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時間:2023-03-17 18:13:02
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1 無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī),那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米,做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。
1898年,年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信,第一次實際性地使用無線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信,從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時代。
隨后,無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年,美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了,無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計算機(jī)信息處理功能大大增加, 日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代,就是電子計算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越,但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2 無線電通信技術(shù)的特點
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替,無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍,實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半,優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時空限制。大多數(shù)情況下,人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知,而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻,隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往,無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺階。
具備高度的機(jī)動性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通,這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點,因此,無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3 無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點:
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號上的穩(wěn)定,避免通信信號收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2 推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3],尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開,無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3 推廣個人信息化技術(shù)
個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個人信息話,能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞,大幅度提高通信的傳播速度。
3.4 拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動,促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。 轉(zhuǎn)貼于
3.5 過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6 使用Blue tooth技術(shù)作為信號傳感器
Blue tooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實現(xiàn)更具備高度的機(jī)動性及可用性。
3.7 推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場,對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8 提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程,無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對我國12億人口的通信需求,無線電通信技術(shù)普及率低的問題,面對我國12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時,無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營業(yè)水平,為市場提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此,在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮,這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社 2000年.
1無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生,并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī),那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日,波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米,做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。
1898年,年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信,第一次實際性地使用無線電通信技術(shù)。
1901年,他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信,從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時代。
隨后,無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年,美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問題,從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了,無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要,于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用;后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機(jī)的更新?lián)Q代,使電子計算機(jī)信息處理功能大大增加,日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ),以計算機(jī)和通信技術(shù)為支撐,以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱,是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代,就是電子計算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日,擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越,但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術(shù)的特點
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù),是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域,不需要傳輸媒質(zhì),部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替,無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍,實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半,優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結(jié)如下:
不受時空限制。大多數(shù)情況下,人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知,而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效,語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻,隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往,無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接,通信技術(shù)踏上新的臺階。
具備高度的機(jī)動性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動性和可用性,尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性,一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通,這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題,但其信號容易受到干擾、影響,還有容易被截獲造成了該項技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題,目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱,其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點,因此,無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起,欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷,筆者認(rèn)為,我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試,主要可總結(jié)一下八點:
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率,維持信號上的穩(wěn)定,避免通信信號收到干擾,增大了系統(tǒng)通信容量,提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù),確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3],尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開,無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn),這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術(shù)
個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個人信息話,能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞,大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù),在無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)的出現(xiàn)以后,無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動,促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合,尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備,滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò),IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù),是最合適的選擇對象,處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升,這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性,利用藍(lán)牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向,一旦連接到Internet上的話,即可以實現(xiàn)更具備高度的機(jī)動性及可用性。新晨
3.7推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目,但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場,對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設(shè)想。因此,無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程,無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用,盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快,但面對我國12億人口的通信需求,無線電通信技術(shù)普及率低的問題,面對我國12億人口,網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時,無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面,提升自身的營業(yè)水平,為市場提供豐更加富的選擇,滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此,在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮,這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步,為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策,為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的串繞非常??;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細(xì),由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為:(1)信號的發(fā)射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。
2. 光纖通信技術(shù)的特點
(1) 頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2) 損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強(qiáng)。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點對于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串?dāng)_,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點之外,還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點,其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。
3. 光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代以來,我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴(kuò)展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護(hù),設(shè)備的故障判定和排除就變得越來越困難??梢圆捎?SDH +光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護(hù)功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設(shè)置成廣播方式,同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載,也可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。 轉(zhuǎn)貼于
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò),因此在目前的情況下,不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的 CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進(jìn)入千萬家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV 大多是單向傳輸,上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送??梢酝ㄟ^電信網(wǎng) PSTN 中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大, 但還有許多應(yīng)用能力在閑置, 今后隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展, 作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力, 推動通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此, 光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動下, 一定不斷會有新的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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一、光纖通信的應(yīng)用背景
20世紀(jì)90年代以來,我國光纖應(yīng)用飛速發(fā)展,在有線電視網(wǎng)絡(luò)、能源探測等方面都大量被用到,隨著有線電視網(wǎng)絡(luò)普及率的提升,光纖的優(yōu)點使其逐漸取代電信號傳播。尤其是光纖在廣播電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,呈現(xiàn)出劇增的趨勢。光纖通信技術(shù)有以下兩種:光纖接入技術(shù),波分復(fù)用技術(shù)。光纖接入技術(shù)即光纖到路邊或用戶的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù),光纖通信極大的滿足了家庭和企業(yè)的信息通信的要求,所以它成為了電信通信技術(shù)的重要替代,尤其光纖到戶(FTTH)可以使用戶不受限制的進(jìn)行信息接受與反饋。我國與2003年開始FTTH的推廣,到2014年已經(jīng)在全國30多個城市建立了FTTH網(wǎng)絡(luò),遍布家庭、網(wǎng)吧、企業(yè)等需求地,發(fā)展成果極為顯著。波分復(fù)用技術(shù)是將不同波長的信號整合在一根光纖中進(jìn)行傳輸,到達(dá)后再區(qū)分為不同波長的信號,最終傳輸完畢。這一技術(shù)大大提升了光纖通信的信息傳輸量,受到了相關(guān)領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。
二、光纖通信技術(shù)原理
光纖通信利用了光的全反射原理,即當(dāng)光注入角度滿足一定條件時,光可以進(jìn)行全反射,從而到達(dá)遠(yuǎn)距離傳輸。在傳輸過程中,首先利用電信號對光波進(jìn)行調(diào)制,使其成為帶有信息的已調(diào)光波,然后將已調(diào)光波發(fā)送到光纖線路中進(jìn)行傳輸,光收信機(jī)最終將光信號轉(zhuǎn)化為電信號并進(jìn)行接收。在傳輸過程中,中繼器可以補(bǔ)償光纖信號的衰減和對失真波形進(jìn)行正形,無源器件(包括耦合器、光纖連接器等)完成以上各部分的連接。在傳輸過程中,在技術(shù)功能上,分為信號發(fā)射、信號合波、信號傳輸和放大、信號分離、信號接收五個結(jié)構(gòu)。
三、光纖通信的特點
由于光纖通信是以光為載體,用光導(dǎo)纖維進(jìn)行信息傳輸,玻璃材料的特性導(dǎo)致其具有以下優(yōu)良特性:它的頻帶極寬,通信容量極大,是微波通信的幾十倍,滿足了用戶需求也降低了運輸空間,解決了管道擁擠的問題;石英這一介質(zhì)的損耗低,中繼距離長,大大減少了中繼站的數(shù)量,從而減小了系統(tǒng)復(fù)雜性和運輸成本,且信息不易失真;由于其材料為絕緣的石英,所以其抗電磁干擾能力強(qiáng),且不易被腐蝕,也不受自然界的一些電力和太陽黑子活動干擾,而且還能與電力導(dǎo)體進(jìn)行復(fù)合,并運用于軍事領(lǐng)域;在傳輸過程中,光信號只能在纖維中傳輸,微弱的泄露信號也被外表吸收,所以它無串音干擾,保密性極好;光纖通信的材料使用玻璃為載體,節(jié)省了很多的稀有金屬材料。它同樣具有一些缺點:由于其材料特性,光纖的彎曲半徑不能過小;光纖的操作技術(shù)、分離、耦合較為麻煩。但它的這些特點同樣隨著技術(shù)發(fā)展將一步步得到改進(jìn)。
四、光纖通信的發(fā)展趨勢
