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在未来的发展中,数据通信网络也将不断数字化、智能化以及综合化,帮助人们掌握更多信息。下面是我为大家整理的数据通信 毕业 设计论文，供大家参考。
《 网络编码的数据通信技术研究 》
摘要：随着现代通信技术的发展，社会对网络数据通信的质量要求不断提升，如何在现有的数据条件及网络资源下提高数据通信质量，是当前网络通信研究人员所面临的一项重要课题。而网络编码技术的出现和应用，为此类问题提供了有效的解决途径。笔者对基于网络编码的数据通信技术进行分析和研究，以提高网络通信质量，仅供业内人士参考。
关键词：网络编码;数据传输;网络通信
网络编码技术的出现和应用是现代通信技术领域内的一项重要变革，一定程度上改变了以往通信网络的数据传送模式和处理方式，减少信息传输过程中无用信息的产生，有效提升了网络吸纳和输出信息的数量，为数据通信质量的提升奠定了坚实基础。在现代社会发展形势下，网络编码技术在数据通信领域内发挥着重要作用。
1网络编码概述
网络编码的基本原理
网络编码在数据通信技术中，对网络结点输入和输出的关系进行了准确定位，当中间节点具备编码条件后，能够对所接收到的数据按照一定方式实现编码处理，直至传送至后续节点。后续结点的处理则具有一定可控性，不论是否进行编码都能够发挥其实际应用价值，若在必要情况下需要进行编码处理时，则应对所接收的信息再次进行编码后方可传输，并反复编码反复传输，最终保证编码信息达到目的结点。针对目的结点对信息进行准确译码后，方可对最初结点所发出的基本信息进行获取和判定。
网络编码的构造 方法
在进行网络编码组合的过程中，依据何种方式实现所接受数据的编码组合是当前相关领域内人士所面临的一个重要问题。基于当前网络编码构造的实际情况来看，不同的网络编码形式在具体表现方式上往往存在一定差异，尤其是在编码系数选择方式以及分组编码操作方式等方面，其表现更为明显。线性网络编码以结点对所接受的数据分组普遍实行线性编码组合型操作，以促进编码工作规范有序开展。当前编码系数在选择方式上存在差异，将网络编码构造分为两种，一是确定性网络编码，二是随机网络编码。确定性网络编码构造方式具有一定特殊性，主要是依据某一种算法对编码系数进行计算，而随机网络编码是依据伽罗符号进行随机选取以确定编码系数，通过对两种方式进行对比分析可知，随机网络编码构造方式的灵活性较强，在实际应用中能够取得比较理想的网络编码质量和效率。依据网络系统实际运行过程中编码实现方式的不同，可以将编码分为集中式网络编码和分布式网络编码。其中，集中式网络编码在对整体网络拓扑形式进行准确把握的基础上，依据整体网络情况对相应的编码系数进行合理分配和布局，以提高网络编码的有效性，但就实际情况来看，一旦遇到拓扑变化较大的情况，集中式网络编码则难以有效应对，此种情况下导致集中式网络编码在实际应用中不免存在一定局限性。而分布式网络编码的应用，在对网络系统内局部拓扑信息进行掌握后便可实现相应编码操作，相关实践研究显示，分布式网络编码在数据通信技术中具有良好的应用效果。
网络编码应用网络数据传送的研究
一是网络编码复杂度降低研究。现阶段最主要的问题就是怎样在提高网络编码效率的同时降低网络编码的复杂程度，还有就是在网络编码实用化的过程当中，逐渐控制网络编码的复杂程度，减少网络编码需要的额外计算量，从而降低系统实施成本。二是数据传送可靠性研究。现阶段对网络数据传输可靠性的网络编码研究主要是根据多径路由展开的，这也在一定程度上为网络编码中的数据传输提供了可靠性。因此，在多跳动态的网络环境当中，分析研究提高网络编码数据传送的可靠性具有很大的现实意义。
网络编码在数据通信技术中的应用
通常情况下，网络编码是指通过编码与路由信息的有机转换以达到技术目标，网络编码是现代数据通信技术领域内的新技术，将系统所接收到的数据流进行合理重组和排列后，基于不同路径实现多元数据的重新组合，通过对编码系数的有效利用，以实现数据的科学化处理，最终实现原始数据的有效还原。网络编码技术在数据通信技术内的有效应用，能够在一定程度上提升通信容量，改善通信质量，将数据通信领域内原有的网络层次与现代化网络有机融合，通过各自应用价值的有效发挥以及二者之间的协调配合，转变数据通信技术的数据处理方式，推进数据通信技术的现代化发展。也就是说，网络编码技术在数据通信技术领域内具有良好的应用价值，促进大量数据信息有序传输，并且实际传输的效率和稳定性能够得到有效保障。网络编码技术的有效应用，促使网络数据单词数据信息传输的顺利实现，信息传送量明显增加，这就明显减少了传送次数，改善网络运行质量，提高网络数据传送性能，从整体上促进宽带利用率的提升，改善能量资源的利用率，切实增强 无线网络 通信的安全性。因此，在现代社会科学技术不断进步的今天，基于网络编码的数据通信技术正不断实现跨越式发展，将会成为未来通信技术的重要发展趋势，值得加以进一步研究和推广应用。
2基于网络编码的数据通信技术分析与研究
基于网络编码的路由协议
基于网络编码的数据通信技术分析和研究显示，基于网络编码技术的路由协议的优化设计具有一定特殊性，作为网络数据传送分析与研究的重要内容，其对网络数据传送性能具有重要影响。基于网络编码的路由协议为网络编码的实现和合理应用提供可靠基础，通过将网络编码与路由协议有机统一，促进高层次的描述的形成，此种情况下，为网络系统的创新以及网络设备的科学化设计提供了可靠的理论依据，推进数据通信技术的现代化发展。就网络编码的路由协议的实际应用情况来看，其主要体现在独立路由协议的网络编码和编码感知的路由协议两方面，以是否存在主动编码机会为主要区分依据，判断路由协议是否可以创造更多编码机会，从而对相关编码机会进行有效利用，以提高数据通信的质量和效果。
基于网络编码的网络协议结构
当前，基于网络编码的数据通信技术主要基于网络层方面，随着网络编码与路由协议的有机融合，促使网络编码协议结构中的其他协议层得以不断深入，但是，与传统的网络数据传送模式相比，网络编码的内在特性存在一定独特性，在将网络编码引入到现有的网络数据传送协议后，极易出现新的网络编码问题，包括兼容性有限以及网络编码对网络协议层次结构的内在影响。在未来网络编码的数据通信技术发展过程中，此类问题能够在一定程度上为后续网络编码研究提供可靠的基础，促使网络编码与现有网络协议实现有机融合，提高网络数据传送性能的有效性和可靠性，促进网络编码在数据通信领域内实际应用价值的有效发挥。
基于网络编码的数据传送性能保证机制
在标准的网络环境下，网络数据传送极易受到网络拓扑结构的易变性和数据传送的突发性等因素的影响和作用，导致网络数据传送不稳定，甚至出现分组丢失以及数据传送延时等问题。因此，基于网络编码的数据通信技术应依据网络实际运行状态，探讨数据传送性能保证的编码策略方法，最大程度上提高数据传送的可靠性，避免数据传送延时情况出现。相关学者研究表明，采用多速率编码机制并利用不同链路的数据执行相关决策机制，有助于降低网络编码对数据传输的影响，使数据传送延时问题得以有效控制，在未来发展过程中，相关解决方案仍有待进一步探索。
基于网络编码的数据传送模型
构造算法的提出，为网络编码的成功构造以及保证网络各节点成功解码数据奠定了可靠的基础，在实际应用中，算法的复杂程度较低，易于部署应用。当前，网络编码的码构造算法主要有线性网络编码和随机网络编码等，就编码机制设计的实际情况来看，其中比较常用的是线性网络编码，基于网络中间节点对接收到的不同输入链路信息实现线性组合，进而将组合的数据进行转发。就线性网络编码的实际应用情况来看，其主要包括指数时间算法、多项式算法以及随机网络编码算法等比较典型的码构造算法。而随机线性网络编码方案往往具有相对独立的网络拓扑结构的灵活性，因此，线性编码运算形式具有简便性，可以提高数据通信质量和效果，在实际编码过程中大多采用随机线性网络编码构造方案。
3结语
通过对基于网络编码的数据通信技术进行分析和研究可知，当前我国网络编码在实际应用中仍处于初级阶段，在方案设计以及复杂编码的简化上有待进一步完善，以降低网络编码的复杂度，减少协议运行开销，促进数据通信技术应用过程中各项问题的有效解决。在未来的研究中，应不断加强网络编码的数据通信技术创新，从而更加广泛地应用于社会各个领域内。
参考文献
[1]余翔,吕世起,曾银强.C-RAN平台下信道编码与网络编码的联合算法设计[J].广东通信技术,2016(4).
[2]杨蕊.网络编码在无线网络中的应用及发展趋势[J].科技创业月刊,2013(5).
[3]李繁.网络编码技术原理及应用[J].成都纺织高等专科学校学报,2012(1).
