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本發(fā)明公開了一種基于模分復用的自相干光纖通信系統(tǒng)，光載 波輸入單元、光信號調(diào)制單元、波分復用單元、模分復用和解復用單 元、波分解復用單元及相干接收單元；模分復用和解復用單元包括通 過少模光纖連接的模式復用器和模式解復用器；光載波輸入單元依次 通過單模光纖連接各光信號調(diào)制單元、波分復用單元和模式復用器， 模式復用器通過少模光纖連接模式解復用器，模式解復用器通過單模 光纖連接波分解復用單元及各相干接收單元；光載波輸入單元

（一）項目背景 在實際應用中，一些油氣管線的閥門與增壓設備安裝在偏遠地區(qū)，沒有 4G/5G 基站信號覆蓋，無法對設備實現(xiàn)遠程控制，是當前面臨的一個主要問題。項目采用北斗短報文通信技術，其直接依靠衛(wèi)星通信來實現(xiàn)關鍵設備遠程控制，可以大大彌補這一短板，解決實際需求。 （二）項目簡介 油氣管線的閥門通常分為開關閥與調(diào)節(jié)閥，其中開關閥只能進行閥門的開閉操作，調(diào)節(jié)閥又叫做氣動執(zhí)行器，它可以控制閥門的開度大小。此外工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境以及閥門的狀態(tài)信息還需要對各種傳感設備進行實時監(jiān)控。用戶針對閥門或傳感器的控制或查詢指令需要通過北斗短報文或 4G/5G 的無線通信方式傳遞到控制系統(tǒng)。 項目研制的控制系統(tǒng)由一個微型控制單元（MCU）結合 RS232、RS485 通信端口，北斗收發(fā)機與 4G/5G 通信模塊、電磁繼電器，電流轉(zhuǎn)換電路，液晶屏，按鍵等硬件外設組成，相互協(xié)調(diào)共同實現(xiàn)了對工業(yè)現(xiàn)場閥門及傳感器進行遠程控制、查詢與實時監(jiān)控的功能。 （三）關鍵技術 基于北斗短報文通信的指令收發(fā)與控制技術 一個控制系統(tǒng)可以同時控制兩路開關閥，一路調(diào)節(jié)閥和八個傳感器，每個閥門與傳感器在一個控制系統(tǒng)下都有唯一的 ID 號，而一個用戶又能夠同時對工業(yè)現(xiàn)場的多個控制系統(tǒng)進行控制與查詢操作，針對北斗短報文自定義字段部分進行統(tǒng)一設計，形成三種功能的報文格式，包括指令發(fā)送報文，返回信息報文和定位信息報文。結合報文中的“設備卡號”、“閥門號”與“傳感器號”字段即可實現(xiàn)了現(xiàn)場控制系統(tǒng)同多個閥門與傳感器設備的協(xié)議組網(wǎng)；結合基于北斗短報文的閥門遠程控制系統(tǒng)的多路電磁繼電器與電流控制設備，既能夠?qū)ΜF(xiàn)場多路開關閥與調(diào)節(jié)閥進行精確控制，還能夠?qū)ΜF(xiàn)場閥門或傳感器的狀態(tài)信息進行實時檢測或預警，對設備所在地經(jīng)緯度信息進行查詢，實現(xiàn)了用戶對多設備的雙向通信。 整個控制系統(tǒng)的指令接收，識別，處理，控制信號的生成，信息回傳等功能均是通過微型控制單元（MCU）的軟件部分實現(xiàn)的。閥門的反饋信號會通過控制系統(tǒng)的 IO 口進行檢測，形成閉環(huán)控制，以防止指令的失效或是二次執(zhí)行，增加了控制系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明申請要解決的問題是，改進預測技術，提高預測準確度。本專利利用高階馬爾科夫模型的原理提出HM-gMTD模型的一種改進，即高階HM-gMTD模型，并通過EM算法給出相應的參數(shù)估計方法和相應的計算方法，并能夠快速進行參數(shù)估計，以提高模型預測的準確度。

