无线通信设计研究论文

摘要：在高压输电线路巡检中，由于受到外界环境因素的影响，人工巡检存在一定的困难，难以保证结果准确无误，不能及时发现高压输电线路上存在的安全隐患。在这种背景下，引入现代通讯技术，设计高压输电线路在线监测系统，并对监测系统运行控制策略进行深入的分析，对提升高压输电线路运维巡检质量和水平的提升具有积极的意义。以下是小编精心整理的《无线通信设计研究论文 (精选3篇)》，仅供参考，大家一起来看看吧。

无线通信设计研究论文 篇1：

无线通信基站防雷设计研究

摘要：无线通信基站能否正常工作直接影响着通信的运营情况，而无线通信基站绝大多数置于露天环境中，容易受到大自然的破坏，特别是雷电的危害最大，所以需要对基站进行防雷和接地设计。本文首先介绍了无线通信基站的特点，根据其特点做了无线通信基站综合防雷设计思想，最后分析了防雷设计和接地技术的相关内容，希望能对业内人士有一定参考价值。

关键词：无线通信基站;防雷设计

前言

无线通信技术在不断发展并广泛应用的过程中，不仅使人们信息化水平得到了提高，还在很大程度上为人们的生活、学习、工作带来了便利。而无线通信基站作为信号发射、传输、中继、接收等的重要设备，因其部署通常都在街头、旷野、楼顶等位置，很容易受到雷电的袭击，在一定程度上对电信网络的正常运行造成了影响。据相关调查表示：无论是全国无线通信建设还是运营企业基站，雷击都会对这些设备造成损坏，雷电侵入到通信设备的供电系统中会引起电压过高，导致通信系统心脏被击穿，严重威胁着通信系统的接入设备，如果没有进行及時的维护，极易导致无线通信的中断。我们通常将多种雷电袭击的综合反映称为雷电袭击。在建设无线通信基站的同时需要严格做好防雷措施，达到雷电的综合治理、合理均压、联合接地等效果，从而确保基站的防雷功效足够强大。

1.无线通信基站的特点

无线通信基站具备以下几个基本特点：

1.1地理位置

城区中通常将基站设置于建筑物高且大的楼层上，而乡村和郊区等地通常设置在山区和相对开阔的地方。

1.2机房条件

不管是乡村还是城区，建设在非专用通信建筑内的建筑通常不具备防雷实施的要求，不仅包括了地网，内外部防雷装置等，都无法满足其要求。除此之外，通常机房面积较小，不利于多级防雷方案的实行。

1.3交流电源

尤其是在山区和乡村地区，绝大多数机房的交流供电都是通過户外架空来引入。

1.4通信信号

无线通信基站设备在通信线路上，也多以户外架空引入为主。

2.无线通信基站综合防雷设计思想

无线通信基站主要由电源系统、接收系统、发射系统、天线馈线系统、中继传输系统等组成的综合性系统。实施防雷主要为确保各系统问都能够正常运行，不会遭受到雷电的破坏和干扰。无线通信基站主要通过等电位连接来达到防雷的目的，通常在不同防雷区界面上来选择等电位连接的位置，而雷击所带来的能量借由接地系统导入到大地。不同的防雷区之间所产生的电磁强度也有一定的差别，除了直击区，内部防雷区容易因电磁衰减而造成雷击电磁强度同外部防雷区有所差别。所以，需要做恰当的屏蔽措施，能有效防止雷电电磁脉的进入，而穿越防雷区界面的线路也就成为了雷电侵入的主通道，因此，将穿越防雷区界面线路防雷工作做好是达到整体防雷的重中之重。当然雷电电磁脉冲进入内部防雷区的渠道除了电磁感应和线路入侵外，还有接地系统。当地网附近出现雷击时，雷电流经由接地线进入大地，而地网瞬间产生的高电位容易借助接地线冲击设备，从而导致设备的损坏。

