非线性通信系统论文范文第1篇
摘 要：当今我国的社会经济发展水平不断提高，网络信息技术也得到一定程度上的进步，网络技术在电力通信系统中的应用变得十分普遍。该文从技术的角度着手，根据电力系统通信的管理体系、设备引进、网络结构等方面要素，对建设完善的电力通信网络信息应用体系提出了相关的标准和要求，针对电力系统通信在网络建设上的问题提出了解决方案，期望达到通過加快网络发展建设步伐来改善和优化电力通信系统的长远目标。
关键词：电力系统 通信技术 网络建设应用
根据我国目前的经济建设脚步和科学技术发展水平来看，全面对电力通信系统进行更新升级是不现实的，但是将科技含量较高、技术更加综合全面的优秀成果引进并加以实施是合理有效的，承载了现代网络信息技术的电力系统能够展现其可持续发展的实力，并且为经济创造新的经济增长点，提高中国在国际社会的综合竞争能力。对于电力系统来说，最重要的就是满足生产高效、安全可靠的市场化需求，随着电力通信网络的迅速发展，新型的通信设备和系统都随之出现，所以针对目前电力通信系统的基本情况，加强电力系统的网络建设应用是必然趋势。
1 电力系统通信的网络建设应用的基本概况
1.1 电力通信系统的演变过程
近年来通信技术不断发展，电力系统的规模化传输和市场化经营都得到了实现，面对电力通信网通信设备的更新换代，许多相关人士都积极投入到电力通信系统的深入研究中。从有线音频电缆到模拟微波，从电力线载波通信到光纤通信，从电缆载波到各种数字微波，无不体现着电力系统通信发展的漫长道路与工作人员们研发的无限热情。电力生产现代化在发展的过程中越来越依赖于通信系统，实时远动数据传输、办公自动化信息传输、日常行政电话信息和电能量计费信息都与电力系统通信有着密切相关的联系。技术的发展使陈旧的生产观念有了改变，网络与通信技术的交融，电力与通信系统的结合，电力通信网的单一结构转变为多中心的网状网络，这些都为日后日益增长的电力信息传输需求服务的向前发展奠定了坚实的基础。事实上，电力通信系统的日益网络化和信息化所带来的不仅是科学技术上的成功探索，还是人类历史上的远大突破，受益的更是全人类。
1.2 发展电力系统通信的网络建设应用的积极影响
科学技术水平的提升使电力网络智能化，智能电网的发展大大提高了生产发展的效率，使电力通信变得更加优质，对电力企业的通信管理信息化提出了更高的要求，为主流电力系统建设做出了杰出的贡献。电力通信系统依靠先进的通讯设备和坚固的电网结构作为支持，这样能够有效地扩大电网新业务，深化电力通信系统的改造。将科技水平更高的网络信息技术应用到电力系统通信中，加强电力通信与网络建设的固有联系，有利于逐步完善电力通信网架体系，加速电力基础设施的建设，新一代的电力通信网络提供的业务平台为未来新兴业务的拓展和介入铸造基础。电力系统联网工程建设在内外部环境的双重激励下，把握着电力市场新的经济增长点，积极促进电力通信的信息产业化，使电力通信系统的网络建设应用更加广泛，拥有更加广阔的前景，从而开创电力通信系统新时代，实现经济利益的持续最大化，推进经济发展，展现新型电力发展新动力。
1.3 电力通信系统的网络建设的发展前景和方向
现如今科学技术的更新速度飞快，未来的技术环境瞬息万变，这对电力通信系统的网络建设带来了挑战和机遇，提高电网的服务标准是必然趋势，同时打造具有新活力、灵活安全的、智能化和信息化兼备的、易开发恢复的全新业务模式，支持应用可连接无线的电力通信新体系也是我们应该考虑的新项目之一。在降低成本的同时，力求在网络建设中，寻找便捷动态管理和集成分组，应用一体化的解决方案实现协调一致的搜寻功能和排除故障的功能。电力通信技术的变革和市场经济的变化要求着电网向频带加宽、时延降低、组合扩展性灵活、支持突变性数据传输、高智能终端化的方向迈进，并且，互为补充和备份的多种通信手段能够利用新型网络的优势作为网管体系的信息来发布媒介，尽可能保证充分地对现有资源进行合理配置，采用先进成熟的技术构造信息网，满足业务综合处理的要求，建立健全电力通信网网络管理系统。
