航空通信技術(shù)范文
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篇1
0引言
在民用航空運(yùn)營和工作過程中,通信工作占據(jù)著重要的作用和地位,通信系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用情況對整個民航業(yè)的發(fā)展有重要影響,所以,要有效的保障民航通信技術(shù)的高效性,從而提升民航不同單位和部門之間的通信效率,有效推動民航運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,提升民航運(yùn)行的安全性和高效性,民航通信系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,不僅對民航飛機(jī)的正常飛行產(chǎn)生影響,同時對民航乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅,因此,要深入的探究新的民航通信技術(shù),促進(jìn)民航業(yè)的發(fā)展,為民航的安全有效運(yùn)行提供保障。
1民用航空通信技術(shù)應(yīng)用環(huán)境概況分析
隨著社會發(fā)展需求的增加以及政策的開放,大量的飛行路線應(yīng)用到民航當(dāng)中,在航空運(yùn)輸客流量方面不斷增大,但同時也為航空運(yùn)輸安全管理帶來了一定的挑戰(zhàn),民用航空在運(yùn)行和發(fā)展過程中,其內(nèi)部通信系統(tǒng)發(fā)揮著重要的作用,所以,為了提升民用航空在運(yùn)行過程中的安全性,要針對民用航空的通信技術(shù)提高關(guān)注度,不斷探究和應(yīng)用成熟的通信技術(shù)。民用航空在運(yùn)行過程中需要傳輸大量的數(shù)據(jù),而且所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)比較復(fù)雜,對通信環(huán)境的要求非常高,所以,民用航空所應(yīng)用的通信技術(shù)都是當(dāng)下最安全穩(wěn)定的技術(shù),同時在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸過程中,民用航空要與多個部門和單位共同進(jìn)行通信管理工作,這些部門和單位所實(shí)施的工作和民航的安全性運(yùn)行有重大聯(lián)系,其中有航空管理局、航空公司以及計(jì)算機(jī)中心等,不同部門之間需要進(jìn)行有效配合和通力合作,從而保障民用航空的安全有效運(yùn)行。
2民用航空通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析
2.1民航系統(tǒng)中的VHF地空數(shù)據(jù)通信技術(shù)應(yīng)用分析
VHF地空通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)主要有以下幾方面過程,第一,VHF遙控地面站,主要作用是保障地面數(shù)據(jù)通信網(wǎng)和飛機(jī)之間的連接,以及地面數(shù)據(jù)通信網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信,利用無線電收發(fā)信機(jī)、VHF天線以及網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備等組成,實(shí)現(xiàn)地面數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸。第二,網(wǎng)絡(luò)管理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),簡稱NMDPS,利用高性能服務(wù)器和計(jì)算機(jī)過程以太網(wǎng)拓?fù)錂C(jī)構(gòu),通過IP/TCP協(xié)議組建成遙控地面站的計(jì)算機(jī)廣域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)地空數(shù)據(jù)的處理和管理。第三,用戶子系統(tǒng)利用地空數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)保障地面管制員和航空公司的簽派員能夠直觀的看到相關(guān)的數(shù)據(jù)報(bào)文,在利用GIPS的信息服務(wù)進(jìn)行下行鏈路數(shù)據(jù)的處理和分發(fā)。第四,數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備,記載系統(tǒng)會收集到不同種類飛行參數(shù)信息,數(shù)據(jù)收發(fā)設(shè)備能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)傳送到地面遙控地面站,同時可以獲取地面網(wǎng)絡(luò)發(fā)來的數(shù)據(jù)信息。
2ATM技術(shù)在民航通信中的應(yīng)用分析
民航通信系統(tǒng)中的ATM技術(shù)是重要的通信技術(shù)之一,該技術(shù)通過ATM網(wǎng)絡(luò)中的局域網(wǎng)仿真技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),促使交換機(jī)中的LANE接口來民航系統(tǒng)中的局域網(wǎng)實(shí)施連接,即使是多形態(tài)傳統(tǒng)局域網(wǎng)中也能夠發(fā)揮有效的通信作用,比如能夠和FDDI、以太網(wǎng)等進(jìn)行有效的兼容,由此可以看出ATM在民航通信的主干網(wǎng)中發(fā)揮著重要的作用,能夠?qū)π屡f數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)進(jìn)行有效的過度,通過ATM滲入現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),讓窄帶數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)構(gòu)建起平行ATM寬帶傳輸網(wǎng)絡(luò),民航相關(guān)部門在使用時依照數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)際需求來選擇不同的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò),從而實(shí)現(xiàn)有效的通信目的。同時通過ATM電路仿真方式能夠?qū)⒄瓗I(yè)務(wù)融入到寬帶網(wǎng)絡(luò)中,數(shù)據(jù)信息利用仿真借口和ATM機(jī)進(jìn)行信息傳輸,從而達(dá)到ATM高速傳輸?shù)男Ч?,ATM技術(shù)通過該方式主要應(yīng)用在大型的國際機(jī)場以及綜合業(yè)務(wù)樓,從而進(jìn)行有效航空通信。
2.3民用航空通信技術(shù)在機(jī)場場面中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
首先是機(jī)場數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用,在實(shí)施機(jī)場數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用領(lǐng)域比較單一,主要針對的是飛機(jī)起降和滑行過程中與塔臺之間的通信,通過機(jī)場數(shù)據(jù)鏈能夠?qū)嵤└咚俚拇笕萘客ㄓ崳梢酝街С?00個用戶在線通訊,通訊范圍可以達(dá)到50km。而在飛機(jī)起降和滑行控制過程中,主要應(yīng)用了多載波碼分多址技術(shù),長度因子的擴(kuò)展可以達(dá)到8,其中保護(hù)監(jiān)測為10ms,載波的間隔為4kHz,正交頻分復(fù)用符號的持續(xù)時間達(dá)到了250ms,使用的調(diào)制制式是QPSK,整個系統(tǒng)應(yīng)用的寬帶達(dá)到了8192kHz。其次是應(yīng)用了泛歐數(shù)字集群系統(tǒng),該系統(tǒng)是一種專業(yè)的移動通信系統(tǒng),主要以時分多址技術(shù)為基礎(chǔ),整個系統(tǒng)在應(yīng)用時的信道間隔為25kHz,同時在射頻信道的間隙達(dá)到了4個,并且能夠?qū)θN不同的模式進(jìn)行應(yīng)用,分別為話音加數(shù)據(jù)模式、分組數(shù)據(jù)優(yōu)化模式以及直接模式,在進(jìn)行機(jī)場場面通訊時,能夠使用不同的工作頻率,其中主要包括380-520MHz和806-866MHz等。
2.4民用航空通信技術(shù)在陸地空域通信中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析
首先是應(yīng)用了VHF模擬語音通信技術(shù),最初在應(yīng)用該技術(shù)時,主要使用的是雙邊帶模擬語音調(diào)制和200kHz的信道間隔,從而將提供的信道數(shù)量提升了70個,但隨著其他信道的應(yīng)用,例如8.33kHz、25kHz、50kHz、100kHz等,使得整個通信的容量得到了有效的提升,在通過VHF模擬語音技術(shù)時,能夠?qū)崿F(xiàn)管制員進(jìn)行廣播語音服務(wù)和飛行員之間的語音通信,對于航空語音調(diào)度來說是一種重要的通信技術(shù)。其次應(yīng)用了航空短波通信技術(shù),該技術(shù)在航空通信中應(yīng)用時間比較長,在實(shí)施短波通訊過程中,其應(yīng)用的調(diào)制方式為單邊帶模擬調(diào)制方式,如果實(shí)施的通訊是遠(yuǎn)距離情況,則通過電離層反射來達(dá)到通訊目的,這樣在實(shí)施跨洋通信和偏遠(yuǎn)地區(qū)通信時得到有效的覆蓋,但是短波通信技術(shù)具有一定的缺陷,例如多普勒頻移比較大、頻譜擁擠、數(shù)據(jù)傳輸率不高以及干擾嚴(yán)重等。如果有的區(qū)域沒有應(yīng)用VHF系統(tǒng),則航空短波通信技術(shù)是主要的選擇。
3民用航空通信技術(shù)的未來發(fā)展分析
第一,在未來的發(fā)展過程中,民用航空的通訊和管理需求將不斷擴(kuò)大,并且要盡力滿足未來十年的航空通信需求,比如在討論NEWSKY計(jì)劃時,就對將來的航空網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)構(gòu)架進(jìn)行了分析,利用鏈路層實(shí)施不同物流層鏈路的管理,在利用無縫切換技術(shù)和路由技術(shù)提供QoS服務(wù),同時針對大西洋上空的數(shù)據(jù)通信和航空導(dǎo)航監(jiān)視進(jìn)行了討論,以上都是航空通信技術(shù)的新的探索。第二,在未來的發(fā)展當(dāng)中,民用航空通信技術(shù)主要朝著大容量高速傳播的方向發(fā)展,通過數(shù)據(jù)通信的方式來開發(fā)新得的服務(wù)和應(yīng)用,同時進(jìn)一步開發(fā)航空旅客通信,讓人們在飛機(jī)上可以應(yīng)用到移動通信服務(wù)。第三,在管理操作方面主要以網(wǎng)絡(luò)為中心,依托網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來保障不同航空之間的信息交流和協(xié)同決策,從而進(jìn)行全系統(tǒng)的信息管理,保障不同服務(wù)之間能夠相互融合。第四,多鏈路共存的有效應(yīng)用,多條無線鏈路在同一個航空器上進(jìn)行使用,同時通過多鏈路調(diào)度和管理來實(shí)施QoS服務(wù)。
4結(jié)語
綜上所述,隨著民用航空運(yùn)輸業(yè)發(fā)展的不斷加快,以及空中交通流量的逐漸增加,給空中交通管理系統(tǒng)的運(yùn)行帶來了一定的挑戰(zhàn),同時,隨著航空旅客通信業(yè)務(wù)的不斷放開,給航空移動通信技術(shù)也帶來了一定的挑戰(zhàn),因此,在未來的發(fā)展過程中,航空通信技術(shù)必須要具備大容量高度傳輸能力,并且要逐漸朝著統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的方向推進(jìn),對此我們要進(jìn)行深入的探究,滿足航空通信的需求,從而保障民航通信技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全球無縫覆蓋。
