信号通信论文范文
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第1篇
城市轨道交通信号系统的DCS网络包含有线部分和无线部分。有线网络部分是指轨旁设备之间的数据通信，为信号系统提供专用有线信息传输，为控制中心、车站、场段之间提供有线传输通道，建立局域网连接。无线部分主要是列车上的移动无线设备和地面轨旁无线单元之间建立的车地双向通信。如上所述，在信号系统的DCS网络中，可以根据不同的组网方式，构建不同的网络结构，形成连接信号系统相关设备的通信网。而在这样的网络中，传递的信息就包含大量的管理信息、行车数据信息、ATS信息、维护信息、数据记录信息等。DCS系统网络连接设备一般连接方式需要说明的是DCS网络结构是多样的，随着实际地铁线路情况、所连接的设备情况、以及技术发展和应用情况有不同变化。从图1中可以看出，信号系统DCS网络具有连接设备类型多、数量大，信息传输种类繁多的特点。如果在DCS网络中信息没有合理的传输定义，使网络中任何一个数据帧的传输都要遍及整个网络，导致所有与网络连接的设备都接收到，这样就会严重的消耗掉网络整体带宽。因此，在DCS网络传输信息量较大时（如早、晚运行高峰时等），如不对网络进行合理设置，就可能产生网络风暴。网络风暴发生时，与网络连接的部分设备也可能会由于无法应对网络流量的大幅波动导致故障，进而引发故障面扩大的情况发生，对运营产生严重影响，这就需要对网络中的信息传输进行合理优化。
2VLAN技术特点及在DCS网络中的应用
VLAN技术是将局域网设备从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组数据交换。由于VLAN设置是在交换机上按逻辑来划分，而不是传统上的只能从物理上划分，因此VLAN技术的出现，可以满足根据实际应用情况，将同一物理局域网内不同用户逻辑地划分成不同的广播域需求。在设计VLAN并实现应用时，首先要确定如何划分VLAN。较为常见的VLAN划分方式包括：按照端口划分，按照MAC地址划分、基于网络层划分、以及基于IP广播和基于规则等方式。其中应用最为广泛、也是最有效的，是按照端口划分的方式，这种划分方式是根据以太网交换机的交换端口来划分的，将交换机上的物理端口分为若干个组，每个组构成一个虚拟网。由于基于端口划分VLAN的优点是定义VLAN成员非常简单，只要在接入交换机上进行相关设置即可，操作相对简单，适合任何大小的网络。同时，这种配置方式适用于网络环境比较固定的情况，与DCS网络构建后即在运营中不会轻易改变的实际情况较为符合，因此在地铁信号系统DCS网络交换机的配置中，一般都可以使用按照端口划分VLAN的配置方式。以赫斯曼交换机为例，按照端口划分VLAN，为不同端口赋予不同ID后的界面显示情况综上所述，为了有效避免信号系统DCS网络风暴的发生，可以将交换机端口划分到不同VLAN中。其原理为：在不同端口发出的所有数据帧上增加一个代表所属VLAN编号的ID，各个交换机端口只有在接收到所属VLANID的信息时，才会对该信息进行拆分处理，而在收到标有其他VLANID信息时，只会将该信息按照目的地址进行转发。这样就实现了通过在DCS网络交换机上应用VLAN技术，有效控制网络流量、降低网络风暴发生概率的目标。并且通过在交换机上进行VLAN的划分，可以起到减少项目建设的设备投资成本、简化DCS网络管理、提高网络安全性的作用。这里需要提出的是，有必要找到适合于信号DCS网络的划分原则，结合实际应用情况，将不同级别的信息进行合理区分。
3适用于DCS的VLAN划分原则
由于地铁信号系统DCS网络具有连接设备数量、类型较多，信息传输种类繁多的特点，在按照端口划分的VLAN配置方法对信号DCS网络交换机等进行配置时，需要寻找到合适的原则，将信号系统DCS网络中不同设备、不同信息类型进行全网的统一配置，既能有效避免网络风暴，又有利于维护人员进行维修检查。这就需要根据网络端口是否有用、该端口在网络中的作用、所传输的信息内容和特点等特征，将网络端口有序划分。例如，在网络的列车自动控制（ATC）信息、列车自动监控（ATS）信息、维护管理信息等带有不同功能及目地的信息，划分到不同的VLAN中。在信息有效传输的同时，也可以提高网络的安全性能。建议按照以下原则进行层层划分。
1）由于信号系统涉及列车行车安全，因此可先将交换机上多余端口统一划入“无用端口”的VLAN中，这样即使有其他设备接入到该端口上，也不会对有用端口间的网络通信造成影响。
2）进一步将有用端口进行分类，如该端口在信号DCS网络中只做收发，不对信息进行拆分和处理，即可将其划入“管理类”的VLAN中。
3）在DCS网络中，与“管理类”信息对应的是“业务类”信息，在此类信息中，建议先将涉及到列车控制安全的ATC信息独立划分出来，同时由于此类信息较为重要，需设计两路，可以划分至两个不同的VLAN中。
4）另外，“业务类”信息还包含其他非ATC信息，也就是非安全信息。对这类信息的划分，首先将其中的ATS信息独立划分出来，同样建议为两路。
5）同时，非安全类的信息也包含维护管理类信息，如维护支持、电源监控类等信息也需要划分到单独一个VLAN中，此类信息可以不进行冗余设置。
6）其他非安全类信息也可以通过实际情况进行VLAN设置，可以独立VLAN，也可统一划入一个VLAN，根据实际情况进行设置即可。建议的VLAN划分原则，以及该原则对应在信号系统中的传输内容示意。
4总结
第2篇
论文摘要:近几十年里，数字信号处理技术取得了飞速发展，特别是在自适应信号处理方面，通过内部参数的最优化来自动调节系统特性并以其计算简单，收敛速度快等许多优点而被广泛使用。本文主要介绍了几种常用的自适应算法，如：LMS，RLS，NLMS等。分别就几种算法在算法原理，算法性能分析和计算机仿真等方面来说明各种算法的优越性。通过围绕算法的优缺点进行比较，得出一些重要结论。最后对自适应信号处理的一些应用作了介绍和分析，并对其进行了仿真。
Abstract：Inrecentdecades,digitalsignalprocessingtechnologyhasmaderapiddevelopment,especiallyinadaptivesignalprocessing.Theadaptivesignalprocessingalgorithmcanadjusttheinternalparametersoffilterstooptimizesystemcharacteristicsautomatically.Foritssimplecomputationalcomplexity,fastconvergencespeedandmanyotheradvantages,adaptivefilerhasbeenwidelyused.
Thispaperintroducesseveralcommonlyusedalgorithms,suchas:LMS,RLS,NLMS,etc..Throughtheprincipleofadaptivealgorithmanalysisandsimulation,weillustratethevariousaspectsoftheadaptivealgorithm’ssuperiority.Andthroughthecomparingoftheiradvantagesanddisadvantages,wecoulddrawsomeimportantconclusionsfordifferentalgorithm.
Keywords:Adaptivesignalprocessing,Adaptivefilter
1引言
自适应信号处理是信号处理领域的一个非常重要的分支。作为自适应信号处理基础的自适应滤波理论是对信号处理研究的一个重要方法，本文亦将它作为研究的手段。自适应信号处理经过近40年来的发展，随着人们在该领域研究的不断深入，其理论和技术已经日趋完善。尤其是近年来，随着超大规模集成电路技术和计算机技术的迅速发展，出现了许多性能优异的高速信号处理专用芯片和高性能的通用计算机，为信号处理，特别是自适应信号处理的发展和应用提供了重要的物质基础。另一方面，信号处理理论和应用的发展，也为自适应信号处理的进一步发展提供了必要的理论基础。自适应信号处理已经在诸如噪声对消，信道均衡，线形预测等方面得到广泛的应用。
本文主要研究的是自适应信号处理中一些基本的算法，如：LMS，RLS，NLMS等。在学习和总结前人工作的基础上，对各种算法进行了详细的推导，分析了它们的特点及性能，诸如稳态特性，收敛条件及参数的取值。对其中的两个基本算法LMS和RLS算法在收敛性和稳定性进行了分析比较，并用matlab仿真得到验证。最后对自适应处理的一些应用作了简要说明，如：噪声对消，信道均衡，线性预测及陷波器等，并对其进行了仿真。
1.1研究的目的和意义
常规的信号处理系统，利用自身的传输特性来抑制信号中的干扰成分，对不同频率的信号有不同的增益，通过放大某些频率的信号，而使另一些频率的信号得到抑制。由于其内部参数的固定性，消除干扰的效果受到很大的限制。通常许多情况下，并不能得到信道中有用信号和干扰信号的特性或者它们随时间变化，采用固定参数的滤波器往往无法达到最优滤波效果。在这种情况下，可以用自适应处理系统，来跟踪信号和噪声的变化。
自适应系统可以利用前一时刻已经获得的滤波器参数等结果，自动的调节现时刻的滤波器参数，以适应信号和干扰未知的或随时间变化的统计特性，从而实现最优滤波。正是由于它在设计时需要很少或者无需任何关于信号和干扰的先验知识就可以完成的优点，所以发展很快，并得到广泛的应用。
1.2自适应系统的组成
自适应系统和常规系统类似，可以分为开环自适应和闭环自适应两种类型。开环自适应系统主要是对输入信号或信号环境进行测量，并用测量得到的信息形成公式或算法，用以调整自适应系统自身；而闭环自适应系统还利用系统调整得到的结果的有关知识去优化系统的某种性能，即是一种带“性能反馈”的自适应系统。
下图a表示一个开环自适应系统，控制该系统的自适应算法仅由输入确定。图b则表示一个闭环自适应系统，控制该系统响应的自适应算法除了取决于输入外，还依赖系统输出的结果。
1.3基本自适应算法
这里主要介绍LMS，RLS，NLMS三种基本算法。
LMS算法是最被广泛应用的滤波器演算法，最大的特点就是计算量小，易于实现。基于最小均方误差准则，LMS算法使滤波器的输出信号与期望输出信号之间的均方误差最小。运算过程不需要对相关函数及复杂的反矩阵做运算，所以经常拿来用作比较的基准。
LMS算法为了便于其实现，采用误差输出模的瞬时平方值(即瞬时功率)的梯度来近似代替均方误差的梯度。实际上我们可以直接考察一个由平稳信号输入的自适应系统在一段时间内输出误差信号的平均功率，即把平均功率达到最小作为测量自适应系统性能的准则，这就是RLS算法。换句话说，LMS算法是将输出误差信号的平均平方值最小化，而RLS算法是将输出误差信号平方值总和最小化。虽然RLS算法复杂度和阶数平方成正比，但是由于它的收敛速度快，所以仍然受到广泛的应用。
为克服常规的固定步长LMS自适应算法在收敛速率，跟踪速率与权失调噪声之间的要求上存在的较大矛盾，许多学者提出了各种各样的改进型LMS算法。比如归一化LMS，基于瞬变步长LMS以及基于离散小波变换的LMS自适应滤波算法。这里我们讨论归一化的LMS算法，即NLMS算法。
以上这些算法主要特点是不需要离线方式的梯度估值或者重复使用样本数据，而只需在每次迭代时对数据作“瞬时”梯度估计。因此自适应过程中的迭代比较简单，收敛速度比较快。
1.4Matlab语言介绍
本文的算法仿真采用了MATLAB语言。MATLAB是Mathworks公司于20世纪80年代推出的数值计算软件，近些年来得到了广泛的应用。MATLAB的全称是MatrixLaboratory，意思是矩阵实验室。它是以矩阵运算为基础的新一代程序语言。与Fortran和C相比，MATLAB语句显得简单明了，更加符合人们平常的思维习惯。同时，MATLABB有着良好的数据可视化功能，能将数字结果以图形的方式表现出来，让人们一目了然。这些特点使得MATLAB从众多数值计算语言中脱颖而出，并正以相当快的速度在科学研究和工程计算中得到应用和普及。
MATLAB有着非常强大的数值计算能力，它以矩阵为基本单位进行计算，数域扩展到复数，这一特点决定了MATLAB有着非凡的解决数值问题的能力。绘图方面，MATLAB的绘图语句简单明了，功能齐全。它能够在不同坐标系里绘制二维、三维图形，并能够用不同颜色和线型来描绘曲线。正是由于MATLAB这些特点，从而使它适合与进行自适应算法仿真。
2基本自适应算法的分析与Matlab仿真
2.1最小均方误差(LMS)自适应算法
2.1.1LMS自适应滤波器基本原理
SHAPE\*MERGEFORMAT
图2.1.1LMS自适应滤波器原理框图
图2.1.1中，表示时刻的输入信号，表示时刻的输出信号，表示时刻的参考信号或期望响应信号，表示时刻的误差信号。误差信号为期望响应信号与输出信号之差，记为。自适应滤波器的系统参数受误差信号控制，并根据的值而自动调整，使之适合下一时刻的输入，以使输出信号更加接近期望信号，并使误差信号进一步减小。当均方误差达到最小值时，最佳地逼近，系统已经适应了外界环境。
2.1.2E[e2(n)]与权值W的关系
LMS自适应滤波器通过算法，当最小时，滤波器已经调节出适合现在外部环境的滤波器权值W。
(1)我们可以先推导出与加权系数W的关系式。
写成矩阵形式：式(2.1.2.1)
误差：式(2.1.2.2)
则式(2.1.2.3)
令带入式(2.1.2.3)中得
