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数据通信技术论文范文1
PDA也可以称为个人数字化助理，简称为掌上行机，它的优点是形状很小，携带很方便，可以把它放在手上或者口袋。很便于输入数据，操作结构很简单，使用起来很方便，可使用手接触或者笔输入信息，耗费功能很低，电池能使用的时间很长，通信里很强，可以使用蓝牙、红外接受发送信息，价格实惠。现在很多PDA使用windowsCE来进行操作，用来开发windowsCE系统功能，就像是在计算机的桌面进行开发软件程序一样，构建一个比较有相对性的移动设备。
2分析PDA和全站仪中的数据
2.1串口技术
使用Wicrosoftwindows开发串口系统，进行有以下方式：a.使用windows来进行通信函数.b.windowsAPI对端口进行读写或者开发其它程序，对串口实行操作步骤。C.串口中的组件通信，比如Activek控制MSCcomm。根据以上介绍的几种方法，比如b需要熟悉电路结构，驱动层次比较深，需要有比较强的专业技能，如C方式简便，不能使EmbeddedVisualC++所接受，该程序就是应用windowsAP来进行通信函数。
2.2串口施行步骤
windows的读写文件方式不一样，它主要使用windows结构中的多线程，然后再后台进行串口读写，正常使用程序就要在前台进行。进行改善1/0的速度，使用windows结构中的多线程，可以使用它来进行开发非单一系统，windows不能操作1/0的异常操作，可以使用它来进行操作串口，使用异步的方法，可以提高系统的操作能力。工作效能比较高的串口是事件驱动。应用这种方法有比较高的时实性，主要是针对一些比较广泛的串口，跟查询的方式不一样，不是只对那个串口进行查询。是以中断的形式来进行，一般运行中断时，确定的事件发生变化时，windows系统就会发出信息，才能有针对性的进行处理，确保数据存在。
3开发通信程序
3.1串口通信应用API函数
⑴串口进行打开关闭。在应用程序中用Create-File函数把串口打开，注意事项主要有：A.串口名后面需要加个冒号（：）。B.PDA的串口就是全部已经打开的串口，只含COM1。C.应用的参数定为零，安全没有危险性的参数定为NULL。应用Close-Handle可以把串口关闭。⑵对串口进行配置。串口配置与PDA通信中的参数进行配置一起，这样才能达到通信的效能，因此配置也是比较重要的一个步骤。LPDCB主要是针对DCB结构，DCB结构是对串口的进一步描述，串口的波特率主要是由DCB中的BaudRate来确定,原因是CE对非二进制不能进行输送，所以fBinary要设定为TRUE，ByteSize是指字节在进行发送时接受到的数据。Parity是奇偶校验，StopBits是停止位数，⑶对串口进行读写。串口进行读写时可以使用ReadFile和WriteFile函数实现，主要是串口进行读写时速度不是很快，⑷对串口进行异步读写，CE不能进行操作输入输出的功能，因此只能应用读写进行重复操作。第一，设定串口EV_RXCHAR要用SetCommMask函数来实现，应用WaitCom-mEvent阻拦线程，指直到把事件EV_RX-CHAR设定好，字符要应用回调函数来进行处理，续等发生事件。
3.2隔开水平角、竖直角、距离及进行组合测量
在测量过后，需要测出水平角，偏心的水平角与距离不能合在一起测量，测量时要分开进行，因此应用程序能进行水平角和竖直角及距离分开测量以及组合测量，进行测角时不能仅仅依靠棱镜。所以，可以应用水平角和、竖直角、距离重复选框来进行模拟。针对不一样规模的全站仪，使用的方式也不一样，索佳操作的模式只含有一种规模的全站仪，只需要点击按钮即可，假如选择斜距就进行输送测角距，没有选中斜距进行输送测角距，收到的数据后。在根据模块来分析与选取有针对性的数据，拓扑康是第二种模式，在选中斜距时，还要在斜距中的复选框中进行点击，在进行输送时改变测量距离的模式，进行发送时。进行驱动测量，跟读取指令是一样的。
3.3处理已经接收到的字符串
⑴ASCII编码是已经收到的字符串，可以使用MultiByteToWideChar函数转变成Unicode编码然，在进行处理。⑵测量指令在进行发送出去后，全站仪中的数据不是一次性发完，应该是分层次来进行发送，因此，字符串要直接连接到字符串，才能完成接受任务。⑶字符串的主要任务就是接收完后，要依据复合框进行有效的选择，分析全站仪的字符串，也会显示的很清楚。⑷拓扑康是第二种模式，符串后的任务就是接受，在输送时显示清楚。相反，就会把全站仪输送数据全部给PDA，造成不良后果。
4应用在实际生活中
