數(shù)據(jù)通信畢業(yè)生論文范文
在全球信息技術(shù)不斷發(fā)展的環(huán)境中,通信與網(wǎng)絡(luò)的基本內(nèi)容也得到了不斷的豐富與拓展。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的數(shù)據(jù)通信畢業(yè)生論文范文，供大家參考。
數(shù)據(jù)通信畢業(yè)生論文范文篇一
《 CBTC數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)的無線干擾 》
0引言
隨著城市化進程的加快，為了緩解城市交通的擁堵，全國各大城市都在加緊修建地鐵。在整個地鐵系統(tǒng)中，列車的自動控制系統(tǒng)起到核心控制作用。目前國內(nèi)新建地鐵線路大多采用基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)，它采用無線通信系統(tǒng)，通過開放的數(shù)據(jù)通信(DSC)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了高可靠、高精度列車自身定位，以及連續(xù)、高容量的車/地雙向數(shù)據(jù)通信。DSC子系統(tǒng)采用IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)、2.4GHz公共頻段的無線局域網(wǎng)技術(shù)提供車地?zé)o線系統(tǒng)連接，且大多采用無線接入點(AP)接入方式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)今城市無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣泛，CBTC系統(tǒng)的無線車地通信容易受到外界的干擾，特別是采用同樣2.4GHz公共頻段，應(yīng)用無線局域網(wǎng)技術(shù)的WiFi無線設(shè)備。本文分析了地鐵CBTC中DSC的無線通信系統(tǒng)存在的干擾問題，并給出了具體的解決措施。
1CBTC系統(tǒng)的無線干擾分析
1.1同頻干擾分析
軌道邊的無線AP，需要工作在2.4GHz的某個頻點上。當(dāng)無線AP的無線信號覆蓋范圍內(nèi)有兩個以上的AP時，需要為每個AP設(shè)定不同的頻段，以免共用信道發(fā)生沖突。常用的IEEE802.11g將2.4G～2.4835G的頻段分成13個相鄰的子信道如圖1所示，AP可以使用1、6、11信道。在同頻工作模式下，兩輛列車可能同時出現(xiàn)在同一個AP的頻段中，這樣兩者就會發(fā)生干擾。
1.2多徑干擾分析
當(dāng)無線信號在沿地鐵線路傳輸時，無線信號在隧道內(nèi)壁以及其他物體上進行反射時會產(chǎn)生多徑問題。即傳輸信號并非通過單一路徑到達(dá)接收器，而是經(jīng)過了多個不同路徑。最終接收到的信號實際上是所有信號分量疊加形成，傳輸信號分量經(jīng)過不同的路徑和不同的延遲到達(dá)接收器。這樣接收到的信號就產(chǎn)生了畸變。
1.3外部周圍環(huán)境的干擾
地鐵沿線外部周圍的障礙物、企業(yè)或者家用WLAN設(shè)備都可能對軌道交通CBTC的2.4GWLAN系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。對于外部周圍環(huán)境的障礙物，主要產(chǎn)生干擾的原因是一些廣告牌和燈箱可能會出現(xiàn)在CBTC信號覆蓋的第一菲涅爾區(qū)域內(nèi)，從而降低信號的可用度。
1.4電磁干擾分析
在地鐵線路區(qū)域內(nèi)，除了地鐵列車的電氣設(shè)備外，還有無線發(fā)射站等多種無線電磁干擾源，特別是工作于2.4G頻段的無線AP、MiFi、醫(yī)療設(shè)備微波治療儀等。電磁干擾可能會導(dǎo)致地鐵設(shè)備誤動作，甚至?xí)霈F(xiàn)系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)頻繁出現(xiàn)故障等問題。
1.5軌道交通內(nèi)部其它通訊系統(tǒng)的干擾
對于軌道交通內(nèi)部的其它通訊系統(tǒng)，同樣它們工作在不同于無線控制點的2.4GHz-2.483GHz范圍內(nèi)，對2.4GWLAN系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。
1.6CBTC與PIS系統(tǒng)間的干擾
在地鐵的隧道環(huán)境中，除了CBTC系統(tǒng)需要采用無線局域網(wǎng)技術(shù)之外，PIS系統(tǒng)也可能采用基于802.11的解決方案。在隧道中有兩套無線局域網(wǎng)系統(tǒng)，從圖1中可見，同時只有3個信道是互不重疊的，其它信道使用的頻率相互重疊，可能互相干擾。