中国可以从上式看出均方误差是加权系数的二次函数，它是一个中间上凹的超抛物形曲面，是具有唯一最小值的函数。即与的关系在几何上是一个“碗形”的多维曲面。为了简单，设是一维的，则与的关系成为一个抛物线。调节加权系数使均方误差最小，相当于沿超抛物形曲面下降到最小值。连续地调节加权系数使均方误差最小，即寻找“碗”的底点。碗底：，即点。
2.1.3LMS算法推导
最小均方差（LMS）算法，即权系数递推修正达到最佳权系数是依据最小均方算法。最陡下降法（SteepestDescentMethod）是LMS算法的基础，即下一时刻权系数矢量应该等于“现时刻”权系数矢量加上一项比例为负的均方误差函数的梯度，即
式（2.1.3.1）
其中为
式（2.1.3.2）
为控制收敛速度与稳定性的数量常数，称为收敛因子或自适应常数。式（2.1.3.1）中第二项前的负号表示当梯度值为正时，则权系数应该小，以使下降。根据式（2.1.3.1）的递推算法，当权系数达到稳定时，一定有，即均方误差达到极小，这时权系数一定达到所要求的最佳权系数。LMS算法有两个关键：梯度的计算以及收敛因子的选择。按（2.1.3.2）计算时，要用到统计量G，P，因此有很大困难，故通常用一种粗糙，但却有效的方法，就是用代替，即
式（2.1.3.3）
式（2.1.2.3）的含义是指单个误差样本的平方作为均方误差的估计值，从而使计算量大大减少。从而最终可以推出权系数迭代的LMS算法为：
式（2.1.3.4）
为输入样本向量，只要给定系数迭代的初值，根据上式可以逐步递推得到最佳权系数，并计算出滤波器误差输出。下图为LMS算法的流程图：
SHAPE\*MERGEFORMAT
2.1.4LMS算法的参数分析
LMS算法所用到计算式如下：
系统输出：
误差估计：
权值更新：
其中为信号输出，为输入向量，为误差值，为权值向量，为期望值，为步长。在LMS算法中步长值的取舍问题非常重要，直接影响了算法的收敛速度。值是用来调整加权参数的修正速度，若值取的过小，收敛速度就会过于缓慢，当取的过大时，又会造成系统收敛的不稳定，导致发散。所以选取最佳的值是LMS算法中一个重要的问题。具体收敛条件可由下面的式子分析得出：
可以以得出收敛条件及
其中是输入相关矩阵的最大特征值。
2.1.5LMS算法的仿真分析
图(2.1.5.1)
上面为输入信号与输出信号图示。输入信号采用正态随机信号加上高斯白噪声。可以看出输出信号经过一段时间基本达到跟踪，滤波的效果。
图(2.1.5.2)
图(2.1.5.3)
第3篇
关键词：DDSFPGA频率合成器跳频通信
在众多的通信技术中，扩频通信技术由于具有独特的抗干扰能力以及宽的使用频带而在军事通信领域倍受青睐。根据扩频通信调制方式的不同，它可以分为直接序列扩频方式（DS）、跳频方式（FH）、跳时方式（FT）及兼有以上方式中二种以上的混合方式。其中跳频通信具有保密性好、不易受远近干扰和多径干扰的影响等优点，是一种很有前景的通信方式。跳频系统的频率跳变，受到伪随机码的控制。不同的时间、不同的伪码相位，频率合成器产生的相应频率也不同。把跳频系统的频率跳变规律称为跳频图案。跳频图案是时间和频率的函数，故又称为时间－频率矩阵，简称时频矩阵。时频矩阵可直观描述出频率跳变规律，如图1所示。
跳频图案的设计是跳频通信系统的一个关键问题，直接影响到跳频系统的保密、抗干扰、多址等性能。一般要求跳频图案的周期要长，这就要求控制跳频图案的伪随机码周期要长，即移位寄存器的级数要大。
1基于FPGA和DDS技术的跳频信号源设计
跳频信号源即为载波频率按照一定跳频图案跳变的信号发生器。设计一个性能优异的跳频信号源，困难在于其优良的频谱性能。笔者提出了一种基于FPGA12和DDS技术的跳频图案的设计方案。指标如下：600跳／秒跳速；20个跳频点；3．4MHz跳频基带；68MHz跳频带宽；106．78MHz～172．14MHz跳频频率中20个频点。DDS采用AD公司的最新频率合成器件AD9852，写频率控制字采用ALTARA公司的可编程逻辑器件APEX20K系列中的EP20K100，其逻辑资源为10万门，两者通过40针总线接口相连3。其中，FPGA完成存储频率控制字、定时写入频率控制字的功能，AD9852则实现频率合成输出。频率合成器DDS是跳频信号源中的一个关键部件，其原理如图2所示。这种频率合成器工作频率高，可达GHz数量级；分辨率高，可达1Hz以下，稳定度高；体积小，重量轻，集成度高，这些都是其他频率合成器件难以比拟的。AD9852是近年推出的高速芯片，具有小型的80管脚表贴封装形式，其时钟频率为300MHz，并带有两个12位高速正交D／A转换器、两个48位可编程频率寄存器、两个14位可编程相位移位寄存器、12位幅度调制器和可编程的波形开关键功能，并有单路FSK和BPSK数据接口，易产生单路线性或非线性调频信号。当采用标准时钟源时，AD9852可产生高稳定的频率、相位、幅度可编程的正、余弦输出，可用作捷变频本地振荡器和各种波形产生器。AD9852提供了48位的频率分辨率，相位量化到14位，保证了极高频率分辨率和相位分辩率，极好的动态性能。其频率转换速度可达每秒100×106个频率点。在高速时钟产生器应用中，可采用外接300MHz时钟或外接低频时钟倍频两种方式，给电路板带来了极大的方便，同时也避免了采用高频时钟带来的问题。在AD9852芯片内部时钟输入端有4～20倍可编程参考时钟锁相倍频电路，外部只需输入一低频参考时钟60MHz，通过AD9852芯片内部的倍频即可获得300MHz内部时钟。300MHz的外部时钟也可以采用单端或差分输入方式直接作为时钟源。AD9852采用＋3．3V供电，降低了器件的功耗。工作温度范围在－40°C～＋85°C。
本文采用AD9852所设计的频率合成器结构如图3所示。DDS模块分成二路输出：（1）第一路输出
100MHz～150MHz信号；（2）第二路输出150MHz～200MHz信号。其中DDS输出12．5MHz～25MHz的信号，经SWCON开关分成两路输出，一路输出12．5MHz～18．75MHz信号，经放大倍频、滤波，输出100MHz～150MHz信号；另一路输出18．75MHz～25MHz的信号经放大倍频、滤波输出150MHz～200MHz信号。
2FPGA与DDS接口设计
FPGA主要完成从外部向DDS写入频率控制字功能，其中频率控制字存储在FPGA内部RAM单元中。双方通过40针总线连接，其中信号线为：8位数据线、6位地址线、复位信号、updateclk（频率跳变信号）、swcon（开关：高频段和低频段转换信号，当swcon为低时输出高频段，当swcon为高时，输出低频段）、wr（写信号）。
AD9852用于频率合成时工作在单频模式（singletonemode）其工作时序关系如图4所示。
第4篇
关键词：铁路信号测试系统安全
引言
铁路信号系统，通常是由多种机电设备组成的复杂控制系统，对铁路运行的安全、高效、快捷起着重要作用。为了更好的发现和诊断故障，保障铁路安全、高效运行，因此研究开发一种新型铁路信号测试系统是十分必要的。信号设备是铁路运输的耳目，对行车安全关系很大。它分为信号、联锁设备和闭塞设备三类。为了保证设备质量，铁路信号设备所命名用的器材和配件，必须符合部颁标准。当变更设备结构时，须经铁道部批准。
一、对各类信号设备安全的共同要求
各种信号均须符合下列各项要求：①除与机车车辆发生直接相互作用的设备如车辆减速器、限界检查器等以外，信号设备的任何部门不得侵入现行国标GB146-59规定的建筑接近限界（包括曲线部分的加宽）。②所有信号设备的安装，均须符合批准的安装标准图和设计图的要求。③信号设备的联锁关系，必须与批准的联锁图表一致，并满足《铁路技术管理规程》的要求。④各种基础或支持物不应有影响强度的裂纹，安装稳固，其倾斜限度不得超过10mm。信号机柱应垂直安装，其倾斜限度不应超过36mm。⑤各种信号设备的机械部分和电气特性，都应符合规定的技术标准。⑥对设有加锁、加封的信号设备，均应加锁、加封或装设计数器。⑦铁路信号设备及其电路，应保护在发生故障时导向安全，以免出现危及行车安全的后果。⑧凡与交流电源引入、架空线（包括架空线电缆接入）及轨道电路等外线连接的信号设备，必须设置外部防护设施（雷电防护、安全地线等）。⑨在交流电力牵引区段的防护要求：a为了保证人身安全，信号设备外缘距接触网带电部分的距离不得少于2m；b距接触网带电部分5m范围内的金属结构如信号机构、梯子、安全栅网以及继电器箱箱体、转辙握柄等均须接地。c同一设备接地时，严禁既接向牵引轨条或扼流变压器中点，又接向专用地线。
二、对各类信号设备的具体安全要求
2.1对信号（装置或显示）的安全要求：①对信号的基本要求是显示明确，有足够的显示距离，当发生故障时能给出最大限制的显示，保证行车安全。②信号机（含表示器，下同）的显示方向，应使接近的列车或车列容易辩认信号显示，并不致被误认为邻线的信号机。信号机的显示，均应使其达到最远。曲线上的信号机，应使接近的列车能尽量不间断地看到它的显示。③各种信号机及表示器的显示距离，在正常情况下应符合下列规定：a.进站、通过、遮断、防护信号机，不得少于100m；b.出站、进路、预告、驼峰、驼峰辅助信号机，不得少于400m；c.调车、矮型出站、复示信号机，容许、引导信号机及各种表示器，不得少于200m；在地形、地物影响视线的地方，进站、通过、预告、遮断、防护信号机的显示距离，最少不得少于200m。④各种信号机开放后，均应按《铁路技术管理规程》规定的条件，在列车或车列运行的适当时期及时关闭，若恢复定位状态。⑤进站、出站、进路、通过和防护信号机的灯光熄灭、显示不明或显示不正确时，均应视为停车信号。⑥色灯信号机的机构及灯光配列形式，应符合规定的标准。以两个基本灯光组成一种信号显示时，应在一条垂直线上，并应有一定的间隔。由两个同色灯光组成的一种信号显示时，其颜色一致。⑦同一机柱上有几块臂板时，各臂板的显示方向应一致，动作角度互相偏差不得超过5°。在关闭状态时，主臂板和通过臂板应水平，上下误差均不得超过2°角。开放信号时，臂板开放角度为40~70°。2.2对联锁设备的安全要求：为保证站内的列车运行、调车作业安全，站内正线、到发线上的道岔，及联锁区范围内的道岔，均须与有关信号机联锁。区间内正线上的道岔，也必须与有关信号机或闭塞设备联锁。①各种联锁设备均须满足下列安全、要求：a.当进路上的道岔开通位置不正确、或敌对信号机未关闭时，防护该进路的信号机不能开放；信号机开放后，该进路上的有关道岔不能扳动，其敌对信号机不能开放。b.正线上的出站信号机未开放时，进站信号机不能开放为通过信号；主体信号机未开放时，其预告信号机不能开放；色灯复示信号机应保证不间断地检查主体信号机的开放条件。c.装有转换锁闭器、电动或电空转辙机的道岔，当第一连接杆处的尖轨与基本轨间有4mm及其以上间隙时，不能锁闭或开放信号机。②电气集中联锁设备还应保证下列要求：a.当机车车辆通过道岔时，该道岔不能转换。b.向有车占用的线路排列列车进路时，有关信号机不能开放。c.能监督道岔是否被挤，并能在挤岔的同时，使防护该进路的信号机自动关闭。d.在控制台上应能监督线路和道岔区段是否占用、进路的开通与锁闭状态，复示有关信号机的显示等。③电锁器联锁设备应保证：车站值班员能控制与监督接、发车进路的排列、信号机的开放与关闭等。
三、对闭塞设备的安全要求①区间内正线上的道岔必须与闭塞设备联锁
当区间道岔未开通正线时，两端站不得开放有关信号机。②当列车或后部补机需由区间返回原发车站时，自动闭塞或半自动闭塞应设钥匙路签。在钥匙路签未放入原设备以前，掺有钥匙路签的列车或后部补机占用的区间，不得解除闭塞，出站信号机不得开放。③自动闭塞设备应保证：当闭塞分区被占用或轨道电路失效时，防护该分区的信号机自动关闭；当进站及通过信号机红灯灭灯时，其前一个信号机应自动显示红灯；当闭塞设备中任何元件或部件发生故障时，不得出现信号的升级显示；在站内控制台上应有相应的区间情况的表示。④继电半自动闭塞设备应满足下列要求：①出站（或通过）信号机开放的条件是，单线区间在得到对方站的同意接车信号后，双线区间在得到对方站的列车到达信号后。②电锁器联锁的车站，操纵发车手柄（或按钮）后，电气集中联锁的车站，出站信号机开放后，均不能按正常办法取消闭塞。③列车从发车站进入区间后，出站信号机应自动关闭，并使双方站闭塞机处于闭塞状态，在列车到达接车站以前不能解除，有关出站信号机，不能开放。
第5篇
关键词：商标狭义信息论通信符号
一、问题的提出在工业社会商标得到了登峰造极的发展，商标的法律保护应运而生
工业社会的典型特征是专业化分工和大批量生产，其前提是生产标准化，生产标准化使不同企业生产的同种商品的差别越来越小，尤其在商品的规格、型号、外形等方面。纵然如此，不同生产者生产的同种的商品之间仍有质量、特色等方面的差别。有些差别能直接看到，如颜色、光洁度等，有些差别则从表面看不到，如内在品质、耐用期等，我们把前者叫做外在特征，把后者叫做内在特征。在大多数类型的市场中，生产者对待售的商品的内在特征比消费者有更多的信息。但在市场竞争的压力下，生产者必须把它的商品的特色告诉消费者。因为商品之间的差别会给消费者带来不同的效用水平，会影响甚至决定消费者的购买决策，同时商品之间的差别也使得提供商品的生产者的成本有所不同，这最终又影响到生产者的收益。因此，生产者只有成功地与消费者进行信息传递即通信才能够成功地与消费者进行交易，并使自己的投入能得到最大限度地回报。在一定意义上说，生产者与消费者之间的高效的通信是其成功的前提。于是生产者就必须与消费者进行有效的通信。商标是一种消除信息不对称的工具，即这种通信活动是有商标参与的。既然生产者与消费者之间在进行着一种通信，而且这种通信有商标的参与，那么用信息论来分析这种通信以及商标对于理解商标的本质及有关商标保护理论就是有益的。实际上，商标法的很多理论问题几乎均可以在生产者与消费者之间的通信活动中找到位置，并从信息论得到解释。
