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2.1穩定性強、傳輸速度快
計算機通信技術在特定條件下可以通過有線或者無線的方式構建一個計算機網絡,而在這個計算機網絡內,將各終端之間有效連接起來,這樣就能夠實現信息交換和數據傳輸,其受外界因素影響小,甚至是可以忽略不計。從某種意義上來說突破了傳統計算機數據處理受地域時間的束縛,使得信息能夠進行快速傳輸且其穩定性強,為創新數據傳輸模式提供了堅實理論依據。而通信技術與計算機技術的融合發展,能夠在這個基礎之上提供更加優質的傳輸服務,進而滿足用戶高層次需要?;鶐鬏?、頻帶傳輸、數字傳輸等不管采用何種傳輸方式都能夠為終端提供大容量帶寬和高速率傳輸服務。在光纖通信技術中表現尤為明顯,其傳輸速率可以達到Mb甚至是更高。
2.2多媒體通信與安全通信服務
與其它數據系統想不,計算機通信技術所組建的通信系統一般情況下都可以提供多媒體數據存儲與傳輸服務,換一種方式來說就是發送端將數據進行轉換,而接收端將獲取的數據信息在原有基礎上還原多媒體信息,進而是實現對信息的應用與處理。值得一提的是,在進行數據處理與儲存過程中我們可以通過對計算機進行加密處理的方式確保傳輸數據不會受外界因素干擾,確保信息的安全穩定性,也就是說通信技術與計算機技術的有效融合可以實現高精度和更加優質的數據通信服務。
3通信技術與現代計算機技術融合
3.1遠程通信
通過有線或者無線的方式把各個終端設備連接在一起,一定程度上能夠拓展信息處理及傳輸的性能,在無線通信技術中表現尤為明顯,在特定條件下,其能夠為無法創建區域網絡的部分區域創建有限通信網絡,進而實現遠程實施通信,不受時間、地點限制,將通信技術的價值最大限度發揮出來。
3.2多媒體技術通信
計算機設備應當成為核心控制設備,為創建信息體系創造條件,能夠對相關信息進行處理、接受甚至于存儲,信息體系的建立打破了傳統建立在數據、音頻間存在間隔的限制,將各個方面整合成一個整體,從而為民眾提供高質量服務。目前多媒體技術通信的形式表現在很多方面:遠程會議、視頻教學等,得到了很多人的認可。
3.3創建新信息庫
以計算機通信技術為前提條件,能夠構建出一個信息完整的數據庫體系,用戶不僅可以在這個數據庫中搜索自身所需信息,還能夠將數據信息輸入數據庫中進行有效整理,某種意義上可以提升數據管理的質量和效率,也是另一種程度上的資源共享。目前生活中使用比較常見的是:電話購票、網絡購票,都是通過計算機信息技術來來完成,倘若缺乏這個前提條件,其各項工作無法正常開展。
突發事故的時間和地點是不確定的,因此,應當在容易發生事故的地點安裝事故監控設備。目前現有的監控方式主要是圖像監控,例如重點單位監控、現場攝像、高層建筑圖像監控等。這種監控方式具有可靠性高、實用性強等方面的優勢。但同時也存在著維修費用和設備成本較高的缺陷,因而難以得到廣泛的普及。而現代通信技術的應用,能夠使用光纖或者無線高速接入互聯網的方式,實現現場圖像的傳輸,同時具備安裝簡單、成本低廉、設備輕巧等優點,能夠較好的實現普及應用。一旦發生突發事故,可以通過有線光纜或者無線的方式,將事故現場的圖像進行迅速的處理,并且向相關的應急救援中心進行反饋,為其提供第一手的真實資料,使其能夠盡快制定出正確的應急救援方案,確保應急救援工作的順利實施。除此之外,還可以通過通過物聯網和其它通信技術,實現對事故地點的煙霧毒氣探測、生命探測和精確定位,準確的掌握事故地點的情況,從而盡早開展應急救援工作。
1.2數據管理
在現代通信技術當中,應用的較為廣泛的就是4G技術,除此之外還有短波無線傳輸圖傳、微波點對點通信、衛星通信等技術,它們共同的特點都是重在大數據的處理,都具有十分快速的數據傳輸速度,而在應急救援工作的開展當中,要確保數據通信的穩定性,則往往需要利用多種通信技術融合運用。對4G技術進行應用,能夠有效的防止應急救援工作指揮中心的數據遭到破壞或丟失,該技術具有十分良好的保密效果,因此,在目前的應急救援系統當中,對其進行多次協議控制,對數據的安全性進行保護,從而保證通信的暢通,使得應急救援工作能夠更有針對性的開展;短波無線圖傳適合進行短距離大數據量的通信,保證救援現場的通信質量要求;衛星通信則是指揮中心和現場指揮平臺最有效的遠距離通信技術手段,但由于其通信成本限制,只能夠保證一定的數據傳輸;點對點微波數據傳輸是視距范圍內的通信,可以作為主要數據通信技術手段的有效補充。
1.3視頻通話
視頻通話是通過圖像和聲音結合的形式進行通信,在開展應急救援工作的過程中,為了能夠及時的掌握最新動態,往往需要在指揮中心、現場指揮人員、一線救援人員和被救人員之間進行多人通話。而利用高清視頻通話技術,能夠有很好的實現這種通話,不僅能夠讓所有人員直觀清晰的了解事故現場的實際情況從而進行更好的指揮和救援,而且能給予被救人員信心和估計,因此在應急救援工作當中,視頻通話具有十分重要的意義。
1.4指揮調度
在當前的應急救援工作當中,通常包含了三個系統,分別是通信終端、車載系統和指揮中心。一旦發現突發事故,當救援車輛出發之后,現代通信技術會將車載系統和指揮中心進行連接,從而在事故現場和指揮中心之間建立聯系。首先是利用通信終端近距離與車載系統取得聯系,然后車載系統利用遠距離通信手段和指揮中心建立雙向信道,將事故現場的圖像和信息資料傳送給指揮中心,指揮中心根據接收到的圖像和信息,迅速制定相應的救援方案傳達給現場指揮員。這樣,就能夠實現有效的救援指揮和調度,確保應急救援工作的順利進行。其中車載系統在整個運作體系中起到承上啟下、至關重要的作用,這個系統應該是由機動載車平臺裝載各種技術先進的指揮及通信電子信息系統和設備構成移動指揮通信系統。系統應具有快速響應性、可部署性、靈敏性、多功能性等特點;裝載設備選擇遵循數字化、信息化、智能化、模塊化、標準化、野戰化的原則;通過在安全性、可靠性、電磁兼容、人機工程、可維修性、機動性等方面進行綜合論證和優化設計,達到手段先進、功能超前、結構優化、機動靈活、快速反應的目標;在通信手段上支持多樣化、多渠道通信,滿足在各種情況下應急移動指揮通信系統間、移動指揮通信系統與現場指揮人員、指揮中心和被救人員間的互連互通,最終實現應急移動指揮通信系統使用要求和戰術技術要求。
(2)需要較好的邏輯思維能力。通信理論較為抽象,學生很難把簡單的建??驁D與實際通信系統中的設備聯系起來。
(3)需要良好的綜合分析能力。“現代通信技術”課程中知識體系結構復雜,綜合性強,學生不容易抓住重點、難點,難以理清頭緒。
比如“數字基帶傳輸系統”與“數字頻帶傳輸系統”和“數字信號復用系統”的知識點都有著緊密聯系。但是,高職高專學生數學基礎普遍較弱,自學能力不強,課程知識在短時間內難以理解和消化,學生在學習過程中有著較大的難度。所以,根據“現代通信技術”課程的分析以及高職高專學生特點,在授課過程中對課程教學內容的取舍、教學方法的設計以及實驗內容的選擇與設計都作出了相應的調整,同時增加了仿真技術。
1“現代通信技術”理論教學教育改革
(1)教學內容的選擇
“現代通信技術”課程主要介紹的是通信系統的組成、工作原理、實現過程和分析方法,但是模擬通信系統中的調幅、調頻和調相的調制和解調技術在“高頻電子線路”課程中已講過,因此“現代通信技術”課程在教學內容上以數字通信原理為主,同時還要兼顧現有的先進的數字通信系統,如移動3G系統、移動4G系統等。