2 电力系统通信的网络建设出现的问题及对策
2.1 电力网络通信现状及存在的技术问题
电力线上网具有很多优点，不再需要任何新的线路铺设，通过互联网的共享和连接，使客户随时随地简单使用网络连接，高度的安全性和可靠性满足了人们的生活需求。但是，电力通信系统作为行业性的专用通信网，规模在不断扩大的同时，技术水平却没有得到加强。关键的运营业务包括数据采集、监视控制和能量管理等，电力通信业务水平一直处在停滞不前的状态，传统的电力通信网所采用的方案来承载电力系统业务是具有缺陷的。同时，网络连接复杂使网络可靠性和安全性降低，各种设备的品牌和型号多样，不利于统一的维护和管理，增加了运维难度，在技术层面上，光电一体化设备是针对电力通信系统的实际需求来设计的，没有进行及时有效的改进与开发。大多数电力通信系统中采用保守型的建网策略，伴随着业务的发展，现有的电路交换面临着升级换代，造成大量的投资和资源的浪费。
2.2 电力通信网络建设的业务流程问题
由于电力通信系统对于传输信息在及时性和安全性上有着很高的要求，所以在通道结构上多数采用固定宽带的专线方式，但是这却不能满足逐渐增长的信息传递需求，因此，在业务的角度完善上电力通信网络的建设是正确的。传统的话音业务随着话音压缩技术的普及在逐渐减少，而实时数据业务关系到电网的稳定运行，自动化程度的提高，要求实时数据的频率和容量达到一定的标准，目前的音频专线或DDN网传输是不符合发展要求的。视频业务也是电力网发展的重要业务之一，在公用网络的数据交换方面不具备优势。电力通信网络建设中，不构建宽带综合业务数字网，就不能将各种业务都通过单一的通信网络进行传递。
2.3 完善电力通信系统的网络建设应用的建议
为人民群众提供安全可靠的用电环境，完善电力通信系统的网络建设是需要人力、物力和财力支持的，从电力通信网的现状进行分析可知，电路的调配和增加业务的传输是十分重要的，调整现有的传输通道，逐渐实现宽带的资源共享是改进电网的重要途径。完善以光纤网为主要网络的构成，以PDH微波电路为辅的真正的网状网，打造综合业务平台，实现多种业务合理对接。规范主干网络的业务接口，适当地安排对应电力系统业务所需应用的接口，充分利用剩余资源对外运营，对各种业务进行量化分析。根据国际上通信技术的发展，吸收借鉴外国先进的电网通信建设经验，逐步完善支撑网，在把握电力通信运行规律的同时，规划未来的电力生产经营的目标和发展方向，注意业务的协调性，增强电力通信网络技术，提高总体的经济效益。
3 结语
在电力通信系统中，设备种类的复杂化和技术的多变性并不能让我们在研究开发电网的道路上止步，计算机网络在电力系统通信上的应用，使电力通信网的迅速发展有了可能，功能日益强大、配置逐渐复杂也要求着专业人士的技术水平一再提高，工作人员业务素质的提升，促进电力通信系统一体化和自主独立是离不开网络建设应用的，开创中国电力工业的卓越时代需要我们的共同努力。
参考文献
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[2] 仇惠静.电力系统通信技术的应用[J].信息系统工程，2010（11）：89-91.
