引論:我們?yōu)槟砹?3篇信號與通信論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
工業(yè)社會的典型特征是專業(yè)化分工和大批量生產(chǎn),其前提是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化,生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化使不同企業(yè)生產(chǎn)的同種商品的差別越來越小,尤其在商品的規(guī)格、型號、外形等方面。縱然如此,不同生產(chǎn)者生產(chǎn)的同種的商品之間仍有質(zhì)量、特色等方面的差別。有些差別能直接看到,如顏色、光潔度等,有些差別則從表面看不到,如內(nèi)在品質(zhì)、耐用期等,我們把前者叫做外在特征,把后者叫做內(nèi)在特征。在大多數(shù)類型的市場中,生產(chǎn)者對待售的商品的內(nèi)在特征比消費(fèi)者有更多的信息。但在市場競爭的壓力下,生產(chǎn)者必須把它的商品的特色告訴消費(fèi)者。因?yàn)樯唐分g的差別會給消費(fèi)者帶來不同的效用水平,會影響甚至決定消費(fèi)者的購買決策,同時商品之間的差別也使得提供商品的生產(chǎn)者的成本有所不同,這最終又影響到生產(chǎn)者的收益。因此,生產(chǎn)者只有成功地與消費(fèi)者進(jìn)行信息傳遞即通信才能夠成功地與消費(fèi)者進(jìn)行交易,并使自己的投入能得到最大限度地回報。在一定意義上說,生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的高效的通信是其成功的前提。于是生產(chǎn)者就必須與消費(fèi)者進(jìn)行有效的通信。商標(biāo)是一種消除信息不對稱的工具,即這種通信活動是有商標(biāo)參與的。既然生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間在進(jìn)行著一種通信,而且這種通信有商標(biāo)的參與,那么用信息論來分析這種通信以及商標(biāo)對于理解商標(biāo)的本質(zhì)及有關(guān)商標(biāo)保護(hù)理論就是有益的。實(shí)際上,商標(biāo)法的很多理論問題幾乎均可以在生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信活動中找到位置,并從信息論得到解釋。
二、狹義信息論一般原理通信是信息學(xué)的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,通信理論被稱為狹義信息論。通信理論表明,凡通信必涉及兩種實(shí)體:發(fā)送信息的實(shí)體,叫信源;接受信息的實(shí)體,叫信宿
通信就是信源與信宿之間的一種特定的關(guān)聯(lián)方式、一種系統(tǒng)現(xiàn)象或行為。實(shí)施通信活動的系統(tǒng),叫通信系統(tǒng)。在最初級的情形下,信源與信宿作為不同的物質(zhì)實(shí)體通過直接的碰撞而交換信息,無須中間環(huán)節(jié),此時通信系統(tǒng)僅需信源與信宿兩個構(gòu)成要素。在大多數(shù)情形下,通信均是利用信號或符號進(jìn)行的較高級的通信活動,都不能由信源與信宿直接耦合而構(gòu)成通信系統(tǒng),必須有中間環(huán)節(jié)。因此,一般通信系統(tǒng)除了具有信源和信宿之外,還包括以下構(gòu)成要素:(1)信道。是傳送信息的通道,即載荷著信息的信號藉以通行的物理設(shè)施或介質(zhì)場。信道是聯(lián)結(jié)信源與信宿的主要中介環(huán)節(jié),不同物理性質(zhì)的信號,需要不同的物理性質(zhì)的信道來傳送。(2)編碼與譯碼。信源與信道、信道與信宿都不能直接耦合,必須有中介環(huán)節(jié)。把信源與信道耦合起來的中介環(huán)節(jié)叫做編碼器,把信道與信宿耦合起來的中介環(huán)節(jié)叫做譯碼器。首先信源發(fā)出的信息不能直接在信道中傳送,需要經(jīng)過編碼器的適當(dāng)變換才能傳送,而經(jīng)過編碼的信息也并不能直接被信宿接收,還要經(jīng)過譯碼器的譯碼才能接收。編碼和譯碼是一切通信過程必須的操作手續(xù),從通信工程講二者是兩種互逆的操作。通信的基本要求是多快好省地傳送信息,通過對信源的剩余度、信道的容量以及編碼的逐步改進(jìn)與權(quán)衡,就能夠最大限度地達(dá)到。其中信源的剩余度是刻劃信源特征的指標(biāo)之一,是指在通信系統(tǒng)中,除了傳送或恢復(fù)信息時所需要的信號之外,其余出現(xiàn)在信源、信道、信宿或系統(tǒng)其他部位的任何細(xì)節(jié)對完成通信任務(wù)是多余的,把它們除掉對實(shí)現(xiàn)通信目標(biāo)沒有實(shí)質(zhì)性影響。概率分布愈均勻,剩余度愈小,通信效率愈高;信道容量是信道最大可能的通信速度,表示信道傳送信息能力的極限;編碼解決的問題是信源與信道之間在數(shù)量特性上的互相匹配,從而使得信源熵與信道容量之間的最佳配合。由于實(shí)際中信源和信宿的信號信碼往往不是一一對應(yīng)的,因此還需要適當(dāng)?shù)淖g碼過程。同時,任何通信均有噪聲,它是指通信系統(tǒng)中除開預(yù)定要傳送的信號之外的一切其他信號。噪聲有不同類型,就來源看有內(nèi)噪聲與外噪聲,前者指由系統(tǒng)內(nèi)部元件性能參數(shù)的無規(guī)變化等因素產(chǎn)生的有害信號,而后者指從系統(tǒng)外部混入系統(tǒng)的無用信號。一般而言,外噪聲可以設(shè)法避開或削弱,而內(nèi)噪聲則原則上不可能消除。這就是狹義信息論的一般原理。
三、生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信
如上所述,成功的商業(yè)經(jīng)營需要生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的有效通信,那么,這種通信的系統(tǒng)又是怎樣的呢?商標(biāo)是否必然包含其中?如包含其中又處于什么位置?為弄清這些問題,就需要根據(jù)信息論的一般原理來全面描述生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信,包括這種通信系統(tǒng)的存在條件和形成過程。從生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的通信來看,這種通信是一個綜合的復(fù)雜的過程,既包括初級通信,也包括由多種形式構(gòu)成的較高級的通信。初級通信是生產(chǎn)者直接將其商品交于消費(fèi)者,消費(fèi)者使用商品就獲得了生產(chǎn)者所欲傳送的商品信息。盡管這種生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信通過了商品,但是鑒于其所傳遞的信息是商品信息,因此,仍然可以看作是初級通信。但正如前述的工業(yè)社會中生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間關(guān)系的狀況,生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的商品的直接流轉(zhuǎn)和初級通信不再是工業(yè)社會的常態(tài),僅是工業(yè)社會商品流轉(zhuǎn)和通信的基礎(chǔ)。在工業(yè)社會,生產(chǎn)者所生產(chǎn)的商品需通過各級經(jīng)銷商或商層層分銷或最終到達(dá)消費(fèi)者,即便是一些超級大公司,它們雖也有龐大的分銷網(wǎng)絡(luò),但其分支機(jī)構(gòu)與總部也已很難被消費(fèi)者認(rèn)為同一。因?yàn)楣I(yè)社會中生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的距離較“遠(yuǎn)”,聯(lián)系是間接的。但是,生產(chǎn)者所生產(chǎn)的商品只有在到達(dá)消費(fèi)者手中即銷售給消費(fèi)者之后才能夠滿足消費(fèi)者需求,也才能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)者獲取利潤的目的。有效的交易的前提之一是消費(fèi)者必須充分了解生產(chǎn)者的商品,由于初級通信在工業(yè)社會已經(jīng)不敷使用。要使消費(fèi)者充分了解生產(chǎn)者的商品,就必須采取較高級通信。現(xiàn)代工業(yè)社會采用的是包括信號或符號在內(nèi)的一種較高級通信,這種較高級通信需要借助某種信道和某種信號或符號,經(jīng)過編碼和譯碼,最終使生產(chǎn)者的商品信息到達(dá)消費(fèi)者。在這種較高級通信中,所能夠運(yùn)用的信道包括各種新聞媒體、生產(chǎn)者或經(jīng)銷商的營業(yè)推廣活動等等,所用的信號或符號就是商標(biāo)標(biāo)記,編碼就是生產(chǎn)者把商品信息附載在商標(biāo)標(biāo)記中即使用商標(biāo)的過程,譯碼就是消費(fèi)者通過商標(biāo)標(biāo)記來了解商品信息的過程。生產(chǎn)者的編碼過程是一個不斷重復(fù)的無休止的連續(xù)過程。最初是生產(chǎn)者在其商品上使用某種標(biāo)記,即把其商品的“名字”叫做該標(biāo)記(此時即最初的商標(biāo)),其后生產(chǎn)者自己、其經(jīng)銷商在進(jìn)行商品銷售及廣告宣傳等營銷活動時便會反復(fù)使用這一標(biāo)記,漸漸地,商品信息就會逐步“濃縮”或“附載”在這種標(biāo)記即商標(biāo)上,于是商標(biāo)就逐步變成生產(chǎn)者傳播其商品信息的信號或符號,這是該較高級通信的一個方面。另一方面,生產(chǎn)者不僅要把其商品信息“濃縮”或“附載”在某一標(biāo)記中,它還要把這種商標(biāo)中所“濃縮”或“附載”的商品信息讓消費(fèi)者了解到,這才是生產(chǎn)者通信的目的。而要做到這一點(diǎn)就需要商標(biāo)成為消費(fèi)者的“知識”,即讓消費(fèi)者能夠了解到該商標(biāo)標(biāo)記能夠代表什么,在通信理論中就是確保信源和信宿信號信碼的一致。這需要通過消費(fèi)者不斷消費(fèi)生產(chǎn)者生產(chǎn)的標(biāo)有某種標(biāo)記的商品,了解商品信息。由于該商品的“臉”是該標(biāo)記,那么,漸漸地,該商品就會被消費(fèi)者認(rèn)識為叫該標(biāo)記的商品,消費(fèi)者以后也就會按照這種商品的“臉”即標(biāo)記來識別該商品,此時該標(biāo)記就成了商標(biāo)(標(biāo)記加商品信息),也成為了消費(fèi)者的“知識”,消費(fèi)者知道使用這種標(biāo)記的商品會具有他所預(yù)期的質(zhì)量等信息。這是該較高級通信的另一個方面。當(dāng)這兩個方面均具備時,生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的高級通信系統(tǒng)也就形成了。
四、生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間有效通信的條件及障礙生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信系統(tǒng)存在的目的無疑是有效通信
根據(jù)通信理論,為了保證通信效率,首先必須保證通信系統(tǒng)信源的剩余度要小。在生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信系統(tǒng)中,生產(chǎn)者是信源,其剩余度是商品信息的穩(wěn)定性,生產(chǎn)者的商品質(zhì)量等信息越穩(wěn)定,信源信息的概率分布就越均勻,信源的剩余度就越小,通信效率就越高。反之,則通信效率就越差。商品信息的穩(wěn)定性即信源剩余度的大小是市場上有信譽(yù)不同的商標(biāo)存在的主要原因,為了創(chuàng)造一種信譽(yù)較高的商標(biāo),不僅需要較高的商品質(zhì)量水平,同時商品的質(zhì)量水平一定要保持穩(wěn)定。這就是中式餐館不像洋快餐那樣容易形成馳名店的根本原因。總體而言,中餐在色、香、味等上要比洋快餐占有上風(fēng),但是由于中餐制作上的非標(biāo)準(zhǔn)化,它很難形成統(tǒng)一的品牌,形成馳名店,而洋快餐的生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化保證了商品和服務(wù)的穩(wěn)定的質(zhì)量水平,所以才產(chǎn)生了“麥當(dāng)勞”、“肯德雞”等名牌快餐與名店。信源的剩余度要小即商品的質(zhì)量等信息的穩(wěn)定性強(qiáng)是生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間有效通信的首要條件。其次,生產(chǎn)者要把其商品的信息逐步地賦予給某一具有顯著性的商標(biāo)標(biāo)記中,使其商標(biāo)逐步成為有信譽(yù)的商標(biāo),成為與信道匹配性較好且又能夠承載商品信息的信號或符號。第三,要保證代表某種商品的信息的商標(biāo)能為消費(fèi)者所熟知,即它能夠成為消費(fèi)者的知識,這用通信理論的術(shù)語來講就是確保信源與信宿在信號信碼上的一致,即生產(chǎn)者和消費(fèi)者均認(rèn)為該標(biāo)記代表該商品。上述生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間有效通信條件中的第二、三兩方面,即商標(biāo)成為商品信息的代表和消費(fèi)者的知識是一個問題的兩個方面,二者有著緊密的聯(lián)系,而且是同步達(dá)到的。在這里,商標(biāo)成為消費(fèi)者的知識更為重要,因?yàn)槭窍M(fèi)者而不是其他人根據(jù)其所獲得的商品信息決定是否購買,生產(chǎn)者之所以要將其商品的有關(guān)信息“附載”在商標(biāo)標(biāo)記中,其目的就是讓消費(fèi)者通過該商標(biāo)標(biāo)記認(rèn)識或了解其生產(chǎn)的商品的信息。與一般通信系統(tǒng)一樣,生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信同樣有噪聲,其噪聲也分為內(nèi)噪聲與外噪聲。內(nèi)噪聲一般包括:商品信息的穩(wěn)定性,如商品的穩(wěn)定的質(zhì)量水平的信息;信道本身的缺陷,如生產(chǎn)者選擇的廣告媒介的有效性,如報紙的發(fā)行量、專業(yè)性等;商標(biāo)標(biāo)記本身的不確定性。如商標(biāo)標(biāo)記的歧義性,即除了能代表某種商品外,還有其他含義。這些只能設(shè)法減少但無法消除。因?yàn)闊o論商品的質(zhì)量水平多穩(wěn)定,也無法保證所有商品完全一致,即信源總有一定的剩余度,零剩余度是不可能的。信道的容量也不可能完全恰如其分,過小會影響通信的效率。編碼和譯碼中也不可能沒有剩余。如報紙的宣傳不可能完全準(zhǔn)確,商標(biāo)不可能沒有商品信息以外的其他含義。如長城牌計算機(jī)的商標(biāo)標(biāo)記是“長城”,“長城”就是這種計算機(jī)的代表,但是“長城”同時還代表東西長約一萬里的磚石所做的城墻。外噪聲則是指外來的干擾。如其他相同或相似商標(biāo)在同類、近似以及不同的商品或服務(wù)上的使用就是一種外噪聲。外噪聲是可以避開或削弱的,這也是商標(biāo)保護(hù)的理論根據(jù),下文詳述。
