水下无线通信方案ok

水下无线通信系统方案Version 1.00

成都信息工程学院科技处2014年3月20日

一、几种水下通信方式比较及选择

水下通信主要采用声、电磁波、光几种方式，各种通信方式有其特点及应用范围，各有利弊，现分析如下：

1、在水中传播的各种波中，以纵波(声波)的衰减最小，因而声纳技术和水声信息传输技术被广泛采用和关注。目前，水下无线通信广泛使用的是声学通信技术，水声通信技术具有通信距离远、通信可靠性高等优点，声学通信技术在浅海和深海的水下无线通信领域中得到了广泛的应用。但是，水下声学通信也有诸多的局限性。（1）水声信道传输延时长、传输速率低。水中声波的传播速度约为1500m/s，其数据传输速率随着距离增大而降低。（2）可用带宽有限。水下声学通信中的传输带宽是时变的，一般水下链路的容量比陆地上的无线链路的容量低很多，如果再考虑多址接入、信道衰落、噪声和干扰等不利因素的影响，实际可获得的链路容量比理想的无线传输速率还要低许多。（3）功耗高、体积大。由于其波长相对较长，所以其耗能大，对于水下来说其能源补给很是困难。（4）通信质量易受环境影响。水下声信号的传输质量与水温、盐度、压力等环境因素的变化密切相关，在恶劣海洋环境下极易导致通信的失败。（5）安全性差等。水下声信号容易被监听，在军事战争和一些重要机密信息传输中会带来严重的后果。

2、采用电磁波进行水下无线通信，由于电磁波是横波，由于水是良导体，趋肤效应将严重影响电磁波在水中的传输，以致在陆地上广为应用的无线电波在水下几乎无法应用。电磁波在有电阻的导体中的穿透深度与其波长直接相关，短波穿透深度小，而长波的穿透深度要大一些，因此，长期以来，超大功率的长波通信成为了水下通信的主要形式。不过，即使是超长波通信系统，穿透水的深度也极其有限(最深仅达80m)，而且超低频系统耗资大，数据率极低，易遭受干扰，难以得到好的效果。

3、目前也有采用水下激光通信，原理是采用一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光，在水中传输信息的通信方式，是目前较好的一种水下通信手段。其主要由三大部分组成：发射系统、水下信道和接收系统。水下无线光学通信的机理是将待传送的信息经过编码器编码后，加载到调制器上转变成随着信号变化的电流来驱动光源，即将电信号转变成光信号，然后通过透镜将光束以平行光束的形式在信道中传输；接收端由透镜将传输过来的平行光束以点光源的形式聚集到

光检测器上，由光检测器件将光信号转变成电信号，然后进行信号调理，最后由解码器解调出原来的信息。但其也有明显缺点，通信方向性要求较高（要求发射及接收对准），偏离角不能太大，通信距离也有限（数百米），同时功耗也较大，应用受到限制。

4、目前还有采用LED光进行水下通信，现对于激光通信，其通信方向性要求现对较低，工程实现较容易，即偏离角可以允许较大高，是当前较高效的近距离水下信息传输技术。与水下声学通信技术相比，光学通信技术可以克服水下声学通信的带宽窄、受环境影响大、可适用的载波频率低、传输的时延大等不足。首先，由于光波频率高，其信息承载能力强，可以实现水下大容量数据传输；其次，光学通信具有抗干扰能力强，不易受水温度和盐度变化影响等特点，具有良好的水下电子对抗特性；第三，光波具有较好的方向性，如被拦截，会造成通信链路中断，使用户会及时发现通信链路出现故障，因此具有高度的安全保密性：第四，光波波长短，收发天线尺寸小，可以大幅度减少发射与接受装备的尺寸和重量，并且目前光电器件的转换效率不断提升，功耗不断降低，这非常适合水下探测系统设计对有效载荷小型化、轻量化、低功耗的要求。

综上所述，考虑课题的较高通信波特率（图象传输）、小体积、低功耗、水下短距离通信的要求，课题方案水下部分拟采用采用LED光进行水下通信。水上部分采用常规无线公频（422M）进行通信，二者之间主动识别切换（先进行无线电磁波通信，不成功情况下主动转换到LED光通信方案。

二、实施方案框图及说明

按设计要求，初步考虑实现水下5m，地面1公里的通信要求，待研制开始后，进一步研究提高水下通信距离。

1、系统总体方案：

系统方案框图如下：检测方包括电源模块，采用DC/DC高效率开关电源分路提供各部分隔离电源、传感器信号检测及cpu主控模块实现传感器信号检测，以及系统的控制及通信功能、无线公频发射模块实现中距离无线发射功能、LED光发射模块实现数据光发射功能。

接受方包括电源模块，采用DC/DC高效率开关电源分路提供各部分隔离电源、cpu主控模块实现通信数据接受纠错处理及系统整体控制，无线公频接收模

块实现中距离无线接收功能、LED 光接收模块实现数据光接收及转换功能。手机传输模块实现把接受机数据通过移动公网向远程上位机的数据传送功能。

三、系统设计中几个技术问题的设计考虑

系统设计的关键及技术难点在于水下通信的实现，以及在小功率限制下的功

率有效利用及尽可能大的光发射功率控制。

（1）、光通信部分链路框图：

LED 光通信主要由三大部分组成：发射系统、水下信道和接收系统。CPU 模

块把检测处理后的传感器等待传送的信息经过编码器编码后，通过调制器转变为信号变化驱动光源，以光的形式在水信道中传输；接收端将传输过来的光信号通过光检测器转变成电信号，然后进行信号调理，最后由解码器解调出原来的信息。设计考虑采用基于发光二极管(LED)和光电倍增管的水下光学通信系统，以提高通信质量，同时设计拟采用PPM 调制，它具有所需要的发射功率低，设备简单，

