时间:2022-05-27 19:26:41
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇信息通信技术论文,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

4G通信的优点就在于能够以最快的速度实现信息的接收,4G作为移动通信的第四代信号改革技术的产物,能够通过多个网络分点将信号传送到一个信号点,这就是为什么我们能够在同一时间接收到不同的人的信息的原因。而且,4G网络能够准确的辨认信号的移动,不会造成网络在移动过程中中断的问题。
1.更大传输频宽
对大范围高速移动的使用者(最高250km/h)频宽需求为2Mbps,中速移动的使用者(60km/h)频宽需求为20Mbps,低速移动或室内静止的使用者频宽需求为100Mbps。
2.更高储存容量
由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为3G系统的10倍以上。
3.更高相容性
4G通信技术具备向下相容、开放介面、全球漫游、与网路互联、多元终端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G。
4.不同系统的无缝连接
行动使用者在移动中,特别是高速移动,也都能顺利使用通信系统,并在不同系统间进行无缝转换(SeamlessTransitions),传送高速多媒体资料等。
5.整合性的便利服务
4G系统将个人通信、资讯传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合,提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。
二、4G通信技术的未来发展趋势
1.4G通信技术在手机上得到广泛应用
4G通信技术从被研发以来就被广泛应用到了手机上,尤其是现在的移动通讯公司,可以将顾客之前的2G或者3G卡免费换成4G的卡,除了对4G进行充分的宣传外,还希望顾客能够体验到更加快速稳定的网络。
2.4G通信技术社区无线接入更强大
4G网络在试用阶段就受到了广泛的好评,之后的接连工作就是移动通讯公司尽可能地将4G移动信号覆盖到全国各地,4G的网络信号强,就算是在偏僻的山区也可以收到信号,为广大群众解决了一直面临的通讯不便的烦恼,争取让世界的各个角落都可以接受4G网络的强大信号,为百姓做出更大的贡献。
3.多种高科技技术将得到突破进展
4G移动通讯充分利用了卫星信号,对众多的使用者的位置以及网络地址自行作出识别。即使是在网络使用过程中出现连接错误或者网络交叉等的错误,4G网络具有自动修复的功能。第四代的移动通讯技术更接近于无线网络,因此相比之前的网络,实现了节约能源,保护自然环境的生态平衡的作用。
4.4G通信技术能够随时随地地实现通信功能
4G通讯的成功从真正意义上实现了网络的无限使用,现在走在大街上,无时无刻都能看见商店里,饭店里甚至角落里都覆盖有无线网络,有了4G网络的诞生,我们才开始使用WLAN,以快于第三代网络几倍甚至几十倍的下载速度完成对数据传输速度的支持,不仅满足了对使用者随时随地无线上网的使用要求,而且实现了对无线网的快速切入。
5.高速的传输速度
4G的传输速度在3G上的速度基础上做了一定的提高,但传输速度快了几十倍,最明显的就是使用者在对影视,音乐或者图片等的上传和下载速度。通常在使用第三代网络进行下载时,即使是一张图片也要等上一会,现在的4G网络不需要下载,点击图片立刻就可以观看,点击保存就立刻保存到了手机当中,;另外,过去的网速若是用来下载一个电影,估计半天也下载不下来全部的影片,现在的网速,一分钟一个电影是完全不成问题的。
6.高度的智能化网络
4G网络的发展是根据对3G智能的研究得出来的结果,4G网络对多接入点的网络具有更精准、快速的判断能力,即使是在同一时间同一台机器向四面八方传输文件,有了4G网络,就不会出现传输混淆或者传输错误的情况了。
7.超强的兼容性能
经常出差或者经常在两省之间走动的人都会对3G的网络漫游印象非常的深刻,4G从根本上改变了网络使用的漫游,因为4G的兼容性是在3G的基础上做的改进,不仅具有全球覆盖的面积,而且上网速度完全不会受到影响。
三、结语
1ICT在物流业的应用
物流业作为一种新兴的产业,是将运输、储存、配送等几大功能结合的产业形式。特别是随着全球化步伐的加快,以及科学技术尤其是信息通信技术的发展,电子物流成为物流业发展的主流。现代的信息通信技术作为物流在网络信息平台的基础,物流业务才能达到健康快速的发展。我们在淘宝上购物后,如果想了解自己所买的商品现在被运输到哪里了,只需要在网上输入物品的订单号以及相关的信息就能马上掌握自己物品物流的位置。值得一提的是,在这种信息通信技术的支持下,全世界的物流业工作效率不仅得到明显的提高,而且在物品发生损坏时可以在第一时间找到损坏的时间地点以及相关负责人,总之物流业在通信技术的大力支持下提高了工作效率与服务水平。
2ICT在金融业领域的应用
由于信息通信技术的发展,经济全球化的步伐也明显加快。全世界的企业家都可以足不出户而能够顺利跟客户做生意,从而促进金融业的发展。我国就信息通信技术的优势资源运用到金融行业的发展的提议在08年已经提出,特别是近几年更是被运用到了珠三角、长三角等经济发达的地区。与此同时,信息通信技术与金融业的融合也成为了我国现代化建设的的重要任务。
3ICT在旅游业的应用
由于经济的快速发展,生活水平的提高,大部分人更加注重生活的质量从而选择出外旅游放松自己。与此同时,信息通信技术被广泛的运用与旅游业的各个环节,使得人们出国都变成一件比较轻松的事情。因为在信息通信技术发展的基础上,更多人会在互联网上将旅游的车次、景点的门票、住宿的酒店等等先预定好。在想去旅游之前,也可以通过网上旅游信息的服务平台了解游玩的景点以及相关注意事项。
4总结
在这个经济快速发展的时代,信息通信技术也被广泛运用到服务业的各个领域,如旅游观光业、电子物流行业、金融行业等领域。如果想要更快更好地发展第三产业,就必须依赖信息通信技术的支持,这样服务业才能得到更深更远的发展,传统服务业也才能向现代服务业更好地转化。