五、商標(biāo)的信息論本質(zhì)及有關(guān)商標(biāo)保護(hù)理論的實(shí)質(zhì)
商標(biāo)的本質(zhì)以及商標(biāo)法的有關(guān)理論均能用信息論進(jìn)行解釋:
(一)商標(biāo)本質(zhì)的信息論解釋。如前所述,商標(biāo)在生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間通信系統(tǒng)中扮演著信號或符號即編碼和譯碼的作用,因此信號或符號就是商標(biāo)的信息論本質(zhì)。那么這種信號或符號的本質(zhì)又是什么呢?信號或符號之所以能夠起作用,其根本原因是它不是它自身,而是一種“‘某事物’代表‘某事物’”的關(guān)系,商標(biāo)才能以商標(biāo)標(biāo)記這種物理媒介的傳送而傳送了它實(shí)際代表的事物。在以商標(biāo)為編碼器和譯碼器的生產(chǎn)者和消費(fèi)者之間的通信系統(tǒng)中,商標(biāo)這種信號或符號(編碼器和譯碼器)的物理媒介便是構(gòu)成商標(biāo)標(biāo)記的聲音、顏色、線條、圖案等,其所實(shí)際代表的事物,則是商品信息。根據(jù)符號學(xué)的符號定義,商標(biāo)這種信號或符號就是一種符號學(xué)上的符號。因?yàn)楸M管符號有多種定義,每種定義也均有其合理性,并沒有統(tǒng)一的符號概念,但無論哪種符號定義,不論是按照“符號”的形式理解,還是按照“符號功能”的形式理解,我們所看到的都是包含在“‘某事物’代表‘某事物’”的規(guī)定中的兩個“某事物”之間的相互依存的關(guān)系。其中一個某事物可以被稱作“符號形式”(或能指),另一個某事物可以被稱作“符號內(nèi)容”(或所指),這樣,“符號”及“符號功能”的成立基礎(chǔ)就是“符號形式”和“符號內(nèi)容”兩項(xiàng)之間的相互依存關(guān)系。符號是這兩項(xiàng)的混合物。“符號是一種表示成分(能指)和一種被表示成分(所指)的混合物。表示成分(能指)方面組成了表達(dá)方面,而被表示成分(所指)方面則組成了內(nèi)容方面。”在生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間的通信系統(tǒng)中,商標(biāo)就是一種“某事物”(商標(biāo)標(biāo)記)代表“某事物”(商品信息)的符號,是兩個“某事物”(商標(biāo)標(biāo)記和商品信息)的混合物。在編碼時,經(jīng)營者通過商標(biāo)把商品信息濃縮在商標(biāo)標(biāo)記中并用商標(biāo)標(biāo)記通過各種各樣的信道如廣播、電視等媒介傳送給消費(fèi)者,消費(fèi)者最終所想接受的實(shí)際上并不是商標(biāo)標(biāo)記,而是商標(biāo)標(biāo)記所代表的商品信息,因?yàn)橹挥猩唐沸畔⒉艑οM(fèi)者的購買決策有用,商標(biāo)標(biāo)記對消費(fèi)者的購買決策沒有任何價值。而要使消費(fèi)者能夠通過商標(biāo)標(biāo)記了解到它所代表的商品信息,就還需要商標(biāo)標(biāo)記對于消費(fèi)者來說已經(jīng)成為了代表商品信息的標(biāo)記即商標(biāo),也即使這種商標(biāo)成為消費(fèi)者的知識,使消費(fèi)者與生產(chǎn)者的信號信碼一致,使消費(fèi)者了解到商品信息。因此在通信系統(tǒng)中,商標(biāo)是一種符號,而其本質(zhì)則是一定的關(guān)于商品的知識和信息,不管是對于生產(chǎn)者的編碼(即使用商標(biāo))過程還是消費(fèi)者的譯碼(即認(rèn)牌購貨)過程而言均是如此。當(dāng)然,商品信息必須附著在商標(biāo)標(biāo)記上。這就是商標(biāo)的信息論本質(zhì)。
(二)商標(biāo)的顯著性的信息論解釋。商標(biāo)注冊的核心條件是顯著性。為什么要求商標(biāo)具有顯著性?上述通信原理可以作出合理的解釋。通信的目的是高效地通信,其前提條件是通信所用的信號或符號與信道的匹配程度高、通信的內(nèi)噪聲小。這兩者均與商標(biāo)的顯著性有關(guān)。商標(biāo)越具有顯著性,商標(biāo)就越容易通過各種媒體被傳送,也便于人們認(rèn)識它,這不僅表明它與信道的匹配程度較高,而且也容易保持信源與信宿的信號信碼的一致。通信的內(nèi)噪聲小要求商標(biāo)本身是確定的的穩(wěn)定的,不僅商標(biāo)標(biāo)記本身的顏色、聲音等物理性質(zhì),而且它的含義均是確定的和穩(wěn)定的,商標(biāo)具有顯著性則表明商標(biāo)標(biāo)記本身在聲音、顏色和含義上均具有確定性和穩(wěn)定性,且除了代表商品外,較少其他含義。這可以說也是商標(biāo)顯著性應(yīng)有之義,它確保了商品信息通信的較小的剩余度。埃克森石油公司在選定“埃克森”時之所以花費(fèi)1億美元的高價,就是要讓“埃克森”除了代表該石油公司外,在任何國家任何語言中均無其他含義。
(三)商標(biāo)侵權(quán)的信息論實(shí)質(zhì)。從上述的通信系統(tǒng)及其原理來看,商標(biāo)侵權(quán)實(shí)質(zhì)上或者是增加了信源的冗余度,或者是增加了生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間通信的外噪聲。對于直接的假冒商標(biāo)而言,假冒商標(biāo)使用的雖是同樣的商標(biāo),但是商品卻是與被侵犯商標(biāo)所代表的商品不同的商品,因此商品所蘊(yùn)涵的信息不同于被侵權(quán)生產(chǎn)者的商品信息。消費(fèi)者卻并不了解這一點(diǎn),它仍然認(rèn)為假冒商標(biāo)商品來源于生產(chǎn)者,其實(shí)質(zhì)是增加了信源的冗余度,降低了通信效率。因此其后果不僅會產(chǎn)生侵權(quán)人不當(dāng)利用(竊取)商標(biāo)權(quán)人商譽(yù)的問題,更嚴(yán)重的是,由于信源的冗余度增大導(dǎo)致通信效率降低,其結(jié)果是商標(biāo)信譽(yù)受到毀滅性打擊。而在類似商品上使用該商標(biāo)或者在相同或類似商品上使用近似的商標(biāo)則相當(dāng)于增加了生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間正常的通信的外噪聲,因?yàn)樗黾恿讼M(fèi)者識別的難度,降低了通信的效率。同時也使商標(biāo)的信譽(yù)受到一定的打擊。因此,保護(hù)商標(biāo)的目的不僅在于提高生產(chǎn)者與消費(fèi)者之間通信的效率,同時更是維持這種高效的通信系統(tǒng)存在所必須的。
注釋
[1]為了表述方便,這里的分析僅使用了“生產(chǎn)者”和“商品”,但是分析不僅適用于從事生產(chǎn)加工的經(jīng)營者,而應(yīng)適用于全部經(jīng)營者,使用“生產(chǎn)者”的原因在于,從生產(chǎn)、交換、消費(fèi)等商品交易環(huán)節(jié)來看,“生產(chǎn)者”是離消費(fèi)者最“遠(yuǎn)”的一類經(jīng)營者,以其為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析具有代表性。同時,盡管分析的是“商品”,但分析顯然適用于服務(wù)。
[2]Economides:TheEconomicsOfTrademarks,78TrademarkRep.523,526-531(1988),see,Paul.Goldstein:Copyright,Patent,TrademarkandRelatedStateDoctrines:CaseandMaterialsontheLawofIntellectualProperty,Westbury,NewYork,TheFoundationPress,Inc.1990,p16-19.
[3]苗東升:《系統(tǒng)科學(xué)精要》,北京:中國人民大學(xué)出版社,1998年版,第249-255頁。
篇2
信號處理與一維信號處理還是有很大差別的,這是由三個因素造成的;(l)二維通常比一維問題包含的數(shù)據(jù)量大得多;(2)處理多維系統(tǒng)在數(shù)些上不如處理一維系統(tǒng)那樣完備;(3)多維信號處理有更多的自由度,這給系統(tǒng)設(shè)計音以一維情況中無法比擬的靈活性。雖然所有遞歸數(shù)字濾波器都是用差分方程實(shí)現(xiàn)的,一維情況下差分方程是全有序的,而在多維情況下差分方程僅是部分有序的,岡而就存在著靈活性,在一維情況小,離散傳里旰變換CDET)可以用快速傅里葉變換CEPT)算法來計算,而在多維情況下,有多且每一個OFT又可用多種AFT算法來計算。在一維情況下,我們可以調(diào)整速率。而且也可以調(diào)整抽排列。從另一方面來說,多維多項(xiàng)式不能進(jìn)行因式分解,而一維多項(xiàng)式是可以進(jìn)行因式分解的。因而在多維情況下,我們不能論及孤立的極,氣、孤立的零點(diǎn)及孤立的根。所以,多維信號處理與一維信號處理有相當(dāng)大的差別。在20世紀(jì)60年代初期,用數(shù)字系統(tǒng)來模仿模擬系統(tǒng)的想法,使得一維數(shù)字信號處毫的各種方法得到了發(fā)展。這樣,仿照模擬系統(tǒng)理論,創(chuàng)立了許多離散系統(tǒng)理論.隨后,當(dāng)數(shù)字系統(tǒng)可以很好地模仿模擬系統(tǒng)時,人們認(rèn)識到數(shù)字系統(tǒng)同時也可以完成更多的功能。由丁這種認(rèn)識及數(shù)字硬件工藝的有力推動,數(shù)字信號處理得到了發(fā)展,而且現(xiàn)今很多通用的方法,已成為數(shù)字方法所特有的,沒有與其等效的模擬方法,在發(fā)展多維數(shù)字信號處理時,可觀察到同一發(fā)展趨向。因?yàn)闆]有連續(xù)時間的(或模擬的)二維系統(tǒng)理論可以仿效,因而最初的二維系統(tǒng)是以一維系統(tǒng)為基礎(chǔ)的,80年代后期,多數(shù)二維信號處理都是用可分的二維系統(tǒng)。可分的二維系統(tǒng)與用于二維數(shù)據(jù)的一維系統(tǒng)幾乎沒有差別。隨后,發(fā)展了獨(dú)特的多維算法,該算法相當(dāng)于一維算法的邏輯推理。這是一段失敗的時期,由干許多二維應(yīng)用要求數(shù)據(jù)量很大,且iT缺少二淮多項(xiàng)式太分解理論,很多一維方法不能很好地推廣到二維上來。我們現(xiàn)在正處于認(rèn)識的萌芽時代。計算機(jī)工業(yè)以其部件的小型化和價格日趨低廉而有助于我們解決數(shù)據(jù)量問題。盡管我們總是受限于數(shù)學(xué)問題,但仍然認(rèn)識到,多維系統(tǒng)也給了我們新的自由度。以上這些,使得該領(lǐng)域既富于挑戰(zhàn)性又無窮樂趣,電子信息技術(shù)的結(jié)合之軟件結(jié)臺,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中可用電產(chǎn)信息技術(shù)的地方,仍然可以在生產(chǎn)或很低的條件下使用人力或傳統(tǒng)機(jī)械。電予信息技術(shù)應(yīng)到限制,在不同領(lǐng)域和不同水平有各種原因,但爛有一個共大原因是缺乏認(rèn)識。沒有認(rèn)識,便沒有應(yīng)層。
事實(shí)上,在一維和二維信號處理理論之間有實(shí)質(zhì)性的差別,而在二維和更高維之間,除了計算上的復(fù)雜世方耐差異之外,似乎差別較小。
參考文獻(xiàn):
[1]吳云韜,廖桂生,田孝華.一種波達(dá)方向、頻率聯(lián)合估計快速算法[J]電波科學(xué)學(xué)報,2003,(04).
[2]呂鐵軍,王河,肖先賜.利用改進(jìn)遺傳算法的DOA估計[J]電波科學(xué)學(xué)報,2000,(04)
[3]劉全,雍玲,魏急波.二維虛擬ESPRIT算法的改進(jìn)[J]國防科技大學(xué)學(xué)報,2002,(03).
