摘要 波形发生器在一般的电子和通信实验中使用频率很高,目前我们实验室用的较多的波形发生器主要有两种:低频正弦波发生器和通用多波形发生器,前者只能产生正弦波,调节范围不大,但是信号稳定,失真度底,主要用在对波形有很高的要求的实验中;后者能产生正弦波、方波和三角波,也有的能产生三种以上波形。这两种波形发生器都比较昂贵,而在我们很多的实验中有的要求产生更多的波形种类和它们的谐波,有很多对于波形的要求不是很高,有的只是演示一下,在本课题中将这两方面的缺点结合起来加以改进,最大限度地利用单片机及其外围设备的资源,开发出能产生正弦、三角、方波、梯形、锯齿等多种波形和它们的谐波及组合波形,并可以根据实际情况的需要在波形存储器中写入不同的波形,可以随时添加,能满足一般的实验及演示的需要,并且成本很低,操作简洁方便。
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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。
声乐是音乐专业学生的一门选修课,学好声乐有很大的作用。下面是我为大家推荐的声乐 毕业 论文,供大家参考。声乐毕业论文 范文 篇一:《民间音发展趋势》 摘 要:民间音乐一直是传统音乐中的重要组成部分,而当今许多的民间音乐被列为世界非物质 文化 遗产,这不禁引起了人们对它的关注,同时它的传承与保护也变的尤为重要。通过对民间音乐的独特价值及发展趋势作出较详细的论述,期望民间音乐能随着物质文明和精神文明的不断演变发展而日益繁荣,更好的传承和发展下去。 关键词:民间音乐;传统音乐;发展趋势 中华民族有着广阔的疆域,众多的民族,丰厚的文化底蕴,传统音乐这种世代相传、具有民族特色的本土音乐也是我国悠久历史文化的一部分。民间音乐是传统音乐中不可缺少的的部分,民间音乐是传统音乐中最基本、最丰富、最富有生命力的部分。 一、中国传统音乐与民间音乐 中国传统音乐指的是中国人运用本民族固有的 方法 ,采取本民族固有形式创造的,具有本民族形态特征的音乐,其中不仅包括在历史上产生的、历代相传至今的古代作品,也包括当代中国人用本民族固有形式创作的,具有本民族固有形态特征的的音乐作品。民间音乐是传统音乐的一部分,也是传统音乐中最基本、最丰富、最富有生命力的部分,并且与宫廷音乐、文人音乐和宗教音乐有着密切的联系。伍国栋老师对其作如下界定“民间音乐是当今世界各国、各民族传统音乐文化中存见的一部分既古老又现代的音乐文化类型,是创造于人民大众又供人民大众在日常生活中通过口传心承方式来共同操纵、共同享用、共同演绎和共同传承的一种非专业的社会音乐文化产品。”①如此一来更有效地认证了民间音乐的地位。 二、民间音乐的独特价值 民间音乐是人类音乐中最丰富的宝藏,也是世界非物质文化遗产的重要成员,它随着历史进程的发展,是人类历史的见证,具有独特的价值,如人文价值、学术研究价值、审美价值和音乐创作素材价值。(1)人文价值,是指民间音乐反映的历代各族人民的社会生活、历史事件、生活习俗等人文资料。如在编写地方志时,民间音乐是不可或缺的部分。(2)学术研究价值是指民间音乐自身的发生、发展、演变及其规律,如五声性调式的特点、多声部民歌的研究等都可作为世界上的中国音乐文化符号。(3)审美价值则体现在民间音乐积累了优秀的曲目,它们是以中国人民的审美和要求而流传下来,在流传中千锤百炼、凝聚成为高度艺术感染力的音乐形象,有的催人泪下,有的令人心旷神怡,具有高度审美价值和欣赏价值,是人们精神生活中不可多得的艺术。