VCS3020內(nèi)話語音通信系統(tǒng)研究

1、內(nèi)蒙古大學碩士學位論文VCS3020內(nèi)話語音通信系統(tǒng)研究姓名：潘云飛申請學位級別：碩士專業(yè)：電子與通信工程指導教師：鐵勇;劉沛松20081128內(nèi)話語音通信系統(tǒng)研究摘要近年來，我國民航運輸業(yè)快速發(fā)展的需求與運行保障能力之間的矛盾比較突出，飛行安全和航班延誤成為社會公眾、新聞媒體高度關(guān)注的問題。加速空中交通流量、減少流量控制和航班延誤、促進航空快速健康發(fā)展已成為民航發(fā)展急需解決的問題。解決這一矛盾的關(guān)鍵因素之一就是新技術(shù)的采用。考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，以及管制員的可操作性和技術(shù)維護人員的可維護性，全國各大中型機場先后選用了奧地利的語音通信系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)在國內(nèi)使用時間不久，對其核心技術(shù)的研究

2、尚且不多。為此，本論文結(jié)合民航內(nèi)蒙古空管分局奧運工程項目內(nèi)話語音通信系統(tǒng)（）的安裝與調(diào)試工作，主要闡述語音通信系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)性能以及所采用的先進技術(shù)，最后總結(jié)了安裝經(jīng)驗，以提高系統(tǒng)今后運行的可靠性與可維性。（話音通信系統(tǒng)）主要用于完成地空（）、地地（）通信的任務，是一套全數(shù)字的語音通信系統(tǒng)，它采用了現(xiàn)代的也已被證明了的模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)、內(nèi)外通信源的微處理及軟件工程技術(shù)。這些特殊的工程技術(shù)，符合歐洲標準，是基于最先進的數(shù)字技術(shù)的最新產(chǎn)品。本系統(tǒng)所采用的技術(shù)線路是分布式處理的結(jié)構(gòu)，有完全冗余的控制總線和音頻總線，以防止單點故障對整個系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)監(jiān)控單元能夠及時發(fā)現(xiàn)和報告失效的部件。系統(tǒng)中央處

3、理部分為物理分開、完全冗余的設(shè)計，每個席位都和系統(tǒng)相連，無線接口分別冗余配置在系統(tǒng)和中，系統(tǒng)和任何一個故障或停機維護都不影響管制員的正常工作，冗余的無線接口可自動切換，單個接口故障不影響此頻率的正常通信。關(guān)鍵詞：內(nèi)話語音通信系統(tǒng)，分布式處理，地地通信，地空通信，（），（）一，（），：（），（），（）內(nèi)蒙古人學程碩士學位論文一、緒論（一）、概述內(nèi)蒙古空管分局內(nèi)話語音通信系統(tǒng)（，）是內(nèi)蒙古空管分局配合北京奧運進行空管擴建的關(guān)鍵建設(shè)項目之一，該項目設(shè)計安裝在呼和浩特機場新航管樓內(nèi)，建成的話音通信系統(tǒng)將完成呼和浩特機場塔臺管制以及區(qū)域管制的話音通信任務。本次項目采用奧地利公司生產(chǎn)的語音通信系統(tǒng)，系統(tǒng)包

4、含個席位、個無線接口、個有線接口，今后系統(tǒng)需要升級或擴容時，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不用改動，只需要增加相應模塊、接口等硬件的數(shù)量和升級軟件即可。建成后的系統(tǒng)將為呼和浩特管制區(qū)區(qū)調(diào)、進近、塔臺、應急等方面提供通信服務，其業(yè)務包括無線、有線、及網(wǎng)絡(luò)通信等功能。同時，系統(tǒng)也具有監(jiān)控和靈活配置的功能。本系統(tǒng)所采用的技術(shù)線路是采用分布式處理的結(jié)構(gòu)，有完全冗余的控制總線和音頻總線，以防止單點故障對整個系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)監(jiān)控單元能夠及時發(fā)現(xiàn)和報告失效的部件。系統(tǒng)中央處理部分為物理分開、完全冗余的設(shè)計，每個席位都和系統(tǒng)相連，無線接口分別冗余配置在系統(tǒng)和中，系統(tǒng)和任何一個故障或停機維護都不影響管制員的正常工作，冗余的無線接口可

5、自動切換，單個接口故障不影響此頻率的正常通信。（）、課題的研究背景該話音通信系統(tǒng)（）是內(nèi)蒙古空管分局配合北京奧運進行空管擴建的關(guān)鍵建設(shè)項目之一，該項目設(shè)計安裝在呼和浩特機場新航管樓內(nèi)，建成的話音通信系統(tǒng)將完成呼和浩特機場塔臺管制以及區(qū)域管制的話音通信任務。擬建一套席位的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要設(shè)備要求主備熱冗余，故障后自動切換，切換間無話音丟失，可以遠端及本地電腦監(jiān)控等功能。此次建設(shè)的話音通信系統(tǒng)（簡稱系統(tǒng)）的主要設(shè)備將安裝于呼和浩特機場新航管樓設(shè)備機房內(nèi)，應用席位分別安裝在區(qū)域管制室及塔臺管制室。本次項目采用奧地利公司生產(chǎn)的語音通信系統(tǒng)，預計總經(jīng)費萬元，本人在該項目中負責技術(shù)安裝與設(shè)備調(diào)試。內(nèi)蒙古人

