時間：2023-04-12 17:54:47
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1.2光傳播通信技術存在的問題縱觀光傳播技術網絡的發展史，從世界上第一條光纖通信系統投入運營到如今突飛猛進的發展趨勢，整個過程中信息傳輸規模和安全可靠運行也一直是電力通信部門關注的重點。光設備的傳輸雖然具有維護簡單、擴容性較高,以及組網靈活等特點,并且隨著科技的發展光端機也不斷提升出槽位寬度均勻、增加擴容量等能力。但是,在社會經濟不斷發展的同時,這些光傳輸設備的老化程度也越來越嚴重,有大部分設備的性能甚至已經很難滿足電力通信在傳輸方面的要求，當緩慢的衰變積累到一定程度時將會產生系統的最終的失效。
2.光傳輸通信技術的應用與發展研究
2.1光傳輸通信技術的廣泛應用近幾年我國在高速寬帶光傳輸技術方面取得了飛躍性的發展，我國在移動通信技術領域應用方面也逐漸于國際接軌，成為全球高速寬帶光傳輸通信技術發展的重要推動力。高速帶寬光傳輸技術的核心是密集波分復用技術，隨著市場需求的消費增長，在短短的時間內就成為網絡建設的重心。[2]OTN和PTN系統作為光傳輸通信技術的重要組成部分，在實際的核心層部署中得到了廣泛應用，其兩者相聯合的組網模式，為運營商帶來了強大的IP業務接入能力和靈活調度能力。
2.2光傳輸通信技術的發展在可預見的未來光傳輸通信技術將給人們的生活帶來重大變化，在無線網的環境中人們的工作、學習、出行等可以通過網絡獲得及時地、豐富地信息，變得更加便捷和簡單。有理由相信，隨著光傳輸通信技術的進一步發展以及配套技術的進一步完善，并且積極整合各方面的通信技術的優勢，光傳輸通信技術在4G移動通信新時代的潛力將是無限的。光傳輸通信技術的發展推動著城域傳輸網不斷統一和融合，是運營商共同組建扁平化網絡的最佳選擇。光傳輸通信技術不斷的發展使得其生命周期大大延長。光傳輸技術100Gb/s的發展也突破了一定范圍下數字信號中光載波攜帶信息量無法提高的問題，并且將光載波能夠攜帶的信息量提高了一倍。
2.3光傳輸通信技術前景分析隨著社會需求的不斷增長，4G新時代下光傳輸通信技術的研究為綜合業務數字的發展帶來了迅猛的發展。在未來的光傳輸通信技術的發展中，源節點至目的節點之間的信號傳輸與交換過程中將會采用以光交換技術和波分復用傳輸技術作為核心基礎技術。隨著科技人員的不斷研發，以WDM技術為主導結OTN、PTN系統的應用必定會逐漸取代取代DWDM和MST的地位成為光傳輸通信技術的主流技術。其自身所具有的優勢順應了業務IP化和網絡扁平化的趨勢，因此受到越來越多的運營商的重視，到目前為止，中國通訊運營商三大巨頭移動、電信、聯通已經積極的投入設計制造。
一、引言
上世紀70年代末，誕生了被稱為第一代蜂窩移動通信系統的雙工FDMA模擬調頻系統，但由于模擬系統固有的先天缺陷，在90年代初被以TDMA為基礎的第二代數字蜂窩移動通信系統所取代，相對FDMA系統有諸多優點，如頻譜利用率高，系統容量大、保密性好等。與此同時產生了以CDMA為基礎的數字蜂窩通信系統，相比TDMA系統具有低發射功率、信道容量大、軟容量、軟切換、采用多種分集技術等優點。
隨著網絡的廣泛普及，圖像、話音和數據相結合的多媒體和高速率數據業務的業務量大大增加，人們對通信業務多樣化的要求也與日俱增，而一代二代系統遠遠不能滿足用戶的這些需求，所以誕生了第三代移動通信技術，它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網頁瀏覽、電話會議、電子商務等多種信息服務。國際上承認的3G標準有三個：CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA，這里主要從各個方面做WCDMA和CDMA2000的對比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的綜合比較
由于WCDMA和CDMA2000這兩種技術都是將CDMA技術用于蜂窩系統，許多的思想都是源于CDMA系統，因此WCDMA和CDMA2000有許多相試之處：從雙工方式上看，WCDMA和CDMA2000屬于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都滿足IMT-2000提出的技術要求，支持高速多媒體業務、分組數據和IP接入等。但它們在技術實現、規范標準化、網絡演進等方面都存在較大差異。
WCDMA和CDMA2000各有優勢和缺點。WCDMA技術較成熟，能同廣泛使用的GSM系統兼容；相比第二代通信系統能提供更加靈活的服務；而且WCDMA能靈活處理不同速率的業務。其缺點是只能共用現有GSM系統的核心網部分，無線側設備可以共用的很少。
CDMA2000的優勢是可以和窄帶CDMA的基站設備很好地兼容，能夠從窄帶CDMA系統平滑升級，只需增加新的信道單元，升級成本較低，核心網和大部分的無線設備都可用。容量也比IS-95A增加了兩倍，手機待機時間也增加了兩倍。缺點是CDMA2000系統無法和GSM系統兼容。
1.WCDMA與CDMA2000的物理層技術比較
WCDMA和CDMA2000物理層技術細節上有相似也有差異，由于考慮出發點不同，造成了不同的技術特點。WCDMA技術規范充分考慮了與第二代GSM移動通信系統的互操作性和對GSM核心網的兼容性；CDMA2000的開發策略是對以IS-95標準為藍本的窄帶CDMA的平滑升級。
（1）這兩個標準的物理層技術相似點可以歸納為以下幾點：
①內環均采用快速功率控制。CDMA系統是干擾受限系統，因此為了提高系統容量，應盡可能的降低系統的干擾。功率控制技術可以減少一系列的干擾，這意味著同一小區內可容納更多的用戶數，即小區的容量增加。因此CDMA系統中引入功率控制技術是非常必要的。
②系統都支持開環發射分集，信道編碼采用卷積碼和Turbo碼。
③系統均采用軟切換技術。所謂軟切換是指移動臺需要切換時，先與新的基站連通再與原基站切斷聯系，而不是先切斷與原基站的聯系再與新的基站連通。軟切換只能在同一頻率的信道間進行，因此模擬系統、TDMA系統不具有這種功能。軟切換可以有效地提高切換的可靠性，大大減少切換造成的掉話。
④WCDMA工作頻段：1900～2025MHz頻段分配給FDD上行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給FDD下行鏈路使用，2110～2170MHz頻段分配給TDD雙工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz頻段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）兩個標準的物理層技術差異可以歸納為以下幾點：
①擴頻碼片速率和射頻帶寬。WCDMA根據ITU關于5MHz信道基本帶寬的劃分規則，將基本碼片速率定為3.84Mcps。WCDMA使用帶寬和碼片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路徑分集、更高的中繼增益和更小的信號開銷。CDMA2000分兩個方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X兩個階段。CDMA2000系統可支持話音、分組數據等業務，并且可實現QoS的協商。室內最高數據速率達2Mbit/s，步行環境384kb/s，車載環境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在單載波上采用碼片速率1.2288Mcps的直接序列擴頻，射頻帶寬為1.25MHz。
②支持不同的核心網標準。WCDMA要求實現與GSM網絡的兼容，所以它把GSMMAP協議作為上層核心網絡議；CDMA2000要求兼容窄帶CDMA，因此它把ANSI-41作為自己的核心網絡協議。
③WCDMA進行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保證更好的信號質量，并支持多用戶。
④為了使支持基于GSM的GPRS業務而部署的所有業務也支持WCDMA業務，為了完善新的數據話音網絡，CDMA2000-1x需要添加額外的網元或進行功能升級。
