时间：2022-08-24 18:11:47
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关键词：PL3105直接序列扩频载波通信软件设计
引言
随着嵌入式系统及集成电路技术的飞速发展，针对智能仪表应用而设计的专用芯片获得了长足发展。智能仪表一般要具备CPU单元、显示单元、标准工业总线接口、A/D信号转换、实时钟、看门狗等功能。传统的智能仪表设备在选定了CPU后，需要配置复杂的功能芯片及接口芯片，完成显示驱动、外部程序存储、数据存储及其它要求功能。众多的接口芯片导致仪表的体积大、成本高、功耗增加、可靠性降低；同时调试、维护困难。
为适应智能仪表的应用需要，针对某类产品的专用单芯片上系统SoC(SystemonChip)解决方案获得了巨大的发展机遇。国内外各IC设计公司都针对不同领域、不同应用需求推出了各自的SoC产品。具有8051指令兼容高速微处理器的SoC产品PL3105，采用最新的CMOS数/模混合工艺制造，是针对智能仪表行业应用而推出的低成本、高性能的解决方案。
1PL3105的主要特点
采用8051指令兼容的高速微处理器，软件易于开发；具有8/16位双模式ALU、8倍速于标准51，运行速度快，数据处理能力强。图1为PL3105的基本功能结构方框图。
针对智能仪表的应用，PL3105内部集成了2通道16位精度的∑—Δ调制A/D，LED（8×8笔划式）/LCD（24×4笔划式）显示驱动模块，2个UART，内置1KB的RAM和16KB的E2PROM程序存储器（采用ISP方式编程）；内置低功耗实时钟。同时集成了完善的电压监测，上电、掉电复位，看门狗电路，确保了工业环境下运行时系统的可靠性。
内嵌的载波通信控制单元，使产品具备了在低压电力线上组网、远程通信的强大功能；最低压电力线载波通信接口专用芯片PL2101的升级，具有强抗带内同频干扰能力，灵敏度高的优点。内嵌的CPU通过配置寄存器来实现对载波通信的控制，比PL2101芯片的接口方便，可靠性更高。
2载波通信的工作原理
载波通信采用直接序列扩频的BPSK（BipolarPhaseShiftKeying）调制解调方式：将要发送的信息用伪随机码序列扩展到较这的频带上，在接收端用同样的伪随机码序列来进行同步接收，恢复信息。接收的过程包括载波信号的捕获和同步。
捕获是接收模块在扩频序列精确同步前，搜索接收信号，使接收信号的扩频序列与本地扩频序列在相位上进入可同步保持的范围之内，即二者的相位在一个扩频序列码元之内。采用每次滑动步长为半个位的串行积分搜索方式，理论上最大捕获时间需要29个数据位（15位PN码时）。捕获完成后进入跟踪阶段，动态地高速本地伪码产生器的时钟速率，使本地伪码能够自动地和接收到信号的伪码保持精确同步。扩频序列的跟踪电路采用全数字基带延迟锁定环（delaylockedloop）电路。
解扩过程为保证捕获和同步均能完成，发送模块在每次传送有效数据前至少发送40个位全“1”，用作捕获和同上训练（15位PN码）。
由于所选用的扩频伪码具有很强的自相关性，所以通过比较本地伪码和接收序列之间的相关性与设定阈值的高低，来判定是否停止伪码的滑动、完成捕获。500bps时，默认的捕获门限值为30H。载波通信的扩频、解扩工作完全由SoC内部的硬件电路实现，简单可靠，解扩阈值可以软件调节。
图2（a）、（b）为PL3105内部的载波通信发送/接收工作时序图，收发数据位在芯片内部连接到P3.7，芯片未做封装引出。
载波通信控制器采用帧同步方式的串行移位通信，半双工方式，速率500bps/250bps可选；中心频率为120kHz，带宽为±7.5kHz。内嵌的CPU使用外部中断2（INT2），同步收发中断，载波通信配置流程如图3所示。
①使能INT2中断（EX2=1），且为下降沿触发方式（IT2=0）。
②使能载波通信控制位PLM_SSC(EXT_CFG.0=1,INT2作为载波通信同步信号的中断。
