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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。
具体写法如下：(一)题目题目应恰当、准确地反映本课题的研究内容。论文的中文题目应不超过20字。题目要简练、准确，可分为两行。(二)摘要与关键词1、摘要摘要是论文内容的简要陈述，是一篇具有独立性和完整性的短文。摘要应包括本论文的基本研究内容、研究方法、创造性成果及其理论与实际意义。摘要中不宜使用公式、图表，不标注引用文献编号。避免将摘要写成目录式的内容介绍。2、关键词关键词是供检索用的主题词条，应采用能覆盖论文主要内容的通用技术词条(参照相应的技术术语标准)。关键词一般列3～5个，按词条的外延层次从大到小排列。(三)论文正文论文正文包括绪论、论文主体及结论等部分。(12000~15000字)1、绪论绪论一般作为第一部分，绪论应包括：本研究课题的学术背景及其理论与实际意义；国内外文献综述；相关领域的研究进展及成果、存在的不足或有待深入研究的问题；本研究课题的来源及主要研究内容。2、论文主体论文主体是毕业论文的主要部分，应该结构合理，层次清楚，重点突出，文字简练、通顺。正文的内容就是深入分析文章引言提出的问题，运用理论研究和实践操作相结合进行分析论证。正文撰写的内容反映出文章的逻辑思维性和语言表达能力，决定了论文的可理解性和论证的说服力。3、结束语论文的结束语作为论文正文的最后一章单独排写，但不加章号。结束语是对整个论文主要成果的总结。在结束语中应明确指出本研究内容的创造性成果或创新点理论(含新见解、新观点)，对其应用前景和社会、经济价值等加以预测和评价，并指出今后进一步在本研究方向进行研究工作的展望与设想。
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随着经济社会的发展，科学技术的进步，电子计算机已经成为各国发展过程中必不可少的技术条件。随着计算机技术的逐渐成熟，计算机被广泛运用到社会生产与生活的各个方面。计算机技术的广泛运用，这给我们的社会生活带来了巨大的便利，推动我们的社会生产与生活发生变化。下面是计算机应用毕业论文8篇，供大家借鉴参考。计算机应用毕业论文第一篇：计算机应用系统性能测试过程分析摘要：对计算机应用系统的性能指标、测试模型等性能测试过程进行了全面阐述。关键词：应用系统;测试技术;测试模型;Performance Testing Technology and Application of Computer Application SystemWANG Jin-shan引言随着计算机技术的快速发展,计算机应用系统被广泛地应用于社会各行各业。由于计算机应用系统日趋复杂,为提升计算机应用系统的可靠性,针对计算机应用系统的测试技术应运而生。如何减少其缺陷、提高系统的稳定性是软件研发所面临的主要问题,性能测试技术可有效地发现软件存在缺陷并进行量化描述。因此,有效运用性能测试技术是提升计算机应用系统质量的重要手段。1 计算机应用系统性能测试 计算机应用系统的性能计算机应用系统的性能是通过一系列技术指标来反映系统的关键运行效率和可靠性。其主要指标有响应速度、CPU利用率、内存利用率、数据库指标、业务量峰值、用户数峰值以及扩展性指标等。为了保证计算机应用系统的稳定运行,开发团队不仅要关注软件功能的实现,还需达到软件性能指标的要求。运用测试技术可快速发现系统缺陷,便于将隐患消除于未然。 计算机应用系统性能测试计算机应用系统性能的测试受多方面因素的影响,其包括用户的使用情况、计算机的应用环境以及计算机的应用业务情况。计算机应用系统性能测试是对系统运行时的正常、峰值以及异常负载条件下的模拟检测。通过检测,发现系统运行时存在的缺陷并对缺陷进行量化描述。 性能测试的意义从开发者的角度出发,为了提高产品质量,必须在产品上线之前对其进行性能测试,查找系统存在的性能缺陷及运行风险,并采取有效措施对产品进行完善,最大程度地降低系统上线后出现风险的可能性;从用户角度的出发,为了更为方便的使用,用户有必要对产品性能进行测试。通过合理地测试分析,对产品性能如宽带使用、硬件配置及数量等问题进行准确研判,从而推出性能最优的产品。2 计算机应用系统性能测试过程 构建性能结构模型 系统性能指标性能指标的确定主要从业务和系统的角度来考虑,包括三方面:(1)并发接入能力。指计算机应用系统同时接入用户的最大数量。在设定最大接入用户数量的时候,还要充分考虑数据库、服务器的性能。(2)系统处理能力。该能力以每秒点击的数量或单位时间处理业务的数量进行衡量。(3)并发用户数量。指在系统正常运行时,可同时响应的用户量峰值。这三项技术指标之间的关联性较强,可以较为直观地反映出计算机应用系统的整体性能状况。 系统性能影响因素干扰因素直接影响着系统性能的测试结果,因而在对系统性能进行测试时,应当充分考虑不利因素的影响。(1)业务因素。主要包括交易类型、并发用户数量等。当并发用户数量、交易类型、交易数据量随着时间的变化而发生变化时,系统也会呈现出不同的性能特征。(2)用户因素。主要包括用户使用的时段、使用时长、习惯性操作和使用频率等。(3)环境因素。主要指的是计算机的软件环境和硬件环境。因为不管是软件环境还是硬件环境发生变化,均会在一定程度上影响计算机应用系统的性能。 构建性能测试模型计算机性能测试模型的构建可以分为测试调研、测试准备、测试执行、测试总结等四个阶段。 测试调研阶段该阶段应根据测试任务组建性能测试团队。团队成员主要包括业务人员、数据库工程师、系统环境运维人员以及开发工程师等。测试团队的首要任务是进行调研和测试方案的制定。对系统的功能信息、用户信息以及安全性能等进行面地分析,对系统的业务背景更是要全面地掌握,在确定测试范围和目的后,制定测试方案。 测试准备阶段(1)针对测试范围和目的,确定测试指标和条件。