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入侵检测技术论文篇二 浅析入侵检测技术 摘 要 入侵检测系统是一个能够对网络或计算机系统的活动进行实时监测的系统，它能够发现并报告网络或系统中存在的可疑迹象，为网络安全管理提供有价值的信息。 关键词 入侵检测 信号分析 模型匹配 分布式 中图分类号：TP393 文献标识码：A 随着计算机技术尤其是网络技术的发展，计算机系统已经从独立的主机发展到复杂的、互连的开放式系统。这给人们在信息利用和资源共享上带来了无与伦比的便利，但又面临着由于入侵而引发的安全问题。传统的安全防御策略( 如访问控制机制、防火墙技术等)均属于静态的安全防御技术，对网络环境下日新月异的攻击手段缺乏主动的反应。由于静态的安全技术自身存在着不可克服的缺点，促发了人们在研究过程中新的探索，从而引出入侵检测这一安全领域的新课题的诞生。入侵检测是动态安全技术的最核心技术之一，是防火墙的合理补充，是安全防御体系的一个重要组成部分。 1 入侵检测系统( IDS) 执行的主要任务 所谓IDS就是一个能够对网络或计算机系统的活动进行实时监测的系统，它能够发现并报告网络或系统中存在的可疑迹象，为网络安全管理提供有价值的信息。IDS 执行的主要任务是：监视、分析用户及系统活动;对系统构造和弱点的审计;识别反映已知进攻的活动模式并向相关人士报警;异常行为模式的统计分析;评估重要系统和数据文件的完整性;操作系统的审计跟踪管理，并识别用户违反安全策略的行为。 2 入侵检测的步骤 2.1 信息收集 入侵检测的第一步是信息收集。内容包括系统、网络、数据及用户活动的状态和行为。 入侵检测利用的信息一般来自以下4方面：系统和网络日志文件：目录和文件中的不期望的改变; 程序执行中的不期望行为;物理形式的入侵信息。这包括两个方面的内容：一是未授权的对网络硬件的连接;二是对物理资源的未授权访问。 2.2 信号分析 对上述4 类收集到的有关系统、网络、数据及用户活动的状态和行为等信息， 一般通过3 种技术手段进行分析：模式匹配、统计分析和完整分析。其中前两种方法用于实时的入侵检测，而完整性分析则用于事后分析。 2.3 响应 入侵检测系统在发现入侵后会及时做出响应， 包括切断网络连接、记录事件和报警等。响应一般分为主动响应和被动响应两种类型。主动响应由用户驱动或系统本身自动执行， 可对入侵者采取行动、修正系统环境或收集有用信息;被动响应则包括告警和通知、简单网络管理协议( SNMP) 陷阱和插件等。 3 常用的入侵检测方法 3.1基于用户行为概率统计模型的入侵检测方法 这种入侵检测方法是基于对用户历史行为建模， 以及在早期的证据或模型的基础上， 审计系统实时的检测用户对系统的使用情况， 根据系统内部保存的用户行为概率统计模型进行检测， 当发现有可疑的用户行为发生时， 保持跟踪并监测、记录该用户的行为。 3.2 基于神经网络的入侵检测方法 这种方法是利用神经网络技术进行入侵检测。因此， 这种方法对用户行为具有学习和自适应功能， 能够根据实际检测到的信息有效地加以处理并作出入侵可能性的判断。 3.3 基于专家系统的入侵检测技术 该技术根据安全专家对可疑行为进行分析的经验来形成一套推理规则， 然后在此基础上建立相应的专家系统， 由此专家系统自动对所涉及的入侵行为进行分析该系统应当能够随着经验的积累而利用其自学习能力进行规则的扩充和修正。 4 入侵检测技术的发展方向 4.1 分布式入侵检测与通用入侵检测架构 传统的IDS一般局限于单一的主机或网络架构， 对异构系统及大规模的网络的监测明显不足， 同时不同的IDS 系统之间不能协同工作， 为解决这一问题， 需要分布式入侵检测技术与通用入侵检测架构。 4.2 智能化的入侵检测 入侵方法越来越多样化与综合化， 尽管已经有智能体、神经网络与遗传算法在入侵检测领域的应用研究， 但是这只是一些尝试性的研究工作， 需要对智能化的IDS 加以进一步地研究以解决其自学习与自适应能力。 4.3入侵检测的评测方法 用户需对众多的IDS 系统进行评价， 评价指标包括IDS 检测范围、系统资源占用、IDS 系统自身的可靠性。从而设计通用的入侵检测测试与评估方法和平台， 实现对多种IDS 系统的检测已成为当前IDS 的另一重要研究与发展领域。 4.4 与其它网络安全技术相结合 结合防火墙、PKIX、安全电子交易SET 等新的网络安全与电子商务技术，提供完整的网络安全保障。 入侵检测作为一种积极主动的安全防护技术， 提供了对内部攻击、外部攻击和误操作的实时保护， 在网络系统受到危害之前拦截和响应入侵。从网络安全立体纵深、多层次防御的角度出发， 入侵检测理应受到人们的高度重视， 这从国外入侵检测产品市场的蓬勃发展就可以看出。在国内， 随着上网的关键部门、关键业务越来越多， 迫切需要具有自主版权的入侵检测产品。入侵检测产品仍具有较大的发展空间， 从技术途径来讲， 除了完善常规的、传统的技术( 模式识别和完整性检测) 外， 应重点加强统计分析的相关技术研究。入侵检测是保护信息系统安全的重要途径， 对网络应用的发展具有重要意义与深远影响。研究与开发自主知识产权的IDS 系统将成为我国信息安全领域的重要课题。 参考文献 [1]耿麦香.网络入侵检测技术研究综述[J].网络安全技术与应用，2004(6). [2]王福生.数据挖掘技术在网络入侵检测中的应用[J].现代情报，2006(9). [3]蒋萍.网络入侵检测技术[J].郑州航空工业管理学院学报，2003(3). 看了“入侵检测技术论文”的人还看： 1. 关于入侵检测技术论文 2. 计算机网络入侵检测技术论文 3. 论文网络病毒检测技术论文 4. 安全防范技术论文 5. 计算机网络安全技术论文赏析
罪犯心理矫治在我国实施以来,已积累和丰富的 经验 ,随着社区心理矫正的产生,原来关于罪犯心理矫治的适用对象需要界定,社区心理矫正应当作为罪犯心理矫治的一个重要组成部分。下面是我为大家整理的有关罪犯心理矫治论文，供大家参考。
摘 要 本文对国外罪犯心理矫治领域中的新进统计技术做了一个较深入的考察和介绍，并强调了新发展出来的统计技术——ROC曲线和logistic线性回归模型等对罪犯评估结论准确性的巨大借鉴和促进作用。
关键词 罪犯心理矫治 ROC曲线 logistic线性回归模型
基金项目：中国政法大学2011年教学改革立项项目《罪犯心理矫治案例课研究》研究成果。
作者简介：郑红丽，中国政法大学社会学院。
中图分类号：D916文献标识码：A 文章 编号：1009-0592(2013)05-236-02
罪犯心理矫治课程是一门法学和心理学结合程度比较高的实操课程，也是一门学生走出校门以后可能需要直接应用的课程。但是我国目前罪犯心理矫治课程中操作性内容缺乏，而且与国外新技术、新 方法 脱节严重。笔者拟将国外近年来在罪犯矫治领域的新近统计技术引入课堂，以期提高学生未来实务工作的操作性和有效性。
一、罪犯心理矫治评估结论的特殊性
一般来说，当今的罪犯心理矫治至少要达到以下目的：通过特定个体的早期行为先兆识别出犯罪可能性高的群体，获取预测性的信息并进而把这些信息应用在制定刑事司法的决策中，比如应用在判罪或释放的决策中。而正如Andrews 和Bonta (2003)所言，这种识别或预功能就是要得出统计的或精确的预测指数，以客观的证据为指导预测犯罪并选择相应的对策。所以，相关的统计分析技术就显得尤为重要。但是，和一般的心理统计不一样是，罪犯心理矫治作出预测结论的过程更象医学上一个对“病人”作出“是否患病”的诊断过程。此外，随着认识水平的提高和统计技术的发展，人们已经意识到，对于罪犯再犯风险的预测“结论”不再只是简单地根据事先设定的“一个绝对的分界点(an arbitrary cut-off point)”做出判断的过程，而是通过“风险决策”程序最终做出一个“诊断(Diagnosis)”的过程。这一诊断结论实际上只有两种：高风险或低风险。而与之相对应的是，这名罪犯事实上也分属于两类人：未来出现再犯或者没有再犯。由此，我们可以得到以下的2X2的列联表(contingency table)(表1)：
表1. 2X2预测准确性表
由表1可知，当罪犯心理矫治评估人员针对一名罪犯作出了“高风险”或“低风险”的诊断结论以后，会出现4种情况：事实上的再犯被正确地诊断为高风险，即真阳性(true positive，TP);事实上没有再犯的被错误地诊断为高风险，即假阳性(false posivive， FP);事实上的再犯者被错误地诊断为低风险，即假阴性(false negative，FN);以及事实上没有再犯的被正确地诊断为低风险，即真阴性(true negative，TN)。这样的数据形式是典型的信号检测论(Signal Detection Theory，SDT)的研究对象。
二、信号检测论理论及ROC曲线的应用
信号检测论最早出现于雷达侦测领域，即借助于统计方法帮助雷达有效的区别雷达“信号”和“背景噪音”(Leshowitz， 1969)。经过二战的强力促进，信号检测论及其相应的技术和方法得到了极大的完善和提升，并在战后逐步扩大到 其它 应用领域，如医药行业、非损伤性检测、信息检索、产品检验、调查研究，以及临床心理学等(Swets，1996)。而近年来，研究者开始试着将信号检测论引入罪犯心理矫治领域(如Mossman， 1994; Ward & Dockerill， 1999;Grann， Belfrage & Tengstrom， 2000; Andrews & Bonta，2003)。
信号检测论的重要发现在于：人们在作出“肯定”或“否定”诊断时，实际上是包括2个过程：辨别(discrimination)和决策(decision)。所以简单地使用总体准确率来表示罪犯风险评估结论的准确性并不是一个值得推崇的方法，应该寻求那些能同时反映辨别和决策水平的数据指标。这样的指标有多种，但目前国际上公认的，仍是ROC这一指标的应用最为广泛(Arian，1998，宇传华，2000)。所谓ROC，其英文名为Receiver Operating Characteristic Curve(接受者操作特征曲线)，也有称为Relative Operating Characteristic Curve(相对操作特征曲线)，都简称ROC，具体见图1。
图1 任何决策标准(criterion)下，以Hit Rate为Y轴，以False Alarm Rate为X轴的ROC曲线Simpson和Fitter(1973)提出以“ROC曲线下的面积(Area Under Curve，简称AUC，记为A)做为诊断准确性的指标”。AUC的取值范围在0至1之间，值越大表示诊断准确性或判断能力越好。宇传华(2002)认为AUC到达0.9以上时诊断价值较高，0.7-0.9时诊断价值中等，低于0.7时诊断价值则较低。例如图中ROC曲线的AUC值为0.67，其诊断准确性较差，不具有诊断价值。
三、目前的发展趋势
正是因为将信号检测论理论引入到罪犯心理矫治领域，使得我们对罪犯评估结论形成过程有了新的认识：随着人类认识水平和解决问题能力的提高，特别是统计技术的迅猛发展，罪犯评估技术不再是一个简单的临床诊断过程，而是一个引入了风险管理与机率的观念，利用强大的统计方法，做出最终诊断结论的决策行为。
首先，评估结论的做出不再是依靠个人主观经验做出，而是利用研究分析和统计方法，从庞大而纷繁的资料中筛选值得信赖的预测因子(预测变量，predictor variables)，最终形成一个较为稳定和精确的诊断统计模型(statistical models)。一般情况下，涉及诊断和预测的典型方程式为： response variable=g(predictor variables，parameters，random noise)
其中的反应变量(response variable)也是因变量y，在罪犯评估中，y只有两个值，是二分类别变量。y=1如果表示评估结论为罪犯“高风险”，则y=0则代表为“低风险”。而预测变量(predictor variables)也是自变量x，对于方程式g而言，目前我们一般将其假设为一个具有k个预测变量x=(x1，x2，x3，…，xk)的logistic线性回归模型(linear logistic regression models)，所以这一模型可以表达为更典型的方程式：
score(x)= 0+ 1x1+ 2x2+ 3x3+…+ kxk
通过对已有的资料或数据进行统计分析，或者对测谎专家测谎经验进行调查分析后，我们可以获得一些有在统计学上表现出来预测力较好的回归模型，例如M4、M5，具体数据如表2。
分别以这两个诊断模型为依据，进行罪犯风险评估，做出最后的诊断结论——“高风险”或“低风险”。然后对比最后事实上的再犯与否计算出相应的“击中率”和“虚报率”。如此反复多次以后，就可以得到若干对“击中率”和“虚报率”数据，并据此可绘制成两个诊断模型所分别对应的ROC曲线，结果如图2。
表2
注：因变量为score(x)
将上述数据转化成具体的诊断线性回归模型分别为
M4：score (x)=3.8 +3.1x1+2.4x2+2.1x3+2.6x4+1.4x5;
M5：score (x)=5.4 +4.3x1+2.7x2+2.2x3。
图2 根据实际数据绘出的模型M4和M5所对应的ROC曲线
从图2中我们可以非常直观地知道诊断模型M4(AUC=0.944)应是比诊断模型M5(AUC=0.78)诊断准确性更高的诊断模型。Grove等人对136个相关研究进行元分析发现.使用这类评估方法要优于传统的临床评估方法 (Grove et al， 2000)。
参考文献：
[1]Andrews， D. A.， & Bonta， J.. The psychology of criminal conduct， third edition. Cincinnati， OH： Anderson. 2003.