[4]呂澤均,肖先賜.一種沖擊噪聲環(huán)境中的二維DOA估計新方法[J]電子與信息學(xué)報,2004,(03).
[5]金梁,殷勤業(yè),李盈.時頻子空間擬合波達(dá)方向估計[J]電子學(xué)報,2001,(01).
篇3
由于數(shù)字化信息處理和集成電路的不斷進(jìn)步,各種語音合成芯片應(yīng)用也不斷擴(kuò)大。其中有大部分都是采用PC機(jī)或微控制器的方法,這種方法的控制手段不但需要硬件的支持,同時也需要對軟件系統(tǒng)和各種指令進(jìn)行嚴(yán)肅處理。伴隨著目前社會技術(shù)的不斷發(fā)展,語音信息采集與處理措施要求不斷增加,在處理之中,是通過將模擬語音信號通過相應(yīng)軟件和系統(tǒng)轉(zhuǎn)變形成數(shù)字信號,再由單片機(jī)控制儲存在存儲器中,形成一套系統(tǒng)的工作流程。
一、信號發(fā)生器概述
1.1 信號發(fā)生器的發(fā)展
信號發(fā)生器廣泛應(yīng)用于各科學(xué)實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。它是一種常用的信號源,是現(xiàn)今各種電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計應(yīng)用中必不可少的儀器設(shè)備之一。六十年代以來,信號發(fā)生器有了迅速的發(fā)展,出現(xiàn)了函數(shù)發(fā)生器、掃頻信號發(fā)生器、合成信號發(fā)生器、程控信號發(fā)生器等新種類。各類信號發(fā)生器的主要性能指標(biāo)也都有了大幅度的提高,同時在簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)、小型化、多功能等各方面也有了顯著的進(jìn)展。
1.2單片機(jī)原理
單片機(jī)是一種集成在電路芯片,具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU 隨機(jī)存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機(jī)系統(tǒng)。單片機(jī)具有集成度高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、實(shí)現(xiàn)模塊化等特點(diǎn),應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備等領(lǐng)域。
二、硬件電路設(shè)計與分析
2.1 工作原理
當(dāng)按鍵按下時,通過程序判斷哪個鍵按下,選好按鍵后,利用D/A轉(zhuǎn)換器將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號,再經(jīng)過濾波放大,由示波器顯示出所需的波形,此時LED顯示器也會顯示其各自的類型以及頻率。復(fù)位電路則是用于單片機(jī)的復(fù)位,使單片機(jī)接口初始化。
2.2 實(shí)現(xiàn)功能
(1)所使用的8位LED顯示器,采用共陰極接法,輸入段選碼低電平有效,顯示輸出信號的類型和頻率。
(2)通過P1.0和P1.1口控制信號的輸入類型。當(dāng)P1.0=0,P1.1=0輸出正弦波;當(dāng)P1.0=0,P1.1=1 輸出三角波;當(dāng)P1.0=1,P1.1=0輸出鋸齒波。
(3)輸出信號幅度:0~5V。
(4)信號頻率范圍要求:1—1KHZ。
2.3.硬件電路設(shè)計與分析
好的硬件電路既能簡化繁瑣的程序,又能提高實(shí)驗(yàn)的成功率,是設(shè)計實(shí)驗(yàn)不可或缺的重要部分,必須高度重視。
2.3.1主控電路
本電路主要采用AT89C52型單片機(jī),它具有如下特點(diǎn):(1)有可供用戶使用的大量I/O口線。(2)內(nèi)部存儲器容量有限。(3)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性。用89C52單片機(jī)構(gòu)成最小應(yīng)用系統(tǒng)時,只要將單片機(jī)接上時鐘電路和復(fù)位電路即可。其中,在設(shè)計時鐘電路時,采用12MHZ和晶振分別接引腳XTAL1 和XTAL2,電容C1,C2 均選擇為30pF。由于頻率較大時,三角波、正弦波、方波等波中每一點(diǎn)延時時間為幾微秒,故延時時間還要加上指令時間即可得到指定頻率的波形。在設(shè)計復(fù)位電路時,復(fù)位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連,作用是用來抑制噪聲。在每個機(jī)器周期的S5P2,其輸出電平由復(fù)位電路采用一次,然后才能得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號。
2.3.2鍵盤接口電路
本設(shè)計采用一般的鍵盤接口,鍵盤輸出信號。具體為:P1.0、P1.1波形選擇,其中當(dāng)P1.0=0,P1.1=0 輸出正弦波,當(dāng)P1.0=0,P1.1=1 輸出三角波,當(dāng)P1.0=1,P1.1=0輸出鋸齒波;當(dāng)P1.0=1,P1.1=1 輸出方波。P1.2、P1.3、P1.4 頻率由個位,十位,百位調(diào)節(jié);P1.5頻率加減控制;P1.6跳出循環(huán)。
2.3.3 DAC0832芯片與單片機(jī)硬件接口設(shè)計
由于用示波器顯示波形,所以需要一個數(shù)/模轉(zhuǎn)換器,將單片機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量。此設(shè)計采用DAC0832轉(zhuǎn)換器。由于此芯片是電流輸出,為了變成電壓輸出,我們在其后加上一個運(yùn)算放大器OP07。
2.3.4 LED顯示電路
設(shè)計采用LED共陰極數(shù)碼管顯示電路。當(dāng)某個驅(qū)動電路輸出端為低電平時,相應(yīng)的那位點(diǎn)亮,從而顯示出波形的種類和信號的頻率,在按鍵時顯示出相關(guān)信息。添加74LHC573鎖存器是為了增加顯示的準(zhǔn)確性。
三、語音信息系統(tǒng)主要芯片介紹
單片機(jī)作為一種集成電路芯片,是通過采用各種超大規(guī)模的集成電路技術(shù)將具有各種數(shù)據(jù)處理和函數(shù)計算能力的中央處理器、隨機(jī)處理器以及定時器等終端系統(tǒng)和功能集成到一個完整的硅片之中形成一個完善而又系統(tǒng)化的微型計算機(jī)系統(tǒng)措施,這種電路芯片在目前被廣泛的應(yīng)用在各種工業(yè)生產(chǎn)和控制領(lǐng)域之中。伴隨著社會的進(jìn)步,單片機(jī)呈現(xiàn)出其頑強(qiáng)的生命力,以高速發(fā)展的優(yōu)勢迅速的應(yīng)用在各個信息處理之中。
3.1 ISD4OO4芯片介紹
ISD4OO4語音芯片采用C14OS技術(shù),通過在內(nèi)部裝置韓警惕的振蕩器和防混疊過濾器等方式來擴(kuò)大存儲器容量,增加計算效率和準(zhǔn)確度,因此只需要很少的器件就可以在其中構(gòu)成一套完整的聲音錄入系統(tǒng)和回放體系,這在系統(tǒng)設(shè)計中不但能夠節(jié)約設(shè)計消耗時間,同時能夠避免設(shè)計中其他元件的增多。
在目前ISD公司的單片機(jī)構(gòu)成中主要是通過信號輸入系統(tǒng)、信號輸出部分、存儲系統(tǒng)、采樣時鐘部分和SPI部分六部分構(gòu)成。其在構(gòu)成中信號輸入部分—音頻信號放大器和五極點(diǎn)抗混疊濾波器:而信號輸出部分在控制的過程中是通過平滑過濾器和自動靜噪處理器來實(shí)現(xiàn)的。存儲部—非易失性多電平模擬存儲陣列;采樣時鐘部分一內(nèi)部時鐘振蕩器和調(diào)節(jié)器:SPI—錄、放、快進(jìn)等操作的SPI接口;電源接口部分。
3.2 AT89C52芯片介紹
AT89C52是一個低電壓,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元,AT89C52單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。芯片內(nèi)含有8KB快閃可編程/擦除只讀存儲器的8位CMOS微控制器,使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造,并且與8OC31引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。芯片上的FPEROM允許在線編程或采用通用的非易失存儲編程器對程序存儲器重復(fù)編程。
四、語音信息系統(tǒng)設(shè)計方案
ISD器件在錄音存儲操作之前,要對信號作調(diào)整。首先將輸入信號放大到存儲電路動態(tài)范圍要求的最佳電平,這主要由內(nèi)部放大器來完成。放大后的信號進(jìn)入五級抗混疊濾波器進(jìn)行調(diào)整。模擬信號的存儲采用采樣技術(shù),利用抗混疊濾波器可以去掉采樣頻率I/2以上的輸入頻率分量,使所有采樣數(shù)據(jù)都滿足奈奎斯特定理,濾波器是一個連接時間五極點(diǎn)的低通濾波器。錄音時,輸入信號通過模擬收發(fā)器寫入模擬多電平存儲陣列中。將采樣信號經(jīng)過電平移位生成非易失性寫入過程所需要的電壓。采樣時鐘同時用于存儲陣列的地址譯碼,以便將采樣信號順序地寫入存儲陣列中。放音時,錄入的模擬電壓在同一采樣時鐘的控制下順序地從存儲陣列中讀出,重構(gòu)原來的采樣波形,輸出通路上的平滑濾波器去掉采樣頻率分量,并恢復(fù)原始波形,ISD器件的采樣頻率通過內(nèi)部溫度補(bǔ)償?shù)幕鶞?zhǔn)振蕩器來控制,這個振蕩器不需要外接元件,采樣頻率取自內(nèi)部振蕩電路之后的一組分頻器。平滑濾波后的信號經(jīng)過自動靜噪處理傳送入放大器作為輸出音頻功放的輸入信號,推動揚(yáng)聲器。
4.1語音輸出電路
LW386是一種集成音頻功放,同時其中具有著自身功能消耗低,電壓的增長穩(wěn)定,對電源電壓的控制范圍較為合理,單片機(jī)在應(yīng)用的時候失真效率和要求較低。盡管LM386的應(yīng)用非常簡單,但稍不注意,特別是器件上電、斷電瞬間,甚至工作穩(wěn)定后,一些操作(如插拔音頻插頭、旋音量調(diào)節(jié)鈕)都會帶來的瞬態(tài)沖擊,在輸出喇叭上會產(chǎn)生噪聲。
4.2錄音電路
ISD器件采用錄音時間為8分鐘的ISD4OO4-8器件,以單片機(jī)AT89C52為微控制器,外接語音段錄放控制鍵盤和LED顯示器,外部存儲器24CO2用于保存各語音段首地址及總語音段數(shù),為了改善語音量,要提高輸入端信噪比,因此在ISD語音輸入端采用放大電路單端輸入。
4.3放音電路
此系統(tǒng)分為三部分:單片機(jī)的控制部分、放音部分和顯示部分。本文的控制部分主要由單片機(jī)89C52構(gòu)成,包含必要的按鍵電路、復(fù)位電路和看門狗電路等電路,放音部分主要由ISD4OO4構(gòu)成。
4.4程序工作順序
程序工作思想電路上電后,程序首先完成程序的初始化,隨后查詢按鍵狀態(tài),進(jìn)入系統(tǒng)待機(jī)狀態(tài)。如果有按鍵按下,則轉(zhuǎn)去執(zhí)行按鍵指向的工作程序。按鍵包括放音鍵,程序?qū)⑹紫扰袛嗍侨ミ€是回,并點(diǎn)亮相應(yīng)的指示燈。自動讀出第一段的放音內(nèi)容。如果不是首次按下,程序則首先判斷當(dāng)前位置,并以該位置為依據(jù)獲得存放該站放音內(nèi)容的首地址。調(diào)用放音子程序,讀入前面獲得的本次放音內(nèi)容首地址,開始放音。
五、結(jié)束語
本文信號發(fā)生器只是一種可能實(shí)現(xiàn)的方法。此法的頻率控制和幅度控制分辨率高,且硬件集成度高,整機(jī)自動化程度高,性能優(yōu)良,具有很高的實(shí)用價值。
在傳統(tǒng)的語音錄放過程中,語音信號要經(jīng)過設(shè)備豹接受后再轉(zhuǎn)化為模擬電信號,遙過前置放大器把語音信號放大,通過帶通濾波之后。去掉多余的干擾,再經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,控制器對其進(jìn)行處理和存儲。之后再由D/A轉(zhuǎn)換為模擬信號,達(dá)到放音的目的。使用這種方法既復(fù)雜又容易使聲音失真。所以,本文介紹了一種單片語音處理芯片ISD4OO4。通過對ISD4OO4語音芯片的簡單介紹,熟悉了ISD4OO4的基本應(yīng)用。通過對基于單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)現(xiàn)了語音的錄入和播放。并闡述了系統(tǒng)工作各部件的性能特性,基于微處理系統(tǒng)的設(shè)計實(shí)現(xiàn)了錄音和放音。此系統(tǒng)設(shè)計靈活,成本低,語音器件抗干擾性強(qiáng),應(yīng)用效果良好。
參考文獻(xiàn)
[1]張友德,趙志英.單片微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)[J].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1993.
[2]常新等.高頻信號發(fā)生器原理,維修與鑒定[M].北京:電子工業(yè)出版社,1996.
[3]陳澤宗等.單片精密函數(shù)發(fā)生器應(yīng)用[J].電子技術(shù)報,1997,20(7):3~4.
[4]張根選,吳子懷.基于AT89S52單片機(jī)的信號發(fā)生器設(shè)計[M].湖南工程學(xué)院學(xué)報,2010.
[5]王為青,程國剛.單片機(jī)Keil Cx51 應(yīng)用開發(fā)技術(shù)[J].北京:人民郵電大學(xué)出版社,2007.