VC++2005smartdevice的MFCsmartdeviceApplication，PDA与全站仪中的通信主要依靠多线程来完成，使他们能够稳定运行。根据太原市在进行测绘进行探索指出，外业进行采集时，效果是良好的。全站仪中的数据直接读取，防止在读、记方面存在有误差。不过，对存在有误差的数据要自动检查，防止2C差、差互差、2C互差的影响产生误差，而不能及时的进行检查，而导致返工现象的发生，工作效率的提高，PDA储存的文件就是测量的结果，外业任务完成之后把所得出的结果直接输入到PC,经过对程序的进一步分析，能直接评估精准度及计算坐标，不使用人工来进行操作，从一定程度上减少了工作人员的工作量，也能减少造成不要的麻烦，有效的提高工作效率。
5结束语
数据通信技术论文范文2
网络通信有一定的风险性，对数据加密技术的需求比较大，结合网络通信的实践应用，通过例举网络通信中的风险表现，分析其对数据加密技术的需求。网络通信的安全风险有：①网络通信的过程中，面临着攻击者的监听、窃取破坏，很容易丢失传输中的数据信息；②攻击者随意更改网络通信中的信息，冒充管理者截取传输信息，导致网络通信的数据丢失；③网络通信中的数据信息被恶意复制，引起了系统瘫痪、信息不准确的问题。由此可见：网络通信中，必须强化数据加密技术的应用，采取数据加密技术，保护网络通信的整个过程，预防攻击行为，提高网络通信的安全水平，避免出现恶意攻击的现象，保障网络通信的安全性和积极性，表明数据加密技术的重要性，进而完善网络通信的环境。
2数据加密技术在网络通信中的应用
数据加密技术提升了网络通信的安全性，规范了网络通信的运营环境，规避了潜在的风险因素。网络通信中的数据加密，主要分为方法和技术两部分，对其做如下分析：
2.1网络通信中的数据加密方法
2.1.1对称加密
对称加密方法在网络通信中比较常用，利用相同的密钥，完成通信数据加密到解密的过程，降低了数据加密的难度。对称加密中，比较有代表性的方法是DES加密，属于标准对称加密的方法。例如：DES在网络通信中的应用，使用了固定的加密框架，DES通过密钥，迭代子密钥，将56bit密钥分解成16组48bit，迭代的过程中进行加密，而解密的过程与加密流程相似，使用的密钥也完全相同，加密与解密密钥的使用正好相反，根据网络通信的数据类型，完成对称加密。
2.1.2非对称加密
非对称加密方法的难度稍高，加密与解密的过程，采用了不同的密钥，以公钥、私钥的方式，对网络通信实行非对称加密。公钥和私钥配对后，才能打开非对称加密的网络通信数据，其私钥由网络通信的管理者保管，不能公开使用。非对称加密方法在网络通信中的应用，解密时仅需要管理者主动输入密钥的数据即可，操作方法非常简单，而且具有较高的安全水平，提高了加密解密的时间效率。
2.2网络通信中的数据加密技术
2.2.1链路加密
网络通信中的链路加密，实际是一种在线加密技术，按照网络通信的链路分配，提供可行的加密方法。网络通信的数据信息在传输前，已经进入了加密的状态，链路节点先进行解密，在下一链路环境中，重新进入加密状态，整个网络通信链路传输的过程中，都是按照先解密在加密的方式进行，链路上的数据信息，均处于密文保护状态，隐藏了数据信息的各项属性，避免数据信息被攻击窃取。
2.2.2节点加密
节点加密技术确保了网络通信节点位置数据信息的安全性，通过节点处的数据信息，都不会是明文形式，均表现为密文，促使节点加密成为具有安全保护功能的模块，安全的连接了网络通信中的信息。加点加密技术在网络通信中的应用，依赖于密码装置，用于完成节点信息的加密、解密，但是此类应用也存在一个明显的缺陷，即：报头、路由信息为明文方式，由此增加了节点加密的难度，很容易为攻击者提供窃取条件，是节点加密技术应用中需要重点考虑的问题。
2.2.3端到端加密
网络通信的端到端加密，是指出发点到接收点，整个过程不能出现明文状态的数据信息。端到端加密的过程中，不会出现解密行为，数据信息进入到接收点后，接收人借助密钥加密信息，提高网络通信的安全性，即使网络通信的节点发生安全破坏，也不会造成数据信息的攻击丢失，起到优质的加密作用。端到端加密时，应该做好出发点、接收点位置的网络通信加密，以便确保整个网络通信过程的安全性。
3结束语
数据通信技术论文范文3
船舶自动识别系统(AIS)是一种集合了网络技术、通信技术、计算机技术等的一体化助航设备。该系统能够获取近海海域中船舶的名称、位置、航向、速度等信息，一方面能够给船舶以唯一的标识，另一方面能够维护一个全局的船舶视图，以供船舶交通管理系统(VTS)或其他系统使用。本文针对VANET中存在的问题，以及AIS所具备的优势，提出一种新型的基于AIS的海上无线数据通信网络。该网络一方面能够实现灵活的组网和拓扑无关性，另一方面能够利用AIS所提供的船舶信息，实现更加有效、精确的位置服务和寻路功能，克服了VANET中路由协议的不足。网络的整体框架如图1所示。在船舶加入网络时，首先通过AIS向最近的AIS基站发送自身的信息，全体船舶的AIS信息存储于AIS服务器中。在本文提出的基于AIS的无线网络中，各个船舶可以向AIS基站发送请求，获得自身的位置信息，以及向周边船舶发送信息，获得邻居船舶的信息，通过AIS和邻居船舶等多个方面确定自身所处的位置以及呼叫对象所处的位置。当船舶A希望和船舶C通信时，首先通过多维位置发现服务，获得船舶C所处的位置，然后根据路由算法获得到达目的船舶的通信路径。