作者:张克强 单位:博信通信股份有限公司
1.SDR技术,所谓SDR就是软件无线电技术,这种技术在电力信息通信中比较常见,之所以被广泛应用是因为此种技术拥有以下几种优势:第一,A/D与D/A转换技术,此种技术在近年来取得了较大的进步,因为它能够实现高速信号的转换,在实现高速通信的同时能够最大程度上的减少了无线转换器原件的使用量,为制作数字元器件提供方便,可以说是一举多得。第二,短距无线电技术能够通过铺设更为广泛的宽带实现无线通路,这样一来其机动性就有了很大程度上的提高,机动性提高的另一方面的体现就是此种技术能够支持不同的频段,这样一来使得技术的应用范围就更为广泛。第三,此种技术具有很强的可拓展性,对于软件无线电技术来说它的模式并不是固定的,而是可以通过软件的升级开发出更多的服务与技能,重要的是这种升级能够适应复杂的实际操作要求,开放性使其具有无限的升级可能,这也是其被广泛应用并被认可的最为主要的原因。还有就是,软件本身能够通过实践发现问题并改进技术,很多时候这种改变是根据不通使用条件下的用户的要求而改变的,可以说,这种技术更“亲民”更为用户着想,在客户满意度方面有着很大的优势。
2.DSP也就是数字信号处理技术,这项技术是近代以来电力系统不断完善升级的结果,可以说它代表了当今电力通信技术的最前沿的技术,此项技术实现的前提是无线数据通信的飞速发展,21世纪是通信技术的时代很可能在未来的很长一段时间都是,因为通信技术能够给所有社会人带来前所未有的便捷,所以近年来可以用飞速来形容此项技术的发展,当然这也就为DSP技术的发展提供了机会,可靠、准确、快捷和安全不仅仅是普通人的要求更符合电力系统对电力通信技术的要求,前文我们已经提到,我国的幅员辽阔电网覆盖的地域广泛,地质条件,气候条件,人文条件极为复杂,如何通过及时的、准确的通信来保证电力传输的安全稳定成为每一个电力人应该思考的问题,电力信息的体量十分巨大,编码译码又要求速度,VLIW技术应运而生,这项技术能够实现在不加快时钟速度的前提下完成极大体量的数字信号处理工作。
3.智能天线技术,此项技术与其他技术相比优势比较明显,因为智能天线技术能够实现移动通信在较高的频段复用和较大体量的系统容量需求情况下进行无阻碍的工作,因为现代技术的进步频段的使用存在高度的复用率,如果没有稳定的信号很容易出现断开连接或者连接不畅的现象,此项技术在很大程度上避免了这种现象的出现。
4.更为先进的全光网络通信技术,这种技术最大的优势就是速度和效率,因为所有的传输与交流都是以光的形式完成的,这中间不需要进行一般技术需要的光电转换,从而大大提高了传输的速率和效率队,电力信息传输来说这是最为重要的,但是作为最快的传输技术也存在着一个致命的缺点———成本,光纤传输的成本往往高出其他技术的几倍甚至更多,单纯的从经济角度来说目前实现全光网络传输不太现实,还有待于科技的研究和发展,可喜的是我们已经有了一些成果如光纤与电缆混合即HCF模式等。
5.我们现在最常听到的一个词4G,中国的通信网络近年来用一年一样来说一点都不为过,先是3G网络的全覆盖进而4G,中国这几年走过的是其他国家几十年走过的路程,而4G技术也能够在电力信息通信技术领域广泛的应用并成为主流技术。
6.Femtocell技术,此项技术也叫飞蜂窝技术,形象一点说就是超小移动基站应用,这种技术的最大特点就是具有很大的灵活性,投资少功耗低,相对其他技术来说投入的成本要低很多,而且此项技术能够实现即插即用,对室内通信网络可以实现真正意义上的无缝覆盖,因而在一些领域广泛应用,但是此项技术有两个问题需要解决,一个就是飞蜂窝基站之间难免产生的互相干扰的问题还有就是在无缝覆盖的同时实现准确切换的功能。
2电力信息通信的新需求
随着社会经济的不断的发展,信息化进程的不断加深,21世纪计算机与网络已经更为深刻的影响到了人类的方方面面,对电力系统的影响就是整个系统更趋于自动化,智能化,对现代电力控制来说,高精尖技术的引进是必然的,这就产生了第四代电力自动化系统,第四代系统技术含量更高也更为复杂但是更加可控准确,统一的平台,高度的集成化,使得整个系统更方便管理。提升电力控制系统的智能化是现代电力发展的必然要求,电力网络的日益发达必然对电力系统本身的协调控制提出更高的要求,而实现这种高度协调与控制就必须依靠强有力的通信系统,通信系统是电力系统正常运转的保障,智能电力的最终目标就是通信系统与电力系统的完美结合,并且能够深入到每一个使用电力的用户家中,能够更好的为他们服务,确保电力系统安全正常的运转。
3当前电力通信所面临的形势
我国是电力大国,拥有世界上最大规模的电力使用体量,电力基础设施的建设也一直是我国经济基础建设的重要工作,时至今日我们可喜的看到,我国的电力通信网络规模已经十分巨大,并且有着多种方式,技术,架构日趋稳健,技术也逐步成熟,为电力系统的自动化做出了有益的探索,但是庞大的电力通信技术体量也存在着一些问题,如网络覆盖的不够,通信资源分配不到位,用户与输送环节基本脱节,网络快速准确的优点发挥不明显等等。
4结束语
关于移动通信论文参考文献:
[1]谢显忠等,基于TDD的第四代移动通信技术[M].电子工业出版社,2005.
[2]解梅,移动通信技术及发展[J].电子科技大学学报,2003,02.
[3]宋文涛、罗汉文,移动通信[M].上海交通大学出版社,1996.
[4]何林娜,数字移动通信技术[M].机械工业出版社,2004.
[5]吕昌春,李林园.移动互联网产业链平台竞争与电信运营商增值业务发展策略研究[J].邮电设计技术,2012(11):16-20.
[6]张洁.影响中国移动通信产业发展竞争力的因素分析[J].经济视角(下),2011(01):52-53.
关于移动通信论文参考文献:
[1]张洁.影响中国移动通信产业发展竞争力的因素分析[J].经济视角(下),2011(01):52-53.
[2]吕昌春,李林园.移动互联网产业链平台竞争与电信运营商增值业务发展策略研究[J].邮电设计技术,2012(11):16-20.
[3]刘文婷.以运营商为主导的移动互联网业务商业模式研究[J].中国工业经济,2012(08):66-74.