2CBTC無線干擾的解決措施
2.1CBTC系統(tǒng)內(nèi)部干擾的解決措施
CBTC和PIS系統(tǒng)，處于共存在2.4GHz開放免費頻段的情況時，PIS系統(tǒng)可工作于第三個不重疊頻點，即安排PIS系統(tǒng)的軌旁AP均工作在頻點6，而CBTC系統(tǒng)的軌旁AP工作在頻點1、13。當(dāng)然，PIS系統(tǒng)也可以根據(jù)自身系統(tǒng)的帶寬需求，選擇工作在5.8G頻段。從信號系統(tǒng)業(yè)務(wù)的角度來分析，系統(tǒng)針對網(wǎng)絡(luò)的快速切換具有很高要求，基本要求于毫秒級，綜合各種切換技術(shù)及列車實測情況來看，本工程使用同頻切換技術(shù)，即在信號系統(tǒng)中每個網(wǎng)絡(luò)使用一個統(tǒng)一的頻率(整個系統(tǒng)占用兩個互不重疊的信道)。在軌道交通信號系統(tǒng)工程實施中，B網(wǎng)絡(luò)(ESS_B)使用第1信道，而A網(wǎng)絡(luò)使用第13信道。屬于同一網(wǎng)絡(luò)的AP會是用同樣的頻率，因此，在覆蓋重疊區(qū)域，相鄰AP之間會產(chǎn)生一定的干擾。但是，根據(jù)在軌道交通環(huán)境所作的測試結(jié)果，相互之間的干擾對AP的性能影響非常有限，完全可以支持車地之間的雙向通信，并且實測中每個AP有效通信容量(去除協(xié)議開銷)約為22Mbit/s，足以支持CBTC車地之間的高速﹑實時雙向通信。綜上所述，CBTC系統(tǒng)和PIS系統(tǒng)，處于共存在2.4GHz開放免費頻段的情況時，PIS系統(tǒng)可工作于第三個不重疊頻點，當(dāng)然，PIS系統(tǒng)也可以根據(jù)自身系統(tǒng)的帶寬需求，選擇工作在5.8G頻段。
2.2CBTC外部干擾的解決措施
(1)針對多徑反射帶來的問題，采用以下的一些技術(shù)來克服多徑干擾問題：采用雙天線減輕多徑干擾，為每一個車載無線單元配置了雙天線，使雙天線工作在分級模式下，這樣的方式在一定程度上可以有效消除多徑干擾的問題。在軌旁以及車載部分采用定向天線方式進行接受和發(fā)送，其發(fā)送角度小，在隧道封閉環(huán)境中產(chǎn)生反射的情況大大減少從而減輕多徑干擾。采用OFDM(正交頻分復(fù)用)無線擴頻技術(shù)，用于車-地?zé)o線通信，OFDM最大可接收6Mbit/s的數(shù)據(jù)速率，減少多徑衰落對無線通信系統(tǒng)的影響。
(2)外部周圍環(huán)境干擾的解決措施:對于這類情況，需要注意天線安裝的高度，確保軌旁天線和車載天線的通信的第一菲涅爾區(qū)域內(nèi)避免燈箱和廣告牌障礙物的干擾。并且在地面部分采用小角度的定向天線，可以增強定向天線覆蓋的主要區(qū)域的信號，而減弱干擾信號。
(3)避免電磁干擾的措施：地鐵交通的環(huán)境比較復(fù)雜，干擾源較多，一般采用以下方式避免電磁干擾：在隧道及地面路段選擇小角度定向高增益天線，天線前后比≥25dB。高指向性天線可以解決對周邊環(huán)境的電磁干擾;沿線的無線AP安裝于室外屏蔽箱體內(nèi)，屏蔽箱體可以有效防止隧道內(nèi)的高壓動力電纜對無線設(shè)備可能造成的干擾;列車司機駕駛室內(nèi)的車載MR安裝高增益定向天線，指向車頭/車尾軌道沿線的無線AP天線。
(4)克服軌道交通內(nèi)部其它通訊系統(tǒng)的干擾:通過它們本身的濾波系統(tǒng)，基本可以過濾WLAN無線信號對它們的無線干擾。并且項目選用的任何一款WLAN產(chǎn)品都經(jīng)過嚴(yán)格的EMIClassB的檢測，杜絕對軌道交通內(nèi)部其它通訊系統(tǒng)的干擾。
3結(jié)語
對于采用基于2.4G無線局域網(wǎng)技術(shù)的CBTC系統(tǒng)，必須要提高無線通信系統(tǒng)的安全性，盡量避免運行中可能出現(xiàn)的信號干擾，保證列車的行車安全。那么，就現(xiàn)有的CBTC地鐵線路而言，必須要求相關(guān)技術(shù)人員加大對信號干擾源的研究分析，給出相應(yīng)的解決措施。如果要從根本上解決信號干擾問題，必須申請地鐵通信系統(tǒng)的專用頻段。
數(shù)據(jù)通信畢業(yè)生論文范文篇二
《 多線程技術(shù)在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用 》
一、DES數(shù)據(jù)加密算法基本原理
