传输检测范文

传输检测范文（精选9篇）

传输检测 第1篇

我国东部地处季风区, 气候变化异常, 每当汛期来临, 河流来水量就猛增, 外加工程措施做的不完善, 环境的严重破坏, 导致洪涝灾害频繁发生[6]。因此, 设计一种可靠性高、灵敏度高、经济实用的水位检测系统, 具有重要意义。本项目基于STC89C51微处理器, 以GSM模块为远程传输核心, 设计的一套可实时检测的远程传输系统[3]。

1 系统总体设计

1.1 系统总体设计思想

该系统先让单片机初始化, 使单片机工作在最初的状态。由矩阵键盘输入危险水位的数值和需要接受短信的电话号码。通过HC-SR04模块实时测量固定点到泡沫浮板的距离[4]。通过STC89C51处理测量的结果, 并产生相应的信号。GSM模块接受单片机发来的信号, 并进行判断, 判断结果满足条件, 发送短信。采用LCD12864显示, 并配合矩阵键盘完成参数的修改、校准等操作。其系统设计框图如图1所示:

1.2 系统检测传输原理

检测原理:HC-SR04模块自动发送8个40k Hz的方波, 接受返回信号, 通过单片机输出一个高电平, 高电平持续的时间为超声波从发射到返回的时间, 算出测试距离= (高电平时间*声速 (340M/S) ) /2。超声波时序图如图2

传输原理:GSM模块接受单片机信号, 发送指令, 完成短信的发送。指令代码如图3。

2 硬件设计

2.1 距离检测模块

本系统选用高精度HC-SR04超声波测距模块进行测距。原理图如图4。

2.2 GSM通信模块[5]

本系统选用选用SIM900A作为通讯模块。SIM900A模块是一款尺寸紧凑的GSM/GPRS模块, 采用SMT封装, 基于STE的单芯片案, 采用ARM926EJ-S架构, 性能强大, 可以内置客户应用程序。搭建相应的外围电路, 如SIM卡连接电源电路、串口等。单片机控制外围电路, 提取当前的状态信息转换成Unicode码, 使用PDU (中文短信) 方式通过SIM900A向目标手机发送短信[6]。

2.3 其他硬件模块

采用4X4的矩阵键盘, 对单片机中数据进行修改, 并采用LCD12864显示。采用开关电源, 获得单片机所需的+5V电源。

3 软件设计

正如前面框图所画, 本系统硬件结构比较简单, 主要工作量在于软件的编写。具体流程框图如下 (图5) , 其中主要包块GSM的初始化程序、LCD12864初始化程序、HC-SR04初始化程序、以及矩阵键盘检测程序。其主要部分在于GSM模块的程序编写, 在初始化时要嵌入矩阵键盘以及LCD12864的程序[7], 从而进行输入并显示电话号码, 并通过串口通信接收到单片机命令后, 执行GSM指令包程序, 发送短信。

4 整体测试

设定好初始值后, 例如设定初始值为50cm, 放一个挡板在超声波探头前面移动, 每移动一次, 用米尺测量这个距离是否小于50cm, 如果小于, 目标设计就不会接受到报警短信, 反之在大约40秒后目标手机就会接收到报警短信。再改变不同的初始值, 反复测量, 结果准确无误。

5 结束语

合理的硬件配置, 搭上一体化的软件编程, 使得该系统能够实现对水位实时、准确监测的功能。如果将其投入实际应用中, 该系统的将使得我国在预防洪涝灾害技术层面上有了重要的革新。S

摘要：本系统以STC89C51单片机为控制核心, HC-SR04超声波模块进行测距, GSM模块进行远程传输[1], LCD12864和矩阵键盘进行数据显示和更改等操作。据实验, 该系统测量结果准确、灵敏度高、使用可靠、性价比高, 具有很好的实用价值。

关键词：STC89C51,GSM,HC-SR04,LCD12864,矩阵键盘

参考文献

[1]陈法国, 陈伟, 黄秋元, 金晶.GSM通信在水位远程检测系统中的应用[J].单片机与嵌入式系统应用, 2006 (1) :55-57.

[2]朱高中.基于单片机远程水位检测系统的研究[J].光电子技术, 2012 (4) :246-250+277.

[3]袁宇明.水位自动检测系统的设计[J].地下水, 1990 (3) :174-175+178.

[4]张波, 王朋亮.基于STC89C51单片机超声波测距系统的设计[J].机床与液压, 2010 (18) :56-58.

[5]吴晓庆, 呼和牧仁.单片机控制GSM模块通信[J].内蒙古科技与经济, 2010 (2) :87-88.

广播电视信号的传输及检测论文 第2篇

1.1受到耦合因素的影响

耦合干扰主要指的是对广播电视信号的传输电磁频率进行干扰，这种干扰现象一般发生在广播电视信号的传输线路内。耦合干扰一般包括以下两种形式，分别是:电磁耦合以及电感耦合，在广播电视信号传输过程中，由于受到耦合现象的影响，使信号传输的质量下降，甚至会导致每一个传输信号线路内都出现电磁感应的情况，两个距离较近的传输线路便会出现电磁叠加的现象。无论是在广播电视信号的传输过程中，还是在信息源发射的环节中都会不同程度的受到耦合现象的影响。

1.2受到程序因素的影响

程序干扰是目前影响广播电视信号传输质量最为常见的一种因素，目前我国广播电视信号传输受到程序因素影响的几率较大，主要是因为现阶段我国信息发射仪器都采用全自动技术，在高度自动化的环境下，仪器自身很容易产生电磁波，从而增加了程序干扰的概率。即使许多广播电视台拥有抗电磁波干扰的仪器和设备，但是在信号传输的环节上仍然不可避免的会受到程序因素的影响，信号质量自然自然会受到削弱。

1.3受到地面因素的影响

地面因素主要指的是在广播电视信号传输环节中，由于地面仪器、设备出现的故障，从而影响信号传输质量的一些因素。地面的仪器设备一般会发生如下故障:第一，仪器使用年限较长，信号传输能力下降，导致故障发生的概率加大。第二，广播电视台所引进的设备不符合国家要求，在工作中传输误差较大。这些问题都会造成电磁杂波的产生，从而直接影响到广播电视信号传递的效率。只有定期检测地面接收设备才能有效降低受到地面干扰的概率。

