随着时代的进步,Internet、Intranet、WWW以及 其它 一些网络相关技术已深入我们的生活、工作,对人类的发展、进步产生了巨大的影响。下面是我为大家推荐的计算机专业论文,供大家参考。
计算机专业论文 范文 一:信息管理中应用计算机网络数据库技术
摘要:计算机网络数据库是计算机网络系统中的重要组成部分,对信息管理有着非常重要的作用,能够极大的提高信息管理的效率和准确率。计算机网络数据库是未来信息发展的总体趋势,其与信息管理的结合将更加紧密。为了加强对计算机网络数据库的了解和学习,特对其相关知识进行探讨。
关键词:计算机;网络数据库技术;信息管理;应用
0引言
在信息技术飞速发展的今天,每个用户或者单位的工作人员每天都要进行大量的数据处理工作,工作繁杂且容易出错,这种现状要求我们必须要有新型的信息管理 方法 来改善我们的工作方法和环境。新型的数据库管理技术要求我们在进行数据处理的时候要注重引用网络数据库的资源和信息管理模式,更好地提高信息管理的工作效率。
1计算机网络数据库技术的特点
计算机数据库是一个包含文件、记录等的数据集合体。数据库的作用就是用来存储数据的,它通过客户端和服务端对数据进行处理。首先,它实现了数据存储结构的结构化和独立化。其次,计算机网络数据库里面的数据是可以共享的。再者,计算机网络数据库具有很强的独立性。这里的独立性包括逻辑意义上的独立性和物理意义上的独立性。计算机数据库的独立性极大的增加了数据的安全性,并且不会因为改变了相应的数据而导致相应数据及程序发生质变,因此可以有效地避免程序遭到破坏。最后,数据库由DBMS进行控制和管理。只有通过DBMS,计算机网络数据库才可以实现数据的控制与资源共享,并且能够使多个用户在同一时间、多个地点共同使用数据库的资源。数据库技术主要具有的特点是:数据的组织性、数据的共享性、数据的独立性、可控冗余度和数据的灵活性等。组织性讲的是数据库中的数据并不是散乱无序的,而是相互关联的统一体;数据共享性是其主要特点,也是建立数据库的重要目的;数据库的独立性体现在其自身的逻辑独立性和物理独立性;其中,逻辑独立性指的是数据库总体逻辑结构发生改变时,其内部的应用程序不会发生改变,更改数据时也不需要对相应程序进行修改。如冗余度的可控性指的是设计管理人员能够根据设计者的意愿采取必要的数据处理方式对数据进行有效控制;灵活性指的是数据库不仅仅是管理数据的“仓库”,还同时拥有众多的管理功能。
2计算机网络数据库技术在信息管理中的应用现状
当前,计算机网络数据库技术不断发展和进步,并且与单纯的计算机技术结合的更加密切。首先,它的应用范围变得越来越广。主要体现在:一是计算机技术与数据库的结合具有良好的发展前景,具有非常广阔的现存和潜在市场;二是计算机数据库技术的应用范围在不断地扩大,目前已经涉及到了我国的工业、农业、商业等各行各业,使得信息管理的效率得到不断提高;三是计算机数据库技术的不断发展,为很多行业提供了信息管理的技术保障,大大地促进了相关行业的进一步发展和管理水平的提高;四是计算机数据库技术的安全性较高,并且在各行各业的应用广泛,取得了良好的实际应用效果。第二,计算机网络数据库技术在信息管理中的应用呈现出良好的发展态势。计算机数据库技术的好与不好,在实际的应用中提现的一清二楚,研究表明,它的应用与发展对其自身的发展也有着重要的促进作用。另外,数据库技术的发展历程与其在信息管理中的应用是密不可分的。第三,计算机网络数据库技术在应用过程中的安全性正在不断加强。正是由于安全性的增强,才使得其在信息管理应用中的优势得到凸显,有力的保障了其在信息管理中的应有功效。计算机网络数据库在未信息管理解决了传统信息管理模式的问题之后,还未信息管理提供了快速、高效、安全的保障,适应了现代信息管理系统的需求。
3计算机网络数据库技术在信息管理应用中的改进 措施
(1)加强计算机网络数据库安全监管。
安全是信息管理最重要的环节,能够保证数据库的安全是其自身发展和信息管理现代化的总体需求。当前,网络数据库技术仍然面临着一系列的网络风险因素,存在着对信息管理造成重大损失的可能性。因此,在接下来的信息管理工作中,要着重关注网络数据库技术的安全性,发现问题,及时有效的对其进行解决,避免损失。
(2)加强计算机网络数据库技术的系统理论与实践的结合。
计算机网络数据库技术是伴随着信息技术和计算机网络的发展而发展的,因此,必须将新型的科研成果引用到具体的信息管理工作中,立足于实践,及时作出反馈,彻底增强其理论研究的针对性和实践性。
(3)降低用户管理成本。
降低用户管理成本是计算机数据库技术在竞争中取得成功的重要因素,它可以为信息管理提供更为优质便捷的服务,用户可以在数据库中享受到更为全面和个性化的服务。
4小结
现如今, 网络技术 和信息技术发展迅速,计算机网络数据库技术作为信息技术不断发展的产物,要与信息管理技术充分的结合、共通,才能实现我国信息管理的和谐、有序发展,极大的提高信息管理的效率和准确率。
参考文献:
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计算机专业论文范文二:中职计算机基础教学的改革策略
摘要:信息时代的发展为计算机的应用提供了一个广阔的前景,而此时计算机基础 教育 的重要性也逐渐显现出来。然而,我国中职学校的计算机基础教学存在着诸多问题,本文笔者分析了目前中职计算机基础教学现状,并根据自己的工作 经验 提出了相应的改革措施。
关键词:信息时代;计算机基础;教学现状;改革措施
随着社会的不断发展,中职学校的计算机基础教学不仅要响应社会和科技发展的需求,同时也应顾及到中职学生的综合素质。
一、中职计算机基础教学的现状分析
(一)学生知识水平存在着较大的差异
我国的小学及初中教育中,均开设了信息技术课程,但由于大部分农村地区的学校缺乏计算机及其相关设备,所以学生实际操作的次数很少,导致学生的计算机知识与技能的学习效果不理想;其次,虽然城市地区的学校有能力提供良好的教学条件,但由于很多学生将注意力和精力放在休闲娱乐等方面,所以其计算机知识水平也比较差;另外,由于教师的教学方式比较死板,在计算机基础教学活动中习惯于讲授理论知识,所以学生的学习兴趣逐渐降低。受以上几种因素的影响,学生进入中职学校后其知识水平存在着较大的差异,对计算机基础课程的掌握程度各不一致。
(二)教师的 教学方法 单一,师生之间缺乏互动
在中职计算机基础教学过程中,教师往往采用PPT课件加实例演示进行教学,教师在上面一味地灌输知识,学生在下面被动地接受老师所讲授的知识。这种单一的教学方法,师生之间缺乏互动,长此以往,学生将习惯于被动地接受教师教授的内容而失去自主思考的能力,并且学习积极性也会逐渐减弱,最终形成厌恶计算机基础课程的心理。
二、中职计算机基础教学的改革措施
(一)教师应改革教学模式
计算机基础教学不仅包括理论教学,同时也包括上机操作教学。显然,传统的板书教学模式无法满足上机操作,因此教师应改变教学模式,充分利用计算机、投影仪等多媒体设备将教学内容直观形象地呈现在学生面前。这种直观的教学方法,将能让学生把抽象的知识转化为具象的知识,从而提高教学效果。
(二)学校应选择合适的教材,加强校本研究
目前我国大部分中职学校计算机基础的教材均为中专统编教材,这些教材使用多年却没有较大的变化,而信息技术的发展速度又非常快,所以中专统编教材已经不能满足当前的教学需求,学校应选择其他合适的教材。对此,学校可以根据各专业学生的学习需求,组建研究小组,为各专业学生编写校本教材。校本教材应体现出学生易懂易学、实用性强的特点,而在校本教材投入使用一定时间之后,教研组应根据教材的使用效果对教材内容做出适当的调整,从而提高校本教材的质量。
(三)教师应适当调整教学内容
我国的教育一向强调“因材施教”,而对于学习基础不扎实学习热情不高的中职学生来说,要想实现因材施教的目的,教师就要对计算机基础教学内容做出调整,从教材中选取适合的知识模块对学生进行教学。其中比较适合教学的知识模块有Internet知识模块、文字图表处理Word、电子表格处理 Excel 、演示文稿PowerPoint等。教学内容除了要考虑学生的特点之外,还应考虑不同专业对计算机基础知识的需求侧重点,力求将计算机基础课程与专业应用有机结合,从而实现计算机基础知识服务于专业学科的学习目的。
(四)提升教师的业务水平
社会不断在创新,信息技术也在日新月异,所以计算机基础的教学也应随之发生变化。因此,教师要不断学习新的知识与技能,更新自己的知识体系,并加强现代教育教学理论的学习,提升自己的业务水平。当然,学校也应做出努力,通过组织教师参加职业培训的方式,使教师接触并掌握新知识、新软件、新技术;同时学校还应对教师进行定期考核,以考查教师的教学能力。在教师业务水平得到提升的同时,教学质量自然能得到提高。
三、结语
中职计算机基础教育是我国职业教育的重要组成部分,是培养计算机专业人才或相关人才的重要方式,也是提高广大中职学生计算机技能的主要途径。因此,中职学校的信息技术教师应继续推动计算机基础教学的改革,解决计算机基础教学中的问题,从而使计算机基础教学能够发挥更多的作用。
参考文献
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[4]冯小娟.中职计算机基础教学改革初探[J].吉林教育,2014(14).