[2]Leshowitz B. Comparison of ROC curves from one and two interval rating scale procedures. The Journal of Acoustical Society of America.1969(46).
[3]Swets， J. A.. Signal detention theory and ROC analysis in psychology and diagnostics： Collected papers. Mahwah， NJ： Lawrence Erlbaum Association. 1996.
[4]宇传华. ROC分析方法及其在医学研究中的应用. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (博士). 2000.
[5]Arian R van Erkel. Receiver operating characteristic (ROC) analysis： Basic principles and application in radiology. European Journal of radiology.1998(27).
[6]Simpson， AJ， & Fitter， MJ. What is the best index of detectability? Psychological Bulletin. 1973(80).
[7]余松林主编. 医学统计学.人民卫生出版社. 2002.
[8]Grove， W.M.， Zald， D. H.， Lebow， B. S.， Snitz， B.E.， & Nelson， C.. Clinical versus mechanical prediction： A meta-analysis. Psychological Assessment. 2000(12).
【摘要】罪犯的心理矫治是监狱劳教所在 教育 改造和教育挽救工作中，运用心理学的原理和方法，直接引人犯罪心理学的研究成果，通过对罪犯劳教人员开展心理测验、心理评估，掌握罪犯劳教人员个体心理结构特征，进行心理健康教育、心理咨询和心理治疗，帮助罪犯劳教人员消除不良心理及其他心理障碍、心理疾病，促使其心理结构向良性方向转化。罪犯的心理矫治，目前被看作除狱政管理、教育改造、劳动改造之外的第四大罪犯改造手段。在上世纪60年代以前，随着世界范围内各种心理学派的发展，心理矫治被应用到罪犯改造体系中，并出现蓬勃发展的势头，60年代以后因为其本身具有一定的局限性而被冷藏，但是经过实践的打击与发展，在80年代慢慢走向复苏，到如今发展迅速。而我国从90年代开始，心理矫治才在监狱系统中逐步发展起来。笔者研究了心理矫治在罪犯改造中的价值，和我国目前在此方面的理论研究和实施现状及存在的问题，在此基础上，借鉴国外一些先进理论及实践经验，结合我国的相关社会 文化 价值等基本国情，从而得出一些关于制度完善的思考与建议。
【关键词】罪犯的心理矫治;罪犯改造;实施现状
一、罪犯心理矫治的概念与地位作用
(一)罪犯心理矫治的概念
在世界范围内，心理娇治在罪犯改造中起着重要的作用，已成为监狱改造罪犯的重要手段，对此方面的理论研究也层出不穷。国外尤其是发达国家对此研究比较深入，并且在监狱实践中得到很好的运用。我国从上世纪80年代逐步引进这一模式以来，国内的许多学者纷纷对此理论在实践中的应用进行研究，主要涉及到我国监狱罪犯改造中心理矫治的适用现状以及对存在的问题进行相关对策的探索。
而首先研究的前提是准确地界定它的概念，根据我国的具体国情，可将“罪犯的心理矫治”定义为：监狱劳教所在教育改造犯人的工作过程中，运用心理学的原理和方法，直接引入犯罪心理学的研究成果，通过对罪犯劳教人员开展心理测验和心理评估，掌握罪犯劳教人员个体心理结构特征，用科学的方法进行心理健康教育、心理咨询和心理治疗，帮助罪犯劳教人员消除不良心理及其他心理障碍、心理疾病，促使其心理结构向良性方向转化。
罪犯的心理矫治是建立在一定的哲学基础之上的，人的理性和意识的存在，向善的基本人格因素和悔罪感的存在，为罪犯的心理矫治提供了人性基础。针对犯罪产生的个体因素采取的特殊预防 措施 ，主要是从犯罪产生的个体原因出发，通过对个体的生活指导、心理治疗、欲望克制等方式，改造与消除个人与社会不相适应的缺陷与矛盾，以达到预防某些个人走上违法犯罪道路的目的。刑罚本身没有什么意义，只有在为了实行一定的目的即矫正、教育罪犯的目的才具有价值，其认为刑罚只有在预防犯罪所必需的限度内进行实施才是正当的。
(二)罪犯心理矫治的地位作用
1、心理矫治在罪犯改造中的地位。心理矫治在罪犯改造中的地位问题关系到心理矫治在监狱系统内的推广和普及，关于罪犯心理矫治的地位问题，在我国主要存在几种观点：一是认为心理矫治是独立于狱政管理、劳动改造、教育改造等传统改造手段的改造罪犯的基本手段之一;二是认为罪犯心理矫治是现代罪犯教育改造体系的重要组成部分，是我国监狱的教育改造工作在新时期的深化和发展，它是一项相对独立的工作方法，具有不可替代的作用;三是认为罪犯心理矫治是监管改造罪犯的一种综合性方法和手段。根据司法部下发的《监狱教育改造工作规定》、《教育改造罪犯纲要》等一系列文件，笔者赞同罪犯心理矫治是现代罪犯教育改造体系的重要组成部分，是我国监狱的教育改造工作在新时期的深化和发展，它是一项相对独立的工作方法，具有不可替代的作用这一观点。
2、心理矫治在罪犯改造中的重要性。运用心理矫治手段对罪犯进行改造，已经成为监狱学界以及实践领域共同关注的焦点。发展完善罪犯改造中的心理矫治在理论和实践上都有重要意义。
(1)理论上的重要性。心理矫治的理论研究在我国产生时间晚，尚处于初步阶段，还远远不能满足现实需要。发展这一理论工作，将进一步深化我国罪犯心理矫治的研究，使监狱罪犯改造理论体系得到完善和充实。另外，将有利于监狱改造学科的发展。
(2)实践上的重要性。心理矫治在罪犯改造实践中发挥着非常重要的作用。首先，从罪犯角度来讲，心理矫治能满足罪犯的心理恢复和发展需求，弥补心理上的缺憾，使其适应社会的要求，实现自身的发展。其次，从监狱干警角度来讲，运用心理矫治对罪犯进行改造，有利于提高干警的自理素质和专业能力，完善其本身的发展，使其在工作中高效率的完成任务，实现较高的社会价值。再次，从监狱角度来讲，在实现监狱职能的目标下，运用心理矫治的手段将使改造任务更具针对性，能够对症下药，大大提高工作质量和工作效率，有利于建设人性化、文明化监狱。最后，从国家社会角度来讲，随着国际化程度的日益加深，我国的行刑制度和罪犯教育改造模式不断受到国外行刑趋势的影响。目前，国际行刑趋势已由“报应性司法”向“恢复性司法”转移。实施罪犯心理矫治适应国际行刑制度的趋势符合时代的发展要求。另外，实施心理矫治，将从罪犯内心根除犯罪起因，有利于“首要标准”的达到，有利于整个社会的安全和稳定。
二、我国罪犯心理矫治的发展与问题
(一)我国罪犯心理矫治的产生与发展
我国的罪犯心理矫治工作产生较发达国家晚，现在正处于起步阶段。约在改革开放初期，对罪犯的心理进行分析就有所涉及，但在大范围内受到重视是在20世纪90年代初期。由于改革开放，我国的犯罪率出现四、五次高潮，使得监狱在押罪犯数量猛涨，随着对罪犯改造工作的要求提高，以及心理学知识的日益普及，罪犯心理矫治工作逐渐得到人们的认可。
从1981年《全国第八次劳改工作会议纪要》提出要用心理学等科学知识改造罪犯，理论界开始对此进行研究。1983年6月，中国心理学会法制心理专业委员会宣告成立，随后，许多省、自治区、直辖市也成立了相应的学术团体，有组织、有计划地开展法制心理学的研究。法制心理学工作者在罪犯的心理矫治理论上的探索既有定性的理论探讨，也有定量的实证研究。 (二)我国开展罪犯心理矫治存在的主要问题
1.罪犯心理矫治定位模糊，认识不到位，重视程度不 够
首先，领导本身对其重视不够，关注的力度欠缺，没有将罪犯心理矫治纳入监狱改造的重要内容，所起引导作用没有发挥出来;其次，监狱管理机关内部人员大都树立了传统的监狱改造理念，不愿接受新兴事物，具有排斥心理，即使没有这种心理抵触情绪的人也会对其产生怀疑，认为这种方式成本高，见效慢，效率非常低，因此会主动避免使用该手段，从而阻碍了矫治工作的开展;再次，学界对罪犯心理矫治概念存在分歧，对它在监狱中的地位是否可被替代意见不统一，这就极大影响罪犯心理矫治的推广和普及;最后，罪犯本身对心理矫治认识不足，容易将其与精神病治疗联系起来，拒绝接受心理治疗。
2.罪犯心理矫治体系不规范
目前，我国关于罪犯心理矫治呈现出零散、被动、自发的特点。全国没有统一的指导标准和规范模式，各地区之间协调配合程度低，体系不完善，内容不明确。具体表现如下：
(1)组织机构和 规章制度 的设置存在漏洞。我国的罪犯心理矫治机构基本上存在四层，省、监狱、监区及罪犯内部小组，这样的机构设置看似很完整，但却存在实践方面的不足。首先，省级监狱管理局在设计罪犯心理矫治指导时，对监狱实际情况了解不到位，下级机关在配合执行过程中出现理论与实践脱节的现象。其次，机构的管理组成人员的身份定位模糊，存在着管教者和心理矫治者的矛盾，不仅给其本人带来困惑，也会因为其与罪犯之间的距离感致使罪犯不敢轻易对其袒露心声，矫治效果不明显。
(2)高素质的专业性队伍缺乏。心理矫治工作针对的是罪犯的心理问题，因此需要专业心理学人士对其进行心理矫治，帮助罪犯克服心理障碍和服刑期间出现的心理问题，促使罪犯心理素质的良性转化。而据2004年统计，全国监狱系统罪犯心理矫治工作人员中，71%是原来从事管教工作的民警，他们大都为半路出家，通过参加心理培训班，考取心理咨询师职业资格证取得心理矫治的基本资格，这样就会导致在工作中存在很多问题：一是人民警察的职业角色定位，导致与罪犯之间产生矛盾，罪犯很容易对其产生畏惧和抵触情绪，另外，警察的身份使得罪犯不敢真实表明自己的想法，出现治疗困境;二是监狱警察自身心理学的知识技术水平很难适应心理矫治的工作;三是矫治力量单一薄弱，罪犯心理矫治任务的繁重使得工作处于应付和走形式的局面。
三、 总结
由上述可知，我们一方面应该加强对心理矫治的重视与推广，定期对监狱机关内部人员进行相关方面的培训，同时让罪犯与工作人员树立起正确的相关认识;另一方面，我们应该加大对组织机构和规章制度的设置的完善，使其能够高效和有力地发挥作用，同时建立一支高素质的专业性队伍，专门针对罪犯的心理来进行研究与矫治，从而有效地改变罪犯的心理问题，维护社会稳定。
参考文献：
[1]狄小华著.罪犯心理矫治导论，群众出版社，2004，15
[2]章恩友著.罪犯心理矫治，中国民主法制出版社，2007，9
[3]吴宗宪.中国服刑人员自理矫治，法律出版社，2004：78
生物医学信号处理方法论文
生物医学信号处理是指据生物医学信号特点，应用信息科学的基本理论和方法，研究如何从扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息，并对它们进步分析、解释和分类。以下是我精心准备的生物医学信号处理方法论文，大家可以参考以下内容哦！
摘 要： 生物医学信号是人体生命信息的集中体现，深入进行生物医学信号检测与处理的理论与方法的研究对于认识生命运动的规律、探索疾病预防与治疗的新方法都具有重要的意义。
关键词： 生物医学信号 信号检测 信号处理
1 概述
1。1 生物医学信号及其特点
生物医学信号是一种由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号，属于强噪声背景下的低频微弱信号，信号本身特征、检测方式和处理技术，都不同于一般的信号。生物医学信号可以为源于一个生物系统的一类信号，这些信号通常含有与生物系统生理和结构状态相关的信息。生物医学信号种类繁多，其主要特点是：信号弱、随机性大、噪声背景比较强、频率范围一般较低，还有信号的统计特性随时间而变，而且还是非先验性的。
1。2 生物医学信号分类
按性质生物信号可分为生物电信号（Bioelectric Signals），如脑电、心电、肌电、胃电、视网膜电等;生物磁信号（Biomagnetic Signals），如心磁场、脑磁场、神经磁场;生物化学信号（Biochemical Signals），如血液的pH值、血气、呼吸气体等;生物力学信号（Biomechanical Signals），如血压、气血和消化道内压和心肌张力等;生物声学信号（Bioacoustic Signal），如心音、脉搏、心冲击等。
按来源生物医学信号可大致分为两类：（1）由生理过程自发产生的主动信号，例如心电（ECG）、脑电（EEG）、肌电（EMG）、眼电（EOG）、胃电（EGG）等电生理信号和体温、血压、脉博、呼吸等非电生信号;（2）外界施加于人体、把人体作为通道、用以进行探查的被动信号，如超声波、同位素、X射线等。
2 生物医学信号的检测及方法
生物医学信号检测是对生物体中包含的生命现象、状态、性质和成分等信息进行检测和量化的技术，涉及到人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分析与处理技术等工程领域，也依赖于生命科学研究的进展。信号检测一般需要通过以下步骤（见图1）。
①生物医学信号通过电极拾取或通过传感器转换成电信号;②放大器及预处理器进行信号放大和预处理;③经A/D转换器进行采样，将模拟信号转变为数字信号;④输入计算机;⑤通过各种数字信号处理算法进行信号分析处理，得到有意义的结果。
生物医学信号检测技术包括：（1）无创检测、微创检测、有创检测;（2）在体检测、离体检测;（3）直接检测、间接检测;（4）非接触检测、体表检测、体内检测;（5）生物电检测、生物非电量检测;（6）形态检测、功能检测;（7）处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;（8）透射法检测、反射法检测;（9）一维信号检测、多维信号检测;（10）遥感法检测、多维信号检测;（11）一次量检测、二次量分析检测;（12）分子级检测、细胞级检测、系统级检测。
3 生物医学信号的处理方法
生物医学信号处理是研究从扰和噪声淹没的信号中提取有用的生物医学信息的特征并作模式分类的方法。生物医学信号处理的目的是要区分正常信号与异常信号，在此基础上诊断疾病的存在。近年来随着计算机信息技术的飞速发展，对生物医学信号的处理广泛地采用了数字信号分析处理方法：如对信号时域分析的相干平均算法;对信号频域分析的快速傅立叶变换算法和各种数字滤波算法;对平稳随机信号分析的功率谱估计算法和参数模型方法;对非平稳随机信号分析的短时傅立叶变换、时频分布（维格纳分布）、小波变换、时变参数模型和自适应处理等算法;对信号的非线性处理方法如混沌与分形、人工神经网络算法等。下面介绍几种主要的处理方法。
3。1 频域分析法
信号的频域分析是采用傅立叶变换将时域信号x（t）变换为频域信号X（f），从而将时间变量转变成频率变量，帮助人们了解信号随频率的变化所表现出的特性。信号频谱X（f）描述了信号的频率结构以及在不同频率处分量成分的大小，直观地提供了从时域信号波形不易观察得到频率域信息。频域分析的'一个典型应用即是对信号进行傅立叶变换，研究信号所包含的各种频率成分，从而揭示信号的频谱、带宽，并用以指导最优滤波器的设计。
3。2 相干平均分析法
生物医学信号常被淹没在较强的噪声中，且具有很大的随机性，因此对这类信号的高效稳健提取比较困难。最常用的常规提取方法是相干平均法。相干平均（Coherent Average）主要应用于能多次重复出现的信号的提取。如果待检测的医学信号与噪声重叠在一起，信号如果可以重复出现，而噪声是随机信号，可用叠加法提高信噪比，从而提取有用的信号。这种方法不但用在诱发脑电的提取，也用在近年来发展的心电微电势（希氏束电、心室晚电位等）的提取中。
3。3 小波变换分析法
小波分析是传统傅里叶变换的继承和发展，是20世纪80年代末发展起来的一种新型的信号分析工具。目前，小波的研究受到广泛的关注，特别是在信号处理、图像处理、语音分析、模式识别、量子物理及众多非线性科学等应用领域，被认为是近年来在工具及方法上的重大突破。小波分析有许多特性：多分辨率特性，保证非常好的刻画信号的非平稳特征，如间断、尖峰、阶跃等;消失矩特性，保证了小波系数的稀疏性;紧支撑特性，保证了其良好的时频局部定位特性;对称性，保证了其相位的无损;去相关特性，保证了小波系数的弱相关性和噪声小波系数的白化性;正交性，保证了变换域的能量守恒性;所有上述特性使小波分析成为解决实际问题的一个有效的工具。小波变换在心电、脑电、脉搏波等信号的噪声去除、特征提取和自动分析识别中也已经取得了许多重要的研究成果。
