錯(cuò)接現(xiàn)象,各條配線對(duì)地絕緣及線間絕緣電阻是否達(dá)到《鐵路信號(hào)施工規(guī)范》要求,確定無(wú)誤后方可與電源屏連接;④通電檢查電源屏及組合是否有熔斷器熔斷;⑤在完成上述任務(wù)后,就可插裝繼電器,最好是在帶電狀態(tài)下進(jìn)行,這樣可以同時(shí)觀察到各部分熔斷器是否保持完好;⑥最后對(duì)室外設(shè)備做檢查;⑦在做好前6項(xiàng)工作的同時(shí),還要按軌道電路的站場(chǎng)布局,做好軌道電路模擬盤,大站可做信號(hào)機(jī)模擬及道岔模擬操縱盤。
2.2導(dǎo)通中的故障處理
在完成前期準(zhǔn)備工作后,此時(shí)進(jìn)路還不能排列,還不能進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)。要使所有單元電路恢復(fù)到定位狀態(tài)后,才能進(jìn)行聯(lián)鎖試驗(yàn)。
1)使各個(gè)單元電路恢復(fù)到定位狀態(tài)。此項(xiàng)工作要使室外信號(hào)機(jī)的定位燈光都能點(diǎn)亮,室內(nèi)相應(yīng)的燈絲繼電器(DJ>吸起:電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)能正常轉(zhuǎn)動(dòng)并有定、反位顯示,且與室內(nèi)相應(yīng)的道岔組合中的1DQJ,2DQJ,DBJ,F13,相對(duì)應(yīng),所有軌道繼電器(GJ)能可靠吸起,這些單元電路都比較簡(jiǎn)單,可分組同時(shí)進(jìn)行。處理故障時(shí)應(yīng)本著先內(nèi)后外、先近后遠(yuǎn)、先易后難的原則,即先處理室內(nèi)故障、再處理室外故障;先處理距信號(hào)樓近的故障,再處理距信號(hào)樓遠(yuǎn)的故障;先進(jìn)行簡(jiǎn)單容易處理的故障、再處理復(fù)雜的故障。對(duì)于較復(fù)雜的電路故障,要盡可能縮小故障范圍。
2)當(dāng)上述工作完成后,即可對(duì)控制臺(tái)盤面上的按鈕、表示燈進(jìn)行對(duì)照。要使盤面上的表示燈與此時(shí)的電路相一致、顯示正確、光帶熄滅,按鈕按下后,對(duì)應(yīng)的按鈕繼電器有所反應(yīng)。
3)排列進(jìn)路。依照聯(lián)鎖表中給出的進(jìn)路類型,按先短后長(zhǎng)、先易后難的次序進(jìn)行排列進(jìn)路,先辦理短調(diào)車進(jìn)路,逐個(gè)辦理,逐個(gè)核對(duì),做到操作、電路動(dòng)作及表示完全符合聯(lián)鎖圖表的要求,不放過(guò)任何一個(gè)細(xì)小的故障及隱患。短調(diào)車進(jìn)路全部排出后才可進(jìn)行長(zhǎng)調(diào)列車進(jìn)路的排列,再進(jìn)行調(diào)車進(jìn)路的正常解鎖、故障解鎖、中途返回解鎖等聯(lián)鎖試驗(yàn)內(nèi)容,最后進(jìn)行列車進(jìn)路,列車進(jìn)路的辦理程序與調(diào)車進(jìn)路的辦理程序相同。
4)接口電路的導(dǎo)通,接口電路往往不定型,因此,對(duì)接口電路一定要試驗(yàn)徹底。如64D繼電半自動(dòng)閉塞電路、區(qū)間自閉結(jié)合電路、場(chǎng)間聯(lián)系電路、與機(jī)務(wù)段聯(lián)系電路等。
5)軌道電路送電端要接在箱盒引接線上,受電端反送電,使室內(nèi)軌道繼電器吸起。
2.3模擬連鎖試驗(yàn)
廣播電視節(jié)目的優(yōu)質(zhì)傳輸,最終目的是要帶給觀眾精神上和視覺上的雙重享受,因此廣播電視節(jié)目的技術(shù)質(zhì)量就相當(dāng)于是每個(gè)電視臺(tái)的生命線,制作出高技術(shù)質(zhì)量的廣播電視節(jié)目固然不易,但是如果節(jié)目的傳輸質(zhì)量不高,再好的節(jié)目也會(huì)大打折扣,嚴(yán)重影響節(jié)目的收看效果。以下從廣播電視傳輸系統(tǒng)的日常維護(hù)與SDH設(shè)備的維護(hù)兩方面闡述如何加強(qiáng)廣播電視信息傳輸方面的管理。
1傳輸系統(tǒng)的日常維護(hù)措施
1.1傳輸設(shè)備日常維護(hù)的特點(diǎn)
1.1.1先導(dǎo)性
宜防微杜漸,毋亡羊補(bǔ)牢。把事故消滅在萌芽狀態(tài),防患于未然。
1.1.2在線安全性
傳輸設(shè)備都是在線設(shè)備,而各電視臺(tái)的播出時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng),很少有維修、維護(hù)時(shí)間。這就要求在日常維護(hù)、維修前要做好周詳?shù)挠?jì)劃,考慮好應(yīng)急措施,這樣才能對(duì)在線設(shè)備進(jìn)行維護(hù),以確保安全傳輸。
1.1.3群眾性
調(diào)動(dòng)每一個(gè)技術(shù)人員的積極性,群策群力,提高預(yù)防意識(shí),補(bǔ)漏拾遺。
1.1.4平凡性
日常的技術(shù)維護(hù)工作無(wú)名無(wú)利,瑣碎、繁雜,往往感到麻煩、生厭,這就要求工作人員把個(gè)人名利置之度外,默默無(wú)聞地做好日常技術(shù)維護(hù)工作,細(xì)微之處見精神,平凡小事寓于偉大精神。
1.2加強(qiáng)日常技術(shù)維護(hù),以確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài)
日常管理中,要堅(jiān)持開好每周一次部門安全傳輸例會(huì),對(duì)上一周安全傳輸情況通報(bào)及點(diǎn)評(píng),其中對(duì)故障處理的方式進(jìn)行詳細(xì)的點(diǎn)評(píng)及總結(jié),不斷改進(jìn)應(yīng)急預(yù)案。同時(shí),為確保系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài),各部門要制定技術(shù)維護(hù)檢修規(guī)程,并提出要求如下:
a)維護(hù)檢修工作實(shí)行日常值班巡檢與定期專業(yè)檢修維護(hù)相結(jié)合的方式。
b)技術(shù)維護(hù)人員應(yīng)熟練掌握系統(tǒng)框圖及信號(hào)流程,遇到問(wèn)題能迅速查出故障點(diǎn),進(jìn)行維護(hù)檢修。
c)在檢修中如需要調(diào)整設(shè)備,改動(dòng)線路,應(yīng)由分管同志仔細(xì)確認(rèn),并做好詳細(xì)記錄。
d)維護(hù)檢修完畢在機(jī)房工作日志上做好詳細(xì)記錄。
e)機(jī)房維護(hù)檢修工作實(shí)行日巡檢、周檢、月檢、季檢、年檢制度。
f)每逢節(jié)假日或重大播出時(shí)間,需提前做好系統(tǒng)和設(shè)備的維護(hù)檢修,確保系統(tǒng)和設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。
g)檢修配電機(jī)柜等電源時(shí),一定要至少兩個(gè)人配合進(jìn)行,確保人身設(shè)備安全。
機(jī)房根據(jù)其工作特點(diǎn)制定有關(guān)專門的維護(hù)檢修規(guī)程,都有具體的日巡檢、周檢、月檢、季檢、年檢內(nèi)容。按照維護(hù)檢修規(guī)程,機(jī)房認(rèn)真做好傳輸系統(tǒng)設(shè)備的日常維護(hù)、保養(yǎng)及系統(tǒng)指標(biāo)的測(cè)試,及時(shí)掌握系統(tǒng)信號(hào)通道情況,確保通道指標(biāo)在規(guī)定范圍內(nèi),使系統(tǒng)運(yùn)行在最佳狀態(tài),以確保傳輸質(zhì)量。不斷總結(jié)完善數(shù)字傳輸?shù)木S護(hù)檢修規(guī)程、應(yīng)急防范措施,從而加強(qiáng)維護(hù)檢修工作的條理性、規(guī)范性和可操作性。
1.3完善的設(shè)備維護(hù)工作是安全傳輸和高質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)的保障職稱論文
在日常使用中,要遵循科學(xué)規(guī)律,對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),力爭(zhēng)把各種可能發(fā)生的事故消滅在萌芽狀態(tài)。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際使用環(huán)境,以及各種設(shè)備的技術(shù)要求,制定了詳細(xì)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃。對(duì)在用設(shè)備采取定期清理維護(hù)的措施,制定了各種相關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、時(shí)間、維護(hù)情況的一覽表,使設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)工作一目了然。
為了確保傳輸質(zhì)量,傳輸系統(tǒng)要注重技術(shù)改造工作。隨著電視技術(shù)的迅猛發(fā)展,各種設(shè)備不斷涌現(xiàn),其技術(shù)指標(biāo)隨之不斷提高。要定期對(duì)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,認(rèn)真分析測(cè)試結(jié)果,同時(shí)做好老系統(tǒng)和新系統(tǒng)的維護(hù)工作。目前多數(shù)廣播電視臺(tái)設(shè)備持續(xù)24h不間斷運(yùn)行,使用模擬和數(shù)字設(shè)備,其中設(shè)備都采用主備波道自動(dòng)切換的方法,對(duì)正在傳輸?shù)南到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù),同時(shí)還配合其他技術(shù)部門進(jìn)行系統(tǒng)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)測(cè)試,通過(guò)逐級(jí)檢查,對(duì)通路內(nèi)影響指標(biāo)的老化、劣化的設(shè)備進(jìn)行更換,確保系統(tǒng)整體技術(shù)指標(biāo)始終符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。并對(duì)相關(guān)測(cè)試文檔進(jìn)行存檔備案,以利于日后對(duì)比工作,將替換下的設(shè)備、板卡及時(shí)送修,為安全傳輸和高質(zhì)量技術(shù)指標(biāo)提供了保障。
2SDH設(shè)備的維護(hù)
SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備是構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN),特別是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的重要組成部分。因其具有規(guī)范的接口,靈活的復(fù)用方式,自動(dòng)化程度很高的維護(hù),很強(qiáng)的兼容性,而普遍應(yīng)用于高速、大容量的光纖通信系統(tǒng)中。SDH設(shè)備的維護(hù)可以分為例行維護(hù)和故障處理兩部分,以下重點(diǎn)介紹故障處理的維護(hù)方法。
