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现代通信技术论文

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摘要:

目前移动通信系统已经经历了三代,虽然第三代移动通信系统(3G)提供了宽带信息业务,但由于其具有局限性,所以第四代移动通信系统(4G)的发展应运而生。4G将多种无线技术融合为一体, 为用户提供基于全IP的多媒体服务,具有高速、抗干扰、兼容性好和低成本等特点。虽然4G的发展还面临着许多挑战,但它将是移动通信系统发展的必然趋势。

关键词:第四代移动通信系统;网络结构;关键技术;OFDM;一.什么是第四代移动通信技术?

严格说来,现在还不能对第四代移动通信作出确切地定义,但可以肯定,4G通信将是一个比3G通信更完美的无线世界,它可以创造出许多难以想象的应用。

关于4G的一般描述为:“第四代移动通信的概念可称为广带接入和分布网络,具有非对称的和超过2Mbit/s的数据传输能力。它包括广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的广播网络(基于地面和卫星系统)。此外,第四代移动通信系统将是由多功能集成的宽带移动通信系统,也是宽带接入IP系统”。

二.第四代移动通信系统的特征

4G系统应该具有下面的特征:

1. 通信速率更高

专家称,4G的实际速率将达到10~20Mbit/s,最高可达100Mbit/s。

2. 网络占用频谱更宽

据研究,每个4G信道将占用100MHz的频谱,相当于WCDMA 3G 网络的20倍。

3. 通信终端更加灵活

4G终端的功能已不能简单划归“电话机”的范畴,因为语音数据的传输只是4G移动电话的功能之一。而且4G终端的外观和样式上将有惊人的突破,可以想象,眼镜、手表、鞋都有可能是终端。

4. 智能性能更高

这里不仅指4G终端设备的设计和操作上,更重要的是4G终端可以实现许多难以想象的功能。

5. 兼容性能更高,过渡更平稳

为了让更多的用户在投资更少的情况下平稳地过渡到4G系统,4G 通信系统应当具备全球漫游、接口开放、能跟多种网络互联、终端多样化以及能从3G平稳过渡等特点。

6. 高质量的多媒体通信

4G通信系统提供的宽带无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等多种业务应用。

7. 通信费用更加便宜

4G通信与其他技术相比,部署起来容易迅速得多,同时在建设4G 通信网络系统时,通信运营商们将考虑直接在3G通信网络的基础设施之上,采用逐步引入的方法,这样就能够有效地降低运营成本。三.第四代移动通信系统的关键技术

1 ,OFDM正交频分复用技术

3G中的核心技术是码分多址CDMA (Code Division Multiplex Access),在4G中核心技术是正交频分复用技术OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation)。未来无线多媒体业务对数据传输率和传输质量有较高的要求,所以调制技术需要具备较高的信元速率以及较长的代码元素周期。

4G的核心技术正交频分复用技术OFDM (Orthogonal Frequency Division Modulation),属于多载波调制MCM(Multi-Carrier Modulation),载波的频率由标准委员会选为正交的,所以没有串扰或干扰。它将指配的信道分成许多正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流, 调制到每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开, 这样可以减少子信道之间的相互干扰。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽, 因此每个子信道上可以看成平坦性衰落, 从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分, 信道均衡变得相对容易。OFDM系统框图见图3所示。

简介OFDM的工作原理,输入数据信元的速率为R,经过串并转换后,分成M个并行的子数据流,每个子数据流的速率为R/M,在每个子数据流中的若干个比特分成一组,每组的数目取决于对应子载波上的调制方式,如PSK、QAM等。M个并行的子数据信元编码交织后进行IFFT变换,将频域信号转换到时域,IFFT块的输出是 N个时域的样点,再将长为Lp的CP(循环前缀)加到N个样点前,形成循环扩展的OFDM信元,因此,实际发送的OFDM信元的长度为Lp+N,经过并/串转换后发射。接收端接收到的信号是时域信号,此信号经过串并转换后移去CP,如果CP长度大于信道的记忆长度时,ISI仅仅影响CP,而不影响有用数据,去掉CP也就去掉了ISI的影响。由于OFDM信号是经过IFFT得到的,发送的数据在频域被充分随机化,OFDM信号可以认为是独立同步分布的随机变量的线性组合。当子载波非常大时,由中心极限定理知OFDM信号近似服从复高斯分布,从而OFDM信号具有较大的峰值平均功率比(PAPR),此为OFDM