《 高铁数据通信网路由的完善 措施 分析 》
一、简介IS-IS协议运用原理
在铁路数据通信网协议中，其中作为NSAP的主要地址格式。其AA代表私网的地址;其B1,B2作为设备归属自治域的号码后两位数组。我们都明确了解，广铁集团的AS值为65115，所以B1B2的值为15;其设备的Loopback地址在转换后所得到，我们以怀集站AR01为主要例子，将转换Loopback的地址之后，可得到010000000162，再每4位进行分段，也就是。这就我们就会得到怀集站的AR01最后的NASP是。
二、概述IS-IS协议工作过程
根据IS-IS链路状态中的路由协议规定，在分享和交换链路状态信息时，需要建立起相应的邻居关系，这也为链路信息的交换和分享打下坚实的基础。其中IS-IS主要是运用IIH报文，才能建立起相应的邻居关系，如果接口启用了IS-IS协议，这就需要将IIH报文立即发出[1]。在建立邻居关系之后，各邻居之间会分享同步链路数据库中的信息，在LSDB之中，包括很多链路状态基本信息，这些信息会被封锁在链路状态数据报文信息总，简单来讲，同步LSDB也就是对LSP的同步。IS-IS中，运用链路状态数据报文，部分队列报文PSNP3种或者完整队列号报文CSNP，这两者都需要在规定的时间内，完成链路状态数据库信息的同步。但是PSNP以及CSNP，都需要应用到数据库同步中，但CS-NP中，包括了PSNP中却只包括LSDB的部分信息，但是LSDB中全部LSP的摘要基本信息。
三、优化和调整方案
我们以贵广高铁的数据通信网络工程的实际状况为主要例子，并且结合IS-IS协议原理与铁路通信网建设标准相结合，这样可对广高铁数据通信网进行调整，在调整之后，可解决所存在的一些问题。因为其他冗余链路的Metric值，可设置为1024，并且考虑到贵广铁路通信网络的结构特点，可以引导业务流量共同分担负荷，需要将汇聚层以及接入层的全部链路的Metric值设置成为1024，这样就能将不同站点的业务流量，转发到不同链路层之中，进一步提高网络的性能。修改的具体方法，是在广州南站DR04的佛山西站AR01的GE3/1/1端口以及DR04的GE5/1/1端口中，执行isiscost1024level-2命令，然后不断调整Metric值。
四、优化验证结果
在修改之后，并且在查看怀集站路由表后发现，在通往广州南站的DR03，其下一地址为POS2/1/4,同时Cost值也再不断转变，去往广州南站的DR04下一跳为RAGG1,或者POS2/1/4。在调整参数后，可深入研究调整后的参数变化值，其路由器下端行口的数据流量也发生明显的变化。五、结语总而言之，在设置数据通信网路参数时，不但要考虑到铁路规范的具体要求，而且也需要结合工程建设实际情况，深入分析和研究对网络拓扑结构的设计，根据工程实际情况，科学合理对数据流量加以引导，分担好负荷，这样才能促使数据通信业务的稳定、有序运行。
《 GPRS网络下无线数据通信系统设计分析 》
【摘要】随着GSM应用范围的不断扩大，其在数据传输效率、频谱利用率等方面的缺陷逐渐暴露，而GPRS网络在分组交换技术的作用下，不仅可以有效的弥补GSM的不足，而且在通信费计算方式方面更加合理，为跨地区接入提供了可能，所以基于GPRS网络的无线数据通信系统越来越受到关注，在此背景下，本文针对GPRS网络的无线数据通信系统结构设计展开研究，为推广GPRS网络的无线数据通信系统的应用范围作出努力。
【关键词】GPRS网络;无线数据通信系统;设计
前言
移动台MS、BSS基站子系统、SGSN和GGSN是GPRS网络的主要构成，其在运行的过程中，GPRS与GSM基站先实现有效的通信，然后由基站将GPRS分组向SGSN传送，在SGSN和GGSN通信后，后者对具体的GPRS分组完成处理过程，将处理结果向对应的网络传输，而无线数据通信系统通常依托无线网络实现通信功能，其需要相应的设备、模块、服务器和网络结构，所以对基于GPRS网络的无线数据通信系统的设计研究，需要结合GPRS网络运行原理和无线数据通信系统构成进行。
1基于GPRS网络的无线数据通信系统的设计思路
现阶段将固定且合法的IP地址直接应用于用户数据中心、将存在固定且合法的路由器应用于不存在合法IP地址的用户数据中心、将动态IP地址直接应用于用户数据处理中心、利用专线直接将用户数据中心与GPRS网络相连接四种方案均可以实现网络数据传输;而MobiteehModule模块设备在GPRS网络总应用可以实现太网向GPRS网络的转换、串口向GPRS网络的转换、串口向以太网的转换，为多台计算机同时访问GPRS网络资源、远程无线联网、用户终端对计算机网络资源共享等三种功能的实现提供了可能，所以在针对基于GPRS网络的无线数据通信系统进行设计的过程中，只要针对通信接口、通信协议和通信策略三方面进行具体的设计，即可以推动基于GPRS网络的无线数据通信系统功能的实现。
2基于GPRS网络的无线数据通信系统的设计过程
通信接口设计
通常情况下无线数据通信系统要实现其无线数据传输的功能，需要利用M2M模块向数据发出数据请求和发送数据的数据下发接口和数据上报接口;需要服务其主动发送命令所需的远程控制接口;服务器对相关结构状态参数进行设定和查询所需的接口;模块以检测规则为依据提出相关警告的警告监测接口、利用M2M模块相服务器发送非文字信息的接口以及模块自身对手机短信实施收发的短信通道接口，所以在针对基于GPRS网络的无线数据通信系统接口进行设计的过程中要保证以上类型的接口均存在[1]。
通信协议设计
只有无线数据通信中心和远程终端双方能够共同理解某种语言，才能保证无线数据传输的实现，这种语言即通信协议，所以在设计的过程中要对通信协议进行针对性的设计，通常其需要对无线数据通信系统的功能进行描述或反映，笔者设计的通信协议为表示层、业务逻辑层和数据层相互独立的C/S结构，并将重心和远程中观信息交互功能独立设计为消息代理模块，这对提升无线数据通信系统反映的灵活性和功能的扩展性等具有积极的作用，而且对提升业务逻辑系统的运行效率和整个系统的安全性也具有较显著的效果。需要注意的是此通信协议在应用的过程中会使原本存在的网络传输差异被人为忽视，为GPRS网络无线数据传输提供平台，换言之其只针对应用层进行定义。在无线数据通信中心和远程终端的信息交互过程中考虑到GPRS网络支持IP协议，所以经UDP协议应用于MA和RTU网络层通信过程中，但考虑到其安全性，需要在请示消息发出后立即出现对应的应答消息，在请示消息发出但并未获取应答消息后应及时重发以此保证通信过程的可靠性[2]。考虑到GPRS网络以流量作为收费的主要依据，所以在通信协议交互消息的过程中以数据传输量相对较少的二进制格式或XML格式为主，以此节省成本，通常情况下其交互消息由通信前导标识、协议类型、服务器ID、模块ID、总计包数、当前包索引、所述包组、内容等结构构成。
通信策略设计
通常情况下通信策略针对GPRS非确认发送、可靠发送但需手机短信确认、可靠发送不需确认、图像发送不需确认等情况编辑相应的策略。具体设计结合系统的相应程序进行确定和更改。
3结论
通过上述分析可以发现，以GPRS网络为基础的无线数据通信系统在通信设备基站等方面具有广阔的应用空间，GPRS网络运行原理和无线数据通信系统构成决定，在具体设计的过程中需要针对通信的接口、协议、通信策略等多方面进行，任何方面存在设计缺陷，均会影响无线数据通信的正常实现。
参考文献
[1]刘媛媛，朱路，黄德昌.基于GPRS与无线传感器网络的农田环境监测系统设计[J].农机化研究，2013，07：229~232.
[2]程伟，龙昭华，蒋贵全.基于GPRS网络的无线IP语音通信系统[J].计算机工程，2011，14：82~84+87.
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近年来,随着就业竞争越演越烈,关于 毕业 生就业质量问题的研讨亦日益广泛深入。下面是我为大家推荐的计算机论文，供大家参考。
计算机论文 范文 一：认知无线电系统组成与运用场景探析
认知无线电系统组成
认知无线电系统是指采用认知无线电技术的无线通信系统，它借助于更加灵活的收发信机平台和增强的计算智能使得通信系统更加灵活。认知无线电系统主要包括信息获取、学习以及决策与调整3个功能模块，如图1所示[3]。
认知无线电系统的首要特征是获取无线电外部环境、内部状态和相关政策等知识，以及监控用户需求的能力。认知无线电系统具备获取无线电外部环境并进行分析处理的能力，例如，通过对当前频谱使用情况的分析，可以表示出无线通信系统的载波频率和通信带宽，甚至可以得到其覆盖范围和干扰水平等信息;认知无线电系统具备获取无线电内部状态信息能力，这些信息可以通过其配置信息、流量负载分布信息和发射功率等来得到;认知无线电系统具备获取相关政策信息的能力，无线电政策信息规定了特定环境下认知无线电系统可以使用的频带，最大发射功率以及相邻节点的频率和带宽等;认知无线电系统具备监控用户需求并根据用户需求进行决策调整的能力。如表1所示，用户的业务需求一般可以分为话音、实时数据(比如图像)和非实时数据(比如大的文件包)3类，不同类型的业务对通信QoS的要求也不同。
认知无线电系统的第2个主要特征是学习的能力。学习过程的目标是使用认知无线电系统以前储存下来的决策和结果的信息来提高性能。根据学习内容的不同， 学习 方法 可以分为3类。第一类是监督学习，用于对外部环境的学习，主要是利用实测的信息对估计器进行训练;第2类是无监督学习，用于对外部环境的学习，主要是提取外部环境相关参数的变化规律;第3类是强化学习，用于对内部规则或行为的学习，主要是通过奖励和惩罚机制突出适应当前环境的规则或行为，抛弃不适合当前环境的规则或行为。机器学习技术根据学习机制可以分为:机械式学习、基于解释的学习、指导式学习、类比学习和归纳学习等。
认知无线电系统的第3个主要特性是根据获取的知识，动态、自主地调整它的工作参数和协议的能力，目的是实现一些预先确定的目标，如避免对其他无线电系统的不利干扰。认知无线电系统的可调整性不需要用户干涉。它可以实时地调整工作参数，以达到合适的通信质量;或是为了改变某连接中的无线接入技术;或是调整系统中的无线电资源;或是为了减小干扰而调整发射功率。认知无线电系统分析获取的知识，动态、自主地做出决策并进行重构。做出重构决策后，为响应控制命令，认知无线电系统可以根据这些决策来改变它的工作参数和/或协议。认知无线电系统的决策过程可能包括理解多用户需求和无线工作环境，建立政策，该政策的目的是为支持这些用户的共同需求选择合适的配置。
认知无线电与其他无线电的关系
在认知无线电提出之前，已经有一些“某某无线电”的概念，如软件定义无线电、自适应无线电等，它们与认知无线电间的关系如图2所示。软件定义无线电被认为是认知无线电系统的一种使能技术。软件定义无线电不需要CRS的特性来进行工作。SDR和CRS处于不同的发展阶段，即采用SDR应用的无线电通信系统已经得到利用，而CRS正处于研究阶段，其应用也正处于研究和试验当中。SDR和CRS并非是无线电通信业务，而是可以在任何无线电通信业务中综合使用的技术。自适应无线电可以通过调整参数与协议，以适应预先设定的信道与环境。与认知无线电相比，自适应无线电由于不具有学习能力，不能从获取的知识与做出的决策中进行学习，也不能通过学习改善知识获取的途径、调整相应的决策，因此，它不能适应未预先设定的信道与环境。可重构无线电是一种硬件功能可以通过软件控制来改变的无线电，它能够更新部分或全部的物理层波形，以及协议栈的更高层。基于策略的无线电可以在未改变内部软件的前提下通过更新来适应当地监管政策。对于较新的无线电网络，因特网路由器一直都是基于策略的。这样，网络运营商就可以使用策略来控制访问权限、分配资源以及修改网络拓扑结构和行为。对于认知无线电来说，基于策略技术应该能够使产品可以在全世界通用，可以自动地适应当地监管要求，而且当监管规则随时间和 经验 变化时可以自动更新。智能无线电是一种根据以前和当前情况对未来进行预测，并提前进行调整的无线电。与智能无线电比较，自适应无线电只根据当前情况确定策略并进行调整，认知无线电可以根据以前的结果进行学习，确定策略并进行调整。
认知无线电关键技术