是水下光通信的较好选择。

光通信系统框图如下（此图为单相流程示意图，对水下设备光发射接收都需要）：

水下通信信道部分光线受水体中的颗粒影响发生散射和吸收，导致光传输功率的损失光传输在有限功率的情况下有明显缺点。即通信方向性要求较高（要求发射及接收对准），偏离角不能太大，通信距离也有限（数百米），同时功耗也较大。系统设计中考虑通过透镜将LED光束以适当平行光束的形式在信道中传输；接收端由透镜将传输过来的接近平行光束以点光源的形式聚集到光检测器上，由光检测器件将光信号转变成电信号，平行光束有利于聚焦光源能量，但对通信接受角度要求高，将来设计时根据实际情况考虑，大的接收孔径尺寸可以有效地增加所接收的光功率，但是接收孔径尺寸将影响接受端外型尺寸。

（2）、电源的设计思路：由于体积及功率的限制，有效利用电源以及尽可能提高光发射功率是通信可靠性及尽可能提高通信距离的关键，其中水下装置主要功率消耗及设计难点在于发射部分。发射部分电源设计采用以下方案，DC12V或24V电源进入后采用DC/DC高效开关电源芯片产生所需的各种工作电源(效率在90%左右)，对发射部分电源设计采用在电源输出端并联超级电容储能，利用光发射速率高，发射时间短的特点，在空闲时利用电容储能，在发射期间，发射输出电流由电容的储能及发射部分电源共同提供，尽可能提高发射时间的输出功率，达到增长通信距离的效果。

同时根据项目要求，如果可行的话，在降低功耗方面，设计时水下设备在休眠工作方式及测量传数状态间循环切换。因为测量和发射时间极短，休眠时间长短可设置，以降低平均功耗。

（3）、传感检测模块设计

传感检测模块设计主要考虑是一次还是二次信号，如果是二次信号（指的是所有信号均由水下设备以标准电信号形式提供给定水下通信系统）；那么系统设计将比较简单。如果是一次信号，那设计工作量较大，该部分设计有各种成熟传感器件，由于体积及功率的限制，在对成本不敏感的情况下，尽量采用智能集成传感器芯片。具体选型待指标及测量范围确定后详细设计；主要是工作量的问题。

（4）、通信数据包处理及备用信号通道问题

数据包处理中对音视频信号进行有效压缩，并保留一点数据冗余，以满足进行较强的纠错处理，备用数据增加的要求。

四、主要技术指标

由于资料要求不详细，待课题明确后详细列出。

五、备注

本课题的技术关键在于水下通信的实现，其余电子、通信及传感器检测、信号处理等技术成熟，主要是工作量问题，把握性大，正在进行LED光通信方案的验证，如果验证成功，技术细节在进行详细讨论。

GPRS无线通信方案.docx

GPRS无线通信方案一、什么是 GPRS通信 GPRS DTU 通信是指用GPRS DTU 替代有线连接的数据传输方式实现上位机和下位机之间无线的数据交换，用无线GPRS的方式实现主站对从站的监测和控制功能。由于GPRS DTU 在网络中拥有的IP 是不固定的因此GPRS DTU之间的通信是通过服务器来协助完成的，有服务器的应用模型是DTU 常用的模型之一，以北京捷麦公司的GPRS模块 G300 为例，在此模型中每个客户DTU 都与服务器保持连接，当串口有需要传输的数据时DTU 将数据通过GPRS 网络发送给服务器，再由服务器完成数据在不同DTU 模块中的转发作用，DTU 接收到服务器通过 GPRS网络发送过来的数据后通过串口将数据传出给与其连接的串口设备。上位机和终端设备GPRS的数据交换过程大概如下： 1. 上位机或终端设备将数据通过串口交给源GPRS模块 2. 源 GPRS模块接收完串口数据后将要发送的数据打包通过GPRS网络交给服务器。 3.服务器将收到源 GPRS模块的数据判断接收 GPRS地址后通过 GPRS网络将数据转发给接收的目标 GPRS模块。 4.目标 GPRS模块收到服务器通过 GPRS网络传来的数据后将数据通过串口传出给终端设备或上位机。通过以上 4 步就完成了上位机和现场设备通过无线GPRS的方式传输数据。以北京捷麦GPRS模块 G300 为例传输关系图如下所示服务器用户应用程序串口互联网 G300 主站 GPRS 现场设备现场设备G300 G300分站 N2 分站 1现场设备 ...G300分站 2 二、 GPRS DTU替代总线连接方法 GPRS模块替代总线连接的过程很简单大概大概有以下两步：

华奥通无线通信模块检测方法

华奥通无线通信模块检测方法为了保证通信模块的质量，对于进货检验需要按如下方法进行测试内容： 1. 5米通信效率测试 2. 高低温测试测试工具： 1.计算机一台、专用串口线a 1根（DB9孔-DB9孔，连接方法2-3 、3-2、5-5、9-4、4-9）、专用电源转换板一块（UM-POW），串口线b 1根（DB9-4位白色插头，连接方法3-1，2-2，5-4） 2.MODSCAN软件 3.Super32-L309控制器一台，24V电源一块 4.工装用无线模块1块

测试方法： 5米通信效率测试该项测试为全检 1) 将专用串口线a 一端连接到L309的串口上，一端连接到连接到待测无线模块的串口上。 2) 将无线模块的1、2、3、5拨码拨到ON ，其余为OFF 。 3) 将电源板接到工装用无线模块上，并将串口线b ，接到电源板上，并将DB9插头接到计算机的串口上。

4)给L309 和电源转换板供24V，并上电。 5)将L309与计算机距离5米 6)运行MDOSCAN软件，并配置串口为9600 8 N 1 7)设置站号为254. 8)设置采集120个HOLD 寄存器。 9)开始采集，这时观察发送与接收次数，当发送次数达到100次后，看接收次数，通信合格率达到98%为通信模块合格。否则为不合格，返回厂家。高低温测试该项测试为抽检，抽检比例为批次10% 1)按照常温测试连接测试工装 2)将测试工装放到高低温箱中，温度为高温60度、低温-30度 3)运行MODSCAN软件，测试通信模块的通信效率，通信效率在95以上的为合格。MODSCAN软件抓图