(2)教學方法的設計
“現代通信技術”的傳統教學方法都是逐一介紹通信系統中各個關鍵技術的數學模型和原理,由于理論抽象、知識點零散,使學生學習起來很難有系統的概念,更不易將簡單的系統框圖與實際通信系統聯系起來。所以在教學方法上采用了“以線帶點”的改革思路對教學內容進行設計,即以數字通信系統的模型圖作為學習的總線路圖,圖中方框為“點”,有向線段為“線”,如圖1所示。在授課時始終以通信系統的模型圖為基礎,以圖中的節點涉及的典型技術理論分析為重點,以信號的傳輸流程為主線,以線帶點,使學生掌握通信系統的綜合分析方法。首先,講解通信技術的實現過程不應求全求深,而是幫助學生建立數字通信技術的知識體系從而激發學生的學習興趣,再系統闡述數字通信技術中信源編碼模塊、信道編碼模塊、傳輸模塊(基帶傳輸與頻帶傳輸)和同步模塊等核心技術節點的說明以及每個節點在教材中的章節分配。其次,根據信號線的傳輸方向,對每個節點進行功能分析,例如,在調制器和解調器節點中應重點講解數字調制技術2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的調制、解調、帶寬分析、波形分析和抗噪聲分析等內容,避免復雜的數學推導,要求學生掌握該節點基本理論、關鍵性能和指標以及分析方法。最后,教師應重點說明各節點存在的必要性以及前后節點之間的邏輯關系,讓學生建立數字通信系統的整體概念,同時將簡單的系統框圖與實際通信系統聯系數字通信系統模型圖起來。
(3)引入SystemView仿真軟件
SystemView仿真軟件是用于各種線性或非線性控制系統的設計和仿真軟件?!艾F代通信技術”的知識體系概念抽象,很多知識點單純用口述很難直觀的表達清楚,因此采用SystemView計算機仿真技術來進行系統分析和設計能夠幫助學生更好理解知識點。在授課時將一些抽象難懂的知識點的仿真結果利用多媒體投影出來,使課堂教學更加形象化,讓學生對知識點的理解更加清楚。比如在講解AM調幅輸出波形在改變調制指數的仿真波形時,如圖2所示,教師通過調節參數來改變調制指數,學生能夠很直觀的觀察到調制指數的改變對輸出波形的影響。
2“現代通信技術”實驗教學教育改革
目前實驗教學中大多是對已知原理進行驗證的實驗,學生按照實驗指導書上的實驗步驟在實驗箱上測試已預留好的測試點的數據、波形,然后根據實驗結果寫出實驗報告。這種實驗過程學生根本不考慮實驗的基本原理和出現錯誤結果的原因,學生往往是動手多、動腦少,甚至在沒弄懂電路原理的情況下進行測試并寫出實驗報告,因此有必要對實驗教學內容和方法進行改革。首先,對實驗指導書進行修改,其中弱化復雜的計算,只需將各個模塊的功能詳細說明,引導學生能自主地對所做的實驗內容的原理進行分析,并抽象出系統的框圖,再利用模塊連接實現功能。其次,在實驗中要求學生自行給定輸入數據,比如HDB3的編譯碼,學生則自己隨機給出編碼的碼型,并通過實驗來驗證輸出的碼型和自己在課堂所學的編碼規律是否一致。同時,當學生實驗過程出現問題時,教師應引導他們分析問題的原因并按照“從后往前”的方式查找故障點,而不是簡單地給出問題的解決方法,通過這種方法實質的提高學生分析問題和解決問題的能力。最后,將軟件仿真引入到實驗教學當中并與硬件實驗相結合。在做硬件實驗之前要求學生應做好SystemView的仿真,然后將仿真結果在硬件實驗實現,這種軟件仿真和實驗驗證同步進行的方式使學生的實驗興趣和動手能力明顯提高,讓學生更加深入理解通信系統的工作原理,同時對理論學習也起到了輔助的作用。
超寬帶(UltraWideBand)作為一種新型的無線通信技術與傳統的通信方式相比有著很大的區別。由于它不需使用載波電路,而是通過發送納秒級脈沖傳輸數據,因此該技術具有發射和接收電路簡單、功耗低、對現存通信系統影響小、傳輸速率高的優點,此外它還具有多徑分辨能力強、穿透力強、隱蔽性好、系統容量大、定位精度高等優勢。根據FCC的規定,從3.1GHz~10.6GHz之間的7.5GHz帶寬頻率都將作為UWB通信設備所使用。但出于對現存無線系統影響的考慮,UWB的發射功率被限制在1mW/MHz以下。
UWB是一種可以為無線局域網LAN、個人域網PAN的接口卡和接入技術帶來低功耗、高帶寬并且相對簡單的無線通信技術。它解決了困擾傳統無線技術多年的重大難題,開發了一個具有對信道衰落特性不敏感、發射信號功率普密度低、不易被截獲、復雜度不高等眾多優點的傳輸技術。該技術尤其適用于室內等密集多徑場所的高速無線接入和軍事通信應用中。
圖1
1基本概念
超寬帶(UWB)又被稱為脈沖無線電(ImpulseRadio),具體定義為相對帶寬(信號帶寬與中心頻率的比)大于25%的信號,即:
Bf=B/fc=(fh-fl)/[(fh+fl)/2]>25%(1)
或者是帶寬超過1.5GHz。實際上UWB信號是一種持續時間極短、帶寬很寬的短時脈沖。它的主要形式是超短基帶脈沖,寬度一般在0.1~20ns,脈沖間隔為2~5000ns,精度可控,頻譜為50MHz~10GHz,頻帶大于100%中心頻率,典型點空比為0.1%。
傳統的UWB系統使用一種被稱為“單周期(monocycle)脈形”的脈沖。一般情況下,通過隨道二極管或者水銀開關產生。在計算機仿真中用高斯脈沖來近似代替它。由于天線對脈沖的影響不同,所以可以假設發送脈沖為:
而接收端收到的信號為:
tc是脈沖的時移,2tau為脈沖的寬度。圖1給出了發射脈沖和接收脈沖的時域脈形。
2UWB的性能特點
超寬帶有別于其它現存的一些通信技術,其最根本的區別在于無需載波,大大降低了發射和接收設備的復雜性,從根本上降低了通信的成本。
UWB的優點可以歸納為以下八個方面:
(1)無需載波,發送和接收設備簡單。由于UWB信號是一些超短時的脈沖,其頻率很高,所以它不象傳統的基帶信號那樣需要將其調制到某個發射頻率上才能在信道中傳輸。因此,必然會使發射機和接收機的結構簡單化。
圖2
(2)功耗低。由于UWB信號無需載波,工作在頻譜的電子噪聲波段,所以它只需要很低的電源功率。一般UWB系統只需要50~70mW的電源,而這只是移動電話的百分之一,藍牙技術的十分之一。
(3)傳輸速率高。極寬的帶寬使UWB具有很高的傳輸速率,一般情況下,其最大數據傳輸速度可以達到幾百Mbps~1Gbps。美國英特爾公司于2002年4月在“IDF2002SpringJapan”上對該技術進行了演示,在數米的距離內傳輸速率可達100Mbps。
(4)隱蔽性好,安全性高。由于UWB信號的帶寬很寬,且發射功率很低,這必然使該項通信技術具有低截獲能力LPD(LowProbabilityofDetection)的優點。另外超寬帶還采用了跳時TH(TimeHopping)擴頻技術,接收端必須在知道發射端擴頻碼的條件下才能解調出發送的數據信息。
(5)多徑分辨能力強。從時域角度看,超寬帶系統采用脈沖寬度為幾納秒的窄信號,因此具有很高的時間分辨力,相應的多徑分辨率小于幾十厘米;從頻域的角度分析,由于UWB信號的帶寬極寬,所以信號在傳輸過程中出現頻率選擇性衰落出現是一定的。然而正是因為極寬的帶寬,多徑衰落只在某些頻點處出現,從整體上考慮,衰落掉的能量只是信號總能量很小的部分,所以該技術在抗多徑方面仍具有魯棒性。
(6)系統容量大。香農公式給出
C=Blog2(1+S/N)(4)