2.WCDMA與CDMA2000網絡接口的比較
3G標準的基本目標是能在車載、步行和靜止各種不同環境下為多個用戶分別提供最高為144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的無線接入數據速率。為多個用戶提供可變的無線接入數率是3G標準的核心要求。CDMA2000可分別用于900MHZ和2GHZ兩個頻段CDMA2000的碼片速率與IS-95相同，兩系統可以兼容。WCDMA的碼片速率為3.84Mcps，顯然WCDMA系統中低速率用戶或語音用戶的移動臺成本會大幅上升，在CDMA2000系統中則不會如此。
WCDMA的接口標準規范、制定嚴謹、組織嚴密，而CDMA2000的接口標準嚴謹性有待加強。IS-95廠家設備難以互通，給運營商設備選型帶來了較大問題；3G許諾的高速無線數據服務必須可以和話音一樣實現無縫的漫游，這是至關重要的。多媒體信息要漫游、視頻通話也要漫游，沒有這些基本要素，3G就不能稱其為3G。漫游涉及到的不僅僅是技術問題，更重要的是商業利益。在這方面WCDMA顯然更勝一籌，它支持全球漫游，全球移動用戶均有唯一標識，而CDMA2000尚不能很好做到這一點。
3.WCDMA和CDMA2000網絡演進的比較
（1）WCDMA的網絡演進技術
現有的GSM系統利用單一時隙可提供9.6kbit/s的數據服務。如果復用多個時隙就能升級為HSCSD（高速電路交換數據）方式；此后出現了GPRS（通用分組無線業務），首次在核心網中引入了分組交換的方式，可提供144kbit/s的數據速率。接著繼續升級采用8PSK調制，這樣傳輸速率可以上升至384kbit/s這就是EDGE；WCDMA的數據傳輸速率將高達2M/s。
（2）CDMA2000網絡演進技術
主要的CDMA2000運營商將來自現在的窄帶CDMA運營商。窄帶CDMA向CDMA2000過渡的方式為IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的數據傳輸速率為14.4kbit/s，為了提供更高的速率，1999年部分廠商開始采用IS-95B標準，理論上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C進一步使容量加倍，最后升級為CDMA2000。
窄帶CDMA系統向CDMA2000系統的演進分為空中接口、網絡接口及核心網絡演進等方面。
①目前窄帶CDMA系統的空中接口是基于IS295A，其支持的數據速率為14.4kbit/s，由IS295A升級到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄帶CDMA網絡接口的演進主要指窄帶CDMA系統A接口的升級和演進。對于窄帶CDMA系統，以前其A接口不是規范接口(即不是開放接口)，窄帶CDMA和GSM的A接口的規范相比較，GSM是先有A接口標準，然后廠家依據標準開發；窄帶CDMA是廠家各自開發，然后廣泛宣傳，最后憑借自身影響修改標準。
③窄帶CDMA的核心網在美國經過多年發展后，從IS241A到IS241B到IS241C，我國CDMA試驗網和紅皮書以IS241C為基礎，IS241D規范在1999年底，目前IS241E規范還未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我國的前景
對3G標準的選擇不僅要看其技術原理及成熟程度，還要結合本國國情、市場運作狀況等因素進行考慮。按目前的進展來看，兩種標準最后不能融合成一種，但可以共存。
在我國，GSMMAP網絡已形成巨大的規模，歐洲標準的WCDMA在網絡上充分考慮到與第二代的GSM的兼容性，在技術上也考慮了與GSM的雙模切換兼容，向WCDMA體制的第三代系統演進，從一開始就解決了全網覆蓋的問題。而且CDMA2000采用GPS系統，對GPS依賴較大；在小區站點同步方面，CDMA2000基站通過GPS實現同步，將造成室內和城市小區部署的困難，而WCDMA設計可以使用異步基站，運營者獨立性強；對于電信設備制造行業，我國在GSM蜂窩移動通信方面發展成熟，而窄帶CDMA系統尚未形成規模和產業。
WCDMA采用全新的CDMA多址技術，并且使用新的頻段及話音編碼技術等。因此GSM網絡雖然可采用一些臨時的替代方案提供中等速率的數據服務，卻不能提供一種相對平滑的路徑以過渡到WCDMA。而CDMA2000的設計是以IS-95系統的豐富經驗為依據的，因此窄帶CDMA向CDMA2000的演進無論從無線還是網絡部分都更為平滑。在基站方面只需更新信道板，并將系統軟件升級，即可將IS-95基站升級為CDMA2000基站。
由此可見,WCDMA和CDMA2000還將長時間在我國共存，鹿死誰手？尚未分曉。
參考文獻：
一、鐵路傳輸技術
1.1SDH傳輸技術
SDH是取代PDH的新數字傳輸網體制，主要針對光纖傳輸，是在SONET的標準基礎上形成的。它把信號固定在幀結構中，復用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進行復用和上下。論文百事通當帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進入ADM時，信號必須通過O/E轉換和設備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號，并經過通信電纜和DDF(數字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發信機)。
1.2ATM網絡傳輸技術
ATM是一種基于信元的交換和復用技術，即一種轉換模式，在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數據和視頻信號。每個信元有53個字節，開頭的五個字節為信頭，用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息，后面的48個字節用以傳輸信息。利用標準長度的這種數據包，通過硬件實現數據轉換，這比軟件更快速、經濟、便宜。同時，ATM工作速度有很大的伸縮性，在光纜上可以超過2.5Gbps。
在網絡傳輸中，為了使多個用戶共享高速線路，通常采用時分復用方式。時分復用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數字通信中通常采用同步傳輸模式，這種傳輸模式把時間劃分為一個個相等的片段，成為時隙，一定量的時隙組成一個幀，一個信道在一個幀里占用一個時隙，一個用戶占用一個或多個信道。而在異步傳輸模式中，各終端之間不存在共同的時間參考，各個時隙沒有固定的占用者。在ATM中時隙有固定的長度而且比較短，一個時隙傳輸一個信元，每一個信元相當一個分組。各信道根據業務量的大小和排列規則來占用時隙，信息量大的信道占用的時隙多。
1.3MSTP傳輸技術
MSTP依托于SDH平臺，可基于SDH多種線路速率實現，包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統的PDH業務接口與低速SDH業務接口，繼續滿足TDM業務的需求；另一方面，MSTP提供ATM處理、以太網透傳、以太網二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數據業務的匯聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS網絡傳輸技術
隨著GPS無驗潮測深技術應用的不斷深入，傳統電臺數據鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業的需要。而網絡RTK技術則是利用網絡來取代UHF電臺進行數據傳輸，它傳輸距離遠，信號穩定，抗干擾性強，已成為數據鏈傳輸的新寵。
通用分組無線業務GPRS，是在GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務，GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數據傳送方式。GPRS利用現有通信網的設備，通過在GSM網絡上增加一些硬件和軟件升級，形成一個新的網絡邏輯實體。