[4]冯文高.我国移动通信产业的竞争均衡分析[J].现代经济信息.2009(16)
[5]张洁.影响中国移动通信产业发展竞争力的因素分析[J].经济视角(下).2011(01)
[6]马云泽.我国移动通信产业的市场结构与规制改革[J].经济问题.2009(01)
[7]张平王卫东陶小峰《WCDMA移动通信系统》人民邮电出版社
[8]詹炳根,《工程建设监理》,中国建设工业出版社,1997
[9]谢坚勋浅谈工程监理与项目管理接轨建设监理2004(2)
关于移动通信论文参考文献:
[1]赵刚.大数据:技术与应用实践指南[M].北京:电子工业出版社,2013.
[2]漆晨犧.电信企业大数据分析、应用及管理发展策略[J].电信科学,2013(3):12-16.
[3]刘洁,王哲.基于大数据的电信运营商业务精确运营平台的构建化[J].电信科学,2015,29(3):22-26.
[4]张俊.移动通信网络中大数据处理的关键技术研究[J].电信网技术,2014(4):10-12.
[5]康波,刘胜强.基于大数据分析的互联网业务用户体验管理[J].电信科学,2013,29(3):32-35.
[6]谢华.大数据在移动通信中的应用探讨[J].科技创业家,2014(1).
[7]夏磊.探巧大数据下的智能数据分析技术[J].科技创新导报,2014(10):21.
[8]侯优优,隋化严.网络优化中的大数据应用[J].互联网天地,2014(l):34-37.
[9]刘震,付俊辉,赵楠.基于移动通信数据的用户移动轨迹预测方法[J].计算机应用与软件,2015,30(2):10-13.
论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。
1 无线电通信技术的发展历程
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。
1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。
随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。
随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加, 日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。
2 无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下:
不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。
具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。
可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。
无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
3 无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点:
3.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。
3.2 推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。
3.3 推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。
3.4 拓新接入网络的样式
技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 转贴于
3.5 过渡电路交换网络
关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。
3.6 使用Blue tooth技术作为信号传感器
Blue tooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。
3.7 推广软件无线电
软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。
3.8 提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。
结束语
回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
参考文献
[1]《信号与系统(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大学出版社 2000年.
[2]《数字与模拟通信系统》 Leon W.Couch,II电子工业出版社.
【关键词】 透地通信 甚低频 弹性波 磁通信 矿井 地下
一、透地通信技术概述
地下环境中,电磁干扰大,信道容量小,安装作业难度大。因此提供一种透地深度大、抗干扰能力强、信道容量大、安装较容易的透地通信技术极具实用价值。
早期用于矿井环境的通信技术为有线电话,另一种技术名为“漏泄馈源”(leaky feeder),都需要通过贯穿矿井的有线电缆实现通信。但有线方式存在电源和传输电缆极易被切断的危险,同时电缆必须经常随井下开采面的推进而移动或延伸,随着电缆长度的增加,每隔一段距离需要对信号进行中继放大,成本很高。
到二十世纪初,开始研究采用甚低频电磁波的无线电透地传输机制。早期的无线电透地通信系统仅能实现单向语音通信,干扰噪声大,信道容量低,并且需要配置非常大的环形天线。随着通信技术的迅速发展,透地通信技术在提高通信可靠性方面取得进步,实现了双向通信功能,装置的尺寸也进一步缩小,逐渐开发出成熟的产品。其中以澳大利亚Mine Site Technologies公司的PED系统、美国Transtek公司的TeleMag系统、加拿大Vital Alert公司的Canary系统为代表。
基于弹性波和磁导的透地通信技术是近年来兴起的新技术。
基于弹性波的透地通信技术是新的透地通信技术。相对于甚低频电磁波,弹性波在大地中的传输距离较远,不需要大尺寸天线。弹性波在传输过程中由大地信道的特性决定的多径效应是影响透地通信系统性能的主要因素。通信技术中的CDMA、OFDM、RAKE接收等技术可以很好地解决多径传输带来的问题,因此根据弹性波的特性选取适合甚低频弹性波调制的参数或信道编码方式,是这类透地通信技术的研究重点。
磁导透地通信技术以磁场为载体传输信号,通过产生交变磁场,经由铁芯之类的导磁介质将交变磁场传输至远端,实现信息的传递。在挖掘隧道、井下作业等场景下,原本就建设有一些由导磁材料构成的构件,例如铁轨,深井钻探头等,利用这些构件,可以在不额外增加成本的条件下,增加通信链路。这些构件的安装位置、人员接触条件等因素使得不适于利用这些构件来进行导电通信,而磁导通信却不受限于这些条件。基于磁导的透地通信的主要问题在于导磁介质在通信传输过程中引入的噪声和干扰较大,因此去噪和抑制干扰是这项技术的主要研究方向。(图1)