可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠遠大于信號功率上升所帶來的效應,這一點也正是提出超寬帶技術的理論機理。
(7)高精度的距離分辨力。由于超寬帶定位設備的時間抖動小于20ps,如果采用GPS相同的工作原理和算法,相應的距離不確定性小于1cm。而在實際應用中,超寬帶雷達系統使用的超窄脈沖信號,其距離分辨率小于30cm。
(8)穿透能力強。在具有相同帶寬的無線信號中,超寬帶的頻率最低,因此,它在具有大容量和高距離分辨率的同時相對于毫米波信號具有更強的穿透能力。
3UWB信號的調制方式
UWB的調制方式有許多,以脈沖調制PPM(PulsePositionModulation)為例作為一個舉例分析。
首先定義一個單周期脈形:
s(k)代表信號kth,w(t)為傳輸的單周期脈沖。
將其移至每一幀的開始:
Tf代表脈沖重復周期,j表示第j個單脈沖。
加入偽隨機跳時碼:
最后加入調制數據:
其中,d(k)是信息數據,δ為時移。為了滿足多用戶的需求,提高通信的安全性和對系統功率譜密度PSD(PowerSpectralDensity)的考慮,引入了跳時碼,下面就從功率譜密度的角度來分析這個問題。
假設采用圖1(a)給出的高斯單脈沖作為發送信號,且只是一串周期性的脈沖序列,由于時域信號的周期性導致其頻域出現了強烈的能量類峰,這些類峰將對現存傳統的無線信號造成干擾。因此需要采取某種措施將其平滑。如果采用PPM調制對脈沖的位置做出調整,可以看到:由于調制的置亂效果,頻域的尖峰得到了一定的控制,但此時仍比較明顯。為了進一步降低類峰的幅度,引入跳時碼,這樣發送信號的功率譜就會得到進一步的平滑,幾乎近似于背景噪聲,這也正是UWB系統能與現存無線系統并存的原因之一。圖2給出了上述不同信號的PSD圖和引入跳時碼后的時域波形。
除PPM外,UWB信號還可以采用脈幅調制PAM(PulseAmplitudeModulation),開關鍵OOK(On-OffKey)和二相移鍵控BPSK(Bi-PhaseShiftKey)等。在接收端,單脈沖信號可以通過相關技術實現可靠接收。實際應用中常使用相關器(correlator),它用準備好的模板波形乘以接收到的射頻信號,再積分就得到一個直流輸出電壓。相關器輸出的是接收到的單周期脈沖和模板波形的相對時間位置差,從輸出中尋找時間位置差為0的即為要接收的信號。
為了追求更高效率的信息傳輸,近來人們提出了一種新型脈沖調制方式——脈形調制PSM(PulseShapeModulation)。PSM就是對脈沖的形狀進行調制從而實現信息的載荷,因此脈沖形狀的選擇是十分重要的。它的提出得益于人們對hermite多項式的研究。由于hermite多項式的數學表達式與高斯單脈沖很接近,而且隨著階數的變化,波形的持續時間不會有很大的變化,因此人們便想到了用hermite多項式數的變化產生形狀各異的脈沖,實現多元化的調制。為了尋求正交的波形,需對hermite多項式進行修正,即:
經過改動之后,便可以得到彼此正交的各階hermite多項式了。這時可以在發送端同時發送n個不同形狀的單脈沖,正交性使其互不干擾,接收端用相關接收技術即可把每一個信號分離出來。
圖3給出了改進型hermite多項式時域波形。與此同時還可以通過搭建simulink電路得到想要的各階hermite多項式脈沖。如圖4給出了搭建電路和仿真波形。在simulink電路中,Hermite多項式的階數由脈沖階數單元控制,示波器1、2給出相應階數和相應階數減1階的hermite脈形。
傳輸效率的提高帶來系統性能的下降,這是許多系統所不能容忍的,因此需要進行編碼。首先在形域采用BCH(7,4)對信號編碼,這樣一來傳輸速率是單脈沖的4倍,而誤碼性能則與單脈沖基本相同,隨后在時域對信息幀進行BCH(31,11)編碼,使性能進一步提高,最后還可以在時域和形域聯合編碼,誤碼性能會得到大幅度的改善,而傳輸效率仍然高于單脈沖系統。性能曲線如圖5所示。
4應用前景和發展方向
憑借自身的眾多優勢,超寬帶技術具有廣闊的應用前景,UWB首先在美國軍方和政府部門得到了實質性關注,并迅速應用于美國軍隊的無線電臺組網(Adhoc)和高精度雷達檢測系統中。2002年2月FCC準許UWB技術進入民用領域,條件是:“在發送功率低于美國放射噪音規定值-41.3dBm/MHz(換算成功率則為1mW/MHz)的條件下,可將3.1G~10.6GHz的頻帶用于對地下和隔墻之物進行掃描的成像系統、汽車防撞雷達以及在家電終端和便攜式終端間進行測距和無線數據通信”。盡管該技術在應用中有如此多的限制,但它仍受到廣大電信開發商的青睞。TimeDomain和MultispectralSolutions等公司已經向IEEE-802.15委員會提出了采用超寬帶技術的議案,眾多公司的研究部門乃至學校也都將該技術的研究提到了日程中來。許多現已成熟的技術紛紛與UWB進行結合,如UWB-OFDM、UWB-Adhoc、UWB-Wavelet、UWB-Neuralnetwork等,有的公司甚至已經利用這些技術生產出了實際的民用產品。
圖4
筆者把超寬帶技術的應用歸納為短距離無線通信、雷達探測和精確定位三個最主要的方面。其中在短距離無線通信中可用于密文傳送、音/視頻流傳輸、射頻標簽識別以及無中心自紡織網絡(Adhoc)的物理層等領域;雷達方面主要用作防撞雷達檢測、精密測高學、穿墻成像和探地雷達系統;精確定位則可用于資源跟蹤和全球定位系統GPS(GlobalPositionSystem)。由此可見,UWB技術的背后蘊藏著巨大的商機。
當然,超寬帶技術若要真正用于人們的日常生活,還有許多極具挑戰性的課題,這也是超寬帶技術近來乃至今后很長一段時間內研究和發展的方向。
(1)建立時域內的超寬帶無線電發射器的模型,從時域角度設計天線的傳輸函數;
(2)研究超寬帶信號產生和基本功能的優化;
(3)研究低電平趕寬帶無線電信號集合而千萬的干擾,有效平衡功率和通信范圍的關系;
(4)超寬帶跳時碼的研究;
(5)研究移動Adhoc網絡協議和路由協議,將超寬帶技術應用于分布式的網絡結構、盲捕獲和自配置功能中;研究適用于超寬帶類似于“藍牙”系統的組網協議;
(6)研究基于超寬帶無線電傳輸技術的無線IP協議;
2應用系統中CAN通信部分的硬件電路設計
系統中CAN通信部分的硬件構成部分主要由PIC18F248、PCA82C250、6N137器件構成。三個器件構成一個CAN總線通信節點,其中PIC18F248主要負責數據信息的收集、組織、發送和接收,保證節點之間的通信正常暢通;光電耦合器6N137實現外接總線和控制系統之間的完全電隔離,提高系統的抗電磁干擾能力。
3CAN通信系統的軟件設計流程
系統中CAN節點通信部分的軟件設計主要就是初始化子程序、數據發送子程序、數據接收子程序。程序初始化部分包含CAN模塊工作方式配置、設置屏蔽寄存器與接收濾波器、設置波特率參數、設置發送優先級和設置中斷允許寄存器等。數據發送程序是由CAN控制器據總線協議自動完成的。其工作過程是先將發送緩沖器控制寄存器清零,然后將要發送的數據裝載到發送緩沖器中,在命令寄存器中將“發送請求標識位”激活,當檢測到總線可用時,器件自動開始發送數據。數據接收程序也是由CAN控制器自動完成的,采用中斷方式接收數據。每當接收到一條信息時,該信息就會通過接收過濾器過濾,滿足條件的信息才送到接收緩沖器(RXBn)中,置位相應的接收中斷標志位(RXBnIF)并產生中斷;在接收數據中斷服務程序中,直接從接收緩沖器中將內容取出并進行相應的處理即可。