6、學工程碩士學位論文（）、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、國外研究現(xiàn)狀語音通信系統(tǒng)是由總部位于奧地利維也納的公司生產(chǎn)的，公司從事語音通信設(shè)備的研制和生產(chǎn)已有余年的歷史，它所生產(chǎn)的系列航管內(nèi)話系統(tǒng)在世界各地的大中型機場得到最廣泛的應用。語音通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供足夠的系統(tǒng)容量來保證即使世界上最繁忙的區(qū)域控制中心的航管通信，為滿足用戶將來的需要，系統(tǒng)可以經(jīng)濟可靠的進行擴容和升級。在語音通信過程中，系統(tǒng)所提供的綜合直觀的功能使用戶可以快速適應，符合標準的全數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)性能，使得系統(tǒng)成為將來綜合空中交通服務網(wǎng)絡(luò)中語音通信的可靠而堅實的解決方案。、國內(nèi)研究的現(xiàn)狀近年來，我國民航運輸業(yè)快速發(fā)展的需求與運行保障能力之間的矛盾比

7、較突出，飛行安全和航班延誤成為社會公眾、新聞媒體高度關(guān)注的問題。加速空中交通流量、減少流量控制和航班延誤、促進航空快速健康發(fā)展成為民航發(fā)展急需解決的問題。然而，解決這一矛盾的關(guān)鍵因素之就是新技術(shù)的采用?？紤]到系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性，以及管制員的可操作性和技術(shù)維護人員的可維護性，全國各大中型機場先后選用了奧地利的語音通信系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)在國內(nèi)使用時間不久，對其核心技術(shù)的研究尚且不多。為此，本論文主要闡述語音通信系統(tǒng)的工作原理，系統(tǒng)性能以及所采用的先進技術(shù)，總結(jié)安裝經(jīng)驗，從而提高系統(tǒng)今后運行的可靠性與可維性。（四）、的系統(tǒng)概述（話音通信系統(tǒng)）主要用于完成地空、地地的通信的任務，內(nèi)話系統(tǒng)是一套全數(shù)字的

8、語音通信系統(tǒng)，它采用了現(xiàn)代的也已被證明了的模數(shù)轉(zhuǎn)換技術(shù)，內(nèi)外通信源的微處理及軟件工程技術(shù)。這些特殊的工程技術(shù)，符合歐洲標準，是基于最先進的數(shù)字技術(shù)的最新產(chǎn)品。下面簡要介紹的系統(tǒng)性能。、安全性獨特的并行操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到，國際標準的安全認證。、可靠性和容錯性可由以下幾點來保證：內(nèi)蒙占人學??！程碩士學位論文系統(tǒng)采用全分布式體系結(jié)構(gòu)；核心交換器并行運行從而提供完善的容余性能；兩個核心交換器彼此獨立，不會互相影響；提供語音和數(shù)據(jù)交換的全冗余通道。、完全無阻塞式系統(tǒng)系統(tǒng)保證可以在任何時間與所有通信信道進行通話而與系統(tǒng)負載無關(guān)，它提供綜合的語音通信，包括無線電、電話、以及系統(tǒng)內(nèi)部之間的通信。、高質(zhì)量

9、的話音效果內(nèi)部采用全數(shù)字化語音處理。、符合國際標準的設(shè)計符合、等規(guī)定的國際標準，軟件可以根據(jù)國家地域的不同進行相應的配置。、擴展性、模塊化的系統(tǒng)采用分布式、模塊化設(shè)計，在不需要改變軟件的情況下就可以進行系統(tǒng)擴容。、商業(yè)化的硬件和軟件產(chǎn)品系統(tǒng)的外圍硬件和應用軟件在經(jīng)過認證后可以進行商業(yè)化生產(chǎn)，針對用戶的特殊需求，可以在系統(tǒng)的標準配置上添加應用軟件來實現(xiàn)，而不必重新進行軟件開發(fā)。、維護費用低硬件組件可以通用，減少不必要的備件；維護時可以進行熱插拔；通過軟件方便地進行系統(tǒng)參數(shù)配置；不需自備維護工具；通過軟件控制接口參數(shù)，不需要手工操作；設(shè)備運行下常率大于：內(nèi)建有綜合的測試設(shè)備（），故障檢測可以達到電

