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随着网络的发展,大量的信息进行发送、传输、接收使信息传输操作面临严峻的形势。我国正在建设信息高速公路,综合考虑传输速度快、信息量大、出错率小等因素,光纤传输最为适合。光纤全称光导纤维,由玻璃或者塑料制成的纤维,由包层、内芯和树脂涂层三部分组成,每根光纤内芯很细,由包层保护,光纤聚集在一起形成光缆。光纤又分为单模光纤和多模光纤。光纤通信采用光波传输,通信带宽大、抗干扰性好和信号衰减小等优点,成为了现在主流传输方式,它是一个庞大的系统,由每一部分协调运行。
2 光纤通信技术的发展史
近几十年来,通信技术发展迅速,随着通信技术要求越来越高,光纤通信具有带宽高、出错率小、传输快速等特点,使其逐渐走进人们视野,成为应用最广泛的通信技术。目前,我国主干网基本上也都是光纤通信,但仍存在一些不足。为了更好、更安全的通信,我们需了解光纤通信技术的发展史。光纤通信技术起源于国外,20世纪五六十年代,开始研制出光纤,但那个时候光纤的损耗高达每千米358分贝。后又经过英国科学家几年的研究,研究出理论损耗可以减少到每千米19分贝的新型光纤。接着日本也开始研究光纤,但还是没能达到最低损耗。最后,康宁公司采用粉末法研制出了每千米损耗20分贝的石英光纤。最近,掺锗石英光纤损耗降到了每千米0.2分贝,已经达到了石英光纤理论上提出的最低损耗极限。
3 光纤通信技术
3.1 光纤通信技术概述
光纤采用光波通信,光纤是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用全反射原理来传输信息的材料。光纤的发射装置的一端采用发光二极管或者一束激光将光脉冲传输至光纤,另一端接收装置采用光敏元件检测脉冲信号。光纤又分单模光纤和多模光纤,单模光纤的直径在8um-10um之间,多模光纤的直径有50um和62.5um两种。两者相比,单模光纤的传输距离更长。
3.2 光纤通信技术的特点
3.2.1 传输带宽高、容量大
光纤与双绞线和同轴电缆相比,其传输带宽高及信息容量大。带宽高和光纤的直径没有直接关系,即:不会由于光纤的直径大而带宽高 。随着光纤通信系统各个终端设备技术的改进,与密集波分复用技术结合应用,使得光纤的通信带宽高及信息容量大。
3.2.2 损耗低,传输距离长
在光纤、双绞线和同轴电缆三种传输介质中,光纤的传输损耗最低。由于损耗低,那么传输的距离相对而言也就长。减少了通信系统中的中继器使用量,从而降低了布置整个系统的成本,直接给运营商带来更好的经济利益。
3.2.3 抗干扰性好,保密性强
光纤以石英为材料制成,石英有较好的绝缘性、抗腐蚀性,从而抗电磁波干扰性强,不会形成接地回路。一般电磁波传输容易泄露信息,从而保密性差,而光纤基本上不会发生串扰现象,保密性强。光纤在通信中,受环境影响极小,可见光纤适用于强电领域。光纤还有质量小,轻便,布网方便,成本低,原材料石英丰富,耐高温等特点。
21世纪,光纤通信技术快速发展起来。光纤通信技术主要是引入了光纤接入网技术和波分复用技术,从而大大的提高了通信的质量和安全性。
4.1 光纤接入网技术
光纤接入网技术是光纤通信技术一个全新的领域,来实现信息快速和高速传输,满足了人们生活的需求。光纤接入网技术由宽带的主干传输网络和用户接入各部分组成。光纤接入网技术的关键环节或者最后一个环节就是用户接入技术。要想所有用户实现信息的高速传输,满足用户的带宽需求,用户接入技术主要是对接入网的用户终端而言,通过该技术为用户提供方便,方便为用户提高不受限制的宽带,来满足用户需求。光纤接入网技术除了为网络通信主干网负责数据传输外,还负责网络中所有用户接入网络的用户接入技术。目前,根据光纤宽带的接入位置,来进一步区分光纤,主要有FTTB、FTTC、FTTCab、FTTH等类型。首先,介绍光纤到户技术,简称FTTH。光纤到户技术主要在光纤宽带接入方面来提供全光的接入方式。光纤到户技术利用光纤带宽的特点,先收集宽带信息,接下来整理处理宽带信息,最后传输宽带信息。通过这样的操作来给用户提供所需要的带宽,来满足用户上网需求和信息传输需求。可见,光纤接入网的最后一个环节是光纤到户技术。根据光纤到户技术不同的应用来看主要分为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术两种形式。光纤有源接入技术实际上就是点到点的P2P技术,其主要为用户可以实现用户PC到服务器终端的直接连接,P2P可以实现高带宽接入;光纤无源接入技术则为一点到多点的XPON技术。传统网络通信方式一般都具有通信瓶颈的问题,光纤接入网技术能够很好地解决这个问题,能够满足主干网络或者核心网络的传输通信信息量。为了更好地满足用户和网络的传输需求,通常光纤接入网技术会结合SDH. ATM等多种技术混合使用,产生GPON、APON和EPON三种技术。一般而言,在电路交换性的业务通常使用GPON技术;只在信息传输过程中起到点对多点的连接作用的是EPON;相比较而言APON技术相对复杂,其用的比较少。
4.2 波分复用技术
波分复用技术是使用波分复用器,来大大降低光纤的损耗,从而来提高带宽,传输更大的信息量。波分复用技术可以使用在不同的光波频段和不同的波长,将传输的低损耗窗口分为很多个单通信管道。波分复用技术同时也在发送端装备波分复用器,利用它把不同的信号一起传送到光纤中,再利用光纤进行信息的传输。同样也在接收端安装波分复用器,其作用是把光纤中输出的信号再按不同的频率和波长进行分开处理。在接收端分离这些不同信号过程中,在同一个信道里的光波信号是独立的,从而实现不同光波信号在同一个信道里传输,即光复用技术传输。目前,波分复用技术在飞速发展,使用范围不断扩大。波分复用技术其中的粗波分复用技术,其信道间隔为20nm,采用波分复用技术中的集体发送和划分,从而实现在1260nm-1620nm范围内波长的波分复用。采用此技术能够大大降低光器件的成本,从而提高运营商的经济利益,同时也在很大程度上提高了信道容量。因此,波分复用技术得到了很多运营商的好评并得到了很大程度的应用。
4.3 光放大技术
在光纤接入网技术和波分复用技术两个技术成熟的同时,为了更好地通信,进一步引入光放大技术,光放大技术主要是采用光放大器对光信号进行放大加强。光放大技术很大程度上促进了光复用技术、光孤子通信以及全光网络的快速发展。在放大传信号之前,应该进行OEO变换,即:光电变换及电光变换。
5 总结
一是在移动通信技术这一领域,我国的移动通信技术在这些年时间以来得以出现快速的发展,其主要是在发展全球移动网络3G状态这一层面得以体现,那么我国在逐步发展的3G网络背景下,这就存在着更加宽广的应用3G网络应用业务平台,在应用的方向上也显得更为众多,已经在人们的日常生活当中深入,按照相关统计数据结果显示,当前我国整个网络用户市场当中,将近八成的是3G网络,而且随着社会的更进一步的发展,其发展态势还呈现出持续上升,特别是更为频繁化的运用商务市场,这也就体现出未来3G移动网络发展体现出无限的潜力。
二是逐渐发展的蓝牙技术。由于发展的蓝牙技术比较适合的无线通信则是属于短距离的,这项通信技术的基础就是现代化无线通信技术,那么在使用蓝牙技术的过程当中,通过将无线数据与语音当成载体来实现短距离的无线通信,蓝牙技术的主要服务对象就是移动与固定的终端设备,可以将传输数据与信息的服务提供给用户,在实施传输的过程当中,最长的传输距离是十米,传输频段是2.4HGzISM,速率是1Mbps,因此适用的是通信是短距离。
三是日期发展的无线宽带技术。通常来说,在如今我国实施的无线宽带接入方式主要是以下几种,第一种接入方式是多点微波接入技术,往往这项技术则是应用在多项低频波段当中,并且也仅仅是局限在2.5GHz、3.5GHz、5.8GHz三种波段,这就导致存在比较小的应用范围;第二种接入方式就是红外光通信接入,在进行运用这样的接入技术的过程当中,具备特别高的传输速度,导致保持在3MB/s至621MB/s的范围之内,还可以实现快速传播数据,另外受到红外线工作波段的影响,那么就导致传输能够得到上百米的距离,另外还并不会影响别的通信系统,在接受与发射无线信号等方面使用的是光学仪器;第三种接入方式就是卫星接入技术,这样的宽带接入技术其主要是在教育事业、房地产、金融等这些行业领域当中运用,借助于运用这项技术,以便可以实现快速分发数据包、快速接入互联网等服务,其所具备的稳定性显得特别高,这些行业领域都比较亲睐这种接入方式;第四种接入方式就是微波宽带接入技术,在进行无线微波宽带技术进行使用的过程当中,应该将其频段保持在28GHz左右,借助于蜂窝式网络布局,以便可以将受到传输距离导致的损耗降低,而且在这一过程当中,这样的蜂窝式网络比较还能够将发射无线通信的功率减少,实现近距离双向传输语言、图像、数据。
四是超宽带技术。这项技术的基础就是无线载波,借助于无线通信当中比较小单位的纳秒级别的非正弦型波载,通过脉冲这样形式运用来传输相应的数据,这一技术拥有特别宽的覆盖频谱,可以实现低功耗与低程序下的传输数据,因此广泛的在诸多领域采用。
2当前我国无线通信技术发展趋势
一是信息个人化方向。由于在当前迅速发展的信息技术背景下,信息个人化这逐步发展成为一种主要的未来信息产业发展方向之一,那么出现的移动IP这项技术手段这也正是手段与方式推动个人化信息发展,移动IP技术能够做到在手机上面应用各种信息化实现,如今所出现的逐渐普及手机这也为这一发展的实施起到推动作用,完美结合移动智能网技术和IP技术势必也会推动快速发展实现推动全球个人通信,这也就显示出即将到来信息个人化时代。
二是无线通信技术结构的变革化。由于在持续发展的无线技术通信技术背景下,那么在未来的一段时间范围内无线技术通信技术变革化其主要是在高校频谱的接入方面进行表现,其主要是通过将无线通信技术效率高、容量大等这些特点充分利用,通过无线通信技术的频谱增加,以便能够实现全面提升在移动运营商之间使用无线通信技术的效率,将更为快捷的服务提供给用户。