如系统稳定运行时间≮8 h、交易响应时间≯2 s、系统处理能力≮100 TPS等。另外,应准确地描述性能测试涉及到的关联系统,并完整、清晰地说明性能项目测试的必要性。(2)设计测试模型,详细分析测试系统的业务量。设计测试模型应遵循软件工程原理和管理学原理。模型将测试活动进行了抽象,明确了测试与开发之间的关系,是测试管理的重要依据。根据设计的测试模型确定分步骤测试方案。(3)准备测试环境和测试数据。根据业务特点,准备测试环境和相应的测试数据。 测试环境应尽量与用户环境保持一致。在可能出现多种用户环境的情况下,考虑极端测试环境进行测试。 测试数据的准备要充分考虑业务特点、业务连续性和业务极值等情况,测试数据准备充分且具有代表性。 测试执行阶段计算机系统性能测试执行阶段是测试系统性能指标和性能缺陷的重要环节。(1)测试执行人员应该准确地理解测试的目的与方案的执行步骤,能够按照测试方案进行有序检测。检测执行人员要适时启动监控程序,并关注测试进程。(2)在测试过程中确认测试模型的运行状况,并进行如实记录。按照测试方案,逐一运行测试模型。测试完成后,对测试数据进行收集,保证测试数据的完整性、可靠性。同时,应对测试过程进行梳理,尤其是测试过程中出现的异常状况或偏离测试方案的情况。 测试总结阶段测试总结阶段主要是对照测试方案研判测试模型的运行结果。通过对测试过程的数据分析,确定系统各个性能指标的测试结果。对测试结果及发现的问题进行总结和分析。撰写测试总结报告,主要包括测试背景、测试目的、测试范围、测试指标、测试环境、测试工具、人员安排、测试内容、测试结果、结果分析及测试结论等。3 结语总之,对于计算机应用系统来说,性能是其质量的重要组成部分。计算机应用系统性能测试技术作为解决性能问题的重要手段已经被广泛应用并备受关注。计算机应用系统性能测试是系统开发过程中的重要环节,性能测试技术是验证系统是否达到设计的性能指标,同时可发现系统中存在的性能缺陷及存在风险,为优化系统起到了重要作用。在检测过程中,一定要明确测试目的与方向,制定适合的测试模型,准备充分的测试数据,精确无误地完成各项测试工作,根据测试结果进行研判,确定测试结论并量化数据。参考文献[1] 杭聪.应用系统性能测试研究与深入实践[A].2012电力行业信息化年会论文集[C].北京:期刊中心,.[2]夏莹莹,谢振华.RFID系统性能测试标准研究[A].第十一届中国标准化论坛——市场践行标准化论文集[C].北京:中国标准化协会,.[3] 杜乃乔,叶晓俊,王建民.可配置的OLTP数据库系统性能测试框架[A].第26届中国数据库学术会议论文集:B辑[C].北京:科学出版社,.[4]吴晶,刘明铭,程仁洪.面向负载特性的教学评价系统性能研究[A].全国第18届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集[C].北京:中国科学技术大学出版社,.[5] 潘睿.计算机应用C语言的特点探讨[A].第二届世纪之星创新教育论坛论文集[C].北京:世纪之星杂志社,.
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机械论文参考文献
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科技的发展包括很多方面，计算机技术就是科技发展中的重要组成部分和表现形式。进入二十一世纪以来,世界各个国家的经济都在飞速的发展中,经济的发展必然会促进科技的进步。
计算机毕业论文8000字篇1
浅谈计算机网络安全问题与病毒防护
1计算机网络安全的影响因素
计算机网络安全问题主要来源是网络自身无法避免的系统却是和脆弱性。
以下是影响计算机网络安全的具体因素。
非授权访问。
非授权访问是指没有经过原有用户的同意就擅自的使用了网络资源。
常常会有人通过假冒身份或者非法攻击的形式,来避开访问认证系统,强制性的进入网络系统中,对网络资源进行非法使用,甚至会恶意窃取部分信息或者对信息进行修改。
信息的非法利用。
信息的非法利用主要包括以下几种形式:一是,信息的破坏;二是,信息的泄漏;三是,非法信息流的传输。
其中信息的破坏是指积极网络侵犯者截取了网络中正在进行上传或者下载的资源包,并对之进行加工或者修改,使得资源包失去效用,或者会添加一些对自己有益处的信息,并将添加信息后的资源包重新返回。
信息的泄漏是指消极网络侵犯者通过电磁泄漏或者自身搭线的方式[1],对一些信息进行偷听,或者通过对信息的相关数据进行分析,将对自己有用的信息筛选或者推论得出,这个过程中不会对信息造成任何损害,但是信息却失去了保密性。
非法信息流的传输是指用户在允许自身与其他用户进行某种通信,但会将禁止其他类型的通信。
网络资源的错误或者非法使用网络资源。
用户没有对资源进行合理的访问权限设置或者访问控制,造成资源的偶然性丢失或者对资源造成破坏,甚至会有一些有害信息侵入。
或者非法用户强制登陆,使用了网络资源造成了资源的消耗,对原用户造成了利益损害。
环境对网络安全的影响。
环境对网络安全的影响可分为自然环境对网络安全的影响和社会环境对网络安全的影响。
比如在恶劣天气的影响下造成电缆的损害,进而导致网络系统瘫痪,甚至计算机损坏的情况。
再有就是当人们进行会产生电磁辐射的作业时,辐射会破坏网络传输的数据,有可能会被不良分子记录下来,造成了信息泄密。
软件的漏洞。
计算机中装有不同的软件,而有些软件设计中存在着漏洞,这些漏洞会使得用户的计算机受到破坏。
其中常见的软件漏洞主要存在以下几个部分:一是操作系统,二是TCP/IP协议,三是密码设置,四是数据库。
而漏洞的存在会给予黑客进行攻击的机会,一旦病毒侵入就会造成很严重的后果。
对拒绝服务的攻击。
对拒绝服务的攻击会导致网络服务系统受到强烈的干扰,妨碍网络服务系统的正常运作,减慢程序的运行,逐渐的造成整个系统的网络瘫痪,这将会造成合法用户无法正常使用,甚至合法用户都无法进入到计算机网络中进行相关操作得到相应服务。