指挥车系统设计方案

通信指挥车系统设计方案西安博帆电子科技有限公司029-8886311083735868 通信指挥车系统设计方案概述 1、方案概述通信指挥车是利用先进的大功率广播指挥系统、现代无线通信技术、计算机技术、图像采集及传输技术、强光照明技术等，实现指挥车与现场工作人员的通信联络、现场指挥调度等功能，是公安、消防部门针对大型现场、群众疏散、抢险救援、综合移动的指挥中心，是现代通信技术及其它高科技技术的综合运用。 2、设计原则根据安全生产应急指挥中心初步设计要求和相关的设计标准，应急通信指挥车必须具备较强的通信功能和现场监控能力。此车具备高度的机动性、独立性和可靠性。因此，车辆的改装和系统总成的设计，必须达到以下要求： ◆车辆系统◆通信及现场监控系统 ●车厢的环境布置简洁、舒适●自动化管理和控制体系 ●动力系统有力可靠●系统的可靠性高 ●整车配置和配重合理●国际先进水平的尖端技术 ●不改变汽车底盘技术参数不切割车体●系统操作简便，易于管理系统的功能和组成 1、车辆系统指挥车是以普通型客车底盘作为改装平台，保证工作人员拥有宽敞舒适的工作环境，并且为系统的运行和维护提供符合技术要求的环境条件。在保证整车性能的前提下对车辆进行改装，实现符合设备技术要求的工作环境，这是改装设计的重点。基本改装措施:⑴所有设备及机架需采取防震措施； ⑵加装发电机隔音罩及消音器； ⑶车辆加装车载发电机，依靠车载发电机直接为车载设备提供5.5KW的AC220V电源； ⑷精确计算车辆上装设备配重，合理进行改装。 2、通讯系统无线专网通讯系统，通过配备350MHZ的集群车载台可在专网情况下实现指挥中心与指挥车之间的通讯联系。还可以使用车载的GSM移动电话、GPS定位导航系统，扩大指挥车与各工作单元组的使用范围。该系统可以实现快速、灵活的现场指挥调度。车辆配备了最新型车载GPS导航定位系统，通过5英寸液晶屏及专用遥控器进行操作，该设备集成了GPS卫星定位、DVD语音导航、GIS全国电子地理信息、可自动切换倒车监视，可在车辆行进过程中以语音方式向驾驶员播报行车路线。可充分体现现代化通信指挥车的高度集成及高度电子化优势，是通信指挥车必不可少的先进配置。 3、计算机及控制系统通过专业车载计算机、网络交换机配予无线局域网卡、解码器可实现现场电脑组网及资源共享，也可与指挥中心交换数据信息。该系统充分发挥了计算机中央控制的功能，为今后系统升级打下了良好的基础。此外，计算机还接驳车上配备的便携式打印机，可在事发现场非常方便地进行文件的处理工作。为车载计算机及嵌入式硬盘录像机配备的液晶显示器，采用独特的升降机构，在保证防震、高强度稳定的前提条件下可在控制台面上下自由伸缩，节省了车内有限的空间，使操作控制更加现代化，使车内整体布局更加灵活科学。车载GSM无线传真机可利用GSM/GPRS在车辆移动中收发传真，该设备还配备语音手柄，亦可作为车载移动电话使用。利用宏控KT-AV可编程中央控制系统，用无线LCD触摸屏及专门的操作软件可实现对全车设备的集中控制，并拥有设备状态显示及一键复位功能，大大减少了车载设备控制部分占用的车内空间，高度体现了集中控制的优势。此外，车辆上装设备的控制部分除全部采用宏控KT-AV可编程中央控制系统外，亦设置了有线控制，双重控制方式可确保所有设备正常操作使用。 4、现场监控及视频传输系统

水下无线通信办法ok

精心整理水下无线通信系统方案 Version1.00 成都信息工程学院科技处 2014年3月20日

信技术相比，受环境影响大、可适用的载波频率低、传输的时延大等不足。首先，可以实现水下大容量数据传输；其次，光学通信具有抗干扰能力强，不易受水温度和盐度变化影响等特点，具有良好的水下电子对抗特性；第三，光波具有较好的方向性，如被拦截，会造成通信链路中断，使用户会及时发现通信链路出现故障，因此具有高度的安全保密性：第四，光波波长短，收发天线尺寸小，可以大幅度减少发射与接受装备的尺寸和重量，并且目前光电器件的转换效率不断提升，功耗不断降低，这非常适合水下探测系统设计对有效载荷小型化、）进行光接三、系统设计中几个技术问题的设计考虑系统设计的关键及技术难点在于水下通信的实现，以及在小功率限制下的功率有效利用及尽可能大的光发射功率控制。