系统的一个缺点。由于OFDM系统各个子载波间相互正交,OFDM 系统另外一个缺点是对系统频偏比较敏感

2.软件无线电(SDR)技术

在4G系统中,由于移动用户在不同的系统间漫游,系统之间以及系统内部需要无缝切换,而且随着4G系统的发展,会不断出现新的业务和新的需求,这些都需要对终端和网络节点进行重新配置。软件无线电在4G中的可能应用为:a)采用软件无线电实现的基站可同时为多个网络服务;b) 当终端移动时可重新配置。如当移动终端移动到一个采用不同标准的移动通信系统中时,终端可按照该系统的标准重新自动配置该终端,从而使该终端获得服务。采用软件无线电技术实现的移动终端或基站将采用模块化结构,主要由天线模块、LNA 模块、ADC/DAC功率放大器模块、DSP 模块和多媒体模块等组成。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件(DSPH)、现场可编程器件(FPGA)、数字信号处理(DSP)等。

1软件无线电的理论基础

●采样理论:由于软件无线电所覆盖的频率范围一般都要求比较宽,例如从

0.1MHZ到2.2GHZ,只有具有这么宽的频段才能具有广泛的适应性。对于如此宽的频带采用Nyquist低通采样所需的采样速率至少要大于4.4GHZ,在目前很不实际。所以无法使用Nyquist采样定理,而必须采用带通采样。一种接近理想化的软件无线电设计方案称为射频直接带通采样软件无线电体制,在天线与A/D间只存在跟踪滤波器和放大器,与软件无线电所要求的A/D尽可能靠近天线的设计宗旨完全一致。

●多速率信号处理:带通采样定理大大降低了所需的射频采样速率,但从软

件无线电的要求来看,带通采样带宽应越宽越好,对信号有更宽的适应性,这样就应当使采样速率尽可能地宽。然而又会导致后续的信号处理速度跟不上,因此要对A/D后的数据流进行降速处理。抽取和内插是最基本最重要的基本理论,对于软件无线电的研究及数字下/上变频器的实现有重大作用。

整数倍抽取是把原始采样速序列x(n)每隔(D-1)个数据抽取一个,形成一个新序列xD(m),即xD(m)=x(mD),这样经过抽取的数据流速率只有后者的D分之一,显然大大降低了对后处理速度的要求,也提高了频域分辨率。这是软件无线电接收机的理论基础。

整数倍内插是在两个原始抽样点之间插入(I-1)个零值,也形成一个新序列xI(m),即xI(m)=x(m/I),经过内插大大提高了时域分辨率,也可以用来提高输出信号的频率。显然内插器起到了上变频作用。它是软件无线电发射机的理论基础。

整数倍抽取和内插都只是频率变换的一种特殊情况,实际中往往用到分数倍变换,它可通过先进行I倍内插,再进行D倍抽取来实现。(注意必须内插在前,以免引起信号失真)。●高效数字滤波:实现取样速率变换的主要问题是如何实现抽取前或内插后

的数字滤波。FIR滤波器相对与IIR滤波器有许多独特优越性,线性相位,稳定性等。可采用窗函数法来设计,简单,直观,但滤波性能不是最佳。也可采用最佳滤波器的设计。半带滤波器适合于实现D=2的M幂次方倍的抽取或内插,计算效率也高实时性高。而在实际的抽取系统中抽取因子D往往不是2的M幂次方,此时可以积分梳状滤波器和半带滤波器结合起来使用。

●数字正交变换理论:对一个实信号进行正交变换而用一个复解析信号来表

示是因为从解析信号很容易获得三个特征参数:瞬时幅度,瞬时相位和瞬时频率,它们是信号分析,参数测量或识别解调的基础。窄带信号可用解析信号和基带信号表示,对于要满足高虚假抑制的要求,可采用数字正交混频的方法实现,即先对模拟信号x(t)通过A/D采样数字化形成数字序列x(n),然后与两个正交本振序列cos(w0n)和sin(w0n)相乘,再通过数字低通滤波器来实现。在采样速率很高时,对后续的数字低通滤波实现较困难。还可以采用基于多相滤波的数字正交变换,需用到抽取和内插理论。

3.智能天线(SA)

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能,被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,既能改善信号质量又能增加传输容量。

基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发,同时,通过基带数字信号处理器,对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并,实现上行波束赋形。

目前,智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优,但相对而言各种算法均存在所需数据量,计算量大,信道模型简单,收敛速度较慢,在某些情况下甚至可能出现错误收敛等缺点,实际信道条件下,当干扰较多、多径严重,特别是信道快速时变时,很难对某一用户进行实时跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下,全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖,各组权值对应的波束有不同的主瓣指向,相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠,接收时的主要任务