2多维位置发现服务
在AIS中，船舶通报自身位置，AIS服务器了解全体船舶的各个位置，而船舶本身并不了解自身在整个船舶通信网络之中的位置，以及呼叫对象在通信网络之中的位置。本文提出一种多维位置发现服务，通过该服务船舶不仅能够了解自身的绝对位置，同时能够通过维护邻居表和路由表，获取自身在通信网络中的相对位置，进而各个船舶可以通过自身的邻居表和路由表构建整个通信网络的整体视图，相较于传统的AIS位置服务，具备更多的位置衡量维度，因而称为多维度位置发现服务。在建立邻居关系的过程中，首先自身船舶向周边船舶发送广播NB_req消息，周边船舶若接收到，并允许建立邻居关系，则发送应答NB_rep;自身船舶根据NB_rep消息中提供的MMSI，向AISBS发送NI_req，AISBS通过查询服务器并计算后，向自身船舶发送NI_rep消息，其中包含了周边船舶的位置、速度等信息，自身船舶将这些信息添加入邻居关系表，通过邻居关系表，则船舶能够了解自身所处的位置，以及在全体船舶之中的位置。若自身船舶需要获得某个邻居船舶信息则发送NC_req，同时接受NC_rep来获取相应的信息。通过以上关系，不同船舶之间可以通过自身的邻居关系建立连接关系。邻居表及路由表的更新算法如图4所示。
3基于AIS的路由协议
第2节中介绍的多维位置发现服务，每个节点均维护了1张邻居关系表和路由表，这些邻居船舶可以直接进行通信。当需要与较远距离的目标进行通信时，则需要相应的路由协议确定在VANET中的通信路径。路由协议工作的步骤如下:1)首先船舶A根据自己的路由表，通过BS向自己的邻居发送DL_req消息，邻居收到消息之后，向BS发送应答DL_rep，返回自身的邻居表;2)船舶A根据DL_rep更新自己的路由表和路由表，并向新添加的邻居发送DL_req消息，并检查DL_rep中是否有目的船舶的信息;3)若船舶A的路由表和邻居表中新添加了目的船舶，那么寻路结束，根据路由表建立通往船舶通信路径;若没有则重复2)，直到路由表和邻居表中没有新的元素被添加。在路由协议中，接收消息DL_rep与第2节中介绍的消息格式类似，其格式如图6所示。其中OMMSI为呼叫对象的MMSI，NeMMSI为对象船舶路由表中的下一跳船舶的MMSI。通过第2节中的邻居表和路由表更新，可以建立较为充分的“目的———下一跳”表项，为本节的路由协议提供基础。
4系统实现与仿真
系统节点的实现如图7所示。其中外部计算模块使用的是利用C++编写的程序代码，模拟船舶中网络节点的路由计算及消息处理。外部I/O模块，负责显示当前的网络节点状态和工作过程。在模拟节点中，每个AIS发送/接收终端与外部计算模块相连，计算模块模拟了路由协议在节点中的工作过程，演示了上文提到的几种重要消息类型。最后使用NS2对本文提出的网络进行了仿真，仿真环境为X86架构计算机，Corei3四核处理器，4G内存，Win7(64位)操作系统。在NS2中的仿真图如图8所示，其中①～⑦为模拟船舶节点，其内部结构如图7所示，⑧～⑨为模拟AISBS。仿真过程中实现的是，⑥之间的通信过程⑦，在初始状态下，⑥和⑦不是邻居关系，图8显示的是不同节点发送消息的状态。通过路由协议的工作，最终⑥和⑦实现了有效的通信，最终显示的消息在NS2中如图9所示所示。
5结语
数据通信技术论文范文4
【论文摘要】：在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。
在许多基于单片机的应用系统中，系统需要实现遥控功能，而红外通信则是被采用较多的一种方法。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通信方式。红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行"点对点"的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
1. 红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制（PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制（PPM）两种方法。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
2. 红外通讯技术的特点
