数据通信技术论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇数据通信技术论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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微波中继通信:比较同轴,易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制,通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量,可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。

光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的,具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输,并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤,每路光纤通话路数超过万门,光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来,光纤通信技术发展迅速,并有各种设备应用,接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。

卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。

移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。

2数据通信的构成原理

数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成,如果传输信道为模拟信道,DCE通常就是调制解调器(MODEM),它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道,DCE的作用是实现信号码型与电平的转换,以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外,还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接,通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

3数据通信的分类

3.1有线数据通信

数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。

分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的,所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。

帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内,加上寻址和控制信息后在网上传输。

3.2无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。

4网络及其协议

4.1计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。

4.2网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP

实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(TransportControlProtocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据,IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

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2基于网络编码的数据通信技术研究

网络编码在网络数据通信中具有十分明显的优势，其理论研究价值和应用前景都是不言而喻的。世界上一些高等学府和科研机构都展开了对网络编码的研究，并且在多个方面取得了不小的成果。

2.1网络协议结构

当前网络编码研究中涉及到的主要部分还是在网络层方面，特别是如何有效地将路由协议与网络编码有机结合，是基于网络编码的网络结构研究的重要方面。有一部分研究已经深入到网络编码如何有效结合协议结构中其他协议层，例如网络编码与MAC层协议或者与传送层TCP协议等等的结合问题。因为网络编码的特性与传统网络数据通信的方式有很大的区别，所以为了不更改已普遍应用的传统网络协议，将网络编码与其融合将会遇到各种各样新的问题，例如，它们之间的兼容性、网络编码对网络协议结构是否会产生不利的影响。这些问题都是后来研究者需要解决的问题，同时也为研究基于网络编码的网络协议结构提供了框架性借鉴，使得网络编码能够与传统的网络协议有机融合，提高网络通信性能。

2.2数据传送模型

网络编码具有的最重要的功能之一就是将数据智能化处理，这主要是通过对编码策略的设计来实现，而码构造算法是编码策略设计的基础。码构造算法主要是针对网络中间结点的编码方式，它需要保证目的结点能够有效识别出传递的编码信息并进行正确解码。所以码构造算法包含了编码和解码两个内容，并且要求其算法复杂程度低，易于实施应用。码构造算法主要有三种：代数型、线性型、随机型。线性网络编码能将中间结点接受的各路信息进行线性组合，这种编码运算较简单，所以得到了普遍应用。

2.3路由协议

基于网络编码的路由协议的优化设计能够有效提高网络数据的传递效率和性能，它是能够将网络编码应用到实际中的重要基础，而且将路由协议与网络编码进行更高层次的融合是十分重要的研究课题，可以为以后开发新的网络提供借鉴和指导。基于网络编码的路由协议研究主要有两个方面：独立路由协议和编码感知的路由协议，它们主要的不同点是路由协议产生的过程中能否主动编码，也就是说路由协议是否能够提高编码的利用效率。

2.4数据传输性能保障机制

实际应用中，网络环境复杂多变，数据传输的突然性和网络拓扑结构不稳定都可能导致数据传输出现不稳定的状况，例如造成数据丢失或者传输延迟等。所以基于网络编码的数据传输技术的开发应该结合实际的网络环境，研究出能确保数据正确传输的保障机制和编码策略，尤其需要尽可能减少数据传输的延迟时间和保证数据可靠传输。所以，基于网络编码的数据通信中，利用QoS保证机制是当前研究的重要课题之一。当前已研究出来几个解决方案，比如建立数据延迟时间的模型，从模型中找出延迟的解决方案；利用多速率编码器来分析各路中传输速率不同的数据，从而减小数据在编码器中的传输时间。

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在光纤信号的传输过程中，不同成分的光源群在传输速度上存在一定的差异，这种差异会产生一定的时间延迟，从而形成色散。色散主要包括模式色散、色度色散以及偏振色散三种类型，其中色度色散又可以分为材料色散和波导色散两种，色散问题在超长距离光纤通信中表现得尤为明显。目前，传统的方法是通过利用具有负色散系数性质的DCF进行色散补偿，但是该方法存在十分显著的非线性效应，会产生较大的损耗，而且这种损耗随补偿距离的增加而增大，在超长距离通信系统中采用该方案会产生极高的成本。针对传统色散补偿方法成本过高的问题，已经有厂家开发出了FBG色散补偿模块，该模块能够利用光栅对不同波长的发射特性实现对色散的补偿，其损耗值与补偿距离无关，有效弥补了传统补偿方法的缺点。