二、狭义信息论一般原理通信是信息学的基础研究领域，通信理论被称为狭义信息论。通信理论表明，凡通信必涉及两种实体：发送信息的实体，叫信源；接受信息的实体，叫信宿
通信就是信源与信宿之间的一种特定的关联方式、一种系统现象或行为。实施通信活动的系统，叫通信系统。在最初级的情形下，信源与信宿作为不同的物质实体通过直接的碰撞而交换信息，无须中间环节，此时通信系统仅需信源与信宿两个构成要素。在大多数情形下，通信均是利用信号或符号进行的较高级的通信活动，都不能由信源与信宿直接耦合而构成通信系统，必须有中间环节。因此，一般通信系统除了具有信源和信宿之外，还包括以下构成要素：（1）信道。是传送信息的通道，即载荷着信息的信号藉以通行的物理设施或介质场。信道是联结信源与信宿的主要中介环节，不同物理性质的信号，需要不同的物理性质的信道来传送。（2）编码与译码。信源与信道、信道与信宿都不能直接耦合，必须有中介环节。把信源与信道耦合起来的中介环节叫做编码器，把信道与信宿耦合起来的中介环节叫做译码器。首先信源发出的信息不能直接在信道中传送，需要经过编码器的适当变换才能传送，而经过编码的信息也并不能直接被信宿接收，还要经过译码器的译码才能接收。编码和译码是一切通信过程必须的操作手续，从通信工程讲二者是两种互逆的操作。通信的基本要求是多快好省地传送信息，通过对信源的剩余度、信道的容量以及编码的逐步改进与权衡，就能够最大限度地达到。其中信源的剩余度是刻划信源特征的指标之一，是指在通信系统中，除了传送或恢复信息时所需要的信号之外，其余出现在信源、信道、信宿或系统其他部位的任何细节对完成通信任务是多余的，把它们除掉对实现通信目标没有实质性影响。概率分布愈均匀，剩余度愈小，通信效率愈高；信道容量是信道最大可能的通信速度，表示信道传送信息能力的极限；编码解决的问题是信源与信道之间在数量特性上的互相匹配，从而使得信源熵与信道容量之间的最佳配合。由于实际中信源和信宿的信号信码往往不是一一对应的，因此还需要适当的译码过程。同时，任何通信均有噪声，它是指通信系统中除开预定要传送的信号之外的一切其他信号。噪声有不同类型，就来源看有内噪声与外噪声，前者指由系统内部元件性能参数的无规变化等因素产生的有害信号，而后者指从系统外部混入系统的无用信号。一般而言，外噪声可以设法避开或削弱，而内噪声则原则上不可能消除。这就是狭义信息论的一般原理。
三、生产者与消费者之间的通信
如上所述，成功的商业经营需要生产者与消费者之间的有效通信，那么，这种通信的系统又是怎样的呢？商标是否必然包含其中？如包含其中又处于什么位置？为弄清这些问题，就需要根据信息论的一般原理来全面描述生产者与消费者之间的通信，包括这种通信系统的存在条件和形成过程。从生产者和消费者之间的通信来看，这种通信是一个综合的复杂的过程，既包括初级通信，也包括由多种形式构成的较高级的通信。初级通信是生产者直接将其商品交于消费者，消费者使用商品就获得了生产者所欲传送的商品信息。尽管这种生产者与消费者之间的通信通过了商品，但是鉴于其所传递的信息是商品信息，因此，仍然可以看作是初级通信。但正如前述的工业社会中生产者和消费者之间关系的状况，生产者和消费者之间的商品的直接流转和初级通信不再是工业社会的常态，仅是工业社会商品流转和通信的基础。在工业社会，生产者所生产的商品需通过各级经销商或商层层分销或最终到达消费者，即便是一些超级大公司，它们虽也有庞大的分销网络，但其分支机构与总部也已很难被消费者认为同一。因为工业社会中生产者与消费者之间的距离较“远”，联系是间接的。但是，生产者所生产的商品只有在到达消费者手中即销售给消费者之后才能够满足消费者需求，也才能够实现生产者获取利润的目的。有效的交易的前提之一是消费者必须充分了解生产者的商品，由于初级通信在工业社会已经不敷使用。要使消费者充分了解生产者的商品，就必须采取较高级通信。现代工业社会采用的是包括信号或符号在内的一种较高级通信，这种较高级通信需要借助某种信道和某种信号或符号，经过编码和译码，最终使生产者的商品信息到达消费者。在这种较高级通信中，所能够运用的信道包括各种新闻媒体、生产者或经销商的营业推广活动等等，所用的信号或符号就是商标标记，编码就是生产者把商品信息附载在商标标记中即使用商标的过程，译码就是消费者通过商标标记来了解商品信息的过程。生产者的编码过程是一个不断重复的无休止的连续过程。最初是生产者在其商品上使用某种标记，即把其商品的“名字”叫做该标记（此时即最初的商标），其后生产者自己、其经销商在进行商品销售及广告宣传等营销活动时便会反复使用这一标记，渐渐地，商品信息就会逐步“浓缩”或“附载”在这种标记即商标上，于是商标就逐步变成生产者传播其商品信息的信号或符号，这是该较高级通信的一个方面。另一方面，生产者不仅要把其商品信息“浓缩”或“附载”在某一标记中，它还要把这种商标中所“浓缩”或“附载”的商品信息让消费者了解到，这才是生产者通信的目的。而要做到这一点就需要商标成为消费者的“知识”，即让消费者能够了解到该商标标记能够代表什么，在通信理论中就是确保信源和信宿信号信码的一致。这需要通过消费者不断消费生产者生产的标有某种标记的商品，了解商品信息。由于该商品的“脸”是该标记，那么，渐渐地，该商品就会被消费者认识为叫该标记的商品，消费者以后也就会按照这种商品的“脸”即标记来识别该商品，此时该标记就成了商标（标记加商品信息），也成为了消费者的“知识”，消费者知道使用这种标记的商品会具有他所预期的质量等信息。这是该较高级通信的另一个方面。当这两个方面均具备时，生产者与消费者之间的高级通信系统也就形成了。
四、生产者与消费者之间有效通信的条件及障碍生产者与消费者之间的通信系统存在的目的无疑是有效通信
根据通信理论，为了保证通信效率，首先必须保证通信系统信源的剩余度要小。在生产者与消费者之间的通信系统中，生产者是信源，其剩余度是商品信息的稳定性，生产者的商品质量等信息越稳定，信源信息的概率分布就越均匀，信源的剩余度就越小，通信效率就越高。反之，则通信效率就越差。商品信息的稳定性即信源剩余度的大小是市场上有信誉不同的商标存在的主要原因，为了创造一种信誉较高的商标，不仅需要较高的商品质量水平，同时商品的质量水平一定要保持稳定。这就是中式餐馆不像洋快餐那样容易形成驰名店的根本原因。总体而言，中餐在色、香、味等上要比洋快餐占有上风，但是由于中餐制作上的非标准化，它很难形成统一的品牌，形成驰名店，而洋快餐的生产的标准化保证了商品和服务的稳定的质量水平，所以才产生了“麦当劳”、“肯德鸡”等名牌快餐与名店。信源的剩余度要小即商品的质量等信息的稳定性强是生产者与消费者之间有效通信的首要条件。其次，生产者要把其商品的信息逐步地赋予给某一具有显著性的商标标记中，使其商标逐步成为有信誉的商标，成为与信道匹配性较好且又能够承载商品信息的信号或符号。第三，要保证代表某种商品的信息的商标能为消费者所熟知，即它能够成为消费者的知识，这用通信理论的术语来讲就是确保信源与信宿在信号信码上的一致，即生产者和消费者均认为该标记代表该商品。上述生产者与消费者之间有效通信条件中的第二、三两方面，即商标成为商品信息的代表和消费者的知识是一个问题的两个方面，二者有着紧密的联系，而且是同步达到的。在这里，商标成为消费者的知识更为重要，因为是消费者而不是其他人根据其所获得的商品信息决定是否购买，生产者之所以要将其商品的有关信息“附载”在商标标记中，其目的就是让消费者通过该商标标记认识或了解其生产的商品的信息。与一般通信系统一样，生产者与消费者之间的通信同样有噪声，其噪声也分为内噪声与外噪声。内噪声一般包括：商品信息的稳定性，如商品的稳定的质量水平的信息；信道本身的缺陷，如生产者选择的广告媒介的有效性，如报纸的发行量、专业性等；商标标记本身的不确定性。如商标标记的歧义性，即除了能代表某种商品外，还有其他含义。这些只能设法减少但无法消除。因为无论商品的质量水平多稳定，也无法保证所有商品完全一致，即信源总有一定的剩余度，零剩余度是不可能的。信道的容量也不可能完全恰如其分，过小会影响通信的效率。编码和译码中也不可能没有剩余。如报纸的宣传不可能完全准确，商标不可能没有商品信息以外的其他含义。如长城牌计算机的商标标记是“长城”，“长城”就是这种计算机的代表，但是“长城”同时还代表东西长约一万里的砖石所做的城墙。外噪声则是指外来的干扰。如其他相同或相似商标在同类、近似以及不同的商品或服务上的使用就是一种外噪声。外噪声是可以避开或削弱的，这也是商标保护的理论根据，下文详述。
五、商标的信息论本质及有关商标保护理论的实质
商标的本质以及商标法的有关理论均能用信息论进行解释：
（一）商标本质的信息论解释。如前所述，商标在生产者和消费者之间通信系统中扮演着信号或符号即编码和译码的作用，因此信号或符号就是商标的信息论本质。那么这种信号或符号的本质又是什么呢？信号或符号之所以能够起作用，其根本原因是它不是它自身，而是一种“‘某事物’代表‘某事物’”的关系，商标才能以商标标记这种物理媒介的传送而传送了它实际代表的事物。在以商标为编码器和译码器的生产者和消费者之间的通信系统中，商标这种信号或符号（编码器和译码器）的物理媒介便是构成商标标记的声音、颜色、线条、图案等，其所实际代表的事物，则是商品信息。根据符号学的符号定义，商标这种信号或符号就是一种符号学上的符号。因为尽管符号有多种定义，每种定义也均有其合理性，并没有统一的符号概念，但无论哪种符号定义，不论是按照“符号”的形式理解，还是按照“符号功能”的形式理解，我们所看到的都是包含在“‘某事物’代表‘某事物’”的规定中的两个“某事物”之间的相互依存的关系。其中一个某事物可以被称作“符号形式”（或能指），另一个某事物可以被称作“符号内容”（或所指），这样，“符号”及“符号功能”的成立基础就是“符号形式”和“符号内容”两项之间的相互依存关系。符号是这两项的混合物。“符号是一种表示成分（能指）和一种被表示成分（所指）的混合物。表示成分（能指）方面组成了表达方面，而被表示成分（所指）方面则组成了内容方面。”在生产者与消费者之间的通信系统中，商标就是一种“某事物”（商标标记）代表“某事物”（商品信息）的符号，是两个“某事物”（商标标记和商品信息）的混合物。在编码时，经营者通过商标把商品信息浓缩在商标标记中并用商标标记通过各种各样的信道如广播、电视等媒介传送给消费者，消费者最终所想接受的实际上并不是商标标记，而是商标标记所代表的商品信息，因为只有商品信息才对消费者的购买决策有用，商标标记对消费者的购买决策没有任何价值。而要使消费者能够通过商标标记了解到它所代表的商品信息，就还需要商标标记对于消费者来说已经成为了代表商品信息的标记即商标，也即使这种商标成为消费者的知识，使消费者与生产者的信号信码一致，使消费者了解到商品信息。因此在通信系统中，商标是一种符号，而其本质则是一定的关于商品的知识和信息，不管是对于生产者的编码（即使用商标）过程还是消费者的译码（即认牌购货）过程而言均是如此。当然，商品信息必须附着在商标标记上。这就是商标的信息论本质。
（二）商标的显著性的信息论解释。商标注册的核心条件是显著性。为什么要求商标具有显著性？上述通信原理可以作出合理的解释。通信的目的是高效地通信，其前提条件是通信所用的信号或符号与信道的匹配程度高、通信的内噪声小。这两者均与商标的显著性有关。商标越具有显著性，商标就越容易通过各种媒体被传送，也便于人们认识它，这不仅表明它与信道的匹配程度较高，而且也容易保持信源与信宿的信号信码的一致。通信的内噪声小要求商标本身是确定的的稳定的，不仅商标标记本身的颜色、声音等物理性质，而且它的含义均是确定的和稳定的，商标具有显著性则表明商标标记本身在声音、颜色和含义上均具有确定性和稳定性，且除了代表商品外，较少其他含义。这可以说也是商标显著性应有之义，它确保了商品信息通信的较小的剩余度。埃克森石油公司在选定“埃克森”时之所以花费1亿美元的高价，就是要让“埃克森”除了代表该石油公司外，在任何国家任何语言中均无其他含义。
（三）商标侵权的信息论实质。从上述的通信系统及其原理来看，商标侵权实质上或者是增加了信源的冗余度，或者是增加了生产者与消费者之间通信的外噪声。对于直接的假冒商标而言，假冒商标使用的虽是同样的商标，但是商品却是与被侵犯商标所代表的商品不同的商品，因此商品所蕴涵的信息不同于被侵权生产者的商品信息。消费者却并不了解这一点，它仍然认为假冒商标商品来源于生产者，其实质是增加了信源的冗余度，降低了通信效率。因此其后果不仅会产生侵权人不当利用（窃取）商标权人商誉的问题，更严重的是，由于信源的冗余度增大导致通信效率降低，其结果是商标信誉受到毁灭性打击。而在类似商品上使用该商标或者在相同或类似商品上使用近似的商标则相当于增加了生产者与消费者之间正常的通信的外噪声，因为它增加了消费者识别的难度，降低了通信的效率。同时也使商标的信誉受到一定的打击。因此，保护商标的目的不仅在于提高生产者与消费者之间通信的效率，同时更是维持这种高效的通信系统存在所必须的。
注释
[1]为了表述方便，这里的分析仅使用了“生产者”和“商品”，但是分析不仅适用于从事生产加工的经营者，而应适用于全部经营者，使用“生产者”的原因在于，从生产、交换、消费等商品交易环节来看，“生产者”是离消费者最“远”的一类经营者，以其为标准进行分析具有代表性。同时，尽管分析的是“商品”，但分析显然适用于服务。
[2]Economides：TheEconomicsOfTrademarks，78TrademarkRep.523，526-531（1988），see，Paul.Goldstein：Copyright，Patent，TrademarkandRelatedStateDoctrines：CaseandMaterialsontheLawofIntellectualProperty，Westbury，NewYork，TheFoundationPress，Inc.1990，p16-19.