2网络病毒的概念与特点
网络病毒是指一些人利用计算机软件与硬件固有的脆弱性来编制的一组指令集成程序代码。
网络病毒通过四种方式来侵入电脑:一是,代码取代;二是,源代码嵌入;三是,附加外壳;四是,修改系统[2]。
虽然病毒侵入的方式不同,但是都会对计算机造成损害。
一般来说病毒具有以下特点:
网络病毒有较强的伪装性与繁殖感染力。
计算机技术越来越成熟的同时,网络病毒的危害越来越大,不仅仅可以篡改计算机程序,而且可以对数据和信息造成一定的破坏或者使其被更改,从而会对计算机用户安全造成严重威胁。
虽然用户的计算机会装有一些杀毒软件,但是网络病毒具有较强的伪装性,拥有较强的隐蔽性,一般很难被发现,所以即使用户通过杀毒软件进行杀毒,也无法除去这些网络病毒,进而就会对用户的信息以及其他资料与文件造成破坏。
再有就是计算机病毒具有很强的繁殖能力,网络病毒之间会相互感染,病毒在不断扩大的过程中会对整个用户群体造成一定的感染,一旦病毒发生变异,就会具有较强的破坏力和攻击性。
网络病毒存在一定的潜伏期以及较强的攻击力。
计算机遭到病毒入侵后,一般会有一定的潜伏期,在某一个特定时期,病毒将会全面的爆发,这时就会对计算机用户的网络安全造成严重的威胁。
网络病毒同时也具有较强的攻击力,主要表现在它会窃取用户的信息,进而泄漏用户的一些重要资料或者需要保密的文件。
网络病毒对于计算机用户安全有着严重的威胁,所以要注重对计算机病毒的防护,最主要的是对计算机用户资料安全进行保护。
3计算机网络安全与病毒防护的有效措施
对软件进行防范和保护。
一般情况下,我们都会在计算机中安装杀毒软件,有时甚至会安装防黑软件,安装这些软件的目的是来防止病毒侵入计算机。
再有就是,当我们在使用U盘或者光盘的时候一定要保持警惕,绝对不去使用那些来源未知的磁盘或者游戏盘,在必须要使用这些盘的情况下,要做好对这些盘进行杀毒清理工作。
还有就是,不要从一些不可靠的网站上下载软件,因为这些软件很可能带有病毒,当安装后就会对你的计算机造成严重的破坏。
以及还有,不要随意的去打开或者浏览那些不明来历的邮件或者网页,因为这些邮件或者网页很可能带有恶意代码。
最后就是要形成对重要文件进行经常的备份或者更新。
安全模块的建立。
我们可以通过建立入网访问的功能模块来作为网络的.第一道控制保护层[3],具体来说,该功能模块要限制使用网络的用户、限制用户使用时间,并建立黑名单对非法用户进行记录。
与此同时,可以通过建立智能型网络日志系统,这个系统的作用是自动记录用户使用的过程或者使用情况,同个这个系统的建立,我们可以发现是否有病毒侵入到计算机中。
保证传输线路安全。
保证传输线路的安全可以通过将传输线路埋于地下来保护,或者进行一些其他类型的保护措施来保护传输线路的安全。
这保证传输线路安全的同时,要确保传输线路远离辐射,这是为了减少因为电磁干扰而造成的数据丢失或者信息错误问题。
还有就是将线路的集中器等放在可以监控到的位置,防止线路外连。
再有就是要对连接的端口进行检查,来防止偷听情况的发生。
进行网络加密。
我们对重要数据进行特别保护,比如通过设置加密算法或者密钥作为保护。
在设置密码时要保证密码的难度以及不能与用户个人信息有联系,网络加密的方式有:链路加密、端对端加密、以及节点加密等。
进行存取控制。
在鉴别用户的基础上,对用户的特权进行控制。
鉴别是指在用户被认证后撤销对该用户服务的相关限制,做到支持存取控制。
对于存储矩阵的限制可以通过不同方式来进行,比如对重要文件设置只读、只写、或者可修改等,就是在限制存储矩阵。
采用鉴别机制。
鉴别主要是通过对报文或者数字签名等进行识别来实现对用户身份的鉴别,并授予用户特权使用户可以获得相应服务。
它是经过双方认证,来将危险成分进行排除,来顺利展开对双方身份的检验。
4结束语
计算机带给大家很多便利的同时,也会给大家带来很多风险,所以关注计算机网络安全问题以及对网络病毒进行防护是十分必要也是极其重要的。
计算机毕业论文8000字篇2
浅谈计算机网络安全漏洞及解决
一、计算机网络当前存在的主要安全漏洞
(一)计算机网络软件方面。
在计算机网络的正常运行中,计算机软件是非常重要的组成部分之一,一般在使用前都需要先通过网络下载,才能真正满足相关操作要求。
但是,在下载的过程中,一些病毒也可能一起进入计算机,致使计算机网络的安全性受到威胁。
(二)计算机硬件方面。
根据计算机网络的运行情况来看,计算机硬件是非常重要的基础组成部分,如果其出现安全问题,则会给计算机网络的正常使用带来极大影响。
当前,计算机硬件方面的安全漏洞有使用不正确,致使计算机硬件设施的正常通信受到严重影响。
一般情况下,计算机网络出现这种情况主要是受到黑客的攻击,导致用户的财产信息、个人信息等大量被窃,给计算机网络的安全运行造成严重影响。
学术堂整理了一份2000字的计算机毕业论文范文，供大家进行参考：论文题目：《计算机教育过程中的信息安全问题》【摘 要】随着科学技术的不断发展,计算机网络技术得到飞速发展和应用,而在计算机教育过程中存在着很多的不安全因素,因此计算机网络安全越来越受到人们的高度关注.本文通过介绍计算机教育的发展现状,分析在计算机教育过程中的信息安全存在的问题,并针对计算机信息安全问题提出相应的防范措施,对今后计算机教育的信息安全研究具有重要的参考价值.【关键词】计算机教育 信息安全 存在问题 防范措施 发展现状一、计算机教育发展现状计算机网络技术的不断普及,给人们的生活带来很多的便利,但也存在着极大的安全隐患,即计算机网络信息安全问题.而计算机信息系统安全包括有计算机安全、网络安全和信息安全,而一般提到的就是信息安全,它在计算机教育系统中发挥着非常重要的作用,贯穿着计算机教育的全过程.