1.2　信噪比

在长距离通信系统中，光放大器在放大光信号的同时，会产生一定程度的自发辐射放大噪声，由于线路的长度较长，因此会产生较大的损耗，信号衰减十分严重，在经过放大器放大之后，这种放大噪声很可能与信号能量非常接近，导致接收端无法正常的分辨信号，影响系统的正常运行。针对这类问题，一般在前置放大器中加装滤波器，这样能够过滤掉信号光周边的部分噪声信号，从而提高信噪比。

1.3　功率

在超长距离通信系统中，光纤信号在传输时，由于光波与传播媒介之间的相互作用会导致光能发生一定程度的衰减，当能量衰减到一定程度之后，接收端无法从噪声中正确的辨识出光信号，限制正常的光通信。针对这些问题，一般通过功率补偿的方式来降低信号衰减所产生的损耗。目前在超长距离通信系统中采用的最主要手段是EDFA。EDFA分为功率放大器和前置放大器，其中功率放大器通常配置在传输系统的发射端后，以最大限度提升发射功率，前置放大器通常配置在接收端前，主要作用是提高接收灵敏度。当通信线路的长度达到一定距离后，仅仅采用功率放大器和前置放大器很难保证接收端正常的接收信号，此时需要在该方法的基础上对光源进行附加调制或采用外接调制器进行附加调相，从而增大入射光的谱宽。目前，该方法在国家电网以及南方电网的超高压输电公司中得到了较好的应用。

二、超长距离通信技术在电力系统中的应用方案

我国的超长距离通信从2007年开始试验，最初是由光迅科技与南方电网超高压输电公司进行合作所进行的长度为345km的2.5Gbit/s的超长距离无中继通信工程，该段线路中配置了FEC、EDFA、RFA及光栅型DCM，系统保持了3个月的试运行，其整个运行过程的测试结果均十分良好。南方电网在“十一五”黔电送粤施秉——贤令山500kV输电工程中，对上述技术进行了广泛的使用，在该输电工程中，采用超长距离通信技术的线路跨度长达318km。系统从2008年7月开始运行以来，一直保持十分稳定的工作状态，此系统也是我国到目前为止唯一没有设置中继站而传输距离超过300km的实际工程。根据设计中的预算，相对于实际已建成的系统而言，采用中继站将会增加约200万元的成本。由此也可以看出，通过超长距无中继通信技术在电力系统中的运用，能够使电力通信系统的经济性及运行可靠性大大提升，同时也使得通信系统的维护难度大幅度降低。此后，该技术在多项电力通信工程中得到广泛应用。

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一、无线网络概述

无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术。通常用于无线网络的设备包括便携式计算机、台式计算机、手持计算机、个人数字助理(PDA)、移动电话、笔式计算机和寻呼机。无线技术用于多种实际用途。例如，手机用户可以使用移动电话查看电子邮件。使用便携式计算机的旅客可以通过安装在机场、火车站和其他公共场所的基站连接到Internet。在家中，用户可以连接桌面设备来同步数据和发送文件。

二、无线网络的标准

为了解决各种无线网络设备互连的问题，美国电机电子工程师协会(IEEE)推出了IEEE802.11无线协议标注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三个标准。最开始推出的是802,11b，它的传输速度为lIMB／s，最大距离室外300米，室内约50米。因为它的连接速度比较低，随后推出了802.11a标准，它的连接速度可达54MB／s。但由于两者不互相兼容，致使一些早已购买802.11b标准的无线网络设备在新的802，11a网络中不能用，所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b标准且与802.11a速率上兼容的802.11g标准，这样通过802.11g，原有的802.11b和802.11a两种标准的设备就可以在同一网络中使用。IEEE802.11g同802.11b一样，也工作在2.4GHz频段内，比现在通用的802.11b速度要快出5倍，并且与802，11完全兼容，在选购设备时建议弄清是否支持该协议标准。选择适合自己的，802.11g标准现在已经开始普及。