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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。3.1.1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。
3.1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。
3.2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。
3.3网络控制模块设计
3.3.1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IEEE802.3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IEEE802.3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。
3.3.2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。
3.3.2.1ENC28J60的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合IEEE802.3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EIR.PKTIF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。
3.3.2.2ModBus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。
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。3.1.1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。
3.1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。
3.2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。
3.3网络控制模块设计
3.3.1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IEEE802.3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IEEE802.3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。
3.3.2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。
3.3.2.1ENC28J60的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合IEEE802.3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EIR.PKTIF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。
3.3.2.2ModBus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。
随着我国社会经济的不断发展,计算机信息技术也逐渐普及。下面是我为大家整理的计算机专科毕业论文,供大家参考。
【摘要】本文尝试从计算机软件技术课程教学出发,将CDIO的教学理念融入到平时授课过程,培养学生对课程知识的掌握,更重要的是培养学生团结合作能力。通过一段时间的实践表明,基于CDIO的课程教学能够提供学生自主性和创新性,提高学生学习兴趣和解决问题的能力。
【关键词】教学改革;CDIO;实践能力
1引言
计算机软件技术是一门软件设计的基础知识、方法与实用技术相结合的课程,为计算机软件应用开发、技术管理工作奠定理论基础,目前课程教学多是以传统理论课堂教学结合实验教学的模式进行,学生反映上课即使听懂遇到实际问题时也不知如何下手解决,尤其编程能力弱的学起来更加吃力,通常存在以下几方面问题。(1)课程涉及知识点多,理论性强,要求学生要有较强的逻辑思维和分析能力,尤其有具有较好的编程功底,这使得学这课程之前让部分学生产生畏难情绪。(2)实验课程中学生独立完成的是一些已有结论的验证性实验,以致学生软件编程能力得不到培养和提升。(3)课程考核以闭卷理论知识点考核作为重点,学生为了应付考试,可能死记硬背一些概念甚至一些编程题目,学生素质和实践能力得不到有效的培养和训练。针对以上问题,按照课程特点以及教学规律相应进行一些教学改革探索,以CDIO教学模式(构思Conceive、设计Design、实现Implement、运作Operate)进行每个教学环节落实,让学生以自主主动地、有机联系地方式学习。CDIO模式与传统的以传授知识为主的教学模式相比,更强调知识的运用和个人能力的培养。它要求我们在教学中,既要注重基础知识的传授,又要注重创新、设计和知识的综合应用;既要强调个人专业能力的培养,又要提倡团队合作精神的培养,这种教学模式能开拓学生的创新精神,全面提升学生的综合素质,让学生掌握扎实的基础知识,培养其责任感和团队合作精神。
2教学改革措施
目前,计算机软件技术教学改革主要从两个方面进行,即教学内容的改革和课程实验部分的改革。
2.1教学方法设计[1]
基于CDIO教学理念,在教学过程中,以项目为牵引,以任务为依托,把课堂教学环境模拟成CDIO教育环境,即以项目构思、设计、实现和运行的生命周期为载体来组织教学。具体实施过程如下:
(1)首先选择具有代表性的项目任务,整个项目具备详细的系统开发过程,有较完整的系统结构、及基本需要的一些功能模块,在功能模块中有数据能演示,比如学生成绩管理系统。
(2)在教学过程中,根据教学进度和教学内容,向学生详细地介绍项目任务的构思、设计、实现和运行各个环节,从项目任务的需求分析,到各功能模块的设计与实现,到后期的运行和维护等。尤其一些关键功能模块的实现,为了便于、强化学生理解,可以设计一些类似的小任务。
(3)通过项目任务的贯穿,可以对已讲授的知识点进行总结,对后续课程的知识点以设问方式引出,引导学生积极主动思考,寻求解决方案。通过这种使前后知识点有机联系起来,使课程知识结构更系统。
2.2实验教学设计
以往实验课都是一些验证性实验,学生通过查找互联网翻阅书本很快能找到解决路径。加上现在实验课时有限,通常布置一些小的项目,尽量涵盖课堂教学所涉及知识点,比如布置编程实现计算器。4-5人组成一个小组,以组长牵头组织大家分析,分配任务,利用课余时间共同协作完成。在这过程中包含一个CDIO项目周期[1](构思———需求分析、设计———实施方案、实现———编写代码、运作———作品测试、演示等)。实验课各小组汇报并演示所开发设计的项目。根据演示作品功能完整性、美观性等方面综合评价作为实验考评的依据,在这过程中又培养了学生独立思考,分析问题解决问题的能力,学生间合作沟通能力也得到锻炼。
2.3积极参与各类竞赛
多年来,我们都鼓励学生参加蓝桥杯大学生程序设计大赛等类似比赛,通过参与比赛,学生编程能力得到快速提高,对课程基本概念和基础知识的理解也会更上一个台阶,牢固掌握所学知识,同时通过比赛拓展了学生的视野,学习目的性更强更明确,学习积极性相应地也提高了。这种做法也是符合CDIO理念,提高学生系统分析能力编程能力的。
2.4教改存在问题
教改中存在最大问题可能是项目任务资源不足,类似教材不多,可供参考的有限,每个项目任务要具有代表性同时又包含各知识点,需要花大量的时间编制。经过一段时间积累应该素材不断会增加,并在原有基础上不断完善。
3结束语
CDIO理念在强调学生理论基础知识的同时,注重培养学生理论应用能力、团队合作能力。针对当前计算机软件技术课程教学过程中存在的问题,结合CDIO教学理念对学生的要求,探讨以项目为中心、以任务驱动教学,激发学生学习兴趣,培养学生的CDIO能力,取得了较好的教学效果。
参考文献:
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摘要:提高教学质量是高等院校各项工作的重中之重,而教学管理是提高教学质量的重要途径,加强教学管理对规范高校各项管理工作和提高教学水平起着十分重要的作用。随着高等院校计算机专业招生规模的日益扩大,学校教育资源有限以及学生数量不断增加等因素,使得计算机专业教学的开展存在很多问题。文章立足于计算机专业的发展现状,探讨了当前计算机专业在教学管理当中普遍存在的一些关键问题,讨论了如何建立科学、合理的教学管理模式,从管理者、教师和学生三个角色对计算机专业建立完备的教学管理模式进行分析和探讨。
关键词:计算机专业;教学管理;教学质量
教学质量是体现高等院校培养高质量人才、深化学校教学水平的一个重要指标,提高学校的教育质量,需要制定一套完善的教学管理模式。构建科学、合理、可操作性强的教学管理体系,有助于及时发现问题与不足,为领导者制定管理制度和工作规划提供依据。在当前计算机人才需求日益增多的现实背景下,开展计算机专业教学管理模式和制度建设的研究,能够推动计算机教育教学质量的长期发展,提高人才培养质量,这对推进计算机专业人才创新能力和动手能力具有重要的现实意义。
一、计算机教学管理模式的内涵