正是由于计算机信息安全在人们的生产生活中充当着极其重要的作用,因此要探讨计算机教育过程面临着怎样的信息安全问题,这值得我们加强对计算机教育过程中信息安全问题的防范,以此营造健康安全的计算机网络环境.计算机教育信息系统是个复杂的系统性安全问题,它包含计算机系统中的硬件、软件、计算机运作系统以及计算机的查毒系统,更甚于有计算机的病毒等.而计算机教育过程中存在的信息安全问题一般包含有硬件破坏、软件错误、感染病毒、电磁辐射、管理不当以及病毒的恶意侵犯等问题都有可能威胁到计算机的信息安全问题.计算机网络系统是教育过程中一门重要的跨多个学科的综合性科学,在我国的教育教学中逐渐被广泛地应用起来,也同时受到社会各方面的高度关注.但计算机教育过程中存在很多的信息安全因素,需要我们加强对计算机教育信息安全的关注.二、计算机教育过程中的信息安全存在的问题(一)计算机病毒的危害计算机病毒在我国颁布的计算机有关保护条例中明确将计算机病毒列为能干扰计算机功能或者破坏计算机数据,并影响计算机的正常使用的一种信息安全病毒.当前计算机容易受到很多病毒的侵害,如木马、火焰、网络蠕虫等,这些计算机病毒的危害极大,传播速度极快,影响范围极广,而且传播形式多种多样,后期的清除难度也更大,目前是计算机教育过程中信息安全面临的最主要的问题.(二)IP地址被盗用在计算机教育过程中,往往会出现许多的IP地址被盗用的问题,使用户无法正常地使用网络.IP地址被盗用一般更多地会发生在计算机IP地址权限比较高的用户中间,盗用者会通过网络隐藏其身份对高级用户进行干扰和破坏,导致用户无法正常使用计算机,可能带来较为严重的影响,甚至威胁到用户的信息安全和合法权益.(三)网络攻击网络是是指攻击者通过网络对用户的信息进行非法访问及破坏,而这其中包含有很多的形式,这完全取决于的个人主观动机.有些出于非常恶意的态度而对计算机信息安全进行破坏,这其中包括有对用户的的信息安全进行有意泄漏,对用户造成许多负面影响,还有些的行为较为严重,他们会窃取国家政治军事机密,损害国家的形象；非法盗用他人账号提取他人银行存款；对用户进行网络勒索或,这些的行为将对我国的计算机信息安全造成极大的破坏和攻击.(四)计算机网络安全管理不健全计算机网络安全管理中往往存在很多的问题,如计算机网络安全管理体制不健全,管理人员职责分工不明确,缺乏一定的网络安全管理机制,缺乏一定的计算机网络安全管理意识,这些使得计算机网络信息安全的风险更加严重,逐渐威胁计算机网络的信息安全.三、针对计算机信息安全问题提出相应的防范措施(一)计算机病毒的防范计算机病毒应该采取的措施以防御为主,然后再加强对病毒的防范和管理.应该在计算机硬件或软件上安装全方位的防病毒查杀软件,定期地对计算机系统进行升级,从而保证计算机教育系统的信息安全.(二)防技术随着科学技术的不断进步,人们对身份的鉴别也有了一定的认识,人们也逐渐认识到身份认证的重要作用,因此用户应该做的是定期地修改用户账户和.而目前我国采用的最常见的防技术就是防火墙技术,防火墙技术可以对网络安全进行实时地监控,有效地防止了地干扰和破坏.(三)提高计算机网络安全意识计算机网络信息安全在很大程度上是由于人们对计算机信息安全的保护意识不强而引起的安全问题,计算机网络信息安全是一项综合性较强且复杂的项目,因此应该加强对计算机信息安全人员的技术培训,增强用户的计算机网络安全意识,从而发挥计算机技术的更大的优势.四、结束语计算机网络信息安全与我们的生活息息相关,计算机教育网络信息系统需要大家的共同维护,因此在建立健康安全的计算机信息技术平台环境,需要做的不仅仅是要建立安全的防护体系,更要做的是加强人们对计算机信息安全的防范意识,才可以建立一个通用安全的网络环境.参考文献[1]高瑞.浅议计算机教育过程中的信息安全问题[J].电子制作,2015,（8）15,58-69.[2]张大宇.计算机教育过程中的信息安全问题探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊）,2014,（6）25,45-53.信息安全论文参考资料：计算机信息安全论文信息安全论文信息网络安全杂志网络信息安全论文移动信息期刊食品安全论文2000字结论：计算机教育过程中的信息安全问题为关于对不知道怎么写信息安全论文范文课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文信息安全论文开题报告范文和文献综述及职称论文的作为参考文献资料下载。
紧接着相信不少人会在拿到毕设的题目之后，开始思考着该如何下手去写，用哪些编程语言会比较好，在这里我详细介绍一下Java （一）Java的编程原理：Java语言编写的源程序在计算机上需要经过编译和解释执行两个严格区分的阶段。Java的编译源程序先将Java源程序翻译成与机器无关的节码（bytecode），不是通常的编译程序将源程序翻译成特定计算机的机器代码。运行时系统装载和链接需要执行的类，并做必须的优化后，解释执行字节码程序。 （二）Java的四大核心技术：一、Java虚拟机；二、类装载器的体系结构；三、Java class文件；四、Java API。 （三）Java的优势：是一种纯面向对象的语言。《Java编程思想》中提到Java语言是一种“Everything is object”的语言，它能够直观反映我们现实生活中的对象，例如房子、动物等，因此通过它编写程序更容易。2、平台无关性。Java语言可以做到“一次编译，到处执行”。无论是在Windows平台还是在Linux、MacoS等其他平台上对Java程序进行编译，编译后的程序在其他平台上都可以正常运行。由于Java是解释性语言，编译器会将Java代码变成“中间代码”，然后在Java虚拟机（Java Virtual Machine，即JVM）上解释执行。由于中间代码与平台无关，因此Java语言可以很好的跨平台执行，具有很好的可移植性。