认知无线电系统的关键技术包括无线频谱感知技术、智能资源管理技术、自适应传输技术与跨层设计技术等，它们是认知无线电区别传统无线电的特征技术[4，5]。
频谱检测按照检测策略可以分为物理层检测、MAC层检测和多用户协作检测，如图3所示。物理层检测物理层的检测方法主要是通过在时域、频域和空域中检测授权频段是否存在授权用户信号来判定该频段是否被占用，物理层的检测可以分为以下3种方式:发射机检测的主要方法包括能量检测、匹配滤波检测和循环平稳特性检测等，以及基于这些方法中某一种的多天线检测。当授权用户接收机接收信号时，需要使用本地振荡器将信号从高频转换到中频，在这个转换过程中，一些本地振荡器信号的能量不可避免地会通过天线泄露出去，因而可以通过将低功耗的检测传感器安置在授权用户接收机的附近来检测本振信号的能量泄露，从而判断授权用户接收机是否正在工作。干扰温度模型使得人们把评价干扰的方式从大量发射机的操作转向了发射机和接收机之间以自适应方式进行的实时性交互活动，其基础是干扰温度机制，即通过授权用户接收机端的干扰温度来量化和管理无线通信环境中的干扰源。MAC层检测主要关注多信道条件下如何提高吞吐量或频谱利用率的问题，另外还通过对信道检测次序和检测周期的优化，使检测到的可用空闲信道数目最多，或使信道平均搜索时间最短。MAC层检测主要可以分为以下2种方式:主动式检测是一种周期性检测，即在认知用户没有通信需求时，也会周期性地检测相关信道，利用周期性检测获得的信息可以估计信道使用的统计特性。被动式检测也称为按需检测，认知用户只有在有通信需求时才依次检测所有授权信道，直至发现可用的空闲信道。由于多径衰落和遮挡阴影等不利因素，单个认知用户难以对是否存在授权用户信号做出正确的判决，因此需要多个认知用户间相互协作，以提高频谱检测的灵敏度和准确度，并缩短检测的时间。协作检测结合了物理层和MAC层功能的检测技术，不仅要求各认知用户自身具有高性能的物理层检测技术，更需要MAC层具有高效的调度和协调机制。
智能资源管理的目标是在满足用户QoS要求的条件下，在有限的带宽上最大限度地提高频谱效率和系统容量，同时有效避免网络拥塞的发生。在认知无线电系统中，网络的总容量具有一定的时变性，因此需要采取一定的接入控制算法，以保障新接入的连接不会对网络中已有连接的QoS需求造成影响。动态频谱接入概念模型一般可分为图4所示的3类。动态专用模型保留了现行静态频谱管理政策的基础结构，即频谱授权给特定的通信业务专用。此模型的主要思想是引入机会性来改善频谱利用率，并包含2种实现途径:频谱产权和动态频谱分配。开放共享模型，又称为频谱公用模型，这个模型向所有用户开放频谱使其共享，例如ISM频段的开放共享方式。分层接入模型的核心思想是开放授权频谱给非授权用户，但在一定程度上限制非授权用户的操作，以免对授权用户造成干扰，有频谱下垫与频谱填充2种。认知无线电中的频谱分配主要基于2种接入策略:①正交频谱接入。在正交频谱接入中，每条信道或载波某一时刻只允许一个认知用户接入，分配结束后，认知用户之间的通信信道是相互正交的，即用户之间不存在干扰(或干扰可以忽略不计)。②共享频谱接入。在共享频谱接入中，认知用户同时接入授权用户的多条信道或载波，用户除需考虑授权用户的干扰容限外，还需要考虑来自其他用户的干扰。根据授权用户的干扰容限约束，在上述2种接入策略下又可以分为以下2种频谱接入模式:填充式频谱接入和下垫式频谱接入。对于填充式频谱接入，认知用户伺机接入“频谱空穴”，它们只需要在授权用户出现时及时地出让频谱而不存在与授权用户共享信道时的附加干扰问题，此种方法易于实现，且不需要现有通信设备提供干扰容限参数。在下垫式频谱接入模式下，认知用户与授权用户共享频谱，需要考虑共用信道时所附加的干扰限制。
在不影响通信质量的前提下，进行功率控制尽量减少发射信号的功率，可以提高信道容量和增加用户终端的待机时间。认知无线电网络中的功率控制算法设计面临的是一个多目标的联合优化问题，由于不同目标的要求不同，存在着多种折中的方案。根据应用场景的不同，现有的认知无线电网络中的功率控制算法可以分成2大类:一是适用于分布式场景下的功率控制策略，一是适用于集中式场景下的功率控制策略。分布式场景下的功率控制策略大多以博弈论为基础，也有参考传统Adhoc网络中功率控制的方法，从集中式策略入手，再将集中式策略转换成分布式策略;而集中式场景下的功率控制策略大多利用基站能集中处理信息的便利，采取联合策略，即将功率控制与频谱分配结合或是将功率控制与接入控制联合考虑等。
自适应传输可以分为基于业务的自适应传输和基于信道质量的自适应传输。基于业务的自适应传输是为了满足多业务传输不同的QoS需求，其主要在上层实现，不用考虑物理层实际的传输性能，目前有线网络中就考虑了这种自适应传输技术。认知无线电可以根据感知的环境参数和信道估计结果，利用相关的技术优化无线电参数，调整相关的传输策略。这里的优化是指无线通信系统在满足用户性能水平的同时，最小化其消耗的资源，如最小化占用带宽和功率消耗等。物理层和媒体控制层可能调整的参数包括中心频率、调制方式、符号速率、发射功率、信道编码方法和接入控制方法等。显然，这是一种非线性多参数多目标优化过程。
现有的分层协议栈在设计时只考虑了通信条件最恶劣的情况，导致了无法对有限的频谱资源及功率资源进行有效的利用。跨层设计通过在现有分层协议栈各层之间引入并传递特定的信息来协调各层之间的运行，以与复杂多变的无线通信网络环境相适应，从而满足用户对各种新的业务应用的不同需求。跨层设计的核心就是使分层协议栈各层能够根据网络环境以及用户需求的变化，自适应地对网络的各种资源进行优化配置。在认知无线电系统中，主要有以下几种跨层设计技术:为了选择合适的频谱空穴，动态频谱管理策略需要考虑高层的QoS需求、路由、规划和感知的信息，通信协议各层之间的相互影响和物理层的紧密结合使得动态频谱管理方案必须是跨层设计的。频谱移动性功能需要同频谱感知等其他频谱管理功能结合起来，共同决定一个可用的频段。为了估计频谱切换持续时间对网络性能造成的影响，需要知道链路层的信息和感知延迟。网络层和应用层也应该知道这个持续时间，以减少突然的性能下降;另外，路由信息对于使用频谱切换的路由发现过程也很重要。频谱共享的性能直接取决于认知无线电网络中频谱感知的能力，频谱感知主要是物理层的功能。然而，在合作式频谱感知情况下，认知无线电用户之间需要交换探测信息，因此频谱感知和频谱共享之间的跨层设计很有必要。在认知无线电系统中，由于多跳通信中的每一跳可用频谱都可能不同，网络的拓扑配置就需要知道频谱感知的信息，而且，认知无线电系统路由设计的一个主要思路就是路由与频谱决策相结合。
认知无线电应用场景
认知无线电系统不仅能有效地使用频谱，而且具有很多潜在的能力，如提高系统灵活性、增强容错能力和提高能量效率等。基于上述优势，认知无线电在民用领域和军用领域具有广阔的应用前景。
频谱效率的提高既可以通过提高单个无线接入设备的频谱效率，也可以通过提高各个无线接入技术的共存性能。这种新的频谱利用方式有望增加系统的性能和频谱的经济价值。因此，认知无线电系统的这些共存/共享性能的提高推动了频谱利用的一种新方式的发展，并且以一种共存/共享的方式使获得新的频谱成为可能。认知无线电系统的能力还有助于提高系统灵活性，主要包括提高频谱管理的灵活性，改善设备在生命周期内操作的灵活性以及提高系统鲁棒性等。容错性是通信系统的一项主要性能，而认知无线电可以有效改善通信系统的容错能力。通常容错性主要是基于机内测试、故障隔离和纠错 措施 。认知无线电对容错性的另一个优势是认知无线电系统具有学习故障、响应和错误信息的能力。认知无线电系统可以通过调整工作参数，比如带宽或者基于业务需求的信号处理算法来改善功率效率。
认知无线电所要解决的是资源的利用率问题，在农村地区应用的优势可以 总结 为如下。农村无线电频谱的使用，主要占用的频段为广播、电视频段和移动通信频段。其特点是广播频段占用与城市基本相同，电视频段利用较城市少，移动通信频段占用较城市更少。因此，从频率域考虑，可利用的频率资源较城市丰富。农村经济发达程度一般不如城市，除电视频段的占用相对固定外，移动通信的使用率不及城市，因此，被分配使用的频率利用率相对较低。由于农村地广人稀，移动蜂窝受辐射半径的限制，使得大量地域无移动通信频率覆盖，尤其是边远地区，频率空间的可用资源相当丰富。
在异构无线环境中，一个或多个运营商在分配给他们的不同频段上运行多种无线接入网络，采用认知无线电技术，就允许终端具有选择不同运营商和/或不同无线接入网络的能力，其中有些还可能具有在不同无线接入网络上支持多个同步连接的能力。由于终端可以同时使用多种 无线网络 ，因此应用的通信带宽增大。随着终端的移动和/或无线环境的改变，可以快速切换合适的无线网络以保证稳定性。
在军事通信领域，认知无线电可能的应用场景包括以下3个方面。认知抗干扰通信。由于认知无线电赋予电台对周围环境的感知能力，因此能够提取出干扰信号的特征，进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略，大大提升电台的抗干扰水平。战场电磁环境感知。认知无线电的特点之一就是将电感环境感知与通信融合为一体。由于每一部电台既是通信电台，也是电磁环境感知电台，因此可以利用电台组成电磁环境感知网络，有效地满足电磁环境感知的全时段、全频段和全地域要求。战场电磁频谱管理。现代战场的电磁频谱已经不再是传统的无线电通信频谱，静态的和集重视的频谱管理策略已不能满足灵活多变的现代战争的要求。基于认知无线电技术的战场电磁频谱管理将多种作战要素赋予频谱感知能力，使频谱监测与频谱管理同时进行，大大提高了频谱监测网络的覆盖范围，拓宽了频谱管理的涵盖频段。
结束语
如何提升频谱利用率，来满足用户的带宽需求;如何使无线电智能化，以致能够自主地发现何时、何地以及如何使用无线资源获取信息服务;如何有效地从环境中获取信息、进行学习以及做出有效的决策并进行调整，所有这些都是认知无线电技术要解决的问题。认知无线电技术的提出，为实现无线环境感知、动态资源管理、提高频谱利用率和实现可靠通信提供了强有力的支撑。认知无线电有着广阔的应用前景，是无线电技术发展的又一个里程碑。
计算机论文范文二：远程无线管控体系的设计研究
1引言
随着我国航天事业的发展,测量船所承担的任务呈现高密度、高强度的趋势,造成码头期间的任务准备工作越来越繁重,面临着考核项目多、考核时间短和多船协调对标等现实情况,如何提高对标效率、确保安全可靠对标成为紧迫的课题。由于保密要求,原研制的远程标校控制系统无法接入现有网络,而铺设专网的耗资巨大,性价比低,也非首选方案。近些年来,无线通信已经成为信息通信领域中发展最快、应用最广的技术,广泛应用于家居、农业、工业、航天等领域,已成为信息时代社会生活不可或缺的一部分[1],这种技术也为解决测量船远程控制标校设备提供了支持。本文通过对常用中远距离无线通信方式的比较,择优选择了无线网桥,采用了桥接中继的网络模式,通过开发远程设备端的网络控制模块,以及相应的控制软件,实现了测量船对远程设备的有效、安全控制。
2无线通信方式比较
无线通信技术是利用电磁波信号在自由空间中进行信息传播的一种通信方式,按技术形式可分为两类:一是基于蜂窝的接入技术,如蜂窝数字分组数据、通用分组无线传输技术、EDGE等;二是基于局域网的技术,如WLAN、Bluetooth、IrDA、Home-RF、微功率短距离无线通信技术等。在中远距离无线通信常用的有ISM频段的通信技术(比如ZigBee以及其他频段的数传模块等)和无线 网络技术 (比如GSM、GPRS以及无线网桥等)。基于ISM频段的数传模块的通信频率为公共频段,产品开发没有限制,因此发展非常迅速,得到了广泛应用。特别是近年来新兴的ZigBee技术,因其低功耗、低复杂度、低成本,尤其是采用自组织方式组网,对网段内设备数量不加限制,可以灵活地完成网络链接,在智能家居、无线抄表等网络系统开发中得到应用[2]。但是,对于本系统的开发而言,需要分别研制控制点和被控制点的硬件模块,并需通过软件配置网络环境,开发周期长,研制成本高,故非本系统开发的最优方案。