③载波收发控制位PLM_RS(EXT_CTRL.0)=1时，载波控制器处于发送状态；PLM_RS(EXT_CTRL.0)=0时，载波控制器处于接收状态。
④载波发送复位寄存器：用于避免载波通信模块长时间处于发送状态，使整个通信系统处于失控状态而设置。它是一个13位计数器，发送状态时，计数器速减，递减到0后，载波发送模式被强制返回接收态；接收态时，计数器停止工作。长时间发送数据时，需要向PLM_RST寄存器写入“A2H”，写入后计数器自动复位，保持发送。
低压电力线载波通信的原理结构框图如图4所示。需要配合的功率放大、接收回路工作，载波通信的距离与电路设计优劣、功率大小等密切相关。
3接收和发送的软件设计
载波通信为总线方式通信，所以载波模块的常态必须设置为接收态、不同的载波模块必须分配不同的通信地址。模块接收到校验正确的命令后，只有地址相同的模块才允许按规约进行应答。由于载波通信速率相对主频低很多，为提高CPU效率，接收和发送一般均设计为外部中断方式处理；每次进入中断，完成对1位数据的接收或发送处理。
按图3所示流程对模块进行配置、选择速率为500bps后，内部自动选择为15位PN码。载波通信控制器即进入接收态，进行载波信号的捕获和同步。
接收时，捕获和同步过程由载波通信控制单元的硬件电路自动完成，不需要软件部分参与。由于电力线的哭声一直存在，所以有效数据前必须增加同步帧头，依据相关性标准选择为0x09、0xAF，后续为通信的有效数据体及校验字节。
图5为载波通信接收过程框图。载波通信控制单元解扩出1位数据后，产生一次中断。接收时，首先采用16位接收窗口、1位滑动方式来接收通信的同步帧头0x09、0xAF。帧头接收成功后，后续数据按每8位一个字节的方式进行截取，得到传送的有效数据。接收过程中，按有关的通信协议进行地址判别、长度接收、校验计算。地址相同的模块对符合通信协议的数据进行应答，转入发送态。
图6为载波通信发送过程框图。用于载波通信的主叫方发出命令或接收方的应答。置为载波发送态时，载波通信控制单元发送完1位的扩频数据，自动产生一次中断，允许下一次数据发送。根据捕获和同步过程需要，首先发送至少40位的全“1”；然后按位发送同步帧头0x09、0xAF；之后根据用户的有关通信协议按位发送通信地址、数据长度、数据体、校验等字节。
数据全部发送完成后，载波模块即可转入接收态。但为确保待发送数据的最后一个位发送成功，必须在发送完最后一位数据后等到下一次发送中断到来后，才可以转换载波发送态到接收态。
载波发送未，将全部数据发送完成前，CPU必须及时向PLM_RST寄存器写入“A2H”，使计数器复位，避免自动复位提前进入载波接收态。发送中断程序如下：
voidPLM_int(void)interrupt7//载波收发中断
{if(PLM_RS==1)zb_tx();//载波发送中断服务程序
elsezb_rx()；//载波接收程序服务程序，略
}
voidzb_tx(void)//载波发送程序
{if(len8==0)s_byte=buf_send[zbs_count];//取待发送字节到位发送缓冲
ACC=s_byte;
P3.7=ACC^7;//位发送，最高位在前
s_byte=s_byte<<1;//左移
len8++;//移位计数计算
if(len8>7)//8位发送完毕
{zbs_count++;//下一字节
len8=0;//移位计数清零
}
PLM_RS=1;//载波发送允许
PLM_RST=0xA2；//载波发送复位寄存器清空
}