篇4
一、電力保護(hù)通信系統(tǒng)的概述
隨著人力資本成本的不斷提高,電力系統(tǒng)變電所逐步開展和普及無人值班的運(yùn)作方式。所以傳輸各類信息的遠(yuǎn)動通道便成為了解和控制變電所運(yùn)行狀況的唯一窗口。因此,通道的建設(shè)、保持及維護(hù)成了工作的重點(diǎn)及難點(diǎn)。一般來說,遠(yuǎn)動通道分為接收變電所各類信息的“上行”通道和下發(fā)各類控制信息的“下行”通道這兩種通道。上行通道一般可以直接通過主站顯示屏的畫面查看其運(yùn)行情況,而對傳輸遙控命令的下行通道,至今所有的調(diào)度自動化系統(tǒng)、廠站端的RTU或變電站綜合自動化裝置均不具備對下行通道的檢測功能,這嚴(yán)重影響著整個電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全[1]。基于此為了提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性,對線路保護(hù)提出了更高的要求。而作為線路保護(hù)重要組成部分的遠(yuǎn)方保護(hù)信號設(shè)備的安全性、可靠性及快速性必須要可以保證。
二、電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用現(xiàn)狀及趨勢分析
2.1電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用現(xiàn)狀分析
目前,我國電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用主要集中在一些大型的電力企業(yè)中,而對于小型的發(fā)電企業(yè)則很少使用,造成這種現(xiàn)象的原因是多方面的。首先,對于一些小型的電力企業(yè)來說采用電力保護(hù)通信系統(tǒng)的必要性比較弱。其次,系統(tǒng)的運(yùn)行對人才與資金的要求比較高,小型電力企業(yè)不具有具備專業(yè)知識的系統(tǒng)建設(shè)及維護(hù)的專業(yè)技術(shù)人員。就目前我國電網(wǎng)中運(yùn)行的遠(yuǎn)方保護(hù)信號設(shè)備而言,大部分的電力企業(yè)采用的都是模擬系統(tǒng),這個系統(tǒng)主要包括使用電力線為載體的保護(hù)專用收發(fā)信機(jī)和電力線音頻復(fù)用通信系統(tǒng)兩個部分[2]。
2.2電力保護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用趨勢分析
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)必然代表保護(hù)信號設(shè)備的發(fā)展方向。原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面。第一,數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)符合全球數(shù)字化的潮流,第二,數(shù)字系統(tǒng)抗干擾的能力強(qiáng),第三,數(shù)字設(shè)備可靠性比較高,調(diào)試和維護(hù)非常方便,從長遠(yuǎn)來看,可以降低使用成本。第四,數(shù)字設(shè)備可以提供良好的人機(jī)界面。
三、復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)的設(shè)計分析
通過上面的分析可以看出復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)必然代表保護(hù)信號設(shè)備成為未來的發(fā)展方向。在電網(wǎng)改造中SDH、ATM等新的光纖通信技術(shù)在電力系統(tǒng)通信中都得到了普遍應(yīng)用,這無疑可以看出復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用潛力[3],同時電網(wǎng)改造也給復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)的運(yùn)用提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。現(xiàn)在高電壓等級的變電站的保護(hù)信號通信設(shè)備首選是數(shù)字保護(hù)通信設(shè)備,而且實(shí)現(xiàn)的方式主要是將保護(hù)信號復(fù)用到SDH通信設(shè)備的時隙中,利用SDH設(shè)備的快速自愈性能進(jìn)一步提高保護(hù)信號通信的可靠性[4]。基于此論文對復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)進(jìn)行一個系統(tǒng)的設(shè)計。為了提高系統(tǒng)的整體性能,這套系統(tǒng)設(shè)計方案采用了特別的糾錯編碼解碼方案,同時結(jié)合采用一些比較先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,比如高速CPU、CPLD和流行的Windows人機(jī)界面等。這些都可以很大程度上提高設(shè)備的可靠性,使調(diào)試、維護(hù)和使用過程更加方便安全。復(fù)用式數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)以具有自愈功能的SDH環(huán)狀網(wǎng)為核心,提供行政電話、調(diào)度電話、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和保護(hù)命令的全方位接入和傳輸。
四、結(jié)語
通過論文的分析可以看出數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)必然代表保護(hù)信號設(shè)備的發(fā)展方向,這種數(shù)字保護(hù)通信系統(tǒng)不僅可以提高系統(tǒng)的整體性能,還可以提供行政電話、調(diào)度電話、遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)和保護(hù)命令的全方位接入和傳輸,在實(shí)際運(yùn)用中值得推廣。最后,希望論文的研究為相關(guān)工作者及研究人員提供一些參考與借鑒價值。
參考文獻(xiàn)
篇5
中壓電網(wǎng)構(gòu)成相對簡單。與低壓線路相比,它能夠克服距離長短的限制,噪音較低,然而,供電系統(tǒng)僅適合于幾十赫茲低頻信號傳輸,如果進(jìn)行高頻信號傳輸,附加寬帶PLC的使用,就會產(chǎn)生一系列影響信號傳輸質(zhì)量的不良因素,如:通信串?dāng)_、信號泄漏、信號的干擾等,解決這些問題的唯一方法就是發(fā)明更加高端、更為先進(jìn)的PLC接入設(shè)備與調(diào)制方式。其中寬帶PLC中壓耦合接入設(shè)備成為重點(diǎn)探究的對象,經(jīng)研究其符合我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與特征。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)圖如下所示:
從上圖可看出:我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)包括:高、中、低三個層次級別,變壓器將各個等級層次連接起來,這無疑成為了高載頻數(shù)據(jù)通信的一大障礙,所以,要想解除變壓器的限制,就要通過分級接入的方式來處理PLC寬帶鏈接,也就是要根據(jù)各個電壓級別層次來對應(yīng)設(shè)計出適應(yīng)性的接入設(shè)備。如圖展示,只有在中低壓中間設(shè)置合適的接入設(shè)備,才能確保遠(yuǎn)距離通訊的實(shí)現(xiàn)。
二、中壓寬帶PLC系統(tǒng)接入方式
這一系統(tǒng)接入涵蓋PLC 以及同其他寬帶通信網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商)之間的接口, 傳統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)與這一接口鏈接起來得到相關(guān)的數(shù)據(jù)信息,其中包括傳輸信號于中壓線路的設(shè)備接口,這些傳輸?shù)男盘栃枰窘?jīng)MV-PLC主調(diào)制設(shè)備以及MV耦合裝置這兩項(xiàng)設(shè)備。
MV-PLC主調(diào)制設(shè)備是對中壓與低壓連接處的接口進(jìn)行調(diào)節(jié),主要作用為將中壓線中所附帶的寬帶PLC數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換與調(diào)制,直接目標(biāo)為低壓線路,終極目的為網(wǎng)絡(luò)用戶。下面就第一個中壓PLC實(shí)驗(yàn)線路展開測試,把這一測試當(dāng)作理論探究的依據(jù)。
三、中壓線路信道測試與分析
(一)測試的目的與結(jié)果分析
目的:研究出更先進(jìn)的設(shè)計依據(jù)以及技術(shù)儲備為寬帶PLC逐步發(fā)展到中壓線路打下基礎(chǔ),為全程中壓線路長距離接入做好技術(shù)與信息資源上的準(zhǔn)備。
(二)測試結(jié)果分析
1.阻抗特性分析
經(jīng)過實(shí)踐的操作運(yùn)行得出:中壓10kv配電線路的阻抗性能會受到測量方位、時間以及頻率等的影響,會隨著它們?nèi)プ兓兓扔蓴?shù)十到上百的量,通過高頻信號發(fā)生器所出現(xiàn)的正弦電壓信號,設(shè)定1MHZ-30MHZ的頻率范圍,在500KHZ的頻率間查看阻抗變化。通過采集V1、V2來對應(yīng)計算出線路的阻抗值。下圖為測試整理后得出的中壓線路輸入阻抗變化圖:
2.噪聲特征分析
經(jīng)過實(shí)踐測試得出:中壓線路的有色背景噪聲大概在―60dBV/hz―80dBV/hz,同低壓線路的平均噪音對比起來,大約多出10 dBV/hz。而且其窄帶擾亂性噪音則更高。而且測試發(fā)現(xiàn):中壓線路中各個測試點(diǎn)有色背景噪聲的PSD數(shù)值間沒有很大差別,其窄帶干擾也發(fā)生在小于25MHZ的范圍內(nèi)。由此可見,展開對線路上噪聲頻域以及進(jìn)行時等方面的分析是十分必要的。
3.衰減性分析
與低壓線路相比,中壓線路更容易發(fā)生衰減現(xiàn)象,而且相對嚴(yán)重。大概每100米衰減8―11db,但是,在1.7千米線路范圍內(nèi)也能夠順利進(jìn)行通信。當(dāng)將調(diào)制解調(diào)器的功率放大時,在各個測試長度中都能夠達(dá)到信息傳輸與通信通話等目的,實(shí)現(xiàn)了通訊水平的提高。各個測試點(diǎn)距離下的測試內(nèi)容與數(shù)據(jù)如下圖:
四、總結(jié)
為了提高通信質(zhì)量與水平就要促進(jìn)寬帶PLC系統(tǒng)向著中壓電力線路前進(jìn),經(jīng)過不斷的實(shí)驗(yàn)與測試來提供大量寶貴的信息數(shù)據(jù)資源,并且在阻抗性、衰減性等加以發(fā)展與更新。
參考文獻(xiàn):
[1]丁道齊把握世界通信發(fā)展趨勢確立電力通信發(fā)展戰(zhàn)略[期刊論文]-電力系統(tǒng)自動化 1999(07)
篇6
新的移動通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實(shí)習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)課開展、畢業(yè)論文等多個教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行整合,形成從基礎(chǔ)理論仿真到專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等一個開放的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。
通過通信類先修課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識,同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14,15]。相應(yīng)編程語言類課程的學(xué)習(xí)更為實(shí)驗(yàn)仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動通信理論課程的講授為實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)提供了直接的理論平臺。工業(yè)實(shí)習(xí)安排在移動通信實(shí)驗(yàn)課開設(shè)前一學(xué)期開展,實(shí)習(xí)內(nèi)容是到各通信運(yùn)營商公司和設(shè)備廠家進(jìn)行跟崗實(shí)習(xí),涉及到的內(nèi)容有:移動通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護(hù);交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護(hù);光纖傳輸設(shè)施維護(hù);移動終端制造與維修;3G應(yīng)用等多個方面。通過工業(yè)實(shí)習(xí)使學(xué)生對當(dāng)前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認(rèn)識,這對之后實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展,特別是移動網(wǎng)絡(luò)方面實(shí)訓(xùn)的進(jìn)行有很好的促進(jìn)作用。移動通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展涵蓋以下幾個方面:基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作、工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計。基礎(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn):QPSK調(diào)制及解調(diào);MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào);QAM調(diào)制及解調(diào);OFDM調(diào)制解調(diào);m序列產(chǎn)生及特性分析;Gold序列產(chǎn)生及特性分析;數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù);Rake接收機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)。例如,OFDM調(diào)制解調(diào)實(shí)驗(yàn),按照圖2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖,利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測試點(diǎn)處的信號波形。
工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實(shí)際信號,利用頻譜分析儀等儀器實(shí)現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實(shí)現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測試。例如,圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實(shí)際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。
創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段主要是針對有興趣參加各類設(shè)計競賽的學(xué)生開展,將全國及各省、校級電子設(shè)計大賽題目進(jìn)行改造,從中選取與移動或無線通信有關(guān),且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實(shí)用性的方案,經(jīng)過適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)階段的實(shí)驗(yàn)案例。學(xué)生可以通過這樣的實(shí)驗(yàn)案例了解各級大賽的要求及特點(diǎn),教師則也可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級大賽,進(jìn)而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計階段主要是利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)條件,從學(xué)院承擔(dān)的科研項(xiàng)目中,將某些項(xiàng)目進(jìn)行簡化、修改、重組,轉(zhuǎn)化成通信專業(yè)類論文題目,或從本專業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進(jìn)行改進(jìn),作為通信專業(yè)類綜合性畢業(yè)設(shè)計案例,從而將先進(jìn)的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類專業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養(yǎng)環(huán)境。總之,移動通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實(shí)驗(yàn)操作和工程技術(shù)實(shí)訓(xùn)是必修課程教學(xué)內(nèi)容,是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)與根本[16]。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)設(shè)計則是移動通信實(shí)驗(yàn)向之后教學(xué)、實(shí)踐環(huán)節(jié)的擴(kuò)展與延伸。這樣由必修和擴(kuò)展環(huán)節(jié)共同構(gòu)建起移動通信實(shí)驗(yàn)教學(xué)開放體系。