3、Java提供了很多内置的类库，通过这些类库，简化了开发人员的程序设计工作，同时缩短了项目的开发时间，例如，Java语言提供了对多线程的支持，提供了对网络通信的支持，最主要的是提供了垃圾回收器，这使得开发人员从内存的管理中解脱出来。4、提供了对Web应用开发的支持。例如，Applet、Servlet和JSP可以用来开发Web应用程序；Socket、RMI可以用来开发分布式应用程序。5、具有良好的安全性和健壮性。Java语言经常被用在网络环境中，为了增强程序的安全性，Java语言提供了一个防止恶意代码攻击的安全机制（数组边界检测和Bytecode校验等）。Java的强类型机制、垃圾回收器、异常处理和安全检查机制使得用Java语言编写的程序具有很好的健壮性。6、去除了C++语言中一些难以理解、容易使人混淆的特性，如头文件、指针、结构、单元、运算符重载、虚拟基础类、多重继承等，让程序变得更加严谨简洁。 (四）Java缺点：1.解释型语言，运行速度效率极低，不支持底层操作，没有C和C++快一般都不用于建立大型项目。 3.取消了指针操作，不够C语言那样灵活。 使用JAVA能够运用在如图所示
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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。
JI SUAN JI
随着社会的发展和社会对人才的需求,计算机类课程已成为一门所有专业的公共课程。下面是我为大家整理的计算机类 毕业 论文5000字，希望对大家有帮助。
谈计算机病毒与防护 措施
【摘要】本文从计算机病毒的概念入手,分析了如何判断计算机是否感染病毒,以及计算机感染病毒的表现。阐述了计算机病毒的来源,并对计算机病毒的种类进行了技术分析,针对不同的计算机病毒提出了多种防范措施。
【关键词】计算机病毒;复制;英特网;病毒来源;防护计算机病毒
随着计算机的广泛普及,家用电脑用户的不断扩大,以及网络的迅猛发展,计算机病毒对电脑的攻击与防护技术也在不断更新。全球遭受计算机病毒感染和攻击的事件数以亿计,不仅严重的影响了正常的工作和生活,同时也给计算机系统带来了很大的潜在威胁和破坏。目前,计算机病毒已经波及到社会的各个领域,人尽皆知,所以计算机病毒的防护已成为计算机工作者和计算机使用者的一个重要问题,解决问题刻不容缓。
怎样才能彻底防范计算机病毒的攻击呢?首先我们要了解计算机病毒是什么?所谓知彼知己百战不殆,那么到底计算机病毒是什么呢?计算机病毒是一个人为编写的程序,或一段指令代码。我们强调这里的人为性,计算机病毒具有独特的复制能力。因为计算机病毒的可复制性,所以计算机病毒得以迅速地蔓延,并且往往难以根除。计算机病毒能把自身附着在各种类型的文件上,这就是我们所说的寄生性,就像我们学习生物的中的寄生虫一样。当文件被复制或从一个用户传送到另一个用户时,它们就随同文件一起扩散开来。所以说计算机病毒的最本质的功能就是复制功能。
当然,如果计算机出现故障,并不完全是计算机病毒的原因。家用电脑使用过程中出现各种故障也有很多原因是因为电脑本身的软件或是硬件故障引起的,如果是网络上的故障,也有一些是因为涉及到权限问题引起的。所以我们只有充分地了解两者的区别与联系,才能够做出正确的判断,以便根据故障原因进行处理。
一、如何判断计算机是否感染病毒
1、电脑感染病毒最明显的特点就是电脑运行速度比平常慢。例如,上午打开一个网页还很快,下午开机打开网页的速度明显变慢,最大可能就是感染病毒。特别是有些病毒能控制程序或系统的启动程序,所以开机系统启动或是打开一个应用程序,这些病毒就执行他们的动作,因此会需要更多时间来打开程序。如果你的电脑在使用过程中出现了以上现象,很有可能是感染了计算机病毒,需要进行全盘查毒和杀毒。
2、在电脑的运行过程中经常出现 死机 的现象:这种现象应该是我们最常见的,是什么原因呢?原因就是计算机病毒打开了多个文件或是占用了大量内存空间,运行了大容量的软件,测试软件的使用也会造成一定的硬盘空间不够等等。
3、计算机 操作系统 无法启动:原因是计算机病毒修改了硬盘的引导信息,或是一些启动文件被破坏或是被删除。引导区病毒会破坏硬盘引导区信息,使电脑无法正常启动,硬盘分区丢失,或是人为地操作错误,误删除了系统文件等原因造成的系统无法启动。
4、系统经常出现提示信息显示内存不够:计算机病毒非法占用了大量内存空间;打开了大量的软件;运行了需内存资源的软件;系统配置不正确等。
5、文件打不开:引起文件打不开的原因可能是计算机病毒篡改了文件格式;文件链接位置因为计算机病毒发生改变。文件遭到损坏;硬盘受到损坏;文件快捷方式所对应的链接位置发生了改变;原来编辑文件的软件被删除了等。
6、系统提示硬盘空间不够:因为计算机病毒具有复制性这个特点,所以计算机病毒复制了大量的病毒文件,以至于影响了内存空间的大小,所以安装软件时系统就出现提示信息硬盘空间不够。硬盘的分区太小,并且安装了一些大容量的软件,这些软件都集中安装在一个硬盘分区中,或是硬盘本身容量就小等等原因造成的。
7、电脑中出现了大量来历不明的文件:计算机病毒复制文件;可能是一些软件安装中产生的临时文件;也或许是一些软件的配置信息及运行记录等。
8、启动黑屏:计算机病毒感染, 显示器 故障; 显卡故障 ; 主板故障 ;超频过度;CPU损坏等等原因。
9、数据丢失:计算机病毒删除了文件;硬盘扇区损坏;因恢复文件而覆盖原文件;如果是上传到网络上的文件,其他用户的误删除也会导致数据的丢失。
综上所述,除以上几种原因外,还有一种重要的原因,因特网引入了新的病毒传送机制。随着网络的出现,电子邮件被作为一个重要的信息工具,计算机病毒借助网络的广泛传播得以迅速蔓延。附着在电子邮件中的计算机病毒,瞬间就可以感染整个企业的电脑系统,甚至可以让整个公司在生产上遭受巨大损失,在清除病毒方面开花费数百万元。
二、计算机病毒的主要来源
1、学习、从事、 爱好 计算机专业的人员并非出于恶意而制造出来的小病毒。例如像圆点一类的良性病毒。