红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持：
⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发;
⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接；
⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准；
⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强；
⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经。
3. 红外数据通讯技术的用途
红外通讯技术常被应用在下列设备中：
⑴ 笔记本电脑、台式电脑和手持电脑；
⑵ 打印机、键盘鼠标等计算机外围设备；
⑶ 电话机、移动电话、寻呼机；
⑷ 数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表；
⑸ 工业设备和医疗设备；
⑹ 网络接入设备，如调制解调器。
4. 红外数据通讯技术的缺点
⑴ 通讯距离短，通讯过程中不能移动，遇障碍物通讯中断;
⑵ 目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低（115.2kbit/s）;
⑶ 红外通讯技术的主要目的是取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。
5. 红外通信技术对计算机技术的冲击
红外通信标准有可能使大量的主流计算机技术和产品遭淘汰，包括历史悠久的调制解调器。预计，执行红外通信标准即可将所有的局域网(LAN)的数据率提高到10Mb/s。
红外通信标准规定的发射功率很低，因此它自然是以电池为工作电源的标准。目前，惠普移动计算分公司正在开发内置式端口，所有拥有支持红外通信标准的笔记本计算机和手持式计算机的用户，可以把计算机放在电话机的旁边，遂行高速呼叫，可连通本地的因特网。由于电话机、手持式计算机和红外通信连接全都是数字式的，故不需要调制解调器。
红外通信标准的广泛兼容性可为PC设计师和终端用户提供多种供选择的无电缆连接方式，如掌上计算机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；在计算机装置之间传送数据以及控制电视、盒式录像机和其它设备。
6. 红外通信技术开辟数据通信的未来
目前，符合红外通信标准要求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场，然而红外通信技术的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的，所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。便携式PC机有一个任选的扩展插槽，可插入新式PCS数据卡。PCS数据卡配电话使用，建立和保持对无线PCS系统的连接；扩展电缆的红外端口使得在PCS电话系统和笔记本计算机之间容易实现无线通信。由于PCS、数字电话系统和笔记本计算机之间的连接是通过标准的红外端口实现的， 所以PCS数字电话系统可在任何一种PC机上使用， 包括各种新潮笔记本计算机以及手持式计算机，以提供红外数据通信。而且，由于该系统不要求在计算机中使用调制解调器，所以过去不可能维持高性能PC卡调制解调器运行所需电压的手持式计算机，现在也能以无线方式进行通信。红外通信标准的开发者还在设想在机场和饭店等地点使用步行传真机和打印机，在这些地方，掌上计算机用户可以利用这些外设而勿需电缆。银行的ATM(柜员机) 也可以采用红外接口装置。
预计在不久的将来，红外技术将在通信领域得到普遍应用，数字蜂窝电话、寻呼机、付费电话等都将采用红外技术。红外技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性，保密性强，故国外军事通信机构历来重视这一技术的开发和应用。这一技术在军事隐蔽通信，特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将发挥出重要的作用。正如前面所述，它还将对计算机技术产生冲击，对未来数据通信产生重大影响。
参考文献
[1] 蒋俊峰. 基于单片机的红外通讯设计[J]. 电子设计应用， 2003， 11.
[2] 曾庆立. 远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J]. 吉首大学学报(自然科学版)， 2001， 4.