10、路板級，減少了維護時間；遠程維護功能。、功能擴展、適應性為無線、電話和系統(tǒng)內(nèi)部通話提供大量方便易用的功能，每一功能可以通過內(nèi)蒙古大學工程碩十學位論文軟件進行設(shè)置，以滿足用戶的需要。、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)兼容性系統(tǒng)支持由為將來空中交通管制中數(shù)字式網(wǎng)絡(luò)推薦的協(xié)議：開放式標準系統(tǒng)互連；數(shù)字化實現(xiàn)的更好的語音質(zhì)量；數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)；應用語音壓縮技術(shù)降低了線路成本；支持專用服務；是世界上第一個支持協(xié)議的廠家，并且已完成轄域內(nèi)的一個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點試點。、復雜應用中的無線性能支持在廣闊而復雜的環(huán)境中高性能安全的無線通信；每個頻率包含高達個無線信道；基于數(shù)字計算的最優(yōu)信號選擇；頻率耦合；遠程控制。、內(nèi)建模擬器功能不僅可以用于模擬系統(tǒng)

11、而且可以用于混合系統(tǒng)，為了訓練可以僅使用特定的部分；模擬的無線信道；模擬的電話線；飛行員和教官的位置配置；在并行狀態(tài)下模擬器的配置；資源在激活狀態(tài)下的存取限制的配置。、網(wǎng)絡(luò)性能開放式標準互連系統(tǒng)通過各種傳輸媒介可以接入任何（空中交通管制）網(wǎng)絡(luò)。所支持的網(wǎng)絡(luò)類型有：用于的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)；推薦的模擬網(wǎng)絡(luò)；內(nèi)蒙古大學程碩士學位論文支持衛(wèi)星傳輸?shù)臉藴剩豢梢越尤牍脭?shù)字網(wǎng)的和標準。、通用的數(shù)字和模擬接口的接口的通用性己由世界上大量的系統(tǒng)安裝實例證明，本系統(tǒng)只有三個不同的硬件類型和一個綜合的信號軟配置器，幾乎所有的模擬線路類型都可以連接。通過基本速率、主速率或接口可以與數(shù)字線路連接。、符合人體工程學的人一機界面

12、采用支持彩色顯示的觸摸屏，使用位處理器保證頁面的響應速度。用戶界面基于人體工程學原理設(shè)計，工具箱提供基于的原形操作工具，這樣可以使用標準的窗口化技術(shù)自己定義界面布局。、綜合的系統(tǒng)監(jiān)視和控制功能界面友好、窗口化的監(jiān)視和控制系統(tǒng)；在系統(tǒng)正常運行狀態(tài)下，可以進行在線離線式系統(tǒng)配置；內(nèi)建測試功能和電路板級的系統(tǒng)狀態(tài)顯示功能；連續(xù)的系統(tǒng)功能和線路監(jiān)視；容余組件的連續(xù)監(jiān)視；使用多臺工作站用于維護和系統(tǒng)監(jiān)視：為不同的配置項目設(shè)置不同的密碼；系統(tǒng)事件和數(shù)據(jù)傳輸?shù)木C合記錄。（五）、本文的內(nèi)容和組織論文主要包括六章內(nèi)容。第一章緒論主要介紹了本課題的研究背景及其意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、系統(tǒng)概述和本論文的系統(tǒng)框架。第二

13、章著重論述了系統(tǒng)設(shè)計所采用的關(guān)鍵性技術(shù)原理。第三章詳細闡述了的系統(tǒng)設(shè)計思路。第四章是在前幾章的基礎(chǔ)上簡要地介紹了系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)。第五章對此次工程項目實施中所測量的技術(shù)參數(shù)作了總結(jié)。第六章對全文進行了總結(jié)。概述了系統(tǒng)的局限與改進，同時給出了進一步研究工作和展望。內(nèi)蒙古大學：程碩十學位論文二、系統(tǒng)設(shè)計所采用的關(guān)鍵性技術(shù)原理（）、數(shù)字信號處理基礎(chǔ)數(shù)字信號對一簡單的問題處理須花費很大的努力。模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，要做如濾波、增大信號增益、混頻。最后要將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。但是，數(shù)字信號廣泛使用是有其原因的。無由溫度及元件老化所引起的信號失真。信號放大與信號過濾設(shè)定參數(shù)方式簡單極小的設(shè)備體積設(shè)備參

14、數(shù)調(diào)整簡單長的傳輸距離容易實現(xiàn)對傳輸數(shù)字信號填加額外的監(jiān)視與控制信息數(shù)路數(shù)字信號可在同一條物理線路中傳輸數(shù)字信號可采納許多數(shù)學工具，而模擬信號無此功能因而，數(shù)字信號具有高的性價比。、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換低通抽樣、傈持量化編碼八模擬信號圈目叫孤圈一勰、，薹帶限信號信號量化后的模擬信，數(shù)字信號圖模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換由應用以下步驟來完成：為得到一用數(shù)字信號形成的模擬圖象，首先壓縮模擬信號的帶寬，信號傳輸率與帶寬的關(guān)系由香農(nóng)公式說明。采樣：采用脈碼調(diào)制技術(shù)，采樣與保持電路得到模擬信號的電壓幅值，除以上設(shè)備被使用外，集成技術(shù)業(yè)已使用，這里十分著名的，但在此未加詳述的，如“雙坡”過程，這些過程不是以瞬態(tài)值，而

