基于路由技術的多點無線通信系統的設計及應用

夏文芳 嚴俊杰 劉星宇 游書陽

摘要：在信息技術發展的同時，路由技術也得到了快速的發展。多點無線通信技術已廣泛地應用于人們的工作、學習和生活中。經過驗證，無線路由的通信網不但成本低廉、功能豐富、功能強大，而且其本身的靈活性使得其具有很好的擴展能力，其在遙測、遙信、數據傳送等方面得到了廣泛的應用。基于這一現狀，針對路由技術的多點無線通信系統的設計及應用進行了研究分析，以供相關人員參考。

關鍵詞：路由技術;多點無線通信系統;設計及應用

引言：

現階段全球經濟一體化進程的加快，人們對信息的需求日益增長。計算機技術的不斷發展和應用，促使人們迫切需要一個信息交流和共享資源的平臺。隨著計算機網絡的興起，數據傳送和信息交換的概念得到了進一步的發展和完善。目前的網絡已成為多點通信方式，同時，也是一個最好的多點通信平臺，因此，多點無線通信系統是一種以路由技術為基礎的多點通信系統，且已成為一個重要的信息交換平臺。

一、路由技術簡介

路由技術是一種路由算法，路由協議。路由算法可以分成兩種：一種是靜態的，另一種是動態的。路由協議是一種動態的選擇機制，其是一種分布式的分層路由協議，可以避免路由的回路。分布式Bellman-Ford（DBF）算法可以使回路暫時和長久地保持下去。采用路由技術，可以對系統的信號進行初步的設計。

二、基于路由技術的多點無線通信系統實現要求

隨著路由技術的迅速發展，多點無線通信系統也逐步建立起來，其建立在配電自動化網的基礎上，對通信系統進行有效的監控。為了使這樣的多點無線通信系統得以高效地建立，必須最大程度地滿足下列需求：

首先，要保證系統的穩定性和安全性。為了保證在惡劣的環境下使用通信終端，通信終端要有很好的適應能力。例如，當通信終端長期處在快速的溫度變化中，或在惡劣的條件下，對多點無線通信系統的適應性提出了更高的要求，需要對各種環境都有很強的抵抗力。此外，系統還必須具有抵御多種感染源的能力，并在一定程度上保證了系統的正常運轉，對雷電和高壓電流的抗性都有很大的要求。

其次，當線路發生故障時，要保證通信正常，通信系統能正常工作，當一條線路出現了故障，或者是系統發生了巨大的變化，那么就必須保證主站和FTU之間的通信，保證通信系統具有很好的抗干擾能力，并且可以修復少量的損傷。

最后，具有可用性和易于維護。配電網中的遠程終端數量較多，很容易發生故障。因此，為了確保系統具有可操作性和易維護性，就必須確保系統的高可靠性。

三、系統設計

（一）設計信號

Matlab通信系統具有多種信號設計功能，能夠有效地進行信號的設計，其工具包里有所有的功能。CUI的應用應該是詳盡的、適當的，根據功能的不同類型參數，例如輸入輸出等設計CUI接口，控制項選擇編輯文本框，列表框，單選按鈕，完成調制，編碼，輸入參數設置，選擇信號類型等。界面應當是友好的，即能與使用者進行友好的溝通，并且具有功能強大且易于維護的系統接口，實現系統內外功能的真正整合，使用戶端接口更加完整。

（二）信號的CUI設計方法

CUI的設計是一種能夠實現多點無線通信的基本設計方法。在進行設計時，應對下列要點予以關注：一是在信號編程的時候，要先確定各個模塊之間的關系。二是依據通信訊號的多重功能，因訊號系統模塊繁多，模組設定、基本功能不同，故CUI的設計方式也不盡相同。三是在不同模塊、信號的處理過程中，要使信號的功能更精確，要設定好使用者的圖形平臺的功能。

四、系統設計方法和應用

（一）系統設計方法

1.控制面板的設計。科學合理地設計控制面板，確保整個無線通信系統的正常運行。采用相應的頻率來設定輸入參數時，設定輸入參數要有適當的擴展數據，以保證數據能被收集[1]。在信息的輸入上，采用通信系統的文檔，充分地利用了這些信息，確保了各個變量間的數據與信息的及時傳遞，最大限度地發揮了參數的作用，實現了信號與信息的傳遞。