4皮帶綜合安全保護問題分析
皮帶綜合保護有如下部分構成:主、副滾筒轉速,皮帶打滑、撕裂、跑偏、堆物、拉繩急停開關及其信息的綜合分析。主副滾筒轉速數據和打滑傳感器(安裝在皮帶上通過與皮帶摩擦而轉動的測速裝置)輸出的數據用于判斷皮帶運轉是否正常,當主副滾筒轉速在正常范圍內,而打滑傳感器輸出不正常,可以判斷出皮帶打滑;撕裂、跑偏、堆物傳感器在出現故障時都是輸出開關量信號。本系統中數據長度設置為8個字節,第一字節表示皮帶序號;主滾筒、副滾筒、皮帶打滑傳感器轉速分別使用一個字節;撕裂、跑偏、堆物、拉繩急停占用四個字節,每一個傳感器節點占用一位,傳感器動作則相應位置1,這四個字節中空余的位和字節用來擴展測量點用。當任意一個節點上出現異常系統就向CAN總線上發送數據,每次發送8個字節的數據。當正常運行時每間隔1s也向CAN總線上發送8個字節的數據。
5CAN通信配置程序
PIC18f248的CAN通信主要就是CAN模塊的配置,將CAN模塊的各個寄存器配置好后,需要發送數據時將發送緩沖器裝載好數據后,就可以直接請求發送;接收采用中斷方式接收數據,當PIR3bits.RXB0IF(注:此處使用接收緩沖器0)為1時表示緩沖器0接收到信息,由此引起中斷。
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1 引言
目前,隨著煤礦機械化、自動化程度的不斷提高,通信技術在煤礦生產中的地位顯得越來越重要,已成為煤礦實現科學管理、提高勞動生產率、防止事故災害、降低百萬噸死亡率的必要手段。煤礦通信系統可分為地面通信和井下通信兩大部分。論文參考。近幾年來地面通信得到迅猛發展,設備、容量、技術不斷更新,逐步實現了數字化、程控化,通信的可靠性和穩定性也逐漸提高,地面通信正在向集語音、圖像和數據傳輸“三合一”的綜合信息網方向發展。但是,煤礦井下通信由于受通信設備技術、特殊環境條件等問題的制約,還存在許多問題。因此,建立一個暢通、靈活、可靠的井下通信系統是現代化煤礦建設的首要任務之一。
2 煤礦井下通信的特點
在煤礦通信的現代化進程中,井下通信作為重要的生產要素之一早已滲透在安全生產的每一個環節當中,特別是在生產指揮調度和安全的信息交流方面,都起著舉足輕重的作用。煤礦井下通信系統由于其環境的特殊性,具有較強的煤礦專業特征。
2.1 通信設備設計及制造方面的特點:
(1)井下通信設備必須具備本質安全性或防爆性,以適合在含爆炸性氣體的場合使用。所謂本質安全性是指正常工作或故障狀態下裝置產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物。這就要求在電路設計時,對功率分配、元器件選擇,包括制作工藝保護措施都要做出特殊的考慮,不能直接照搬電信系統的設備或標準。
(2)設備必須體積小巧,質量輕,外殼必須具備防潮、防塵、防機械沖擊的能力。這是因為井下工作人員勞動強度大,井下巷道特別是工作面空間窄小,負重行動不太方便,而且生產崗位經常變動,流動性較大,因此要求設備必須便于攜帶和使用。
2.2 通信設備功能上的特點:
(1)通信系統對生產調度人員必須提供較高的優先權,可實現選呼、群呼、強插、強拆、錄音、擴音等功能,以便使指揮人員能暢通、無阻塞地呼叫任何終端。
(2)在重要通信點上應具備緊急呼叫和雙向報警功能,以提高對事故災害的應變能力。
(3)隨著煤礦井下安全生產及井下人員定位系統發展的需要,井下設備應當具有較強的移動通信功能,而礦井巷道為非自由空間,無線電波在井下巷道的傳輸受到根本性制約。所以應當研制功能更強的設備應用于煤礦井下的移動通信。
2.3 通信設備性能上的特點:
(1)井下通信設備是在信道條件較差的情況下工作,與地面通信有著較大的區別,地面通信設備的設計制造是以比較確切的信道參數為依據的。而由于井下環境較差,潮濕、粉塵嚴重,且在狹小的巷道空間內布有鐵道、管道、支架、電纜等金屬構件,所以,無論是專用信道還是借用信道,其特性都會受到較大的影響,使信道特性變壞或不穩定。
(2)井下用電設備配置量大,啟動頻繁,對信道形成的電氣干擾的噪聲頻譜寬、電平高。這些都對井下通信設備的運行構成較大的影響。這就要求運行于井下的通信設備在性能上必須能適應較差的信道條件和較強的干擾。
3 煤礦井下通信技術
建立功能完善的井下通信系統對于提高自動化程度、勞動生產率、加強安全防護等方面都有著非常重要的意義。井下通信作為現代煤礦通信技術的重要組成部分,現在亟待開發、研究、完善和提高。目前,井下通信技術主要有以下幾種。
3.1 載波通信技術:
載波通信是煤礦應用較早的一種通信方式,在語音、控制及信號監測方面都有應用。架線機車動力載波通信系統是煤礦早期實現電機車移動調度通信的主要手段,目前仍有一部分礦井在繼續使用。由于礦井載波通信的借用信道多數是動力電纜或機車的架線等,這些信道分支多,線路上設備起動頻繁,造成信道參數隨時間和地點的變化很大,因而通信質量不理想。目前載波通信系統在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能等方面和感應通信及漏泄通信技術相比有較大差距,將逐步被替代。但在一些特定的工作環境,比如采煤機的動力載波監測等應用場合,采用動力線作為監控裝置的載波信道仍有其實用價值。論文參考。
3.2 漏泄通信技術:
是利用表面開孔的同軸電纜(漏泄電纜)在巷道中起到長天線的作用,實現移動電臺之間或與基站之間的可逆耦合,已獲得較好的通信質量。采用漏泄電纜實現井下巷道內無線電波的傳輸是一種比較理想的方法。漏泄通信技術不僅應用在礦井中,而且應用于公路、鐵路隧道、地鐵及地下停車場等場合,在國內外受到普遍的重視。其缺點是系統造價昂貴,又需敷設專用傳輸線,且信號接收局限在離導線30m以內,傳輸線架設和維護需花一定代價。
3.3 感應通信技術:
就是利用普通的金屬導體,如電線、電纜、鋼軌等,與移動電臺之間的電磁感應,靜電耦合的一種通信方式。它似乎像有線電,又有點像無線電,美其名曰“感應無線電”。通信與普通電臺的通信過程十分相似。感應通信系統具有系統組成簡單、價格較低、感應線敷設簡便(甚至可以用金屬管道作為感應線)、無需中繼器等優點,是煤礦井下比較受歡迎的一種移動通信方式。它能以較小的發射功率實現較長距離的通信,能同時實現幾個方向通信。感應通信系統為減小傳輸衰減,選擇的傳輸頻率較低(一般在2MHz以下)。而煤礦井下在低頻段的電磁噪聲較大,所以感應電話通話質量在有些礦井不理想,噪聲較大。另外,感應線離巷道壁太近時,形成電磁場空間分布的不均勻,引起較大的損耗,影響傳輸距離。
3.4 井下光纖通信技術:
國際上實用的光纖通信系統是1970年以后才發展起來的。由于光纖通信容量大、中繼距離遠、防爆性能好、抗干擾能力強,使光纖通信技術及其應用發展很快。1991年我國第一套井下光纜通信系統KT1系統研制成功,成功地解決了井下光纜的接續技術和井下光通信的若干技術難題,填補了井下光通信產品的空白。目前煤礦井下的光纖通信技術已經在許多領域發揮作用。除傳統的語音通信外,光纖是監測監控系統中理想的高速信道。光纖通信的低損耗無中繼傳輸優點使光纖工業電視系統成為井下工業電視系統的主導產品。光纖通信技術是一門新興的正在不斷發展的技術。就目前的井下光纖通信系統而言,光通信的許多優越性還有待進一步發揮。光纖通信在煤礦井下通信系統中的地位將會有更大的提高。