3。4 人工神经网络
人工神经网络是一种模仿生物神经元结构和神经信息传递机理的信号处理方法。目前学者们提出的神经网络模型种类繁多。概括起来，其共性是由大量的简单基本单元（神经元）相互广泛联接构成的自适应非线性动态系统。其特点是：（1）并行计算，因此处理速度快;（2）分布式存贮，因此容错能力较好;（3）自适应学习（有监督的或无监督的自组织学习）。
参考文献
[1] 邢国泉，徐洪波。生物医学信号研究概况。咸宁学院学报（医学版），2006，20：459～460。
[2] 杨福生。论生物医学信号处理研究的学科发展战略。国外医学生物医学工程分册，1992，4（15）：203～212。
无线通信息技术的发展及在数字化社区中的应用1、无线通信技术的发展过程回顾通信发展的历史，我们发现了一个非常有趣有过程：1832年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话，并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来，以电话服务为主的电信业走了一条成功之路，取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展，电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面，通信的规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展，现代通信又进入了数字时代。20世纪90年代信息革命的浪潮，建设信息高速公路的号角声，信息和知识爆炸式的增长，特别是因特网商用化后的迅猛发展，使传统的电信业受到巨大的震动和冲击。带给我们的启示是，问题的核心在于“信息”。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代中，人们更加需要随时随地获取信息，原来点对点的固定电话通信方式已远不能满足需求了。人类需要宽带的无线通信技术，来满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。无线通信是指采用电磁波进行信息传递的通信方式。早在1897年，马可尼使用800KHZ中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。在无线通信初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信，直到20世纪60年代卫星通信兴起前，它一直是远程国际通信的重要手段，并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路，亦可同时传输高质量彩色电视信号；尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来，随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生了一个革命性变化。特别应该指出的是20世纪80年代到90年代发展起来的一整套高速多状态自适应编码调制解调技术与信息号处理及信号检测技术，对现今卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线接入，乃至高质量磁性记录等诸多领域的信号设计与信号处理及应用，发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段；第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS.第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行，频段扩展至900MHZ~1.9GHZ，而且除公众蜂窝电话通信系统外，无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。对于第三代移动TMT-2000纷纷参与标准的制定，经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的ITU-R TG8/1第18次会议上5类RTT技术标准共6种方案成为最终结果。中国的TD-SCDMA方案也已成为其中之一。应该指出，UTRAWCDMA DS及TIA cdma2000MC的相应起步样机已经诞生，包括以GSM、csmaOne后向兼容为基础的第二代半过渡设备（G）EDGE、cdma IS-95B HDR（2.4Mbit/s峰值速率，64QAM调制）及cdma2000-1X等亦已推出。此外，为接续Internet移动游览应用的无线应用协议（WAP）与无线连接技术蓝牙（Blue tooth）已经产生。从网络的角度来看，接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话（一般为铜线）接入网等等；无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域，它从概念上产生了一个重大的飞跃，即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部，从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入网品种繁多，如移动卫生系统，蜂窝移动通信系统，集群通信系统，一点到多点微波通信系统，微波蜂窝的无线本地接入系统（PHS、PAS、PACS、DECT）等。短距离之内的接入技术主要有蓝牙（Blue tooth）、红外线、DECT、IEEE802.11和共享无线接入协议（SWAP）/HomeRF等系统。继广域网（WAN、Wind、Area Network或城域网，MAN，Metropolitan Area Network）、局域网（LAN，Local Area Network）之后，最近人们又提出了“无线个域网”（WPAN、Wireless Personal Area Network）。这一新概念将小范围应用提升至网络理论的高度。在短短的时间，WPAN成为一个受人瞩目的新热点，WPAN的研究组成立不到1上，就演变为IEEE的专门工作组IEEE802.5（即WPAN Working Group，于1999年3月成立），可见其受重视的程度。比较而言，Blue tooth系统更具有代表性，它正根据WPAN的概念向前发展。事实上，Blue tooth和WPAN的概念相辅相成，Blue tooth已经是WPAN的一个雏形。从它最初由Ericsson，IBM，Inter，Nokia和Toshiba公司作为原始发起组织而推出，1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底，美国的4家公司3COM，Lucent，Microsoft和Motorola，与上述5公司一样作为Blue tooth的发起组织，使它在与SWAP、IEEE802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出，发展前景更加明朗。为了推动Blue tooth的发展，Blue tooth的标准是非专利的，Blue tooth已成为目前通信领域的一个新热点，预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准。总之，无线通信技术前景一片光明。2、我国无线通信技术的发展当前，中国是世界各国通信技术运营商和设备制造商关注的焦点，大家都希望在中国的市场上占有自己的发展空间和市场份额。移动通信在中国发展十分迅速，中国移动通信的走向一直为世人所瞩目。1987年11月，我国广东正式开通了第一个TACS制式模拟蜂窝移动通信系统，实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底，广东又首先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统，至1995年，全国已15个省、市也相继开通了GSM移动通信网。迄今为止，全国各省、自治区、直辖市面上都建设了GSM网，实现了国内和国际的全自动温游。目前我国正在积极准备在21世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。从1987年至今，我国移动电话用户数的增长很快，尤其是GSM网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济方面均比TACS系统有较大的优势，更重要的是我国在GSM运营领域引入了竞争机制，促进了GSM网的发展。我国的移动通信用户已超过了8000万，位居世界第二。近10年来，我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备—交换系统、基站和手机等都已经投入生产，并陆续投放市场，第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。可见，中国无线通信在运营业与制造业上已取得了第一阶段的成功。3、今后无线通信技术的趋势21世纪的电信技术正进主一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及IP技术的兴起，正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化、主要特点体现为以上几个方面：（1）宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展，有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开，而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进，无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s发展。（2）核心网络综合化，接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变，网络的分组化和宽带化，使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能，网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要，将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具开发潜力的部分，未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备，接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合，尤其是无线应用协议（WAP）的问世，将极大地推动无线数据业务的开展，进一步促进移动业务与IP业务的融合。（3）信息个人化是下世纪初信息业进一步发展的主要方向之一。而移动IP正是实现未来信息个人化的重要技术手段，在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。（4）移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革，随着网络中数据业务量主导地位的形成，现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡，IP技术将成为未来网络的核心关键技术，IP协议将成为电信网的主导通信协议。随着移动通信通用分组无线业务（GPRS）的引入，用户将在端到端分组传输模式下发送和接收数据，打破传统的数据接入接式。以IP为基础组网，开始了移动骨干网IP应用的实践。4、无线通信技术在数字社区中的应用无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了有力的保证，数字化社区提供了有力的保证。数字化社区的特点是信息的交流非常的广泛和方便，无论是实验室、办公室还是家庭，计算机及其外设的应用越来越普及，社区中的设备也都有电脑控制。如果它们之间的通信仍然采用有线方式的话，这将给使用带来很大的不便。Blue tooth技术为我们建立一个全无线的工作环境和生活环境，Blue tooth标准已制定了和计算机以及与Internet、PSTN、ISDN（Integrated Services Digital Network）、LAN、WAN、xDSL（xDigital subscriber loop）等网络的接口协议，其目标是用单一的Blue tooth标准来建立起和众多国际标准的连接。目前它用1Mb/s的速率已完全可以胜认这些工作，将来根据IEEE802.15的发展计划，可以将速率提高到20Mb/s以上。我们可以使用无线电缆来连接办公室和家庭中的电子设备，甚至包括键盘、鼠标等也采用无线传输。我们拥有一个无线公务包，以便携计算机和掌上计算机为代表，采用无线方式和其他设备或网络相连接，使我们拥有一个可流动的办公室。Internet和移动通信的迅速发展，使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。数字照相机、数字摄像机等设备装上Blue tooth系统，既可免去使用电缆的不便，又不可不受内存溢出的困扰，随时随地可将所摄图片或影像通过同样装上Blue tooth系统的手机或其他设备传回指定的计算机中。PDA（Personal Digital Assistant）装上Blue tooth系统后，采用无线方式收、发E-mail甚至浏览网页将更为方便。Blue tooth的硬件电路可以做到微型化，在Headset上应用非常合适。装上Blue tooth系统的Headset可以使它和手机进行无线连接，也可以使人在小范围内自由走动地打电话、收听音乐，在较大的范围内召开电话会议。微型化、低功耗和低成本的特性给Blue tooth在人们日常生活中的应用开拓了近乎无限的空间。例如，Blue tooth构成的无线电电子锁比其它非接触式电子锁或IC锁具有更高的安全性和适用性，各种无线电遥控器（特别是汽车防盗和遥控）比红外线遥控器的功能更强大，在餐馆酒楼用膳时菜单的双向无线传输或招呼服务员提供指定的服务（如添茶、加饮料等）将更为方便等。利用蓝牙做出来的传感器可以随时监视家庭中的冰箱存量的变化，从而随时反映出用户所需要的物品，如果再连接到Internet上的话，可以实现网上购物。未来的信息家电将以Internet和家庭网络为基础、以无线连接实现双向传输，是具有一定智能的3C（Computer、Communication和Consumer）相融合的信息产品。以蓝牙技术设计的数字手机、家庭及办公室电话、小型PBX等电话系统，实现了真正意义上的个人通信。蓝牙提供了低成本、低功耗的无线接入式，顺应了现代通信技术和应用的发展潮流，在信息家电和移动通信等方面具有巨大的发展潜力。蓝牙技术自提出以来，在短短的2年内已风靡全球。根据市场调查和预测，1999年蓝牙技术的产品全球销量几乎为零，2000年猛增到3670万美元，2001年将在到1.26亿美元，2006年可达到到6.99亿美元；2002年，全球使用蓝牙技术的计算机外围设备将达到1.5亿台，使用蓝牙技术笔记本电脑将达到2500万部；2003年全球90%以上的笔记本电脑将使用蓝牙技术，2006年全球将推出6.7亿台使用蓝牙技术的信息家电。回顾无线通信的发展历程，个人通信的移动性与无缝隙覆盖多媒体综合业务需求将愈来愈突出。频谱延伸至毫米波、亚毫米波的电磁“无线光纤”乃至激光与粒子通信范畴的无线通信将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。市场是发展的驱动力。尽管我国的移动通信和互联网发展十分迅速，但我国目前的移动电话和网络用户普及率还很低，面对我国12亿人口，我国在网络规模和容量方面有很大的发展空间。同时，竞争局面的形成，促使运营企业积极拓展新业务、新应用，向用户提供丰富的选择，以满足用户多方面、多层次的需求。因此，在移动通信和互联网上的应用开发也有很大的发展潜力。我们要积极促进无线领域的科技进步、技术创新，为实现科教兴国战略，增强中华民族的综合国力，为全球信息化及经济全球化环境下的国际社会与全人类的发展而积极贡献力量。