在现在通信系统内,计算机设备的功能主要侧重于处理信息,通过设置能够处理不同种类的信息。例如:文本格式、影像格式、语音格式等多个方面,充分利用计算机设备性能高这一优势,能够为用户提供快捷、方便的服务。随着科学技术水平的稳步提高,用户对数据需求和需求标准等方面提出了更高要求,而有效利用通信技术能够有效实现资源共享。在无特殊情况下,一般通信的形式主要可以分为:有限传递、无线传递,具有稳定性强,传输速度快等特点。
2分析现代计算机通信技术的特点
2.1稳定性强、传输速度快
计算机通信技术在特定条件下可以通过有线或者无线的方式构建一个计算机网络,而在这个计算机网络内,将各终端之间有效连接起来,这样就能够实现信息交换和数据传输,其受外界因素影响小,甚至是可以忽略不计。从某种意义上来说突破了传统计算机数据处理受地域时间的束缚,使得信息能够进行快速传输且其稳定性强,为创新数据传输模式提供了坚实理论依据。而通信技术与计算机技术的融合发展,能够在这个基础之上提供更加优质的传输服务,进而满足用户高层次需要。基带传输、频带传输、数字传输等不管采用何种传输方式都能够为终端提供大容量带宽和高速率传输服务。在光纤通信技术中表现尤为明显,其传输速率可以达到Mb甚至是更高。
2.2多媒体通信与安全通信服务
与其它数据系统想不,计算机通信技术所组建的通信系统一般情况下都可以提供多媒体数据存储与传输服务,换一种方式来说就是发送端将数据进行转换,而接收端将获取的数据信息在原有基础上还原多媒体信息,进而是实现对信息的应用与处理。值得一提的是,在进行数据处理与储存过程中我们可以通过对计算机进行加密处理的方式确保传输数据不会受外界因素干扰,确保信息的安全稳定性,也就是说通信技术与计算机技术的有效融合可以实现高精度和更加优质的数据通信服务。
3通信技术与现代计算机技术融合
3.1远程通信
通过有线或者无线的方式把各个终端设备连接在一起,一定程度上能够拓展信息处理及传输的性能,在无线通信技术中表现尤为明显,在特定条件下,其能够为无法创建区域网络的部分区域创建有限通信网络,进而实现远程实施通信,不受时间、地点限制,将通信技术的价值最大限度发挥出来。
3.2多媒体技术通信
计算机设备应当成为核心控制设备,为创建信息体系创造条件,能够对相关信息进行处理、接受甚至于存储,信息体系的建立打破了传统建立在数据、音频间存在间隔的限制,将各个方面整合成一个整体,从而为民众提供高质量服务。目前多媒体技术通信的形式表现在很多方面:远程会议、视频教学等,得到了很多人的认可。
3.3创建新信息库
以计算机通信技术为前提条件,能够构建出一个信息完整的数据库体系,用户不仅可以在这个数据库中搜索自身所需信息,还能够将数据信息输入数据库中进行有效整理,某种意义上可以提升数据管理的质量和效率,也是另一种程度上的资源共享。目前生活中使用比较常见的是:电话购票、网络购票,都是通过计算机信息技术来来完成,倘若缺乏这个前提条件,其各项工作无法正常开展。
3.4新技术革新
认知无线电用户必须不能干扰首要用户(频谱授权用户)的正常工作,要保证首要用户的可靠性通信,同时也要保证认知无线电用户通信的可靠性,这就需要认知无线电控制发射功率,同时具有灵敏的频谱空穴检测能力和快速切换频段的能力。通信的高可靠性是认知无线电要实现的另一个目标。认知无线电这些特点有利于频谱资源智能、高效、充分的利用,也是其区别于其他无线电技术的重要特征。
二、认知无线电与宽带无线通信系统的融合
认知无线电的关键技术有:频谱监测技术,自适应频谱资源分配技术、自适应调制解调技术等。宽带无线技术主要有正交频分复用技术(OFDM)、多输入多输出技术(MIMO)、HARQ技术和AMC技术等。认知无线电与宽带无线通信系统的融合最主要的就是自适应频谱资源分配技术和正交频分复用技术结合、并辅以其它相关技术。OFDM系统是目前公认的比较容易实现频谱资源控制的传输方式。该调制方式可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用,其与自适应技术相结合,除了在传统的时间域上自适应外,还更容易利用多载波的频率域,可以灵活控制和分配频谱、时间、功率等资源,在结合MIMO系统的空间资源,根据用户在不同的位置的不同传输条件,感知环境并且适应环境,并不断地跟踪环境的变化,以合理利用资源、提高系统容量。自适应频谱资源分配的关键技术主要有:载波分配技术、子载波功率控制技术、多天线层资源分配算法和复合自适应传输技术。
(1)载波分配技术。CR具有感知无线环境的能力。子载波分配就是根据用户的业务和服务质量要求,分配一定数量的频率资源。检测到的宽带资源是不确定的,随时间、空间、移动速度等变化。OFDM系统具有裁剪功能,通过子载波的分配,即在频段内对于用户来说,信干噪比(SINR)较高的不规律和不连续子载波的频谱资源进行整合,按照一定的公平原则将频谱资源分配给不同的用户,确定每个子载波传输的比特数量,选取相应的调制方式,实现资源的合理分配和利用。
(2)子载波功率控制技术。由于分配给用户的功率和子载波数一般是成比例的,功率控制算法在经典的“注水”算法的基础上,有一系列的派生算法。这些算法追求的是功率控制的完备性和收敛性,既要不造成干扰又要使认知无线电有较好的通过率,且达到实时性的要求。事实上功率控制算法和子载波分配算法是密不可分的。这是因为在判断某子载波是否可以使用时,就要对现状(空间距离、衰落)做出判断,同时还需要计算出可分配的功率大小,对于一个用户如果速率一定,如子载波数目增加所需的功率就会下降。
三、结语
1.1异步转换技术
这种技术是一种面向连接宽带的交换技术,是传统分组交换技术和电路交换技术的延伸和发展。该技术是使用定长分组把语音和图像等信息分解成固定长度53b的信息,定长分组就是信元。作用机制是将信元作为单位进行复接、传输、交换,获得了空信元就可以插入信息,且插入的位置可以是随意的,然后进行信息传输。这种技术的优点是能进行无连接传输,有助于宽带高速交换,简化了网络协议和功能等。主要业务有互联局域网、虚拟局域网组建、支持无连接数据通信业务、支持帧中继业务等。
1.2光交换技术
这是建立在光纤介质上的交换技术,可以分为波分光交换技术、时分光交换技术和空分光交换技术。波分光交换技术的基础是波分复用技术,能开展超大容量的数据传输,采用的方法是波长变换和波长选择。该技术分别有N条输入和输出管线,且每条光纤都是借助波分复用技术有n个波长的载波信号,并在每个复用器之间实现N路光纤的n个波长信号交换的。时分光交换技术的基础上时分复用技术,原理是时隙互换。时分复用技术是将时间化成好多帧,将每个帧划分成N个长度一样的时隙,并将时隙分别分给N个信号,最后将N个信号复接到一条光纤上的传输技术。空分光交换技术的基础是光开关技术,通过光开关技术把光信号的传送通路进行变化,达到传输的目的。此外,光交换技术还有一种是对上述三个技术的组合,形成组合光交换技术。组合光交换技术主要是由光开关阵列和波分复用器组成的。
2强化交换技术在现代数据通信中作用的建议
在现代数据通信中,选择并使用合适的交换技术是至关重要的,尤其是对提高数据通信质量有直接影响。要想充分发挥交换技术在现代数据通信中的作用,很重要的一个衡量指标是要确保数据通信的可靠性和有效性,即保障数据通信质量。为了强化换技术在现代数据通信中的作用,提高数据通信质量,必须做到以下几点。
(1)制定科学合理的通信协议。即要尽量减少数据包的长度,可以使用长度字节来对数据包长度进行标志;已经制定好的通信协议要经过多次验证,提高有效性;可以采用合理的帧进行同步标志。
(2)最大程度的降低波特率相对误差。
(3)合理使用软件抗干扰技术。软件抗干扰技术是一种单片机系统的自身防御,系统中控制程序代码必须要不被损坏是该技术的使用前提。
3结语
关键词:超宽带(UWB)脉形调制(PSM)正交改进型hermite脉冲
超宽带(UltraWideBand)作为一种新型的无线通信技术与传统的通信方式相比有着很大的区别。由于它不需使用载波电路,而是通过发送纳秒级脉冲传输数据,因此该技术具有发射和接收电路简单、功耗低、对现存通信系统影响小、传输速率高的优点,此外它还具有多径分辨能力强、穿透力强、隐蔽性好、系统容量大、定位精度高等优势。根据FCC的规定,从3.1GHz~10.6GHz之间的7.5GHz带宽频率都将作为UWB通信设备所使用。但出于对现存无线系统影响的考虑,UWB的发射功率被限制在1mW/MHz以下。
UWB是一种可以为无线局域网LAN、个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高带宽并且相对简单的无线通信技术。它解决了困扰传统无线技术多年的重大难题,开发了一个具有对信道衰落特性不敏感、发射信号功率普密度低、不易被截获、复杂度不高等众多优点的传输技术。该技术尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信应用中。
图1
1基本概念
超宽带(UWB)又被称为脉冲无线电(ImpulseRadio),具体定义为相对带宽(信号带宽与中心频率的比)大于25%的信号,即:
Bf=B/fc=(fh-fl)/[(fh+fl)/2]>25%(1)
或者是带宽超过1.5GHz。实际上UWB信号是一种持续时间极短、带宽很宽的短时脉冲。它的主要形式是超短基带脉冲,宽度一般在0.1~20ns,脉冲间隔为2~5000ns,精度可控,频谱为50MHz~10GHz,频带大于100%中心频率,典型点空比为0.1%。
传统的UWB系统使用一种被称为“单周期(monocycle)脉形”的脉冲。一般情况下,通过随道二极管或者水银开关产生。在计算机仿真中用高斯脉冲来近似代替它。由于天线对脉冲的影响不同,所以可以假设发送脉冲为:
而接收端收到的信号为:
tc是脉冲的时移,2tau为脉冲的宽度。图1给出了发射脉冲和接收脉冲的时域脉形。
2UWB的性能特点
超宽带有别于其它现存的一些通信技术,其最根本的区别在于无需载波,大大降低了发射和接收设备的复杂性,从根本上降低了通信的成本。
UWB的优点可以归纳为以下八个方面:
(1)无需载波,发送和接收设备简单。由于UWB信号是一些超短时的脉冲,其频率很高,所以它不象传统的基带信号那样需要将其调制到某个发射频率上才能在信道中传输。因此,必然会使发射机和接收机的结构简单化。
图2
(2)功耗低。由于UWB信号无需载波,工作在频谱的电子噪声波段,所以它只需要很低的电源功率。一般UWB系统只需要50~70mW的电源,而这只是移动电话的百分之一,蓝牙技术的十分之一。
(3)传输速率高。极宽的带宽使UWB具有很高的传输速率,一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百Mbps~1Gbps。美国英特尔公司于2002年4月在“IDF2002SpringJapan”上对该技术进行了演示,在数米的距离内传输速率可达100Mbps。
(4)隐蔽性好,安全性高。由于UWB信号的带宽很宽,且发射功率很低,这必然使该项通信技术具有低截获能力LPD(LowProbabilityofDetection)的优点。另外超宽带还采用了跳时TH(TimeHopping)扩频技术,接收端必须在知道发射端扩频码的条件下才能解调出发送的数据信息。
(5)多径分辨能力强。从时域角度看,超宽带系统采用脉冲宽度为几纳秒的窄信号,因此具有很高的时间分辨力,相应的多径分辨率小于几十厘米;从频域的角度分析,由于UWB信号的带宽极宽,所以信号在传输过程中出现频率选择性衰落出现是一定的。然而正是因为极宽的带宽,多径衰落只在某些频点处出现,从整体上考虑,衰落掉的能量只是信号总能量很小的部分,所以该技术在抗多径方面仍具有鲁棒性。
(6)系统容量大。香农公式给出
C=Blog2(1+S/N)(4)
可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。
(7)高精度的距离分辨力。由于超宽带定位设备的时间抖动小于20ps,如果采用GPS相同的工作原理和算法,相应的距离不确定性小于1cm。而在实际应用中,超宽带雷达系统使用的超窄脉冲信号,其距离分辨率小于30cm。
(8)穿透能力强。在具有相同带宽的无线信号中,超宽带的频率最低,因此,它在具有大容量和高距离分辨率的同时相对于毫米波信号具有更强的穿透能力。
3UWB信号的调制方式
UWB的调制方式有许多,以脉冲调制PPM(PulsePositionModulation)为例作为一个举例分析。
首先定义一个单周期脉形:
s(k)代表信号kth,w(t)为传输的单周期脉冲。
将其移至每一帧的开始:
Tf代表脉冲重复周期,j表示第j个单脉冲。
加入伪随机跳时码:
最后加入调制数据:
其中,d(k)是信息数据,δ为时移。为了满足多用户的需求,提高通信的安全性和对系统功率谱密度PSD(PowerSpectralDensity)的考虑,引入了跳时码,下面就从功率谱密度的角度来分析这个问题。
假设采用图1(a)给出的高斯单脉冲作为发送信号,且只是一串周期性的脉冲序列,由于时域信号的周期性导致其频域出现了强烈的能量类峰,这些类峰将对现存传统的无线信号造成干扰。因此需要采取某种措施将其平滑。如果采用PPM调制对脉冲的位置做出调整,可以看到:由于调制的置乱效果,频域的尖峰得到了一定的控制,但此时仍比较明显。为了进一步降低类峰的幅度,引入跳时码,这样发送信号的功率谱就会得到进一步的平滑,几乎近似于背景噪声,这也正是UWB系统能与现存无线系统并存的原因之一。图2给出了上述不同信号的PSD图和引入跳时码后的时域波形。
除PPM外,UWB信号还可以采用脉幅调制PAM(PulseAmplitudeModulation),开关键OOK(On-OffKey)和二相移键控BPSK(Bi-PhaseShiftKey)等。在接收端,单脉冲信号可以通过相关技术实现可靠接收。实际应用中常使用相关器(correlator),它用准备好的模板波形乘以接收到的射频信号,再积分就得到一个直流输出电压。相关器输出的是接收到的单周期脉冲和模板波形的相对时间位置差,从输出中寻找时间位置差为0的即为要接收的信号。
为了追求更高效率的信息传输,近来人们提出了一种新型脉冲调制方式——脉形调制PSM(PulseShapeModulation)。PSM就是对脉冲的形状进行调制从而实现信息的载荷,因此脉冲形状的选择是十分重要的。它的提出得益于人们对hermite多项式的研究。由于hermite多项式的数学表达式与高斯单脉冲很接近,而且随着阶数的变化,波形的持续时间不会有很大的变化,因此人们便想到了用hermite多项式数的变化产生形状各异的脉冲,实现多元化的调制。为了寻求正交的波形,需对hermite多项式进行修正,即:
经过改动之后,便可以得到彼此正交的各阶hermite多项式了。这时可以在发送端同时发送n个不同形状的单脉冲,正交性使其互不干扰,接收端用相关接收技术即可把每一个信号分离出来。
图3给出了改进型hermite多项式时域波形。与此同时还可以通过搭建simulink电路得到想要的各阶hermite多项式脉冲。如图4给出了搭建电路和仿真波形。在simulink电路中,Hermite多项式的阶数由脉冲阶数单元控制,示波器1、2给出相应阶数和相应阶数减1阶的hermite脉形。
传输效率的提高带来系统性能的下降,这是许多系统所不能容忍的,因此需要进行编码。首先在形域采用BCH(7,4)对信号编码,这样一来传输速率是单脉冲的4倍,而误码性能则与单脉冲基本相同,随后在时域对信息帧进行BCH(31,11)编码,使性能进一步提高,最后还可以在时域和形域联合编码,误码性能会得到大幅度的改善,而传输效率仍然高于单脉冲系统。性能曲线如图5所示。
4应用前景和发展方向
凭借自身的众多优势,超宽带技术具有广阔的应用前景,UWB首先在美国军方和政府部门得到了实质性关注,并迅速应用于美国军队的无线电台组网(Adhoc)和高精度雷达检测系统中。2002年2月FCC准许UWB技术进入民用领域,条件是:“在发送功率低于美国放射噪音规定值-41.3dBm/MHz(换算成功率则为1mW/MHz)的条件下,可将3.1G~10.6GHz的频带用于对地下和隔墙之物进行扫描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测距和无线数据通信”。尽管该技术在应用中有如此多的限制,但它仍受到广大电信开发商的青睐。TimeDomain和MultispectralSolutions等公司已经向IEEE-802.15委员会提出了采用超宽带技术的议案,众多公司的研究部门乃至学校也都将该技术的研究提到了日程中来。许多现已成熟的技术纷纷与UWB进行结合,如UWB-OFDM、UWB-Adhoc、UWB-Wavelet、UWB-Neuralnetwork等,有的公司甚至已经利用这些技术生产出了实际的民用产品。
图4
笔者把超宽带技术的应用归纳为短距离无线通信、雷达探测和精确定位三个最主要的方面。其中在短距离无线通信中可用于密文传送、音/视频流传输、射频标签识别以及无中心自纺织网络(Adhoc)的物理层等领域;雷达方面主要用作防撞雷达检测、精密测高学、穿墙成像和探地雷达系统;精确定位则可用于资源跟踪和全球定位系统GPS(GlobalPositionSystem)。由此可见,UWB技术的背后蕴藏着巨大的商机。
当然,超宽带技术若要真正用于人们的日常生活,还有许多极具挑战性的课题,这也是超宽带技术近来乃至今后很长一段时间内研究和发展的方向。
(1)建立时域内的超宽带无线电发射器的模型,从时域角度设计天线的传输函数;
(2)研究超宽带信号产生和基本功能的优化;
(3)研究低电平赶宽带无线电信号集合而千万的干扰,有效平衡功率和通信范围的关系;
(4)超宽带跳时码的研究;
(5)研究移动Adhoc网络协议和路由协议,将超宽带技术应用于分布式的网络结构、盲捕获和自配置功能中;研究适用于超宽带类似于“蓝牙”系统的组网协议;
(6)研究基于超宽带无线电传输技术的无线IP协议;
(7)研究超宽带无线电的测试技术,包括传输信道的测试、估计、信道模型等。
通信论文3000字(一):铁路通信系统中的光纤通信技术探讨论文
内容摘要在科学技术水平快速提升的大背景下,很多先进技术已融入各个行业的发展中,光纤通信技术作为一种现代化技术,技术应用日益成熟,在通信技术中表现出了很大的应用优势,在很多领域得到了有效应用。在铁路通信系统中,光纤通信技术的应用发挥着重要作用,在很大程度上提升了铁路通信系统信息传播速度,提高了我国铁路通信系统的整体水平。文章主要对铁路通信系统中的光纤通信技术进行了分析。
关键词铁路通信系统光纤通信技术应用
1引言
随着社会经济的快速发展,我国光纤通信技术也在迅猛发展,在很大程度上提升了现代化信息传播速度,使通信技术水平得到了很大提升。现阶段,光纤技术的应用范围越来越广泛,在铁路通信系统中发挥着重要作用,优化并完善了铁路系统,推动着铁路通信系统的智能化发展。基于此,文章阐述了光纤通信技术的相关内容,分析了铁路通信系统中光纤通信技术的应用,研究了铁路通信系统中光纤通信技术的发展趋势,希望实现我国铁路通信行业的持续、稳定发展。
2光纤通信技术的相关内容
2.1光纤通信技术概述
光纤通信技术中的两种主要技术分别是光纤接入技术和波分复用技术。光纤接入技术的关键是实现信息传输的高效性,利用宽带输送网向各个家庭传递各项信息和数据,在宽带管线传输过程中,传输方式多元化,光纤到户(FTTH)和FTTCab是宽带光接入网的主要应用形式,能够在光纤各个位置实现信息传输[1]。波分复用技术为人民群众提供了带宽资源,能够有效地整合发送端,将波长光载波的差异性由接收端完成分割,且各个分波器需要负荷不同的载波信号。在现代化铁路通信系统中,波分复用技术发挥着重要作用,这项技术可以根据波长的差异性,有效地传输通信信号,不会受电磁信号、天气因素的影响,在很大程度上提升了信号传输的整体效率。