从技术细节来看,各个方向各有特点。增加穿透距离的研究起步相对较早,近年来呈逐渐下降态势,这是因为基于目前的传输介质和传输方式,穿透距离已达极限。而另一较早开展研究的方向,即天线形状及小型化方面,一直保持着不低的申请量,这是因为大规模集成电路的集成化程度在不断提高,而且材料工艺也在不断改进,因此天线参数以及芯片尺寸仍有进一步改进的余地。随着我国工业化水平的提高及对矿产资源需求的不断增大,近年来透地通信技术的工业应用呈热点态势,中国企业和研究院校对透地通信技术在相关行业的应用方面的研究加大了投入。此外,在降噪、降低干扰、增加信道容量方面,申请量保持平稳,可以预见的是,伴随着通信技术的快速发展,这些方面仍有进一步改进的空间。
二、透地通信技术领域的专利申请分析
2.1透地通信技术领域专利申请量趋势分析
透地通信技术领域的专利申请量在1980年以前很少,此后持续增长,自2005年后,专利申请量快速增长,并维持在一个较高水平。
专利产出数量反映了一个国家拥有的原创专利数量,原创专利越多,说明该国在该技术领域的研发能力越强,技术越先进。
图2的统计分析结果显示,美国的申请量最大。美国很早就开始透地通信技术领域的研究,技术实力强大,早期由军方部门推动研究,近年来美国的多家公司已研发出多型民用产品,我国也有引进。冷战期间,俄罗斯(前苏联)为与美国对抗,在透地通信技术方面也开展了一些研究,但近期缺乏进展。欧洲与日本的申请量比较平稳。
2.2 透地通信技术领域中国专利申请分析
中国自2006年后在该领域的专利申请量增长迅速,这与我国近年来对矿产资源的需求大幅度增加以及矿井事故多发有紧密联系。
对在华申请人进行统计分析,约47%的申请来自企业,约42%的申请来自科研院校,来自个人的申请占11%。在华申请人没有代表性的申请人,仅山东科技大学、哈尔滨工程大学和普拉德研究及发展公司相对较多。
以上情况均可以印证,我国在透地通信技术领域的起步较晚,相关专利技术还处于科研阶段,但企业的研发热情很高,且随着我国的经济发展,今后对于矿产资源的需求会进一步增大,因此透地通信技术在我国有很大的市场应用前景,专利申请量必将持续快速增加。
参 考 文 献
[1]霍振龙. 透地通信系统的现状和主流技术分析. 工况自动化. 2013,9
[2]郝建军,王凤瑛. 弹性波透地通信分层大地信道的多径特性. 煤炭学报. 2012,4
[3]张君. 超长波透地通信信道建模及弱信号检测算法研究. 哈尔滨工业大学硕士学位论文. 2012,6
[4]熊艳荣. 低频透地通信系统机理研究. 成都理工大学硕士学位论文. 2007,5
论文摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。
1.光纤通信技术
光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。
光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。
2. 光纤通信技术的特点
(1) 频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2) 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。
(3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。
(4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。
除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。
3. 光纤通信技术在有线电视网络中的应用
20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH +光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。
有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。
现在光通信网络的容量虽然已经很大, 但还有许多应用能力在闲置, 今后随着社会经济的不断发展, 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此, 光纤通信技术在应用需求的推动下, 一定不断会有新的发展。
参考文献:
[1]王磊,裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)
[2]何淑贞,王晓梅. 光通信技术的新飞跃[J]. 网络电信,2004,(2)
1.引言
随着信息技术的不断发展和信息获取方式的增多,《现代通信技术》课程作为我校电子信息工程专业大三学生的前导专业课程,其地位变得越来越重要。但是传统的教学模式已经不再适应新的形势和新的要求,教学改革势在必行。针对近年来国内外涌现的几种新的典型的教学方法和教学模式,结合《现代通信技术》课程的特点,最终提出基于混合式教学方法的课程教学改革。
混合式学习是21世纪初期继网络化学习(E-learning)之后提出的新的教学模式。北京师范大学现代教育技术研究所所长何克抗教授认为[1],所谓混合式学习就是把传统学习方式的优势和网络学习方式的优势结合起来,既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用,又要充分体现学生作为学习过程主体的积极性、主动性与创造性。混合式学习是将传统的面对面课堂学习和基于高校某种网络教学平台学习进行有机的结合,实现不同的教学方式、技术和资源相混合,以达到最高效的学习目的[2]。学生可以根据学习时间、兴趣和水平选择适合自己的最佳的学习方式。同时,教师也从原来的教学活动的主体转变成这一学习过程中的引导者、组织者和监督者[3]-[4]。因此,建构新的基于混合式学习的《现代通信技术》教学模式,有效利用网络教学的优势,达到教学目的,培养学生的学习兴趣和实践能力。
2.混合式学习在《现代通信技术》课程中的应用
2.1现状分析
《现代通信技术》课程中有很多抽象难懂的理论知识,比如通信网中拥塞和流量控制、移动通信中的干扰及计算机通信中的ICMP协议等,学生课上暂时听懂,课下复习的时候又会遇到难于理解的问题,由于受时间和空间所限,很难及时得到老师的指导和帮助,时间一长堆积的问题就会越来越多,严重挫伤学生学习的积极性,导致学习效果不佳、课程总评成绩偏低等现象。