通信系统规划设计

附件2 第一部分：通信系统设计方案一、系统概述通信网络是一切信息传送的载体，它的设计好坏将直接影响到南海区一期智能交通管理系统的整体建设是否成功。因此，根据南海区智能交通系统一期建设特点，需要考虑采用当前先进的技术，建立整个系统的通信网络，以保证系统高速、稳定、安全的运行。目前，通信网络可以选择有线和无线两种。其中，无线通信又分为很多种，主要有超短波和微波，微波的传输受自然环境影响较大，如：山体、建筑物的遮拦，对微波都有影响。考虑到信息化技术的需要，在佛山市公安局南海分局交通警察大队指挥中心与下面17个中队的分中心及关键节点之间建立一条信息高速公路，将对南海区交通管理的信息化、智能化建设起到促进作用，不仅可以解决目前实时传送图像、实时控制信号等的问题，而且还可以提高整个南海区公安交通管理部门的办公自动化和辅助决策水平。为此，建议在大队指挥中心、中队队部及重要道口等关键节点之间采用光纤传输。平时可以用光纤通道作为主通信通道，传送数据、图像信息（实时图像）。同时，在未来建设中，可考虑采用无线网络作为备份网络，在光纤网出现故障时，作为数据、图像信息的备用通道。此次建设的无线系统主要是为移动警务系统服务，并有部分用作交通流信息检测系统。二、系统设计原则（一）网络的先进性在本方案的设计中，在不降低整个系统性能的基础上，尽可能地利用现有设备和通讯线路，降低网络建设的投资成本，组建先进、可靠、具有升级潜力的业务和办公自动化综合应用网络。总的指导思想是，以高水准、最优化的系统集成方案及一流的网络技术和设备，将南海区交通管理的通信网络建成一个性能先进的、安全的、可靠的、高效的智能化计算机网络系统。整个网络系统除具有技术先进性、安全可靠性、功能可扩展性及操作方便性之外，还需结合南海区智能交通系统规划与建设的实际情况，使整个网络系统具有合理的性能价格比。

浅析水下无线电能传输技术的发展及应用趋势

浅析水下无线电能传输技术的发展及应用趋势发表时间：2019-06-28T09:41:40.967Z 来源：《中国电气工程学报》2019年第4期作者：赵文圣 [导读] 摘要：无线电能传输技术是当下研究的热点，是人工智能、电子信息、电气设备等方面重要研发方向，因其使用较比方便，在某些特殊的环境能够发挥更大的作用。而水下无线电能传输根据研究价值，笔者粗浅分析了水下无线电能传输技术的发展及应用趋势。中国矿业大学 221116 摘要：无线电能传输技术是当下研究的热点，是人工智能、电子信息、电气设备等方面重要研发方向，因其使用较比方便，在某些特殊的环境能够发挥更大的作用。而水下无线电能传输根据研究价值，笔者粗浅分析了水下无线电能传输技术的发展及应用趋势。关键词：无线电能传输技术；水下传输；应用趋势海洋搜救、水下探测、潜水运动等使用的水下设备，大多使用传统电池供电方式，而水下设备其他供电方式的研究不断进行，无线电传输技术也随着引入水下设备供电系统之中。在未来，谁能首先解决水下无线电能传输问题，谁就能在未来海洋工程中占得先机。 1、无线电能传输技术的发展 19世纪30年代，作为第一发现电磁感应现象的英国科学家法拉第，开创了无线电能传输的新纪元。1890年，克罗地亚科学家尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）提出一个大胆的构想：把地球作为导体，在地球与电离层之间建立起低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来远距离传输电力[1]，后来特斯拉建成了187英尺的无线电能传输铁塔。20世纪90年代，飞利浦公司研发出了无线充电牙刷，通过内部线圈感应充电器发出的磁场后充电。2007年6月，知名的美国麻省理工学院，校内研究小组利用无线电能传输技术给远处的灯泡供电，成功点亮了灯泡，同时点亮了世界对于无线电能传输技术的新里程碑。随着历史的不断发展，科学的不断进步目前无线电能传输主要有三种方式，即电磁感应式、电磁共振式、电磁波发射式。水下无线电能传输技术也随着无线电技术的发展而发展，在我国，浙江大学流体传动及控制实验室对于水下电磁耦合、充放电系统、线圈优化等方面都有较大的研究成果，是我国国家重点实验室；西北工业大学对于水下电路结构设计、水下电磁耦合等方面也进行重点研究；国防科技大学也研究了独有的水下无线电能传输系统。 2、水下无线电能传输技术应用发展趋势随着人类对于海洋的不断开发，水下作业不断增加，同时要求工作要求难度越高、时间越长，因此水下设备要求更高，能解决更多问题，而无线电能传输技术也在向结构多样化、功能集成化等方向发展，同时也存在急需解决的各种问题。 2.1 结构多样化由于各国工业用电标准不一致，设备多样化，因此无线电能传输也在向着多样化结构发展。以线圈绕组方式分类，可分为单面和双面绕组方式。单面绕组需要宽度达的耦合器，而耦合器的位置在整个无线电能传输系统中有会有很大影响。而且单面绕组式需要设置屏蔽板，用以阻止漏磁通[2]。但由于现代技术的不断发展，对于电子设备的体积也需要不断变小，而此时单面绕组式则体现了其体积小、重量轻、扁平化等特性，适用于未来发展需要。由于水下作业的特殊情况，设备精度一般较低，使用比较困难，因此选择合适的磁芯对于整个设备的电能传输尤为重要。罐型磁芯的电磁屏蔽性较好，在一定程度上能够很好的抗干扰性，适用于水下作业对于设备的多项要求。 2.2 功能集成化水下设备功能的实现主要靠能量和信号两个概念，能量为电气系统的正常运行提供保障，信号为整个系统的运行、控制、检测提供了命令。在一个完整的水下无线电能传输系统中，需要有控制指令、检测信号的同时，实现能量的传输，这就需要整套系统集能量传输和信号发送于一体。目前行业内主要有两种不同的设备能量信号传输方式：（1）独立式。整个系统设置两组线圈，分别进行无线能量传输和信号传输，两个线圈相对独立。但两组线圈无论水平放置，还是垂直放置，都会发生线圈耦合，产生很大的干扰，同时对于能量有很大损失，数据难以正常传输。（2）高频注入式。信号和能量的无线传输可以通过同一磁路进行，这是高频注入式的最大特点，它将信号和能量的传输集中于一种线圈，通过相同的两极线圈工作。通过高频信号波和低频电能传输波结合，形成一个复合波，经过传输设备进行传输。在此传输过程中，能量损耗能控制在一定范围内，不会影响数据的传输，最终达到信号和能量最大化传输的目的。 2.3 急需解决的问题（1）电能传输稳定性问题。无线电能传输本身就存在很大的不稳定性，在水下作业要求更高。（2）传输距离问题。在各种实验中发现，一旦距离增大，就需要同时增大线圈半径，而线圈半径体积不可能无线增大。（3）生物安全问题。在整个传输系统中，都存在高频电流和磁场，对生物生存环境有很大的负面影响。 3、结语无线电能传输技术由于其特有的便捷性，特别是针对水下设备能量补给问题，比传统供电方式有很大的优点，虽然还存在的很多问题，但是通过广大研究学者的不断努力，必将逐步解决当下各种技术难点，让水下无线电能传输技术得到更大的发展，拥有更广阔的前景。参考文献： [1]王浩.磁耦合谐振无线电能传输系统耦合状态与传输特性研究[D].东北大学,2015. [2]贺县林,戚连锁,罗宁昭.基于海水环境下ICPT系统电磁耦合器的研究[J].船电技术，2015,35（11）：47-51