2广播电视信号传输所应用到的技术

2.1卫星信号传输技术

卫星信号传输技术是目前应用最为广泛的信号传输技术，并且该技术在我国的信号传输领域占有重要的运用价值和地位。卫星信号传输方式一般是通过地面信号发射装备发出信号，由广播电视卫星进行接收，再将信号传递到指定区域的过程，从而达到广播电视信号传输的高效性和准确性。卫星信号传输技术之所以被广泛使用，是因为具有以下优势:第一，卫星信号可以覆盖非常广泛的.面积，能将信号传递到世界的任何一个角落。第二，卫星信号的传输稳定性较为突出，这是因为卫星传输属于信号二次传递，不但不会出现信号传输延迟的情况，还不会造成画质以及声音的磨损。当然卫星传输信号技术也存在一个问题，当信号经过地球大气层时，由于受到干扰，信号强度会被削弱。笔者相信随着研究的不断深入，信号削弱的问题一定会得到妥善解决。

2.2微波信号传输技术

微波信号传输技术属于无线式传输，与传统的有线式传输相比，能够最大程度降低由于人为因素以及自然灾害对信号传输的影响力度，而且微波信号传输技术还具有长远距离传输稳定的优点，无论是在山区，还是在海洋地带，信号传输环节都不会受到较大影响。但是，当微波信号穿越高层建筑时，由于城市杂波情况较为明显，信号传输强度会受到一定程度的影响，甚至是被削弱。该现象的产生也是目前微波信号传输技术没有得到广泛普及的主要原因。

2.3光纤信号传输技术

随着网络、计算机等技术的不断普及以及发展，我国信号传输技术也得到了长久的提升。目前光纤信号传输技术的应用范围在不断被扩大，主要是由于光纤信号传输可以携带大量数据信息，并且传递途中不会对数据信息造成破坏，从而保证信号的安全、可靠性。而且由于光纤信号传输采用的是密度较高、较为轻便的材料，所以具有很好的抗地磁波干扰能力。许多国家都在大力发展光纤信号传输技术，尤其是在广播电视信号领域，由此不难看出，光纤信号传输技术对广播电视工作具有着重要意义和价值。

3加强广播电视信号传输质量的有效途径

3.1提升信号传输通道的抗干扰能力

目前广播电视信号传输方式有很多种，但是大多数信号传输的质量都不高，这样情况的产生主要是由于信号传输通道的抗干扰能力较差，所以为了有效加强广播电视信号传输的质量，首要工作就是提升信号传输通道的抗干扰能力。一般可以采用以下几种加强措施:首先，增加信号传输站数量，为了提高信号传输的稳定性，必须从传输体系内部进行改进，通过缩短信号传输距离，来提高信号抗干扰能力是最行之有效的方案。其次，加强对高频高压信号发射装置的重视，高频高压信号发射装置可以提高信号传输的距离，从而实现对抗干扰能力的加强。

3.2加强完善维修信号传输相关制度的力度

传输检测 第3篇

关键词:神经网络;自同步;隐蔽信息;传输系统

中图分类号:TN918 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 12-0074-01

一、系统的设计原理和设计思想

(一)基本原理

在现代的信息隐藏技术中看,数字水印技术是其中的一个重要组成部分。数字水印技术通过利用人得感官系统的特性对图像、视频和语音等信息进行限制,同时选择适合的嵌入方式,保证嵌入水印的信息不超过人类视觉和听觉系统的限制,那么仅通过人耳和肉眼是无法判断水印嵌入前后的信息差别的。这就大大改进了传统信息传播方式的缺陷,保证了系统的较强的伪装性和隐藏性,让信息的安全传输成为了可能。

(二)设计思想

1.将信息以数字水印的方式嵌入到语音传输中,这是隐藏信息的主要传输方式。利用语音为载体来进行信息传输可以减少水印嵌入时的运算难度,减少了运算时间和运算量。同时,语音传输的交互性是器保证隐藏信息传输的重要特点,这也为信息的安全传输奠定了基础。

2.小波变换思想。对于数字语音而言,小波在数字语音信号分析中比离散余弦变换更有优势,能量更为集中,同时具有不同的空间支持域。小波变换具有更强的抵抗能力,在抵抗剪切攻击时,局部空间子持的水印分量可以起到很好的效果;面对缩放攻击的时候,全局空间支持的水印就可以发挥良好的保护效果。另外,由于小波在变换水印嵌入算法的时候,与嵌入式零树小波压缩相适应,更增强了小波变换的抵抗能力。小波变换的算法由于将水印信息嵌入在低频系数上,因此不仅保证了水印的鲁棒性,而且嵌入水印也不会对数字语音的质量产生过大影响,人的感官很难观察初嵌入水印后的数字语言质量变换。

3.系统的基本设计思想如下:首先要将采集的语音进行分段,同时进行离散小波变换。将隐藏信息的m序列转换为“l”和“-l”的排列方式。在进行信息的嵌入时,将同步信号嵌入到小波域低频系数的前部,隐藏信息嵌入到小波域低频系数的后部,经过这种信息的嵌入后,通过重构小波后便得到嵌入同步信号和隐藏信息的实时语音。接收方在提取隐藏信息时,需要先将接收到的语音数据后先进行DWT操作,然后检测同步信号并确定同步信号的位置,这样就保证了隐藏信息的安全提取。由于网络的普遍使用,因此将网络作为实时语音传输系统。

二、隐蔽信息传输系统的关键技术

(一)同步信号与隐藏信息的嵌入与提取

1.同步信号的嵌入与检测。在隐藏信息的提取过程中,对同步信号的准确识别是整个工作的关键,因此可以将同步信号嵌入到时域中。由于时域算法具有搜索时计算量小的特点,因此可以将同步信号嵌入其中。但是,时域算法有一些限制,例如会限制嵌入强度,对攻击的抵抗能力较差。离散小波变换在时频局部分解方面有较好的效果,将同步信号嵌入到离散小波变换既可以保证较小的搜索计算量,又能提高抗攻击的性能。