是挑选一个作为工作模式,与自适应方式相比它显然更容易实现,是未来智能天线技术发展的方向。

智能天线技术的基本原理

如图2,智能天线由天线阵列,A/D和D/A转换,自适应算法控制器和波束形成网络组成。其中,波束形成网络是由每个单元空间感应信号加权相加,其权系数是复数,即每路信号的幅度和相位均可以改变。自适应控制网络是智能天线的核心,该单元的功能是根据一定的算法和优化准则来调节各个阵元的加权幅度和相位,动态的产生空间动态定向波束。

智能天线技术主要基于自适应天线阵列原理,天线阵收到信号后,通过由处理器和权值调整算法组成的反馈控制系统,根据一定的算法分析该信号,判断信号及干扰到达的方位角度,将计算分析所得的信号作为天线阵元的激励信号,调整天线阵列单元的辐射方向图、频率响应及其它参数。利用天线阵列的波束合成和指向,产生多个独立的波束,自适应地调整其方向图,跟踪信号变化,对干扰方向调零,减弱甚至抵消干扰,从而提高接收信号的载干比,改善无线网基站覆盖质量,增加系统容量。

在方向图的选择和形成上智能天线的基本原理是在满足窄带传输假设(即某一入射信号在各天线单元的响应输出只有相位差异而没有幅度变化)下,各阵元上入射信号的波程差导致了阵元上接收信号的相位差,若入射信号为平面波,则上述相位差将由载波波长、入射角度、天线位置分布唯一确定。具有相同信号强度、不同入射角度的信号,

由于它们在天线阵元间的相位差不同,通过一个矢量加权合并后,各自的阵列输出信号功率也会有所不同,由此可做出这个权矢量对应的方向图。

以入射角为横坐标、输出功率(dB)为纵坐标所作的图称为方向图。智能天线的方向图不同于全向天线的方向图(理想时为一直线),而是接近于方向性(directional)天线的方向图,即有主瓣(main lobe)旁瓣(side lobe)等。

4、MIMO技术

MIMO(多进多出)是未来移动通信的关键技术。

多输入多输出技术(MIM0)是指在基站和移动终端都有多个天线。MIM0技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线,充分利用空间传播中的多径分量,在同一频带上使用多个子信道发射信号,使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益,已成为该领域的研究热点。MIM0技术可提供很高的频谱利用率,且其空间分集可显著改善无线信道的性能,提高无线系统的容量及覆盖范围。

多输入多输出)技术是指利用多发射、多接收天线进行空间分集的技术,它采用的是分立式

多天线,能够有效的将通信链路分解成为许多并行的子信道,从而大

大提高容量。信息论已经证明,当不同的接收天线和不同的发射天线之间互不相关时,MIMO系统能够很好地提高系统的抗衰落和噪声性能,从而获得巨大的容量。例如:当接收天线和发送天线数目都为8根,且平均信噪比为20dB时,链路容量可以高达42bps/Hz,这是单天线系统所能达到容量的40多倍。因此,在功率带宽受限的无线信道中,MIMO技术是实现高数据速率、提高系统容量、提高传输质量的空间分集技术。在无线频谱资源相对匮乏的今天, MIMO系统已经体现出其优越性,也会在4G移动通信系统中继续应用

基本原理

MIMO技术的基本是依赖多天线的多入多输技术。通过不同天线发射信号的多径产生不同的多径衰落,可以根据不同的衰落特性区分出独立的信道。在不增加天线发射功率和带宽的情况下通过一些分集复用技术成倍的增加系统容量和频道利用率

5)基于IP的核心网

4G移动通信系统的核心网是一个基于全IP的网络,可以实现不同网络间的无缝互联。核心网独立于各种具体的无线接入方案,能提供端到端的IP业务,能同已有的核心网和PSTN兼容。核心网具有开放的结构,能允许各种空中接口接入核心网;同时核心网能把业务、控制和传输等分开。采用IP后,所采用的无线接入方式和协议与核心网络(CN)协议、链路层是分离独立的。IP与多种无线接入协议相兼容,因此在设计核心网络时具有很大的灵活性,不需要考虑无线接入究竟采用何种方式和协议。

6.高性能的接收机

4G移动通信系统对接收机提出了很高的要求。Shannon定理给出了在带宽为BW的信道中实现容量为C的可靠传输所需要的最小SNR。按照Shannon定理,可以计算出,对于3G系统如果信道带宽为5MHz,数据速率为2Mb/s,所需的SNR为l.2dB;而对于4G系统,要在5MHz 的带宽上传输20Mb/s的数据,则所需要的SNR为12dB。可见对于4G系统,由于速率很高,对接收机的性能要求也要高得多。