1.5WDM傳輸技術
WDM(或DWDM)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術。其主要過程是將各種波長的信號用光發射機發送后，復用在一根光纖上，在節點處再對耦合的信號進行解復用。WDM(或DWDM)系統在信號的上下上既可以使用ADM、DXC，也可以使用全光的OADM和0XC，WDM(或DWDM)是基于光層上的復用，它和SDH在電層上的復用有著很大的區別。同時，通過OADM進行光信號的直接上下，無需經過O/E轉換，而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。
二、接入網技術
隨著通信技術的快速發展，人們對鐵路通信技術提出了更高的要求，鐵路部門必須采用先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式，實現鐵路通信網的升級，發揮鐵路通信網在國民經濟中的社會效益和經濟效益。
接入網技術是鐵路通信中一項關鍵技術，由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現在光纖技術的發展，接入網建設就必須考慮通信網絡的現狀與發展，這就決定了接入網技術的多樣化。接入網從接入方式上可分為有線接入和無線接入。
2.1有線接入技術
(1)高速率數字用戶環路技術。
通過2-3對雙絞線雙向對稱傳送基群數字速率信號，傳送距離為3km-5km，上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術實現在一對雙絞線上全雙工傳輸，通過特定的編碼和調制方式提高傳輸質量，用多線對并行傳輸，以降低每對雙絞線上的傳輸速率，增加無中繼傳輸距離。
(2)非對稱數字用戶環路技術。
它的上行速率和下行速率不相等，下行速率可高達(9-10)Mbit/s，上行速率只有數十或數百kbit/s，此技術適用于視頻點播VOD系統；其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數字圖像信號及低速語音信號，而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優勢在于它幾乎不需要對現有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。
(3)混合光纖同軸電纜接入技術。
它是基于有線電視系統CATV發展起來的。在有線電視中心與地區中心、地區中心與光節點之間采用光纖連接，光節點與用戶設備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調制，將CATV原有的單向傳輸系統改造成雙向傳輸系統。HFC可以充分利用現有的CATV網絡，進行少量投資，就可形成一個支持多種業務的寬帶綜合業務網。
(4)光纖用戶環路技術。
以光纖為主要傳輸媒介，根據光纖向用戶延伸的距離，可以分為FTTC(光纖到路邊)，FTTB(光纖到大樓)，FTTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標，但根據現有通信發展的實際，FTTC、FTTB與銅纜相結合的用戶接入，雖然是有過渡性質的折衷方案，但價格相對經濟，并且在時機成熟時易擴展到FTTH，所以是現實并且可行的。
2.2無線接入技術
無線接入網是在接入網中部分或全部引人無線傳輸媒介，為用戶提供固定終端業務和移動終端業務。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結構由控制器、基站和用戶終端設備構成。應用技術主要包括微波1點多址技術、蜂窩技術和微蜂窩技術等。無線接人由于其靈活方便易于建設，目前已得到極大的重視。
集群通信系統是一種功能強大的專用移動通信系統，是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術緊密結合的產物。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優地動態分配給系統內部用戶，最大限度地利用系統資源和頻率資源，降低系統內呼損，提高服務質量。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能，特別適合于調度指揮以及應急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業運營管理部門的青睞，被確定為現行鐵路移動通信方式的首選類型。
三、結語
鐵路通信網是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具，我國鐵路引入現代通信技術還不久，對鐵路通信工程建設還需要一段時間對其了解、分析和試驗，對其中所要注意的問題，特別是技術問題要認真對待，只有這樣才能為鐵路通信現代化作出貢獻。
參考文獻：
在被稱為信息時代的今天，為適應信息化的高速發展，高速處理器、多媒體、虛擬現實以及網絡技術對信號的帶寬要求越來越大，多信道應用日益普及，所需傳送的數據量越來越大，速度越來越快。目前存在的點對點物理層接口如RS-422、RS-485、SCSI以及其它數據傳輸標準，由于其在速度、噪聲/EMI、功耗、成本等方面所固有的限制越來越難以勝任此任務。在轉達領域，隨著技術的發展，新體制雷達的出現和普及，如DBF體制雷達、相控陣雷達等，所需處理的信號帶寬和信號通道數大幅度增加，同樣面臨著大數據量的傳輸問題。因此采用新的技術解決I/O接口總是成為必然趨勢，LVDS這種高速低功耗接口標準為解決這一瓶頸問題提供了可能。目前LVDS技術在通信領域的應用日益普及，本文結合雷達中的數據傳輸特點介紹LVDS技術，分析LVDS技術在雷達中的應用前景。
1LVDS技術介紹
LVDS（LOWVOLTAGEDIFFERENTIALSIGNALING）是一種小振幅差分信號技術，使用非常低的幅度信號（約350mV）通過一對差分PCB走線或平衡電纜傳輸數據。它允許單個信道傳輸速率達到每秒數百兆比特，其特有的低振幅及恒流源模式驅動只產生極低的噪聲，消耗非常小的功率。同時，LVDS也是對高速/低功耗數據傳輸的一個多任務接口標準，在ANSI/TIA/EIA-644-1995標準中被標準化。
1.1LVDS工作原理
圖1為LVDS的原理簡圖，其驅動器由一個恒流源（通常為3.5mA）驅動一對差分信號線組成。在接收端有一個高的直流輸入阻抗（幾乎不會消耗電流），所以幾乎全部的驅動電流將流經100Ω的終端電阻在接收器輸入端產生約350mV的電壓。當驅動狀態反轉時，流經電阻的電流方向改變，于是在接收端產生一個有效的"0"或"1"邏輯狀態。
1.2LVDS技術的特點
LVDS技術之所以能夠解決目前物理層接口的瓶頸，正是由于其在速度、噪聲/EMI、功耗、成本等方面的優點。
1.2.1高速傳輸能力
LVDS技術的恒流源模式低擺幅輸出意味著LVDS能高速驅動，例如：對于點到點的連接，傳輸速率可達800Mbps；對于多點互連FR4背板，十塊卡作為負載插入總線，傳輸速率可達400Mbps。
1.2.2低噪聲/低電磁干擾
LVDS信號是低擺幅的差分信號。眾所周知，差分數據傳輸方式比單線數據傳輸對共模輸入噪聲有更強的抵抗能力，在兩條差分信號線上電流以方向及電壓振幅相反，噪聲以共模方式同時耦合到兩條線上。而接收端只關心兩信號的差值，于是噪聲被抵消。由于兩條信號線周圍的電磁場也相互抵消，故比單線信號傳輸電磁輻射小得多。而且，恒流源驅動模式不易產生振鈴和切換尖鋒信號，進一步降低了噪聲。
1.2.3低功耗
(1)LVDS器件是用CMOS工藝實現的，這就提供了低的靜態功耗；
（2）負載（100Ω終端電阻）的功耗僅為1.2mW；
（3）恒流源模式驅動設計降低系統功耗，并極大地降低了Icc的頻率成分對功耗的影響。與其相比，TTL/CMOS收發器的動態功耗相對頻率呈指數上升。
1.2.4節省成本
（1）經濟的COMS工藝實現技術；
（2）低成本實現高性能，對電纜、連接器和PCB材料無荷刻要求；