SDH設(shè)備的維護(hù)可以分為兩類:在網(wǎng)管中心使用網(wǎng)管計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和傳輸機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備維護(hù)(網(wǎng)元維護(hù))。
2.1網(wǎng)元維護(hù)人員的故障分析方法
網(wǎng)元維護(hù)人員故障分析的基礎(chǔ)是設(shè)備告警指示燈反饋上來(lái)的告警信息,由于設(shè)備和單板反饋上來(lái)的信息較少,分析、定位告警的難度相對(duì)來(lái)說(shuō)較大,因此要牢記各告警燈閃爍所代表的含義,在日常維護(hù)中要時(shí)刻關(guān)注告警燈的閃爍情況。
首先從整體上觀察設(shè)備是否有高級(jí)別(危急和主要)告警,這一步可觀察機(jī)柜頂?shù)母婢甘緹簟2贿^(guò)注意,只通過(guò)機(jī)柜頂?shù)母婢甘緹?可能會(huì)漏過(guò)設(shè)備的次要告警(次要告警機(jī)柜項(xiàng)指示燈不亮),而次要告警往往預(yù)示著本端設(shè)備的故障隱患,或?qū)Χ嗽O(shè)備存在看故障,這時(shí)還需要通過(guò)觀察各單板告警燈的閃爍情況,以分析、定位故障點(diǎn)。
在設(shè)備故障時(shí),往往是設(shè)備的很多單板都是紅燈閃爍,這時(shí)為避免混亂,分析的原則是:先分析線路板,再分析支路板;先分析告警級(jí)別高的單板,再分析告警級(jí)別低的單板。
2.2網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員的故障分析方法
用網(wǎng)管計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,可以看到很多細(xì)節(jié)性的信息,包括告警和性能,并能對(duì)全網(wǎng)絡(luò)有一個(gè)整體的觀察。這對(duì)于告警分析、定位是極有利的。但又面臨告警、性能信息太多,無(wú)從著手分析的局面。對(duì)于這一點(diǎn)還要遵循前面講過(guò)的分析原則:先觀察分析高速部分(線路單元),再分析低速部分(支路單元);先分析高級(jí)別告警,再分析低級(jí)別告警。因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)大量的告警、性能事件,但只有其中幾個(gè)告警是基本告警,與故障息息相關(guān),可通過(guò)這些基本告警直接定位出故障點(diǎn)。還有一些告警是由這些基本告警衍生出來(lái)的,不能通過(guò)它們定位出故障點(diǎn)。
2.3常用的故障處理方法
通過(guò)單板告警指示燈的狀態(tài),或從網(wǎng)管計(jì)算機(jī)上觀察到的告警信息,再結(jié)合告警信號(hào)流程圖,就可大致定位出故障點(diǎn)。這時(shí)就可采用具體的方法來(lái)精確定位和排除故障。常用的故障處理方法有以下幾種。
2.3.1目環(huán)
對(duì)SDH傳輸設(shè)備而言,維護(hù)設(shè)備最常用的一個(gè)手段就是自環(huán)。設(shè)備的自環(huán)有多種。設(shè)備外自環(huán):檢查對(duì)站端及光纖鏈路是否有故障。設(shè)備內(nèi)自環(huán):檢查設(shè)備內(nèi)部是否有故障。設(shè)備內(nèi)自環(huán)又可分為:線路板自環(huán);支路板自環(huán);設(shè)備自環(huán),分別檢查各自的單元是否有故障。通過(guò)設(shè)備各種不同的自環(huán),就可層層分離出故障點(diǎn)來(lái),從而排除故障。不過(guò)自環(huán)時(shí)須注意:不要使接收過(guò)載,有時(shí)須用衰減器。
2.3.2替換法
“替換法”也是一種常用的SDH設(shè)備故障處理方法。“替換法”就是使用一個(gè)工作正常的物件替換一個(gè)懷疑工作不正常的物件,從而達(dá)到定位故障、排除故障的目的。這里的物件,可以是一段線纜、一個(gè)設(shè)備、一塊單板、一塊模塊或一個(gè)芯片。“替換法”適用于排除傳輸外部設(shè)備的問(wèn)題,如光纖、中繼電纜、交換機(jī)、供電設(shè)備等,或故障定位到單站后,用于排除單站內(nèi)單板或模塊的問(wèn)題。
2.3.3儀表測(cè)試法
“儀表測(cè)試法”指采用各種儀表(如誤碼儀、萬(wàn)用表、光功率計(jì)、OTDR等)檢查傳輸故障。
3結(jié)論
安全傳輸不是單純的技術(shù)工作,而是涉及到方方面面的系統(tǒng)工程,考慮傳輸工作不僅要考慮技術(shù)因素,而且還要建立一套有效的節(jié)目制作、存儲(chǔ)、播出和傳輸?shù)陌踩芾眢w系,最終安全優(yōu)質(zhì)地傳送到廣大觀眾的屏幕上,在這些方面還有大量工作亟待完成。
城市軌道(簡(jiǎn)稱城軌)交通區(qū)間信號(hào)系統(tǒng)是安全性苛求系統(tǒng)。在區(qū)間安全性控制和防護(hù)設(shè)備的研制、生產(chǎn)、使用過(guò)程中,運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段對(duì)設(shè)備的可靠性和安全性進(jìn)行科學(xué)、高效、全面、按標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)和評(píng)估,以取代目前國(guó)內(nèi)主要依靠專家經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的手工測(cè)試和實(shí)際線路試運(yùn)行的非完善的方法,是十分迫切和必需的。在我國(guó)城市軌道交通領(lǐng)域,這方面的研究尚處于起步階段。本文的研究正是基于這一背景。文中所建測(cè)試平臺(tái)對(duì)城際鐵路同樣適用。
1區(qū)間信號(hào)系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)的結(jié)構(gòu)
城軌交通區(qū)間信號(hào)系統(tǒng)測(cè)試評(píng)估平臺(tái)(以下簡(jiǎn)稱平臺(tái))硬件采用分布式結(jié)構(gòu),如圖1所示。平臺(tái)由主控機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)和仿真機(jī)組成[1]。被測(cè)系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與平臺(tái)互聯(lián)。網(wǎng)絡(luò)通信采用TCP/IP協(xié)議。
圖1平臺(tái)分布式硬件結(jié)構(gòu)示意圖
平臺(tái)軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。其中:主控及測(cè)試案例自動(dòng)生成子系統(tǒng)一方面向仿真子系統(tǒng)發(fā)送區(qū)間狀態(tài)的仿真設(shè)置命令,另一方面動(dòng)態(tài)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)狀態(tài)等,實(shí)現(xiàn)測(cè)試案例的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和連續(xù)加載、測(cè)試結(jié)果的動(dòng)態(tài)判定,并將測(cè)試結(jié)果存入數(shù)據(jù)
圖2區(qū)間信號(hào)測(cè)試系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)庫(kù)。傳輸信道仿真及區(qū)間現(xiàn)場(chǎng)仿真子系統(tǒng)為被測(cè)系統(tǒng)提供了一個(gè)模擬的傳輸仿真及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。數(shù)據(jù)采集與處理子系統(tǒng)在被測(cè)系統(tǒng)與仿真信道之間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)換。測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生成子系統(tǒng)通過(guò)讀取區(qū)間拓?fù)鋽?shù)據(jù)文件,生成區(qū)間測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。專用數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)負(fù)責(zé)存儲(chǔ)各種測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和測(cè)試結(jié)果。本文重點(diǎn)闡述平臺(tái)專用數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)。
2平臺(tái)專用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)
平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)不僅是一般意義上的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用,它還負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各個(gè)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)聯(lián)系。平臺(tái)數(shù)據(jù)的類型與結(jié)構(gòu)在一定程度上反映了整個(gè)平臺(tái)的測(cè)試水平。基于對(duì)平臺(tái)數(shù)據(jù)以及平臺(tái)分布式結(jié)構(gòu)的考慮,經(jīng)過(guò)深入的比較,選擇SQLServer作為平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)工具。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)一般分為四步:需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)。應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)理論,平臺(tái)專用數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的具體步驟如圖3所示。
圖3數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)過(guò)程
2.1需求分析
平臺(tái)的數(shù)據(jù)按其對(duì)時(shí)效性的不同要求可以分為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)兩大類[2]。動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是指具有嚴(yán)格時(shí)效性的數(shù)據(jù),并且隨著時(shí)間推移而動(dòng)態(tài)刷新;靜態(tài)數(shù)據(jù)則指相對(duì)穩(wěn)定,不隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)。
2.1.1動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)及其傳輸