參考文獻(xiàn):
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篇2
【關(guān)鍵詞】教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)手段;網(wǎng)站建設(shè);課程考核
“電路基礎(chǔ)”是航空通信技術(shù)專業(yè)學(xué)生入學(xué)后接觸到的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,是“通信原理與技術(shù)”、“微波技術(shù)與天線”等后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。課程改革立足于專業(yè)基礎(chǔ)課程為專業(yè)課程服務(wù)的思想,基于項(xiàng)目開發(fā)的理念,采取任務(wù)驅(qū)動的項(xiàng)目教學(xué)法,以實(shí)際工作過程為導(dǎo)向,由工作任務(wù)出發(fā)來組織與實(shí)施課程教學(xué),使學(xué)生在做中學(xué),學(xué)中做,既注重基礎(chǔ)知識又加強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用,使學(xué)生的專業(yè)技能和職業(yè)素養(yǎng)得到了明顯提升。
表1 實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目
項(xiàng)目名稱 工作任務(wù) 具體實(shí)施過程
項(xiàng)目一:萬用表的使用、安裝與調(diào)試 任務(wù)1安全用電與觸電急救 安全用電與觸電急救情景模擬萬用表使用電阻、電感與電容識別與檢測雙電源直流電路的搭建雙電源直流電路分析與測試識讀MF47型萬用表電路圖MF47的安裝與調(diào)試故障檢測與排除
任務(wù)2雙電源直流電路檢測與分析
任務(wù)3 MF47型萬用表安裝與調(diào)試
項(xiàng)目二:室內(nèi)照明電路的設(shè)計(jì)與安裝 任務(wù)1雙控節(jié)能燈電路安裝 試電筆等電工工具使用導(dǎo)線連接絕緣層恢復(fù)雙控節(jié)能燈電路安裝熔斷器、空氣開關(guān)、漏電保護(hù)器、電度表選擇與安裝日光燈電路安裝室內(nèi)照明線路設(shè)計(jì)室內(nèi)照明線路安裝
任務(wù)2日光燈電路安裝
任務(wù)3室內(nèi)照明線路的安裝設(shè)計(jì)
項(xiàng)目三:電動機(jī)起動控制線路安裝與調(diào)試 任務(wù)1 電動機(jī)起動控制線路安裝 三相交流電使用接觸器、繼電器等低壓電器使用電氣控制線路識圖電動機(jī)起動控制線路安裝常規(guī)檢查空載與負(fù)載運(yùn)行故障檢測與排除
任務(wù)2電動機(jī)起動控制線路調(diào)試
表2 仿真教學(xué)項(xiàng)目
項(xiàng)目名稱 工作任務(wù) 具體實(shí)施過程
項(xiàng)目一:RLC諧振電路仿真與測試 任務(wù)1熟悉軟件用戶界面及繪制電路 熟悉Multisim仿真軟件的使用定制用戶界面繪制仿真電路圖各種仿真儀器儀表的使用 RLC串聯(lián)諧振電路的仿真與測試 RLC并聯(lián)諧振電路的仿真與測試擴(kuò)展訓(xùn)練-提高功率因素的測試與仿真
任務(wù)2 RLC諧振電路的仿真與測試
項(xiàng)目二:電路過渡過程分析與測試 任務(wù)1 RC充放電電路仿真與測試 瞬態(tài)分析RC充電電路仿真分析 RC放電電路仿真分析RC電路全響應(yīng)仿真分析微分電路仿真與測試積分電路仿真與測試
任務(wù)2微分與積分電路仿真與測試
項(xiàng)目三:非正弦周期信號分解仿真與測試 任務(wù)1非正弦周期信號合成仿真與測試 傅里葉分析方波信號分解仿真與測試各諧波分量的疊加合成仿真與測試擴(kuò)展訓(xùn)練-三角波的合成與分解仿真測試
任務(wù)2非正弦周期信號分解仿真與測試
一、教學(xué)內(nèi)容整合
依據(jù)高職航空通信技術(shù)專業(yè)對“電路基礎(chǔ)”課程的內(nèi)容需求,并結(jié)合湖南省專業(yè)技能抽查標(biāo)準(zhǔn)與內(nèi)容,從課程總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化的角度出發(fā),對“電路基礎(chǔ)”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)選取與整合,將課程內(nèi)容整合成實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目與仿真教學(xué)項(xiàng)目兩部分。所有教學(xué)項(xiàng)目都是圍繞航空通信技術(shù)專業(yè)的技能要求來選取,以工作任務(wù)為主線進(jìn)行精心設(shè)計(jì),將每個項(xiàng)目分解為幾個子任務(wù),通過任務(wù)需求來組織教學(xué)內(nèi)容,突出對學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練。
1.實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目
通過精挑細(xì)選實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目載體,確定實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目3個。為確保項(xiàng)目實(shí)施過程貼近實(shí)際工作過程,所有實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目均在“教、學(xué)、做”合一的實(shí)訓(xùn)場所完成。項(xiàng)目一――萬用表的使用、安裝與調(diào)試:要求學(xué)生掌握直流電路的基本概念、定理與分析方法,培養(yǎng)學(xué)生正確使用萬用表等常用電工儀表、搭建常規(guī)直流電路、故障檢測與排除等能力。項(xiàng)目二――室內(nèi)照明電路的設(shè)計(jì)與安裝:要求學(xué)生掌握單相交流電的基本特征與應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生正確使用電工工具,正確識別和選擇常用配電和照明電器的能力,使學(xué)生具備簡單照明電路的識圖、設(shè)計(jì)、安裝和維修等能力。項(xiàng)目三――異步電動機(jī)起動控制線路安裝與調(diào)試:要求學(xué)生掌握三相交流電路的分析方法,低壓電器及電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、原理及使用等,培養(yǎng)學(xué)生低壓電器識別和選擇,電動機(jī)起動控制電路的電氣圖識讀及控制電路的安裝與排故能力。各項(xiàng)目的具體工作任務(wù)與實(shí)施過程如表1所示。
2.仿真教學(xué)項(xiàng)目
精選仿真教學(xué)項(xiàng)目3個,安排在仿真機(jī)房實(shí)施。利用Multisim仿真軟件對RLC諧振電路、電路過渡過程及非正弦周期信號合成與分解進(jìn)行模擬仿真,形象逼真地對電路進(jìn)行頻譜分析、瞬態(tài)分析及傅里葉分析等等。各項(xiàng)目的具體任務(wù)及實(shí)施過程如表2所示。
篇3
關(guān)鍵詞:衛(wèi)星通信 信道編碼
中圖分類號:V271 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)06(b)-0023-02
隨著國內(nèi)民用航空系統(tǒng)的發(fā)展,衛(wèi)星通信成為其不可缺少的一部分,中國民航局在《航空承運(yùn)人運(yùn)行中心(AOC)政策與標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定,衛(wèi)星通信是無線電語音通信的主要通信方式。衛(wèi)星通信在世界上絕大多數(shù)地區(qū)內(nèi)可用于空中交通服務(wù)(ATS)、航務(wù)管理、航空公司行政管理通信和航空旅客通信等。民用航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)以衛(wèi)星為中繼站,將機(jī)上語音及數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)到地面航空網(wǎng)絡(luò)。民用航空一般使用銥星系統(tǒng)和海事衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸語音及數(shù)據(jù)信息。由于衛(wèi)星運(yùn)行軌道距離地面幾百、幾千、甚至上萬公里,因此覆蓋范圍遠(yuǎn)大于一般的微波通信系統(tǒng)。在衛(wèi)星通信中,受到自由空間損耗、噪聲、多徑、多普勒頻移等影響,信號會出現(xiàn)較大的畸變,在功率受限的情況下,需要采用較強(qiáng)糾錯能力的信道編碼方法來實(shí)現(xiàn),將信號誤碼率降低。
1 現(xiàn)狀
銥星系統(tǒng)為低軌衛(wèi)星系統(tǒng),衛(wèi)星運(yùn)行軌道高度為733米到785米,66顆衛(wèi)星組成星座,覆蓋了地區(qū)包括南北兩極的全部區(qū)域,可支持的數(shù)據(jù)速率為4.8kbps(語音)和2.4kbps(數(shù)據(jù)),傳輸時延大于2.6ms。使用碼率r=3/4,約束長度為7的卷積碼作為前向糾錯碼。銥星系統(tǒng)軌道高度低,路徑衰減小,傳輸時延短,便于減小衛(wèi)星和終端的體積,成本低。
海事衛(wèi)星系統(tǒng)是一種高軌衛(wèi)星系統(tǒng),也是一種地球同步軌道衛(wèi)星,衛(wèi)星軌道高度大約為35700km。海事衛(wèi)星系統(tǒng)使用卷積碼編碼,維特比譯碼。
早期的民航衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要用于前艙語音通信,保證前艙及時地與地面建立通信。隨著民用航空的發(fā)展,人們對于后艙使用衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的要求也越來越迫切,而后艙通信的關(guān)鍵是大量數(shù)據(jù)同時傳輸,卷積碼的糾錯性能已經(jīng)不能滿足新一代的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。對于要求越來越高的衛(wèi)星通信系統(tǒng),高的傳信率和低的誤碼率成為了衡量系統(tǒng)好壞的一個標(biāo)準(zhǔn)。新興的Turbo碼和LDPC碼是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中較為理想的信道編碼方法。
2 數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)
數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)模型如圖1所示,u是信道編碼器的輸入,對u加入冗余校驗(yàn)位,按照某些編碼規(guī)則編碼后,編碼器輸出。衛(wèi)星信道充足的帶寬允許系統(tǒng)以較低的碼速率傳輸數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)之間的符號干擾可以忽略,信道引入的加性噪聲和干擾可以用高斯白噪聲來模擬,并且這種噪聲在符號之間是相互獨(dú)立的。所以衛(wèi)星信道基本上是加性高斯白噪聲信道(AWGN)。
3 Turbo碼
最初的Turbo碼是由Berrou提出,編碼結(jié)構(gòu)中將兩個系統(tǒng)遞歸卷積碼(RSC碼)通過交織器并行連接,一個信息比特產(chǎn)生兩個對應(yīng)的校驗(yàn)位信息,這兩個RSC嗎的編碼器結(jié)構(gòu)相同。它的譯碼采用迭代譯碼方案,兩個分量碼輪流調(diào)用軟輸入軟輸出(SISO)譯碼器,進(jìn)行迭代譯碼。Berrou和Glavieux經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,采用隨機(jī)交織器的Turbo碼,信息序列長度為65535比特,通過18次迭代譯碼,在信噪比Eb/N0為0.7dB時,碼率1/2的Turbo碼能達(dá)到AWGN信道上誤比特率(BER)小于等于10-5,從而證明Turbo碼是一種逼近容量限的碼。