GSM、GPRS这种无线移动通信技术已经成为人们日常生活工作必不可少的部分,在其他如无线定位、远程控制等领域的应用也屡见不鲜[3],但是由于保密、通信费用、开发成本等因素,也无法适用于本系统的开发。而无线网桥为本系统的低成本、高效率的研发提供了有利支持,是开发本系统的首选无线通信方式。无线网桥是无线网络的桥接,它可在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁,也是无线接入点的一个分支。无线网桥工作在2•4GHz或5•8GHz的免申请无线执照的频段,因而比其他有线网络设备更方便部署,特别适用于城市中的近距离、远距离通信。
3系统设计
该远程控制系统是以保障测量船对远端标校设备的有效控制为目标,包括标校设备的开关机、状态参数的采集等,主要由测量船控制微机、标校设备、网络控制模块、主控微机以及无线网桥等组成。工作流程为测量船控制微机或主控微机发送控制指令,通过无线网桥进行信息传播,网络控制模块接收、解析指令,按照Modbus协议规定的数据格式通过串口发给某一标校设备,该标校设备响应控制指令并执行;网络控制模块定时发送查询指令,并将采集的状态数据打包,通过无线发给远程控制微机,便于操作人员监视。网络通信协议采用UDP方式,对于测量船控制微机、主控微机仅需按照一定的数据格式发送或接收UDP包即可。网络控制模块是系统的核心部件,是本文研究、设计的重点。目前,常用的网络芯片主要有ENC28J60、CP2200等,这里选用了ENC28J60,设计、加工了基于STC89C52RC单片机的硬件电路。通过网络信息处理软件模块的开发,满足了网络信息交互的功能要求;通过Modbus串口协议软件模块的开发,满足了标校设备监控功能,从而实现了系统设计目标。
组网模式
无线网桥有3种工作方式,即点对点、点对多点、中继连接。根据系统的控制要求以及环境因素,本系统采用了中继连接的方式,其网络拓扑如图1所示。从图中可以清晰看出,这种中继连接方式在远程控制端布置两个无线网桥,分别与主控点和客户端进行通信,通过网络控制模块完成数据交互,从而完成组网。
安全防范
由于是开放性设计,无线网络安全是一个必须考虑的问题。本系统的特点是非定时或全天候开机,涉密数据仅为频点参数,而被控设备自身均有保护措施(协议保护)。因此,系统在设计时重点考虑接入点防范、防止攻击,采取的措施有登录密码设施、网络密匙设置、固定IP、对数据结构体的涉密数据采取动态加密等方式,从而最大限度地防止了“被黑”。同时,采用了网络防雷器来防护雷电破坏。
网络控制模块设计
硬件设计
网络控制模块的功能是收命令信息、发状态信息,并通过串口与标校设备实现信息交互,其硬件电路主要由MCU(微控制单元)、ENC28J60(网络芯片)、Max232(串口芯片)以及外围电路组成,其电原理图如图2所示。硬件设计的核心是MCU、网络芯片的选型,本系统MCU选用的STC89C52RC单片机,是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,可直接使用串口下载,为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。ENC28J60是由M-icrochip公司出的一款高集成度的以太网控制芯片,其接口符合协议,仅28个引脚就可提供相应的功能,大大简化了相关设计。ENC28J60提供了SPI接口,与MCU的通信通过两个中断引脚和SPI实现,数据传输速率为10Mbit/s。ENC28J60符合的全部规范,采用了一系列包过滤机制对传入的数据包进行限制,它提供了一个内部DMA模块,以实现快速数据吞吐和硬件支持的IP校验和计算[4]。ENC28J60对外网络接口采用HR911102A,其内置有网络变压器、电阻网络,并有状态显示灯,具有信号隔离、阻抗匹配、抑制干扰等特点,可提高系统抗干扰能力和收发的稳定性。
软件设计
网络控制模块的软件设计主要包括两部分,一是基于SPI总线的ENC28J60的驱动程序编写,包括以太网数据帧结构定义、初始化和数据收发;二是Modbus协议编制,其软件流程如图3所示。
的驱动程序编写
(1)以太网数据帧结构符合标准的以太网帧的长度是介于64~1516byte之间,主要由目标MAC地址、源MAC地址、类型/长度字段、数据有效负载、可选填充字段和循环冗余校验组成。另外,在通过以太网介质发送数据包时,一个7byte的前导字段和1byte的帧起始定界符被附加到以太网数据包的开头。以太网数据包的结构如图4所示。(2)驱动程序编写1)ENC28J60的寄存器读写规则由于ENC28J60芯片采用的是SPI串行接口模式,其对内部寄存器读写的规则是先发操作码<前3bit>+寄存器地址<后5bit>,再发送欲操作数据。通过不同操作码来判别操作时读寄存器(缓存区)还是写寄存器(缓冲区)或是其他。2)ENC28J60芯片初始化程序ENC28J60发送和接收数据包前必须进行初始化设置,主要包括定义收发缓冲区的大小,设置MAC地址与IP地址以及子网掩码,初始化LEDA、LEDB显示状态通以及设置工作模式,常在复位后完成,设置后不需再更改。3)ENC28J60发送数据包ENC28J60内的MAC在发送数据包时会自动生成前导符合帧起始定界符。此外,也会根据用户配置以及数据具体情况自动生成数据填充和CRC字段。主控器必须把所有其他要发送的帧数据写入ENC28J60缓冲存储器中。另外,在待发送数据包前要添加一个包控制字节。包控制字节包括包超大帧使能位(PHUGEEN)、包填充使能位(PPADEN)、包CRC使能位(PCRCEN)和包改写位(POVERRIDE)4个内容。4)ENC28J60接收数据包如果检测到为1,并且EPKTCNT寄存器不为空,则说明接收到数据,进行相应处理。
协议流程
本系统ModBus协议的数据通信采用RTU模式[5],网络控制模块作为主节点与从节点(标校设备)通过串口建立连接,主节点定时向从节点发送查询命令,对应从节点响应命令向主节点发送设备状态信息。当侦测到网络数据时,从ENC28J60接收数据包中解析出命令,将对应的功能代码以及数据,按照Modbus数据帧结构进行组帧,发送给从节点;对应从节点响应控制命令,进行设备参数设置。
4系统调试与验证
试验调试环境按照图1进行布置,主要包括5个无线网桥、1个主控制点、2个客户端、1块网络控制模块板以及标校设备等,主要测试有网络通信效果、网络控制能力以及简单的安全防护测试。测试结论:网络连接可靠,各控制点均能安全地对远端设备进行控制,具备一定安全防护能力,完全满足远程设备控制要求。
5结束语
本文从实际需要出发,通过对当下流行的无线通信技术的比较,选用无线网桥实现远控系统组网;通过开发网络控制模块,以及相应的控制软件编制,研制了一套用于测量船远程控制设备的系统。经几艘测量船的应用表明,采用无线网桥进行组网完全满足系统设计要求,具有高安全性、高可靠性、高扩展性等优点,在日趋繁重的保障任务中发挥了重要的作用。本系统所采用的无线组网方法,以及硬件电路的设计方案,对其他相关控制领域均有一定的参考价值。
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引言---美国ni公司推出的labview语言是一种优秀的面向对象的图形化编程语言，使用图标代替文本代码创建应用程序，拥有大量与其他应用程序通信的vi库。labview作为目前国际上应用最广的数据采集和控制开发环境之一，在测试与测量、数据采集、仪器控制、数字信号分析、通信仿真等领域获得了广泛的应用。本文主要研究基于labview的通信仿真。 labview程序结构---labview程序主要包括两部分：前面板(即人机界面)和方框图程序。前面板用于模拟真实仪器的面板操作，可设置输入数值、观察输出值以及实现图表、文本等显示。框图程序应用图形编程语言编写，相当于传统程序的源代码。其用于传送前面板输入的命令参数到仪器以执行相应的操作。labview的强大功能在于层次化结构，用户可以把创建的vi程序当作子程序调用，以创建更复杂的程序，而且，调用阶数可以是任意的。labview编程方法与传统的程序设计方法不同，它拥有流程图程序设计语言的特点，摆脱了传统程序语言线性结构的束缚。labview的执行顺序依方块图间数据的流向决定，而不像一般通用的编程语言逐行执行。在编写方块图程序时，只需从功能模块中选用不同的函数图标，然后再以线条相互连接，即可实现数据的传输。 仿真过程---信号源产生的是模拟信号，必须首先对它进行数字处理。在仿真过程中，用100hz的正弦信号作为信号源。按照一般语音通信的要求，这里采用8khz速率对100hz的正弦号进行抽样，得到的是间隔为125μs的离散抽样值。信号的幅度为归一化幅度，最小幅度为-1，最大幅度为1，再进行32级(4bit)pcm量化编码。再将每一个样值转化成4bit的二进制的pcm代码流，其速率为32kbps。对pcm编码的数据流进行汉明编码，得到的是56kbps的纠错编码后的数据流。随后进行调制，在发送端对码流进行4psk数字编码调制，采用的载波是400khz的正弦波，然后送上信道进行传输。信道是最常见的高斯加性白噪声信道，信号传输过程中受到高斯噪声的干扰。在接收端对接受到的码流进行数字解调、汉明码解码，最后pcm信号恢复所发送的信号。---这里所使用的仿真环境为labview软件。下文中主要针对4psk的仿真进行叙述。● 抽样、量化和编码---在发送端，源(source)子vi产生一个100hz的正弦信号作为信号源，通过量化(quantify)子vi对它进行抽样和量化。对信号源进行8khz的抽样，抽样产生的离散抽样值归一化为绝对值小于等于1的数据流。量化器把-1～1的范围等分为32个小区间，每一个区间用0～31之间的一个整数表示，每个样值通过它被量化成32个值中的某一个值，再转化成元素为0、1的矢量，即c端输出的源信息流。这时输出的是长度为4的矢量，进入到编码(coding)子vi。在信号传输的过程中，为了提高信号的传输效率，降低误码率，采用了纠错编码技术。这里采用的是(4，7)汉明纠错编码技术。对8ksps的矢量信号中，每个矢量加入3bit的控制位，但所占的时间长度仍为原来4位矢量的时间长度。接着，将7位的矢量信号进行串行化，产生56kbps的0、1数据流输出到a端，如图1所示。● 调制、解调和信道传输---从a端输出的二进制数据流在调制(modulation)子vi中进行4psk数字调制。4psk是受0～3这4个数据调制的，这四个值是用连续两个二进制位表示的。这里进行的调制是基带调制，调制子vi输出的调制过后的基带信号。采用多个控件实现对调制的一些基本参数的设定，如字符速率、每个字符的采样数、波形形成滤波器的类型及参数。输出的基带信号通过上变频(upconverter)vi实现上变频，把基带信号搬移到400khz的频率段。对应实际中的信号，就可以直接发射到信道上了。仿真过程中，采用的是一个简单的加性高斯白噪声信道模型。通过对信噪比(eb/no)控件的设置，实现对信道信噪比参数的选择。接受端收到一个被信道噪声损伤的信号，通过相逆过程实现解调功能。经过下变频(downconverter)vi程序下变频的基带信号进入到解调(demodulation)子vi。在解调中进行相位检测，将4个不同的相位检测出来，映射成0～3的4个不同的量值，然后转换为2bit的二进制比特流从b端输出。所述实现了调制解调和高斯白噪声信道的传输，如图2所示。● 解码和信号恢复---b端输出的二进制比特流进入到解码(decode)子vi，其完成数据流的汉明码译码的功能。解码vi将比特流组成七维的矢量数组，经汉明距离的判断，再把七维矢量纠错转化为四维矢量，即d端输出的接受信息流，完成纠错译码的功能。四维的矢量数组由to dwave子vi化为数字波形进行显示，接下来通过数模转换vi恢复到模拟的信号,如图3所示。● 信号的同步---为了实现信号的同步，避免信道延迟带来的影响，在整个传输过程中引入了保护信号和同步信号。生成的保护和同步信号从e端输出。在信息比特进入调制子vi之前，就在信息比特的前面加上了保护信号和同步信号，e端和a端输出的信号合为一路信号，然后再进行调制。在接受方通过把同步信号映射为字符，再与接受的字符流进行比较，确定同步信号的位置，实现接受和发射的同步。同步信号的产生和输出，如图4所示。● 误码率的计算---为了计算误码率，c端的源信息流和d端的接受信息流通过一个比较(compare)子vi进行比较，计算出误码的个数，从而计算出误码率，如图5所示。● 性能分析---4psk数字相位调制波形可表示为---其向量表达式为---4psk符号错误概率为---由于进行了(7，4)汉明码纠错编码，然后进行4psk调制，并且 比特符号对相应信号相位映射中采用格雷(gray)码，因而编码比特能量可以用信息比特能量表示为---且---程序采用的模拟加性高斯白噪声信道，设定信道的信噪比则为 ，可得---图6为仿真生成和理论生成的误码率的对照图。信道信噪比超过7db以后，要求样本数很大，由于计算机内存的限制，使得仿真的结果与理论的结果有一定偏差。在7db之前，仿真误比特率和理论值很接近，拟合得很好。结论---作为应用最广的数据采集和控制开发环境之一，labview在通信仿真中有着重要的作用。由于labview有很强的仪器控制功能，相对于matlab等其他仿真软件，labview能更有效地把仿真试验移植到实际中。labview只需要用实际的发射和接受机及实际的信道来替换模拟的发射和接受机及模拟的信道，但也要进行一定量的相应改动。这样就能很好地把labview在仿真和仪器控制两方面的功能有机结合起来，更好地发挥labview在虚拟仪器中的作用。参考文献1 田丽华编著.编码理论.西安电子科技大学出版社.20042 john g. proakis. digital communication. fourth edition. mcgraw-hill companies. 20013 曹志刚,钱亚生编著.现代通信原理.清华大学出版社. 2002