三、无线网络类型

(一)无线广域网(WWAN)。无限广域网技术可使用户通过远程公用网络或专用网络建立无线网络连接。通过使用由无线服务提供商负责维护的若干天线基站或卫星系统，这些连接可以覆盖广大的地理区域，例如若干城市或者国家(地区)。目前的WWAN技术被称为第二代(2G)系统。2G系统主要包括移动通信全球系统(GSM)、蜂窝式数字分组数据(CDPD)和码分多址(CDMA)。现在正努力从2G网络向第三代(3G)技术过渡。一些2G网络限制了漫游功能并且相互不兼容；而第三代(3G)技术将执行全球标准，并提供全球漫游功能。ITU正积极促进3G全球标准的指定。

(二)无线局域网(WLAN)。无线局域网技术可以使用户在本地创建无线连接(例如，在公司或校园的大楼里，或在某个公共场所，如机场)。WLAN可用于临时办公室或其他无法大范围布线的场所，或者用于增强现有的LAN，使用户可以在不同时间、在办公楼的不同地方工作。WLAN以两种不同方式运行。在基础结构WLAN中，无线站(具有无线电网卡或外置调制解调器的设备)连接到无线接入点，后者在无线站与现有网络中枢之间起桥梁作用。在点对点(临时)WLAN中，有限区域(例如会议室)内的几个用户可以在不需要访问网络资源时建立临时网络，而无需使用接入点。

(三)无线个人网(WPAN)。无线个人网技术使用户能够为个人操作空间(POS)设备(如PDA、移动电话和笔记本电脑等)创建临时无线通讯。POS指的是以个人为中心，最大距离为10米的一个空间范围。目前，两个主要的胛AN技术是“Bluetooth”和红外线。“Bluetooth”是一种电缆替代技术，可以在30英尺以内使用无线电波传送数据。Bluetooth数据可以穿过墙壁、口袋和公文包进行传输。“Bluetooth专门利益组(SIG)”推动着“Bluetooth”技术的发展，于1999年了Bluetooth版本1.0规范。作为替代方案，要近距离(一米以内)连接设备，用户还可以创建红外链接。

为了规范无线个人网技术的发展，IEEE已为无线个人网成立了802.15工作组。该工作组正在发展基于Bluetooth版本1.0规范的WPAN标准。该标准草案的主要目标是低复杂性、低能耗、交互性强并且能与802.11网络共存。

无线个人网和无线局域网并不一样。无线个人网是以个人为中心来使用的无线个人区域网，它实际上就是一个低功率、小范围、低速度和低价格的电缆替代技术。但无线局域网却是同时为许多用户服务的无线网络，它是一个大功率、中等范围、高速率的局域网。

最早使用的WPAN是1994年爱立信公司推出的蓝牙系统，其标准是[EEE802.15.1[w-BLUE]。蓝牙的数据率为720kb／s，通信范围在10米左右。为了适应不同用户的需求，无线个人网还定义了另外两种低速WPAN和高速WPAN。

(四)无线城域网(WMAN)。无线城域网技术使用户可以在城区的多个场所之间创建无线连接(例如，在一个城市或大学校园的多个办公楼之间)，而不必花费高昂的费用铺设光缆、铜质电缆和租用线路。此外，当有线网络的主要租赁线路不能使用时，WWAN还可以作备用网络使用。WWAN使用无线电波或红外光波传送数据。为用户提供高速Internet接入的宽带无线接入网络的需求量正日益增长。尽管目前正在使用各种不同技术，例如多路多点分布服务(MMDS)和本地多点分布服务(LMDS)，但负责制定宽带无线访问标准的IEEE802.16工作组仍在开发规范以便实现这些技术的标准化。

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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。

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1．1数据处理

三取二安全计算机逻辑运算模块的运行周期为600ms，该模块按照周期进行数据接收、数据处理、数据输出。在第n个周期，MPU上的控制逻辑运算模块从双口RAM接收到数据后，放到逻辑接收缓冲区；从逻辑接收缓冲区取出n－1个周期的数据并进行逻辑处理；将n－2个周期的逻辑处理结果，从逻辑发送缓冲区中取出，放到双口RAM中。MPU上的控制逻辑运算模块对安全数据进行逻辑处理的时间不超过300ms，如果超过，就会影响MPU接收或者发送数据。同样，MPU上的控制逻辑运算模块接收、发送数据超过300ms，也会影响逻辑处理功能。在接收发送处理阶段，300ms中的280ms被分为20个发送接收子周期，每一个子周期的时间为14ms。在HCU中，也是按照同样的运行节拍从双口RAM中写入或读出数据。MPU与HCU之间交互的数据，按照预先定义的双口RAM交换数据帧进行。数据帧定义略———编者注。