福建电大学生学籍管理系统软件是以学籍管理为中心，面向学校领导、教务管理人员、以及其他有关工作人员以及学生的一体化的学籍管理系统软件，可实现包括学生成绩打印、学历证明打印、相关信息查询、学生成绩统计、后台数据管理和维护以及数据库备份等功能。按照系统需要完成的功能可分为：（1）教学计划管理：教务管理人员选择不同的分校（教学点）、年级、专业，输入教学计划包括课程名称，课程学分，选修必修等信息。（2）学生信息管理：包括学生修过的课程成绩和毕业情况，还包括课程成绩录入：选择不同的分校（教学点），学生的年级专业，在输入学生基本信息的同时系统根据学生的年级，专业等基本信息自动查询生成学生应修的学科，并在同一个页面中显示学生所有课程的成绩。（3）查询学生信息：普通用户通过输入学生的姓名、年级、分校（教学点）、学号其中的若干个模糊信息来查询到该学生的所修课程成绩和毕业情况。（4）学籍数据统计：教务管理人员可根据分校工作站、年份、专业等关键字统计对应的学籍档案数据，还包括各种数据的分布图如某课程的成绩分布情况等信息。（5）权限日志功能：由超级管理员进行创建各用户，并给相关用户授权分配管理权限。查看日志，日志中对学籍档案数据的特殊操作如修改删除等操作记入日志，并说明操作的原因以便查对。（6）系统管理：由超级管理员进行包括分校、教学点、专业类型、课程形式等基本信息的维护。还包括整个系统得环境变量，数据库备份等内容。（7）开具成绩证明：教务管理人员通过学生的姓名、年级、分校（教学点）、学号其中的若干个模糊信息查询到该学生的信息后，自动打印出学生的成绩表，同时记下成绩证明开具时间和教务管理人员的打印记录。（8）开具学历证明：教务管理人员通过学生的姓名、年级、分校（教学点）、学号其中的若干个模糊信息查询到该学生的信息后，自动打印出学生的学历证明，同时记下学历证明开具时间和教务管理人员的打印记录[4]。
2、验证和显示控件的实现过程
为了解释验证和显示控件的实现过程选用系统用户登陆模块为例。该模块为系统软件初始页面用来验证用户信息。用户通过输入用户名、密码和验证码来登陆本系统。验证码使用系统随机生成的图片来完成，验证码保存在用户的SESSION当中，当用户的信息和数据库中数据完全对应的情况下，运行用户跳转到主页面，同时用户的各个信息也保存在该用户的SES－SION中。为了用户密码的安全性，密码的保存形式使用MD5加密方式。同时输入信息的三个文本框使用AJAX技术实现了用户输入信息的提示工作。该模块的功能有：系统用户登陆与系统用户验证的功能。系统用户登录页面代码：为。其中CS文件中引用了系统的几个必要的命名空间。登录部分通过控件建立面板，通过作为用户名、密码和验证码的输入框同时设置AJAX事件，实现输入不能为空等基本客户端验证。验证码的图片通过控件引用来显示随机的验证码图片信息。为了解释页面布局框架的实现过程选用系统主界面模块为例。该模块工作主界面如图1-2所示，各模块主要功能包括：学籍信息查询模块，主要实现学生成绩查询和学生学历查询两个子模块功能；学籍信息输入模块，主要实现教学计划的输入和学生信息的输入两个子模块功能；系统管理模块，主要系统用户管理和系统预设两个子模块功能。
3、总结
关键词：模拟I2C总线多主机系统通用软件包
引言
I2C是由Philips公司推出的芯片间串行传输总线。它以规范严谨、使用简单灵活、支持的器件繁多等特点而被广泛应用。对于不具备I2C接口的主器件（通常指MCU），可利用普通的I/O口来模拟I2C总线，但由于无法解决多主竞争问题而只能应用在单主机系统中。本文提供了一种解决方案，可将模拟I2C总线应用在多主机系统中，实现模拟I2C的多主通信。
1模拟I2C多主通信的设计原理
在I2C总线系统中，可以有多个主器件节点。当多个主器件节点都企图控制总线时，就会出现多主竞争。这时就需要进行仲裁，裁决的结果只允许其中一个主器件节点成为主控器。而硬件I2C系统之所以支持多主系统，是因为其具有的三个特性：①接口的线“与”逻辑功能；②内部冲突检测电路；③I2C中断和状态处理程序。这使其能够自动完成多主竞争时的时钟同步与总线仲裁，无须用户介入。而在模拟I2C系统中，如果能通过软硬件设计模拟出上述的三个特性，就等于解决了竞争仲裁与同步问题，那么模拟I2C总线就完全可以应用于多主机系统中。