浅谈数字调制技术与地面数字电视广播论文
摘要： 我国地面数字电视广播的发展过程，离不开数字调制技术的支持。信号的接收与传输受很多不确定因素的干扰，对整个系统的稳定性造成了严重的影响。而地面数字电视广播正常的工作，需要保证其信号的产生及传输过程的科学合理性。数字广播信号的发送及相关频率的调制，都受到一些国际通用的标准协议约束。做好地面数字电视广播的整体工作，就必须对其中涉及的数字调制技术的相关原理进行必要的掌握。
关键词： 数字调制技术；地面数字电视广播；协议；信号
早期的电视广播一般采用的是模拟调制技术，这与信号本身的来源相关。随着通信技术研究范围的扩大，数字调制作为全新的通信技术手段，对于地面数字电视广播的发展，产生了深远的影响。数字调制技术与相关的解调技术是对应的。在实际的应用中，二者对于电视广播的作用也非常地明显。
1数字调制技术相关原理综述
数字调制技术的逐渐成熟，直接推动了我国地面数字电视广播的发展。而传输数据的主要方式包括单载波调制和多载波调制。这两种技术的主要内容也是数字广播系统的主要发展的方向。无论是串行的数据传输方式，或是并行，其中具有代表意义的数据帧作为特殊的符号，对于调制方式的选择具有决定性。这些数据帧只有通过调制的方式加载到载波上，才能形成一定频率的数字传输信号。在信号传输的过程中，存在着信道的概念。同时在载波的振幅与相位调制的过程中，也存在着符号映射的相关原理。所有已经标注的点代表着载波的振幅与相位，二者的关系属于正交。不同的坐标代表着载波振幅和相位的不同，对于研究数字调制技术具有重要的意义。由于载波的振幅与相位在实际的研究中基本将二者的关系近似为正交，平面坐标的分布上也呈现出一些规律性。因此，把这种载波相关参数的位置关系又称为星座的符号映射。在调制技术中，载波的振幅与相位随着波形的变化而变化，平面坐标的表示又是一一对应的关系，故成为映射关系。相位和和振幅都是衡量载波变化的主要技术参数，则将它们作为符号来模拟实际中波形的变化。因此，图1所有的标注都是具有特定的意义，称之为星座图的符号映射。单载波的调制方式主要的原理是指在载波波形变化的过程中，用符号帧代表一个完整的整体，所有不同的波形变化组成了一个符号帧。而这些符号的存在主要是为了表示调制过程中载波的技术参数变化。这些技术参数主要包括载波的幅度和相位。所有的符号依照串形的方式进行排列，最后形成了单载波。所谓的多载波主要是指所有符号组成的符号帧的过程中，每个子符号对应的载波不再是同一个载波。对应载波的不同，最后经过叠加方式的处理，形成了特殊的输出信号。
2我国地面数字电视广播相关技术标准综述
我国的地面数字电视广播的参考标准制定相对较晚，但也形成了一定的体系。它主要强调的是传输系统中信道编码及相关载波技术参数的参考标准。常见的有多载波传输方式及GB20600的数据帧结构。
数据帧结构分析
GB20600中3个不同的帧体组成了对应的PN序列。这些帧体在传输系统中所用的传输时间各不相同。帧体中数据块所占用的时间大约为500微秒。不同PN的序列，导致信号帧所占用的时间也存在着很大的不同。对于传输系统的载波来说，这些技术参数的不同，对广播电视信号的接收与发射工作，造成了很大的影响。地面广播电视的传输系统，充分利用了数字调制技术的相关原理。对于其中涉及的帧头和帧体，在信道编码过程中所花费的'占用时间是不同的。
多载波方式的相关原理
多载波的传输方式无论在结构上还是传输机制上，其相对的技术原理都比较复杂。它的帧体和帧头对应的符号数是不同的。一般由3780个符号数构成帧体部分，意味着3780个不同的载波发挥着各自的作用。对于我国的地面数字电视广播的传输系统来说，多载波技术的应用对于信号传输系统的稳定性，具有重要的作用。在多载波方式的传输机制中，PN序列对于整个信道的估计及抑制噪声的工作方面，具有显著的作用。无线信道的正常工作中，很容易受到噪声的影响，这对信号的传输非常不利。而相关的相位噪声必须通过相关的技术手段进行必要的抑制，这对整个信道的正常机制都造成了巨大的影响。其中保护间隔是多载波方式的显著特征，这对抗多径干扰的能力起着主要的作用。只有除去一些有效的数据，才有可能达到抑制噪声的最终目的。
3结束语
在现代通信的发展过程中，调制技术对于信号的传输起着至关重要的作用。载波的主要参数是指振幅和相位，这对研究地面数字广播有着重要的参考意义。数字调制技术对于整个系统稳定性的研究，都产生了深远的影响。只有了解和掌握数字调制技术的相关原理，才能更好地为我国的地面数字广播建设事业做出更多贡献。
参考文献:
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应用太广泛了啊，你只能取其中的几个方面来说，比如说在铁路系统或者是车载电话、水位远程检测系统等等。GSM通信在水位远程检测系统中的应用摘 要：介绍一种利用单片机及GsM无线收发模块构成的水位显示及远程检测系统。在系统中，设计一种简易的水位检测方法以测得水位的状况，通过单片机显示系统在水位现场以LED的方式显示出来，并通过与之相连的GSM模块将水位信息以一种无线的方式发送给远程终端，起到检测的作用。关键词：GSM GSl00 串口通信 远程检测 S9C2051引 言 供水系统中的水塔和高位水池等设备由于所处地势高，上下极为不便，有时水即将用完也不知道，造成需用水时却无水可用的情况。此外，在向池中注入水的过程中，由于不知道水位的情况，也就无法控制注水量的多少，这会严重影响正常的工作效率。为此需要对水位进行自动显示、监测和报警。传统的水位检测系统一般通过有线方式与监控中心取得联系，这种方式不但维护起来困难，而且在很大程度上限制了其在时空上的拓展性。采用GSM模块与单片机构成的系统则能够解决以上的问题。通过单片机的并行I／0口可以很方便的实现水位的显示功能。现有的GSM网络在全国范围内实现了联网和漫游，具有网络能力强的特点，用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为客户节省了昂贵的建网费用和维护费用。当采用GSM模块时，就可以通过一种无线通信的方式以实现远程终端监控和报警的功能。集群通信系统与GSM通信系统电话互联的实现 概述 系统与通信系统分别属于不同的范畴，有着不同的服务对象和用途，无法相互替代。集群通信系统服务于专网用户，已发展成为一种多用途、高效能、低投入、调度通信与电话通信相结合的先进移动通信系统。与其它移动通信系统相比，集群通信系统信道利用率高，具有更强的快速接入和处理突发事件的能力，在部队、公安、交通、水利、地震等部门得到了广泛应用。GSM通信系统主要服务于公网用户，是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统，信号覆盖范围广，用户遍及社会各部门各阶层。在由集群通信系统构建的应急移动通信系统中，在某些应用场合，如抢险救灾，因为要涉及众多的部门和人员，保证系统同外界的通信畅通有时甚至比保证系统内部的通信畅通还重要。正如集群通信系统与PSTN电话互联，使得专网通信扩展到了公网有线通信网络一样，集群通信系统与GSM通信系统电话互联，可使得专网通信扩展到公网无线通信网络，从而可充分利用GSM通信系统的技 术优势，大大增强集群通信系统的应急通信能力。 基于上述应用背景，本文对集群通信系统与GSM通信系统的电话互联进行了研究，提出了一种实用的系统电话互联方案，并阐述了具体的软硬件设计过程。GSM网络通信在车载定位系统中的应用 GSM（全球移动通信系统）是ETSI（欧洲无线电通信标准委员会）制定的欧洲蜂窝移动通信标准。GSM最重要的业务是语音通信，语音被数字编码并作为数据流，以电路交换的模式被GSM网络传输。但是它使用的电路交换信道在空气界面上允许的最大传输率为，因此GSM受到限制。GPRS是在GSM标准基础上基于分组交换技术的主要发展，它提供给无线用户高得多的传输速率以满足爆炸性的数据传输的需要。在理论上GPRS用户可以同时使用几个时隙（分组数据信道）以达到最高为170kbit/s的传输速率。由于信道仅仅在数据包被传送或接收时被分配给用户，这使得基于流量收费成为可能。大量的数据业务使得在用户间有效平衡网络资源，因为业务供应商可以使用传输时隙用于其他用户活动。通用分组无线业务（GPRS）,作为移动电话标准GSM的数据延伸，正被看作是第一种真正的分组转换结构，它使得移动用户能够从高速传输数率中得益，而且可以通过他们的移动终端完成各种数据业务应用。GPRS业务被划分为类:PTP（点对点）和PTM（点对多点）业务。全球定位系统（GPS）是美国国防部经20多年的试验研究，耗资100多亿美元，于1993年12月正式全面投入运行的新一代星际无线电导航系统。它的出现和发展已带动起一个潜力巨大、竞争日趋激烈的新兴市场，据最新统计数字表明，目前GPS的全球用户逾400万，相关产品和服务市场正在迅速扩大，GPS已发展成为一个重要的产业。随着汽车工业的发展和交通管理的智能化，车辆GPS导航定位将成为全球卫星定位系统应用的最大潜力市场之一。就我国国情来说，车辆GPS导航定位在专用车辆调度监控、公交车智能管理、出租车运营管理等领域具有广阔的市场前景。通信分系统是车辆GPS导航定位的关键分系统之一。过去，通信分系统通过无线电台等相关方式来实现，存在频率资源紧张、覆盖范围小等问题。