非线性通信系统论文范文第2篇
摘 要：随着物联网技术、通信技术的迅速发展，越来越多的领域通过远程数据传输来实现实时有效监测。文章主要基于MSP430单片机和GPRS无线通信模块为智慧教室的安防设计的远程监测系统，文中介绍了从底层数据采集到单片机接收处理再通过AT指令控制GPRS通信模块发送数据到指定终端的过程，实现了对智慧教室实时可靠的安防数据监控与记录，详细阐述并实验测试了单片机控制GTM900C模块发送数据的过程，并对数据传输过程中的错误和丢包问题进行了分析，完成了一个稳定可靠的智慧教室安防监控系统的架构。
关键词：GPRS 数据传输 GTM900 MSP430单片机 远程监控
1 系统硬件设计
本系统通过单片机MSP430控制GTM900C模块实现无线远程数据的传输，整个无线传输系统由数据采集模块、GTM900C模块、单片机MSP430模块、控制中心服务器和电源模块组成，如图1所示。数据采集模块主要有各种类型的传感器组成，主要负责采集智慧教室的相关参数，如用人体红外传感器可采集智慧教室内外人员的进出数据。使用接触式探测器可监测门、窗、柜、仪器外壳、抽屉等打开的信息。采集模块将采集到的不同信号源的模拟量转换成数字量，然后传给串口通信模块，串口通信模块是利用双串口单片机实现数据采集模块与GPRS 模块的数据传输。GTM900C模块通过GPRS网络把采集的数据发送到远程数据控制中心，紧急时模块及时发送短信或拨打电话通知值班安保人员，同时它还负责接收来自中心服务器的控制命令及有关信息。
1.1 无线GPRS模块
GPRS（General Packet Radio Service）是通用分组无线服务技术的简称，它是第2.5代移动通信系统，是GSM向3G过渡的一个桥梁，完成在移动终端和Internet网络的路由器之间传输分组数据。GPRS通信模块支持多种工作模式，且基于上述优点，使得其已广泛应用于工业检测、农业自动化、智能化运输、智能家居等行业。
本系统使用的无线GPRS模块是华为生产的GTM900 C。华为GTM900无线模块是一款三频段GSM/GPRS无线模块，它支持标准的AT命令及增强AT命令，提供丰富的语音和数据业务，能够打电话、发短信、传数据等，是高速数据传输等各种应用的理想解决方案。该模块还提供了功能完备的系统接口，其中TTL/232接口使用户可以轻松的外部接入5V或者3.3V电平的单片机，在很多领域都得到广泛应用。
GTM900C与单片机之间数据通信时，两者收发端口交叉对应。GPRS模块接收口对应单片机的发送端，用于接收单片机传来的数据，然后再通过其天线将数据发送到服务器端或安保人员的手机端。
1.2 串行通信模块
本系统使用的单片机是MSP430F5438A，对于MSP430F5438A_V4.2 开发板，板载了一个USB 转TTL 芯片CH340。在此开发板中，CH340 共有两种用途，其一是430 的BSL 下载方式。其二就是串口通信。因此不需要用TTL 模塊，直接用USB 线就能和电脑串口通信。
MSP430系列单片机是一种新型的16位超低功耗、具有多种低功耗模式的混合信号处理器。功能强，速度快。存储空间统一编址，其最显著的特点是超低的功耗和丰富的片上外设资源以及高效的开发方式。该系列单片机的常用电压一般为1.8V至3.6V之间，因此该系列的单片机常用于用电池供电的便携式检测仪表中。另外，MSP430F149单片机是FLASH 型类型器件，有十分方便的开发调试环境，可以先下载程序到FLASH内，在器件内通过软件控制运行，由JTAG 接口读取单片机内信息，实时监测单片机上运行的程序，甚至可以设置断点加以调试，实施所谓的在线仿真。
MSP430系列单片机自带的USCI 模块支持的通信方式有UART、IrDA、SPI 等，本系统使用到的是UART模式（通用异步接收/发送模式）。UART异步串行通信模式被广泛的用于与外部设备通信，如与PC、GSM模块、GPS模块等，它也是很多标准协议的基石。
2 系统软件设计
本系统软件模块的设计主要包括智慧教室终端的数据采集、数据传输和远程数据监控三部分。另外，定时器与中断部分的设计，定时器用于对智慧教室数据信息的采集定时，中断用来控制单片机的两个串口与采集模块和无线通信模块之间的数据收发。
2.1 数据传输模块
单片机通过一串口接收外部采集模块从智慧教室中各类传感器采集的数据，然后通过另一串口发送给GPRS 模块，最终GPRS模块把数据转发到服务器，实时记录智慧教室的安防数据。通过将程序写入单片机，使单片机通过向GTM900C模块发送AT命令控制该模块实现GPRS网络的附着、TCP 激活、Internet的接入和向服务器端传输数据。