2.隐藏信息的嵌入与提取。压缩和噪声可能会影响嵌入隐藏信息的实时语音传输,因此为了提高传输的安全性和可靠性,需要在嵌入语音之前先进行信道的编码。由于隐藏信息是以字符串形式表示和存储,因此可以利用BCH码对其进行研究。我们利用一个具有256码字的信号集来表示一个字节中256个值。在下面的公式中,Wi代表隐藏信息的每个字节,它对应信号集中的一个原型信号。

在这个公式中,随着r的不断扩大,冗余度和隐藏信息的稳健性也会不断提高;另一方面,r数值增大的同时,隐藏信息也会减少。在运算的过程中,需要对隐藏信息传输速率、水印嵌入的鲁棒性进行衡量,选择适合的数值。然后,在提取隐藏信息时,将采集的语音数据进行小波分解。接着如果能够检测到同步信号,就可以将隐藏信息嵌入信息进行提取。

(二)数字语音水印技术

小波变换算法采用附加进水印信息的模板去训练神经网络,数字水印技术也是实现隐蔽信息传输的重要组成部分。

1.水印嵌入算法。小波变换主要是将数字语音信号分解成时域和尺度域的一变换。首先,小波变换在处理时变数字语音信号时会起到有效作用。我们可以充分利用小波变换的多分辨率特性加快小波变换域内嵌入水印的效率;其次,小波变换具有能量集中的特点。利用小波变换数字语音信号后,为提高算法的鲁棒性,要将水印信息嵌入到载体能量高的低频部分。

2.水印的检测与提取。水印的提取过程就是与水印嵌入过程相反的过程。主要的提取过程有以下方面:

(1)首先利用水印嵌入算法,对需要检测的数字语音信号进行一层小波变换。通过运算得到重要小波变换系数。

(2)利用嵌入算法,分别计算小波系数的水印的位置和所对应的小波变换系数。

(3)根据以小波变换系数为中心的数据块,选取一个合适的长度值。用来表示水印序列与数字语音小波系数之间的关系。

三、结语

神经网络检测的自同步隐蔽信息传输系统,通过利人的听觉和视觉系统的分辨率限制,实现隐藏信息的安全传输。这种新型的传输系统改变了传统信息传输系统易被攻击者监听、截取的缺点,在很大程度上提高了信息传输的安全性和隐蔽性。同时,神经网络检测的自同步隐蔽信息传输系统明显提高隐藏信息的传输准确率。因此,将这种实用的传输系统不断改进和推广,对于保证信息的安全、隐蔽传输具有重要意义。

参考文献:

[1]王俊平,陆军仁,柏逢明.基于提升小波和纹理块的图像自适应水印算法[J].计算机仿真,2009,12:107-110

钻井参数检测及传输系统展望 第4篇

关键词：钻井参数,检测系统,实时传输

前言

目前, 川庆钻探长庆钻钻井总公司井队参数检测基本上属于单参数检测, 费人力、费时, 不能满足快速, 高效检测钻井参数需要, 也不利于技术人员, 主管部门实时掌握钻井现场生产, 随着设备技术发展, 为钻井实现全方位自动检测、现场资料实时传输打下基础, 再次, 本文就钻井参数检测, 钻井数据无线传输展开讨论。

1 钻井参数及其检测系统

1.1 钻井参数

钻井工艺是一项复杂的系统工程。钻井参数数量之多, 变化之大, 涉及面之广, 是钻井工程的独特之处。钻井工艺过程参数可分为:

(1) 与泥浆有关的参数:泥浆类型、泥浆体积、固相含量、可燃气体含量、H2S含量、泥浆密度、返出泥浆流量、泥浆起下钻体积、CO2含量、泥浆温度、塑性黏度、动切力、电导率、泥浆液位等。

(2) 水力参数:泵压、泵排量、立管压力、套管压力、喷射速度、环空流速、泵冲数等。

(3) 钻井参数:钻压、转速、扭矩、钻速、进尺、井深、DC指数、起下钻及钻进时间、井斜角、方位角、工具面方向、磁场强度、地磁倾角、井下扭矩、振动、井下钻压、地层放射性、电阻率、弯曲力矩向量、合力向量、井径、环空温度、孔隙度、水泥浆密度、酸液浓度等。

1.2 检测系统

如此多的参数, 靠单参数检测仪难以完成。随着技术发展, 出现多参数钻井参数检测处理系统, 如SZJ-II钻井参数仪、SK-2Z系列钻井仪表、Datalog系列钻井仪表、M D-3200马丁.戴克钻井仪等。检测系统可由以下部分组成:传感器、信号处理器、显示记录仪、报警器等。

1.2.1 传感器

传感器的输入量即为待测的钻井参数;而输出量则是另一种形式的可测量, 电压、电流、频率、气压、液压等。传感器的输入信号来源于钻机的三大系统:循环系统、吊升系统、旋转系统。它们分装在钻机的有关部位。

1.2.2 信号处理器

从传感器来的信号往往能量较低, 不足以直接推动显示记录仪表, 因此必须加以放大;而过强的信号则须加以衰减;信号中所含的各种干扰成分必须加以滤除;显示仪表往往具有标准限量, 因而要把传感器输出信号做相应的调整与校正。如果要显示记录一个运算结果 (如泥浆体积等于泥浆液位与泥浆池截面积之积) , 则还要对原始数据做适当地运算。

1.2.3 显示、记录仪表

显示、记录部分的作用是时实地显示和永久性地记录各种钻井参数资料。显示器有模拟指针式表头 (如电压表、电流表、压力计等) , 也有数字式显示器 (如发光二极管、液晶显示器) , 还有屏幕显示器等。装在钻台上的显示器, 应保证司钻可以在一定的距离内准确地读出数据。记录仪可以连续地记录生产系统或工艺过程中的某些变量。在多数场合中, 变量值被记录在时间坐标上, 即把随时间变化的变量值作为记录的内容。记录成时间函数曲线。

1.2.4 报警器

一旦反映钻井安全的若干参数出现异常时, 处理机根据这些异常数据, 进行逻辑判断, 发出预报警信号, 并操纵报警装置, 发出强烈的声光报警信号, 提醒相关技术人员采取应变措施, 确保安全生产。