平臺(tái)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是維持平臺(tái)正常運(yùn)行的基礎(chǔ),主要包括下列3類數(shù)據(jù):
·列車運(yùn)行仿真命令、故障及干擾仿真命令。由主控機(jī)發(fā)出,用于控制仿真子系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)仿真活動(dòng)。
·區(qū)間信號(hào)設(shè)備狀態(tài)及動(dòng)作信息。指仿真機(jī)所模擬的實(shí)際區(qū)間信號(hào)設(shè)備的狀態(tài)(如軌道區(qū)段是否有車占用等),主控機(jī)采集這些信息用于動(dòng)態(tài)判定及顯示測(cè)試過(guò)程的實(shí)際狀態(tài)。
·測(cè)試結(jié)果信息。平臺(tái)的測(cè)試結(jié)果記錄是一種比較特殊的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),包括經(jīng)信道傳輸前后的實(shí)時(shí)電信號(hào)(數(shù)據(jù))。它們是評(píng)價(jià)被測(cè)系統(tǒng)的重要依據(jù),必須完整、正確地記錄。
動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸首先必須滿足實(shí)時(shí)性要求,當(dāng)不能及時(shí)傳送時(shí),根據(jù)數(shù)據(jù)特性的不同,或丟棄,或重發(fā)。例如被測(cè)系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)如不能及時(shí)傳送,或數(shù)據(jù)有誤,則該數(shù)據(jù)必須丟棄。主控機(jī)發(fā)給仿真子系統(tǒng)的故障及干擾仿真命令、列車運(yùn)行仿真命令,在網(wǎng)絡(luò)傳輸出現(xiàn)差錯(cuò)的情況下,為了確保命令被正確執(zhí)行,必須重發(fā)。
2.1.2靜態(tài)數(shù)據(jù)及其復(fù)制
生成和校驗(yàn)正確后的靜態(tài)數(shù)據(jù),在平臺(tái)對(duì)被測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試的過(guò)程中不再變化,具有相對(duì)的穩(wěn)定性。同樣需要對(duì)靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢、校驗(yàn)和修改等操作。平臺(tái)靜態(tài)數(shù)據(jù)可分為以下幾類:
·信號(hào)設(shè)備數(shù)據(jù)。記錄發(fā)送端、接收端、閉塞分區(qū)的排序序列號(hào)與設(shè)備名稱之間的映射關(guān)系,設(shè)備的一些屬性特征。例如:閉塞分區(qū)的編號(hào)、名稱、位置、長(zhǎng)度,道岔的編號(hào)、名稱、位置、類型等。
·基本數(shù)據(jù)。包括區(qū)間基本特征、鋼軌線路的一次參數(shù)、鋼軌線路四端網(wǎng)參數(shù)、列車運(yùn)行線路等重要數(shù)據(jù)。其中區(qū)間基本特征數(shù)據(jù)包括閉塞制式、軌道電路類型、道碴與枕軌類型、坡度、曲線及長(zhǎng)度等。列車運(yùn)行線路數(shù)據(jù)包括線路運(yùn)行方向、經(jīng)由閉塞分區(qū)編號(hào)、經(jīng)由發(fā)送端、接收端編號(hào)。
·區(qū)間現(xiàn)場(chǎng)拓?fù)鋽?shù)據(jù)。包括閉塞分區(qū)、發(fā)送端、接收端的位置和相互關(guān)系。這種描述有兩方面用途,一方面用于現(xiàn)場(chǎng)仿真的動(dòng)態(tài)顯示,另一方面是作為測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生成的原始依據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)的復(fù)制是通過(guò)開放式數(shù)據(jù)庫(kù)互連(ODBC)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。
2.2概念設(shè)計(jì)
在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中,筆者使用實(shí)體-聯(lián)系(ER)模型作為概念設(shè)計(jì)的工具,得到概念設(shè)計(jì)的E-R圖。E-R圖由實(shí)體、聯(lián)系和屬性3個(gè)基本成分組成。測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)所處理的基本實(shí)體是城市軌道交通區(qū)間的信號(hào)設(shè)備:接收端、發(fā)送端、閉塞分區(qū);設(shè)備之間的關(guān)系也就是最直接的實(shí)體間聯(lián)系。通過(guò)E-R圖,可以十分清楚地描述測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)。圖4為列車運(yùn)行線路數(shù)據(jù)的E-R圖。
圖4列車運(yùn)行線路ER圖
2.3邏輯設(shè)計(jì)
關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)過(guò)程是把概念設(shè)計(jì)的結(jié)果(如E-R圖)轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式的過(guò)程。為了消除關(guān)系模式的存儲(chǔ)異常問(wèn)題,需要對(duì)其進(jìn)行規(guī)范化。
在本子系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)模式的規(guī)范化設(shè)計(jì)過(guò)程中,既要考慮減少數(shù)據(jù)冗余、消除存儲(chǔ)異常情況,也要考慮現(xiàn)場(chǎng)仿真、主控等子系統(tǒng)讀取數(shù)據(jù)及運(yùn)算的花費(fèi)。規(guī)范化測(cè)試用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的關(guān)系子模式包括:發(fā)送端表、接收端表、閉塞分區(qū)表、列車運(yùn)行線路表、區(qū)間基本特征表、鋼軌線路一次參數(shù)表、鋼軌線路四端網(wǎng)參數(shù)表等。
2.4物理設(shè)計(jì)
物理設(shè)計(jì)要根據(jù)具體的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)和相應(yīng)的操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件所能支持的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、存取方法以及資源來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。SQLServer提供索引或表鍵機(jī)制來(lái)幫助SQLServer優(yōu)化對(duì)查詢的響應(yīng)。在測(cè)試平臺(tái)上,對(duì)結(jié)果數(shù)據(jù)的查詢,是將記錄計(jì)數(shù)號(hào)與測(cè)試項(xiàng)目的組合作為索引。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的查詢都要直接或間接地將該兩項(xiàng)作為SQL語(yǔ)句中WHERE子句后的首列。
3平臺(tái)專用數(shù)據(jù)庫(kù)接口的實(shí)現(xiàn)
平臺(tái)采用客戶端/服務(wù)器體系,后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器采用SQLServer,前臺(tái)應(yīng)用程序開發(fā)工具采用VisualC++。前臺(tái)應(yīng)用程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)是通過(guò)ODBC機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。
VisualC++對(duì)ODBC提供了兩種支持:一種是API函數(shù)[3];另一種是對(duì)API函數(shù)進(jìn)行封裝的MFCODBC類,包括CDatabase(數(shù)據(jù)庫(kù)類),CRecordSet(記錄集類)和CRecordView(可視記錄集類)。兩種方式在平臺(tái)上分別應(yīng)用于不同的場(chǎng)合。
·ODBCAPI使客戶應(yīng)用程序能夠從底層設(shè)置和控制數(shù)據(jù)庫(kù),完成一些高層數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)無(wú)法完成的功能。例如檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)是否連接、數(shù)據(jù)源配置是否正確等。
·MFCODBC類封裝了多種數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)功能,使用簡(jiǎn)單方便。平臺(tái)專用數(shù)據(jù)庫(kù)定義了11個(gè)CRecord2Set類的子類,每一個(gè)子類對(duì)應(yīng)專用數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)表,例如,B-JSSet類對(duì)應(yīng)接收端表,B-BSFQSet類對(duì)應(yīng)閉塞分區(qū)表。
4結(jié)語(yǔ)
建立在SQLServer上的平臺(tái)專用數(shù)據(jù)庫(kù)要兼顧通用數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)要求和區(qū)間測(cè)試平臺(tái)的特殊性。只有綜合考慮這兩方面的因素,才能使專用數(shù)據(jù)庫(kù)既高效又安全。當(dāng)然,隨著平臺(tái)水平的不斷提高,專用數(shù)據(jù)庫(kù)的功能必將隨之?dāng)U展,日趨完善。
參考文獻(xiàn)
通信傳輸時(shí),信號(hào)衰減程度對(duì)于通信質(zhì)量有著重要影響,還會(huì)影響到通信系統(tǒng)的擴(kuò)容和升級(jí)以及纜線布置時(shí)的中繼距離。在實(shí)踐中,信號(hào)強(qiáng)度與通信距離之間有著顯著的關(guān)系,傳輸時(shí)發(fā)生的信號(hào)衰減多與通信纜線有關(guān),其他原因也有存在,分析信號(hào)衰減原因,有針對(duì)性的保障信號(hào)質(zhì)量,才能有效提升通信傳輸可靠性。
1 信號(hào)衰減的主要原因
通信傳輸?shù)馁|(zhì)量與纜線有密切關(guān)系,是信號(hào)穩(wěn)定性的保障。信號(hào)衰減原因主要有三種,第一,纜線本體特征缺陷,纜線傳導(dǎo)材料以及纜線幾何特征都可能造成信號(hào)衰減。第二,纜線制作時(shí)的不規(guī)范性,制作技術(shù)不規(guī)范,偷工減料,使纜線質(zhì)量存在較大問(wèn)題。第三,纜線接頭問(wèn)題,纜線在安裝及連接時(shí)必然會(huì)存在接頭問(wèn)題,接頭不良也會(huì)造成信號(hào)衰減。具體來(lái)說(shuō),有以下三個(gè)原因:
1、纜線本體特征缺陷
通信傳輸是一種精確度要求極高的行業(yè),因此對(duì)于纜線的精密度要求也極高。生產(chǎn)人員必須有足夠的專業(yè)水平,能夠在制作纜線的過(guò)程中不會(huì)造成纜線包層以及內(nèi)徑信心等問(wèn)題,從而影響纜線精密性,進(jìn)而導(dǎo)致纜線連接出現(xiàn)問(wèn)題,使信號(hào)發(fā)生衰減。安裝纜線時(shí),連接點(diǎn)要保持良好的持續(xù)性,保證信號(hào)強(qiáng)度。鋪設(shè)纜線時(shí),先鑄好配盤工作,選擇科學(xué)的安裝技術(shù),合理設(shè)置安裝參數(shù),保證安裝時(shí)連接點(diǎn)的連續(xù)性。纜線的精密性不足、纜線連接點(diǎn)的不良連續(xù)是造成信號(hào)衰減的兩個(gè)主要原因。
2、纜線彎曲引起的損耗
通信傳輸纜線彎曲時(shí),可能會(huì)使通信信號(hào)在傳播方向上發(fā)生一定的偏差,長(zhǎng)距離纜線傳輸時(shí)可能還會(huì)有疊加效應(yīng),纜線彎曲時(shí),距離越長(zhǎng),通信信號(hào)越有可能改變傳播方向,可能會(huì)在纜線彎曲段穿越而^,傳輸信號(hào)也會(huì)出現(xiàn)輻射現(xiàn)象。纜線傳輸信號(hào)時(shí),信號(hào)強(qiáng)度不同,傳播方式也會(huì)有所不同,因此信號(hào)有偏差時(shí)就會(huì)造成信號(hào)衰減。纜線彎曲程度與信號(hào)衰減程度之間存在一定關(guān)系,但并非正比關(guān)系,越小的彎曲程度,可能會(huì)造成更大的衰減程度。在制作和安裝纜線時(shí),必須充分考慮到纜線彎曲會(huì)對(duì)信號(hào)衰減產(chǎn)生的影響,最大程度降低甚至避免出現(xiàn)纜線彎曲。
3、纜線續(xù)接引起的信號(hào)損耗
纜線表面不平整光滑會(huì)使纜線在熔接點(diǎn)出現(xiàn)信號(hào)的不連續(xù)問(wèn)題,線路內(nèi)部也就不能發(fā)出正常信號(hào),從而發(fā)生信號(hào)衰減問(wèn)題。纜線切割是續(xù)接質(zhì)量的保障,但各種切割方法都會(huì)使斷面出現(xiàn)傾斜角度,但在提高切割質(zhì)量,保障切割流程精確性,能夠有效降低纜線續(xù)接后造成的信號(hào)衰減。空氣中的灰塵和雜質(zhì)包含各種物質(zhì),會(huì)使纜線熔接點(diǎn)斷面附著雜質(zhì),甚至可能出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象,信號(hào)在這些線段傳輸時(shí),就會(huì)發(fā)生衰減,甚至可能因過(guò)大的衰減程度而中斷信號(hào),并引發(fā)較大的附加損耗,造成極大的破壞力,影響到信息傳輸質(zhì)量。因此,必須做好纜線續(xù)接的的清理工作。
2 通信傳輸中信號(hào)衰減問(wèn)題的對(duì)策
1、嚴(yán)控纜線質(zhì)量,做好質(zhì)檢工作
纜線本體特征的完好是通信傳輸?shù)男盘?hào)保障。組裝纜線之前,一定要做好纜線質(zhì)量檢驗(yàn)工作,確保纜線符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。纜線開盤時(shí),通過(guò)專業(yè)設(shè)備檢測(cè)每根纜線,注意纜線上的斑點(diǎn)、瑕疵以及裂痕等問(wèn)題,并放棄使用這類纜線。纜線配盤時(shí),同一個(gè)中繼段,要保證纜線出自同一個(gè)生產(chǎn)廠家或者是生產(chǎn)批次相近,能夠減少纜線接頭損耗,減少信號(hào)衰減問(wèn)題。
2、控制好纜線彎曲程度
從實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,通信纜線曲率半徑超過(guò)一定數(shù)值后,彎曲損耗就能忽略不計(jì)。實(shí)際施工時(shí),纜線彎曲半徑可能會(huì)因?yàn)槿我灰蛩氐挠绊懚陀谶@個(gè)值,因此,要降低損耗,最好的辦法就是避免彎曲,最大限度維持纜線的筆直度,做好通信纜線接頭盤留和固定工作。
3、纜線續(xù)接方法的完善
纜線續(xù)接工作的完善度是信號(hào)質(zhì)量的關(guān)鍵保障,要減少因纜線續(xù)接不當(dāng)造成的信號(hào)衰減。第一,在續(xù)接纜線前,詳細(xì)檢查纜線質(zhì)量。纜線續(xù)接時(shí),可能會(huì)有通信線路存在直徑及幾何尺寸有較大偏差的情況,會(huì)使續(xù)接工作嚴(yán)重超標(biāo),損耗嚴(yán)重。這種情況的主要原因在于續(xù)接儀器的選擇,續(xù)接儀器需要達(dá)到續(xù)接工作要求的性能和狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn),避免出現(xiàn)通信線路直徑偏差以及纜線尺寸偏差問(wèn)題,保證纜線識(shí)別質(zhì)量。第二,通信纜線在續(xù)接時(shí)需要進(jìn)行切割,清洗干凈切割工具后再進(jìn)行切割,保證切割儀器有較高的技術(shù)含量,嚴(yán)格根據(jù)電纜切割原理進(jìn)行切割。切割時(shí),要注意纜線尺寸的規(guī)范性,不要出現(xiàn)直徑偏差較大的情況,纜線斷面要保持較小的傾斜角度,斷面保持光滑性和均勻性。切割完成后,清洗纜線斷面,纜線斷面以及熔接點(diǎn)不得有灰塵或雜質(zhì)。之后,開始續(xù)接纜線,確保續(xù)接點(diǎn)連續(xù)、均勻。纜線續(xù)接工作需要技術(shù)保障,因此,在續(xù)接工作中要做好技術(shù)咨詢和切割儀器的質(zhì)量檢查工作,強(qiáng)化對(duì)操作人員的技能與專業(yè)水平,要保證技術(shù)人員是在掌握了科學(xué)的纜線續(xù)接工藝、熟悉通信傳輸內(nèi)容和方式,對(duì)于水平不足的人員,要通過(guò)技能提升提高這此人員靈活處理纜線續(xù)接工作的能力。在續(xù)接時(shí),可以在計(jì)算機(jī)制輔助下做好通信參數(shù)的設(shè)置工作,把握好放電時(shí)間以及電流強(qiáng)度;對(duì)輸入阻抗重點(diǎn)關(guān)注,輸入陰抗就是纜線在饋電端電壓和電流輸入的幽會(huì)。要確保纜線續(xù)接后,輸入阻抗與饋線陰抗之間是一致的,輸入阻抗才能夠處于最佳狀態(tài)。在饋線終端不存在功率反射時(shí),輸入阻抗會(huì)更平緩。饋管維護(hù)過(guò)程中,還要檢查饋管與纜線之間的接口狀態(tài),避免出現(xiàn)打火問(wèn)題。變阻器要與饋管牢固連接,不能出現(xiàn)松動(dòng)問(wèn)題。電線接觸要保持良好狀態(tài),導(dǎo)體連接需要確保緊密性與密封性。
3 結(jié)語(yǔ)
當(dāng)前信息傳播的主要方式就是通信傳輸,由于其應(yīng)用極其廣泛,一旦出現(xiàn)信號(hào)衰減問(wèn)題,可能會(huì)引起重大損耗或事故。信號(hào)衰減在對(duì)于通信質(zhì)量的提高以及通訊技術(shù)的發(fā)展存在著很大的制約作用,生產(chǎn)、安裝、續(xù)接等各個(gè)崗位人員都要重視纜線的問(wèn)題,確保各個(gè)環(huán)節(jié)都能嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作,從而減少信號(hào)衰減問(wèn)題,提升通信質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
在通信傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中,信號(hào)損耗是影響通信傳輸質(zhì)量最為關(guān)鍵的因素,往往難以避免。影響通信纜線傳輸信號(hào)問(wèn)題飛原因非常之多,如通信傳輸纜線質(zhì)量存在問(wèn)題,線纜接繼質(zhì)量不過(guò)關(guān)以及線纜彎曲等因素往往會(huì)是導(dǎo)致信號(hào)衰減最主要的原因。因此,不斷加大力度對(duì)通信傳輸纜線信號(hào)問(wèn)題進(jìn)行研究,并積極的找出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施是改善通信傳輸質(zhì)量,提高通信傳輸經(jīng)濟(jì)效益的重要途徑。
一、通信傳輸纜線信號(hào)衰減的成因分析
1.1 信號(hào)衰減的原理分析
通常情況下,信號(hào)傳輸不管在何種介質(zhì)下,傳輸?shù)倪^(guò)程中出現(xiàn)信號(hào)衰減是在所難免的事情。將傳輸纜線看做成若干個(gè)電阻、電感以及電容聯(lián)合組成的等效電路,如圖1所示:
在圖1中可以看出,導(dǎo)線電阻導(dǎo)致出現(xiàn)的信號(hào)衰減基本上可以忽略,電纜的分布電容主要是靠雙絞線兩條平行的導(dǎo)線產(chǎn)生。而出現(xiàn)的信號(hào)衰減也主要來(lái)源于LC低通濾波器,其信號(hào)衰弱的程度也會(huì)伴隨著通訊波特率的提升變的越來(lái)越高。就按一般的來(lái)說(shuō),纜線衰減的系數(shù)如表1所示。
1.2 通信傳輸纜線信號(hào)衰減的原因分析
(1)由于纜線自身原因造成的信號(hào)衰減
通信傳輸線纜在制作的過(guò)程當(dāng)中,由于工藝不成熟等原因在一定程度上導(dǎo)致出現(xiàn)了損耗,出現(xiàn)這樣原因的因素主要是由于線纜的質(zhì)地分布不均、光纖內(nèi)徑不圓等因素造成的,線纜自身的質(zhì)量原因直接使得線纜接續(xù)點(diǎn)不均勻,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)了信號(hào)衰減的現(xiàn)象。
(2)纜線接續(xù)造成的損耗
線路斷面不整齊在通過(guò)熔點(diǎn)接續(xù)后極有可能會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)、不均勻的狀態(tài),進(jìn)而導(dǎo)致線路內(nèi)部出現(xiàn)信號(hào)損耗的現(xiàn)象,根據(jù)本人多年的工作經(jīng)驗(yàn)可以得知,不管采用何種方法,所切出的線路斷面都會(huì)或多或少的出現(xiàn)傾斜角,但是有一種情況除外,所采用的方法是質(zhì)量較大的短線方法,操作過(guò)程相對(duì)精準(zhǔn),采用此方法在熔點(diǎn)接續(xù)后所產(chǎn)生信號(hào)損耗可以在一定程度上進(jìn)行控制。
除此之外,在空氣當(dāng)中或多或少會(huì)存在著塵埃,這些塵埃當(dāng)中所包含的物質(zhì)也是千奇百樣的,在進(jìn)行熔點(diǎn)接續(xù)后勢(shì)必會(huì)摻雜著一些雜質(zhì),情況較多時(shí)更有可能產(chǎn)生諸多的細(xì)小氣泡。信號(hào)在傳播的過(guò)程當(dāng)中,途徑于此就會(huì)產(chǎn)生損耗,甚至?xí)霈F(xiàn)部分信號(hào)直接被阻隔,產(chǎn)生了較大的附加損耗。
(3)纜線的有效彎曲造成的損耗
我們都知道,根據(jù)信號(hào)傳播的理論,不同強(qiáng)度的信號(hào)所代表的傳輸模式之間存在著較大的區(qū)別,纜線的有效彎曲在一定程度上改變了信號(hào)的傳播方向。方向的變化也就意味著傳輸模式也會(huì)跟隨其發(fā)生變化。當(dāng)通信線路彎曲程度達(dá)到一定的數(shù)值之后,通信信號(hào)的傳播方向也有可能會(huì)被改變,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)了損耗,損耗值的大小伴隨著彎曲半徑的增大而減小。