15、是以平均值，之后刊加以量化。量化：每采樣值轉(zhuǎn)換為一數(shù)值，一定采樣區(qū)間取值越細，量化間隔就越小，相應地和原信號越吻合。編碼：量化過程之后，將所得結(jié)果進行賦值，得到數(shù)字信號。、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換數(shù)字信號低通濾波器模擬信號圖數(shù)字膜擬轉(zhuǎn)換模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的逆過程。具體器件為，每個數(shù)值代表一個直流電壓幅值。低通濾波器平滑所得模擬信號。假如模擬信號為話音信號，傳輸最后須將信號放大，但同時我們可在數(shù)字信號通道中將幅值放大。（二）、抽樣定律采樣頻率須稍高于被采樣模擬信號的兩倍，一般可滿足模擬信號復原的需要。采樣頻率越高，復原模擬信號質(zhì)量越好，但相應地增大了數(shù)字容量，提高了技術(shù)實現(xiàn)的難度（帶寬、存儲容量、處理速度等要相應

16、提高）。用數(shù)學公式表示如下：采樣頻率信號最大頻率以上公式同時也說明了為什么須使用低通濾波器可以將模擬信號頻率大致降為采樣頻率的二分之一，以便得到一與原信號一致的復原信號。按當今話音傳輸技術(shù)的要求，話音信號的頻帶為到之間，根據(jù)香農(nóng)定律，不小于可為采樣頻率。一般地，國際上一致同意使用為采樣頻率，以降低在模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換前，對低通濾波器的邊緣選擇性的要求。（三）、量化間隔由于模擬信號在量化后，將同一的時間與幅值加以分離，因而產(chǎn)生了量化誤差。我們稱引起的此種誤差的噪聲為量化噪聲。為降低誤差，可減小量化間隔。由于量化噪聲對小幅值信號影響大于大幅值信號，所以對信號的量化，采用非線性量化的方法，效果要好于線性的

17、方法，由此，可得到信噪比保持一致。式、鼉、：，一串一，。卜刖；”，警畸一，！如§圖線陛量化（）圖非線性對數(shù)量化（）（四）、時分復用在一條物理信道上，傳輸不同的數(shù)字信號的過程。不同的客戶（欲傳輸?shù)男盘枺┱加糜上到y(tǒng)分配的信道的不同時隙，每個時隙的次序與客一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一；墨毒內(nèi)蒙古大學二程碩士學位論文戶相對應，從而不同的客戶占用固定的時隙圈時隙時分復用示意圜（）（）（五）、（）固圈圈圈粵團“赫，“”囤（）÷結(jié)構(gòu)）系統(tǒng)擁有話音通道與個用做同步與信令。這樣個合為禎。通常，將時隙的，作為個話音通道的信令時隙，

18、稱做超級禎。但在系列中，耒采用以上的超級禎，信令功能的完成依靠特殊的時隙通道來完成。一模擬信號采樣頻率為千赫茲，每個采樣值以編碼。上文已經(jīng)敘述過，每秒采樣次，每個采樣值由來編碼，所以，一個的傳輸速率為：（。對通道系統(tǒng)，每秒每通道傳輸速率正是以上值，而對整個通道系統(tǒng)，傳輸速率為：×。為復原一路話音信號，接收裝置應從分配給其的時隙中接收傳來的數(shù)字信號，通過與傳輸相反的過程，恢復話音信號。圃警一匝湓皿內(nèi)蒙古大學工程碩士學位論文信號轉(zhuǎn)換可由以下三種方法：時分復用空分復用時空復用為傳輸信令信息，將這些個通道合為一超級禎。、中的話音與數(shù)據(jù)信令時隙在中所有信息在預分配的固定時隙一！，十！女

19、7;！÷目（）幀鮚構(gòu)中信耷與數(shù)據(jù)的時障分配）、系統(tǒng)中的（）時隙分配舉例在系統(tǒng)中使用了許多線路，了解不同信號的時隙分配對于系統(tǒng)的維護十分有益。本系統(tǒng)中的傳輸線采用歐姆平衡線傳輸（收發(fā)各兩根）。岡。瓣囤至較的連線舉例，啦”內(nèi)蒙古大學程硬學位論文囤無線接口板至板的連線舉例此（六）、雙工工作可傳輸話音、數(shù)字、控制信息到（或從）（模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器或數(shù)字膜擬轉(zhuǎn)換）。最多八個可接于。每個具有在系統(tǒng)中自己的地址，為使八個同步，（系統(tǒng)的管理）產(chǎn)生幀同步信號和中央時鐘信號（數(shù)據(jù)時鐘）。網(wǎng)川¨“川雷鬻警產(chǎn)黲鏟黟產(chǎn)鏟。鏟鶚黼髑黲鬻熙黎襻物理總線、內(nèi)蒙占大學二程碩士學位論文鷓炒鬻洲梆斜嘲喲枷艫騭私釬斜

