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通信工程論文8篇

時(shí)間:2023-05-25 10:48:48

緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇通信工程論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!

通信工程論文

篇1

劇本式教學(xué)模式就是為了解決這個(gè)問題而進(jìn)行的嘗試。劇本式教學(xué)屬于模擬教學(xué)法,隸屬于現(xiàn)在國(guó)際流行的行為導(dǎo)向教學(xué)模式范疇。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)能力、學(xué)習(xí)能力和社會(huì)能力這三個(gè)關(guān)鍵能力有很大的幫助。在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)學(xué)生快速的掌握技能有非常大的幫助。那什么是行為導(dǎo)向法呢?首先,行為導(dǎo)向的特點(diǎn)是以學(xué)生行為的積極改變作為教學(xué)的最終目標(biāo),通過(guò)各種自主型的教學(xué)樣式和共同解決問題的教學(xué)樣式塑造學(xué)生認(rèn)知、社會(huì)、情感等方面的多維人格??偟膩?lái)說(shuō),應(yīng)用不同的教學(xué)方式,讓學(xué)生主動(dòng)的去學(xué)習(xí),而不是被動(dòng)的接受知識(shí)。

二、劇本式的課程改革方案

2.1教學(xué)內(nèi)容

這門課程是從系統(tǒng)總體的角度去介紹整個(gè)通信工程專業(yè),由淺入深的介紹當(dāng)前主流的各種電信技術(shù)的基本原理和應(yīng)用,拓展學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面。課程的教學(xué)設(shè)計(jì)基于CDIO的思想,以項(xiàng)目設(shè)計(jì)為導(dǎo)向、以能力培養(yǎng)為目標(biāo),采用專題項(xiàng)目制教學(xué)法,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高學(xué)生積極思維的能力。課程教學(xué)內(nèi)容包括專業(yè)概論課和四個(gè)專業(yè)方向?qū)n},共5個(gè)部分。

2.2教學(xué)過(guò)程

除專業(yè)概論課外,每個(gè)專業(yè)方向?qū)n}分四部分:第一部分:教師授課。教師從一個(gè)本專題典型項(xiàng)目著手,由淺入深的展開專題介紹,讓學(xué)生對(duì)本專題的主要原理、技術(shù)和應(yīng)用有初步認(rèn)識(shí)。第二部分:專題任務(wù)設(shè)置。在學(xué)生對(duì)本專題有初步認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,教師將一個(gè)或幾個(gè)專題項(xiàng)目以任務(wù)形式分解到各個(gè)小組,一個(gè)專題任務(wù)將由多個(gè)小組共同協(xié)調(diào)完成。第三部分:任務(wù)的構(gòu)思(Conceive)和設(shè)計(jì)(Design)。學(xué)生通過(guò)閱讀教師提供的部分資料、課外的自主資料查詢、小組討論等方式,提交初步的設(shè)計(jì)方案。在此過(guò)程中教師可以適時(shí)加以引導(dǎo)糾正,最終以學(xué)生為主完成任務(wù)的初步構(gòu)思和設(shè)計(jì)。第四部分:任務(wù)的實(shí)現(xiàn)(Implement)和運(yùn)作(Operate)。通過(guò)組員間的分工協(xié)作、小組之間的協(xié)調(diào)合作,完成專題任務(wù),展示任務(wù)成果,成果評(píng)定。

2.3教學(xué)形式

具體說(shuō)“劇本式”的導(dǎo)論課程設(shè)置就是在現(xiàn)有的知識(shí)環(huán)節(jié)上,把以前各部分內(nèi)容,如計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、移動(dòng)通信、固化交換設(shè)置成相對(duì)應(yīng)的幾個(gè)專題,教師在專題開始簡(jiǎn)單介紹專題的基本內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)好的專題任務(wù)的劇本。讓學(xué)生模擬劇本中的一個(gè)角色,最終通過(guò)學(xué)生的各項(xiàng)表現(xiàn)來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。劇本式實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的關(guān)鍵在于把相關(guān)的專業(yè)知識(shí)融入劇本的設(shè)計(jì)。劇本要求設(shè)計(jì)出特定的環(huán)境,用生活中的實(shí)際體驗(yàn)來(lái)貫穿這種環(huán)境,這樣學(xué)生能在掌握知識(shí)的同時(shí)不覺得單調(diào)枯燥,在此基礎(chǔ)上把相關(guān)知識(shí)糅合進(jìn)去。這些劇本要讓每個(gè)學(xué)生擔(dān)任不同的分工和角色,在實(shí)踐的過(guò)程中除了加深對(duì)知識(shí)的了解還可以鍛煉團(tuán)隊(duì)合作等綜合素質(zhì),然后對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行綜合評(píng)定和講解,方便學(xué)生了解和掌握相關(guān)問題的解決思路和辦法。讓學(xué)生在編寫劇本的過(guò)程中去主動(dòng)去了解掌握知識(shí),在表演的過(guò)程中去消化知識(shí),在了解自己所學(xué)專業(yè)的同時(shí)培養(yǎng)對(duì)專業(yè)的興趣,甚至找到自己以后發(fā)展的方向。下面對(duì)劇本式模式舉出一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,權(quán)且是拋磚引玉,歡迎大家提出寶貴意見。劇本名稱:GSM系統(tǒng)呼叫建立的基本過(guò)程宗旨:掌握移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)環(huán)境:兩部手機(jī)A、B處于不同的小區(qū),A呼叫B,演示呼叫過(guò)程中手機(jī)信號(hào)的流向。人員:學(xué)生。場(chǎng)景一:手機(jī)B空閑場(chǎng)景二:手機(jī)B通話中場(chǎng)景三:手機(jī)B已關(guān)機(jī)

2.4教學(xué)評(píng)定

篇2

1.1施工材料與設(shè)備

材料與設(shè)備是建設(shè)通信工程的基礎(chǔ)物質(zhì)條件,倘若材料與施工設(shè)備本身質(zhì)量存在缺陷,那么工程整體質(zhì)量絕對(duì)會(huì)受到影響。通信工程中最為常見的材料之一是光導(dǎo)纖維,又稱光纜。假如選擇不當(dāng)或使用了劣質(zhì)光纜,工程項(xiàng)目完工后投入使用的壽命與效果均會(huì)明顯不達(dá)標(biāo)。在通信工程施工中,儀器儀表是必不可缺的關(guān)鍵設(shè)備,針對(duì)工程項(xiàng)目的特殊要求,因此使用到的儀器儀表規(guī)格、功能、精度等級(jí)都是不一樣的,一旦混淆使用或操作不當(dāng)均會(huì)給施工質(zhì)量造成嚴(yán)重?fù)p害。

1.2施工工藝與方法

施工工藝與方法的選擇是決定施工質(zhì)量的關(guān)鍵。通常,通信工程項(xiàng)目的施工工藝與方法是在施工前就已經(jīng)確定的,若無(wú)特殊情況是不可隨便更改的。各類新技術(shù)、新材料逐漸滲透進(jìn)工程建設(shè)工作中,要協(xié)調(diào)好技術(shù)、材料、設(shè)備間的相互聯(lián)系,充分發(fā)揮出各類組成成分的優(yōu)秀性能,施工工藝的選擇至關(guān)重要。在現(xiàn)實(shí)施工過(guò)程中,施工質(zhì)量與進(jìn)度,很大程度上取決于施工工藝與方法是否合理。

1.3作業(yè)條件與環(huán)境因素

工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和作業(yè)條件是影響施工質(zhì)量的主要外因。由于通信工程施工周期長(zhǎng),施工范圍比較大,所以容易受到環(huán)境條件的影響。惡劣的環(huán)境條件無(wú)法滿足施工對(duì)作業(yè)條件的需求,勢(shì)必會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響,偶爾還會(huì)因?yàn)樘鞖膺^(guò)于惡劣,施工作業(yè)不得不暫停的情況,嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。所以,在施工過(guò)程中施工人員務(wù)必對(duì)環(huán)境因素進(jìn)行充分考量。

二、通信工程施工質(zhì)量控制的有效對(duì)策

2.1施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制工作

通信工程項(xiàng)目施工準(zhǔn)備工作,是為后期施工的順利開展奠定良好基石。所以,施工準(zhǔn)備工作不可怠慢。以光纜線路工程為例,施工準(zhǔn)備工作具體可從以下幾方面著手:2.1.1技術(shù)準(zhǔn)備拿到設(shè)計(jì)圖紙后,施工人員應(yīng)對(duì)其進(jìn)行研究,如有疑問應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)部門溝通,并對(duì)設(shè)計(jì)工程量進(jìn)行核對(duì),確定準(zhǔn)確無(wú)誤,開始擬定技術(shù)實(shí)施方案。組織施工人員進(jìn)行路由復(fù)測(cè)及技術(shù)交底。另外,要準(zhǔn)備足夠的施工技術(shù)材料,結(jié)合施工規(guī)范與質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),制定適合的施工組織計(jì)劃與質(zhì)量控制措施。對(duì)施工期間所需要使用到的材料和儀器進(jìn)行檢查,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)任何異常務(wù)必及時(shí)處理。把所有的準(zhǔn)備工作落實(shí)到位。2.12光纜單盤檢測(cè)在準(zhǔn)備階段,應(yīng)著重注意查看光纜技術(shù)性能是否完好??山柚鈺r(shí)域反射儀,檢驗(yàn)測(cè)試光纖的衰減、長(zhǎng)度及色散等參數(shù),確保光纜各項(xiàng)指標(biāo)能夠滿足施工需求。結(jié)合光纜訂貨清單與設(shè)計(jì)要求,對(duì)光纜的規(guī)格、型號(hào)、長(zhǎng)度進(jìn)行檢查。光纜開盤后,重點(diǎn)檢查纜身有無(wú)破損,端頭封裝是否嚴(yán)密。尤其是在對(duì)材料的相關(guān)性能進(jìn)行測(cè)試時(shí),要做好材料檢測(cè)結(jié)果的記錄,方便日后工作交接或?qū)|(zhì)。確定光纜出廠合格證與測(cè)試記錄均符合標(biāo)準(zhǔn),為光纖性能提供可靠保障。2.1.3光纜配盤光纜的配盤工作至關(guān)重要。一般情況下應(yīng)以復(fù)測(cè)路由的結(jié)果作為主要依據(jù),通過(guò)計(jì)算確定最終光纜鋪設(shè)的總長(zhǎng)度,根據(jù)工程需求選擇合適單盤進(jìn)行配纜。原則要求:根據(jù)路由復(fù)測(cè),光纜配盤應(yīng)盡量做到整盤敷設(shè),減少接頭,同時(shí)應(yīng)考慮人(手)孔間的累計(jì)距離及必要的盤留,減少浪費(fèi)光纜。保證全程衰耗指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求;近局端設(shè)備側(cè)光纜長(zhǎng)度不少于1公里,且光纜接頭盡可能避開交通要道;不同型號(hào)的光纜按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行布放;編制并保存好中繼段光纜配盤圖,以備竣工資料使用,為日后通信工程的正常維護(hù)提供方便。

2.2施工過(guò)程中的質(zhì)量控制

通信工程的施工環(huán)節(jié)對(duì)工程質(zhì)量影響深遠(yuǎn),若希望為工程施工質(zhì)量提供可靠保障,務(wù)必采取有效措施,處理好施工過(guò)程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)。通信工程的各個(gè)工序是一環(huán)扣一環(huán),各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量與否至關(guān)重要,對(duì)任何異常情況都要給予及時(shí)干預(yù),盡量避免紕漏的出現(xiàn)。2.2.1光纜架(敷)設(shè)光纜架(敷)設(shè)可謂是整個(gè)通信項(xiàng)目建設(shè)工作的重點(diǎn)內(nèi)容,其施工質(zhì)量的好壞將會(huì)直接影響到后期的施工質(zhì)量。光纜架(敷)設(shè)方式一般分為:架空光纜、管道光纜、進(jìn)局光纜。架空光纜架設(shè)前,應(yīng)檢查并保證架空桿路及相應(yīng)吊線的施工質(zhì)量符合相關(guān)的規(guī)范要求。在架設(shè)光纜時(shí),通常利用掛鉤吊掛;在山地或路面不平的地方架設(shè)光纜,則以綁扎法固定光纜。光纜接頭應(yīng)盡量設(shè)置在方便維護(hù)的地方,預(yù)留光纜一般固定在電桿上。架空桿路的光纜間隔3~5檔桿則需設(shè)置U型伸縮彎,避免因溫度變化而引起的熱漲冷縮。當(dāng)架空光纜轉(zhuǎn)為管道光纜時(shí),應(yīng)使用鍍鋅鋼管予以保護(hù)并用防火泥封住管口。鋪設(shè)管道光纜前,務(wù)必要提前檢查管道內(nèi)有無(wú)異物,有無(wú)堵塞現(xiàn)象。光纜布放的孔位以設(shè)計(jì)文件要求為主,如有變更應(yīng)及時(shí)做好記錄。光纜敷設(shè)之前須先在管孔內(nèi)穿放光纖子管,光纜敷設(shè)盡量選擇同孔位同顏色子管敷設(shè),其他空置的管孔孔頭要進(jìn)行封堵,避免管孔的堵塞,便于后期其他管線敷設(shè)使用。結(jié)合人工敷設(shè)的方法來(lái)看,為確保光纜不會(huì)受到磨損,管道光纜應(yīng)盡量采取整盤的方式進(jìn)行鋪設(shè)。布放時(shí)盡量降低牽引力,而整盤光纜的布放則從中間開始,分別向四周進(jìn)行布放,于每個(gè)人孔處設(shè)置施工人員輔助牽引。光纜出管孔15cm內(nèi),不可進(jìn)行彎曲處理,人(手)孔內(nèi)的光纜余線要進(jìn)行必要的固定,并貼上不同標(biāo)志方便識(shí)別。局內(nèi)光纜敷設(shè)時(shí),一般從局前人孔經(jīng)進(jìn)線室引至傳輸機(jī)房。布放時(shí)上下樓道及每個(gè)拐彎處應(yīng)設(shè)專人,按統(tǒng)一指揮牽引,牽引中保持光纜呈松弛狀態(tài),嚴(yán)禁出現(xiàn)打小圈和死彎。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或規(guī)定留足預(yù)留光纜,預(yù)留光纜應(yīng)盤放在繞圈盤上。光纜經(jīng)由走線架、拐彎點(diǎn)(前、后)應(yīng)予綁扎,并墊膠管,避免光纜受側(cè)壓。光纖在機(jī)架內(nèi)的盤繞應(yīng)大于規(guī)定的曲率半徑。金屬回強(qiáng)芯、屏蔽線、鎧裝層,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求接地或終結(jié)。局內(nèi)光纜應(yīng)當(dāng)作好標(biāo)志,并在醒目部位標(biāo)明方向和序號(hào)。2.2.2光纜接續(xù)該環(huán)節(jié)為工程施工中的關(guān)鍵部分,這部分工作的質(zhì)量將會(huì)直接影響到施工質(zhì)量與日后投入使用的效果。所以,在施工期間,務(wù)必給予該環(huán)節(jié)足夠的重視,利用有效措施,增強(qiáng)質(zhì)量控制力度。具體可通過(guò)以下方法進(jìn)行:首先,在剝離光纜護(hù)套時(shí),務(wù)必把握好切割深度,過(guò)淺會(huì)導(dǎo)致切割不充分,過(guò)深則容易損壞纖芯。其次,在光纖涂覆層剝離時(shí),操作者應(yīng)注意動(dòng)作輕柔且干凈利落,在順利剝離光纖涂覆層的同時(shí),不會(huì)對(duì)光纖造成損害。再者,光纖端面切割是整個(gè)接續(xù)過(guò)程中的關(guān)鍵。在對(duì)光纖進(jìn)行切割的過(guò)程中,操作者務(wù)必要做到平穩(wěn)、迅速,確保斷面平整干凈無(wú)毛刺。最后,在進(jìn)行光纖熔接的操作時(shí),操作者應(yīng)注意仔細(xì)查看熔接情況,發(fā)現(xiàn)異狀,應(yīng)立刻停止熔接并查明原因,妥善解決問題。接續(xù)損耗應(yīng)達(dá)到規(guī)范要求。2.2.3測(cè)試光纖接續(xù)時(shí),施工人員要對(duì)熔接過(guò)程中的所有光纖進(jìn)行雙向測(cè)試,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光纖熔接質(zhì)量,嚴(yán)格核算光纖損耗,抽查盤纖質(zhì)量。最后,在封裝接頭盒前,務(wù)必再次對(duì)所有光纖進(jìn)行反復(fù)檢測(cè),確保全程衰耗達(dá)到設(shè)計(jì)要求。確定無(wú)誤后方可封盒,以免因需調(diào)試反復(fù)開啟接頭盒,影響封盒質(zhì)量。最后做好測(cè)試記錄,收集技術(shù)資料。