（3）低能耗；
（4）TTL/CMOS信號能被串行或混合到單個LVDS通道，減少板面、層數、接插件和電纜。
另外，由于是低擺幅差分信號技術，其驅動和接收不依賴于供電電壓，如5V；因此，LVDS能比較容易應用于低電壓系統中，如3.3V甚至2.5V，保持同樣的信號電平和性能。LVDS也易于匹配終端。無論其傳輸介質是電纜還是PCB走線，都必須與終端匹配，以減少不希望的電磁輻射，提供最佳的信號質量。通常一個盡可能靠近接收輸入端的100Ω終端電阻跨在差分線上即可提供良好的匹配。目前LVDS技術在傳輸距離上其局限性，一般應用在20m以上。
2LVDS的典型結構和常用產品
目前LVDS產品主要有美國國家半導體公司全系列的LVDS產品和德州儀器半導體司的LVDS產品系列。美國國家半導體公司這方面更具優勢，其產品主要有四種典型結構，是目前數據傳輸和交換常用的四種方式。
2.1典型結構
（1)點到點結構。基本的發展和接收結構，用于兩點間固定方向信號傳輸；
(2)點到多點結構。廣播式總線結構連接多個接收端到一個發送端，常用于數據分配；
(3)多點到多點結構。多點互連總線使點到點之間互連降到最少，同時提供雙向，半雙工通訊能力，在同一時間，只能有一個發送器工作；
（4)矩陣開關結構。通常應用于需要非常高的信號交換通路的系統中，實現全雙工通信。
2.2常用產品
對應點到點或點到多點結構，有LVDS線路驅動/接收器和LVDS串行/解串器（Channellink）系列產品。對于多通道、寬帶、大動態的數據傳輸，LVDS串行/解串器將是很好的解決方案。雷達系統中，分系統之間的數據傳輸，分系統內通過背板的數據傳輸應用LVDS串行/解串器將大大減少電纜、接插件以及PCB背板的復雜度。這種產品在雷達系統中有很好的應用前景。
(2)對應點對多點或多點到多點結構的應用，BusLVDS技術能最好地適應這些應用。BusLVDSjLVDS線路驅動/接收器系列的擴展，為多點應用場合而設計，這時總線兩端都終接電阻。BusLVDS驅動器提供約10mA的輸出電流，因而能被用于重負載的背板上，那里的等效阻抗低于100Ω,這里驅動器會有30～50Ω范圍的負載。在一些大的數據通信系統中，要構造大的高速背板，LVDS技術是最理想的解決方案。
3LVDS的應用
了解LVDS技術的特性后，下面的問題就是如何在設計中應用好LVDS產品充分發揮其技術優點，優化系統設計。這里結合華東電子所某型號雷達系統中LVDS技術的應用來闡述用LVDS做設計的一些原則和技巧。
由于在系統中有幾十路接收通道和數字中頻接收機，數據線近500路。如應用傳統的TTL/CMOS信號用雙絞線并行傳輸，則需近千根導線，勢必造成系統和背板都很復雜，其噪聲/EMI性能的保證令設計者頭痛，功耗也將很大。于是筆者在系統設計中應用了LVDS串行/解串器技術（Channellink產品），將數據線壓縮到幾十對差分線，完成了數據傳輸，并在多種型號雷達中成功應用。在選定了產品后，用好LVDS技術關鍵就在于PCB板的設計。PCB布線總的原則是：阻抗匹配是非常重要的，差分阻抗的不匹配會產生反射，會減弱信號并增加共模噪聲，線路上的共模噪聲將得不到差分線路磁場抵消的好處而產生電磁輻射。所以要盡量在信號離開IC后控制差分阻抗的走向，盡力保持尾端<12mm。
3.1PCB板差分布線的設計
側耦合的微帶線、側耦合的帶狀線、寬邊的帶狀線都可作為很好的差分線。根據實際情況，應用中選擇了側耦合的微帶線，示意如圖2。
布線中注意了以下幾點：
（1)應用微波傳輸線理論設計差分阻抗Zdiff或利用以下方程設計：
其中Z0為微帶線的特性阻抗；
（2）所布的差分線對一離開IC就盡早盡可能靠近在一起走線，布線越近磁場的抵消就越好，有助于消除反射并保證噪聲以共模方式耦合。也即圖2中的S越小越好。
(3)對于差分布線不要依賴于自動布線功能，要匹配一對差分線的長度，確保各組差分線間的間隔；并使線上過孔最少；
(4)避免90°轉彎（以防造成阻抗不連續），用弧線或45°斜線代替。
3.2PCB板的設計
（1）至少用4層PCB板，將LVDS信號、地、電源、TTL信號分層布局。在實現設計中采用了8層板以盡量滿足要求；
(2)將陡的CMOS/TTL信號與LVDS信號隔離，最好能布在不同層上，并用電源和地層隔開；
（3）保持發送器和接收器盡可能靠近接插件，連線長度愈短愈好（<1.5英寸），以保證板上噪聲不會被帶到差分線上，而且避免電路板及電纜線間的交叉EMI干擾；
(4)旁路每個LVDS器件，分布式散裝電容或表貼電容放在盡量靠近電源和地線引腳處；
（5）電源和地線應用寬的布線(低阻抗)，并保持地線PCB回路短而寬；
（6）終端負載用100Ω（誤差<2%）表貼電阻靠近接收器輸入端來匹配傳輸線的差分阻抗，終端電阻到接收器輸入端的距離應小于7mm；
（7）將所有空閑引腳開路（懸空）。
3.3電纜和接插件的選擇
應用中選擇了雙絞線平衡電纜，并在外層加屏蔽；接插件選擇標準連接器，在連接器上差分信號通常連接在一行中靠近的兩個連接腳上，示意如圖3所示。
總之，應用LVDS技術在系統設計之前，應優先考慮以下幾點：
(1)必須優先考慮電源和地在系統中的分布；
1.2計算機通信技術的原理計算機通信技術應用的基本原理是通過使用計算機語言二進制數中的0和1來表示高壓電平的轉換方式，把電信號初步轉換成邏輯信號，再把所有的信息用具差異性的二進制序列予以表示，即用二進制數中0和1的比特流電壓來表示信息數據，產生的脈沖電流通過通訊設備來完成數據的傳輸，達到通信功能。
2計算機通信中的傳輸控制技術研究
2.1數據傳輸技術MAC（介質訪問控制子層協議）處于OSI七層協議數據鏈路層下半部分，主要負責連接與控制物理層中的物理介質。進行數據發送時，該協議可預判發送數據可能性，若能發送則在數據上附加部分控制信息，最終將數據和控制信息按照規定方式發送至物理層；進行數據接收時，協議在判斷輸入信息內容未發生傳輸錯誤的前提下，將原先附加的控制信息去掉，將數據發送至LLC層。MAC在傳統有線局域網與當前無線局域網中均得到廣泛應用，MAC層中，數據傳輸技術分為包含總線爭用技術與令牌控制技術的主導技術和其他輔助技術，輔助技術須得配合主導技術一同使用。以下主要針對數據傳輸技術的代表性主導技術進行簡要介紹。（1）CSMA技術。作為一種總線爭用技術，CSMA（載波偵聽多路訪問）利用分散式的控制方法來使附接總線附近的各節點以競爭方式來獲取總線使用權，任意節點無特定發送時間，節點向總線發送數據具隨機性，通過偵聽檢測媒體空閑狀態來決定是否發送數據，若總線處于忙碌狀態則需延遲發送時間。該技術的優點是技術易實現、響應較及時，缺點在于數據發送效率不穩定，網絡負載一旦增大，發送時間就會增長。（2）集中式輪詢技術。輪詢技術是實現集中式數據控制的主要方法，分為傳遞輪詢與輪叫輪詢，前者主機通過向某子站發送輪詢信息來檢測該子站是否無數據傳輸或完成數據傳輸，再向其臨站發送輪詢，以此方式依次處理所有站點，控制最終回到主機；后者主機則是按照順序逐個詢問各子站是否存在數據。（3）分散式令牌技術。實現分散式控制的方法主要是令牌技術，作為最典型的令牌技術，令牌環網的基本原理是網上各主機地位平等，只有獲得令牌的主機才能發送數據。
2.2差錯控制技術（1）ARQ方式。數據接收端一旦檢測出差錯，就會設法通知發送端對碼字進行重發，直至接收到正確的碼字為止。ARQ方式中使用檢錯碼，只可檢測出數據在傳輸過程中發生的差錯，依靠雙向通道把差錯信息反饋給發送端，并且要求發送端設有數據緩沖區來儲存已發送數據，以便對出錯數據進行重發。（2）FEC方式。與ARQ方式相比，FEC方式中數據接收端不但可以檢測出差錯，還能對二進制碼元中發生錯誤的位置進行判斷，從而對差錯加以自動、及時的糾正。該方式中使用的是糾錯碼，無需反向通道來傳輸請示重發的信息，發送端也無需設置數據緩沖區來儲存原始數據，但與ARQ相比，其編碼效率較低，且糾錯設備較為復雜?；旌霞m錯是將以上兩種糾錯方式進行綜合，傳輸設備較為復雜，不作重點說明。
3計算機通信中的數據傳輸控制技術實施要點