[3] 邓泽平. 一种多用途电度表的红外通讯问题[J]. 湖南电力， 2003， 4.
[4] 朱磊， 郭华北， 朱建. 单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J]. 山东科技大学学报(自然科学版)， 2003， 2.
数据通信技术论文范文5
【关键词】ZigBee；单兵激光模拟训练系统
1.引言
随着激光技术的发展，其在军事训练器材中的应用，发挥着越来越重要的作用。单兵激光模拟训练系统采用以光代弹的原理，结合声光效果，可逼真的模拟实际战场环境的实兵对抗，是和平时期部队训练和青少年展开野外拓展对抗游戏的有效器材之一。
单兵激光模拟训练系统主要由头盔、背带和激光发射机等3个部件组成。头盔具有激光接收和发烟控制功能；背带具有激光接收、毁伤模型计算以及与导控主台无线数据通信功能；发射机用于激光发射控制。3个部件之间实时可靠的数据通信是系统正常工作的基础。本文主要研究利用ZigBee无线通信技术实现单兵激光模拟训练系统各部件之间的数据交互。
2.硬件结构
背带与头盔、发射机之间采用点对多点的通信方式。背带、头盔和发射机均内嵌ZigBee通信单元（图1），通信单元由ARM主控芯片、ZigBee射频无线收发芯片和2.4GHz天线组成。
通信芯片选用TEXAS INSTRUMENTS公司的CC2420 ZigBee射频无线收发器。芯片的主要技术特点如下：
射频单片无线收发芯片，带有基带调制解调器，并对MAC（介质访问层）层提供支持；
直接序列扩频的基带调制解调器，其码片速率可到2MChips/s，有效数据传输率达250kb/s；
电流耗损非常低（RX：18.8mA，TX：17.4mA）；
输出功率可以通过编程来改变；
不需要额外的RF开关和滤波器；
两个（发送缓冲区和接收缓冲区）128Byte的数据缓冲区；
硬件实现MAC加密（AES-128）；
48脚的QLP封装，7*7mm。
CC2420芯片与ARM主控芯片之间采用SPI总线进行数据通信。FIFOP脚接ARM芯片的外部中断脚，当CC2420芯片接收到有效数据后，该引脚置高，ARM芯片产生中断，进行接收数据处理。RESTEn脚接ARM芯片的输出脚，用于对CC2420芯片的复位。
CC2420芯片的射频输入/输出是差分和高阻抗的，射频端口最适宜的差分负载值阻抗为115+j180Ω。单兵激光模拟训练系统中使用的天线为2.4GHz的单极天线，因此必须使用非平衡变压器来增强其性能。图2所示的射频输入/输出电路由一个半波传送天线、C3、L1、L2和L3构成，半波传送天线直接设计在印制板上，与电路匹配的天线阻抗为50Ω。
3.软件设计
单兵激光模拟训练系统中最多同时工作的单兵激光模拟器数量可达数千套；每套单兵激光模拟器的背带与头盔、发射机之间采用点对多点的通信方式，背带为中心节点，头盔和发射机为子节点；各单兵激光模拟器相互之间不能出现数据串扰。因此整个系统可以看作由几千个独立的微型通信系统构成。
由于ZigBee的IEEE地址有8个字节，因此有足够的容量可以满足单兵激光模拟训练系统对地址唯一性的要求。
3.1 数据帧格式
通信数据帧采用IEEE 802.15.4通用MAC帧格式，格式见图3。
1）帧控制域：帧控制域长度为16位，包括定义帧类型、加密、应答、目的地址模式和源地址模式等。
本应用中帧控制域的定义如下：帧类型为数据帧（001）；加密禁止（0）；应答允许（1）；目的地址模式为64位IEEE地址（11）；源地址为64位IEEE地址（11）。
2）序列号域：在每个帧中都包含序列号域，其长度为1个字节。每发送一个新的帧序列号，值加1。
3）目的PAN标识域：目的PAN标识域长度为2个字节。由于本应用中未使用个人局域网，该值固定为0x0001。
4）IEEE目的地址域：IEEE目的地址域长度为8个字节。该地址为数据帧的目标地址。
在单兵激光模拟训练系统中每个头盔、背带、发射机的IEEE地址均被设置唯一的。通过配置CC2420芯片的MDMCTRL0（0x11）寄存器的ADR_DECODE位，可以打开CC2420芯片的硬件地址解码功能，CC2420芯片可以只接收目的地址与本机地址相同的数据帧。
5）源PAN标识域：源PAN标识域长度为2个字节。由于本应用中未使用个人局域网，该值固定为0x0001。