Turbo碼編碼通過一個交織器將兩個分量碼編碼器并行級聯(lián)。交織器將信息比特重新置位,使得相同信息序列內(nèi)的輸入比特按照不同的方式排序。
假設(shè)信息位位數(shù)為k=1,定義輸入信息序列長度為N,信息序列為,其中。輸入信息一方面輸入分量碼1的編碼器進(jìn)行卷積編碼,同時輸入信息進(jìn)入交織器交織后,產(chǎn)生相同長度但比特位信息不同的序列。然后將輸入到分量碼2的進(jìn)行編碼,從而得到了和這兩個不同的校驗(yàn)序列。假設(shè)分量編碼器1采用碼率1/2系統(tǒng)遞歸卷積碼(RSC碼),同時分量編碼器2也采用這種分量碼,那么在不使用刪余技術(shù)時整個Turbo編碼器的碼率就是1/3。整體碼字由系統(tǒng)比特序列和校驗(yàn)比特序列和構(gòu)成。這就是說時間i的編碼輸出為,其中。
為了提高Turbo碼的效率,減少校驗(yàn)位,我們可以使用高碼率的分量碼,還可以對兩個校驗(yàn)序列進(jìn)行有規(guī)律的刪余,接收端再將接受到的比特序列與信息序列復(fù)用起來,復(fù)用后的傳輸序列會輸入到數(shù)據(jù)調(diào)制器。舉例如下,為了將Turbo碼的碼率提升至1/2,可以按照如下的刪余矩陣對兩個校驗(yàn)序列進(jìn)行刪余
其中矩陣P第t行的0,表示將刪掉校驗(yàn)位中的第t比特校驗(yàn)信息。那么如上所示的P矩陣表示刪去校驗(yàn)序列中的偶數(shù)比特信息和中的奇數(shù)比特信息。要獲得更高碼率的Turbo碼,可以參考文獻(xiàn)[3],獲得更多的刪余Turbo碼性能分析和刪余矩陣。經(jīng)過刪余后,在i時刻Turbo碼編碼器的輸出為,其中由和交替組成。
Turbo碼采用分量碼迭代譯碼,將兩個分量譯碼器dec1和dec2串行連接進(jìn)行譯碼,其中分量譯碼器的輸入輸出均為軟信息,而且譯碼過程中對應(yīng)的交織器與編碼中所使用的交織器類型相同。第一個譯碼器dec1對分量碼1進(jìn)行MAP譯碼,然后輸出關(guān)于信息序列中每一比特的后驗(yàn)概率值,并從這個后驗(yàn)概率信息中分離出外信息,通過交織器后,輸入到dec2;第二個譯碼器dec2將dec1輸出的外信息作為dec1的先驗(yàn)信息,對分量碼2進(jìn)行MAP譯碼,輸出針對交織后信息序列中的每一比特后驗(yàn)概率值,最后從這個后驗(yàn)概率值中分離出外信息值,對其解交織后輸入dec1,進(jìn)行下一次譯碼。經(jīng)過這樣的多次迭代,從dec1或dec2輸出的外信息數(shù)值會趨于穩(wěn)定,后驗(yàn)概率比將逼近于最大似然譯碼,即以迭代譯碼的局部最優(yōu)解來近似得到最大似然譯碼的全局最優(yōu)譯碼結(jié)果。
4 LDPC碼
R.G.Gallager提出的LDPC(低密度校驗(yàn)碼)采用隨機(jī)方法構(gòu)造校驗(yàn)矩陣,在迭代譯碼算法下,LDPC碼也能逼近信道容量。
根據(jù)雙向遞歸快速編碼算法設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)LDPC碼的編碼器。準(zhǔn)循環(huán)雙對角LDPC碼,它同時具有準(zhǔn)循環(huán)和雙對角兩種結(jié)構(gòu)特性。作為一種準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼,它的校驗(yàn)矩陣由多個大小相等的子矩陣構(gòu)成,每個子矩陣為全零方陣或單位陣向右循環(huán)移位的置換矩陣。
LDPC碼可采用多種方式譯碼,即大數(shù)邏輯譯碼(MLG),比特翻轉(zhuǎn)(BF)譯碼,加權(quán)的比特翻轉(zhuǎn)譯碼,后驗(yàn)概率(APP)譯碼,以及和積算法譯碼。和積算法在這五種譯碼算法中顯示出最好的誤碼率性能,它的譯碼算法是基于置信度傳播的迭代譯碼。類似于Turbo碼的迭代譯碼過程,下一次迭代的輸入是上一次譯碼輸出時計(jì)算出的碼符號可靠度量度。譯碼過程會迭代進(jìn)行,直到滿足算法中要求的停止條件。最后,根據(jù)計(jì)算出的碼符號的可靠度量度,做出硬判決。
LDPC碼在各種信道條件下,都比相同的目前已知的編碼方式有更好的性能。對于長碼,LDPC碼的性能要超過Turbo碼。
5 性能仿真
我們在AWGN信道上的信息傳輸模型為:
其中,服從高斯分布N(0,1),是與編碼序列對的調(diào)制信息。若采用BPSK調(diào)制,則信道上傳輸?shù)碾x散發(fā)送符號為
通過信道的傳輸、接收端相干解調(diào),那接收機(jī)的匹配濾波器在i時刻的輸出采樣值為。
給出信息序列長度120,1/3和1/2碼率的Turbo碼短幀長仿真結(jié)果,見圖4。采用分量碼為(1,15/13)系統(tǒng)遞歸卷積碼,分量碼的結(jié)尾處理方式為截?cái)嗪蜌w零。調(diào)制方式為BPSK,信道為AWGN信道,譯碼算法為Log-Map算法,迭代8次。本文的交織器采用QPP交織器。
同時,圖2給出了(1280,2560)碼長的LDPC碼性能仿真,其中包含兩個LDPC碼(分塊數(shù)分別為8×16和16×32)。采用歸一化最小和譯碼,其中歸一化修正因子α取值為0.75,信道模型為AWGN信道,調(diào)制方式為BPSK調(diào)制,無量化迭代50次,每個點(diǎn)均統(tǒng)計(jì)800個錯誤幀。
6 結(jié)語
Turbo碼近似于隨機(jī)碼,有較強(qiáng)的糾突發(fā)錯誤的能力,因此,被認(rèn)為是應(yīng)用于衛(wèi)星ATM網(wǎng)絡(luò)較理想的信道編碼方式。而對于長碼,與LDPC碼對此,Turbo碼存在錯誤平層,所以長碼傾向于LDPC碼,以提高系統(tǒng)性能。
參考文獻(xiàn)
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篇4
關(guān)鍵詞:多路串口擴(kuò)展 數(shù)字傳感器 DSP 嵌入式系統(tǒng)
中圖分類號:TP29 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)10-0138-03
隨著數(shù)字化電子芯片技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)已成為人們?nèi)找骊P(guān)注并得到迅速發(fā)展的前沿技術(shù)。目前,在微電子技術(shù)發(fā)展的帶動下,數(shù)字信號處器(DSP)的發(fā)展日新月異,性能價(jià)格比不斷上升,開發(fā)手段不斷改進(jìn),在新一代航空相機(jī)均已采用數(shù)字化接口,各系統(tǒng)以DSP作為嵌入式系統(tǒng)的中央處理器,并采用串口異步通信接口與其傳感器進(jìn)行通訊。利用DSP的特點(diǎn)和外界進(jìn)行多異步串行通信的設(shè)計(jì)顯得尤為重要[1]。
在儀器儀表數(shù)據(jù)通信中,串行通信一直具有極其重要的地位。異步串口通信具有線路簡單、應(yīng)用靈活、可靠性高等一系列優(yōu)點(diǎn),長期以來獲得了廣泛的應(yīng)用,在數(shù)字控制領(lǐng)域,其優(yōu)越性尤為明顯[2]。TMS320F2812是TI公司的一款性價(jià)比較高的32位定點(diǎn)DSP芯片,應(yīng)用前景非常廣闊。但它僅有兩個異步串行通信接口,這在很多應(yīng)用場合遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在數(shù)字化外設(shè)較多的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,要滿足高實(shí)時性、高波特率的要求,則需要進(jìn)行多串口異步通信接口,因此高速可靠通信的應(yīng)用十分必要[3]。
目前,串口擴(kuò)展芯片的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)普遍,如上位機(jī)與多行串行通訊,下位機(jī)再與多個子系統(tǒng)串行通訊,串行數(shù)字傳感器信號采集等[4]。在許多文獻(xiàn)中都可以查閱,但大多都是應(yīng)用單片串口擴(kuò)展芯片(如TL16C554A或TL16C752B)擴(kuò)展了DSP的4路或2路串口,幾乎沒有文獻(xiàn)資料對多片串口擴(kuò)展芯片如何使用進(jìn)行說明。當(dāng)單片串口擴(kuò)展芯片無法滿足嵌入式系統(tǒng)的外部數(shù)字傳感器數(shù)量要求時,則需要兩片或多片串口擴(kuò)展芯片與DSP進(jìn)行異步串行通訊。本文以兩片TL16C752B為例,通過硬件實(shí)現(xiàn)與軟件設(shè)計(jì),根據(jù)時序要求,通過長期、大量的試驗(yàn),驗(yàn)證了多串口擴(kuò)展芯片與DSP通訊的可行性及可靠性,大大提高了DSP的與外設(shè)數(shù)字器件的通訊能力,使DSP可以獲取更多有效、快速的數(shù)據(jù)信息。
1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
某機(jī)載航空相機(jī)的多串口擴(kuò)展芯片數(shù)字傳感器采樣系統(tǒng)由TI公司生產(chǎn)的TMS320F2812、TPS767D301、兩片TL16C752B,SN164245以及兩片AML26C32組成。
TMS320F2812作為CPU主要處理異步通訊芯片的工作時序、參數(shù)配置和控制邏輯,傳感器數(shù)據(jù)、地址的分配以及數(shù)字傳感器信號處理。DSP與TL16C752B使用兩個頻率為29.4912MHz的晶振。電源芯片TPS767D301為TMS320F2812提供3.3V驅(qū)動電源和1.9V核心電源。差分轉(zhuǎn)換芯片AML26C32將數(shù)字傳感器的差分信號轉(zhuǎn)換為5VTTL電平信號。電壓轉(zhuǎn)換芯片SN164245將傳感器的5V電平信號轉(zhuǎn)換為3.3V的電平信號,提供給DSP和串口擴(kuò)展芯片。串口擴(kuò)展芯片TL16C752B將外部串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)傳送給DSP。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
1.1 串口擴(kuò)展芯片與DSP接口
TL16C752B是一款TI公司生產(chǎn)的高性能UART芯片,具有兩個異步串行轉(zhuǎn)換通道,每通道可以從設(shè)備接收數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)串并轉(zhuǎn)換;同時也可以從CPU端接收數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)并串轉(zhuǎn)換;采用8位異步并行存儲器接口,3.3V電源供電,每通道具有64BYTE深度的FIFO,最大波特率3Mbp。在FIFO模式下,能大幅減少CPU的中斷數(shù)量,具有軟件/硬件自動流控制的特點(diǎn),可極大降低軟件開銷;可工作于查詢模式,中斷模式和DMA模式,并且編程可選擇中斷和DMA的FIFO深度等級; 保持與移位寄存器使得CPU與串行數(shù)據(jù)問不需要精確同步;具有可編程的波特率發(fā)生器,便于靈活選擇數(shù)據(jù)收發(fā)頻率[4]。