3.1傳輸控制軟件的功能模塊松散耦合設計數據傳輸控制服務功能模塊主要包括信道檢測與優選、協議封裝與解析、信息與安全處理等，各模塊之間的選擇和配置可根據數據傳輸具體需求來定。功能模塊松散耦合設計突破了以往設計中存在的功能模塊間相互依賴、邊界不清的緊密耦合限制，增加了各功能模塊的獨立性、可調性，并給予了系統集成人員安裝功能構建的可選擇性，使功能模塊更符合信息傳遞要求，維護人員也能準確發現問題所在，對網絡傳輸控制服務進行有針對性的修復和優化。
3.2傳輸控制軟件的信息傳輸的跨平臺設計跨平臺設計能使程序語言、硬件和軟件設備在不同硬件架構的計算機上或不同的作業系統內實現無障礙運作。信息傳輸的跨平臺設計主要包括信息跨平臺傳輸與軟件跨平臺移植，通過網絡傳輸控制軟件來封裝不同平臺下的驅動機制與通信接口，進而形成統一的接口，以實現對數據傳輸的有效管理。
3.3多協議透明封裝和解析采用多個相對立協議封裝和解析模塊能實現協議封裝和解析功能與業務應用軟件的有效分離，以多協議封裝和解析來使業務軟件應用更為透明，核心處理技術更為簡明。這種多協議透明封裝和解析的實現要以上層信息安全處理軟件為基礎，在交換服務中完成相應格式轉換，實現傳輸協議在傳輸服務層中的封裝和解析。
3.4可靠與實時傳輸相結合不同類型信息在傳輸要求的側重上存在差異，指令類信息傳輸要求可靠性，態勢感知類信息傳輸注重實時性，無線信息傳輸信道的特殊性對數據傳輸質量有較大影響，為保證傳輸的可靠性和實時性，可在無線信道上采用三級緩沖機制，使信息數據依次經過發送緩沖區、等待區與回執等待區，增加人工確認。
銅線接入技術起源較早，是先期通過已經搭建好的電話線網絡進行信息傳輸，然后將傳輸的信息經過編碼等處理輸送到用戶。但是受到銅質材料的物理性質的局限，使得這種技術的信息傳輸速度較為緩慢，因此，難以適應現代快速的信息傳輸要求，已經逐漸應用市場，未來一段時間內將會被其他技術所取代。
1.2同軸電纜接入技術
同軸電纜是本世紀初最為常見的一種信息傳輸媒介，分為網絡同軸電纜和視頻同軸電纜兩大部分，網絡同軸電纜主要用于傳輸數字信息，提供網絡使用，而視頻同軸電纜主要用于傳輸各類音頻文件。同軸電纜即Coaxial；由兩個同心導體組成，由于導體層和屏蔽層之間共用一個軸心電纜，因而得名。最常見的同軸電纜可分為四層：中心銅線層、塑料層，網狀導電層和電線外皮層；其中中心銅線可與網狀導電層形成電流回路。同軸電纜傳導的是交流電，中心銅線發射出來的無線電波將會被網狀導電層隔離，網狀導電層接地來控制發射出的無線電波。同軸電纜的信息傳輸媒介是電纜，電纜在鋪設的過程中必然會發生彎曲，所以應該具有一定的柔韌性。但是同軸電纜的使用原理是將中心信息以網狀的形式進行傳遞，一旦某一區域發生損壞，那么整體的信息傳輸工作就會受到干擾，因此，人們不得不在電纜的外部進行保護層處理，以確保信息傳輸的穩定性，保護層又與電纜的柔韌性發生沖突，因此只有處理好這一問題才能拓寬同軸電纜的應用范圍。
1.3光纖接入技術
光纖接入技術是面向的FTTC和FTTH的寬帶網絡接人技術；光纖接入網技術即OAN技術是目前電信網中發展最快的接入網技術。光纖接入技術指將交換機與用戶之間的饋線段、配線或者及引入線段的全部或部分引入光纖以實現信息傳輸。由于光纖具有高頻寬、高抗干擾力、低成本以及許多其它傳輸介質無法達到的優良性能使得光纖成為目前應用最為廣泛的傳輸媒介意；光纖也是目前傳輸速率最高的傳輸介質，光纖已大量用于主干網中。用戶環路中應用光纖可以滿足用戶未來對各種寬帶業務的需求；寬帶接入網的最終形式也是光纖接入技術。
1.4無線接入技術
無線用戶環路是指利用無線技術為固定用戶或移動用戶提供電信業務，因此無線接入可分為固定無線接入和移動無線接入，采用的無線技術有微波、衛星等。無線接入的優點有：初期投入小，能迅速提供業務，不需要鋪設線路，因而可以省去浦縣的大量費用和時間；比較靈活，可以隨時按照需要進行變更、擴容，抗災難性比較強。無線接入技術即RIT，是RadioInterfaceTechnologies的簡寫；另外，無線接人技術也被稱空中接口。無線接人技術通過無線介質將用戶終端與網絡節點相連以實現用戶在網絡中與有線技術一樣通信的技術。無線信道傳輸的信號遵循以構成無線接人技術的主要內容作為傳輸協議，無線接入技術可以向用戶提供移動接入業務，而這是有線接入技術無法做到的。無線接入網就是指全部或部分采用無線電作波為傳輸媒介以連接用戶、交換中心的一種接入技術；無線接人系統的定位作為通信網的一部分，是本地有線網的延伸與補充，也可作為臨時應急系統。
2、實際應用
因為上述四種傳輸網絡技術各有利弊，所以其未來的發展前景和實際應用范圍也有所差異，下面進行詳細的介紹和分析：
2.1銅線接入技術的實際應用
從目前網絡技術的發展來看，高速度傳遞是一個必然趨勢，也是用戶的基本需求，所以銅線接入技術的應用范圍就會大大的縮減，以至于最終被完全取代?，F階段而言，可以利用已經鋪設好的電話線，通過銅線接入技術完成一些相對簡單的信息傳輸例如傳真等。
2.2同軸電纜接入技術的實際應用
同軸電纜接入技術是目前應用最為廣泛的一種，該項技術的使用年限高、對外部環境的抵御性較強，但是最終會被越來越高端的技術做取代，短時間內還會有一定的發展空間，主要集中在蜂窩移動通信系統等。
2.3光纖接入技術的實際應用
光纖接入技術的使用比較靈活，用戶可以根據實際需要進行恰當的選擇，例如如果是辦公區使用信息傳輸，可以申請使用光纖到具體辦公室，如果是獨立用戶使用可以選擇光纖到家庭等。所以未來光纖接入技術會得到很好的發展，但是其使用費用相對高昂，普及起來尚需要一段時間。
2.4無線接人技術的實際應用
無線接入技術的原理已經在上文中進行了詳細的論述，這里不再重復。通過上述論述分析我們可以獲悉，這種無線接入技術使用起來更方便，用戶不再受到線路的限制，能夠實現某一區域內的靈活移動，對于用戶來說使用更為方便舒適。在這種巨大優勢的推動之下，越來越多的用戶傾向于選擇無線接入技術，這也促進了無線接入技術的快速發展?，F如今無線接入技術已經覆蓋了電話信息業務和網絡信息業務等諸多方面，成為人們生活工作中不可缺少的一項重要信息傳輸方式。除此之外，人們推崇無線接入技術的關鍵在于其使用成本較低。利用蜂窩數據平臺進行的信息傳輸不涉及網絡，所以網絡費用可以得到降低，使用成本低廉。未來的發展前景將會越來越廣。
二、通信工程傳輸技術的具體應用
以往的通信工程技術功能比較簡單，只能用于信息或信號的傳輸，應用范圍比較局限。隨著通訊工程技術的發展，通信產品的一體化進程在加快，我們可以將更多的功能集中在一臺設備上，大大提高了信息傳送的便捷性，因此其應用范圍得打了極大的拓展。下面，我們從長途干線傳輸和本地骨干傳輸兩方面對通信傳輸技術的應用進行了探討。
2.1通信工程傳輸技術在長途干線傳輸中的應用
通信工程傳輸技術在長途干線傳輸中發揮著重要作用。同步數字信息通訊擁有強大的網絡管理系統、靈活的電路以及同步復用能力，是通信傳輸技術應用最為普遍的。同步數字技術在技術應用、設備功能、結構等級以及傳輸結構等方面都有成熟的標準，大大提高了長途干線的管理性能和經濟效益。同步數字體系不僅與目前所有的網絡兼容，而且還可以容納新的業務信號，實現了通信信息傳輸的高效和靈活化。后臺的工作人員可以及時跟蹤同步數字體系中的信息傳輸過程，實現了傳輸信號的無盲區覆蓋，提高了長途干線的網絡建設效果，受到很多用戶的一致好評。但同時我們也發現，由于同步數字體系采用電域復用技術，使其只能處理臨近用戶的信號，在長途干線運輸過程中，由于相隔距離較遠，在信息傳輸過程中，同步數字傳輸體系的性能會開始減弱，降低了傳輸效果。為了解決該問題，一來可以提高傳輸的網絡容量；二來可以結合密集波分復用技術，密集波分復用技術可以在一定程度上提升光纖頻率帶寬的利用率，可以實現長距離的大容量信息傳輸。密集波分復用技術與同步數字體系的有機結合可以實現傳輸容量的幾十倍的增容，保證了傳輸的效果。但隨著寬帶業務的發展，對信息傳輸穩定性和便捷性的要求越來越高，運營商們應該不斷創新和發展傳輸技術，將發展自動交換光網絡（ASON）設備等作為未來發展的主要方向。
2.2通信工程傳輸技術在本地傳輸網絡中的應用