首先，经过理论分析与实验验证，得知并联在一起的MCU的普通I/O口线本身就具有线“与”特性。其次，为了避免主节点在总线繁忙时启动总线而引起的冲突，需要增加一条握手线，即BUSY线来代表总线的忙/闲状态。因为数据线（SDA）和时钟线（SCL）上的信号是变化的，所以不能用它们充当BUSY线。另外，当多个MCU都检测到总线空闲，同时企图控制总线时，将形成多主竞争状态，同样会引起冲突。这时就需要引入时间片，用划分的时间片来决定竞争时各MCU占用I2C总线的优先次序。结合SDA的线“与”特性，检测SDA上是否已经存在启动信号（即SDA是否为0），如果直到相应的时间片结束都没有检测到SDA上的启动信号，自己就可以控制总线。最后，由于模拟系统中没有硬件I2C中断，MCU作为从器件时不知何时开始接收总线上的数据，所以，需要提供一根I2C中断信号线，使MCU在中断程序中处于从接收状态，中断线可以与BUSY线合用。
通过上述分析，利用三根信号线就能模拟出硬件I2C的竞争仲裁过程，实现模拟I2C的多主通信。
2系统连接示意图
三线模拟I2C总线系统的连接框图如图1所示。
模拟I2C多主系统中，要参与竞争的主器件节点采用三级连接方式，如MCU（A）、MCU（B）、MCU（C）；对于器件节点如24C64等，因不具备主动控制I2C总线的能力，不会参与总线的竞争，所以仍可采用通用的两线连接方式。三线模拟I2C总线中的时钟线SCL和数据线SDA可由MCU的任意两个I/O口线模拟；BUSY线因还要充当中断信号线，则必须与MCU的外部中断引脚INT0或INT1连接。
3时序分析及流程设计
在检测到BUSY=0（忙）时，不会出现竞争；但当检测到BUSY=1（闲）到将BUSY设为0，需要的典型时间为3个机器周期。在这段时间内，别的MCU仍会检测到BUSY=1，也认为总线空闲到企图占用，这时就出现了竞争与冲突。竞争的时间范围为2×3个机器周期。仲裁的方法是为每一个MCU分配一个仲裁时间片，在规定的时间片内MCU反复检测总线中的数据线SDA是否有信号，直到时间片结束。如果没有信号就可马上占用I2C总线，发送起始信号；如果有信号则表示有别的高优先级的MCU要占用，该MCU退出竞争。仲裁时序图如图2所示。
将BUSY设为0后的一段时间规定为仲裁时间。仲裁时间长度为（N-1）×Δt。N为I2C总线上参与竞争的MCU个数；Δt为一个时间片的长度，典型值为4个机器周期。按优先级顺序给MCU分配不同个数的时间片。仲裁时序如图2所示：假设MCU（A）优先级最高，它不必进行时间片测试，在检测到总线空闲时直接发送起始位；MCU（B）优先级为次高，在检测到总线空闲后，它需要等待检测一个时间片周期Δt，在Δt期间内SDA线上没有变化，即等待确认比它高优先级的MCU（A）不使用总线后，MCU（B）才能占用总线，发送起始信号；MCU（C）优先级最低，它需要测试等待周期2Δt，只有当MCU（A）、MCU（B）都不占用总线时（SDA一直保持为1），MCU（C）才能占用总线发送起始信号。
在实际应用中，还要注意BUSY线所用的中断脚INT0/INT1需初始化为开中断，并设定为下跳沿触发。当各MCU需控制总线进行主发送或主接收时，需先关掉INT0/INT1需初始化为开中断，并设定为下跳沿触发。当各MCU要控制总线进行主发送或主接收时，需先关掉INT0/INT1中断，再检测BUSY线是否为空闲（=1）。若是空闲就将BUSY设为0，进行竞争仲裁，流程图如图3所示。如果在仲裁时间片内SDA始终为1，说明没有高优先级的MCU要占据总线，自己可以发动起始信号控制总线，直到通信结束后，再释放BUSY线将其置为1。此时其它的MCU就只能作为从器件。如果在仲裁时间片内检测到SDA=0，则表明I2C总线已被占用，立刻将自己的BUSY设为1，并打开中断转为从接收，其流程图如图4所示。在中断程序中接收寻址字节，以判明是否呼叫自己。若是，就进行相应的读写操作；若不是，就放弃退出中断程序。注意：为了使总线上的MCU都能检测到I2C上的起始信号，并使从器件能够同步接收，SDA=0的时间要维持一定的宽度，至少应大于9个机器周期。