二、通信傳輸纜線信號(hào)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)措施
2.1 提升操作人員的綜合索質(zhì)
操作人員的操作隊(duì)通信傳輸信號(hào)損耗影響是存在最大變數(shù)的,同時(shí)也是能夠最大限度進(jìn)行控制的,因此在操作的過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該定期對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核,不斷更新操作人員的職業(yè)技能,強(qiáng)化對(duì)通信傳輸原理以及結(jié)構(gòu)知識(shí)的了解。在培訓(xùn)的過(guò)程當(dāng)中不斷增強(qiáng)操作人員的纜線的接續(xù)技術(shù),降低信號(hào)損耗率,以保證信息傳輸?shù)捻樌M(jìn)行。
2.2 避免纜線出現(xiàn)有效彎曲
在上文當(dāng)中論述到了,纜線傳輸?shù)男盘?hào)損耗會(huì)伴隨著彎曲的半徑增大而減小,而當(dāng)線路半徑達(dá)到一定數(shù)值后。由此而產(chǎn)生的彎曲損耗值可以忽略不計(jì),但不巧的是,在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中,往往會(huì)由于外界其他因素導(dǎo)致通信線纜的半徑小于此數(shù)值。因此,在進(jìn)行通信線纜的接頭留盤和固定的過(guò)程當(dāng)中,操作人員應(yīng)該盡可能避免硬彎的出現(xiàn),從而有效的阻止出現(xiàn)微彎損耗。
2.3 改善纜線的原始特征
積極的將科學(xué)有效的檢測(cè)儀器應(yīng)用到通信線路的開盤檢驗(yàn),認(rèn)真細(xì)心的對(duì)每一根纜線進(jìn)行測(cè)試,以確保通信新路不存在斷裂和疵點(diǎn)的現(xiàn)象。在進(jìn)行配盤的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該盡量的選擇盤號(hào)相連或者相近的纜線,以實(shí)現(xiàn)最大程度的降低接續(xù)過(guò)程中產(chǎn)生的接頭損耗。
2.4 改用先進(jìn)有效的接續(xù)手段
進(jìn)行通信纜線接續(xù)的過(guò)程當(dāng)中,遇到超標(biāo)接續(xù)的現(xiàn)象是在常見不過(guò)的事,就一般的情況下來(lái)說(shuō),通信線路的接續(xù)允許產(chǎn)生一定的偏差,但是對(duì)于嚴(yán)重超標(biāo)的接續(xù)就會(huì)在一定程度上超過(guò)了這個(gè)允許偏差。導(dǎo)致出現(xiàn)這樣的損耗與接續(xù)儀器的性能和運(yùn)行狀態(tài)存在較大的關(guān)聯(lián),調(diào)試好接續(xù)儀器的性能狀態(tài)能夠有效的降低由于接續(xù)所帶來(lái)的障礙性損耗。
除此之外,在纜線切割的過(guò)程當(dāng)中,若存在較大的傾斜角或者缺陷,勢(shì)必也會(huì)帶來(lái)較大的接續(xù)損耗,在操作的過(guò)程當(dāng)中,操作方法的不當(dāng)、質(zhì)量存在缺陷則會(huì)導(dǎo)致這種損耗值的出現(xiàn)的更加明顯。所以,在進(jìn)行通信纜線接續(xù)的過(guò)程當(dāng)中,必須要保證沒跟線路切面的齊整,于此同時(shí)還需要對(duì)操作環(huán)節(jié)的清潔、操作質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)加管控。
2.5 提高通信傳輸纜線的質(zhì)量
要想保證通信纜線傳輸?shù)男盘?hào),必須要以質(zhì)量過(guò)關(guān)的通信纜線作為基礎(chǔ),若通信傳輸纜線的質(zhì)量存在瑕疵,那么勢(shì)必會(huì)對(duì)通信傳輸纜線的信號(hào)傳輸帶來(lái)影響。因此,在進(jìn)行通信纜線接續(xù)的之前,應(yīng)該嚴(yán)格審查通信傳輸纜線生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批次以及質(zhì)量等,盡可能的保證通信纜線的一致性。最大程度降低信號(hào)損耗率。
三、結(jié)語(yǔ)
伴隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展,通信傳輸所涉及的領(lǐng)域非常廣泛。因此,在通信傳輸過(guò)程當(dāng)中所存在的信號(hào)衰減問(wèn)題也是非常值得關(guān)注的問(wèn)題,需要我們認(rèn)真的去思考并積極的探尋應(yīng)對(duì)措施加以改善。綜上所述,通信傳輸過(guò)程當(dāng)中造成信號(hào)衰減的原因非常之多,在施工的過(guò)程當(dāng)中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)傳輸線路接續(xù)工作的質(zhì)量控制,不斷提升線路接續(xù)的工藝水平,降低信號(hào)衰減,以達(dá)到提高信息傳輸質(zhì)量的目的。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 姜樹森,姜?jiǎng)︿h,高偉. 淺談通信傳輸?shù)某R妴?wèn)題與技術(shù)要點(diǎn)[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(03)
2系統(tǒng)組成
系統(tǒng)是由標(biāo)準(zhǔn)源(Fluke5520A多功能校準(zhǔn)源/3010多功能校準(zhǔn)源/Fluke525A溫度校準(zhǔn)源/CBA-2310A應(yīng)變校準(zhǔn)器)、標(biāo)準(zhǔn)表(Agilent34970A數(shù)據(jù)采集表/Agilent34401A數(shù)字多用表)、轉(zhuǎn)換開關(guān)(Keithley7001程控轉(zhuǎn)換開關(guān))、供電電源(Agi鄄lentE3634A直流電源)、被校隔離信號(hào)調(diào)理模塊(模塊+載板)、接口卡(Agilent82357A接口卡)及接口電纜、計(jì)算機(jī)及自動(dòng)校準(zhǔn)軟件組成,如圖1所示。
3系統(tǒng)校準(zhǔn)
原理系統(tǒng)連接如圖1所示,通過(guò)USB/GPIB接口卡和GPIB電纜將計(jì)算機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)源、程控轉(zhuǎn)換開關(guān)、標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集表及直流電源連接起來(lái),并將標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)源的信號(hào)輸出端通過(guò)程控轉(zhuǎn)換開關(guān)與各被校模塊的信號(hào)輸入端連接,各被校模塊的信號(hào)輸出端與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集表的各信號(hào)輸入端連接,直流電源的輸出端與被校模塊載板的供電電源端連接。通過(guò)計(jì)算機(jī)及校準(zhǔn)軟件程控直流電源輸出直流電壓提供給被校模塊直流供電電壓,再通過(guò)程控標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)源發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),同時(shí)程控多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行信號(hào)各路自動(dòng)切換及程控標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集表測(cè)試對(duì)應(yīng)各被校模塊的輸出值,自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及存檔,并自動(dòng)形成報(bào)告,從而實(shí)現(xiàn)多路全自動(dòng)校準(zhǔn)。當(dāng)然,在沒有程控轉(zhuǎn)換開關(guān)和數(shù)據(jù)采集表的情況下,可以采用另一種校準(zhǔn)方法,如圖2所示,直接將標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)源的信號(hào)輸出端與被校模塊的信號(hào)輸入端連接,被校模塊的信號(hào)輸出端與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字多用表的信號(hào)輸入端連接,從而實(shí)現(xiàn)單路全自動(dòng)校準(zhǔn)。
4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)隔離信號(hào)調(diào)理模塊自動(dòng)校準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)之一。本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)開發(fā)平臺(tái)采用功能強(qiáng)大、編程效率高、簡(jiǎn)單易學(xué)的圖形化編程語(yǔ)言VEEPro。
4.1軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化的設(shè)計(jì)方式。軟件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是由儀器信息記錄、校準(zhǔn)及打印輸出三個(gè)主模塊構(gòu)成。儀器信息記錄主模塊是由測(cè)試儀器信息登記模塊、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息記錄模塊、校準(zhǔn)結(jié)果信息記錄模塊、環(huán)境及人員信息記錄模塊四個(gè)子模塊組成;打印輸出主模塊是由審核測(cè)試數(shù)據(jù)模塊、打印預(yù)覽數(shù)據(jù)模塊、打印測(cè)試數(shù)據(jù)模塊三個(gè)子模塊組成;校準(zhǔn)主模塊是由電壓信號(hào)調(diào)理模塊、電流信號(hào)調(diào)理模塊、應(yīng)變信號(hào)調(diào)理模塊、頻率信號(hào)調(diào)理模塊、熱電阻RTD信號(hào)調(diào)理模塊、熱電偶TC信號(hào)調(diào)理模塊六個(gè)模塊組成,其中電壓信號(hào)調(diào)理模塊[1,2]是由直流線性度誤差校準(zhǔn)模塊、直流示值誤差校準(zhǔn)模塊、直流放大倍數(shù)校準(zhǔn)模塊、線性頻率響應(yīng)校準(zhǔn)模塊、零點(diǎn)漂移校準(zhǔn)模塊五個(gè)子模塊組成;電流信號(hào)調(diào)理模塊[1]是由線性度誤差校準(zhǔn)模塊、穩(wěn)定度校準(zhǔn)模塊兩個(gè)子模塊組成;應(yīng)變信號(hào)調(diào)理模塊[2,3]是由非線性誤差校準(zhǔn)模塊、頻率響應(yīng)誤差校準(zhǔn)模塊、增益誤差校準(zhǔn)模塊、零點(diǎn)漂移校準(zhǔn)模塊四個(gè)子模塊組成;頻率信號(hào)調(diào)理模塊[1]是由線性度誤差校準(zhǔn)模塊、穩(wěn)定度校準(zhǔn)模塊兩個(gè)子模塊組成;熱電阻RTD信號(hào)調(diào)理模塊[1]是由線性度誤差校準(zhǔn)模塊、示值誤差校準(zhǔn)模塊、穩(wěn)定度校準(zhǔn)模塊三個(gè)子模塊組成;熱電偶TC信號(hào)調(diào)理模塊[1]也是由線性度誤差校準(zhǔn)模塊、示值誤差校準(zhǔn)模塊、穩(wěn)定度校準(zhǔn)模塊三個(gè)子模塊組成。注意上面有些子模塊名稱相同,但模塊設(shè)計(jì)有所不相,程控標(biāo)準(zhǔn)源輸出的參量是不相同的。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)組成示意圖如圖3所示。