无线通信息技术的发展及在数字化社区中的应用1、无线通信技术的发展过程回顾通信发展的历史，我们发现了一个非常有趣有过程：1832年莫尔斯发明了电报，它传送的信息是由众所周知的点划码组成的，即人类最早的通信是采用数字方式进行的。以后贝尔又发明了电话，并由此造就一个电信产业。一个多世纪以来，以电话服务为主的电信业走了一条成功之路，取得了极大的发展。然而随着人类社会的发展，电信业务也从早期的电报、电话发展到今天多种业务并存的局面，通信的规模也发生了翻天覆地的变化。随着科学技术的发展，现代通信又进入了数字时代。20世纪90年代信息革命的浪潮，建设信息高速公路的号角声，信息和知识爆炸式的增长，特别是因特网商用化后的迅猛发展，使传统的电信业受到巨大的震动和冲击。带给我们的启示是，问题的核心在于“信息”。在信息和知识已成为社会和经济发展的战略资源和基本要素的时代中，人们更加需要随时随地获取信息，原来点对点的固定电话通信方式已远不能满足需求了。人类需要宽带的无线通信技术，来满足多媒体化、普及化、多样化、全球化和个性化的信息交流。无线通信是指采用电磁波进行信息传递的通信方式。早在1897年，马可尼使用800KHZ中波信号进行了从英国至北美纽芬兰的世界上第一次横跨大西洋的线无电报通信试验，开创了人类无线通信的新纪元。在无线通信初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。20世纪20年代初人们发现的短波通信，直到20世纪60年代卫星通信兴起前，它一直是远程国际通信的重要手段，并且目前对应急通信和军用通信依然有一定实用价值。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的重要手段。模拟调频传输容量高达2700路，亦可同时传输高质量彩色电视信号；尔号逐步进入中容量至大容量数字微波传输。80年代中期以来，随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制与检测技术的发展，使数字微波传输产生了一个革命性变化。特别应该指出的是20世纪80年代到90年代发展起来的一整套高速多状态自适应编码调制解调技术与信息号处理及信号检测技术，对现今卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输、通用高速有线/无线接入，乃至高质量磁性记录等诸多领域的信号设计与信号处理及应用，发挥了重要作用。随着国民经济和社会发展的信息化，人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式，移动通信发展至今大约经历了五个阶段；第一阶段为20年代初至50年代初，主要用于舰船及军有，采用短波频及电子管技术，至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS.第二阶段为50年代到60年代，此时频段扩展至UHF450MHZ，器件技术已向半导体过渡，大都为移动环境中的专用系统，并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ，美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。第四阶段为80年代初至90年代中，为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段，并逐步向个人通信业务方向迈进；此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行，频段扩展至900MHZ~1.9GHZ，而且除公众蜂窝电话通信系统外，无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统、无中心多信道选址移动通信系统等各类移动通信手段适应用户市场需求同时兴起并各显神通。第五阶段为90年代中至今，随着数据通信与多媒体业务需求的发展，适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起，其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进，包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。对于第三代移动TMT-2000纷纷参与标准的制定，经多次融合努力在1999年10月25日至11月5日芬兰赫尔辛基召开的ITU-R TG8/1第18次会议上5类RTT技术标准共6种方案成为最终结果。中国的TD-SCDMA方案也已成为其中之一。应该指出，UTRAWCDMA DS及TIA cdma2000MC的相应起步样机已经诞生，包括以GSM、csmaOne后向兼容为基础的第二代半过渡设备（G）EDGE、cdma IS-95B HDR（2.4Mbit/s峰值速率，64QAM调制）及cdma2000-1X等亦已推出。此外，为接续Internet移动游览应用的无线应用协议（WAP）与无线连接技术蓝牙（Blue tooth）已经产生。从网络的角度来看，接入网可分成有线接入网和无线接入网、光缆同轴混合接入网、铜线电缆、对绞线、电话（一般为铜线）接入网等等；无线接入技术是近些年迅速发展起来的新技术领域，它从概念上产生了一个重大的飞跃，即不需要缆线类物理传输媒质而采用无线传播手段来代替部分接入网甚至入网的全部，从而达到降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。无线接入网品种繁多，如移动卫生系统，蜂窝移动通信系统，集群通信系统，一点到多点微波通信系统，微波蜂窝的无线本地接入系统（PHS、PAS、PACS、DECT）等。短距离之内的接入技术主要有蓝牙（Blue tooth）、红外线、DECT、IEEE802.11和共享无线接入协议（SWAP）/HomeRF等系统。继广域网（WAN、Wind、Area Network或城域网，MAN，Metropolitan Area Network）、局域网（LAN，Local Area Network）之后，最近人们又提出了“无线个域网”（WPAN、Wireless Personal Area Network）。这一新概念将小范围应用提升至网络理论的高度。在短短的时间，WPAN成为一个受人瞩目的新热点，WPAN的研究组成立不到1上，就演变为IEEE的专门工作组IEEE802.5（即WPAN Working Group，于1999年3月成立），可见其受重视的程度。比较而言，Blue tooth系统更具有代表性，它正根据WPAN的概念向前发展。事实上，Blue tooth和WPAN的概念相辅相成，Blue tooth已经是WPAN的一个雏形。从它最初由Ericsson，IBM，Inter，Nokia和Toshiba公司作为原始发起组织而推出，1年多时间已吸引了近2000个国际上有影响的公司参与。1999年底，美国的4家公司3COM，Lucent，Microsoft和Motorola，与上述5公司一样作为Blue tooth的发起组织，使它在与SWAP、IEEE802.11等类似应用标准的竞争中脱颖而出，发展前景更加明朗。为了推动Blue tooth的发展，Blue tooth的标准是非专利的，Blue tooth已成为目前通信领域的一个新热点，预计不远的将来就可成为小范围无线多媒体通信的国际标准。总之，无线通信技术前景一片光明。2、我国无线通信技术的发展当前，中国是世界各国通信技术运营商和设备制造商关注的焦点，大家都希望在中国的市场上占有自己的发展空间和市场份额。移动通信在中国发展十分迅速，中国移动通信的走向一直为世人所瞩目。1987年11月，我国广东正式开通了第一个TACS制式模拟蜂窝移动通信系统，实现了移动电话用户“零”的突破。1994年底，广东又首先开通了GSM数字蜂窝移动通信系统，至1995年，全国已15个省、市也相继开通了GSM移动通信网。迄今为止，全国各省、自治区、直辖市面上都建设了GSM网，实现了国内和国际的全自动温游。目前我国正在积极准备在21世纪初期开展第三代移动通信的商用试验。从1987年至今，我国移动电话用户数的增长很快，尤其是GSM网更是以人们始料不及的速度在迅猛发展。这主要是因为GSM系统在技术和经济方面均比TACS系统有较大的优势，更重要的是我国在GSM运营领域引入了竞争机制，促进了GSM网的发展。我国的移动通信用户已超过了8000万，位居世界第二。近10年来，我国在移动通信领域的科研、设备生产等方面也取得了可喜的进步。国产移动通信设备—交换系统、基站和手机等都已经投入生产，并陆续投放市场，第三代移动通信系统的开发和研究也正与世界同步。可见，中国无线通信在运营业与制造业上已取得了第一阶段的成功。3、今后无线通信技术的趋势21世纪的电信技术正进主一个关键的转折时期、未来十年将是技术发展最为活跃的时期。信息化社会的到来以及IP技术的兴起，正深刻的改变着电信网络的面貌以及未来技术发展的走向。未来无线通信技术发展的主要趋势是宽带化、分组化、综合经、个人化、主要特点体现为以上几个方面：（1）宽带化是通信信息技术发展的重要方向之一。随着光纤传输技术以及高通透量网络节点的进一步发展，有线网络的宽带化正在世界范围内全面展开，而无线通信技术也正在朝着无线接入宽带化的方向演进，无线传输速率将从第二代系统的9.6Kbit/s向第三代移动通信系统的最高速率2Mbit/s发展。（2）核心网络综合化，接入网络多样化。未来信息网络的结构模式将向核心网/接入网转变，网络的分组化和宽带化，使在同一核心网络上综合传送多种业务信息成为可能，网络的综合化以及管制的逐步开放和市场竞争的需要，将进一步推动传统的电信网络与新兴的计算机网络的融合。接入网是通信信息网络中最具开发潜力的部分，未来网络可通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备，接入核心网实现用户所需的各种业务。在技术上实现固定和移动通信等不同业务的相互融合，尤其是无线应用协议（WAP）的问世，将极大地推动无线数据业务的开展，进一步促进移动业务与IP业务的融合。（3）信息个人化是下世纪初信息业进一步发展的主要方向之一。而移动IP正是实现未来信息个人化的重要技术手段，在手机上实现各种IP应用以及移动IP技术正逐步成为人们关注的焦点之一。移动智能网技术与IP技术的组合将进一步推动全球个人通信的趋势。（4）移动通信网络结构正在经历一场深刻的变革，随着网络中数据业务量主导地位的形成，现有电路交换网络向IP网络过渡的趋势已不可阻挡，IP技术将成为未来网络的核心关键技术，IP协议将成为电信网的主导通信协议。随着移动通信通用分组无线业务（GPRS）的引入，用户将在端到端分组传输模式下发送和接收数据，打破传统的数据接入接式。以IP为基础组网，开始了移动骨干网IP应用的实践。4、无线通信技术在数字社区中的应用无线通信技术的发展为实现数字化社区提供了有力的保证，数字化社区提供了有力的保证。数字化社区的特点是信息的交流非常的广泛和方便，无论是实验室、办公室还是家庭，计算机及其外设的应用越来越普及，社区中的设备也都有电脑控制。如果它们之间的通信仍然采用有线方式的话，这将给使用带来很大的不便。Blue tooth技术为我们建立一个全无线的工作环境和生活环境，Blue tooth标准已制定了和计算机以及与Internet、PSTN、ISDN（Integrated Services Digital Network）、LAN、WAN、xDSL（xDigital subscriber loop）等网络的接口协议，其目标是用单一的Blue tooth标准来建立起和众多国际标准的连接。目前它用1Mb/s的速率已完全可以胜认这些工作，将来根据IEEE802.15的发展计划，可以将速率提高到20Mb/s以上。我们可以使用无线电缆来连接办公室和家庭中的电子设备，甚至包括键盘、鼠标等也采用无线传输。我们拥有一个无线公务包，以便携计算机和掌上计算机为代表，采用无线方式和其他设备或网络相连接，使我们拥有一个可流动的办公室。Internet和移动通信的迅速发展，使人们对电脑以外的各种数据源和网络服务的需求日益增长。数字照相机、数字摄像机等设备装上Blue tooth系统，既可免去使用电缆的不便，又不可不受内存溢出的困扰，随时随地可将所摄图片或影像通过同样装上Blue tooth系统的手机或其他设备传回指定的计算机中。PDA（Personal Digital Assistant）装上Blue tooth系统后，采用无线方式收、发E-mail甚至浏览网页将更为方便。Blue tooth的硬件电路可以做到微型化，在Headset上应用非常合适。装上Blue tooth系统的Headset可以使它和手机进行无线连接，也可以使人在小范围内自由走动地打电话、收听音乐，在较大的范围内召开电话会议。微型化、低功耗和低成本的特性给Blue tooth在人们日常生活中的应用开拓了近乎无限的空间。例如，Blue tooth构成的无线电电子锁比其它非接触式电子锁或IC锁具有更高的安全性和适用性，各种无线电遥控器（特别是汽车防盗和遥控）比红外线遥控器的功能更强大，在餐馆酒楼用膳时菜单的双向无线传输或招呼服务员提供指定的服务（如添茶、加饮料等）将更为方便等。利用蓝牙做出来的传感器可以随时监视家庭中的冰箱存量的变化，从而随时反映出用户所需要的物品，如果再连接到Internet上的话，可以实现网上购物。未来的信息家电将以Internet和家庭网络为基础、以无线连接实现双向传输，是具有一定智能的3C（Computer、Communication和Consumer）相融合的信息产品。以蓝牙技术设计的数字手机、家庭及办公室电话、小型PBX等电话系统，实现了真正意义上的个人通信。蓝牙提供了低成本、低功耗的无线接入式，顺应了现代通信技术和应用的发展潮流，在信息家电和移动通信等方面具有巨大的发展潜力。蓝牙技术自提出以来，在短短的2年内已风靡全球。根据市场调查和预测，1999年蓝牙技术的产品全球销量几乎为零，2000年猛增到3670万美元，2001年将在到1.26亿美元，2006年可达到到6.99亿美元；2002年，全球使用蓝牙技术的计算机外围设备将达到1.5亿台，使用蓝牙技术笔记本电脑将达到2500万部；2003年全球90%以上的笔记本电脑将使用蓝牙技术，2006年全球将推出6.7亿台使用蓝牙技术的信息家电。回顾无线通信的发展历程，个人通信的移动性与无缝隙覆盖多媒体综合业务需求将愈来愈突出。频谱延伸至毫米波、亚毫米波的电磁“无线光纤”乃至激光与粒子通信范畴的无线通信将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。市场是发展的驱动力。尽管我国的移动通信和互联网发展十分迅速，但我国目前的移动电话和网络用户普及率还很低，面对我国12亿人口，我国在网络规模和容量方面有很大的发展空间。同时，竞争局面的形成，促使运营企业积极拓展新业务、新应用，向用户提供丰富的选择，以满足用户多方面、多层次的需求。因此，在移动通信和互联网上的应用开发也有很大的发展潜力。我们要积极促进无线领域的科技进步、技术创新，为实现科教兴国战略，增强中华民族的综合国力，为全球信息化及经济全球化环境下的国际社会与全人类的发展而积极贡献力量。
通信业已经走进了千家万户，成为了大家日常生活不可分割的一部分，如今一些高校也设立了专门的通信专业。下面我给大家带来通信专业 毕业 论文题目参考_通信方向专业论文题目，希望能帮助到大家!