建立完善的教学管理模式,有助于及时发现教育教学过程中存在的问题,并能有效地解决问题,从而不断提高教育教学质量,最终实现高技能人才培养目标。学校应该有一个专门的队伍来进行教学的督导,督导者需要从学校的现实条件和发展计划出发来对教学部门的教学管理工作进行总的评价和指导,同时对不同的专业和系别进行具体的规划。针对计算机专业,要保证学生学习到计算机专业基础知识,同时要突出学生专业方向的培养;要能够满足社会或行业、企业用人需求,即高等院校的人才培养目标、课程标准或教学大纲、课程安排、教学内容、教学过程等要满足用人单位的需求以及计算机发展的方向;还应该满足国家创新性人才的培养,鼓励学生以及优秀青年教师勇于实践大胆创新,提高学生的团结合作意识以及沟通问题的能力。总之,督导者不仅要起到严格把关的作用,同时还要做到长期提供优质服务,广泛收集各种建议和意见,尽可能给学生和老师创造宽松有利的学习条件。计算机教学质量管理中教师具有极其重要的地位,要不断帮助和促进教师改进教学工作,不断提高其自身的教学水平,不断加强教师师资队伍建设。老师要注意计算机最新发展动态,紧跟其发展潮流,不能脱离社会落后于时代;青年教师要不断积累教学经验,完善教学方法,提高学生的学习兴趣和自己的教学水平。由于计算机专业的特点,老师需要不断更新、补充课程的教学内容,甚至有很多像慕课(MOOC)这样的网络开放新兴课程不断涌现,老师要终身学习,教学管理上也要给老师更多学习的机会,多组织青年教师到社会上的一线企业进行培训和实训。计算机专业是一个需要不断保持学习的专业,它更新换代特别快,从事计算机方面工作的学生要终身学习。所以老师不能只是授之鱼,更要授之以渔,使得学生在走向社会之后能够跟上计算机发展的步伐,始终保持敏锐的洞察力和很强的学习能力。因此,计算机教学质量管理要更注重学生学习能力的培养,而不是简单地完成当前的学习任务。计算机发展之迅速,已经不是原来单打独斗就可以完成一个任务的时代,要求学生有很强的合作能力、交流能力、适应能力、实践能力和组织能力等。教学中必须坚持对学生实施素质教育,不仅要重视学生的学习态度、出勤率、课堂纪律、作业完成情况,更要鼓励学生参加科技竞赛、课外拓展培训以及加强人文素质的培养。关注用人单位对专业人才培养质量的反馈,及时调整学生培养机制。
二、计算机专业教学管理中存在的主要问题
教学管理系统负责保证正常的教学秩序,是提高教学质量的根本。每个学校其实都有一套教学管理制度,然而对于不同的院系专业来说,有其自身的特点,本文主要针对计算机专业中存在的问题进行分析。
(一)教学管理模式尚不完备
随着计算机专业的不断改革以及国家对计算机教学提出的新要求,原有的管理制度难以跟上实际的发展需求,无论是人才培养目标、专业课程设置、教学管理手段以及学生的质量等,都有很大的变化,以前的教学管理模式往往重理论轻实践,大部分是理论学习为主导的模式,而且不同专业人才培养的目标和要求基本一致,没有根据不同的专业特色建立不同管理体系,这就需要有一套更科学、更灵活的教学质量管理体系,要符合不同专业特色,不断适应时代发展的要求,不断顺应社会科学发展的方向。
(二)实践教学资源短缺
计算机专业教学在条件允许的情况下,应该把大部分课程安排到机房进行教学,学习实践同步教学的模式更符合学生的学习习惯,也有利于老师的教学。但是鉴于学校学习资源的限制,实践课课时明显不足,使得教学的开展不是很顺利。计算机专业作为应用性要求较高的专业系别之一,要比其他专业增加实践教学的学时,特别是实践教学在计算机专业的学习当中占有极其重要的地位,直接关系到学生未来就业,其对社会输送应用型人才有着积极的影响。
(三)缺少以人为本的人才培养模式
学校教学质量管理与监督体系,缺少以人为本的管理理念。对于教学质量管理,还是以行政权力为重要手段,在体系中缺少专家学者的监控,忽视他们的建议,对教学质量的评价,其目的就是奖励和惩罚,很难理性地诊断和解决问题,不能以教育改革为目的对教师进行客观的评价,主管者与教师之间缺少互动。在评价学生的学业方面,过度重视理论化知识,忽视学生的应用实践能力,看重考试成绩,忽略学生的全面发展,导致学生缺乏综合能力。
(四)教学的连贯性和发展性
计算机专业的教学具有连贯性,课程学习必须在前序课程学习的条件下,后序课程才能很好地展开。这就要求排课的老师和讲授的老师有积极的沟通,在先序课程完成的情况下合理安排后序课程,保证学生学习的完整性和连贯性。而实际排课当中排课老师和授课老师往往沟通不足,这也是教学管理中需要重视的问题。
三、加强和完善教学质量管理的措施
计算机专业教学质量的提高和有序运行离不开两方面,一方面需要学校分管教学的领导公正、负责、公开地进行不定期监控,另一方面要充分调用老师、学生的教学积极性,调用各种渠道,全面地收集教学一线反馈的教学信息,并根据教学信息对各教学环节和影响教学质量的各个教学因素进行有效调整。针对上面对计算机专业教学管理中存在问题的分析,下面提出一些措施以期能提高教学质量,建立健全质量管理制度。
(一)设立教学团队和导师制度
计算机专业现在趋向于形成一个团队来完成一个工程,所以需要在一个团队负责人领导下有组织地进行。建立一支稳定、相对独立、具有较丰富教学经验和较强研究能力的团队,可以让大家资源共享,互相交流,让青年教师尽快融入。因为一个团队的研究方向、教学内容大致一样,这就方便组内成员可以经常组织讨论教学计划、课程的建设、课堂教学、课后辅导、作业批改、考试命题、成绩评定、成绩分析、实训实践的实施等问题。对于学生,可以在入校的时候给学生分配导师,导师进一步帮助学生制定适合学生专业方向的学习计划和安排,同时老师有研究项目也可以让学生早日参与到项目中来,为日后的学习工作和就业打下坚实基础。
(二)开展多层次评估工作
教学质量评估是实施教学质量管理的主要环节和有效手段,也是教学质量管理体系的一部分。首先,学院领导组织听课环节,每年安排优秀教师、青年教师进行公开课,一方面给青年教师向优秀骨干教师学习的机会,另一方面可以通过实践,大家给青年教师提出宝贵意见和建议,使青年教师可以及时看到自身教学的优势和不足。其次,教师互评,以教研室为单位,组织本领域或者同一门课的老师互相交流互相学习,资源分享,优势互补,因为同方向老师更加了解相关课程,可以给出更直接的建议。最后是学生评课。学生既是教育的接受者和评判者,也是教学的直接参与者,教与学是双方面的,教学质量的提高需要学生在其中积极参与。学生评教工作一般在每学期末(或课程结束时)进行,由教学系组织各班学生对本班任课教师进行教学工作评价,并将评价结果纳入教师教学工作评价管理系统。学生评教的内容包括教师的教学态度、教学素质、教学内容、教学方法、教学效果等。学生是教学工作的主体,对任课教师的教学质量好坏最有发言权。另外还可以建立学科竞赛,奖学金,扣分机制,惩罚机制等。教师评学与学生评教形成了良性互动,对教师“教”与学生“学”起到相互促进、共同提高教学质量的作用。
(三)提供多渠道学习机会
对于教师,可以组织教学经验不足的老师展开集训,观摩具有教学经验的教师讲课,组织有教学经验的教师深入实践环节,到企业中学习;组织教师进行微课、说课竞赛,分享教学心得;聘请学术型教师开展讲座,开拓视野,关注计算机最新发展动态。对于学生,经常聘请一些专业技术过硬的专家学者展开交流,组织学生去一些实际的企业公司进行参观交流,鼓励学生参加学生竞赛,增强动手能力和实践能力以及合作能力。
(四)转变教学方式和教学观念
从专业的讲解上,不仅要重视学生的基础学习,更要与时俱进地给学生补充学科的前沿知识,让学生对时下比较热门的计算机方向和知识有很好的了解。目前国家大力提倡翻转课堂,在教学过程中把以前单纯的老师在课堂上填鸭式讲解转变为学生互动交流,老师不仅仅是讲授知识,更多是提出问题,让学生自己去讨论问题和解决问题。课堂上不再是老师一个人的表演,而是学生做主角,老师答疑解惑而已的良好教学模式。
(五)重视实践实训的教学
计算机是一个需要学生动手练习的课程。在实践中巩固学生的理论知识,当作以后工作的实战演习,为以后培养较高技术应用能力打基础。除了引进企业工程师来校讲课,在双赢的前提下,可以带领组织学生到企业进行实习,使实训发展得到良性运转。
四、结束语
高等院校肩负着为国家发展和社会进步培养合格、优秀人才的重要任务,提高学校的教学质量,加强教学质量管理是符合学校发展规律的。在教学管理日益受到重视的情况下,如何建立合理的管理体制,使计算机专业的教学质量管理工作既能强化计算机专业的学科特点,又能积极适应教学发展的现代化,保持专业教学质量可持续化发展,是当前各大高校都在积极探讨和实践的问题。管理者、教师和学生三个角色要相互交流,相互监督,才能利于专业的不断进步和可持续发展。要健全质量责任制度,明确领导的管理职责,院系主要领导是教学质量的第一责任人,本部门教学质量优劣反映其工作业绩;要重视教师的培养,给青年教师更多机会提高自己,不仅给学生推行导师制度,也可以给青年教师安排经验丰富的教学名师进行指导;计算机专业是一个不断创新与发展的专业,要以应用型人才培养为目的,重视学生的创新能力和应用能力的培养,重视实践教学。高校应该采取多种手段,鼓励提倡学生积极参加社会实践,为以后的工作奠定基础。要以市场经济发展需求为导向,从社会的实际需求出发,设置计算机专业培养方案和人才培养模式,多与知名计算机企业合作,形成自己的特色与优势。
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随着现代社会的不断发展以及计算机应用技术的不断进步,计算机应用能力已经成为了社会判断人才的一个重要标准。下面是我为大家整理的计算机应用基础论文,供大家参考。
摘要:该文分析了《计算机应用基础》重要性的意义,详细概述了大学《计算机应用基础》教学现状及存在的问题等方面的内容,指出本课程教学改革的策略。
关键词:计算机应用基础;教学;策略
《计算机应用基础》是大学为非计算机专业学生开设的通识教育必修课程,也是大学生入学后开设的第一门计算机基础课程。其知识面涉及较广,影响较大,是一门实践性极强的课程,旨在培养学生使用计算机的基本技能。本文针对目前琼台师范高等专科学校计算机应用基础课程教学方面所存在的问题,提出一点建议。