4.2軟件流程設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)是按照軟件工作流程圖的設(shè)計(jì)思路進(jìn)行開發(fā)的。由于篇幅有限,只能繪出部分典型模塊的設(shè)計(jì)流程圖。現(xiàn)以常用的電壓信號(hào)調(diào)理模塊的線性頻率響應(yīng)校準(zhǔn)項(xiàng)目為例,介紹隔離信號(hào)調(diào)理模塊的部分軟件設(shè)計(jì)流程圖。如圖4所示為隔離信號(hào)調(diào)理模塊的線性頻率響應(yīng)校準(zhǔn)模塊軟件設(shè)計(jì)流程示意圖。
4.3儀器信息記錄及打印輸出模塊的設(shè)計(jì)
儀器信息記錄模塊主要實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)試儀器信息登記、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)信息記錄、校準(zhǔn)結(jié)果信息記錄、環(huán)境及測(cè)試人員信息記錄。打印輸出模塊主要負(fù)責(zé)完成審核測(cè)試數(shù)據(jù)、打印預(yù)覽數(shù)據(jù)和打印測(cè)試數(shù)據(jù)。這部分的設(shè)計(jì)是采用調(diào)用開發(fā)平臺(tái)的庫(kù)函數(shù)[4]來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4.4校準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)
校準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)是通過(guò)編寫儀器驅(qū)動(dòng)來(lái)控制標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)及控制標(biāo)準(zhǔn)表采集測(cè)試數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)對(duì)各模塊的自動(dòng)校準(zhǔn)。
4.4.1儀器驅(qū)動(dòng)的編寫
由于被校模塊具有多種型號(hào),根據(jù)不同型號(hào),其輸入信號(hào)參量不同,采用的標(biāo)準(zhǔn)儀器有所不同,例如:在校準(zhǔn)電壓信號(hào)調(diào)理模塊時(shí),采用多功能校準(zhǔn)源;而校準(zhǔn)應(yīng)變信號(hào)調(diào)理模塊時(shí),采用應(yīng)變校準(zhǔn)器。因此,在編寫程序時(shí),應(yīng)參照各廠家提供的用戶手冊(cè)[5~9],分別編寫儀器驅(qū)動(dòng)程序,實(shí)現(xiàn)其標(biāo)準(zhǔn)儀器與計(jì)算機(jī)的通信。在編寫儀器控制指令代碼時(shí),一定要注意區(qū)分字母的大小寫及準(zhǔn)確把握時(shí)序控制,確保測(cè)試數(shù)據(jù)的同步與準(zhǔn)確。
4.4.2多路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì)
多路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)是按照將總模塊分解成主模塊,主模塊分解成分模塊,分模塊分解成子模塊的順序逐級(jí)分解,分別編寫各個(gè)子模塊程序,再將編好的各個(gè)子模塊寅分模塊寅主模塊寅總模塊有順地連接起來(lái),即可形成自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)。按照此設(shè)計(jì)思路將校準(zhǔn)主模塊按輸入信號(hào)參量不同,分解成電壓、電流、頻率、應(yīng)變、溫度信號(hào)調(diào)理模塊,再根據(jù)被校模塊型號(hào)和校準(zhǔn)項(xiàng)目不同,以及采用的標(biāo)準(zhǔn)儀器和校準(zhǔn)方式不同分別編寫各子模塊,然后將其正確連接即可。如圖5和圖6所示為電壓信號(hào)調(diào)理模塊部分設(shè)計(jì)程序框圖和軟件設(shè)計(jì)彈出式菜單示意圖。針對(duì)隔離信號(hào)調(diào)理模塊校準(zhǔn)不同型號(hào)時(shí),其輸入?yún)⒘考皹?biāo)稱值是不同的,在程序設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮,校準(zhǔn)時(shí),應(yīng)盡量避免手動(dòng)錄入或更改參數(shù),采用按照被校模塊型號(hào)分別編寫預(yù)置標(biāo)稱值模塊,然后以變量方式,一旦確定被校模塊的型號(hào),則系統(tǒng)自動(dòng)圖5軟件設(shè)計(jì)部分程序框圖圖6軟件設(shè)計(jì)部分彈出式菜單示意圖調(diào)用所選型號(hào)的預(yù)置標(biāo)稱值模塊。這樣,一是可以提高工作效率,二是可以避免人為錄入錯(cuò)誤或操作人員不同選擇校準(zhǔn)點(diǎn)有所不同等因素造成的影響。另外,在誤差處理模塊后還應(yīng)考慮設(shè)有超差判斷功能模塊,以確保測(cè)試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。此外,數(shù)據(jù)存檔格式也是編程需要注意的細(xì)節(jié),為了保證測(cè)試數(shù)據(jù)按計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)格式存檔,采用在預(yù)置標(biāo)稱值模塊中設(shè)置保留數(shù)據(jù)有效位數(shù)及獲得變量參數(shù)的方式實(shí)現(xiàn),從而達(dá)到測(cè)試數(shù)據(jù)—處理數(shù)據(jù)—保存數(shù)據(jù)—打印報(bào)告自動(dòng)完成的目的。如圖7所示為5B40-02電壓信號(hào)調(diào)理模塊的線性頻率響應(yīng)校準(zhǔn)模塊結(jié)果顯示及數(shù)據(jù)存檔格式示意圖。圖中顯示的數(shù)據(jù)是根據(jù)測(cè)量放大器校準(zhǔn)規(guī)范[2]計(jì)算得出的。其它校準(zhǔn)子模塊的編寫方法與上述類似。
4.5單路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì)
在完成了多路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì)后,就很容易編寫單路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì),只要將編寫好的多路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊復(fù)制,并在此基礎(chǔ)上稍作改動(dòng),刪除程控轉(zhuǎn)換開關(guān)儀器驅(qū)動(dòng)模塊,將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集表儀器驅(qū)動(dòng)換成數(shù)字多用表儀器驅(qū)動(dòng),增加彈出式操作提示框等即可完成單路自動(dòng)校準(zhǔn)模塊的設(shè)計(jì)。如圖8所示為5B40-02電壓信號(hào)調(diào)理模塊的直流線性度誤差校準(zhǔn)模塊結(jié)果顯示及數(shù)據(jù)存檔格式示意圖。圖中顯示的數(shù)據(jù)是根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)校準(zhǔn)規(guī)范[1]計(jì)算得出的。
第一,對(duì)信道的抗干擾能力進(jìn)行有效的提高。在信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中,增加多個(gè)基站,是讓信號(hào)在傳輸過(guò)程中信號(hào)增強(qiáng)的有效手段;在廣播電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)中,信道的抗干擾能力是系統(tǒng)本身的配置問(wèn)題,由于信號(hào)強(qiáng)度從初始發(fā)射端發(fā)出后會(huì)有所衰減,如果不能對(duì)信道進(jìn)行有效的抗干擾,那么無(wú)線信號(hào)的傳輸將會(huì)變成無(wú)用信號(hào)傳輸通道。在信道中傳輸信號(hào),多采用高頻高壓發(fā)射器,這樣的信號(hào)發(fā)射器發(fā)出的信號(hào)傳輸距離遠(yuǎn),抗干擾能力也是比較強(qiáng)的。同時(shí)配合多個(gè)基站的中轉(zhuǎn)傳輸,有效信號(hào)的傳輸距離將會(huì)大大增加,這也是為什么距離廣播電視信號(hào)塔較近的用戶,信號(hào)接收效果較好,而距離廣播電視信號(hào)塔較遠(yuǎn)的用戶信號(hào)較弱的原因所在。如果可以增加信號(hào)基站,或信號(hào)中轉(zhuǎn)站,那么就相當(dāng)于增加了廣播電視信號(hào)塔,而周邊的用戶就會(huì)受益良多。
第二,做到定期維護(hù)傳輸系統(tǒng)設(shè)備。對(duì)信號(hào)傳輸過(guò)程中的信號(hào)傳輸設(shè)備,例如對(duì)光纖等傳輸設(shè)備做到定期維護(hù)。眾所周知,光纖是埋在地下進(jìn)行工作的,而對(duì)于光纖的維護(hù)最重要的一點(diǎn)就是不要讓光纖受到損壞。通常我們都會(huì)在地下埋一個(gè)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(huì)被外界的客觀因素破壞掉,尤其是陰雨天氣對(duì)光纖的腐蝕。信號(hào)傳輸系統(tǒng)中傳輸設(shè)備不僅僅是有光纖,還有無(wú)線信道,對(duì)于無(wú)線信道的維護(hù),可以選擇高頻信道進(jìn)行傳輸信號(hào)。
第三,要注意信號(hào)傳輸過(guò)程中的信息安全性。信號(hào)傳輸過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)接受信號(hào)的端點(diǎn),電視廣播信號(hào)的安全性要求高,在信號(hào)傳輸過(guò)程中需要進(jìn)行加密處理。尤其是當(dāng)前這個(gè)信息通訊十分發(fā)達(dá)的時(shí)代,對(duì)于任何信號(hào)都會(huì)有一定的信息價(jià)值在其中,如果信號(hào)在傳輸過(guò)程中不能夠保證信息傳輸?shù)陌踩裕瑹o(wú)論是對(duì)于國(guó)家還是個(gè)人都是嚴(yán)重的損失。所以對(duì)于廣播電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)來(lái)說(shuō),首先傳輸?shù)男盘?hào)要進(jìn)行信源加密處理,信號(hào)傳輸過(guò)程中的信道或者傳輸設(shè)備也需要進(jìn)行信道加密。這樣才能保證信息安全,保證信息傳輸?shù)倪^(guò)程中不被人為干擾破壞。
