基于路由技术的多点无线通信系统的设计及应用

夏文芳 严俊杰 刘星宇 游书阳

摘要：在信息技术发展的同时，路由技术也得到了快速的发展。多点无线通信技术已广泛地应用于人们的工作、学习和生活中。经过验证，无线路由的通信网不但成本低廉、功能丰富、功能强大，而且其本身的灵活性使得其具有很好的扩展能力，其在遥测、遥信、数据传送等方面得到了广泛的应用。基于这一现状，针对路由技术的多点无线通信系统的设计及应用进行了研究分析，以供相关人员参考。

关键词：路由技术;多点无线通信系统;设计及应用

引言：

现阶段全球经济一体化进程的加快，人们对信息的需求日益增长。计算机技术的不断发展和应用，促使人们迫切需要一个信息交流和共享资源的平台。随着计算机网络的兴起，数据传送和信息交换的概念得到了进一步的发展和完善。目前的网络已成为多点通信方式，同时，也是一个最好的多点通信平台，因此，多点无线通信系统是一种以路由技术为基础的多点通信系统，且已成为一个重要的信息交换平台。

一、路由技术简介

路由技术是一种路由算法，路由协议。路由算法可以分成两种：一种是静态的，另一种是动态的。路由协议是一种动态的选择机制，其是一种分布式的分层路由协议，可以避免路由的回路。分布式Bellman-Ford（DBF）算法可以使回路暂时和长久地保持下去。采用路由技术，可以对系统的信号进行初步的设计。

二、基于路由技术的多点无线通信系统实现要求

随着路由技术的迅速发展，多点无线通信系统也逐步建立起来，其建立在配电自动化网的基础上，对通信系统进行有效的监控。为了使这样的多点无线通信系统得以高效地建立，必须最大程度地满足下列需求：

首先，要保证系统的稳定性和安全性。为了保证在恶劣的环境下使用通信终端，通信终端要有很好的适应能力。例如，当通信终端长期处在快速的温度变化中，或在恶劣的条件下，对多点无线通信系统的适应性提出了更高的要求，需要对各种环境都有很强的抵抗力。此外，系统还必须具有抵御多种感染源的能力，并在一定程度上保证了系统的正常运转，对雷电和高压电流的抗性都有很大的要求。

其次，当线路发生故障时，要保证通信正常，通信系统能正常工作，当一条线路出现了故障，或者是系统发生了巨大的变化，那么就必须保证主站和FTU之间的通信，保证通信系统具有很好的抗干扰能力，并且可以修复少量的损伤。

最后，具有可用性和易于维护。配电网中的远程终端数量较多，很容易发生故障。因此，为了确保系统具有可操作性和易维护性，就必须确保系统的高可靠性。

三、系统设计

（一）设计信号

Matlab通信系统具有多种信号设计功能，能够有效地进行信号的设计，其工具包里有所有的功能。CUI的应用应该是详尽的、适当的，根据功能的不同类型参数，例如输入输出等设计CUI接口，控制项选择编辑文本框，列表框，单选按钮，完成调制，编码，输入参数设置，选择信号类型等。界面应当是友好的，即能与使用者进行友好的沟通，并且具有功能强大且易于维护的系统接口，实现系统内外功能的真正整合，使用户端接口更加完整。

（二）信号的CUI设计方法

CUI的设计是一种能够实现多点无线通信的基本设计方法。在进行设计时，应对下列要点予以关注：一是在信号编程的时候，要先确定各个模块之间的关系。二是依据通信讯号的多重功能，因讯号系统模块繁多，模组设定、基本功能不同，故CUI的设计方式也不尽相同。三是在不同模块、信号的处理过程中，要使信号的功能更精确，要设定好使用者的图形平台的功能。