1教学现状及存在的问题
1.1学生计算机能力差别较大
现如今计算机应用逐渐普及与应用,部分中小学生已经接触计算机,甚至部分上幼儿园的小朋友也已经开始接触计算机,并且现在很多学校在中小学阶段就开设资讯科技课程,学生们对计算机的基本知识有一定的了解,并且具备了计算机基本操作技能。但是由于发达地区和落后地区对资讯科技课程重视程度不一样,造成踏入高职高专的学生计算机能力层次不同。大一学生中,学生来自五湖四海,有来自城市的,也有来自于偏僻落后的农村,因此在计算机应用能力天壤之别。有部分学生,在中学阶段就已经系统地学习了计算机相关的知识和技能,能娴熟的操作计算机,甚至有些已经通过了全国计算机等级考试;但有部分同学,来自偏僻落后的农村,计算机基础知识和技能薄弱。目前院校都是以班级为单位进行教学,由于学生的水平能力层次有差异,统一的教学大纲和教学目标,在教学中无法找到合适的切入点。基础扎实的学生,对于教师所讲解的知识,已经掌握了,不需要认真听课。基础薄弱的学生对教师所讲解的知识,听得云里雾里,逐渐失去学习计算机的兴趣。因此,教师非常有必要制定不同的教学大纲和教学目标,才能培养学生学习计算机的兴趣及提高计算机应用能力。
1.2教学目标不能和各个专业的培养方案衔接
琼台师范高等专科学校除了计算机专业学生外面,其余专业的学生都统一的计算机应用基础课程。该课程所涵盖的知识模组有:计算机基础知识、Windows7的使用、Word2010的使用、Excel2010的使用、Powerpoint2010的使用、Internet的使用、电脑保安与维护的基础知识等。学生普遍认为课程内容过于复杂,所涉及的知识面过于广泛。非专业的学生本身相对薄弱,学习起来十分费劲。并且该课程知识与学生所学的专业不能很好地衔接,这样学生缺乏学习兴趣,无法达到预期的学习效果。
1.3教学方式缺乏创新性
如今,计算机应用基础课程授课方式普遍是由教师先讲解基本概念和知识,接着操作演示,最后才是学生带着任务进行实践操作演练,教师对其进行辅导和帮助。但是在理论部分,教师在讲解知识点中,学生觉得枯燥无味,甚至不乐意学或厌学,很难培养学生的学习兴趣。在实践操作部分,E-learning教学系统陈列出详细的操作步骤及视讯演示,所以,学生就根据操作步骤按部就班的操练,其操作结果近乎相同。这样,学生无法开发想象力,以及拓展与延伸学生的知识点。
1.4教学效果欠佳
目前,担任此课程的没有一线的教育教学经验,对中小学资讯科技等课程不熟悉,更不掌握学生的计算机基础知识情况,这样无法做到“因材施教,因“人”施教“的原则。由于缺乏对学生的深入了解,教师很难准确地把握教学目标,很难准确的定位每堂课的教学重点,造成教学效果欠佳。
2计算机基础课程教学改革策略
2.1及时更新软硬体资源
软、硬体教学资源是计算机基础教学的先提条件,故为了顺利开展计算机基础课程教学,务必要及时更新教学软、硬体资源。随着资讯化的飞速发展,要求教师要及时更新教学内容,以及及时改进教学方式,才能跟上资讯化发展的步伐。除此之外,教师要善于把现代资讯科技的基本内容融入到课堂中,体现出“立竿见影”的教学效果,力争让学生所学即所用。
2.2采取分级教学
新生入校之后,教务处组织全校计算机基础测试,依据测试成绩进行划分班级,依据不同的班级,教师所制定的教学目标与教学方式应略有不同。在教育教学课堂中,依据学生的计算机基础情况,进行分层次教学。对于基础薄弱的班级,授课进度尽量放慢些,要详细讲解知识模组,然后再让学生实践操练,巩固所学知识,另外,还要腾一些时间让学生消化所学内容。这样日积月累,不仅可以提高学生的积极性,缩短与其他学生的差距。而对于基础扎实的班级,除了讲解课程的知识点之外,还要拓展及延伸知识点。总之,教师要做到因材施教,因“人”施教,才能达到教学目标,提高教学教学课堂效果。
2.3加强教师培训
针对担任此课程的教师要定时的培训,培训的主要内容是网路资讯最前沿的知识,十分有利于教师提高教学质量。除了传统的授课方式外,在网际网路日益普及的今天,教师应该充分利用网路教学平台的教学方式,促进学生自主学习的能力,同时,还可以大大提高课堂教学效率。
2.4考核方式的改革
琼台师范高等专科学校计算机基础课程在各个系部属于考查课,期末总评成绩由授课教师依据平时成绩及期末成绩按照相应的比例计算得出,目前琼台师范高等专科学校计算机基础课程虽然采用无纸化考核,但是没有及时更新试题库的知识,知识点比较陈旧。学校应该针对这一门课程设计开发出标准化考试系统,针对传统纸质考试的不规范化、系统化、科学化和智慧化,设计开发基于计算机基础课程的标准化考试系统,采用标准化考试系统,建立知识点试题库,对试题库进行科学、高效、经济、灵活的管理。同时,在日常教学过程中,教师可以考试系统操作练习,这样可以大大提高学生操作计算机和解决实际问题的能力。
3结语
随着计算机技术的飞速发展,知识更新日益加快,计算机知识越来越受到青睐。大学计算机基础是各高校面向大一新生开设的一门计算机基础课程,目的是使学生获得进一步学习资讯科技所必备的基本知识、基本操作技能和应用计算机解决实际问题的能力[4]。
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[摘要]计算机基础教学是高等教育中一项基础内容,要能非常熟悉心地掌握并操作计算机,已成为现代都市人生活的必备条件之一。而目前高校非计算机专业的计算机应用基础教学仍存在着一些问题。本文通过分析新形势下计算机应用基础课程教学中存在的一些问题,并结合自己的教学经验对计算机应用基础课程教学的改革措施提出一些自己的看法。
[关键词]高校;计算机应用基础;教学问题;教学改革
一、引言
计算机作为现代化生活必需的一种通用工具,在社会的各个领域上已广泛使用,与此同时,社会上的各种企业对高校毕业生的计算机的实际动手能力也越来越高,学会使用计算机已成为一个当代大学生必须具备的基本素质,而在我们的日常教学中,《计算机应用基础》的课程教学仍存在着一些问题。因此研究与探索新形势下高校非计算机专业计算机基础课程教学改革,因而为了提高我们的教育教学的质量和提高学生与自己本专业的知识结构相结合的计算机应用水平,从而不断地提高大学生在资讯化社会中的竞争能力,是一个急需解决的关键问题。
二、高校《计算机应用基础》教育教学存在的问题
一非计算机专业的学生基础不同,大部分学生以应试为主
目前计算机等级一、二级证书仍然是许多高校作为发放毕业证书的必要条件之一,社会上一些企事业单位也把计算机等级证书作为选拔录用人才的硬体条件之一,这样必然会导致一部分在校学对学习计算机的目的盲目地变成了应付计算机等级考试,而且其中相当大的一部分学生,他们只是一味地操作和考试内容密切相关的知识,或者经常都是根据往年的考试习题库反复地做进行大量的重复操作练习,很多内容并没有完全真正地理解。因而相当大一部分学生在他们毕业后的实际工作中,仍然是连最最基本的计算机操作都不懂,都要重新再去摸索、学习,如果学生不能把在学校学到的操作技巧灵活地应用到实际工作中,那么即使他们拥有了计算机等级证书,其实也是没有多大的意义。这些说明了目前高校对计算机的基础教育还是远远不能达到实际社会的需求。
二教师的课堂教学方式比较单一
在高校中,这门课程的教学方式大都是采用结合多媒体的理论授课和机房上机操作实践相结合。近年来,教师们课堂上都是采用PPT来演示课堂教学,但也还只是处在"演示"阶段,仍然没有改变传统的教学方式,并且在理论授课过程或上机实践中,有些教师也是一味地追求考试的及格率,而学生为了能拿到计算机等级证书,也只能是按部就班,使得教学只能围绕着考试转,虽然学生的过级率不低,学生的计算机成绩也很高,但学生实际的计算机水平却不高,一到毕业的时候,大家对毕业论文的基本格式设定或者是做份求职简历都头大,这种教学方式其实根本无法满足他们个性化的学习需求,学生的自主学习计算机的兴趣也不会得到相应地提高。
三教学效果评价方式
目前大多高校仍是采用省里统一的无纸化考试系统,由于考试系统本身也会存在有一定的局限性,只采用这种考核方式并不能真实地反映出学生的实际水平,不能培养出学生的分析、解决问题能力、也不能培养出学生的自学能力、创新能力等。
三、计算机应用基础教学改革探索
一既要以考证为中心,又要因材施教,提高教学效果,将课堂教学变为"探究性"学习
探究性学习是指在教师的指导下,学生们能主动得去获取、应用知识并能够解决实际学习问题的活动,重点培养他们的创新精神和提高他们的实践操作能力。我们可以借鉴最新的现代教育理论研究来指导教学,教师在教学过程中要根据不同专业的学生来讲授知识点,让学生在以后的专业课程中能学以致用,这样学生就可以通过自主学习来获得更多的知识,并且在探究性的学习过程中不断地完善知识体系结构。
二采用多元化的教学方法,激发学生的学习兴趣
教师在教学过程中,要灵活地使用不同的教学方法,从不同的方面来调动学生的学习积极性,增强课堂的学习气氛,提高学生的学习自主性。案例教学法,能比较好地发挥学生们的创新能力。案例教学在实际地教学过程中不是一味地进行理论知识点的讲解,而要从实际的例子入手,在讲解的过程中将相关的理论知识点结合进去。当然在案例教学中,案例的选择是至关重要的,案例要选择的合理,才能极大地发挥出案例教学的作用。通过收集大量的教学经验,分析认为案例的选择有以下几个条件:1.要密切地围绕教学目标,通过案例分析,能让学生快速地掌握基本知识,并能及时顺利地完成教学任务。2.最好要来源于实际生活,让学生们能在实际生活中用所学的知识来解决他们遇到的实际问题,这样才能激发学生们的学习兴趣,并能达到积极主动的参与的学习效果。3.要有针对性,每学期末教师就要根据不同专业的教学内容和学生的接受能力来选择相应教学案例。4.所选的案例最好是要经过一定的思考、查阅才能找到的。因而我们教师在设计案例时,要仔细不断地推敲不同专业的知识点,为学生构造适合他们本专业的案例,这样学生就能通过案例来学习并掌握相关知识。任务驱动法,提高学生的自主探索和协作精神。任务驱动法是以任务为驱动的教学方式。它是通过几项任务,通过教师的引导,并在学生们强烈的求知欲望的驱动下,积极主动地进行自主探索和互动协作的学习的教学过程。为了提高他们对知识的掌握能力,教师可通过布置具体的任务,灵活地将学习的知识点隐含在每一个任务当中,学生为了完成任务就会通过各种途径、方法去完成,将会对教学起到事半功倍的效果。当然,最好能鼓励大家能互相合作,一同来完成对相关知识点的理解和应用。这样就能更好地培养学生的自主学习能力和分析、解决问题的能力。