在光纖通信技術(shù)發(fā)展上,超高速傳輸是其主要研究方向,速度越高,信息傳輸?shù)某杀窘翟降?。未來,信息量將越來越大,大?shù)據(jù)的發(fā)展也需要光纖通信的高速傳輸進(jìn)行大力發(fā)展。另一方面,高性能光纖也將得到大力發(fā)展。在未來發(fā)展中,光纖產(chǎn)品需要滿足IP業(yè)務(wù)的長距離甚至超長距離的信息傳輸,所以高性能光纖的開發(fā)是光纖發(fā)展的剛性需求。由于光線通信的優(yōu)良特性,其逐漸取代了傳統(tǒng)的電力通信,已經(jīng)在有線電視、電力通信網(wǎng)絡(luò)、電信干線傳輸?shù)确矫嬲紦?jù)了極大的份額。從20世紀(jì)60年代開始,高錕博士的論文已經(jīng)預(yù)見了光纖將取代傳統(tǒng)電通信,到如今,光纖已有了極大進(jìn)展。在21世紀(jì)中光纖將如何發(fā)展成為了備受關(guān)注的話題。光纖通信與移動設(shè)備的式結(jié)合具有巨大前景,移動設(shè)備通信已融入到每一位居民生活中。光纖通信利用其優(yōu)點滲透進(jìn)入其中,市場巨大,且具有理論技術(shù)支持,和客戶需求;另外,光網(wǎng)絡(luò)與毫米波如果結(jié)合成功,也是革命性的進(jìn)步;再有,制造高精度的光纖陀螺也具有巨大市場,除了未來航空系統(tǒng),導(dǎo)彈系統(tǒng),部分汽車也有陀螺;光纖傳感器也在一些技術(shù)精度要求較高的領(lǐng)域有潛在需求。21世紀(jì)以來,我國光纖通信發(fā)展迅猛,但自主知識產(chǎn)權(quán)的占比仍然極小,大多產(chǎn)品技術(shù)含量低,不具備較強(qiáng)的競爭力。但我國仍是光纖運用方面的世界第二大國,因此我們的自主知識產(chǎn)權(quán)也將越來越受到重視,知識作為第一生產(chǎn)力將越來越雄厚。另外,光纖通信的其他功能隨著其他領(lǐng)域的進(jìn)步與發(fā)展也將一步步被挖掘,隨著更多的需求,光纖通信會展現(xiàn)其更多的技術(shù)功能。
五、結(jié)語
光纖通信以其優(yōu)良的特性,已逐漸取代傳統(tǒng)電信號通信,未來將滲透到生活、軍事、航天等領(lǐng)域的方方面面,我國已在世界前列,但仍然需要加強(qiáng)技術(shù)研究。
參考文獻(xiàn)
在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中,系統(tǒng)需要實現(xiàn)遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點,是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案,主要應(yīng)用于近距離的無線數(shù)據(jù)傳輸,也有用于近距離無線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),紅外線接口的速度不斷提高,使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊,由于它的波長較短,對障礙物的衍射能力差,所以只適合于短距離無線通訊的場合,進(jìn)行"點對點"的直線數(shù)據(jù)傳輸,因此在小型的移動設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。
一、紅外通信的基本原理
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體,即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號調(diào)制為一系列的脈沖串信號,通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號,再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào),還原為二進(jìn)制數(shù)字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈寬調(diào)制(PWM)和通過脈沖串之間的時間間隔來實現(xiàn)信號調(diào)制的脈時調(diào)制(PPM)兩種方法。
簡而言之,紅外通信的實質(zhì)就是對二進(jìn)制數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制與解調(diào),以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸;紅外通信接口就是針對紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。
二、紅外通訊技術(shù)的特點
紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無線連接技術(shù),被眾多的硬件和軟件平臺所支持:
⑴通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實現(xiàn)無線的數(shù)據(jù)收發(fā);
⑵主要是用來取代點對點的線纜連接;
⑶新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn);
⑷小角度(30度錐角以內(nèi)),短距離,點對點直線數(shù)據(jù)傳輸,保密性強(qiáng);
⑸傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。
三、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途
紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中:
⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦;
⑵打印機(jī)、鍵盤鼠標(biāo)等計算機(jī)設(shè)備;
⑶電話機(jī)、移動電話、尋呼機(jī);
⑷數(shù)碼相機(jī)、計算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表;
⑸工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備;
⑹網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,如調(diào)制解調(diào)器。
四、紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點
⑴通訊距離短,通訊過程中不能移動,遇障礙物通訊中斷;
⑵目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低(115.2kbit/s);
⑶紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸,功能單一,擴(kuò)展性差。
五、紅外通信技術(shù)對計算機(jī)技術(shù)的沖擊
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰,包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計,執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低,因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前,惠普移動計算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口,所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計算機(jī)和手持式計算機(jī)的用戶,可以把計算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊,遂行高速呼叫,可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的,故不需要調(diào)制解調(diào)器。
紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式,如掌上計算機(jī)、筆記本計算機(jī)、個人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計算機(jī)之間的文件交換;在計算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。
六、紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來
目前,符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計算機(jī)和打印機(jī)已推向市場,然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過個人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數(shù)字式的,所以在筆記本計算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個任選的擴(kuò)展插槽,可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用,建立和保持對無線PCS系統(tǒng)的連接;擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計算機(jī)之間容易實現(xiàn)無線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計算機(jī)之間的連接是通過標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實現(xiàn)的,所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用,包括各種新潮筆記本計算機(jī)以及手持式計算機(jī),以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且,由于該系統(tǒng)不要求在計算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器,所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運行所需電壓的手持式計算機(jī),現(xiàn)在也能以無線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場和飯店等地點使用步行傳真機(jī)和打印機(jī),在這些地方,掌上計算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī))也可以采用紅外接口裝置。
預(yù)計在不久的將來,紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用,數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性,保密性強(qiáng),故國外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信,特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述,它還將對計算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊,對未來數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。