本地傳輸網基本上都在城市的重點區域或者中心地帶密集，與長途干線傳輸網絡有所區別，本地骨干傳輸網絡的容量相對較小，在利用光纖資源時比較局限，一般只能從管道內進行傳輸，這不僅是通信工程的設計問題，更是通信工程傳輸部門需要面對的難題。根據經驗，在通訊信息傳播中利用密集波分復用性價比較高，可以將光纖資源最大化的加以利用，而且在系統升級、管理、維護方面都有優勢。應用密集型光波復用系統過程中，通過技術人員的技術擴展，能夠有效降低經濟成本，從而豐富其支持種類，滿足社會公眾的通信需求。傳送數據業務時應用密集型光波復用技術，對于光纖技術、骨干層管道資源比較欠缺的傳輸網絡非常必要。網絡投入運行后，故障維護人員要以實時監控網絡運行為重點，不斷更新原有的維護方法，確保維護好網絡，同時提出各種網絡優化需求。
2.光纖傳感器的類型及特點
光纖傳感器的類型很多，按光纖傳感器中光纖的作用可分為傳感型和傳光型兩種類型。
傳感型光纖傳感器又稱為功能型光纖傳感器，主要使用單模光纖，光纖不僅起傳光作用，同時又是敏感元件，它利用光纖本身的傳輸特性經被測物理量作用而發生變化的特點，使光波傳導的屬性(振幅、相位、頻率、偏振)被調制。因此，這一類光纖傳感器又分為光強調制型，偏振態調制型和波長調制型等幾種。對于傳感型光纖傳感器，由于光纖本身是敏感元件，因此加長光纖的長度可以得到很高的靈敏度。
傳光型光纖傳感器又稱非功能型光纖傳感器，它是將經過被測對象所調制的光信號輸入光纖后，通過在輸出段進行光信號處理而進行測量的。在這類傳感器中，光纖僅作為傳光元件，必須附加能夠對光纖所傳遞的光進行調治的敏感元件才能組成傳感元件。
3.光纖傳感器的應用
光纖傳感器的應用范圍很廣，幾乎涉及國民經濟的所有重要領域和人們的日常生活，尤其可以安全有效地在惡劣環境中使用，解決了許多行業多年來一直存在的技術難題，具有很大的市場需求。主要表現在以下幾個方面的應用:
(1)城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。光纖傳感器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中，用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力從而來評估橋梁短期、施工階段和長期營運狀態的結構性能。
(2)在電力系統，需要測定溫度、電流等參數，如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內的溫度檢測等，由于電類傳感器易受強電磁場的干擾，無法在這些場合中使用，只能用光纖傳感器。分布式光纖溫度傳感器是近幾年發展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的高新技術，分布式光纖溫度傳感系統不僅具有普通光纖傳感器的優點，還具有對光纖沿線各點的溫度的分布式傳感能力，利用這種特點我們可以連續實時測量光纖沿線幾公里內各點的溫度，定位精度可達米的量級，測溫精度可達1度的水平，非常適用于大范圍多點測溫的應用場合。
(3)在石油化工系統、礦井、大型電廠等，需要檢測氧氣、碳氫化合物、CO等氣體，采用電類傳感器不但達不到要求的精度，更嚴重的是會引起安全事故。因此，研究和開發高性能的光纖氣敏傳感器，可以安全有效地實現上述檢測。
(4)在環境監測、臨床醫學檢測、食品安全檢測等方面，由于其環境復雜，影響因素多，使用其它傳感器達不到所需要的精度，并且易受外界因素的干擾，采用光纖傳感器可以具有很強的抗干擾能力和較高的精度，可實現對上述各領域的生物量的快速、方便、準確地檢測。目前，我國水源的污染情況嚴重，臨床檢驗、食品安全檢測手段比較落后，光纖傳感器在這些領域具有極好的市場前景。
(5)醫學及生物傳感器。醫學臨床應用光纖輻射劑量計、呼吸系統氣流傳感系統;圓錐形微型FOS測量氧氣濃度及其他生物參數;用FOS探測氫氧化物及其他化學污染物;光纖表面細胞質?；蚪M共振生物傳感器;生物適應FOS系統應用于海水監測、生化技術、醫藥。
光纖傳感器在實踐中運用到的例子舉不勝舉，這些技術都是多學科的綜合，涵蓋的知識面廣，象光纖陀螺，火花塞光纖傳感器，光纖傳感復合材料，以及利用光纖傳感器對植物葉綠素的研究等等；隨著科技的不斷進步，越來越多的光纖傳感器將面世，它將被應用到生產生活的每一個角落。
4.光纖傳感器的技術發展方向
光纖傳感技術經過20余年的發展也已獲得長足的進步，出現了很多實用性的產品，然而實際的需要是各種各樣的，光纖傳感技術的現狀仍然遠遠不能滿足實際需要。目前，光纖傳感器技術發展的主要方向是。
(1)傳感器的實用化研究。即一種光纖傳感器不僅只針對一種物理量，要能夠對多種物理量進行同時測量。
(2)提高分布式傳感器的空間分辨率、靈敏度，降低其成本，設計復雜的傳感器網絡工程。注意分布式傳感器的參數，即壓力、溫度，特別是化學參數(碳氫化合物、一些污染物、濕度、PH值等)對光纖的影響。
(3)傳感器用特殊光纖材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纖、熒光光纖、電極化光纖的研究等。這些將是以后傳感器進一步發展的趨勢。
(4)在惡劣條件下(高溫、高壓、化學腐蝕)低成本傳感器(支架、連接、安裝)的開發和應用。
(5)新傳感機理的研究，開拓新型光纖傳感器。
參考文獻
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1.1傳感器節點的設計本系統中，傳感器節點的主要任務是實時監測相關環境參數，并對其他節點轉發來的數據進行存儲和轉發，使數據通過WSN傳輸到匯聚節點處，其處理能力、存儲能力和通信能力要求不高，因此采用簡單節約的設計方案。如圖3所示，傳感器節點由傳感器模塊、處理器模塊、射頻模塊、電源模塊和電路等部分組成。傳感器模塊負責對所需參數進行采集和模數轉換。處理器模塊負責控制整個傳感器節點的操作，存儲和處理傳感器模塊采集的以及射頻模塊發送過來的數據。射頻模塊負責與其他節點之間的通信，對數據進行發送或接收。電源模塊負責為整個節點提供運行所需的能量，是決定節點壽命的關鍵因素之一。電路則包括聲光電路、復位電路及接口電路等。（1）處理器模塊。處理器模塊是傳感器節點的核心部分，本設計方案中，處理器選用德州儀器（TI）公司的16位超低功耗微控制器MSP430F135，該處理器采用1.8V-3.6V的低電壓供電，可以在低電壓下以超低功耗狀態工作，非常適合應用在對功耗控制要求甚高的無線傳感器網絡。該處理器同時擁有較強的處理能力和較豐富的片內資源，擁有16kB閃存、512BRAM、2個16位的定時器、1個通用同步異步接口（USART）、12位的模數轉換器（ADC）和6個8位并行接口。（2）射頻模塊。在無線傳感器網絡實際應用中，傳感器節點既需要發射又需要接收數據，因此本設計方案中的射頻模塊采用收發一體的無線收發機。射頻模塊采用Chipcon公司推出的無線收發芯片CC2420，它的工作電壓位于2.1~3.6V之間，收發電流不超過20mA，功耗低；其具有很高的集成度，只需要較少的電路就可工作，天線設計采用PCB天線，進一步減小模塊體積。CC2420工作在2.4GHz頻段上，支持IEEE802.15.4和Zig-Bee協議；采用O-QPSK調制方式，抗鄰道干擾能力強；128B接收和128B發射用的數據緩存空間，數據傳輸速率高達250kb-ps。（3）傳感器模塊。傳感器節點的數據采集部分根據實際需要選擇相應的傳感器，如溫度、濕度、振動、光敏、壓力等傳感器。本文的研究重點不在傳感器上，因此僅以溫濕度傳感器作為例子。本方案采用Sensirion公司的SHT15溫濕度傳感器，該傳感器將傳感元件和信號處理電路集成在一起，輸出完全標定的數字信號[3]。其工作溫度范圍在-40℃-123.8℃之間，其在-20℃-70℃范圍內，溫度測量精度在±1℃以內；濕度范圍在0%-100%之間，在10%-90%范圍內，濕度測量精度在±2%以內。