6）IEEE源地址域：IEEE源地址域长度为8个字节。该地址为数据帧的源地址。
3.2 通信数据流程
单兵激光模拟器的背带、头盔和发射机的IEEE地址均分别预先写入各自的ARM主控芯片，在初始化时写入CC2420芯片的内部寄存器。CC2420芯片的初始化程序流程图见图4。
背带作为主节点，与其配套的头盔和发射机的地址预先保存至背带的ARM主控芯片中。单兵激光模拟器运行后，背带首先向头盔和发射机发射设置指令，头盔和发射机的ARM主控芯片接收到数据包后，首先将数据包中背带的64位IEEE地址保存至内存中，然后用该地址向背带回复应答数据包。
背带与头盔、发射机之间的数据通信采用应答方式，流程见图5。
4.结论
该通信技术已在单兵激光模拟训练系统中进行了实际应用，取得了很好的通信效果。经实测单兵激光模拟器3个部件之间的通信时延小于100ms；30m范围内200套单兵模拟器同时工作，相互之间不会出现通信串扰。
参考文献
[1]IEEE Std 802.15.4?-2003，IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systemsLocal and metropolitan area networks-Specific requirements Part 15.4：Wireless Medium AccessControl（MAC）and Physical Layer（PHY）Specifications for Low-Rate WirelessPersonal Area Networks（LR-WPANs），IEEE Published by The Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc.3 Park Avenue，New York，NY 10016-5997，USA.
[2]王晓海.国外空间激光通信系统技术最新进展[J].电信快报，2006（7）：16-21.
数据通信技术论文范文6
【关键词】变电站；计算机监控系统；数据通信
1.引言
九十年代以前变电站大都是通过远动终端（RTU）实现数据的集中采集、处理、传输并接收上级调度控制中心下发的遥调、遥控命令。这种方式均为集中组屏，通过控制电缆将现场遥测、遥信、遥调及遥控信号全部引至主控楼的远动机房或控制机房内的遥信端子柜和变送器柜上，站内监视和控制通过常规仪表盘、控制盘等设备来完成，上级调度对厂站的遥调、遥控命令通过点对点远动通信方式直接发给RTU，RTU经过校核、处理再下发给现场执行机构以达到远方控制要求。八十年代后期至九十年代初期以RTU兼当地功能的方式在一些厂站开始采用，但常规仪表盘柜仍然保留，这种方式只是为现场调度员或监视人员提供一种用计算机显示画面进行监视的手段，控制操作仍采用常规方式。九十年代中后期随着计算机、网络、通信技术的发展，以及微机型继电保护装置的大量采用和变电站监控系统在功能和可靠性方面的逐渐完善和提高，变电站监控系统在新建和扩建的变电站建设中得到较为广泛采用。该系统通常采用分层分布式结构，按间隔设计，扩充性好，安装比较方便，各种控制电缆直接到继电保护小室，小室内I/O单元通过现场总线连接，并与站控层通过光纤连接，抗干扰能力强，大大地减少了控制电缆的使用和敷设数量。然而，由于生产厂家的不同，因此，所提供的系统在结构和性能方面有较大的差异，有的系统能够满足站内监控的要求，但是，在有些指标（如实时性）却不能满足上级调度控制中心的要求；有的系统虽然在指标上能够满足两者的要求，但是在系统的结构上又不尽合理。笔者将从以下几个方面对变电站计算机监控系统技术方案及其相关问题进行探讨。
2.变电站计算机监控系统技术方案
变电站计算机监控系统应采用分层分布式结构，由站控层和间隔层组成，其抗干扰能力、可靠性和稳定性要满足现场实时运行的要求，满足各调度端对实时数据的要求，且应具有较好的可扩充性。系统具有遥测、遥信、遥调、遥控、SOE功能，实时信息能以不同规约，通过专线通道或网络通道向有关调度中心传送，并接收指定调度中心的控制指令。