2.2 远程数据中心
为了接收数据采集终端通过GPRS网络发送的数据，数据中心必须先启动一个服务器端接收程序，以便数据采集终端能与数据中心建立连接进行数据传输。在进行双方通信时，服务器必须首先启动，服务器端开放一个端口，启动服务后，进行终端数据的监听。数据中心的软件采用模块化设计，采用java语言进行开发并配合MYSQL数据库技术和Socket网络编程技术，分别实现了数据库操作和通信操作。
在服务器端的数据库中创建好智慧教室安防信息表，启动服务器后，建立数据库连接，当与GPRS模块建立连接后，实时接收GTM900C模块发送的数据，提取需要的数据，存入智慧教室安防信息数据库中，并用可视化图表将数据呈现到网页上，方便管理员查看。
3 实验测试
测试实验所需器材包括：GTM900C模块；MSP-FET430P-JTAG仿真器；MSP430单片机实验板；服务器端通信软件；IAR嵌入式工作平台。
3.1 自动发送数据和短信
将GTM900C模块与MSP430单片机串口UART1相连，插入SIM卡，调整好天线，MSP430单片机串口UART0通过串口线接到PC机，将并口型仿真器（MSP-FET430P-JTAG）的并口通过25PIN芯电缆线与计算机的并口连接。IAR嵌入式工作平台中设计编写代码，软件编译通过后，从Project菜单中选择Debug将代码下载到目标系统，进行调试。
同时，在服务器端打开SocketTool软件，创建TCP Server，启动监听，软件会自动获取本地IP 地址或者直接分配0.0.0.0[端口号]，端口号选择0-65535的一个数值就行，这里选择8000。在PC机上打开GSM串口调试助手，选择正确的端口号，波特率默认为9600，8位数据位，1位停止位，打开串口，查看指令执行情况。
本测试拟完成编写程序写入单片机，自动发送AT指令控制GTM900C模块发送GPRS数据到服务器端、发送短信到用户，数据和短信内容、短信接收用户能灵活调整，可塑性高。
服务器端测试结果，如图2和图3所示。
3.2 实验问题分析与总结
数据在GPRS網络上传输，可选择TCP或UDP传输协议。本系统采用的是TCP协议。TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）是基于连接的协议，在正式收发数据前必须和对方建立可靠的连接，发送完数据必须经接受方确认并有超时重传等机制，可靠性比UDP协议高。但GPRS网络是一个开放的网络系统，需要考虑的是，当数据通过GPRS传输时，有可能会受到网络攻击或者信号差等干扰，造成GPRS模块掉线进而导致数据的误传或者丢包情况。所以应该在程序的循环中加入检测GPRS是否在线的子程序，一旦发生模块掉线的情况，马上进行自动连接，同时从SD卡中调取所需要的实时数据并发送至上位机。若出现数据的误传或者丢包的现象，则由上位机发出控制信号，操作SD卡中的数据并进行重传。这样可使系统尽最大的可能保护数据的完整性和准确性。
4 结语
文章阐述了上位机和下位机之间的通讯的完整系统，研究了基于单片机和GPRS技术的远程数据传输技术，实验测试实现了单片机控制GTM900C模块收发短信和数据。系统基于对智慧教室安防监控的考虑，将其应用到当前智慧教室的安防管理中，实现了监测传感器数据的实时采集和传输，提高了智慧教室安保工作的可靠性和高效性，对应用于电梯监测、车辆监控、粮情监测以及无人值守等领域有很高的参考价值。但系统然存在不足，后续研究将在提高系统的容错性和安全性方面做进一步努力。
参考文献
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非线性通信系统论文范文第3篇
俄罗斯公布“摩尔曼斯克”—BN远程干扰机
该系统为俄罗斯国家战略电子战系统的一部分，可以干扰超过3000千米距离内的无线通信。该系统被视为针对美国及北约网络中心战战略的一种非对称反制措施。它将用来破坏信息环境，阻止对手接收和发送指挥信息及全球定位信息。
该系统的样机已经成功通过了国家验收，近期将开始批量生产。该系统的服役时间还未公布。该系统专门用来干扰高频通信系统，包括“高频全球通信系统”，后者缩写为HFGCS，为一套全球联网的收发系统，为美国及其盟友军用飞机和舰船以及地面设施提供指挥、控制和通信服务。 （励）