[关键词]信息孤岛EAI面向服务体系结构SOA信息融合
一、企业信息化的概念
企业信息化是将信息技术应用于企业生产、经营和管理，旨在提高企业的生产、经营和管理效率，降低成本，提高顾客的满意度，最终增强企业竞争力。
企业在信息化过程中构建和使用的应用系统可大致分为两类。一类是涉及到大量业务处理和数据处理的企业级应用系统，例如ERP系统、CRM系统、财务管理系统等。另一类是提供简单功能的供单个员工使用的桌面应用系统，例如用来进行文字处理、报表制作的办公应用系统等。
二、企业信息化中的问题
传统的企业由于缺少不同系统相互集成的技术，导致很多关键的信息被封闭在相互独立的系统中，部门间重复着冗余的工作，这直接导致了企业工作效率的降低和运营成本的上升。
在一个单位的各个部门之间由于种种原因造成部门与部门之间完全孤立，各种信息(如财务信息、各种计划信息等)无法或者无法顺畅地在部门与部门之间流动，这样就会形成信息孤岛。“信息孤岛”从在技术上带来的不良影响大致可以分为以下几个方面：数据的一致性无法保证，信息及时共享、反馈难，企业数据中存在很大的冗余、大量的垃圾信息，信息需要重复多次的输入。
目前我国企业信息化工作中还存在很多的问题和困难，“重实施、轻规划，重技术、轻管理”的认识误区使得企业信息化缺乏清晰的主线，造成“有一个需求建一个系统”的直接需求式驱动的信息化建设模式，直接导致了企业“信息孤岛”的加剧、多种异构系统的同时运行。无论是从企业的现实需求，还是企业信息化的长远发展来看，如何实现异构系统的协同工作，实现企业资源整合，消除“信息孤岛”是企业信息化过程中必须要解决的关键问题。
三、EAI
EAI是将基于各种不同平台、用不同方案建立的异构应用集成的一种方法和技术。EAI通过建立底层结构，来联系横贯整个企业的异构系统、应用、数据源等，完成在企业内部的ERP、CRM、SCM、数据库、数据仓库，以及其他重要的内部系统之间无缝地共享和交换数据的需要。有了EAI，企业就可以将企业核心应用和新的Internet解决方案结合在一起。
随着企业各种应用的迅速增加以及更多地把自己的业务转向电子商务，EAI方案对企业的重要性也日益显现。越来越多的企业开始采用EAI解决方案将企业内部的应用软件与外部客户和供应商的应用软件进行链接，实现数据流和业务运作的自动化，从而令业务更实时与快速。
传统的EAI并不能够满足企业最根本的需要——快速构建IT系统以支撑企业业务的发展。当今的企业级分布式IT系统都在向共享服务方向发展，企业对传统EAI的需求仅限于将已经构建但并不支持服务共享的IT系统变成能够共享服务的IT系统，但是这一过程不应以放弃与未来的新应用共享服务为代价。
四、面向服务体系结构（SOA）
SOA是指为了解决在Internet环境下业务集成的需要，通过连接能完成特定任务的独立功能实体实现的一种软件系统架构。SOA是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。
SOA凭借其松耦合的特性，使得企业可以按照模块化的方式来添加新服务或更新现有服务，以解决新的业务需要，提供选择从而可以通过不同的渠道提供服务，并可以把企业现有的或已有的应用作为服务，从而保护了现有的IT基础建设投资。
传统的Web技术有效的解决了人与信息系统的交互和沟通问题。WEB服务技术则是要有效的解决信息系统之间的交互和沟通问题，促进B2B/EAI/CB2C的发展。SOA则是采用面向服务的商业建模技术和WEB服务技术，实现系统之间的松耦合，实现系统之间的整合与协同。WEB服务和SOA的本质思路在于使得信息系统个体在能够沟通的基础上形成协同工作。
对于面向同步和异步应用的，基于请求/响应模式的分布式计算来说，SOA是一场革命。一个应用程序的业务逻辑或某些单独的功能被模块化并作为服务呈现给消费者或客户端。这些服务的关键是他们的松耦合特性。例如，服务的接口和实现相独立。