本文作者:馮敏羅清龍作者單位:聊城大學(xué)
篇7
1 LDPC碼簡介
1.1 提出LDPC碼的背景
衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展越來越成熟,最近研發(fā)的衛(wèi)星通信技術(shù)能夠通過空間衛(wèi)星進(jìn)行地空通信。LDPC碼是其中非常重要的一環(huán),這是因?yàn)長DPC碼具有強(qiáng)大的糾錯能力,具有很低的復(fù)雜度等。
LDPC碼具有很強(qiáng)的糾錯能力,同時還具有低復(fù)雜度的快速譯碼算法和比較好的特性結(jié)構(gòu),所以在最新的帶寬無線多媒體的通信系統(tǒng)中,LDPC碼成為了能夠傳播高質(zhì)量的通信以及視頻信號的關(guān)鍵性技術(shù)。同時LDPC碼已經(jīng)廣泛被歐洲等國家的衛(wèi)星使用。
1.2 LDPC碼的基本概念
LDPC碼的全稱為低密度奇偶校驗(yàn),1960年后Gallager第一次提出這個概念。LDPC碼是一種線性的分組碼,它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。LDPC碼的編碼是一種隨機(jī)碼。由于當(dāng)時的技術(shù)和條件都十分落后,LDPC碼并沒有廣泛應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中。后來人們發(fā)現(xiàn)了Turbo碼,但是Turbo碼在本質(zhì)上就是LDPC碼。LDPC碼的糾錯性能十分優(yōu)異,近些年來越來越受到人們的重視。
LDPC碼的譯碼采用軟判決的置信傳播迭代譯碼算法。正是由于這個原因,LDPC碼在給定誤碼率的情況下,信息的傳輸速率和Shannon限很接近。在某種程度上,LDPC碼的糾錯性比Turbo碼強(qiáng)出了很多很多。我們都知道,譯碼的復(fù)雜度與碼長有關(guān),而且是線性的關(guān)系。要想實(shí)現(xiàn)長編碼分組的應(yīng)用,就必須克服分組碼在長碼的時候譯碼的計算量問題。
2 DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)的前向糾錯系統(tǒng)
LDPC碼的編譯方法有許多,本論文簡要介紹一下介紹LDPC碼的DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)編譯碼方法。
第一代DVB標(biāo)準(zhǔn)是1994年提出來的,它采用RS碼,QPSK調(diào)制和級聯(lián)卷積碼的方式。但是伴隨VLSI技術(shù)的發(fā)展,就出現(xiàn)了更高效率的編碼方式。DVB-S2項(xiàng)目組的目標(biāo)旨在帶寬和功率不增加的情況下,增加百分之30的傳輸量。
DVB-S2標(biāo)準(zhǔn)主要由三個部分組成:BCH(前向糾錯系統(tǒng)由外編碼)、LDPC(內(nèi)編碼)和比特交織。同時輸入流包括BBFRAMES(基本比特幀)和FECFRAMES(外流前向糾錯幀)。FEC系統(tǒng)處理完每個BBFRAME(kbch位)之后,都會產(chǎn)生一個FEC-FRAME(nldpc)。系統(tǒng)BCH外碼的奇偶校驗(yàn)比特(BCHFEC)被加到BBFRAME,LDPC內(nèi)碼的奇偶校驗(yàn)比特被加到BCHFEC后面。
3 LDPC碼的算法
3.1 LDPC碼編碼算法
傳統(tǒng)的規(guī)則LDPC碼的編碼主要可以分為四步,分別如下。其框圖如圖1所示,編碼步驟如下:
(1)明確規(guī)則LDPC碼的H矩陣的列重和行重。
(2)構(gòu)造LDPC碼的H矩陣。
(3)將校驗(yàn)矩陣H轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)形式。
(4)根據(jù)線性分組碼系統(tǒng)形式的校驗(yàn)矩陣與生成矩陣之間的關(guān)系得到相應(yīng)的生成矩陣G,編碼生成的碼字為C=uG。
3.2 LDPC碼的譯碼算法
LDPC碼有很多種譯碼方式,常見的譯碼方式主要有:加權(quán)比特翻轉(zhuǎn)譯碼、比特翻轉(zhuǎn)譯碼、大數(shù)邏輯譯碼、后驗(yàn)概率譯碼以及和積算法譯碼等。本論文簡要介紹和積算法。
所謂和積算法,就是一種迭代譯碼算法,它的傳播是基于置信度的。下一次迭代的輸入,是上一次譯碼結(jié)束時可靠度量度的計算結(jié)果。直到達(dá)到了某個特定的條件后,譯碼的迭代過程才會停止,進(jìn)而系統(tǒng)會作出硬判決。
4 我國的LDPC碼在將來地空通信中的應(yīng)用
地空通信具有許多特點(diǎn),比如信號的能量衰減比較嚴(yán)重,信息的傳輸延時比較大等等。因此必須采取特殊的方法,才能夠保證信息傳輸時的可靠性。地空通信信道對于信道編碼是一種理想的信道。
(1)地空通信信道和無記憶的高斯信道很相似,都是Shannon編碼理論的信道模型。
(2)地空通信信道可以使用很低的頻帶利用率的編碼和二進(jìn)制調(diào)制方案,因?yàn)榈乜胀ㄐ判诺谰哂泻茇S富的帶寬。
(3)由于地空通信中傳輸距離非常遠(yuǎn),信號的能量衰減比較多,所以采用的都是低碼速率通信。
以前地空通信使用的都是Turbo碼。Turbo碼具有很多優(yōu)點(diǎn),比如誤碼性能很好,但是仍然存在著誤碼平臺。相對于Turbo碼,LDPC碼更適合作為地空通信的信道編碼,這是因?yàn)長DPC碼具有很低的譯碼復(fù)雜度、更低的誤碼平臺以及更大的吞吐量。要想設(shè)計出更加適合于地空通信的LDPC碼,還需要考慮到功耗效率、編碼器和譯碼器的結(jié)構(gòu)以及復(fù)雜度等等。作為一種重要的信道編碼,LDPC碼必將會在地空通信中發(fā)揮重要的作用。
5 總結(jié)
近些年來對無線通信技術(shù)領(lǐng)域的研究越來越多,這些技術(shù)在地空通信中逐漸成為熱點(diǎn)。LDPC碼是一種線性的分組碼,它是基于稀疏校驗(yàn)矩陣的。本論文簡要介紹了LDPC碼的編碼算法和譯碼算法,以及在地空通信中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]曾蓉,梁釗.低密度校驗(yàn)LDPC碼的構(gòu)造及編碼[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版),2005,17(3):316-319.
[2]張長帥,宋黎定,劉泳.LDPC碼在深空通信中的應(yīng)用技術(shù)研究[J].航天器工程,2007,16(3):90-92.
篇8
1 對跳頻通信進(jìn)行數(shù)學(xué)模型建立及對系統(tǒng)原理進(jìn)行描述
對于跳頻擴(kuò)頻通信,它的基本理論依據(jù)主要是根據(jù)信息論中的Shannon公式來的[4],下式為它的具體公式描述:
c Blb(1 P / N)
在上式中,對于參數(shù)c、B、P及N,它們所代表的含義分別如下。其中,N,表示為噪聲功率;c,代表系統(tǒng)的信道容量(bits/s);P,表示為信號的平均功率;對于B,則表示為系統(tǒng)的信道帶寬(Hz)。通過上式可以很明確、很清晰的知道,當(dāng)滿足一定條件(如在一定的信道容量之條件下),可以采用增加信道帶寬的辦法、或者通過減少發(fā)送信號功率的辦法等,來對信道的帶寬進(jìn)行減少、或者采取一定的方式來對信道的容量進(jìn)行提高,這樣就能夠增加發(fā)送信號方面的功率,更進(jìn)一步,使得信道的容量發(fā)生變化,并且不斷的得到提高 [5]。
對于跳頻系統(tǒng),由于它的載波頻率是在不斷發(fā)生變化的,如果想要在接收機(jī)中對載波相位進(jìn)行跟蹤,很明顯,要實(shí)現(xiàn)該種情況是比較困難的,所以,在一般情況之下,我們是選擇可非相干解調(diào)方式作為跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的調(diào)制方式,并且,該種調(diào)制方式所具有的優(yōu)勢是其它調(diào)制方式不能夠相比的,而頻移鍵控FSK調(diào)制則是經(jīng)常采用的方式。對于數(shù)據(jù)載波為a(t),以及數(shù)據(jù)速度Ra,對它們的取值分別為+1和-1,當(dāng)進(jìn)行移頻鍵控調(diào)制(即頻率偏差為Δf)后,它所輸出的等效低通信號為b(t)[6],具體的表達(dá)式如下式1-1所示:
b(t) exp( j2πa(t )f ) (1-1)
在跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中,我們把偽隨機(jī)序列控制下的瞬時頻率定義為f(t)[7],它會隨著時間的不斷改變,而對應(yīng)的瞬時頻率f(t)的取值在頻率點(diǎn)fi,i=1,2,3,4…,N上也會發(fā)生改變[8]。那么,對于跳頻載波信號,它的等效低通信號C(t)如下式:
c(t) exp(j2f (t)) (1-2)
對于跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng),它主要是以跳頻載波來實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)調(diào)制信號的頻率進(jìn)行搬移的一個過程[9],通過這樣一個過程,則跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)所輸出的等效低頻信號d(t)如下式1-3所示;
d(t) b(t)c (t)
exp(j2(a(t)f f (t))) (1-3)
在跳頻擴(kuò)頻系統(tǒng)的接收端,采用同步偽隨機(jī)碼控制的頻率、以及偽隨機(jī)變化的載波和接收信號作為混頻,在這樣的條件下,所得到的系統(tǒng)輸出信號為bxj,它的表達(dá)式如下式1-4所示: bsj (d(t) N(t) I(t))c (t)
exp(2 ja(t)f ) (N (t)
I(t))exp( j2f (t)) , (1-4)
對于上式1-4,它的參數(shù)N(t)、I(t)所代表的含義如下:N(t),它表示噪聲;I(t),它則表示干擾信號。通過采用同步跳變的本地恢復(fù)載波來實(shí)現(xiàn)對接收信號進(jìn)行混頻后,在這樣的情況下,就能得到解跳后的寬帶干擾信號、窄帶信號b(t)、以及信號噪聲等。
2 跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)
對于一個跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)而言,它所包括的技術(shù)指標(biāo)主要有:①跳頻頻率的數(shù)目;②跳頻的帶寬;③跳頻碼的周期;④跳頻的速率;⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。對于這些技術(shù)指標(biāo),它們所代表的含義分別如下:①跳頻頻率的數(shù)目。在一般情況下,通過對跳頻信號的處理增益 ,這樣就能夠得到相等的跳頻點(diǎn)數(shù)。②跳頻的帶寬。在通常情況之下,跳頻的帶寬是與抗部分頻帶的干擾能力存在一定關(guān)系的。③跳頻碼的周期。倘若跳頻圖案的延續(xù)時間越長,那么,這樣就會使敵方破譯變得更加的困難,因此,其抗截獲 的能力就越強(qiáng)。④跳頻的速率。顧名思義,就是指每秒鐘頻率跳變的次數(shù),決定跳頻圖案延續(xù)時間的長度。⑤跳頻系統(tǒng)的同步時間。針對該同步時間的相關(guān)定義是非常多的,但這里主要是指對于跳頻圖案,要使其系統(tǒng)收發(fā)雙方的時間達(dá)到一致,即完全同步,并且,對于通信所需要的相關(guān)時間也要進(jìn)行建立。
3 對系統(tǒng)進(jìn)行仿真模型的建立
3.1 對Simulink仿真工具進(jìn)行概述
在本論文的研究過程中,采用的仿真工具是基于MATLAB提供的仿真平臺Simulink。另外,采用Simulink仿真平臺來建模是很方便的,它所帶有的軟件包是能夠?qū)ο嚓P(guān)的稻萁行仿真、進(jìn)行分析的,是一個動態(tài)系統(tǒng)。它能夠支持的系統(tǒng)也是非常多的,如連續(xù)系統(tǒng)、線性系統(tǒng)等。
3.2 模型建立
在基于Simulink仿真軟件的基礎(chǔ)上面建立起來的跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)仿真模型,通常情況之下,它能夠?qū)μl擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的整個工作過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控及反映相關(guān)的問題,對于系統(tǒng)擴(kuò)頻前后的頻譜,通過該仿真軟件能夠?qū)崟r的觀測。
4 對仿真結(jié)果進(jìn)行分析
為了更加準(zhǔn)確、更加合理的得到本論文研究的跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的仿真精確結(jié)果,所設(shè)定的相關(guān)仿真條件如下:對于所采用的跳頻載頻,它是采用偽隨機(jī)整數(shù)方面的信號控制系統(tǒng)來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的;對跳頻點(diǎn)數(shù)設(shè)定為64個;對于跳頻的頻率間隔,是把它設(shè)定為50跳/秒;數(shù)據(jù)調(diào)制采用FSK,并且頻率的間隔為200HZ;對于每個符號,它的采樣點(diǎn)數(shù)為120。我們把本次系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)的時間設(shè)定為1000s。
5 結(jié)束語
本論文首先對跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)建模進(jìn)行了簡單介紹,然后對跳頻通信的系統(tǒng)工作原理進(jìn)行了概述,對跳頻的主要技術(shù)指標(biāo)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹,接著,對Simulink仿真工具進(jìn)行概述及對其進(jìn)行相關(guān)模型的建立,最后,就是采用Simulink仿真軟件對跳頻擴(kuò)頻通信系統(tǒng)進(jìn)行模型的建立,并進(jìn)行了仿真研究。在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)前,設(shè)定了相關(guān)的仿真條件,如跳頻點(diǎn)數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)、跳頻頻率間隔等相關(guān)條件,這樣設(shè)定的目的是為了保證仿真的實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。
參考文獻(xiàn)
篇9
Keywords: low voltage set copy; Detection device
中圖分類號:TU71文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
0 引 言
由于缺乏相應(yīng)的軟、硬件測試手段,無法模擬現(xiàn)場的各種工況,難以發(fā)現(xiàn)低壓集抄系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量隱患,亟需研制一種面向低壓集抄系統(tǒng)的檢測裝置,對低壓集抄系統(tǒng)各組件的功能和性能進(jìn)行一體化測試。
1 技術(shù)方案
1.1 檢測裝置的結(jié)構(gòu)
采用一柜一掛表架的分體式結(jié)構(gòu),數(shù)字信號源、功率放大器、標(biāo)準(zhǔn)電能表裝在柜中,其余部分不在掛表架中。掛表架采用兩排結(jié)構(gòu),上排設(shè)置12個單相電能表表位,下排設(shè)置2個集中器位、2個采集器位、3個三相電能表表位。電流接線采用壓接式,其余采用插座接線的方式。三相平衡設(shè)計。總體框圖如圖l所示。每個電能表位置提供1個電能表校驗(yàn)脈沖輸入接
圖1檢測裝置總體框圖
口,1個時鐘信號輸入接口,2~RS485通信接口。配置各類專用的虛擬電能表,支持通過RS485和電力線載波接口與集中器和采集器的通訊,并且可根據(jù)用戶需要,擴(kuò)充支持微功耗無線和藍(lán)牙方式。配置測試各種集中器所需的以太網(wǎng)、RS232接口、GPRS/CDMA調(diào)制解調(diào)器、PSTN調(diào)制解調(diào)器和PSTN換機(jī)。
1.2 檢測裝置具備的功能
檢測裝置不僅可按照集中器上行通信規(guī)約和電能表通信規(guī)約進(jìn)行系統(tǒng)通信規(guī)約的檢測,而且可以對集中器、采集器、用戶電能表等設(shè)備實(shí)時走字,測試集抄系統(tǒng)運(yùn)行工況。能對集中器、采集器、用戶電能表進(jìn)行時鐘準(zhǔn)確度測試。能依據(jù)GPS時鐘對集中器、采集器、用戶電能表進(jìn)行授時。