三突出专业特点,注重计算机基础教学与专业知识的整合
教师要根据不同的专业来设计不同的基础教学内容和目标,让各个非计算机专业都会有符合他们专业要求的计算机课程内容,从而形成一个良好的计算机基础教学课程体系。利用这种教学模式,不仅能克服传统的教学模式中把不同专业的计算机基础教育同等对待的弊端,还能让不同的专业班级有着不同的教学内容,极大地将计算机基础教学和他们的专业课程能更好地有机结合在一起。
四要搭建一个互动式教学交流平台,实现教学资源共享
要搭建一个适合学生学习的网路平台,让学生能从被动式学习转变为主动学习,满足学生个性化学习的要求。学生可以根据自己的学习基础或者兴趣选择不同的内容来学习,可以与同学、教师共同探讨学习生活问题,逐步建立并形成传统教学与网路教学相结合的多元化教学模式,可形成多方面的交流、合作和学习的气氛。
五改革教学考核手段
当前省高校对非计算机专业的计算机等级考核仍是以省里上机考试成绩作为学生这门课的最终成绩,这样教师为了学生的通过率,只能一味地应试教育,而学生也为了能够顺利地拿到等级证书也一味地死记硬背。因而为了进一步提高非计算机专业的计算机基础教学质量和促进计算机教学的改革,对当前计算机的教学考核手段的改革也是至关重要,如果学生的期末成绩不再是由省统考的上机考试最终的成绩来决定计算机等级证书,能由上机成绩、平时成绩和笔试成绩三者间进行有机结合,其中笔试成绩侧重于对学生理论知识的考核,上机成绩则以省考的统一成绩为主,平时成绩是平常对学生的要求,比如出勤率、课堂的学习主动性及课后下达任务完成情况等方面来综合评定。这样可以大大地激励学生们进行大胆地创新和追求较全面的知识。
四、结束语
《计算机应用基础》课程是培养学生掌握计算机基础知识的重要工具,对培养学生的基本素质和思维方式起著至关重要的作用,而教学改革是一项长期而又艰钜的任务,我们需要进一步地深化教学改革,建立科学的课程体系,从而提高学生们的实际应用能力,使学生们毕业走上社会后能很快地适应社会的工作需要。总之,通过大学计算机应用基础的改革,不仅能有效地发挥教师的引导作用,拓展并增强教师的知识面,也能激发学生们学习计算机的积极性、主动性,从而全面地提高学生们计算机的实际应用、操作能力。
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当今时代,随着科学技术不断发展,计算机已成为处理信息的主要工具之一。掌握计算机的基础知识和基本操作技能是科学发展和走向未来信息化时代的需要。下面是我为大家整理的关于计算机论文,供大家参考。
关于计算机论文 范文 一:计算机 网络技术 中人工智能的应用
摘要:本文主首先针对现在计算机网路当中存在的普遍的问题进行了简要的介绍,然后结合了现在人工智能的特点以及优势,对现在人工智能在现在人们要求计算机为自己提供更加的智能化、人性化的服务工作,并且现在的计算机网络技术当中广泛存在的问题,尤其是在计算机网络安全方面存在的问题,也在强调着现在人工智能在计算机网络技术发展当中的重要的地位。
关键词:人工智能;计算机网络技术;应用
一、计算机网络技术存在的问题
随着计算机技术的不断的发展,现在不论是在我们的日常的生活当中还是在我们的工作当中,计算机网络技术的应用都是十分的广泛的,人们对于计算机网络技术的引用越来越广泛也就意味着现在人们对于计算机网络安全方面的问题采取了更多的关注,也就是说在现在计算机网络的监视以及网络控制已经成为了现在人们都比较关注的两个方面,人们都认为计算机网络管理系统应该具有着这两个方面的问题。但是由于我们想在计算机网络安全管理系统当中更好的实现网络监视以及网络控制这两个方面的功能,我们就必须要对网络当中的信息进行及时的获取以及处理,但是现在我们通过网络来进行信息的传递的时候经常性的会出现不连续或者是不规则的情况,并且在计算机网络技术发展的早起,人们只是能够使用计算机来对数据进行一个简单的处理,不能够通过计算机来对数据的真实性来进行一定的分析以及判断,同时更加不能够实现在海量的网络信息当中对有效的信息来进行迅速的筛选的目的,,除此之外就是现在的计算机网络用户的信息安全网路安全管理也是应该为其提供更加完善的保障的,现在的计算机软件的开发速度是非常迅猛的,同时计算机网络犯罪也是十分的猖獗的,如果说计算机的网络安全系统自身没有足够的灵敏性以及足够迅速的反应速度的话,完全不能够应付现在计算机网络当中频发的侵犯用户信息安全等各种违法的网络犯罪活动。想要更好的实现计算机网络安全管理,我们就必须要建立一套完整的,并且有着灵敏反应速度的智能化管理系统,这一套智能化的管理系统能够自动的对数据来进行手机并且对故障及时的做出诊断依据分析,并且及时的进行处理,恢复计算机网络系统的正常的运行。
二、人工智能技术的特点以及优势
我们在对人工智能进行使用的过程当中,能够有效的通过人工只能来对一些不确定性的信息进行处理,并且我们能够通过人工智能来对整个的系统当中的局部的状态或者是全局的状态来进行进行料及而并且对其变化进行跟踪,能够自己及时的来对系统当中的信息来进行适当的处理,并且我们还能够及时的将用户需要的信息及时的提供给用户。除了这些能力之外,我们能够利用人工智能来进行写作,也就是说现在的人工智能的自身是有着非常良好的写作能力的,能够通过人工智能自身来对已经得到的各种的信息以及资源来进行处理,并且能够实现将这些信息在不同的用户之间来进行相互的穿束以及共享,再就是现在我们将人工智能应用到计算机网络智能方面,主要就是为了能够更好的使现在我国的计算机网络系统能够有着足够的学习能力以及更好的推理能力,我们在对网络进行管理的过程当中采用人工智能的话不仅仅能够提高对于信息的处理的销量,而且还能够凭着人工智能的记忆能力将信息进行储存,通过对这些信息的储存,人工智能能够自动的利用这些已经储存的信息来构建一个完善的信息库,然后在这个信息库的基础之上,在对信息进行一个信息的 总结 以及结束,然后通过总结以及解释的这个过程形成一个高级的信息,然后将这个高级信息提供给网络给网络管理者。所以说我们在进行计算机网络管理的过程当中采用人工智能进行管理的话,计算机网络的管理人员其实也就是相当于雇佣了一个非常的聪明并且任劳任怨的秘书,这个秘书不仅仅说能够对自己的指令进行无条件的服从,并且这个秘书还能够根据管理者的意愿来灵活的对自己将要进行完成的任务来进行一个创新,自动的来寻求一个更加快捷并且有效的 方法 来进行任务的完成,这样就能够不断的提高现在我国网络信息管理的效率。
三、人工智能在计算机网络技术当中的应用
(一)人工智能在计算机网络安全管理当中的应用
第一个方面就是一个智能型的反垃圾邮件系统,我们能够在现在的计算机网络当中通过这么一个系统来对现在的客户的邮箱来进行一个十分有效的安全保护,所谓的智能型的反垃圾邮件系统就是利用人工智能技术来开发的一个系统,通过这个系统我们能够对用户的来及邮件来进行防护,并且我们在对电子邮件来进行监测以及防护的过程当中,这一个系统是不会对我们的用户来产生任何的信息安全的威胁的,并且我们还能够自动的形成一个来及邮件的分类信息,并且及时的将这个信息传递给客户,然后客户就能够根据这一个分类信息来对邮箱当中的垃圾邮件来进行处理了。第二个方面,智能防火墙技术。人工智能防火墙系统与现在我们正在使用的众多的防火墙系统是有着很大的区别的,这种防火墙系统能够利用自身的人工智能的优势来对需要处理的各种的数据进行自动的收集以及处理,能够十分有效的提高信息处理的速度以及效率,从而能够更好的提高防火墙发现现在的计算机网络当中的各种危害行为的能力,能够更好的组织各种病毒在现在我国的计算机网络系统当中的传播。第三个方面,入侵监测技术。入侵计策是计算机网络安全管理当中的首要环节,也是其中最为关键的一个环节,是整个的计算机防火墙系统的核心部分。
(二)人工智能在网络管理以及系统评价当中的应用
我们现在在对人工智能技术进行应用的过程当中不仅仅可以应用他的人工智能,还可以对现在人工智能当中的专家知识库来进行应用。专家系统其实就是一个职能化的计算机系统,这个系统就是将某一个领域当中的专家的知识以及 经验 进行了总结以及归纳,将这些知识以及经验变成有效的资源来输入系统当中,对系统处理这个领域的问题来提供帮助。
四、结束语
综上所述,随着现在计算机技术以及网络信息技术的不断发展,人工智能技术开始出现并且进入到了人们的生活当中,本文主要就是介绍而现在计算机网络当中存在的问题,以及现在人工智能技术在现在的计算机网络技术当中的应用情况。
参考文献:
[1]张彬.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].软件,2012,11:265-266.
[2]马越.探讨人工智能在计算机网络技术中的应用[J].计算机光盘软件与应用,2014,22:43-44.
关于计算机论文范文二:电子商务中计算机网络安全技术研究
【摘要】随着社会的飞速发展,计算机网络也在逐渐向着各个领域渗透和发展,尤其对于具有代表性的电子商务产业来说,时刻与计算机网络的应用紧密相连,然而随着网络环境变得愈加复杂,网络安全技术则成为了大家共同关注的话题,只有将网络安全技术合理的在电子商务中进行利用,才能促使整个网络环境不受破坏,由此电子商务产业也会得到更加平稳快速的发展.