第四,關(guān)于維護(hù)維修人員的管理需要制定詳細(xì)的管理制度,定期對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)。對(duì)于廣播電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)的維護(hù)來(lái)說(shuō),做好技術(shù)支持是必要的,而有人工的維護(hù)也是必須的。對(duì)于技術(shù)人員來(lái)說(shuō),定期對(duì)信號(hào)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行巡查,排除任何有關(guān)于信號(hào)傳輸系統(tǒng)可能出現(xiàn)的故障,是非常重要的,如果可以從日常的巡查當(dāng)中找到一些關(guān)于信號(hào)傳輸系統(tǒng)損壞或可能出現(xiàn)故障的跡象,就可以說(shuō)是未雨綢繆了。對(duì)于日常維護(hù)人員來(lái)說(shuō),巡查回來(lái)后,要按照規(guī)定填寫好巡查表格,巡查時(shí)應(yīng)該對(duì)每一個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的觀察,這樣才會(huì)找到可能出現(xiàn)故障的隱患,對(duì)于技術(shù)維護(hù)人員的培訓(xùn)也需要廣播電視信號(hào)傳播系統(tǒng)的管理部門定期舉行。這主要是由于技術(shù)不斷地進(jìn)步,而故障也在不斷的出新,很多技術(shù)如果不能進(jìn)行革新,那么就不能及時(shí)的解決故障問(wèn)題,也就無(wú)法做到真正的維護(hù)廣播電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)了。
2我們?cè)谘芯糠桨傅臅r(shí)候,本著以下的幾條原則
1)為了增加DMX通道而不增加調(diào)光臺(tái)費(fèi)用我們建議通過(guò)使用現(xiàn)有調(diào)光臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)口輸出訊號(hào)來(lái)增加演播室的DMX通道數(shù)。
2)未來(lái)提高系統(tǒng)性能,完善燈光控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)而增加專用的網(wǎng)絡(luò)DMX訊號(hào)轉(zhuǎn)換器。
3)在控制室和演播室柵頂各增加一臺(tái)高性能網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)完成燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)訊號(hào)傳輸?shù)囊蟆?/p>
4)在系統(tǒng)方案中,我們要求網(wǎng)絡(luò)DMX訊號(hào)轉(zhuǎn)換器有至少一個(gè)網(wǎng)絡(luò)口,4個(gè)DMX訊號(hào)口,可以一次同時(shí)轉(zhuǎn)換4個(gè)DMX訊號(hào)。這個(gè)4個(gè)DMX訊號(hào)口應(yīng)該可以設(shè)置為不同的DMX訊號(hào)通道組,以提高系統(tǒng)使用的靈活性。
5)新增的網(wǎng)絡(luò)DMX訊號(hào)轉(zhuǎn)換器應(yīng)該可以通過(guò)電腦的網(wǎng)頁(yè)方式設(shè)置和監(jiān)控,這樣可以在有限的操作人員數(shù)量的情況下加強(qiáng)對(duì)于每個(gè)燈光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的監(jiān)控和管理能力。提高工作效率
6)此外還需增加部分DMX訊號(hào)分布放大器。
7)以上所有設(shè)備都能和原系統(tǒng)兼容使用。
3網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)
通過(guò)百兆網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)傳輸多達(dá)64條DMX512信號(hào)的能力,具有布線簡(jiǎn)單、傳輸距離長(zhǎng)、智能化設(shè)定等優(yōu)勢(shì),是未來(lái)燈光控制技術(shù)的主要發(fā)展方向。采用網(wǎng)絡(luò)傳輸控制信號(hào)后,將取消一級(jí)放大器,同時(shí)補(bǔ)充部分二級(jí)放大器數(shù)量,使得每個(gè)端口驅(qū)動(dòng)一條吊桿或插座箱,這樣將大大提高信號(hào)的穩(wěn)定性。采用網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng),將網(wǎng)絡(luò)/DMX512解碼器置于燈柵層上,與調(diào)光臺(tái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊。現(xiàn)有的Compulite調(diào)光臺(tái)具有8192個(gè)控制通道,相當(dāng)于16條DMX512信號(hào)線。配置了兩臺(tái)8口網(wǎng)絡(luò)/DMX512解碼器,能夠傳輸16條DMX512信號(hào),8192個(gè)通道。每個(gè)輸出端口的起始地址可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)定,每個(gè)輸出端口控制的燈具種類也可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)定。因此,網(wǎng)絡(luò)傳輸燈光控制信號(hào)將燈光控制變得越來(lái)越容易,越智能。使得復(fù)雜的燈光系統(tǒng)變得簡(jiǎn)單可靠,采用網(wǎng)絡(luò)傳輸后將能夠充分發(fā)揮該調(diào)光臺(tái)的強(qiáng)大功能。
4網(wǎng)絡(luò)硬件構(gòu)成
該演播室已經(jīng)具備的初步的燈光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),各調(diào)光臺(tái)之間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的實(shí)時(shí)跟蹤熱備份,網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)已經(jīng)就位。利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),在燈柵層放置的網(wǎng)絡(luò)解碼器通過(guò)網(wǎng)線與交換機(jī)連接,即可實(shí)現(xiàn)星型連接的燈光網(wǎng)絡(luò)傳輸架構(gòu)。
1)設(shè)備方面我們采用的是型號(hào)是LT-8ID的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。它具有DMX數(shù)字信號(hào)的放大及分配功能,一路輸入八路輸出,輸入與輸出之間采用光電隔離,防止系統(tǒng)各個(gè)設(shè)備之間的高壓反沖,保護(hù)系統(tǒng)不受損壞。它要求的工作環(huán)境濕度:0℃~45℃,濕度:25℃相對(duì)濕度大于90%,大氣壓力小于106KP,主要功能有:DMX數(shù)字信號(hào)放大及分配,輸入與輸出光電隔離防止高壓反沖,一路輸入八路輸出,每路輸出信號(hào)隔離,DMX信號(hào)指示的功能。
2)此次工程共用了8個(gè)DMX網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)。DMX網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)交換機(jī)共有3種主要型號(hào):2、4、8個(gè)DMX端口,每個(gè)端口均可以設(shè)置為DMX輸出或輸入。支持10/100M以太網(wǎng),支持ArtNet和sACN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流覽器進(jìn)行全面的功能設(shè)置,也可以通過(guò)前面板的旋鈕進(jìn)行快速的基本功能設(shè)置,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)和地址,DMX的設(shè)定,都可以在網(wǎng)頁(yè)和內(nèi)置彩色TFLCD上顯示。可以選擇4個(gè)DMX刷新速度,最高可以達(dá)到44HZ,DMX端口可經(jīng)由用戶設(shè)置輸出0-255之間的任何一個(gè)DMX512數(shù)據(jù)段,提高整個(gè)系統(tǒng)靈活性,輸入口和輸出口可以隨意設(shè)置。
3)當(dāng)前的燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)合了先進(jìn)計(jì)算機(jī)和先進(jìn)專業(yè)燈光技術(shù)的雙重特點(diǎn),相對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)字燈光系統(tǒng)技術(shù)增加了復(fù)雜性。SND系統(tǒng)采用網(wǎng)面顯示技術(shù),將大量的設(shè)備信息和系統(tǒng)信息都集成在一個(gè)漂亮的網(wǎng)頁(yè)上,簡(jiǎn)化了操作人員的使用難度,方便操作人員輕松地設(shè)置每個(gè)設(shè)備,并監(jiān)控了整個(gè)系統(tǒng)的狀況。
筆者還要強(qiáng)調(diào)一下,在工程前期調(diào)研及初設(shè)階段首先考慮選擇擁有綠色基站技術(shù)的供應(yīng)商和運(yùn)營(yíng)商,例如華為和Vodafone。他們擁有IP組網(wǎng)、分布式基站、先進(jìn)功放、智能電源管理、多載頻技術(shù)、統(tǒng)一架構(gòu)等關(guān)鍵綠色技術(shù)。這樣設(shè)計(jì)的基站穩(wěn)定性、可靠性高,功耗能夠得到進(jìn)一步優(yōu)化,而且更有利于網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)升級(jí)。
二、充分利用軟件技術(shù)降低能耗
除提高設(shè)計(jì)水平和利用硬件升級(jí)等手段降低能耗以外,充分利用軟件技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗也越來(lái)越重要。隨著軟件技術(shù)的飛速發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛,大到網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,小到CPU超頻。以筆者所在單位為例,通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他單位基礎(chǔ)設(shè)施的更新?lián)Q代,如果頻繁地對(duì)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,將造成大量在線設(shè)備的退網(wǎng)淘汰以及更多的資源消耗,那么利用軟件技術(shù)提高現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作效率,從而降低能耗也是非常重要的手段。通過(guò)對(duì)上網(wǎng)用戶在線時(shí)間的統(tǒng)計(jì)分析,全網(wǎng)在忙時(shí)和閑時(shí)網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變換最大,那么就可以通過(guò)軟件調(diào)整核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的主頻,讓它隨網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷變化,在閑時(shí)自動(dòng)將設(shè)備處理能力降低,減少電能的消耗。
