試析水上通信新技術的應用前景

夏朝君

摘 要：文章主要介紹了水上交通運輸業的應用技術，并分析了國際電信聯盟的發展狀況，說明水上通信技術的工作原理，并展望其發展前景。

關鍵詞：水上通信技術；應用；前景

中圖分類號：TP274+.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）20-0085-02

水上通信技術是建立在寬帶模數轉換技術的基礎之上的，通過對射頻天線的逼近，將接收到的模擬信號轉化為數字信號，這個過程與電臺的工作過程類似。水上通信技術的實現過程主要涉及到語音的編碼、信道的調制以及運算方法的加密。

1 通信技術的支持平臺

通信技術的作用相當于電臺，其主要的支持是MBMMR電臺，其組織結構如圖1所示，主要包括了五個單元，實現五個功能，在射頻前端接收模擬信號，在信號處理單元，對接收到的信號進行處理，在信息安全單元，保護信息的安全，網絡互聯單元則是對信號的運輸共享提供技術支持。其中，控制單元是通信系統中的最核心單元，負責信號的全面控制與人機交互，是人們對全局系統的指令的輸入平臺。

SWR就是寬帶模數及數模轉換、大量專用/通用處理器、數字信號處理器構成盡可能靠近射頻天線的一個硬件平臺。在硬件平臺上盡量利用軟件技術來實現無線電的各種功能模塊并將功能模塊按需要組合成無線電系統，如圖2所示。

2 水上通信技術的關鍵技術

2.1 寬帶/多頻段天線

多頻段的天線的障礙主要體現在兩個頻段的頻譜靠近時，在兩個頻率上同時工作的多頻段天線的設計。一般是采用智能天線結構。

2.2 寬帶射頻模塊

寬帶射頻前端要求器件有較寬的頻率范圍，主要完成低噪聲放大、濾波、混頻、自動增益控制（AGC）以及輸出功率放大等功能。

2.3 模數轉換部分

抽樣后的信息必須要保持原信號，進行數模轉換時，應該要遵循Nyquist抽樣準則，實際應用中，一般會將抽樣頻率設置為帶寬的2.5倍。

2.4 高速并行DSP技術

根據數據的處理程序，可以將DSP的模塊功能劃分為與終端的數據交換、信道環境分析和管理、自適應調制解調、頻率變換以及SSB調制解調。

2.5 開放式模塊結構

水上通信技術的一個重要特點是必須要保證其具有廣泛的開發性，在總線結構上，保證開放性的標準化設計，應該在適應性上進行擴展，促進其升級換代。

2.6 軟件協議和標準

國際電信聯盟主要是對國際的電信技術事物進行主管的一個聯合國的常設機構，其總部設立在瑞士的日內瓦。是政府間的國際合作組織，代表著世界范圍的電信法規以及標準的最高的權利，主要有以下四個方面的作用：

①提高電信以及信息網絡增長的速度，保持持續健康的發展狀態。

②有效防范地球災難以及社會災害，促進全球防災能力的提高。

③提供全球范圍的電信以及其信息服務的標準。

④國際電信聯盟（ITU）主要負責確立國際無線電和電信的管理制度和標準。

3 水上通信技術的發展

水上通信技術的根本支持是硬件平臺，追求平臺的通用性、標準化以及模塊化，有助于實現不同軟件資源的相互共享，促進無線電臺功能的開發與應用，將電臺設計從硬件平臺限制中解放出來，提高系統的功能全面性。通過對軟件功能的合并，減少一些功能單一以及性能比較差的電路，實現模擬環節的簡潔，提高數字化處理的功能實現。水上無線電的發展歷程見表1。Speakeasy（易通話）系統如圖3所示。

水上無線電系統主要是強調體系結構的開放以及全面的可編程性，利用軟件實現硬件資源的配置，開發出全新的應用功能，多會采用一些高標準、高性能的開放式結構，為硬件模塊的快速發展與不斷升級提供支持。

4 結 語

信息時代的到來為水上運輸行業的發展提供了方向，促進了網絡通信技術的水平的提高，在應用方式以及應用模式上，都有了全新的改革與突破。水上交通運輸業也必然會受到其影響，得到快速發展。水上通信技術的更新換代時間比較快，具有廣闊的發展潛能，同時具有廣大的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]陳慧勤.The Epidemiology Study of Intersection Crashes and the Investigation into the Effect of an Intersection Collision Warning System[D].長沙：湖南大學，2012.

[2] 譚麗，楊建華，黃偉華.基于RFID的高速公路不停車收費系統設計與實現[J].機電一體化，2010，（11）.

[3] 宮宇.基于STBC-OFDM技術的海上移動通信新框架體系的研究[D].大連：大連海事大學，2010.

[4] 白麗霞.通信新技術科普展示的研究與設計[D].北京：北京郵電大學，2011.