【关键词】计算机网络;安全技术;电子技术;应用
前言
在电子商务产业不断开拓与探索的进程中,计算机网络安全技术的应用在其中起着至关重要的作用,只有对网络环境进行一个系统的、全面的、科学的管理,才能构建一个可靠的网络防护屏障,进而使得电子商务产业的网络系统得到有效地保护和发展。
1电子商务中的计算机网络安全技术
在电子商务交易中,自然少不了计算机网络的支持与运用,与此同时,在极为复杂的网络环境下,电子商务的网络运行系统在交易中就存在着很多潜在的威胁,只有对电子商务中的计算机网络安全技术有一定的了解和掌握,才能更加有助于网络安全技术在电子商务中的应用。电子商务网络安全分为两大部分,分别是计算机网络安全和商务交易安全。计算机网络安全指的是计算机系统内部网络环境的安全性能,主要包括计算机网络设备安全、计算机网络 系统安全 等几个重要组织的安全性,其主要是以计算机网络自身的安全性为目标;商务安全则是以传统商务网络为中心,从Internet在电子商务中应用中的安全问题展开研究,在计算机网络安全的基础上,进而保障电子商务交易的顺利进行,同时又实现了电子商务的保密性、完整性等特征。
2电子商务网络存在的安全问题
根据对电子商务的了解,其发展以及交易主要是通过计算机网络实现的,那么这其中就存在着很多的安全问题,尤其是在电子商务这个极其多元化的网络环境下,必定会在网络系统中埋下诸多安全隐患。
(1)病毒入侵
对于整个电子商务网络系统而言,最具有威胁性的就是病毒。由于其工作性质的限制,所以与外环境的接触机率较大,在信息资源处于半封闭半公开的状态下,很容易给病毒带来可乘之机,一旦病毒侵入整个网络系统,计算机中的所有功能以及大量数据将会遭受巨大破坏,病毒的繁殖和复制能力非常迅速,在短时间内,就可以造成整个网络系统瘫痪,互联网资源自动被侵蚀,最终导致电子商务网络环境崩溃的重大后果。
(2)信息盗用
当网络环境在实现资源传输或者共享的过程中,如果没有对信息采取加密等保护手段进行信息维护的话,那么传输的信息就会以明文的方式展现给大家,一些不法分子利用这一疏漏,可能会在数据经过的路线上对信息进行拦截或者提取,之后通过研究得出有价值的资源,严重的情况下,可以泄露个人信息、账户、密码等重要信息,对个人和企业带来难以估量的损失。
(3)信息篡改
在电子商务进行交易的过程中,交易双方必须要保证个人信息真实有效,并且提供完整的个人资料,这样双方利益都会受到良好的保护,以免权益遭受侵害。如果在交易过程中,不慎将个人信息泄露,不法分子就会对信息进行掌握,在盗取用户资料后,通过技术手段会对信息进行解除、修改,致使信息不真实,之后不法分子会将信息重新放置到传输地点,从而导致决策者判断失误,最终造成重大的经济损失。
3计算机网络安全技术在电子商务中的应用
为了保证电子商务产业能够正常的发展和运作,同时也为了电子商务网络环境得到改善和提高,就要采取一些必要的手段或者是方式方法对整个网络环境实施有效的管理,促使安全隐患在网络安全技术的控制下得以缓解和消除。
(1)安装防火墙
使用计算的人都知道,计算机保护系统中通常都要设立防火墙对干扰因素进行拦截或者是清除,防火墙同样也适用于电子商务网络安全系统的建立和保护。由于防火墙具有很强的识别能力和区域划分能力,所以不仅可以为电子商务网路系统提供有力保障,而且通过对数据的有效侦察、过滤、筛选,可以使得整个互联网交易过程更加安全可靠。很多大型企业使用的都是独立的网络系统,利用防火墙就必须与独立的外部网络系统相连接,同时要求网络服务的集中统一性,因此在实现信息传输的过程中就对企业网络实行了保护。
(2)个人身份认证
个人身份认证就是指在进行信息交易或者提取时,为了保证交易中参数或者数据的真实性和完整性,对于交易的个人实行的一种检测手段,通过身份对比、验证,对持有信息人进行核实,防止不法分子对用户资料进行盗取、修改甚至是伪造。目前,最常用的身份认证方式有指纹识别、人体扫描识别等,这些识别方法主要是利用个人特征,通过系统数据对比的方法进行身份验证的,具有很高的识别性以及可操作性。电子商务交易采用这种身份认证的方式,可以大大增强信息的安全性,而且有利于网络系统对于信息的保存和提取,在某种程度上推动了电子商务网络市场的发展与开拓。
4结束语
通过本文的叙述,显而易见,电子商务与计算机网络系统之间是密不可分的,然而由于电子商务系统运行的特殊性,所以很容易遭到安全问题的威胁,只有将计算机网络安全技术在电子商务中进行合理的安排与应用,才能保证电子商务网络系统不受侵害,更好的为国有经济发展发挥出应有的作用。
参考文献
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[3]贾雅娟.计算机安全技术在电子商务中的应用探讨[J].长春理工大学学报,2011(03).
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计算机 毕业 论文是有一定难度的论文,如果不懂一定要参考别人是怎么做的。下面是我为大家整理的计算机毕业论文优秀 范文 ,希望对大家有帮助。关于计算机类论文范文 【摘 要】全球信息化时代的到来,为人们的生活带来的巨大的变化,信息共享、信息交互程度的不断提高,也同时为计算机网络安全提出了更高的要求.如何能够使网络系统中的硬件、软件以及传输数据的安全得到有效的保证,成为信息时代的首要问题. 【关 键 词】计算机;网络安全;信息时代;信息安全 前言 计算机诞生之初功能较为单一,数据处理相对简单,而随着计算机 网络技术 的发展,计算机功能的多样化与信息处理的复杂程度显著提高.网络的出现,将过去时间与空间相对独立和分散的信息集成起来,构成庞大的数据信息资源系统,为人们提供更加便捷化的信息处理与使用方式,极大的推动了信息化时代的发展进程.然而,随之而来的是这些信息数据的安全问题,公开化的网络平台为非法入侵者提供了可乘之机,不但会对重要的信息资源造成损坏,同时也会给整个网络带来相当大的安全隐患.因此,计算机网络安全问题成为当今最为热门的焦点之一,随着网络技术的发展,安全防范 措施 也在不断更新. 2影响计算机网络安全的因素分析 影响计算机网络安全的因素有很多,其中既包括人为因素,也包括技术因素,因此,在计算机网络安全受到威胁时,首先要确定导致网络威胁的因素来源,这样才能够有效的、有针对性的进行解除,从而维护计算机网络信息的完整性、秘密性与可用性. 2.1人为操作失误导致的安全隐患 计算机用户都拥有各自不同的网络使用权限,由于用户安全意识不强经常会给不法分子可乘之机,在用户将 泄露或 设置过于简单的情况下,非法用户很容易侵入网络系统,对网络内的数据信息进行使用或篡改、删除、破坏等.因此,由于合法用户人为保护程度不够而导致的网络安全威胁,是计算机网络安全中常见的隐患之一. 2.2人为的恶意攻击 人为的恶意攻击是目前最为常见同时也是威胁力最大的计算机网络安全隐患,病毒与黑客就是人为恶意攻击的体现.恶意攻击往往具有很强的针对性,因此破坏程度较大,不仅能够截获、窃取和破译重要信息,同时也能够对信息数据造成破坏性的影响,对其的可用性与完整性进行损坏(计算机/计算机网络论文.木马程序是人为恶意攻击的代表性手段之一,它可以伪装成系统程序或其他可执行文件来诱使用户启用,从而为恶意攻击者提供端口信息,为实施进一步攻击带来可能.由此可见,人为恶意攻击的存在使计算机用户很难防范,特别是一般用户遭到恶意攻击的几率要大大高于一些高端用户. 2.3软件本身的漏洞 随着计算机应用软件多样化程度的不断提高,软件开发的复杂程度也不断提高,成千上万的代码构成的逻辑指令,再由繁杂的逻辑指令构建成能够实现用户需求的软件功能,其中程序漏洞的存在在所难免.黑客就是针对这些漏洞来对网络进行攻击的,软件的漏洞甚至可以造成致命的网络打击,黑客的攻击与软件的不断完善是一对长期伴生的矛盾,也成为了不可忽视的网络安全隐患.免费论文下载中心维护计算机网络安全的几点对策. 3.1物理安全维护对策 计算机网络安全包括物理安全与逻辑安全,物理安全往往容易被人忽略,如果能够引起人们的关注,计算机网络物理安全还是能够得到有效保障的.首先,物理安全是针对物理介质层次而言的,明确物理安全范围的界定,对构建物理安全体系非常必要.自然灾害所导致的设备物理损坏或操作失误而导致的硬件设备损毁,都属于物理安全范畴.因此,在计算机设备的维护上,既要做到最大限度的防止自然灾害所带来的破坏,同时更要注意人为操作的规范性,避免因操作不当而对硬件存储设备中的数据造成损坏. 3.2防火墙过滤措施 防火墙技术是网络之间的一道安全屏障,目前所使用的防火墙具有双层式结构,外部防火墙可以实现数据包过滤功能,内部防火墙是内部网络与外部网络连接的一条安全通道.防火墙位于计算机与外部网络之间,实现了限制外界用户对内部网络的访问,同时也将内部用户访问外部网络划分为不同权限.任何接入因特网的用户,开启防火墙进行数据包过滤与内部防护非常重要. 3.3入侵检测技术 入侵检测技术是针对计算机 系统安全 而设计的检测程序,启动入侵检测程序可以及时发现并向管理员 报告 系统中存在的未经授权的入侵或异常状况.入侵检测系统不仅可以发出入侵警告,同时也可以及时做出应对反映,对入侵源进行及时的切断,从而最大限度的保护计算机系统安全,提高计算机的抗病毒入侵能力. 3.4计算机漏洞扫描措施 应用软件的不断更新,功能复杂程度的不断提升与网络复杂性的日益增加,都增添了计算机漏洞的产生几率,依靠人为的漏洞查询显然不切实际,那么如何对计算机漏洞进行查找并改进,就成为了困扰软件开发者的一个核心问题.安装计算机漏洞扫描系统就可以及时查找与发现系统漏洞,并对该漏洞进行威胁等级评估,同时提出修改建议.利用这种扫描工具,可以通过及时安装补丁来完善软件程序,弥补系统漏洞,从而消除安全隐患.计算机漏洞扫描不仅保护了系统的完备性不受侵害,同时也促使软件开发者不断关注软件漏洞,并及时修正程序,是一种促使计算机系统不断完善的有效手段,也是维护网络安全的重要对策之一. 4.结语 构建全球化的信息网络平台已经成为了当今计算机网络发展的共识,实现这一目标的最根本支撑点,就是强大的网络安全保障,因此,针对各种安全隐患而采取的网络安全对策显得尤为重要,应当引起广大信息使用者的广泛关注.无论是在局域网还是因特网都同样存在信息数据的保护问题,在人为因素与技术因素的干扰下,如何实现信息数据的最大化安全成为计算机网络安全技术发展的根本出发点.