一种无线宽带数据传输的实现方法研究

龙伟++白长河

摘 要：通过对海军训练中数据通信的需求进行分析，提出了一种解决海上无线宽带数据传输的方法，详细分析了系统的关键技术，并对该关键技术的特点和优缺点进行了说明。

关键词：无线宽带；数据传输；关键技术；信号处理

中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）05-0131-01

1 概述

通信一直以来就是海军训练的基础，随着信息化作战的不断深入，其对信息传输的要求也就更高。在训练中，舰艇之间以及舰艇与岸基之间的无线宽带数据传输问题已经成为制约海军训练的重要因素，针对这样的现状，在此提出一种无线宽带数据传输的实现方法。依据该方法建设的无线传输系统具有基站单元覆盖范围广、在相同的通信距离下发射功率低、高性能价格比等优点，可有效地解决无线宽带数据传输问题。

2 关键技术分析

为了获得高频谱效率、抗衰落、抗多径等综合性能优势，系统采用了CS-OFDMA技术，CS-OFDMA的全称是码扩正交频分多址接入。CS-OFDMA首先将一个较宽的频带分成许多窄带频点，然后再进行OFDM调制，将经过码扩的信号均匀地调制到各个窄带频点。具体操作如下：在进行OFDM调制前，将每个symbol用正交码作n倍（例如 8 倍）的扩展，然后再将扩展后的码片均匀地调制到n个子载波上，这样就实现了每个symbol在频域的扩展，可以对抗频域的窄带干扰和频率选择性衰落。同时，码扩处理将每个符号的能量分到了整个信道的频带内，在接收端可以实现频率分集接收。

天线方面采用的是智能天线，其基本概念是在天线阵的基础上，根据相干接收到的终端信号在每个天线单元和其相连的接收机上的响应，进行相应的基带数字信号处理，获得此信号的空间特征矢量和矩阵。在此基础上，再进行上行波束赋形，以达到最佳的接收效果。同时，系统采用了时分双工（Time Division Duplex，TDD）的方式，可以将上行波束赋形数据经处理后用于下行发射信号，实现对下行波束的赋形。智能天线对无线基站系统的性能提升主要表现在以下几个方面：①波束赋形的结果等效于提高天线的增益。②波束赋形算法和 OFDMA 技术的结合，克服了多径传播对数字无线通信系统性能的恶化，并改善了移动条件下的接收性能。③波束赋形使基站天线的信号接收和发射具有定向性，可以大大降低多址干扰。干扰信号的降低，意味着可以降低对发射功率的要求，从而降低射频收发信机的成本。另外，智能天线可实现自适应的干扰抑制，提高同频组网能力。④天线阵系统要使用多个发射机，由于智能天线的贡献，可以用多个小功率放大器来代替大功率线性功率放大器，这样可以降低无线基站的成本，提高设备的可靠性。

无线基带信号处理方面采用的是软件无线电技术，基带信号处理都是在数字信号处理器（Digital Signal processor，DSP）中用软件来完成。软件无线电技术可实现空间特征矢量的提取，上下行天线波束赋形，同步的检测、建立和保持，每个子信道功率的测得和功率控制，码扩正交频分多址的调制和解调以及信道编码等功能。

3 结束语

依据以上关键技术建设的一套无线宽带数据传输系统，可实现视距范围内的5 M速率的无线宽带数据传输，通过基站之间的组网可实现大范围训练海域的无线数据通信，这为海军军事训练提供了有效的无线宽带数据传输手段。

参考文献

[1]郭黎利.通信原理[M].北京：电子工业出版社，2013.

[2]王军选.无线通信调制与编码[M].北京：人民邮电出版社，2008.

[3]肖扬.MIMO多天线无线通信系统[M].北京：人民邮电出版社，2009.

〔编辑：曹月〕

Research Realization Method of Wireless Broadband Data Transmission

Long Wei， Bai Changhe

Abstract： The demand for naval training in data communication analysis， a method to solve the maritime wireless broadband data transmission， a detailed analysis of key technologies， and the key technical characteristics and advantages and disadvantages are described.

Key words： wireless broadband； data transmission； key technologies； signal processing

Intelligent Community Centralized Meter Reading Data Collection and Monitoring System

Jia Qi

Abstract： Intelligent community meter， water meter and gas meter data acquisition and implementation monitoring， to reduce administrative costs and improve the level of property management plays a decisive role. Use VB6.0 ActiveX control MSComm communication and C-MBUS bus to achieve a single PC serial communication with multiple intelligent tables and monitoring， centralized control dispersion equipment， measurement data acquisition and automatic reporting.

Key words： intelligent community； centralized meter reading system； data collection； smart metersendprint