2、一些软件公司及用户为保护自己的软件不被复制,进而采取的非善意的措施。原因是他们发现对产品软件上锁,和在其软件中隐藏病毒对非法复制软件者的打击更大,正是由于这样的原因就更加助了计算机病毒的传播。
3、攻击和摧毁计算机信息系统和计算机系统而制造的病毒——就是蓄意进行破坏。
4、用于科学研究或是用于设计的程序: 由于某种人为因素或是非人为因素的原因而失去了控制,或是产生了意想不到的结果。例如,千年虫病毒。
三、如何防范计算机病毒
1、不用原始软盘或其他介质引导计算机,对系统等原始盘实行保护。
2、不随意使用外来软盘或其他介质,对外来软盘或其他介质必须先查毒后使用。
3、做好系统软件,应用软件的备份,一些重要的文件或数据定期进行数据文件备份,供系统恢复使用。
4、计算机的使用要做到专机专用,特别是一些工作用机,要避免使用盗版软件,如游戏软件等,以便减少被病毒感染几率。
5、网上接收或是传送数据的时候,要养成好的习惯,先检查后使用,接收邮件的计算机要与系统计算机区别开来。
6、定期对计算机进行查毒杀毒,对于联网的计算机应安装实时检测病毒软件,以便防范计算机病毒的感染。
7、如发现有计算机被病毒感染,需立即将该计算机从网上撤下,防止计算机病毒继续蔓延。
总之,以上 总结 了对计算机病毒的一些看法和防范措施。这是信息技术的发展所带来的切身感受。作为一名计算机工作者,与计算机病毒的斗争将更加严峻,我们必须不断努力学习,提高自身专业知识。相信未来的计算机病毒会更加厉害,防不胜防。但是,更加相信邪不胜正,总有解决它的办法。尽管现在的病毒种类各种各样,杀毒软件也逐步更新。但病毒的更新,换代速度也非常之快,我们不要掉以轻心。要树立良好的安全意识,才能在计算机病毒的防护方面做到尽量避免损失。
谈计算机信息处理技术
【摘要】随着网络化技术的不断发展,办公自动化已经成为人们生活、工作和学习必不可少的系统。本文主要从计算机信息处理技术和办公自动化概念出发,对计算机信息处理技术在办公自动化上的应用进行了探讨,并对计算机信息处理技术在办公自动化上应用的发展趋势进行了分析。
【关键词】计算机;信息处理技术;办公自动化
引言
所谓的办公室从信息处理的角度来说,其就是一个产生和处理各种信息的地方。由于目前社会的进程的不断的加快,人们需要面对和处理的信息也是不断的庞大,面对着庞大的信息量,传统的信息处理手段已经不能够满足人们的需求了。随着计算机技术的发展,企业等为了提高效率,办公自动化逐渐的被人们所重视。办公自动化是指融计算机技术、 网络技术 、通信技术以及系统科学和行为科学等各种现代化技术于一体,使人们的各种工作活动依赖于这些设备,这些办公设备和工作人员组成服务于企业目标的人机处理系统。目前,随着办公自动化以及办公数字化的普及,管理组织结构得到了优化,管理体制得到,有效的调整,极大的提高了效率,增加了办公的协同能力,加强了决策的一致性,从而真正实现了决策高效能。
当今社会,随着计算机技术、网络技术的高速发展。基于网络的数字化信息处理平台逐渐的被企业、行政单位所应用。这种办公自动化不仅极大地提高了办公的效率。而且能够实现更快的决策。由此可见,计算机信息处理技术在办公自动化中起着极为重要的作用。
一、计算机信息处理技术及办公自动化概念
所谓的计算机信息处理技术就是集获取、输送、检测、处理、分析、使用等为一体的技术,其主要作用是对信息进行处理和管理。计算机信息处理技术主要由传感技术、通信技术、计算机技术及微电子技术、网络技术等构成的。因此,也被称为信息和通信技术;办公自动化是在计算机技术、网络技术基础上发展起来的,办公自动化是集计算机技术、网路技术、通信技术、行为科学及组织科学等组成的现代化技术为一体新型技术。办公自动化是利用现代化技术和设备将现实生活中的办公活动真实的展现出来,并由相应的工作人员和现代化设备共同组成活动和目的的人机处理系统。在这里值得注意的是,使用办公自动化系统时,必须具备人和相应的机器设备,同时相应的软硬件设备也是必须具备的。
二﹑信息技术与办公自动化
信息技术是研究信息的获取、传输、处理、检测、分析和利用的技术,主要用于管理和处理信息,由传感技术、计算机技术、通信技术、微电子技术结合而成,常被称为“信息和通信技术”,有时也叫做“现代信息技术”。办公自动化是近年随着计算机科学发展而提出来的新概念,应用计算机技术、通信技术、网络技术以及系统科学、行为科学等多种技术,不断使人们的公务管理活动物化于各种设备中,并由这些设备与办公人员构成服务于各种目标的人机处理系统。这一人机系统,人,机,缺一不可。而设备方面,硬件及必要软件都需齐备。
办公自动化是20世纪70年代中期发达同家迅速发展起来的一门综合性技术,而我国OA经过80年代末至今10多年的发展,已从最初提供面向单机的辅助办公产品。发展到今天可提供面向应用的大型协同工作产品通过实现办公自动化,实现数字化办公。可以优化现有的管理组织结构,调整管理体制,在提高效率的基础上,增加协间办公能力,强化决策的一致性,最终提高决策效能更加的有效。
三﹑预测未来办公自动化的发展特点
对于未来的办公室和办公自动化发展很难有一个统一确切的描述,但从信息技术的发展趋势来看,本人以为未来办公自动化发展有以下特点:
视频技术的大量应用。
随着视频技术和压缩技术的发展,诸如视频会议等得到大力推广。在微软总部举行的未来办公品展览上推广之一就是通过摄像头全方面地看到与会者参加会议的情况,甚至还可以看到每一位发言人的表情,并进行互动式的讨论:随着信息社会的不断发展。视频技术也将更加进步,将逐步实现无线视频技术,目前市场上无线视频传输技术大多采用GPRS和CDMA技术,技术还不成熟,但可以肯定的是未来无线视频技术将被人们广泛使用。
无限的无线办公场所。