1．2数据接收

HCU通过网络接口接收到数据后，对数据进行预处理，按照交换数据帧进行数据组包。根据当前周期号设置“cycle”，同时确定该数据包需要被放到D、E、F三个区块中写入区块角色标志“role”，将“flag”设置为1（即为输入），并交换数据帧的其他字段，按照源网络数据包中的信息进行设置。HCU根据当前周期号确定在接收环形缓冲区中的写入区块后，将组包之后的交换数据帧放到写入区块中。MPU根据当前周期号确定在接收环形缓冲区中的读出区块后，从读出区块中获取交换数据帧，然后对数据帧进行解包，并通过“cycle”、“role”、“flag”、“safety”、“crc”等信息来验证数据帧的唯一性和正确性，正常的数据帧被放到逻辑接收缓冲区，异常的数据帧被丢弃。同时MPU根据当前周期号，确定在接收环形缓冲区中的测试区块，利用内存检测算法对测试区块进行双口RAM内存区块检测。

1．3数据发送

在当前周期的600ms内，MPU进行逻辑运算处理在300ms内完成后，MPU从逻辑发送缓冲区中读取上个周期的逻辑处理结果数据，并对结果数据进行预处理，按照交换数据帧进行数据组包。根据当前周期号设置“cycle”，同时确定该数据包需要被放到A、B、C三个区块中写入区块角色标志“role”，将“flag”设置为1（即为输入），并交换数据帧的其他字段，按照源网络数据包中的信息进行设置。MPU根据当前周期号，确定在发送环形缓冲区中的写入区块后，将组包之后的交换数据帧放到写入区块中。HCU根据当前周期号，确定在接收环形缓冲区中的读出区块后，从读出区块中获取交换数据帧，然后对数据帧进行解包，并通过“cycle”、“role”、“flag”、“safety”、“crc”等信息来验证数据帧的唯一性和正确性，验证数据帧的正确性。异常的数据帧被丢弃，正常的数据帧按照网络数据帧进行组包，并通过网络发送给轨旁设备或者车载控制器。同时HCU根据当前周期号，确定在发送环形缓冲区中的测试区块，利用内存检测算法对测试区块进行双口RAM内存区块检测。

1．4区块角色轮换

双口RAM的发送与接收环形缓冲区的3个区块，在任意一个周期都只能处于读出、写入、测试3种中的某一种角色，而且这3个角色进行周期轮换，区块角色轮换表略———编者注。MPU与HCU通过双口RAM区块角色进行数据交互的步骤略———编者注。MPU与HCU通过相同的外部时钟中断来驱动数据处理软件模块的运行，MPU与HCU在对双口RAM进行访问时可以做到同步、流水线作业。在同一个处理周期内，发送环形缓冲区或者接收环形缓冲区中任何一个区块都有明确固定的角色，MPU板和HCU板不会同时访问操作相同区块，只有一个板卡对特定区块进行访问，从而解决了双口RAM的访问冲突问题，不需要另外采取硬件仲裁、软件仲裁或者信号量交互等手段。