综上可知，综合防雷包含了避雷器、避雷针、屏蔽、接地以及其他有利于将雷电流合理并安全地引入到大地的措施，综合防雷集合了分流、均压、接地、屏蔽四项技术。而部分基站并非标准的机房，属于普通建筑物或者租借的，因此难以达到接地和屏蔽的要求，若进行再次整改，加强屏蔽也难以实现。此种情况下就需要恰当的安装避雷器，通过对接地系统等角度的改善来解决雷击电磁脉冲问题。

3.无线通信基站防雷设计

对于无线通信基站来讲，雷电能够对其造成巨大的破坏，而目前科技还未达到能够自主消灭雷电的地步，所以在建设无线通信基站的过程中需要进行相应的防雷设计，充分运用雷电自身所具有的特性来达到降低雷电对设备破坏的目的。无线通信基站防雷设计主要运用的技术有雷电屏蔽技术、等电位连接技术、接口保护技术等，通过这些防雷技术能有效对无线通信基站进行综合防护。

3.1雷电屏蔽设计

运用无线通信基站电磁屏蔽功能，采用导电材料能极大地降低交变电磁场方向，减少雷电给基站带来的穿透力，从而达到雷电屏蔽的目的。雷电本身是一种十分强大的交变电流，而雷电在传输中将会产生巨大的交变电磁场，进行雷电屏蔽设计能有效运用屏蔽技术对电磁场进行屏蔽，从而确保无线通信设备能够正常运行。

3.2等电位连接设计

进行等电位连接设计主要是将无线通信基站设备置于金属类导电管道中，一旦发生雷击就会出现高电位物体，而设备外部的金属管道能有效与高电位物体形成连接。此外需要让无线通信基站装置设备和可导电物体在点位上达到一致，避免因外部电位过高而出现电击的情况。

3.3接口保护设计

无线通信基站接口角比较多，不仅包含电源、信号的接口，还包括了接地和馈线等接口，雷电能通过这些接口对基站正常运行造成影响。为减少或者避免各接口问因电压而影响运行的情况，可将各接口做防护设计，而进行防护设计能有效降低各接口之间的电位差。例如电源接口处可运用40KA的氧化锌SPD、32A的空气开关作为保护，实现一级过电压保护。

整体来讲无线通信基站防雷设计在优化原则上主要表现在两个方面：一方面是正确选用避雷塔、避雷针、避雷带，达到防止直击雷的目的，从而避免基站因直击雷而导致火灾事故的发生，使得设备无法正常运行的情况。另一方面是选用性价比高的保护装置，能有效隔住雷电波的入侵和雷电感应，从而使通信在雷雨天气也能正常运行。

结语

通常情况下无线通信基站是置于露天的环境中，而雷电的进入就极易导致通信传输出现中断的情况，甚至带来更为严重的信号传输事故，因此无线通信基站的防雷设计就格外地重要。充分运用雷电屏蔽技术、等电位连接技术、接口保护技术、绝缘配合技术、馈线接地技术、低压电缆技术等进行防雷接地设计，能有效确保通信基站的正常工作，保障无线通信设备的良好运行，提高通信传输的可靠性。

作者：陈君

无线通信设计研究论文 篇2：

基于无线通信的高压输电线在线监测系统设计应用研究

摘要：在高压输电线路巡检中，由于受到外界环境因素的影响，人工巡检存在一定的困难，难以保证结果准确无误，不能及时发现高压输电线路上存在的安全隐患。在这种背景下，引入现代通讯技术，设计高压输电线路在线监测系统，并对监测系统运行控制策略进行深入的分析，对提升高压输电线路运维巡检质量和水平的提升具有积极的意义。

关键词：高压输电线路;在线监测;视频监控;4G

1 基于无线通信的高压输电线路在线监测系统概述

1.1 系统关键技术

在高压输电线路的在线监测中，监测的对象是输电线路的状态参数，比如实验数据、离线监测数据、实时数据等，具体包括以下几类：电线类、金具类、绝缘子串类、杆塔类、基础类、外部环境类等。基于无线通信的在线监测系统关键技术有电路设计技术、超低功耗技术、传感器技术、图像采集技术、无线通信技术、监测装置供电技术、GIS技术、GPS技术等。

