曼大计算机毕业论文

计算机科学与技术专业的发展日新月异，因此，我们要把握其发展趋势，才能更好的推动计算机科学与技术的发展。下面是我带来的关于计算机科学与技术专业 毕业 论文的内容，欢迎阅读参考!计算机科学与技术专业毕业论文篇1 浅谈计算机科学与技术专业核心课程教学 【摘 要】 对于计算机科学与技术专业人才进行培养方面，各个高校有自己的 教育 方法 ，关于这一专业的高等教育国家目前提出了按方向分类培养这一方案。本研究以该学科的 公共基础知识 为出发点，延着四个方面构建核心课程，由于课程设置延伸不同方面进行，从而能够覆盖这几个方面的知识点。在本专业的教学中，它可以做为这些学科的基础平台，在教学中以不同的核心课程做为基础进行，从而从不同方向形成各自的教学体系。计算机专业培养出来的高校学生，就业时有可能面临着不同的方向，有的更重注于学科研究，那么就是需要科学型人才，在培养方面学校就要注重学生的特点，进行专门的设计培养。 【关键词】 计算机科学与技术;专业核心课程 前言 2006年，教育部发布了《高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究 报告 暨专业规范(试行)》(简称《规范》)对高校的计算机专业学生进行分类，根据学生未来的发展方向分为科学、工程以及应用型，根据不同的分型将会对这些学生未来的培养方面区别对待。根据培养方向不同，计算机专业学生将被分为四个专业进行招生，学生们选择自己的发展方向进行学习，而不是范范的按照统一的大纲进行科学，这样培养出来的学生将会有针对性，对于计算机行业内不同的需要进行培养，有助于他们将来的就业，2007年确立了计算机专业的核心课程。 一、 课程内容 对于核心课程的设立是按照国家有关标准进行了，这些课程是计算机学习的基础，包括 操作系统 、数据结构与算法、软件工程等八门课程，这些课程是为计算机专业学生未来专业技能学习做铺垫的课程，应该是学生需要掌握的内容。虽然它们都是基础课，但是由于对于学生的培养方面不同，故学习基础课时也要结合学生们的专业方面而有所不同。 培养科学型人才的教育则更注重于基础理论的学习，只有将理论充分掌握后才能灵活性的进行发挥，对于他们的教育，对于基础知识的要求相对更高、更全面。而培养工程型人才则对理论要求要相对松一些，但是教学中要根据学生未来可能面临的问题以及专业学习的需要，会对某些基础课程相对更重视。至于说应用型人才的培养，由于对其实践能力的要求较高，综合能力的培养更加重要，而这些实践能力的基础就是这些基本理论，所以同样需要重视起来。 对于不同类型人才的培养，将着眼于不同的问题空间，根据不同的实际情况而开展有效的教学活动，在这期间知识则是所有问题的载体。对于这些核心课程，教学者要明确性质以及在不同专业的人才中所占的地位，可以根据方向不同可有不同的侧重点，在教学方面无论是从课堂教学还是实践活动方面，都要针对不同情况进行设计，这样才能达到有效的教学目的。 教材设计同样要反应出这些特点。目前我国计算机教育中基础教材的编制都是以同一标准进行，具有一定的盲目性，教材不成系统，对于学科间交叉部分也处理不好，过于追求全面性并不能适应现在高校的差别性教育，使得培养不同类型计算机人才的教学不能很好的展开。这些核心课程虽然都属于基础课，但是偏重点还是不同的，有的更偏向于理论，有的则偏向于技术，对它们进行区别对待，根据培养学生的方向不同进行不同的侧重学习，将有助于计算机专业教学的整体提高。 二、 选课原则 (一) 公共要求 目前计算机专业教育被分为不同的专业方向，虽然都隶属于计算机专业，但是所需要的能力要求则是不同的，不同的专业有不同的问题空间。因为对于专业人员要求的侧重点不同，则需要他们在知识结构上有所变化，这时在课程设计时就要针对不同情况而有所改变。无论专业方向有什么差别，但是都是属于计算机专业，因而他们在学习当中也会有一些共性部分存在。课程设计既要考虑其共性部分，也要考虑其个性方向，基础课程虽然包括内容相同，但是需要根据每个专业设置不同的知识要点，让学生有侧重性的进行学习，既要涵盖这些基础，又要具有个性化，公共要求不可忽视。 (二) 课程体系 一个完整的教学计划是需要有一定层次和顺序的，其中既要包括学生所需要的基础理论知识，又要有针对性的专业知识，核心课程的设置本身就是为了学生能够很好掌握其后续专业知识打下基础的，因而核心课程的设置要做到能够很好的与专业课程进行衔接，从而整个教学体系才能够形成。在这方面很多高校已进行了尝试，它们在教学中设置了分级平台，在设立核心课程时照顾到不同学科的发展方向，使得学生们能够充分掌握到自己方向所应具有的基础知识，又可以很好的利用这些知识去学习专业知识，根据不同专业方向进行打造，从而形成优化的专业教育课程体系。 (三) 学时限制 核心课程只是为专业学习做准备的，因而不能占用过多的课时，这些课程开设的目的就在于让学生能够用其理论知识进行后期的专业学习，因而需要为整个教学计划留有足够的空间。很多高校已将核心课程学时数降低。 三、 核心知识体系 这个体系的建立，就是为高校计算机专业学生的专业培养建立一定知识基础，体系并不一味强调全面，而是根据不同专业方向需要进行必要的调整，在基本知识掌握的基础上具有一定的个性化，每个专业在此基础上进行各自的专业学习，从而达到教学目的。 结语 核心知识结构需要不同的课程组合，核心课程是则是具体的表现。做为一个知识体系并不是简单的课程组合，需要根据不同的专业情况进行调整，在保证基础课程全面覆盖的基础上进行区别对待，根据不同专业的需要而有不同的侧重，它并不是所有完整必修课的集合。 计算机科学与技术专业毕业论文篇2 浅谈计算机科学与技术的创新发展 摘要：从计算机科学与技术发展的态势来看，技术创新能力很强。分析了计算机技术的创新过程，重点从目前计算机技术的创新发展情况、未来计算机技术的创新趋势进行研究，以期提升对计算机技术创新过程的了解水平。 企业管理 在现代企业的整体运营和发展上起着至关重要的作用。随着科学技术的快速发展，计算机技术在企业的应用与管理中越来越广泛，发挥的作用也越来越显著。 关键词：计算机技术 创新过程 企业 应用与控制管理通信技术 无线通信 一、计算机科学与技术发展的创新过程 (一)计算机科学与技术发展的创新情况 1.计算机科学与技术的微处理器的发展 计算机系统的核心是微处理器，目前微处理器发展进程中，最明显的是尺寸一直在缩小。当前处理器的微型化方面受制于量子效应等多个方面。从当前处理器发展的情况来看，紫外光源对处理器性能提升作用不大，主要是因为其波长短。实现了计算机科学与技术的微处理器的发展。 2.计算机科学与技术的分组交换技术发展 计算机科学与技术的分组交换技术发展，采用分组交换技术对数据加以分割，并让其长度成为相同数据段，之后再在每一段数据前加入相关的信息，标识数据发送位置，之后再按照该标识来对数据进行传输。其方式是采用逐段方法使用通信链路，大大提高通信效能。创造了新的发展空间。 3.计算机科学与技术的纳米科技的发展 计算机技术的日新月异，再加上信息处理量的大增，处理速度变成关键性衡量指标。当前，计算机处理信息是依靠电子元件来完成的，所以，电子元件性能还可继续提升。但是，其实现跨越性发展却较为困难，这严重制约了计算机发展的高速化。为此，计算机今后的发展转向纳米元件方面，这大大提升了集成度。 (二)计算机科学与技术发展的创新趋势 1.未来计算机科学与技术发展的创新趋势 随着社会的不断发展以及科学技术的不断进步，计算机在人们的日常生产和生活中的作用越来越大，这势必对计算机技术要求将更高，需持续进行创新，这样才能满足人们的新需要。 2.计算机科学与技术发展的纳米技术发展提速 随着政治经济等的全球化，电子计算机元件将大量采用纳米技术，这打破了电子元件本身性能的束缚，能制造量子计算机或者是生物计算机，实现计算机性能方面的新跨越，这也可以认为是计算机未来发展主流。因为纳米技术不再受计算机处理速度、集成等诸多方面的限制，因此，需大力推进纳米技术。在纳米方面实现新突破后，量子计算机与生物计算机的运算速度、存储能力等将快速提升。 3.计算机科学与技术发展的体系结构实现新突破 近年来，计算机体系结构在设计上强调多任务并行运算，可采用同一机器进行多任务。为有效提升计算机与用户之间交互性，需侧重集群性计算机系统方面的研究，强化计算机系统的兼容性与可靠性，对改善计算机自身体系结构意义重大。计算机科学与技术发展的体系结构实现新突破。 