而采用混合式教学模式后,老师可将讲义、微课视频和常见的疑难问题解答等资料到学校的网络教学平台上,使学生能随时查阅。更重要的是老师在网络教学平台上实现与学生的在线答疑或讨论,提出探究式课题让学生分组研究,完全突破传统课堂时空的限制,不仅提高学生对现代通信技术的学习兴趣,调动学生的积极主动性,增强学生的团结协作能力,而且培养学生自主学习兴趣和独立分析问题、解决问题的能力,有效地增强课程教学效果,并为电子信息类其他课程混合式教学活动的开展提供依据和方法。且老师在选取定制教学计划的过程中,提高了教学综合设计的能力。
2.2教学设计
2.2.1混合式学习模式下课程内容的设计
根据现代通信技术课程中各章知识点的特点将该课程分为基础理论型和拓展应用型两大类,根据各章知识点的难易度和在专业能力培养中的重要度,又将该课程分为面授型和自学型。对于基础理论型、面授型的知识,以老师的课堂面授为主,强调师生的互动;对于拓展应用型、自学型的知识,以线上互动、讨论学习为主。
2.2.2混合式学习模式下课程课题的引入
在《现代通信技术》的教学过程中,引入课题研究、讨论的环节可以充分调动学生的学习主动性,使学生利用课余时间查阅资料、讨论研究并撰写论文,这样可以引领学生实实在在地参与教学活动中来,提高他们对课程的学习兴趣。同时,还锻炼学生的团结协作能力和相互沟通能力,激发学生对拓展知识的探索热情。在具体教学过程中,我们对照每一章内容的特点和每个班学生的情况,给出一些问题探究式的课题,比如通信网中常用的拥塞和流量控制方法、影响移动通信质量的三大干扰的比较等,让学生在课下分组讨论研究完成,并把最终的论文报告通过网络教学平台上传给老师,老师及时批改给出反馈意见,并给每位学生打出相应的分数。对于完成较好的学生小组,组织他们在课堂上汇报答辩。这种鼓励示范效应会在学生中形成良性循环,带动其他学生更积极主动地参与学习讨论的教学活动。
2.2.3在混合式学习模式下老师对学习活动过程发挥的作用
实施混合式教学活动中老师的引领、组织、监管应贯穿整个过程。主要表现在以下几个方面:
分组并设计讨论课题;老师在制定课题分组讨论时,根据每个学生的学习情况分组,并依据他们对知识的掌握能力设计讨论的课题。
提供必要的课程指导和引导;学生分小组进行课题讨论时,老师应给出必要的技术指导,保证课题讨论的顺利开展,引导学生小组利用网络教学平台的资源充分获取所需的知识素材。
组织汇报答辩并点评;学生小组进行课题汇报答辩时,老师应以积极鼓励和表扬为主,同时指出课题汇报过程中的存在的优缺点。
监管和检查;在整个混合式网络教学活动中,老师必须充分发挥其监管作用,定期查验进度,保证每一个学生都参与活动,完成自己的工作,及时组织监督小组学生相互交流,核查各自工作的完成情况。
2.3评价体系
在混合式教学模式下,传统的评价体系因为涵盖学习活动的内容过少不能反映一个学生的综合学习过程,因此,已不再适用。我们根据课程教学活动制定新的评价体系,调整后评价体系包括:期末考试成绩(60%)、线上网络学习成绩(查阅资料的情况)(10%)、课题论文成绩(上传论文的质量及汇报答辩的质量)(10%)、分组讨论表现(10%)和平时作业成绩(10%)五大方面。
新的评价标准下,主要以学生是否完成预期的学习任务为考量,注重学生在教学实践活动中理解知识和运用知识的能力。
2.4教学效果
通过对学生的问卷调查,网络教学平台上学生学习状况的统计等,多元化分析混合式教学在《现代通信技术》课程中的应用效果。下表中对近两年来课程改革前后教学效果进行的分析对比,其中是2015年我校电信2012级72人未采用混合式教学模式,2016年对我校电信2013级81人采用混合式教学模式,从表中对比的结果可以看出学生对于混合式教学在课程内容安排、课程内容设计及课程评价体系等方面比传统教学模式的满意程度是有所提高的。
3.结语
混合式教学法在《现代通信技术》课程教学改革中的应用是一个循序渐进的过程,老师需要巧设学习任务,在网络教学平台上传完备的教学素材,及时引导学生并对学习小组进行评价,这些都对老师在课程开展前教学内容的安排和设计上提出更高的要求;学生利用网络教学平台多样的资源完成学习任务,和小组成员互动讨论,并在课堂上汇报答辩,这些都有助于激发学生自主学习的兴趣,提高学生在课堂学习和课程探索上的积极性和创造性,达到最优的学习效果。教学改革的探索和应用为混合式教学在我校电子信息工程专业的其他课程中的应用推广做出铺垫。
【关键词】照明光源;无线网络;智能控制
1.前言
目前我国照明用电量占建筑用电的20%-30%,智能照明电气公司生产的场景控制器和调光产品基本上都采用开环控制,根据区域要求打开光源并调节光的输出,这样很难达到该环境最合理的照度,通常调节好一个照度水平后,不会再根据该环境的光线强度来改变照度。这种不合理的控制光源方法,增加了用电量,造成大量污染。无线传感器网络技术是本世纪最具影响力的技术之一,如果将无线传感技术应用到照明控制系统中,不仅会大大减少成本,而且节约资源,避免不必要的浪费。
本文提出的照明控制系统主要利用短距离无线通信和CAN总线技术,应用于小环境光源照明控制,由无线通信基站、无线通信从站和终端节点组成。本方案适合小环境光源控制,克服了自动化程度低、管理比较混乱、控制相对分散的传统照明控制系统的缺点,为人们生活提供一个更加智能化的环境。
2.原理及技术
本研究方案主要应用到短距离无线通信技术和CAN总线技术。其中,短距离无线通信技术采用低功率短距离无线通信技术,采用nRF905无线射频收发芯片。无线通信基站由STC89C52和nRF905无线收发器组成。STC89C52为改基站的控制芯片,用来产生控制信号,并对从站返回的状态做出反应,确保照明光源运转正常;nRF905无线收发器为基站信号发送设备,通过nRF905完成对控制信号的发送和对从站发送的照明光源状态信号的接收。
2.1 短距离无线通信
随着通信和信息技术的不断发展,短距离无线通信技术的应用步伐不断加快,正日益走向成熟。一般意义上,只要通信收发双方通过无线电波传输信息且传输距离限制在较短范围(几十米)以内,就可称为短距离无线通信。短距离无线通信技术的工作频段为ISM频段,使用这类频段不需要任何许可证,通常只要求发射不超过一定的功率(通常低于1W),只要不干扰其它频段即可。目前常见的短距离无线通信经常应用于以下几个ISM频段:27MHz频段;2.4GHz频段和315MHz;433MHz和868MHz等频段。
2.2 CAN总线
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议,它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线,是最有前途的现场总线之一。
3.选用部件
本方案所用设备主要为PHILIPS半导体生产PCA89C250收发器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905无线收发器。