1.2 系统总体设计

基于无线通信的高压输电线路在线监测系统的整体设计是自上而下进行的，要保障系统 运行的基本功能，而且在此基础上提高系统运行的安全性、可靠性、灵活性、简单性、经济性和效率性。本文研究的在线监测系统由三部分核心部件构成，即现场多功能基站、4G无线通信视频监控系统和监控中心软件。现场多功能监测基站是整个系统的核心，其由以下几个模块构成：摄像机和云台、GPS定位装置、WaveconQ2406B GSM/GPRS模块、4G视频监控终端、多种监测传感器、单片机控制系统、太阳能供电系统等。

本系统主要实现以下功能：

①对高压线路及杆塔进行远程在线监视，解决人工巡视难的问题，实现全天候在线监视;

②远程在线监测高压线路绝缘子污秽、导线及金具发热、杆塔振动以及环境影响等问题;

③远程在线监测高压线路外力破坏情况;

④实现高压线路野外检修的在线监控与指挥;⑤向上级实时报告情况。

2 现场多功能监测基站设计

2.1 多功能监测基站硬件组成

基于无线通信的高压输电线路在线监测系统的多功能监测架站硬件由以下几个部分构成：单片机控制系统、GPS定位装置、4G视频监控终端、摄像机、多功能监测传感器、太阳能供电系统等。其中单片机控制系统模块又包括温湿度传感器、风速风向传感器、倾斜传感器、杆塔振动监测装置、导线及金具温度监测装置、泄漏电流监测装置、GPS定位装置等。太阳能供电系统则包括太阳能电池板、蓄电池、电源管理模块。

2.2 现场多功能监测基站的软件控制

现场多功能监测基站的单片机控制系统程序的整体设计采用数据采集的触发模式，包括事件触发和指令触发两种。其中事件触发为：当有异常事件触发报警时，下位机采集数据;指令触发为：当接收到上位机下发的指令时，采集数据。云台和摄像机实现调整方位、焦距、光圈与视角，采用PELCOD传输控制协议，指令码包括拉远焦距、视角变宽与变窄、光圈变大与变小、灯光打开与关闭、变倍短与变倍长、设置与删除预置位、停止命令等。

WaveconQ2406B GSM/GPRS模块基本参数设置步骤为：连接测试→关闭回显→设置短消息NEXT格式→设置短消息自动接收→选择语音声道→不返回呼叫电话号码→返回呼叫类型→设置波特率→设置8位数据位→设置1位停止位→打开TCP/IP协议线→将设备到网络上面注册→通过GPRS模式连接Internet→设置APN的名字→设置登录的账号→设置登录的密码→设置邮件服务器端口→设置邮件的接受方式→设置POP3服务器的端口→关闭回显→保存设置。

3 4G无线通信视频监控系统设计

3.1 4G无线通信视频监控系统组成

在本系统中，由于在线监测系统是基于无线通讯的，因此选择当前技术较为成熟的4G网络作为无线通信手段。4G无线通信视频监控系統由通讯基站、4G视频监控终端、4G网关、4G无线移动通信网、4G服务器等组成。為提升视频传输质量和即时性，减小数据传输的延时，本系统采用RTP/RTCP协议。

RTCP协议实现的主要功能包括：

①提供发送数据的传送质量反馈;

②为RTP源提供一个永久性规范性名字的传送层标志;

③根据参与会话者的数量自动调整RTCP包的发送率;

④其他可选功能，比如传输会话控制信息。RTCP协议数据包主要分为以下几类，发送端报告(SR)、接收端报告(RR)、源描述(SDES)、通知离开(BYE)、应用描述(APP)。