2.2光纤通信技术的优势
2.2.1通信容量大
光纤传输带宽比较大,一根光纤的潜在带宽可以达到20THz,且波分复用技术的传输容量更大,这项技术的传输通道是光纤的不同波长,将光信号在同一光线中的不同波长信道中进行传输,在很大程度上增加了通信传输容量。
2.2.2信息传输损耗低、传递距离长
光纤信息的传输载体主要是光学纤维钢丝,通过分析用途、性能和功能的不同,可以分成不同的类型,但这项技术的制作和应用原则基本一致,不会受输出距离的影响,在有光纤的情况下都可以传输信息,既能够确保信息长距离传输,又可以完善信息传输过程,避免受环境因素的影响出现误差。
2.2.3光纤损耗极低
在现代化社会的发展中,我国光纤通信技术的主要材料是石英光纤,石英光纤和其他材质的光纤相比,不易出现损耗问题,施工运营成本较低。并且,石英光纤属于玻璃材质,具有电气性能,在石英光纤施工过程中表现出了良好的绝缘性能,无须在线路中设置接地、回路,有利于加快施工进度,减少施工成本的投入。
3铁路通信系统中光纤通信技术的应用
3.1波分复用技术的应用
3.1.1掌握复用器、解复用器的使用方法
在设计复用器和解复用器的过程中,相關人员需要深入分析复用器和解复用器的生产成本和稳定运行。在实际应用过程中,技术人员需要确保复用器和解复用器的质量,以此为基础减少能源消耗问题的出现,光纤通信系统的应用,必须确保波导宽度满足光纤通信系统的各项要求,深入分析波导的宽度,及时地了解波导之间出现振荡的原因,通过应用波分复用技术了解振动和传输过程中的温度变化情况。
3.1.2合理地选择光源
在过去选择光源的过程中,人们往往会应用低效率、低能量的发光二极管,这在实际应用中会遇到很多问题,如发射功率小、光谱宽等。在科学技术的快速发展过程中,激光二极管在光源选择中得到了有效应用,解决了发光二极管中的很多问题,避免了光波之间的相互干扰问题,并加快了信息传输速度。但是,激光二极管在实际传输中会被环境温度而影响,因此相关人员需在稳定环境中布置激光二极管,将温度控制在合理范围内,让温度影响降至最低。
3.2PDH技术
在铁路通信系统的快速发展中,PDH技术是应用频繁的一项光纤技术,这项技术的应用主要是根据PDH二芯搭建局干线网络通信系统。二芯配置是PDH技术中常用的一种模式,这一模式的应用从本质上确保了铁路同轴模拟通信,有利于实现铁路通信系统的稳定性。PDH光纤通信技术的复用接口具有一定的复杂性,为网络管理工作带来了很大难度,严重影响着PDH技术的有效应用。
3.3SDH技术
SDH光纤通信系统是PDH光纤通信系统的升级版,这项技术有效地改善了PDH光纤通信技术中存在的问题,在很大程度上推动着铁路通信技术的发展。SDH光纤通信技术作为一项现代化高速发展的数字化通信技术,会在未来科学技术发展过程中实现数字信息的转化,将所需信号固定在特定的机构中。SDH光纤通信技术具有很大的应用优势:①能够有效地简化网络中各个支路的字节复用;②为各个厂家设备互联之间的有效连接提供支持,确保光纤通信技术标准和比特率标准一致;③SDH光纤通信技术的网络和自我完善功能比较强,在网络信号中断的情况下可以自动恢复,且在恢复后网络信号传输可以继续使用;④SDH光纤通信技术的自我管理能力比较强,有利于实现铁路通信传输的安全性、可靠性;⑤SDH光纤通信技术的通信功能比较强,尤其在铁路通信系统中的应用具有很大优势,在未来通信行业的发展中,日益完善的SDH光纤通信技术必将代替系统中的PDH光纤通信技术。除此之外,在铁路通信系统中,SDH光纤通信技术得到了有效应用,在铁路建设过程中,为了充分发挥出SDH光纤通信技术的作用,铁路部门通过搭设光同步传输系统,应用不同芯数的光缆[2],将铁路沿线各机房设备的传输设备进行了有效连接,组成铁路光纤传送信息网络,构建了铁路信息网,提高了铁路通信技术的整体水平,推动了铁路信息化、高速化发展。
3.4DWDM技术
DWDM技术是将多个波长作为载波,在一条光纤中有效地传输各个载波通信通道,有效地减少光线数量,一般单根光纤传输速度可以达到400GB/s。在现代化社会的发展中,DWDM技术在铁路通信系统中得到了有效应用,相关人员需要将波长和光纤频率进行融合,利用DWDM设备实现信息系统的兼容,并利用SDH设备传输信号波,DWDM技术不会受恶劣天气的影响,在初期应用中信号传输不稳定,但在长时间应用中会提高信号传输的整体效率,加快信号传输速度。
4铁路通信系统中光纤通信技术的发展趋势
4.1速度快、容量大、距离长的传输新模式
在新时期的发展中,新型波分复用技术需要转变成速度快、容量大、传输距离长的全光传输模式。光时分复用技术和密集波分复用技术的融合,可以改善传输信道数局限性问题,不断提升信道的传输效率,进而提升光纤传输容量。
4.2光孤子通信
在铁路通信系统运行过程中,光弧子通信是一种超短光脉冲,其主要是在光纤反常色散区的基础上,利用平衡光纤非线性、群速度色散效应,实现通信技术的超快传输,这项技术在长距离传输中性能比较稳定,且传输信息比较完善,不会影响光纤的速度和波長。
4.3全光网络
全光网络是具备未来概念的高速通信网络,光纤通信技术发展最理想的方向是全光网阶段,全光网是在传输信息网络各个阶段实现全光化。全光网络是一种极具未来概念的高速通信网络,是通过在传输信息网络的各节点处都实现全光化,同步完成高效的信息转换与传递。用光节点替代传统通信网络中的电节点,使信息能够在网络的各层级之间快速传输。
5结语
综上所述,在我国铁路系统的发展中,光纤通信技术得到了有效应用,有效地改善了我国铁路通信系统中的难题,使铁路系统逐渐进入通信时代,满足了现代化铁路发展的实际需求。
通信毕业论文范文模板(二):关于通信行业市场营销管理体系和构架问题研究论文
摘要:通信是以某种引子在自然界中进行的信息交流与输送,可以是人与人之间的,也可是人与自然之间的信息传输。而通信业所说的自然是这种交流、传递信息的行业。通信业在经济、技术的推动下得以发展,近几年,不论是通信方式还是通信设备都得到了稳定发展,不过同时也有一些问题制约着通信业更优更快的发展。比如通信行业在营销管理这方面,存在严重缺憾。因此,本文针对通信行业市场营销管理体系存在的问题进行了深入分析,并根据问题提出了相对应的策略,希望对强化市场有一定作用。
关键词:通信行业;市场营销;管理体系;问题;策略
引言
在经济、科技推动下,通信技术逐步发展并一步步渗入到生活中的各方各面。就整个通信行业来说,如果要想持续在市场中占据一席之地,除了加快自身稳步发展,还需通过多角度、多层次、多方面的营销方式实现综合营销,另外,还要加强对市场营销的管理控制,保证市场营销体系符合通信行业的发展以及满足市场变化的需求。
1推动通信行业市场营销管理体系构建的作用
通过建设具有针对性的管理体系对市场营销加以管理,对通信行业是极为重要的,作用众多,如下所示:一方面,根据市场营销所设立的管理体系与加强市场营销管理的要求相一致。在推动行业发展过程中,营销作为最主要的因素,依旧存在一些问题,比如管理落后等,导致营销工作很难实现高效能、高效率。而促进通信行业市场营销管理体系的建立,需要结合多方面的因素来实现,并不断完善,使其全方位趋于完美,从而提高营销工作的效力、强化营销管理。且营销体系的建立一定要从营销人员本身素质、制度管理和服务等方面综合考量并得以落实。另一方面,管理体系的建立是通信业得以有效发展的基础。目前,通信市场存在的竞争越来越猛烈,通信企业想要在市场中取得一定盛势,就必须要通过营销管理来增强竞争力。
2通信市场营销管理体系存在的问题
2.1缺乏完善的法律法规的制约
其实,发展与风险都是并存的。在通信市场中也是如此,经济发展、社会进步带动了通信市场,而通信市场中,其营销问题也逐渐显现出来,并且有愈加严重的趋势。之前的有关与通信市场营销方面的法律法规已很难满足目前的需求了。在此情况下,也衍生了一部分违背法律秩序的人,在没有一套标准、完善的法规下用不正当的手段谋取暴利。而且整体通信市场本身就缺乏法律法规的约束,这也使得市场管理的难度加大,碰壁严重。因此,必须要完善相关的法律法律,并落实到实处,保证市场营销得到有效管理。
2.2营销管理机制不一致
目前,通信市场竞争异常激烈,这也导致很多企业迫切的想要在市场中占据一定优势,从而以各种各样的营销方式来强化自身,使得众多范围内出现交错。比如拿一个县城来说,通信行业包含了多家通信公司,导致出现不同厂家的通信产品在功能或营销方式上相互抄袭并逐渐一致的竞争,对通信市场的综合管理受到限制。由于不一致的营销管理机制,通信企业很难设法避免资源浪费这一情况,最终各通信企业的发展受到限制,影响整个通信市场的发展。
2.3售后服务尚不完善
目前,像电信、移动、广电、联通等国内四大运营商在通信领域具有很大优势,并积累了一定的客户群体。不过随着一些新企业的兴起,导致通信市场连续不断的对外发展,市场竞争也呈现出多样性、广泛性趋势。此时,很多企业忽视了售后服务这方面,售后得不到保障,引起群众不悦,也失去了对企业的信任感,企业一旦出现信任危机,也只能被通信市场踢出局。所以,各个企业一定要完善售后服务,以良好的服务体系来树立良好的品牌与企业形象。
3推进通信市场营销管理体系合理构建的策略
3.1建立健全营销机制
各行各业想要得到稳步发展,必须要依靠完善的制度标准来进行。目前,通信行业在营销方式方面就缺乏一定标准,从而营销过程中出现许多管理方面的问题。所以,相关部门推进营销机制朝着全面、完善的方向改进,以市场营销为引导,规范营销管理行为,另外,还可以实现奖惩机制。对于一些诚实守信、恪守本分、遵纪守法的企业加以奖励,要通过政府的权利加以帮助,保证市场的规范性,如果一些企业不按标准办事,只追求自身利益而全然不顾其他,一定要加以严惩,在相关法律的引导、制约下对其严惩不贷,使得通信市场拥有一个良好的竞争环境,确保其有条不紊的整固发展。