[3]苗东升：《系统科学精要》，北京：中国人民大学出版社，1998年版，第249-255页。
[4]苗东升：前揭书，第255-257页。
第6篇
关键词安全管理,区间信号,数据库设计,计算机辅助测试
城市轨道(简称城轨)交通区间信号系统是安全性苛求系统。在区间安全性控制和防护设备的研制、生产、使用过程中,运用现代技术手段对设备的可靠性和安全性进行科学、高效、全面、按标准的检测和评估,以取代目前国内主要依靠专家经验进行的手工测试和实际线路试运行的非完善的方法,是十分迫切和必需的。在我国城市轨道交通领域,这方面的研究尚处于起步阶段。本文的研究正是基于这一背景。文中所建测试平台对城际铁路同样适用。
1区间信号系统测试平台的结构
城轨交通区间信号系统测试评估平台(以下简称平台)硬件采用分布式结构,如图1所示。平台由主控机、数据库机和仿真机组成[1]。被测系统通过网络与平台互联。网络通信采用TCP/IP协议。
图1平台分布式硬件结构示意图
平台软件系统结构框图如图2所示。其中:主控及测试案例自动生成子系统一方面向仿真子系统发送区间状态的仿真设置命令,另一方面动态监控现场信号状态等,实现测试案例的动态扩展和连续加载、测试结果的动态判定,并将测试结果存入数据
图2区间信号测试系统的软件结构库。传输信道仿真及区间现场仿真子系统为被测系统提供了一个模拟的传输仿真及现场环境。数据采集与处理子系统在被测系统与仿真信道之间进行数据处理及转换。测试用基础数据生成子系统通过读取区间拓扑数据文件,生成区间测试用基础数据。专用数据库子系统负责存储各种测试用基础数据和测试结果。本文重点阐述平台专用数据库子系统的研究与实现。
2平台专用数据库设计
平台的数据库不仅是一般意义上的数据库应用,它还负责协调各个子系统之间的数据联系。平台数据的类型与结构在一定程度上反映了整个平台的测试水平。基于对平台数据以及平台分布式结构的考虑,经过深入的比较,选择SQLServer作为平台的数据库开发工具。数据库设计一般分为四步:需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计。应用数据库设计理论,平台专用数据库设计的具体步骤如图3所示。
图3数据库的设计过程
2.1需求分析
平台的数据按其对时效性的不同要求可以分为动态数据和静态数据两大类[2]。动态数据是指具有严格时效性的数据,并且随着时间推移而动态刷新;静态数据则指相对稳定,不随时间变化的数据。
2.1.1动态数据及其传输
平台动态数据是维持平台正常运行的基础,主要包括下列3类数据:
·列车运行仿真命令、故障及干扰仿真命令。由主控机发出,用于控制仿真子系统进行相应仿真活动。
·区间信号设备状态及动作信息。指仿真机所模拟的实际区间信号设备的状态(如轨道区段是否有车占用等),主控机采集这些信息用于动态判定及显示测试过程的实际状态。
·测试结果信息。平台的测试结果记录是一种比较特殊的动态数据,包括经信道传输前后的实时电信号(数据)。它们是评价被测系统的重要依据,必须完整、正确地记录。
动态数据传输首先必须满足实时性要求,当不能及时传送时,根据数据特性的不同,或丢弃,或重发。例如被测系统发送的数据如不能及时传送,或数据有误,则该数据必须丢弃。主控机发给仿真子系统的故障及干扰仿真命令、列车运行仿真命令,在网络传输出现差错的情况下,为了确保命令被正确执行,必须重发。
2.1.2静态数据及其复制
生成和校验正确后的静态数据,在平台对被测系统进行测试的过程中不再变化,具有相对的稳定性。同样需要对静态数据进行存储、查询、校验和修改等操作。平台静态数据可分为以下几类:
·信号设备数据。记录发送端、接收端、闭塞分区的排序序列号与设备名称之间的映射关系,设备的一些属性特征。例如:闭塞分区的编号、名称、位置、长度,道岔的编号、名称、位置、类型等。
·基本数据。包括区间基本特征、钢轨线路的一次参数、钢轨线路四端网参数、列车运行线路等重要数据。其中区间基本特征数据包括闭塞制式、轨道电路类型、道碴与枕轨类型、坡度、曲线及长度等。列车运行线路数据包括线路运行方向、经由闭塞分区编号、经由发送端、接收端编号。
·区间现场拓扑数据。包括闭塞分区、发送端、接收端的位置和相互关系。这种描述有两方面用途,一方面用于现场仿真的动态显示,另一方面是作为测试用基础数据生成的原始依据。静态数据的复制是通过开放式数据库互连(ODBC)机制实现的。
2.2概念设计
在数据库设计中,笔者使用实体-联系(ER)模型作为概念设计的工具,得到概念设计的E-R图。E-R图由实体、联系和属性3个基本成分组成。测试用基础数据所处理的基本实体是城市轨道交通区间的信号设备:接收端、发送端、闭塞分区;设备之间的关系也就是最直接的实体间联系。通过E-R图,可以十分清楚地描述测试用基础数据的结构。图4为列车运行线路数据的E-R图。
图4列车运行线路ER图
2.3逻辑设计
关系数据库的逻辑设计过程是把概念设计的结果(如E-R图)转换成关系模式的过程。为了消除关系模式的存储异常问题,需要对其进行规范化。
在本子系统数据库模式的规范化设计过程中,既要考虑减少数据冗余、消除存储异常情况,也要考虑现场仿真、主控等子系统读取数据及运算的花费。规范化测试用基础数据的关系子模式包括:发送端表、接收端表、闭塞分区表、列车运行线路表、区间基本特征表、钢轨线路一次参数表、钢轨线路四端网参数表等。
2.4物理设计
物理设计要根据具体的数据库管理系统(DBMS)和相应的操作系统、计算机硬件所能支持的存储结构、存取方法以及资源来进行设计。SQLServer提供索引或表键机制来帮助SQLServer优化对查询的响应。在测试平台上,对结果数据的查询,是将记录计数号与测试项目的组合作为索引。这是因为大多数的查询都要直接或间接地将该两项作为SQL语句中WHERE子句后的首列。
3平台专用数据库接口的实现
平台采用客户端/服务器体系,后台数据库服务器采用SQLServer,前台应用程序开发工具采用VisualC++。前台应用程序对数据库的访问是通过ODBC机制实现的。
VisualC++对ODBC提供了两种支持:一种是API函数[3];另一种是对API函数进行封装的MFCODBC类,包括CDatabase(数据库类),CRecordSet(记录集类)和CRecordView(可视记录集类)。两种方式在平台上分别应用于不同的场合。
·ODBCAPI使客户应用程序能够从底层设置和控制数据库,完成一些高层数据库技术无法完成的功能。例如检测数据库是否连接、数据源配置是否正确等。
·MFCODBC类封装了多种数据库访问功能,使用简单方便。平台专用数据库定义了11个CRecord2Set类的子类,每一个子类对应专用数据库中的一个表,例如,B-JSSet类对应接收端表,B-BSFQSet类对应闭塞分区表。
4结语
建立在SQLServer上的平台专用数据库要兼顾通用数据库的设计要求和区间测试平台的特殊性。只有综合考虑这两方面的因素,才能使专用数据库既高效又安全。当然,随着平台水平的不断提高,专用数据库的功能必将随之扩展,日趋完善。
参考文献
1吴芳美.铁路安全软件测试评估.北京:中国铁道出版社,2001.23
第7篇
1.1电压监视模块的硬件设计
电压监视模块主要负责显示以数据挖掘技术为核心的数据分析单元的电压值，从而便于控制每次与知识库传递数据时电压的相似稳定性，进而提高实验数据的可靠性。Fig.1Voltagemonitoringmodulecircuitdiagram
1.2数据挖掘模块的硬件设计
在本文设计的系统中，数据挖掘技术通过分析移动通信网络中的有用数据，寻找其中隐含的寻呼接收机微弱信号的特征规律，为专家系统提供推理证据，主要分为5个步骤：确定挖掘对象、收集数据、数据预处理、数据挖掘、处理结果信息的解释表达与可视化操作。
2软件设计
2.1知识库和推理机模块的软件设计
专家系统知识库主要用来存放寻呼接收机诊断专家所有的检测和诊断寻呼接收机的知识，推理机利用知识库中的知识推理解决问题，得出合理正确的结论。知识库中的知识并非提供给系统客户的信息，而是专家系统自身推理所需要的信息，由寻呼接收机诊断专家和工程师提供，在知识库中使用统一的数据格式进行存储，为推理机提供信息支撑。推理机按照一定的策略进行推理得出符合实际情况的结果。微弱信号诊断开始，首先输入微弱信号任务信息进行基于规则的推理，要是能从知识库中搜索到相同或相似的规则，输出诊断结果。否则采用基于数据挖掘技术的推理机制进行精确诊断，将微弱信号任务信息与微弱信号树知识库中的微弱信号征兆进行匹配，若两者存在匹配，输出诊断结果。若两者不匹配，采用专家会诊后输出诊断结果。然后利用诊断结果进行微弱信号检测。当维修人员对诊断结果不满意后，启动系统的自学习机制，向系统输入对诊断结果的评价；当维修人员对评价诊断结果满意时，由系统管理员联系工程师依据经验和专业知识进行人为排查寻呼接收机原因，并将相关知识添加到知识库中，把这个结果存入知识库，使系统知识库不断完善，作为下一次检测时的对比规则来使用。Fig.3Reasoningmachinesoftwaredesignflowchart
2.2信号数据挖掘技术的软件实现
信号数据挖掘技术综合了抽样技术和PAM问题分析法的优点，在每一时段内不是局限在某一样本，而是在搜索的过程中进行随机性的抽样。数据挖掘技术尝试在数据集中选取几个作为中心点，每个中心点代表一个类，其余的点与距离最近的中心点分配在一个类中，算法的准则就是使非中心点到所属类的中心点的代价的总和最小，这种代价一般用欧氏距离来衡量。由数据挖掘技术流程图可以看出，其算法过程相当于一种搜索过程，每次选择一个邻居点进行比较，若代价更小，那么将该邻居结点选为中心点，再次寻找邻居结点进行比较。随着数据容量变大，算法运行多次后，最佳相异度的比重越来越小，呈逐渐减小的态势。数据挖掘技术每次运算只比较一个邻居节点，效率不高，对大数据集的效果不好。一种改进算法是每次选取多个节点进行运算，使得找到最佳邻居节点的概率大增，在提高运算效率的同时也改良了聚类效果，数据挖掘技术及其改进算法搜索过程。在每代对数量为N的个体运算，实际上运算了约O(n3)个模式，并行性良好，搜索效率高，这种优点与图3所示的系统相像，因而可以用数据挖掘技术提高聚类效率。微弱信号检测系统是在数据挖掘技术搜索时使用遗传技术，每一代群体只能是该节点的邻居节点，由于这些邻居节点之间的相异位不超过2个，可采用绝对变异的系统，不使用交叉算子，以此保持群体的多样性，保证微弱信号检测系统兼具遗传技术和数据挖掘技术的优点。数据挖掘技术首先以各中心点为基因位构造染色体，计算总代价差，选择其中累积概率符合要求的算子，再对染色体进行绝对变异操作，将对应的中心节点变异，然后计算代价差作为适应值，择优输出。
3实验与分析