TL16C752B必須在硬件復(fù)位后,才能進(jìn)行寄存器配置,復(fù)位脈沖寬度要求至少200nS,因此,不宜將其RESET引腳與DSP的復(fù)位引腳連接,而用一個GPIO口控制其復(fù)位,這樣在TL16C752B與DSP發(fā)生數(shù)據(jù)失鎖或通訊故障時,DSP不復(fù)位的情況下,重新對TL16C752B進(jìn)行復(fù)位配置寄存器后建立鏈接[5]。文中將TL16C752B配置為DMA查詢模式,16BYTE深度FIFO,啟用超時中斷,接收串行數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)串轉(zhuǎn)并數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。傳感器數(shù)據(jù)由芯片的RXA,RXB腳輸入,當(dāng)FIFO中的數(shù)據(jù)溢出,或產(chǎn)生超時中斷后,相應(yīng)的RXRDY腳發(fā)出數(shù)據(jù)有效信號,DSP訪問CPLD以控制TL16C752B的片選信號CSA、CSB。DSP的地址信號A0、A1、A2與片選信號共同作為TL16C752B的地址端口進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和寄存器的讀寫。DSP的數(shù)據(jù)端口D0~D7與TL16C752B的數(shù)據(jù)端口D0~D7連接。DSP的讀寫信號IOR、IOW與TL16C752B的讀寫信號IOR、IOW連接,從而控制寫入或讀取TL16C752B的FIFO寄存器數(shù)據(jù)[6]。器件接線圖如圖2所示。
外部數(shù)字傳感器為兩個數(shù)字光纖陀螺,兩個數(shù)字編碼器。
1.2 串口擴(kuò)展芯片寄存器設(shè)置
TL16C752B共有20個寄存器,各寄存器地址通過地址線A0、A1、A2以及寄存器進(jìn)行尋址,增強(qiáng)功能寄存器與通用寄存器地址復(fù)用,通過程序?qū)拇嫫鬟M(jìn)行讀寫、修改。寄存器映射地址與功能如表1所示。
配置系統(tǒng)通訊波特率時,線性控制寄存器LCR的最高位置位,即LCR=0x80。配置增強(qiáng)功能寄存器EFR時,則需令LCR=0xBF。查詢模式將IER配置為0,而LCR低四位決定通訊格式的配置。
1.3 串口擴(kuò)展芯片時序
串口擴(kuò)展芯片的復(fù)位引腳連到DSP通用I/O口,系統(tǒng)上電后,該I/O口輸出為高電平,使串口擴(kuò)展芯片處于復(fù)位狀態(tài),可靠復(fù)位后,該I/O口輸出為低電平,開始串口擴(kuò)展芯片寄存器配置[7,8]。在寄存器配置過程中,DSP地址線、寫信號與片選信號共同作用于串口擴(kuò)展芯片,該過程時序如圖3所示。
寄存器配置結(jié)束后,擴(kuò)展芯片按照設(shè)定的波特率和數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,當(dāng)采集字節(jié)數(shù)達(dá)到設(shè)定FIFO深度時,擴(kuò)展芯片的RXRDY由高電平變?yōu)榈碗娖?,DSP發(fā)出讀信號,并通過查詢該引腳狀態(tài)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取[9]。時序圖如圖4所示。
1.4 串口擴(kuò)展芯片硬件連接注意事項(xiàng)
當(dāng)多片擴(kuò)展芯片并聯(lián)時,其片選引腳應(yīng)與DSP或CPLD控制引腳相連。多余的擴(kuò)展芯片片選引腳應(yīng)強(qiáng)制拉高,(當(dāng)三片TL16C752B連接五路外設(shè)時,其中一個芯片只用一路片選,另一路應(yīng)拉高)否則該引腳可能出現(xiàn)不確定狀態(tài),造成數(shù)據(jù)總線不正常。
當(dāng)芯片復(fù)位后,各寄存器初始化為默認(rèn)值,應(yīng)重新配置寄存器,否則芯片無法正常工作。
每個晶振只能驅(qū)動兩個串口擴(kuò)展芯片,如果串口擴(kuò)展芯片數(shù)量大于2需增加晶振。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件基于DSP嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境CCS 3.3平臺,并采用C語言開發(fā)編寫。該系統(tǒng)軟件主要分為三個模塊:初始化模塊、數(shù)據(jù)采集及處理模塊和數(shù)據(jù)錯誤處理模塊。
2.1 初始化模塊
初始化模塊主要完成DSP內(nèi)部時鐘、寄存器初始化配置、GPIO端口初始化、定時器中斷設(shè)定及串口擴(kuò)展芯片初始化配置等功能。系統(tǒng)初始化后,便可按規(guī)定的時序完成系統(tǒng)需求。
對TLI6C752的初始化首先需要改置波特率、中斷使能寄存器(IER)、MODEM制寄存器(MCR)、FIFO控制寄存器(FCR)、線性控制寄存器(LCR)。
可編程波特率寄存器分為高位寄存器(DLH)和低位寄存器(DLL),其可編程波特率寄存器加載值計(jì)算公式如下:
加載值=外部芯片時鐘/(16*波特率*系數(shù))
當(dāng)且僅當(dāng)LCR=0x80時,才能將加載值寫入可編程波特率寄存器的DLH和DLL。加載時設(shè)置MCR的第7位為0,系數(shù)為1。該系統(tǒng)采用29.4912MHz的輸入時鐘,數(shù)字編碼器的波特率為115.2kbps,由公式得DLL的加載值為16,高位加載值為0;數(shù)字光纖陀螺的波特率為230.4kbps,由公式得DLL的加載值為8,高位加載值為0。系統(tǒng)采用查詢接收方式,中斷使能寄存器(IER)設(shè)置為0。MODEM控制寄存器(MCR)與EFR用于設(shè)置FIFO控制寄存器觸發(fā)級別。線性控制寄存器(LCR)控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)母袷?,包括字長、停止位的個數(shù)以及校驗(yàn)類型的選擇。數(shù)字編碼器的字長8位,1個起始位,1個停止位,LCR設(shè)置為3。數(shù)字光纖陀螺的字長8位,1個起始位,偶校驗(yàn),1個停止位,LCR設(shè)置為0x1B[10-13]。
2.2 數(shù)據(jù)采集及處理模塊
傳感器數(shù)據(jù)采用查詢方式接收,當(dāng)TL16C752B中的FIFO達(dá)到FCR設(shè)定的字節(jié)數(shù)時,其RXRDY引腳由高電平跳變?yōu)榈碗娖?,此時DSP與RXRDY相連的輸入I/O口循檢到低電平信號時,讀信號有效,CPLD控制其片選信號有效,接收保存寄存器的地址為0x00H,所以DSP地址線A0、A1、A2輸出為0x00H時讀取傳感器數(shù)據(jù),開始讀取FIFO中的數(shù)據(jù),并設(shè)置數(shù)據(jù)更新標(biāo)志位。當(dāng)FIFO被讀空時,RXRDY引腳則再次變?yōu)楦唠娖?,DSP停止讀取數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)更新標(biāo)志位清零。
在一幀數(shù)據(jù)接收完成后,需要對傳感器原始數(shù)據(jù)進(jìn)行重新組合和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化,為了不占用系統(tǒng)資源,及時響應(yīng)數(shù)據(jù)更新,該數(shù)據(jù)處理過程僅在數(shù)據(jù)更新標(biāo)志位為零時進(jìn)行。
2.3 數(shù)據(jù)錯誤處理模塊
為了保證數(shù)據(jù)更新的實(shí)時性和有效性,軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)奇偶校驗(yàn)外,還進(jìn)行了幀頭校驗(yàn)與數(shù)據(jù)超時校驗(yàn)。本系統(tǒng)中由于數(shù)字編碼器無奇偶校驗(yàn)位,所以無法進(jìn)行奇偶校驗(yàn),但可以進(jìn)行幀頭校驗(yàn)和數(shù)據(jù)超時校驗(yàn),當(dāng)編碼器的幀頭為0x7E且?guī)矠?xE7時,認(rèn)為該幀數(shù)據(jù)正確有效,數(shù)據(jù)幀無效計(jì)數(shù)器清零,當(dāng)數(shù)據(jù)無效幀計(jì)數(shù)累加超過三十次,認(rèn)為數(shù)據(jù)更新超時,此時對TL16C752B復(fù)位,并重新初始化配置其寄存器。數(shù)字光纖陀螺為偶校驗(yàn),也可以進(jìn)行幀頭校驗(yàn)和數(shù)據(jù)超時校驗(yàn),當(dāng)陀螺的幀頭為0x80時,認(rèn)為該幀數(shù)據(jù)正確有效,數(shù)據(jù)幀無效計(jì)數(shù)器清零,當(dāng)數(shù)據(jù)無效幀計(jì)數(shù)累加超過三十次,進(jìn)行復(fù)位操作[14-15]。
3 測試結(jié)果
為了驗(yàn)證系統(tǒng)對外設(shè)傳感器數(shù)據(jù)采集的時序及錯誤處理機(jī)制是否滿足設(shè)計(jì)要求,分別對兩個數(shù)字編碼器和數(shù)字陀螺進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取,并記錄其工作時序。數(shù)字編碼器的一幀數(shù)據(jù)由4個字節(jié)組成,幀頭為0x7E,角度數(shù)據(jù)2個字節(jié),幀尾為0xE7。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后,超時中斷觸發(fā)RXRDY信號由高變低,當(dāng)DSP查詢到該信號有效后,DSP輸出片選信號,讀信號有效,并讀取串口擴(kuò)展芯片中FIFO的一幀數(shù)據(jù),F(xiàn)IFO被讀空后RXRDY信號再次變高,DSP輸出片選無效,讀信號無效,完成一幀數(shù)據(jù)讀取。當(dāng)幀頭不為0x7E或幀尾不為0xE7時,該幀數(shù)據(jù)被認(rèn)為是無效數(shù)據(jù),丟棄,當(dāng)數(shù)據(jù)幀連續(xù)30次無效時,TL16C752B重新復(fù)位。數(shù)字編碼器的工作時序如圖5所示。
數(shù)字光纖陀螺的一幀數(shù)據(jù)由11個字節(jié)組成,幀頭為0x80,角速度數(shù)據(jù)10個字節(jié)。當(dāng)一幀數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后,超時中斷觸發(fā)RXRDY信號由高變低,當(dāng)DSP查詢到該信號有效后,DSP輸出片選信號,讀信號有效,并讀取串口擴(kuò)展芯片中FIFO的一幀數(shù)據(jù),F(xiàn)IFO被讀空后RXRDY信號再次變高,DSP輸出片選無效,讀信號無效,完成一幀數(shù)據(jù)讀取。當(dāng)幀頭不為0x80時,該幀數(shù)據(jù)被認(rèn)為是無效數(shù)據(jù),丟棄,當(dāng)數(shù)據(jù)幀連續(xù)30次無效時,TL16C752B重新復(fù)位。數(shù)字光纖陀螺的工作時序如圖6所示。
4 結(jié)語
本文通過對TL16C752B串口擴(kuò)展芯片的應(yīng)用、原理分析及系統(tǒng)設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了基于DSP嵌入式系統(tǒng)的多串口擴(kuò)展芯片并聯(lián)設(shè)計(jì)應(yīng)用,這大大提升了DSP對數(shù)字外設(shè)傳感器的訪問能力,提高了DSP系統(tǒng)集成度,使一個DSP單元可以完成多傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和基于多傳感器反饋機(jī)構(gòu)的控制。該傳感器采集系統(tǒng)已應(yīng)用到某型號機(jī)載航空相機(jī)中,系統(tǒng)運(yùn)行可靠,傳感器數(shù)據(jù)采集速率達(dá)到設(shè)計(jì)要求,多傳感器采集時序符合設(shè)計(jì)要求,不存在數(shù)據(jù)競爭現(xiàn)象。
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篇5
關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù);通信技術(shù);傳感技術(shù)
中圖分類號TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2011)41-0203-01