20、料刪娜刪怖哪蛔蜘鰳刪撕一硎撕桫緲”腳蝴嘴蝴帆槲嘶嘲一許”！琊御蝴搟嘩柳”捌僦斟崢梆嬲敦妻臻。黔，：爨，”孓：一。：黑黔印；哆，轉(zhuǎn)氣，譬；。蟹÷，“釓！磊融昏一一一旁站眥蚰如館限）系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)）一圖總線系統(tǒng)以信號的到達表示單個地址的開始，這樣可以實時地分別接收與發(fā)送數(shù)據(jù)。每個每微秒（每秒抽樣次）發(fā)或者收一個包含字節(jié)的子幀。該四字節(jié)的前兩個字節(jié)用做兩個模擬信道，第三個字節(jié)用于（輸入輸出）口的狀態(tài)監(jiān)控信息，第四個字節(jié)用來為傳輸控制信息?？偩€工作于電平，只能工作于短距離傳輸（大約米）。（七）、信道信號編碼格式當數(shù)字信息在模擬信道上傳輸時，符號與必須被某一電平或電平的躍變所表示。根據(jù)線路類型，

21、常用的有如下幾種編碼方式，每一種編碼方式適用于不同的傳輸速率與傳輸距離。由于數(shù)據(jù)流中不僅傳輸數(shù)據(jù)，還要攜帶時鐘信息，因此線路上要避免直流分量的存在。內(nèi)蒙古大學：【程碩士學位論文二進制符號非歸零碼歸零碼曼徹斯特碼孺鏟：二：。同二：二二圖常用線路編碼非歸零碼：二進制碼，低電平表示，高電平表示歸零碼：與非歸零碼相似，只是用一個二分之一碼寬的脈沖表示。曼徹斯特碼：邏輯用高電平到低電平的跳變表示，邏輯用低電平到高電平的跳變表示，跳變發(fā)生在符號碼元持續(xù)時間的中間。用跳變表示信息的傳輸，而不是信號的電平。由于一個比特用兩個電平表示同時在高速帶寬上需攜帶時鐘信號，因此線路上不能含有直流分量。（交替翻轉(zhuǎn)碼）：是

22、一種三元碼，邏輯用無信號（零點平）表示，邏輯用正負電平交替表示，這樣保證了線路上不含直流分量，并且信號可以采用平衡傳輸。由于采用三元碼，因此不需要更高的帶寬。只要線路上不出現(xiàn)長時間的連，就可以獲得始終信息。（三階高密度雙極性碼）：是碼的擴展，它可以容許線路上長時間傳輸，而不丟失定時信號。由于零點平的傳輸不能超過連續(xù)的三個比特，因此當有第四個時，要有意的破壞的交替翻轉(zhuǎn)規(guī)則。第四個比特用“”取代節(jié)替換，取代節(jié)的選用規(guī)則如下：圖編碼規(guī)則內(nèi)蒙古大學：程碩士學位論文，鋁一一治躦十串穆豐串圖碼流一碼可以在簡單的二線上實現(xiàn)長距離傳輸。要實現(xiàn)全雙工傳輸需采用四線制。系統(tǒng)的（）采用編碼。（八）、數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、協(xié)

23、議協(xié)議（高級數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程）是數(shù)據(jù)在兩或多個站中交換的一個協(xié)議，和其他規(guī)程相比，將數(shù)據(jù)打包，以幀的形式發(fā)送數(shù)據(jù)，每幀具有特殊的結(jié)構(gòu)和相應的意義。協(xié)議可靠的適用于各種串行數(shù)據(jù)異址交換。幀的具體定義：一個幀表示如下：一恬堵拋銣印羈）啦§圖幀結(jié)構(gòu)標志位以來表示，將幀加以區(qū)分。碼位的透明性位堅決不能在數(shù)據(jù)位中出現(xiàn)。當我們的數(shù)據(jù)連續(xù)第五位為時，第六位若仍為，須將此位處插入，而在接收端，須將增加的去掉。比如：數(shù)據(jù)流（發(fā)送方）：傳輸數(shù)據(jù)流：數(shù)據(jù)流（接收方）：終止序列：碼序列作為前收到碼的終止位，并且作為接收下一幀的開始標志。內(nèi)蒙古人學：程碩十學論文地址位：含有數(shù)據(jù)發(fā)往地與發(fā)送數(shù)據(jù)的源端之一或二者全部

24、地址位以結(jié)束，二字節(jié)中第一個字節(jié)的高位應為控制位：此位定義了幀的類型，此外它還包含了流量控制的計數(shù)信息和結(jié)束比特，其大小可選，通常占據(jù)一或二個字節(jié)。數(shù)據(jù)信息位：數(shù)據(jù)位包含了從一個站發(fā)送到另一個站的實際數(shù)據(jù)。由于為串行傳輸，字長可變，按國際標準，為個字節(jié)。傳向：在位與的數(shù)據(jù)以，但卻以開始校驗開始位與之間的數(shù)據(jù)，接收裝置不僅接收而且將包括的數(shù)據(jù)流進行檢查。代碼由接收發(fā)射裝置的耦合后移寄存器產(chǎn)生。依據(jù)生成多項式（）、串行總線定義：串行總線規(guī)程用于系統(tǒng)中模塊間的的數(shù)據(jù)交換，其結(jié)構(gòu)如下圖丁翻圖幀結(jié)構(gòu)規(guī)程所包含的信息：地址和數(shù)據(jù)的長度（數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)量）。：數(shù)據(jù)類型，廣播或選擇。：被傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)。：校驗、