數(shù)據(jù)加密的基本過程就是通過對信息銘文進行一定的加密算法得到一個密文，并通過密文在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)中進行傳播，然后在通信的接收端接受到密文以后通過秘鑰獲得信息的內(nèi)容。DES數(shù)據(jù)加密算法過程是典型的數(shù)據(jù)加密方法，具體的實現(xiàn)過程為加密過程和解密過程。數(shù)據(jù)加密的標(biāo)準(zhǔn)采用的是美國政府采用的密碼體系,加密和解密使用的相同的算法，基本的實現(xiàn)過程是對明文按照64比特塊加密，得到64b的密文，加密過程有56b個參考秘鑰，19個不同的站。除了第一站、倒數(shù)第一站、倒數(shù)第二站有特定規(guī)范外，其余的16位均采用完全不同的函數(shù)。其保密性關(guān)鍵在于對于秘鑰的保密過程，當(dāng)前對于DES加密的破譯非常的復(fù)雜，當(dāng)前還沒有發(fā)現(xiàn)比窮舉法更好的破解辦法，而從理論上講使用窮舉法破解DES加密過程基本上是不可能實現(xiàn)的，因此DES數(shù)據(jù)加密算法應(yīng)用于計算式通信有著非常好安全性。
二、DES數(shù)據(jù)加密算法在計算機通信技術(shù)的中的應(yīng)用
1.DES數(shù)據(jù)加密算法應(yīng)用于計算機通信的優(yōu)勢。
美國標(biāo)準(zhǔn)局對于DES數(shù)據(jù)加密算法的評價非常的高，認(rèn)為該算法能夠滿足對于數(shù)據(jù)的加密要求，其用于計算機通信完全能夠滿足對于信息的保護。DES數(shù)據(jù)加密算法對于計算機通信過程中數(shù)據(jù)的加密具體表現(xiàn)在：首先DES數(shù)據(jù)加密算法能夠提高數(shù)據(jù)保護的實際效果[2]，避免數(shù)據(jù)在通信過程中被非法竊取和破解，并能夠通過算法及時的避免數(shù)據(jù)在未被擦覺的情況下被篡改，其次是DES數(shù)據(jù)加密算法的復(fù)雜性非常的高，能夠適用于計算機通信技術(shù)的應(yīng)用要求，而且破譯的過程非常的困難，進一步地保護的通信數(shù)據(jù)的安全性，目前對于DES數(shù)據(jù)加密算法破譯的最好辦法就是窮舉法，即使是美妙計算100萬次的計算機也要經(jīng)過2000年才能找出破解的辦法，能夠滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)安全;第三是盡管DES數(shù)據(jù)加密算法非常的復(fù)雜，但是其安全性并不是依賴于其本身的復(fù)雜程度，主要跟其明文加密秘鑰系統(tǒng)的有關(guān)，因此在應(yīng)用于計算機通信的多個場景，適用性非常的廣;最后是我們分析其加密的歷程發(fā)現(xiàn)，這種加密的方法可以非常廣泛的應(yīng)用于金融和通信領(lǐng)域，而且很多ATM的加密方式就是以DES數(shù)據(jù)加密算法為基礎(chǔ)的。
2.DES數(shù)據(jù)加密算法在計算機通信中應(yīng)用的優(yōu)化。
由于DES數(shù)據(jù)加密算法本身具有公開性的，所以對于DES數(shù)據(jù)加密算法的分析和優(yōu)化非常容易做到，我們在應(yīng)用于計算機數(shù)據(jù)通信的過程中，能夠切合實際的情況，針對性的對DES數(shù)據(jù)加密算法進行調(diào)整，使得算法更加適合于數(shù)據(jù)通信的過程。為此我們可以在計算機數(shù)據(jù)通信中運用DES數(shù)據(jù)加密算法的思想進行算法分析，在充分地了解DES數(shù)據(jù)加密算法的加密原理后，利用程序數(shù)據(jù)語言設(shè)計出專門應(yīng)用于計算機通信以及硬盤數(shù)據(jù)加密的DES數(shù)據(jù)加密算法程序，通過配置在計算機加密卡中建立一個數(shù)據(jù)加密模塊。特別是近幾年我國計算機通信技術(shù)的發(fā)展迅速，在設(shè)計這個數(shù)據(jù)加密模塊的時候要考慮到后期的擴展性問題，例如我們可以將硬盤控制模塊和數(shù)據(jù)加密解密模塊獨立分開進行設(shè)計，以提高數(shù)據(jù)加密模塊的兼容效果，適用于更多的計算機數(shù)據(jù)通信的類型。并且適當(dāng)?shù)牟捎梦覈灾髟O(shè)計的加密算法和標(biāo)準(zhǔn)，擺脫國外算法地限制，并根據(jù)我國當(dāng)前的計算機數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的特點，擴大加密卡和加密芯片的適用性。
結(jié)語
隨著現(xiàn)代計算機通信技術(shù)的應(yīng)用，特別是計算機通信應(yīng)用于金融、通信等對于信息安全要求非常高的領(lǐng)域的時候，計算機數(shù)據(jù)被竊取的概率也非常的高，給人們帶來了非常大的經(jīng)濟損失，我們探索了DES數(shù)據(jù)加密的基本原理和思想，并分析了在計算機數(shù)據(jù)通信過程中的應(yīng)用，并對于其應(yīng)用提出了一定的優(yōu)化思想，為通信信息安全提供了一定的參考。
