|
|
*注:关键词如：会计信息、VB、学生、酒店、审计、VF等。关键词2是为了更加准确的找到你要的（但建议不要填上关键词2,因为这样查找的范围就小了）。
|
|
|
|
论文题目：
|
直序扩频无线传输技术在无线网络中的应用,毕业论文
|
|
|
直序扩频无线传输技术在无线网络中的应用,毕业论文
|
|
|
内容简介：本文概要描述无线网络的发展，重点叙述利用无线远程网络实现视频监控系统的关键技术——无线直序扩频技术。文章用一个无人值守的采油站实例对该技术的成功应用做了具体说明。
关键词：无线局域网，直接序列扩频，谱密度，视频信号，嵌入式系统
无线局域网1971年诞生于美国。早先它被用做建筑物之间的连接，无线连接设备可以将相距几公里甚至几十公里的建筑物的网络组成一个局域网，这样就避免了铺设光纤时破坏环境、施工周期长以及租用电信专线过于昂贵的问题。无线局域网的应用范围非常广泛，它不仅可以扩展有线网络的范围，覆盖线缆无法到达的盲点，也可以在很多特殊场所发挥自由便利的连网特点。若将其应用划分为室内和室外，室内应用包括办公室、车间、智能仓库、体育馆、会展中心、酒店、飞机场、医院、酒吧等；室外应用包括城市建筑群间通信、学校校园网络、工矿企业自动化控制与管理网络、银行证券城区网，以及矿山、水利、油田、港口、江河湖坝区、野外勘测实验、军事流动网等。
随着无线网络技术的不断发展、芯片技术的进步和微计算机的普及化及数字视频压缩编码技术的日益成熟，一种新型的基于无线网络的远程视频监控系统应运而生。无线远程网络视频监控的视频服务器内置一个嵌入式Web服务器，采用嵌入式实时多任务操作系统。摄像机传送来的视频信号数字化后由高效压缩芯片压缩，通过内部总线转送到内嵌的Web服务器。通过无线传输使网上用户可以直接用浏览器观看Web服务器上的摄像机图像，授权用户还可以控制摄像机云台镜头的动作或通过系统配置进行操作。由于经过压缩的视频信息和Web功能都集成到体积很小的芯片内，可以直接连入以太网或广域网，远端用户无需专用软件，用浏览器即可观看。这种无线的远程网络视频监控系统已用于各大中油井的钻井采油平台的监控、各大中油井的计量站的监控及各大中油井贮油罐区的安防监控。它同样能适用于其它野外场所、军事基地等各种室外通信领域。
无线远程网络视频监控系统的实现，其核心是采用了无线直序扩频技术。
1. 无线直序扩频技术原理
无线直序扩频技术即直接序列扩展频谱技术是直接将窄带信息源序列经伪噪声码展宽，然后发送宽带低谱密度信号；接受系统在取得与发送端同步信息后，便用与发送端相同的伪噪声码对信息进行相关解扩，恢复出原始的窄带信息。如图1所示。
直序扩频系统的抗干扰能力取决于接收机对干扰的抑制。干扰信号再经过接收机伪噪声码调制后其带宽被展宽为与发送信号带宽相同，从而其谱密度降低了若干倍，相反，直扩信号伪噪声码解扩后变成了窄带信息，增益提高了若干倍。此增益称为直扩处理增益，也就是直扩系统的抗干扰能力，用GDS表示，则：
GDS=logRc/Rb (dB)
式中：Rc为直扩码速率，Rb 为信息码速率。二者之比值为扩频码长度，也称为扩频信号的带宽扩展因子。
2. 无线直序扩频通信特点
（1）具有低功率密度频谱的特点——低截获性
由于采用了直接序列扩展频谱的技术，使原来分布在很窄频带的信号功率扩散在很宽的频带内，频谱功率密度降低，辐射减小，所以对其它通讯设备的干扰很小，大大降低了电磁对环境的干扰；同时进行无线侦测的对方也很难发现。带宽扩展因子越大，功率谱密度就越低，信号在噪声谱中埋藏越深，使得辐射越低。
（2）具有很强的抗干扰能力
采用直接序列扩频技术后，对频率相同的干扰信号来说，接收机对它们有很强的抑制能力，经过接收机解扩之后，干扰信号扩展成为宽带噪声，频谱功率密度很低，接收机只接收和PN码（伪随机码）相同的扩频信号。见图2、图3。
对直扩信号的侦察有多种手段，但当直扩信号谱密度很低（例如信噪比-7dB以下）时，欲检测到直扩信号需要一定的时间，而且对直扩信号的参数估计更是困难。对直扩信号的有效干扰是针对其载频进行大功率压制，或者采用与通信的码序列有最佳相关特性的干扰信号进行干扰，但这两者都需要获知对方信号的各项参数，这甚至是比侦察更为困难的工作。加长直扩码长度将使干扰变得更为困难，如果长度超过1000位，则对直扩信号的干扰功率就要比干扰非直扩信号的功率大1000倍以上（假设传播距离相等情况）才有效。
（3）抗多径效应
传统的通信方式受多径效应的干扰很大，易产生误码。对于直接序列扩频通信，利用PN码极窄的自相关特性，很弱的互相关性，对不同的路径传输的信号被扩展成噪声后分离开，并可在时间和相位上重新对齐，形成几路信号的叠加，从而改善了接收系统的性能，增强了系统的可靠性，误码率极低。
（4）保密性好
由于直接序列扩频通信的低功率谱辐射和PN码的自相关性等特点，使得它辐射出去的信号形似噪声，使得专门用于接收电磁信号的侦察接收机也难以侦测到扩频信号的存在，即使侦测到扩频信号后，由于不知道PN码的长度和相位，也无法解译出信息的内容。因此具有极高的保密特性。