3.5 井下PHS通信技術:
PHS是日本開發的網絡系統,日本人稱之為“個人手持電話系統”(英文縮寫PHS,就是我們常說到的個人無繩市話系統),于1995年7月開通運營。PHS井下通信技術與目前應用于井下的其他無線通信系統(包括井下泄漏通信)有完全不同的設計理念。其技術來源于成熟的公眾移動通信技術,即PHS系統。經過一定的技術改造后把它移植于煤礦井下,是對傳統井下無線通信的突破,有傳統井下無線通信不可比擬的技術優勢。該系統在現代公眾無線通信的高技術平臺上開發,系統中各種設備與傳統煤田井下通信設備相比有較高的可靠性和性價比,并能夠得到生產廠商的長久支持。PHS通信系統作為一個無線傳輸平臺,具有較強的擴展性,平臺上可實現高速數據業務、人員定位信息的傳送等,為系統的應用提供更大的空間??赏瑫r為煤礦井上、井下提供無線通信服務,在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無線移動通訊及生產調度系統。
3.6 藍牙通信技術:
是一種短距離的無線數據與語音通信的開放性全球技術規范,它最初的目標是取代現有的掌上電腦、移動電話等各種數字設備上的有線電纜連接。使用國際上無需授權的2.4GHz的 ISM 頻段,采用了跳頻方式來擴展頻譜分成79個無線信道。從目前的應用來看,由于藍牙芯片體積小、功率低、接口標準、成本低,其應用已不局限于計算機外設,幾乎可以被集成到任何數字設備之中,特別是那些對數據傳輸速率要求不高的井下移動設備和便攜設備。論文參考。在井下通信時具有很好的抗干擾能力。
除了以上的井下通信技術以外,在實際應用中根據情況還可以采用擴頻技術、復用多址技術等技術來提高井下通信的可靠性及安全性。
4 結語
煤礦通信技術正在進入一個新的飛速發展時期,計算機技術、微電子技術的不斷突破給這一領域注入了新的活力。地面通信正在向數字化、綜合化方向發展,實現語音、數據、圖像的綜合傳輸,并且和計算機技術、網絡技術、光纖通信技術相結合,構成新型的地面綜合調度通信系統。井下通信將進一步應用先進的通信技術,最終構成有線和無線相結合、電纜與光纜相結合、固定和移動相結合、靈活方便、大容量、多信道、多功能的全礦井移動通信網絡。展望未來幾年,煤礦通信系統將伴隨著現代科學技術的飛速發展在許多重要方面有所突破,從而給煤礦通信的面貌帶來更大的改變。
參考文獻:
[1]我國煤礦通信技術的現狀和發展. 政. 煤礦自動化. 1998
[2]新型無線通信系統在煤礦通信的應用.通信世界. 王滿福. 2006
[3]淺談煤礦井下通信系統的特點及要求. 臧金華.中州煤炭.2005
[4]淺談煤礦井下通信管理. 燕憲連.煤礦自動化. 1999
信息技術是計算機軟硬件技術和現代通信技術結合的產物,信息技術的出現為市場交易提供了新的信息基礎,其廣泛應用促進現代經濟社會進入了新一輪的變革與發展。我國的旅游市場處在轉軌時期,信息技術為我國旅行社業的發展提供了契機。科技論文。旅行社將信息技術的應用納入到變革與發展戰略之中是與國際接軌、參與國際競爭的要求,也是提高自身核心競爭力的必備手段。
一、旅行社信息技術的應用現狀
旅行社信息化是以旅行社為主體,以現代信息技術為基礎,以信息為戰略資源,以人力資源及相應的組織模式為內容,大幅度提高旅行社信息服務能力,以增強旅行社的競爭力,從而更好地滿足旅游者的需要。科技論文。
信息技術在旅游業中的應用由來已久,例如航空公司的訂票系統和飯店的預訂系統等。這些技術的應用主要存在于操作層面,是一種信息處理工具??萍颊撐?。而信息技術的應用引起重視是在互聯網(Internet)以及3w(WorldWild Web),即所謂的信息高速公路發展起來之后。自上個世紀90年代早期,3w成為了互聯網上成長最快的領域?;诨ヂ摼W的3w技術集合了媒體、電信和信息技術,可以傳輸文本數據、圖表、圖片和聲音,增加了消費者和供應商之間的互動,為有效地、實時地、適時地交換產品提供了平臺?;ヂ摼W與3w的廣泛應用對旅游業原有的信息傳播方式產生了沖擊,因而引起研究人員的重視。
信息化對旅行社的未來發展具有深遠的影響,旅行社信息化已是大勢所趨。但信息化包括的范圍很廣,除了電子商務,還有很多近些年出現的高新技術同樣也可以應用在旅行社的發展中,使旅行社更好的適應當今世界的發展。
二、信息技術的最新發展狀況
現代信息技術是20世紀載入史冊的重大科學成就,也是當代最具代表的新生產力之一。從20世紀80年代開始,由于其前沿技術的發展,信息技術的發展速度日益加快,如今人們已經很難想象一個沒有信息技術的世界將會成為什么樣子。近幾年,信息技術的成果有很多,而移動商務和網絡電視是其中較典型的例子。
1.移動商務
因特網與移動通信技術的結合創造了新的商業機會。通過移動互聯網開展電子商務,便成了移動商務。在歐洲和日本,用戶已經對手機購票產生了一定興趣。停車場、公交車、電影院和劇院是手機購票的主要領域。在韓國,也已經有越來越多的移動用戶通過手機實現購買地鐵車票、進行匯款等服務。移動通信和無線技術的發展正在改變人們生活的方式和消費的習慣。據市場研究公司Juniper Research預測,進入2010年,通過手機購票將是最主要的零售種類,其收入將達到390億美元,而全球移動商務的收入則會達到88億美元。面對一連串的預測數據和和當前廠商頻繁的市場活動,一種現象正在凸現——移動商務即將沸騰。
2.網絡電視
網絡電視是基于電信運營商的網絡,提供電視收看節目。接收終端包括兩種:一是PC,一是傳統的電視機。如果采用PC收看只需要接入互聯網即可。但如果使用電視機收看,則需要額外安裝一種IP機頂盒,接受來自互聯網的電視節目。它的基本功能是讓觀眾能在網上收看實時電視以及選擇收看大量的電視節目。
三、新技術在旅行社中應用的設想
各種高新技術只有被應用到實際中,才能體現出其真正的價值。而對于移動通信和網絡電視在旅行社中的應用,作者分別提出以下幾方面的設想。
1.移動通信在旅行社中的應用
由于大部分學校都在進行學生的擴招和學校的擴建,通信專業的人數也會大幅度地增加,學校在擴建過程中會存在資金問題,導致對于實驗室儀器設備的資金投入不足,設備更新緩慢,與現代快速發展的通信技術嚴重脫節,學生在實踐過程中學到的知識也是幾年前的,已經過時。同時在擴招過程中該專業人數大幅度增加,導致實踐教學的場地緊缺,存在多人共用一套實驗設備進行實踐學習的情況,這就導致實踐教學的質量不是很理想。
2.實踐教學的老師對于這門課程不夠重視
與老師熟知的理論教學相比較,實踐教學操作十分麻煩,其中各種各樣的環節讓人頭疼,長期從事理論教學的老師難以適應這樣的教學過程,他們就會選擇逃避,沒有將實踐教學真正地開展起來,學生只是進行一些簡單的操作,無法學到真正的知識,沒有獲得實際的動手能力和創新能力。有些學生在老師的影響下也是持比較消極的態度,認為該專業的實踐教學可有可無,沒有十分重要的存在意義。
3.提供給學生的實習單位較少