1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)軟件,為需要或者可能需要它的人提供服務(wù)的技術(shù)。包括:平面設(shè)計(jì)、SQL SERVER數(shù)據(jù)庫應(yīng)用、3DS軟件應(yīng)用、網(wǎng)頁制作、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、Visual FoxPro應(yīng)用基礎(chǔ)、工具軟件等的應(yīng)用。現(xiàn)在是信息化的時代,人們已經(jīng)擺脫了就的辦公工具,換上了計(jì)算機(jī),現(xiàn)在幾乎每個單位,辦公室都會有計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)為人們辦公帶來了很大的方便。如以前需要手動書寫記錄的記錄檔案,現(xiàn)在都可以用計(jì)算機(jī)輸入,這樣既省力、省時間同時貯存起來還方便,尋找起來也方便。以下舉幾個在企業(yè)在辦公時計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的重要性的例子。
例如:學(xué)校,現(xiàn)在隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,多媒體技術(shù)加入了教學(xué),這樣有許多原先老師不能用語言表達(dá)出來的東西可以通過多媒體計(jì)算機(jī)直觀的傳遞給學(xué)生,這樣是學(xué)生能夠清晰更直觀的接受知識。在是現(xiàn)在高校都建了數(shù)字圖書館這也是應(yīng)用了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)建立起來的。圖書館是教師和學(xué)生查閱文獻(xiàn)的主要地方。數(shù)字圖書館是利用智能檢索不僅可以實(shí)現(xiàn)原有的按知識體系進(jìn)行檢索,還可以實(shí)現(xiàn)跨庫的多媒體檢索,使用戶不管在任何時間、任何地點(diǎn),只要進(jìn)入數(shù)字圖書館系統(tǒng),就可以迅速地獲取所需的信息。所以數(shù)字圖書館的出現(xiàn),給老師和同學(xué)帶來了更大的便利。當(dāng)然不只是高校里計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用普及,其他全國各行各業(yè)也都普及了計(jì)算機(jī)技術(shù)比如廣告業(yè)、農(nóng)業(yè)。
2 通信技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)在隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動設(shè)備將持續(xù)發(fā)展,通信技術(shù)成為人們生活中必不可少的重要工具。因?yàn)橥ㄐ偶夹g(shù)現(xiàn)在具有最快的速率、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)交換功能,以及更智能等功能。此外,隨著人們對通信技術(shù)的不斷認(rèn)識與開發(fā),更多新的產(chǎn)品和技術(shù)推出并應(yīng)用?,F(xiàn)在通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到光纖及光通信技術(shù),無限網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),寬帶通信技術(shù)。現(xiàn)在中國發(fā)展較大的通信技術(shù)公司有,中國移動、中國聯(lián)通、中國電信,這3個公司的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)幾乎已經(jīng)遍布全國甚至其他國家。特別是手機(jī)的應(yīng)用,作為人與人之間的聯(lián)系作用,幾乎是每人一個手機(jī)當(dāng)然其他方面也有應(yīng)用比如:航空航天應(yīng)用通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)飛行器與飛行器之間或飛行器與地球站之間的無線電信息傳輸。根據(jù)通信距離的不同,可分為航空通信(大氣層內(nèi))技術(shù)和航天通信(大氣層外)技術(shù)。航空航天通信技術(shù)要抗干擾能力強(qiáng)、保密性好,與自動化控制設(shè)備、計(jì)算機(jī)連接方便等特點(diǎn),其中在航空航天中得到廣泛的應(yīng)用有數(shù)字通信、模擬通信和混合通信數(shù)字通信。
3 傳感技術(shù)的應(yīng)用
相對于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和通信技術(shù)迅速,傳感技術(shù)發(fā)展有些滯后,因此,我國和世界各國都視傳感技術(shù)為現(xiàn)代電子信息技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)之一。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師們越來越多地使用上觸摸屏,因?yàn)橛|摸屏不僅適用于中國多媒體信息查詢的國情,而且在工業(yè)領(lǐng)域觸摸屏有廣泛的應(yīng)用,因?yàn)橛|摸屏具有堅(jiān)固耐用、反應(yīng)速度快、節(jié)省空間、易于交流等許多優(yōu)點(diǎn)。
隨著信息化社會的快速發(fā)展,觸摸屏的應(yīng)用日趨普及,并越來越重要。所以觸摸屏產(chǎn)品在我國己逐漸形成了產(chǎn)業(yè)。觸摸屏輸入技術(shù)是一種操作方式簡單,使用者無需再通過鍵盤和鼠標(biāo),僅用手指觸摸屏幕上的圖形、表格或提示標(biāo)志,便可從屏幕上得到其所需的諸種信息一種新穎輸入技術(shù)。因此,觸摸屏輸入將完全摒棄了鍵盤的輸入功能,直接表達(dá)使用者的操作意愿??梢哉f,觸摸屏輸入取代了鍵盤、光筆、鼠標(biāo)及數(shù)字轉(zhuǎn)換器一類的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備,可以用指尖表達(dá)一切信息。達(dá)到了其操作簡便直觀、圖像清晰、堅(jiān)固耐用及節(jié)省空間等優(yōu)點(diǎn),它可配用于一切電子顯示器,并可與顯示器制成一體,人機(jī)交互性佳,操作方便,使用靈活,效率高及輸入速度快。故觸摸屏輸入裝置在將來將會發(fā)展成為一種諸種信息產(chǎn)品的主流技術(shù)之觸摸屏輸入以其人機(jī)交互簡便性,己廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制、公共信息咨詢(如電信局、稅務(wù)局、銀行、電力、郵政、公用電話機(jī)與公共問詢系統(tǒng))、金融證券交易市場、商業(yè)自動化辦公室自動化(oA)、翻譯機(jī)、家用電器及軍事指揮控制系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域。在消費(fèi)領(lǐng)域內(nèi),觸摸屏輸入日趨增多地應(yīng)用于家用電器、銷售終端機(jī)口Os),游戲機(jī)、多媒體教學(xué)、房地產(chǎn)預(yù)售、餐館預(yù)約、飛機(jī)與車船預(yù)訂和城市導(dǎo)游機(jī)等。在上述這些應(yīng)用中,使用方便和經(jīng)久耐用是至關(guān)重要的因素。在商業(yè)應(yīng)用中,金融業(yè)務(wù)部門己普遍使用此種觸摸屏輸入,如銀行自動出納機(jī)。高檔的先進(jìn)電子測量儀器儀表、醫(yī)療器械、醫(yī)療信息管理系統(tǒng)及辦公室自動化系統(tǒng)亦使用觸摸屏輸入。觸摸屏的最大市場在軍用產(chǎn)品方面,如空中交通管制、全球定位系統(tǒng)(GPs)、各軍兵種武器控制系統(tǒng)、防空系統(tǒng)等。軍用的主要要求是響應(yīng)速度快及顯示清晰度高。
4 結(jié)論
以計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)為代表的電子信息應(yīng)用正在逐步走進(jìn)我們的生活,我們的生活也正因?yàn)殡娮有畔⒓夹g(shù)在現(xiàn)代社會中的應(yīng)用普及而發(fā)生改變,相信這種改變將日益明顯,科技進(jìn)步的步伐改變的不僅僅是技術(shù),更是我們身邊的一切。改變無處不在,改變就在身邊。
參考文獻(xiàn)
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篇6
關(guān)鍵詞:電子通信系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) 科學(xué)技術(shù)
中圖分類號:TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)05-0066-01
二十一世紀(jì)是一個科技時代,在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動下,我國科學(xué)技術(shù)不斷地創(chuàng)新和改進(jìn),日新月異。電子通信技術(shù)是我國現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的重要組成部分,與人們的生活密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代電子通信技術(shù)的發(fā)展,其被廣泛應(yīng)用于我國各個行業(yè)中,具有重要的影響力。電子通信技術(shù)的創(chuàng)新,促進(jìn)了我國通信產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,提高了人們的生活水平。無論是從我國科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略上來看,還是從通信產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)力來看,電子通信技術(shù)都占有重要的地位,需要予以高度重視。電子通信技術(shù)是目前最為先進(jìn)的通信技術(shù)之一,發(fā)展前景十分好,其在移動通信和電子通信過程中都有所應(yīng)用。雖然電子通信系統(tǒng)的應(yīng)用具有高效性,但是電子通信技術(shù)還并不完善,仍然存在著一些缺點(diǎn)。為此,必須在實(shí)際應(yīng)用中,對電子通信的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,加以改進(jìn),以促進(jìn)電子通信技術(shù)的發(fā)展,為我國通信產(chǎn)業(yè)帶來高效益。
1 電子通信系統(tǒng)的基本內(nèi)容
電子通信系統(tǒng)是我國現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展過程中的重要內(nèi)容,其與電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相互促進(jìn)、相互發(fā)展,備受人們的關(guān)注。隨著現(xiàn)代電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展,人們的生活發(fā)生了巨大的改變。無論是在生活中,還是工作和學(xué)習(xí)中,電子通信技術(shù)的應(yīng)用都為人們帶來了不小的影響,促使其改變了生活方式、工作模式和學(xué)習(xí)方法。電子通信系統(tǒng)的運(yùn)用,使人們在工作和學(xué)習(xí)中不再受到時間和空間的限制,有效地提高了人們的工作效率和學(xué)習(xí)能力,節(jié)約了時間,能促使人們獲得更多的效益。電子通信系統(tǒng)結(jié)合了通信技術(shù)和信息技術(shù),是我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展的具體體現(xiàn),其不僅僅促進(jìn)了移動通信的發(fā)展,還改善了生物技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),使其獲得更大的進(jìn)步。電子通信系統(tǒng)是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中的重要分支,是現(xiàn)代信息發(fā)展中的重要內(nèi)容,既促進(jìn)了我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,又拉動了我國經(jīng)濟(jì)的增長。