通信专业毕业论文题目
1、高移动无线通信抗多普勒效应技术研究进展
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5、散射通信系统电磁辐射影响分析
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8、沙尘暴对对流层散射通信的影响分析
9、测控通信系统中低延迟视频编码传输 方法 研究
10、传输技术在通信工程中的应用与前瞻
11、城市通信灯杆基站建设分析
12、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用
13、关于军事通信抗干扰技术进展与展望
14、城轨无线通信系统改造方案研究
15、无线通信系统在天津东方海陆集装箱码头中的运用
16、分析电力通信电源系统运行维护及注意事项
17、 无线网络 通信系统与新技术应用研究
18、基于电力载波通信的机房监控系统设计
19、短波天线在人防通信中的选型研究
20、机场有线通信系统的设计简析
21、关于通信原理课程教学改革的新见解
22、机载认知通信网络架构研究
23、无线通信技术的发展研究
24、论无线通信网络中个人信息的安全保护
25、短波天波通信场强估算方法与模型
26、多波束卫星通信系统中功率和转发器增益联合优化算法
27、HAP通信中环形波束的实现及优化
28、扩频通信中FFT捕获算法的改进
29、对绿色无线移动通信技术的思考
30、关于数据通信及其应用的分析
31、广播传输系统中光纤通信的应用实践略述
32、数字通信信号自动调制识别技术
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34、光纤通信网络优化及运行维护研究
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37、探究无线通信技术在测绘工程中的应用情况
38、卫星语音通信在空中交通管制中的应用
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44、数能一体化无线通信网络
45、无线通信系统中的协同传输技术
46、无线通信技术发展分析
47、实时网络通信系统的分析和设计
48、浅析通信工程项目管理系统集成服务
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50、电力通信光缆运行外力破坏与预防 措施
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53、长途光缆通信线路的防雷及防强电设计
54、电网近场无线通信技术研究及实例测试
55、气象气球应急通信系统设计
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铁道信号专业毕业论文题目
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传感器(英文名称：transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。这是我为大家整理的传感器技术论文 范文 ，仅供参考!传感器技术论文范文篇一 传感器及其概述 摘 要 传感器(英文名称：transducer/sensor)是直接作用于被测量、并能按一定规律将其转化为同种或别种量值输出的器件。目前，传感器转换后的信号大多是电信号，因而从狭义上讲，传感器是把外界输入的非电信号转换为电信号的装置。 【关键词】传感器 种类 新型 1 前言 传感器是测试系统的一部分，其作用类似于人类的感觉器官，也可以认为是人类感官的延伸。人们借助传感器可以去探测那些人们无法用或不便用感官直接感知的事物，如用热电偶可以测量炽热物体的温度;用超声波换能器可以测海水深度;用红外遥感器可从高空探测地面形貌、河流状态及植被的分布等。因此，可以说传感器是人们认识自然界事物的有力工具，是测量仪器与被测量物体之间的接口。通常情况下，传感器处于测试装置的输入端，是测试系统的第一个环节，其性能直接影响着整个测试系统，对测试精度有很大影响。 2 传感器的分类 按被测物理量的不同，可以分为位移、力、温度、流量传感器等;按工作的基础不同，可以分为机械式传感器、电气式传感器、光学式传感器、流体式传感器等;按信号变换特征可以分为物性型传感器和结构型传感器;根据敏感元件与被测对象直接的能量关系，可以分为能量转换型传感器与能量控制型传感器。 3 常见传感器介绍 3.1 电阻应变式传感器 电阻应变式传感器又叫电阻应变计，其敏感元件是电阻应变。应变片是在用苯酚，环氧树脂等绝缘材料浸泡过的玻璃基板上，粘贴直径为0.025mm左右的金属丝或金属箔制成。敏感元件也叫敏感栅。其具有体积小、动态响应快、测量精度高、使用简单等优点。在航空、机械、建筑等各行业获得了广泛应用。电阻应变片的工作原理是基于金属的应变效应，即金属导体在外力作用下产生机械形变，其电阻值随机械变形的变化而变化。其可以分为：金属电阻应变片和半导体应变片式两类。金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。它们的主要区别在于：金属电阻应变片式是利用导体形变引起电阻变化，而半导体应变片式则是利用电阻率变化引起电阻的变化。 3.2 电容式传感器 电容式传感器是将被测物理量转换成电容量变化的装置，它实质是一个具有可变参数的电容器。由于电容与极距成反比，与正对面积和介质成正比，因此其可以分为极距变化型、面积变化型和介质变化型三类。极距变化型电容传感器的优点是可进行动态非接触式测量，对被测系统的影响小，灵敏度高，适用于较小位移的测量，但这种传感器有非线性特性，因此使用范围受到一定限制。面积变化型传感器的优点是输出与输入成线性关系，但与极距型传感器相比，灵敏度较低，适用于较大的直线或角位移的测量。介质变化型则多用于测量液体的高度等场合。 3.3 电感式传感器 电感式传感器是将被测物理量，如力、位移等，转换为电感量变换的一种装置，其变换是基于电磁感应原理。电感式传感器种类很多，常见的有自感式，互感式和涡流式三种。 电感式传感器具有以下特点：结构简单，传感器无活动电触点，因此工作可靠寿命长。灵敏度和分辨力高，能测出0.01微米的位移变化。传感器的输出信号强，电压灵敏度一般每毫米的位移可达数百毫伏的输出。线性度和重复性都比较好，在一定位移范围(几十微米至数毫米)内，传感器非线性误差可达0.05%～0.1%。同时，这种传感器能实现信息的远距离传输、记录、显示和控制，它在工业自动控制系统中广泛被采用。但不足的是，它有频率响应较低，不宜快速动态测控等缺点。 3.4 磁电式传感器 磁电式传感器是把被测物理量转换为感应电动势的一种传感器，又称电磁感应式或电动力式传感器。其工作原理是一个匝数为N的线圈，当穿过它的磁通量变化时，线圈产生了感应电动势。磁通量的变化可通过多种方式来实现，如磁铁与线圈做切割磁力线运动、磁路的磁阻变化、恒定磁场中线圈面积的变化，因此可制造出不同类型的传感器用于测量速度、扭矩等。 3.5 压电式传感器 压电式传感器是一种可逆传感器，是利用某些物质的压电效应进行工作的器件。最简单的压电式传感器是在压电晶片的两个工作面上进行金属蒸镀，形成金属膜，构成两个电极。当晶片受压力时，两个极板上聚集数量相等而极性相反的电荷，形成电场。因此压电传感器可以看成是电荷发生器，又可以看作电容器。 4 新型传感器 4.1 生物传感器 生物传感器是用生物活性材料(酶、蛋白质、DNA、抗体、抗原、生物膜等)与物理化学换能器有机结合的一门交叉学科，是发展生物技术必不可少的一种先进的检测 方法 与监控方法，也是物质分子水平的快速、微量分析方法。各种生物传感器有以下共同的结构：包括一种或数种相关生物活性材料(生物膜)及能把生物活性表达的信号转换为电信号的物理或化学换能器(传感器)，二者组合在一起，用现代微电子和自动化仪表技术进行生物信号的再加工，构成各种可以使用的生物传感器分析装置、仪器和系统。生物传感器的原理：待测物质经扩散作用进入生物活性材料，经分子识别，发生生物学反应，产生的信息继而被相应的物理或化学换能器转变成可定量和可处理的电信号，再经二次仪表放大并输出，便可知道待测物浓度。 4.2 激光传感器 激光传感器：利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。激光传感器原理：激光传感器工作时，先由激光发射二极管对准目标发射激光脉冲。经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号，并将其转化为相应的电信号。 5 结束语 随着科技的飞速发展，人们不断提高着自身认知世界的能力。传感器在获取自然和生产领域中发挥着巨大上的作用。目前，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面起到重要的推动作用。相信未来，传感器技术将会出现一个飞跃。 作者简介 杨天娟(1991-)，女，河北省邯郸市人。现为郑州大学本科生，主要研究方向为机械工程及自动化。 作者单位 郑州大学机械工程学院 河南省郑州市 450001 传感器技术论文范文篇二 温度传感器 摘 要：温度传感器是最早开发、也是应用最广泛的一种传感器。据调查，早在1990年，温度传感器的市场份额就大大超出了 其它 传感器。从17世纪初，伽利略发明温度计开始，人们便开始了温度测量。而真正把温度转换成电信号的传感器，是1821年德国物理学家赛贝发明的，也就是我们现在使用的热电偶传感器。随后，铂电阻温度传感器、半导体热电偶温度传感器、PN结温度传感器、集成温度传感器相继而生。也使得温度传感器更加广泛的应用到我们的生产和生活中。本文主要介绍了温度传感器的分类、工作原理及应用。 关键词：温度传感器;温度;摄氏度 中图分类号：TP212 文献标识码：A 文章 编号：1674-7712 (2014) 02-0000-01 温度传感器(temperature transducer)，利用物质各种物理性质随温度变化的规律把温度转换为可用输出信号。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类。现代的温度传感器外形非常得小，这样更加让它广泛应用在生产实践的各个领域中，也为我们的生活提供了无数的便利和功能。 一、温度的相关知识 温度是用来表征物体冷热程度的物理量。温度的高低要用数字来量化，温标就是温度的数值表示方法。常用温标有摄氏温标和热力学温标。 摄氏温标是把标准大气压下，沸水的温度定为100摄氏度，冰水混合物的温度定为0摄氏度，在100摄氏度和0摄氏度之间进行100等份，每一等份为1摄氏度。热力学温标是威廉汤姆提出的，以热力学第二定律为基础，建立温度仅与热量有关而与物质无关的热力学温标。由于是开尔文 总结 出来的，所以又称为开尔文温标。 二、温度传感器的分类 根据测量方式不同，温度传感器分为接触式和非接触式两大类。接触式温度传感器是指传感器直接与被测物体接触，从而进行温度测量。这也是温度测量的基本形式。其中接触式温度传感器又分为热电偶温度传感器、热电阻温度传感器、半导体热敏电阻温度传感器等。 非接触式温度传感器是测量物体热辐射发出的红外线，从而测量物体的温度，可以进行遥测。 三、温度传感器的工作原理 (一)热电偶温度传感器。热电偶温度传感器结构简单，仅由两根不同材料的导体或半导体焊接而成，是应用最广泛的温度传感器。 热电偶温度传感器是根据热电效应原理制成的：把两种不同的金属A、B组成闭合回路，两接点温度分别为t1和t2，则在回路中产生一个电动势。 热电偶也是由两种不同材料的导体或半导体A、B焊接而成，焊接的一端称为工作端或热端。与导线连接的一端称为自由端或冷端，导体A、B称为热电极，总称热电偶。测量时，工作端与被测物相接触，测量仪表为电位差计，用来测出热电偶的热电动势，连接导线为补偿导线及铜导线。 从测量仪表上，我们观测到的便是热电动势，而要想知道物体的温度，还需要查看热电偶的分度表。 为了保证温度测量结果足够精确，在热电极材料的选择方面也有严格的要求：物理、化学稳定性要高;电阻温度系数小;导电率高;热电动势要大;热电动势与温度要有线性或简单的函数关系;复现性好;便于加工等。根据我们常用的热电极材料，热电偶温度传感器可分为标准化热电偶和非标准化热电偶。铂铑-铂热电偶是常用的标准化热电偶，熔点高，可用于测量高温，误差小，但价格昂贵，一般适用于较为精密的温度测量。铁-康铜为常用的非标准化热电偶，测温上限为600摄氏度，易生锈，但温度与热电动势线性关系好，灵敏度高。 (二)电阻式温度传感器。热电偶温度传感器虽然结构简单，测量准确，但仅适用于测量500摄氏度以上的高温。而要测量-200摄氏度到500摄氏度的中低温物体，就要用到电阻式温度传感器。 电阻式温度传感器是利用导体或者半导体的电阻值随温度变化而变化的特性来测量温度的。大多数金属在温度升高1摄氏度时，电阻值要增加0.4%到0.6%。电阻式温度传感器就是要将温度的变化转化为电阻值的变化，再通过测量电桥转换成电压信号送至显示仪表。 (三)半导体热敏电阻。半导体热敏电阻的特点是灵敏度高，体积小，反应快，它是利用半导体的电阻值随温度显著变化的特性制成的。可分为三种类型：(1)NTC热敏电阻，主要是Mn，Co，Ni，Fe等金属的氧化物烧结而成，具有负温度系数。(2)CTR热敏电阻，用V，Ge，W，P等元素的氧化物在弱还原气氛中形成烧结体，它也是具有负温度系数的。(3)PTC热敏电阻，以钛酸钡掺和稀土元素烧结而成的半导体陶瓷元件，具有正温度系数。也正是因为PTC热敏电阻具有正温度系数，也制作成温度控制开关。 (四)非接触式温度传感器。非接触式温度传感器的测温元件与被测物体互不接触。目前最常用的是辐射热交换原理。这种测温方法的主要特点是：可测量运动状态的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可用来测量温度场的温度分布，但受环境温度影响比较大。 四、温度传感器的应用举例 (一)温度传感器在汽车上的应用。温度传感器的作用是测量发动机的进气，冷却水，燃油等的温度，并把测量结果转换为电信号输送给ECU.对于所有的汽油机电控系统，进气温度和冷却水温度是ECU进行控制所必须的两个温度参数，而其他的温度参数则随电控系统的类型及控制需要而不尽相同。进气温度传感器通常安装在空气流量计或从空气滤清器到节气门体之间的进气道或空气流量计中，水温传感器则布置在发动机冷却水路，汽缸盖或机体上上的适当位置.可以用来测量温度的传感器有绕线电阻式，扩散电阻式，半导体晶体管式，金属芯式，热电偶式和半导体热敏电阻式等多种类型，目前用在进气温度和冷却水温度测量中应用最广泛的是热敏电阻式温度传感器。 (二)利用温度传感器调节卫生间的温度。温度传感器还能调节卫生间内的温度，尤其是在洗澡的时候，能自动调节卫生间内的温度是很有必要的。通过温湿度传感器和气体传感器就能很好的控制卫生间内的环境从而使我们能够拥有一个舒适的生活。现在大部分旅馆和一些公共场所都实现了自动调节，而普通家庭的卫生间都还是人工操作，尚未实现自动调节这主要是一般客户不知道能够利用传感器实现自动化，随着未来人们的进一步了解，普通家庭的卫生间也能实现自动调节。 参考文献： [1]周琦.集成温度传感器的设计[D].西安电子科技大学，2007.