(4)民间音乐具有音乐创作的素材价值,民间音乐作为民族音乐的基础,曾哺育了历代的文人音乐家和宫廷音乐家;同样也启发了中国新音乐的专业创作和通俗音乐创作。 三、民间音乐的发展趋势及思考 1.民间音乐的传承与保护。“民族音乐文化是民族本质最完美的音乐表现”②。民间音乐不仅是中国传统音乐的瑰宝,更是世界民族文化的骄子,因为它不仅代表着一种艺术,更诠释着一个民族的本质,也是人类精神文化交流的一种媒介。于此,保护和传承民间音乐是我国经济环境下的一项重要的文化策略,而人民也应根据各民族音乐的特点做出适当的保护 措施 ,以便更完整的保留住它的本质。然而民间音乐内容形式的多样化使得保护工作变得困难,它不仅是一种文字或影像上的保护,更是一种无形的深入人们内心的认可与保护。于此,音乐工作者应该注重民间音乐的传承和发展,做好这项艰巨的任务。深入民族地区进行田野考察,立足于国际,各地区各民族等全方位,多角度的学术视角,采取科学的研究和论证。在尊重民族、尊重传统的基础上对民间音乐文化进行传承与发展,是我国更多的民间音乐走向国际化的舞台。 2.民间音乐的传承与发展。民间音乐是中国传统音乐的一部分,也是传统音乐中最基本、最丰富、最富有活力的部分,它在在历史的长河中紧随着人民生活,既延续又演变的流动着。世界上每个国家都有自己的民族和他们独特的音乐文化,也是这种音乐文化代表着当地人们的一种生活环境和精神上的审美。也正因为如此,世界才呈现出多元化,而随着社会全方位的发展,各个国家对自己音乐文化的保护也上升到一个重要的阶段。中国作为一个多民族的国家,有着有着辉煌灿烂的民族文化,民间音乐作为一种丰富多彩的文化,对中国音乐的发展起着极其重要的作用。同时,在国际音乐中,他们也渐渐代表着一种中国独特的音乐形象。“传承发展是延续传统的动力,是传统音乐的生命力。只有建立传承人保护机制和抓好传承措施,中国民族民间音乐作为一种非物质文化遗产,才能随着物质文明和精神文明的不断传承发展而日益繁荣。”③ 四、结语 民间音乐是传统音乐的一部分,也是传统音乐中最基本、最丰富、最富有生命力的部分,并且与宫廷音乐、文人音乐和宗教音乐有着密切的联系。民间音乐具有独特的人文价值、学术研究价值、审美价值和音乐创作素材价值,通过对民间音乐的独特价值及发展趋势作出较详细的论述,期望民间音乐能随着物质文明和精神文明的不断演变发展而日益繁荣,更好的传承和发展下去。 注释: ①伍国栋.中国民间音乐[M].杭州:浙江 教育 出版社,1995. ②杨立梅.柯达伊教育体系中传统音乐传统的继承与发展[J].中国音乐,2000(01). ③冯光钰.传承发展是对非物质文化遗产———中国传统音乐的最好保护[J].音乐研究.2006(01). 声乐毕业论文范文篇二:《音乐论文发表-音乐游戏》 摘 要:在音乐游戏教学中教学生听辨音乐的音高、节奏、强弱、节拍、速度、情绪等基本要素,并在训练听觉的同时引导他们用身体动作来表现这些要素。使自己的身体与音乐默契配合成为一个整体。 关键词:音乐游戏;音乐教育 一、游戏的定义 拉夫·科斯特:(索尼在线娱乐首席创意官)游戏就是在快乐中学会某种本领的活动。辞海这样描述游戏:以直接获得快感为目的,且必须有主体参与互动的活动。这两个定义说明了游戏的两个最基本特征:(1)以直接获得快感(包括生理和心理的愉悦)为主要目的。