2 钻井参数的传输

随着钻井技术含量不断加大, 迫切需要利用钻井现场第一手资料进行技术分析。需要将钻井现场的实时数据发送给各级领导和主管部门。然而, 由于钻井过程地点不固定, 井队分散, 流动性强, 井队现场的实时数据无法通过有线网络进行数据的传输。为此, 以无线方式连接一个广域网。

目前长庆油田多使用中国联通CDMA 2000无线数据网络实现无线接入互联网, 通常速率为230.4kbps。基本满足钻井参数传输要求。

2.1 系统结构

1钻井参数检测仪;2采集数据入库机;3井队查询机;4 Hub;5路由器;6 CDMA USB MODEN;7路由器;8 DEC路由器;9服务器

2.2 特点及难点

钻井现场数据的实时传输具有以下几个主要特点:

(1) 无线传输线路不稳定, 经常出现断线的情况;

(2) 无线传输的带宽窄;

(3) 需要传输的数据种类多;

(4) 实时采集的数据频率高;

(5) 传输的数据量大 (每口井的数据能达到十万条记录以上) 。

2.3 数据采集传输系统

随着计算机技术、网络技术、通讯技术的发展以及科学化钻井、数字化钻井的发展需要, 目前各大油田都提出了钻井施工数据远程实时传输、远程监控、远程生产调度、远程生产指挥、远程专家咨询的需求, 而且也有几家单位做出了相应的应用系统, 综合来看, 每家的系统都有各自的特点, 但总体上可实现的功能主要有:

(1) 井施工基础设计数据的入库 (如工程设计、地质设计数据) ;

(2) 实时截取钻井仪表数据并入库 (包含钻井数据、气测数据等仪表能够采集到的原始数据) ;

(3) 钻井施工过程中的相关数据的入库 (如岩屑数据、钻头数据、钻具数据、泥浆数据、轨迹数据等) ;

(4) 钻井过程实时监测:各种数据的数据及曲线显示;

(5) 钻井日报数据录入;地质录井日报录入;

(6) 所有数据实时远程传输;

(7) 历史数据的网上下载, 可以根据用户的条件下载并存为excel文件;

(8) 数据回放;

(9) 远程监控;

随着科学技术的进一步发展, 将逐步实现钻井工程的全盘自动化。将检测的参数输入工业计算机, 对钻井工艺过程进行全面地自动调节和控制。未来的钻井参数检测处理系统将是监测与控制并举, 集先进的传输协议与信号处理技术于一身, 与INTERNET密切融合, 并向多领域全方位发展的综合信息管理系统。

3 结论

钻井队配置钻井参数检测系统, 构建实时数据传输系统能优化钻井, 实现

智能化, 多层次互动钻井生产, 对提高钻井速度, 加强安全检测, 准确判断井下情况非常重要, 随进一步发展, 可实现全自动化钻井。

参考文献

[1]耿艳峰.《自动化检测技术》中国石油大学 (华东) .1001-5620 (2008) 02-0022-03[1]耿艳峰.《自动化检测技术》中国石油大学 (华东) .1001-5620 (2008) 02-0022-03

[2]杜鹃.《无线传输技术》中国石油大学 (华东) .7-5636-1369-2[2]杜鹃.《无线传输技术》中国石油大学 (华东) .7-5636-1369-2

广播电视信号的传输及检测方法分析 第5篇

广播电视通过信号传输的方式向人们传递信息, 传输的信号有两种类型, 一种是无线电波信号, 另一种是导线信号。在现代社会中, 广播主要传输的是声音信息。而电视广播传输的内容比较多, 不仅包含声音、图片、文字信息, 同时还包括视频信息。随着科技的不断发展, 广播电视传输的信息内容形式越来越多样化, 不仅促进了广播电视行业的发展, 同时也对社会的进步和发展具有一定的积极作用。虽然广播电视传输内容向多样化的方向发展具有一定的积极意义, 但同时也会带给人们一定的影响。广播电视向人们传递的信息将会影响人们的价值取向, 进而影响整个社会的价值观。因此, 在广播电视发展的过程中必须要加强对传输内容的管理。同时, 随着市场经济的不断发展, 广播电视行业逐渐向商业化方向发展, 现在广播电视的作用不仅仅局限于信息传递, 还具有广告宣传的作用。广播电视广告是一种重要的广告形式, 对于宣传产品来说具有很大的作用。此外, 广播电视还具有监督的作用。相比于其它形式的媒体来说, 广播电视传递的内容真实性比较高, 人们比较信任广播电视传媒方式。

1广播电视信号的传输

1) 微波传输属于无线信号传输技术, 目前微波传输技术比较成熟, 在广播电视应用的过程中可靠性比较高。相比于其它的信号传输方式来说, 微波传输方式具有两个优点。第一, 微波传输方式抗干扰能力比较强。在信号传输的过程中很容易受到人为因素或自然因素的干扰, 这就要求信号传输过程要具有较好的抗干扰能力。

2) 微波传输方式对地理环境没有特殊的要求。广播电视覆盖面比较广, 经常要在一些偏僻的地区进行信号传输。采用微波传输方式不仅可以打破地理环境的限制, 同时还可以降低信号传输的成本, 保证信号传输的流畅性。虽然, 微波传输方式具有很多优点, 但在实际使用的过程中, 微波传输方式也存在一定的局限性。

3) 介绍卫星信号传输方式。随着卫星技术的不断发展, 卫星技术在各个领域中的应用范围越来越广, 为人们的生产生活提供了极大便利。将卫星技术应用于广播电视行业中, 可以有效提高广播电视信号传输的质量。相比于其它的信号传输方式来说, 卫星信号传输方式具有传输信号质量高、覆盖面广的优势。正是因为如此, 在广播电视中应用卫星信号传输方式的比例越来越高。卫星信号传输的过程比较简单, 地面的广播电视工作台将信号发射到卫星上, 卫星再将信号转发到世界各地。这样在信号传输的过程中就可以打破地域的限制, 地球上任何一个地点都可以接收到广播电视信号。在卫星信号传输的过程中, 卫星的作用是转发信号, 相当于是二次传播。