随着向wi-6技术的发展,基于网络的通讯方式迅速在工作领域兴起,这些通过手机. 笔记本 电脑等一些电子产品实现的通讯方式包括电子邮件、即时通讯、视频会议等应用得到了一次技术性的飞跃。封闭办公室的概念已不复存在,人们可以在机场、广场、饭店随时办公。员工无论身在何处,企业园区、异地出差、家庭办公等都可以轻松实现移动办公。企业内部还可以根据实用权限建立不同的应用级别,以设定不同的处理优先级,从而保证上网的安全性。 无线网络 的方便快捷大大提高了办公的效率。
更灵活的工作流。
电子文件在网络中传输,比起纸质文件的传送效率要高出几个数量级,不仅可以包括过去的纸质公文,而且还可以包含图像、动画、声音等多种影像资料,传递的知识更加丰富,对电子文件进行及时的收集和归档还可以使之得到长期保存,简单方便大大的提高了工作效率,成为办公人员的“宠儿”。
办公的非专业化。
一般的工作人员通过一些办公软件也能进行熟练的文件处理,所以要完善办公自动化环境,使普通用户可以通过输入数据和知识,然后制作出能读的文件.可以即时检索,瞬间向世界发送。虽然质量上比不上专家,但数量上肯定是很大的。如今发布在互联网的内容大约有数千亿,这样的庞大信息可以通过检索高效选择。
四﹑计算机B/S型结构和技术
B/S(Browser/Server)模式又称B/s结构。
这个模式是随着因特网技术的兴起,是对C/S模式的扩展。在这种结构下,工作面是通过IE等浏览面来实现的。用户通过浏览器向网络上的服务器发出请求,服务器对请求进行处理,再讲用户所需信息返回到浏览器。B模式最大的好处是运行维护比较简单,能实现不同的人员,从不同的地点,以不同的接人方式访问和操作共同的数据。最大的缺点是对企业外网环境依赖性太强,由于各种原因引起企业外网中断都会造成系统瘫痪。
B/S其本质是三层体系结构C/S模式:
第一层客户机是用客户和整体系统的接口。客户的应用程序精简到一个通用的浏览器软件,如软件公司的IE等。浏览器将HTML代码转换成图文并茂的网页。网页还具有一定的教互功能,允许用户在网页提供的申请表上填写信息提交后给后台,并提出处理请求。这个后台就是第二层的Web服务器。
第二层Web服务器将启动相应的进程来响应这一请求,并动态生成一窜HTML代码,其中嵌人处理的结果,返回给客户机的浏览器:如果客户机提出的请求包括数据的存取,Web服务器还需与数据服务器协同完成这一处理[作。
第三层数据库服务器的任务是负责协调不同的Web服务器发出的SQL请求,管理数据库。
基于B/S结构的通信结构,客户机只要安装一个浏览器(Bmwser)。如Intemet Explorer,服务器安装SQL Senver数据库。浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。对用户的技术要求比较低,对前端机的配置要求也较低,而且界面丰富、客户维护量小、程序分发简单、更新维护方便。它容易进行跨平台布置,容易在局域网和广域网之间进行协调,尤其适宜电子商务的应用。
技术。
随着信息流通量迅速增大,导致了商务本质的变化,这促使我们的上作方式也必须随之改变,以适应商务领域的高速成长。理光株式会社提出了时代全新的未来办公窒概念。 已不是单纯的软件话题,而已经涉及到新的商务模式,现在已经有开发的交流的平台,服务器、内容以及各式各样的服务。已经实现了服务的链接,从而提供了更为综合的服务。已经习惯互联网的一代新人,将在这样的环境中建立起他们的生活方式和工作方式。
在缩短企业和用户之间的鸿沟的同时,也改变着我们的办公环境。企业不仅可以借助绝佳的互动性,更好的满足用户的要求。而且企业自身的办公模式也正随着改变。普适计算技术的出现无疑将令随时随地迅速访问到自己所需信息的梦想得以实现,而这更将推动Web时代高效、轻松、愉快的工作方式演进。
五﹑未来办公自动化的发展趋势
计算机技术发展的迅速使得未来的办公室自动化将会有一个难以预测的发展趋势。但是,就目前的计算机技术,网络技术的发展趋势来看,未来的办公自动化将会具有以下的特点:
大量的应用视频技术。
伴随着压缩技术和视频技术的发展,视频会议等诸如此类的方面就会得到大力的推广和使用。通过摄像头,与会者不仅能够通通畅的表达自己的想法,还能够全方位的看到会议的现场情况,以及每一位与会者的表情,并能够进行有效的互动讨论。随着技术的不断的改进,未来的无线视频技术也必将成为办公自动化的重要组成部分。这样极大的减少的会与人员在交通道路上所浪费的时间,为与会者提供了一个更为广阔的信息交流平台,改善了传统的信息交流模式.极大的方便了大家的交流。
无线办公环境。
随着wi-fi技术的发展,网络通讯迅速的在办公领域兴起。这种网络办公使得传统的封闭式办公室不在成为必须,工作者可以利用网络和计算机技术随时随地的进行办公,例如:机场,饭店,异地出差以及家中等等。此外,为了保障企业内部的信息安全,企业可以依据使用权限设置不同的应用级别,设定小同的处理优先权,保障这种网络办公的安全性。这种无线网络极大的提高了办公的效率。改善了办公的环境。
灵活的工作程序。
电子传输的速度远远地大于传统的纸质文件的传输,而且,其不仅仅能够传输文字还能够有效的实现音频,视频的传输,极大的丰富传送的文件的形式,并且其还能够实现永久的保存。却不占用任何的空间。
六﹑结束语
计算机处理信息技术比人手办公更加迅速、准确,对价值信息能实现完善的管理,它可以高效能、大容量地收集、处理文件信息,帮助办公人员及时有效的完成工作,并促进单位掌握管理系统的全面情况,为下一步决策提供数据参考。随着计算机技术的大量使用,人们对办公室的自动化的要求与日俱增,现代办公室自动化与各种信息技术、多媒体技术相结合,为科学管理和决策服务,从而提高工作效率。
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。
二十一世纪的现在,计算机技术已经普及全球并且已经处在快速发展的阶段。当前世界已是信息化的世界,社会各行各业都有着计算机技术的影子。下文是我为大家搜集整理的关于计算机毕业论文3000字的内容，欢迎大家阅读参考!