數(shù)據(jù)通信畢業(yè)生論文范文篇三
《 多線程技術(shù)在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用 》
數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)得益于現(xiàn)代數(shù)據(jù)技術(shù)的大力發(fā)展，其結(jié)構(gòu)和功能也在不斷完善。但由于信息數(shù)據(jù)在傳輸中受到現(xiàn)有材料科學(xué)的制約，在某些方面還存在一定的弊端，多線程技術(shù)的有效應(yīng)用解決了這一難題，它的優(yōu)點在于其可以提高系統(tǒng)的安全性與數(shù)據(jù)的可靠性。多線程技術(shù)的廣泛應(yīng)用對整個數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域產(chǎn)生了重大的積極作用。
1多線程技術(shù)及其適用場合
假定在一個系統(tǒng)中，整個系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上是一個同步的整體。但是在程序設(shè)計時，程序不可能長久地等待客戶的輸入。在設(shè)計時就必須考慮一些客戶與程序怎樣更好地交流。比如客戶對一個主程序的循環(huán)進行了輸入，但是這個循環(huán)卻不是專門為了等待這個操作而設(shè)。如何為客戶提供一個系統(tǒng)，使其可以當(dāng)客戶輸入指令時，主系統(tǒng)的循環(huán)可以及時的處理并完成客戶的需求，為客戶提供一個處理問題的模塊。以上這些復(fù)合的處理客戶指令的系統(tǒng)都可以運用多線程技術(shù)的思想解決。在通信數(shù)據(jù)系統(tǒng)的運行中，如果所運行的程序過于復(fù)雜，那么我們一般就可以采用多線程技術(shù)，利用它對數(shù)據(jù)進行高效的處理，并對客戶的指令數(shù)據(jù)進行一個預(yù)處理。這樣不僅可以有效縮短客戶輸出信息的延遲時間，還可以保證整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運行的正常，使整個系統(tǒng)的循環(huán)在使用中對整個系統(tǒng)的情況進行合理全面的調(diào)度。比如，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)優(yōu)先級問題和對沖問題等。該多線程技術(shù)還有一個優(yōu)點，雖然不同的系統(tǒng)模塊其中的設(shè)計思路存在差異，但這些卻不會對多線程技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)生多大的影響，可以更好地保證整個數(shù)據(jù)的安全輸入和輸出。
2多線程技術(shù)與數(shù)據(jù)通信
眾所周知，在OS(I開放系統(tǒng)互連)棧式結(jié)構(gòu)的一組協(xié)議中，處于最底層的屬于物理層范圍，其主要職責(zé)是進行數(shù)據(jù)的傳輸工作;位于頂層的則是一些應(yīng)用層，他們的任務(wù)是實現(xiàn)與用戶的對接工作。在一臺電腦中，物理層是承擔(dān)數(shù)據(jù)傳送的，它保證數(shù)據(jù)可以從本地傳輸?shù)搅硪粋€通信系統(tǒng)的對等面上。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸完之后，物理層就會處于一種待命狀態(tài)，等待再次來自上層數(shù)據(jù)鏈的指令，或者是來自其他對等面的數(shù)據(jù)。物理層不會因為在運行其中一個指令而拒絕另一個指令。所以從這一點上可以看出，物理層是符合多線程技術(shù)的運行模式的。
3應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信的編程要素
運用多線程技術(shù)在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中進行編程就必須掌握它所具有的相關(guān)要點，主要包括以下幾點：
1)主循環(huán)———也被稱作主事件循環(huán)。主循環(huán)是承擔(dān)數(shù)據(jù)的接收和傳輸?shù)摹＿@個模塊同時還承擔(dān)著整個系統(tǒng)的資源調(diào)度功能。
2)為主循環(huán)產(chǎn)生事件的模塊，抑或是一種以某種方式通知主系統(tǒng)事件的模塊。
3)接受通知的模塊，接受來自主系統(tǒng)運行產(chǎn)生的事件。這個模塊稱作“數(shù)據(jù)處理器”。