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中圖分類號:TN914.43 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)11(a)-0000-00
1 對跳頻通信進(jìn)行數(shù)學(xué)模型建立及對系統(tǒng)原理進(jìn)行描述
對于跳頻擴(kuò)頻通信,它的基本理論依據(jù)主要是根據(jù)信息論中的Shannon公式來的[4],下式為它的具體公式描述:
c Blb(1 P / N)
在上式中,對于參數(shù)c、B、P及N,它們所代表的含義分別如下。其中,N,表示為噪聲功率;c,代表系統(tǒng)的信道容量(bits/s);P,表示為信號的平均功率;對于B,則表示為系統(tǒng)的信道帶寬(Hz)。通過上式可以很明確、很清晰的知道,當(dāng)滿足一定條件(如在一定的信道容量之條件下),可以采用增加信道帶寬的辦法、或者通過減少發(fā)送信號功率的辦法等,來對信道的帶寬進(jìn)行減少、或者采取一定的方式來對信道的容量進(jìn)行提高,這樣就能夠增加發(fā)送信號方面的功率,更進(jìn)一步,使得信道的容量發(fā)生變化,并且不斷的得到提高 [5]。
對于跳頻系統(tǒng),由于它的載波頻率是在不斷發(fā)生變化的,如果想要在接收機(jī)中對載波相位進(jìn)行跟蹤,很明顯,要實現(xiàn)該種情況是比較困難的,所以,在一般情況之下,我們是選擇可非相干解調(diào)方式作為跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的調(diào)制方式,并且,該種調(diào)制方式所具有的優(yōu)勢是其它調(diào)制方式不能夠相比的,而頻移鍵控FSK調(diào)制則是經(jīng)常采用的方式。對于數(shù)據(jù)載波為a(t),以及數(shù)據(jù)速度Ra,對它們的取值分別為+1和-1,當(dāng)進(jìn)行移頻鍵控調(diào)制(即頻率偏差為Δf)后,它所輸出的等效低通信號為b(t)[6],具體的表達(dá)式如下式1-1所示:
b(t) exp( j2πa(t )f ) (1-1)
在跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中,我們把偽隨機(jī)序列控制下的瞬時頻率定義為f(t)[7],它會隨著時間的不斷改變,而對應(yīng)的瞬時頻率f(t)的取值在頻率點fi,i=1,2,3,4…,N上也會發(fā)生改變[8]。那么,對于跳頻載波信號,它的等效低通信號C(t)如下式:
c(t) exp(j2f (t)) (1-2)
對于跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng),它主要是以跳頻載波來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)調(diào)制信號的頻率進(jìn)行搬移的一個過程[9],通過這樣一個過程,則跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所輸出的等效低頻信號d(t)如下式1-3所示;
d(t) b(t)c (t)
exp(j2(a(t)f f (t))) (1-3)
在跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的接收端,采用同步偽隨機(jī)碼控制的頻率、以及偽隨機(jī)變化的載波和接收信號作為混頻,在這樣的條件下,所得到的系統(tǒng)輸出信號為bxj,它的表達(dá)式如下式1-4所示: bsj (d(t) N(t) I(t))c (t)
exp(2 ja(t)f ) (N (t)
I(t))exp( j2f (t)) , (1-4)
對于上式1-4,它的參數(shù)N(t)、I(t)所代表的含義如下:N(t),它表示噪聲;I(t),它則表示干擾信號。通過采用同步跳變的本地恢復(fù)載波來實現(xiàn)對接收信號進(jìn)行混頻后,在這樣的情況下,就能得到解跳后的寬帶干擾信號、窄帶信號b(t)、以及信號噪聲等。
2 跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)
對于一個跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)而言,它所包括的技術(shù)指標(biāo)主要有:①跳頻頻率的數(shù)目;②跳頻的帶寬;③跳頻碼的周期;④跳頻的速率;⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。對于這些技術(shù)指標(biāo),它們所代表的含義分別如下:①跳頻頻率的數(shù)目。在一般情況下,通過對跳頻信號的處理增益 ,這樣就能夠得到相等的跳頻點數(shù)。②跳頻的帶寬。在通常情況之下,跳頻的帶寬是與抗部分頻帶的干擾能力存在一定關(guān)系的。③跳頻碼的周期。倘若跳頻圖案的延續(xù)時間越長,那么,這樣就會使敵方破譯變得更加的困難,因此,其抗截獲 的能力就越強(qiáng)。④跳頻的速率。顧名思義,就是指每秒鐘頻率跳變的次數(shù),決定跳頻圖案延續(xù)時間的長度。⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。針對該同步時間的相關(guān)定義是非常多的,但這里主要是指對于跳頻圖案,要使其系統(tǒng)收發(fā)雙方的時間達(dá)到一致,即完全同步,并且,對于通信所需要的相關(guān)時間也要進(jìn)行建立。
3 對系統(tǒng)進(jìn)行仿真模型的建立
3.1 對Simulink仿真工具進(jìn)行概述
在本論文的研究過程中,采用的仿真工具是基于MATLAB提供的仿真平臺Simulink。另外,采用Simulink仿真平臺來建模是很方便的,它所帶有的軟件包是能夠?qū)ο嚓P(guān)的稻萁行仿真、進(jìn)行分析的,是一個動態(tài)系統(tǒng)。它能夠支持的系統(tǒng)也是非常多的,如連續(xù)系統(tǒng)、線性系統(tǒng)等。
3.2 模型建立
在基于Simulink仿真軟件的基礎(chǔ)上面建立起來的跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型,通常情況之下,它能夠?qū)μl擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的整個工作過程進(jìn)行實時監(jiān)控及反映相關(guān)的問題,對于系統(tǒng)擴(kuò)頻前后的頻譜,通過該仿真軟件能夠?qū)崟r的觀測。
4 對仿真結(jié)果進(jìn)行分析
為了更加準(zhǔn)確、更加合理的得到本論文研究的跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的仿真精確結(jié)果,所設(shè)定的相關(guān)仿真條件如下:對于所采用的跳頻載頻,它是采用偽隨機(jī)整數(shù)方面的信號控制系統(tǒng)來進(jìn)行實現(xiàn)的;對跳頻點數(shù)設(shè)定為64個;對于跳頻的頻率間隔,是把它設(shè)定為50跳/秒;數(shù)據(jù)調(diào)制采用FSK,并且頻率的間隔為200HZ;對于每個符號,它的采樣點數(shù)為120。我們把本次系統(tǒng)仿真實驗的時間設(shè)定為1000s。
5 結(jié)束語
本論文首先對跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模進(jìn)行了簡單介紹,然后對跳頻通信的系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了概述,對跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹,接著,對Simulink仿真工具進(jìn)行概述及對其進(jìn)行相關(guān)模型的建立,最后,就是采用Simulink仿真軟件對跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)進(jìn)行模型的建立,并進(jìn)行了仿真研究。在進(jìn)行仿真實驗前,設(shè)定了相關(guān)的仿真條件,如跳頻點數(shù)、采樣點數(shù)、跳頻頻率間隔等相關(guān)條件,這樣設(shè)定的目的是為了保證仿真的實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn)
多媒體技術(shù)和通信技術(shù)帶來極大方便,但數(shù)字化的多媒體信息很容易受到非法訪問、篡改、復(fù)制和傳播,給人們的生產(chǎn)生活及生命財產(chǎn)帶來隱患。魔高一尺道高一丈,信息隱藏技術(shù)應(yīng)運而生。
一、信息隱藏技術(shù)及其特征
信息隱藏技術(shù)利用載體數(shù)據(jù)的冗余性以及人的感官局限性,將一個特定信息隱藏在另外一個被稱為載體的信息中。信息隱藏技術(shù)融合電子工程、計算機(jī)科學(xué)、信號處理、通信、多媒體技術(shù)等多學(xué)科,是新興技術(shù)體系。信息隱藏所用載體可以是文本、圖像、音頻、視頻,甚至可以是某個信道或某套編碼體制。信息能夠隱藏在載體中,載體數(shù)據(jù)本身具有很大的冗余性,未壓縮的多媒體信息編碼效率是很低,將某些信息嵌入到該載體信息中進(jìn)行秘密傳送完全可行,不會影響多媒體信息本身的傳送和使用;人的感覺器官對于所接收信息都有一定掩蔽效應(yīng),如人耳對不同頻段聲音敏感程度不同,可將信息隱藏到載體中而不被覺察。
信息隱藏技術(shù)的特征明顯:不可察覺性,嵌入信息后,要求不會引起載體發(fā)生可感知變化;不可檢測性,嵌入隱藏信息后,計算機(jī)不能發(fā)現(xiàn)和檢測;安全性,嵌入信息后,必須擁有相關(guān)信息才能夠提取所嵌入內(nèi)容;純正性,提取操作時,即便載密文件受到損壓縮、解壓縮、濾波、轉(zhuǎn)換等擾動,也能提取隱藏信息;穩(wěn)定性,隱藏信息能“永久”存在;安全性,第三方在不知道隱藏算法和隱藏密鑰情況下,不能獲取信息相關(guān)數(shù)據(jù)。信息隱藏技術(shù)按載體分為,基于文本、圖像、音頻、視頻、超文本、網(wǎng)絡(luò)層、圖形等媒體的信息隱藏技術(shù);按嵌入域分為基于空域(或時域)和變換域的隱藏技術(shù);按嵌入策略分為替換調(diào)制、模式調(diào)制和擴(kuò)頻疊加調(diào)制等技術(shù);按提取要求分為盲隱藏技術(shù)和非盲隱藏技術(shù);按作用分為隱蔽通信和數(shù)字水印技術(shù);按密鑰分為無密鑰隱藏和有密鑰隱藏。
二、信息隱藏技術(shù)的研究及演進(jìn)
信息安全事關(guān)個人利益,也事關(guān)國家安全、社會穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展,各國政府無不重視信息和網(wǎng)絡(luò)安全。密碼技術(shù)一直是保障信息安全的重要手段,但這并不能解決問題。截獲者發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)文件加密,往往會引起注意,并激發(fā)其破解欲望,即使不能成功破解,也能輕易攔截并破壞秘密信息,干擾通信進(jìn)行。針對密碼技術(shù)的局限性,上世紀(jì)90年代國際上出現(xiàn)了信息隱藏技術(shù)(InformationHiding)。