非线性通信系统论文范文第4篇
摘要：文章介绍了数字通信系统的技术特点，并与传统的模拟信号对比阐述了数字信号的优势，然后对数字通信系统的应用方法进行浅析。
关键词：数字通信系统 技术特点 应用方法
所谓通信系统,就是用电信号(或光信号)传递和交换信息过程的系统,也叫电信系统。可分成两类:数字通信与模拟通信,数字通信与模拟通信相比,他更能适应人类对通信的更高要求:(1)数字信号便于处理、存储,如VCD、DVD光盘等；(2)数字通信的抗干扰能力大大增强,因数字信号取值用二进制数码表示,有干扰时容易检测；(3)数字信号便于传输与交换,因数字信号易变为光脉冲信号,易于传输；(4)数字信号容易加密而且有良好的保密性；(5)可靠性高,传输与交换产生的差错便于控制；(6)灵活性与通用性良好,因数字通信中各类消息可变成统一二进制数码,便于计算机处理,可以形成综合业务数字网(ISDN)。
一、数字通信系统
数字通信是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后在传输的通信方式。它的主要技术设备包括发射器、接收器以及传输介质。数字通信系统的通信模式主要包括数字频带传输通信系统、数字基带传输通信系统以及模拟信号数字化传输通信系统三种。
数字信号与传统的模拟信号不同，它是一种无论在时间上还是幅度上都属于离散的负载数据信息的信号。与传统的模拟通信相比其具以下优势：首先是数字信号有极强的抗干扰能力，由于在信号传输的过程中不可避免的会受到系统外部以及系统内部的噪声干扰，而且噪声会跟随信号的传输而进行放大，这无疑会干扰到通信质量。但是数字通信系统传输的是离散性的数字信号，虽然在整个过程中也会受到的噪声干扰，但只要噪声绝对值在一定的范围内就可以消除噪声干扰。其次是在进行远距离的信号传输时，通信质量依然能够得到有效保证。因为在数字通信系统当中利用再生中继方式，能够消除长距离传输噪音对数字信号的影响，而且再生的数字信号和原来的数字信号一样，可以继续进行传输，这样一来数字通信的质量就不是因为距离的增加而产生强烈的影响，所以它也比传统的模拟信号更适合进行高质量的远距离通信。此外数字信号要比模拟信号具有更强的保密性，而且与现代技术相结合的形式非常简便，目前的终端接口都采用数字信号，同时数字通信系统还能够适应各种类型的业务要求，例如电话、电报、图像以及数据传输等等，它的普及应用也方便实现统一的综合业务数字网，便于采用大规模集成电路，便于实现信息传输的保密处理，便于实现计算机通信网的管理等优点。
要进行数字通信就必须进行模数变换，也就是把由信号发射器发出的模拟信号转换为数字信号。基本的方法包括：首先把连续形的模拟信号用相等的时间间隔抽取出模拟信号的样值。然后将这些抽取出来的模拟信号样值转变成最接近的数字值。因为这些抽取出的样值虽然在时间进行了离散化处理，但是在幅度上仍然保持着连续性，而量化过程就是将这些样值在幅度上也进行离散化处理。最后是把量化过后的模拟信号样值转化为一组二进制数字代码，并最终实现模拟信号数字化地转变，然后将数字信号送入通信网进行传输。而在接收端则是一个还原过程，也就是把收到的数字信号变为模拟信号，通过数据模变换再现声音以及图像。如果信号发射器发出的信号本来就是数字信号，则不用在进行数据模变换的过程，可以直接进入数字网进行传输。
二、数字通信系统的应用
数字通信系统的关键性技术包括编码、调制、解调、解码以及过滤等。其中数字信号的调制以及解调是整个系统的核心也是最基本、最重要的技术。
数字调制是通过对信号源的编码进行调制，将其转换成为能够进行信道传输的频带信号，即把基带信号（调制信号）转变为一个高频率的带通信号（已调信号），而且由于在传输过程中为了避免信息失真、传输损耗以及确保带内特性等因素，在进行信号进行长途传输以及大规模通信活动时必须对数字信号进行载波调制。现阶段的数字信号调制主要分为调幅、调相以及调频三种。调幅是根据信号的不同，通过调节正弦波的幅度进行信号调制，目前最常见的数字信号是幅度取值为0和1为代表的波形，即二进制信号；调相是由于载波的相位受到数字基带信号（调制信号）的控制，通常情况下载波相位和基带信号是保持一致的，例如二进制基带信号为0时，载波相位相应也为0；调频是利用数字信号进行载波频率的调制。解调就是讲载波信号提取出来并经过还原得到信息的过程，它是调制的逆过程也被称为反调制。目前解调的类型分为相干解调和非相干解调两大类。数字通信的质量通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。对于数字通信系统的性能指标通常用信息传输速率、符号传输速率以及消息传输速率这三个指标来衡量。