(2)主体参与互动。主体参与互动是指主体动作、语言表情等变化与获得快感的刺激方式刺激程度有直接关系。 二、音乐游戏的概述 首先是由音乐作为主导的游戏活动,音乐是一门培养 儿童 创造能力的重要学科,在教学中教师要善于运用各种直观的 教学方法 ,如生动有趣的 唱歌 游戏,律动自编舞蹈表演,加入伴奏乐器等,这些方法的灵活运用是音乐教学当中是直接有效吸引小朋友的办法,让他们在一节课四十分钟内感兴趣,专注聆听和学习的动力。针对小学生儿童的生理特点心理特点,应特别重视设计音乐游戏活动,对发展儿童的音乐 想象力 ,引导有意识的进行创新。儿童往往年龄小,好动的本性比较强,对于音乐学习来说,知识也好,技能也好,整体音乐素质也好,均离不开音乐兴趣与 爱好 这个根本源泉。美国著名音乐教育家穆塞尔和格连在其《学校教学心理学》中写道:“假如我们能在一个孩子身上唤起对音乐的一种强烈的热情,假如我们能把这种兴趣延长若干年并且缓步地把它提到更高水平的话,那么,即使他永远成不了一个技艺名家,他也将通过音乐找到他的个人幸福…….这是音乐教育的主要任务。” 三、奥尔夫音乐教育的特点 1.以人为本,突出音乐教育人性化。奥尔夫的音乐教育是以学生为中心、一学生的发展为本的,可以这样说,在奥尔夫音乐课堂上,学生在真正意义上“走进了音乐”。这种音乐与他们的生活息息相关,并能充分表达自我的情绪情感,体现出人文关爱。 2.在“做”中学,突出音乐教育游戏化。教育学家罗杰斯提出了活动学习理论,即有意义的学习都是在“做”中进行的,在做的过程中,新旧知识逐渐形成了自然地本质联系。对于年级较小的学生更是如此,以他们理解,“做”就是玩,就是游戏。高尔基说“儿童通过游戏,非常简单,非常容易的去认识周围的世界”。儿童他们的兴趣还不稳定,因此当他们从事某一项活动时,一遇到外界的一些干扰,就容易发声兴趣转移,但是,他们为不会变的兴趣是游戏。只要我们在音乐环节中加入游戏,加入合理儿童感兴趣的活动,他们就会专注,有兴趣去了解音乐带给他们的欢乐。德国音乐教育家奥尔夫主张,儿童音乐教育应该从孩子的生活天地里取材,让孩子在玩乐中学习音乐。音乐游戏具备了将音乐听觉表象体现在行动之中的功能。让儿童从音乐中来——感受音乐(听音乐):到音乐中去(音乐游戏):再回到音乐中去——达到音乐教学的目的(掌握音乐)。 四、游戏在儿童课堂中的实践 1.音乐游戏在音乐教育中具有承上启下的作用。课堂中的每一段引言、每一项教学活动,每一个音乐游戏都要有连贯性。有些课例我们可以通过这样去做的:通过用身体姿势创造形成各种图形,培养群体协作能力。 老师:我今天给大家出一道难题,你们会写阿拉伯数字吗? 学生:当然我们上幼儿园时就会写了。 老师:那你们会用身体写吗? 学生:……… 老师:你们现在笔直的站起来,就是一个“1”字,你们还可以躺在地上用身体摆出阿拉伯数字1—9来。现在你们讨论一下,看看怎么摆又准确又有创意。当学生遇到困难时,比如摆不出“2”的造型时,教师应该给与必要的提示,可以两三个同学合作完成这个造型。 让学生一同商议如何合作摆出图形,其他组可以评价哪些地方有创造性,哪些地方还不够准确,应如何改进。如果学生顺利完成任务,教师可以进一步加大游戏难度,在黑板上画出各种教学需要的图形,用打击乐器进行声音造型。当学生掌握声音造型的基本方法后,启发学生以组为单位,从生活中提炼可以用声音表达的图形。先将图形画出来,再用各种方法创造声音造型。 