信道编码主要是为了解决数据在信道中传输时引入的误码问题。 如下图所示，解决误码问题有两个办法，一个是对错误数据进行重传，称为后向纠错，另一个是在发送端发送数据时加入一定的冗余信息，以便在接收端可以直接进行纠错，称为前向纠错。1.信道编码 FEC，全称Forward Erro Correction就是前向纠错码。 在数据中增加冗余信息的最简单方法，就是将同一数据重复多次发送，这就是重复码，例如，将每一个信息比特重复3次编码：0\rightarrow 000，1\rightarrow 111，在接收端根据少数服从多数的原则进行译码，按照这种方法进行编译码，如果错2位就会导致译码出错，且传输效率很低。 为了提高传输效率，将k位信息比特分为一组，增加少量多余码元，共计n位，计为（n，k），这就是分组码。其中的监督码元是用于检错和纠错的，也可以叫做效验码元。 最简单的分组码就是奇偶效验码，例如，偶效验码：通过添加1位监督码元使整个码字中的1的个数为偶数，在检错时，对所有位做异或，如果为0，正确，如果为1，错误。 由此可知，奇偶效验码只能检测奇数个错误，不能纠正错误。那有没有码可以纠正错误呢？汉明码就可以检测2位错误，纠正1位错误。以（7，4）汉明码为例，信息码元为4位，监督码元为3位，如下图所示其中a_{2}是a_{4}a_{5}a_{6}的偶效验码，a_{1}是a_{3}a_{5}a_{6}的偶效验码， a_{0}是a_{3}a_{4}a_{6}的偶效验码，在纠错时，分别对3组码字的所有位做异或，得到一个三位的结果s_{2}s_{1}s_{0}，若结果为000，则没有错误，若结果为111，则a_{6}错误，若结果为110，则a_{5}错误，若结果为101，则a_{4}错误，其他同理。在发现错误位后，只要对应位取反：0改为1，1改为0，就完成了纠错。 分组码编码器每次输入k个信息码元，输出n个码元，每次输出的码元只与本次输入的信息码元有关，而与之前输入的信息码元无关，而对于卷积码，其编码器输出除了与本次输入的信息码元有关外，还与之前输入的信息码元有关， 一般用（n，k，K）来表示卷积码，其中多了一项参数K，为约束长度，表示编码器的输出与本次及之前输入的K个码元相关。例如（2，1，3）卷积码：编码器每次输入1个码元，输出2个码元，这2个码元与本次及之前输入的3个码元相关。 卷积码编码器一般使用（K-1）级移位寄存器实现，卷积码的译码一般采用最大似然译码，假定信道的误码率为P_{e}（P_{e}< ），编码器的输入信息序列长度为L，则输出的码字序列有2^{L}种可能，以L=5为例，假定接收到的码字序列为11 01 01 00 01，则编码器输出的码字序列共有32种可能： 若发送信息序列为11011，则编码器输出的码字序列为11 01 01 00 01，全部码元传输正确，发生这种情况的概率为\left ( 1-P_{e} \right )^{10}，若发送信息序列为10011，则编码器输出的码字序列为11 10 11 11 01，5个码元传输错误，发生这种情况的概率是P_{e}^{5}\left ( 1-P_{e} \right )^{5}，其他情况略，很明显，发送信息序列为11011的概率最高，因此采用最大似然译码时，译码结果为1101。 不难看出，错误的码元越少，发生概率越高，所以要找到发生概率最高的发送序列，只要找出误码数最少的发送码字序列就可以了，两码字间对应位不同的个数总和称为汉明距离，所以只要找出汉明距离之和最小的发送码字序列就行了，例如，01和10的汉明距离为2，00和01的汉明距离为1。 最大似然译码往往要遍历2^{L}种可能码字序列计算概率才能完成译码，计算量随着L逐级上升，难以实现，为了减少计算量，维特比发现了一种方法，被称为维特比译码，译码的过程就是在译码器网格图种寻找一条汉明距离之和最小的路径。 卷积码的应用较为广泛，如CDMA2000使用了（2，1，9）、（3，1，9）和（4，1，9）卷积码，WCDMA使用了（2，1，9）和（3，1，9）卷积码，LTE的控制信道采用了（3，1，7）的卷积码进行信道编码。2.交织 交织和去交织是通过对寄存器按行写入按列读出实现的，如下图所示。如下图所示，如果在信道传输过程中如果出现了连续误码，去交织后会转变为单个误码，让信道译码更方便纠错。FEC结合交织可以在一定程度上解决误码问题，想要彻底解决，还要借助反馈重传技术 自动请求重传（ARQ），发送端发送具有一定检错能力的码，接收端发现出错后，立即通知发送端重传，如果还是错，再次请求重传，直至接收正确为止。 混合ARQ（HARQ）：是FEC和ARQ的结合，接收端发现出错后，尽其所能进行纠错，纠正不了，则立即通知发送端重传，如果还是接收错误，再次请求重传，直至接受正确为止。 显然HARQ的性能是优于ARQ的，但HARQ会导致解调门限大大提高，一般重传次数要满足最恶劣信道条件下在达到最大重传次数之前能将数据传输正确，为了降低对解调门限的要求，移动通信系统中一般将二者结合起来使用。 利用HARQ重传将误码控制在一定水平，残留一部分误码给ARQ进行重传，这样系统性能可以达到最优。打开CSDN APP，看更多技术内容matlab与信道编码,信道交织编码及其matlab仿真_weixin_39832348的博...1、若输入数据经信道编码后为X1=(x1 x2 x3 x4 x5 x6); 2、发送端交织存储器为一个行列交织矩阵存储器,它“按列写入、按行读出”; 3、进入突发信道的信号为X2=(x1 x3 x5 x2 x4 x6); ...继续访问【通信仿真】基于matlab信道编码和交织【含Matlab源码 1685期】_海 ...完整代码已上传我的资源:【通信仿真】基于matlab信道编码和交织【含Matlab源码 1685期】 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可。 获取代码方式2: 付费专栏信号处理(Matlab) 备注: 点击上面蓝色字体付费专栏图像处理(Matlab),扫描上面二维码,...继续访问最新发布 信息论与编码：信道编码的基本概念是指为了提高通信性能而设计信号变换，以使传输信号更好的抵抗各种信道损伤的影响，例如噪声、干扰以及衰落等。实际信道中传输数字信号时，由于信道传输特性的不理想及加性噪声的影响，我们接收到的数字信号不可避免地会发生错误。三种主要的信道编译码原理。信道编码是依据一定的规律在信息码元中加入一定的多余码元，保证传输的可靠性。信道编码的任务：构造以最小的多余度（冗余度）换取最大抗干扰性能的好码。以上两种编码过程使编码的信号比未编码的信号具有更好的距离特性。例：c 将同一信息比特u重复n遍形成的码字——（n，1）继续访问瑞利衰落的概念及应对技术——信道编码、交织、跳频无线信道的衰落：无线信道的物理特性总是处于变化中，称为变参信道。对于无线信道，最要命的特性莫过于衰落现象：由于多径效应引起的小尺度效应；由于距离衰减引起的路径损耗或者障碍物造成的阴影等大尺度效应。大小尺度时按照波长进行划分的。 瑞利衰落：在无线通信信道中，电磁波经过反射折射散射等多条路径传播到达接收机后，使得总信号的强度服从瑞利分布（Multipath）。同时由于接收机的移动及其他原因，信号强度...继续访问信道编码与交织(理论与MATLAB实现)_余睿Lorin的博客信道编码与交织(理论与MATLAB实现) ...继续访问每日一问 --什么是信道编码和交织？解决信道的噪声和干扰导致的误码问题，这就是信道编码。继续访问BPSK+编码+交织仿真通信链路基于 matlab，搭建 BPSK+卷积编码+交织通信收发链路， 仿真参数如下： 1) 信源比特速率： Rb =100 kbps；2) 卷积编码：码率为 1/2，生成多项式为（561,753） 3) 译码方式：维特比译码（硬判决译码、软判决译码（8 比特量化）） 4) 交织：行列交织，交织器深度为 100bit，宽度为 10； 5) 仿真点数：106。 1. 在 AWGN 信道下，仿真并绘出该系统在硬判决和软判决（3bit 量化）两种译码方式下的信源误比特率曲线，并进行分析。 2. 设定某种交织器结构，在单径瑞利衰落信道（ 100 d f Hz = ）下，采用理 想信道估计，仿真并绘出该系统信道编码-RS-CRC-交织（一）RS编码 RS编码，又称里所码，即Reed-solomon codes，是一种前向纠错的信道编码，对由校正过采样数据所产生的多项式有效。当接收器正确的收到足够的点后，它就可以恢复原来的多项式，即使接收到的多项式上有很多点被噪声干扰失真。 编码过程首先在多个点上对这些多项式求冗余，然后将其传输或者存储。对多项式的这种超出必要值的采样使得多项式超定(过限定)。当接收器正确的收到足够的点后，它就...继续访问信道编码与交织、脉冲成型3.信道编码与交织、脉冲成型 信道编码与交织 (前向纠错)----重复码&分组码 重复码：将同一数据发送多次，到了接收端根据少数服从多次进行译码，传输效率很低 分组码：将k位信息比特氛围一组，增加少量码元，共计n位 （n,k）分组码，其中n-k位多余码元用于检错和纠错，称为监督码元或校验码元 分组码之奇偶校验码：（3,2）偶校验码，监督码元只有1位，整个码...继续访问通信中的“交织”技术在陆地移动通信这种变参信道上，比特差错经常是成串发生的。这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。然而，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效。 为了解决这一问题，希望能找到把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式被发送。这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就变成单个(或长度很短)，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，恢复原消息。这种方法就是交织技术。 交织技术的一般原理： 假定由一些4比特组成的消息分组，把继续访问信道编码和交织的有效总结和理解信道编码的引入主要是为了解决数据在信道中传输时引入的误码问题。解决误码问题有两个办法：前向纠错、后向纠错 一.FEC（Forward erro correction） 1.重复码 将每一个信息比特重复3次编码：0→000，1→111。 接收端根据少数服从多数的原则进行译码。 传输效率低 2.分组码 为了提高传输效率，将k位信息比特分为一组，增加少量多余码元，共计n位，这就是分组码。 包含k位信息比特的n位分组码，一般记为（n，k）分组码，如图5所示。 奇偶校验码：只能查错（奇数个错误）不能纠错 汉明码：.继续访问【通信系统仿真系列】基于Matlab的汉明码(Hamming Code)纠错传输以及交织编码(Interleaved coding)仿真基于Matlab的汉明码纠错传输以及交织编码仿真前言原理汉明码编码过程冗余位数量计算校验位位置计算计算校验相关位开始编码解码过程实验结果仿真代码可以修改的参数下载链接主函数汉明码编解码测试模块汉明码编码器汉明码解码器冗余位计算模块交织编码器交织解码器随机误码模块比较模块单极性码生成模块随机码转单极性码模块后语 前言 在上一篇文章《8位16位64位等任意数量用户CDMA直接序列扩频通信系统的Matlab仿真》中，介绍了一种多用户CDMA传输模型，但该模型存在一个缺陷，那就是无论信噪比多高，误码率始终无法为0，继续访问循环交织纠错编码c语言实现,全息存储系统中纠错编码和交织技术的研究摘要：由于信息技术的飞速发展,人们对信息存储空间的需求越来越大。全息存储具有超大存储容量、存储密度高和存取速度快的优点。因此,全息存储技术正成为研究的热点问题。编码是全息存储系统的重要问题之一,本论文主要研究全息存储系统中的交织技术和纠错编码。 在交织技术方面,分别对三种二维交织技术在全息存储系统中的应用进行了研究,其中两种为格型交织技术A(t,1)和A(t,2),一种为循环移位交织技术。分别给出...继续访问【通信原理】#19 基于matlab的交织与解交织 #19 基于matlab的交织与解交织 交织可以解决什么问题？ 交织是为了解决突发错误。比如偶尔发生一个bit的错误，那么可以通过诸如汉明码、卷积码等前向纠错编码将这1bit的错误纠正过来。但是如果传输过程突然受到强烈干扰，连续7、8个bit都发生错误，这个时候原来的前向纠错就纠正不过来了。 一个符合直觉的解决方法就是将突发错误分散开，即交织。 如何进行交织？ 比如块交织。就是将序列松进交织器行进列出。解交织就是列进行出。 其他还有Algebraic interleaver、Helical继续访问【雷达通信】信道编码和交织含Matlab源码1 简介 数字信号在传输过程中，加性噪声、码间串扰等都可能引起误码。为了提高 系统的抗干扰性能，可以加大发送功率，降低接收设备本身的噪声，以及合理选 择调制、解调方法等。此外、还可以采用信道编码技术。信道编码是为了降低误 码率，提高数字通信的可靠性而采取的编码，它按一定的规则人为引入冗余度。 本次实验以卷积码为例，详细原理参考《通信原理》第七版 节内容。 实际信道中产生的错误往往是突发错误或突发错误与随机错误并存，如短波、 散射和有线交换等信道中。