通信系统向数字化时代的转变就是要从有线通信想无线通信，从公用移动网络到专用网络，从而实现全球化的数字通信理念。而且通过现有的综合业务数字网络为基础，通过一个多用途的用户网络接口就可以轻松实现信号发出端到接收端全程数字传输与交换的新型通信网。利用这种新型技术可以扩充通信业务的范围，而且还具有更加经济以及灵活的特点，能够与现有的计算机互联网、多媒体信息网、公共电话网以及分组交换数字网等进行任意转换。随着数字通信设备的发展和不断完善，利用微处理技术对数字通信系统的信号进行转变，还能够使设备更加灵活的应用到各种长途以及市话当中。由于长途通信线路的投资远大于终端设备，为了提高长距离传输的经济性，未来高度、大容量的数字通信系统也将成为主流趋势，而且随着数字集成电路技术的发展，数字通信系统的设备制造也越来越容易，成本更低、可靠性也更高。
三、结语
数字通信系统是一种全新的利用数字信号进行消息传输的通信模式，伴随着社会的不断发展，数字通信的应用也已经越来越广泛，在我们日常生活中的电脑、手机上网、视频电话、网络会议以及数字电视等都是通过数字通信系统来进行信号传输的，而且由于社会的发展人们对各种通信业务的需求量也在逐渐增加，在光纤传输媒介还没有完全普及以前，数字通信系统主要是利用电缆、微波等有限的媒介进行传输，但目前光纤技术的发展无疑将会推动数字通信的发展。随着数字通信系统也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速发展，相信在未来数字通信系统将会取代传统的模拟通信系统而成为主导。
非线性通信系统论文范文第5篇
【摘要】 頻谱资源紧缺已成为限制无线通信技术发展的瓶颈，轨道角动量作为一种新型复用维度，由于其能够实现在同一频率同时传输多路信号，可以有效的提高系统的容量。本文通过对轨道角动量通信系统的误码率进行分析，并在此基础上引入信道编译码，建立了基于轨道角动量的通信系统编译码模型。实验结果表明，高斯噪声环境下，不同调制方式下轨道角动量通信系统误码率与标准通信信道结果相近，相比较2FSK、2PSK而言， 轨道角动量通信系统中QAM调制具有更稳定、更优秀的性能。同时，模型中信道编译码的引入为今后轨道角动量通信系统在提高通信系统容量、解决系统模式串扰等方面建立了研究基础。
【关键词】 轨道角动量 RS码 模式串扰 模型 误码率
随着通信技术的不断发展与更新，频谱资源需求也随之上升，如何能够更有效的利用频谱资源已经成为了人们研究的热点。轨道角动量作（orbital angular momentum ，OAM）为一种与相位、幅度、极化完全不同的新型维度被引入到无线通信中。关于OAM的编码[1]问题，主要有两个方向，一种是对OAM本身进行编码，将不同的模态对应成不同的码字进行传输；另外一种就是将OAM涡旋波作为载体进行信息传输。理论上OAM涡旋波在同一频率的各模态之间是正交的，互不干扰。但是，实际无线通信系统信号在传输过程中，由于涡旋电磁波产生方法存在的一些缺陷，会引起信号的失真、模式串扰等问题[2]，信道编译码技术此时就显得尤为重要。里所（Reed-Solomon，RS）码其纠错能力强、构造方便算法相对简单等优点，逐步成为一种最有效、应用最广泛的信道编码。
本文提出一种基于RS码的多模态OAM通信系统信道编译码的实现方法。首先通过对OAM通信系统的研究，建立相应的模型。然后在此模型中引入RS编译码模块来实现多模态OAM通信系统信道编译码，为解决OAM各个模态串扰、信号失真等建立研究基础。
一、轨道角动量的信道编译码原理
在这一部分，我们提出如何通过在轨道角动量通信系统引入信道编译码来解决系统出现信号的失真、模式串扰等问题。
其中E，B分别为电场强度和磁感应强度， ε0为真空中的介电常数，r为场点的矢径。
SAM只有水平极化、垂直极化和圆极化三种状态，而OAM在理论上是具有无限多个状态的，而这无限多个状态又是相互正交的。
对具有OAM的通信系统进行信道编译码，实现多路信息的同频传输，有利于提高系统性能。图1为OAM通信系统编译码框图，通过在多模态OAM通信系统引入传统的RS码，将RS码与OAM很好的结合在一起，能够有效的降低系统误码率。