1.2匯聚節點的設計在本系統中，匯聚節點的主要任務是接收傳感器節點轉發來的數據，進行存儲和處理后傳輸到網關節點處，同時，接收來自網關節點的信息，向傳感器節點監測任務。匯聚節點是連接WSN和外部網絡的接口，實現兩種協議間的轉換，使用戶能夠訪問、獲取和配置WSN的資源，對其處理能力、存儲能力和通信能力要求較高。而為了與傳感器節點匹配，匯聚節點的硬件結構與傳感器節點基本相似，如圖4所示，匯聚節點沒有傳感器模塊，增加了存儲器模塊和藍牙通信模塊。（1）處理器模塊。同樣的，處理器模塊也是匯聚節點的核心部分，主要負責控制整個匯聚節點的操作，存儲和處理來自射頻模塊或者藍牙通信模塊的數據，再將處理結果交給射頻模塊或者藍牙通信模塊發送出去。本設計方案中，處理器選用TI公司的16位超低功耗微控制器MSP430F1611，該處理器和MSP430F135一樣，可以在1.8V~3.6V的低電壓下以超低功耗狀態工作，但其擁有更強的處理能力和更豐富的片內資源，48kB閃存和10KBRAM、2個16位定時器、1個快速12位ADC、雙12位DAC、2個USART接口和6個8位并行I/O接口。（2）存儲器模塊?？紤]到物流運輸過程中環境多變，容易帶來一些不確定因素，這些不確定因素可能引起處理器自帶的存儲器中的數據丟失，因此匯聚節點需要存儲一些重要的數據。本設計方案中，匯聚節點的外部存儲器芯片選用由Mi-crochip公司生產的24AA64，工作電壓低至1.8V，它采用低功耗CMOS技術，工作時電流僅為1mA，而且可以在惡劣的環境下穩定工作。由于匯聚節點對存儲容量要求不高，而且24AA64芯片的存儲容量為64KB，擦寫次數可達到百萬次，因此一塊芯片即可滿足本系統的存儲要求。（3）藍牙通信模塊。本系統采用智能手機作為后臺系統和WSN之間的網關，來實現遠距離的數據傳輸。為了使匯聚節點與智能手機能夠進行通信，采用藍牙通信協議。而在匯聚節點使用藍牙通信方式需要增加一個藍牙通信模塊。本設計方案中，采用SparkFun公司的BlueSMiRF模塊，其工作電壓為3.3V-6V，工作電流最大為25mA，功耗較低；其最大傳輸距離為100m，通信速率最高可達115200bps；其天線為PCB天線，所需器件很少，故模塊的體積很小，可以通過串行接口直接與處理器模塊相連。
1.3網關節點的設計本系統要求在后臺系統和WSN部署點間進行雙向通信，為了實現遠距離的數據傳輸功能，有兩種方案，一是匯聚節點增加移動通信模塊，如GPRS模塊[4]；二是采用智能手機作為后臺系統和匯聚節點之間的網關。方案一對匯聚節點的要求進一步提高，不僅處理過程更加復雜，其能量消耗也大大提高；另一方面要實現物流過程的跟蹤，還需有定位功能，一般采用GPS模塊[5]，這樣成本也將大大提高。相比之下，方案二優勢明顯，采用智能手機可以進行各種復雜的數據處理，進行大量數據的存儲，使用移動通信網絡與后臺系統進行通信，使用內置的GPS定位功能，后臺用戶可以在緊急事件發生時直接聯系貨車司機等。因此，本系統采用智能手機作為網關節點。本設計方案中，采用中國移動M811手機作為測試對象，其支持4G/3G/GPRS等移動網絡，可以方便地使用移動網絡與后臺系統進行通信；其具有GPS定位功能，可以實現貨車定位；具有藍牙通信功能，可與匯聚節點間采用藍牙通信；使用An-droid4.0操作系統，擁有豐富的開源資源，方便軟件的設計。
2系統軟件部分設計
本系統使用WSN中的傳感器節點檢測物流過程中相關環境參數并發送到匯聚節點處，由其將數據通過藍牙連接傳輸到智能手機，智能手機通過移動通信網絡將加入GPS信息的數據傳輸到后臺服務器。系統各部分的工作任務不一，硬件條件也有很大差別，因此系統的軟件設計也十分關鍵。
2.1傳感器節點程序設計傳感器節點主要承擔數據采集和發送的工作，由于其能量及處理資源有限，因此需要采取節能和減少數據處理的設計方案。本設計方案中，傳感器節點采取按需求喚醒的工作方式，檢測等待時間（等待時間可由后臺設置）未到或者沒有收到匯聚節點命令時節點處于休眠狀態；當等待時間一到或者收到命令時，立刻開始工作，進行采集數據并發送，或者根據命令完成相應操作，完成后又進入休眠狀態，等待下一次激活，其程序流程如圖5所示。
2.2匯聚節點程序設計匯聚節點的主要任務是接收傳感器節點轉發來的數據，處理后通過藍牙傳輸到網關節點處，同時接收來自網關的命令，完成相應的操作。相比于傳感器節點，匯聚節點的工作更加復雜，而且其能量和處理資源也不多，因此采取與傳感器節點相似的節能設計方案，將復雜的數據處理工作交予網關節點，其程序流程如圖6所示。
2.3智能手機APP設計智能手機作為本系統的網關節點，承擔協議轉換、數據傳輸、數據處理等復雜工作，因此開發相應的應用程序（Applica-tionProgram，簡稱APP）來實現上述功能，其流程圖如圖7所示。該APP實現對智能手機內部藍牙模塊的調用，通過藍牙連接與匯聚節點通信；利用智能手機的GPS模塊獲取位置信息，加入到接收到的傳感器數據中，再通過移動通信網絡傳輸到后臺系統；接收后臺系統的命令，完成相應的操作；同時通過智能手機對應的界面提供數據顯示、告警提醒以及日志功能。
我國文化部《關于加強非物質文化遺產生產性保護的指導意見》對生產性保護的概念作了界定，即在具有生產性質的實踐過程中，以保持非物質文化遺產的真實性、整體性和傳承性為核心，以有效傳承非物質文化遺產技藝為前提，借助生產、流通、銷售等手段，將非物質文化遺產及其資源轉化為文化產品的方式。傳統技藝保護是建立在非物質文化遺產的保護平臺之上的。2009年中國申報成功的28項世界級非物質文化遺產中有6項屬于傳統技藝類，分別是中國蠶桑絲織技藝、南京云錦、浙江龍泉青瓷、傳統木結構營造技藝、安徽宣紙和雕版印刷等。在我國已經公布的1219項國家級非物質文化遺產名錄中，有17.4%也就是212個項目屬于傳統技藝，在311項擴展目錄中有52項傳統技藝項目，占總數的16.7%。這種保護蘊含了兩個層面的含義，一方面為了保護，甚至進行“搶救”；另一方面為了利用，不斷發展。這兩個層面相輔相成，共同構成了非物質文化遺產“生產性保護”的完整內涵。
（二）傳統技藝的生產性保護模式
生產性保護是傳統技藝保護基本方式和原則。傳統技藝在傳播過程中與周圍環境不斷融合，不斷創新，體現了傳統技藝的活態流變性特質。所以，傳統技藝的保護不可以是靜止的、一成不變的，而是在遵循其內在衍變規律的同時又能繼續向未來發展的。因此，傳統技藝的生產性保護模式首先就是充分利用傳統技藝的活態流變性帶來的豐富的文化資源，將其轉化為文化生產力，作為經濟資源或為持有者或所在地帶來相應的經濟效益；其次在做好搶救與保護的前提下，對非物質文化遺產中的經濟資源加以合理開發，科學利用其經濟價值，在市場化、商品化的時代背景下發揮其經濟價值，實現文化保護與經濟發展的良性循環互動，以保護帶動發展，以發展促進保護。
二、傳統技藝在設計類教學中的價值體現
傳統技藝的傳承和發展，如果還停留在初始狀態的口口相傳或師徒相授的形式，是遠遠不夠的。因此，在加強傳承人的傳習活動以外，還要通過社會教育和學校教育，使公眾了解傳統技藝的內涵與意義，并學會享用傳統技藝帶來的社會價值和經濟價值，同時也使傳統技藝后繼有人，不斷發展。這是保護傳統技藝極為重要的一條路徑。首先，在設計類教學中融入傳統技藝的生產性保護內容，既是對設計類專業教育資源的補充，為設計類教學提供肥沃的文化土壤，也能在教學的課程設置、教學體系上體現地域教學特色，體現出獨到的文化特色和競爭優勢。其次，通過在教學中融入傳統技藝，還能增加學生的興趣，拓寬學生視野，培養學生的綜合運用能力。將生產性保護的理念融入到設計類教學中，可以啟發師生設計的思路，提供創作的靈感，“越是民族的，越是世界的”，有利于設計出真正具有民族文化精神與內涵的現代藝術設計作品。
三、在設計類教學中融入傳統技藝的創新實驗
（一）在設計類人才培養目標中引入傳統技藝文
化以無錫為例，該地區傳統技藝內容豐富，種類較多，其中大量的代表性項目已分別被列入國家級、省級以及市、縣級非物質文化遺產項目名錄。在探索將傳統工藝融入到設計教學的過程中，整合無錫的傳統技藝資源，讓無錫的傳統藝術作品走進校園，使之服務于藝術設計課程的教學。首先，聘請掌握這些傳統技藝的大師走進課堂，將高超的技藝展示給學生，開拓學生的視野，激發他們的學習熱情。2013年，無錫展開了非物質文化傳承的“社會化、基地化、常態化、項目化”運行嘗試，由中國泥人博物館牽頭，與無錫市教育科學研究院攜手，與無錫市區、江陰、宜興的8所幼兒園、小學、大學建立了國家級非物質文化遺產教學活動基地，并開展一系列教學活動，讓國家級工藝美術大師不定期的走進學校，面對面，手把手的，對學生進行輔導和培訓。其次，結合第二課堂的開設，將更深層次的傳統技藝研究課程融入教學中，使學生更深入的了解、掌握無錫的傳統技藝以及地域文化。利用學校、政府、企業和行業的緊密合作關系，建立校內外實訓基地或藝術家工作室入校，強化學生實踐能力的同時，充分利用本地資源為設計教學服務。2013年，無錫市文化廣播新聞出版局與無錫商業職業技術學院正式簽訂了政校深化全面合作協議，建立了無錫傳統文化設計人才培養基地和無錫市非物質文化遺產傳承創新與文化創意產業設計研發中心，針對無錫非物質文化遺產傳承與創新的發展戰略、文化創意產業優化升級、無錫地域文化產品開發與營銷等主題，開展無錫地區傳統技藝文化人才培養的專項研究與合作。同時，還建立了首個高?！胺沁z”班，無錫商業職業技術學院藝術學院藝術設計專業的27位學生成為這個班的首批學員。