3.2合理配置资源,推动管理机制一体化
就整个通信市场而言,其发展水平依然是处于错落不齐的状态。在管理体制以及管理方向等方面均没有取得理想效果,这就导致企业间“各自为营”,完全按各自主张办事,不懂得合作发展,共同进步。因此,必须要在市场营销的引导下,优化、完善管理机制,并按照整个的发展方向做到全面一致性的管理,加强企业之间的交流沟通,并在管理机制的制约下合理配置资源,保证良好的市场秩序。
3.3推动多种营销方式共发展
市场需求一般都是多样性的,这就要求通信企业加以改进营销方式,并严格以市场需求为指导。在营销方式上一定要集合市场需求不断创新,以满足市场需要。具体可分环節进行,在产品技术方面一定要加强研发,提高质量,确保技术处于领先地位;而营销方式可以通过网络、实体店以及广告的方式来进行,使通信企业有一定的知名度,为其后续销售提供前提,保证后续利润。另外,在售后服务这块儿,只有把这一环节做好了,不仅可以保持跟客户的良好关系,对打造品牌形象也是特别重要的。售后是客户通企业进行的第二次深入接触,因此可以从售后服务出发,以绝对性的专业服务赢得客户信赖,引导客户进行二次或者多次消费,从而得到客户的支持。
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关键词:矿井,通信技术,通信系统
1 引言
目前,随着煤矿机械化、自动化程度的不断提高,通信技术在煤矿生产中的地位显得越来越重要,已成为煤矿实现科学管理、提高劳动生产率、防止事故灾害、降低百万吨死亡率的必要手段。煤矿通信系统可分为地面通信和井下通信两大部分。论文参考。近几年来地面通信得到迅猛发展,设备、容量、技术不断更新,逐步实现了数字化、程控化,通信的可靠性和稳定性也逐渐提高,地面通信正在向集语音、图像和数据传输“三合一”的综合信息网方向发展。但是,煤矿井下通信由于受通信设备技术、特殊环境条件等问题的制约,还存在许多问题。因此,建立一个畅通、灵活、可靠的井下通信系统是现代化煤矿建设的首要任务之一。
2 煤矿井下通信的特点
在煤矿通信的现代化进程中,井下通信作为重要的生产要素之一早已渗透在安全生产的每一个环节当中,特别是在生产指挥调度和安全的信息交流方面,都起着举足轻重的作用。煤矿井下通信系统由于其环境的特殊性,具有较强的煤矿专业特征。
2.1 通信设备设计及制造方面的特点:
(1)井下通信设备必须具备本质安全性或防爆性,以适合在含爆炸性气体的场合使用。所谓本质安全性是指正常工作或故障状态下装置产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物。这就要求在电路设计时,对功率分配、元器件选择,包括制作工艺保护措施都要做出特殊的考虑,不能直接照搬电信系统的设备或标准。
(2)设备必须体积小巧,质量轻,外壳必须具备防潮、防尘、防机械冲击的能力。这是因为井下工作人员劳动强度大,井下巷道特别是工作面空间窄小,负重行动不太方便,而且生产岗位经常变动,流动性较大,因此要求设备必须便于携带和使用。
2.2 通信设备功能上的特点:
(1)通信系统对生产调度人员必须提供较高的优先权,可实现选呼、群呼、强插、强拆、录音、扩音等功能,以便使指挥人员能畅通、无阻塞地呼叫任何终端。
(2)在重要通信点上应具备紧急呼叫和双向报警功能,以提高对事故灾害的应变能力。
(3)随着煤矿井下安全生产及井下人员定位系统发展的需要,井下设备应当具有较强的移动通信功能,而矿井巷道为非自由空间,无线电波在井下巷道的传输受到根本性制约。所以应当研制功能更强的设备应用于煤矿井下的移动通信。
2.3 通信设备性能上的特点:
(1)井下通信设备是在信道条件较差的情况下工作,与地面通信有着较大的区别,地面通信设备的设计制造是以比较确切的信道参数为依据的。而由于井下环境较差,潮湿、粉尘严重,且在狭小的巷道空间内布有铁道、管道、支架、电缆等金属构件,所以,无论是专用信道还是借用信道,其特性都会受到较大的影响,使信道特性变坏或不稳定。
(2)井下用电设备配置量大,启动频繁,对信道形成的电气干扰的噪声频谱宽、电平高。这些都对井下通信设备的运行构成较大的影响。这就要求运行于井下的通信设备在性能上必须能适应较差的信道条件和较强的干扰。
3 煤矿井下通信技术
建立功能完善的井下通信系统对于提高自动化程度、劳动生产率、加强安全防护等方面都有着非常重要的意义。井下通信作为现代煤矿通信技术的重要组成部分,现在亟待开发、研究、完善和提高。目前,井下通信技术主要有以下几种。
3.1 载波通信技术:
载波通信是煤矿应用较早的一种通信方式,在语音、控制及信号监测方面都有应用。架线机车动力载波通信系统是煤矿早期实现电机车移动调度通信的主要手段,目前仍有一部分矿井在继续使用。由于矿井载波通信的借用信道多数是动力电缆或机车的架线等,这些信道分支多,线路上设备起动频繁,造成信道参数随时间和地点的变化很大,因而通信质量不理想。目前载波通信系统在传输距离、通话清晰度、抗干扰性能等方面和感应通信及漏泄通信技术相比有较大差距,将逐步被替代。但在一些特定的工作环境,比如采煤机的动力载波监测等应用场合,采用动力线作为监控装置的载波信道仍有其实用价值。论文参考。
3.2 漏泄通信技术:
是利用表面开孔的同轴电缆(漏泄电缆)在巷道中起到长天线的作用,实现移动电台之间或与基站之间的可逆耦合,已获得较好的通信质量。采用漏泄电缆实现井下巷道内无线电波的传输是一种比较理想的方法。漏泄通信技术不仅应用在矿井中,而且应用于公路、铁路隧道、地铁及地下停车场等场合,在国内外受到普遍的重视。其缺点是系统造价昂贵,又需敷设专用传输线,且信号接收局限在离导线30m以内,传输线架设和维护需花一定代价。
3.3 感应通信技术:
就是利用普通的金属导体,如电线、电缆、钢轨等,与移动电台之间的电磁感应,静电耦合的一种通信方式。它似乎像有线电,又有点像无线电,美其名曰“感应无线电”。通信与普通电台的通信过程十分相似。感应通信系统具有系统组成简单、价格较低、感应线敷设简便(甚至可以用金属管道作为感应线)、无需中继器等优点,是煤矿井下比较受欢迎的一种移动通信方式。它能以较小的发射功率实现较长距离的通信,能同时实现几个方向通信。感应通信系统为减小传输衰减,选择的传输频率较低(一般在2MHz以下)。而煤矿井下在低频段的电磁噪声较大,所以感应电话通话质量在有些矿井不理想,噪声较大。另外,感应线离巷道壁太近时,形成电磁场空间分布的不均匀,引起较大的损耗,影响传输距离。
3.4 井下光纤通信技术:
国际上实用的光纤通信系统是1970年以后才发展起来的。由于光纤通信容量大、中继距离远、防爆性能好、抗干扰能力强,使光纤通信技术及其应用发展很快。1991年我国第一套井下光缆通信系统KT1系统研制成功,成功地解决了井下光缆的接续技术和井下光通信的若干技术难题,填补了井下光通信产品的空白。目前煤矿井下的光纤通信技术已经在许多领域发挥作用。除传统的语音通信外,光纤是监测监控系统中理想的高速信道。光纤通信的低损耗无中继传输优点使光纤工业电视系统成为井下工业电视系统的主导产品。光纤通信技术是一门新兴的正在不断发展的技术。就目前的井下光纤通信系统而言,光通信的许多优越性还有待进一步发挥。光纤通信在煤矿井下通信系统中的地位将会有更大的提高。
3.5 井下PHS通信技术:
PHS是日本开发的网络系统,日本人称之为“个人手持电话系统”(英文缩写PHS,就是我们常说到的个人无绳市话系统),于1995年7月开通运营。PHS井下通信技术与目前应用于井下的其他无线通信系统(包括井下泄漏通信)有完全不同的设计理念。其技术来源于成熟的公众移动通信技术,即PHS系统。经过一定的技术改造后把它移植于煤矿井下,是对传统井下无线通信的突破,有传统井下无线通信不可比拟的技术优势。该系统在现代公众无线通信的高技术平台上开发,系统中各种设备与传统煤田井下通信设备相比有较高的可靠性和性价比,并能够得到生产厂商的长久支持。PHS通信系统作为一个无线传输平台,具有较强的扩展性,平台上可实现高速数据业务、人员定位信息的传送等,为系统的应用提供更大的空间。可同时为煤矿井上、井下提供无线通信服务,在煤矿形成一整套覆盖井上、井下立体的无线移动通讯及生产调度系统。
3.6 蓝牙通信技术:
是一种短距离的无线数据与语音通信的开放性全球技术规范,它最初的目标是取代现有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有线电缆连接。使用国际上无需授权的2.4GHz的 ISM 频段,采用了跳频方式来扩展频谱分成79个无线信道。从目前的应用来看,由于蓝牙芯片体积小、功率低、接口标准、成本低,其应用已不局限于计算机外设,几乎可以被集成到任何数字设备之中,特别是那些对数据传输速率要求不高的井下移动设备和便携设备。论文参考。在井下通信时具有很好的抗干扰能力。
除了以上的井下通信技术以外,在实际应用中根据情况还可以采用扩频技术、复用多址技术等技术来提高井下通信的可靠性及安全性。
4 结语
煤矿通信技术正在进入一个新的飞速发展时期,计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。地面通信正在向数字化、综合化方向发展,实现语音、数据、图像的综合传输,并且和计算机技术、网络技术、光纤通信技术相结合,构成新型的地面综合调度通信系统。井下通信将进一步应用先进的通信技术,最终构成有线和无线相结合、电缆与光缆相结合、固定和移动相结合、灵活方便、大容量、多信道、多功能的全矿井移动通信网络。展望未来几年,煤矿通信系统将伴随着现代科学技术的飞速发展在许多重要方面有所突破,从而给煤矿通信的面貌带来更大的改变。
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关键词:大数据时代;网络通信技术;分析