25、與內(nèi)蒙古人學一：稗碩士學何論文通信：與串行總線通信的組件。：串行總線控制模塊的組件。類型：每一個模塊由唯一數(shù)字到標識，讀取該數(shù)，可知與那一個模塊在進行通信。串行總線系統(tǒng)：在與最多個模塊連接。其以不平衡方式交換數(shù)據(jù)。地址：每個模塊在該總線只有唯一一個地址（以硬跳線實現(xiàn)）。與模塊通信：與模塊間的數(shù)據(jù)交換以半雙工輪詢方式。半雙工：發(fā)送信息給所有的模塊，但只有要發(fā)給信息的模塊才有相應響應。模塊間不能相互直接通信，中間須由做中轉(zhuǎn)。不論在何時，只有一個處于發(fā)送數(shù)據(jù)狀態(tài)（、模塊）輪詢：發(fā)送給一模塊命令，該模塊收到該信息后，立即發(fā)送信息給。的命令信息或模塊的響應信息均為到字符，而且具有同樣的結(jié)構(gòu)。控制和信息位

26、結(jié)構(gòu)字符特性：控制和信息位組成：地址模塊地址數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)位數(shù)目內(nèi)蒙古大學工程碩士學何論文：信息類型對所有的模塊可選擇為響應位使用其他信息（此處多位碼表示傳輸?shù)男畔⒋a的種類）超時機制：需時間約微秒（）假如一個命令或信息的傳輸時間超過，即為失效傳輸。假如一模塊在時間中未收到任何信息，既將置為錯誤狀態(tài)。假如一模塊在時間中未收到任何命令，既將置為錯誤狀態(tài)。收到一有效命令后，恢復正常。（九）、系統(tǒng)軟件、軟件結(jié)構(gòu)概覽軟件結(jié)構(gòu)按照的七層體系結(jié)構(gòu)加以定義。如圖示表示了二者的相互的層次關(guān)系：訥蓐怠，洲¨：。景擒鍺踹爛弼篙囂；“！。黼。揣鼉氌自蠡舊。¨懈“鉗矗囂。舯一麟群茹黔訊圖系統(tǒng)軟件與層體

27、系結(jié)構(gòu)的對應關(guān)系內(nèi)蒙古大學工程碩士學位論文對安全性和可靠性要求較高的空中交通管制部門，使用此種策略十分便于話音交換系統(tǒng)的擴容與應用。具體如下：對實時的分布式多處理器系統(tǒng)，已有認證。清晰的劃分模塊和接口，二者結(jié)合處由軟件結(jié)構(gòu)具體說明，使系統(tǒng)的可靠性與質(zhì)量最大化。軟件體系結(jié)構(gòu)的功能性分解，使得核心結(jié)構(gòu)或底層軟件與應用軟件得以良好的隔離，從而應用軟件可以很容易得按照用戶的特定要求而改變。的層次性體系結(jié)構(gòu)軟件，使得低層軟件的改變受到保護，以便更好的升級。、分布式體系結(jié)構(gòu)分布系統(tǒng)是基于非中心的陣列。七層模型在各種處理機中交換信息業(yè)已證明是個好系統(tǒng)，即是基于此形成的分布式系統(tǒng)。分散的分布式體系結(jié)構(gòu)的分布式

28、思想基于內(nèi)部互連處理部件陣列（不同的微機），每一個處理部件在整個系統(tǒng)中擔當特定的角色。七層模型為所有處理器之間的內(nèi)部通信提供了可靠的結(jié)構(gòu)，形成了分布式體系結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。系統(tǒng)功能主要通過系統(tǒng)處理器的網(wǎng)絡(luò)，以用于席位、無線信道和電話的自治軟件和主機之間的信息的交換為基礎(chǔ)。對資源的使用，例如操作員和通道之間，由應用軟件控制。在系統(tǒng)操作過程中，任何操作狀態(tài)的改變（如一個席位使用或釋放某個通道），都是通過相關(guān)軟件進程之間的消息傳遞完成的。模型的下面五層提供系統(tǒng)級的通信基礎(chǔ)，為應用進程在系統(tǒng)中的提供可靠的數(shù)據(jù)信息交換。這部分也負責創(chuàng)建內(nèi)部過程狀態(tài)關(guān)系的完整建立（如：操作員對通道、電話中繼線的選用狀態(tài)）和相關(guān)