采用数据挖掘技术从预测误差中提取微弱信号能力较梳状滤波器有明显的提高。实验还对其他微弱信号检测系统进行了相同的实验，均取得了与上述实验相近的结果。
4结论
第8篇
从这么多年从事通信网络设计工作的经验中，笔者了解到传统的核心网络架构是相当复杂的，不仅一二级核心网络层次多，而且大量的网元导致网络复杂，整网能耗偏高。以笔者设计的机房为例：机房空间有限，服务器的能耗非常高，导致散热程度差，而且需要加装空调，再加上每年扩容的需要，交换机走线和设备布局的不合理，使机房无法实施更进一步的节能降耗措施。因此建立绿色核心网络势在必行。建立绿色核心网络首先应该优化核心网络架构，实行网络的扁平化管理，减少核心网中网元的数量，使核心设备上移，逐步使用集成度高，电信级别的平台代替传统的服务器，同时建立专业的机房散热管理方案，如采用自下而上的回风流方式提高冷风的利用率，尤其是在北方城市，这样就可以有效减少机房空调的使用。
笔者还要强调一下，在工程前期调研及初设阶段首先考虑选择拥有绿色基站技术的供应商和运营商，例如华为和Vodafone。他们拥有IP组网、分布式基站、先进功放、智能电源管理、多载频技术、统一架构等关键绿色技术。这样设计的基站稳定性、可靠性高，功耗能够得到进一步优化，而且更有利于网络的平稳升级。
二、充分利用软件技术降低能耗
除提高设计水平和利用硬件升级等手段降低能耗以外，充分利用软件技术实现节能降耗也越来越重要。随着软件技术的飞速发展，其应用领域也越来越广泛，大到网络转型，小到CPU超频。以笔者所在单位为例，通信网络转型的速度远远高于其他单位基础设施的更新换代，如果频繁地对网络转型，将造成大量在线设备的退网淘汰以及更多的资源消耗，那么利用软件技术提高现有网络设备的工作效率，从而降低能耗也是非常重要的手段。通过对上网用户在线时间的统计分析，全网在忙时和闲时网络负荷变换最大，那么就可以通过软件调整核心网络设备的主频，让它随网络负荷变化，在闲时自动将设备处理能力降低，减少电能的消耗。
三、提高空间利用率降低设备冗余度
随着通信产业的蓬勃发展，每年入网用户日益增多，基站和设备间能够利用的空间越来越小，设备密度也越来越大，电力消耗明显提高，因此采用高集成度或分布式设计方案来减少基站和设备间的空间占用，使用体积更小，重量更轻，支持端口更多的设备来有效降低设备冗余度，对于降低能耗也是重要的绿色手段。对于高端网络设备来讲，性能和功能无疑是最重要的，功耗降低会以性能的降低为代价。一般的情况下，为保证功能、性能、业务卡的数量和运行可靠，设备的功耗也会较大。这类设备数量较少，放置位置的环境情况也比较好。因此，在选择高端设备方面我们只是把功耗指标作为一个辅助的参考指标。
对于低端的网络产品，如数量巨大的接入层交换机，虽然他们的功能都很强大，但是我们实际应用时只会用到它的部分功能，完全可以通过牺牲一些我们不需要的性能来换取设备的功耗降低。现在有一些接入层交换机因为自身功耗小，已经实现了设备内部无风扇，这类产品就能很好地降低设备的功耗。对于低端网络设备来说，采购过程中会把功耗作为一个比较重要的指标来考虑
四、推崇绿色环保能源的使用
利用太阳能和风能等混合能源，可更好地保护环境，减少污染物排放。在有条件的地区充分利用太阳能、风能作为辅助能源，降低电能消耗，分解能源问题。在北方城市，利用季节明显，冬季日夜温差较大的特点，优化基站、核心机房、设备间的通风设计方案和温度控制方案，充分利用自然环境温度实现温控的目的，减少冷却系统和大功率空调的使用，降低能耗，建立更多能源使用的绿色通道，使能源利用率更高。
为了使通信产业向着更加绿色的方向发展，节能降耗势在必行，让我们共同努力，打造出更多的绿色通道，从技术上提高设备、能源的使用效率，减少不必要的损耗，以实际行动来保护环境，推动通信产业持续健康发展。
参考文献：
[1]梁文斌.通信机房节能降耗前景广阔[N].人民邮电,2008,03-06
[2]张炳华.通信局(站)电源系统节能降耗措施探讨[J].通信电源技术,2008,(06)
第9篇
隔离信号调理模块是对电压、电流、应变、频率、温度等各种传感器信号进行全面的信号调理,采用隔离信号调理模块可以对被测传感器信号放大、滤波、源激励、干扰抑制、噪声抑制、冷端补偿、线性补偿、输入及输出保护、信号及电源隔离等。隔离信号调理模块可与传感器直接连接,能够保证测试数据和控制信号的准确性,并消除或减小工业环境中的噪声、瞬态电源波动、内部接地回路和其它事故对设备造成的影响。隔离信号调理模块充分保护有价值的信号和数据,增强系统的安全性和可靠性,在维护工业自动化、数据采集和质量保证系统方面起着重要作用。因此,在型号研制试验中大量使用隔离信号调理模块,可以保证试验测试数据准确可靠。在试验前,除了对试验所用的数据采集系统进行校准外,还应对数据采集系统前端所使用的隔离信号调理模块进行校准。隔离信号调理模块具有多种型号,可以直接接入电压、电流、频率、应变、热电偶(TC)、热电阻(RTD)等各种模拟信号。因此,应根据模块的不同型号、不同输入参量,选择相应的标准仪器进行校准。由于模块的使用量大,采用手动计量校准费时费力,为了提高工作效率,有必要开发一套隔离信号调理模块自动校准系统,实现其全自动校准。下面介绍隔离信号调理模块自动校准系统的组成、校准原理、软件设计及应用。
2系统组成
系统是由标准源(Fluke5520A多功能校准源/3010多功能校准源/Fluke525A温度校准源/CBA-2310A应变校准器)、标准表(Agilent34970A数据采集表/Agilent34401A数字多用表)、转换开关(Keithley7001程控转换开关)、供电电源(Agi鄄lentE3634A直流电源)、被校隔离信号调理模块(模块+载板)、接口卡(Agilent82357A接口卡)及接口电缆、计算机及自动校准软件组成,如图1所示。
3系统校准
原理系统连接如图1所示,通过USB/GPIB接口卡和GPIB电缆将计算机与标准校准源、程控转换开关、标准数据采集表及直流电源连接起来,并将标准校准源的信号输出端通过程控转换开关与各被校模块的信号输入端连接,各被校模块的信号输出端与标准数据采集表的各信号输入端连接,直流电源的输出端与被校模块载板的供电电源端连接。通过计算机及校准软件程控直流电源输出直流电压提供给被校模块直流供电电压,再通过程控标准校准源发送标准信号,同时程控多路转换开关进行信号各路自动切换及程控标准数据采集表测试对应各被校模块的输出值,自动进行数据处理及存档,并自动形成报告,从而实现多路全自动校准。当然,在没有程控转换开关和数据采集表的情况下,可以采用另一种校准方法,如图2所示,直接将标准校准源的信号输出端与被校模块的信号输入端连接,被校模块的信号输出端与标准数字多用表的信号输入端连接,从而实现单路全自动校准。
4系统软件设计
系统软件设计是实现隔离信号调理模块自动校准的重要环节之一。本系统软件设计开发平台采用功能强大、编程效率高、简单易学的图形化编程语言VEEPro。
4.1软件结构设计
系统软件设计采用模块化的设计方式。软件总体结构设计是由仪器信息记录、校准及打印输出三个主模块构成。仪器信息记录主模块是由测试仪器信息登记模块、计量标准信息记录模块、校准结果信息记录模块、环境及人员信息记录模块四个子模块组成;打印输出主模块是由审核测试数据模块、打印预览数据模块、打印测试数据模块三个子模块组成;校准主模块是由电压信号调理模块、电流信号调理模块、应变信号调理模块、频率信号调理模块、热电阻RTD信号调理模块、热电偶TC信号调理模块六个模块组成,其中电压信号调理模块[1,2]是由直流线性度误差校准模块、直流示值误差校准模块、直流放大倍数校准模块、线性频率响应校准模块、零点漂移校准模块五个子模块组成;电流信号调理模块[1]是由线性度误差校准模块、稳定度校准模块两个子模块组成;应变信号调理模块[2,3]是由非线性误差校准模块、频率响应误差校准模块、增益误差校准模块、零点漂移校准模块四个子模块组成;频率信号调理模块[1]是由线性度误差校准模块、稳定度校准模块两个子模块组成;热电阻RTD信号调理模块[1]是由线性度误差校准模块、示值误差校准模块、稳定度校准模块三个子模块组成;热电偶TC信号调理模块[1]也是由线性度误差校准模块、示值误差校准模块、稳定度校准模块三个子模块组成。注意上面有些子模块名称相同,但模块设计有所不相,程控标准源输出的参量是不相同的。系统软件结构组成示意图如图3所示。
4.2软件流程设计
软件设计是按照软件工作流程图的设计思路进行开发的。由于篇幅有限,只能绘出部分典型模块的设计流程图。现以常用的电压信号调理模块的线性频率响应校准项目为例,介绍隔离信号调理模块的部分软件设计流程图。如图4所示为隔离信号调理模块的线性频率响应校准模块软件设计流程示意图。
4.3仪器信息记录及打印输出模块的设计
仪器信息记录模块主要实现对测试仪器信息登记、计量标准信息记录、校准结果信息记录、环境及测试人员信息记录。打印输出模块主要负责完成审核测试数据、打印预览数据和打印测试数据。这部分的设计是采用调用开发平台的库函数[4]来实现。
4.4校准模块设计
校准模块设计是通过编写仪器驱动来控制标准源发送标准信号及控制标准表采集测试数据,实现对各模块的自动校准。
4.4.1仪器驱动的编写
由于被校模块具有多种型号,根据不同型号,其输入信号参量不同,采用的标准仪器有所不同,例如:在校准电压信号调理模块时,采用多功能校准源;而校准应变信号调理模块时,采用应变校准器。因此,在编写程序时,应参照各厂家提供的用户手册[5~9],分别编写仪器驱动程序,实现其标准仪器与计算机的通信。在编写仪器控制指令代码时,一定要注意区分字母的大小写及准确把握时序控制,确保测试数据的同步与准确。
4.4.2多路自动校准模块的设计
多路自动校准模块设计是按照将总模块分解成主模块,主模块分解成分模块,分模块分解成子模块的顺序逐级分解,分别编写各个子模块程序,再将编好的各个子模块寅分模块寅主模块寅总模块有顺地连接起来,即可形成自动校准系统。按照此设计思路将校准主模块按输入信号参量不同,分解成电压、电流、频率、应变、温度信号调理模块,再根据被校模块型号和校准项目不同,以及采用的标准仪器和校准方式不同分别编写各子模块,然后将其正确连接即可。如图5和图6所示为电压信号调理模块部分设计程序框图和软件设计弹出式菜单示意图。针对隔离信号调理模块校准不同型号时,其输入参量及标称值是不同的,在程序设计时应全面考虑,校准时,应尽量避免手动录入或更改参数,采用按照被校模块型号分别编写预置标称值模块,然后以变量方式,一旦确定被校模块的型号,则系统自动图5软件设计部分程序框图图6软件设计部分弹出式菜单示意图调用所选型号的预置标称值模块。这样,一是可以提高工作效率,二是可以避免人为录入错误或操作人员不同选择校准点有所不同等因素造成的影响。另外,在误差处理模块后还应考虑设有超差判断功能模块,以确保测试数据准确可靠。此外,数据存档格式也是编程需要注意的细节,为了保证测试数据按计量标准格式存档,采用在预置标称值模块中设置保留数据有效位数及获得变量参数的方式实现,从而达到测试数据—处理数据—保存数据—打印报告自动完成的目的。如图7所示为5B40-02电压信号调理模块的线性频率响应校准模块结果显示及数据存档格式示意图。图中显示的数据是根据测量放大器校准规范[2]计算得出的。其它校准子模块的编写方法与上述类似。