在这类信道中应用纠错码效果显然不好，如果首先能继续访问卷积交织器解交织器设计.zip_交织_交织器_交织技术_分组交织器_卷积交织交织技术通常分为分组交织和卷积交织。分组交织过程是数据先按行写入，再按列读出；解交织过程是数据先按列写入，再按行读出。其特点是结构简单，但数据延时时间长，而且所需的存储器比较大。 交织_交织_交织 解交织_信道 交织_自适应Broadband Access Scenario 使用学习方法来进行无线链路的自适应，包含信道编码，交织，信道建模，ofdm调制，解码，解交织，解调等等， 一个完整的无线物理层试验环境【通信仿真】基于matlab信道编码和交织【含Matlab源码 1685期】.zip完整代码，可直接运行通信-交织技术 贴图太麻烦了，点击上面链接就可以看到原作者的文章 如果你是学通信的，当有人问你什么是交织，你会怎么说？ 最简单的一句话便可描述交织技术，懂的人听到这句话就明白你的意思，就会觉得你不错。相反，如果你对这个名词有点印象，但又说不出什么来，这种情况气氛就会比较尴尬。 总结为一句话就是：交织的实质是将突发错误分散开来，而且交织深度越深，抗突发错误的能力越强。补充：交织前相邻的符号在交织后的最小距离称为交织深度（也叫交织距离，GSM采用的交继续访问GSM通信系统实验GSM 通信系统实验 通过本实验将正交调制及解调的单元实验串起来，让学生建立起 GSM 通信系统的概念，了解 GSM 通信系统的组成及特性。 由于GSM是一个全数字系统，话音和不同速率数据的传输都要进行数字化处理。为了将源数据转换为最终信号并通过无线电波发射出去，需要经过几个连续的过程。相反，在接收端需要经过一系列的反过程来重现原始数据。下面我们主要针对数据的传输过程进行描述。信源端的主要工作有：信道编码用于改善传输质量，克服各种干扰因素对信号产生的不良影响，但它是以增加比特降低信息量为代价的。 ...继续访问交织编解码算法1.交织编解码介绍 原来做项目用到了交织编码解码，原理如下图：继续访问信道编码与信源编码基本1信源编码：source coding（对应信源解码） 信源编码：为了提高通信有效性而对信源符号进行的变换，换言之，为了减少或消除信源冗余度而进行的信源符号变换。具体说，就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法，把信源输出符号序列变换为最短的码字序列，使后者的各码元所载荷的平均信息量最大，同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。其作用有二：一是数据压缩；二是模数转换。 最原始的莫尔斯电码，还有ASCII码和电报码都是信源编码。现代通信应用中常见的信源编码方式有：Huffman编码、算术编码、L.继续访问信道交织
通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题，它具有严格的信息传输特性，目前已经取得突破性进展，被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子，对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础，根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性，探索量子编码、计算、传输的可能性，以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说：量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行，量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据，量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上，量子通信能够实现通信过程，最初是通过光纤实现的，由于光纤会受到自身与地理条件限制，不能实现远距离通信，所以不利于全球化。到1993年，隐形传输方式被提出，通过创建脱离实物的量子通信，用量子态进行信息传输，这就是原则上不能破译的技术。但是，我们应该看到，受环境噪声影响，量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止，量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看，它可以被理解为物力权限下，通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看，量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性，或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看，量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态，可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性，它包含量子测不准原理和量子纠缠，同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系，同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理，是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量，但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含：量子态、量子测量容器与通道，拥有量子效应的有：原子、电子、光子等，它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中，由于光信号拥有一定的传输性，所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据，利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信，并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力学，由两个光子构成纠缠光子，不管它们在宇宙中距离多远，都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况，可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量，只要测量一个光子状态，纵使它已经发生变化，另一个光子也会出现类似的变化，也就是塌缩。根据这一研究成果，Alice利用随机比特，随机转换已有的量子传输状态，在多次传输中，接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时，同时也随机改变了自己的基，一旦两人的基一样，一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听，就会破坏纠缠光子对，Alice与Bob也就发觉，所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道，窃听不可能得到有效信息，与此同时，窃听量子信号也将会留下痕迹，让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息，保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振，在任意时刻，光子的偏振方向都拥有一定的随机性，所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时，通过滤光器偏振的几率很大，反之偏小。尤其是夹角为90度时，概率为0;夹角为45度时，概率是，夹角是0度时，概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式，将检测到的光子标记为1，没有检测到的填写0，而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况，在设置偏振片的同时，偏振方向的改变，这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说：对信息逐比特，并且完全加密保护，这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在长度有限的密文理论中，经不住穷举法影响。同时，伪随机码的周期性，在重复使用密钥时，理论上能够被解码，只是周期越长，解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥，长期使用虽然也会具有周期特征，但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看，使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网，是在话音终端上利用信息通信进行加密保护，而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比，量子通信具有很多优势，它具有良好的抗干扰能力，并且不需要传统信道，量子密码安全性很高，一般不能被破译，线路时延接近0，所以具有很快的传输速度。目前，量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统，所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中，通过互联量子路由器，不仅能为任意量子密码机构成量子密码，还能为成对通信保密机利用，它既能用于逐比特加密，也能非实时应用。在严格的专网安全通信中，通过以量子分发系统和密钥为支撑，在城域范畴，任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中，受传输信道中的长度限制，它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密，就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是，不能全程端与端的加密，加密节点信息需要落地，所以存在安全隐患。目前，随着空间光信道量子通信的成熟，在天基平台建立好后，就能实施范围覆盖，从而拓展量子信道传输。在这过程中，一旦量子中继与存储取得突破，就能进一步拉长量子信道的输送距离，并且运用到更宽的领域。例如：在�潜安全系统中，深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题，只有运用甚长波进行系统通信，才能实现几百米水下通信，如果只是使用传统的加密方式，很难保障安全性，而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展，作为现代科学与物理学的进步标志之一，它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此，在实际工作中，必须充分利用通信技术，整合国内外发展经验，从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建，金鑫，徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009，4(5)：491-497. [2]徐兵杰，刘文林，毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术，2014(5)：463-468. [3]刘阳，缪蔚，殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报，2012， 7(5)：459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看： 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)