一、產(chǎn)品簡介     本實驗系統(tǒng)覆蓋了光纖光學、 光纖通信和光纖傳感器等相關領域。是學生學習并了解光纖傳輸信息和光纖傳感信息的基本原理和相關技術的基礎實驗設備，通過實驗掌握相關的基本原理和基本操作，為以后的學習奠定堅實的基礎。涉及的專業(yè)：信息類專業(yè)、通信專業(yè)、光學專業(yè)、物理專業(yè)、計量測試專業(yè)和儀器科學專業(yè)等。 二、實驗內(nèi)容 光纖光學基本知識 1）光纖激光器與光纖的耦合實驗； 2）光纖傳輸損耗性質(zhì)及測量實驗； 3）光纖數(shù)值孔徑（NA）測量實驗； 半導體激光器特性實驗 1）半導體激光器閾值實驗； 2）半導體激光器效率、串聯(lián)電阻和背光電流的測量； 3）半導體激光器的調(diào)制特性實驗； 4） 半導體激光器的結發(fā)熱效應實驗； 光纖無源器件 1）光纖轉(zhuǎn)換器測試實驗； 2）光纖變換器測試實驗； 3）光纖耦合器測試實驗； 4）光纖隔離器特性測試實驗； 5）波分復用器和解復用器測試實驗； 6）可調(diào)光纖衰減器測試實驗； 7）光纖機械光開關特性測試實驗； 光纖傳感實驗 1）M-Z光纖干涉實驗； 2）光纖溫度傳感實驗； 3）光纖壓力傳感實驗； 光纖通信實驗 1）多模光纖特性測量； 2）單模光纖特性測量； 3）法蘭盤特性測量； 4）衰減器特性測量； 5）光分路器特性測量； 6）光波分復用器特性測量； 7）回波反損測量； 8）光波長測量； 9）擾模器制作； 10）PI特性測量； 11）光源穩(wěn)定性測量； 12）模擬信號光調(diào)制； 13）模擬信號光接收； 14）圖像信號傳輸； 15）CMI碼型變換實驗； 16）接收定時恢復電路實驗； 17）消光比測量； 18）加擾碼實驗； 19）5B6B碼型變換實驗； 20）光時域反射測試儀； 21）CDMA擴頻調(diào)制解調(diào)實驗； 22）AMI／HDB3終端接口實驗； 23）同步數(shù)據(jù)接口實驗； 24）異步數(shù)據(jù)接口實驗； 25）CMI傳輸系統(tǒng)測試； 26）5B6B線路編碼通信系統(tǒng)綜合測試； 27）CDMA傳輸系統(tǒng)測試； 28）在線誤碼測試； 29）計算機數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)測試； 30）光纖傳輸系統(tǒng)抗干擾性能測量； 31）同步數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)測試； 6、智能語音光纖通信設計實驗 本實驗主要涉及語音識別，光纖通信，和智能燈控三部分，利用語音識別電路將語音口令轉(zhuǎn)化為電信號，信號通過遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w發(fā)送給主控電路，最終主控電路根據(jù)解析出的口令來實現(xiàn)控制LED燈的開關、亮度的切換以及顏色的切換。本實驗實現(xiàn)了聲音信號-電信號-光信號-電信號的一個數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)化的過程，通過本實驗，能夠讓學生進一步學習聲光電的數(shù)字傳輸與轉(zhuǎn)化應用，以及光纖通信的優(yōu)勢。  三、實驗配置參數(shù) 1、 激光器波長：650±20nm， 功率：≤5mw，輸出端口：FC/PC ； 1310/1550±20nm，功率：1-2.5mw，連續(xù)可調(diào)；輸出端口：FC/PC； 2、可見光功率探頭：中心波長：650nm，最大輸入功率5.5mw； 3、紅外探頭：響應波長范圍：800-1700nm； 最大輸入功率：4mw，校準波長：1550nm/1310nm； 4、光纖數(shù)值孔徑參數(shù)：多模光纖跳線：纖芯直徑62.5um；長：1米； 5光纖機械光開關：插入損耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波損耗＞50dB ；開關速度：≦8ms ； 6、高隔離度光纖隔離器：最大插入損耗：0.35dB ；回波損耗：≧50dB ；隔離度：≧30dB ； 7、光纖耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入損耗1310/1550: 3.3dB ; 8、光纖波分復用器：隔離度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入損耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 9、光纖可調(diào)衰減器：0-30db可調(diào)； 10、光纖溫度傳感器：測溫范圍：-40°~260°，精度1%； 11、光檢測靈敏度高，實際測試指標約-40dBm； 12、可建立臨時應急通信系統(tǒng)（點對點距離大于50公里），可傳輸PCM電話、同步數(shù)據(jù)（速率：2.048Mbps），計算機數(shù)據(jù)、模擬圖像等業(yè)務。 13、語音識別/聲控芯片：內(nèi)置單聲道m(xù)ono 16-bit A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換；內(nèi)置雙聲道stereo 16-bit D/A 數(shù)模轉(zhuǎn)換；內(nèi)置 20mW 雙聲道耳機放大器輸出；內(nèi)置 550mW 單聲道揚聲器放大器輸出；支持并行接口或者 SPI 接口；內(nèi)置鎖相電路 PLL，輸入主控時鐘頻率為 2MHz - 34MHz；工作電壓：(VDD: for internal core) 3.3V；48pin 的 QFN 7*7 標準封裝；省電模式耗電：1uA； 14、TF卡(MICRO SD 卡)：存儲空間512M； 15、喇叭：直徑5CM；負載電阻8歐；額定功率1W；厚度1.1CM ； 16、麥克風：3.5mm迷你麥克風；靈敏度52DB； 17、光纖收發(fā)器：額定電壓:DC 5V; 物理接口：DB9串口接口與SC接頭；RS-232數(shù)據(jù)傳輸速率： DC-250Kbps； 18、單模光纖跳線：接口：SC-SC單模光纖跳線；類型：單模；工作波長：1310-1550nm；纖芯直徑：9μm。 四、實驗目的 1、了解光連接器及其原理、種類，實驗操作進行連接器參數(shù)測量； 2、掌握光纖偏振控制器工作原理，實驗操作單模光纖偏振狀態(tài)控制； 3、了解光纖耦合器用途及其性能參數(shù)，實驗操作測量耦合器特性參數(shù)測量； 4、了解光纖隔離器用途及其性能參數(shù)，實驗操作光纖隔離器特性參數(shù)測量； 5、了解光纖光開關用途及其性能參數(shù)，實驗操作光纖光開關特性參數(shù)測量； 6、了解光波分復用器（WDM）原理與意義，操作雙波長波分復用（WDM）原理性實驗； 7、實現(xiàn)聲音信號-電信號-光信號-電信號的一個數(shù)據(jù)傳輸與轉(zhuǎn)化的過程，通過本實驗，能夠讓學生進一步學習聲光電的數(shù)字傳輸與轉(zhuǎn)化應用，以及光纖通信的優(yōu)勢。