计算机网络安全对策应当更加全方位的针对各种安全隐患,并充分考虑到各种威胁的特点来实施,这样才能够实现我们保护网络信息数据完整性、可用性与保密性的目标,随着网络安全技术的进步而不断继续完善,是我们今后将继续探讨的核心之一. 参考文献 [1]王玮.小议计算机网络系统的安全维护[J].现代经济信息.2010(5) [2]王永刚.浅谈计算机网络系统安全[J].计算机光盘软件与应用.2010(5) 如何做好档案网站建设 随着Internet的高速增长以及网络的成熟和发展,网站的设计也开始从以技术为中心,即以追求技术的新颖性和技巧的网站设计思想,逐渐发展为以用户为中心的设计思想。网站的可用性及易用性等逐渐成为了网站能否吸引访问者的要点。相信网站的建立者也不仅仅满足于每天数十人次的访问量和下载量,而是思考如何让网站更加符合用户的需求,让用户认同网站的价值。为此笔者综合考虑了我国档案网站现阶段的情况以及以往学者专家的意见,提出自己的一些见解。 1提高档案网站的服务,完善档案网站建设 网络环境下用户需求的显著特点之一就是个性化、差异化,他们不再满足一视同仁的信息内容,而是要求网站能够根据他们的个体需求,提供不同的信息内容,档案网站的服务要立足于“以用户为中心”的宗旨,除了强化档案网站的现有的档案查询、现行文件查询的服务外,档案网站应不断推出更多的特色服务、个性服务。这一方面是档案网站面临的挑战,另一方面也是档案网站提高自身存在价值的良好机遇。 首先,加强民生档案工作,推动民生档案资源体系建设和利用体系建设。必须坚持以党的十七大精神为指导,深入贯彻落实科学发展观,充分发挥档案信息资源在改善民生方面的积极作用;积极争取党委、政府的重视支持,为民生档案工作的发展创造条件;主动加强与各涉民职能部门的协调配合,建立完善工作协调机制,实现各系统民生档案的良胜互动;主动了解群众需要,围绕民生需求,积极调整馆藏收集范围,建立面向民生的多元化馆藏体系;加大民生档案资源的整合力度,实现民生档案信息资源共享;大胆创新服务机制,切实加强民生档案数据库建设,努力构建便捷高效的民生档案服务体系。 其次,增强与用户的交互,利用多种形式与访问者进行广泛的互动,如:①网站论坛,档案网站可以组织网站的访问者(尤其是网站的固定访问者)针对某方面的问题进行广泛的探讨。②标签,利用标签,用户可以链接到相同或相关标签的网站、网页,并且对网页内容按照自己的方式进行描述和分类,这样可以方便信息资源的检索和共享。③档案博客,可以附加评论的个人网页,以个人或群体按时间顺序所作的一种记录,并且不断更新。博客这种形式给档案馆馆员与用户之间搭建互动的交流平台,使档案网站的服务更具个性化和针对性。不仅改善了利用E-mail方式互动中的沟通延时和不透明的弊端,而且这种透明式的互动方式,让关注同样问题的其他用户在浏览时便可以获得解答,减少了重复工作,提高了效率。在线实时交流,专家答疑等。档案网站可以嵌入类似于QQ或MSN等聊天的工具,由专门人员负责在线回答用户提问,解决用户在查询、索取信息时遇到的问题,这有助于让用户在遇到问题时能够得到快速的解决方案。另外网上调查可以让档案馆更好的了解用户对于档案网站的需求。 最后, 生活类 相关的服务。对于一个专业档案网站来说,如果提供相关的档案网站链接并不算新奇和特色的话,提供几乎所有与用户生活相关信息查询的网站链接则可以看作是档案网站强烈服务意识的生动体现。档案网站要吸引众多的访问者,需要提供更多与大众生活相关的服务,不仅包括与大众利益相关的现行公开的文件的查询,还包括实时的便民信息,生活中与档案相关的知识以及生活类小常识的信息,如各大新闻网站、天气查询、火车航空时刻查询、甚至是股市动态等,当访问者进入一个档案网站,也能够看到熟悉的网站的链接,只需选择点击就可进入相关网站浏览相关信息,这样能够给访问者提供贴心温馨的服务。 2加强档案网站日常维护 网站维护主要内容是网站内容的编辑添加,当网站出现问题能迅速解决,网站有什么活动可以随时美化自己的网站。另外,网站隔一段需要改版,改版是对网站总体风格作调整。包括版面设计,色彩搭配等各方面。改版后的网站不仅会让用户感觉改头换面,焕然一新,吸引更多的新用户;而且.是档案网站不断完善不断进步的需要。从档案网站这几年的发展来看,各地档案部门也意识到了档案网站是需要不断的完善和改进的,如上海档案信息网上设置用户对网站改版的看法调查,四川省档案信息网刚刚经历过一次新的改版等。 3建立安全的防护体系 档案数字信息安全不仅是保障档案管理现代化建设的关键,也是档案工作者普遍关注的焦点问题。数据安全在网站维护中是一个重中之重的课题。而要保障数据的安全性,那要从存储安全、系统安全和网络安全三个方面考虑。只有当三层保护连成一体时,才可成为一个完整的保护系统。 首先是信息的存储安全。信息的存储安全常常是被人们所忽视的地方。造成对存储安全疏忽的原因可以归结三个方面:①社会对计算机信息安全的保护系统认识不足,往往认为网络安全和系统安全得到保障以后就可高枕无忧了;②部门缺乏对内部非法入侵的认识和重视;③市场上缺少合适的存储安全保护产品。所以对于档案部门来说必须要建立和完善档案信息安全制度、信息调存的管理制度我国档案网站建设的问题,、对策研究和网站信息、编审制度等,构建档案信息安全体系。加强对从事档案网站维护的人员信息安全制度的培训,并对相关人员的权限进行严格的控制。即使是合法的用户,也应该有严格的访问控制。杜绝内部泄密的可能。另外要加强相关目录的权限设置,有些目录在系统安装时和安装后,web服务器系统后台进程的权限是不同的,必须及时修改,防止暴露某些重要文件信息,甚至重要数据文件被篡改。尽量选用安全性能高的存储设备,增强信息的保密性。 其次是系统安全维护,其实没有完全安全的 操作系统 ,我们要选用尽可能可靠的操作系统和硬件平台,并对操作系统进行安全配置。①检查和确认未知的安全漏洞,及时装好安全补丁。为了系统安全,必须使用正版操作系统或者开源操作系统。要及时使用好操作系统自身的更新机制,还要保证杀毒软件实时更新。②更改系统的默认设置。特别是下载现成的网站系统,下载完成后应该按照程序技术文档说明修改重要信息的路径,尤其是默认的管理员密码、数据库的路径、后台管理页面等信息。③建立详细的安全审计日志。通过日志分析,管理员可以知道系统受到过哪些操作,以便确定这些操作是否是经过授权的,然后采取进一步的安全策略。④加强登陆过程的强制认证,确保用户的合法性,并且应该严格限制登录者的操作权限,将其完成的操作限制在最小的范围内。 再次,加强网络安全维护。保证机密性、完整性、认证性和访问控制性是网络安全的重要因素。①物理措施,保护网络关键设备,制定严格的网络安全 规章制度 ,采取防辐射、防火以及安装不间断电源(UPS)等措施,减少物理方面的隐患。②访问控制,对访问网络资源的用户的权限进行严格的认证和控制。进行用户身份认证,对口令加密,设置用户访问目录和文件的权限。③数据加密,对网络中传输的数据进行加密,待到达目的地后再进行解密还原,以防止非法用户拦截后盗用信息。④采用专用的服务器。将论坛、留言板等资源和重要的档案信息资源分开设置在不同的服务器上。⑤利用网络隔离和防火墙。防火墙技术是通过对网络的隔离和限制访问等 方法 来控制网络的访问权限。在防火墙上可以很方便的监视网络的安全性,并产生报警。网络管理员必须审计并记录所有通过防火墙的重要信息。如果网络管理员不能及时响应报警并审查常规记录,防火墙就形同虚设。 最后,建立档案网站应急机制,为防御自然灾害、战争及日常意外事故,保证档案资源信息的安全与日常档案业务的运行,必须建立档案资源信息应急恢复备份系统,提供可靠的系统备份、应用备份、数据备份和系统恢复能力,提倡异地备份,保证档案网络工作不间断地运行。当网站出现不可预测性错误时,要在最短的时间内把网站恢复到最近备份状态。以保证档案网络系统健康持续的发展。 相关 文章 : 1. 计算机专业论文范文3篇 2. 计算机专业论文精选范文 3. 计算机论文范文大全 4. 有关计算机网络的毕业论文
随着时代的进步,Internet、Intranet、WWW以及 其它 一些网络相关技术已深入我们的生活、工作,对人类的发展、进步产生了巨大的影响。下面是我为大家推荐的计算机专业论文,供大家参考。
计算机专业论文 范文 一:信息管理中应用计算机网络数据库技术
摘要:计算机网络数据库是计算机网络系统中的重要组成部分,对信息管理有着非常重要的作用,能够极大的提高信息管理的效率和准确率。计算机网络数据库是未来信息发展的总体趋势,其与信息管理的结合将更加紧密。为了加强对计算机网络数据库的了解和学习,特对其相关知识进行探讨。
关键词:计算机;网络数据库技术;信息管理;应用
0引言
在信息技术飞速发展的今天,每个用户或者单位的工作人员每天都要进行大量的数据处理工作,工作繁杂且容易出错,这种现状要求我们必须要有新型的信息管理 方法 来改善我们的工作方法和环境。新型的数据库管理技术要求我们在进行数据处理的时候要注重引用网络数据库的资源和信息管理模式,更好地提高信息管理的工作效率。
1计算机网络数据库技术的特点
计算机数据库是一个包含文件、记录等的数据集合体。数据库的作用就是用来存储数据的,它通过客户端和服务端对数据进行处理。首先,它实现了数据存储结构的结构化和独立化。其次,计算机网络数据库里面的数据是可以共享的。再者,计算机网络数据库具有很强的独立性。这里的独立性包括逻辑意义上的独立性和物理意义上的独立性。计算机数据库的独立性极大的增加了数据的安全性,并且不会因为改变了相应的数据而导致相应数据及程序发生质变,因此可以有效地避免程序遭到破坏。最后,数据库由DBMS进行控制和管理。只有通过DBMS,计算机网络数据库才可以实现数据的控制与资源共享,并且能够使多个用户在同一时间、多个地点共同使用数据库的资源。数据库技术主要具有的特点是:数据的组织性、数据的共享性、数据的独立性、可控冗余度和数据的灵活性等。组织性讲的是数据库中的数据并不是散乱无序的,而是相互关联的统一体;数据共享性是其主要特点,也是建立数据库的重要目的;数据库的独立性体现在其自身的逻辑独立性和物理独立性;其中,逻辑独立性指的是数据库总体逻辑结构发生改变时,其内部的应用程序不会发生改变,更改数据时也不需要对相应程序进行修改。如冗余度的可控性指的是设计管理人员能够根据设计者的意愿采取必要的数据处理方式对数据进行有效控制;灵活性指的是数据库不仅仅是管理数据的“仓库”,还同时拥有众多的管理功能。
2计算机网络数据库技术在信息管理中的应用现状