1．5双口RAM检测

应用在三取二安全计算机中双口RAM可能存在一些功能性缺陷。无论门级电子元件的制造缺陷，还是板卡电路级的设计错误，都可能导致双口RAM的存储功能性故障，从而降低其功能完整性和可靠性。双口RAM存储单元具有多种类型的故障略———编者注。实际项目应用中，开发人员需要关注双口RAM存储功能的完整性和可靠性，可以通过存储器检测算法来对其进行检测和诊断，能够及时地发现和定位双口RAM的存储功能故障，并及时采取相应的措施，避免因双口RAM存储单元的数据错误导致的严重后果。本文采用硬件BIST架构（HBIST），在硬件电路中设计专门的硬件逻辑部件来对内存进行测试，其图形测试向量有专门的硬件电路模块生成，自动对内存的各种功能故障进行测试，硬件架构内建测试的内存故障测试覆盖率高，而且测试速度快，设计选取的图形测试向量主要用于覆盖高层次的内存故障，如NPSF、CF、DRF。HBIST利用March－TB内存测试算法对系统的内存进行测试，使用硬件HBIST电路来生成图形测试向量，并由硬件HBIST电路来进行测试，HBIST测试电路模型略———编者注。在硬件BIST处于非工作状态时，会拉低BIST的时钟信号，BIST电路进入休眠状态。当系统在夜间进入非繁忙状态，会产生BIST＿MODE信号，来激活BIST电路的BIST模式控制器，并拉高时钟信号，BIST模式控制器发出控制信号，会接管对整个RAM的访问控制，并对RAM开始进行测试。BIST模式控制器控制测试向量产生器、地址与数据生成逻辑工作，产生相应的测试向量对RAM进行测试。同时，并将测试结果在BIST结果比较器中进行比较，如果发现异常，退出BIST＿MODE模式，通知MPU测试异常，MPU产生相应的告警和错误处理。HBIST在进行内存检测时一共具有4种状态：idle、test、error、wait。idle表示处于等待测试数据进行测试的空闲状态；test表示获得测试向量对相应内存单元进行测试；error表示检测到内存单元出错；wait表示处于休眠状态，等待CPU模块激活HBIST。HBIST状态机的状态转移图略———编者注。HBIST状态机的VHDL程序略———编者注。在测试的过程中，通过植入内存故障，并用逻辑分析仪获取出错信号，硬件BIST模块检测内存出错图如图3所示。圆圈里面的测试结果与期望结果不一致，内存检测出错。

1．6数据交互软硬件设计

双口RAM是双端口SRAM芯片，本设计采用CY7C028V－15AXI，读写速度最高为15ns，数据容量为64K×16位。双口RAM连接HCU板的一端为MPC8247的LO－CALBUS总线，连接MPU板的一端为CPCI总线桥接芯片的LOCALBUS总线，HCU可以直接通过LOCALBUS总线访问双口RAM，而MPU板通过PCI总线访问，其中还有控制信号，如片选、读写、中断、BUSY信号等。双口RAM交互电路图略———编者注。在MPU和HCU中，通过设计的软件模块，来完成双口RAM的访问操作。双口RAM的MPU上软件交互关键代码略———编者注。

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二、管理会计信息系统在企业中的作用

管理会计信息系统是会计信息系统的一个组成部分。长久以来企业在会计信息化的道路上一味的重视会计核算的信息化，忽视了管理会计的信息化，使得管理会计的各项职能没有在企业发挥出来。随着企业规模发展壮大，经济环境纷繁复杂，管理会计越来越受到高层管理人员的重视。在企业中使用管理会计相关分析方法，建立管理会计的信息化系统可以为企业价值提升起到事半功倍的效果。1.为企业发展提供全面数据信息当前经济形势风云变幻，纷繁复杂，稍有不慎就可能对企业发展带来巨大打击。及时、准确的信息对企业决策至关重要，而建立管理会计信息系统可以对企业提供有效帮助。管理会计信息系统是以海量数据为基础，运用分析技术优势，结合管理需要，经营业务和会计要求，灵活运用管理会计的工具方法，为企业经营的各个方面提供服务。通过该系统的建立，搜集经营过程中的结构性数据和非结构性数据，利用专业分析技术，深度挖掘数据内含的信息，向决策者提供使用。2.对生产各环节进行精细化管理该系统的建立，可以通过存货系统、成本计算系统、质量管理系统、价值链分析系统连接企业供应、生产、销售的各环节。其核心流程涉及成本收入要素处理、成本中心分析与处理、作业类型计划与处理、内部订单处理、销售与利润计划、成本核算与结算、成本与作业分配、一般管理费用核算、获利性分析、全面预算与绩效考核等方面。主要的业务对象包括成本要素、作业类型、收入要素、内部定单、控制文档、成本对象、成本核算估计、获利性分析维度、业务计划与预算表以及绩效考核等。通过对各环节的严格把控，降低库存、减少成本，提高利润。3.促进企业完成战略实施目标管理会计信息系统中绩效评价的部分针对企业员工的完成水平进行评价，是该系统的重要组成部分。平衡积分卡绩效评价体系是最近几年流行在国内外的企业绩效评价体系。它分四个方面进行：企业财务业绩、客户关系、内部业务流程以及学习和成长，对企业进行评价。在系统中将企业的战略实施目标按照这四个部分细化成不同的财务或者非财务指标，对照不同的部门逐级细化，进行考核。该绩效评价系统将企业战略与员工考核挂钩，既可以推动战略目标的完成又可以激励员工成长。