由于各厂家的系统不尽相同，其建议的技术方案也不同，实施后的效果也有很大差别，有些则达不到设计要求，所以如何按照电网实时调度的要求，搞好技术方案的设计，并使数据得到快速、有效、合理的处理，这些都是系统设计和实施过程中需要解决的问题，下面根据对变电站计算机监控系统的研究给出几种可行方案供参考。
此方案的主要特点是：
2.1.1 I/O测控单元支持网络功能，直接接入站控层的以太网上，实现采集数据直接上网，减少了中间转换环节，数据传输比较快，但要求数据同时向站控主机和远动通信工作站传送，远动通信工作站独立构建向有关调度中心传送的数据库；
2.1.2 与有关调度中心的数据通信采用专门的远动通信工作站完成，其实现方式有两种，一是通过专线利用串口实现数据传输，采用规约主要有DL/T634-1997，IEC870-5-101，μ4F，CDT，CDC TypeⅡ，SC1801等，二是通过路由器上网实现网络数据传输，底层采用TCP/IP，规约主要有DL476-92，IEC60870-6 TASE 2，IEC870-5-104等。
此种方案的特点是：
2.2.1 I/O测控单元通过现场总线链接，采集的数据通过数据处理单元接入站控层的以太网上，系统增加了一个中间数据处理环节，处理后的数据同时向站控主机和远动通信工作站传送，远动通信工作站独立构建向有关调度中心传送的数据库，此方案主要解决I/O测控单元不能直接上以太网的问题；另外，随着技术的发展，现场总线要逐步向以太网过渡；
2.2.2 各I/O测控单元与数据处理单元通过现场总线组成的网络传输实时数据；
2.2.3 与有关调度中心的数据通信采用专门的远动通信工作站完成，其实现方式与方案1相同。
此种方案的特点是：
2.3.1 I/O测控单元采集的数据通过数据处理单元接入站控层的以太网上，系统增加了一个中间数据处理环节，处理后的数据同时向站控主机和远动通信工作站传送，远动通信工作站独立构建向有关调度中心传送的数据库，此方案主要解决I/O测控单元不能直接上以太网的问题；
2.3.2 各I/O测控单元与数据处理单元通过串行总线传输实时数据；
2.3.3 与有关调度中心的数据通信采用专门的远动通信工作站完成，其实现方式与方案1相同。
此种方案是方案2和方案3中远传数据方式的的一种变化型式，其特点除方案2和方案3中各自具有的特点外，主要体现在数据处理单元同时负责与有关调度中心的数据通信（远动专线和网络）而不再设专门的远动通信工作站，其实现方式与上述三种方案所述相同。
这种方案也可看成是以常规RTU方式兼作站控系统的数据采集部分来实现变电站监控系统功能的。
3.几种方案的技术性能比较
第一种方案为分布式I/O采集装置通过内嵌网卡（口）直接上以太网，数据传输不经过转接，直接送往主机和远动工作站，因而速度最快，数据通信（专线、网络）由专用的远动工作站完成，不足之处是网络负荷较重，这在设计中必须予以考虑，以及对数据流进行优化。
第二、三种方案中增加了中间数据处理机，负责采集数据的集中和处理，这两种方案主要解决了I/O测控单元不能直接上以太网的问题，由于在数据的传输过程中增加了一个环节，因而数据传输的速度方面较第一、四种方案慢一些。
第四种方案中也增加了中间数据处理机，但此处理机不仅负责采集数据的集中和处理，同时也负责与远方调度中心的数据通信，由于这种方案省掉了远动工作站，故可降低造价，数据传输的速度也较快，这种方案不仅对中间数据处理机的技术性能、处理能力和处理速度要求较高，还要求该中间数据处理机具备网络传输功能以实现网络数据通信，一般来讲该中间数据处理机要具有多CPU处理机制，能实时处理多任务、多进程，这样才能适应多功能、高效率的要求。
上述四种方案中，远动工作站和中间数据处理机要求采用冗余热备用方式，以提高系统可靠性。
通过对四种方案的分析，我们认为上述四种方案在做好优化处理后均能满足要求，但综合比较来看第四种和第一种方案在数据处理、传输的效率和速度方面更为理想，而且比第二、三种方案少配两台机器（中间数据处理机或远动工作站），因而可降低一些造价。
另外，需要说明的是，上述四种方案中，均考虑了网络通信方式，在实际的工程设计和实施过程中是否采用此种方式还要根据实际通信现状来决定。
4.数据通信方式及数据传输规约