4) 介绍光纤传输方式。光纤传输方式最早是用来进行网络信号传输的。现在, 在广播电视信号传输的过程中也可以采用光纤传输的方式。光纤信号传输方式的一个主要特点就是传输的信息量比较大, 在信号传输的过程中可以保证信号的完整性。

2广播电视信号的检测方法

1) 针对信号传输质量的检测;2) 对信号传输过程中的干扰因素进行检测;3) 对信号传输过程中的干扰方式进行检测。在广播电视节目正常播放的过程中, 也要对传输信号进行检测, 确保传输信号与正常信号是相同的。

3结语

相比于现代的网络媒体, 广播电视在信息传输的过程中具有一定的局限性, 传播内容的自由性受到了控制。但目前广播电视依然是最受欢迎的一种大众传媒方式。为了保证广播电视信号传输的稳定性和可靠性, 必须加强对广播电视信号传输及检测方法的重视。

摘要：结合实际情况, 对广播电视信号传输展开分析和研究, 希望对广播电视行业的进一步发展有所帮助。

关键词：广播电视,信号,传输

参考文献

[1]吴清晓.广播电视信号传输及播出方法[J].硅谷, 2013 (2) :30;60.

[2]张荣建.数字卫星广播电视信号传输与质量分析探讨[J].数字通信世界, 2012 (10) :84-87.

传输检测 第6篇

利用红外传感器采集信息,因其独有的优越性而得到广泛的重视,并在军事的红外制导、火控跟踪、警戒、目标侦察、武器热瞄准器、舰船导航、空降导航以及民用领域的工业设备监控、安全监视、救灾、遥感、交通管理、医学热诊断技术等得到广泛的应用。

嵌入式红外信息检测与无线传输控制系统采用光电传感技术完成信息的采集,运用编、解码技术、射频发射与接收技术、单片机应用技术、机电控制技术等,实现了红外信息现场采集与远距离传输、报警、显示、控制的功能,该系统可广泛应用于信息测控领域。

2 系统硬件架构

嵌入式红外信息检测与无线传输控制系统,由信息采集与编码发射装置、信息接收与控制装置两大部分组成。信息采集与编码发射装置如图1和图2所示,该装置由红外传感器(SE303、PH302)、控制器件KW9328、编码模块PT2262、发射模块F05A等组成。完成红外信息的采集、编码与发射。

信息接收与控制装置如图3和图4所示。该装置由接收模块J05B、解码模块PT2272、AT89C2051单片机最小系统等组成。完成信息接收、解码与控制。

3 主要模块功能

SE303(近红外线约0.93 μm )为红外发射器,管压降约1.4 V,工作电流一般小于20 mA;PH302为红外接收传感器;控制器件KW9328完成数据转换与控制,KW9328采用CMOS工艺制造,将发送及接收电路集成在同一芯片上,内含振荡、分频、计数、施密特整形、两个单稳态及控制门等电路,功耗甚低,静态电流典型值仅2 μA,故无需另加电源开关;PT2262编码器能将数据和地址编译成代码的波形,最大有12位三状态(312)的地址,共有531 441种地址代码,功耗低、工作电压范围宽(3～15 V);发射模块F05A采用声表面稳频,免调试,适合多发一收无线遥控及数据传输系统,当发射电压为3 V时,发射电流约2 mA,发射功率较小,12 V具有较好的发射效果,发射电流约5～8 mA,高电平脉冲宽度在0.08～1 ms时发射效果较好,F05A 天线长度可从0～250 mm选用,也可无天线发射;F05A用PT2262编码器加240 mm小拉杆天线在开阔区最大发射距离约250 m;接收模块J05B 采用超外差二次变频结构,所有的射频接收,混频,滤波,数据解调,放大整形全部在芯片内完成,接收功能高度集成化,具有与标准解码器及单片机的+5 V逻辑电平接口,天线通常取1/4λ;解码模块PT2272是与PT2262配对的解码器,也具有12位三状态(312)地址,共有531 441种地址代码,PT2262,PT2272都是CMOS电路,具有功耗低、工作电压范围宽(3～15 V)等特点;AT89C2051采用FLASH存贮器技术,是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含2 kB的可反复擦写的只读FLASH程序存储器和128 B的(RAM)。

4 信息传输与控制流程

红外信息采集就是传感器接受被探测物发出或反射的红外线,从而掌握被探测物所处位置的技术。光电传感器SE303加电发射红外光,当有外部事物影响时,PH302接受到红外光强发生变化,接收控制器件KW9328受理的信号强度与周期发生变化,在KW9328对信号进行处理过程中,当内部计数器在计数满100个时钟脉冲前信号消失时,说明是干扰信息,则无脉冲输出;反之信号仍然存在时,说明事件发生。

将有脉冲送入编码器PT2262中,控制编码器产生地址与状态信息编码信号,由F05A射频发射模块加载(0315M)放大转换后将信号发出。由J05B射频接收模块接收到报警信号后将其传给PT2272解码器解码,在单片机最小控制系统中的AT89C2051表单中进行地址码查询与状态码比较,判断信息的来源与归宿。控制解码后的数据由单片机最小控制系统进行状态识别,分控相通道,驱动LED显示灯进行示警,并自动控制继电器或光电耦合器接通设备电路,以激活、控制相应的被控对象。

5 结 语

嵌入式红外信息检测与无线传输控制系统采用传感技术完成信息采集、无线电技术实现信息传输、嵌入式技术完成信息的测控过程。若在信息采集与发射装置中采用不同的传感器,可广泛应用于温度、湿度、光照等控制场合,实现模块化应用,因而具有广阔的市场前景。

参考文献

[1]黄继昌,徐巧鱼.传感器工作原理及应用实例[M].北京:人民邮电出版社,1998.

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[3]丁跃华,陈艳峰,龙筝.红外遥控系统的一种设计方法[J].现代电子技术,2007,30(7):50-52.