4)一種協(xié)助主事件循環(huán)監(jiān)視它應(yīng)該知道的所有需要事件的機制。每個eventhandler能夠同時通知主事件循環(huán)，繼而得知它所需要的具體事件還有哪些。我們可以看到，多線程技術(shù)編程的整個框架模塊，是由一個主事件循環(huán)、OS(操作系統(tǒng))事件發(fā)生器、事件處理器、回調(diào)和事件注冊機制構(gòu)建的。
4應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信的編程設(shè)計
4.1設(shè)計框架
在數(shù)據(jù)通信中主要是通過編程設(shè)計來實現(xiàn)多線程技術(shù)的有效應(yīng)用，具體的設(shè)計理念與思路可從以下幾個層面加以分析。
1)主循環(huán)方面的編程：該方面主要是由scheduler實現(xiàn)的，當(dāng)事件處理程序存在時會自動向scheduler發(fā)出命令，繼而完成事件的監(jiān)督工作，當(dāng)事件已經(jīng)完成時，scheduler則會發(fā)出命令告知事件并處理相關(guān)程序。
2)事件處理程序方面的編程：該方面是通過eventHandler來完成的。在eventHandler中存在一個通用的接口setevent()，該接口不僅可以實現(xiàn)對事件的監(jiān)督作用，而且在該接口中還存在可對數(shù)據(jù)進行有效處理的回調(diào)函數(shù)，像checkevent()以及event-callback()。
3)事件處理程序子類方面的編程：該部分是由in-putHandler協(xié)助完成的。inputHandler的作用有兩個：一是可對文件所輸入的數(shù)據(jù)進行準(zhǔn)確處理，并在子類的基礎(chǔ)上衍生出其他的分類;二是能完成對函數(shù)event-callback()的重寫工作，方便其在文件輸入數(shù)據(jù)時進行一些特定的操作。
4)在eventHandler類的子類方面的編程，該方面則是通過timerHandler完成的，timerHandler的主要作用是可對定時器進行不同的處理，并在子類的基礎(chǔ)上衍生出其他的種類，并在一定程度上實現(xiàn)對函數(shù)event-callback()的重寫，并經(jīng)特殊的操作，完成對超時定時器的處理工作。
4.2主要操作
各部分的主要操作程序為：
1)SetInput()，將這個函數(shù)接受一個指向fd-set結(jié)構(gòu)的指針，并將其所表示的文件設(shè)置為1;
2)SetTimeout()，將該函數(shù)接受指向為timeval結(jié)構(gòu)的指針，并設(shè)置定時器使其滿足超時前所規(guī)定的時間;
3)InputReadCallback()，對這個函數(shù)實行輸入處理;
4)CheckInput()，對該函數(shù)進行處理使其接受一個指向為fd-set結(jié)構(gòu)的指針，對該函數(shù)所代表的數(shù)據(jù)進行全面檢查，確保輸入的準(zhǔn)確性;
5)TimeoutCallback()，該函數(shù)要進行超時處理;
6)CheckTimeout()，對該函數(shù)的設(shè)置要參照timeval結(jié)構(gòu)進行，以確保當(dāng)前時間值是否超時，如遇超時情況，則將其調(diào)至TimeoutCallback進行處理。該操作程序是按照國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行執(zhí)行的，一方面在一定程度提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，確保數(shù)據(jù)通信的安全性，另一方面也有效的減少了維護的難度。
5結(jié)束語
在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，進行多線程技術(shù)的應(yīng)用效果顯著，應(yīng)用價值廣泛，具體表現(xiàn)在：一是強化了網(wǎng)絡(luò)管理力度，使數(shù)據(jù)通信更為精確與有效;二是在數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全性能上也起到了一定的保障作用，增強通信運行的高效性。因而，將多線程技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)是提高通信質(zhì)量的有力措施，在一定程度上也為人們提供安全、便捷的通信服務(wù)，值得推廣與應(yīng)用。
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