3.2 4G视频数据的采集、处理与传输过程

基于无线通信的高压输电线路在线监测系统的正常运行中，地面监控基站向视频系统发送指令，视频系统根据指令完成视频监控，并将视频传送到地面监控基站的电脑中，供巡视工作人员检查。基于4G通信的视频数据采集过程为：打开设备并初始化→获取设备信息和图像信息→设定视频采集参数→采集视频数据→图像数据处理(按H.264编码格式进行压缩)→关闭设备。视频数据的处理主要是按照H.264视频编解码器的算法进行。

视频数据的传输中，发送端过程为：设置接收端IP地址与端口号→创建RTP会话→设置RTP会话参数→发送视频数据→停止发送视频数据→结束;接收端过程为：获取用户设定端口→创建RTP会话→接受RTP数据包→检索数据源→获取RTP数据报→删除RTP数据报→结束。

参考文献：

[1]秦雯，蔡卓恩.工业无线通信技术在输电线路温度在线监测系统中的应用研究[J].电工技术，2015.2.

[2]樊汝森.基于无线传感器网络的输电线路覆冰监测系统设计[D].上海电力学院，2015.3.

[3]陈久林，徐陈成.基于无线传感器网络的输电线路在线监测系统[J].江苏电机工程，2013.6.

[4]原殊皓，姚俊.基于无线传感器网络的高压输电线在线监测系统研究[J].山东工业技术，2014.19.

作者：王斌

无线通信设计研究论文 篇3：

移动学习下微学习资源的有效性设计研究

摘要：目前，随着互联网的不断普及，微博、微信等“微时代”产物逐渐改变了人们的阅读习惯和生活习惯。微学习资源成了一种新型的学习资源，其具有移动性、微型性、非持续性，媒体呈现方式、学习活动简化，信息内容承载量小而精等特点。本文通过分析移动学习的发展现状及微学习资源的特征，主要探讨了微学习资源的有效性设计研究，希望能够为移动学习提供一些帮助。

关键词：移动学习;微学习;资源设计

随着移动互联网技术和无线通信技术的不断成熟，促进了一种新的学习模式——移动学习，智能移动终端设备成了人们移动学习的主要载体，为人们移动学习提供了坚实的基础。在各个领域中，移动学习从不为人知到广泛应用，逐渐被人们所喜爱。移动学习是一种对传统的创新，能够将传统的纸质书本学习方式转变为运用电脑等媒介进行数字化学习模式，顺应了时代不断地发展。目前，国内外对于移动学习并没有一个统一、确定的定义，移动学习是在任何地点、任何时间中，通过移动的设备，通过各种先进的技术为学习者和教学者提供网络学习资料和互动交流的平台。以往很多网络学习视频难以在移动设备上直接使用，这是由于其容量大、网络慢、知识点多而难造成的。而移动学习下的微学习资源能够满足社会发展需要，是一种新型的学习资源，能够进一步提高学习者的学习效率。其特点是在快节奏的生活和学习中，能够让学习者随时随地，利用零碎的时间进行学习。作为一种新的学习模式，微学习资源对学习者的学习效率具有提高的作用，是一种传统教学的辅助手段。本文通过分析移动学习学习的发展现状及微学习资源的特征，主要探讨了微学习资源的有效性设计研究，希望能够为移动学习提供一些帮助。

1 移动学习的发展现状

目前，在各大平台上，国内外有很多移动学习研究的专家学者对移动学习各大领域的研究越来越深入，设计出了各种移动学习的平台构架和软件设计，并且取得了丰收的研究成果。从发展成熟度来说，目前，国外的移动学习发展要比国内更超前一点，如：斯坦福大学的“移动电话学习语言”项目，南飞比勒陀利亚大学的“短信技术移动学习”等项目都是国外比较出名的移动学习端。而由于我国移动学习发展比国外稍微晚一些，移动学习的起步发展比较落后，但是，国内有不少移动学习研究的专家学者在理论和实践上，都进行了一定的探索。如：2000年到2007年这段时间中，在移动学习基础理论、教育本质和远程教育等方面，国内学者对其作为一种重要学习方式的重要意义和影响进行了探索。其中从2001年到2006年，这六年的时间中，我国政府和相关部门都非常重视关于移动学习为目标系统工程的建设和实施。2007年到2008年中，教育部先后资助了多个相关课题研究。如：北京师范大学的《普适学习资源服务体系及关键技术研究》、华东师范大学《移动学习资源建设研究》等。