传输检测 第7篇

随着数字电视技术的迅速发展,对数字电视信号高速度高效率的传输提出更高的要求。为了保证数字电视节目的可靠传输和终端设备的正确解码,必须对实际传输中的码流进行检测,以便在出现错误的情况下,能够及时发现并采取相应的措施。其中PSI信息对于接收端能否正确选择节目和解码节目有着至关重要的作用,因此对PSI的监测显得尤为重要。笔者依据DVB ETSI TR101 290标准的规定,对PSI信息的相关参数进行检测。

1 PSI信息概述

MPEG-2系统层定义的PSI(Program Special Information)信息[1,2]含有使解码器进行多节目解码的规范化数据和私有数据,通过PSI信息可以从TS流中找到所需要的节目信息。PSI包括节目关联表(Program Associate Table,PAT)、节目映射表(Program Map Table,PMT)、条件访问表(Conditional Access Table,CAT)和作为私有数据的网络信息表(Network Information Table,NIT)。

当PSI表的长度大于TS包有效负载的长度时,可以适当对其进行分段(PMT没有分段),属于同一个表的分段具有相同的PID、表标识符以及不同的段号。PSI的分段结构如图1所示。

一个完整的分段包含包头、自适应字段(可选)、pointer_field段(可选)、表头信息、有效数据和CRC字段6部分。其中,包头部分为4 byte,包含的PID值是区分表类型的重要依据;作为可选内容的自适应调整字段和pointer_field字段的长度不确定;表头信息承载一个表的描述信息,是分析PSI表的关键。对于携带数据较多的分段,将分段负载在多个TS包中传送,属于同一分段的TS包具有相同段号。PSI表最终以分包形式在传输流中传输。

2 PSI的分析与检测

ETSI TR 101 290测量标准根据错误类型对解码的影响,将待测参数分为3个优先级[3]。笔者针对3个优先级中涉及PSI的参数进行监测,以便对码流中的重要参数进行实时准确的监测。PSI信息的检测框图如图2所示。主要包括ASI串并转换、同步检测、PAT/CAT检测和PMT/NIT检测4个模块。

2.1 ASI串并转换

物理媒介上传输的码流是270 MHz的串行比特流,而本设计码流检测均以字节数据为处理对象。因此,先对物理媒介上传输过来的码流进行串并转换。码流的输入输出使用ASI接口[4],可以采用两种实现方案。第一种方案是采用CY7B923和CY7B933芯片实现传输流的发送和接收;另一种是采用Altera公司提供的IP核来实现。第一种方案需要设计CY7B923和CY7B933的外围电路,而且每片CY7B923/CY7B933与FPGA之间的连接至少占用12个I/O口,浪费FPGA的I/O口资源,而且也增加PCB布板的复杂度。而采用IP核方案,每路输入或输出只需一对差分引脚,外围电路简单,并且节省I/O口资源,所以本设计采用IP核方案。

2.2 自适应同步检测

MPEG-2的TS包长度可以是188 byte或者204 byte,每一个TS包的同步字节都为0x47,同步字节对于接收端的解码器能否正确解码至关重要。根据ETSI TR 101290测量标准,涉及包头同步字节的待测参数包括同步丢失(TS_sync_loss)和同步字节错误(sync_byte_error)。所有的参数检测都是在码流同步锁定后进行,所以笔者首先设计了一个同步检测模块:失步状态的同步搜索,搜索帧头并判定TS包长度。当连续5次间隔一个TS包帧长度都检测到同步头0x47时,就认为已经完成对TS流的同步,在同步检测期间,只要检测到一个TS包帧头不是0x47,则认为码流未同步。锁定同步后,若检测到包头不是0x47,则出现同步字节错误,sync_byte_error置1。当连续3次间隔一个TS包帧长度都没检测到同步头0x47,则认为TS流失步,TS_sync_loss置1,重新搜索同步头,在失步搜索期间只要检测到一个TS包帧头是0x47时,则认为码流还是处于同步状态。

2.3 PSI检测

2.3.1 PSI待测参数

PAT是TS流中所有节目信息的一个完整列表。每个节目在PAT中都有一个节目号和一个对应的PID值,根据节目的PID值可以找到相应的PMT信息。PMT提供节目号与组成它们的原始码流之间的映射关系,其PID值由PAT提供。PMT完整地描述了一路节目是由哪些PES组成以及各自的PID值大小等信息[5,6]。CAT包含条件接收的相关信息,NIT提供有关传送流的物理网络信息。根据ETSI TR 101 290标准建议,涉及PSI的相关检测均包含以下5项内容:

1)PSI各包重复出现的时间间隔是否小于0.5 s;

2)PSI包头中的transport_scrambling_control的值是否为00;

3)PSI包头中的continuity_counter是否出错;

4)PSI包的table_id值是否始终为0x00/0x01/0x02;

5)CRC校验字段。

2.3.2 PAT/CAT分析与检测

系统锁定同步以后先搜索TS流中的PAT包和CAT包,并根据PAT的语法结构,解析PAT包携带的节目信息,设计中采用有限状态机来实现PAT/CAT的分析与检测。由前面对PSI分段的分析,将PSI数据分为包头、自适应调整数据域和pointer_field数据域、表头table_id字段和有效数据(含CRC)4部分,分别对应图3的4个处理状态。状态转换如图3所示。

系统上电后处于初始化状态1,初始化各参数寄存器的值,然后进入状态2。状态2处理包头4 byte,提取PID值,判断是否为PAT/CAT包,提取PAT/CAT包的包头字段transport_scrambling_control和continuity_counter进行判断,并提取payload_unit_start_indicator字段和adaptation_field_control字段,根据这两个字段的值判断当前TS包中是否含有有效负载和分段的段头,如果含有有效负载,则判断是否含有分段段头,进入状态3或者状态5。状态3跳过调整字段指示的数据域并提取pointer_filed字段。根据pointer_filed字段的值判断:如果分段在pointer_field之后立即开始,则进入状态4;如果pointer_field之后是其他分段的有效数据,则进入状态5。状态4处理表头的表标志table_id,判断是否出错,使能CRC校验[7],然后进入状态5。状态5处理有效负载,开始有效数据字节计数器body_counter。根据body_counter的值提取分段长度、分段号、版本号、使能/禁止CRC、提取CRC字段以及发送相关的节目信息。同时根据body_counter值与分段长度可以判断该分段是否结束。如果分段结束,校验CRC,清零相关的变量及寄存器。判断后面含有新分段则进入状态4处理新分段,还是数据处理完毕回到状态1。