4.5单路自动校准模块的设计
在完成了多路自动校准模块的设计后,就很容易编写单路自动校准模块的设计,只要将编写好的多路自动校准模块复制,并在此基础上稍作改动,删除程控转换开关仪器驱动模块,将标准数据采集表仪器驱动换成数字多用表仪器驱动,增加弹出式操作提示框等即可完成单路自动校准模块的设计。如图8所示为5B40-02电压信号调理模块的直流线性度误差校准模块结果显示及数据存档格式示意图。图中显示的数据是根据数据采集系统校准规范[1]计算得出的。
5结束语
第10篇
1.1广播电视信号传输方法中的卫星通讯
现今，使用卫星进行广播信号的传输被广为采用，使用卫星进行信号的传播有利于将信号传输覆盖全国，且广播电视信号的接收质量较好。一般的广播电视信号卫星传输系统由3个部分构成：（1）向卫星发射信号的发射器，当需要将广播电视信号发送至卫星时，就将制作好的节目经过信号的压缩、处理与调制后，经过变频和功率放大，通过使用发射天线在卫星相应的波段发送至卫星中。（2）卫星中的星载转发器通过对地面发射来的信号进行处理、放大、变频后在发射回地面。（3）地面卫星信号接收器，采用此种设备来对卫星发射回来的信号进行接收、处理，并将处理完的信号直接发送至监视器或电视机供其使用。
1.2广播电视信号传输方法中的光缆传输
广播电视信号传输方法中的光缆传输主要利用的是将广播电视信号压制进光波信号中，通过光波在光缆中的反射进行信号的传输，广播电视信号传输方法中的光缆传输所采用的流程如下：光波电视信号压缩进光信号中，而后将光发送至光缆中，光信号经过光缆的传输至用户终端，在用户端经过光信号的分类与还原转变成所需要的广播电视信号，使用此种方法最主要要做好广播电视信号的光电转换与信号的传输工作。
2.广播电视信号系统的管理与维护的所面临的困难
现今，在广播电视信号系统在使用过程中由于受到各种因素的干扰使得广播电视信号系统传输质量存在严重问题，从而给用户的使用带来了不便，而为了更好的解决这一问题则需要对造成这一影响的原因进行分析，找出造成这些影响的原因并加以解决，为后期广播电视信号系统的传输与管理提供良好的保证，提高广播电视信号系统的传输质量，保证用户的使用品质。广播电视信号系统的管理与要求所面临的困难主要分为以下几个方面：（1）由于广播电视信号传输系统是一项复杂的技术，其涉及到计算机、通信、微波以及机械等多个学科，同时需要完成的维护项目工程量也十分庞大。由于广播电视信号传输系统是一种较为精密的设备，在对于广播电视信号传输系统进行维护保养的过程中需要有一些细节值得注意，从而对维保工作人员提出了更高的挑战，所以为了做好广播电视信号传输系统的维护与保养，需要对广播电视信号传输系统进行全面的维保，确保广播电视信号传输系统工作的可靠性。（2）广播电视信号传输系统维保的目的主要是做到事先防止，因为一旦发生广播电视信号传输系统在节目播出时出现信号中断，就会给观看节目的观众带来严重不便，从而降低节目的收视率，给电视台造成巨大的经济损失。所以，对广播电视信号传输系统进行维保的目的是做到事前预防而不是事后补救，针对广播电视信号传输系统容易出现问题的地方在维护保养过程中进行重点排查，做好广播电视信号传输系统的日常维护与保养，确保广播电视信号传输系统在进行节目播出时不会出现问题。（3）在进行广播电视信号传输系统的维护过程中需要注意安全性，由于对于广播电视信号传输系统的维护保养需要在电视节目播出时进行，使得对于广播电视信号传输系统维护与检修的时间有限，但是也必须对广播电视信号传输系统进行定期的检修确保其使用质量，由于广播电视信号传输系统在工作时发出的都是高电压和强电流，极大的增加了检修的难度。所以，在对广播电视信号传输系统进行维护与检修的过程中需要制定完善的计划，确保检修人员安全与检修的效果达到要求。（4）由于广播电视信号传输系统较为庞大，在进行系统的检修过程中可能会持续较长的时间且工作较为繁琐，这就要求检修人员具备良好的耐心与工作积极性，保证广播电视信号传输系统维护工作的顺利进行。
3.如何做好对于广播电视信号传输系统的维护与检修
为了确保广播电视信号的传输质量与信号传输的稳定性，良好的广播电视信号传输系统的维护与检修工作必不可少。所以，我们需要对广播电视信号传输系统的维护与保养引起足够的重视，积极制定出完善的维护和检修方案，对传输系统日常存在的一些问题进行统计与分析，并在维保工作中重点解决这些问题，确保广播电视信号传输系统的正常工作，保证信号的传输质量。
3.1做好对于广播电视信号传输系统中的信息管理系统的维护
现今，随着计算机和通信技术的不断进步，使得信息化能够在各行各业广泛发展起来，随着各类计算机管理系统的逐渐完善，对于推动其进步有着重要的意义，广播电视行业是一个对于信息化程度要求较高的行业，在广播电视行业中需要不断的引入先进的信息管理技术，不断的完善广播电视信号传输系统的综合管理系统，通过使用传感器等对于各个设备的电压、电流以及传输的信号进行充分的检测，实时监控设备的运行情况，并开发出相应的报警系统，在设备出现问题时能够及时指出故障发生地并提醒工作人员进行及时维修，保证广播电视信号传输系统的正常运行。
3.2建立健全良好的巡查制度
通过以上的分析表明，良好的设备巡查制度有利于确保广播电视信号传输系统的正常运行。在对设备进行巡查的过程中，需要对设备的运行情况进行详细记录，并对故障多发及易发区进行重点监控，通过对每个部分建立相应的"健康"档案，方便后期进行查阅，尽最大努力保证广播电视信号传输系统的正常运行。
3.3做好对于广播电视信号传输系统检修与维护人员的培训工作
由于广播电视信号传输系统是一个极为精密复杂的设备，需要具备良好的专业素质才能确保维护与保养工作的顺利进行，同时由于广播电视信号传输系统维护与保养工作的工作量较大且极为枯燥，这就对维保人员提出了更高的要求。需要在提高工作人员责任心的基础上做好对于员工的培训工作，做好设备维护所涉及到的自动化、电子电路、机电一体化以及信息技术等方面的培训工作，保障广播电视信号传输系统能够正常运行。
4.结束语
第11篇
数字信号处理涉及到用数的序列表示的信号的处理，而多维数字信号处理则涉罚用多维阵列表示的信号的处理，例如对同时从几个传感器所接收的抽样图像和抽样的时间波形的处理。由于信号是因而它可以用数字硬件处理，同时可以将信号处理的运算规定为算法。
促使人们采用数字方法的是不言而喻的。数字方法既有效灵活。我们可以用数字系统使其有自适应性并易于重新组合。可以很方便地把数字算法由一个厂商的设备上转换到另一个厂商的设备上去，或者把专用数字硬件来实现。同样，数字算法也可用来处理作为时间函数或空间信号，数字算法自然地和逻辑算符如模式分类相联系。数字信号能够长时间无差错地存储。对很多种应用而言，数字方法Ⅸ其它方法更为简单，对另外一些应用，则可能根本不存在其他方法。多维信号处理是不同于一维信号处理，想在多维序列上实现的多运算，例如抽样、滤波和交换等，用于一维序列，然而，严格芯说，我们不得不说多终信号处理与一维信弓有很大差别的。
信号处理与一维信号处理还是有很大差别的，这是由三个因素造成的;(l)二维通常比一维问题包含的数据量大得多;(2)处理多维系统在数些上不如处理一维系统那样完备；(3)多维信号处理有更多的自由度，这给系统设计音以一维情况中无法比拟的灵活性。虽然所有递归数字滤波器都是用差分方程实现的，一维情况下差分方程是全有序的，而在多维情况下差分方程仅是部分有序的，冈而就存在着灵活性，在一维情况小，离散传里旰变换CDET)可以用快速傅里叶变换CEPT)算法来计算，而在多维情况下，有多且每一个OFT又可用多种AFT算法来计算。在一维情况下，我们可以调整速率。而且也可以调整抽排列。从另一方面来说，多维多项式不能进行因式分解，而一维多项式是可以进行因式分解的。因而在多维情况下，我们不能论及孤立的极，气、孤立的零点及孤立的根。所以，多维信号处理与一维信号处理有相当大的差别。在20世纪60年代初期，用数字系统来模仿模拟系统的想法，使得一维数字信号处毫的各种方法得到了发展。这样，仿照模拟系统理论，创立了许多离散系统理论.随后，当数字系统可以很好地模仿模拟系统时，人们认识到数字系统同时也可以完成更多的功能。由丁这种认识及数字硬件工艺的有力推动，数字信号处理得到了发展，而且现今很多通用的方法，已成为数字方法所特有的，没有与其等效的模拟方法，在发展多维数字信号处理时，可观察到同一发展趋向。因为没有连续时间的(或模拟的)二维系统理论可以仿效，因而最初的二维系统是以一维系统为基础的，80年代后期，多数二维信号处理都是用可分的二维系统。可分的二维系统与用于二维数据的一维系统几乎没有差别。随后，发展了独特的多维算法，该算法相当于一维算法的逻辑推理。这是一段失败的时期，由干许多二维应用要求数据量很大，且iT缺少二淮多项式太分解理论，很多一维方法不能很好地推广到二维上来。我们现在正处于认识的萌芽时代。计算机工业以其部件的小型化和价格日趋低廉而有助于我们解决数据量问题。尽管我们总是受限于数学问题，但仍然认识到，多维系统也给了我们新的自由度。以上这些，使得该领域既富于挑战性又无穷乐趣，电子信息技术的结合之软件结台，传统产业中可用电产信息技术的地方，仍然可以在生产或很低的条件下使用人力或传统机械。电予信息技术应到限制，在不同领域和不同水平有各种原因，但烂有一个共大原因是缺乏认识。没有认识，便没有应层。
事实上，在一维和二维信号处理理论之间有实质性的差别，而在二维和更高维之间，除了计算上的复杂世方耐差异之外，似乎差别较小。
参考文献：
[1]吴云韬,廖桂生,田孝华.一种波达方向、频率联合估计快速算法[J]电波科学学报,2003,(04).
[2]吕铁军,王河,肖先赐.利用改进遗传算法的DOA估计[J]电波科学学报,2000,(04)
[3]刘全,雍玲,魏急波.二维虚拟ESPRIT算法的改进[J]国防科技大学学报,2002,(03).
[4]吕泽均,肖先赐.一种冲击噪声环境中的二维DOA估计新方法[J]电子与信息学报,2004,(03).
[5]金梁,殷勤业,李盈.时频子空间拟合波达方向估计[J]电子学报,2001,(01).
[6]金梁,殷勤业.时空DOA矩阵方法的分析与推广[J]电子学报,2001,(03).