2 微学习资源的特征

随着互联网的不断普及，微博、微信等“微时代”产物逐渐改变了人们的阅读习惯和生活习惯。微学习资源成了一种新型的学习资源，在微学习的教育环境下，学习工具日趋微型，学习内容具有了碎片化、片面性的特征，学习时间不再集中，其主要特征主要有以下几个方面：首先，学习内容碎片化、片面性。在移动学习下微学习资源的学习时间不是集中的，学习者无法进行大规模系统的学习，这样导致学习者容易受到外界的干扰，注意力不集中，学生难以完成一些较为复杂的运算。因此，为了适应移动学习的需求，在移动学习的过程中，微学习资源采取片段化的方式，将一些重难点知识进行分解和细化，采取知识内容的片段化，按照科学合理的体系，将一些知识进行层次性归类，从而方便學习者更加轻松地掌握知识点，理解知识。其次学习时间零散性。在一定程度上，虽然移动学习下的微学习资源补充了现有的课堂学习模式，但是由于移动学习不受空间和时间的限制，对学习者的学习注意力起到了一定的分散效果。根据相关调查研究显示，在移动的情况下，来自外界的因素很容易干扰到人的注意力，从而导致学习效果的下降。长时间下去，移动学习会多学生学习的兴趣和信心造成不一定的影响，会减弱学生的学习的记忆情况。

3 移动学习下微学习资源设计的原则

移动学习促进了学习者与学习者之间的联系和交互，加强了学习过程中教师与学习者之间的联系，那么移动学习下，微学习资源设计应该遵循哪些原则呢?

3.1 应该遵循资源密度小、以学习者为中心的原则

移动学习可以发生在不同的地点中，不受场地的限制，如：可以发生在嘈杂的候车室、地铁中，可以发生在图书馆和教室中，也可以发生在商场、公园中。在这些嘈杂的场所中，学习者的学习时间相对零散，并且会受到很大的外界环境影响。因此，在进行微学习资源的设计中，设计者要将一些难度较大的复杂性高的知识分成微小的学习版块，尽量选择知识的重点，以小的片断和松散的连接来呈现知识资料，并且要注意学习时间的长短。同时，不管哪一种教育形式的教学设计都要从分析学习者背景出发，以学习者为整个教育系统的中心，通过充分的了解学习者的学习环境和学习者的任务需求上进行设计。但是在学习行为上，不同学习者具有很大的差异性，并且具有不同的背景、环境和学习任务，从而导致对学习资源的需求也不一样。因此，在移动学习中，微学习资源设计过程中，必须要先对学习者的背景、学习环境和任务进行分析，要做到以学习者为中心。

3.2 应该遵循实用性、趣味性、互动性原则

在实际的生活中，学习者能够遇到很多问题和困难，而移动学习的内容资源学习就是要满足学习者随时随地学习的需要，帮助学习者解决这些问题和困难，这样才有利于移动学习的发展。因此，在进行微学习资源的设计中，要注重移动学习的内容导向，帮助学生解决实际问题。设计微学习资源最终目的是为了让学习者获得知识，让学习者使用微学习资源。这要求在进行设计之前，设计者要根据学习者实际需求去开发微学习资源，在充分了解学习者的真正需求上，保持学习者的学习动机，激发学习者的学习兴趣。同时制作出来的微学习资源要适合在移动设备上在线播放，具有时间短、体积小等特点。另外，为了吸引更多的人参与到移动学习中来，遵循实用性原则的基础上，要具有特定的趣味性。为了增进微学习资源的设计的趣味星河的生动性，要针对学习者的认知特点，根据学习内容，在设计的过程中，选择适当的文字、图片、视频等元素添加到微学习资源中。并且要添加互动环节，让学习者参与到学习过程中，从开始的被动接受转变为主动的去探究知识和发现知识，促进学习者由“点”到“面”的拓展学习，极大地激发学习者的学习兴趣。