2.輸入樣板的設計。信號的輸入模式是為了將輸入信號準確高效地傳送到無線通信系統，比如，選擇單選鍵發送聲音、設置調節、屏蔽等功能[2]。在選擇語音信號時，操作步驟如下：首先點擊“開始”鍵，然后在系統界面上彈出一個文件對話框，在該窗口中顯示的WAV文件將被預先設定好的程序自動過濾，從而完成信號輸入模式的設計。

3.界面的設計。第一個步驟是：正確的選取GUI對象，并將GUIDE配置進行固定。在接口的設計中，需要對各種不同的編程步驟進行詳細的處理。視窗重繪界面，產生檔案選擇，建立回調函數原型，命令行存取組成對話方塊。用戶界面的顏色必須經過編輯器的編輯，包括用戶界面，彈出菜單控制，單選按鈕，靜態文本等[3]。用戶檢查元件的性能，可能取決于元件的性能、名稱等，或者GUI的不同，從而使一種或多種GUI元素含有不同的元素。

（二）實際應用

1.發送系統的應用

發送系統采用編碼模式進行信號傳輸，其編碼模式有信道編碼模式和源編碼模式。信道編碼就是根據一定的規則，在發送前加入相關的監控符號，接收方利用這些規則，及時修正錯誤，使發送的數據更加可靠、完整、準確，消除發送通道中的各種干擾和噪音，使系統更加安全可靠[4]。信源編碼是根據信號的統計特性，剔除掉某些不必要的復雜信息，提高了信號的相關性，提升了信號的相關輸出速率，保障了信號的總體效率。信號發出后，可以操作周期碼和故障碼。

2.接收流程的應用

因為許多編碼都需要在M文件中進行，因此在接收過程中建立一個程序，確保CUI控制器有一個可靠的、準確的程序架構。因此，對于所有使用CUI的程序過程，都需要初始化M文件項目。

3.UCSRB寄存器的應用

啟動UCSRB的第一步就是打開其接收端，UCSRB的接收端一般都有一個串口，其主要作用是實現UCSRB的寄存器功能。在采用該方法時，應注意以下幾個問題：

第一，判斷狀態寄存器SCSI能否利用D7函數進行輸出。數據的輸入和接收的時刻為：探測器能夠識別開始的位置，在接收時需要一定的時間才可以成功，在接收數據成功之后，才能保證寄存器能夠接收到。

第二，數據被接收，并作為數據終止位。當第一個停止位收到數據之后，寄存器緩沖會包含一個寄存器的內容，而接收的寄存器就會變成一個完整的系統。

4.程序的應用

應用程序降低了TRXCE的高度，使得ShockBurstTM能夠直接地、有序地接收nRF905，而且接收數據的速度也得到了改善。使用SPI端口，降低TRX-CE的高度，nRF905將處于空閑狀態，能適時地進入接收程序，并將其傳送至關閉狀態。當TRX接收到數據時，nRF905可以防止數據丟失，并確保了數據的穩定。

五、結束語

綜上所述，隨著網絡技術的飛速發展，人們的工作和生活條件都有了很大的提高，社會的開展情況也發生了一些變化。同時，由于路由技術的發展與廣泛的應用，也使多點無線通信體系得以建立，從而使國內的網絡環境發生了巨大的改變。根據路由技術的不同，多點無線通信系統在設計、使用上都會更便捷，其優點也更突出，使多點無線通信的自動化程度更高。

參考文獻：

[1]曹亞楠.智能電網鄰域網無線通信技術研究[D].北京郵電大學，2020.

[2]于標，王月.動態無線傳感器網絡的設計與應用[J].自動化儀表，2018，39（10）：50-52+56.

[3]李沛哲.面向智能電網的無線通信技術研究[D].北京郵電大學，2018.

[4]周晉濤.基于無線傳感器網絡的配用電信息路由技術研究[D].重慶大學，2017.