五、信息融合技术
信息融合技术研究如何加工、联合来自众多信息源的信息，并使不同形式的信息相互补充，为各种模型方法和各领域的专家服务，使其信息量得到最大限度地发挥。按信息抽象程度不同，融合可分为三个层次：原始数据融合、目标级融合和决策级融合。
1.原始数据融合是在采集到的原始信息层次上进行融合，在各种信息源的原始数据未经预处理之前，就进行信息的综合和分析。它的优点是保持了尽可能多的信息，缺点是处理的信息量大，所需的处理时间长，实时性差。
电信工程管理系统主要包括电信工程项目的基本信息管理、电信工程项目的计划信息管理、电信工程项目的统计信息管理和电信工程管理系统的维护四个部分。电信工程项目的基本信息管理是基础部分，囊括了电信工程项目的基本情况。电信工程项目的计划信息管理和电信工程项目的统计信息管理是电信工程项目调整的依据。电信工程管理系统的维护是要定期对系统的安全和使用进行测试和维护，有效的提高数据和信息的安全，保证整个电信工程管理系统的平稳运行。
软件工程在电信工程管理系统中的应用是系统的重要特点。因为就软件工程本身而言，它主要研究的是用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的计算机软件，与电信工程管理系统密切相关。软件工程涉及到程序设计语言、数据库、软件开发工具、系统平台、等方面，它的目标是：在给定成本、进度的情况下，开发出具有较高适用性、有效性、可调整性、可靠性、可维护性、可利用性、可追踪性、可操作性和满足需求的软件产品。因而将软件工程应用于电信工程管理系统中，利用计算机软件产品可以将电信工程管理系统的质量和开发效率有效提高，减少系统维护困难的问题。总而言之，软件工程在电信工程管理系统中应用价值极高。
2电信工程管理系统应用价值
工程管理系统利用软件工程技术，将电信工程项目的全部信息和数据在开发的软件中进行处理和分析，使电信工程建设项目的管理人员得以从难度较大和较为繁重的工作任务中解放，避免了由于管理人员的失误造成的损失，将电信工程管理中信息和数据的处理和分析的效率大大提高，与此同时也降低了管理成本，提高了电信工程项目管理工作效率的极大提高。
电信工程管理系统的应用不仅发挥了软件工程的巨大效用，还逐步推动电信工程管理走向规范化和科学化，为我国通信事业的发展和信息化建设水平的提高奠定了较为坚实的基础。总而言之，电信工程管理系统以其的安全性和效用性值得行业内的大力普及和应用。
MATLAB是一种交互式的、以矩阵为基础的软件开发环境，它用于科学和工程的计算与可视化。MATLAB的编程功能简单，并且很容易扩展和创造新的命令与函数。MATLAB具有强大的Simulink动态仿真环境，可以实现可视化建模和多工作环境间文件互用和数据交换。另外，MATLAB的图形界面功能GUI（GraphicalUserInterface）能为仿真系统生成一个人机交互界面，便于仿真系统的操作。因此，MATLAB在通信系统仿真中得到了广泛应用。基于Matlab平台开发的仿真实验能很好的弥补实验箱的验证性实验的不足，在通信原理实验箱的硬件实验中，主要实验目的是配合理论教学，通过验证掌握通信系统的基本原理和基本技术。而在Matlab仿真平台上可以灵活设计通信系统结构，完成系统搭建，仿真系统性能等问题，这些方面往往是通信原理实验箱的硬件实验达不到的，同时也是学生知识的掌握必不可少的。例如，在MATLAB仿真平台上实现MSK调制，如图1和图2，可以灵活设计系统结构，完成系统搭建，仿真系统性能，观察仿真波形和频谱特点。在实验过程中可以通过对重要参数的改变，让学生完成实验单元的搭建、仿真实现和对结果的讨论以及对实验中出现问题的探讨。
2SystemView在通信原理实验中的实例