智能水表无线通信解决方案

智能水表无线通信解决方案深圳市技卓芯通信技术有限公司SHENZHEN JZX TELECOM TECHNOLOGY CO.,LTD 电话:865416008671429686038781传真:(0755)22676585 网址：https://www.360docs.net/doc/d35984737.html, EMAIL：market@https://www.360docs.net/doc/d35984737.html, 地址:深圳市南山区西丽桃源街道平山一路世外桃源创意园B栋3楼

需求分析目前许多地方的自来水公司，还是采用人工上门读取水表数据的抄表方式，这种方式需要抄表工人挨家挨户去读取水表的数字，如果用户家中无人就没办法读取数据，而且人工抄表的方式还非常不利于数据统计，随着现在科学技术的发展，对抄表方式也是提出了新的要求，要求提高可靠性，实时性以及数据处理的方便性。于是无线抄表技术已经开始广泛应用于自来水公司的自动抄表。由于长距窒内外的布线存在着短路、断线隐患，错综复杂的线路使系统调试和维护困难重重，现在存在的远程集中抄表方式已不能满足水电公司日益增长的业务需求。因此，我们提出了新的自动抄表系统---无线抄表。（一）无线远传水表集抄系统系统组成：无线远传水表抄表网络系统由抄表管理中心，集中控制器和采集终端组成。其结构示意图如下： 1）抄表管理中心：由抄表管理中心内部的抄表管理计算机及其后台上位机管理软件组成，是整个远程无线抄表系统的核心管理部分，它既是远程所有无线抄表设备的管理者，又是联系着用户营销管理系统与远程自动抄表系统的桥梁。中心管理系统通过远程GPRS/CDMA的无线通信方式与远程无线集中器通信，抄收无线集中器数据，远程无线集中器与无线数据路由

基于单片机Wifi无线通信方案

基于单片机Wifi无线通信方案第一部分：功能介绍通过手机发送指令控制LED亮与灭单片机原理图第二部分：硬件接法 1.连接实验相关模块连线如图：

JP10(P0)接J12 J21跳线帽接左边 A? P22 B?P23 C?P24 J10与J12相连接（即是P0口控制LED）单片机与ESP8266连接：由于单片机的串口通常配置成9600，而ESP8266初始的波特率为115200，所以先用PC通过PL2303去配置ESP8266模块的波特率为9600

ESP8266图示PL2303图示 PC与ESP8266通过PL2303连接 PL2303绿线-----------ESP8266的URXD脚 PL2303白线-----------ESP8266的UTXD 脚注意：用PC机上的串口助手测试时，由于ESP8266的电源是,所以先要把开发板的电源配置成,如下图J-PWR,跳线冒连接。PL2303 的电源（红线）不接！ESP8266引脚的VCC和CH_PD连接开发板JPWR的vcc两个脚，ESP8266的地与PL2306的地连接开发板JPWR的GND两个脚（共地）！！！！！！

在PC上打开软件，界面如下：注意：发送新行选择上，波特率默认为115200,8,1,None 串口号选择PL2303的COM口(查看设备管理器) 打开串口即可测试（软件的发送新行要打勾）第一步：配置波特率

然后在字符串输入框中输入：AT+UART=9600,8,1,0,0 发送给ESP8266 ,若返回OK，表示成功（注意最后一位不要选择流控）第二步：ESP8266配置AP的SSID和密码然后在字符串输入框中输入：AT+CWSAP="ESP8266-gigi","90",5,3 注意：操作第二步时，要把串口软件的波特率设置成9600。设置成功后，可以利用PC上的无线网卡去连接到此，ESP8266配置完成，然后下载单片机程序，此时要单片机的电源重新换成5V！注意：单片机下载程序需要5V,运行时可以为。在换成5V，注意要把ESP8266的电源断开，避免烧毁芯片！！！！！！！