计算机网络技术的发展与完善,Internet技术应用领域广泛,并且现在人们生活、学习与工作已经离不开计算机网络。现在人们的需要不断变化,计算机远程网络通信技术需要不断更新以适合现代人们的需要,同时保障计算机远程网络通信。在大数据时代,提高计算机远程网络通信的质量,满足用户的需求是迫切需要解决的问题,在大数据时代,如何提高计算机远程网络通信质量,更新计算机远程网络通信技术,保障用户的需求,给计算机远程网络通信技术的专家和学者提供了机遇和挑战,以适合现代社会发展需要。
1大数据时代计算机远程网络通信技术的优势
计算机远程网络通信技术在应用过程中根据用户的需求不断更新,在大数据技术的应用到计算机远程网络通信技术有一定的优势。首先抗干扰性强,计算机远程通信技术在大数据技术的应用下,保障数据传输的有效性,提高了数据传输的抗干扰性,保障了数据传输的准确性。其次有利于与计算机结合,计算机是计算机远程网络通信的主要工具,在大数据技术的应用下,让计算机与计算机远程通信网络能更好的兼容,能更加有效保障通信的质量与效果。最后具有多样性特点,在大数据技术的应用下,根据用户的不同需要,计算机网络通信技术可以给用户提供多种选择方案,为用户提供多样化服务,满足用户的需要,符合现代社会发展,计算机远程网络通信技术改革为用户需求服务。
2大数据时代计算机远程网络通信技术存在的问题
2.1计算机远程网络通信技术故障
大数据时代计算机远程网络通信在运行的过程中,出现计算机远程网络通信技术问题是一种常见问题。计算机远程网络通信技术故障主要表现其一是物理层出现问题,物理层出现问题一般是接口问题,一旦出现问题影响数据的发送与接收,同时也容易被黑客等进行攻击。其二是网络层出现问题,网络层问题一般是路由器出现问题或网络IP地址出现问题,在网络运行的过程中容易出现网络拥塞现象,对网络通信产生一定的影响。当网络层出现问题还有可能受到病毒的攻击,这会给网络通信起到阻碍作用,在网络通信要注重网络病毒的防治,减少网络病毒对网络通信的攻击。
2.2计算机远程网络通信的速度问题
现在人们的生活、学习与工作离不开计算机网络,计算机远程网络通信的速度是大家关心的问题,数据在网络上传输视频、图片等都有传输失败的现象,这都是计算机远程网络通信出现问题,多数都是由于网络拥塞现象造成的,在计算机远程网络通信带宽增加的过程中,但每年网络用户大量增加,这给网络通信的速度带来一定问题,阻碍了人们的正常网络通信。
3大数据时代计算机远程网络通信技术的革新
3.1对计算机远程网络通信技术进行维护
计算机网络远程通信需要网络设备,网络设备需要进行维护保障计算机网络正常通信。在维护的过程中,主要是根据每个企业的情况对其进行定期的检测和维护,为了更好地对计算机进行维护可以让相关人员每天对机器进行检查,对通信的情况进行评价,每周可以做一次汇报总结,对于出现问题的机器要及时进行检修,这样能够保证整个系统的运行。要保障计算机远程网络通信质量,需要对网络通信设备定期进行检测与维护,同时每台设备最后建立档案,同时每台设备都需要有专人负责,建立一种维修维护责任制。
3.2革新计算机远程网络通信的速度
计算机远程网络通信速度是用户最关心的问题,提高计算机远程网络通信速度是一个多元化因素,必须利用现代科学技术,科学有效的保障计算机远程网络通信速度提升。扩大带宽是提高计算机远程网络通信速度提高的有效方法,但提高带宽需要技术支持,同时也需要经济的支持,网络的基础设施需要提升,网络的硬件设备需要购买,这些都是提高网络通信速度的基础,为了保障网络通信速度提升,必须加强网络通信的基础建立,完善网络通信的扩大化,符合现代网络通信的优化。提高计算机远程网络通信速度,需要在软件和硬件方面都进行改变,以适合现代远程网络通信发展的需要,同时能进一步提高用户的满意度,符合现代计算机远程网络通信速度提升的需求。
关键词 通信技术;高速公路;技术应用与展望
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)87-0214-02
科学技术在各行各业中所起的作用都是十分明显的,作为服务于现代经济的高速公路来说,其对通信技术的依赖性也越发凸现,这就在一定程度上促进了路网中科技同生产的融合,促进了技术向劳动力方面的转化,目前已经取得了可喜的成果。但是因为多种原因的存在,相关工作中同样有不少不容忽视的局限性,未来如何减少并逐步消弭这种局限性,成为相关研究者需要关心的问题。
1 现代通信技术同高速公路的融合方式
1.1路网数据库
我国所面临的实际情况是:公路建设速度很快,而公路数据库发展滞后。通常所讲的GIS技术在高速公路发展中的应用范围很广泛,但却始终没能得到系统性建设。
1.2枢纽站服务
我国的枢纽站服务尚处在研究与起步时期,虽然已经有了数量众多的枢纽站,但仅是硬件达标,各项服务体系还极不完善。现代经济社会发展更为注重人的本位,着重于人的自我意识实现,构建软硬件齐备的枢纽站能够极大地满足人的需求,便于高速公路上的个性出行,这种重要性促进了枢纽站服务在我国的更进一步发展。
1.3 IP技术
IP技术现在已经全面地展开于语音及视频领域,采取统一式的地址协议,能够让异网络互联实现IP层的信息可交换服务。在单条高速公路系统里,只有收费信息网络以IP为基础,而其余业务均要经过相应转换才能达到基于IP标准,可是转换成本却相对较高,所以单条高速公路的通信系统目前从经济角度考虑尚不适合IP技术手段。对区域内的整体高速公路网,尤其是公路网中的收费网络来说,因为骨干网相对的接入点不多,而且均是使用收费信息网络方法,所以可以更加方便地应用IP技术。
此外目前通信技术在多媒体调度及管理等方面应用现状与前景较好,表现在如下两点:首先是一般视频会议与紧急视频会议的进行,通过在重要地段与主要车辆上的语音、网络配备,将信息发送至监控中心,实现动态化公路路况的实时监控调度。如果路段发生交通事故,则指挥与调度人员可以用3G网络达到远程遥控指挥要求。视频会议给用户提供了纯软件客户端使用系统,用户利用PC机加视频会议软件的形式,就能使用视频会议功能,这就使得工作人员在未配备相关设备时,依然可以参加会议。其次是视频联动式的监控,把各路段监控摄像头同调度机号码结合在一起,在指挥中心想调度某路段情况时.仅需要点击该路段摄像头分机便可。同时,该通信技术还能达到有效的视频联动,直接点击分机号码,分机接收时本地监控摄像头同时开启,指挥中心能够同时进行语音通信与现场图像监控两项工作。
2 现代通信技术在高速公路中的发展局限及前景展望
2.1发展局限
最近十几年来,我国的高速公路路网建设及相应配套设施取得了很大的成绩,国土内高速公路总覆盖率已经接近西方发达国家水平,给居民工作生活带来了极大便利,这就必然要求投入到相关通信技术领域中的人力、财力、物力会有所增加,给通信技术的发展前进提供了源动力。把现代化的通信技术带到高速公路建设、管理、运营及维护全过程中,一方面可以完善高速路网,提升高速公路的运营经济与社会效率,增强高速公路在运营时的安全功能,避免发生恶劣事故,确保居民在出行时生命财产安全,另外一方面,现代通信技术同高速公路的融合也极大地减少了路网运营管理的费用,使费用成本下降。
然而不能否认的是:现代通信技术同高速公路建设相融合发展的过程中,确实是辉煌与问题并存的。首先我国的现代通信技术水平,特别是核心技术研究探索得较晚,很多领域发展不成熟,甚至个别领域仍然是技术真空状态,这肯定限制了技术与路网双方面的发展进步,造成通信技术融合于高速公路建设管理运营中的纰漏甚至隐患,造成了潜在的威胁。其次,技术改造的投入成本巨大、风险较高,巨额亏损的实例比比皆是,给国家财政带来极大压力。在每年国家均会拨付很多资金用来进行通信新型技术的研究发展及高速公路的建设运营管理,但是很多时候,并不是经费到位就能解决问题,因为于地价,政策,成本等环节的不可预知影响,高速公路在初步建设过程中,都可能面临这样那样的风险,如果不加以解决,通信技术的完好应用,就几乎只能是一个美好的愿望。
2.2前景展望
本着使问题得到良好解决的心态,从高速公路与现代通信技术相结合中存在的问题出发,笔者对未来的工作发展加以展望,列叙如下:
1)政府要始终坚持各类投资及融资手段相结合的方法,积极鼓励不同社会主体对现代通信技术的参与研发,争取早日完成重点行业领域由国家控制、多样化投资融资手段并行的系统,给国家财政减压;
2)国家应及时出台多样化的优惠与鼓励政策,保证相关核心技术研究得以顺利进行,以期实现现代通信技术的早日完善。不断带动通信技术同高速公路发展的融合,让科技动力尽早转换为生产动力;
3)对于核心技术研究部门来说,应当在借鉴其他国家技术能力的前提下,达到自力更生与自我突破,以突出技术实用性为主,以经费节约为主,将工作做得更到位。
3结论
近些年来,我们国家的高速公路发展速度很快,高速公路路网已经逐渐形成。其通信系统也已经从单条路通信朝着路网通信环境迈进,因为信息化时代的提前到来,旧有的通信技术手段已经越来越难以满足现实需要,所以用新通信技术当作网络规划载体,继而设计出全面信息化与智能化的高速公路系统成为时代的必然要求。
参考文献
[1]林学玮.地理信息技术在高速公路管理系统中的应用研究[J].北方交通,2007(8).
[2]白涛,白国亮.通信系统在高速公路上的应用及发展趋势[期刊论文]-黑龙江交通科技,2008(4).
[3]李玲.浅析我国高速公路管理体制发展现状及对策[J].青海交通科技,2011(2).
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。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Bluetooth技术作为信号传感器
Bluetooth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》LeonW.Couch,II电子工业出版社.