PCA82C250是CAN控制器的物理接口,其主要作用是:给BUS提供差动发送信号,给CAN控制器提供差动接受信号。该芯片采用5V直流电供电,PCA82C50是针对汽车中高速通讯的应用而设计,符合ISO11898标准。
SJA1000是一种CAN独立控制器,通常用于自动化领域,用来控制区域网络控制。SJA1000与控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式,在该模式下,CAN总线符合全部的CAN2.0B协议。
挪威Nordic公司的nRF905芯片主要应用于小面积区域。nRF905在无线数据通信、无线报警及安全系统、无线监测、无线开锁、家庭自动化和玩具等诸多领域得到广泛应用。
4.系统硬件
4.1 nRF905通讯模块
nRF905与STC89C52单片机硬件接口如图1所示。
4.2 CAN控制收发器
本方案用到的PCA82C250芯片是为CAN协议配置的物理总线接口,能够为CAN总线提供差动发送能力,为SJA1000提供差动接收能力。图2为SJA1000与PAC82C250组成的硬件图。
5.系统软件
硬件操作需要通过软件来实现。软件的基本操作包括初始化和常规服务两部分。初始化服务包括SJA1000和nRF905两个芯片的初始化,SJA1000发送和接收的配置,nRF905的发送和接收的配置;常规服务包括:无线通信基站、无线通信从站、无线终端节点之间的通信。
5.1 CAN总线操作
初始化SJA1000芯片,配置SJA_MOD寄存器,进入复位模式,确定验收滤波器模式;配置SJA_CDR0寄存器,选择PeliCAN模式,禁止SJA1000的CLKOUT引脚;配置总线定时寄存器波特率设置为125Kbps,配置输出控制寄存器为正常输出模式,TX0为下拉,TX1为下拉;配置命令寄存器释放接收缓冲器,配置验收滤波寄存器。
5.2 无线数据操作
初始化nRF905,nRF905所有配置都是通过SPI接口进行,SPI接口由5个寄存器组成,只有在掉电模式和Standby模式是激活的。置高PWR_UP,置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式。SPI接口包括5个内部寄存器:状态寄存器、RF配置寄存器、发送地址寄存器、发送有效数据寄存器、接收有效数据寄存器。通过配置RF配置寄存器可使nRF905正常运行。
5.3 CAN总线数据发送
CAN发送:发送缓冲器配置分为描述符区和数据区,描述符区第一个字节是帧信息字节,它说明了帧格式(标准帧格式或扩展帧格式)、远程或数据帧和数据长度。标准帧格式有两个字节的识别码,扩展帧格式有4个字节的识别码,数据长度最长为8个字节,发送缓冲器长13个字节。配置发送缓冲器工作在扩展帧格式,发送数据帧,数据长度为8个字节,识别码与下位机匹配,发送数据为nRF905无线接收的数据。检测状态寄存器,接收状态位为0、发送完成状态位为1且发送缓冲器状态位为1,则将发送缓冲器数据放入TX缓冲器,命令寄存器SJA_CMR发送请求位置1,发送数据。
5.4 CAM总线数据接收
CAN接收:中断寄存器SJA_IR接收中断位置高,开始接收RX缓冲区数据,将数据存入接收缓冲区,存储完成后接收缓冲器位置高释放RX缓冲区;释放仲裁丢失捕捉寄存器和错误捕捉寄存器。
5.5 无线数据发送
nRF905发送:TRX_CE=0,TXEN=0,nRF905处于SPI编程;CSN置低,SPI等待一条指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”,写TX有效数据,写操作从字节0开始;发送TX缓存存放数据;CSN置高;CSN置低,SPI等待一条指令,W_TX_ADDRESS=“00100010”,写TX地址,全部写操作从字节0开始;发送TX缓存存放地址;CSN置高;TRX_CE置高开始发送;发送完成后TRX_CE置低。
5.6 无线数据接收
nRF905接收:TRX_CE=1,TXEN=0,nRF905处于接收状态;DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否为1,判断是否有新数据传入且数据接收完成,TRX_CE=0进入Standby模式;CSN置低,SPI等待一条指令,R_RX_PAYLOAD=“00100100”,读RX有效数据,读操作从字节0开始;CSN置高;TRX_CE=1。
5.7 无线通信基站控制
常规服务即无线通信基站工作包括:在完成对nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引脚置低,nRF905处于SPI编程,将nRF905所发地址及数据写入缓存,置高TRX_CE和TXEN引脚,发送数据,发送不成功则重新发送,如果成功,置低TRX_CE,等待下一个数据发送。
6.系统测试
将CAN收发器单片机的串行接口与PC机串口相连,利用PC机串口通信程序将数据通过串口发送给CAN接收器,实现CAN节点的收发数据测试。串行通信的参数设置为:串口端口号:1;波特率:9600bps;数据位:8位;停止位:1位。
在使用串口时先要打开串口,然后将数据传给CAN节点单片机。发送数据中要包含无线控制器的下位机地址和其他控制信息,如在实验中使用的节点地址为0x00020406、其他控制数据为34。34对应的二进制数据为00110100。实验表明,本方案给出的无线与有线混合的网络控制系统工作正常。
无线通信基站发送0X34到无线通信从站,从站接收信号后通过CAN总线发送至终端节点,终端节点接收并在数码管显示接收数据,并控制下面LED灯相应的暗灭,显示正常发送RXOK信号通过CAN总线传输至无线通信从站,从站将信号发送至基站,基站接收信号并将数码管置零,等待下一个发送信息。
7.小结
该系统能利用有线与无线网络相结合完成对光源的控制,取得了较好的效果,综合了有线和无线网络的各自优点,使得网络控制成本更低、网络利用率更高、系统智能化更强,便于网络的管理和应用,适合学校、家庭、政府、企业等场所应用,该网络结构的应用将具有可观的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]卢志强.无线控制网络的研究[D].西安:西安科技大学硕士学位论文,2004.
[2]黄晓霞.无线传感器网络在绿色照明系统中的应用[D].上海:同济大学硕士学位论文,2007.
[3]黄艳玲.智能控制技术在住宅照明控制中的应用研究[D].重庆:重庆大学硕士学位论文,2003.
[4]孙宗智,王涛.一种智能照明控制系统方案的研究[J].信息技术与信息化,2010(1):55-57.
[5]张岳军.智能照明系统的研究与开发[D].浙江:浙江大学硕士学位论文,2006.
[6]董珀.智能照明控制系统及其新技术研究[D].上海:东华大学硕士学位论文,2010.