2.3竣工驗(yàn)收階段的質(zhì)量控制

在進(jìn)行該環(huán)節(jié)工作時(shí),首先要對(duì)竣工驗(yàn)收資料進(jìn)行匯總與整理,形成竣工文件,對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行初步驗(yàn)收。工程初驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題應(yīng)在建設(shè)單位及監(jiān)理單位規(guī)定的時(shí)間內(nèi),按規(guī)范要求進(jìn)行整改。整改的工程項(xiàng)目應(yīng)重新經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,合格后交付建設(shè)單位,并辦理相關(guān)的簽證手續(xù)。在終驗(yàn)期間,要對(duì)工程進(jìn)行全面、徹底的檢查,具體操作可結(jié)合相關(guān)質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。工程質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、合同規(guī)定及設(shè)計(jì)文件的要求。驗(yàn)收合格后交給維護(hù)單位。筆者需要強(qiáng)調(diào)的是,在進(jìn)行隱蔽工程質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收時(shí),要會(huì)同建設(shè)單位和監(jiān)理單位做好隨工簽證記錄,為順利驗(yàn)收與投入使用提供可靠依據(jù)。

2.4提高對(duì)影響工程質(zhì)量因素的控制力度

為進(jìn)一步提高通信工程的整體施工質(zhì)量,提高防范意識(shí),加強(qiáng)影響工程高質(zhì)量的各類因素的監(jiān)管力度很有必要。具體詳情如下所示:2.4.1加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理力度前文中提到,在通信工程施工期間,人為因素是影響施工質(zhì)量的重要因素。所以,筆者認(rèn)為,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理力度,最大化降低失誤的發(fā)生率。要定期舉辦培訓(xùn)活動(dòng),加強(qiáng)技術(shù)考核,注重對(duì)道德文化的培養(yǎng),幫助員工樹立正確的思想觀念,始終堅(jiān)持質(zhì)量第一。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工與管理人員專業(yè)技能的培訓(xùn),提升他們的專業(yè)技能水平,能夠選擇正確的施工工藝與施工方法,并規(guī)范執(zhí)行各項(xiàng)操作。最后,要設(shè)立健全的責(zé)任制與獎(jiǎng)懲制度,激發(fā)員工工作積極性,對(duì)員工不良習(xí)慣和違規(guī)行為加以約束。提高員工責(zé)任感,激發(fā)員工工作潛能。對(duì)于部分施工難度系數(shù)大、技術(shù)含量要求高的施工環(huán)節(jié),盡量選擇技術(shù)過(guò)硬的員工來(lái)完成。2.4.2加強(qiáng)施工材料與設(shè)備的管理前文中筆者談到,材料與設(shè)備是建設(shè)通信工程的基礎(chǔ)物質(zhì)條件,倘若材料與施工設(shè)備本身質(zhì)量存在缺陷,那么工程整體質(zhì)量絕對(duì)會(huì)受到影響。所以,提高對(duì)材料與機(jī)械設(shè)備的管理力度,為工程質(zhì)量提供良好保障很有必要。施工管理人員對(duì)材料質(zhì)量要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān),結(jié)合工程需求,篩選合適材料。對(duì)進(jìn)場(chǎng)的材料進(jìn)行仔細(xì)審核,材料務(wù)必三證齊全且密封性良好,抽檢結(jié)果也要毫無(wú)問題。材料入庫(kù)后,應(yīng)指定專人進(jìn)行管理,負(fù)責(zé)材料的出庫(kù)與入庫(kù),避免因管理不善引起資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生。要對(duì)施工期間需要用到的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查,確保其性能是否良好,精準(zhǔn)度是否符合標(biāo)準(zhǔn)。另外,還要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)與維護(hù),必要時(shí)送相關(guān)計(jì)量中心檢測(cè),確保設(shè)備隨時(shí)保持最佳的工作狀態(tài),滿足工程施工的需要。2.4.3方法因素的控制施工決策層應(yīng)提前根據(jù)工程設(shè)計(jì),結(jié)合現(xiàn)有人力資源與物力資源,擬定科學(xué)、合理、可行性強(qiáng)的施工規(guī)劃,選擇最為合適的施工方法,提前準(zhǔn)備好各類突發(fā)事件的應(yīng)急措施。盡量確保項(xiàng)目施工順利進(jìn)行,在提高施工效率的同時(shí),提高資源有效利用率,為工程質(zhì)量提供可靠保障。2.4.4環(huán)境因素的控制在項(xiàng)目施工期間,工程施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和作業(yè)條件是影響施工質(zhì)量的主要外因,由于通信工程施工周期長(zhǎng),施工范圍比較大,容易受到環(huán)境條件的影響。所以,要根據(jù)工程技術(shù)環(huán)境、施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境的實(shí)際情況,采取有效措施,盡量降低環(huán)境因素對(duì)工程質(zhì)量的不利影響。共建和諧、文明的施工環(huán)境,降低安全事故的發(fā)生率,為施工質(zhì)量創(chuàng)造有利條件。

三、結(jié)束語(yǔ)

篇3

通信工程項(xiàng)目施工中的時(shí)間管理需要經(jīng)過(guò)四個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都包括一個(gè)或多個(gè)管理過(guò)程,具體包括:①啟動(dòng)階段。即項(xiàng)目開始后的著手準(zhǔn)備階段。②計(jì)劃階段。明確項(xiàng)目具體施工內(nèi)容之后的管理階段。③執(zhí)行階段。對(duì)編制的計(jì)劃進(jìn)行實(shí)際執(zhí)行的階段。④控制階段。根據(jù)編制計(jì)劃中各個(gè)項(xiàng)目之間的順序關(guān)系和重要性,對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)管理和控制階段。項(xiàng)目施工中時(shí)間管理的各個(gè)階段發(fā)生在不同的時(shí)間段內(nèi),各個(gè)階段卻是互相關(guān)聯(lián)的。

2通信工程項(xiàng)目時(shí)間管理的內(nèi)容

2.1施工準(zhǔn)備階段的時(shí)間管理內(nèi)容

施工準(zhǔn)備階段的時(shí)間管理內(nèi)容包括施工材料、施工人員和施工工具的安排,施工路線的確定,進(jìn)度計(jì)劃的編制,具體包括:①編制施工現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)核對(duì)表,詳細(xì)記錄施工單位所組織的施工準(zhǔn)備會(huì)議內(nèi)容,根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,由各標(biāo)段的施工人員列舉出各段的施工重點(diǎn)和難點(diǎn);②按照各標(biāo)段的地理狀況,結(jié)合運(yùn)營(yíng)商的通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)編制合理的作業(yè)路線;③在充分理解發(fā)包方施工合同規(guī)定的前提下,仔細(xì)比對(duì)設(shè)計(jì)圖紙所標(biāo)注的施工要求;④查閱發(fā)包方或運(yùn)營(yíng)商所提供的線路數(shù)據(jù)資料,準(zhǔn)備好所需的儀器設(shè)備和儀表機(jī)具;⑤仔細(xì)核對(duì)施工人員數(shù)量,計(jì)算人均工作量,由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人酌減施工人員的數(shù)量。

2.2施工階段的時(shí)間管理內(nèi)容

2.2.1編制與確定施工方案

通信工程項(xiàng)目施工方案的編制和確定是整個(gè)施工過(guò)程中的控制重點(diǎn),施工方案的不確定性和多變性必然會(huì)影響整個(gè)施工項(xiàng)目的穩(wěn)定性。因此,需要由責(zé)任人員全權(quán)負(fù)責(zé)施工方案的規(guī)劃和評(píng)估,并及時(shí)組織專業(yè)技術(shù)人員判斷施工方案的可行性。在施工方案的編制過(guò)程中,全體技術(shù)人員和責(zé)任人員要遵循“科學(xué)、合理”的基本原則,用最短的時(shí)間和最少的成本來(lái)確保項(xiàng)目計(jì)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。編制合理的施工進(jìn)度可以對(duì)施工人員形成一定的壓力,促使施工人員不斷提高工作效率,明確自己的時(shí)間限度和工作目標(biāo)。

2.2.2施工進(jìn)度控制

通信工程的整個(gè)施工過(guò)程由三個(gè)階段組成,分別是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)階段、施工驗(yàn)收階段和工程移交階段。施工階段中的每個(gè)環(huán)節(jié)耗時(shí)都很長(zhǎng),因此,施工進(jìn)度控制也是通信工程項(xiàng)目時(shí)間管理的難點(diǎn)和重點(diǎn)。通信工程項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃是在項(xiàng)目開展前根據(jù)已有工作經(jīng)驗(yàn)編制好的,但在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生許多不確定因素,為了避免施工誤差的擴(kuò)大,就需要采取必要的監(jiān)測(cè)措施來(lái)糾正不合理的項(xiàng)目活動(dòng)。通信工程施工項(xiàng)目進(jìn)度控制按照管理層次的不同可以分為總進(jìn)度控制、主進(jìn)度控制、具體事件進(jìn)度控制三種??傔M(jìn)度控制即對(duì)整個(gè)項(xiàng)目有重大影響的事件進(jìn)行控制,主進(jìn)度控制即由各個(gè)項(xiàng)目小組對(duì)各施工事件進(jìn)行進(jìn)度控制,具體事件進(jìn)度控制即針對(duì)詳細(xì)、具體的施工計(jì)劃嚴(yán)格控制每個(gè)施工環(huán)節(jié)。

2.2.3工程驗(yàn)收與移交階段的時(shí)間管理內(nèi)容

項(xiàng)目完成的最后一個(gè)階段就是工程驗(yàn)收與移交,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人需要與發(fā)包方或運(yùn)營(yíng)商協(xié)調(diào)好驗(yàn)收、移交工作,確保工程材料和賬目的順利交接,使工程項(xiàng)目能夠善始善終。在驗(yàn)收過(guò)程中,如果因施工方的原因造成質(zhì)量問題,需要由負(fù)責(zé)人組織相關(guān)人員進(jìn)行修復(fù),修復(fù)之后的項(xiàng)目要交由兩邊負(fù)責(zé)人共同檢查確認(rèn)無(wú)誤后再簽字認(rèn)可,直至初驗(yàn)合格后施工方才可退場(chǎng)。

3時(shí)間管理方法

3.1項(xiàng)目分解

對(duì)通信工程項(xiàng)目進(jìn)行時(shí)間管理的第一步就是分解項(xiàng)目,也就是對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)化和簡(jiǎn)化處理。一般每個(gè)項(xiàng)目在具體實(shí)施之前都會(huì)列出一份詳細(xì)的活動(dòng)清單,這個(gè)清單中包含了所有有關(guān)的活動(dòng)項(xiàng)目?;顒?dòng)清單一般采取文檔的形式進(jìn)行儲(chǔ)存。確定項(xiàng)目清單后,可以按照工作流程將各項(xiàng)目依次表述出來(lái),最常用的方法就是圖形化處理。圖形化處理能夠更好地展現(xiàn)各基礎(chǔ)項(xiàng)目之間的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。

3.2活動(dòng)項(xiàng)目排序

項(xiàng)目活動(dòng)之間存在先后依賴關(guān)系,項(xiàng)目管理人員需要按照活動(dòng)的先后順序梳理出合理的項(xiàng)目排序關(guān)系,然后根據(jù)項(xiàng)目排序明確各項(xiàng)目之間的依賴關(guān)系確定各項(xiàng)目之間的邏輯制約關(guān)系。

3.3活動(dòng)項(xiàng)目工期預(yù)估

活動(dòng)項(xiàng)目工期預(yù)估是在項(xiàng)目排序的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,管理人員需要根據(jù)項(xiàng)目范圍和實(shí)際資源條件,科學(xué)、合理地預(yù)估出工期范圍。為明確某項(xiàng)施工項(xiàng)目的具體施工周期,首先需要了解的就是影響工期的因素,其次就是分析可能出現(xiàn)的導(dǎo)致工期延誤的因素,最后評(píng)估團(tuán)隊(duì)工作人員的工作效率。