【关键词】无线通信技术;设备运行状态;监测;应用
引言
中国工业化的发展,不仅提升了工业技术水平,而且还需要具有高端技术优势的设备的支持。当工业生产运行中应用技术先进的设备的时候,要实施监测工作,以能够对设备运行中所存在的问题及时发现,并采取有效的技术措施及时解决。如果采用传统的有线通信技术,需要连接线路和各种辅设备,还要对监测设备进行调试,不仅消耗时间,而且消耗人力,且监测进度无法跟得上科技发展和时代进步。鉴于目前无线通信设备正在普及,就需要将该技术引入到设备状态监测工作中,不仅提高了设备监测工作质量,而且还会提高设备监测工作效率。
1.设备状态监测的基本要求
设备状态监测是对具有特殊性能的设备进行监测,并对监测所获得的数据进行整理并做出详细的分析结果,据此而对设备的运行状态做出预测,以使工作人员对设备的运行状态随时掌握,并做好预知设备运行状态的维护工作,使设备处于良好的运行状态。设备状态监测不仅可以确保设备处于持续的良性运行状态,而且还可以降低人力消耗,延长设设备的使用寿命。从设备状态监测系统的构成情况来看,主要包括设备状态监测传感器、监测元件、捕获数据的设备以及诊断元件等等。设备状态监测传感器所发挥的作用就是将所获得的信息转化为电信号,但设备出现故障的时候,监测元件可以发挥监测的作用对故障做出判断。当信号通过传感器之后就会被放大处理,经过诊断元件监测,就可以及时地发现设备异常,并发出维修指示。设备状态监测系统可以将设别故障量化为指标,采取计算的方式做出维修结果。设备状态监测系统所提供的指示包括故障所在位置、故障名称、并会堵故障的原因做出正确的判断,同时还会相应地提出故障维修的建议。
2.设备状态监测中无线通信技术的应用
2.1设备状态监测中应用无线通信技术使监测工作更为便捷
从信息传输的纸质时代到电子时代,直到现代步入信息时代,人们的生活模式都在发生日新月异的变化,包括网络论坛、电话会议,人们的购物方式等等,已经打破了物化时代的局限而实现了虚拟空间与现实空间相结合。通信技术的发展,从有线时代步入到无线的时代,特别是现行的4G网络的应用,使得各项信息在网络上快速传输,适应了人们快节奏的生活。无线通信技术信号传输分为两种,即近距离信号传输和远距离信号传输。近距离信号传输技术就是被广为利用的蓝牙技术和红外技术。这些信号在传输的过程中,很容易受到干扰而导致信号传输受阻,由此而使得通信成本提升。近距离无线通信技术在应用中存在着不灵活性,只能够在两台设备之间传输,而且对于设计复杂的设备装备监测系统而言,这种操作则存在着诸多的不足。无线通信网络运行如果采用免费共享无线WIFI软件进行信号传输,虽然覆盖范围为300多米,但是,信号的传输的质量很低。由此可见,无线通信技术存在着应用上的优势,然信号传输质量会随着信号传输距离的增加而有所衰减,因此为了提高信号传输质量,就需要增加设备。此外,电磁波的传播载体为空气,如果空间局促,比如,煤矿企业的井下空间,果采用无线通信技术,就犹豫空气稀薄,加之空间狭隘而导致传输中断。素以,煤矿井下如果采用无线通信技术进行信号传播,所采用的时候磁场信号传输的方式。
2.2设备状态监测中应用无线通信技术可以提高监测的可靠性
与有线通信技术相比较,无线通信技术具有更高的可靠性。从应用环境来看,危险环境中是用无线通信技术可以保证通信信号顺畅而确保监测工作顺利完成。如果用于监测电气设备的外部温度,使用无线通信技术不仅可以避免不良接触,还可以避免监测的过程中引起设备故障。通常情况下,如果电气设备存在着接触不良的问题,就会导致电阻增大,使得电流在线路中流动不会受阻而导致电流瞬时增加而使得电缆高热而易引发烧坏而造成短路或者断路。这种热故障对于电气设备而言属于是较为常见的故障,如果没有及时地监测到电气设备环境温度的变化,就会导致整个的电力系统运行缺乏安全可靠性,甚至会引发火灾或者设备爆炸事件发生,直接影响了工作人员的生命健康。在设备状态监测中采用无线通信技术,在无人操作的情况下也可以完成监测工作,远程监测的实现可以使得工作人员不需要处于危险环境中即可以完成各项监测工作,同时还能及时发现问题,及时采取技术措施对这些问题加以解决。当设备处于运行状态的时候,除了设备磨损之外,设备性能和使用功能上也会有所改变,这些都可以通过使用无线通信技术观察到。即便是可靠度很高的设备,长期而持续地处于运行状态,且受到诸多因素的影响,也会导致设备损耗。这就需要对做好设备的维护工作。采用无线通信技术的目的是为了避免由于隐性问题或者是容易被忽视的小问题存在而导致设备故障。
3.结束语
综上所述,为了避免工业生产运行中存在设备故障问题,还要从工业发展以及现行的先进技术的发展态势的角度出发对设备运行模式以整改。在对工业技术设备进行监测的时候,通信技术是必不可少的。将计算机通信为了技术充分地利用起来,特别是无线通信技术的远程监控优势,可以使设备状态监测系统针对各项数据都准确分析,从而提高系统运行效率。
【参考文献】
[1]唐永刚.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(18):31—38.
[2]王岩岩.无线通信技术在设备状态监测中的研究与应用[J].硅谷,2013(12):90、94—94.
[3]徐刚.基于光纤传感的机械设备动态监测关键技术研究与应用[D].武汉理工大,2013.
因此,石家庄学院电气信息工程系(以下简称“我系”)结合当今世界通信行业的发展特点和我国通信事业的迅速发展,急需大量各类、各层次的通信人才的现状,在前期发展的基础上,进一步从如何提高通信工程专业教育质量、提升专业人才培养质量,[2,3]如何致力于服务地方经济社会,实现科研与服务相结合等方面展开了充分的讨论和分析,对我系通信工程专业今后的重点建设内容进行了深入思考。
一、通信工程专业的现状和建设中面临的主要问题
石家庄学院(以下简称“我校”)通信工程本科专业始建于2006年,自2006年通信工程专业开始招生以来,招生势头良好,录取人数逐年递增,目前通信工程专业共有在校生287人。2009年,我系通信工程专业被确立为石家庄学院重点建设专业之一,赢得了学校对通信工程专业的大力支持。
作为地方性本科院校,我校在“十一五”期间明确提出了“服务地方经济建设,培养应用型人才”的办学指导思想和办学定位。围绕学校的办学指导思想和办学定位,把“服务地方经济建设,培养应用型人才”作为我系的办学指导思想,把“培养基础扎实、实践能力强的应用型人才”作为通信工程专业的人才培养目标。
在办学过程中,我系始终坚持“以学生为本”的理念,以学科建设为龙头,加强专业建设和课程建设;在重视基础理论和理论应用教学的同时,强化实践教学,着力培养学生的实践能力和创新意识;紧紧围绕“应用型人才”的培养目标做文章,根据现代通信技术发展规律和本科教育层次的特点,结合我系实际,考虑地方经济建设对人才的需求情况,开展教学改革,加强教学研究,把通信工程专业的人才培养目标定位于:以现代通信技术为主线,融电子技术应用、计算机科学于一体,坚持宽基础、重实践的工程教育,面向地方,培养德智体美全面发展、理论基础扎实、工程素质高、动手能力强、具有创新精神的通信工程应用型的高级技术人才。
随着社会信息化的发展,社会对通信类各层次人才的需求越来越大。通信工程专业作为我校的新建本科专业之一,在建设过程中还面临着许多现实的问题需要解决。首先,专业学科定位和专业建设特色的问题,如果专业学科定位不准确,专业发展没有特色,培养的人才得不到社会的认可等,专业本身难以得到很好的发展;其次,师资队伍的建设问题,培养具有较高层次的专业知识、有较强的专业实践技能、具有科研创新能力的专业教师是通信工程专业今后更好发展的基础和保障;再次,专业培养模式和课程体系建设的问题,课程设置是否合理,能否体现专业发展的现状和发展趋势,专业培养模式是否契合社会对通信人才的需求,这是专业建设的核心问题;最后,科研能力和科学创新能力的提升,科研是专业发展的动力,没有高水平的科研就没有高质量的教学。
二、通信工程专业的专业定位和办学特色
作为地方性本科院校的新建专业的专业建设,最重要的是要有明确的办学指导思想、办学定位和人才培养目标。在专业建设上,相对于已开办通信工程专业并有多年办学经验的综合性高等院校来说,地方性高校新建专业要得到社会的认可,关键是要培育自己的办学特色和人才培养特色。[4]
因为新建专业受师资、教学条件的限制,专业发展方向上不可能面面俱到,因此就要结合我系实际和地方经济发展对人才的需求和专业特点,制定有特色的人才培养方案,并在做好基础理论教学的基础上,在合适的专业方向上进行重点建设,办出自己的特色。
石家庄学院作为石家庄市市属的唯一本科院校,在2006年通信工程专业开办之初,即对石家庄市及周边各地的通信类企业进行了调研。目前,石家庄市及周边地区还没有大型的通信产品制造研发企业,但是有大量的中小通信类企业对该类专业人才需求旺盛,这些企业的特点是以面向工程实践进行系统开发设计集成为主。为适应这样的人才需求特点,我系通信工程专业人才培养的目标定位为:培养有扎实的理论基础、面向应用、有较强的工程实践和工程设计能力,有一定自主创新精神的复合型人才。在专业发展的方向上,把“移动通信”作为专业建设方向的突破点。这主要是基于以下两点考虑:一是移动通信是通信工程专业所有基础课程理论知识的应用,一门移动通信课程要涉及到通信原理、电磁场与波、编码、程控交换及高等数学、概率论与随机过程等多门课程,通过移动通信课程的建设可以带动整个专业教学的发展;二是当前通信技术发展的一个方向就是所谓“个人通信”,即任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任何地点(wherever)可以和其他任何人(whomever)进行任何形式(whatever)的通信,完成信息的宽带传输,要实现这样一个目标,移动通信是最关键的技术;同时移动通信系统的大部分功能模块和其他通信系统是互通或相近的,学好、学精“移动通信课程”,就可以做到对其他通信系统触类旁通。
总之,地方性本科院校通信工程专业建设的专业指导思想和专业定位、专业培养目标,既要符合地方经济发展的需要,又要有自己突出的特色和专业方向。
三、通信工程专业建设的构想
1.师资队伍建设和科研水平的提升