2 電子通信系統(tǒng)在各個領(lǐng)域中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)
2.1 電子通信系統(tǒng)在衛(wèi)星通信中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)
在全球一體化的形成下,信息技術(shù)的發(fā)展也逐漸全球化,世界各國人民對信息的需求量越來越多,所需要的信息也逐漸呈現(xiàn)出復(fù)雜性和多樣性。在這種情況下,為滿足人們對信息的需求,必須不斷地創(chuàng)新通信技術(shù),讓其與時俱進(jìn),適應(yīng)當(dāng)今這個業(yè)務(wù)繁多、多媒體發(fā)展的全新時代。電子通信技術(shù)在衛(wèi)星系統(tǒng)中的應(yīng)用比較多,而衛(wèi)星系統(tǒng)通常是在航空領(lǐng)域中使用。衛(wèi)星通信是我國電子通信系統(tǒng)中具有巨大優(yōu)勢的系統(tǒng)之一,其所擁有的通信技術(shù)較為先進(jìn),具有通信容量大的特點(diǎn)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)可進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸,傳輸?shù)木€路十分穩(wěn)定,具有很強(qiáng)的抗干擾性,其擁有靈活的組網(wǎng),激動性能十分好。電子系統(tǒng)在衛(wèi)星系統(tǒng)中需要應(yīng)用到衛(wèi)星極光通信。數(shù)據(jù)壓縮和新型數(shù)字調(diào)制等關(guān)鍵技術(shù)。為解決衛(wèi)星通信系統(tǒng)中存在的問題即寬帶IP難點(diǎn)和高速業(yè)務(wù)等方面的問題,可應(yīng)用這些關(guān)鍵技術(shù)來解決,具體如下:可以壓縮處理所傳輸?shù)膭討B(tài)或靜態(tài)信息,以簡化信息的復(fù)雜度,促進(jìn)信息傳輸效率的提高;在傳輸處理信息技術(shù)時,可采用智能衛(wèi)星天線系統(tǒng);可調(diào)整寬帶IP,創(chuàng)新IP選擇方式;利用編碼來改進(jìn)所傳輸?shù)男畔?;進(jìn)行多個地址的關(guān)聯(lián)處理,以避免IP地址出現(xiàn)故障;在處理信息時,可采用衛(wèi)星激光技術(shù),以提高信息處理效果。
2.2 電子通信系統(tǒng)在移動通信中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)
電子通信系統(tǒng)在移動通信中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)是分布式天線技術(shù),這種技術(shù)的應(yīng)用具有良好的效果。無線信號處理單元、移動交換中心和虛擬小區(qū)中央控制器,構(gòu)成了采用分布式天線技術(shù)的移動通信系統(tǒng)。在移動通信系統(tǒng)中存在許多虛擬小區(qū),而每個虛擬小區(qū)都有無線信號處理單元,而且每個無線信號處理單元之間相距較遠(yuǎn),其作用在于預(yù)處理所接受的信號。對每個虛擬小區(qū)中的信號進(jìn)行預(yù)處理,發(fā)揮收發(fā)功能之后,要將其與核心處理單元相連接,并通過光纖、微波無線信道等來處理信號。采用分布式天線技術(shù)的移動通信系統(tǒng)主要是依靠一下兩種方式來實(shí)現(xiàn)通信:第一種方式是將每個無線信號處理單元中的上行鏈路信號在同一時間內(nèi)法發(fā)射,要強(qiáng)調(diào)的是所發(fā)射的上行鏈路信號與下行鏈路信號相同。當(dāng)信號被無線信號處理單元接收之后,則可直接利用核心處理單元來進(jìn)行處理。這種方法具有可實(shí)行性,并不復(fù)雜,具有簡便性,但是其缺點(diǎn)在于無法擴(kuò)展移動通信系統(tǒng)的信息容量,干擾系統(tǒng);第二種方式則是在整個業(yè)務(wù)區(qū)域中全面覆蓋分布式大結(jié)構(gòu)無線,通過無線信號來處理信號,以改變蜂窩小區(qū)的形式。這種方式要比第一種方式復(fù)雜,但是效果要高于第一種方式。分布式移動通信系統(tǒng)傳輸信息量比較多,在系統(tǒng)的內(nèi)部能進(jìn)一步的擴(kuò)大容量,能保證信號的穩(wěn)定性,不受陰影效應(yīng)的影響。另外,這種系統(tǒng)所覆蓋的區(qū)域比較廣泛,能促進(jìn)切換性能的提高,具有較強(qiáng)的信息抗干擾力,可有效地保障信息傳輸?shù)募皶r性和準(zhǔn)確性。
3 結(jié)語
隨著時代的發(fā)展、社會的進(jìn)步,世界已步入信息化時代,高科技為人們的生活帶來了便利。在這個新環(huán)境下,電子通信系統(tǒng)普及于人們的生活之中,最為常見的應(yīng)用則是移動通信和衛(wèi)星通信。移動通信主要是指人們生活中的所聽的廣播,所看的電視以及人們最為常用的網(wǎng)絡(luò)。這些都是電子通信系統(tǒng)的具體應(yīng)用,其已成為人們生活中不可或缺的一部分,是人們娛樂、工作和學(xué)習(xí)的重要工具。而衛(wèi)星通信技術(shù)則主要是利用于航空領(lǐng)域,極大的促進(jìn)了我國航天事業(yè)的高速發(fā)展?,F(xiàn)階段,電子通信技術(shù)的發(fā)展已成為衡量國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要指標(biāo),必須對其加以改進(jìn)和完善,掌握電子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),以更好的錄用電子通信系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
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篇7
【關(guān)鍵詞】Inmarsat 海事衛(wèi)星系統(tǒng) 應(yīng)用與發(fā)展
Inmarsat是前國際海事衛(wèi)星組織的簡稱,1994年12月,這個機(jī)構(gòu)改名為國際移動衛(wèi)星組織,但是英文縮寫不變。Inmarsat海事衛(wèi)星系統(tǒng)的應(yīng)用,有利于改進(jìn)海上遇險(xiǎn)和人命安全通信、海上公眾通信,提高船舶效率。
一、Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用
關(guān)于Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用,可以從ln-marsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成、Inmarsat航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成和Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn),其具體內(nèi)容如下:
1.Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成。海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)是利用通信衛(wèi)星作為中繼站的一種船舶無線電通信系統(tǒng),從Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成上看,該系統(tǒng)主要由同步軌道通信衛(wèi)星、船載站(SES)、海岸地球站(CES)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制站(NCS)和移動終端(IM)等系統(tǒng)構(gòu)成。船載站與衛(wèi)星之間以及數(shù)字信道均采用L頻段;FM信道采用c頻段;海岸地球站與衛(wèi)星之間采用雙重頻段,它既是衛(wèi)星與地面系統(tǒng)的接口,又是一個控制和接入中心。2.Inmarsat航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成。Inmarsat航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要提供飛機(jī)與地球站之間的地對空通信業(yè)務(wù)。從Inmarsat航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)的構(gòu)成上看,該系統(tǒng)由衛(wèi)星、航空地球站和機(jī)載站(AEC)三部分組成,衛(wèi)星與航空地球站之間采用C波段,衛(wèi)星與機(jī)載站之間采用L波段。航空地球站是衛(wèi)星與地面公眾通信網(wǎng)的接口,機(jī)載站是設(shè)在飛機(jī)上的移動地球站。航空衛(wèi)星通信系統(tǒng)與海上或地面移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)有較大差異。3.Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)。Inmarsat海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的最大優(yōu)勢在于安全可靠,在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時就充分考慮了冗余度、可靠性、可用度等方面因素。海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)是它的移動性,由于海事衛(wèi)星系統(tǒng)使用的L波段固有的特性.寬的天線波束使得L波段終端可以迅速地尋找衛(wèi)星和對準(zhǔn)衛(wèi)星。海事衛(wèi)星系統(tǒng)使用的L波段僅為有限的34MHz帶寬頻率資源(俗稱黃金頻段),為全世界幾十萬個通信終端提供服務(wù),它的瓶頸主要在于衛(wèi)星帶寬資源,目前的用戶主要是面向?qū)I(yè)市場。
篇8
【關(guān)鍵詞】電子通信系統(tǒng);移動衛(wèi)星通信;關(guān)鍵技術(shù)
隨著電子通信技術(shù)的發(fā)展,它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運(yùn)用電子通信技術(shù)突破時間和空間的局限來學(xué)習(xí)和工作。電子通信技術(shù)不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發(fā)展,特別表現(xiàn)在衛(wèi)星通信技術(shù)上。當(dāng)然我國的電子通信技術(shù)還存在一些關(guān)鍵技術(shù)的問題,有待人們改善和加強(qiáng)。
1.電子通信系統(tǒng)概述
電子通信技術(shù)屬于現(xiàn)代通信技術(shù)中的一大部分。電子通信技術(shù)還是信息社會的主要支柱,是現(xiàn)代高新技術(shù)的重要組成部分,甚至是國家國民經(jīng)濟(jì)的神經(jīng)系統(tǒng)和命脈。在現(xiàn)代化信息社會,電子通信技術(shù)無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達(dá)、聲納、導(dǎo)航、遙控與遙測以及遙感等領(lǐng)域,還有軍事和國民經(jīng)濟(jì)各部門的各種信息系統(tǒng)都要運(yùn)用到電子通信技術(shù)。
電子通信系統(tǒng)中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛(wèi)星通信。其中移動通信就包括了衛(wèi)星通信,此外還有蜂窩系統(tǒng)、集群系統(tǒng)、分組無線網(wǎng)、無繩電話系統(tǒng)、無線電傳呼系統(tǒng)等多個領(lǐng)域。
2.電子通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