現(xiàn)代信息隱藏研究主要集中在靜態(tài)圖像領(lǐng)域,目前信息隱藏所用載體已擴(kuò)展到文字、圖像、聲音及視頻等領(lǐng)域。在全球信息化、數(shù)字化迅猛發(fā)展時代背景下,對知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、隱密通信等需求激發(fā)了對信息隱藏技術(shù)的研究熱潮。國際上研究信息隱藏的機(jī)構(gòu)主要有劍橋大學(xué)、麻省理工學(xué)院、NEC美國研究所、IBM研究中心等,已提出了一些優(yōu)秀隱藏算法。我國于1999年在何德全、周仲義、蔡吉人等三位院士大力倡導(dǎo)下召開了第一屆信息隱藏學(xué)術(shù)研討會,我國對信息隱藏的研究也取得重要成果。目前在信息隱藏中無論是數(shù)字水印還是隱密通信,都得到越來越廣泛應(yīng)用。應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,從最初靜態(tài)圖片發(fā)展到文本、音頻、視頻、電腦文件、流媒體、網(wǎng)頁及網(wǎng)絡(luò)傳輸中的數(shù)據(jù)包,甚至是無線通信領(lǐng)域中的語音通信和手機(jī)彩信等領(lǐng)域。我國對信息隱藏的研究取得了很多成果,基本與世界水平保持一致。如今信息隱藏研究已出現(xiàn)百花齊放、百家爭鳴局面。
三、信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用
隨著信息技術(shù)飛速發(fā)展,人類利用的信息越來越豐富,通信技術(shù)發(fā)展使人們能夠方便、快捷、靈活地使用文本、語音、圖像與視頻等多種方式通信;各種數(shù)字化信息處理技術(shù)使得網(wǎng)絡(luò)中傳輸任何類型的文件(如文本、圖像、音頻和視頻等)都可被數(shù)字化,極大方便了對各種信息數(shù)據(jù)壓縮、存儲、復(fù)制、處理和利用。
信息隱藏技術(shù)主要有隱寫術(shù)和數(shù)字水印。目前,信息隱藏技術(shù)的應(yīng)用主要在以下方面:一是隱密通信。通過隱寫術(shù)將秘密信息嵌入在公開媒體文件中傳播消息。早期的隱密通信,接收方和發(fā)送方甚至不必交換電子郵件,直接交互文件或登錄特定計算機(jī)和賬戶。隨著網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)發(fā)展,隱密通信所用通信方式從簡單數(shù)據(jù)文件交互到互聯(lián)網(wǎng)以及無線通信領(lǐng)域。二是版權(quán)保護(hù)。通過數(shù)字水印技術(shù)在媒體文件中嵌入特定數(shù)字標(biāo)識或簽名,標(biāo)識媒體文件所有權(quán)和版權(quán)信息等。三是數(shù)據(jù)完整性保護(hù)。防護(hù)篡改、完整性保護(hù)中所采用的數(shù)字水印為易損水印或脆弱水印,任何對媒體文件修改都會從隱藏數(shù)據(jù)中反映出來。四是印刷品防偽。印刷品印刷之前嵌入一定標(biāo)識信息,印刷后作品可經(jīng)過掃描再次輸入計算機(jī),通過特定水印提取和鑒別方法來鑒別作品真?zhèn)?。五是拷貝控制??刂泼襟w文件拷貝次數(shù),防止大規(guī)模盜版或非法復(fù)制。
信息隱藏技術(shù)重點運用領(lǐng)域是移動通信領(lǐng)域。移動通信網(wǎng)絡(luò)方便快捷,在軍事和商業(yè)通信中廣泛應(yīng)用。移動通信領(lǐng)域多媒體短信將文本、圖片、音頻、視頻等組合成多媒體消息進(jìn)行發(fā)送。移動通信領(lǐng)域中多媒體短信以其特有的直觀性、生動性和集成性,面市以來得到廣泛關(guān)注。多媒體短信即彩信的最大特色是支持多媒體功能,可將不同的媒體,如文本、圖片、音頻、視頻等組合在一起進(jìn)行發(fā)送。彩信標(biāo)準(zhǔn)并沒有對彩信所支持的文件格式給出具體限制,理論上只要在封裝打包時為彩信所包含的各媒體文件設(shè)置好適當(dāng)類型參數(shù)即可;但實際上具體的彩信所支持媒體格式還是有限的,這主要與手機(jī)終端彩信軟件和MMSC支持傳送媒體格式有關(guān)。隨著3G普及以及手機(jī)終端行業(yè)發(fā)展,彩信所支持的媒體文件格式將更豐富多樣,為信息隱藏技術(shù)在彩信中的應(yīng)用提供了更為廣闊的空間。
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所謂人體通信是以人體為數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì),過去一直被作為軍事技術(shù)的研究對象,直到美國IBM的Thomas G. Zimmerman在1996年發(fā)表關(guān)于人體通信的論文之后,這項技術(shù)才逐漸轉(zhuǎn)向工業(yè)用途和消費用途。
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0引言
大連海洋大學(xué)是我國北方地區(qū)唯一的一所以海洋和水產(chǎn)學(xué)科為特色,多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的涉海高等院校,為振興遼寧老工業(yè)基地,適應(yīng)遼寧省及全國沿海省市對海洋漁業(yè)通信工程發(fā)展的需要,發(fā)展區(qū)域經(jīng)濟(jì),滿足我國和全省經(jīng)濟(jì)建設(shè)對海洋漁業(yè)通信工程專業(yè)人才的需求,大力發(fā)展信息產(chǎn)業(yè)建設(shè),通信工程專業(yè)自2003年開始招生。在開辦的這十二年時間里,我們下大力氣,狠抓專業(yè)建設(shè)規(guī)范,注重教學(xué)質(zhì)量。隨著本專業(yè)師資力量的逐步增強(qiáng),我們對本專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展規(guī)律的深入研究把握,對專業(yè)定位的認(rèn)識逐步統(tǒng)一,大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)的特色目標(biāo)和人才培養(yǎng)目標(biāo)逐步清晰明確。
1培養(yǎng)目標(biāo)
大連海洋大學(xué)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)是從學(xué)校的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)特點和學(xué)科特色出發(fā),合理配置學(xué)校的教學(xué)資源,在電子信息工程、通信工程、自動化、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程和航海技術(shù)的學(xué)科交叉基礎(chǔ)上設(shè)立的專業(yè)。學(xué)校以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,立足遼寧,面向黃、渤海,輻射全國,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),為國家水產(chǎn)和海洋事業(yè)服務(wù),致力于培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,知識面寬,基礎(chǔ)扎實,綜合素質(zhì)高,具有創(chuàng)新精神和實踐能力,敬業(yè)、專業(yè)、樂業(yè)、創(chuàng)業(yè)的復(fù)合性應(yīng)用型人才的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。在人才培養(yǎng)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性、研究性學(xué)習(xí)的能力和分析問題、解決問題的能力,結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、任務(wù)和要求,加強(qiáng)海洋漁業(yè)通信方面的特色教育。在多年辦學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)多方調(diào)研,結(jié)合本校實際,制定并逐步完善了通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):以培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,熟練掌握通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論、基本知識和基本技能與方法,并具備電子和計算機(jī)技術(shù)等方面知識,具有較強(qiáng)的工程實踐能力,能夠從事固定通信、移動通信及船舶通信等現(xiàn)代通信系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用的,具有海洋、漁業(yè)科學(xué)背景的人才。
2課程體系的改革和優(yōu)化
課程體系主要包括課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及課程結(jié)構(gòu),是教學(xué)思想、教育理念的具體化,也是實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提高的保證。課程設(shè)置是否科學(xué),教學(xué)內(nèi)容是否合理,直接影響創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提高。按照我校建設(shè)“藍(lán)色大學(xué)”理念,構(gòu)建了通信工程專業(yè)藍(lán)色人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案堅持“加強(qiáng)通識教育、拓寬學(xué)科基礎(chǔ)、凝練專業(yè)方向、提升實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的人才培養(yǎng)原則,優(yōu)化人才培養(yǎng)過程,構(gòu)建課內(nèi)、課外一體化的培養(yǎng)模式,依照“淺藍(lán)、蔚藍(lán)、湛藍(lán)、深藍(lán)”的藍(lán)色課程體系,用藍(lán)色課程元素來承載水的精神與海的文化,延伸至涉海涉水教學(xué)內(nèi)容要素。(1)淺藍(lán)(通識課程)包括公共基礎(chǔ)課(思想政治理論課、大學(xué)外語、大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、體育等),公共選修課(軍事理論、健康與安全教育、選修課),公共集中實踐環(huán)節(jié)(軍訓(xùn))。通識課程雖然不一定與通信專業(yè)有直接聯(lián)系,但它是培養(yǎng)具有遠(yuǎn)大的理想、高尚的情操、科學(xué)的思維、可持續(xù)發(fā)展的能力和健康的心里的人才,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供方法論的不可缺少的課程?;趯W(xué)校開展課程建設(shè)的“雙百工程”,從公共選修課著手,打造了藍(lán)色海洋類、人文與社科類、藝術(shù)與體育類、自然科學(xué)與技術(shù)類共100門校級精品視頻公開課。其中藍(lán)色海洋類公共選修課有利于進(jìn)一步加深學(xué)生的海洋知識背景。(2)蔚藍(lán)(學(xué)科基礎(chǔ)課)包括復(fù)變函數(shù)、電路理論、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、數(shù)字信號處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、電磁場與電磁波、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、通信原理等。