浅谈网络安全治理路径
计算机网络无可厚非的是在世界发展史一个里程碑式的发明，计算机能够穿越时空，使我们的生产生活方便了很多，并且用计算机办公我成为了人们的首选，越来越深的影响着人们的生活。但是计算机网络的安全问题也同样的越来越深地影响着人们，使人们身处越来越危险的网络环境下，那么就应该赶紧地对网络安全进行管理。本文接下来将要沦述的就是解决这种网络安全问题所带来的恶性影响，还有其相应的管理手段和影响因素。
1当前网络安全威胁因素分析
现在，人们越来越多的运用网络，同时其安全问题也在日益严重。网络在这些威胁下使其收到极大的影响，不能发挥出其有益的运用，所以尽快解决网络安全问题极为重要。接下来就简析一下造成网络安全隐患的因素有哪些:
第一，当前网络所面对的最关键的问题是木马和病毒入侵。一些不法分子把各种信息资料当做病毒的载体，在这些信息中编写一些木马程序或者恶意的指令来破坏网络系统，对网络存在的漏洞进行入侵，从而破坏网络的一部分功能，甚至造成数据丢失，比如熊猫烧香病毒、特洛伊木马病毒等
木马程序病毒是一种窃取用户个人信息的程序，不法分子通过将程序编辑到计算机中，达到能够控制别人计算机的目的，从而进行信息的窃取和恶意操控
第二，垃圾信息的传播和非授权访问也是现在计算机网络急于解决的问题，因为其影响了计算机网络的安全。不法分子通过对计算机程序设计的精通来编制一些程序，运用这些程序来进行非法操作，侵染授权公司的网络，从而做到授权信息的窃取。但是一些垃圾信息的传播，是作为信息传播的介质，将程序编写到信息中，此信息一经浏览，程序就会强制性的写入到用户的计算机内，不法分子便会有机可乘，实行信息盗窃。
第三，电磁波的干扰，自然灾害的影响和计算机陈旧的因素也会影响到计算机网络，一旦受到这些因素的影响而产生了系统漏洞，便会给一些不法分子可乘之机，入侵计算机网络。
2 计算机网络实施安全管理的相关技术措施
当下，网络普及程度高，网络用户不断增加，对于网络使用的依赖程度也日益增加，网络安全不可忽视，保护私人信息安全，维护网络使用者的合法权益，防止利用网络犯罪等问题日益成为重要的议题。在新的信息时代中，如何对网络安全进行有效的保护和管理，是我们应该着重考虑的。以下是对于应对网络安全管理措施的具体介绍：
防火墙技术的应用
防火墙技术在计算机网络安全管理中的应用历史较久，这中技术的操作原理主要是通过控制访问量和筛选访问信息实现的，防护墙对于进入个人网络的信息进行筛选，利用特定的软硬件结合的方式，审视各种信息的安全程度，并进行严格的限定，增强网络内部抵御不安全信息的能力。防火墙技术只要是由不允许访问和不允许通过两个地址表构成，再利用 IP地址匹配和信息包过滤两种算法对网络进行安全保护，他的作用就是在内部网络和外部网络之间形成一个保护屏障，通过对外部信息进行安全筛选，限制危险程度高的信息进入内部网络，保护内部网络的相对安全。就当下而言，具体应用于防火墙的方法主要是代理服务器、动态以及静态分组过滤等。
数据加密技术的应用
数字化不断发展的当下，数据加密技术被广泛应用于计算机的信息安全管理工作之中，并成为众多安全措施中的关键技术，其特点就是网络保护人员设置的各种不同算法进行网络保护，具有低投入高收益的优势。举一个具体的实例，密钥管理之所以被广泛应用，是应为它的运行方式占据优势，网络保护人员运用独特的方法将访问系统的信息发乱，以至于未经授权的用户，无法破解该信息排布方式，从而无法完成非法访问。相比之下，公钥的使用是利用两条新的加密和解密程序对网络进行保护，私钥则是利用一条信息的加密和解密。这两者都是从保护网络安全出发，防止信息被非法分子利用为所欲为。
身份认证技术的应用
认证技术广泛应用于计算机安全防护，工作人员将独特的身份与客户绑定，使得符合身份认证要求的用户进入，而将不持有有效身份认证的用户阻止在外，避免非法分子的非法访问。在计算机的安全管理技术中，身份认证、授权访问、数字签名等的应用也有所体现。具体的操作说明如下：身份认证是网络用户自己设定属于自己的用户名和密码。在访问时需要登录进行核对，核对无误方可访问。
授权访问时针对部分用户而言的，系统仅仅授予一小部分用户特殊的访问权而不具有权限者，无法进行内容的浏览。数据签名是一种函数算法技术，通过用户设施个人私钥实现的。报文认证则是从双方文件传递的内容出发，在经过双方认证之后确认内容准确无误，未受到损害和破坏，从未送达受传者手中。
3结语
网络安全关乎每一位使用网络的用户，其所设计的安全面广泛，包括财产安全、人生安全等等，这就可以看出网络安全的重要性。这样给我们启示，需要我们每一位网络用户携手合作，关注网络安全，积极营造安全的网络环境。更重要的是，从事网络安全工作的专业人员，需要提高创新能力，研发应用相关治理网络的软件，联合网民利用入侵检测系统技术和虚拟专用技术，打击破坏网络安全的行为。
参考文献
[1] 白兆辉 . 浅析计算机网络安全防范的几种关键技术 [J]. 科技信息 ,2013,23.
[2] 戴锐 . 探析防火墙技术在计算机网络安全中的应用 [J]. 信息与电脑 ( 理论版 ),2011,11.
[3] 李传金 . 浅谈计算机网络安全的管理及其技术措施 [J]. 黑龙江科技信息 ,2011,26.
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