4.计算机科学与技术发展的 网络技术 与软件技术的发展 计算机因为网络而发展空间更为广阔。也就是说，计算机的发展与网络是相辅相成的。网络技术的不断成熟与发展，人与网络间的关系更为密切，这使互联网云技术发展将更为迅速。未来计算机将与网络关系更紧密。计算机将发展为网络终端，数据、运转软件都在网络服务器内创建。软件是计算机的重要组成部分。对比计算机硬件性能与操作系统来看，软件本身性能作用是非常大的。从当前使用的系统来看，企业采用工业台式计算机，企业工程区域发展速度加快。数据库方面的作用逐步完善，在数据内容解决方面将不限定在符号、数字方面，在多媒体信息方面还能超越当前的单一代码的文件储存方法。软件性能构成主要是程序语言，这主要考虑到互联网通用性，多种类型语言使用互联网新技术。在工作性能协调方面为软件计算机发展目标，采用网络技术作为支撑，能让不同地域的人一起协同工作。 多媒体性能的进步和发展，是将路由器、服务器和转换器等多种互联网所需要的设备、技术显著提升，包括内存、用户端、图片等多种硬件性能。使用互联网的人员并不是被动接受信息，而是去主动到互联网内查询信息。与此同时，蓝牙技术快速发展并被大量运用，这使得多媒体通信、个人区域网、无线宽带、数字信息等速度提升加快。未来新一代网络多媒体软件开发，需结合多媒体工作 经验 ，充分发挥计算机 无线网络 ，这出现了互联网发展的新趋势。多媒体嵌入化、智能化以及零件化发展较快。多媒体电脑硬件系统自身结构和软件需同步发展，这提升了多媒体性能。总的来讲，多媒体性能自身数字化推动了技能持续拓展。由于多媒体性能提升大大推动了电脑生存与发展，数字多媒体芯片逐渐变成多媒体性能核心。 二、计算机科学与技术创新发展 计算机技术创新是持续不断的，计算机发展的原则是稳定、显著、快速，计算机迅速发展的主要原因是选择判断。不断的选择，进而有效提升计算机发展进程。因此，与计算机科技对比来看，更需要不断关注计算机的合理性选择和科技使用。 (一)计算机科学与技术创新发展需要推动计算机创新发明 计算机科技产品的很多创新发明是社会需要才出现的，然而，还需要指出的是，受到多种条件的影响，例如参加人员、经济条件、组织规模等。 (二)计算机科学与技术创新发展和企业相配合会大大推动计算机科技创新发展 计算机科学与技术创新发展和企业相配合会大大推动计算机科技创新发展。传统、封闭性的科技体制构造、体制 文化 以及体制结构出现了和计算机科学技术情况相匹配的新变化。从这里可以发现，计算机科学技术的发展是充分依托社会进步的，但是社会进步、社会需求量也提升了计算机发展进程，这两者之间是相辅相成的关系。由于计算机技术的跨越式发展，出现了一些和其相匹配的科技。计算机技术具有广阔的发展前景，其对人们的生产、生活、工作等有重要的意义，成为人们日常生产、生活的必需品。此外，计算机、软件、互联网等的系统组织、纳米等相关技术的使用，为计算机技术的多元化、高速化与智能化发展奠定了基础，也是未来计算机技术不断努力的重点环节。 计算机科学与技术专业毕业论文篇3 浅谈计算机科学与技术人才的培养 一、背景 2004年，“计算机科学与技术”专业在校人数接近理工科在校生总数的1/3。这一方面反映出高等教育对国家信息化建设的积极响应，另一方面也说明计算机专业建设数量大、任务重。然而，高校在扩招的同时，在计算机专业人才培养方面所面临的问题也越来越突出，主要表现在以下几个方面。 1.计算机专业本科毕业生就业困难 国家和社会对计算机专业的人才需要，必然与国家信息化的目标、进程密切相关。计算机市场在很大程度上决定着对计算机人才的层次结构、就业去向、能力与素质等方面的具体要求。计算机类毕业生就业困难的主要原因不是数量太多或质量太差，而是满足社会需求的针对性不够明确，导致了结构上的不合理。计算机人才培养应当与社会需求的金字塔结构相匹配，也应当是金字塔结构，这样才能提高金字塔各个层次学生的就业率，满足社会需求，降低企业的再培养成本。 2.高校培养模式与企业需求存在较大差距 目前，企业对素质的认识与高校通行的素质教育在内涵上有较大的差距。以学习能力为代表的发展潜力，是用人单位最关心的素质之一。企业要求人才能够学习他人长处，而目前相当一部分学生“以自我为中心、盲目自以为是”的弱点十分明显。 