學(xué)科基礎(chǔ)課是通信工程專業(yè)學(xué)生必須具有的基本知識結(jié)構(gòu),為專業(yè)課程提供有效的支撐,使學(xué)生具備本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和基本工程應(yīng)用能力,有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創(chuàng)新精神,為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)方向課打下堅實的基礎(chǔ)。(3)湛藍(lán)(專業(yè)課)包括專業(yè)必修課(電子線路仿真、電子線路CAD、移動通信、計算機(jī)通信、DSP技術(shù)與應(yīng)用)、專業(yè)方向課、專業(yè)任選課(C++高級語言程序設(shè)計、隨機(jī)信號處理、電視原理與技術(shù)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C、擴(kuò)頻通信、通信工程專業(yè)英語)。通過對其他高校相同專業(yè)的大量調(diào)研,反復(fù)論證比較,通信工程專業(yè)設(shè)立兩個專業(yè)方向:通信工程(程控交換技術(shù)、船舶通信、光纖通信)、計算機(jī)通信(數(shù)字通信、多媒體通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù))。通信專業(yè)依托海洋信息技術(shù),在船舶通信、船舶導(dǎo)航、海洋漁業(yè)3S技術(shù)等方面進(jìn)行了卓有成效的嘗試,同時,緊隨時代的發(fā)展,對部分課程進(jìn)行壓縮和調(diào)整,開設(shè)一些學(xué)生喜愛的,又能與現(xiàn)實接軌的課程,如擴(kuò)頻通信、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等選修課。(4)深藍(lán)(專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié))包括模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計、電子線路仿真課程設(shè)計、電子線路CAD上機(jī)、高頻電子技術(shù)課程設(shè)計、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)上機(jī)、通信原理課程設(shè)計、單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計、通信工程專業(yè)教學(xué)實習(xí)、通信工程專業(yè)實習(xí)、通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)等。專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)對培養(yǎng)通信專業(yè)逐步樹立工程觀念、提高解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力,有著極為重要的作用。
3強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)提高創(chuàng)新能力
通信工程專業(yè)將實踐環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的主要途徑,制定了科學(xué)合理的實踐教學(xué)方案,構(gòu)建了多層次、全程化實踐教學(xué)體系,較好地保證了通信工程專業(yè)實踐教學(xué)的需要。堅持實踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、實踐教育與創(chuàng)新教育結(jié)合,對構(gòu)成實踐教學(xué)的各個要素進(jìn)行整體設(shè)計,所有的實踐環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力而展開,把實踐環(huán)節(jié)分成實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)、科技創(chuàng)新五個模塊,模塊之間銜接緊密、層層推進(jìn),為學(xué)生從入門到提高再到創(chuàng)新夯實基礎(chǔ)。
3.1實驗教學(xué)
實驗教學(xué)模塊主要依托遼寧省海洋信息技術(shù)重點實驗室、遼寧省實驗教學(xué)示范中心,以提高實驗動手能力為主線,以掌握基本實驗技能和方法、融會貫通科學(xué)知識、促進(jìn)創(chuàng)新思維為主要教學(xué)目標(biāo)。加強(qiáng)基礎(chǔ)課、主干課實驗;實驗內(nèi)容優(yōu)化配合,避免重復(fù)或脫節(jié);增加設(shè)計性、綜合性實驗的比重,形成基本實驗、選做實驗、設(shè)計性和綜合性實驗組成的立體化實驗結(jié)構(gòu);對含有實驗的課程,加大實驗教學(xué)在整個課程考核中的比例;鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗。在2013版培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中都有體現(xiàn)。針對不同課程的特點,有選擇地在教學(xué)過程中引入仿真實驗環(huán)節(jié),以緩解實驗設(shè)備和空間的緊張情況,有效擴(kuò)展實驗空間和時間,節(jié)省資金。
3.2課程設(shè)計
課程設(shè)計著眼點是把理論學(xué)習(xí)與工程實踐相結(jié)合,讓學(xué)生初步掌握設(shè)計的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目,它是畢業(yè)設(shè)計的初級階段。課程設(shè)計教學(xué)中壓縮驗證性課題,增加能夠體現(xiàn)設(shè)計型、綜合型和創(chuàng)造性的課題。在課程設(shè)計教學(xué)設(shè)計過程中,鼓勵學(xué)生自主選題,自行討論方案,自己組織實施,給予學(xué)生自我發(fā)揮的余地,充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的鍛煉創(chuàng)造條件。
3.3實習(xí)
以校內(nèi)外實習(xí)基地為平臺,以使學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實際、建立工程意識和鍛煉實際操作技能為主要教學(xué)目的,并且通過接觸社會,增強(qiáng)學(xué)生的勞動觀念和社會責(zé)任感。目前,通信工程專業(yè)校外實習(xí)基地2個(人民4810廠,北京尚觀科技有限公司大連分公司),合作的企事業(yè)單位有18個(渤海船舶重工有限責(zé)任公司等),同時學(xué)校也正在積極運作與通信公司合作。到企業(yè)參觀實習(xí)和請企業(yè)技術(shù)專家來校講座,通過參觀和專家公開課的形式,使學(xué)生對企業(yè)文化、船舶通信及導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢和本行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)等有所了解,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和職業(yè)素質(zhì)的提高。
3.4畢業(yè)論文(設(shè)計)
以學(xué)院各類實驗室、校內(nèi)外實習(xí)基地為平臺,學(xué)生通過完成畢業(yè)論文(設(shè)計),在綜合運用專業(yè)知識能力、外語和計算機(jī)應(yīng)用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實際問題等能力上有較大提高。為切實保障畢業(yè)論文(設(shè)計)的質(zhì)量,從以下幾方面進(jìn)行加強(qiáng):①精心設(shè)計備選題目,組織開題報告。學(xué)生選題后,在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,查閱文獻(xiàn)和撰寫文獻(xiàn)綜述,并精心組織好開題報告,以保證畢業(yè)論文的先進(jìn)性、可行性;②加強(qiáng)畢業(yè)論文的中期檢查,以保證畢業(yè)論文在有限的時間內(nèi)按質(zhì)按量完成;③建立畢業(yè)論文答辯規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在畢業(yè)論文答辯期間開展“畢業(yè)論文檢查周”活動,有效提升了畢業(yè)論文的質(zhì)量。④學(xué)校出臺了《大連海洋大學(xué)本科生學(xué)位論文學(xué)術(shù)規(guī)范檢測暫行辦法》,針對畢業(yè)的本科生的學(xué)位論文進(jìn)行了學(xué)術(shù)不端行為的檢測,有效地杜絕了學(xué)術(shù)不端行為。3.5科技創(chuàng)新以各類興趣小組和科技社團(tuán)、大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、科研實驗室為平臺,學(xué)生通過參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、科學(xué)研究等活動,使創(chuàng)新意識和能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。低年級的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)還比較薄弱,鼓勵他們參加興趣小組或者科技社團(tuán),以增加學(xué)生對創(chuàng)新的認(rèn)識,提高學(xué)生對創(chuàng)新的興趣;高年級的學(xué)生參加各種校內(nèi)外的競賽,使學(xué)生在競賽過程中自主學(xué)習(xí)、自我探索、自我發(fā)現(xiàn)。目前,通信工程專業(yè)學(xué)生在教師有針對性的訓(xùn)練下,參加了“飛思卡爾杯”全國大學(xué)生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學(xué)生移動通信技術(shù)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等,并取得了優(yōu)異的成績。
4結(jié)語
大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)作為涉海高校的“非特色”專業(yè),在復(fù)合性應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)的前提下充分利用和挖掘自己的優(yōu)勢資源,發(fā)揮地方特色、行業(yè)特色;在加強(qiáng)學(xué)生思想道德教育和身心素質(zhì)培養(yǎng)的同時,主動適應(yīng)國家和遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的新需求,抓住實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的核心,對通信專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)整,使之更好地符合學(xué)校的定位與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,從而更好地適應(yīng)社會需要,符合高等教育的發(fā)展趨勢,并在實踐中不斷探索與發(fā)展。
主要參考文獻(xiàn)
[1]李松松,郭顯久,等.電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].中國電力教育.2011(22):51-52.