2.3.3 PMT/NIT分析与检测

PMT/NIT表具有相似的分段结构,不同之处在于PMT不支持分段,NIT表包含两个表标志号的表,但是负载PSI表的TS包数据均可按上述的4个部分来分析处理。对于PMT/NIT的分析检测,首先根据从PAT中提取的PMT/NIT的PID值过滤出PMT/NIT表,对PMT的分析包含在上述状态转换之内(没有其他分段的数据),对NIT的分析只需修改对应的判断条件。另外SI信息[8]的分段结构与PSI大同小异,很容易实现对SI信息的分析检测,具有较好的通用性。

3 实际测试

对本设计接入实际码流进行测试,硬件平台采用研究中心自行设计的开发板,FPGA芯片采用Altrea公司StratixII系列的EP2S90F1020C4[9]。其他辅助设备包括卫星接收机和误码分析仪。首先利用人工构造符合标准的各种可能出现的码流,并将某些待测参数设置错误。下面是利用Signal Tap采集相关数据,图4a是PAT包的检测结果,图4b是PMT的检测结果。

由图4a可知,PAT的table_id为00,因此pat_id_error无效,而PAT的连续计数器的值与上一个值不连续,CRC字段的值与CRC校验结果不一致,因此错误标志pat_crc_error和pat_con_cnt_error有效。图4b中PMT的table_id为03,不符合语法规定,因此pmt_id_error标志有效;CRC字段的值与CRC校验值一致,错误标志无效。由分析证明,通过本设计可准确检测出各种错误的类型。

将卫星接收机接收的实际码流接入本设计,实际码流中错误出现极少,但仍可准确检测实际码流中出现的错误。把实际检测到的错误与误码分析仪分析的情况进行对比,两者一致,从而验证了设计的可行性和正确性。

4 小结

PSI信息对于接收端能否正确选择节目和解码节目有着至关重要的作用,笔者依据DVB ETSI TR 101 290测量标准,设计实现对PSI相关参数进行检测,接入实际码流测试,对数字电视传输流中的重要信息PSI进行监测,在出现错误时,能准确快速定位错误。PSI的分析检测采用对负载的数据分类处理的方法,具有很好的通用性,可以方便的实现对SI等具有类似分段结构的码流进行分析检测。

参考文献

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[8]方涛.数字电视业务信息及其编码[M].北京:国防工业出版社,2003.

传输检测 第8篇

随着能源危机的日益严重,风力发电及光伏发电将成为新能源应用的主要形式之一。所谓“三电”是风力发电供电、光伏发电供电以及市电供电。在风光发电应用系统中,风力及光伏发电受环境及气候影响很大,影响供电的稳定性及质量。采用“三电”合一的供电方式,可以避免风力及光伏发电不能满足供电要求时,能自动切入市电供电,从而保证用电负载的正常工作。

2 系统组成方案

物联网是新兴智能技术的重要组成部分,物联网就是基于互联网的物与物之间相连接。本套系统是利用物联网技术,实现对“三电”的实时监控和远程控制,提高系统的可靠性。整套系统的结构模型,如图1所示。

整个供电系统中需要采集一些参数,其中包括电压、电流等,此外还要考虑光照强度及温湿度对光伏及风力发电的影响。这些数据正常与否是供电运行是否良好的重要反映。对重要的运行数据进行实时监控,就可以及时了解供电设备的运行状态,在运行数据异常时能够及时发现这些故障隐患,特别是早期发现,及早采取相应的措施,可以减少维修成本,缩短停电时间,保障供电稳定及安全,有很多经济及社会意义。

3 主要内容

设计一套具有控制结点自组网功能的监控系统,控制结点能够自动采集各项环境参数、电参数,通过自组网络将数据实时传送系统后台,控制结点可以通过数据共享实现自动控制相关供配电设备,也可借助后台实时反控相关供配电设备。本套监控系统数据的传送采用短距离、低功耗的Zig Bee无线网络通信技术,配套使用专用传感器对供电环境中的温湿度、光照、电压等关键数据进行采集和传输,并且能够进行智能的控制。系统的控制结点按照功能有:终端结点、路由结点、协调结点,所有结点核心芯片采用TI公司生产的CC2530,这款芯片是基于IEEE 802.15.4标准协议的2.4GHz的片上系统。系统结构按照终端结点、路由结点、协调结点顺序链接,结构如图1。完成数据采集、数据传送、数据显示以及智能控制相应设备的一系列功能。

用户可以在Zig Bee无线网络中的每个终端(路由)结点上根据需求选择配置对应的传感器,例如:温湿度传感器、光照传感器、交流电压传感器。在每个终端(路由)结点上还预留了一些用来日后方便扩展的接口,用户可以更换各种传感器以适应各种实际需求,使用普通的电池供电(5号/7号电池),终端(路由)结点将传感器采集到的数据进行转换成相应的数据通信格式通过无线网络发送。

路由结点在网络中主要承当数据传递的功能。路由结点可以将终端结点的数据接力式地传递给协调结点。

协调结点是整个网络的核心,它承担着初始化网络和建立网络的责任。同时协调结点还需要向PC端上传终端(路由)结点采集到的数据和向终端(路由)结点发送相应的控制信号。本系统协调器选择了串口转USB接口与PC机连接,PC机上装有CH340的驱动程序进行识别。协调结点提供两个串口,其中一个串口连接PC机,一个串口用于下载调试。

4 显示模块

本系统显示包含了两部分:底层的LCD显示和PC上的显示。“三电”供电监控、管理系统的终端(路由)传感结点采集数据后,通过Zig Bee无线网络将数据出传输至协调结点上,并在LCD显示,给调试带来了方便,因此,在设计时,电源底板上预留单排7孔排座,用来接插LCD模块。在LCD显示中,因为每个结点都配备有LCD模块,终端结点在显示检测数据的同时直接用英文显示当前用户用的接入状态为哪一种。

5 结语

本套系统中,采集了温湿度、光照度和交流电压。设计了这三项在供电监控、管理中相对比较有代表性也较为重要的参数指标,对这三项进行采集、传输和显示及器件的控制。在实际开发和应用过程中,可以根据需要相应添加或修改其它传感器,并可以添加控制部分电路,完成对供电系统的自动控制。

参考文献

[1]刘淼.嵌入式系统接口设计与Linux驱动程序开发[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.