采用數(shù)字化程控信號源,模擬出集抄系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境,通過加快時鐘節(jié)拍,利用虛擬電能表產(chǎn)生測試所需的電能表數(shù)據(jù),配合可設(shè)置的測試策略,使得系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)的測試時間大為縮短,提高測試效率。
2 硬件單元
檢測系統(tǒng)主要由數(shù)字信號源、功率放大器、標(biāo)準(zhǔn)電能表、誤差處理系統(tǒng)、虛擬多功能電能表、GPS時鐘頻率源、功耗測試儀、運(yùn)行環(huán)境模擬電路、通信線路、IDE測試環(huán)境和PC機(jī)等組成。
2.1 分布式MCU控制系統(tǒng)
整個檢測裝置屬于一個分布式控制系統(tǒng),是多個MCU系統(tǒng)的集成,核心主控CPU由PC機(jī)承擔(dān),裝置控制部分MCU的通信關(guān)系如圖2所示。
圖2 控制部分CPU通信關(guān)系圖
DSP信號源的MCU為TMS320F2407A;控制及通信部分的MCU為P89LV51RB2,通過外擴(kuò)四路UART接口分別連接輸入脈沖切換電路、表位485接線切換電路、誤差處理電路和標(biāo)準(zhǔn)表。電表485通信板的MCU為AT89S52。
以上各功能模塊之間通過RS232C和CAN總線進(jìn)行通信。
2.2 高精度數(shù)字信號源
采用高速DSP和高速D/A轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)直接波形輸出,波形輸出的工作過程完全由DSP程序和算法控制,當(dāng)DSP收到需要調(diào)節(jié)輸出量的指令后,重新計算和刷新該量的輸出量波形表,采用AD587來保證參考電壓的穩(wěn)定。并根據(jù)l6位A/D轉(zhuǎn)換器的高精度輸入采樣值進(jìn)行分析調(diào)整,以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。利用DSP強(qiáng)大的實(shí)時運(yùn)算能力,實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號源的各種功能,包括諧波、升降控制、相控波形和波群控制、電壓跌落和中斷等功能。
2.3 功率放大器
采用成熟穩(wěn)定的工頻精密AB類功率放大器,它是專門為放大校驗(yàn)用電壓、電流信號設(shè)計的電路,具有較窄的通頻帶(40Hz-lkHz),輸大的時間常數(shù)和輸深的反饋量,適合放大穩(wěn)態(tài)信號,具有很高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確度。
功放管采用的是10對安森美公司的MJ15024和MJ15025,主要通過精確設(shè)計和升流器(升壓器)的匹配、繼電器動作時序、末級輸出管的過流保護(hù)、反電勢吸收等來保證可靠性。若發(fā)生電壓短路和電流開路,則輸入波形和輸出波形有較大的差值,反映在差值檢測電路上,就能輸出保護(hù)信號給CPU,CPU就能進(jìn)行相應(yīng)的操作實(shí)現(xiàn)保護(hù)。
2.4 測試方式切換電路
由于既具有電力線載波集抄測試功能,又具有電能表誤差測試功能。因而檢測裝置須對單相電能表校表狀態(tài)、三相電能表校表狀態(tài)、集抄系統(tǒng)測試狀態(tài)進(jìn)行切換。同時依照集中器、采集器、電能表之間的接線和從屬關(guān)系,也經(jīng)由切換電路進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)行環(huán)境模擬切換電路主要分兩部分,如圖3所示。
圖3 測試方式切換電路框圖
2.4.1 電壓、電流接線方式切換
通過四常開四常閉的220V接觸器切換電路實(shí)現(xiàn):
(1)抄表系統(tǒng)測試時所有電壓接通,使載波通道可以建立物理連接;
(2)校表狀態(tài)時,隔離電壓互感器接入,電流回路串聯(lián),實(shí)現(xiàn)高精度誤差測試。
2.4.2 小信號切換
通過小信號繼電器切換電路,選擇用戶電能表或虛擬電能表的RS485接口與選定的集中器、采集器相連。
2.5 時鐘頻率源
GPS衛(wèi)星上都安裝有銫原子鐘,因而具有很高的頻率準(zhǔn)確度和時間準(zhǔn)確度,本裝置的GPS接收模塊采用RS232與PC機(jī)相聯(lián), 通訊協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183。對GPS接收模塊送出的內(nèi)容進(jìn)行解碼,就可以得到所需的時鐘信息,可以用于對外接設(shè)備進(jìn)行授時和比對,授時精度
2.6 通信電路
由兩塊8口的MOXA工業(yè)級多串口卡、RS232-RS485轉(zhuǎn)換電路、PSTN交換機(jī)、PSTN調(diào)制解調(diào)器、GPRS調(diào)制解調(diào)器、以太網(wǎng)交換機(jī)等組成。
3 測試原理
測試方法有實(shí)際運(yùn)行方式與虛擬運(yùn)行方式兩種。
3.1 實(shí)際運(yùn)行方式
檢測裝置提供了12只單相電能表位置和3只三相電能表位置,并提供2只采集器位置和2只集中器位置,通過不同的連接線配置測試所需的應(yīng)用環(huán)境,通過軟件控制信號源的電壓、電流、相位,測試軟件通過GPRS無線公網(wǎng)對集中器抄讀電能表運(yùn)行數(shù)據(jù),完成集抄系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行方式的測試。
3.2 虛擬運(yùn)行方式
檢測裝置用軟件模擬現(xiàn)場運(yùn)行的電能表,通過集中器、采集器與虛擬電能表進(jìn)行通信,虛擬電能表的數(shù)據(jù)通信協(xié)議遵循DL/T645規(guī)約。完成集抄系統(tǒng)虛擬運(yùn)行方式的測試。
虛擬電能表硬件部分,通過共6個串行口與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。其中2個串行口轉(zhuǎn)換成RS485接口用于模擬臺區(qū)總表,接人到集中器臺區(qū)總表接口;2個串行口轉(zhuǎn)換成RS485接口用于模擬用戶RS485電能表,接入到采集器的RS485口;另2個串行口分別通過青島東軟的PRO-II型抄控器和北京曉程的DEMO-PL3201調(diào)試器轉(zhuǎn)換成兩種不同的載波接口,用于模擬用戶載波電能表,接入到集中器的電源線。
用虛擬電能表軟件包模擬l至n塊電能表,通過當(dāng)前調(diào)置的電壓電流和相位值,縮放比率,起始時間等參數(shù)自動進(jìn)行走字。
試驗(yàn)時發(fā)送消息,調(diào)用計電量子程序,計時終止時,再發(fā)送消息,關(guān)閉計電量子程序,如果是運(yùn)行期間跳過某個階段,只需再加送一次結(jié)束時間,虛擬電能表會自動計算跳過的某個階段的電量,并實(shí)現(xiàn)電量的累加,使得在現(xiàn)場需運(yùn)行很長時間,在虛擬電能表模塊可以在較短的時間內(nèi)完成。還可以通過時鐘加速運(yùn)轉(zhuǎn)方法進(jìn)行加速走字,加速的電量自動計算更新。
4 結(jié)束語
檢測裝置提供集中器上行通信、集中器下行通信的通信方式。
參考文獻(xiàn):
篇10
大連海洋大學(xué)信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)是從學(xué)校的學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和學(xué)科特色出發(fā),合理配置學(xué)校的教學(xué)資源,在電子信息工程、通信工程、自動化、計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、船舶與海洋工程和航海技術(shù)的學(xué)科交叉基礎(chǔ)上設(shè)立的專業(yè)。學(xué)校以提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為核心,立足遼寧,面向黃、渤海,輻射全國,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù),為國家水產(chǎn)和海洋事業(yè)服務(wù),致力于培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,知識面寬,基礎(chǔ)扎實(shí),綜合素質(zhì)高,具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力,敬業(yè)、專業(yè)、樂業(yè)、創(chuàng)業(yè)的復(fù)合性應(yīng)用型人才的人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。在人才培養(yǎng)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的自主性、研究性學(xué)習(xí)的能力和分析問題、解決問題的能力,結(jié)合地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展需要確定本專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)、任務(wù)和要求,加強(qiáng)海洋漁業(yè)通信方面的特色教育。在多年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)多方調(diào)研,結(jié)合本校實(shí)際,制定并逐步完善了通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo):以培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,熟練掌握通信技術(shù)、通信系統(tǒng)和通信網(wǎng)絡(luò)的基本理論、基本知識和基本技能與方法,并具備電子和計算機(jī)技術(shù)等方面知識,具有較強(qiáng)的工程實(shí)踐能力,能夠從事固定通信、移動通信及船舶通信等現(xiàn)代通信系統(tǒng)及設(shè)備的研究、設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用的,具有海洋、漁業(yè)科學(xué)背景的人才。
2課程體系的改革和優(yōu)化
課程體系主要包括課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容及課程結(jié)構(gòu),是教學(xué)思想、教育理念的具體化,也是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)與綜合素質(zhì)提高的保證。課程設(shè)置是否科學(xué),教學(xué)內(nèi)容是否合理,直接影響創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與綜合素質(zhì)的提高。按照我校建設(shè)“藍(lán)色大學(xué)”理念,構(gòu)建了通信工程專業(yè)藍(lán)色人才培養(yǎng)方案。培養(yǎng)方案堅持“加強(qiáng)通識教育、拓寬學(xué)科基礎(chǔ)、凝練專業(yè)方向、提升實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神”的人才培養(yǎng)原則,優(yōu)化人才培養(yǎng)過程,構(gòu)建課內(nèi)、課外一體化的培養(yǎng)模式,依照“淺藍(lán)、蔚藍(lán)、湛藍(lán)、深藍(lán)”的藍(lán)色課程體系,用藍(lán)色課程元素來承載水的精神與海的文化,延伸至涉海涉水教學(xué)內(nèi)容要素。(1)淺藍(lán)(通識課程)包括公共基礎(chǔ)課(思想政治理論課、大學(xué)外語、大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)、高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、體育等),公共選修課(軍事理論、健康與安全教育、選修課),公共集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(軍訓(xùn))。通識課程雖然不一定與通信專業(yè)有直接聯(lián)系,但它是培養(yǎng)具有遠(yuǎn)大的理想、高尚的情操、科學(xué)的思維、可持續(xù)發(fā)展的能力和健康的心里的人才,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)提供方法論的不可缺少的課程。基于學(xué)校開展課程建設(shè)的“雙百工程”,從公共選修課著手,打造了藍(lán)色海洋類、人文與社科類、藝術(shù)與體育類、自然科學(xué)與技術(shù)類共100門校級精品視頻公開課。其中藍(lán)色海洋類公共選修課有利于進(jìn)一步加深學(xué)生的海洋知識背景。(2)蔚藍(lán)(學(xué)科基礎(chǔ)課)包括復(fù)變函數(shù)、電路理論、信號與系統(tǒng)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)、數(shù)字信號處理、微機(jī)原理與應(yīng)用、電磁場與電磁波、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、通信原理等。學(xué)科基礎(chǔ)課是通信工程專業(yè)學(xué)生必須具有的基本知識結(jié)構(gòu),為專業(yè)課程提供有效的支撐,使學(xué)生具備本專業(yè)的基礎(chǔ)理論和基本工程應(yīng)用能力,有獨(dú)立獲取知識、提出問題、分析問題和解決問題的能力及開拓創(chuàng)新精神,為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)方向課打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。(3)湛藍(lán)(專業(yè)課)包括專業(yè)必修課(電子線路仿真、電子線路CAD、移動通信、計算機(jī)通信、DSP技術(shù)與應(yīng)用)、專業(yè)方向課、專業(yè)任選課(C++高級語言程序設(shè)計、隨機(jī)信號處理、電視原理與技術(shù)、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C、擴(kuò)頻通信、通信工程專業(yè)英語)。通過對其他高校相同專業(yè)的大量調(diào)研,反復(fù)論證比較,通信工程專業(yè)設(shè)立兩個專業(yè)方向:通信工程(程控交換技術(shù)、船舶通信、光纖通信)、計算機(jī)通信(數(shù)字通信、多媒體通信技術(shù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù))。通信專業(yè)依托海洋信息技術(shù),在船舶通信、船舶導(dǎo)航、海洋漁業(yè)3S技術(shù)等方面進(jìn)行了卓有成效的嘗試,同時,緊隨時代的發(fā)展,對部分課程進(jìn)行壓縮和調(diào)整,開設(shè)一些學(xué)生喜愛的,又能與現(xiàn)實(shí)接軌的課程,如擴(kuò)頻通信、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)等選修課。(4)深藍(lán)(專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié))包括模擬電子技術(shù)課程設(shè)計、數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計、電子線路仿真課程設(shè)計、電子線路CAD上機(jī)、高頻電子技術(shù)課程設(shè)計、現(xiàn)代通信系統(tǒng)仿真技術(shù)上機(jī)、通信原理課程設(shè)計、單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程設(shè)計、通信工程專業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)、通信工程專業(yè)實(shí)習(xí)、通信工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(論文)等。專業(yè)集中實(shí)踐環(huán)節(jié)對培養(yǎng)通信專業(yè)逐步樹立工程觀念、提高解決工程實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力,有著極為重要的作用。
3強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié),培養(yǎng)提高創(chuàng)新能力
