AMAT 0021-17770
在***通信中，数据传输速率是性能的重要指标。近期的研究发现***的平均功耗增加了350%，设计寿命从10年增加到近14年，***的外形和复杂度也增加了2到5倍。Shin公司的新一代互联网协议(IP)***iPSTAR总容量达到了40Gbps，据称是现有***容量的40倍。美国休斯网络系统公司的SPACEWAY每个点波束的下行链路数据速率为800Mbps。现代信息技术需更宽的***传输带宽。
当今正在开发的***宽带通信***的设计、制造和部署成本都较高。***设计者尽量增加***的有效载荷能力，以便在投入使用之后能够***大限度地获取利润。
对设计***的工程师来说，这意味着：因为***的通信***要求***大限度地增加数据速率和容量，所以留给设计者的误差余度很小。如果未能分析或者考虑到任何相关参数或者真实效应，都可能导致设备性能下降，从而减少收益。与此相反的情况是设计过于缜密，亦即因为考虑了所有未知因素或者按照***
差情况来设计而导致参数余度过大，从而增加了不必要的成本、部件、重量和复杂度。
图1给出了传统“弯管”式***下行链路的整体示意图，它包括了主要的部件，但***部分只显示了一个转发器图像。实际上，一个***可能带有30到50个转发器。
AAZSZSZ每个部件都有会降低系统整体功能的不理想性能。降低系统整体性能的***主要、***基本原因是热噪声。可以通过载波功率来设置信道内的载噪比(CNR)或者信噪比(SNR)。在特定的信噪比和带宽情况下，可通过香农定律来定义每秒钟的***大信道容量(位数)，但在实际操作中永远不会达到这个***大值。为确保***佳系统设计，必须准确模拟信道内所有真实存在的坏损。
仿真测试解决方案
***、真实的通信通道仿真是设计和验证的需要。针对***通信业务发展的需要，设计人员需要更为有效的仿真测试设备，要求它具有宽带仿真和测试功能，真实地模拟通道中环境坏损因素、以及通道中各部件对系统的影响。这样，设计人员才能在设计阶段有效地控制设计余度，同时满足成本、可靠性和容量的要求。
目前，***系统设计者在设计过程中可以使用若干种辅助工具。设计模拟和测试工具主要有以下三种：计算机建模和模拟工具、制造和发射试验***、***通道模拟器。
借助计算机建模和模拟工具，设计者可以建立多种信道坏损的模型，并通过模型综合考虑系统的总体性能。这些工具能够完成基本设计，并进行性能评估。此类软件用于台式机和***工作站。为得到准确的结果，即使使用***快的处理器也需要花费大量的计算时间，这样就限制了模拟对象的数量，也限制了能够分析的综合坏损模型。这些模型也可能并没有正确反映实际情况。
此外，有的公司或者单位已经制造并发射了实验***，以便在真实环境中通过真实的硬件和软件来检测新的通信技术和理念。这些***包括ACT、Artemis、Kopernikus、N-Star、Superbird以及ItalsatF1。这些***的制造成本昂贵，但它们为当今宽带***设计的精细技术和定义方法提供了颇有价值的实验环境。***位于整个设计金字塔的塔尖，它们的性能通过设计来确定，因此根据需要更改技术规格的余地很小，同时也很难通过更改坏损机制来检测它们对系统整体性能的影响。
***信道模拟器把测试环境和模拟环境很好地结合起来，为用户提供所需的***度和实时性能。Aeroflex生产的CelerityCS80000宽带信道模拟器(BCS)系列就是很好的例子。这些模拟器在实验室中通过受控的、***的、可重复的方式创建带有坏损机制的真实信道。因为这些信道是带有宽带射频输入和输出的实时系统，所以在测试过程中可以使用真实的硬件终端。和软件模型相比，这种实时测试可以运行更多检测对象，进而能进行更详细的测试。
它们的特点如下：稳定的、可重复的模拟，带有定义好的、受控的坏损机制；实时和全带宽信道，能够支持真实的硬件和快速测试时间；***坏情况模拟，可以包含任何综合坏损模型；通过实验室设备来***大限度地减少高成本测试或者实际***测试时间。