Wi-Fi通信终端的研发与测试方案

Wi-Fi通信终端的研发与测试方案无线技术正渗透到生活的方方面面——从手机到笔记本电脑、PDA、游戏控制器、数码相机和手持GPS设备。大部分用户可能并不了解其使用的无线设备的复杂性和精密性。但是，设计人员和制造商却非常清楚他们所设计和生产的各种无线产品必须满足严格的产品规范、越来越短的上市周期和低成本的要求。在Wi-Fi技术出现的早期，在设计和生产Wi-Fi产品一般采用通用的实验仪器进行研发和制造测试。但是随着产量的增加和价格的下降，这种方法已经行不通了。这一行业需要一种系统级解决方案，不但能够像通用仪器一样测量参数，而且能够提供符合面向规范的测试方案。换句话说，新的测试方案不但能够测量具体的参数，而且要提供图形化测量结果，并快速反映DUT的信号细节特性。无线连接规范涉及发送和接收两方面，总体目标是实现最大的传输效率及与其他无线设备之间的最小干扰。因此，系统级的解决方案要能够捕捉DUT的发射信号，根据每种标准的技术规范进行快速而全面的分析。对接收测试而言，测试系统必须提供精确可控的信号源，根据技术规范测试DUT的特征。测试系统需要分析DUT的发射信号和接收信号。因此，测试仪器和测试方案必须能够快速捕捉和分析信号，输出测试结果。然而，每一个产品研发和测试预算是有限的，这就要求系统的采购成本及其测试速度必须满足无线产品的上市周期与成本要求，能够帮助研发人员在数周内而不是数月内将原始的设计变成量产的产品。 2003年以来，这样的系统已被应用于Wi-Fi产品研发和质量控制。随着时间的发展，出现了一些新的无线标准，包括WiMAX、蓝牙、WiMedia和ZigBee。下面来分析这些无线规范与测试测量系统的关系。人机接口在设计新型无线设备的研发中，设计人员必须分析底层标准的各个方面。所有的无线规范都涉及射频和调制技术，通常具有基带和射频调制两大子系统。在研发过程中，这些子系统能分别进行独立的和综合的测试分析是非常重要的，因此，需要一个测试仪器能够分别发射和接收射频及基带信号。

无线数字数集群系统具体实施方案模板.doc

天一阁·月湖景区无线集群通信指挥系统（设计方案）浙江宝兴智慧城市建设有限公司二○一七年七月

目录 1 项目概述 .................................................... 错误 ! 未定义书签。通信现状 . ............................................ 错误 ! 未定义书签。集群通信必要性 . ...................................... 错误 ! 未定义书签。信道利用率高 . .................................... 错误 ! 未定义书签。业务功能丰富 . .................................... 错误 ! 未定义书签。系统建成后可实现的功能 . .............................. 错误 ! 未定义书签。数字集群系统的先进性 . ............................ 错误 ! 未定义书签。 2 项目总体设计方案 ............................................. 错误 ! 未定义书签。设计目标 . ............................................ 错误 ! 未定义书签。系统组网方案 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。基站建设 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。站点容量计算 . .................................... 错误 ! 未定义书签。站点部署示意图 . .................................. 错误 ! 未定义书签。系统规划 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。系统特点及功能介绍 . .................................. 错误 ! 未定义书签。基本业务功能 . .................................... 错误 ! 未定义书签。移动性管理 . .............................. 错误 ! 未定义书签。安全功能 . ................................ 错误 ! 未定义书签。基本话音业务 . ............................ 错误 ! 未定义书签。基本数据业务 . ............................ 错误 ! 未定义书签。有线调度功能 . .................................... 错误 ! 未定义书签。语音调度功能 . ............................ 错误 ! 未定义书签。基本业务功能 ......................... 错误 ! 未定义书签。多选呼叫 . ............................ 错误 ! 未定义书签。用户监听 . ............................ 错误 ! 未定义书签。强插 / 强拆 . ........................... 错误 ! 未定义书签。遥晕 / 复活 . ........................... 错误 ! 未定义书签。在线检测 . ............................ 错误 ! 未定义书签。呼叫提醒 . ............................ 错误 ! 未定义书签。会议 . ................................ 错误 ! 未定义书签。遥毙 . ................................ 错误 ! 未定义书签。短信管理 . ................................ 错误 ! 未定义书签。紧急告警 . ................................ 错误 ! 未定义书签。录音回放 . ................................ 错误 ! 未定义书签。报表查询 . ................................ 错误 ! 未定义书签。数字系统网管系统 . ................................ 错误 ! 未定义书签。 3 系统设备介绍 ................................................ 错误 ! 未定义书签。单基站示意图 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。信道机 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。产品描述 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。技术规格 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。合路器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。分路器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。双工器 . .............................................. 错误 ! 未定义书签。室外全向天线 . ........................................ 错误 ! 未定义书签。手持终端 PD680 ....................................... 错误 ! 未定义书签。

水下无线传感网

水下无线传感器网络摘要：水下无线传感器网络是一种包括声、磁场、静电场等的物理网络，它在海洋数据采集、污染预测、远洋开采、海洋监测等方面取得了广泛的应用，将在未来的海军作战中发挥重要的优势。描述了水下无线传感器网络的研究现状，给出了几种典型的水下无线传感器网络的体系结构，并针对水下应用的特点，分析了水下无线传感器网络设计中面临的节点定位、传感器网络能量、目标定位等诸多难题，最后根据应用需求提出了水下无线传感器网络研究的重点。关键词：水下无线传感器网络；能量；定位 1．引言水下无线传感器网络是使用飞行器、潜艇或水面舰将大量的(数量从几百到几千个)廉价微型传感器节点随机布放到感兴趣水域，节点通过水声无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给接收者。近年来，水下无线传感器网络技术在国内外受到普遍关注，正在被广泛用于海洋数据采集，污染预测，远洋开采，海难避免，海洋监测等。水下无线传感器网络具有传统传感器技术无法比拟的优点[1]：传感器网络是由密集型、成本低、随机分布的节点组成的，自组织性和容错能力使其不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃；分布节点的多角度和多方位的信息融合可以提高数据收集效率并获得更准确的信息；传感网络使用与目标近距离的传感器节