3.4項(xiàng)目工期計(jì)劃制訂

項(xiàng)目工期計(jì)劃制訂也就是項(xiàng)目的進(jìn)度計(jì)劃。關(guān)于項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃的制訂,首先需要明確的就是項(xiàng)目的開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間。此外,還要綜合分析項(xiàng)目活動(dòng)排序、活動(dòng)持續(xù)時(shí)間、活動(dòng)資源等,明確詳細(xì)的項(xiàng)目籌備時(shí)間和具體組織工作。項(xiàng)目工期計(jì)劃控制涉及計(jì)劃與實(shí)施過(guò)程中的全體變更事宜,項(xiàng)目工期計(jì)劃控制的目的是保證項(xiàng)目活動(dòng)能夠順利進(jìn)行,避免受到外界因素的干擾。

4結(jié)束語(yǔ)

篇4

在通信學(xué)科中,多網(wǎng)融合技術(shù)要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)方面的融合,一是內(nèi)容融合,二是接入融合。內(nèi)容融合是指各個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間的信息可以有效的傳遞,接入融合則是指各個(gè)網(wǎng)絡(luò)采用一致的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。目前,應(yīng)用最廣泛的路由層協(xié)議是IP協(xié)議,目前的網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)一般也是基于該協(xié)議進(jìn)行的,通過(guò)在路由層之上設(shè)計(jì)合理高效的控制協(xié)議,實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間傳輸時(shí)信息格式的轉(zhuǎn)換和兼容。在完成網(wǎng)絡(luò)融合的兩個(gè)目標(biāo)時(shí),一般是基于接入融合,通過(guò)軟件協(xié)議棧的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容融合,保證整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)高效、準(zhǔn)確運(yùn)行。

2多網(wǎng)融合的經(jīng)濟(jì)效益分析

對(duì)于工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō),人們往往關(guān)注的是引入某一項(xiàng)技術(shù)能為該工程帶來(lái)什么樣的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。同樣的,對(duì)于一個(gè)通信工程,我們需要去評(píng)估多網(wǎng)融合技術(shù)對(duì)于工程帶來(lái)的利潤(rùn)。通過(guò)長(zhǎng)期的理論研究和工程項(xiàng)目實(shí)踐統(tǒng)計(jì)分析得知,在通信項(xiàng)目當(dāng)中引入多網(wǎng)融合思想能夠有效地節(jié)省30%左右的成本。這街巷一方面源自于銅都網(wǎng)融合,的高效性和避免了,不同網(wǎng)絡(luò)之間不兼容帶來(lái)的信息經(jīng)濟(jì)損失。另一方面源自于減少了通信基礎(chǔ)設(shè)施以及其所需場(chǎng)地的成本開支。

3多網(wǎng)融合技術(shù)的工程意義

3.1多網(wǎng)融合技術(shù)能夠有效的提升了系統(tǒng)功能

通過(guò)多網(wǎng)融合技術(shù),在通信系統(tǒng)建設(shè)中有效的保證了管理的統(tǒng)一性和有效性,形成了集成管理效應(yīng),基本實(shí)現(xiàn)了在某一事件產(chǎn)生之后,相關(guān)網(wǎng)絡(luò)能夠及時(shí)對(duì)該事件做出反應(yīng),并以聯(lián)動(dòng)的形式相互配合,采取一致措施。此外,對(duì)于原先的通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō),很多同一功能的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部也不是集中管理的,例如安防系統(tǒng),在傳統(tǒng)的工程項(xiàng)目中,很多采用了以樓為單位建立安防網(wǎng)絡(luò),且這些網(wǎng)絡(luò)之間相對(duì)獨(dú)立,不易于實(shí)現(xiàn)同意管理。而多網(wǎng)融合技術(shù)能夠把將這些具有同一功能、但相對(duì)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)融合起來(lái)形成一個(gè)集中式的管理方式,有效地提高了管理效率和管理質(zhì)量。同時(shí)這種方式通過(guò)減少基礎(chǔ)設(shè)施的配置以及減少用地能夠有效的將低成本開支。對(duì)于基于多網(wǎng)融合的智能管理系統(tǒng),不需要在一個(gè)階段全部建成,可以在建設(shè)過(guò)程中靈活地進(jìn)行拓展,這就允許將管理系統(tǒng)分成多個(gè)階段進(jìn)行建設(shè),還可以靈活的進(jìn)行及時(shí)調(diào)整和重新部署,極大地減輕了開發(fā)商的成本壓力。

3.2多網(wǎng)融合技術(shù)能夠極大的提升了工程價(jià)值

在傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,網(wǎng)絡(luò)一旦建成集功能和價(jià)值也就固定下來(lái)了。這種特點(diǎn)一方面提高了對(duì)項(xiàng)目建設(shè)涉及環(huán)節(jié)的要求,另一方面,也很容易造成通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。而通信網(wǎng)絡(luò)給予數(shù)字化的多網(wǎng)融合則允許網(wǎng)絡(luò)在建成之后,仍然可以再進(jìn)行重新部署和進(jìn)一步的升級(jí),且在需要的情況下,可以再建造新的網(wǎng)絡(luò)并入到原有網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中,提供更多的,符合時(shí)代需要的新的功能,實(shí)現(xiàn)功能的拓展和價(jià)值的提升。

4多網(wǎng)融合的安全性分析

篇5

教育的本質(zhì)是促進(jìn)人的發(fā)展,合理定位高校專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo),設(shè)計(jì)符合專業(yè)發(fā)展要求的課程體系,有助于高校人才培養(yǎng)工作的順利展開,有助于高校明確辦學(xué)指導(dǎo)思想,提升競(jìng)爭(zhēng)力。通信工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)依據(jù)教育部教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制定的《高等學(xué)校電子信息科學(xué)與工程類本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》,充分理解國(guó)家對(duì)通信工程類的人才的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)規(guī)格。以《南開大學(xué)公能素質(zhì)教育綱要》為指導(dǎo),根據(jù)現(xiàn)代工學(xué)學(xué)科建設(shè)的需要和通信工程專業(yè)的特點(diǎn),從而制定我校具有“公能”特色的人才培養(yǎng)目標(biāo)。我校不斷強(qiáng)化學(xué)生全面素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),以“注重素質(zhì)、培養(yǎng)能力、強(qiáng)化基礎(chǔ)、拓寬專業(yè)、嚴(yán)格管理、保證質(zhì)量”為教學(xué)指導(dǎo)思想,秉承“允公允能,日新月異”的校訓(xùn),堅(jiān)持育人為本,強(qiáng)化質(zhì)量特色。通信工程專業(yè)不僅要強(qiáng)調(diào)全面貫徹德智體全面發(fā)展的方針,而且要適應(yīng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科技發(fā)展。在制定通信專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)過(guò)程中,要體現(xiàn)出通信事業(yè)現(xiàn)狀和通信發(fā)展的方向,培養(yǎng)出通信事業(yè)需要的創(chuàng)新型技術(shù)人才。因此,我校的通信工程專業(yè)著力培養(yǎng)具有高尚的道德品質(zhì)、深厚的知識(shí)基礎(chǔ)、優(yōu)秀的專業(yè)能力、積極進(jìn)取的創(chuàng)新精神、開闊的國(guó)際視野、特色鮮明的電子信息技術(shù)科學(xué)的專業(yè)人才。依據(jù)“厚基礎(chǔ),寬口徑”的育人理念,培養(yǎng)具備通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)等方面的知識(shí),能在通信領(lǐng)域中從事研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)營(yíng)及在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門和國(guó)防工業(yè)中從事開發(fā)、應(yīng)用通信技術(shù)與設(shè)備的創(chuàng)新型科學(xué)與技術(shù)人才。依照這一培養(yǎng)目標(biāo),有必要細(xì)化素質(zhì)、能力、知識(shí)等方面的具體要求,深化教育教學(xué)改革,建立與之相適應(yīng)的課程體系,將培養(yǎng)目標(biāo)落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中。

2課程體系改革堅(jiān)持的原則

課程體系是學(xué)校人才培養(yǎng)的總體設(shè)計(jì),是安排教學(xué)內(nèi)容、組織教學(xué)活動(dòng)的基本依據(jù),同時(shí)也是學(xué)校教學(xué)改革的總體反映。通信工程專業(yè)是應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè),其課程體系的建設(shè)既要保證人才的知識(shí)系統(tǒng)性和學(xué)科前沿性的要求,又要體現(xiàn)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的實(shí)踐特性。因此,我校通信工程專業(yè)的辦學(xué)理念堅(jiān)持以滿足國(guó)家重大需求為導(dǎo)向,瞄準(zhǔn)國(guó)際發(fā)展前沿,理工兼?zhèn)?、綜合發(fā)展。在上述教學(xué)理念的指導(dǎo)下,通信工程專業(yè)課程體系的改革遵循以下幾個(gè)原則:(1)秉承“允公允能、日新月異”校訓(xùn),堅(jiān)持“以人為本、立德樹人”的中國(guó)特色社會(huì)主義辦學(xué)方向;(2)學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)內(nèi)外知名高校成功的辦學(xué)理念和經(jīng)驗(yàn),突出我校的歷史積淀和辦學(xué)精神,凝練通信工程專業(yè)的教學(xué)特色、優(yōu)化本科課程教學(xué)體系;(3)科學(xué)、合理的分類設(shè)置基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課,充分考慮專業(yè)間、課程間以及不同年級(jí)知識(shí)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)度,避免因人設(shè)課的現(xiàn)象;(4)在全體專業(yè)教師范圍內(nèi)選拔勝任的任課教師,組成課程組,定期開展教研活動(dòng);(5)教授必須上教學(xué)第一線,承擔(dān)并完成本科基礎(chǔ)課教學(xué)任務(wù);(6)深化教學(xué)方式改革,貫徹“講一練二考三”要求。

3課程體系改革的內(nèi)容與措施

3.1組織調(diào)研

對(duì)國(guó)內(nèi)外高等學(xué)校的通信專業(yè)進(jìn)行考察與調(diào)研:國(guó)外高校主要通過(guò)網(wǎng)上調(diào)研的方式,通過(guò)訪問各國(guó)外高校的網(wǎng)站,對(duì)人才培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)課程設(shè)置等進(jìn)行調(diào)研;國(guó)內(nèi)高校主要通過(guò)派出相關(guān)專業(yè)教師到清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、電子科技大學(xué)等高校進(jìn)行實(shí)地考察,對(duì)無(wú)線通信技術(shù)、寬帶通信、光纖通信、移動(dòng)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信等方向的人才培養(yǎng)目標(biāo)、課程設(shè)置、教材建設(shè)、畢業(yè)生就業(yè)情況以及未來(lái)幾年內(nèi)的人才需求情況進(jìn)行了調(diào)研。同時(shí),走進(jìn)與通信學(xué)科密切相關(guān)的各大企業(yè),充分調(diào)查研究社會(huì)企業(yè)對(duì)通信工程人才的知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)需求。

3.2建設(shè)課程體系

構(gòu)建“專業(yè)+模塊”的課程體系,其中“專業(yè)”是保證通信工程專業(yè)人才的基本規(guī)格和全面發(fā)展的共性要求,體現(xiàn)“厚基礎(chǔ)、寬口徑”,“模塊”主要是實(shí)現(xiàn)不同方向人才的分流培養(yǎng),體現(xiàn)個(gè)性。將公共基礎(chǔ)課分為數(shù)學(xué)類課程模塊、物理類課程模塊、英語(yǔ)類課程模塊和計(jì)算機(jī)類課程模塊,專業(yè)基礎(chǔ)課分為電子電路課程模塊和應(yīng)用設(shè)計(jì)模塊,專業(yè)課分為通信理論模塊、通信網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)實(shí)踐模塊。這種模塊化的教學(xué)模式,是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的整合與創(chuàng)新。傳統(tǒng)教學(xué)課程之間缺乏良好的銜接,彼此內(nèi)容間有重疊。模塊化課程可以使教學(xué)避免課程間的重復(fù)和脫節(jié),適度把握課程間的交叉與滲透,構(gòu)成完整的知識(shí)體系,幫助學(xué)生融會(huì)貫通。各個(gè)模塊課程的授課教師組成了課題組,以課題為引領(lǐng),帶動(dòng)教師參與到課程建設(shè)中來(lái),課題組通過(guò)顧問專家指導(dǎo)、講座等形式完善課程和教材建設(shè),合理設(shè)置專業(yè)課程結(jié)構(gòu),整合教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,以期形成獨(dú)具特色的教學(xué)體系。此外,我們對(duì)課程體系中的細(xì)節(jié)問題進(jìn)行了修訂。全面考查專業(yè)課程名稱并進(jìn)行調(diào)整,對(duì)6門專業(yè)選修課的課課程名稱進(jìn)行規(guī)范;新開設(shè)4門專業(yè)選修課,補(bǔ)充了調(diào)整前缺少的相關(guān)領(lǐng)域的課程;將通信電路和現(xiàn)代交換原理與技術(shù)兩門課程由專業(yè)選修課調(diào)整為專業(yè)必修課;陸續(xù)開設(shè)科技論文寫作、通信技術(shù)系列講座、實(shí)踐類的一系列課程,形成一整套優(yōu)質(zhì)的課程體系。

3.3優(yōu)化課程內(nèi)容

直接反映授課內(nèi)容的是課程的教學(xué)大綱,課程大綱首先由任課教師制定,由教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)審核并修訂,審核通過(guò)后,主講教師按照教學(xué)大綱執(zhí)行教學(xué)計(jì)劃。在課程講授過(guò)程中,如果主講教師發(fā)現(xiàn)問題,或者隨著社會(huì)發(fā)展需求更新教學(xué)內(nèi)容、授課教材等,需要及時(shí)修改教學(xué)大綱,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。要求教師根據(jù)課程的學(xué)科知識(shí)體系,梳理出相關(guān)知識(shí)群,形成課程教學(xué)的知識(shí)脈絡(luò)和框架,明晰課程的整體教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容。同時(shí),進(jìn)行精品課程的建設(shè),通信電路作為通信工程專業(yè)的基礎(chǔ)課,將作為通信工程專業(yè)重點(diǎn)培養(yǎng)的精品課程,推出一系列教學(xué)改革措施,包括課時(shí)的調(diào)整、理論講授與實(shí)際練習(xí)比重的調(diào)整、授課方式的改革、加強(qiáng)課程資源共享系統(tǒng)和共享制度建設(shè)等等,最終實(shí)現(xiàn)“講一練二考三”的教學(xué)理念。