罪犯心理矫治在我国实施以来,已积累和丰富的 经验 ,随着社区心理矫正的产生,原来关于罪犯心理矫治的适用对象需要界定,社区心理矫正应当作为罪犯心理矫治的一个重要组成部分。下面是我为大家整理的有关罪犯心理矫治论文，供大家参考。
摘 要 本文对国外罪犯心理矫治领域中的新进统计技术做了一个较深入的考察和介绍，并强调了新发展出来的统计技术——ROC曲线和logistic线性回归模型等对罪犯评估结论准确性的巨大借鉴和促进作用。
关键词 罪犯心理矫治 ROC曲线 logistic线性回归模型
基金项目：中国政法大学2011年教学改革立项项目《罪犯心理矫治案例课研究》研究成果。
作者简介：郑红丽，中国政法大学社会学院。
中图分类号：D916文献标识码：A 文章 编号：1009-0592(2013)05-236-02
罪犯心理矫治课程是一门法学和心理学结合程度比较高的实操课程，也是一门学生走出校门以后可能需要直接应用的课程。但是我国目前罪犯心理矫治课程中操作性内容缺乏，而且与国外新技术、新 方法 脱节严重。笔者拟将国外近年来在罪犯矫治领域的新近统计技术引入课堂，以期提高学生未来实务工作的操作性和有效性。
一、罪犯心理矫治评估结论的特殊性
一般来说，当今的罪犯心理矫治至少要达到以下目的：通过特定个体的早期行为先兆识别出犯罪可能性高的群体，获取预测性的信息并进而把这些信息应用在制定刑事司法的决策中，比如应用在判罪或释放的决策中。而正如Andrews 和Bonta (2003)所言，这种识别或预功能就是要得出统计的或精确的预测指数，以客观的证据为指导预测犯罪并选择相应的对策。所以，相关的统计分析技术就显得尤为重要。但是，和一般的心理统计不一样是，罪犯心理矫治作出预测结论的过程更象医学上一个对“病人”作出“是否患病”的诊断过程。此外，随着认识水平的提高和统计技术的发展，人们已经意识到，对于罪犯再犯风险的预测“结论”不再只是简单地根据事先设定的“一个绝对的分界点(an arbitrary cut-off point)”做出判断的过程，而是通过“风险决策”程序最终做出一个“诊断(Diagnosis)”的过程。这一诊断结论实际上只有两种：高风险或低风险。而与之相对应的是，这名罪犯事实上也分属于两类人：未来出现再犯或者没有再犯。由此，我们可以得到以下的2X2的列联表(contingency table)(表1)：
表1. 2X2预测准确性表
由表1可知，当罪犯心理矫治评估人员针对一名罪犯作出了“高风险”或“低风险”的诊断结论以后，会出现4种情况：事实上的再犯被正确地诊断为高风险，即真阳性(true positive，TP);事实上没有再犯的被错误地诊断为高风险，即假阳性(false posivive， FP);事实上的再犯者被错误地诊断为低风险，即假阴性(false negative，FN);以及事实上没有再犯的被正确地诊断为低风险，即真阴性(true negative，TN)。这样的数据形式是典型的信号检测论(Signal Detection Theory，SDT)的研究对象。
二、信号检测论理论及ROC曲线的应用
信号检测论最早出现于雷达侦测领域，即借助于统计方法帮助雷达有效的区别雷达“信号”和“背景噪音”(Leshowitz， 1969)。经过二战的强力促进，信号检测论及其相应的技术和方法得到了极大的完善和提升，并在战后逐步扩大到 其它 应用领域，如医药行业、非损伤性检测、信息检索、产品检验、调查研究，以及临床心理学等(Swets，1996)。而近年来，研究者开始试着将信号检测论引入罪犯心理矫治领域(如Mossman， 1994; Ward & Dockerill， 1999;Grann， Belfrage & Tengstrom， 2000; Andrews & Bonta，2003)。
信号检测论的重要发现在于：人们在作出“肯定”或“否定”诊断时，实际上是包括2个过程：辨别(discrimination)和决策(decision)。所以简单地使用总体准确率来表示罪犯风险评估结论的准确性并不是一个值得推崇的方法，应该寻求那些能同时反映辨别和决策水平的数据指标。这样的指标有多种，但目前国际上公认的，仍是ROC这一指标的应用最为广泛(Arian，1998，宇传华，2000)。所谓ROC，其英文名为Receiver Operating Characteristic Curve(接受者操作特征曲线)，也有称为Relative Operating Characteristic Curve(相对操作特征曲线)，都简称ROC，具体见图1。
图1 任何决策标准(criterion)下，以Hit Rate为Y轴，以False Alarm Rate为X轴的ROC曲线Simpson和Fitter(1973)提出以“ROC曲线下的面积(Area Under Curve，简称AUC，记为A)做为诊断准确性的指标”。AUC的取值范围在0至1之间，值越大表示诊断准确性或判断能力越好。宇传华(2002)认为AUC到达0.9以上时诊断价值较高，0.7-0.9时诊断价值中等，低于0.7时诊断价值则较低。例如图中ROC曲线的AUC值为0.67，其诊断准确性较差，不具有诊断价值。
三、目前的发展趋势
正是因为将信号检测论理论引入到罪犯心理矫治领域，使得我们对罪犯评估结论形成过程有了新的认识：随着人类认识水平和解决问题能力的提高，特别是统计技术的迅猛发展，罪犯评估技术不再是一个简单的临床诊断过程，而是一个引入了风险管理与机率的观念，利用强大的统计方法，做出最终诊断结论的决策行为。
首先，评估结论的做出不再是依靠个人主观经验做出，而是利用研究分析和统计方法，从庞大而纷繁的资料中筛选值得信赖的预测因子(预测变量，predictor variables)，最终形成一个较为稳定和精确的诊断统计模型(statistical models)。一般情况下，涉及诊断和预测的典型方程式为： response variable=g(predictor variables，parameters，random noise)
其中的反应变量(response variable)也是因变量y，在罪犯评估中，y只有两个值，是二分类别变量。y=1如果表示评估结论为罪犯“高风险”，则y=0则代表为“低风险”。而预测变量(predictor variables)也是自变量x，对于方程式g而言，目前我们一般将其假设为一个具有k个预测变量x=(x1，x2，x3，…，xk)的logistic线性回归模型(linear logistic regression models)，所以这一模型可以表达为更典型的方程式：
score(x)= 0+ 1x1+ 2x2+ 3x3+…+ kxk
通过对已有的资料或数据进行统计分析，或者对测谎专家测谎经验进行调查分析后，我们可以获得一些有在统计学上表现出来预测力较好的回归模型，例如M4、M5，具体数据如表2。
分别以这两个诊断模型为依据，进行罪犯风险评估，做出最后的诊断结论——“高风险”或“低风险”。然后对比最后事实上的再犯与否计算出相应的“击中率”和“虚报率”。如此反复多次以后，就可以得到若干对“击中率”和“虚报率”数据，并据此可绘制成两个诊断模型所分别对应的ROC曲线，结果如图2。
表2
注：因变量为score(x)
将上述数据转化成具体的诊断线性回归模型分别为
M4：score (x)=3.8 +3.1x1+2.4x2+2.1x3+2.6x4+1.4x5;
M5：score (x)=5.4 +4.3x1+2.7x2+2.2x3。
图2 根据实际数据绘出的模型M4和M5所对应的ROC曲线
从图2中我们可以非常直观地知道诊断模型M4(AUC=0.944)应是比诊断模型M5(AUC=0.78)诊断准确性更高的诊断模型。Grove等人对136个相关研究进行元分析发现.使用这类评估方法要优于传统的临床评估方法 (Grove et al， 2000)。
参考文献：
[1]Andrews， D. A.， & Bonta， J.. The psychology of criminal conduct， third edition. Cincinnati， OH： Anderson. 2003.
[2]Leshowitz B. Comparison of ROC curves from one and two interval rating scale procedures. The Journal of Acoustical Society of America.1969(46).
[3]Swets， J. A.. Signal detention theory and ROC analysis in psychology and diagnostics： Collected papers. Mahwah， NJ： Lawrence Erlbaum Association. 1996.
[4]宇传华. ROC分析方法及其在医学研究中的应用. 中国优秀博硕士学位论文全文数据库 (博士). 2000.
[5]Arian R van Erkel. Receiver operating characteristic (ROC) analysis： Basic principles and application in radiology. European Journal of radiology.1998(27).
[6]Simpson， AJ， & Fitter， MJ. What is the best index of detectability? Psychological Bulletin. 1973(80).
[7]余松林主编. 医学统计学.人民卫生出版社. 2002.
[8]Grove， W.M.， Zald， D. H.， Lebow， B. S.， Snitz， B.E.， & Nelson， C.. Clinical versus mechanical prediction： A meta-analysis. Psychological Assessment. 2000(12).
【摘要】罪犯的心理矫治是监狱劳教所在 教育 改造和教育挽救工作中，运用心理学的原理和方法，直接引人犯罪心理学的研究成果，通过对罪犯劳教人员开展心理测验、心理评估，掌握罪犯劳教人员个体心理结构特征，进行心理健康教育、心理咨询和心理治疗，帮助罪犯劳教人员消除不良心理及其他心理障碍、心理疾病，促使其心理结构向良性方向转化。罪犯的心理矫治，目前被看作除狱政管理、教育改造、劳动改造之外的第四大罪犯改造手段。在上世纪60年代以前，随着世界范围内各种心理学派的发展，心理矫治被应用到罪犯改造体系中，并出现蓬勃发展的势头，60年代以后因为其本身具有一定的局限性而被冷藏，但是经过实践的打击与发展，在80年代慢慢走向复苏，到如今发展迅速。而我国从90年代开始，心理矫治才在监狱系统中逐步发展起来。笔者研究了心理矫治在罪犯改造中的价值，和我国目前在此方面的理论研究和实施现状及存在的问题，在此基础上，借鉴国外一些先进理论及实践经验，结合我国的相关社会 文化 价值等基本国情，从而得出一些关于制度完善的思考与建议。
【关键词】罪犯的心理矫治;罪犯改造;实施现状
一、罪犯心理矫治的概念与地位作用
(一)罪犯心理矫治的概念
在世界范围内，心理娇治在罪犯改造中起着重要的作用，已成为监狱改造罪犯的重要手段，对此方面的理论研究也层出不穷。国外尤其是发达国家对此研究比较深入，并且在监狱实践中得到很好的运用。我国从上世纪80年代逐步引进这一模式以来，国内的许多学者纷纷对此理论在实践中的应用进行研究，主要涉及到我国监狱罪犯改造中心理矫治的适用现状以及对存在的问题进行相关对策的探索。
而首先研究的前提是准确地界定它的概念，根据我国的具体国情，可将“罪犯的心理矫治”定义为：监狱劳教所在教育改造犯人的工作过程中，运用心理学的原理和方法，直接引入犯罪心理学的研究成果，通过对罪犯劳教人员开展心理测验和心理评估，掌握罪犯劳教人员个体心理结构特征，用科学的方法进行心理健康教育、心理咨询和心理治疗，帮助罪犯劳教人员消除不良心理及其他心理障碍、心理疾病，促使其心理结构向良性方向转化。
罪犯的心理矫治是建立在一定的哲学基础之上的，人的理性和意识的存在，向善的基本人格因素和悔罪感的存在，为罪犯的心理矫治提供了人性基础。针对犯罪产生的个体因素采取的特殊预防 措施 ，主要是从犯罪产生的个体原因出发，通过对个体的生活指导、心理治疗、欲望克制等方式，改造与消除个人与社会不相适应的缺陷与矛盾，以达到预防某些个人走上违法犯罪道路的目的。刑罚本身没有什么意义，只有在为了实行一定的目的即矫正、教育罪犯的目的才具有价值，其认为刑罚只有在预防犯罪所必需的限度内进行实施才是正当的。
(二)罪犯心理矫治的地位作用
1、心理矫治在罪犯改造中的地位。心理矫治在罪犯改造中的地位问题关系到心理矫治在监狱系统内的推广和普及，关于罪犯心理矫治的地位问题，在我国主要存在几种观点：一是认为心理矫治是独立于狱政管理、劳动改造、教育改造等传统改造手段的改造罪犯的基本手段之一;二是认为罪犯心理矫治是现代罪犯教育改造体系的重要组成部分，是我国监狱的教育改造工作在新时期的深化和发展，它是一项相对独立的工作方法，具有不可替代的作用;三是认为罪犯心理矫治是监管改造罪犯的一种综合性方法和手段。根据司法部下发的《监狱教育改造工作规定》、《教育改造罪犯纲要》等一系列文件，笔者赞同罪犯心理矫治是现代罪犯教育改造体系的重要组成部分，是我国监狱的教育改造工作在新时期的深化和发展，它是一项相对独立的工作方法，具有不可替代的作用这一观点。