近幾年來,電子通信技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛(wèi)星通信來看,就存在很多關(guān)鍵性的技術(shù)問題,有待加強(qiáng)和改善。移動通信技術(shù)在電子通信技術(shù)中發(fā)展范圍最大最迅速,傳統(tǒng)的蜂窩通信因?yàn)榭捎脽o線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區(qū)半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區(qū)切換導(dǎo)致空中資源的浪費(fèi)和頻譜效率降低,這也使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統(tǒng)容量,就應(yīng)該突破傳統(tǒng)蜂窩體制,應(yīng)用新的移動通信技術(shù)。
2.1移動通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
在移動通信系統(tǒng)中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式,每個小區(qū)內(nèi)都有很多個無線信號處理單元,這些單元距離都比載波波長要遠(yuǎn)得多,并且它們都能進(jìn)行功放變頻和信號預(yù)處理。要在核心處理單元實(shí)現(xiàn)信號處理的功能,首先就要完成信號的收發(fā)功能和一些簡單的信號預(yù)處理,然后就要與核心處理單元連接,通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實(shí)現(xiàn)。有兩種方式可以實(shí)現(xiàn)分布式移動通信,第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發(fā)射,然后小區(qū)內(nèi)的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優(yōu)點(diǎn)是簡單,缺點(diǎn)則是會不斷干擾系統(tǒng),阻礙了系統(tǒng)容量的擴(kuò)大。第二種方式則是在整個業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)完成無線覆蓋的分布式天線結(jié)構(gòu),通過用大量的無線信號處理單元來實(shí)現(xiàn),從而突破傳統(tǒng)蜂窩小區(qū)的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統(tǒng)”,即“僅與移動臺相近的信號處理單元負(fù)責(zé)與移動臺進(jìn)行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時它也更復(fù)雜。
分布式移動通信較傳統(tǒng)的移動通信技術(shù)有幾點(diǎn)優(yōu)勢,第一是小區(qū)間干擾低、SIR高且系統(tǒng)容量大,第二是它內(nèi)部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應(yīng),還能夠保證不衰落和擴(kuò)大系統(tǒng)的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率,還能降低其切換次數(shù)。第四是它對其他通信系統(tǒng)的干擾小并且在相同發(fā)射功率下覆蓋的區(qū)域更大,反之其發(fā)射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實(shí)現(xiàn)任意形狀的無線業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū),還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。
子通信系統(tǒng)分為5層:應(yīng)用層、驅(qū)動層、傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應(yīng)明確,接口應(yīng)簡單,從而為硬軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ):應(yīng)用層是通信系統(tǒng)的最高層次,它實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)管理功能(如初始化、維護(hù)、重構(gòu)等)和解釋功能(如描述數(shù)據(jù)交換的含義、有效性、范圍、格式等)。驅(qū)動層是應(yīng)用層與底層的軟件接口。為實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層的管理功能,驅(qū)動層應(yīng)能控制子系統(tǒng)內(nèi)多路傳輸總線接口(簡稱MBI)的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試,監(jiān)控其工作狀態(tài),控制其和子系統(tǒng)主機(jī)的數(shù)據(jù)交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數(shù)據(jù)傳輸,傳輸層的任務(wù)包括信息處理、通道切換、同步管理等。數(shù)據(jù)鏈路層按照MIL—STD一1553B規(guī)定。控制總線上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規(guī)定,處理1553B總線物理介質(zhì)上的位流傳輸。應(yīng)用層、驅(qū)動層在各個子系統(tǒng)主機(jī)上實(shí)現(xiàn),傳輸層、數(shù)據(jù)鏈路層、物理層在MBI上實(shí)現(xiàn)。
2.2衛(wèi)星通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)問題
衛(wèi)星通信在電子通信技術(shù)中最為先進(jìn),它也有很大的優(yōu)勢,包括通信距離遠(yuǎn)并且容量大,通信線路質(zhì)量穩(wěn)定可靠以及機(jī)動性能優(yōu)越和靈活地組網(wǎng)等這些都是別的技術(shù)沒有的特點(diǎn)。但隨著不斷快速發(fā)展的全球信息化產(chǎn)業(yè),人們對信息的需求也越來越復(fù)雜多樣,電子通信技術(shù)已進(jìn)入高速、多媒體、業(yè)務(wù)多樣化和可移動的個性化時代。
目前的衛(wèi)星通信的一些關(guān)鍵技術(shù)也存在一些問題,它包括高速數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求。以及衛(wèi)星通信應(yīng)用寬帶IP的難點(diǎn)?,F(xiàn)代衛(wèi)星通信技術(shù)采用一些關(guān)鍵技術(shù)來解決問題,一個就是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù),它能讓靜態(tài)和動態(tài)的數(shù)據(jù)壓縮都能有效提高通信系統(tǒng)在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛(wèi)星天線系統(tǒng);第三個就是寬帶IP衛(wèi)星通信技術(shù)的研究;第四個就是新型高效的數(shù)字調(diào)制及信道編碼技術(shù);第五個就是多址連接技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展;第六個就是衛(wèi)星激光通信技術(shù)。
未來的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)率會通過激光通信來實(shí)現(xiàn),激光的優(yōu)勢會在互聯(lián)衛(wèi)星網(wǎng)中得到充分發(fā)揮,因?yàn)樵谀抢锝?jīng)常會應(yīng)用到激光通信技術(shù),它在外層空間進(jìn)行,所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術(shù)來縮短全球衛(wèi)星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛(wèi)星激光通信在比微波通信數(shù)據(jù)速率高一個數(shù)量級的理想情況下,天線孔徑尺寸會比微波通信衛(wèi)星減小一個數(shù)量級”的觀點(diǎn)。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進(jìn)行工作和運(yùn)行未來的衛(wèi)星之間進(jìn)行激光通信是很有前途的。
總而言之,電子通信系統(tǒng)在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統(tǒng)中范圍最廣最常見的就是移動通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù),移動通信技術(shù)體現(xiàn)在日常的電視廣播網(wǎng)絡(luò)等各種電子傳輸工具上,而衛(wèi)星通信系統(tǒng)則運(yùn)用在比較大型的工程上。電子通信系統(tǒng)的發(fā)達(dá)和完善與否直接決定了一個國家和社會的強(qiáng)弱,所以對其關(guān)鍵技術(shù)問題的分析和研究是很有必要的,掌握了其關(guān)鍵技術(shù)就能很好地運(yùn)用和完善它。
【參考文獻(xiàn)】
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>> 基于ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)的指紋考勤網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 基于ZigBee的短距離無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用 基于ZigBee無線通信的車廂無線煙霧預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于ZigBee技術(shù)的無線通信技術(shù)研究 基于ZigBee的無線通信技術(shù)及其應(yīng)用 基于ZigBee的無線通信技術(shù)及其應(yīng)用分析 基于無線通信ZigBee的電表集抄系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于ZigBee無線通信的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于ZigBee與CAN總線技術(shù)的井下無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì) 基于GSM的無線通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究 基于無線通信網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控研究 基于GPRS的ZigBee協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)通信 ZIGBEE無線通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)控系統(tǒng)的研究與分析 無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 論通信調(diào)度中的Zigbee無線通信技術(shù) 基于ZigBee協(xié)議的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 基于無線通信網(wǎng)絡(luò)的焦?fàn)t四大車聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用 基于ZigBee的多機(jī)器人無線通信系統(tǒng)研究 基于ZigBee無線通信技術(shù)的電力母線溫度監(jiān)測系統(tǒng) 基于ZIGBEE技術(shù)的校園一卡通無線通信系統(tǒng) 常見問題解答 當(dāng)前所在位置:l
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關(guān)鍵詞:電子技術(shù);工程領(lǐng)域;應(yīng)用