3.在校学生的实际动手能力亟待大幅度提高 目前计算机专业的基础理论课程比重并不小，但由于学生不了解其作用，许多教师没有将理论与实际结合的方法传授给学生，致使相当多的在校学生不重视基础理论课程的学习。为了适应信息技术的飞速发展，更有效地培养大批符合社会需求的计算机人才，全方位地加强高校计算机师资队伍建设刻不容缓。 4.计算机专业课程内容和教学模式难以与计算机发展同步 目前计算机专业的课程内容与计算机技术的发展不同步，教学模式还不够丰富，必须进行大力度的改革。学术型人才不应作为主要培养类型，而技术型和技能性人才更适合高职高专等院校。因此，地方本科院校人才培养目标应以工程型人才培养为主。从计算机科学与 技术专业的角度看，工程型人才的特征主要是把计算机科学与技术的基本原理演变为软件或硬件产品的设计、项目规划或决策。强化实践能力，注重专业知识的综合运用，提高与企业沟通的能力是这类人才培养的最佳手段。大力培养工程型人才符合地方院校特色，也符合因材施教的要求。 二、工程型人才培养模式 根据工程型人才的特征要求，本文从地方高校的角度，以郑州大学计算机专业人才培养模式为例，重点探讨计算机科学与技术专业工程型人才的培养模式。 1.教学模式概述 郑州大学多年教学中，结合地方特色， 总结 出了一套理论与实践相结合的培养方法，在注重计算机专业人才基本理论培养的同时，也注重实践能力的培养。教学中，采取“理论―实践―理论”循环教学模式，既注重理论教学中各门课程的相互衔接，同时将理论教学、课程实验、课程设计和论文设计看成一个整体，将它们有机结合起来，让学生不仅仅学到某门具体课程的教学内容和某种具体的开发手段，更能全面掌握整个课程体系和开发过程。实践教学中，我们建立了新的实验教学模式，设计了从“单元实验―综合实验―课程设计―开放实验室―实习基地―毕业设计”一体化的实践教学体系，以提高学生的个性化设计能力。同时，我们与企业密切联系，积极探索“产学研相结合，培养实践型人才”的新模式。 2.主动适应IT企业需求，定制企业需求的培养方案 随着IT技术的迅速发展，郑州工业园区和郑州市的IT企业也发生着巨大的变革，其人才的需求也在不断变化。因此，跟踪IT企业的发展，分析其人才需求状况，对计算机专业人才培养模式有重要参考价值。针对目前许多高校培养的本科生难以适应市场需求这一现状，郑州大学与郑州市各相关企业联合成立IT企业教学指导委员会，为郑州大学IT专业的发展提供长期的指导与支持。 3.建立新的实验教学模式，提高学生的个性化设计能力 在专业实验教学模式上，改变原有实验课中传统实验多而反映现代科学技术新成就的实验少、验证性实验多而创新实验少、实验手段上采用传统测试技术多而利用现代技术手段少的状况，建立了新的开放式实验教学模式，这是提高学生实践能力的有效手段。在具体实施中，可以把有原来固定的实验时间安排改变成灵活的实验时间安排，把原来封闭的实验项目改变成支持自主设计的实验项目，把原来的成批实验方式改变为满足学生个性化要求的实验方式。针对专业特点，可分设计算机硬件基础实验室、计算机软件基础实验室、计算机软件工程实验室、计算机多媒体基础实验室、计算机网络技术实验室、数据库实验室、信息安全实验室，以培养学生专长。 三、结束语 强化实践教学，可以让学生的实践能力和创新能力都得到显著提高。近几年来，我院学生多次在河南省程序设计及网页设计比赛中获得好的成绩，毕业生一次就业率也始终在98%以上，人才就业面也非常广。目前，在实习基地建设方面，我们在扩大实习基地范围的同时，更加注重实习基地的内涵建设，如开展“多模式校企合作培养高素质IT人才”这一课题研究，希望通过IT企业教学指导委员会、IT企业联盟等松耦型校企合作模式和共建创新实验中心、实习基地等紧密型校企合作模式等方式开展全方位、多层次的合作。同时，针对不同层次的学生、不同性质和规模的企业采取灵活多样的培养模式，既达到培养高素质、创新性人才的目的，也使企业在校企合作中得到实惠，从而达到校企双赢的目的。 猜你喜欢： 1. 计算机专业毕业论文大全参考 2. 常工院计算机系毕业论文范文 3. 计算机专业毕业论文3000字 4. 计算机科学与技术专业论文范文