中国信息技术发展的现状和创新 编者按在中国工程院第八次院士大会举行的学术报告会上，中国工程院院士和中国工程院外籍院士先后作了学术报告。围绕世界工程科技发展的前沿开展学术交流活动是中国工程院的一项重要工作。通过学术交流，可以促进我国广大科技人员迅速把握当前世界的工程科技现状及水平，推动我国工程科技的进步和发展。今天，我们选登中国工程院副院长邬贺铨的报告《中国信息技术发展的现状和创新》，同时，我们还摘登了三位新当选中国工程院外籍院士的报告：美国国家工程院院长威廉•沃尔夫的报告《21世纪国际工程面临的挑战》、英国皇家工程院院长亚历克•布鲁斯的报告《培养未来技术专家的大学课程》和日本北里大学教授大村智的报告《来自微观世界的神奇礼物———阿维菌素》。 进入新世纪，世界上创新型国家几乎都将发展信息技术作为国家战略重点。随着信息技术的迅速发展和应用的普及，信息产业已成为我国的支柱产业，其规模已居世界第二位，但产业大而不强，需尽快改变我国信息产业核心技术受控于人的局面。以建设创新型国家为目标，我国把掌握装备制造业和信息产业核心技术的自主知识产权作为提高国家竞争力的突破口。虽然我国信息技术的总体水平与国际先进水平仍有不少差距，但近年来我国在一些有较大影响的关键信息技术领域有了可喜的突破。本报告分别就先进集成电路芯片与光电子器件、高性能计算机与软件、下一代互联网与信息安全、第三代移动通信与无线通信、数字电视与音视频编码，信息技术在产业中应用等六方面介绍中国在这些领域取得的进展和创新。 在微电子技术方面，几十年来其发展一直遵循摩尔定律，即集成度平均每18个月翻一番，30年时间内尺寸减小1000倍，性能提高1万倍。由于CMOS（金属氧化物半导体）的技术极限被不断突破，在可预见的十多年内，摩尔定律仍将持续起作用。我国经济长时间高速发展，使中国成为全球第二大集成电路（IC）市场，但目前国内市场自给率不到25%%，尤其是在代表IC水平的计算机中央处理器（CPU）方面，国内的技术差距就更大。近年来我国微电子取得关键技术的突破，成功开发出863众志、龙芯等CPU。可喜的是以64位通用高性能CPU为代表，以龙芯（Goodson）为例，相同主频下Goodson-2的性能已经明显超过PII，Goodson-2E则相当于P4水平，但在自主产权的核心技术方面仍然落后国际先进水平几年。目前，微电子技术进入纳米尺寸和System-on-Chip时代，CPU时钟进入GHz。中国具有较强整机系统设计能力，SOC时代的到来是我国IC产业跨越发展的机遇。 我国在光电子技术方面也有所突破，在国际上独立提出并实现了优于现有其它结构性能的40Gb/sDFB+EA（带电吸收的分布反馈激光器）和SOA+EA（带电吸收的半导体光放大器）。研制出国际领先的可调谐长波长探测器，包括Si基和GaAs基垂直腔RCE（共振腔增强型）和WDM（波分复用）光纤通信系统用的OMITMiC（一镜斜置三镜腔）探测器。在全固态激光器技术方面，我国在国际上首次研制成功具有自主知识产权的深紫外六倍频全固态激光器和宽调谐全固态激光器。 计算机模型/仿真与理论研究和实验并列为分析复杂系统的三大支柱，高性能计算越来越受到重视。其技术发展呈现四大趋势，大量采用商业现货供应（COTS）技术同时发展定制技术，高性能计算机与网格计算共存，从“高性能”走向“高效能”，从高性能计算（HPC）走向高性能服务（HPS）。目前代表国际水平的是2005年IBM研制的367万亿次/秒大规模并行机“蓝色基因”。我国近年来在高端计算机的研制方面取得了较好的成绩，出现了神威、银河、曙光、深腾等知名产品。在全球超级计算机TOP500的排名中，2004年曙光4000A排名第10，中国成为继美国、日本之后第三个能制造和应用十万亿次级商用高性能计算机的国家。 随着计算机的发展，软件变得越来越复杂，如果说在1971年软件为10万行代码，2001年为700万行，软件的高可信已成为新环境下软件系统开发和运行的关键和着眼点。2002年全球软件产业为7000亿美元，中国仅占，在中国市场的系统软件中，国外品牌占。这一状况目前有所改变，中文处理软件保持国际领先，我们自行开发了服务器操作系统，实现了桌面Linux操作系统的基本功能，国产Office办公软件产品取得进步，但应用软件的开发和移植不足。今后电子政务的推开和开放源代码将为我国软件发展带来前所未有的机遇。 互联网从数据业务进入到承载如电话等实时业务，面对业务质量保证（QOS）和可扩展性、安全性等挑战，传统电信网也承受来自宽带业务的压力，网络技术处在换代的前夜。在最近几年，下一代互联网（NGI）和下一代网（NGN）成为网络发展的热点。中国也开展了NGI和NGN的研究和试验，其中最重要的是CNGI项目（中国下一代互联网示范工程），该项目已建成目前世界上最大规模的IPv6试验网。与国外进行的NGI试验不同，由于我国电信运营商的积极参与，CN鄄GI重视支持QOS的体系和技术的研究;在意对无线和移动业务的支持;以走向商业应用为目标关注网络和业务的可控可管。CNGI项目在国际上第一次提出鼓励开展旨在促进NGI与NGN在技术发展方向上协调的研究试验，开发支持NGI并有可能向NGN发展的网络软、硬件和应用，CNGI在探索NGI与NGN融合之路。 随着社会和经济发展及人们生活对网络的依赖越来越大，信息安全的重要性和紧迫性日益突出，密码理论、密码算法、安全协议、网络安全和信息隐藏等技术发展很快。我国专家在这些方面取得了一些创新成果。如被国际同行称之为“肖-Massey定理”的相关免疫布尔函数的频谱特征。又如环导出二元伪随机序列，揭示了密码设计一类新的非线性资源的密码学性质。我国学者提出了一种新的分析Hash函数的方法———比特跟踪方法，在国际上产生了重大影响。在国内电子政务市场，国产PKI系统已占主流。 中国有用户规模全球最大的移动通信网，目前普及率也仅是世界平均水平，还有很大的发展空间。但现有网上使用的移动通信设备和终端的关键技术基本依赖国外。第三代移动通信（3G）时代的到来给我们提供了难得的机会，由中国提议并得到国际电信联盟（ITU）和3G标准化组织3GPP通过的TD-SCDMA（时分—同步码分多址）成为国际3G三大主流标准之一，它采用时分双工（TDD）模式和有自主知识产权的智能天线技术，目前正在进行的规模应用技术试验已表明，其频谱效率优于采用频分双工（FDD）的另外两个3G标准（WCDMA和CD鄄MA2000）。 互联网和移动通信的普及应用推动了无线技术的发展，从无线局域网（WLAN）扩展到无线城域网（WMAN），而WLAN/WMAN应用的一个值得关注的问题是认证与安全。我国提出的WAPI（无线局域网鉴别和保密基础结构）标准较好地解决了这一问题，性能上优于国际标准。此外，我国提出的SCDMA技术以其优良的性能价格比领先于其他无线接入技术，成为我国农村“村通工程”的首选方式。 在新世纪，广播电视数字化兴起，有线电视、卫星电视和地面无线广播电视的数字化都发展很快，有线数字电视的另一个发展趋势是利用IP技术的IPTV，数字电视地面无线广播技术新的应用领域是手机电视。我国数字电视地面无线广播系统技术研究较早，提出了多种方案，其中采用伪随机序列（PN）的时域同步频域处理技术等构成了基础性发明专利，所实现的性能优于按照ITU已有的三项国际标准实现的系统。不仅在信道处理技术上而且在信源编码技术上我国也有可喜的创新，我国发布了AVS音视频编码标准，它的压缩效率与国际标准MPEG4/AVC相当，但复杂度低，AVS的部分技术已被吸纳进相应的国际标准。 在信息技术的应用方面，我国在CIMS（计算机集成制造系统）技术的推广获得了国际大学奖和企业奖，农业信息化示范系统及其应用获得了联合国的奖励。我国开发了“用于测量与控制系统的EPA系统结构和通信规范”，被列入国际标准，标志着我国在工业自动化的现场总线领域有了国际认可的核心技术。信息技术在产业的应用能够渗透到从设备控制、过程管理、生产制造到企业资源优化和决策支撑的各个环节，有很大的开发和应用空间，在这方面，鞍钢是一个应用信息技术改造老企业提高市场竞争力的很好的例子。 作为近代科技革命重要标志的信息技术发展方兴未艾，正在渗透到社会、经济和人们生活的方方面面，信息技术成为新一轮竞争的重要手段，信息化对我国来说也是难得的机遇，正视在信息科学和技术方面的差距，加大自主创新力度，大力发展信息产业并重视推动信息技术在产业的应用，进一步提高我国的国际竞争力。
信源编码的作用一是将模拟信号转化为数字信号，二是对数据进行压缩；信道编码则是通过添加一定的校验位，来提高码自身的纠错能力的手段。
信源编码是完成A/D转换。信道编码是将信源编码器输出的机内码转换成适合于在信道上传输的线路码，完成码型变换。
不同之处在于信源编码目标是以尽可能少的符号表达尽可能多的信息，这样能最大程度利用信源发出的每一个信号；而信道编码目标是使传输的信道尽可能可靠。所以会在信源编码的基础上增加冗余和校验信息。
扩展资料：
信道编码之所以能够检出和校正接收比特流中的差错，是因为加入一些冗余比特，把几个比特上携带的信息扩散到更多的比特上。为此付出的代价是必须传送比该信息所需要的更多的比特。
由于移动通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中将出现差错，故对数字信号必须采用纠、检错技术，即纠、检错编码技术，以增强数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠性。对要在信道中传送的数字信号进行的纠、检错编码就是信道编码。
参考资料来源：百度百科-信道编码
1，信源编码的主要作用是：在保证通信质量的前提下，尽可能的通过对信源的压缩，提高通信时的有效性。就是让通信变得更加的有效率。以更少的符号来表示原始信息，所以减少了信源的剩余度。
信道编码的主要作用是：通过对做完信源编码后的信息加入冗余信息，使得接收方在收到信号后，可通过信道编码中的冗余信息，做前向纠错。保证通信的可靠性。。
2，信源编码的作用一是将模拟信号转化为数字信号，二是对数据进行压缩；信道编码则是通过添加一定的校验位，来提高码自身的纠错能力的手段。
不管你在什么通信中，信道编码的目的都是为了传输的可靠性。信道编码和信源编码的差别是，信源编码考虑的是如何编码能够尽量利用信道，好的信源编码可以达到信道容量，即通信的有效性；信道编码实际就是检错和纠错。
3，信源编码指信号源编码主要指接口进，信道编码说信号通道编码般指机内电路。
举个例子，要运一批碗到外地，首先在装箱的时候，将碗摞在一起，这就类似是信源编码，压缩以便更加有效率。然后再箱子中的空隙填上报纸，泡沫，做保护，就像信道编码，保证可靠
扩展资料：
通过信道编码器和译码器实现的用于提高信道可靠性的理论和方法。信息论的内容之一。信道编码大致分为两类：
①信道编码定理，从理论上解决理想编码器、译码器的存在性问题，也就是解决信道能传送的最大信息率的可能性和超过这个最大值时的传输问题。
②构造性的编码方法以及这些方法能达到的性能界限。
信源编码根据信源的性质进行分类，则有信源统计特性已知或未知、无失真或限定失真、无记忆或有记忆信源的编码；按编码方法进行分类可分为分组码或非分组码、等长码或变长码等。然而最常见的是讨论统计特性已知条件下，离散、平稳、无失真信源的编码，消除这类信源剩余度的主要方法有统计匹配编码和解除相关性编码。
比如仙农码、费诺码、赫夫曼码，它们属于不等长度分组码，算术编码属于非分组码；预测编码和变换编码是以解除相关性为主的编码。对限定失真的信源编码则是以信息率失真R（D）函数为基础，最典型的是矢量量化编码。对统计特性未知的信源编码称为通用编码。
参考资料来源：百度百科-信道编码
百度百科-信源编码
信源编码是对输入信息进行编码，优化信息和压缩信息并且打成符合标准的数据包。信道编码是在数据中加入验证码，并且把加入验证码的数据进行调制。 2者的作用完全不一样的。