本發(fā)明公開了一種基于全雙工多中繼系統(tǒng)的通信方法，屬于無線協(xié)作通信技術領域。本發(fā)明在信源和信宿之間部署多個全雙工中繼節(jié)點對信源信號進行接收并解碼，從能夠正確解碼的中繼節(jié)點中選擇一個最優(yōu)中繼節(jié)點將已解碼的信源信號轉(zhuǎn)發(fā)給信宿；同時，信源發(fā)送一個新的信號。由于工作于全雙工模式，最優(yōu)中繼節(jié)點會受到環(huán)路自干擾影響；而其余中繼節(jié)點會受到中繼間干擾影響，鑒于此，本發(fā)明設計了相應的干擾消除技術并分析了在不同剩余環(huán)路自干擾強度下的系統(tǒng)性能。本發(fā)明通過實驗仿真分析結果顯示，在正常傳輸速率和信噪比情況下，本發(fā)明具有信號中斷概率低，系統(tǒng)的頻譜效率高，系統(tǒng)魯棒性強的綜合表現(xiàn)。

中信科移動公司作為中國信科本次5G產(chǎn)業(yè)落地湖北的實施主體，是2018年武漢郵科院與電信科研院融合重組成立中國信科集團后，整合武漢北京兩地無線通信科技產(chǎn)業(yè)資源，于2020年10月重組成立的無線通信核心骨干企業(yè)。

本技術設計了高效功率控制算法，實現(xiàn)了低功耗低延時的無線傳輸。同時，由于計算任務在數(shù)據(jù)量和計算量上的差異，本技術實現(xiàn)合理高效的卸載決策，利于有效降低計算延時。可以為未來的通信網(wǎng)絡中，計算卸載物聯(lián)網(wǎng)設備通信節(jié)能提供底層的技術支持。

無線通信的突出問題：頻率資源嚴重不足 。 我國無管會允許在這一頻段進行數(shù)據(jù)的傳輸，如地質(zhì)礦產(chǎn)、水利、 能源、國家地震局、建設部、氣象局、軍隊等部門的專用無線通信系 統(tǒng)。 調(diào)研發(fā)現(xiàn)，目前這些部門迫切需要系統(tǒng)能夠同時傳送數(shù)據(jù)、語音 和圖象?，F(xiàn)有無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)：小于 0.5bps/Hz 。 本項目提出的解決方案是采用 OFDM 及自適應變速率 MQAM技術，建立一個多載波無線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以在 25KHz 帶寬 內(nèi)，有效頻帶利用率達到 3.2 －6.4bps /Hz；而且具有結構簡單、成本 低的特點，可以很好地解決頻帶資源不足的問題,具有廣闊的應用前 景

1.開發(fā)背景 隨著去年新型冠狀病毒的爆發(fā)，全國各地各個場所的消毒任務顯得尤為必要，現(xiàn)在在醫(yī)院等場所，依舊是采用背負式噴霧機進行噴霧消毒，人力消耗大、效率慢且很辛苦，因此需要解決噴霧的效率問題。 2.開發(fā)思路 立式雙筒噴霧機器人，包括底座，固定支架，兩個噴霧設備，中間裝有雙目攝像頭，底座上分離式安裝有立體式水箱，水箱頂部周邊的支架上固定安裝有水泵，電氣箱。應用了5G通信技術進行硬件設計、網(wǎng)絡傳輸，應用QT實現(xiàn)遙控界面的開發(fā)，通過機器人上方的高清攝像頭采集到的視頻，然后轉(zhuǎn)換、壓縮反饋到遙控界面，由反饋得到的視頻信息，通過遙控遠程控制機器人的驅(qū)動、噴霧等功能。 3.主要創(chuàng)新點 （1）立式機器人創(chuàng)新結構設計 （2）基于雙目測距的智能噴霧設計 （3）基于5G通信模塊的遠程操控 4.市場應用 （1）江蘇淮安賓館有限公司 （2）江蘇臻隆生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司

解決 NFC（Near Field Communication）天線在金屬環(huán)境下的失效問題。