RS码的译码是从计算接收码字的伴随式入手。首先通过接收多项式r（x）求得N-K个伴随式。然后通过求解错误位置多项式来求解错误位置，根据错误位置找出错误值，得到实际错误符号个数，确定错误多项式。最后，将错误多项式与接收多项式对应位置相加，完成纠错。
二、通信系统建立
由于涡旋电磁波受相位影响较大，所以假设本文的OAM通信系统的发送端与接收端是视线传播。
本文所讨论的OAM通信系统是采用均匀圆形阵列天线（uniform circular arrays，UCA）产生携带OAM的电磁波。基于UCA的OAM通信系统模型如图2所示。OAM通信系统在发送端和接收端分别采用阵列天线，在发送端，可以通过改变阵元间馈电相位的关系来获得不同模态的OAM波。规则排列的圆形阵列多天线系统，利用电磁波的干涉和叠加原理，控制各个阵元之间馈电的相位差，获得涡旋电磁波的不同模态值。在接收端，系统通过UCA接收涡旋信号，实现涡旋信号的解调后，信息得以恢复。
系统中数字调制与解调主要采用三种方式： FSK，PSK， QAM。仿真系统的构建主要在于两个部分，发送端的螺旋调制器和接收端的螺旋解调器[6]。系统中采用缓存器对数据进行缓存，以此得到一个完整周期的数据。发送端螺旋调制器的功能就是将要传输的信号进行复制和移动相位l？？ false，相当于将一列串联信号转换成并联信号进行发送。其中，φ表示相移的大小。各个相移信号对应一个天线，各个天线的信号相同且独立。要产生l个模态值，需要2l+1个天线。接收端螺旋解调器就是螺旋调制器的反向处理过程。螺旋解调器的作用就是将接收到的涡旋电磁波信号进行相移，使他们具有相同的相位并且叠加，如同并联信号到串联信号的转换。
三、实验结果
本文对所建立的OAM通信系统进行研究，分别对不同调制方式下未引入信道编译码的OAM通信系统与引入信道编译码的OAM通信系统进行了仿真分析。
3.1 不同调制方式下OAM通信系统的误码率
2FSK调制方式下基带系统的误码率曲线与理论的非相干检测误码率曲线相近。本文分别取本征值为l=2、l=3、l=4，对系统进行了误码率曲线的绘制，结果如图3（a）所示。2PSK调制方式下系统的误码率曲线如图3（b）所示，与2PSK调制下的误码率理论值相比较，当具有高的信噪比的时候OAM通信系统误码率更高，主要是因为OAM通信系统是通过相移操作来达到我们要的效果，所以对相移比较敏感。相比较2FSK、2PSK，无线通信中QAM调制具有更稳定、更优秀的性能。QAM调制比2PSK的具有更高的比特率，比2FSK有更低的错误概率。当QAM调制方式引入到OAM通信系统中，系统的误码率也比传统的QAM调制的误码率理论值更低，如图3（c）所示。仿真中所采用的QAM星座映射方式是最简单的星座映射方式环状8-QAM。
3.2 基于RS碼信道编译码的实现
为了解决因电磁涡旋波产生方法存在的一些缺陷，如涡旋电磁波在发送接收时天线不能对准、信道失真等情况引起的模式串扰等问题，需要在系统中加入信道编译码。
本文采用了多进制编码RS（7，3）码，调制方法采用8-QAM调制，以此来分析基于RS码的OAM通信系统的信道编译码实现。仿真结果如图4所示：
图4中QAM调制方式下，OAM通信系统的性能比理论上的QAM调制下更好。为获得同一误码率，OAM通信系统需要更低的信噪比。同时，在同一信噪比的条件下，OAM通信系统比传统的通信系统具有更低的误码率。
五、结束语
在本文中，我们研究了将OAM作为无线通信中一种调制方式应用RS编译码的一种通信系统。采用门特卡罗仿真来验证OAM应用在无线通信中的可行性，通过分析可以看出实现多路信息在同一频率的传输，可以提高频谱利用率，最终解决频谱资源有限的问题。所以，基于OAM系统的无线通信系统在下一代无线通信技术中具有很大的应用价值。我们可以采用多种方式来解决OAM在无线通信中的模式串扰问题 ，如：均衡技术、OAM时分编码、自适应调制和信道编码等。本文通过在OAM通信系统引入RS码，为今后研究OAM通信系统信道编译码提供了研究基础。RS码是一种特殊的多进制码，它可以解决生成多项式纠错能力的关系问题。并且由于RS码具有纠正多个错误的能力、编码效率高等特点，很适合用作OAM通信系统信道编译码的前期研究，并且可以为后期对OAM通信系统信道编译码的研究建立一定的研究基础。
参 考 文 献
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非线性通信系统论文范文第6篇
【关键词】 电力系统 光纤通信 发展前景