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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。

篇（9）

1.2编码调制油田数据传输系统编码调制分为二进制编码调制、十进制编码调制以及十六进制编码调制。十进制编码调制的输入端有10个数据连接点，每个数据点代表不同的数据值。输出部分的连接点共有4个，形成为8421十进制编码。该数据连接点的排布从左向右为I0~I9，当编码的数字首位为0，其他数字为1时，输出端编出的码型序列为0；当编码的数字第二位为0，其他数字为1时，输出端编出的码型序列为1；当编码的数字第三位为0，其他数字为1时，输出端编出的码型序列为2，以此类推，即为十进制编码转换原则。十进制编码比二进制编码过程复杂，但保密性能比二进制好。十六进制编码与十进制编码过程相类似，但是对9以后的数字编码要用ABCDEFG进行编制，当编制的数据信息为103131156时，那么接收到的编码序列即为A3D1F6。数据传输系统中二进制编码技术通常应用于传输话音信号，其优势为编码技术简化，占用的信道宽；十进制编码和十六进制编码技术应用于传输视频信息与数据信息，这两种编码技术保密性能佳，并且在传输数据信息中添加了冗余码与纠错码，可保证传输信息的有效性。

1.3移动天线射频移动天线射频技术中的设备根据俯仰角度不同，分为全向天线与定向天线两种类型。全向天线由于覆盖范围大，发射功率低，所以容易受到大气层中电磁波的干扰，使传输的数据信号失真，这种设备多用于油田空旷地区。定向天线覆盖范围小，传输距离远，但是发射的功率信号只能朝一个传播方向，如果在大型油田建筑群体设立单独的定向天线，发射的信号就会被障碍物吸收，因此每个建筑通常设立3个天线，每个定向天线覆盖的范围为120°，组成一个全向覆盖范围区域。每个定向天线的俯仰角度控制在15°范围内，定向发射的频率为8000Hz。在发射射频功率过程中，发挥主要功能的设备为耦合器，其结构组成为直流耦合端、输入端、隔离端及耦合输出端。

2TD—LTE技术的应用

2.1数据传输信道TD—LTE无线通信系统的传输信道分成等间隔的32个信道，其中上行信道16个，下行信道16个。上行信道负责数据的编码，下行信道负责数据的传输。上行信道具有数据信息编码和译码功能，可以在数据编码过程中添加冗余码和纠错码。在数据字符串间添加冗余码的过程中，上行信道会根据冗余码的排列顺序进行翻译，若对等的字符串没有得到有效的翻译，编码器便会重新接收冗余码，再一次进行翻译表达，直到油田数据终端设备接收到的数据信息与信源设备输出的信息一致，才会完成对数据信息的译码。

2.2油田数据传输系统无线局域网无线局域网的组建要根据不同的IP地址进行划分，以达到共享石油专网内的数据资源的目的。IP地址段分为4个区域段，A类IP地址段为0~127，B类IP地址段为128~191，C类IP地址段为192~223，D类IP地址段为224~239，每个区域段之间的主机设备都能够实现远端控制功能。

篇（10）

现行的空地通信网是由甚高频（VHF）空地通信系统，高频（HF）空地通信系统和VHF数据通信系统即飞机通信选址报告系统（ACARS）组成的。其中甚高频（VHF）空地通信系统和高频（HF）空地通信系统主要用于话音通信。

现行空地通信系统构成如图1所示。

图1

甚高频（VHF）空地通信是一种优秀的通信方式，它是现行ATM中应用的最广泛的空地通信方式。目前民航的VHF通信以话音通信为主，但是存在许多局限和不足。话音传信速度慢，占用信道时间较长，同时，容易出错，口音不一致可能导致听不懂、听错等。另外，还存在多信宿的限制以及业务种类限制。

高频（HF）通信时一种廉价的远距离通信手段，被广泛用于政府、外交、气象和军事等专业部门。高频通信在民航方面也主要用于话音通信。但是高频电台传播信号是利用电离层反射，容易受到干扰，性能较差。