3.4增加實(shí)踐比重

在綜合考慮各門課程知識(shí)之間的銜接關(guān)系,對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的開設(shè)時(shí)間和講授內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整的基礎(chǔ)上,我們適當(dāng)?shù)卦黾恿松婕巴ㄐ徘把丶夹g(shù)的選修課程,并著重加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐類課程,重視學(xué)生創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)和鍛煉,適當(dāng)開設(shè)或增加實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)的課時(shí)和學(xué)分,開設(shè)認(rèn)知實(shí)習(xí)課程,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐。由此,拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)面,滿足學(xué)生的未來(lái)發(fā)展需要,培養(yǎng)學(xué)生多方面、多角度立體思維的能力,強(qiáng)調(diào)寬厚的基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力的培養(yǎng)。積極鼓勵(lì)學(xué)生參加電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、國(guó)創(chuàng)、百項(xiàng)等實(shí)踐活動(dòng),利用開放實(shí)驗(yàn)室資源,組織學(xué)生形成研發(fā)設(shè)計(jì)小組。鼓勵(lì)學(xué)生利用這些資源進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電路焊接調(diào)試等動(dòng)手練習(xí),并組織專業(yè)教師指導(dǎo),充分發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)能動(dòng)性,進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。

3.5加強(qiáng)教學(xué)管理

成立教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),通過(guò)聽課、審核大綱等方式,加強(qiáng)教學(xué)規(guī)范化管理,進(jìn)一步理順教學(xué)管理體系,明晰職責(zé),加強(qiáng)教學(xué)督導(dǎo)。實(shí)施院領(lǐng)導(dǎo)聽課制度,明確教學(xué)系職責(zé),強(qiáng)化過(guò)程管理。建立課程建設(shè)課題組,以課題為引領(lǐng),帶動(dòng)一部分教師參與到學(xué)校課程建設(shè)中來(lái),通過(guò)顧問專家指導(dǎo)、講座等形式完善課程和教材建設(shè),合理設(shè)置專業(yè)課程結(jié)構(gòu),整合教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)方法,以期形成獨(dú)具特色的教學(xué)體系。

4結(jié)束語(yǔ)

篇6

1工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的分類

工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)按照層次分類法可分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)施條例》中的要求和規(guī)定,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化行政主管部門負(fù)責(zé)編制計(jì)劃和組織草擬并統(tǒng)一審批、編號(hào)和;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)在某行業(yè)范圍內(nèi)需要統(tǒng)一且沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求進(jìn)行制定;地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于在省、自治區(qū)或直轄市等某地域范圍內(nèi)需要統(tǒng)一且沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求進(jìn)行制定;企業(yè)內(nèi)部可針對(duì)沒有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和地方標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求制定相應(yīng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn);而對(duì)于已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或者地方標(biāo)準(zhǔn)的,則鼓勵(lì)企業(yè)制定更加嚴(yán)格企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)以上原則,從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),其適用范圍的針對(duì)性和專用性以及技術(shù)要求的細(xì)致和嚴(yán)格程度均為逐級(jí)增強(qiáng)的。

2工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)

根據(jù)《工程建設(shè)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》,應(yīng)在工程建設(shè)領(lǐng)域針對(duì)以下技術(shù)要求制定統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。在工程建設(shè)的規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收等各階段的通用質(zhì)量要求;安全、衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)等方面的通用技術(shù)要求;工程建設(shè)領(lǐng)域內(nèi)通用的術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、代號(hào)、量與單位以及制圖方法、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)方法和評(píng)定方法以及信息技術(shù)要求等;國(guó)家需要控制的工程建設(shè)通用的其他技術(shù)要求。《通信工程建設(shè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)管理實(shí)施細(xì)則》規(guī)定了在以下未制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)又需要在通信行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一進(jìn)行規(guī)范的領(lǐng)域應(yīng)制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。通信網(wǎng)全程全網(wǎng)和網(wǎng)間通信質(zhì)量、通信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享、通信工程建設(shè)安全、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能減排等技術(shù)要求;通信工程的勘察、設(shè)計(jì)、驗(yàn)收及施工監(jiān)理等各階段質(zhì)量要求;通信工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)S玫男g(shù)語(yǔ)、符號(hào)、代號(hào)、量與單位、制圖方法、檢測(cè)方法和評(píng)定方法以及其他專用技術(shù)要求。而電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)的通信工程建設(shè)項(xiàng)目在建設(shè)過(guò)程中各環(huán)節(jié)流程一般均符合通信行業(yè)的普遍規(guī)律,工程建設(shè)和技術(shù)質(zhì)量要求應(yīng)遵循相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在下列工程建設(shè)領(lǐng)域應(yīng)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。尚未制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)而又需要在電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)內(nèi)部統(tǒng)一的工程建設(shè)技術(shù)要求;電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)內(nèi)部規(guī)定嚴(yán)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的工程建設(shè)技術(shù)要求;電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)特有的網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng),以及適應(yīng)通信技術(shù)發(fā)展、具有一定前瞻性的工程建設(shè)技術(shù)要求;電信運(yùn)營(yíng)企業(yè)工程建設(shè)專用的其他技術(shù)要求。上述原則基本可以歸納為:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的重點(diǎn)在于“工程建設(shè)通用”,通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)適用于“全程全網(wǎng)、業(yè)內(nèi)通用”,而企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)則關(guān)注于“專用、特有”。深入理解不同層次工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容和規(guī)定要求的側(cè)重點(diǎn),才能夠正確引導(dǎo)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的方向,指導(dǎo)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的編制工作,幫助工程建設(shè)各方更好的掌握和使用標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。從近兩年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公布的與通信相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以及工業(yè)和信息化部公布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定修訂計(jì)劃中可以看出以上特點(diǎn)。

3工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行與應(yīng)用

《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)施條例》規(guī)定:“標(biāo)準(zhǔn)化工作的任務(wù)是制定標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督”。國(guó)家建設(shè)行政主管部門的職責(zé)以及標(biāo)準(zhǔn)化管理的任務(wù)中包括實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)和對(duì)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施進(jìn)行監(jiān)督,確保標(biāo)準(zhǔn)的貫徹和準(zhǔn)確貫徹執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)的日常管理工作中包括調(diào)查了解標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施情況,參與有關(guān)工程質(zhì)量事故、糾紛的調(diào)查和咨詢等。

上述規(guī)定要求工程建設(shè)各方必須依據(jù)和執(zhí)行相關(guān)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,深入理解標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容、規(guī)范并正確地應(yīng)用和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求,既可以保證工程建設(shè)質(zhì)量,也利于在發(fā)生工程質(zhì)量事故或糾紛時(shí)分清責(zé)任。如何正確地執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范?在了解標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定要求和技術(shù)內(nèi)容時(shí)應(yīng)把握以下要點(diǎn)。

3.1重視標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性要求

按照屬性分類法,工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)可分為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和推薦性標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是在工程建設(shè)過(guò)程中必須執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn),推薦性標(biāo)準(zhǔn)則是可自愿采用的標(biāo)準(zhǔn)。其中強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)包括全文強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)即整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)均為強(qiáng)制性要求的標(biāo)準(zhǔn),以及強(qiáng)制性條款標(biāo)準(zhǔn)即標(biāo)準(zhǔn)中有部分強(qiáng)制性條款的標(biāo)準(zhǔn)。

由于標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性要求是必須嚴(yán)格執(zhí)行的規(guī)定,對(duì)于違反通信工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)條文的行為,視情節(jié)輕重按相關(guān)規(guī)定予以行政處罰,造成重大損失的應(yīng)根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)追究責(zé)任,因此在實(shí)際工程建設(shè)中必須對(duì)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求予以重視。按照《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法實(shí)施條例》等法規(guī)的要求,屬于國(guó)家需要控制的、涉及安全的、重要的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)制訂強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。在通信工程建設(shè)領(lǐng)域,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)制性條文包括互聯(lián)互通、共建共享、防災(zāi)、安全等技術(shù)要求。

3.2關(guān)注條文內(nèi)容的嚴(yán)格程度

在每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中均有“本規(guī)范用詞說(shuō)明”,為便于在執(zhí)行規(guī)范條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞進(jìn)行說(shuō)明。關(guān)注每項(xiàng)規(guī)定和要求的用詞,可以作為把握其嚴(yán)格程度和衡量執(zhí)行力度的依據(jù)。同時(shí)應(yīng)注意,組成標(biāo)準(zhǔn)文本的各部分作用是不同的。例如,標(biāo)準(zhǔn)的附錄是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)正文中的技術(shù)內(nèi)容做進(jìn)一步補(bǔ)充說(shuō)明和細(xì)化,屬于標(biāo)準(zhǔn)的組成部分,附錄的內(nèi)容與標(biāo)準(zhǔn)正文具有同等的效力。而標(biāo)準(zhǔn)的條文說(shuō)明則是對(duì)標(biāo)準(zhǔn)正文中相關(guān)條款的目的、依據(jù)和執(zhí)行中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行說(shuō)明,不對(duì)標(biāo)準(zhǔn)正文的內(nèi)容作補(bǔ)充規(guī)定或加以引伸,條文說(shuō)明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力,因此其僅供使用者作為理解和把握標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的參考。

3.3跟蹤標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)效性

隨著通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和信息技術(shù)的演進(jìn),通信行業(yè)不斷制訂新的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;隨著經(jīng)過(guò)鑒定和實(shí)踐檢驗(yàn)的新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料的不斷涌現(xiàn),建筑行業(yè)歷次標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的修訂均提高基礎(chǔ)技術(shù)指標(biāo)以及增加強(qiáng)制條款。如果不及時(shí)跟蹤標(biāo)準(zhǔn)編制和修訂,依據(jù)作廢的技術(shù)要求進(jìn)行工程建設(shè),輕則采用落后技術(shù)、浪費(fèi)資源、不利于節(jié)能環(huán)保,影響建設(shè)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展;重則出現(xiàn)質(zhì)量事故或安全事故。因此作為工程建設(shè)參與者,務(wù)必及時(shí)跟蹤標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制訂修訂工作,確保所依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)效性。

4通信工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化

根據(jù)近年來(lái)的統(tǒng)計(jì)分析,目前電信運(yùn)營(yíng)商主導(dǎo)的通信工程建設(shè)中所采用的標(biāo)準(zhǔn)有以下特點(diǎn)。

4.1通信工程建設(shè)主要遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

在電信運(yùn)營(yíng)商的通信工程建設(shè)中,遵循的標(biāo)準(zhǔn)約15%為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),約60%為通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),約1%為其他行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),約24%為電信運(yùn)營(yíng)商的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

4.2通信工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)以推薦性標(biāo)準(zhǔn)和條款為主

通信工程建設(shè)目前遵循的標(biāo)準(zhǔn)中,推薦性標(biāo)準(zhǔn)約占65%,有強(qiáng)制性條款的標(biāo)準(zhǔn)約占32%,強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)只占約3%。

4.3通信工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)能夠及時(shí)補(bǔ)充和修訂

通信工程建設(shè)涉及的標(biāo)準(zhǔn)約85%是2005年后編制(或修訂)實(shí)施的,并隨著通信網(wǎng)絡(luò)與信息系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展不斷補(bǔ)充和完善,對(duì)比其他行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)更新速度和頻次都是較高的。

篇7

1.1對(duì)實(shí)踐教學(xué)的重視程度不夠。

傳統(tǒng)教育理念的影響,教育工作者認(rèn)為實(shí)踐教學(xué)是通訊理論教學(xué)的一種補(bǔ)充,實(shí)踐教學(xué)只是作為一種候補(bǔ)依附于理論教學(xué)而存在;學(xué)校的學(xué)術(shù)氛圍較為濃烈,實(shí)踐教學(xué)在很大程度上只停留在理念和宣傳上,實(shí)際落實(shí)情況并不理想,在提高學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問題能力方面,沒有發(fā)揮其應(yīng)有的作用;教師職稱評(píng)價(jià)體制是促進(jìn)教學(xué)的一種良好的激勵(lì)機(jī)制,現(xiàn)有的教師評(píng)價(jià)體制沒有將實(shí)踐教學(xué)與教師職稱直接掛鉤,這就阻礙了教師對(duì)實(shí)踐教學(xué)的方法創(chuàng)新。

1.2實(shí)踐教學(xué)硬件條件不足。

學(xué)校由于自身發(fā)展?fàn)顩r不同,各個(gè)學(xué)校之間的實(shí)踐教學(xué)硬件設(shè)施存在較大的差異。資金條件較好的學(xué)校,可以安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程、參加企業(yè)的實(shí)踐學(xué)習(xí)、企業(yè)項(xiàng)目的研發(fā)學(xué)習(xí)等;而資金較差的學(xué)校僅能安排單一的實(shí)驗(yàn)課程,這就嚴(yán)重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。實(shí)踐教學(xué)硬件設(shè)施的差異性,造成了學(xué)校培養(yǎng)的學(xué)生所具備的學(xué)習(xí)能力和適應(yīng)能力也是不同的,實(shí)踐教學(xué)條件好的學(xué)校,其培養(yǎng)的學(xué)生在工作期間的適應(yīng)能力更快,為學(xué)生的就業(yè)可提高學(xué)校的社會(huì)影響力起到積極的推動(dòng)作用。反之,則影響了學(xué)校的社會(huì)效應(yīng)。學(xué)校應(yīng)加強(qiáng)通信專業(yè)的實(shí)踐教學(xué),讓實(shí)踐教學(xué)與通信技術(shù)、智能控制技術(shù)、生物信息技術(shù)以及材料信息技術(shù)緊密結(jié)合,保障通信專業(yè)教學(xué)的先進(jìn)性和實(shí)用性。

1.3實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新性不夠。

通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)多以炎癥性、演示性課程為主,缺乏足夠的創(chuàng)新性,無(wú)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也滿足不了電子技術(shù)企業(yè)對(duì)專業(yè)人才的要求。實(shí)踐教學(xué)與社會(huì)時(shí)代需要嚴(yán)重脫節(jié),不僅影響學(xué)生的就業(yè)情況,還將影響學(xué)校的未來(lái)發(fā)展以及該專業(yè)的發(fā)展速度。提高實(shí)踐教學(xué)的創(chuàng)新性,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)理念上進(jìn)行突破和創(chuàng)新,以此建立適應(yīng)現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展需求的實(shí)踐教學(xué)體系。