关键词:无线电通信技术 方法发展历程
中图分类号: E271.7文献标识码:A文章编号:
前言
无线电技术中使用的电磁波叫做无线电波。从电磁场理化的建立至电磁波被发现,直至现今被广泛应用经历了近130年的历史。经历了漫长的岁月的考验,无线电通信技术迎来了其发展的时代。
1无线电通信技术的发展历程
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。
1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。
随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来。
随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。
2无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结
不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。
具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。
可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。
无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
无线通信的展望无线通信具有跨越时空进行信息沟通的灵活性,以及全球无缝隙覆盖的特性,成为当今世界最具吸引力的通信方式。目前,无线通信特别是移动通信市场进入规模化大发展阶段,无线通信业务和技术呈现出从传统的话音领域向数据领域和宽带多媒体领域转变的态势,市场空前繁荣。
3无线电通信技术方法
3.1WiMAX技术
WiMAX技术即全球微波接入互操作系统,这种技术原在西方国家很受欢迎,如今在我国也掀起了热潮。它是一种宽带无限连接方案,对无限局域网的组建起到了不可替代的作用。它的数据传送距离和传送速度均优于Wi-Fi技术。
3.2Wi-Fi技术
Wi-Fi技术是无线局域网的接入技术,其技术标准为802.11,而我国网络均采用802.11b标准,它对移动通信起到了补充作用。
3.3 3.5GHz技术
3.5Ghz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。其优点是可以远离入网,但在我国却受到带宽不足的限制。其缺点是易受外界因素的影响。
3.4 3G技术
3G,全称3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。其主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务,其传输速率在高速移动环境中支持144kb/s,步行慢速移动环境中支持384kb/s,静止状态下支持2Mb/s。国际电信联盟(ITU)在2000年5月确定W-CDMA、CDMA2000和我国拥有自主知识产权的TDS-CDMA为三大主流无线接口标准,写入3G技术指导性文件《2000年国际移动通讯计划》。
3.5 Bluetooth(蓝牙)
Bluetooth(蓝牙),是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术,可以使短距离内的众多设备略去繁多的线路接入。简化空间布局。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术,支持点对点及点对多点通信,工作在全球通用的2.4GHzISM(即工业、科学、医学)频段。其数据速率为1Mbps。采用时分双工传输方案实现全双工传输。
3.6 毫米波光载无线(MM-RoF)系统
毫米波光载无线(MM-RoF)系统是将光通信技术和无线毫米波技术相结合建立起来的。其特点是带宽大、体积小、重量轻、成本低、损耗小、抗电磁干扰及传输质量高等优点。MM-RoF可解决传统微波传输系统在毫米波段存在的损耗大、抗干扰能力弱等问题,同时可克服毫米波电子器件的电子“瓶颈”问题,非常有发展潜力。多格式多业务的MM-RoF技术将是MM-RoF系统今后发展的一个重要方向。
4 无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,可以采取以下控制方法
4.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。
4.2 推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用,尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。
4.3推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。
4.4提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。
5结语
综上所述,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这就使得我们在研究和开发的过程中对其展开全方位的施工方式,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
参考文献
论文摘要:通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。
随着因特网、多媒体和无线通信技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通信在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通信产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通信技术一个重要分支的短距离无线通信技术正逐渐引起越来越广泛的观注。
1短距离无线通信技术简介
近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线与移动通信技术也经历了一个快速发展的阶段,WLAN技术、蓝牙技术、UWB技术,以及紫蜂(ZigBee)技术等取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100m以内的通信,分为高速短距离无线通信和低速短距离无线通信两类。高速短距离无线通信最高数据速率>100Mbit/s,通信距离
2 蓝牙(Bluetooth)技术
“蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通信技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通信设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通信。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通信设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通信。
蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。蓝牙技术使得一些便于携带的移动通信设备和计算机设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线连接因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电,组成一个巨大的无线通信网络。打印机、PDA、桌上型计算机、传真机、键盘、游戏操纵杆以及所有其它的数字设备都可以成为蓝牙系统的一部分。目前蓝牙的标准是IEEE802.15,工作在2.4GHz频带,通道带宽为lMb/s,异步非对称连接最高数据速率为723.2kb/s。蓝牙速率亦拟进一步增强,新的蓝牙标准2.0版支持高达10Mb/s以上速率(4、8及12~20Mb/s),这是适应未来愈来愈多宽带多媒体业务需求的必然演进趋势。
作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通信技术,它必将在不久的将来渗透到我们生活的各个方面。
3 超宽带(UWB)技术
超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通信设备中使用。随着无线通信的飞速发展,人们对高速无线通信提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通信方案。与常见的使用连续载波通信方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通信的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通信方式,它有望在无线通信领域得到广泛的应用。UWB的特点如下:
(1)抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。