SystemView[4]是ELANIX公司推出的一个完整的动态系统设计、分析和仿真的可视化环境。它是信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂的通信系统等不同层次的设计、仿真要求。基于SystemView的实验能很好的帮助学生加深对理论知识的掌握，如DQPSK调制，图3所示，用SystemView仿真，可以直接看到调制后输出波形。要对系统模型进行分析，在SystemView中必不可少的工具就是接收计算器，这个工具也是SystemView中的一个独特的区别于其它仿真软件的功能之一。利用接收计算器可以绘制信号的功率谱、覆盖图、星座图等。图4为已调DQPSK信号的功率谱。综上，软件仿真用于通信原理实验教学方便灵活，既可以在实验室也可以在学生宿舍进行，且在仿真器上可以任意作参数调整，体现了仿真实验的灵活性；拓展了学生的思维，有利于引导学生进行更复杂的系统分析，使以往不敢触及的问题得到扩展和深入，提高了学生实际解决问题的能力。
3结束语
摘要：当今是高速的信息时代，社会对公路交通信息的精确、快速和多方位应用的要求，使得我们现有的技术方式难以适应，开发新的公路交通信息技术势在必行。目前国内已有一些新的车辆信息采集设备开发并成熟，开发新的公路交通信息系统软件技术上可行。
关键词：公路交通；自动检测；信息技术
1.概述
公路交通量调查是一项十分重要的基础工作，其调查所得的数据资料是公路规划、设计、大中修和养护管理的不可替代的第一手资料，是评估、决策公路交通发展战略和总体布局的科学依据，也是经济发展的一个重要窗口，在规划一个经济区域时，往往离不开交通资料。
我省是交通量调查和数据计算机处理在全国走得较早的省份之一。目前，我省有干线公路连续式交通量观测站15个，间隙式交通量观测站241个，县乡道间隙式交通量观测站1746个，总观测里程27677.4公里，其中，国道1779.3公里，省道5095.5公里。二十年来，公路部门为收集公路交通量资料投入了大量的人力和财力，为国民经济的发展，发挥了重要作用，特别是为公路交通网的建设，做出了重要贡献。其观测手段从原始的手工记数到机械计数器，发展到目前的自动观测仪器。
2.公路交通信息技术的第一次飞跃
我省公路交通量调查是从82年开始的，当时车流量不大，国道上日平均最多不过1300~1400辆。改革开放以来，国民经济的蓬勃发展，公路交通流量逐年快速上升，使得人工记数难以招架。有资料表明，我省的几条国道从1982年到2000年交通流量增长了7~9倍，如果当初的车流量用人工记数不会有问题，那么，上了5000~6000单个人记数就比较困难了（除了记数，还得整理每小时的合计数）。上了1万辆就得两人一个班，一天24小时分三班要6个人，注意力高度集中，工作非常辛苦。每一个连续式观测站是常年累月天天如此，由此可见投入人力财力之多。90年代中期我省引进北京有线电厂率先开发的TAM自动观测设备，并开发和完善了交通量数据处理软件，这就是我们走出困境的第一次飞跃。TAM自动观测仪器的使用和数据计算机处理，解放了烦琐、枯燥的人工劳作方式，也使得交通量数据处理真正走上计算机化。这是一种采用电磁感应原理的装置，路面下埋设探头，当汽车从探头上驶过，切割磁力线，产出感应电流，经放大后输入触发器记数并保存。它的工作过程如下：
这在当时是比较先进的设备，到目前为止，我省干线公路上的交通量观测站基本上安装了这种仪器。如今，车流量继续上升，社会对公路交通信息精确、快速和多方位应用的要求，使得我们现有的技术相形见劣。具体来说，有以下不足：
1.精度不够高，不能分车型，难以满足2个95%精度要求（数量精度和车型分类精度）
2.稳定性差（受气候影响较大）
3.路面深开挖也是一大不足，况且经常出故障经常挖
4.不能检测轴载
5.数据难以迅速汇总
综上所述，我们又一次陷入困境、面临危机，开发新的信息技术势在必行。
3.公路交通信息技术一定要有新的飞跃