1.4師資力量薄弱。

學(xué)校教師對(duì)于專業(yè)理論知識(shí)、基礎(chǔ)性內(nèi)容、前沿內(nèi)容掌握較好,但在技術(shù)應(yīng)用方面缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn),這就導(dǎo)致教師在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí),多以演示實(shí)驗(yàn)和講解實(shí)驗(yàn)為主,無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)水平落后一部分是由于學(xué)校等外部因素決定,還有一部分是教師自身原因。若教師不加強(qiáng)自身能力的培養(yǎng),將無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)于專業(yè)人才的需求,學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)僅限于理論學(xué)習(xí),缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這不僅有損于學(xué)校的發(fā)展,同樣也不利于教師自身的發(fā)展。

2加強(qiáng)通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)

2.1提升實(shí)踐教學(xué)的地位。

提升實(shí)踐教學(xué)的地位,就是要在學(xué)校、教師、學(xué)生之間加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)重要性及必要性的宣傳,制定合理的人才培養(yǎng)方案。在制定培養(yǎng)方案時(shí),充分發(fā)揮評(píng)價(jià)機(jī)制的導(dǎo)向作用,對(duì)于一些重要的實(shí)驗(yàn)課,應(yīng)采取單列的教學(xué)模式,防止教師及學(xué)生在課程學(xué)習(xí)過(guò)程中,只注重理論學(xué)習(xí),忽視實(shí)踐能力的培養(yǎng);對(duì)于一些考察課程,可以采取課程實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以及實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目等多種形式進(jìn)行教學(xué)。將實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容劃分為實(shí)驗(yàn)課程和實(shí)訓(xùn)課程兩部分后,可針對(duì)教學(xué)內(nèi)容的重要性進(jìn)行分類教學(xué),既可以達(dá)到教學(xué)目標(biāo),還能節(jié)約教學(xué)資源,減少成本支出。

2.2加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的層次性和遞進(jìn)性。

通信工程專業(yè)是一門較為綜合的應(yīng)用型課程,需要采用實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容較多,但若所有課程均采取實(shí)踐教學(xué)模式,雖然可以提升學(xué)生的實(shí)踐能力及創(chuàng)造力,但其產(chǎn)生的成本卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了學(xué)校的承受范圍。將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行層次劃分、采用遞進(jìn)的模式進(jìn)行教學(xué),很有必要。學(xué)校可根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況及教學(xué)內(nèi)容,將實(shí)踐內(nèi)容劃分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同內(nèi)容,提出不同的教學(xué)要求,從而全方位、多層次的提升學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題能力。

2.3采用雙師型教學(xué)模式,提高實(shí)踐教學(xué)水平。

雙師型教學(xué)模式是指校內(nèi)專職教師和企業(yè)工程師共同擔(dān)任實(shí)踐教學(xué)課程,校內(nèi)教室可負(fù)責(zé)專業(yè)課程的基礎(chǔ)理論部分及核心部分,企業(yè)工程師負(fù)責(zé)專業(yè)方向課及實(shí)訓(xùn)課程。校內(nèi)專職教師擅長(zhǎng)知識(shí)性、理論性內(nèi)容講解,但對(duì)企業(yè)一線的技術(shù)動(dòng)態(tài)掌握不準(zhǔn),采用雙師型教學(xué)模式,不僅有利于學(xué)校實(shí)踐教學(xué)水平的提高,還能加強(qiáng)校企聯(lián)合辦學(xué),解決學(xué)校通信工程專業(yè)師資力量薄弱的環(huán)節(jié)。

2.4加大實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)規(guī)模,推進(jìn)校企合作辦學(xué)。

多數(shù)學(xué)校的實(shí)訓(xùn)基地建立在校外企業(yè)內(nèi),但企業(yè)的目的是盈利,若學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地難以給企業(yè)帶來(lái)利益,將很難被接納。當(dāng)前學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不夠,到企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)時(shí),不僅不能給企業(yè)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益,還可能對(duì)人員安全、設(shè)備管理、生產(chǎn)活動(dòng)帶來(lái)諸多不便,嚴(yán)重影響了校企聯(lián)合辦學(xué)。學(xué)??杉哟笮?nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)力度,通過(guò)提高內(nèi)部的建設(shè),促進(jìn)校外實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)。

3結(jié)語(yǔ)

篇8

超寬帶(UWB,Ultra Wide Band)無(wú)線技術(shù)在無(wú)線電通信、雷達(dá)、跟蹤、精確定位、成像、武器控制等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景,因此被認(rèn)為是未來(lái)幾年電信熱門技術(shù)之一。1990年,美國(guó)國(guó)防部首先定義了“超寬帶”概念,超寬帶無(wú)線通信開始得到美國(guó)軍方和政府部門的重視。2002年4月,美國(guó)FCC通過(guò)了超寬帶技術(shù)的商用許可,超寬帶無(wú)線通信在民用領(lǐng)域開始受到普遍關(guān)注。目前“超寬帶”的定義只是針對(duì)信號(hào)頻譜的相對(duì)帶寬(或絕對(duì)帶寬)而言,沒有界定的時(shí)域波形特征。因此,有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號(hào)。其中,最典型的方法是利用納秒級(jí)的窄脈沖(又稱為沖激脈沖)的頻譜特性來(lái)實(shí)現(xiàn)[1]。

超寬帶無(wú)線電是對(duì)基于正弦載波的常規(guī)無(wú)線電的一次突破。幾十年來(lái),無(wú)線通信都是以正弦載波為信息載體,而超寬帶無(wú)線通信則以納秒級(jí)的窄脈沖作為信息載體。其信號(hào)產(chǎn)生、調(diào)制解調(diào)、信號(hào)隱蔽性、系統(tǒng)處理增益等方面,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),尤其是能夠在密集的多徑環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高速傳輸。由于脈沖持續(xù)時(shí)間很短,多徑分量在時(shí)域上不易重疊,多徑分辨能力高,通過(guò)先進(jìn)的多徑分離技術(shù)或瑞克接收機(jī),可以充分利用多徑分量。

目前,典型的超寬帶無(wú)線通信調(diào)制方式以TH-PPM、TH-PAM為主,本論文中,介紹超寬帶無(wú)線通信中的調(diào)制技術(shù),主要討論TH-PPM、TH-PAM的基本原理,并且對(duì)比調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),性能的好壞,并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的仿真,從仿真圖中較清楚的研究調(diào)制方式,從而得出正確的結(jié)論,細(xì)致的研究超寬帶無(wú)線通信中的調(diào)制技術(shù)。

關(guān)鍵字:超寬帶 調(diào)制方式 PPM調(diào)制 PAM調(diào)制 OFDM調(diào)制

2 概述

2.1 總述

近幾年來(lái),超寬帶短距離無(wú)線通信引起了全球通信技術(shù)領(lǐng)域極大的重視。超寬帶通信技術(shù)以其傳輸速率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)成為短距離無(wú)線通信極具競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展前景的技術(shù)之一。FCC(美國(guó)通信委員會(huì)) 對(duì)超寬帶系統(tǒng)的最新定義是:相對(duì)帶寬(在- 10dB 點(diǎn)處) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分別為帶寬的高端頻率、低端頻率和中心頻率) 或者總帶寬BW> 500MHz。[1]它與現(xiàn)有的無(wú)線電系統(tǒng)比較,在花費(fèi)更小的制造成本的條件下,能夠做到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(100~500MbPs) 、更強(qiáng)的抗干擾能力(處理增益50dB 以上) ,同時(shí)具有極好的抗多徑性能和十分精確的定位能力(精度在cm 以內(nèi)) 。

2.2 UWB基本原理

發(fā)射超寬帶(UWB) 信號(hào)最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射一種時(shí)域上很短(占空比低達(dá)0. 5 %) 的沖激脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖擊無(wú)線電( IR) ”.UWB - IR 又被稱為基帶無(wú)載波無(wú)線電,因?yàn)樗幌駛鹘y(tǒng)通信系統(tǒng)中使用正弦波把信號(hào)調(diào)制到更高的載頻上,而是用基帶信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)天線輸出的[6];由信息數(shù)據(jù)對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)制,同時(shí),為了形成所產(chǎn)生信號(hào)的頻譜而用偽隨即序列對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行編碼。因此沖擊脈沖和調(diào)制技術(shù)就是超寬帶的兩大關(guān)鍵所在。

2.2.1 脈沖信號(hào)

從本質(zhì)上講,產(chǎn)生脈沖寬度為納秒級(jí)的信號(hào)源是UWB 技術(shù)的前提條件。目前產(chǎn)生脈沖信號(hào)源的方法有兩類: ①光電方法,基本原理是利用光導(dǎo)開關(guān)導(dǎo)通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號(hào)。由于作為激發(fā)源的激光脈沖信號(hào)可以有很陡的前沿,所以得到的脈沖寬度可達(dá)到皮秒(10 - 12 ) 量級(jí)。另外,由于光導(dǎo)開關(guān)是采用集成方法制成的,可以獲得很好的一致性,因此是最有發(fā)展前景的一種方法。②電子方法,利用微波雙極性晶體管雪崩特性,在雪崩導(dǎo)通瞬間,電流呈“雪崩”式迅速增長(zhǎng),從而獲得具有陡峭前沿的波形,成形后得到極短脈沖。在電路設(shè)計(jì)中,采用多個(gè)晶體管串行級(jí)聯(lián),使用并行同步觸發(fā)的方式,加快了雪崩過(guò)程,從而達(dá)到進(jìn)一步降低脈沖寬度的目的[7]。

沖激脈沖通常采用單周期高斯脈沖,典型的單周期高斯脈沖的時(shí)域和頻域數(shù)學(xué)模型分別表示為:

(2-1)

(2-2)

單周期脈沖的寬度在納秒級(jí)(0. 1~1. 5ns) ,重復(fù)周期為25~1000ns ,具有很寬的頻譜,如圖2-1 所示。實(shí)際通信中使用的是一長(zhǎng)串的脈沖,由于時(shí)域中信號(hào)的周期性造成了頻譜的離散化,周期性的單脈沖序列頻譜中出現(xiàn)了強(qiáng)烈的能量尖峰。這些尖峰將會(huì)對(duì)信號(hào)構(gòu)成干擾,通過(guò)數(shù)據(jù)信息和偽隨機(jī)碼來(lái)進(jìn)行編碼P調(diào)制,改變脈沖與脈沖間的時(shí)間間隔,可以降低頻譜的尖峰幅度[2]。

圖2-1  單周期脈沖的時(shí)間域和頻率域的表示

2.2.2 UWB的調(diào)制技術(shù)

超寬帶系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)對(duì)脈沖的調(diào)制方法可以有多種。脈沖位置調(diào)制( PPM) 和脈沖幅度調(diào)制(PAM) 是UWB 最常用的兩種調(diào)制方式。通常UWB信號(hào)模型為:

(2-3)

其中,w ( t) 表示發(fā)送的單周期脈沖, dj , tj 分別表示單脈沖的幅度和時(shí)延。

a PAM- UWB

PAM是一種通過(guò)改變那些基于需傳輸數(shù)據(jù)的傳輸脈沖幅度的調(diào)制技術(shù)。在PAM調(diào)制系統(tǒng)中,一系列的脈沖幅度被用來(lái)代表需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。任何形狀的脈沖都是通過(guò)其幅度調(diào)制使傳輸數(shù)據(jù)在{ - 1 , + 1}之間變化(對(duì)于雙極性信號(hào)) 或在M 個(gè)值之間變化(對(duì)于M 元PAM) 。增加傳輸脈沖所占的帶寬或減少脈沖重復(fù)頻率,都可以增加一個(gè)固定平均功率譜密度的UWB 系統(tǒng)所能達(dá)到的吞吐量和傳輸距離,可以看出這一效果與增加傳輸功率的峰值的效果是相似的。[8]

采用脈沖幅度調(diào)制(PAM)的超寬帶信號(hào)波形如下:[4]

(2-4)

其中, dj 是信息序列, Tf 是脈沖重復(fù)周期。根據(jù)dj 的不同取值, 可將PAM調(diào)制方式分為以下三種:

(1) OOK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號(hào)的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號(hào)的幅度為0) ;

(2)PPAM(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號(hào)的幅度為β1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號(hào)的幅度為β2) ;

(3)BPSK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號(hào)的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號(hào)的幅度為- 1) 。

對(duì)于這三種方式,在超寬帶的PAM調(diào)制方式中多采用BPSK方式。

b PPM- UWB

脈沖位置調(diào)制(PPM) 又稱時(shí)間調(diào)制(TM) ,是用每個(gè)脈沖出現(xiàn)的位置落后或超前某一標(biāo)準(zhǔn)或特定時(shí)刻來(lái)表示某個(gè)特定信息的[3]。二進(jìn)制PPM 是超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)經(jīng)常使用的一種調(diào)制方法,相對(duì)其它調(diào)制方法來(lái)說(shuō)也是較早使用的一種方法。采用PPM的一個(gè)重要原因是它能夠使用零相差的相關(guān)接收機(jī)來(lái)接收檢測(cè)信號(hào),而這種接收機(jī)有著非常好的性能。采用脈沖位置調(diào)制( PPM) 的超寬帶信號(hào)波形如下:

(2-5)

其中, dj 取0 或1 ,δ為調(diào)制因子, 與脈沖寬度Tm (1/Tf ) 是一個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)為1 時(shí)脈沖就會(huì)相應(yīng)滯后一個(gè)時(shí)延δ。

圖2-2 給出了上述四種調(diào)制方法的信號(hào)波形圖,對(duì)這四種調(diào)制方式給出了一個(gè)比較直觀的描述。

除了這些對(duì)脈沖的調(diào)制方法外,用偽隨機(jī)碼或偽隨機(jī)噪聲(PN) 對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行編碼以得到所產(chǎn)生信號(hào)的頻譜時(shí),根據(jù)編碼的不同即擴(kuò)頻和多址技術(shù)不同,超寬帶系統(tǒng)又被分為跳時(shí)的超寬帶系統(tǒng)(TH - UWB) 、直擴(kuò)的超寬帶系統(tǒng)(DS - UWB) 、跳頻的超寬帶系統(tǒng)(FH - UWB) 和基帶多載波超寬帶系統(tǒng)(MC - UWB) 等[9]。

圖2-2  不同調(diào)制方式的信號(hào)波形[4]

2.3 UWB 技術(shù)特點(diǎn)

由于UWB 與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比,工作原理迥異,因此UWB 具有如下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)無(wú)法比擬的技術(shù)特點(diǎn)[4]:

(1)系統(tǒng)容量大。香農(nóng)公式給出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)功率上升所帶來(lái)的效應(yīng),這一點(diǎn)也正是提出超寬帶技術(shù)的理論機(jī)理。超寬帶無(wú)線電系統(tǒng)用戶數(shù)量大大高于3G系統(tǒng)。

(2)高速的數(shù)據(jù)傳輸。UWB 系統(tǒng)使用上GHz 的超寬頻帶,根據(jù)香農(nóng)信道容量公式,即使把發(fā)送信號(hào)功率密度控制得很低,也可以實(shí)現(xiàn)高的信息速率。一般情況下,其最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到幾百M(fèi)bps~1Gbps。

(3)多徑分辨能力強(qiáng)。UWB 由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號(hào)在時(shí)間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發(fā)射信號(hào)的能量。實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)常規(guī)無(wú)線電信號(hào)多徑衰落深達(dá)10~30dB 的多徑環(huán)境,UWB 信號(hào)的衰落最多不到5dB。

(4)隱蔽性好。因?yàn)閁WB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 設(shè)備對(duì)于其他設(shè)備的干擾就非常低。

(5)定位精確。沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無(wú)線電通信,可在室內(nèi)和地下進(jìn)行精確定位,而GPS 定位系統(tǒng)只能工作在GPS 定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS 提供絕對(duì)地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對(duì)位置, 其定位精度可達(dá)厘米級(jí)。

(6)抗干擾能力強(qiáng)。UWB 擴(kuò)頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發(fā)送每個(gè)比特所用的脈沖數(shù)。UWB 的占空比一般為0. 01~0. 001 ,具有比其它擴(kuò)頻系統(tǒng)高得多的處理增益,抗干擾能力強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),UWB 抗干擾處理增益在50dB 以上。

(7)低成本和低功耗。UWB 無(wú)線通信系統(tǒng)接收機(jī)沒有本振、功放、鎖相環(huán)( PLL) 、壓控振蕩器(VCO) 、混頻器等, 因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備成本將很低。由于UWB 信號(hào)無(wú)需載波,而是使用間歇的脈沖來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時(shí)間很短,一般在0. 20ns~1. 5ns之間,有很低的占空因數(shù),所以它只需要很低的電源功率。一般UWB 系統(tǒng)只需要50~70mW 的電源,是藍(lán)牙技術(shù)的十分之一[10]。盡管如此,UWB 在技術(shù)上面臨一定的挑戰(zhàn), 還有諸多技術(shù)的問題有待研究解決,比如需要更好地理解UWB 傳播信道的特點(diǎn),建立信道模型,解決多徑傳播;需要進(jìn)一步研究高速脈沖信號(hào)的生成、處理等技術(shù);研究新的調(diào)制技術(shù),進(jìn)一步降低收發(fā)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度等。

2.4 UWB發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成框圖

2.4.1 UWB發(fā)射機(jī)組成框圖

UWB發(fā)射機(jī)直接發(fā)送納秒級(jí)脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)而不需使用載波電路。所以,UWB發(fā)射機(jī)比現(xiàn)有的無(wú)線發(fā)射設(shè)備要簡(jiǎn)單得多。TH-UWB發(fā)射機(jī)組成框圖如圖2-3所示[5]。

圖2-3 UWB發(fā)射機(jī)組成框圖

調(diào)制后的數(shù)據(jù)與偽碼產(chǎn)生器生成的偽碼一起送入可編程延遲電路,可編程延遲電路產(chǎn)生的時(shí)延控制脈沖信號(hào)發(fā)生器的發(fā)送時(shí)刻,脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出的UWB信號(hào)由天線輻射出去。脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的一個(gè)關(guān)鍵部分是天線,它的作用相當(dāng)于一個(gè)濾波器。

2.4.2 UWB接收機(jī)組成框圖

TH-UWB接收機(jī)采用相關(guān)接收方式,接收機(jī)框圖如圖4所示。圖4中虛線內(nèi)的部分是相關(guān)器。它由乘法器、積分器和取樣/保持電路三部分組成[5]。

接收機(jī)與發(fā)射機(jī)類似,兩者的區(qū)別在于接收機(jī)的基帶信號(hào)處理器從取樣/保持電路中解調(diào)數(shù)據(jù),基帶信號(hào)處理器的輸出控制可編程時(shí)延電路,為可編程時(shí)延電路提供定時(shí)跟蹤信號(hào),保證相關(guān)器正確解調(diào)出數(shù)據(jù)。

圖2-4 UWB接收機(jī)組成框圖

2.5 UWB 技術(shù)的應(yīng)用前景

UWB 系統(tǒng)在很低的功率譜密度的情況下,UWB具有巨大的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)勢(shì),最大可以提供高達(dá)1000Mbps 以上的傳輸速率,使UWB 同其它短距離無(wú)線通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯,如表1 所示?,F(xiàn)有的各種無(wú)線解決方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 則在10m 左右的范圍之內(nèi)打破了這一限制,UWB 的應(yīng)用將使人們可以擺脫更多線纜的牽絆,通信因而變得更為方便[6]。

2.6 結(jié)束語(yǔ)

無(wú)線通信已經(jīng)迅速滲入我們的生活當(dāng)中,對(duì)容量不斷增長(zhǎng)的要求需要一種不對(duì)現(xiàn)有的通信系統(tǒng)造成影響的新的無(wú)線通信方案,超寬帶脈沖無(wú)線電系統(tǒng)正好滿足了這一要求。UWB 技術(shù)對(duì)于無(wú)線短距離的高速數(shù)據(jù)通信是非常有競(jìng)爭(zhēng)力的,隨著研究的深入,憑借多方面的優(yōu)勢(shì),它將在很多領(lǐng)域占有一席之地。特別是短距離傳輸?shù)暮?G領(lǐng)域,UWB 將有廣闊的發(fā)展空間[8]。

表1  幾種短距離無(wú)線通信比較

IEEE802. 11a

Bluetooth

UWB

工作頻率

2. 4GHz

2. 402~2. 48GHz

3. 1~10. 6GHz

傳輸速率

54Mbps

小于1Mbps

大于480Mbps

通信距離

10m~100m

10m

小于10m

發(fā)射功率

1 瓦以上

1 毫瓦~100毫瓦

1 毫瓦以下

容量空間

80kbps/m2

30kbps/m2

1000kbps/m2

應(yīng)用范圍

無(wú)線局域網(wǎng)

家庭和辦公室互連

近距離多媒體

終端類型

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3 MATLAB 軟件工具介紹

3.1 MATLAB語(yǔ)言的概述

MATLAB是一種科學(xué)計(jì)算軟件,適用于工程應(yīng)用各領(lǐng)域的分析設(shè)計(jì)與復(fù)雜計(jì)算,它使用方便,輸入簡(jiǎn)捷,運(yùn)算高效且內(nèi)容豐富,很容易由用戶自行擴(kuò)展。因此,它已成為大學(xué)教學(xué)和科學(xué)研究中最常用且必不可少的工具。

MATLAB是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”(MATrix LABoratoy)的縮寫,它是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語(yǔ)言,著重針對(duì)科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算和繪圖的需求。與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相比,其特點(diǎn)是簡(jiǎn)潔和智能化,適應(yīng)科技專業(yè)人員的思維方式和書寫習(xí)慣,使得編程和調(diào)試效率大大提高。它用解釋方式工作,鍵入程序立即得出結(jié)果,人機(jī)交互性能好,為科技人員所樂于接受。特別是它可適應(yīng)多種平臺(tái),并且隨計(jì)算機(jī)硬、軟件的更新而用時(shí)升級(jí)。因而,MATLAB語(yǔ)言是數(shù)值計(jì)算用得最頻繁的電子信息類學(xué)科工具。它大大提高了課程教學(xué)、解題作業(yè)、分析研究的效率。

3.2 MATLAB的歷史

在1980年前后,美國(guó)的Cleve Moler博士在New Mexico大學(xué)講授線性代數(shù)課程時(shí),發(fā)現(xiàn)應(yīng)用其他高級(jí)語(yǔ)言編程極為不便,便構(gòu)思并開發(fā)了MATLAB(MATrix LABoratory,矩陣實(shí)驗(yàn)室),它是集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng),經(jīng)過(guò)在該大學(xué)進(jìn)行了幾次的試用之后,于1984年推出了該軟件的正式版本。它是以著名的線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征計(jì)算軟件包EISPACK中的子程序?yàn)榛A(chǔ)發(fā)展而成的一種開放型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,其基本的數(shù)據(jù)單元是一個(gè)維數(shù)不加限制的矩陣,這就允許用戶可以根據(jù)數(shù)值計(jì)算問題的復(fù)雜程序,對(duì)問題進(jìn)行分段甚至逐句編程處理,顯然這與C、FORTRAN等傳統(tǒng)高級(jí)語(yǔ)言完全不同。在MATLAB下,矩陣的運(yùn)算變得異常的容易,后來(lái)的版本中又增添了豐富多彩的圖形圖像處理及多媒體功能,使得MATLAB的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛,Moler博士等一批數(shù)學(xué)家與軟件專家組建了名為MathWorks的軟件開發(fā)公司,專門擴(kuò)展并改進(jìn)MATLAB。

為了準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入給計(jì)算機(jī),然后對(duì)之進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真,1990年MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具,并定名為SIMULAB,該工具很快在控制界得致函廣泛的使用。但因其名字與著名的軟件SIMULA類似,所以在1992年正式改名為SIMULINK。此軟件有兩個(gè)明顯的功能:仿真與連接,亦即可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上畫出所需的控制系統(tǒng)模型,然后利用該軟件提供的功能來(lái)對(duì)系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真。很明顯,這種做法使得一個(gè)很復(fù)雜系統(tǒng)的輸入變得相當(dāng)容易。SIMULINK的出現(xiàn),更使得MATLAB的控制系統(tǒng)的仿真與其在CAD中的應(yīng)用打開了嶄新的局面。

3.3 MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)

MATLAB語(yǔ)言有以下特點(diǎn)。

(1) 起點(diǎn)高

每個(gè)變量代表一個(gè)矩陣,以矩陣運(yùn)算見長(zhǎng)。當(dāng)前的科學(xué)計(jì)算中,幾乎無(wú)處不用矩陣運(yùn)算,這使它的優(yōu)勢(shì)得到了充分的體現(xiàn)。

(2) 人機(jī)界面適合科技人員

MATLAB的語(yǔ)言規(guī)則與筆算式相似。MATLAB的程序與科技人員的書寫習(xí)慣相近,因此,易寫易讀,易于在科技人員之間交流。矩陣的行列數(shù)無(wú)需定義。MATLAB不必有階數(shù)定義,輸入數(shù)據(jù)的行列數(shù)就決定了它的階數(shù)。鍵入算式立即得到結(jié)果,無(wú)需編譯。MATLAB是以解釋方式工作的,即它對(duì)每條語(yǔ)句解釋后立即執(zhí)行,若有錯(cuò)誤也立即做出反應(yīng),便于編程者立即改正。這些都大大減輕了編程和調(diào)試的工作量。

(3) 強(qiáng)大而簡(jiǎn)易的做圖功能

能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)確定坐標(biāo)繪圖,能規(guī)定多種坐標(biāo)系,(極坐標(biāo)系、對(duì)數(shù)坐標(biāo)系等),能繪制三維坐標(biāo)中的曲線和曲面,可設(shè)置不同顏色、線型、視角等。如果數(shù)據(jù)齊全,通常只需一條命令即可出圖。

(4) 智能化程度高

繪圖時(shí)自動(dòng)選擇坐標(biāo),大大方便了用戶;做數(shù)值積分時(shí)自動(dòng)按精度選擇步長(zhǎng);自動(dòng)檢測(cè)和顯示程序錯(cuò)誤的能力強(qiáng),易于調(diào)試。

(5) 功能豐富,可擴(kuò)展性強(qiáng)

MATLAB軟件包括基本部分和專業(yè)擴(kuò)展兩大部分。

基本部分包括矩陣的運(yùn)算和各種變換、代數(shù)和超越方程的求解、數(shù)據(jù)處理和傅立葉變換及數(shù)值積分等等。可以充分滿足大學(xué)理工科學(xué)生的計(jì)算需要。

擴(kuò)展部分稱為工具箱。它實(shí)際上是用MATLAB的基本語(yǔ)句編成的各種子程序集,用于解決某一方面的專門問題,或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法?,F(xiàn)在已經(jīng)有控制系統(tǒng)、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及小波分析等工具箱,并且向公式推導(dǎo)、系統(tǒng)仿真和實(shí)時(shí)運(yùn)行等領(lǐng)域發(fā)展。

MATLAB的核心內(nèi)容在于它的基本部分,所有的工具箱子程序都是用它的基本語(yǔ)句編寫的。

3.4 MATLAB仿真

通過(guò)利用所學(xué)的理論知識(shí),建立一個(gè)完整、準(zhǔn)確的需求說(shuō)明,清楚、準(zhǔn)確地提出仿真試驗(yàn)所要解決的問題。

對(duì)所提出的仿真系統(tǒng)給出詳細(xì)定義,明確系統(tǒng)中的模塊、系統(tǒng)構(gòu)成、模塊之間的相互關(guān)系,系統(tǒng)的輸入輸出、邊界條件以及系統(tǒng)的約束條件,并明確仿真所要達(dá)到的目標(biāo)。

根據(jù)仿真系統(tǒng)分析的結(jié)果,確定系統(tǒng)中的參數(shù)、變量及其互之間的關(guān)系,并以數(shù)學(xué)形式將這些關(guān)系描述出來(lái),從而構(gòu)成仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模是系統(tǒng)仿真中最關(guān)鍵的一步,所建立的數(shù)學(xué)模型必須盡可能準(zhǔn)確地反映所關(guān)心的真實(shí)系統(tǒng)的特性,而又不能過(guò)于復(fù)雜,以免降低模型的效率,增加不必要的計(jì)算過(guò)程,即建模需要根據(jù)求解問題的要求,在模型的近似程度與復(fù)雜程度之間折中。電子與通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常以方框圖形式或數(shù)學(xué)方程形式來(lái)表達(dá)。

根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型所需要的數(shù)據(jù)元素,收集與模型系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)學(xué)模型建立系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型,收集數(shù)據(jù),確定其中各子模塊的結(jié)構(gòu),輸入輸出接口,輸入輸出的數(shù)據(jù)表達(dá)形式,數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式等。然后編制相應(yīng)的程序流程,用MATLAB語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。