目前数据通信的方式主要有两种，一是常用的，在专线上实现的串行通信方式，采用规约主要有IEC870-5-101，DL/T634-1997，μ4F，CDT，CDC TypeⅡ，SC1801等，随着计算机网络技术的发展，特别是电力数据网络的建设使用给数据通信带来一种崭新、快捷、可靠的方式，这就是网络数据传输方式，计算机或RTU通过内部网卡（口）利用路由器上电力数据网，以TCP/IP协议实现网络数据传输，由于路由器具有自动选择、切换路由的功能，使得数据通信较专线方式更加可靠，采用的通信规约主要有DL476-92，IEC60870-6 TASE 2，IEC870-5-104等，上述两种方式中的数据通信规约，我们建议要逐步向国际标准靠拢，专线方式采用IEC870-5-101，网络方式采用IEC60870-6 TASE 2和IEC870-5-104。
5.变电站计算机监控系统需处理好与站内相关系统的关系
5.1 变电站监控系统与继电保护系统的关系
继电保护系统担负着变电站和电网安全的重要使命，是保护电力系统非常关键的一个环节，这是保电网安全稳定运行的最后一道关口，其安全性、可靠性等级是最高的，这些都要求继电保护系统必须是一个独立的系统。变电站监控系统不得影响继电保护系统的独立性，保护的控制回路不进入站内监控系统，监控系统只是用来显示，一个安全可靠性等级较低的系统，不能影响到安全可靠性要求更高的系统，这是一条原则，必须坚持。
5.2 变电站计算机监控系统与电能量采集系统的关系
在输纽变电站及关口变电站一般都安装有电能量采集系统，电能量采集系统向有关部门传送电量信息时多采用拨号方式，随着网络技术的发展以及变电站计算机监控系统的建设，给电量信息通过网络传输提供了另一种快速、方便的形式，所以电能量采集装置可通过自身的网卡或网口连接到网络接入设备上，经过路由器上电力数据网，实现网络数据传输。
5.3 变电站计算机监控系统与MIS系统的关系
变电站监控系统担负着电网实时数据的采集和处理，是个闭环系统，而MIS系统是各种生产信息、管理信息的综合利用，是非实时系统，两系统不应混为一谈。变电站监控系统与MIS系统联网，其信息流应该是单向，就是允许必要的实时信息向MIS系统输送，但是不能够反向传输，闭环控制的很多实时信息是MIS系统所不需要的，没有完全开放的必要，所以变电站监控系统必须与当地的办公自动化系统（MIS）有效隔离，以保证控制系统安全。
6.变电站计算机监控系统设计中的几点考虑
6.1 实时性要求，遥信1-2秒，遥测2-3秒（采集单元经监控系统处理到通信出口）；
6.2 遥测数据精度要求（不低于常规RTU方式）；
6.3 可靠性要求，一是远动通信工作站或通信网关与当地的数据服务器要相互独立，二是当地或上级调度下发的动作指令要准确可靠地执行；
6.4 标准化要求，即软硬件产品以及通信接口、规约应符合国际标准或国家标准；
6.5 正确处理计算机监控系统与变电站其它系统之间的关系，使之即有联系又能保持独立性。
7.几个需要研究和探讨的问题
7.1 变电站实时信息不仅要满足站内监控的要求，还要满足上级调度部门对信息的实时性、准确性的要求，满足调度部门对站内设备控制和操作的可靠性要求，所以监控系统的技术方案设计以及信息流的合理流向问题都是需要研究和探讨的课题，只有采用好的技术方案并使数据得到快速、有效、合理的处理，才能使系统稳定、可靠，才能满足站内和调度部门对信息的实时性、可靠性要求，才能满足电网安全的要求。
7.2 过去变电站内的RTU装置都是由调度部门直接管理和维护的，而目前变电站及站内自动化监控系统多为电力公司所属超高压公司或运行工区等单位负责运行维护和管理，也就是说运行维护、管理方式变了，这种变化为维护管理部门提出了一个问题，即监控系统出现故障影响实时数据的处理和传输时，调度部门的自动化人员如何与维护部门沟通，维护人员如何保障故障的及时解决，如何加强和提高维护人员的技术水平等等都是目前急需考虑的事情。
7.3 对于无人值守的变电站，其监控系统的要求和功能如何设计，与站内自动化系统如何考虑和结合是今后需要研究的问题。
8.结论
随着我国电网建设的发展和安全要求的不断提高，自动化技术、产品的开发要适应这种新形势下的要求，加强新技术、新思想的研究，努力开发具有自主知识产权的产品，提高市场竞争力，加强变电站计算机监控系统运行的可靠性与稳定性，保障实时数据的准确性和及时性，要积极采用硬、软件成熟、可靠的产品，变电站（开关站）的建设也要朝无人值守和少人看守的方向发展。