有些學校處在偏遠地區,當地沒有大型的通信企業,城市的經濟相對較為落后,只有一些移動、聯通、電信的服務型營業廳,沒有從事通信工程方面的產品生產的大型公司,所以學生很少有機會進行實習,如果到深圳、廣州等通信產業發達的城市進行實習,不僅組織起來比較困難,而且需要大量的資金投入,學生過去之后的管理問題也不是特別的方便。所以老師只是為學生講解一些實習的經驗供學生參考,學生學習效果不明顯。
4.集中式的實踐教學多是形式主義
在通信工程專業的實踐教學中大多采取的是集中式的實踐學習,在這個時間段學生要進行畢業論文的撰寫,學生在時間上存在較大的問題,他們沒有足夠的時間寫自己的畢業論文,往往就在網絡上下載一些資料,選擇一些沒有創新意義的主題,抄襲問題不可避免。學生專業工程實踐的時間和畢業論文的時間沖突,學生為了順利畢業,把很多時間用在寫畢業論文上面,集中實踐的效果從而受到影響,這樣就導致集中式的專業實踐教學形式化,沒有達到想要的效果。
二、通信工程專業實踐教學環節教學改革的主要方式
1.加強通信工程專業課程體系的建設
通信工程專業的課程設計主要培養學生的能力,科學合理地構造該專業的課程模體系和專業模塊,根據不同學生的不同能力、不同愛好,老師為他們選擇合適的模塊,讓教學的基本要素和基本內容與學生能力密切聯系。
(1)通信基礎課程。學生主要學習的課程有信號與系統、通信原理、通信電子線路等,在對這些理論基礎學習的時候注重培養學生的信息分析處理能力,為以后的專業課奠定基礎,讓學生對通信系統有一定的分析和設計能力。
(2)通信技術課程。學生需要學習的課程有移動通信、光纖通信、計算機通信網、交換技術等等,主要讓學生能夠圍繞著通信技術進行其中的理論學習,掌握現代的通信技術,將其應用到通信行業,促進通信行業的發展,促進新產品的開發。
(3)專業任選課程。學生學習的主要課程有電子測量技術、數字圖像處理、光傳輸和光交換、電信業務開發等等,這些課程主要是根據學生興趣開設的專業方向課程,相對來說難度大一些,主要是讓學生有一個學習的專業方向,學生根據自己的特長和興趣學習專業課程,學生學習的積極性和主動性也會提高,視野更加開闊,為以后工作打下必要的專業基礎。
2.加強通信工程專業實踐教學體系的建設
通信工程專業課程基本體系的建設要以實踐教學體系為重點,在通信工程專業的實踐教學環節中,其設計性、科學性、創新性要全面地體現出來,讓每個學生在實踐中都能夠提升自身的能力,并且要注重學生整體能力的培養,加強實踐教學的應用性,讓學生在實踐中分析問題、解決問題,對于課程設計、畢業設計重點管理和監督,學生在實踐中有明確的目標,各自有明確的任務和分工,全面構造通信工程專業實踐教學體系,為學生在未來的就業競爭中提供有效保障。
3.加強通信工程專業實驗室的建設
在通信工程專業實踐中,實驗室是學生的主要實踐地點,學校應當關注實驗室的設備的更新,對實驗室進行科學合理的管理,加大資金的投入,為學生創造良好的實驗室學習和實踐條件,同時實驗室也要制定相應的管理制度,損壞實驗儀器的學生應當賠償一定的費用,學生在實驗室進行實驗之后要打掃衛生,保障實驗室的良好環境。實驗室應當長期對學生開放,為學生提供良好的實驗環境和條件。
4.加強校企協作,在校外投資實習基地
實習是實踐教學的重要組成部分,學生總是在實驗室中進行實驗無法學到真正的工作經驗,只有將學生帶到通信工程的企業,讓他們在其中進行實際的動手操作,他們才會學到實際有用的東西。因此,學校就必須與校外通信企業進行良好的溝通,學校與企業之間聯合進行人才的培養,共同制定實習方案,讓學生參與到實際的測試、開發、設計中,增加學生的興趣,畢業后學校為該企業提供專業型人才,保持與該企業的良好聯系。如果條件允許,學??梢栽谛M馔度胭Y金建設校企,這樣就更加方便學生進行實習。
1無線電通信技術的發展歷程
1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生,并當眾展示了他發明的無線電接收機,那天俄國當局定為“無線電發明日”。
1896年3月24日,波波夫將無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。
1901年,他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信,從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后,無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。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接收天線問題,從此超短波轉播站一些國家相繼建立了,無線電通信技術迅速普及開來[2]。
隨著電子技術的高速發展,信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要,于人們生產與生活中被廣泛使用;后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代,使電子計算機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。
信息技術是以微電子和光電技術為基礎,以計算機和通信技術為支撐,以信息處理技術為主題的技術系統的總稱,是一門綜合性的技術。今天的信息化時代,就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。
無線電通信技術發展到今日,擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越,但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術的特點
近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術,是迅速發展起來的新技術領域,不需要傳輸媒質,部分接入網甚至入網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含量上都產生了一個重大的飛躍,實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半,優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結如下:
不受時空限制。大多數情況下,人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知,而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯絡綜合高效,語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻,隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往,無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網絡的連接,通信技術踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性,尤其在軍事構建地域通信網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點在抵抗水淹、臺風、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,這也是無線架輸的最大特點。