仿真模型驗(yàn)證的目的是確定計(jì)算機(jī)仿真模型是否準(zhǔn)確表達(dá)了數(shù)學(xué)模型。仿真模型驗(yàn)證通常的方法是將數(shù)學(xué)模型的解析結(jié)果(或理論結(jié)果)與仿真所得到的數(shù)值結(jié)果相比較來(lái)完成的;或通過(guò)已知的系統(tǒng)輸入輸出結(jié)果,對(duì)比在相同條件下的系統(tǒng)仿真結(jié)果來(lái)驗(yàn)證仿真模型的正確性。

根據(jù)仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案,讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算,并在執(zhí)行計(jì)算的過(guò)程中了解仿真模型對(duì)于各種不同輸入信號(hào)以及不同參數(shù)和仿真機(jī)制下的輸出,得出試驗(yàn)數(shù)據(jù),從而預(yù)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的運(yùn)行情況。

對(duì)仿真模型的運(yùn)行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,其目的是從運(yùn)行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中找出系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律,對(duì)仿真系統(tǒng)的性能做出評(píng)價(jià),為系統(tǒng)方案的最終決策提供輔助支持。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析,對(duì)仿真數(shù)據(jù)的可靠性、一致性、置信度等做出判定,最終將仿真結(jié)果以曲線、圖表和文字等形式形成論文。

4 超寬帶無(wú)線的調(diào)制技術(shù)

發(fā)射超寬帶(UWB)信號(hào)最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射時(shí)域上很短的脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖激無(wú)線電”(Impulse Radio,簡(jiǎn)寫為IR)。信息數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)制,其調(diào)制方式可以有多種。脈沖位置調(diào)制(PPM)和脈沖幅度調(diào)制(PAM)是最常用的兩種調(diào)制方式。除了要對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)制外,為了形成所產(chǎn)生的信號(hào)的頻譜,還要用偽隨機(jī)碼或偽隨機(jī)噪聲(PN)對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行編碼。一般是,編碼后的數(shù)據(jù)符號(hào)引起脈沖在時(shí)間軸上的偏移,這就是所謂的跳時(shí)超寬帶(TH-UWB,Time-Hopping UWB)。直接序列擴(kuò)譜(DS-SS)就是編碼后的數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)基本脈沖的幅度進(jìn)行調(diào)制,這在沖激無(wú)線電(IR)中被稱為直接序列超寬帶(DS-UWB,Direct-Sequence UWB),這種調(diào)制方式似乎非常有吸引力[1]。

對(duì)于超寬帶信號(hào),也可以通過(guò)很高的數(shù)據(jù)速率來(lái)產(chǎn)生而根本不需要具備脈沖的特性。只要UWB定義所要求的相對(duì)帶寬或最小帶寬在整個(gè)傳輸過(guò)程中得到滿足,那么,靠發(fā)射高速率數(shù)據(jù)而不是窄脈沖所產(chǎn)生的具有UWB射頻帶寬的系統(tǒng),就不應(yīng)該被排除在UWB系統(tǒng)之外。諸如正交頻分復(fù)用(OFDM),在數(shù)據(jù)速率適當(dāng)?shù)那闆r下也可產(chǎn)生UWB信號(hào)。因此,OFDM也是一種超寬帶的調(diào)制方式。

本文主要討論TH-UWB、DS-UWB和OFDM調(diào)制方式。

4.1 PPM-TH-UWB 調(diào)制方式

4.1.1 跳時(shí)超寬帶信號(hào)的產(chǎn)生

在結(jié)合了二進(jìn)制PPM的TH-UWB(二進(jìn)制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中,UWB信號(hào)的產(chǎn)生可以系統(tǒng)地描述如下(參見圖4-1描繪的發(fā)射鏈路) [1]。

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圖4-1 PPM-TH-UWB信號(hào)的發(fā)射方案

給定待發(fā)射的二進(jìn)制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率Rb=1/Tb (b/s),圖4-1中的第一個(gè)模塊使每個(gè)比特重復(fù)Ns次,產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制序列:

(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=

(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a

新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。這個(gè)模塊引入了冗余,其實(shí)是一種被稱為重復(fù)碼的(Ns,1)分組編碼器。一般術(shù)語(yǔ)上稱為信道編碼。

第二個(gè)模塊是傳輸編碼器,就是應(yīng)用整數(shù)值碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二進(jìn)制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),產(chǎn)生一個(gè)新序列d,序列d的一般元素表達(dá)式如下:

dj=cjTc+aj (4-1)

式中,Tc和 是常量,對(duì)所有的cj滿足條件cjTc+ <Ts,通常 <Tc。

這里的d是一個(gè)實(shí)數(shù)值序列,而a是二進(jìn)制序列,c是整數(shù)值序列.現(xiàn)在我們遵循最常用的方法,假定c是企業(yè)界隨機(jī)碼序列,它的元素cj是整數(shù),且滿足

0 cj Nh-1。 碼序列c可能為周期序列,其周期表示為Np。兩種特殊情況值得討論。第一種,碼是非周期的,即 ;第二種是Np=Ns,這是最常用的一種,這時(shí)的編碼周期與二進(jìn)制碼重復(fù)的次數(shù)相等。我們必須牢記:傳輸編碼扮演了碼分多址編碼和發(fā)射信號(hào)的頻譜形成雙重角色[1]。

實(shí)數(shù)值序列d輸入到第三個(gè)模塊,即PPM調(diào)制模塊,產(chǎn)生了一個(gè)速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts(脈沖/s)的單位脈沖(Dirac pulses ) 序列。這些脈沖在時(shí)間軸上的位置為 ,因此脈沖位置在jTs基礎(chǔ)上偏移了dj,脈沖的發(fā)生時(shí)間也可表示為( )。注意是碼序列對(duì)c信號(hào)引入了TH位移,也正因?yàn)榇耍琧被稱為TH碼。還要注意一點(diǎn)就是由PPM調(diào)制引起的位移 ,通常比TH碼引起的位移cjTc小得多,即: ,cj=0除外。Tc稱為碼片時(shí)間(chip time)。

最后一個(gè)模塊是脈沖形成濾波器,其沖激響應(yīng)為。必須保證脈沖形成濾波器輸出的脈沖序列不能有任何的重疊。

以上所有系統(tǒng)級(jí)聯(lián)以后的輸出信號(hào) 可表示如下:

(4-2)

比特間隔或比特持續(xù)時(shí)間,也即用于傳輸一個(gè)比特的時(shí)間Tb,可表示為:Tb=NsTs。在式(4-2)中,cjTc定義了脈沖的隨機(jī)性或者說(shuō)是相對(duì)于Ts整數(shù)倍時(shí)刻的抖動(dòng)。如果用隨機(jī)TH抖動(dòng) 來(lái)表示由TH編碼cjTc引起的時(shí)間上的位移,并假定 在0和 之間分布,則可得到:

(4-3)

正如前面提到的, 通常遠(yuǎn)大于 。這兩個(gè)量的整體效果是產(chǎn)生一個(gè)分布在0和 之間的時(shí)間隨機(jī)位移量,用 表示這個(gè)時(shí)間隨機(jī)位移,可得發(fā)射信號(hào)的如下表達(dá)式:

(4-4)

更一般性地概括式(4-2)所表示的信號(hào),其思想是:對(duì)于信息比特“0”和“1”,可以發(fā)射兩個(gè)不同的脈沖波形 和 來(lái)分別表示。上面分析的PPM調(diào)制的例子,引入了 這個(gè)時(shí)間位移量,它的值根據(jù)它所代表的比特而有所不同,其實(shí)是上述思想的特殊例子,其中的 是 位移以后的波形。一種更一般的表達(dá)式:

(4-5)

當(dāng)將 設(shè)置為- 時(shí),式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的結(jié)合,即PAM-TH-UWB模型[1]。

4.1.2 PPM-TH-UWB的發(fā)射鏈路 系統(tǒng)模型如圖4-2所示

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圖4-2 PPM-TH-UWB 發(fā)射器的系統(tǒng)模型

圖4-2中的第一個(gè)模塊表示二進(jìn)制源。這個(gè)模塊的輸出是發(fā)射到物理信道的二進(jìn)制流。第二個(gè)模塊表示重復(fù)碼編碼器。二進(jìn)制流的每一個(gè)比特都被重復(fù)次。第三個(gè)模塊仿真TH編碼和二進(jìn)PPM。這里考慮偽隨機(jī)TH碼。最后一個(gè)模塊是脈沖形成。這個(gè)模塊的沖激響應(yīng)表示要發(fā)射的UWB信號(hào)的基本脈沖波形[1]。

4.1.3 PPM-TH-UWB 仿真結(jié)果及其分析

圖(4-3)顯示了參數(shù)設(shè)置如下時(shí)所產(chǎn)生的UWB信號(hào)

以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow, 信號(hào)的抽樣頻率fc, 由二進(jìn)制源產(chǎn)生的比特?cái)?shù)numbits, 平均脈沖重復(fù)時(shí)間Ts(單位為秒),每個(gè)比特映射的脈沖數(shù)Ns, 碼片時(shí)間Tc(秒), 跳時(shí)碼的碼元最大值Nh和周期Np,沖激響應(yīng)持續(xù)時(shí)間Tm, 脈沖波形形成因子tau(秒), PPM時(shí)移dPPM(秒)。

Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5,

Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,

dPPM=0.5e-9

由圖4-3中可以看到輸出序列的前五個(gè)脈沖在其對(duì)應(yīng)時(shí)隙的中間位置,而后五個(gè)脈沖則在其對(duì)應(yīng)時(shí)隙的起始位置。

圖4-3 PPM-TH-UWB 發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)

圖4-4 PPM-TH-UWB的幅度譜

由圖4-4可以看出,TH編碼和PPM調(diào)制都對(duì)幅度譜的高斯形狀產(chǎn)生扭曲。PPM-TH-UWB信號(hào)的幅度譜將完全包含在無(wú)TH編碼和無(wú)PPM調(diào)制的幅度譜包絡(luò)中,這是因?yàn)橐酝瑯拥男螤詈屯瑯拥钠骄β蕚鬏數(shù)乳g隔脈沖的結(jié)果。

4.2 PAM-DS-UWB調(diào)制方式

4.2.1 直接序列超寬帶信號(hào)的產(chǎn)生

直接序列擴(kuò)譜(DS-SS)是一種著名的數(shù)字調(diào)制方式。這里,我們先回顧DS-SS的基本原理,并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。

具有UWB特性的信號(hào)可以通過(guò)下面的過(guò)程產(chǎn)生:首先,用偽隨機(jī)碼或二進(jìn)制PN碼序列對(duì)要發(fā)射的二進(jìn)制進(jìn)行編碼;其次,對(duì)一串窄脈沖進(jìn)行幅度調(diào)制。這一過(guò)程可以看做是目前使用DS-SS系統(tǒng)的一種極端方式,此時(shí)脈沖在時(shí)域上是具有典型時(shí)間的奈奎斯特型脈沖或方波。讓脈沖寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于切普間隔,很容易得到DS-SS-UWB的解析表達(dá)式。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中,RF發(fā)射信號(hào)是對(duì)載波進(jìn)行幅度調(diào)制后得到的,通常使用二進(jìn)制相移鍵控BPSK方式。而在DS-UWB中,如果沒有專門的要求,這一過(guò)程可省略。[1]

更詳細(xì)地,上述信號(hào)可以通過(guò)如下過(guò)程產(chǎn)生(見圖所示發(fā)射鏈路)。

SHAPE \* MERGEFORMAT 圖4-5 PAM-DS-UWB 信號(hào)的發(fā)射方案

假定待發(fā)射的二進(jìn)制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…),其速率為Rb=1/Tb (b/s),圖4-5中的第一個(gè)系統(tǒng)將每個(gè)比特重復(fù)Ns次,得到序列:(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*,其速率為Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。與TH方式相似,系統(tǒng)引入的冗余相當(dāng)于一個(gè)參數(shù)為(Ns,1)的重復(fù)碼編碼器。

第二個(gè)系統(tǒng)將a*序列轉(zhuǎn)換成只含有正值和負(fù)值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…),轉(zhuǎn)換公式為:( ).

發(fā)射編碼器將一個(gè)由 1組成、周期為Np的二進(jìn)制碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)應(yīng)用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…),產(chǎn)生一個(gè)新序列d=a·c,其組成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns,更具一般性的假定是Np等于Ns的整數(shù)倍。注意,序列d的元素值為 1,這一點(diǎn)與序列a相同,其速率為Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。

序列d進(jìn)入第三個(gè)系統(tǒng)——PAM調(diào)制器,產(chǎn)生一個(gè)速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts (脈沖/s)的單位脈沖(Dirac脈沖 )序列,其位置在jTs處[6]。

調(diào)制器輸出的信號(hào)進(jìn)入沖洲響應(yīng)為p(t)的脈沖形成濾波器。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中,沖激響應(yīng)p(t)是持續(xù)時(shí)間為Ts的矩形脈沖。而在DS-UWB系統(tǒng)中,與TH方式相似,p(t)是持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)小于Ts的脈沖。

以上系統(tǒng)級(jí)聯(lián)后的輸出信號(hào)可以表示為

(4-6)

注意,與TH方式相似,比特間隔或比特持續(xù)時(shí)間,即傳輸一個(gè)比特所用的時(shí)間是Tb=NsTs。

輸出的波形顯然是一個(gè)PAM波形。很容易知道,由于沒有時(shí)移而且脈沖以規(guī)則的時(shí)間間隔出現(xiàn),計(jì)算式(4-6)所示信號(hào)的PSD要比計(jì)算式(4-2)所示信號(hào)的PSD更容易。

上述方式的一種變形是使用PPM調(diào)制器代替PAM調(diào)制器,得到的信號(hào)可表示為:

(4-7)

注意到在式(4-7)中,由于碼的偽隨機(jī)特性,編碼會(huì)起到白化頻譜的作用。

4.2.2 PAM-DS-UWB 發(fā)射鏈路 其系統(tǒng)模型如圖4-6所示.

SHAPE \* MERGEFORMAT

圖4-6 PAM-DS-UWB 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)模型

圖4-6中的前兩個(gè)模塊分別表示二進(jìn)制源和重復(fù)碼編碼器。第三個(gè)模塊是在重復(fù)碼編碼器的輸出端實(shí)現(xiàn)DS編碼和二進(jìn)制PAM調(diào)制。我們考慮偽隨機(jī)DS碼,分配給一般用戶的是長(zhǎng)度為NP的二進(jìn)制碼序列。最后一個(gè)模塊是脈沖形成器[1]。