发展大交通，要有大信息。笔者以为，公路交通信息的内容要更丰富，应用的范围应拓宽，手段要计算机化。公路交通信息的综合应用，除原有交通流量数据统计外，至少，应包括超限运输管理，养护管理（包括大中修），规划、预测等。就车辆数据收集来讲，目前，国内已有一些新的技术开发并趋于成熟，这是十分可喜的，使得我们开发新的信息系统在技术上完全可能。有一种压电感应设备，具有高灵敏度和精确度，稳定性也好，检测车辆的工作原理如下：
设压电板a、b，它们之间距离为s，当车前右轮触a时，打开计时器并设时间为t1，当车前左轮触b时，记下时间为t2，这时可求得车速为V=S/（t2—t1）；同理，当车后左轮触b时，记时间为t2‘，这时，可测得车辆前后轴距L=V*（t2’—t2）；对于多轴车辆或带挂车辆，可分别测得各轴与第一轴之间轴距，然后给予一一保存。由于车型的轴距是限定的，它的轴载也是有限制的，根据这些规定可编制一张信号对照表，存入处理器内部，当车轮压板时，产生电流信号，电流的大小与轴载重量成正比，与车速有关（可以通过试验测定）。记录车辆的左、右、前、后各轴的压电信号，经A/D转换和放大，并与对照表进行对比，车辆的总轴载为各轴载的总和，还可换算成标准轴载。车辆经过这样处理后可得到一张检测报告单：
这些信息保存在处理器内存，通过电缆随时可传送到中心计算机。在此技术上开发公路交通信息系统，可采用Windows操作平台，MSSQLSERVER.7.0数据库，保持历年数据便于查询、对比。其优势：
1.全自动检测，无须人员值守
2.自动分车型，自动检测轴载
3.不需路面深开挖
4.精度高、稳定性好5.数据汇总迅速
系统流程图：
数据流程图：
系统功能层次图
这个系统应当留有扩展功能的空间。
4.超限运输管理简述
与发达国家相比，我国公路和桥梁数量少，承载能力较低，国家尚缺资金进行大规摸新建和改建。近年来，汽车工业的发展和社会对公路运输需求的推动，大吨位汽车逐年增多。由于大型车以及货车超载导致的高轴载质量的破坏作用，一些地区的水泥路面破损相当严重，油路严重龟裂网裂，一些桥梁严重损坏，公路、桥梁的使用寿命大大缩短，这种现象越演越烈。运输部门由于超载所取得的经济效益远远不能补偿公路管理部门在公路、桥梁养护和改造方面多支出的费用，这种偏面追求运输效益，反而损坏了社会的总体效益，同时严重制约了经济发展。
超限运输对路面的影响主要通过轴载来反映，许多国家的公路部门，对汽车轴载质量与路面强度及使用寿命的关系，作了许多专门研究和试验，提出了著名的“四次方法则”，用公式表示K=（P/P.）
4式中：P任一轴载质量
P.标准轴载质量（100KN或60KN）
KP对路面的作用次数换算成P.对路面的作用次数，也可称为破坏系数
根据交通部2号令、《公路法》和有关对超限运输的处罚规定，自2000年4月起，在全省范围主要公路干线上设点，对超限车辆进行卸货、收取赔（补）偿费等，对情节恶劣的进行罚款处理。目前使用的是一种人工操作的称重的仪器，整个工作流程如下：
其特点：
1.干预公路正常通行较多
2.动用人员多，效率低
3.慢速称重（小于5公里/小时）
采用新的压电感应设备后，自动判定超限和测定超限数额，对于超限车辆，系统自动打开摄像机，摄入超限车辆图像并通知前方做好超限处理准备。工作流程如下：
该系统优势：
1.不干预公路车辆正常行驶
2.称重迅速、准确
3.人工介入少，效率高
5.交通流量统计简述
本功能对公路交通量的日报、月报、年报、车型分类、混合折算、高峰小时排列等等进行统计处理，内容与现在使用的软件处理报表相似，这些报表报送交通部或提供给有关部门做进一步分析研究。
6.公路养护简述
公路养护计划、经费安排的主要依据是在现有道路条件下交通流量的状况，特别是汽车轴载量，汽车流量大、吨位大的道路，要求更多的经费用于养护。
7.规划预测简述
通过对历年交通量的对比，可以得出它的增长率，以此，又可预测几年后的交通流量。它的数学模型：
xn＝x1（1＋a）n
a=n√xn/x1—1
式中：a某阶段年平均交通量增长率
xn某阶段最末年年平均日交通量（辆/d）
x1某阶段第一年年平均日交通量（辆/d）