（二）在構建設計類課程體系中融入傳統技藝
文化傳統技藝的地域文化特色要融入到設計類課程，不能局限于某門課程，還要從整個課程體系入手，將傳統技藝的精神內涵滲透于整個教育教學課程體系。無錫商業職業技術學院藝術設計學院，在無錫市非物質文化遺產傳承創新與文化創意產業設計研發中心的平臺上，創建了一套完整體現無錫傳統技藝傳承的教學體系。在藝術設計學院的室內設計專業、服裝設計專業以及建裝裝飾專業中，都融入了傳統技藝的主題，建立了各專業之間既互相聯系又各有特色的課程體系，拓寬了學生的視野，提高了學生的專業素養和實踐應用能力，同時也傳承了無錫的傳統技藝文化。
（三）在設計類課程教學過程中切入傳統技藝文化
我國的傳統技藝形式多樣、資源豐富，但更多的是特定歷史文化背景的產物，要在藝術創作中運用，就必須將其中的元素或工藝經過加工、解構以及藝術再創作，設計出既體現地域文化特色又符合現代人審美情趣及實用要求的作品，在設計類的教學中，就是要在教學的過程中找到兩者完美契合的方式，找到結合點。如無錫的惠山泥人，2006年被正式列入國家第一批非物質文化遺產名錄。其無論是捏造技藝還是彩繪技藝，都有獨特的魅力。在教學中，鼓勵學生通過收集相關資料了解惠山泥人的制作流程和工藝要求，掌握惠山泥人相關的造型特點、色彩形式、紋樣以及作品蘊含的地域相應人文背景，如阿福的傳說、春牛的故事、蠶貓的由來等，并深入發掘惠山泥人更多的價值，在后期的教學過程中，教師引導學生將其中的部分元素提煉、加工，在廣告設計、產品設計、多媒體設計以及室內設計教學中加以運用，使惠山泥人成為設計的創意來源，從而創作出既富地域特色又有鮮明個性的作品。
在傳播學領域，媒介分析作為一個大的研究部分，主要包括：媒介產生發展的歷史，各種媒介的特點，媒介同人類社會變遷和文明發展史的關系，媒介文化等等。開媒介分析先河的英尼斯和麥克盧漢提出了如“媒介即訊息”等著名的觀點，使人們逐漸認識到媒介技術及其發展的巨大作用。然而，在傳播學的研究領域，傳播技術與媒介作為信息傳遞和接受的手段、載體，并非總是研究的重點。人們的注意力主要傾注在媒介所傳遞的信息內容和其產生的效果上。但近些年來，信息傳播新技術革命席卷全球的浪潮使我們看到技術在傳播中起著不可估量的作用。從一定意義上說，只有掌握了先進的傳播手段才能在激烈的競爭中立于不敗。
一、傳播技術的產生和發展
人類誕生之初，由于生存的需要，必須實現個體之間的交流。在漫長的時期
內，人類只能依靠原始而古老的傳播方式如表情、動作等來相互了解。隨著勞動和生活中傳播活動的需要，人類發明了使自己徹底完成從猿到人的轉變的傳播工具——語言，然后又發明了使信息可以保存下來并使文化有效積累成為可能的傳播工具——文字。最初的文字刻在甲骨、金器上，后來又有了絹、帛，東漢的畢昇借鑒前人的經驗發明了紙。雕版印刷術，活字印刷術的發明使傳播手段先進，傳播內容豐富了起來。但是，這些還無法實現真正意義上的大規模的迅速的社會傳播，還需要有技術上的更大突破。這種突破，于15世紀中葉拉開了序幕，其標志是金屬活字印刷術和金屬活字印刷機的問世。
德國人古登堡發明了世界上第一臺手搖金屬活字印刷機，開始了活字版印刷書籍，這說明人類在信息傳遞技術上的進步。到了19世紀初倫敦《泰晤士報》首先于公元1814年開始以蒸汽為動力的機器印報，使得知識與資訊得以普及，這是一項相當重要的進展。1833年,第一張廉價報紙紐約《太陽報》的誕生標志著真正的大眾傳播時代的到來。它采用當時最先進的滾筒印刷機，每小時印報4000份，為大量發行提供了技術保證。
在19世紀，美國人莫爾斯發明通訊電碼，開始了有線電報時代。1870年出現電話，1895年意大利人馬可尼發明無線電，使人類的通訊技術大幅改進。第一次世界大戰后，以此技術為基礎發明了民用無線電。在此同時，電影工業在歐美亦成為另一種有力的大眾傳媒。電視是在1924年首次問世，而英國定期播放電視則始于公元1936年。電視時至今日，仍是一般人主要吸收資訊、常識，作為休閑娛樂，或作為消磨時間打發孤寂的工具。
20世紀40年代計算機的出現為大眾傳播帶來了一次新的機遇。數字化技術的運用，通過與通訊的巧妙結合，在加工處理信息方面改變了以往直接參與的方式，是信息處理第一次超越了人類自身而實現，真正達到了信息的傳遞、存儲和加工處理的一體化和自動化，完成了人類歷史上的最先進的傳播革命，大眾傳播進入了數字化與網絡傳播的嶄新時代。
電腦促進辦公室自動化、產業自動化及家庭自動化；鐳射科技，如磁碟機、碟片、影像傳真機及文件處理系統普及；有線電視與通訊衛星結合，使電視的功能發揮更佳；資訊社會應用許多新的傳播媒體，如電視、電話、電子郵件、電子報訊、電視傳訊、電話影視、電子會議等等，正締造全面電子化的環境。特別是互聯網的出現，整合了多種技術，它不但能統一處理文字、聲音、圖形、影像等各種符號形式，而且打破了地域界限和國家界限。信息技術的應用范圍已深入到社會的各個方面，正悄然改變著人們習以為常的傳媒環境。
二、傳播技術在我國媒介中的應用
近年來，我國的傳播事業迅速發展。為順應世界建設信息高速公路的潮流，
縮小與發達國家傳媒業的差距，我國傳媒業積極采用新技術，對媒介內部從業人員進行培訓，改革舊有的觀念，使之跟上國際步伐，成為我國傳媒業的一個新趨勢。
以《文匯報》為例，對我國媒介使用新技術的情況可窺見一斑?！段膮R報》于1998年1月26日開始推出網絡版，迅速引起了公眾的興趣，當時的數據表明，每天平均有近千人上網訪問瀏覽。與該報印刷版相比，網絡版提供了優秀的檢索服務，讀者只要鍵入自己想找的指令，很快就能得到許多相關資料。此外，對于外省市不能及時看到印刷版《文匯報》的地方，網絡版更能顯示出它的優勢。網絡的應用還能使讀者的反饋瞬間傳回報社，讀者和報社的距離大大拉近，從而使報社更清楚的知道讀者的要求，把報紙辦得更有貼近性。
此外，除了報紙媒體使用新技術外，電臺、電視臺也在大量使用。上海人民廣播電臺使用電腦工作室，實現了采訪、制作、編排、播出的電腦化運作。在“數字化儲存、數字化傳輸、電子化交換”原則的指引下，該電臺在其傳輸系統中運用光纖技術，采用一種自愈式光纖環網，將廣播節目從控制中心傳輸到發射臺，該光纖環網還可同時傳送數字化節目和模擬節目。我國電視媒體正在邁進一個數字化的時代，各電視臺都在加快數字化進程。中央電視臺采用多種電腦技術，尤其是多媒體技術，包括非線性編輯技術、虛擬技術、三維技術和動畫技術，采用機械手自動裝帶播出系統等，在節目的制作和播出上更加自動化和智能化。
總之，我國傳媒機構使用電子技術的用途大致有以下幾點：①文字處理（寫稿、改稿、編輯、排版、電腦字幕等）；②電腦激光照排；③掃描；④管理－信息存儲與資料管理；⑤建立內部網絡，進行稿件和圖片的傳輸等；⑥三維動畫；⑦非線性編輯，特技剪輯；⑧聯網查詢；⑨播出等。
三、新形勢下我國傳媒業面臨的挑戰和對策
首先，傳統媒體報紙、廣播、電視要加快數字化進程，實現信息處理的全面數字化?；ヂ摼W的出現打破了傳統媒體的界限，為從事跨媒體經營提供了現實的可能。在互聯網上看報紙，聽廣播，看電視已經實現，現在需要加快發展的是廣播的數字音頻技術和數字電視。
其次，還須加快信息高速公路的建設進程，使信息傳播數字化。媒體要抓住機遇，謀求新的發展。我國政府近年來十分強調科教興國的發展戰略，人們因而十分敏感的關注科技創新事物對其他領域發展的推動作用。所以，我們要對能夠采納最新信息傳播技術持樂觀態度，抓住這個難得的發展契機。
總而言之，傳播技術在媒介的發展中起著巨大的作用，我們決不能忽視它。但是我們也應該看到，技術在媒介的發展中并不是惟一起作用的力量，社會制度、經濟發展水平、歷史文化等都會對媒介產生影響。我們在努力創新傳播技術并應用它的時候，也要注意與其他方面的協調，使先進技術發揮出最大的能量，促使媒介不斷向前發展。
參考文獻：