通信工程專業(yè)將實(shí)踐環(huán)節(jié)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的主要途徑,制定了科學(xué)合理的實(shí)踐教學(xué)方案,構(gòu)建了多層次、全程化實(shí)踐教學(xué)體系,較好地保證了通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的需要。堅持實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、實(shí)踐教育與創(chuàng)新教育結(jié)合,對構(gòu)成實(shí)踐教學(xué)的各個要素進(jìn)行整體設(shè)計,所有的實(shí)踐環(huán)節(jié)圍繞培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力而展開,把實(shí)踐環(huán)節(jié)分成實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課程設(shè)計、實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文(設(shè)計)、科技創(chuàng)新五個模塊,模塊之間銜接緊密、層層推進(jìn),為學(xué)生從入門到提高再到創(chuàng)新夯實(shí)基礎(chǔ)。
3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊主要依托遼寧省海洋信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、遼寧省實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心,以提高實(shí)驗(yàn)動手能力為主線,以掌握基本實(shí)驗(yàn)技能和方法、融會貫通科學(xué)知識、促進(jìn)創(chuàng)新思維為主要教學(xué)目標(biāo)。加強(qiáng)基礎(chǔ)課、主干課實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)內(nèi)容優(yōu)化配合,避免重復(fù)或脫節(jié);增加設(shè)計性、綜合性實(shí)驗(yàn)的比重,形成基本實(shí)驗(yàn)、選做實(shí)驗(yàn)、設(shè)計性和綜合性實(shí)驗(yàn)組成的立體化實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu);對含有實(shí)驗(yàn)的課程,加大實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個課程考核中的比例;鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)。在2013版培養(yǎng)方案和教學(xué)大綱中都有體現(xiàn)。針對不同課程的特點(diǎn),有選擇地在教學(xué)過程中引入仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),以緩解實(shí)驗(yàn)設(shè)備和空間的緊張情況,有效擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)空間和時間,節(jié)省資金。
3.2課程設(shè)計
課程設(shè)計著眼點(diǎn)是把理論學(xué)習(xí)與工程實(shí)踐相結(jié)合,讓學(xué)生初步掌握設(shè)計的程序和方法。一般以單門課或課程群為主選擇題目,它是畢業(yè)設(shè)計的初級階段。課程設(shè)計教學(xué)中壓縮驗(yàn)證性課題,增加能夠體現(xiàn)設(shè)計型、綜合型和創(chuàng)造性的課題。在課程設(shè)計教學(xué)設(shè)計過程中,鼓勵學(xué)生自主選題,自行討論方案,自己組織實(shí)施,給予學(xué)生自我發(fā)揮的余地,充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,為學(xué)生個性的發(fā)揮和創(chuàng)造能力的鍛煉創(chuàng)造條件。
3.3實(shí)習(xí)
以校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為平臺,以使學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實(shí)際、建立工程意識和鍛煉實(shí)際操作技能為主要教學(xué)目的,并且通過接觸社會,增強(qiáng)學(xué)生的勞動觀念和社會責(zé)任感。目前,通信工程專業(yè)校外實(shí)習(xí)基地2個(人民4810廠,北京尚觀科技有限公司大連分公司),合作的企事業(yè)單位有18個(渤海船舶重工有限責(zé)任公司等),同時學(xué)校也正在積極運(yùn)作與通信公司合作。到企業(yè)參觀實(shí)習(xí)和請企業(yè)技術(shù)專家來校講座,通過參觀和專家公開課的形式,使學(xué)生對企業(yè)文化、船舶通信及導(dǎo)航設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢和本行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)等有所了解,有利于學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)的確定和職業(yè)素質(zhì)的提高。
3.4畢業(yè)論文
(設(shè)計)以學(xué)院各類實(shí)驗(yàn)室、校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地為平臺,學(xué)生通過完成畢業(yè)論文(設(shè)計),在綜合運(yùn)用專業(yè)知識能力、外語和計算機(jī)應(yīng)用能力、信息資料檢索和收集能力、論文撰寫能力和解決實(shí)際問題等能力上有較大提高。為切實(shí)保障畢業(yè)論文(設(shè)計)的質(zhì)量,從以下幾方面進(jìn)行加強(qiáng):①精心設(shè)計備選題目,組織開題報告。學(xué)生選題后,在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,查閱文獻(xiàn)和撰寫文獻(xiàn)綜述,并精心組織好開題報告,以保證畢業(yè)論文的先進(jìn)性、可行性;②加強(qiáng)畢業(yè)論文的中期檢查,以保證畢業(yè)論文在有限的時間內(nèi)按質(zhì)按量完成;③建立畢業(yè)論文答辯規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),在畢業(yè)論文答辯期間開展“畢業(yè)論文檢查周”活動,有效提升了畢業(yè)論文的質(zhì)量。④學(xué)校出臺了《大連海洋大學(xué)本科生學(xué)位論文學(xué)術(shù)規(guī)范檢測暫行辦法》,針對畢業(yè)的本科生的學(xué)位論文進(jìn)行了學(xué)術(shù)不端行為的檢測,有效地杜絕了學(xué)術(shù)不端行為。
3.5科技創(chuàng)新
以各類興趣小組和科技社團(tuán)、大學(xué)生科技創(chuàng)新基地、科研實(shí)驗(yàn)室為平臺,學(xué)生通過參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項(xiàng)目、科學(xué)研究等活動,使創(chuàng)新意識和能力得到進(jìn)一步培養(yǎng)和提高。低年級的學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)還比較薄弱,鼓勵他們參加興趣小組或者科技社團(tuán),以增加學(xué)生對創(chuàng)新的認(rèn)識,提高學(xué)生對創(chuàng)新的興趣;高年級的學(xué)生參加各種校內(nèi)外的競賽,使學(xué)生在競賽過程中自主學(xué)習(xí)、自我探索、自我發(fā)現(xiàn)。目前,通信工程專業(yè)學(xué)生在教師有針對性的訓(xùn)練下,參加了“飛思卡爾杯”全國大學(xué)生智能汽車競賽、“大唐杯”全國大學(xué)生移動通信技術(shù)大賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計大賽等,并取得了優(yōu)異的成績。
4結(jié)語
大連海洋大學(xué)通信工程專業(yè)作為涉海高校的“非特色”專業(yè),在復(fù)合性應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)的前提下充分利用和挖掘自己的優(yōu)勢資源,發(fā)揮地方特色、行業(yè)特色;在加強(qiáng)學(xué)生思想道德教育和身心素質(zhì)培養(yǎng)的同時,主動適應(yīng)國家和遼寧省沿海經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展的新需求,抓住實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神培養(yǎng)的核心,對通信專業(yè)的人才培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)整,使之更好地符合學(xué)校的定位與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求,從而更好地適應(yīng)社會需要,符合高等教育的發(fā)展趨勢,并在實(shí)踐中不斷探索與發(fā)展。
主要參考文獻(xiàn)
[1]李松松,郭顯久,等.電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐[J].中國電力教育.2011(22):51-52.
[2]劉冬,石煥玉,等.通信工程本科專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報,2013,5(29):72-73.
[3]江海,田春艷.機(jī)械類應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)模式的探索與實(shí)踐[J].裝備制造技術(shù),2010(3):159-160.
篇11
1.混沌加密
我們首先對混沌加密的相關(guān)內(nèi)容做一下簡單介紹,主要包括:混沌的特征、混沌加密的定義以及混沌加密的常用方法。混沌的特征主要有:混沌運(yùn)動軌跡符合分?jǐn)?shù)維理論,混沌軌跡是有序與無序的結(jié)合、并且是有界的偽隨機(jī)軌跡,混沌運(yùn)動具有遍歷性,所有的混沌系統(tǒng)都具有幾個相同的常數(shù)、并且符合利亞普諾夫指數(shù)特性,混沌運(yùn)動的功率譜為連續(xù)譜線以及混沌系統(tǒng)具有正K熵等。混沌加密是一種新的密碼技術(shù),是將混沌技術(shù)與加密方法相結(jié)合的一種密碼加密技術(shù)。混沌加密的方法有很多種,根據(jù)不同的通信模式,可以選擇不同的加密方式與混沌技術(shù)結(jié)合,以實(shí)現(xiàn)信息的加密傳輸。混沌加密的常用方法主要包括:數(shù)字流混沌加密、數(shù)字信號混沌加密以及連續(xù)流混沌加密等。
2.光學(xué)通信
之所以將混沌加密應(yīng)用在光學(xué)通信中,是因?yàn)楣鈱W(xué)中存在混沌現(xiàn)象,這種混沌現(xiàn)象既包括時間混沌現(xiàn)象也包括空間混沌現(xiàn)象。光學(xué)通信是一種利用光波載波進(jìn)行通信的方式,其優(yōu)點(diǎn)是信息容量大、適應(yīng)性好、施工方便靈活、、保密性好、中繼距離長以及原材料來源廣等,光纖通信是光學(xué)通信中最重要的一種通信方式,已成為現(xiàn)代通信的重要支柱和發(fā)展趨勢。光纖通信系統(tǒng)的組成主要包括:數(shù)據(jù)信號源、光數(shù)據(jù)傳輸端、光學(xué)通道以及光數(shù)據(jù)接收端等。數(shù)據(jù)信號源包括所有的數(shù)據(jù)信號,具體體現(xiàn)為圖像、文字、語音以及其他數(shù)據(jù)等經(jīng)過編碼后所形成的的信號。光數(shù)據(jù)傳輸端主要包括調(diào)制解調(diào)器以及計算機(jī)等數(shù)據(jù)發(fā)送設(shè)備。光學(xué)通道主要包括光纖和中繼放大器等。光數(shù)據(jù)接收端主要包括計算機(jī)等數(shù)據(jù)接收設(shè)備以及信號轉(zhuǎn)換器等。
3.探討混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用
在光學(xué)通信中,應(yīng)用混沌加密技術(shù)對明文進(jìn)行加密處理,以保證明文傳遞過程中的安全性和保密性。本文重點(diǎn)對混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。其內(nèi)容主要包括:混沌加密常用方法、光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案以及光學(xué)通信中兩級加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括:數(shù)字流混沌加密、數(shù)字信號混沌加密以及連續(xù)流混沌加密等。光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案主要包括:混沌掩蓋加密方案、混沌鍵控加密方案、混沌參數(shù)加密方案以及混沌擴(kuò)頻加密方案等。
3.1混沌加密常用方法
連續(xù)流混沌加密方法:連續(xù)流混沌加密利用的加密處理方式是利用混沌信號來掩蓋明文,即使用混沌信號對明文進(jìn)行加密處理。連續(xù)流混沌加密方法常應(yīng)用在混沌掩蓋加密方案以及混沌參數(shù)加密方案中。其加密后的通信模式是模到模的形式。
數(shù)字流混沌加密方法:其加密后的通信模式是模到數(shù)再到模的形式。
數(shù)字信號混沌加密方法:其加密后的通信方式是數(shù)到數(shù)的形式。主要包括混沌時間序列調(diào)頻加密技術(shù)以及混沌時間編碼加密技術(shù)。主要是利用混沌數(shù)據(jù)信號對明文進(jìn)行加密。
3.2光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案
在光學(xué)通信中,利用混沌加密技術(shù)進(jìn)行通信方案的步驟主要包括:先利用混沌加密方法對明文進(jìn)行加密(可以使用加密系統(tǒng)進(jìn)行這一過程),然后通過光釬進(jìn)行傳輸,接收端接收后,按照一定解密步驟進(jìn)行解密,恢復(fù)明文內(nèi)容。
混沌掩蓋加密方案:其掩蓋的方式主要有三種:一種是明文乘以密鑰,一種是明文加密鑰,一種是明文與密鑰進(jìn)行加法與乘法的結(jié)合。
混沌鍵控加密方案:其利用的加密方法主要為FM-DCSK數(shù)字信號加密方法。該方案具有良好的抗噪音能力,并且能夠不受系統(tǒng)參數(shù)不匹配的影響。
混沌參數(shù)加密方案:就是將明文與混沌系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行混合傳送的一種方案。這種方案增加了通信對參數(shù)的敏感程度。
混沌擴(kuò)頻加密方案:該方案中,擴(kuò)頻序列號一般是使用混沌時間序列,其加密方法是利用數(shù)字信號,該方案的抗噪音能力特別好。
3.3光學(xué)通信中兩級加密的混沌加密通信方案
為了進(jìn)一步保證傳輸信息的安全保密性,需要對明文進(jìn)行二次加密。其步驟是:首先先對明文進(jìn)行第一次加密(主要利用雙反饋混沌驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生密鑰1,然后將明文與密鑰1組合起來形成密文1),第二步是通過加密超混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的密鑰2對密文1進(jìn)行二次加密,形成密文2,第三步將密文2通過光纖進(jìn)行傳遞,同時將加密超混沌系統(tǒng)一起傳遞到接收端。第四步,接收端接收到密文2以及加密超混沌系統(tǒng)后,對密文2進(jìn)行解密,形成密文1,然后將密文1傳送到雙反饋混沌驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)生密鑰1,然后將密文1進(jìn)行解密,通過濾波器破譯出明文。此外,還可以對二級加密通信進(jìn)行優(yōu)化,即使用EDFA(雙環(huán)摻餌光纖激光器)產(chǎn)生密鑰進(jìn)行加密。
4.結(jié)論
本文首先對混沌加密的相關(guān)內(nèi)容做一下簡單介紹,主要包括:混沌的特征、混沌加密的定義以及混沌加密的常用方法。然后我們簡單介紹了一下光學(xué)通信以及光纖通信,并且介紹了光纖通信的組成結(jié)構(gòu)。并且由于光學(xué)中存在混沌現(xiàn)象,所以我們在光學(xué)通信中應(yīng)用混沌加密技術(shù)進(jìn)行保密工作。最后本文重點(diǎn)探討了混沌加密在光學(xué)通信中的應(yīng)用,其內(nèi)容主要包括:混沌加密常用方法、光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案以及光學(xué)通信中兩級加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括:數(shù)字流混沌加密、數(shù)字信號混沌加密以及連續(xù)流混沌加密等。光學(xué)通信中混沌加密通信常用方案主要包括:混沌掩蓋加密方案、混沌鍵控加密方案、混沌參數(shù)加密方案以及混沌擴(kuò)頻加密方案等。
【參考文獻(xiàn)】
[1]馬瑞敏,陳繼紅,朱燕瓊.一種基于混沌加密的關(guān)系數(shù)據(jù)庫水印算法[J].南通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2012,11(1):13-27.