四、系统设计方法和应用

（一）系统设计方法

1.控制面板的设计。科学合理地设计控制面板，确保整个无线通信系统的正常运行。采用相应的频率来设定输入参数时，设定输入参数要有适当的扩展数据，以保证数据能被收集[1]。在信息的输入上，采用通信系统的文档，充分地利用了这些信息，确保了各个变量间的数据与信息的及时传递，最大限度地发挥了参数的作用，实现了信号与信息的传递。

2.输入样板的设计。信号的输入模式是为了将输入信号准确高效地传送到无线通信系统，比如，选择单选键发送声音、设置调节、屏蔽等功能[2]。在选择语音信号时，操作步骤如下：首先点击“开始”键，然后在系统界面上弹出一个文件对话框，在该窗口中显示的WAV文件将被预先设定好的程序自动过滤，从而完成信号输入模式的设计。

3.界面的设计。第一个步骤是：正确的选取GUI对象，并将GUIDE配置进行固定。在接口的设计中，需要对各种不同的编程步骤进行详细的处理。视窗重绘界面，产生档案选择，建立回调函数原型，命令行存取组成对话方块。用户界面的颜色必须经过编辑器的编辑，包括用户界面，弹出菜单控制，单选按钮，静态文本等[3]。用户检查元件的性能，可能取决于元件的性能、名称等，或者GUI的不同，从而使一种或多种GUI元素含有不同的元素。

（二）实际应用

1.发送系统的应用

发送系统采用编码模式进行信号传输，其编码模式有信道编码模式和源编码模式。信道编码就是根据一定的规则，在发送前加入相关的监控符号，接收方利用这些规则，及时修正错误，使发送的数据更加可靠、完整、准确，消除发送通道中的各种干扰和噪音，使系统更加安全可靠[4]。信源编码是根据信号的统计特性，剔除掉某些不必要的复杂信息，提高了信号的相关性，提升了信号的相关输出速率，保障了信号的总体效率。信号发出后，可以操作周期码和故障码。

2.接收流程的应用

因为许多编码都需要在M文件中进行，因此在接收过程中建立一个程序，确保CUI控制器有一个可靠的、准确的程序架构。因此，对于所有使用CUI的程序过程，都需要初始化M文件项目。

3.UCSRB寄存器的应用

启动UCSRB的第一步就是打开其接收端，UCSRB的接收端一般都有一个串口，其主要作用是实现UCSRB的寄存器功能。在采用该方法时，应注意以下几个问题：

第一，判断状态寄存器SCSI能否利用D7函数进行输出。数据的输入和接收的时刻为：探测器能够识别开始的位置，在接收时需要一定的时间才可以成功，在接收数据成功之后，才能保证寄存器能够接收到。

第二，数据被接收，并作为数据终止位。当第一个停止位收到数据之后，寄存器缓冲会包含一个寄存器的内容，而接收的寄存器就会变成一个完整的系统。

4.程序的应用

应用程序降低了TRXCE的高度，使得ShockBurstTM能够直接地、有序地接收nRF905，而且接收数据的速度也得到了改善。使用SPI端口，降低TRX-CE的高度，nRF905将处于空闲状态，能适时地进入接收程序，并将其传送至关闭状态。当TRX接收到数据时，nRF905可以防止数据丢失，并确保了数据的稳定。

五、结束语

综上所述，随着网络技术的飞速发展，人们的工作和生活条件都有了很大的提高，社会的开展情况也发生了一些变化。同時，由于路由技术的发展与广泛的应用，也使多点无线通信体系得以建立，从而使国内的网络环境发生了巨大的改变。根据路由技术的不同，多点无线通信系统在设计、使用上都会更便捷，其优点也更突出，使多点无线通信的自动化程度更高。

参考文献：

[1]曹亚楠.智能电网邻域网无线通信技术研究[D].北京邮电大学，2020.

[2]于标，王月.动态无线传感器网络的设计与应用[J].自动化仪表，2018，39（10）：50-52+56.

[3]李沛哲.面向智能电网的无线通信技术研究[D].北京邮电大学，2018.

[4]周晋涛.基于无线传感器网络的配用电信息路由技术研究[D].重庆大学，2017.