[2]劉冬,石煥玉,等.通信工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報,2013,5(29):72-73.
[3]江海,田春艷.機(jī)械類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].裝備制造技術(shù),2010(3):159-160.
1培養(yǎng)目標(biāo)
大連海洋大學(xué)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)是從學(xué)校的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)特點和學(xué)科特色出發(fā),合理配置學(xué)校的教學(xué)資源,在電子信息工程、通信工程、自動化、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程和航海技術(shù)的學(xué)科交叉基礎(chǔ)上設(shè)立的專業(yè)。學(xué)校以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,立足遼寧,面向黃、渤海,輻射全國,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),為國家水產(chǎn)和海洋事業(yè)服務(wù),致力于培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,知識面寬,基礎(chǔ)扎實,綜合素質(zhì)高,具有創(chuàng)新精神和實踐能力,敬業(yè)、專業(yè)、樂業(yè)、創(chuàng)業(yè)的復(fù)合性應(yīng)用型人才的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。在人才培養(yǎng)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性、研究性學(xué)習(xí)的能力和分析問題、解決問題的能力,結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、任務(wù)和要求,加強(qiáng)海洋漁業(yè)通信方面的特色教育。在多年辦學(xué)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,經(jīng)多方調(diào)研,結(jié)合本校實際,制定并逐步完善了通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):以培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,熟練掌握通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論、基本知識和基本技能與方法,并具備電子和計算機(jī)技術(shù)等方面知識,具有較強(qiáng)的工程實踐能力,能夠從事固定通信、移動通信及船舶通信等現(xiàn)代通信系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用的,具有海洋、漁業(yè)科學(xué)背景的人才。
2課程體系的改革和優(yōu)化
課程體系主要包括課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及課程結(jié)構(gòu),是教學(xué)思想、教育理念的具體化,也是實現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提高的保證。課程設(shè)置是否科學(xué),教學(xué)內(nèi)容是否合理,直接影響創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提高。按照我校建設(shè)“藍(lán)色大學(xué)”理念,構(gòu)建了通信工程專業(yè)藍(lán)色人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案堅持“加強(qiáng)通識教育、拓寬學(xué)科基礎(chǔ)、凝練專業(yè)方向、提升實踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的人才培養(yǎng)原則,優(yōu)化人才培養(yǎng)過程,構(gòu)建課內(nèi)、課外一體化的培養(yǎng)模式,依照“淺藍(lán)、蔚藍(lán)、湛藍(lán)、深藍(lán)”的藍(lán)色課程體系,用藍(lán)色課程元素來承載水的精神與海的文化,延伸至涉海涉水教學(xué)內(nèi)容要素。(1)淺藍(lán)(通識課程)包括公共基礎(chǔ)課(思想政治理論課、大學(xué)外語、大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、體育等),公共選修課(軍事理論、健康與安全教育、選修課),公共集中實踐環(huán)節(jié)(軍訓(xùn))。通識課程雖然不一定與通信專業(yè)有直接聯(lián)系,但它是培養(yǎng)具有遠(yuǎn)大的理想、高尚的情操、科學(xué)的思維、可持續(xù)發(fā)展的能力和健康的心里的人才,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供方法論的不可缺少的課程?;趯W(xué)校開展課程建設(shè)的“雙百工程”,從公共選修課著手,打造了藍(lán)色海洋類、人文與社科類、藝術(shù)與體育類、自然科學(xué)與技術(shù)類共100門校級精品視頻公開課。其中藍(lán)色海洋類公共選修課有利于進(jìn)一步加深學(xué)生的海洋知識背景。(2)蔚藍(lán)(學(xué)科基礎(chǔ)課)包括復(fù)變函數(shù)、電路理論、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、數(shù)字信號處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、電磁場與電磁波、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、通信原理等。學(xué)科基礎(chǔ)課是通信工程專業(yè)學(xué)生必須具有的基本知識結(jié)構(gòu),為專業(yè)課程提供有效的支撐,使學(xué)生具備本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和基本工程應(yīng)用能力,有獨立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創(chuàng)新精神,為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)方向課打下堅實的基礎(chǔ)。(3)湛藍(lán)(專業(yè)課)包括專業(yè)必修課(電子線路仿真、電子線路CAD、移動通信、計算機(jī)通信、DSP技術(shù)與應(yīng)用)、專業(yè)方向課、專業(yè)任選課(C++高級語言程序設(shè)計、隨機(jī)信號處理、電視原理與技術(shù)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C、擴(kuò)頻通信、通信工程專業(yè)英語)。通過對其他高校相同專業(yè)的大量調(diào)研,反復(fù)論證比較,通信工程專業(yè)設(shè)立兩個專業(yè)方向:通信工程(程控交換技術(shù)、船舶通信、光纖通信)、計算機(jī)通信(數(shù)字通信、多媒體通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù))。通信專業(yè)依托海洋信息技術(shù),在船舶通信、船舶導(dǎo)航、海洋漁業(yè)3S技術(shù)等方面進(jìn)行了卓有成效的嘗試,同時,緊隨時代的發(fā)展,對部分課程進(jìn)行壓縮和調(diào)整,開設(shè)一些學(xué)生喜愛的,又能與現(xiàn)實接軌的課程,如擴(kuò)頻通信、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等選修課。(4)深藍(lán)(專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié))包括模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計、電子線路仿真課程設(shè)計、電子線路CAD上機(jī)、高頻電子技術(shù)課程設(shè)計、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)上機(jī)、通信原理課程設(shè)計、單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計、通信工程專業(yè)教學(xué)實習(xí)、通信工程專業(yè)實習(xí)、通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)等。專業(yè)集中實踐環(huán)節(jié)對培養(yǎng)通信專業(yè)逐步樹立工程觀念、提高解決工程實際問題的能力和創(chuàng)新能力,有著極為重要的作用。