Aeroflex通道模拟器的价值体现在：具有非常真实的仿真；带宽高；高动态范围(14bADC/DACw/36MHzBW)；低相位瑕疵，并支持动态延迟更新；模块化设计，易于升级；具有丰富的真实环境坏损选择，包括动态多谱勒、动态延迟、热噪声、路径损失、带内干扰、邻道干扰、信道载荷、相位噪声、Rayleigh衰落、雨损、群延迟失真、通带内幅度波动、非线性增益等。
其它开发测试工具包括宽带信号发生器(BSG)和宽带信号分析器(BSA)。它们不是信道模拟器，但是能够创建真实的***信号和带有坏损机制的环境，并记录和分析信号信道的性能。
Aeroflex宽带通道模拟器简介
Aeroflex宽带信道仿真器模拟(BCS)可以为高速通信系统，点对点微波和***通信建立***的和可重复的信道，提供带宽***宽的通道模拟和连接仿真，实现******的干扰信号模拟。实时的仿真可提供带宽达500MHz、时间延迟***大达10秒，并同时可提供1至4个***的通道仿真。BCS可实时为输入信号加入干扰信号，模拟实际传输通道的干扰。可提供的干扰信号包括：动态延迟(从地面到GEO***住返的短时间延迟)、动态***、***的相位噪声、Ricean和Rayleigh衰落、附加白高斯噪声、平衰落、雨水衰落、附加CW和调制的干扰信号、通带幅度和相位奇变。用于相关或***信道
的变频器，可以对输入/输出信号进行变频控制。***仿真软件包，使用行业标准的TLE组件，可产生24小时的***和延迟仿真文件。Aeroflex的通道模拟已成功应用于多个***工程中，用于模拟信号往返路径，可在***发射之前对***和地面站进行***测试。
1引言
压实度是指压实土的干密度与标准击实试验获得的***大干密度之比。在公路修筑中，路基、地基层、基层和面层都需要很好的压实，以达到一定的密实度，提高道路的承载能力，并防止沉陷、水分渗透等。而衡量路基压实质量的一个重要指标就是路基的压实度。通常，压实度每提高1％，基础承载能力就要提高10％。若是沥青混凝土路面，压实度每提高1％，承载能力和寿命可提高10～15％。压实工作的重要性显而易见。
目前施工或检测部门一直采用的是传统的人工抽样方法来保证压实质量，这种方法不仅费时费力，而且还将造成路基的***。随着交通运输量的迅速增大，公路建设进一步发展，施工部门对压实度的检测提出了更高的要求。传统的压实度测量方法已经不能适应现代的施工要求，因此，研制开发一种快速、无损、定量的压实度检测仪器迫在眉睫。
2车载压实度检测仪的硬件设计
随着振动压路机压实工作的进行，土的密实度和弹性模量不断增加，土与压实轮之间的相互作用力也不断增大，所以压实轮的加速度幅值也在不断增大，从而可以通过检测加速度幅值变化间接测出路基的压实状况。车载压实度检测仪是一台在线实时压实度检测计。它主要
由以下几个部分组成：加速度传感器、电荷放大器、A／D转换、单片机、液晶显示器以及通过RS-232串行口与车载式压实度检测仪相连的外部PC机。系统硬件组成如图1所示。
2.1单片机的选型
这里选用Atmel公司生产的AT89S52单片机，其CPU采用与MCS-51兼容的结构和指令系统。
AT89S52是一款带有8kB可在线编程Flash存储器的低功耗、高性能8位CMOS微控制器。它采用Atmel的高密非易失存储制造技术并与工业标准的80C51指令集和引脚结构相兼容。片上的Flash存储器允许重复在线编程或通过传统的非易失编程器进行编程，省去了每次都要拔片烧片之烦。AT89S52还提供以下标准功能：8KB的Flash存储器、256字节RAM、32根I／O引线、看门狗定时器、两个数据指针、3个16位定时器／计数器、一个六向量两级中断结构、一个全双工通讯端口、片内振荡器和时钟电路。上述这些功能可很好地满足系统硬件部分的设计要求。
2.2A／D转换器的选择