無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、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的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題,目前全球化經濟愈演愈熱,其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點,因此,無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。
3無線電通信技術之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起,欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷,筆者認為,我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試,主要可總結一下八點:
3.1采用了數字通信技術
提高系統頻譜資源的利用率,維持信號上的穩定,避免通信信號收到干擾,增大了系統通信容量,提供話音、圖像和數據等多種通信服務,確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3],尤其近年來世界范圍內全面展開,無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進,這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術
個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。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拓新接入網絡的樣式
技術上融合實現固定和其他通信等不同業務,在無線應用協議(WAP)的出現以后,無線數據業務的開展得到大幅度的推動,促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要,傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合,尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備,滿足了生活與生產地各種通信需求。3.5過渡電路交換網絡
關于過渡電路交換網絡,IP網絡無疑是核心關鍵技術,是最合適的選擇對象,處理數據的能力電路交換網絡大大提升,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技術作為信號傳感器
Bluetooth技術具有更高的安全性和適用性,利用藍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,即可以實現更具備高度的機動性及可用性。
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域,如果能夠推廣到市場,對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。
3.8提高無線通信網絡可持續性
無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設想。因此,無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。
結束語
回顧無線通信的發展歷程,無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用,盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快,但面對我國12億人口的通信需求,無線電通信技術普及率低的問題,面對我國12億人口,網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時,無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面,提升自身的營業水平,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,在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮,這要求我們積極加快無線領域的科技進步,為無線電通信技術創新出謀劃策,為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。
參考文獻
[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.
1無線電通信技術的發展歷程
1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生,并當眾展示了他發明的無線電接收機,那天俄國當局定為“無線電發明日”。
1896年3月24日,波波夫將無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。
1901年,他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信,從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后,無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。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接收天線問題,從此超短波轉播站一些國家相繼建立了,無線電通信技術迅速普及開來[2]。
隨著電子技術的高速發展,信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要,于人們生產與生活中被廣泛使用;后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代,使電子計算機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。
信息技術是以微電子和光電技術為基礎,以計算機和通信技術為支撐,以信息處理技術為主題的技術系統的總稱,是一門綜合性的技術。今天的信息化時代,就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。