2.教师在音乐游戏中起贯穿作用。教师在运用游戏激趣法时必须注意四点:第一、游戏目的要明确。第二、游戏的规则要叙述清楚。第三、游戏纪律要张弛得当。第四、游戏道具提前准备,这样才能让游戏真正成为课堂中的“闪亮点”和“兴奋点”。点燃学生心中的音乐火花。另外,在运用游戏时除了向学生讲清楚游戏的规则和注意事项外,还要求儿童必须遵守规则,服从教师的指挥,掌握游戏的步骤和方法,如有歌曲的游戏一定要唱好歌曲,训练音准的游戏一定认真聆听琴声等,否则就会妨碍游戏的进行。 总之音乐游戏是一项很好的音乐实践活动。希望大家重视它的价值,走出自己教学中的一些教学误区,充分发挥音乐游戏教学的巨大作用。不仅要挖掘音乐教材中美的各种因素,而且还要善于启发诱导学生以美执行,使他们在学校美育教育活动的实践中,自己去认识美,体验美,掌握美、表现美、创造美。 声乐毕业论文范文篇三:《高校声乐教师如何提高声乐教学效率》 摘要:声乐教学是一门较为复杂的技能技巧课,教师要掌握科学的 发声方法 、全面的文学以及音乐素养,还要精通教学之道并善于研究声乐教学的规律,才能够在高校声乐教学中取得良好的教学效果。 关键词:声乐 高校声乐教师 教学效率 “音乐是人生最大的快乐,音乐是生活中的一股清泉,音乐是陶冶性情的熔炉。”这是我国著名的音乐家冼星海的 名言 。音乐是一种情感的艺术,而在音乐艺术中,最古老而又最受欢迎的音乐形式当属声乐,它能够具体的表达出演唱者的感情,引起欣赏者的共鸣,是一门传情的艺术。声乐教学是一门较为复杂的技能技巧课,需要长期的训练、实践才能看到效果,不是一蹶而就的课程。更不是一门简单的学科,需要在长期的训练中,掌握其中的方法,并且坚持进行反复的练习、深入的研究,才能够逐渐熟练地掌握演唱的方法及规律,达到较为理想的演唱效果。当前高校声乐教师肩负着提高声乐教学效率的重担,因此仅仅是掌握科学的发声方法、全面的文学以及音乐素养是不够的,还要精通教学之道并善于研究声乐教学的规律,才能够在高校声乐教学中取得良好的教学效果。 高校现行声乐教学中有存在着不少问题,如教学效率低、学生成才速度慢、学生声乐水平停滞不前以及学生声乐水平倒退甚至会有导致学生坏嗓的教学失误。而导致这些教学失误的原因主要有:部分高校声乐教师不能真正掌握歌唱艺术真谛、缺乏正确的歌唱艺术观念,无法正确引导学生进行声乐学习;很多高校声乐教师不懂得遵循声乐教学心理,没有很好的行之有效的教学方法及训练手段;学习声乐要有好的嗓音条件以及较强的乐感和良好的心理品质,而部分学生并不具备这些条件。因此,要正视现状并且结合高校学生的年龄特点,着重研究和提高声乐教学的方法及效率,提高高校声乐教学效果。 1.高校声乐教师要不断提高自身素质 一名专业的高校声乐教师应具备较强的专业技能水平,使学生信服于自己的专业素质,充分调动起学生学习声乐的兴趣。因此在声乐教学的过程中,就要求声乐教师要不断地提高自身素质,并且不断更新教学观念、改革教学方法,提升教学魅力,做一名德才兼备、“技”“艺”兼通、教研相融的声乐教师。 2.高校声乐教师应具备良好的乐感与文化艺术修养 要增加自己歌唱的自信、放飞自己的歌声,更好地表达歌曲的内涵就要有良好的音乐感觉。好的演唱是建立在科学的发声技巧、丰富的情感体验以及浓厚的文化底蕴的基础上的。作为高校声乐教师只有具备了良好的乐感以及全面的文化艺术修养,才能使技艺完美结合,更好地表达优秀的声乐艺术作品,才能够为祖国培养出更多优秀的声乐演唱艺术人才。 