师资队伍的建设是专业建设的重要组成部分,是专业教育发展的基石。学术梯队的建设、专业特色的培育都与师资队伍建设密不可分。学术梯队建设是通过科研、课题的拉动提高教师专业理论水平,提高教师的理论教学水平。同时,地方性本科院校的特点决定了通信工程专业的培养目标是培养面向工程应用和工程设计的应用型人才,这就要求通信工程专业的教师除应具有深厚的理论知识之外,还要有通信工程设计开发集成等方面的工程实践经验。所以地方性本科院校师资的培养和引进应以“双师型”教师为目标。通过“引进来、走出去”的途径加强师资队伍建设。
“引进来”的途径有以下几点:一是聘请通信专业居于一流水平的高等院校的学术带头人为我系通信工程专业的外聘教授或客座教授,指导和带动通信工程专业的教学和科研工作;二是聘请有丰富现场经验的工程师、高级工程师等专家到校任教;三是由于通信专业发展极其迅速,新理论、新器件更新很快,可以聘请高水平院校的博导、研究所的科研人员及通信行业的业内人士来我系做各种类型的形式多样丰富多彩的报告和讲座。
“走出去”的方式有以下几点:一是派遣骨干教师到“211”等高水平院校访问学习或课程进修,通过回校交流带动整个专业教学和科研水平的提高;二是派遣有深厚理论知识的教师到工程现场顶岗锻炼,使其掌握理论知识的实践应用;三是选派年轻有为的教师攻读博士学位。
学科科研的强化是对专业建设的提升,是融合教学、科研、师资队伍建设等诸多因素的系统工程。在学科建设中教师科研能力和科研水平的提高可以更好地促进教学质量的提升,达到以科研促教学的目的,同时将有能力的同学扩充进教师的课题组,既可以提高学生的科研意识和科研能力,又可以在学生中营造良好的科研氛围,相应地促进学生对专业课程的学习。
学科建设最重要的一个方面是学术研究梯队的建设,考虑到新建专业师资力量不足的现状,科研梯队的建设也要根据专业发展的需要挑选出一个或两个专业方向进行重点建设,专业方向的选取最好结合特色专业方向的建设。例如石家庄学院通信工程专业把“移动通信”作为特色专业方向,那么,科研梯队的建设也应把“移动通信”作为建设方向,对学科带头人的引进和培养,研究课题的申请、资助都应围绕这一专业方向进行,以争取在这一研究领域取得一些突破。
2.专业人才培养模式改革和课程体系的建设
根据专业建设的定位和所确立的人才培养目标来规划人才的培养模式,构建合理的课程体系和实验实践教学体系。地方性本科院校新建专业受各方面条件,如师资、科研条件和科研环境等的限制,一般不会以培养研究型人才为主,应把培养工程应用型人才作为培养目标,同时向高等院校和科研院所输送部分高水平研究人才。那么人才培养过程中就要坚持知识培养和能力培养并重的培养模式,以“重基础、强能力、有特色”为原则来合理设计课程体系和实验实践教学体系,并在课程体系、实验教学体系中体现专业特色。[5]
在课程体系的构建上,按照知识传授循序渐进的规律,将通信专业的所有课程以其在通信知识体系中的地位分为学科基础课程、专业基础课程、专业课程和专业提高拓展课程四个课程模块。学科基础课程是通信专业的数理基础,在课程设置中要突出数学、物理、电子技术基础等相关基础课程的教学地位,要加强基础课程中大学数学(高等数学、线性代数、概率论)、大学物理和大学英语等数理基础课程的教学时数。在这一阶段增加“现代通信技术概论”课程,全面和系统地概述了现代通信和网络的基本原理、系统构成及主要技术问题,体现了通信发展的新技术及新方向。使学生对通信技术形成了一个初步的了解,对各类通信系统的组成以及大学四年所学的各门专业课程在其中的实际应用有一个整体的认识。从而激发其学习这些课程的积极性,解决当前某些院校通信专业本科生“知抽象原理,不知其实际具体应用”,看不到现代通信全貌的问题。
专业基础课程模块包括电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等通信电子技术基础课程,这一阶段在加强基础理论教学的基础上,增加电子工艺实训实践课程,使学生掌握基础电子操作技能。专业课程模块包括信号与系统、电磁场与波、通信原理、编码原理、程控交换原理、计算机网络、移动通信等专业核心课程,这些课程是专业培养计划的主体,在教学大纲中,要突出核心主干课程的知识单元,以专业理论知识的应用为教学的重点。课程学时的分配上,在保证本专业知识结构的课堂教学学时的同时,加大实验时数并增加相关课程的课程设计等实践环节,通过课程设计逐步培养学生的系统设计能力。提高拓展课程模块,包括通信领域的新技术、新知识类以及应用类选修课程,这类课程也是体现专业办学特色的核心课程,在通信技术发展的不同方向上,地方高校可以根据自身的教学科研条件和地方需求来构建有自己特色的专业深化课程组合,通过课堂教学和贴近实际的工程实训,提高学生在这一方向的工程设计能力,使该专业方向成为我系通信专业的品牌方向。
3.实践教学建设
在实验教学体系的建设上,依据通信是全程全网的特点,[6]按照信号的采集、处理、交换、传输直到通信网的实现这样一个过程,明确各门专业课程在通信网中所处的位置,从通信网各个环节互相联系的角度来设置每门专业课程的实验项目,使学生能够最终在完成全部专业课程的学习和实验后,不仅对通信网的某一个环节(对应于一门课程)有一个理论和实际的认识,而且对整个通信网络也应有一个全面系统的认识,能够从整体上把握通信网络的组织结构和运行方式。
毕业设计(论文)是培养学生自主地综合运用几年所学理论知识和实践技能解决实际新问题能力的重要教学环节,学生毕业设计(论文)水平的高低,是反映学校教学水平和科研水平的一个重要窗口。强化毕业设计(论文)环节的工程性、实践性、研究性等要求,要求大多数学生毕业设计(论文)都应在实验室实践,极其重视毕业设计(论文)的选题、指导、撰写和验收等各环节工作。
目前移动通信技术发展非常迅速,3G已经成为移动通信的核心,4G也即将开始进行商用。但是高校所用的教材仍然以2G为主,远远落后于技术的发展,而学生对于3G、4G知识的掌握也较2G更为迫切。这就要求教师在教学中根据当前的技术发展增加内容,使学生掌握最新的移动通信技术。同时移动通信这门课程对通信基础知识又有着很高的要求。因此,在教学过程中,对于基础比较薄弱的班级要做到对重点知识的回顾,使学生更好地接受和理解系统的组成原理,在此基础上还要对新技术进行涵盖,教学内容非常多,导致了大量的知识点与有限的课程时间的矛盾,这就需要教师在课程教授过程中对教学内容进行必要的筛选、更新和重构,使其既能反映该学科领域最基本、最核心的知识,又能反映学科最新的进展和动态[2]。为解决大量的教学内容和授课时间有限这一矛盾,在教学中首先应对学生具体的知识基础和接受能力做一个正确的评估,随时依据课程要求和学生的实际情况对教学内容进行选择性的删减,进而体现课堂教学的精髓。本人所教授的班级分为本科和专升本,对于这两个班级的学生,授课内容就有所差别。移动通信的课程内容涉及到无线信道的衰落分析和估算,信号调制、解调原理及技术,纠错编译码理论等,这些内容在通信原理、微波与天线等前期课程中都有所涉及,对于本科的学生授课时要注意避免知识上的重复,应围绕移动通信的特点有选择地讲解相关内容,比如书上第2章是调制解调,本人在授课过程中只着重讲解了扩频,其他的内容留给学生自学。在授课过程中更多的是强调各章节的联系,从而把教学内容的重心从第二代移动通信系统及相关技术的研究向第三代移动通信系统转移。而专升本学生由于基础较差,完全凭借自学难于掌握,除了要求自学之外,还需要针对学生的掌握程度对重点内容进行讲解,在学生掌握了基本知识、基本原理的情况下,着重掌握2G网络的构建和组成,再逐步地向3G过渡,力保学生在有限的学时内能够学到更适合他们掌握的知识。
二、教学方法改革
1.多媒体授课。移动通信课程的内容覆盖面广,如果单纯采用传统的板书方式来讲授,不仅耗费时间,影响教学效率,对于一些系统流程的展示,也不够生动形象。为解决课时少内容多的矛盾,本人采用信息量大且形象直观的多媒体课件进行辅助教学。对于一些重要的公式、推导采用板书的方式,对于原理方框图、小区规划、网络结构等使用多媒体进行教学。本人还搜集整理了大量基站、天线、网络区群结构等相关图文信息,通过动态演示与分析,将整个通信领域所涉及的整体设备和完整系统进行展示,使学生可以全面了解整个通信领域的各个环节,建立全网的概念,开阔了学生的思路,提高了学生的学习兴趣[3]。2.讨论学习法。传统的教学方式不重视与学生的互动,即教师满堂讲,学生只负责听课,这样很难激发学生的学习兴趣,锻炼思考能力。为了使学生积极的参与教学,可采取讨论的形式,以学生为主、教师为辅的课堂教学方法。由教师根据教学内容选定一个讨论课题,将学生分组,各小组内成员进行讨论,在由小组内选派一个代表进行组间讨论,各组内成员可对代表的阐述进行补充,由教师根据学生的积极状态,讨论结果给予一定的平时成绩。在此过程中,以学生为主体,教师只是起到导向的作用,指导学生讲解和组织讨论,学生通过讨论,对一些问题理解的会更加透彻,这种方法不仅调动了学生的主观能动性,还充分发挥了学生的想象空间[4]。3.提交论文。为了培养学生研究问题的能力,教学过程中指导学生对感兴趣的内容撰写论文。论文题目可由教师制定,也可以由学生根据自己的兴趣自主选择。要求学生在一定时间内查找资料,提交论文,并以随机抽查的方式,让学生进行讲解,并对论文进行评判。评判方式可采取抽取若干学生的论文,组织大家进行讨论,或者教师选择若干论文为学生进行讲解,这样可以提高学生撰写科学论文的兴趣和水平。
三、考核方式
传统的考核方式是以期末考试作为学生的最终成绩,这种方法难以对一个学生所学知识和综合能力进行客观的评价。为了对学生的评价更加综合和准确,除了取决于客观的考试或作业成绩外,还由主观的师生互动关系与课堂参与程度所决定。具体由以下几个方面进行评定:(1)期末考试,考查对基本知识及前沿技术的掌握程度;(2)课堂讨论,将课堂参与列为期末成绩考量的标准,可以鼓励学生积极思考,带动课堂气氛;(3)撰写论文,考查学生研究问题及创新运用的能力;(4)作业成绩。
四、教学实践
移动通信是实践性很强的一门课程,如果只立足于理论教学,满足不了现阶段人才培养的需要,而一般的实验设备只能做验证性实验,学生对实际运营情况无法真正了解,因此我系在外出实践环节中组织学生到联通公司、农垦总局通信公司等单位进行观摩学习,在实习过程中学生可以接触到主流商用通信设备和技术。在现场了解基站、移动交换中心等设备的运行情况,与技术人员进行交流、沟通,把课本上的理论知识与实际设备、技术相联系,从而更好地理解移动通信课程涉及的技术和系统,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
五、结论