目前电力系统中主要有电力载波通信技术、导引线通信技术以及微波通信技术，其中使用最多的则为电力载波通信技术。不过当前电力系统环境下其电力载波通信技术的抗干扰性已经不能满足，另外光纤技术不断发展和完善，使得光纤通信技术的成本越来越低，也就为光纤通信在电力系统中进行应用创造了良好的条件。
一、光纤中电力系统电气信号的通信过程
光发射机，中继器，光纤以及光接收机共同组成了光纤通信。光纤通信技术当中，利用光发射机来转换为光信号，再利用光接收机将电信号转换为电信号。电调制器能够转化信息为一定合适的信道传输信号，一般情况下其信息都会转变成为数字信号。但光调制器能够让电调制器所调制的信号转化为适合光纤信道传输所利用的光信号，进而让信号利用中继器进行扩大的目的得以实现。光纤传输之后其光信号比较微弱，不过光探测器能够对其进行转变成为电信号，然后电解调器再对其光信号进行放大，以完成其原信号输出的目的，进而使得电力系统通信当中其光纤信号传输得以实现。
二、电力系统中光纤通信的特点
(1)光纤通信在电力系统当中有着非常大的通信容量，即一对光纤是需要容纳成百上千路的信息路径进行传输，而一根光缆之中需要有几百根左右的光纤线芯;(2)都知道玻璃或者硅是制作光纤的主要材料，即制作光纤的材料是非常丰富的，因此使用光纤通信有着很大的节约全金属材料使用量的意义;(3)电力系统通信方面，光纤通信有着非常好的保密性，其不易受到外界电磁干扰，另外潮湿环境、雷击环境等因素对光纤通信也几乎没有太大的影响; (4)电力系统当中一般都是用POGW光缆作为其主要使用光纤类型，其一般都是和地线一起敷设，操作简单;(5)光纤通信不具备感应性能，因此其光纤通信在电力系统当中进行应用不会由于电位升高而受到相关影响，即光纤通信成为电力通信系统较为合适的通信技术。
三、电力系统中光纤通信前景趋势
1、光纤传送网新技术。40Gbit/s 、 100Gbit/s 这两种技术是当前多数40GE/100GE的网络有着最为紧密联系的高速传输技术，二者都是有着编码调制技术。色散补偿技术、非线性抑制技术和SDNR保证对策。而以后电力系统必须要对其光纤通信技术的长距离进行保证，因此主要将多种增强前向纠错技术(FEC技术)、动态增益均衡技术、具备电均衡效用接收机、调整功率技术、新型调制编码技术、喇曼放大技术作为其光纤传输网所应用的技术类型。
2、光纤通信接入网新技术。对目前环境下光纤通信技术在电力通信系统中应用过程所出现的差距，其主要拥有的接入光纤技术有：以太无源光网络(EPON技术)、基于ITU-TG984标准的无源光网络(GPON技术)、基于树形拓扑的APON/BPON技术以及星型结构以太网接入技术。这些光纤通信技术在分光比、传输的距离、速率、支持业务范围能力、维护以及QOS管理等方面都有着一定差距，GPON要比EPON技术有着较难的实现要求，不过GPON技术在支持多业务方面的能力更强。将传统形式的以太网作为前提基础来应用星型结构光纤接入技术而达到了电力系统光纤通信接入技术实现，该技术能够满足有着较为丰富光纤资源或者单个对宽带有着较大要求用户的区域使用。
3、光纤通信光交换新技术。光交换是光网络当中典型的属性，另外其也是当前光纤通信技术中最为主要的技术之一。目前参考划分其特征和交换颗粒之间光交换技术的条件，对光分组交换OPS，光路/波长交换OCS，光突发交换OBS。其中波长是光路/波长交换的单位，有着较为简单的实现条件，且交换颗粒较大，其缺点则是较差的宽带复用特性和利用率;分组则为光分组交换的主要单位，其宽带利用率和统计复用特性较好，不过有着较小交换颗粒，实现条件复杂;光路/波长光交换技术和光突发交换技术二者实现条件方面都比较简单，且有着很好的复用特性和宽带利用率，光突发分组交换技术有着简单的实现条件和较高的宽带利用率，综合其因素分析和考虑可知，其有着最高的性能。
四、结语
光纤通信技术是一种新兴的通信技术，尚不完善，還处于发展阶段，无论是电力系统内光纤通信技术或是光纤自身因素都会有多少的缺点，其还有待继续研究和开发。对近些年来电力通信系统当中引入光纤通信技术的情况进行分析和观察可知，光纤技术在电力系统当中有着较好的应用前景。
参 考 文 献
[1]卢洁.浅析电力系统通信中光纤通信的发展前景[J]. 华北电力大学电气与电子工程学院 2012(98)37-39
[2]阚 炜.光纤通信技术在电力系统通信中的应用分析[J]. 眉山多能电力设计咨询有限责任公司2011(29)55-56
[3]任 鹏. 电力系统通信中光纤通信的发展前景[J] .片畜建永福工程顾问有限公司2010(19)48-49