3.高校声乐教师应具备较强的声乐演唱能力和范唱能力 教学注重言传身教,而声乐教学尤其如此。只有具有较高声乐演唱水平及较好的范唱能力的教师才能在声乐教学中起到很好的言传身教的作用。声乐教学中最为直观的教学方式方法就是范唱,它可以通过直接的耳濡目染激发学生的学习兴趣,提高学生对歌曲的理解以及艺术表现能力,通过聆听教师的范唱学生还可以直接模仿教师的歌唱方法。而不具备良好舞台演唱及范唱能力的声乐教师,只是讲解理论,不管讲得多好,但是如果缺乏技能的实践操作,还是不能够使学生很好的理解,这样的教学就不能够起到应有的作用,可以说是失败的教学。声乐是一门复杂的技巧技能课程,不具备范唱能力的声乐教师会使学生学习起来感觉到迷茫,而一些教师的错误的范唱,就是误人子弟了。 4.高校声乐教学应遵循教学规律 高校声乐教师应遵循循序渐进得教学规律来进行教学活动。有浅入深、由易到难、由简到繁地进行教学,是学生循序渐进地掌握所学到的知识与技能。声乐教师在教学过程中要目的明确,每一堂课都必须做到能承上启下和前后呼应:当天所教授的内容与要求,应作为第二天所讲授内容的基础;而第二天的教学内容与要求,又是当天所教授内容的延伸与发展。 5.高校声乐教师要科学的组织课堂教学 水平不同的声乐教师就会带来不同的课堂效果。教师要科学有效地组织课堂教学:首先要熟悉教学大纲和教材并且掌握每一节课的训练意义及方法,对每一节课的每一个环节,例如练声、歌曲、节奏、停顿、高潮等做好周密的考虑和设计;其次要明确每一节课的训练目的和意义,确定达到这一目的的手段。 ① 教学过程要彰显民族化及个性化 声乐教师应不能用高高在上的威严姿态来面对学生,而应以民主平等的态度来跟学生进行心理上的交流,建立起民主的师生关系;以平等的、合作者的态度来创造课堂上轻松和谐的教学氛围,建立起课堂上的民主气氛。只有这样才能培养学生良好的歌唱情绪,在轻松的心理状态下歌唱。歌唱是一种二度创作的过程,学生的性格、文化素养以及理解能力和嗓音条件不同,就会有不同的演唱个性以及审美个性,声乐教师应充分尊重学生的审美个性,维护学生的主体地位,鼓励学生个性化处理。 ② 运用现代化的教学 传统的声乐教学几乎是凭借教师个人 经验 和感觉,教学效果不是很理想。现在可以引进现代化的科学技术,尽量减少主观因素,使教学更加直观。使用多媒体电脑和数字音频卡(或者能够录音的声卡)及音频软件,在声乐教学中利用数字化技术对声音的波形进行分析,使声音能够看得见,使声乐教学直观化。学生还可以在老师的指导下,以自己的声音为参照切实感受声乐学习中的点滴,比如声音的位置、咬字及音准等。教师还可以把上课的情况进行录音录像,让学生在课后观看练习,使课堂教学延伸到课外,提高学生的自主学习能力,从而提高声乐课的教学效率。 参考文献: [1]王岱超,胡郁青.如何提高高师声乐集体课的教学效果.西华师范大学学报(哲学社会科学版),2005年.第4期. [2]蒋娟全.高师声乐集体课教学探讨.湖南科技学院学报,2008年.第10期. [3]陈晓鹏.浅谈高校声乐课的有效教学.佳木斯大学社会科学学报,2000年.第4期. 猜你喜欢: 1. 音乐学院声乐系毕业论文范例 2. 音乐系毕业论文题目 3. 音乐学院本科毕业论文范例 4. 音乐声乐教学毕业论文 5. 大学音乐论文的范文
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