2、心理矫治在罪犯改造中的重要性。运用心理矫治手段对罪犯进行改造，已经成为监狱学界以及实践领域共同关注的焦点。发展完善罪犯改造中的心理矫治在理论和实践上都有重要意义。
(1)理论上的重要性。心理矫治的理论研究在我国产生时间晚，尚处于初步阶段，还远远不能满足现实需要。发展这一理论工作，将进一步深化我国罪犯心理矫治的研究，使监狱罪犯改造理论体系得到完善和充实。另外，将有利于监狱改造学科的发展。
(2)实践上的重要性。心理矫治在罪犯改造实践中发挥着非常重要的作用。首先，从罪犯角度来讲，心理矫治能满足罪犯的心理恢复和发展需求，弥补心理上的缺憾，使其适应社会的要求，实现自身的发展。其次，从监狱干警角度来讲，运用心理矫治对罪犯进行改造，有利于提高干警的自理素质和专业能力，完善其本身的发展，使其在工作中高效率的完成任务，实现较高的社会价值。再次，从监狱角度来讲，在实现监狱职能的目标下，运用心理矫治的手段将使改造任务更具针对性，能够对症下药，大大提高工作质量和工作效率，有利于建设人性化、文明化监狱。最后，从国家社会角度来讲，随着国际化程度的日益加深，我国的行刑制度和罪犯教育改造模式不断受到国外行刑趋势的影响。目前，国际行刑趋势已由“报应性司法”向“恢复性司法”转移。实施罪犯心理矫治适应国际行刑制度的趋势符合时代的发展要求。另外，实施心理矫治，将从罪犯内心根除犯罪起因，有利于“首要标准”的达到，有利于整个社会的安全和稳定。
二、我国罪犯心理矫治的发展与问题
(一)我国罪犯心理矫治的产生与发展
我国的罪犯心理矫治工作产生较发达国家晚，现在正处于起步阶段。约在改革开放初期，对罪犯的心理进行分析就有所涉及，但在大范围内受到重视是在20世纪90年代初期。由于改革开放，我国的犯罪率出现四、五次高潮，使得监狱在押罪犯数量猛涨，随着对罪犯改造工作的要求提高，以及心理学知识的日益普及，罪犯心理矫治工作逐渐得到人们的认可。
从1981年《全国第八次劳改工作会议纪要》提出要用心理学等科学知识改造罪犯，理论界开始对此进行研究。1983年6月，中国心理学会法制心理专业委员会宣告成立，随后，许多省、自治区、直辖市也成立了相应的学术团体，有组织、有计划地开展法制心理学的研究。法制心理学工作者在罪犯的心理矫治理论上的探索既有定性的理论探讨，也有定量的实证研究。 (二)我国开展罪犯心理矫治存在的主要问题
1.罪犯心理矫治定位模糊，认识不到位，重视程度不 够
首先，领导本身对其重视不够，关注的力度欠缺，没有将罪犯心理矫治纳入监狱改造的重要内容，所起引导作用没有发挥出来;其次，监狱管理机关内部人员大都树立了传统的监狱改造理念，不愿接受新兴事物，具有排斥心理，即使没有这种心理抵触情绪的人也会对其产生怀疑，认为这种方式成本高，见效慢，效率非常低，因此会主动避免使用该手段，从而阻碍了矫治工作的开展;再次，学界对罪犯心理矫治概念存在分歧，对它在监狱中的地位是否可被替代意见不统一，这就极大影响罪犯心理矫治的推广和普及;最后，罪犯本身对心理矫治认识不足，容易将其与精神病治疗联系起来，拒绝接受心理治疗。
2.罪犯心理矫治体系不规范
目前，我国关于罪犯心理矫治呈现出零散、被动、自发的特点。全国没有统一的指导标准和规范模式，各地区之间协调配合程度低，体系不完善，内容不明确。具体表现如下：
(1)组织机构和 规章制度 的设置存在漏洞。我国的罪犯心理矫治机构基本上存在四层，省、监狱、监区及罪犯内部小组，这样的机构设置看似很完整，但却存在实践方面的不足。首先，省级监狱管理局在设计罪犯心理矫治指导时，对监狱实际情况了解不到位，下级机关在配合执行过程中出现理论与实践脱节的现象。其次，机构的管理组成人员的身份定位模糊，存在着管教者和心理矫治者的矛盾，不仅给其本人带来困惑，也会因为其与罪犯之间的距离感致使罪犯不敢轻易对其袒露心声，矫治效果不明显。
(2)高素质的专业性队伍缺乏。心理矫治工作针对的是罪犯的心理问题，因此需要专业心理学人士对其进行心理矫治，帮助罪犯克服心理障碍和服刑期间出现的心理问题，促使罪犯心理素质的良性转化。而据2004年统计，全国监狱系统罪犯心理矫治工作人员中，71%是原来从事管教工作的民警，他们大都为半路出家，通过参加心理培训班，考取心理咨询师职业资格证取得心理矫治的基本资格，这样就会导致在工作中存在很多问题：一是人民警察的职业角色定位，导致与罪犯之间产生矛盾，罪犯很容易对其产生畏惧和抵触情绪，另外，警察的身份使得罪犯不敢真实表明自己的想法，出现治疗困境;二是监狱警察自身心理学的知识技术水平很难适应心理矫治的工作;三是矫治力量单一薄弱，罪犯心理矫治任务的繁重使得工作处于应付和走形式的局面。
三、 总结
由上述可知，我们一方面应该加强对心理矫治的重视与推广，定期对监狱机关内部人员进行相关方面的培训，同时让罪犯与工作人员树立起正确的相关认识;另一方面，我们应该加大对组织机构和规章制度的设置的完善，使其能够高效和有力地发挥作用，同时建立一支高素质的专业性队伍，专门针对罪犯的心理来进行研究与矫治，从而有效地改变罪犯的心理问题，维护社会稳定。
参考文献：
[1]狄小华著.罪犯心理矫治导论，群众出版社，2004，15
[2]章恩友著.罪犯心理矫治，中国民主法制出版社，2007，9
[3]吴宗宪.中国服刑人员自理矫治，法律出版社，2004：78
高速铁路信号是高速列车安全、高密度运行的基本保障。下面是我整理的高速铁路信号技术论文，希望你能从中得到感悟!
基于无线通信技术的高速铁路信号系统应用
摘 要
高速铁路信号系统是高速列车安全、高密度运行的基本保障。无线通信技术在铁路信号系统的应用，不但减少了高速铁路的信号系统成本，还较好的确保了高速铁路的安全。随着科学技术的进步，高速铁路不断的向着智能信息化转变，这就给无线通信技术领域提出了更加严格的要求，为了适应高速铁路的快速发展，各国都在潜心研究基于无线通信技术的新一代的铁路信号系统。本文介绍了国外无线通信系统在高速铁路信号系统中的发展情况，分析了运用无线通信技术的高速铁路信号系统的特点和问题，并探讨了无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用。
【关键词】无线通信 高速铁路 信号系统
在整个高速铁路工程中，虽然信号系统的投资总额所占比率较小，但其起到的作用十分关键。由于轨道电路传输环境较差、传输信息的速率较低、设备更新维护费用高，所以基于轨道电路的列车控制系统已经不能满足高速铁路的快速发展要求。在80年代，国外开始研究基于无线通信的铁路信号系统TBS(Transmission Based Signalling)，希望通过无线通信技术的应用来提高铁路的管理职能、缩短列车间隔时间、节约能源、降低系统的成本。1995年在关于TBS的国际会议中，会议代表分析了无线通信技术在铁路信号系统应用的的可行性，并指出了无线通信技术可能给铁路信号系统带来的积极影响，表明了TBS将会成为未来铁路信号系统的发展方向。
1 国外TBS的发展情况
1.1 北美TBS的发展情况
1983年，美国铁道协会和加拿大铁道协会共同最早提出了基于无线通信的先进列车控制系统ATCS。ATCS主要是通过数字数据通信手段和先进的微处理器获取列车的精确位置和速度等信息，并对列车进行安全控制。ATCS的运用不仅避免了很多地面信号设备的安装，节省了系统成本，还消除信号盲区，增强了列车的安全系数。ATCS是由中央控制系统、无线数据通信网络、车载设备、路旁设备和线路维护人员移动终端五个子控制系统构成的。它的系统结构设计和功能模块的划分为以后基于无线通信的铁路信号系统奠定了基础。随着无线通信技术的发展，在ATCS之后北美又出现了很多基于无线通信的铁路信号系统，其中ARES可以提供非常可靠的检查和平衡手段，在很大程度上降低了人为操作失误造成的错误，使列车行驶更加安全。另外，PTS、PTC、AATC、ITCS等系统也是比较著名的。
1.2 欧洲TBS的发展情况
1992年国际铁盟下属的欧洲铁路研究机构提出了一套欧洲的铁路运输管理系统，包括车票发售、各国铁路互操作性等多个方面，ETCS就是其中非常重要的一部分。在欧共体委员会设立标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS之前，欧洲各国铁路标准和模式不尽相同，轨距、信号设备、供电设备也不一样，因此各国只能使用自己的ATP、ATC系统。各国铁路制式上的差异使得欧洲铁路很难形成连续运输。在设立了标准化欧洲铁路控制系统项目ETCS后，各国的铁路开始逐渐按照统一标准进行规范，并逐渐取代各国不同的列车自动控制系统和防护系统。ETCS的目标就是要实现欧洲铁路的统一，提高各国铁路的互操作性，使铁路控制系统的功能和设备更加规范。
1.3 日本TBS的发展情况
在日本铁路信号系统的发展历程中，先后出现了ATS、现行ATC、数字式ATC、计算机和无线通信辅助信息控制系统等。其中现行ATC作为一种列车超速防护系统，以良好的自动制动功能保护了列车的安全。但在系统工作时，采用的最强的自动制动，影响了乘客的舒适程度。在1987年，日本开始基于无线通信的铁路信号系统的研究，为CARAT的出现奠定了坚实的基础。CARAT的使用能够使列车连续测定自身位置和行驶速度，使地面系统能够很好的了解列车运行情况，保证列车的运输安全。
2 TBS的特点和问题
在速度比较高的高速铁路上，距离比较近时，可以采用红外、蓝牙等无线通信技术实现对列车的控制;在距离比较远时，则可以通过全球定位控制系统、信标、计轴装置等来测定列车的速度和位置。车载计算机可以通过无线收发装置将列车的速度、位置信息发送给调度控制计算机，通过调度控制计算机的处理，再将列车允许的最大速度等信息通过无线通信发回给列车计算机。列车司机可以根据车载计算机的提醒进行相应的操作，如果列车司机没有及时作出反应，信息控制系统还可以自行将车速降低到允许范围以内。
2.1 TBS的特点
(1)在TBS中，主控中心可以根据列车的运行状态和操作状态通过车载计算机来调整列车的运行，加大了高速铁路信号系统的管理职能，保证了列车的安全，提高了铁路线路的通行能力。
(2)在无线通信信号系统控制下，列车和地面的可靠信息量增大，列车运行变得更加稳定，且避免了不必要的加速和制动，节约了能源，也让旅客乘车变得更加舒适。
(3)无线通信技术的运用，省掉了大量的地面信号装备，大大减少了设备的安装、维护、修整费用。
(4)无线通信信号系统的适应能力极强，通过软件上的调整就可以使列车的运行速度提高，且能够自动调整运行图，大大的提高了铁路运输管理能力。
(5)无线通信信号系统还可以通过车地间的双向信息通道实现列车的闭锁控。
2.2 TBS的问题
(1)高铁信号系统使用轨道电路只能使用较低的信息发送频率，传输环境恶劣，很难让电码的传送速率满足高速铁路的运行速度要求。
(2)TBS通过环线设备和应答器件接受数据信息，列车进行操作可能会有时间上的延迟，可能会给列车的运行造成不良的影响。
(3)轨道间的电缆电线作为车地之间的双向信息通道，虽然传输信息量大，抗干扰能力强，但设备费用较高，且防盗能力很差，一旦丢失，后果严重。
3 无线通信技术在高速铁路信号系统中的应用 3.1 微机联锁
无线通信技术在微机联锁方面运用的可行性还需进一步研究，但ATCS中提出，可以将检测到的道岔、信号机闭锁状态发送给主控中心，并利用道旁接口单元来接收主控中心的控制命令，以实现控制一组道岔、信号机动作的目的。另外道旁接口单元可以利用无线信道联系控制中心，通过电缆连接现场设备，从而检测并控制一些辅助的子系统。目前看来，无线通信技术用于微机联锁的现场设备可能会增加一些投资，且大型站场道岔众多，干扰较大，但还是具有较好的发展前景。
3.2 集中调度
在调度集中系统中，调度中心职要根据车站到发线占用情况和区段内闭塞分区大概了解列车运行的状况，并根据得到的信息排列进路。但利用TBS，控制系统就能够准确的了解列车运行的位置、速度，并根据沿线的信号系统情况发送列车控制命令，保证列车在最短的实践间隔内高速、安全、稳定的运行。无线通信技术赋予列车与控制中心的双线数据通信，给列车的运行带来了很大的方便，且实现了行车指挥自动化。
3.3 中继器
在高速铁路的实际运行中，我不可能在所有的高速铁路中都设这无线通信基站，这样不但增加了设备投资，还使无线通信铁路信号系统失去了存在的真正意义。有了中继器，基站就可以通过中继器接受和发送一些射频信号，从而使基站不仅可以管理基站区域范围内的站区，还能够将管理中继器管理的一些车辆和线路。
3.4 提高平交道口的通过效率
为了提高平交道口的防护能力和和通过效率，防止由于无线设备故障造成不必要的损失，主控中心按照时间间隔不断的查询道口的运行状态，并将查询信息及时反馈给接近道口的列车。另外主控中心通过接收的列车位置、速度信息，可以计算列车通过道口的时间，并根据实际情况设定列车的最大允许速度和列车运行线路参考。这样，列车通过平交道口就有了安全保障，而且还大大提高了道口的通过效率。
3.5 加强维修处防护
在高速铁路某路段需要进行维修时，维修部门可以通过移动终端将维修点输入到系统中，通过主控中心的传送，列车就可以很好的了解路段情况。在实际的运行中，列车可以根据了解到的维修点信息对列车进行操作，另外在列车接近维修点事，移动终端接受到地面系统的警报信号，以保证列车能够及时在维修段之前停车。
4 总结
随着高速铁路的不断发展，要确保列车的安全，先进的信号系统成了高速铁路运行的重中之重。在高速铁路信息系统中，无线通信的运用仍处于初期阶段，在具体的TBS规划时应充分考虑其与全路运输管理系统的接口，使无线通信技术更充分的运用在高速铁路的发展当中。
参考文献
[1]闵耀兴.我国铁路列车安全控制系统的现状[J].哈铁科技通讯，1997(04).