29、的內(nèi)部通信鏈路。上面的兩層用于應用軟件。應用軟件特性適用于專用的功能和操作角色，完成相應處理功能。一表示層該模型的表示層提供系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信下部構(gòu)造（層）和應用層（層）之間的接口。一組簡單的呼叫處理基本功能組成了系統(tǒng)中無線和電話資源控制、通信功能的基礎(chǔ)。一應用層內(nèi)蒙占大學：稃碩士學位論文為完成事務操作和邏輯交互，應用層提供了使用核心功能的途徑，完成用戶所需的操作功能。操作功能相應操作員的控制輸入或外部進來的呼叫（來自或同一層次其它設(shè)備）。應用層提供電話號碼、頻率通道標識和系統(tǒng)中相關(guān)的物理硬件地址之間的轉(zhuǎn)換。在這個層次通過結(jié)構(gòu)化途徑容易實現(xiàn)用戶的需求，不會與核心功能沖突。核心系統(tǒng)和用戶專用功能軟件

30、之間的隔離性是系統(tǒng)質(zhì)量、穩(wěn)定性和完整性維護的關(guān)鍵。系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)在系統(tǒng)中所有的處理組件被定義和執(zhí)行。系統(tǒng)處理器識別基本軟件的版本。在設(shè)計過程和應用層功能實現(xiàn)時，保證高層軟件的一致性。通信底層結(jié)構(gòu)的內(nèi)部過程軟件網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)中的下面五層提供操作功能控制信息端到端（過程到過程）的可靠的通信。下面，對每一層的進行說明：對話層會話層提供虛擬的處理過程之間端到端的連接。通過監(jiān)視故障狀態(tài)維護會話層建立的鏈路的完整性。在會話層完成控制數(shù)據(jù)交換、語音數(shù)據(jù)交換并提供觸摸屏和相應外圍席位處理器之間的鏈路。傳輸層這一層實現(xiàn)端到端消息的路由，它獨立于網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。在中提供多任務庫（）。該實時操作系統(tǒng)核心基于標準操作系統(tǒng)

31、（如：信號量、信號、定時器和基于郵箱和標準消息交換的內(nèi)部任務通信結(jié)構(gòu)）。一網(wǎng)絡(luò)層這一層完成終端進程的物理定位和系統(tǒng)中的通信路由功能。將第四層送來的消息路由到正確的目的地。同時這一層也組成，為第四層提供擴展的內(nèi)部通信性能，它完成于系統(tǒng)中處理器的物理位置無關(guān)的通信。這一層也監(jiān)視數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的運行狀態(tài)，包括接口。第三層響應收發(fā)雙向消息的管理，消息包括源和目的地址以及雙工信息的管理數(shù)據(jù)。雙路信息的管理形成系統(tǒng)冗余策略的基礎(chǔ)，系統(tǒng)和系統(tǒng)實現(xiàn)的冗余交換并行執(zhí)行并且在系統(tǒng)中的外圍控制模塊之間傳送雙路消息。的冗余特性不是基于需要故障切換時間的雙機熱備份系統(tǒng)。本系統(tǒng)的切換是指從其中沒有錯誤的系統(tǒng)通路中選擇控制數(shù)據(jù)

32、信息和語音數(shù)據(jù)。內(nèi)蒙占大學樣碩十學論文第三層也提供兩個附加的庫：和。使用一組標準的語音交換、會議電話和語音調(diào)整等功能提供所有電路的接口。提供一組基礎(chǔ)功能完成硬件設(shè)備毫始化、硬件調(diào)試校驗、定時和其它系統(tǒng)硬件需要的功能。鏈路層所有的系統(tǒng)級控制數(shù)據(jù)使用辦議進行傳輸。通過協(xié)議管理標準的通信設(shè)備和用于數(shù)據(jù)、話音傳送的交換核心的管理。物理層物理層定義內(nèi)部通信鏈路的硬件實現(xiàn)。在系統(tǒng)中物理層支持串行數(shù)據(jù)傳輸（如：）和數(shù)字化語音信號傳輸（如：）。、系統(tǒng)計算機主要變量下罔所示為在系統(tǒng)中處璀器類型域和兩大層次部分（核心系統(tǒng)軟件與高層應用軟件）。酸圖同時顯示了軟件的結(jié)構(gòu)模塊，由于應用軟件與標準的核心軟件是分開的，但在

33、整個系績中，卻是一個整體。目系境軟件與硬件主機的關(guān)系所有系統(tǒng)的計算機變量均使用同一個由定義的核心軟件，執(zhí)行七層模型的一到六層。系統(tǒng)角色到任一計算機變量的分配是由安裝的專用應用軟件定義的。這種體系結(jié)構(gòu)是以分布式交換結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的，從這點觀察，整個系統(tǒng)可被認內(nèi)蒙古大學工程碩士學位論文為松散耦合、自動、異步處理的排列。通過交換標準信息的雙向通信，為用戶提供要求的通信容限。系統(tǒng)硬件處理主機示于上圖，支持以下系統(tǒng)軟件功能：內(nèi)核系統(tǒng)和外圍處理核心軟件席位應用軟件叫無線與電話接口應用軟件用戶接口操作板軟件硬件維護和診斷軟件配置軟件核心軟件此軟件駐留于板和數(shù)據(jù)耦合板中。具有端到端的控制信息的傳輸、通過系統(tǒng)設(shè)定話