当前,计算机网络数据库技术不断发展和进步,并且与单纯的计算机技术结合的更加密切。首先,它的应用范围变得越来越广。主要体现在:一是计算机技术与数据库的结合具有良好的发展前景,具有非常广阔的现存和潜在市场;二是计算机数据库技术的应用范围在不断地扩大,目前已经涉及到了我国的工业、农业、商业等各行各业,使得信息管理的效率得到不断提高;三是计算机数据库技术的不断发展,为很多行业提供了信息管理的技术保障,大大地促进了相关行业的进一步发展和管理水平的提高;四是计算机数据库技术的安全性较高,并且在各行各业的应用广泛,取得了良好的实际应用效果。第二,计算机网络数据库技术在信息管理中的应用呈现出良好的发展态势。计算机数据库技术的好与不好,在实际的应用中提现的一清二楚,研究表明,它的应用与发展对其自身的发展也有着重要的促进作用。另外,数据库技术的发展历程与其在信息管理中的应用是密不可分的。第三,计算机网络数据库技术在应用过程中的安全性正在不断加强。正是由于安全性的增强,才使得其在信息管理应用中的优势得到凸显,有力的保障了其在信息管理中的应有功效。计算机网络数据库在未信息管理解决了传统信息管理模式的问题之后,还未信息管理提供了快速、高效、安全的保障,适应了现代信息管理系统的需求。
3计算机网络数据库技术在信息管理应用中的改进 措施
(1)加强计算机网络数据库安全监管。
安全是信息管理最重要的环节,能够保证数据库的安全是其自身发展和信息管理现代化的总体需求。当前,网络数据库技术仍然面临着一系列的网络风险因素,存在着对信息管理造成重大损失的可能性。因此,在接下来的信息管理工作中,要着重关注网络数据库技术的安全性,发现问题,及时有效的对其进行解决,避免损失。
(2)加强计算机网络数据库技术的系统理论与实践的结合。
计算机网络数据库技术是伴随着信息技术和计算机网络的发展而发展的,因此,必须将新型的科研成果引用到具体的信息管理工作中,立足于实践,及时作出反馈,彻底增强其理论研究的针对性和实践性。
(3)降低用户管理成本。
降低用户管理成本是计算机数据库技术在竞争中取得成功的重要因素,它可以为信息管理提供更为优质便捷的服务,用户可以在数据库中享受到更为全面和个性化的服务。
4小结
现如今, 网络技术 和信息技术发展迅速,计算机网络数据库技术作为信息技术不断发展的产物,要与信息管理技术充分的结合、共通,才能实现我国信息管理的和谐、有序发展,极大的提高信息管理的效率和准确率。
参考文献:
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[4]肖辉强.探析计算机数据库在信息管理中的应用[J].信息与安全
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[8]黄娜娜.浅谈计算机数据库系统在信息管理中的应用[J].今日科苑,2010
计算机专业论文范文二:中职计算机基础教学的改革策略
摘要:信息时代的发展为计算机的应用提供了一个广阔的前景,而此时计算机基础 教育 的重要性也逐渐显现出来。然而,我国中职学校的计算机基础教学存在着诸多问题,本文笔者分析了目前中职计算机基础教学现状,并根据自己的工作 经验 提出了相应的改革措施。
关键词:信息时代;计算机基础;教学现状;改革措施
随着社会的不断发展,中职学校的计算机基础教学不仅要响应社会和科技发展的需求,同时也应顾及到中职学生的综合素质。
一、中职计算机基础教学的现状分析
(一)学生知识水平存在着较大的差异
我国的小学及初中教育中,均开设了信息技术课程,但由于大部分农村地区的学校缺乏计算机及其相关设备,所以学生实际操作的次数很少,导致学生的计算机知识与技能的学习效果不理想;其次,虽然城市地区的学校有能力提供良好的教学条件,但由于很多学生将注意力和精力放在休闲娱乐等方面,所以其计算机知识水平也比较差;另外,由于教师的教学方式比较死板,在计算机基础教学活动中习惯于讲授理论知识,所以学生的学习兴趣逐渐降低。受以上几种因素的影响,学生进入中职学校后其知识水平存在着较大的差异,对计算机基础课程的掌握程度各不一致。
(二)教师的 教学方法 单一,师生之间缺乏互动
在中职计算机基础教学过程中,教师往往采用PPT课件加实例演示进行教学,教师在上面一味地灌输知识,学生在下面被动地接受老师所讲授的知识。这种单一的教学方法,师生之间缺乏互动,长此以往,学生将习惯于被动地接受教师教授的内容而失去自主思考的能力,并且学习积极性也会逐渐减弱,最终形成厌恶计算机基础课程的心理。
二、中职计算机基础教学的改革措施
(一)教师应改革教学模式
计算机基础教学不仅包括理论教学,同时也包括上机操作教学。显然,传统的板书教学模式无法满足上机操作,因此教师应改变教学模式,充分利用计算机、投影仪等多媒体设备将教学内容直观形象地呈现在学生面前。这种直观的教学方法,将能让学生把抽象的知识转化为具象的知识,从而提高教学效果。
(二)学校应选择合适的教材,加强校本研究
目前我国大部分中职学校计算机基础的教材均为中专统编教材,这些教材使用多年却没有较大的变化,而信息技术的发展速度又非常快,所以中专统编教材已经不能满足当前的教学需求,学校应选择其他合适的教材。对此,学校可以根据各专业学生的学习需求,组建研究小组,为各专业学生编写校本教材。校本教材应体现出学生易懂易学、实用性强的特点,而在校本教材投入使用一定时间之后,教研组应根据教材的使用效果对教材内容做出适当的调整,从而提高校本教材的质量。
(三)教师应适当调整教学内容
我国的教育一向强调“因材施教”,而对于学习基础不扎实学习热情不高的中职学生来说,要想实现因材施教的目的,教师就要对计算机基础教学内容做出调整,从教材中选取适合的知识模块对学生进行教学。其中比较适合教学的知识模块有Internet知识模块、文字图表处理Word、电子表格处理 Excel 、演示文稿PowerPoint等。教学内容除了要考虑学生的特点之外,还应考虑不同专业对计算机基础知识的需求侧重点,力求将计算机基础课程与专业应用有机结合,从而实现计算机基础知识服务于专业学科的学习目的。
(四)提升教师的业务水平
社会不断在创新,信息技术也在日新月异,所以计算机基础的教学也应随之发生变化。因此,教师要不断学习新的知识与技能,更新自己的知识体系,并加强现代教育教学理论的学习,提升自己的业务水平。当然,学校也应做出努力,通过组织教师参加职业培训的方式,使教师接触并掌握新知识、新软件、新技术;同时学校还应对教师进行定期考核,以考查教师的教学能力。在教师业务水平得到提升的同时,教学质量自然能得到提高。
三、结语
中职计算机基础教育是我国职业教育的重要组成部分,是培养计算机专业人才或相关人才的重要方式,也是提高广大中职学生计算机技能的主要途径。因此,中职学校的信息技术教师应继续推动计算机基础教学的改革,解决计算机基础教学中的问题,从而使计算机基础教学能够发挥更多的作用。
参考文献
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[4]冯小娟.中职计算机基础教学改革初探[J].吉林教育,2014(14).
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:
2.1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。
2.2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。
2.3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”。
2.4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Web2.0技术
3.1 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。
3.2 Web2.0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Web2.0时代全新的未来办公窒概念。 Web2.0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。
Web2.0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Web2.0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:
3.1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。
3.2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。
3.3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。3.1.1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。
3.1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。
3.2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。
3.3网络控制模块设计
3.3.1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IEEE802.3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IEEE802.3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。
3.3.2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。
3.3.2.1ENC28J60的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合IEEE802.3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EIR.PKTIF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。
3.3.2.2ModBus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。