点，从而提高了接收信号的信噪比，因此能提高系统的检测性能；节点中多种传感器的混合应用使搜集到的信息更加全面地反映目标的特征，有利于提高系统定位跟踪的性能；传感器网络扩展了系统的空间和时间的覆盖能力；借助于个别具有移动能力的节点对网络的拓扑结构的调整能力可以有效地消除探测区域内的阴影和盲点。因此，传感器网络能够应用于恶劣的战场环境。在军事领域，通过多传感器系统的密切协调，形成空-舰-陆基传感器构成的多传感器互补监视网络，对目标进行捕获、跟踪和识别。水下无线传感器网络由于其应用环境的特殊性，要考虑海水盐度、压力、洋流运动、海洋生物、声波衰减等对传感器网络的影响，使水下无线传感器网络的设计比陆地无线传感器网络更难，对硬件的要求更高。 2 水下无线传感器网络的研究现状由于水下无线传感器网络的巨大应用价值，它已经引起世界许多国家军事部门的极大关注。水下传感器网络技术的发展甚至影响到海军军事战略的变革。由于水下传感器网络技术的发展，未来的海战可充分发挥近海空间优势。最早开展水下无线传感器网络研究的国家是美国，早在上世纪50 年代，美国就在大西洋和太平洋中耗巨资建设庞大的水声监视系统(SOSUS)。近几年美国水下无线传感器网络的较大的项目有：1999~2004 年美国海军研究办公室的SeaWeb 计划；2004 年哈佛大学启动的CodeBlue 平台研究计划；坛上，披露了“近海水下持续监

水下无线通信方案ok(DOC)

水下无线通信系统方案Version 1.00 成都信息工程学院科技处2014年3月20日

一、几种水下通信方式比较及选择水下通信主要采用声、电磁波、光几种方式，各种通信方式有其特点及应用范围，各有利弊，现分析如下： 1、在水中传播的各种波中，以纵波(声波)的衰减最小，因而声纳技术和水声信息传输技术被广泛采用和关注。目前，水下无线通信广泛使用的是声学通信技术，水声通信技术具有通信距离远、通信可靠性高等优点，声学通信技术在浅海和深海的水下无线通信领域中得到了广泛的应用。但是，水下声学通信也有诸多的局限性。（1）水声信道传输延时长、传输速率低。水中声波的传播速度约为1500m/s，其数据传输速率随着距离增大而降低。（2）可用带宽有限。水下声学通信中的传输带宽是时变的，一般水下链路的容量比陆地上的无线链路的容量低很多，如果再考虑多址接入、信道衰落、噪声和干扰等不利因素的影响，实际可获得的链路容量比理想的无线传输速率还要低许多。（3）功耗高、体积大。由于其波长相对较长，所以其耗能大，对于水下来说其能源补给很是困难。（4）通信质量易受环境影响。水下声信号的传输质量与水温、盐度、压力等环境因素的变化密切相关，在恶劣海洋环境下极易导致通信的失败。（5）安全性差等。水下声信号容易被监听，在军事战争和一些重要机密信息传输中会带来严重的后果。 2、采用电磁波进行水下无线通信，由于电磁波是横波，由于水是良导体，趋肤效应将严重影响电磁波在水中的传输，以致在陆地上广为应用的无线电波在水下几乎无法应用。电磁波在有电阻的导体中的穿透深度与其波长直接相关，短波穿透深度小，而长波的穿透深度要大一些，因此，长期以来，超大功率的长波通信成为了水下通信的主要形式。不过，即使是超长波通信系统，穿透水的深度也极其有限(最深仅达80m)，而且超低频系统耗资大，数据率极低，易遭受干扰，难以得到好的效果。 3、目前也有采用水下激光通信，原理是采用一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光，在水中传输信息的通信方式，是目前较好的一种水下通信手段。其主要由三大部分组成：发射系统、水下信道和接收系统。水下无线光学通信的机理是将待传送的信息经过编码器编码后，加载到调制器上转变成随着信号变化的电流来驱动光源，即将电信号转变成光信号，然后通过透镜将光束以平行光束的形式在信道中传输；接收端由透镜将传输过来的平行光束以点光源的形式聚集到

基于单片机Wifi无线通信方案-Demo

基于单片机W i f i无线通信方案第一部分：功能介绍通过手机发送指令控制LED亮与灭单片机原理图第二部分：硬件接法 1.连接实验相关模块连线如图： JP10(P0)接J12 J21跳线帽接左边 A? P22 B?P23 C?P24 J10与J12相连接（即是P0口控制LED）单片机与ESP8266连接：由于单片机的串口通常配置成9600，而ESP8266初始的波特率为115200，所以先用PC通过PL2303去配置ESP8266

模块的波特率为9600 ESP8266图示 PL2303图示PC与ESP8266通过PL2303连接 PL2303绿线-----------ESP8266的URXD脚

PL2303白线-----------ESP8266的UTXD 脚注意：用PC机上的串口助手测试时，由于ESP8266的电源是,所以先要把开发板的电源配置成 ,如下图J-PWR,跳线冒连接。PL2303 的电源（红线）不接！ESP8266引脚的VCC和CH_PD连接开发板JPWR的vcc两个脚，ESP8266的地与PL2306的地连接开发板JPWR的GND两个脚（共地）！！！！！！在PC上打开软件，界面如下：注意：发送新行选择上，波特率默认为115200,8,1,None 串口号选择PL2303的COM口(查看设备管理器) 打开串口即可测试（软件的发送新行要打勾）第一步：配置波特率然后在字符串输入框中输入：AT+UART=9600,8,1,0,0 发送给ESP8266 ,若返回OK，表示成功（注意最后一位不要选择流控）第二步：ESP8266配置AP的SSID和密码然后在字符串输入框中输入：AT+CWSAP="ESP8266-gigi 注意：操作第二步时，要把串口软件的波特率设置成9600。