第12篇
从这么多年从事通信网络设计工作的经验中，笔者了解到传统的核心网络架构是相当复杂的，不仅一二级核心网络层次多，而且大量的网元导致网络复杂，整网能耗偏高。以笔者设计的机房为例：机房空间有限，服务器的能耗非常高，导致散热程度差，而且需要加装空调，再加上每年扩容的需要，交换机走线和设备布局的不合理，使机房无法实施更进一步的节能降耗措施。因此建立绿色核心网络势在必行。建立绿色核心网络首先应该优化核心网络架构，实行网络的扁平化管理，减少核心网中网元的数量，使核心设备上移，逐步使用集成度高，电信级别的平台代替传统的服务器，同时建立专业的机房散热管理方案，如采用自下而上的回风流方式提高冷风的利用率，尤其是在北方城市，这样就可以有效减少机房空调的使用。
笔者还要强调一下，在工程前期调研及初设阶段首先考虑选择拥有绿色基站技术的供应商和运营商，例如华为和Vodafone。他们拥有IP组网、分布式基站、先进功放、智能电源管理、多载频技术、统一架构等关键绿色技术。这样设计的基站稳定性、可靠性高，功耗能够得到进一步优化，而且更有利于网络的平稳升级。
二、充分利用软件技术降低能耗
除提高设计水平和利用硬件升级等手段降低能耗以外，充分利用软件技术实现节能降耗也越来越重要。随着软件技术的飞速发展，其应用领域也越来越广泛，大到网络转型，小到CPU超频。以笔者所在单位为例，通信网络转型的速度远远高于其他单位基础设施的更新换代，如果频繁地对网络转型，将造成大量在线设备的退网淘汰以及更多的资源消耗，那么利用软件技术提高现有网络设备的工作效率，从而降低能耗也是非常重要的手段。通过对上网用户在线时间的统计分析，全网在忙时和闲时网络负荷变换最大，那么就可以通过软件调整核心网络设备的主频，让它随网络负荷变化，在闲时自动将设备处理能力降低，减少电能的消耗。
三、提高空间利用率降低设备冗余度
随着通信产业的蓬勃发展，每年入网用户日益增多，基站和设备间能够利用的空间越来越小，设备密度也越来越大，电力消耗明显提高，因此采用高集成度或分布式设计方案来减少基站和设备间的空间占用，使用体积更小，重量更轻，支持端口更多的设备来有效降低设备冗余度，对于降低能耗也是重要的绿色手段。对于高端网络设备来讲，性能和功能无疑是最重要的，功耗降低会以性能的降低为代价。一般的情况下，为保证功能、性能、业务卡的数量和运行可靠，设备的功耗也会较大。这类设备数量较少，放置位置的环境情况也比较好。因此，在选择高端设备方面我们只是把功耗指标作为一个辅助的参考指标。
对于低端的网络产品，如数量巨大的接入层交换机，虽然他们的功能都很强大，但是我们实际应用时只会用到它的部分功能，完全可以通过牺牲一些我们不需要的性能来换取设备的功耗降低。现在有一些接入层交换机因为自身功耗小，已经实现了设备内部无风扇，这类产品就能很好地降低设备的功耗。对于低端网络设备来说，采购过程中会把功耗作为一个比较重要的指标来考虑
四、推崇绿色环保能源的使用
利用太阳能和风能等混合能源，可更好地保护环境，减少污染物排放。在有条件的地区充分利用太阳能、风能作为辅助能源，降低电能消耗，分解能源问题。在北方城市，利用季节明显，冬季日夜温差较大的特点，优化基站、核心机房、设备间的通风设计方案和温度控制方案，充分利用自然环境温度实现温控的目的，减少冷却系统和大功率空调的使用，降低能耗，建立更多能源使用的绿色通道，使能源利用率更高。
为了使通信产业向着更加绿色的方向发展，节能降耗势在必行，让我们共同努力，打造出更多的绿色通道，从技术上提高设备、能源的使用效率，减少不必要的损耗，以实际行动来保护环境，推动通信产业持续健康发展。
参考文献：
[1]梁文斌.通信机房节能降耗前景广阔[N].人民邮电,2008,03-06
[2]张炳华.通信局(站)电源系统节能降耗措施探讨[J].通信电源技术,2008,(06)
第13篇
【关键词】单片机；信号发生器；语音信息；语音信号
引言
由于数字化信息处理和集成电路的不断进步，各种语音合成芯片应用也不断扩大。其中有大部分都是采用PC机或微控制器的方法，这种方法的控制手段不但需要硬件的支持，同时也需要对软件系统和各种指令进行严肃处理。伴随着目前社会技术的不断发展，语音信息采集与处理措施要求不断增加，在处理之中，是通过将模拟语音信号通过相应软件和系统转变形成数字信号，再由单片机控制储存在存储器中，形成一套系统的工作流程。
一、信号发生器概述
1.1 信号发生器的发展
信号发生器广泛应用于各科学实验领域。它是一种常用的信号源，是现今各种电子电路实验设计应用中必不可少的仪器设备之一。六十年代以来，信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器、扫频信号发生器、合成信号发生器、程控信号发生器等新种类。各类信号发生器的主要性能指标也都有了大幅度的提高，同时在简化机械结构、小型化、多功能等各方面也有了显著的进展。
1.2单片机原理
单片机是一种集成在电路芯片，具有数据处理能力的中央处理器CPU 随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。单片机具有集成度高、系统结构简单、使用方便、实现模块化等特点，应用于仪器仪表、家用电器、医用设备等领域。
二、硬件电路设计与分析
2.1 工作原理
当按键按下时，通过程序判断哪个键按下，选好按键后，利用D/A转换器将数字信号转换成模拟信号，再经过滤波放大，由示波器显示出所需的波形，此时LED显示器也会显示其各自的类型以及频率。复位电路则是用于单片机的复位，使单片机接口初始化。
2.2 实现功能
（1）所使用的8位LED显示器，采用共阴极接法，输入段选码低电平有效，显示输出信号的类型和频率。
（2）通过P1.0和P1.1口控制信号的输入类型。当P1.0=0，P1.1=0输出正弦波；当P1.0=0，P1.1=1 输出三角波；当P1.0=1，P1.1=0输出锯齿波。
（3）输出信号幅度：0～5V。
（4）信号频率范围要求：1—1KHZ。
2.3.硬件电路设计与分析
好的硬件电路既能简化繁琐的程序，又能提高实验的成功率，是设计实验不可或缺的重要部分，必须高度重视。
2.3.1主控电路
本电路主要采用AT89C52型单片机，它具有如下特点：（1）有可供用户使用的大量I/O口线。（2）内部存储器容量有限。（3）应用系统开发具有特殊性。用89C52单片机构成最小应用系统时，只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可。其中，在设计时钟电路时，采用12MHZ和晶振分别接引脚XTAL1 和XTAL2，电容C1，C2 均选择为30pF。由于频率较大时，三角波、正弦波、方波等波中每一点延时时间为几微秒，故延时时间还要加上指令时间即可得到指定频率的波形。在设计复位电路时，复位引脚RST通过一个斯密特触发器与复位电路相连，作用是用来抑制噪声。在每个机器周期的S5P2，其输出电平由复位电路采用一次，然后才能得到内部复位操作所需要的信号。
2.3.2键盘接口电路
本设计采用一般的键盘接口，键盘输出信号。具体为：P1.0、P1.1波形选择，其中当P1.0=0，P1.1=0 输出正弦波，当P1.0=0，P1.1=1 输出三角波，当P1.0=1，P1.1=0输出锯齿波；当P1.0=1，P1.1=1 输出方波。P1.2、P1.3、P1.4 频率由个位，十位，百位调节；P1.5频率加减控制；P1.6跳出循环。
2.3.3 DAC0832芯片与单片机硬件接口设计
由于用示波器显示波形，所以需要一个数/模转换器，将单片机输出的数字量转换成模拟量。此设计采用DAC0832转换器。由于此芯片是电流输出，为了变成电压输出，我们在其后加上一个运算放大器OP07。
2.3.4 LED显示电路
设计采用LED共阴极数码管显示电路。当某个驱动电路输出端为低电平时，相应的那位点亮，从而显示出波形的种类和信号的频率，在按键时显示出相关信息。添加74LHC573锁存器是为了增加显示的准确性。
三、语音信息系统主要芯片介绍
单片机作为一种集成电路芯片，是通过采用各种超大规模的集成电路技术将具有各种数据处理和函数计算能力的中央处理器、随机处理器以及定时器等终端系统和功能集成到一个完整的硅片之中形成一个完善而又系统化的微型计算机系统措施，这种电路芯片在目前被广泛的应用在各种工业生产和控制领域之中。伴随着社会的进步，单片机呈现出其顽强的生命力，以高速发展的优势迅速的应用在各个信息处理之中。
3.1 ISD4OO4芯片介绍
ISD4OO4语音芯片采用C14OS技术，通过在内部装置韩警惕的振荡器和防混叠过滤器等方式来扩大存储器容量，增加计算效率和准确度，因此只需要很少的器件就可以在其中构成一套完整的声音录入系统和回放体系，这在系统设计中不但能够节约设计消耗时间，同时能够避免设计中其他元件的增多。
在目前ISD公司的单片机构成中主要是通过信号输入系统、信号输出部分、存储系统、采样时钟部分和SPI部分六部分构成。其在构成中信号输入部分—音频信号放大器和五极点抗混叠滤波器：而信号输出部分在控制的过程中是通过平滑过滤器和自动静噪处理器来实现的。存储部—非易失性多电平模拟存储阵列；采样时钟部分一内部时钟振荡器和调节器：SPI—录、放、快进等操作的SPI接口；电源接口部分。
3.2 AT89C52芯片介绍
AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。芯片内含有8KB快闪可编程/擦除只读存储器的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存储技术制造，并且与8OC31引脚和指令系统完全兼容。芯片上的FPEROM允许在线编程或采用通用的非易失存储编程器对程序存储器重复编程。
四、语音信息系统设计方案
ISD器件在录音存储操作之前，要对信号作调整。首先将输入信号放大到存储电路动态范围要求的最佳电平，这主要由内部放大器来完成。放大后的信号进入五级抗混叠滤波器进行调整。模拟信号的存储采用采样技术，利用抗混叠滤波器可以去掉采样频率I/2以上的输入频率分量，使所有采样数据都满足奈奎斯特定理，滤波器是一个连接时间五极点的低通滤波器。录音时，输入信号通过模拟收发器写入模拟多电平存储阵列中。将采样信号经过电平移位生成非易失性写入过程所需要的电压。采样时钟同时用于存储阵列的地址译码，以便将采样信号顺序地写入存储阵列中。放音时，录入的模拟电压在同一采样时钟的控制下顺序地从存储阵列中读出，重构原来的采样波形，输出通路上的平滑滤波器去掉采样频率分量，并恢复原始波形，ISD器件的采样频率通过内部温度补偿的基准振荡器来控制，这个振荡器不需要外接元件，采样频率取自内部振荡电路之后的一组分频器。平滑滤波后的信号经过自动静噪处理传送入放大器作为输出音频功放的输入信号，推动扬声器。
4.1语音输出电路
LW386是一种集成音频功放，同时其中具有着自身功能消耗低，电压的增长稳定，对电源电压的控制范围较为合理，单片机在应用的时候失真效率和要求较低。尽管LM386的应用非常简单，但稍不注意，特别是器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作（如插拔音频插头、旋音量调节钮）都会带来的瞬态冲击，在输出喇叭上会产生噪声。
4.2录音电路
ISD器件采用录音时间为8分钟的ISD4OO4-8器件，以单片机AT89C52为微控制器，外接语音段录放控制键盘和LED显示器，外部存储器24CO2用于保存各语音段首地址及总语音段数，为了改善语音量，要提高输入端信噪比，因此在ISD语音输入端采用放大电路单端输入。
4.3放音电路
此系统分为三部分：单片机的控制部分、放音部分和显示部分。本文的控制部分主要由单片机89C52构成，包含必要的按键电路、复位电路和看门狗电路等电路，放音部分主要由ISD4OO4构成。
4.4程序工作顺序
程序工作思想电路上电后，程序首先完成程序的初始化，随后查询按键状态，进入系统待机状态。如果有按键按下，则转去执行按键指向的工作程序。按键包括放音键，程序将首先判断是去还是回，并点亮相应的指示灯。自动读出第一段的放音内容。如果不是首次按下，程序则首先判断当前位置，并以该位置为依据获得存放该站放音内容的首地址。调用放音子程序，读入前面获得的本次放音内容首地址，开始放音。
五、结束语
本文信号发生器只是一种可能实现的方法。此法的频率控制和幅度控制分辨率高，且硬件集成度高，整机自动化程度高，性能优良，具有很高的实用价值。
在传统的语音录放过程中，语音信号要经过设备豹接受后再转化为模拟电信号，遥过前置放大器把语音信号放大，通过带通滤波之后。去掉多余的干扰，再经过A/D转换为数字信号，控制器对其进行处理和存储。之后再由D/A转换为模拟信号，达到放音的目的。使用这种方法既复杂又容易使声音失真。所以，本文介绍了一种单片语音处理芯片ISD4OO4。通过对ISD4OO4语音芯片的简单介绍，熟悉了ISD4OO4的基本应用。通过对基于单片机控制系统的设计实现了语音的录入和播放。并阐述了系统工作各部件的性能特性，基于微处理系统的设计实现了录音和放音。此系统设计灵活，成本低，语音器件抗干扰性强，应用效果良好。
参考文献
[1]张友德，赵志英.单片微型机原理、应用与实验[J].上海：复旦大学出版社，1993.
[2]常新等.高频信号发生器原理，维修与鉴定[M].北京：电子工业出版社，1996.
[3]陈泽宗等.单片精密函数发生器应用[J].电子技术报，1997，20（7）：3～4.
[4]张根选，吴子怀.基于AT89S52单片机的信号发生器设计[M].湖南工程学院学报，2010.
[5]王为青，程国刚.单片机Keil Cx51 应用开发技术[J].北京：人民邮电大学出版社，2007.