34、音通信鏈路的功能。此軟件也駐留于外圍控制模塊中，為操作、無線、有線應用進程，和系統(tǒng)通信附屬結(jié)構(gòu)建立連接。操作席位應用軟件駐留于操作外圍控制模塊，此軟件執(zhí)行操作應用進程。這為操作者提供操作功能：連接系統(tǒng)無線、電話資源，系統(tǒng)無線、電話資源的控制。無線、電話接口應用軟件分別駐留于無線、有線外圍控制模塊中，此軟件管理無線、有線的功能連接，還具有管理特別的外部接口類型的信令標準。操作面板軟件此軟件存于席位控制面板單元，負責輸入控制管理及其驅(qū)動相關(guān)顯示。該軟件也提供操作控制面板單元與相連的外圍的控制模塊的功能接口。在中，用戶接口子系統(tǒng)是（系統(tǒng)主體之外）必需的，不是直接處理操作應用軟件，而是操作控制的輸入刺

35、激系統(tǒng)響應，同時顯示無線通道、電話選擇狀態(tài)。以上機制可使用戶接口技術(shù)功能符合用戶的特殊需求，同時和的核心不相矛盾。技術(shù)監(jiān)控與控制系統(tǒng)包括至少一臺個人計算機。在系列中，提供管理和日常事物管理的功能。系統(tǒng)軟件的下載與分發(fā)配置數(shù)據(jù)的建立、修改、分發(fā)、維護系統(tǒng)初始化診斷功能：差錯診斷、與記錄設(shè)備的隔離系統(tǒng)活動統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集與編輯三、的系統(tǒng)設(shè)計思路的系統(tǒng)設(shè)計分為核心系統(tǒng)，席位設(shè)備，接口、監(jiān)控系統(tǒng)以及通信網(wǎng)絡(luò)五個部分。（一）、核心系統(tǒng)是基于兩個彼此完全相同、并行工作的交換核心的全數(shù)字、無阻塞的語音通信系統(tǒng)。系統(tǒng)中的語音信號全部是用脈沖碼調(diào)制（）實現(xiàn)的數(shù)字化信號，在交換核心中，話音和無線通信的數(shù)據(jù)信號使用時

36、分多路（）協(xié)議在高速數(shù)據(jù)通道中傳輸，系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)是由并行運行的冗余調(diào)制線路板構(gòu)成。的接口部分可以連接到常用的通信設(shè)備，例如：無線電設(shè)備，電話，網(wǎng)絡(luò)等，它支持模擬和數(shù)字通信設(shè)備的各種信號標準、協(xié)議。席位設(shè)備和線路接口通過雙工數(shù)字線路接入核心系統(tǒng)，為了提供易于使用的人機界面，觸摸屏支持按鈕和燈指示的模擬顯示。所有的外圍接口（包括席位接口和線路接口）都通過外圍處理模塊接入核心系統(tǒng)。采用了非常穩(wěn)固的設(shè)計結(jié)構(gòu)，在空中交通管理過程中，容錯是最重要的，要使單個過失的影響范圍只限于單一通信設(shè)備，甚至在有錯誤時，系統(tǒng)檢測也必須花費盡量少的時間。事實上，中單個的錯誤不會引起系統(tǒng)通信服務的停止也不會影響其他的通信

37、通道。以下介紹的特性保證系統(tǒng)具有非常高的穩(wěn)定性。、無阻塞、全數(shù)字化語音交換功能作為無阻塞式的語音交換，提供了在任何時候無限制的接入所有通道的能力，系統(tǒng)有足夠的能力保證負載的無關(guān)性，因此用戶不會收到“”提示。為了保證語音交換質(zhì)量，系統(tǒng)中全部采用數(shù)字化語音編碼，話音一旦輸入該系統(tǒng)就轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式；從數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中收到的二進制語音信號在不損失話音質(zhì)量的情況下轉(zhuǎn)換為本機內(nèi)部的數(shù)字語音格式。數(shù)字化處理須對模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，要做如濾波、增大信號增益、混頻，最后要將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。數(shù)字信號的使用極大的提升了系統(tǒng)的性能：不會由于溫度及元件老化引起信號的失真，信號放大與信號過濾設(shè)定和調(diào)整參數(shù)方式簡單，容易實現(xiàn)對傳輸數(shù)字信墮簍魚盔：！：壁堡主蘭笪絲壅號填加額外的監(jiān)視與控制信息，數(shù)路數(shù)字信號可在同一條物理線路中傳輸，數(shù)字信號可采納許多數(shù)學工具以及極小的設(shè)備體積，長的傳輸距離等。、并行運行的核心系統(tǒng)核心系統(tǒng)包括兩個并行運行的交換器（）。語音、數(shù)據(jù)等相關(guān)信號（如：）以同樣的優(yōu)先級同時通過、交換器進行傳輸。在正常的工作狀態(tài)下，恬動的交換信息在兩個系統(tǒng)中一直有效，為錯誤冗余提供保證。語音和數(shù)據(jù)通過雙通道通過核心系統(tǒng)，并行工作的核心系統(tǒng)提供了與熱備份相似的許多優(yōu)點：（）沒有主一熱備