利用空地数据通信可以克服话音通信的缺点。自从20世纪80年代后期，美国开始使用ARINC公司的飞机通信、寻址和报告系统（ACARS）以来，世界各国民用航空普遍利用空地数据链进行通信，但是随着民航业的快速发展，尤其是飞机数量与飞行量的不断增加，空地数据通信量也迅速增加，当前国外部分区域的ACARS系统已达到饱和状态。我国也由民航数据通信公司引进了ARINC的ACARS系统，网络覆盖了国内大部分主要航路。然而与新技术相比，目前的ACARS数据链还存在着缺陷。首先，调幅调制方式决定了频率利用率相对较低，并且容易受射频干扰。其次，ACARS数据链作为面向字符的系统不如面向比特的通信技术灵活，与预定用于航空电信网（ATN）的开放系统互连（OSI）方式不兼容。另外，如果要使话音和数据链同时工作，现行系统需要两套航空电子设备，同时用两个射频载波工作 。

鉴于现行空地通信网的种种限制及缺点，新航行系统中的空地通信系统的具有良好的发展前景。

2.新航行系统中的空地通信系统

ICAO鉴于21世纪全世界所有地区民航客流量和空中交通将有巨大的增长，而现有的民用航空通信、导航、监视和空中交通管理系统存在着明显的缺陷和局限性，为了适应21世纪全球民用航空的需求和满足新的要求，在1983年提出了新航行系统的概念，并且经过论证，得出了新航行系统的具体实施措施。

CNS/ATM对于通信系统实施的关键问题是地面与空中数据的双向传输。其传输途径包括：

（1）保留并发展甚高频（VHF）空地通信系统，用作语音和数据链通信，主要用于高交通密度的陆地和终端区域。

（2）引进航空卫星移动业务通信（AMSS），主要用于海洋和边远陆地飞行使用。

（3）高频（HF）空地通信系统，对于边远陆地，卫星通信不能覆盖的地方，将保留并发展HF通信。

（4）二次雷达S模式（SSR S）数据链通信，在空中交通高密度空域和终端区供空中交通服务（ATS）使用；

（5）建立航空电信网（ATN），将地面数据和空地数据通信融为一体，将上述各种子网交联后，在相应的计算机系统之间进行高速的数据交换。

下面本文主要对VHF空地数据通信系统做详细的介绍。

VHF空地数据通信系统（又称VHF空地数据链）由机载航空电子设备、遥控地面站（RGS）、地面数据通信网、网络管理与数据处理系统（NMDPS）、和各用户子系统构成。

（1）机载航空电子设备（Avionic System）是甚高频（VHF）数据通信系统的空中节点，其主要功能是将机载系统采集的各种飞行参数信息通过空地数据链路发到地面的遥控地面站（RGS）站，并接收地面网中通过RGS站转发来的信息。

（2）遥控地面站（RGS）是甚高频（VHF）数据链系统的地面节点，用机与地面数据通信网的连接，并可实现地面数据通信网节点问数据通信。RGS站通过VHF接收机接收来自飞机的数据，信道间隔25KHz，采用单信道半双工工作方式，数据传输速率为2400bit/s，用MSK调制方式发射或接收数据。RGS站对于下行信息的处理，解调出来的数据将存贮在缓存器中，直到获得网络管理中数据处理系统（NMDPS）取消数据的命令，才释放存储器的数据。

（3）网络管理与数据处理系统（NMDPS）是VHF空地数据网的中心，它采用以太网的拓扑结构，使用工业标准的TCP / IP网络协议。NMDPS作为VHF空地数据通信网的核心，它的功能主要是：

对航空公司地面用户经过RGS到达飞行器上的信息进行交换，完成数据信息的寻址、路由选择及一系列的处理；

对飞行器发射的报文，经过RGS到达航空公司地面用户所在地的信息进行交换寻址和传输；

记录发送和接收的信息，此信息可实时查阅，同时可下载到公告栏里，以供分析等；

提供系统管理功能，包括状态对RGS的控制和监测，整个子系统状态的监控、配置、管理，实施对射频（RF）信道的分配，以及NMDPS组件和BGS运行时间的控制；

另外，还可以灵活地根据管理者的需求增加许多功能，包括航空公司的各种管理应用、空中交通管理的应用。民航运行保障管理的应用和该子系统自身管理的完善。

（4）用户子系统可按应用对象分为面向航空公司的飞行管理系统，面向空管部门的空管信息系统和面向管理部门的管理信息系统。通过用户子系统的终端，空管中心的地面管制员。航空公司的签派员可以直接看到与之相关的飞机数据报文，包括飞机识别信息、航班号、飞机四维信息（经度、纬度、高度和时间）以及起飞和降落报告等。

