高工职称论文发表CDMA技术的研究及应用

所属栏目:计算机网络论文 发布日期:2014-08-21 16:41 热度:

  CDMA中文译为码分多址。它是用于数字蜂窝移动通信的一种无线扩频通信技术,可以满足运营者对大容量、廉价、高质量的移动通信系统的需求。20 世纪 70 年代末第一代移动通信系统诞生以来,移动通信产业一直以十分迅速的速度发展。其中码分多址移动通信因具有容量大、频谱利用率高等优点,显示出巨大的生命力,引起了人们的广泛关注,已成为第三代移动通信的核心技术。

  【摘 要】作为当今通信界的热点, CDMA 为解决频率资源紧缺这一目前移动通信技术发展中最关键的问题提供了有效途径,为移动通信提供了质量可靠,效益最好的方案,成为深受设备制造商青睐的一种通信技术。CDMA 可用于各种移动通信,被人们认为是当今移动通信的发展方向。CDMA 不但是当今世界上最先进和最具市场潜力的通信技术,也是一种跨世纪的技术。

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  CDMA用独特的代码序列构建信道,适用于二代和三代无线通信中的任意一种协议。它是为一种多路方式,所有多路信号只占用一条信道,极大地提高了带宽使用效率。可用于800MHz和1.9GHz的超高频(UHF)移动电话系统。 CDMA使用带扩频技术的模-数转换,输入音频首先通过模数转换功能变换为为二进制元。传输信号频率使用指定类型编码,所以只有频率响应编码一致的接收机能够拦截信号。因为有无数种频率顺序组成的编码,则很难出现重复,提高了保密性能。CDMA通道宽度名义上为1.23MHz,网络中使用软切换方式,便于减少手机通话中的信号中断。数字和扩频技术的结合应用使得单位带宽信号数量增加为模拟方式下的数倍,CDMA与其他蜂窝技术兼容,可实现全国漫游。起初仅用于美国蜂窝电话中CMDAOne标准只提供单通道14.4Kbps和八通道115Kbps两种传输速度。现在CDMA2000和宽带CDMA速度已经成倍提高。

  一、CDMA技术的基础

  CDMA技术为一类多址链接技术,主要建立在扩频通讯的基础上。典型的扩频通信系统框图如下所示。由图2.1可知,扩频通信系统主要由信源,信源编译码,信道编译码(差错控制),载波调制与解调,扩频调制与解扩和信道6个部分组成。

  二、CDMA技术的原理特性

  (一)扩频通信原理及抗多径干扰功能

  扩频通信原理是发射方把将要传输的信号经过扩频码来调制,通过频谱扩展,进而再传播、输送的通讯方式。接收方通过类似的技术对信号进行处理,解除调制,以便获得最初的信息信号。扩频通信的运行方式有多种,其中直接序列运行方式在抵抗多径干扰方面具有明显的优势。

  (二)分集接收

  分集接收对确保信息的清晰度与准确度等方面发挥着十分重要的作用,主要为时间、空间、频率三大方面的分集,CDMA通信技术中,信息的频带宽度要远远大于无线信道的宽度,当接收方收到通信信息时就可以辨别出多径分量,给接收设备供应一些衰落但彼此独立的路径,进行分集接收。接收设备会受到来自于多个路径的信号、信息,对其进行独立划分,成为多路信息,从中提取多径分量,实现对这些分量实行延时处理、矫正相位,以使它们能够在一个特定的时间点对齐,再根据科学的规律合并起来,确保所收到的信息价值最大。在数字信息方面,则可以降低误码概率,控制多路径衰落造成的通信障碍。

  三、CDMA技术的应用

  电力作为一种涉及国计民生的基础性资源,对于社会的正常生产及民众的日常生活具有十分重要的意义。电力部门为千家万户和无数工矿企事业机关源源不断供应着电力,对电力能源的配送、运营和管理一直是其工作的核心内容。鉴于我国电力用户数量的庞大及一些偏远山区的地理位置,对用电单位进行计量、收费、抄表工作一直是电力部门一项例行而繁琐的工作。因此可以使用 CDMA智能电力监测系统帮助电力部门合理、有效地运营,提升电力部门的信息化与智能化程度。

  CDMA智能电力监测系统由电表数据采集点、CDMA移动数据传输网络、配电信息管理中心3部分组成。以居民小区为例,分为如下步骤:

  (一)电表数据采集点设置于居民小区的信息中心,用户的用电数据由电表数据采集系统连接到小区信息中心的电表集中器,电表集中器通过RS232接口和 CDMA透明数据传输终端(DTU)连接。通过DTU内置嵌入式处理器对用电数据进行处理、协议封装后发送至CDMA网络,通过 CDMA网络传送到电力公司数据中心的电力远程抄表系统来实现电表数据和数据中心系统的实时在线连接。

  (二)电表集中器采集到的数据通过 DTU模块进行解码处理,转换成在公网数据传送的格式,通过中国电信CDMA无线数据网络进行传输,最终传送到配电信息管理中心的IP地址。因为CDMA 通信是基于IP地址的数据分组通信网络,配电信息管理中心的计算机主机配置固定的IP地址,各电表数据采集点采用CDMA DTU模块和该主机进行通信。

  (三)配电信息管理中心通过配置固定IP地址,使用中国电信提供的数据专线,和CDMA网络相连。配电中心服务器接受到CDMA网络传来的数据信息后,采用系统软件对数据还原显示,并进行数据处理。配电信息管理中心计算机主机可进行数据统计、业务管理和计费管理,对电力数据进行校验、计算、存储、分析等,可对异常情况进行告警,对用户使用情况进行实时监控,保障电力局的合法收益。

  由CDMA智能电力监测系统可知,该方案大大减少了繁琐的人工抄表工作,便于对电网的安全性进行监控,降低了电业部门的运营成本。有利于促进电网的智能化、信息化,推动电力行业的快速发展。

  参考文献:

  [1]樊昌信.通信原理[M].国防工业出版社, 2009.

  [2]朱近康. CDMA通信技术.北京:人民邮电出版社,2001

  [3]杨家伟.移动通信基础 [M].电子工业出版社, 2008.

文章标题:高工职称论文发表CDMA技术的研究及应用

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