ADC0809是8位A／D转换器。对于振动压路机来说，其振动频率在30Hz～50Hz，根据采样定理可知：若连续信号xa(t)是有限带宽，即fa是有界的，则采样频率fs＞2fa时的离散信号x(n)就***确定了xa(t)。其中xa(t)的***高频率为fa，x(n)表示采样间隔为T的xa(t)的离散信号。参照实际工程应用系统的硬件资源，一般取fs=10fa。本系统振动压路机的振动频率范围在30Hz～50Hz，所以fa=500Hz，即采样周期T=2ms。而ADC0809完成一次转换大约需100μs，故能满足系统的要求。对于瞬时值响应的A／D转换器来说，所需的转换速率取决于所要求的转换精度和被转换信号的频率。在本系统中仅采集振动轮一路加速度信号，因此ADC0809可完全满足要求。
2.3液晶显示模块
在FPD(Flatpaneldisplay)器件中，LCD以其轻、薄、小、耗电低等优点而一枝独秀。为LCD配置驱动电路，可构成液晶显示模块LCM(LiquidCrys-talModule)。它的基本组成元件除LCD、驱动电路外，一般还有连接件、背光源等。液晶显示模块同系统中的其他电路一样，具有简单的接口，并提供丰富的控制显示的指令系统，为整机的开发节约了时间。
由于需要显示加速度变化曲线，故在此选择LCD点阵图形液晶显示模块。点阵式LCD的控制与驱动较复杂，随着大规模集成电路工艺的发展，现已有驱动电路芯片与控制电路芯片，还有的制作在液晶屏背面的线路板上，使LCD应用更方便。这里选用的是成都飞宇达实业有限公司提供的FYD12864-0402B液晶显示模块，其与AT89S52的接口电路如图2所示。
2.4AT89S52与PC机串行接口
单片机输出为TTL电平，要与RS-232进行接口，应在单片机AT89S52与PC机的接口之间进行电平转换。一般采用相应的TTL电平转换器即可实现，***常用的RS-232电平转换器件为MAXIM公司的MAX232。MAX232的电平转换电路如图3所示。其中，MAX232的11引脚和AT89S52的11引脚连接，MAX232的12引脚和AT89S52的10引脚连接，MAX2323的15引脚和AT89S52的20引脚连接。
3车载压实度检测仪的软件设计
3.1数据采集及发送程序设计
系统中AT89S52串口控制器SCON设置为50H，***0、***1分别为0、1，即为串行工作方式1，REN为1，即允许串口接收。另外，还应使AT89S52的中断允许寄存器IE的开放或禁止所有中断位EA为1，开放或禁止串行通道中断位ES为1，即允许串行口中断。AT89S52的并行口P0和P2分别作为8位数据的输入和输出口。P3口的输出作为数据锁存器和A／D的禁止和允许。下位机数据采集及发送程序流程图如图4所示。
3.2液晶显示程序设计
车载压实度检测仪***终通过液晶显示屏显示加速度变化曲线。FYD12864-0402B内置ST7920驱动控制模块。因此用户不必为编写复杂的驱动程序头疼，只需按照接口说明正确连接好电路，根据要求编写主程序就可以了。液晶显示程序流程图如图5所示。
4结束语
本仪器在实际工作前，首先要对振动加速度的大小进行标定。实验证明，车载式压实度检测仪具有传统压实度检测仪器***的优势。具体体现在以下几个方面：
(1)快速性：车载压实度检测仪可以在线实时反映路基的压实状况，而传统压实度检测法往往是在采样之后进行人工分析，才能确定出当前路面的压实状况，往往造成工期延迟。
(2)无***性：传统的压实度检测法需要挖坑取样，因此，不可避免对路
基造成***。
(3)准确性：传统的压实度检测方法仅可以测得有限点上压实度的数值，且具有很大的随机性，不能很好地反映整个压实区域的压实状况。而车载式压实度检测法则可以显示整个压实区域的压实状况。
(4)易操作性：传统的压实度检测法需要熟练的手工操作，包括挖坑、称重和测量含水量等，而车载压实度检测法则无须人工取样。
相信随着现代化高等级公路建设规模的不断扩大和对路基压实质量要求的提高，车载式压实度检测仪一定会在未来的公路建设中得到更加广泛深入的应用。