[6]王素珍，吕佩举.基于ISP器件的ISD系列SPI串口通信接口的设计[M].微电子学与计算机，2005（09）．
第14篇
关键词：文献综述；研究生学位论文；继承与创新
文献综述是指在全面掌握、分析某一学术问题（或研究领域）相关文献的基础上，对该学术问题（或研究领域）在一定时期内已有研究成果、存在问题进行分析、归纳、整理和评述而形成的论文，一般要对研究现状进行客观的叙述和评论，以便预测发展、研究的趋势或寻求新的研究突破点。
一、文献综述在研究生学位论文中的作用和意义
文献综述作为研究生学位论文的重要环节，其作用在于介绍研究的现状，阐明选题设计的依据、研究的目的和意义，提出选题的创新之处。这样，既能反映研究生学位论文选题的科学性、创新性和应用性，又可以使评审专家充分了解论文研究的价值，判断研究生掌握知识面的深度和广度。
（一）为学位论文的选题寻求切入点和突破点
对撰写学位论文的研究生而言，综述研究的直接目的在于分析掌握研究现状的基础上，确定学位论文的选题。研究生通过撰写综述，对不同研究角度、方法，不同研究设计，特别是不同观点进行分析、比较、批判与反思，可以深入了解各种研究的思路、优点和不足，在掌握研究现状的基础上寻找论文选题的切入点和突破点。首先，从对现有研究缺陷的分析中寻找问题；其次，可以通过对不同甚至是矛盾观点的比较寻找问题；再次，研究生可以结合自己的思考或实践经验寻找那些尚未引起研究者注意的问题；最后，可以尝试运用其他学科的理论或方法研究问题。
（二）为课题的研究寻求新的研究方法和有力的论证依据
文献综述是跟踪和吸收国内外学术思想和研究的最新成就，了解科学研究前沿动向并获得新情报信息的有效途径，有助于我们掌握国内外最新的理论、手段和研究方法。从已有的研究中得到的启发，不仅可以帮助我们找到论文深入研究的新方法、新线索，使相关的概念、理论具体化，而且可以为科学地论证自己的观点提供丰富的、有说服力的事实和数据资料，使研究结论建立在可靠的材料基础上。
（三）避免重复研究，提高研究的意义和价值
有专家估计，我国有40%的科研项目在研究前其实在国内外已经有了相关成果。重复研究不仅浪费了大量的时间和精力，还将导致科研本身长期处于低水平的状态。文献综述的作用就在于充分占有已有的研究材料，避免重提前人已经解决的问题，重做前人已有的研究，重犯前人已经犯过的错误。
二、文献综述对论文研究继承性与创新性的体现
（一）研究生学位论文应具有继承性与创新性
学术研究本质上是一种创新活动：创新是对现有研究不足的弥补或突破。任何研究课题的确立，都要充分考虑到现有的研究基础、存在的问题和不足、研究的趋势以及在现有研究的基础上继续深入的可能性。但创新不是空穴来风，创新是在已有的知识基础之上产生和发展起来的，每一种创新都是在其独有的遗产继承基础上的再创造。因此，学术研究的创新具有历史继承性。
（二）文献综述对论文研究继承性与创新性的具体体现
就某项具体的研究而言，文献综述起码要解决以下基本问题：一是要体现哪些人做了微观研究，哪些人做了中观研究，哪些人又做了宏观研究。这三个层次的研究是齐头并进的，还是分阶段依次递进的；彼此是相互孤立的，还是藕合关联的。二是要体现哪些人做了原理性研究，哪些人做了原则性研究，哪些人做了制度性和政策性研究，哪些人做了技能性与技巧性研究。如果说，以往的研究只是聚焦或局限在某类研究或某些研究上，没有完成从原理到技巧的系统探索，那么还有哪些区域的研究是缺位的，这些区域是否函待研究或值得研究。三是要体现以往的研究整体上可以划分为哪几个阶段，不同阶段之研究各自具有哪些特点，彼此之间存在怎样的关联性；后期研究是如何继承、突破和超越前期研究的；继续研究的起点或制高点在哪里，未来的研究空间如何拓展。四是要体现以往的研究有哪些优点或取得了哪些可资借鉴的成果，整体上还存在哪些不足，我们如何弥补这些不足。
（三）怎样通过文献综述实现研究论文的继承与创新
文献综述是为了明了过去研究的状貌，把握或占领当下研究的制高点，最终形成创新的研究成果。在撰写综述前一定要全面搜集资料，充分理解已有的研究观点，并用合理的逻辑将它们准确地表述出来，并梳理相关学科领域的研究现状及动态，理清研究现状进展与困境，为后续的研究提供参考。成功的文献综述是批判性的或解释性的，是描述与解释、欣赏与批判、继承与发展创新的有机统一。
研究生应当通过对当前已取得的研究成果或研究文献进行“再研究”，全面掌握某一研究领域的研究现状，找出某一问题的发展趋势，并通过文献综述体现某研究在该研究领域的继承及发展，进而通过对该问题的研究，实现在某领域研究基础之上的创新，明确研究成果的创新性。
三、结束语
研究生学位论文研究应通过文献综述找到研究的起点，但要力避过度依赖别人的研究成果。如果过分地依赖于以往的研究抑或某种理论与观点，最终将难以实现突破和超越，取得更大的创新性成果。然而，不少研究者尤其是硕士研究生，撰写文献综述之后，很难走出别人的思维框架，总是不自觉地重复别人已做过的研究，复述已有的学术观点或思想。另外，还有不少研究生喜欢或习惯于在别人做过大量研究的领域选择学位论文主题。在这些人看来，在已有相当研究基础的研究领域选题，可借鉴的研究成果多，研究起来相对比较容易。如此种种，无疑都是对以往的研究过度依赖的表现，不利于学术创新和研究领域的拓展。
参考文献：
[1]王琦.撰写文献综述的意义、步骤与常见问题[J]，学位与研究生教育，2010.11
第15篇
关键词：留守儿童; 心理健康教育; 班主任; 心理引导;
通过研究显示, 留守儿童心理健康出现问题的几率比城市儿童要大得多。很多的留守儿童都因管束、陪伴的缺乏, 表现出了一定的过于内向、自闭倾向、孤僻甚至是自私冷漠等现象。在对留守儿童的心理教育上, 最重要的教育者就是班主任, 班主任应该采取科学有效的措施, 做好留守儿童的心理健康教育。
一、留守儿童的心理问题及成因
留守儿童和其他的儿童一样, 都需要在成长的阶段有父母的陪伴和教育。但是因为父母常年在外打工, 绝大多数的留守儿童并不能拥有实际意义上完整的家庭。留守儿童本身就处在不经世事的年龄, 缺少了父母的管束, 生活和学习都得不到照料, 就会产生很多的心理问题。比如, 有的留守儿童会为了排除孤独感, 进行拉帮结派的活动, 但办事莽撞, 很容易意气用事。有的留守儿童和祖父母、外祖父母一起生活, 受到了更多的溺爱, 会更加自私, 不顾及别人的感受。有的留守儿童因为缺少正确的性教育, 就会带来情感上的早熟, 甚至有的留守儿童被寄养在别人家时被人侵犯不敢发声, 最后心里抑郁。这些都是常见的现象的一部分。
二、班主任在留守儿童心理健康教育方面的作用
班主任在留守儿童的学习问题上需要进行引导, 但最重要的还是对留守儿童的心理健康进行有效的“诊治”。留守儿童的身边, 接触最多的就是除了父母之外的监护人和班主任。班主任对留守儿童进行引导的重要性可想而知。留守儿童的年龄都不大, 心理发育和生理发育都处在很微妙的阶段。班主任对其进行心理健康的教育, 能够引导留守儿童说出心里话, 并让留守儿童学会用正常的方式消除掉内心的寂寞感和不安全感, 带领留守儿童用积极主动的心态去面对生活, 不在人生道路刚启程的地方犯下错误, 也让留守儿童的心理能够健康地成长, 成为一个健康向上的人。
三、班主任在留守儿童心理健康教育方面的策略
(一) 建立留守儿童档案管理模式
班主任通常要一个人面对很多的学生, 对留守儿童的具体情况有时候很难都记得住。这就需要班主任建立一定的留守儿童档案管理模式, 把每个留守儿童的主要信息和监护人的准确联系方式都登记下来。主要信息可以包括学生的行为习惯、学习状况、兴趣爱好、父母工作和其他家庭状况等相关信息。而监护人主要就是指学生的父亲母亲。档案的建立有助于班主任在固定的时间和留守儿童的监护人进行联系, 从而能够把留守儿童的最近情况和问题进行有效的沟通。
(二) 教授留守儿童心理健康知识
首先, 班主任要让留守儿童明白, 自己不是被抛弃的孩子, 而是因为某些现实因素不得不和父母分开居住。这有助于加强留守儿童对自身自信心的培养, 也能让留守儿童学会理性的思考问题。很多留守儿童会存在心理自卑的现象, 觉得自己没有什么长处和优势, 在面对困难的时候会不知道如何解决, 一旦出现某些失败, 就会更加自卑, 难以树立自信心。长此以往会变得胆小怯懦。班主任应该让留守儿童能够正确认识人生中出现的不如意、不成功和不满足, 学会在面对挫折的时候不要立刻选择逃避或意志消沉, 而是积极面对一切出现的问题, 正视不足和失败, 把沮丧转变成自信心, 立志不被困难击败。想要进行成功的心理健康教育, 就要让留守儿童能从根本上提高自身的心理承受能力, 具备较强的心理素质。这是进行心理健康教育的重要基础。
其次, 班主任要想向留守儿童传递正确的人生观、世界观和价值观, 防止他们迷失自身行为。亲情的残缺不仅带来情感上的缺失, 也会带来家庭教育的缺失, 更严重的就是造成人格上的缺陷。一些家长平时忙于赚钱, 会不太重视对留守儿童的教育, 有时还会因为内疚的心理, 在经济上对留守儿童进行一定的“补偿”, 对金钱不进行约束, 放任孩子成长, 这也使得一些留守儿童更加自私蛮横、将自己看作世界中心。留守儿童缺少了来自父母潜移默化的影响和教育, 对世界的理解通常也只是靠自己不断摸索, 很容易对世界有着不正确甚至是偏激的认识。班主任需要对这样的留守儿童进行引导式教育, 向他们传递正确认识世界和对待生活的态度, 让他们能够采用正确的方式和身边的人沟通和交流。
最后, 班主任要让留守儿童学会保护自己。从生理方面来讲, 我国是一个思想比较传统的民族, 很多家长和学校都对儿童的性教育避而不谈, 这就导致很多学生缺少其年龄应该了解的性知识。很多留守儿童因为不了解, 就会被身边的邪恶之人诱骗发生性关系, 甚至有的留守儿童长期被他人侮辱。班主任应该增强对留守儿童的性知识普及, 让他们知道什么人不能轻易相信, 什么情况下要马上逃走, 身体的什么部位不能被别人触碰, 这能够对留守儿童尤其是年龄不大的留守儿童进行有效的保护。从心理方面讲, 留守儿童一定要学会保护自己、善待自己。现在的社会环境非常复杂, 留守儿童的社会经验几乎等同于零, 他们面对良莠不齐的社会环境, 很难做出正确的选择和判断, 有时候他们会陷入低迷的情绪中。班主任需要让留守儿童懂得:保护自己, 就是某种意义上的善待自己。不要过多的追逐不切实际的东西, 不要过多的责怪本不是自己犯下的错误, 不要常常纠结于让自己情绪低落的事情, 要让他们领悟这个世界的美好之处, 让他们能够学会自己开导自己, 做自己的“医生”。
(三) 开展留守儿童互助活动
留守儿童最需要的就是陪伴, 所以班主任可以从陪伴方面入手, 让留守儿童能够互相帮助, 结成固定的伙伴关系。留守儿童可以进行一对一的互相帮助, 在课余时间一起学习、一起进行课外活动。编成小组的两个留守儿童如果发现伙伴遇到某些难题, 要立刻伸出援手, 要认真关注伙伴的情况, 每一周或每两周和班主任进行一次简单的总结。教师在经过汇报情况的汇总之后, 单独一对一的找部分留守儿童进行沟通, 指出其身上的不足之处, 对其表现优秀的地方进行表扬, 让留守儿童能够充分认识到自身的优点和缺点, 从而不断完善自身的为人处世方式, 也使留守儿童能够在互帮互助中学会关心身边的人、学会为伙伴付出、学会结交朋友并正确的处理人际关系, 共同成长与进步。与此同时, 学生还能在这个过程中感受到一定的关爱, 能够有效的排除自身的孤独感。
(四) 提供宣泄的平台
很多留守儿童的心理问题是潜藏性的问题, 不经过长时间的接触和观察很难发现。班主任可以为留守儿童提供一个说心里话的平台, 比如让留守儿童写“真话日记”, 把自己的心里话写出来, 把所有的疑惑、不安都宣泄出来。随后教师根据留守儿童写出来的内容, 针对性的进行心理问题的开解。不仅让学生能够抒发压抑的情绪, 也有助于教师对学生心理状况进行深入了解。
四、结束语
留守儿童很容易出现大大小小的心理问题, 这一直是社会与教育界持续关注的问题, 班主任作为班级的领导者, 一定要积极采取措施加强留守儿童的心理健康教育的推进, 让每一个有心理问题的留守儿童都能解决问题, 像正常的儿童一样, 在健康的心理状态下不断成长。
参考文献
[1]朱霞桃.农村寄宿制学校留守儿童情况的调查研究[D].合肥工业大学, 2006.