近年来,随着就业竞争越演越烈,关于 毕业 生就业质量问题的研讨亦日益广泛深入。下面是我为大家推荐的计算机论文，供大家参考。

计算机论文 范文 一：认知无线电系统组成与运用场景探析

认知无线电系统组成

认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统，它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块，如图1所示[3]。

认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识，以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力，例如，通过对当前频谱使用情况的分析，可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽，甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力，这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力，无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带，最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示，用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类，不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。

认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同， 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习，用于对外部环境的学习，主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习，用于对外部环境的学习，主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习，用于对内部规则或行为的学习，主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为，抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。

认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识，动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力，目的是实现一些预先确定的目标，如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数，以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识，动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后，为响应控制命令，认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境，建立政策，该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。

认知无线电与其他无线电的关系

在认知无线电提出之前，已经有一些“某某无线电”的概念，如软件定义无线电、自适应无线电等，它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段，即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用，而CRS正处于研究阶段，其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务，而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议，以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比，自适应无线电由于不具有学习能力，不能从获取的知识与做出的决策中进行学习，也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策，因此，它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电，它能够更新部分或全部的物理层波形，以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络，因特网路由器一直都是基于策略的。这样，网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说，基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用，可以自动地适应当地监管要求，而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测，并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较，自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整，认知无线电可以根据以前的结果进行学习，确定策略并进行调整。

认知无线电关键技术

认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等，它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4，5]。

频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测，如图3所示。物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用，物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等，以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时，需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频，在这个转换过程中，一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去，因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露，从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动，其基础是干扰温度机制，即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题，另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化，使检测到的可用空闲信道数目最多，或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测，即在认知用户没有通信需求时，也会周期性地检测相关信道，利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测，认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道，直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素，单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决，因此需要多个认知用户间相互协作，以提高频谱检测的灵敏度和准确度，并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术，不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术，更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。

智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下，在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量，同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中，网络的总容量具有一定的时变性，因此需要采取一定的接入控制算法，以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构，即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率，并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型，又称为频谱公用模型，这个模型向所有用户开放频谱使其共享，例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户，但在一定程度上限制非授权用户的操作，以免对授权用户造成干扰，有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中，每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入，分配结束后，认知用户之间的通信信道是相互正交的，即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中，认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波，用户除需考虑授权用户的干扰容限外，还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束，在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入，认知用户伺机接入“频谱空穴”，它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题，此种方法易于实现，且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下，认知用户与授权用户共享频谱，需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。

在不影响通信质量的前提下，进行功率控制尽量减少发射信号的功率，可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题，由于不同目标的要求不同，存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同，现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略，一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础，也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法，从集中式策略入手，再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利，采取联合策略，即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。

自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求，其主要在上层实现，不用考虑物理层实际的传输性能，目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果，利用相关的技术优化无线电参数，调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时，最小化其消耗的资源，如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然，这是一种非线性多参数多目标优化过程。

现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况，导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行，以与复杂多变的无线通信网络环境相适应，从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化，自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中，主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴，动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息，通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来，共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响，需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间，以减少突然的性能下降;另外，路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力，频谱感知主要是物理层的功能。然而，在合作式频谱感知情况下，认知无线电用户之间需要交换探测信息，因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中，由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同，网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息，而且，认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。

认知无线电应用场景

认知无线电系统不仅能有效地使用频谱，而且具有很多潜在的能力，如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势，认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。

频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率，也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此，认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展，并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性，主要包括提高频谱管理的灵活性，改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能，而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数，比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。

认知无线电所要解决的是资源的利用率问题，在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用，主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同，电视频段利用较城市少，移动通信频段占用较城市更少。因此，从频率域考虑，可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市，除电视频段的占用相对固定外，移动通信的使用率不及城市，因此，被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀，移动蜂窝受辐射半径的限制，使得大量地域无移动通信频率覆盖，尤其是边远地区，频率空间的可用资源相当丰富。

在异构无线环境中，一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络，采用认知无线电技术，就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力，其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ，因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变，可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。

在军事通信领域，认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力，因此能够提取出干扰信号的特征，进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略，大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台，也是电磁环境感知电台，因此可以利用电台组成电磁环境感知网络，有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱，静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力，使频谱监测与频谱管理同时进行，大大提高了频谱监测网络的覆盖范围，拓宽了频谱管理的涵盖频段。

结束语

如何提升频谱利用率，来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化，以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整，所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出，为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景，是无线电技术发展的又一个里程碑。

计算机论文范文二：远程无线管控体系的设计研究

1引言

随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。

2无线通信方式比较

无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。

GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。

3系统设计

该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。

组网模式

无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。

安全防范

由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。

网络控制模块设计

硬件设计

网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。

软件设计

网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。

的驱动程序编写

(1)以太网数据帧结构符合标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。

协议流程

本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。

4系统调试与验证

试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。

5结束语

本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。

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