無線電通信技術發展到今日,擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越,但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙,都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術的特點
近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術,是迅速發展起來的新技術領域,不需要傳輸媒質,部分接入網甚至入網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含量上都產生了一個重大的飛躍,實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半,優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面,我們可以總結如下:
不受時空限制。大多數情況下,人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知,而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法,確保通信聯絡綜合高效,語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻,隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往,無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門,尤其通信與網絡的連接,通信技術踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性,尤其在軍事構建地域通信網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點在抵抗水淹、臺風、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,這也是無線架輸的最大特點。
無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、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的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題,目前全球化經濟愈演愈熱,其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點,因此,無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。
3無線電通信技術之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期,尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起,欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷,筆者認為,我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試,主要可總結一下八點:
3.1采用了數字通信技術
提高系統頻譜資源的利用率,維持信號上的穩定,避免通信信號收到干擾,增大了系統通信容量,提供話音、圖像和數據等多種通信服務,確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3],尤其近年來世界范圍內全面展開,無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進,這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術
個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。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拓新接入網絡的樣式
技術上融合實現固定和其他通信等不同業務,在無線應用協議(WAP)的出現以后,無線數據業務的開展得到大幅度的推動,促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要,傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合,尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備,滿足了生活與生產地各種通信需求。
.5過渡電路交換網絡
關于過渡電路交換網絡,IP網絡無疑是核心關鍵技術,是最合適的選擇對象,處理數據的能力電路交換網絡大大提升,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技術作為信號傳感器
Bluetooth技術具有更高的安全性和適用性,利用藍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,即可以實現更具備高度的機動性及可用性。
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域,如果能夠推廣到市場,對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。
3.8提高無線通信網絡可持續性
無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署,一旦受到安全威脅,其后果不堪設想。因此,無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。
結束語
回顧無線通信的發展歷程,無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用,盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快,但面對我國12億人口的通信需求,無線電通信技術普及率低的問題,面對我國12億人口,網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時,無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面,提升自身的營業水平,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,在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮,這要求我們積極加快無線領域的科技進步,為無線電通信技術創新出謀劃策,為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。
參考文獻
[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.