3.3 应该遵循适合性、碎片性和整体性统一的原则

根据相关的研究发现，在移动学习中，并不是所有的人都适合移动学习，也并不是所有的内容都适合采用移动学习的方式，移动学习的内容应该要选取一些较为通俗易懂的内容，选取一些较为简单的知识版块作为前期开发的模型。语言对于每一个人来说都不陌生，因此在学科范围中，语言内容版块就比较适合移动学习，如：由于工作繁忙，一些数字化领域的人没有时间进行系统的学习，这些人就比较适合移动学习，移动学习能够满足他们学习的需求。微学习资源具有短小精悍、方便学习者随时随地学习等的特征，其配合移动设备更适合碎片化学习。但是，它也能给学习者带来学习不系统、知识点混乱等问题。因此，在设计微学习资源的时候，必须让知识点的碎片化与整体性相统一，要做到微学习资源的“微”力不微，其中关键在于微学习资源背后要有强有力的学习支持。如：为了让学习者可以利用移动设备进行学习，要按照“学科、主题、知识单元”，根据自身需求，将微学习资源分类并形成知识网，构建和完善微学习资源综合学习平台，让学习者由“点”到“面”的进行延伸学习。

4 移动学习下微学习资源设计的流程

目前，传统的课堂实录式教学视频，已经很难满足学习者的实际需求，无法顺应互联网+时代学习者的“注意力模式”。研究表明，移动学习资源是移动学习成功的关键，随着国家信息技术的不断发展，学习资源越来越广泛，但是真正适合移动学习的资源却很少。微学习资源是配合着教学设计与学习支持的资源，并不是单一的学习资源，去影响着移动学习质量，也影响着微学习资源的应用和发展。根据微学习资源的定义，我们知道微学习教学视频是微学习资源的核心资源。微学习资源的设计主要有教学分析、教学设计、微视频的制作、录制方式的选择等几个步骤。在制作微学习资源的过程中，为了增强微学习资源的趣味性和生动性，開发者要遵循以学习者为中心、互动性、主题明确等关键原则，充分发挥文字、视频、图片的作用。只有这样才能使学习者感兴趣，才能使学习者主动地去发现知识和探索知识。

首先，在进行分开发微学习资源之前，我们要根据学习者的特征，分析学习者和学习内容，遵循微学习资源的设计原则来进行教学内容的设计。其次，在确定好内容后，要根据教学内容选在录制方式，录制方式主要包括软件式、录课式、混合式等。并且要对录好的视频进行编辑。另外一旦发现有适合的地方，要对教学内容进行重新设计，如果没有问题，就可以实施生成的微视频，并进行评价。当然完整的微学习资源光靠一个微视频是不行的，它需要微视频配合教学设计和学习支持。教学分析包括任务分析、学习者分析和教学环境分析;教学设计包括组织教学内容、组织教学活动、设计交互方式。

参考文献：

[1] 杨世鉴. 远程教育中微课程的设计原则与应用探索[J]. 中国教育信息化， 2014(15).

[2] 梁乐明，梁锦明. 从资源建设到应用：微课程的现状与趋势[J]. 中国电化教育， 2013(8).

[3] 胡铁生，黄明燕，李民. 我国微课发展的三个阶段及其启示[J]. 远程教育杂志， 2013(4).

[4] 范福兰，张屹，白清玉，等. 基于交互式微视频教学资源教学模式的应用效果分析[J]. 现代教育技术，2012(6).

作者：佘春燕