4.2.3 PAM-DS-UWB 仿真結(jié)果及其分析

圖4- 7 由PAM-DS-UWB發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)

圖(4-7)顯示了參數(shù)設(shè)置如下時(shí)所產(chǎn)生的UWB信號(hào)

以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow, 信號(hào)的抽樣頻率fc, 由二進(jìn)制源產(chǎn)生的比特?cái)?shù)numbits, 平均脈沖重復(fù)時(shí)間Ts(單位為秒),每個(gè)比特映射的脈沖數(shù)Ns, 碼片時(shí)間Tc(秒), 跳時(shí)碼的碼元最大值Nh和周期Np,沖激響應(yīng)持續(xù)時(shí)間Tm, 脈沖波形形成因子tau(秒), PPM時(shí)移dPPM(秒)。

Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9,

Ns=10, Np=10, Tm=0.5e-9,

tau=0.25e-9,

這個(gè)信號(hào)由兩組脈沖序列組成,每組包含10個(gè)脈沖,每組映射信息源的一個(gè)比特。從圖4-7中可以看出每二組的10個(gè)脈沖與第一組的10個(gè)脈沖在極性上是相反的。

圖4-8 PAM-DS-UWB的幅度譜

由圖4-8可以看出,幅度譜的包絡(luò)具有基本脈沖的傅氏變換的形狀,即高斯形狀。且Np(信號(hào)每比特發(fā)射脈沖數(shù))值越大,圖形分布越寬,即幅度峰值越小。

4.3 OFDM調(diào)制技術(shù)

4.3.1 概述

多頻帶(MB)方式與本章前兩節(jié)分析研究的IR原理不同。根據(jù)2002年,F(xiàn)CC公布的UWB定義,帶寬超過(guò)500MHz的信號(hào)都是UWB信號(hào)。因此,按照FCC規(guī)定的頻帶范圍3.1~10.6GHz,將此7.5 GHz的帶寬分割成最小帶寬為500MHz的若干個(gè)頻帶。為了盡量減小同窄帶通信系統(tǒng)的相互干擾,UWB采用較小的功率,于是UWB信號(hào)對(duì)于窄帶通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于熱噪聲,并不被窄帶通信系統(tǒng)的接收機(jī)檢測(cè)到,也可以避免特定頻帶上的非人為干擾[1]。

在每個(gè)子頻帶內(nèi)可以使用不同的數(shù)據(jù)調(diào)制類型,并不一定要用IR方式,正確的頻譜帶寬可以通過(guò)合適的比特速率實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用最廣泛的是眾所周知的正交頻分復(fù)用(OFDM)。

4.3.2 多頻段OFDM-UWB信號(hào)產(chǎn)生

一個(gè)已調(diào)的OFDM信號(hào)由調(diào)制在不同載波頻率 上的同個(gè)并行發(fā)射的信號(hào)組成。這些載波等間隔地位于頻域上,其間隔為 。OFDM調(diào)制器輸入的二進(jìn)制序列每K比特編為一組,以產(chǎn)生具有N個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)塊{ },這里假定 是L個(gè)可能的取值中的一個(gè),K=N1bL。最后,每個(gè)符號(hào)調(diào)制一個(gè)不同的載波。為了并行傳輸數(shù)據(jù)塊的N個(gè)符號(hào),不同的調(diào)制載波信號(hào)在頻率上必須正交[8]。

所有調(diào)制器使用相同的矩形波,其持續(xù)時(shí)間為T:

(4-8)

如果符號(hào) 在星座圖中的點(diǎn)用 表示,OFDM信號(hào)中有N個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)塊的表達(dá)式如下[1]:

(4-9)

而相應(yīng)的復(fù)包絡(luò)是

(4-10)

其中 ,S(t)是周期為T0的周期函數(shù)。

式(4-9)中OFDM信號(hào)的數(shù)字變換相當(dāng)于傳輸式(4-10)中復(fù)數(shù)包絡(luò)的抽樣值,也就是說(shuō)傳輸序列可表示如下:

(4-11)

tc是抽樣周期。

仿真OFDM調(diào)制信號(hào),考慮的是OFDM各個(gè)載波使用QPSK調(diào)制的情況。仿真整個(gè)發(fā)射鏈路,產(chǎn)生式(4-9)的信號(hào)。

4.3.3 OFDM仿真結(jié)果及其分析 要發(fā)射的總比特?cái)?shù)numbits; 調(diào)制信號(hào)的中心頻率fp; 抽樣頻率fc; 每個(gè)符號(hào)在其相應(yīng)載波上的傳輸時(shí)間T0; 循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間TP;保護(hù)間隔時(shí)間TG, 矩形脈沖響應(yīng)的幅度為A, OFDM系統(tǒng)的子載波數(shù)N。

(1) numbits=8; fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;

TP=60.6e-9; TG=70.1e-9; A=1; N=4;

圖4-9 OFDM-UWB信號(hào)

圖4-10 OFDM-UWB幅度譜

圖4-10中的幅度譜由子載波的幅度譜疊加而成。

(2)numbits=8; fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;

TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2;

圖4-11 OFDM-UWB信號(hào)圖

圖4-11 OFDM-UWB信號(hào)幅度譜

對(duì)比以上兩圖,可以看出,在同樣的時(shí)間里為了傳輸更多的符號(hào),是以增加帶寬為代價(jià)的,也就是增加子載波的數(shù)量。

4.4 總結(jié)

通過(guò)一系列的仿真,我們可以得出以下結(jié)論:PAM、PPM兩種調(diào)制方法主要是為了進(jìn)行信息數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)脈沖的調(diào)制,而信號(hào)中的偽隨機(jī)TH碼和DS碼主要是為了產(chǎn)生信號(hào)的頻譜,使信號(hào)的功率譜密度在采用偽隨機(jī)碼調(diào)制后變得更加平滑,不能干擾到其它已經(jīng)存在的窄帶系統(tǒng)[9]。

OFDM具有良好的抗多徑干擾性能,通過(guò)頻率的合理選擇,能夠同現(xiàn)存的窄帶系統(tǒng)和開放頻段的通信系統(tǒng)具有很好的共存性,同傳統(tǒng)的超寬帶系統(tǒng)相比有很大的優(yōu)勢(shì)[11]。

5 性能分析及應(yīng)用前景

5.1 脈位調(diào)制(PPM)和脈幅調(diào)制(PAM)

脈位調(diào)制(PPM)是一種利用脈沖位置承載數(shù)據(jù)信息的調(diào)制方式。按照采用的離散數(shù)據(jù)符號(hào)的狀態(tài)數(shù)可以分為二進(jìn)制PPM(2PPM)和多進(jìn)制(MPPM)。在這種調(diào)制方式中,一個(gè)脈沖重復(fù)周期內(nèi)脈沖可能出現(xiàn)的位置有2個(gè)或M個(gè),脈沖位置與符號(hào)狀態(tài)一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)相鄰脈位之間距離與脈沖寬度之間關(guān)系,又可分為部分重疊的PPM和正交PPM(OPPM)。在部分重疊的PPM中,為保證系統(tǒng)傳輸可靠性,通常選擇相鄰脈位互為脈沖自相關(guān)函數(shù)的負(fù)峰值點(diǎn),從而使相鄰符號(hào)的歐氏距離最大化。在OPPM中,通常以脈沖寬度為間隔確定脈沖位置。接收機(jī)利用相關(guān)器在相應(yīng)位置進(jìn)行相干檢測(cè)。鑒于UWB系統(tǒng)的復(fù)雜度和功率限制,實(shí)際應(yīng)用中,常用的調(diào)制方式為2PPM或2OPPM[3]。

PPM的優(yōu)點(diǎn)在于:它僅需要根據(jù)數(shù)據(jù)符號(hào)控制脈沖位置,不需要進(jìn)行脈沖幅度和極性的控制,便于以較低的復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)。因此,PPM是UWB系統(tǒng)廣泛采用的調(diào)制方式。但是,由于PPM信號(hào)為單極性,其輻射譜中往往存在幅度較高的離散譜線。對(duì)此超寬帶信號(hào)的幅度譜仿真也證明了這一點(diǎn)。如果不對(duì)這些譜線進(jìn)行抑制,將很難滿足FCC對(duì)輻射譜的要求[10]。

脈幅調(diào)制(PAM)是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)最為常用的調(diào)制方式之一。在UWB系統(tǒng)中,考慮到實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和功率有效性,不宜采用多進(jìn)制PAM(MPAM)。UWB系統(tǒng)常用的PAM有兩種方式:開關(guān)鍵控(OOK)和二進(jìn)制相移鍵控(BPSK)。前者可以采用非相干檢測(cè)降低接收機(jī)復(fù)雜度,而后者采用相干檢測(cè)可以更好地保證傳輸可靠性[3]。

當(dāng)發(fā)射能量相同時(shí),使用二進(jìn)制PAM調(diào)制的信號(hào)可以比使用二進(jìn)制PPM調(diào)制的信號(hào)獲得更好的性能。

5.2 OFDM調(diào)制

OFDM有很多優(yōu)點(diǎn):能夠提供較大的系統(tǒng)容量,具有較強(qiáng)的抗多徑干擾、抗頻率選擇性衰落和頻率擴(kuò)散能力,適應(yīng)多徑和移動(dòng)信道傳播條件,能夠適應(yīng)不同設(shè)計(jì)需求,靈活分配數(shù)據(jù)容量和功率,可提供靈活的高速和變速綜合數(shù)據(jù)傳輸可以實(shí)現(xiàn)較高的安全傳輸性能,允許數(shù)據(jù)在復(fù)數(shù)的高速的射頻上被編碼。由于OFDM技術(shù)的良好性能使得它在無(wú)線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用[12]。

OFDM技術(shù)是將頻道資源分成若干個(gè)子信道,每個(gè)子信帶再采用一定的調(diào)制技術(shù),提高頻率利用率。OFDM可與PPM、PAM等結(jié)合使用,將會(huì)有性能更好的調(diào)制技術(shù)出現(xiàn)。

5.3 UWB的應(yīng)用前景

超寬帶技術(shù)在通信、雷達(dá)和無(wú)線定位等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái),人們對(duì)超寬帶技術(shù)深入的研究使超寬帶技術(shù)在系統(tǒng)理論、功率放大器、脈沖的產(chǎn)生與接收、同步、集成電路等方面取得了重大進(jìn)步,尤其是在超寬帶無(wú)線產(chǎn)生領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步,使超寬帶通信成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分成為可能。

相對(duì)于傳統(tǒng)的窄帶無(wú)線通信系統(tǒng),超寬帶無(wú)線產(chǎn)生系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)和潛力,使超寬帶無(wú)線產(chǎn)生成為中短距無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的理想接入技術(shù)。根據(jù)產(chǎn)生速率不同,擠兌超寬帶無(wú)線傳輸系統(tǒng)也具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。

利用超寬帶技術(shù)可以提供高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)哪芰εc定位功能,可以設(shè)計(jì)依賴定位信息優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源管理的WPAN或WLAN,并應(yīng)用于多媒體傳輸、計(jì)算機(jī)通信和家庭娛樂等領(lǐng)域。

利用脈沖超寬帶信號(hào)對(duì)障礙物的良好穿透特性與精確測(cè)距功能,可以設(shè)計(jì)既具有通信功能也具有定位功能的超寬帶脈沖無(wú)線通信與定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳輸距離遠(yuǎn)(通信速率低)、頒布式移動(dòng)定位、便攜、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特點(diǎn)。因而可以廣泛用于傳感器網(wǎng)絡(luò)、消防、公共安全、庫(kù)存盤點(diǎn)、人員監(jiān)護(hù)與救生等重要領(lǐng)域。利用超寬帶脈沖信號(hào)低截獲概率、保密性高和體積小的優(yōu)點(diǎn),該系統(tǒng)還可以應(yīng)用與偵察、情報(bào)收集、傷員救護(hù)、武器制導(dǎo)等軍事領(lǐng)域[8]。

超寬帶信號(hào)具有很低的輻射功率,而這樣的輻射功率分布在某些方面GHz的頻率范圍內(nèi),功率譜密度極低,類似白噪聲頻譜,具有低干擾、低截獲概率特性;同時(shí)由于使用窄脈沖為信號(hào)載體并采用跳時(shí)擴(kuò)頻,接收端必須已知發(fā)射端擴(kuò)頻碼的條件下才能解調(diào)出發(fā)射數(shù)據(jù)來(lái),加上它對(duì)多徑干擾具有很好的魯棒特性,非常適合在軍事保密通信的應(yīng)用。非常低的輻射功率可以避免過(guò)量的電磁波對(duì)人體的傷害[7]。

結(jié)論

超寬帶無(wú)線通信技術(shù)是目前發(fā)展的熱門技術(shù)。它以其自身的優(yōu)點(diǎn),被研究人員廣泛關(guān)注。超寬帶無(wú)線電技術(shù)大體包括基帶脈沖傳輸方式和帶通載波調(diào)制傳輸?shù)姆绞絻纱箢悺C}沖傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是把信息調(diào)制在離散脈沖信號(hào)上發(fā)射,而帶通載波調(diào)制傳輸?shù)奶攸c(diǎn)則是把信息調(diào)制在正弦載波上發(fā)射。本論文是以采用基帶脈沖傳輸技術(shù)的經(jīng)典超寬帶無(wú)線電通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究的。

為了更好地了解超寬帶通信系統(tǒng),本文先概括地介紹了超寬帶無(wú)線通信的基礎(chǔ)知識(shí)。接著將仿真的基本工具M(jìn)ATLAB的使用說(shuō)明簡(jiǎn)單介紹。然后,重點(diǎn)介紹超寬帶通信的調(diào)制方式,主要包括對(duì)TH-PPM、DS-PAM和OFDM調(diào)制方式的介紹,并通過(guò)仿真圖像加以對(duì)比,說(shuō)明調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

常采用不同的調(diào)制方案,對(duì)系統(tǒng)傳輸速率、搞多徑干擾能力有很大影響。對(duì)它們進(jìn)行分析比較,對(duì)系統(tǒng)調(diào)制信號(hào)的設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。通常,在一個(gè)通信系統(tǒng)中,應(yīng)用何種調(diào)制方式不僅要看調(diào)制方式本身性能,還要根據(jù)系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)加以考慮。

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