篇12
一、擴(kuò)頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號,然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜,展寬后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號,變頻至中頻,然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò),再經(jīng)信息解調(diào),恢復(fù)成原始信息輸出。可見,一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制,二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制,三次調(diào)制為射頻調(diào)制,以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較,多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征:(1)數(shù)字傳輸方式;(2)傳輸信號的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬;(3)帶寬的展寬,是利用與被傳信息無關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的;(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò)),求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對信號相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。
二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)
擴(kuò)頻信號是不可預(yù)測的、偽隨機(jī)的寬帶信號,其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬,同時接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。
1.抗干擾性強(qiáng)
擴(kuò)頻信號的不可預(yù)測性,使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進(jìn)行干擾,干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過程中擴(kuò)展了信號帶寬,所以即使信噪比很低,甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下,仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信,擴(kuò)展的頻譜越寬,其抗干擾性越強(qiáng)。
2.低截獲性
擴(kuò)頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上,傳輸信號的功率密度很低,偵察接收機(jī)很難監(jiān)測到,因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射,在接收端的這些反射或散射信號與直達(dá)路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過程,利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性,在接收端解擴(kuò)時,從多徑信號中分離出最強(qiáng)的有用信號,或?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a序列信號疊加,這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現(xiàn)象,使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下,擴(kuò)頻信號分布在很寬的頻帶內(nèi),無線信道中有用信號功率譜密度極低,這樣信號可以在強(qiáng)噪聲背景下,甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進(jìn)行可靠通信,使外界很難截獲傳送的信息,要想進(jìn)一步檢測出信號的特征參數(shù)就更難了.所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時,對不同用戶使用不同碼,旁人無法竊聽通信,因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。
5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中,可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性,接收端利用相關(guān)檢測技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò),在分配給不同用戶不同碼型的情況下,系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號,這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。
三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過去由于技術(shù)的限制,人們一直在走增加信號功率,減少噪聲,提高信噪比的道路。即使到了70年代,偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn),但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事.近幾年,由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展,幾十兆赫茲,甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí),擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展.通信的發(fā)展史又到了一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代.從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信.最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī).幾十年來,最佳接收理論已經(jīng)很成熟,但最佳發(fā)射問題一直沒有很好解決,偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號形式和調(diào)制制度,構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī).因此,有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識,人們就不難預(yù)測擴(kuò)頻通信的未來前景.從9O年代無線通信開始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代.?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信,碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環(huán)路,發(fā)揮越來越大的作用.接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng),逐步發(fā)展、演變和升級而形成的.現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分:傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng).由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚,往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”,各國都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展,因此各類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生.由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性,經(jīng)營者和用戶不需申請授權(quán)就可以自由地使用這些頻段,而無線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2.400~2.483)正是全世界通用的ISM頻段,包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段.在無線接人系統(tǒng)中,擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個顯著的優(yōu)點(diǎn):抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問題容易處理、價格比較便宜.而且,擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對有線接入技術(shù)來說,有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢,在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用.
擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個方面.語音接入(點(diǎn)對點(diǎn));數(shù)據(jù)接入;視頻接入;多媒體接入;因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語
擴(kuò)頻通信是通信的一個重要分支和發(fā)展方向,是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn),使它的應(yīng)用迅速從軍用擴(kuò)展到民用通信中,它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn),使它能與第三代移動通信系統(tǒng)完美結(jié)合,發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻(xiàn):
[1]曾興雯等.擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004.
篇13
這個想法令譚立英興奮不已,可當(dāng)她著手去做這件事情時,難度大于想象。彼時,她是哈爾濱工業(yè)大學(xué)物理系的教師,一個5歲孩子的媽媽,每天一邊上課,一邊做碩士論文,還要照顧孩子。丈夫加同事馬晶遠(yuǎn)在日內(nèi)瓦深造。在當(dāng)時那個年代,衛(wèi)星微波通信還不成熟,更不要說是衛(wèi)星激光通信,幾乎所有的人都認(rèn)為譚立英的想法是天方夜譚,包括譚立英當(dāng)時的導(dǎo)師。
導(dǎo)師勸她:“方向雖好,但難度太大了,難以畢業(yè)。你要堅持做這個,碩士論文所需的研究費(fèi)用還要你自己解決。”譚立英點(diǎn)點(diǎn)頭,說:“會想到辦法的。”其實(shí),她一點(diǎn)辦法都沒有,她只是怕絲毫猶豫都會讓心中燃燒的激情之火熄滅。她34歲了,不想在這個能有所成就的年紀(jì)里,提前老氣橫秋。
譚立英沒有想到,為了她的項(xiàng)目,丈夫提前回國。他把家里所有存款取出來,一共不到2萬元,對她說:“沒經(jīng)費(fèi),我們就用家里的錢,我陪著你一起干。”
久別重逢,夫妻倆的卿卿我我就是通宵地討論那片科學(xué)的空白之地。5歲的女兒聽得厭煩了,嫉妒地對爸爸說:“你都有一年多沒看到我了,我還是沒有你們的課題重要,我真想變成天上的衛(wèi)星,讓你們天天研究研究我。”女兒的話,把夫妻倆逗笑了。譚立英親親女兒,牽牽丈夫的手,看看窗外的夜空,想想自己即將要做的連結(jié)天與地的事情,她的幸福神圣而隱秘。
連接天地的幸福,神圣隱秘
創(chuàng)業(yè)之初的日子無比艱難。他們的實(shí)驗(yàn)室設(shè)在一間地下室里,潮氣重,所有的紙質(zhì)材料因浸入了潮氣而變得綿軟,難以翻閱。馬晶放了一個除濕機(jī),每天都能抽出三箱水來。
家里的積蓄和微薄的工資是全部科研經(jīng)費(fèi),譚立英不得不算計著花。為了節(jié)省費(fèi)用,譚立英出門能步行絕不坐公交,坐火車也只買硬座,餐桌上長年是白菜土豆。女兒三番兩次抗議后,每周的土豆燉白菜里可以出現(xiàn)幾片肥瘦相間的肉,算是改善了伙食。以至于女兒說:“在咱們家,實(shí)驗(yàn)是親生的,我是馬路上撿來的。”
盡管如此,困難依然接踵而至。建立理論模型需要實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證,沒有經(jīng)費(fèi)就沒有最基本的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,初步的原理驗(yàn)證無法進(jìn)行。一天,馬晶略帶得意地安慰妻子:“咱們的儀器有了。”他賣起關(guān)子說,這是個秘密。
兩天后,馬晶神秘地把妻子帶到實(shí)驗(yàn)室。拉開實(shí)驗(yàn)室門的一剎那,譚立英驚呆了――地上擺了一堆破爛。馬晶如數(shù)家珍:“這是教學(xué)實(shí)驗(yàn)室報廢的儀器,有些修一修興許能用。”譚立英半信半疑。之后的幾天,夫妻倆在實(shí)驗(yàn)室忙活開了。他們首先將這些破爛整理歸類,湊成了幾件“整尸”,然后“解剖”“移植”“再造”“重組”,它們重新變成了實(shí)驗(yàn)設(shè)備。七天之后,實(shí)驗(yàn)設(shè)備開始集體工作,半個月后,他們完成了測試驗(yàn)證。譚立英獲得了有效的發(fā)射測試數(shù)據(jù),完成了她的畢業(yè)論文。
論文寫下最后一個句號時,譚立英不得不為當(dāng)天的晚餐發(fā)愁――研究已經(jīng)花光了家中全部的積蓄,晚餐在哪里都成了問題。為了安慰女兒,馬晶對女兒說:“媽媽的論文完成了,這是個非常值得祝賀的日子,按照行規(guī),今天得吃白水煮面,意味著萬事順順利利。”一家三口用開水干杯,以白水煮面條充饑。
當(dāng)晚,女兒睡后,馬晶對譚立英說:“研究衛(wèi)星激光通信是一個從無到有的工作,以后還會有更多的困難,你要做好思想準(zhǔn)備。你只要記住一條,我一直在你身邊,你不是一個人。”
譚立英看看熟睡的女兒,滿心愧疚。馬晶拍拍她的肩膀,說:“她會理解的,你應(yīng)該想到這個過程本身對她就是一種富養(yǎng)。”
有種浪漫,身心相伴
1995年,“彈盡糧絕”的秋天,譚立英帶著碩士論文和幾十袋方便面住進(jìn)了北京阜成路8號航天部招待所。倔強(qiáng)的她要給這個研究項(xiàng)目跑出一筆經(jīng)費(fèi)來。
跑經(jīng)費(fèi)的日子也是譚立英哭得最多的日子。碰壁是常有的事情,冷言冷語也是常聽的,很多時候譚立英轉(zhuǎn)身出門時,淚水就滴在了衣襟上。作為一個知識分子,她的自尊不允許她在別人面前以眼淚獲得支持。每一次,當(dāng)眼淚于人前奪眶而出時,她都借口去衛(wèi)生間,哭夠了,再回來繼續(xù)陳述她的研究。
沒有任何門路的譚立英完全是用研究熱情打動了航天部的工作人員。幾乎每一個看了她論文的人都會驚奇地問:“是誰支持你做衛(wèi)星激光通信研究的?”“我丈夫。我們沒有項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)支持,是拿自己家里錢做的。”
陳芳允院士――中國衛(wèi)星測量、控制技術(shù)的奠基人之一,“兩彈一星功勛獎?wù)隆鲍@得者,863計劃的倡導(dǎo)者之一,讀了譚立英的畢業(yè)論文,了解了他們所做的工作之后,激動地說:“你們做得非常好!國家需要衛(wèi)星激光通信,也一定會支持你們的研究工作。希望你們能繼續(xù)做下去,不要有任何顧慮。”此后,馬晶和譚立英陸續(xù)獲得了來自哈爾濱工業(yè)大學(xué)和航天五院的科研基金,建立了團(tuán)隊(duì),研究工作也逐步進(jìn)入正軌。
試驗(yàn)進(jìn)入收尾階段時,由于估計不足,科研經(jīng)費(fèi)又一次出現(xiàn)了短缺。大家自帶行李,擠進(jìn)了租來的簡易房。馬晶、譚立英把家里的電視機(jī)、窗簾、大米、土豆等一股腦地搬進(jìn)了這個“新家”。所有研究人員每天中午只吃6元的盒飯。到了晚上,譚立英又變身為廚師,她拿出科研精神鉆研廚藝,每天不重樣地為大家做上一頓像樣的飯菜。
2011年10月25日,讓譚立英夫婦銘記一生的日子,那是中國首次星地激光鏈路雙向捕獲跟蹤試驗(yàn)成功的日子。試驗(yàn)現(xiàn)場的大屏幕上,“海洋二號”衛(wèi)星以時速2萬余千米的速度疾馳而來,它經(jīng)過試驗(yàn)區(qū)域的時間只有幾分鐘。衛(wèi)星光信號與地面光信號準(zhǔn)確對準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)了快速雙向捕獲、鏈接并跟蹤。
11秒!地面終端就成功捕獲到星上終端發(fā)出的光信號。這一刻,譚立英期盼了太久。馬晶說,20年,比他想象的時間還要短些,他甚至做好了打30年或者50年持久戰(zhàn)的準(zhǔn)備。