[2]姚丽娟.我国铁路信号系统的现状与发展[J].铁道通信信号，2003(04).
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[4]杨绚，陈德旺，陈荣高.速铁路列控系统主动安全控制的分析与思考[J].铁路计算机应用，2012(08).
作者简介
孙屹枫(1982-)，男，天津市人。中国民用航空大学大学本科毕业。研究方向：铁路信号。
作者单位
铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处 天津市 300251
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轨道交通信号安全论文
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。下面我们来看一下关于轨道交通信号的论文吧。
摘 要： 城市轨道交通是缓解现代城市交通压力的重要方式。近年来，我国各大城市纷纷加快了轨道交通的投资与建设，以此提高城市公共交通运输能力缓解地面交通压力。在地铁工程建设与发展中,轨道交通系统作为大容量公共交通工具,其安全性直接关系到广大乘客的生命安全,信号系统是城市轨道交通的重要基础设施之一，作为保证列车安全、正点、快捷、舒适、高密度不间断运行的重要技术装备在轨道交通系统中有着举足轻重的地位，同时也是关系到列车行驶安全的关键。现就城市轨道交通信号系统进行简要论述，主要介绍信号系统的构成、功能、控制模式、在我国的应用情况以及存在的不足和发展对策。
关键词：轨道交通；信号系统；现状；发展趋势
一、城市轨道交通信号的发展
1.1轨道交通信号的发展背景
轨道交通通起源于英国，最早的列车指挥是由一位带绅士礼帽、穿黑大衣和白裤子的铁路员工骑马在前引导运行的，他边跑边以各种手势发出信号指挥列车的前进和停止。
为确保安全，人们开始研究使用固定的信号设备：用一块长方形的板子，横向线路是停车信号，顺向线路是行车信号。可是顺向线路的板子实际上很难观察，故又在顶端加块圆板。当必须在晚间开车时，就以红色灯光表示停车信号，白色灯光表示行车信号。
1841年，英国人戈里高利提出用长方形臂板作为信号显示，装设在伦敦车站，这是铁路上首次使用臂板式信号机。而慢慢随着科技的发展出现了色灯信号机渐渐代替了臂板信号机，直到现在的列车自动控制系统。
1.2轨道交通信号的发展现状
众所周知，城市轨道交通系统因基建成本高，往往采用高速度、高密度方式运营，这样就必须依靠先进的通信信号设备来进行控制和管理。城市轨道交通的信号系统，已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞，正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据，司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有6个基本目标：以安全的方式控制列车有条件地前进；使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离；防止出现列车冲突进路；使列车能够按要求的时间间隔运行；使列车能够按时刻表速度运行，以便最大程度地避免危及安全的各种干扰；保证关键点闭锁在正确位置。目前世界各国的城市轨道交通信号系统大都采用列车自动控制系统（ATC），已基本上满足上述基本目标。
我国轨道交通的ATC系统目前大多采用进口设备，主要来自德国SIEMENA、英国WESTINGHOUSE、美国US&S、法国ALSTON等公司。国产信号系统由于多种原因尚未形成完整的产品，近年来ATP系统等开始逐步在正线得到应用。
1.3城市轨道交通的发展趋势
当下我国城市轨道交通建设正处于高速发展阶段，各种各样交通信号系统纷纷踏入中国轨道交通市场，那么如何选择先进、安全、可靠、经济、使用性的信号系统成为了当前我国城市轨道交通的一项重要课题。当前国外主流的城市轨道交通通信系统主要有数字轨道电路系统、分析模拟轨道电路系统和基于通信的列车运行控制系统模式，我们要结合国内外各类轨道交通信号的优缺点，寻找出适合我国国情的城市轨道交通信号系统，在未来城市轨道交通系统国产化建设才是正确的发展方向。城市轨道交通国产化，不仅能降低建设成本（国产的CBTC比引进国外的系统造价低20％），而且能降低运营成本，更重要的是促进我国城市轨道交通技术水平的大幅提升，有利于人才培养。并且参与国际竞争。
那么，参与技术服务，国内硬件加工，逐步吸收熟悉国外技术是首要的。其次，通过技术引进，掌握系统功能单元间接口协议和技术标准，最后要积极跟踪并参与CBTC的研究。
城市轨道交通的信号系统，已从早期的固定闭塞发展到了准移动闭塞，正在向移动闭塞方向发展。传统的信号系统即以地面信号显示为依据，司机按行车规则操纵列车运行。现代信号系统有六个基本目标：以安全的方式控制列车有条件地前进；使本列车与前行车或股道尽头保持安全距离，防止出现列车冲突进路；使列车能够按照要求的时间间隔运行；使列车能够按时刻表速度运行，以便最大程度地避免危及安全的各种干扰，保证关键点锁闭在正确位置。
ATP的主要作用是根据故障-安全原则，执行列车间安全间距的监控、列车的超速防护、安全开关门的监督和进路的安全监控等功能，确保列车和乘客的安全；ATO主要执行站间自动运行、列车在车站的定点停车、在终点的自动折返等功能；ATS的主要作用是监督列车状态、产生列车时刻表、自动调整列车运行时刻和保证列车按时刻表正点运行、生成运行报告和统计报告、向旅客向导系统提供信息等。
由于通信技术的发展，ATC系统中ATS子系统的功能也越来越强，已不仅仅是传统意义上的“列车自动监督”，ATS子系统正在向集成化方向发展；维修管理更加重要为了提高系统的可靠性、减少维护费用，信号系统的监控管理以及维修管理信息系统都非常重要。
二、城市轨道交通系统的构成及功能
2.1 列车自动监控子系统（ATS）
ATS系统由控制中心、车站、车场以及车载设备组成。ATS系统在ATP系统的支持下完成对列车运行的自动监控，实现以下基本功能：
（1）通过ATS车站设备，能够采集轨旁及车载ATP提供的轨道占用状态、进路状态、列车运行状态以及信号设备故障等控制和监督列车运行的基础信息。
（2）根据联锁表、计划运行图及列车位置，自动生成输出进路控制命令，传送至车站联锁设备，设置列车进路、控制列车停站时分。
（3）列车识别跟踪、传递和显示功能。系统能自动完成正线区段内列车识别号（服务号、目的地号、车体号）跟踪，列车识别号可由中央ATS自动生成或调度员人工设定、修改，也可由列车经车—地通信向ATS发送识别号等信息。
（4）列车计划与实迹运行图的比较和计算机辅助调度功能。能根据列车运行实际的偏离情况，自动生成调整计划供调度员参考或自动调整列车停站时分，控制发车时间。
（5）ATS中央故障情况下的降级处理，由调度员人工介入设置进路，对列车运行进行调整，由ATS车站完成自动进路或根据列车识别号进行自动信号控制，由车站人工进行进路控制。
（6）在计算机辅助下完成对列车基本运行图的编制及管理，并具有较强的人工介入能力。通过设在车辆段的终端，向车辆段管理及行车人员提供必要的信息，以便编制车辆运用计划和行车计划。
（7）列车运行显示屏及调度台显示器，能对轨道区段、道岔、信号机和在线运行列车等进行监视，能在行调工作站上给出设备故障报警及故障源提示。
（8）能在中央专用设 备上提供模拟和演示功能，用于培训及参观。能自动进行运行报表统计，并根据要求进行显示打印。
（9）能在车站控制模式下与计算机联锁设备结合，将部分或所有信号机置于自动模式状态。
（10）向通信无线、广播、旅客向导系统提供必要的信息。
2.2 列车自动防护子系统（ATP）
ATP系统由地面设备、车载设备组成，监督列车在安全速度下运行，确保列车一旦超过规定速度，立即施行制动，主要实现以下功能：
（1）自动连续地对列车位置进行检测，并向列车发送必要的速度、距离、线路条件等信息，以确定列车运行的最大安全速度。提供列车速度保护，在列车超速时提供常用制动或紧急制动，保证前行与后续列车之间的安全间隔，满足正向行车时的设计行车间隔和折返间隔。对反向运行列车能进行ATP防护。
（2）确保列车进路正确及列车的运行安全。确保同一径路上的不同列车之间具有足够的安全距离，以及等防止列车侧面冲撞。
（3）防止列车超速运行，保证列车速度不超过线路、道岔、车辆等规定的允许速度。
（4）为列车车门的开启提供安全、可靠的信息。
（5）根据联锁设备提供的进路上轨道区间运行方向，确定相应轨道电路发码方向。
（6）任何车—地通信中断以及列车的非预期移动（含退行）、任何列车完整性电路的中断、列车超速（含临时限速）、车载设备故障等均将产生安全性制动。
（7）实现与ATS的接口和有关的交换信息。
（8）系统的自诊断、故障报警、记录。
（9）列车的.实际速度、推荐速度、目标速度、目标距离等信息的记录和显示。具有人工或自动轮径磨耗补偿功能。
2.3 列车自动驾驶子系统（ATO）
ATO子系统是控制列车自动运行的设备，由车载设备和地面设备组成，在ATP系统的保护下，根据ATS的指令实现列车运行的自动驾驶、速度的自动调整、列车车门控制。
（1）自动完成对列车的启动、牵引、巡航、惰行和制动的控制，以较高的速度进行追踪运行和折返作业，确保达到设计间隔及旅行速度。
（2）在ATS监控范围的入口及各站停车区域（含折返线、停车线）进行车—地通信，将列车有关信息传送至ATS系统，以便于ATS系统对在线列车进行监控。
（3）控制列车按照运行图进行运行，达到节能及自动调整列车运行的目的。
（4）ATO自动驾驶时实现车站站台定点停车控制、舒适度控制及节省能源控制。
（5）能根据停车站台的位置及停车精度，自动地对车门进行控制。
（6）与ATS和ATP结合，实现列车自动驾驶、有人或无人驾驶。
信号ATC系统依据控制方式以及信息传输方式的不同，系统结构组成和配置方式也完全不同，在工程设计中选择何种配置，须根据行车组织、车辆性能、车站规模、线路条件等，以安全性、可靠性为基本原则，兼顾成熟性、经济性、合理性，以发挥最大效能为目标，并需适当考虑先进性等。
三个子系统通过信息交换网络构成闭环系统，实现地面控制与车上控制结合、现地控制与中央控制结合，构成一个以安全设备为基础，集行车指挥、运行调整以及列车驾驶自动化等功能为一体的列车自动控制系统。
2.4联锁系统
在铁路车站上，为了保证机车车辆和列车在进路上的安全，有效利用站内线路， 高效率地指挥行车和调车，改善行车人员的劳动条件，利用机械、电气自动控制和远程控制、计算机等技术和设备，使车站范围内的信号机、进路和进路上的道岔相互具有制约关系，这种关系称为联锁。为完成联锁关系而安装的技术设备称为联锁设备。
（1）联锁的基本内容
防止建立会导致机车车辆相互冲突的进路；必须使列车或调车车列经过的所有道岔均锁闭在与进路开通方向相符合的位置；必须使信号机的显示与所建立的进路相符合。进路上各区段空闲时才能开放信号；进路上有关道岔在规定位置时才开放信号；敌对信号未关闭时，防护该进路的信号机不能开放。同时这三点也是联锁最基本的三个个技术条件，只有在满足了这三点条件，联锁才能成立，列车进路与调车进路才能安全进行。
（2）联锁设备
控制车站的道岔、进路和信号机，并实现它们之间的联锁关系的设备，称之为联锁设备。联锁设备是轨道交通的重要信号设备，用来在车站和车辆段实现联锁闭塞关系，建立进路，控制道岔的转换和信号机的开关，以及进路解锁，以保证行车安全。联锁设备分为正线车站联锁设备合车辆段联锁设备。联锁设备早期为机械联锁，后来发展成为继电器集中联锁。随着3C技术的快速发展，计算机联锁已经成为联锁设备的主要发展方向。
三、结 论
城市轨道交通信号系统是技术含量高，行车指挥自动化和保障安全的重要技术装备，就现在我国的情况而言，城市轨道交通是人们普遍会选择的交通出行方式，安全是我们首要考虑的问题，就目前而言，我国在世界的大发展中还是处于较为落后的局面。对我国城市轨道交通现代信号国产化进程滞后的现状，必须引起高度关注，尽快提高我国信号装备的技术水平，取长补短，吸取国外先进经验，发展具有中国特色的城市轨道交通现代信号系统，使中国的轨道交通通信信号系统处于国际的前沿。
致 谢
本文是在王静老师的精心指导和支持下完成的，所以首先要感谢我的论文老师王静。通过老师的精心指导以及我这一阶段的努力，我的毕业论文《浅谈城市轨道交通通信系统》终于完成了，这同时也意味着大学三年的生活即将结束。
在大学阶段我在学习上和思想上都受益非浅这除了自身的努力外与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。在本论文的写作过程中我的导师王静老师倾注了大量的心血从选题到开题报告从写作提纲到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题严格把关循循善诱在此我表示衷心感谢。同时感谢我的爸爸妈妈焉得谖草言树之背养育之恩无以回报你们永远健康快乐是我最大的心愿。在论文即将完成之际我的心情无法平静从开始进入课题到论文的顺利完成有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助在这里请接受我诚挚谢意。
参 考 文 献
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