(2)传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。
(3)带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通信系统同时工作而互不干扰。
(4)消耗电能少:通常情况下,无线通信系统在通信时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。
(5)保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。
(6)发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。
(7)成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。
参考文献
关键词:三本院校 通信工程 师资队伍 校企合作
中图分类号:G645 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)03(b)-0211-02
作为一所民办本科院校,武昌工学院的人才培养目标定位于“知识结构合理、动手能力强、综合素质高”的应用型人才。通信工程专业是武昌工学院的重要工科专业之一。根据市场对专业人才多层次和多规格的需求,以及通信技术的发展趋势和湖北区域经济发展的需要,该校通信工程专业以电子信息类专业基础课程为基础平台,以现代通信技术为方向,以现代电子设计、应用为基础,以计算机为重要工具,将“通信技术及应用、通信系统集成技术” 两个方向相结合,培养具备从事现代通信系统和网络的集成、应用、安装、调测和工程应用基本能力的高素质应用型人才,为区域经济发展提供服务。
通信技术发展迅速,该专业课程内容更新快,专业性强,对学生的培养实践环节多,对专业教师的工程经历和实践动手能力要求高。因此,建设一支质量和数量能够满足通信工程专业人才培养的师资队伍,是保证人才培养质量的关键。
1 通信工程专业师资队伍目前存在的问题
工学专业自身的特点决定了通信工程是一个集理论与实践于一体的专业,不仅要求学生具有理论知识,还需要有动手能力。为了培养学生这两方面的技能,要求该专业的教师既拥有扎实的理论知识,又掌握通信技术的最新发展,具有较强的工程实践能力。从我校通信工程专业师资队伍现状来看,主要存在如下问题。
1.1 缺乏有影响力的学科带头人,不利于专业建设整体规划和具体实施
学科带头人对一个专业的发展起着非常重要的作用,直接影响着师资队伍整体建设水平。然而,同大多数三本院校一样,该校通信工程专业的专任教师绝大多数为年轻教师,能力和素质还不足以承担学科带头人的重任;由于各种原因,从一本、二本公办高校聘任学科带头人也有相当难度。这种现状严重制约了三本院校的专业建设及师资队伍建设。
1.2 师资队伍年龄结构、学历结构、职称结构、梯队结构不够合理
目前,该专业教师数量基本能满足正常教学需要,但师资队伍年龄结构不合理,绝大部分都是30多岁的年轻教师,教学经验丰富的中年教师占比太小。从学历结构来看,几乎清一色的硕士学历,博士学历的专职教师几乎没有。从职称结构来看,虽然这几年部分年轻教师陆续评上副教授职称,但绝大部分专任教师仍是讲师职称,专任教师中教授数量几乎为零。由于专任教师的年龄结构、学历结构、职称结构都不够合理,因此难以形成合理的教师梯队,不利于专业的长远发展。
1.3 青年教师整体欠缺实践经验,既精通该专业理论又具有本专业工程实践经验的双师型教师太少
同其它三本院校一样,该校电子通信类专业的教师大部分比较年轻,基本上都是刚硕士毕业就直接到学校任教,没有行业经历及背景,对新的技术和设备不熟悉,实践经验少,动手能力不强,因此难以做到将理论教学与实际应用密切联系,在一定程度上影响了教学的效果和人才培养质量。
1.4 资队伍流动性较大,影响师资队伍的稳定
作为民办本科院校,该校教师属于聘用性质,由于没有事业编制以及待遇不高等问题,教师缺少归属感和安全感,学校主人翁的意识不强,如果有合适的机会,往往会跳槽到具有固定事业编制的公办学校。例如,该院近几年在职读博的几名教师,无一例外地在拿到博士学位后跳槽到公办学校。这种现象对保证师资队伍的稳定性,持续提高教师的教学水平、教科研能力都有较大影响。
因此,有必要根据人才培养目标和该校的实际情况,对通信工程专业的师资队伍建设进行改革与实践。
2 师资队伍建设的目标与原则
为实现该校的应用型人才培养目标定位,建设一支高素质的师资队伍是关键。为适应社会需求和通信技术的发展,结合该校的具体情况,该校通信工程专业师资队伍建设目标为:以社会需求为导向,以培养学生能力为根本,通过产教融合,校企合作,实现专业链与产业链、课程内容与职业标准、教学过程与生产过程的对接,打造一支质量和数量能够满足通信工程专业人才培养需要的“双师型”师资队伍,为该校应用型人才的培养提供有力保证,同时也为三本院校解决师资队伍数量不足、质量不高的问题开辟一条新途径。
师资队伍建设应遵循以下原则:
(1)优化结构,形成梯队。在师资队伍建设中,要形成优胜劣汰的机制。既要重视学科带头人、骨干教师的引进和培养,也要逐步淘汰那些专业水平一般,不思进取的教师,从而形成一种互相竞争、积极向上的良好氛围。通过几年的努力,形成一支由学科带头人、骨干教师、一般教师构成的,年龄结构、学历结构、职称结构都较为合理的师资队伍。
(2)校企合作共建“双师型”师资队伍。建立和完善校企合作机制,搭建校企合作平台。通过校企合作,一方面可以让教师参加企业的生产实践,从企业获得最新的技术、知识、工艺,提高专业教师的专业理论水平和实践动手能力;另一方面通过校企合作平台可以聘请企业的技术骨干、专家担任兼职教师,保证教学(特别是实践教学)的质量。
(3)加强教学团队建设。在师资队伍建设中,要摒弃那种教师单打独斗、互不来往交流的观念,根据专业特点积极构建若干教学团队,让每一名教师都选择并且融入相应的教学团队,让教师与团队同进步、共成长。在教学团队建设中,要始终追踪市场变化和技术更新,保持同企业的不间断联系,在校企合作办学中保持团队建设的朝气,使师资队伍的知识结构和工程实践能力得到不断更新。
3 通信工程专业师资队伍建设的主要措施
该校通信工程专业2012年被批准为“湖北省普通高等学校战略性新兴(支柱)产业人才培养计划项目”。为了加强应用型人才培养以及更好地完成这一项目,近几年来,该校与烽火集团武汉虹信技术服务有限责任公司、南京嘉环科技有限公司等多家企业进行合作,开展了基于校企合作的通信工程专业产业人才培养模式的改革与实践,在多个方面进行了有益的探索,取得了一定的成效。除积极从一本、二本高校引进学科带头人外,师资队伍建设的改革主要体现在以下几方面。
(1)校企合作共同制定通信工程专业人才培养方案。在产业人才培养计划项目的支持下,该校与上述企业的专家和技术人员一起,结合通信行业企业特点及对人才培养的需求,共同探讨我校通信工程专业的人才培养模式与方案,经过多次调研、交流、探讨,校企合作修订了通信工程专业人才培养方案。在方案的制定过程中,该校专任教师对通信技术的发展现状及趋势,对该校通信工程专业学生应具备的专业素质有了更为清醒的认识。另外,从企业聘请有经验的技术人员参与教学大纲、实践教学计划的制定。
(2)校企合作,将通信工程实践中所需要的几门综合实践性课程《通信技术》《移动通信》《光纤通信》等安排到专业教学计划中,由企业工程师与我校专职教师按照教学大纲要求共同完成。并结合专业课程特点,结合学生在相关企业一线的实习实训环境,教师和企业技术人员共同编写与工程实际针对性较强的实训教材。
(3)在应用型人才培养中,特别增加了16学时由企业专家讲授的专家专题讲座环节。在学校聘请的42位特聘教授中,就有通信工程专业聘请的五位大中型企业的专家、高级技术人员,定期为学生作专题报告。
(4)结合应用型转型,加强“双师型”师资队伍建设。在学校政策支持下,通信工程相关专业先后有6名年轻教师,通过该校与武汉虹信技术服务有限责任公司等相关企业的合作平台,通过教师下企业挂职锻炼、与企业技术人员的项目合作等方式,跟踪通信领域最新的技术,了解该领域发展前沿,通过参与企业的实践活动丰富实践经验,教师教学科研能力素质显著提升。目前该校通信工程专业的教师中,“双师型”教师人数已达到教师总人数的三分之一。同时选聘企业中实践能力强的专业技术人员担任兼职教师。
(5)结合实习、实训,实行毕业设计(论文)“双导师”制。在与武汉虹信技术服务有限责任公司共建实习实训基地过程中,经学校和企业共同商定,结合实习实训的开展,把学生的毕业(设计)论文纳入实习过程中完成。企业的实习实训指导老师结合企业生产和工程中的实际问题,拟定课题,供学生毕业设计课题选择,同时企业根据学生选定具体课题委派有相关研究专长的企业工程师作为毕业设计的指导教师,两年来,共有16人次的企业工程师担任毕业设计指导教师。同时,学校也委派相关专业专职教师,与企业指导老师一起共同指导学生毕业(设计)论文,实行毕业(设计)论文“双导师”制。
经过几年来的探索和实践,依托校企合作办学,该校通信工程专业已基本构建了一支专兼结合,具有较高教学水平、较强实践能力、相对稳定的,质量和数量都能满足通信工程专业产业人才培养需要的“双师型”师资队伍,为应用型人才的培养提供了有力保证。同时也为其他三本院校解决师资队伍数量不足、质量不高的问题开辟了一条新途径。
参考文献
[1] 柴源,孙玉轩.校企合作办学与通信工程教学团队建设[J].科技展望,2015(23):187-188.