（5）多址能力
用多个伪随机码序列分别作为不同用户的地址码，使多个用户可以共用一个频段来实现码分多址通信（CDMA），即扩频信号具有多址能力。
3. 直序扩频无线网络应用实例
图4是河北某油田采油站利用直序扩频无线网络实现了无人值守的图像监控系统的示意图。直序扩频无线双向传输的载频工作频率为2.4GHz-2.4835GHz。采用直序扩频无线双向传输网桥，标准值为在视距条件下传输10KM，根据用户要求可选择增加传输距离到50KM。
(1).天线、馈线系统
为了使电磁波尽可能少地向通信范围以外辐射，网络服务中心选择户外、全向型小增益天线。支架可借用车载天线支架平台（约12.8米）或手摇式、液压式天线支架牵绳紧固。馈线只可采用线径为1/2’的柔软馈线，线路损耗需要与天线增益量计算得出。野外架设天线，需考虑避雷，本系统采用安防中心研制的高频防雷模块。
用户端采用栅格状，16-24dBi定向天线；天线馈线系统采用1/2’高频低衰减电缆；安装了直扩信号卡，这是完成数据信号扩频的关键部件。用户端装置在户外安装，需要采取加固、加密、防盗等措施。
(2).无线网控制中心：
无线网控制中心系统结构如图所示，中心的无线路由器装有无线网桥与采油站构成点对多点的星状网络结构。直序扩频中心站（COR）根据用户传输带宽实际消耗，最多可带128个采油站（ROR）入网。
中心对于子站采用自适应动态轮询方式，并在多重访问/碰撞回避（CSMA/CA）方式和基于检查网络负载的方式之间自动转换。在轮询状态时，COR发出轮询信号，ROR只在被轮询到时才能传输数据。在标准的CSMA/CA状态，允许屏蔽某些空闲的子站，使得对ROR的轮询速率更高。
通过自动速率选择（ARS）来调整数据传输速率，保证网络的连续覆盖。因为信道带宽的增加取决于信息包的大小，而小帧数据可有效减少链路的流量，因此可以采取数据压缩技术，控制数据包容量。
为了降低带宽的损失，还可以禁止某些协议，即实现桥接协议过滤。因为每个无线信道的RF信号级别、噪音级别和信号质量等技术数据不断被记录下来，可用于监控及状态维护。网络管理员可以在ROR及Internet Client端操作，为每个ROR的分配带宽。还可以通过发送测试包，随时在远端测试任意二个路由器间的无线链路。
中心服务器选用核心CPU为奔腾4以上，硬盘存贮器40G以上，内存为256M。服务器端具有符合TCP/IP定义的网络接口，软件以linux为基础，安装配套的无线传输软件，实现频段设置、加密设置。网管软件用于实现网络系统地址分配、远程监控。原始数据及数据加密软件，采用DES祸 AES 64位加密算法，保护应用数据。现场周期性传回采样数据和实时彩色图像，现场数据超限、图像异常或者掉电时，控制中心会通过警笛、警灯等不同媒体报警。
(3).采油站系统配置
采油站采用装有嵌入式实时操作系统的CPU硬件设备，通过直扩信号卡和全向天线，与中心控制室通信。设备体积小，集成度高，内置图像运动传感器，提供10M网络接口。设备还配备透明的RS-232数据接口，可与外部设备进行通信，也可转换成RS-485或RS-422接口标准。根据应用任务要求，现场还选用红外、微波等等多种类型传感器，高清晰度的摄像机，并提供传感器和控制器的输入、输出接口。
正常情况下采油站通过无线网向控制中心发送高质量，全运动、全色彩的实时活动图像。遇到数据或图像异常，诸如油井泄露原油、抽油机正常工作过程中，突然停机或者抽油机从静止状态突然启动、现场掉电、或者出现哄抢原油等事件时，将提供声、光告警，并向中心发布报警信息，中心控制室将立即响应。各采油站对其仪器箱2米范围内进入设防，当有人企图接近仪器箱时，中心控制室也将收到报警信号。
安装这套系统的采油站，完全实现了无人值守作业。但施工中还要考虑防雨雪风尘、防雷、防盗等措施。
本站提供除计算机信息管理以外免费毕业论文。
|
|
如果是计算机课程、软件设计、信息管理毕业论文、计算机毕业设计、毕业论文，请查看购卖参考论文流程
请按标明的价格进行网上支付:
【声明】：为了使这个免费参考论文站能长期运行下去，请大家在需要本站信息管理、计算机毕业设计、毕业参考论文时，请支付一点网络维护费。只要您到款，我们就通过邮件发给您需要参考的论文。
我的手机与我的银行帐号联网的.你存款后我的手机在十分钟会有提示的.你存款好后，马上发email给我说明你要的论文及存款时间、金额.
(一般都开着的：早上8:00--23:00)
email:bestlw@163.com 或 bestlw@yahoo.com.cn
声明:
1、严惩其它站点复制本站论文内容!作为自己的商业使用！
2、为了防止盗制,我们做了一些处理,给大家带来不便之处,请谅解!
3、这里将建成全国最大的免费参考论文库，原大家多多投稿:bestlw@163.com。
4、部分内容如有遇上作者版权，请与我们联系我们及时以删除。
5、本站部分论文只提供参考，盗用发表者自负责任！
|
|
|