传输检测 第9篇

脉冲超宽带(IR-UWB)信号的显著特征是超宽频带(≥500 MHz)和低功率谱,该信号具有较强的抗信道多径干扰能力、精细的时间分辨率、低复杂性与低成本特性,这些特性使其在低成本要求的射频(RF)传感网络与标签(Tag)定位网络中极具应用价值[1,2]。按照IEEE工作组802.15.3a建议[3],超宽带(UWB)数据传输基本模式有正交频分复用(OFDM)和脉冲形式的DS-UWB两种,从复杂性与功耗来讲,两种模式有相似的性能,只是在发射机构成上,脉冲方式因无需高速A/D变换、IFFT(快速傅里叶逆变换)而简单些[4,5]。

针对数据速率高达100 Mbit/s的IR-UWB二元脉冲位置调制(PPM),经室内多径信道传输,接收机采用了4个积分窗口捕获UWB信号的簇脉冲能量,实现了快速的捕获同步,并用同步控制完成了PPM信号的射频检测。文章较为详细地分析了系统的设计思想,系统传输试验与系统仿真都表明,这种同步检测方式有良好的抗码间干扰能力。

1 射频同步检测

通常,一个二元数据调制的IR-UWB-PPM信号,经过信道传输后可表示为

$r(t)=\sqrt{E{}_{\text{R}}}{\displaystyle \sum _{j=-\infty }^{\infty }}{\displaystyle \sum _{k=0}^{L-1}\alpha }{}_{k}p(t-j{\rm T}{}_{\text{f}}-a{}_{[j/{\rm N}{}_{\text{s}}]}\epsilon -\tau {}_k),(1)$

式中,p(t)是宽度为Tc的高斯型窄脉冲波形;ER为接收的窄脉冲总能量;Tf为窄脉冲帧间隔;a[j/Ns]为二元数据,[j/Ns]取整,表示用Ns个帧脉冲表示一个数据符号,在本文中,取Ns=1,也即取aj=0对应数据符号“1”,而aj=1对应数据符号“0”;ε为PPM固定时延量,一般Tc<ε<Tf。显然,数据速率100 Mbit/s这里则表示Tf=10 ns。τk为多径时延;L表示簇脉冲多径数目(通常仅考虑簇脉冲能量大的第一簇);αk为簇脉冲中多径分量的衰减值。r(t)表示的波形如图1所示。

针对式(1)的信号特征,接收机采用门脉冲控制积分时间的能量检测方式,即用本地产生的宽度约等于簇脉冲宽度的方波门控脉冲与簇脉冲相乘,然后积分判决。显然,只有同步相乘,才能达到最好的簇脉冲能量检测效果。为此,本文将图2所示的A、D、C、D 4路并行积分器用作UWB信号的快速捕获,4路门控脉冲宽度都为4 ns,依次错开2 ns,覆盖帧间隔10 ns,如图3所示。图2中,积分器是作PPM检测用的,故在捕获期间,不输出积分器E的门控脉冲,为保证快速捕获,发射数据格式设计为每数据帧前有85个比特作同步捕获用,发送数据帧格式如图4所示。

由于数据传输速率较高,帧脉冲间隔只有10 ns,多径时延值在帧间隔内分布是随机的。但是实验表明,用4个并行积分器作并行捕获,总有一个积分器能获得最大能量输出,且在85个帧间隔内取得较多“1”值累积,超过设定门限值可获得稳定的同步。同步捕获时间约为8510 ns=850 ns。后面1 952 bit数据净荷也是考虑到该时段内取得的帧同步时移未发生显著变化。在取得捕获同步后, 4个积分器中必定有一个输出为最大积分输出,对应“1”码检测,同时通过逻辑控制输出E积分器的门控脉冲,它与位同步的积分器门控脉冲时差2.5 ns,恰好为ε值,这样E积分器可用于检测“0”码。图5为发端信源与PPM编码的输出波形,图6为UWB-PPM输出波形,图7为本系统的解码输出。

2 传输仿真

IR-UWB室内传输信道是一种多径传输模式,IEEE802.15.3a推荐的UWB信道模型为修正的S-V模型[5],用对数正态分布表示多径增益幅度,用另外一个对数正态随机变量表示总多径增益的波动,设定了4种不同传播环境下的相应参数值:A:视距LOS (0～4m);B:非视距NLOS(0～4m);C:NLOS(4～10m);D:极端NLOS多径信道环境。在极端NLOS情况下,簇脉冲时间弥散较为严重,在第一条路径到达后50 ns的地方仍有簇脉冲能量存在。显然,为避免码间干扰(ISI),帧脉冲间隔Tf应大于100 ns才行。现在数据高速传输,这种间隔只有10 ns,因此,多径时延造成码间干扰是必然的。采用本文的同步控制的PPM检测方式,以同步积分器输出与E积分器输出在比较器进行差值比较,因多径时延造成的ISI在时差2.5 ns的两并行积分器的值基本相当,在比较判决中相互抵消,不影响本帧信号的判决。

在仿真试验系统中,数据输入为随机的100 Mbit/s的二元序列,经PPM送入D模型信道,假定系统已取得同步,信道输出直接送入时移量为2.5 ns的两并行积分器作比较判决检测。观察到的检测输出眼图如图8所示。不难看出,在高速与极端NLOS环境下,ISI已得到有效抑制,与试验传输结果一致。

3 结束语

我们采用数据速率为100 Mbit/s的高速UWB传输系统的同步检测电路,用4个并行积分器进行簇脉冲的快速能量捕获,实现了帧脉冲同步,同时运用逻辑控制实现了PPM信号的同步检测。系统传输试验与信道传输仿真表明,设计的同步检测电路在高速、极端NLOS环境下有良好的抗码间干扰能力。

参考文献

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[5]Gabriella Maria(著),葛利嘉(译).超宽带无线电基础[M].北京:电子工业出版社,2005.