電子技術(shù)可分為電力電子技術(shù)和信息電子技術(shù)兩大模塊。電子技術(shù)主要通過電子元器件來實(shí)現(xiàn)各種功能。隨著電子元器件質(zhì)量不斷提高,電子技術(shù)在工程領(lǐng)域中發(fā)揮的作用越來越大。電子技術(shù)的應(yīng)用使工程中的自動化成為可能,同時也有助于解決各種工程難題。因此,電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,對很多工程領(lǐng)域具有重大促進(jìn)作用?,F(xiàn)主要對電子技術(shù)的分類及其在建筑、工業(yè)、航天航空等工程領(lǐng)域的具體應(yīng)用進(jìn)行分析。
一電子技術(shù)的分類
(一)計(jì)算機(jī)技術(shù)
計(jì)算機(jī)技術(shù)具有運(yùn)算和邏輯功能,而這些功能的實(shí)現(xiàn)則主要依托中央處理器、I/O處理器以及其他輔助部件等。另外,計(jì)算機(jī)技術(shù)還具有數(shù)據(jù)存儲、輸入輸出等功能。計(jì)算機(jī)中的很多應(yīng)用軟件,如CAD、Pro/E、3Dmax、UG等在工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程中的應(yīng)用包括工程制圖設(shè)計(jì)、工程信息管理、工程系統(tǒng)管理等等。一般而言,工程數(shù)據(jù)是十分龐大、復(fù)雜的,運(yùn)算精確度高,而且運(yùn)算十分復(fù)雜。計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠極大提高運(yùn)算精度,并縮短運(yùn)算時間,提高運(yùn)算效率。計(jì)算機(jī)制圖在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的工程制圖有很大的優(yōu)勢,利用計(jì)算機(jī)來輔助制圖,可以隨時查看工程圖、更改工程圖。工程領(lǐng)域依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)建信息平臺、管理系統(tǒng)等,能夠提高工程管理效率。
(二)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展形成的新興技術(shù)。其能夠?qū)崿F(xiàn)信息的快速傳輸、存儲等?,F(xiàn)今互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在各工程領(lǐng)域中普及并得到廣泛的認(rèn)可?;ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)在工程中,可以使很多工作突破空間的限制。例如各工程領(lǐng)域的企業(yè)內(nèi)各種資料和信息的交換、不同企業(yè)之間的信息交換或是不同工程領(lǐng)域之間的信息交換。這些都可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)工程信息交換。除此以外,各工程領(lǐng)域的企業(yè)還可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),構(gòu)建企業(yè)網(wǎng)絡(luò)來相關(guān)信息,尤其是大眾所關(guān)注的信息,達(dá)到與大眾交換信息的目的。各工程領(lǐng)域通過互聯(lián)網(wǎng)獲取大眾相關(guān)信息,能夠?qū)ψ陨淼漠a(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn),使其更加符合大眾的需求??偟膩碚f,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠使工程領(lǐng)域的信息交換效率更高,真正實(shí)現(xiàn)信息共享。
(三)通信技術(shù)
信息交流需要依托于信息交流通道,在工程中常應(yīng)用到的通信技術(shù)有移動通信、衛(wèi)星通信等通信技術(shù)。通信技術(shù)的發(fā)展使工程信息交流通道多元化,通信更加快捷和穩(wěn)定。很多工程規(guī)模十分龐大,各個環(huán)節(jié)隨時都需要信息交流。穩(wěn)定的信息交流通道可以保證信息交流順暢,促進(jìn)工程順利完成。目前很多工程領(lǐng)域的企業(yè)都構(gòu)建內(nèi)部通信通道,有助于使企業(yè)內(nèi)部緊密協(xié)作。隨著通信技術(shù)中各種通信產(chǎn)品的推出,工程信息交流將更加順暢。
二電子技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用
(一)建筑工程
目前,建筑工程中在電子技術(shù)的應(yīng)用方面十分廣泛,兩者緊密結(jié)合。例如在建筑工程中構(gòu)建電子信息管理平臺,提高工程的設(shè)備、人員、合同、財(cái)務(wù)、預(yù)算、施工等管理的效率。平臺還納入了涉及到工程的多方利害關(guān)系人員,包括業(yè)主、監(jiān)理、地方政府等等。建筑工程中,應(yīng)用電子技術(shù)構(gòu)建電子化招標(biāo)投標(biāo)系統(tǒng),可以提高招標(biāo)投標(biāo)的效率,降低投入的成本[1]。從建設(shè)的角度來說,依托電子技術(shù)構(gòu)建的信息管理平臺,還可以將工程項(xiàng)目的立項(xiàng)、招標(biāo)、設(shè)計(jì)、施工等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,實(shí)現(xiàn)工程一體化管理。在工程中,還可以運(yùn)用一些重要的軟件來處理工程中很多工作,包括財(cái)務(wù)預(yù)算、施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、進(jìn)度報(bào)告、驗(yàn)工計(jì)價(jià)等??偟膩碚f,電子技術(shù)的應(yīng)用可以簡化建筑工程中很多工作,提高建筑工程的工作效率和管理效率[2]。
(二)工業(yè)工程
電子技術(shù)作為新的科學(xué)技術(shù),在工業(yè)工程中受到人們的青睞,并加以運(yùn)用。工業(yè)生產(chǎn)涉及工業(yè)生產(chǎn)成本管理、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量等。一般而言,工業(yè)生產(chǎn)需要大量的人員進(jìn)行流水作業(yè)。因此,在人力、物力、財(cái)力等方面投入很高。電子技術(shù)的發(fā)展使自動化、機(jī)械化成為可能。工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用電子技術(shù),運(yùn)用自動化生產(chǎn)可減少生產(chǎn)流水線上的人力投入,降低成本。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)來構(gòu)建企業(yè)局域網(wǎng)絡(luò),使企業(yè)各部門、各管理環(huán)節(jié)的信息、指令等迅速傳遞,極大提高企業(yè)管理效率。在企業(yè)設(shè)生產(chǎn)制造設(shè)備設(shè)施管理方面,自物聯(lián)網(wǎng)概念出現(xiàn)后,企業(yè)生產(chǎn)使用的設(shè)備可以整合并連接到企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)絡(luò)中,實(shí)現(xiàn)全面管控[3]。在制造設(shè)計(jì)方面,應(yīng)ProE,Solidworks,Cad等設(shè)計(jì)軟件對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化,使企業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新、優(yōu)化效率更高??偟膩碚f,電子技術(shù)在工業(yè)工程中應(yīng)用,可以減少生產(chǎn)流水線的人工作業(yè)量,提高生產(chǎn)效率和管理效率,有助于提高企業(yè)的效益。
(三)汽車工程
汽車是人們出行的重要代步工具。汽車工程的發(fā)展在一定程度上依賴于電子技術(shù)的應(yīng)用。例如汽車的車身、各零部件的設(shè)計(jì),需要運(yùn)用到多種軟件。汽車的制造中,成本管理、人員管理、自動化生產(chǎn)等需要應(yīng)用一些工程軟件、計(jì)算機(jī)等來提高管理的效率。例如,汽車的電子防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì),其中包含了帶轉(zhuǎn)發(fā)器、IMMO、發(fā)動機(jī)電子控制器的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中應(yīng)用到多種電子元器件、計(jì)算機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等等。汽車工程中行業(yè)發(fā)展趨勢、汽車新材料研究等工程相關(guān)信息需要通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來獲取。汽車故障維修方面,需要應(yīng)用一些汽車故障診斷的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行故障診斷,為維修提供依據(jù)。如汽車故障檢測軟件、車載計(jì)算機(jī)等??偟膩碚f,汽車工程中無論是汽車設(shè)計(jì)、生產(chǎn)還是故障維修,都會應(yīng)用到電子技術(shù)。
(四)航空航天工程
航空航天工程是我國的高端科研項(xiàng)目,其中涉及的很多技術(shù)都是最先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。高端科研領(lǐng)域中電子技術(shù)的應(yīng)用是十分廣泛,電子技術(shù)解決了航空航天工程中很多科研難題。例如,駕駛艙在短時間內(nèi)會接受到很多信息,包括指揮員的命令、發(fā)動機(jī)狀態(tài)、載油量等等。這些信息需要在短時間內(nèi)進(jìn)行篩選處理,并將信息顯示在屏幕中,為飛行員提供參考。這一大量的信息處理工作由人工處理是很難的,而計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)融合功能的應(yīng)用可以解決這一難題。以往駕駛艙內(nèi)需要擺放很多儀表來觀測飛行器的外部情況。電子技術(shù)的應(yīng)用如計(jì)算機(jī)虛擬環(huán)境發(fā)生器、屏幕顯示器、語音識別器等將會取代各種儀表,簡化駕駛艙的內(nèi)部構(gòu)造。航空航天設(shè)計(jì)中,任何一個參數(shù)設(shè)計(jì)精度不高或者出現(xiàn)一個微小的計(jì)算錯誤,都有可能造成航空航天事故。人工計(jì)算效率低,精度不高,而且容易出錯。電子技術(shù)可以極大提高運(yùn)算效率,解決這一難題,提高計(jì)算精確度,而且不易出錯。總的來說,電子技術(shù)應(yīng)用在航空航天工程中,對航空航天的工程設(shè)計(jì)、飛行器導(dǎo)航、控制與制導(dǎo)等都有很大的作用。
三結(jié)語
工業(yè)工程、建筑工程、汽車工程等工程領(lǐng)域普遍可見電子技術(shù)的應(yīng)用??梢哉f,電子技術(shù)的發(fā)展對這些工程的發(fā)展起到很大的促進(jìn)作用。而且工業(yè)工程、建筑工程等這些領(lǐng)域都或多或少存在一些難題,電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,對解決這些難題起到重要作用。電子技術(shù)的發(fā)展是快速迅猛的,各個工程領(lǐng)域?qū)﹄娮蛹夹g(shù)的應(yīng)用很多時候需要及時更新,而這些都需要一定的成本投入。在各領(lǐng)域的工程管理中,領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)提高對電子技術(shù)的重視,積極運(yùn)用電子技術(shù)并及時進(jìn)行更新,促進(jìn)工程的發(fā)展。
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