3強(qiáng)化實踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)提高創(chuàng)新能力
通信工程專業(yè)將實踐環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實踐能力的主要途徑,制定了科學(xué)合理的實踐教學(xué)方案,構(gòu)建了多層次、全程化實踐教學(xué)體系,較好地保證了通信工程專業(yè)實踐教學(xué)的需要。堅持實踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、實踐教育與創(chuàng)新教育結(jié)合,對構(gòu)成實踐教學(xué)的各個要素進(jìn)行整體設(shè)計,所有的實踐環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力和創(chuàng)新能力而展開,把實踐環(huán)節(jié)分成實驗教學(xué)、課程設(shè)計、實習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)、科技創(chuàng)新五個模塊,模塊之間銜接緊密、層層推進(jìn),為學(xué)生從入門到提高再到創(chuàng)新夯實基礎(chǔ)。
3.1實驗教學(xué)
實驗教學(xué)模塊主要依托遼寧省海洋信息技術(shù)重點實驗室、遼寧省實驗教學(xué)示范中心,以提高實驗動手能力為主線,以掌握基本實驗技能和方法、融會貫通科學(xué)知識、促進(jìn)創(chuàng)新思維為主要教學(xué)目標(biāo)。加強(qiáng)基礎(chǔ)課、主干課實驗;實驗內(nèi)容優(yōu)化配合,避免重復(fù)或脫節(jié);增加設(shè)計性、綜合性實驗的比重,形成基本實驗、選做實驗、設(shè)計性和綜合性實驗組成的立體化實驗結(jié)構(gòu);對含有實驗的課程,加大實驗教學(xué)在整個課程考核中的比例;鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實驗。在2013版培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中都有體現(xiàn)。針對不同課程的特點,有選擇地在教學(xué)過程中引入仿真實驗環(huán)節(jié),以緩解實驗設(shè)備和空間的緊張情況,有效擴(kuò)展實驗空間和時間,節(jié)省資金。
3.2課程設(shè)計
課程設(shè)計著眼點是把理論學(xué)習(xí)與工程實踐相結(jié)合,讓學(xué)生初步掌握設(shè)計的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目,它是畢業(yè)設(shè)計的初級階段。課程設(shè)計教學(xué)中壓縮驗證性課題,增加能夠體現(xiàn)設(shè)計型、綜合型和創(chuàng)造性的課題。在課程設(shè)計教學(xué)設(shè)計過程中,鼓勵學(xué)生自主選題,自行討論方案,自己組織實施,給予學(xué)生自我發(fā)揮的余地,充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的鍛煉創(chuàng)造條件。
3.3實習(xí)
以校內(nèi)外實習(xí)基地為平臺,以使學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實際、建立工程意識和鍛煉實際操作技能為主要教學(xué)目的,并且通過接觸社會,增強(qiáng)學(xué)生的勞動觀念和社會責(zé)任感。目前,通信工程專業(yè)校外實習(xí)基地2個(人民4810廠,北京尚觀科技有限公司大連分公司),合作的企事業(yè)單位有18個(渤海船舶重工有限責(zé)任公司等),同時學(xué)校也正在積極運作與通信公司合作。到企業(yè)參觀實習(xí)和請企業(yè)技術(shù)專家來校講座,通過參觀和專家公開課的形式,使學(xué)生對企業(yè)文化、船舶通信及導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢和本行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)等有所了解,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和職業(yè)素質(zhì)的提高。
3.4畢業(yè)論文
(設(shè)計)以學(xué)院各類實驗室、校內(nèi)外實習(xí)基地為平臺,學(xué)生通過完成畢業(yè)論文(設(shè)計),在綜合運用專業(yè)知識能力、外語和計算機(jī)應(yīng)用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實際問題等能力上有較大提高。為切實保障畢業(yè)論文(設(shè)計)的質(zhì)量,從以下幾方面進(jìn)行加強(qiáng):①精心設(shè)計備選題目,組織開題報告。學(xué)生選題后,在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,查閱文獻(xiàn)和撰寫文獻(xiàn)綜述,并精心組織好開題報告,以保證畢業(yè)論文的先進(jìn)性、可行性;②加強(qiáng)畢業(yè)論文的中期檢查,以保證畢業(yè)論文在有限的時間內(nèi)按質(zhì)按量完成;③建立畢業(yè)論文答辯規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在畢業(yè)論文答辯期間開展“畢業(yè)論文檢查周”活動,有效提升了畢業(yè)論文的質(zhì)量。④學(xué)校出臺了《大連海洋大學(xué)本科生學(xué)位論文學(xué)術(shù)規(guī)范檢測暫行辦法》,針對畢業(yè)的本科生的學(xué)位論文進(jìn)行了學(xué)術(shù)不端行為的檢測,有效地杜絕了學(xué)術(shù)不端行為。
3.5科技創(chuàng)新
以各類興趣小組和科技社團(tuán)、大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、科研實驗室為平臺,學(xué)生通過參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目、科學(xué)研究等活動,使創(chuàng)新意識和能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。低年級的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)還比較薄弱,鼓勵他們參加興趣小組或者科技社團(tuán),以增加學(xué)生對創(chuàng)新的認(rèn)識,提高學(xué)生對創(chuàng)新的興趣;高年級的學(xué)生參加各種校內(nèi)外的競賽,使學(xué)生在競賽過程中自主學(xué)習(xí)、自我探索、自我發(fā)現(xiàn)。目前,通信工程專業(yè)學(xué)生在教師有針對性的訓(xùn)練下,參加了“飛思卡爾杯”全國大學(xué)生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學(xué)生移動通信技術(shù)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等,并取得了優(yōu)異的成績。
4結(jié)語
大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)作為涉海高校的“非特色”專業(yè),在復(fù)合性應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)的前提下充分利用和挖掘自己的優(yōu)勢資源,發(fā)揮地方特色、行業(yè)特色;在加強(qiáng)學(xué)生思想道德教育和身心素質(zhì)培養(yǎng)的同時,主動適應(yīng)國家和遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的新需求,抓住實踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的核心,對通信專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)整,使之更好地符合學(xué)校的定位與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,從而更好地適應(yīng)社會需要,符合高等教育的發(fā)展趨勢,并在實踐中不斷探索與發(fā)展。
主要參考文獻(xiàn)
[1]李松松,郭顯久,等.電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].中國電力教育.2011(22):51-52.
[2]劉冬,石煥玉,等.通信工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報,2013,5(29):72-73.
[3]江海,田春艷.機(jī)械類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的探索與實踐[J].裝備制造技術(shù),2010(3):159-160.