Wi-Fi无线产品的研发与测试解决方案

Wi-Fi无线产品的研发与测试解决方案来源：今日电子作者：mmxajh 发布时间：2008-7-29 10:18:28 无线技术正渗透到生活的方方面面——从手机到笔记本电脑、PDA、游戏控制器、数码相机和手持GPS设备。大部分用户可能并不了解其使用的无线设备的复杂性和精密性。但是，设计人员和制造商却非常清楚他们所设计和生产的各种无线产品必须满足严格的产品规范、越来越短的上市周期和低成本的要求。在Wi-Fi技术出现的早期，在设计和生产Wi-Fi产品一般采用通用的实验仪器进行研发和制造测试。但是随着产量的增加和价格的下降，这种方法已经行不通了。这一行业需要一种系统级解决方案，不但能够像通用仪器一样测量参数，而且能够提供符合面向规范的测试方案。换句话说，新的测试方案不但能够测量具体的参数，而且要提供图形化测量结果，并快速反映DUT的信号细节特性。无线连接规范涉及发送和接收两方面，总体目标是实现最大的传输效率及与其他无线设备之间的最小干扰。因此，系统级的解决方案要能够捕捉DUT的发射信号，根据每种标准的技术规范进行快速而全面的分析。对接收测试而言，测试系统必须提供精确可控的信号源，根据技术规范测试DUT的特征。测试系统需要分析DUT的发射信号和接收信号。因此，测试仪器和测试方案必须能够快速捕捉和分析信号，输出测试结果。然而，每一个产品研发和测试预算是有限的，这就要求系统的采购成本及其测试速度必须满足无线产品的上市周期与成本要求，能够帮助研发人员在数周内而不是数月内将原始的设计变成量产的产品。

2003年以来，这样的系统已被应用于Wi-Fi产品研发和质量控制。随着时间的发展，出现了一些新的无线标准，包括WiMAX、蓝牙、WiMedia和ZigBee。下面来分析这些无线规范与测试测量系统的关系。人机接口在设计新型无线设备的研发中，设计人员必须分析底层标准的各个方面。所有的无线规范都涉及射频和调制技术，通常具有基带和射频调制两大子系统。在研发过程中，这些子系统能分别进行独立的和综合的测试分析是非常重要的，因此，需要一个测试仪器能够分别发射和接收射频及基带信号。图1 硬件接口尽可能保持简单——射频输入/输出、基带输入/输出、外部触发输入/输出这种面向系统的测试解决方案不需要像通用实验仪器那样提供许多控制按钮和开关，在面板上只有射频与基带输入输出端口（如图1所示）。应用基于PC的用户图形界面（GUI）软件系统，通过以太网卡接口，能够容易控制和操作测试系统。运行于PC上的分析软件大大降低了测试系统的成本，同时又保持了快速而全面的对信号捕捉和分析能力。针对不同的标准，采用不同GUI界面的软件（例如，其中一种用于Wi-Fi，另一种用于WiMAX），可以将各种标准相对应的测试需求集成到软件之中。例如，针对于用户开发出某种符合802.11a/b/g标准的功率谱密度模板的Wi-Fi产品，这样的测试软件可以加快测试速度且减少测试错误。

GPRS无线通信系统设计方案

MSC1210的GPRS无线通信系统设计引言近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。GSM网络出现后，技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中，如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等，从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。 GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传输系统的应用围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。本文设计的GPRS无线通信模块，嵌了TCP/IP协议，采用工业级的GPRS模块，适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈，但使用串口通信的情况。 1 GPRS通信原理及应用特点 1.1 GPRS简介 GPRS是通用无线分组业务（General Packet Radio System）的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部

分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外， GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。 1.2 基本工作原理 GPRS是在原有的基于电路交换（CSD）方式的GSM网络上引入两个新的网络节点： GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点（GGSN）。SGSN和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。图1给出了GPRS与Internet连接原理框图。 GPRS终端通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后，SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信。GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络。若分组数据是发送到另一个GPRS终端，则数据由GPRS骨干网发送到SGSN，再经BSS发送到GPRS终端。 2 嵌入式GPRS通信系统的实现 2.1 GPRS模块的硬件设计

【开题报告】水下无线通信系统的设计

开题报告电气工程及自动化水下无线通信系统的设计一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义水下无线通信主要可以分成三大类：水下电磁波通信、水声通信和水下光通信，它们具有不同的特性及应用场合。 1、水下电磁波通信技术的特点与发展众所周知海水据有导电的性质，因而海水对电磁有屏蔽的作用。海水中含有多种带电离子，其中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氯离子、碳酸氢根离子，这8种离子占海水中溶质总量的99％以上，这是使海水成为导体的主要原因。海水的电导率随海区温度、深度、盐度的不同而不同，为3～5S∕m，工程上一般取其平均值：4S∕m，它高于纯水的电导率5～6个数量级。所以对平面电磁波传播而言海水是有耗媒质，这决定了平面电磁波在海水中的传播衰减很大。（1）军用岸对潜艇甚低频单向通信这是一种世界各国家海军传统的军用远程单向通信方式，它从发射到接收的海区之间的传播路径是在大气层中，衰减比较小，但从大气层进人海面再到海面以下一定深度接收点的过程中，电磁波场强就会急剧下降。这就决定了水下电磁波通信只能用于远距离的小深度的水下通信。平面电磁波从大气层进入海面通信的发端在大气层中，其平面电磁波以垂直极化的形式(这是传播损耗较小的传播形式)在海面上传播，其水平磁场在海面感应出水平电场，此水平电场以接近垂直的方向向下传播，最后到达接收点。电磁波从空气中进人海面以下的能量是很少的。所以水下电磁波通信只能用于远距离的小深度的水下通信。如果想将电磁波信号送到较大深度时，就需要适当降低工作频率。（2）军用岸对潜艇超低频单向通信上世纪冷战时期，美国和前苏联分别将岸对潜(艇)单向通信的工作频率，从甚低频的几十千赫兹降到了超低频的100Hz以下，从而实现了100m左右的收信深度。以上两种方式的通信，发射设备的规模宏大，其占地面积以平方千米计，发射机输出功率从几百千瓦到数兆瓦，通信距离可达数千千米甚至超过万米，但收信深度(潜艇能可靠接收信号时艇的水线深度)都较浅，甚低频通信的收信深度仅几米至几十米，超低频通信的收信深度也仅百米左