三、提高空間利用率降低設(shè)備冗余度
隨著通信產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,每年入網(wǎng)用戶日益增多,基站和設(shè)備間能夠利用的空間越來(lái)越小,設(shè)備密度也越來(lái)越大,電力消耗明顯提高,因此采用高集成度或分布式設(shè)計(jì)方案來(lái)減少基站和設(shè)備間的空間占用,使用體積更小,重量更輕,支持端口更多的設(shè)備來(lái)有效降低設(shè)備冗余度,對(duì)于降低能耗也是重要的綠色手段。對(duì)于高端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)講,性能和功能無(wú)疑是最重要的,功耗降低會(huì)以性能的降低為代價(jià)。一般的情況下,為保證功能、性能、業(yè)務(wù)卡的數(shù)量和運(yùn)行可靠,設(shè)備的功耗也會(huì)較大。這類設(shè)備數(shù)量較少,放置位置的環(huán)境情況也比較好。因此,在選擇高端設(shè)備方面我們只是把功耗指標(biāo)作為一個(gè)輔助的參考指標(biāo)。
對(duì)于低端的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品,如數(shù)量巨大的接入層交換機(jī),雖然他們的功能都很強(qiáng)大,但是我們實(shí)際應(yīng)用時(shí)只會(huì)用到它的部分功能,完全可以通過(guò)犧牲一些我們不需要的性能來(lái)?yè)Q取設(shè)備的功耗降低。現(xiàn)在有一些接入層交換機(jī)因?yàn)樽陨砉男。呀?jīng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備內(nèi)部無(wú)風(fēng)扇,這類產(chǎn)品就能很好地降低設(shè)備的功耗。對(duì)于低端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來(lái)說(shuō),采購(gòu)過(guò)程中會(huì)把功耗作為一個(gè)比較重要的指標(biāo)來(lái)考慮
四、推崇綠色環(huán)保能源的使用
利用太陽(yáng)能和風(fēng)能等混合能源,可更好地保護(hù)環(huán)境,減少污染物排放。在有條件的地區(qū)充分利用太陽(yáng)能、風(fēng)能作為輔助能源,降低電能消耗,分解能源問(wèn)題。在北方城市,利用季節(jié)明顯,冬季日夜溫差較大的特點(diǎn),優(yōu)化基站、核心機(jī)房、設(shè)備間的通風(fēng)設(shè)計(jì)方案和溫度控制方案,充分利用自然環(huán)境溫度實(shí)現(xiàn)溫控的目的,減少冷卻系統(tǒng)和大功率空調(diào)的使用,降低能耗,建立更多能源使用的綠色通道,使能源利用率更高。
為了使通信產(chǎn)業(yè)向著更加綠色的方向發(fā)展,節(jié)能降耗勢(shì)在必行,讓我們共同努力,打造出更多的綠色通道,從技術(shù)上提高設(shè)備、能源的使用效率,減少不必要的損耗,以實(shí)際行動(dòng)來(lái)保護(hù)環(huán)境,推動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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隨著集成電路的運(yùn)算速度更快,集成度更高,就有可能耐復(fù)雜目益增加均一些多維數(shù)字信號(hào)處理。所它在最近才開始出現(xiàn)的一個(gè)新領(lǐng)域。盡管如此,多維信號(hào)處埋仍然對(duì)以下一些間提了解決的辦法,這些問(wèn)題是:計(jì)算機(jī)輔動(dòng)斷層成術(shù)(CAT),即綜合來(lái)自不同方向的X射線的投影,以重建人體某一部分的三維圖,源聲納陣列的設(shè)計(jì)及通過(guò)人造衛(wèi)星地球資源。多維數(shù)字信號(hào)處理除具有許多引人注目和淺顯易行的應(yīng)用之外,它還具有堅(jiān)賣的數(shù)學(xué)基礎(chǔ).,這不僅使我們能了解它的實(shí)現(xiàn)情況,而且當(dāng)新問(wèn)題出現(xiàn)時(shí),也當(dāng)及時(shí)解決。
典型的信號(hào)處理任務(wù)就是把信息從一種信號(hào)傳遞到另一種信號(hào)上,例如,可將一張照片加以掃描、抽樣,并將共存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。在這種情況下,信息是從可變的銀粒密度轉(zhuǎn)換戌可見光束,再變成電的波形,最后變戍數(shù)字的序列,隨后該數(shù)字序列用。磁盤上磁疇的排列來(lái)表示CAT掃描器是一個(gè)比較復(fù)雜,經(jīng)過(guò)處理,最后顯赤射線管(CRT)的熒光屏上或膠片上。數(shù)字處理能增加信息,但可以重新排列信息,使觀察者能更方便地理解它.觀察者不必觀看多個(gè)不同測(cè)面的投影而可直接觀察截面圖。
人們感興趣的是信號(hào)所包含的信息,而不管信號(hào)本身是什么形式。也許可以概括地說(shuō),信號(hào)處理涉及兩個(gè)基本任務(wù)一一信息的重新排列和信息的壓縮。
數(shù)字信號(hào)處理涉及到用數(shù)的序列表示的信號(hào)的處理,而多維數(shù)字信號(hào)處理則涉罰用多維陣列表示的信號(hào)的處理,例如對(duì)同時(shí)從幾個(gè)傳感器所接收的抽樣圖像和抽樣的時(shí)間波形的處理。由于信號(hào)是因而它可以用數(shù)字硬件處理,同時(shí)可以將信號(hào)處理的運(yùn)算規(guī)定為算法。促使人們采用數(shù)字方法的是不言而喻的。數(shù)字方法既有效靈活。我們可以用數(shù)字系統(tǒng)使其有自適應(yīng)性并易于重新組合。可以很方便地把數(shù)字算法由一個(gè)廠商的設(shè)備上轉(zhuǎn)換到另一個(gè)廠商的設(shè)備上去,或者把專用數(shù)字硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣,數(shù)字算法也可用來(lái)處理作為時(shí)間函數(shù)或空間信號(hào),數(shù)字算法自然地和邏輯算符如模式分類相聯(lián)系。數(shù)字信號(hào)能夠長(zhǎng)時(shí)間無(wú)差錯(cuò)地存儲(chǔ)。對(duì)很多種應(yīng)用而言,數(shù)字方法Ⅸ其它方法更為簡(jiǎn)單,對(duì)另外一些應(yīng)用,則可能根本不存在其他方法。多維信號(hào)處理是不同于一維信號(hào)處理,想在多維序列上實(shí)現(xiàn)的多運(yùn)算,例如抽樣、濾波和交換等,用于一維序列,然而,嚴(yán)格芯說(shuō),我們不得不說(shuō)多終信號(hào)處理與一維信弓有很大差別的。
信號(hào)處理與一維信號(hào)處理還是有很大差別的,這是由三個(gè)因素造成的;(l)二維通常比一維問(wèn)題包含的數(shù)據(jù)量大得多;(2)處理多維系統(tǒng)在數(shù)些上不如處理一維系統(tǒng)那樣完備;(3)多維信號(hào)處理有更多的自由度,這給系統(tǒng)設(shè)計(jì)音以一維情況中無(wú)法比擬的靈活性。雖然所有遞歸數(shù)字濾波器都是用差分方程實(shí)現(xiàn)的,一維情況下差分方程是全有序的,而在多維情況下差分方程僅是部分有序的,岡而就存在著靈活性,在一維情況小,離散傳里旰變換CDET)可以用快速傅里葉變換CEPT)算法來(lái)計(jì)算,而在多維情況下,有多且每一個(gè)OFT又可用多種AFT算法來(lái)計(jì)算。在一維情況下,我們可以調(diào)整速率。而且也可以調(diào)整抽排列。從另一方面來(lái)說(shuō),多維多項(xiàng)式不能進(jìn)行因式分解,而一維多項(xiàng)式是可以進(jìn)行因式分解的。因而在多維情況下,我們不能論及孤立的極,氣、孤立的零點(diǎn)及孤立的根。所以,多維信號(hào)處理與一維信號(hào)處理有相當(dāng)大的差別。在20世紀(jì)60年代初期,用數(shù)字系統(tǒng)來(lái)模仿模擬系統(tǒng)的想法,使得一維數(shù)字信號(hào)處毫的各種方法得到了發(fā)展。這樣,仿照模擬系統(tǒng)理論,創(chuàng)立了許多離散系統(tǒng)理論.隨后,當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)可以很好地模仿模擬系統(tǒng)時(shí),人們認(rèn)識(shí)到數(shù)字系統(tǒng)同時(shí)也可以完成更多的功能。由丁這種認(rèn)識(shí)及數(shù)字硬件工藝的有力推動(dòng),數(shù)字信號(hào)處理得到了發(fā)展,而且現(xiàn)今很多通用的方法,已成為數(shù)字方法所特有的,沒有與其等效的模擬方法,在發(fā)展多維數(shù)字信號(hào)處理時(shí),可觀察到同一發(fā)展趨向。因?yàn)闆]有連續(xù)時(shí)間的(或模擬的)二維系統(tǒng)理論可以仿效,因而最初的二維系統(tǒng)是以一維系統(tǒng)為基礎(chǔ)的,80年代后期,多數(shù)二維信號(hào)處理都是用可分的二維系統(tǒng)。可分的二維系統(tǒng)與用于二維數(shù)據(jù)的一維系統(tǒng)幾乎沒有差別。隨后,發(fā)展了獨(dú)特的多維算法,該算法相當(dāng)于一維算法的邏輯推理。這是一段失敗的時(shí)期,由干許多二維應(yīng)用要求數(shù)據(jù)量很大,且iT缺少二淮多項(xiàng)式太分解理論,很多一維方法不能很好地推廣到二維上來(lái)。我們現(xiàn)在正處于認(rèn)識(shí)的萌芽時(shí)代。計(jì)算機(jī)工業(yè)以其部件的小型化和價(jià)格日趨低廉而有助于我們解決數(shù)據(jù)量問(wèn)題。盡管我們總是受限于數(shù)學(xué)問(wèn)題,但仍然認(rèn)識(shí)到,多維系統(tǒng)也給了我們新的自由度。以上這些,使得該領(lǐng)域既富于挑戰(zhàn)性又無(wú)窮樂趣,電子信息技術(shù)的結(jié)合之軟件結(jié)臺(tái),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中可用電產(chǎn)信息技術(shù)的地方,仍然可以在生產(chǎn)或很低的條件下使用人力或傳統(tǒng)機(jī)械。電予信息技術(shù)應(yīng)到限制,在不同領(lǐng)域和不同水平有各種原因,但爛有一個(gè)共大原因是缺乏認(rèn)識(shí)。沒有認(rèn)識(shí),便沒有應(yīng)層。
事實(shí)上,在一維和二維信號(hào)處理理論之間有實(shí)質(zhì)性的差別,而在二維和更高維之間,除了計(jì)算上的復(fù)雜世方耐差異之外,似乎差別較小。
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