目前已有四种甚高频（VHF）数据链方案写入了附件10，他们分别命名为：方式1（ VDL 1），方式2（VDL 2}，方式3 （VDL 3），方式4（VDL 4）。

（1）VDL 1是从现有ACARS 和其他VHF数据通信方式向VHF数据链方式过渡的中间步骤。

（2）VDL 2是ICAO航空移动通信专家组（AMCP）在1997年指定的空地数据链方式，有许多国家参与了开发和建设。目前，欧洲各国是VDL2的主要支持者和实施者。他们从2001年开始对使用VDL2数据链的可行性进行试验，一个基于VDL2的ATN网络项目Link2000+正在建设当中。日本也在实施VDL2数据链建设，已建了2个地面站，并计划在2004年再建8个。

（3）VDL 3是美国FAA大力推行的数据链方案。FAA计划逐步替换美国现有的46000个地面VHF电台和UHF电台。

（4）VDL 4是由瑞典提出的方案。其利用GNSS系统信息定时，采用面向比特协议，与ATN网完全兼容，还可提供超过ATN网性能的服务，如广播和空空通信。

在4种优选甚高频（VHF）数据链手段中，VDL1由于传输速率低，频谱利用率差而没有得到进一步发展，VDL mode 2，3 ，4成为更受关注的实现方案。

3.新航行系统中的空地通信系统在我国的应用前景

预计到2020年，我国商用运输飞机保有盘将达到2000架，而且通用飞机也会有很大发展。随着飞机数量和飞行数量的增加，以及空地之间大量信息交换的需要，今后民航空地通信的信道需求将不断增长，并将越来越多地使用空地数据链。

对我国而言，如果采用多种数据链方式共存、逐步过渡的方案，将需要引进不同的地面和机载系统。由于不同数据链技术彼此互不兼容，设备和软件不能通用，因此只选用一种数据链方式，逐步过渡是一种经济的和易于操作的方案。中国目前航路话音通信多依赖HF电台。传统的单边带通信的话音效果较差，易受干扰。考虑到既能改善话音通信的质量，同时满足所有ATN数据传输需求，并且飞机设备配备方面成本相对较低，VDL3应该是一个具有吸引力的方式。对于过渡的具体实施，可以考虑分区域逐步部署地而设施，使用多模式电台，允许在一段时间内与传统通信方式共存，分阶段实现数据链对所有航路和航站的覆盖，直至完成向ATN的最终过渡。

4.总结

随着数据链技术的不断完善及其在地-地、地-空系统的广泛应用；随着卫星通信技术的不断应用，新航行系统将逐步趋于完善，通信、导航、监视将成为一个不可分割的整体。新航行系统将各种有效的手段融合在一起，对各个方面的信息进行及时、有效的处理，为各用户提供实时、可靠、全天候的服务，并最终实现全球一致的、连续的、无缝的空中交通管理。数据链在飞机、地面、地面之间传输各种实时、有效的信息，可以显著地减轻飞行人员的工作负担、减少信道拥挤和现行话音方式的字符通信错误。更为精确的数据将使提高安全、减少延误、增加空域和机场能力成为可能，适应用户优选航路的能力将进一步提高。

总之，新航行系统的空地通信系统特别是甚高频（VHF）空地通信系统将作为一种有效的通信手段越来越被人们所重视，它所起的作用也日益显著，它必将为我国以及世界的空中交通管理事业发展起到极为积极的作用。

参考文献

[1] 邓曙康.新航行系统中的甚高频空地数据链，中国民航学院学报，2005，06.

[2] 田八林，叶正寅.新航行系统中VHF数据链通信技术，信息安全与通信保密， 2004，12.

[3] 张晓瑜，李艳，董健康.甚高频空地数据链通信协议架构及转换流程研究，航空维修与工程，2007，05.