四、4G的网络体系结构

4G系统针对各种不同业务的接入系统,通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层:物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能,中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的,使发展和提供新的服务变得更容易,提供无缝高数据率的无线服务,并运行于多个频带,这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端,跨越多个运营商和服务商,提供更大范围服务。4G的网络分层图如图1所示。

在4G系统中,各种针对不同业务的接入系统通过多媒体接入系统连接到基于IP的核心网中,形成一个公共的、灵活的、可扩展的平台,网络的连接如图1所示。

五.第四代移动通信系统的目标及发展趋势

我国4G发展的状况

我国在4G领域也取得得大成果。汉网公司研制出的汉网“宽带无线IP通信系统”要用了4G技术和IP网络技术,以汉网特有的包分多址(PDMA)接入技术为核心,上下行数据速率采用不对称设计,可为无线用户提供高达近2Mbps的高速无线互联网业务,同时提供高速率的文字、图像、视频、话音等不同类型数据业务。可实现手机、PDA、PC之间的自由通信和组播、多点通信等扩展业务。

七、4G的发展趋势

从4G的发展前景看,除0FDM和智能天线等核心技术外还包含一些相关技术。(1)交互干扰抑制和多用户识别:待开发的交互干扰抑制和多用户识别技术应成为4G的组成部分。它们以交互干扰抑

制的方式引入到基站和移动电话系统,消除不必要的邻近和共信道用户的交互干扰,确保接收高质量信号。这种组合将满足更大用户容量和覆盖范围,大大减少网络基础设施的部署,确保服务质量。

(2)可重构性自愈网络:4G无线网络中将采用智能处理器,可处理节点故障或基站超载。网络各部分采用基于知识解答装置,可纠正网络故障。

(3)微微无线电接收器:未来4G中要研究的另一重点,它是嵌入式无线电。采用此技术,功耗是采用现有技术的l/10~1/100。

(4)无线接入网(RAN):4G系统高速度、大容量,低比特成本。4G系统RAN的发展趋势是电路交换向基于IP分组交换发展,设备分集向网络分集发展。这种基于IP技术的网络架构使得在3G、4G、W-LAN、固定网之间漫游得以实现,并支持下一代因特网。

参考文献

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现代通信技术概论大作业

现代通信技术概论大作业 课题名称:对光纤通信的认识 学院:信息与机电工程学院 专业:电子信息工程 姓名: 班级:电子1班

对光纤通信的认识 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前,光纤通信技术已有了长足的发展,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。 1光纤通信技术历史与发展现状 1960年,第一台相干振荡光源——红宝石激光器问世,世界性的光纤通信研究热潮开始。而真正为光纤通信奠定基础的是1970年研究出的在室温下连续工作的双异质结半导体激光器。标志着光纤通信进入商业应用阶段的是1976年在美国亚特兰大进行的世界上第一个实用光纤通信系统的现场实验。此后,光纤通信技术不断发展:光纤从多模发展到单模,工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um,传输速率从几十发展到几十。另一方面,随着技术的进步和大规模产业的形成,光纤价格不断下降,应用范围不断扩大:从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网,从数字电话到有线电视(CATV),从单一类型信息的传输到多种业务的传输。 1995年以来,为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题,密集波分复用DWDM(Dens Wavelength Division Multi-plexing)技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量,经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计,截止到2002年,商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM 系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。 与此同时,随着波分复用技术从长途网向城域网扩展,粗波分复用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm,通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内(1260nm~1620nm)的波分复用,并大大降低光器件的成本,可实现在0km~80km内较高的性能价格比,因而受到运营商的欢迎。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质,光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。 2光纤接入技术 光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH 等不同的应用,统称FTTx。 FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制订了相应的优惠政策,这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。 在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的直接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式[1]。 3光纤通信的优点和应用

通信导论结课论文

通信导论论文 通过这几周的学习,我对通信专业也有了一定的了解。通信导论是一门很深奥的学科,下面我来简要的介绍下通信导论。通信导论的课程目的和任务即为建立通信的基本概念,了解通信技术在实际中的应用,加深专业认识,为以后专业课程的学习打基础,跟踪最新通信技术的发展。以下为我对通信的了解,作为大一新生,肯定存在好多不足,还望多多指教。 (一)通信的基本概念、基本理论 一、通信的基本概念: 1通信的实质是实现信息的传输与交换。 2人们可以用语言、文字、数据或图像等不同的形式来表达信息。通信的根本目的在于传输含有信息的消息,否则,就失去了通信的意义。基于这种认识,“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。 3通信的范畴:语音、图像、数据、多媒体信息传输,更广泛来说,雷达、遥控、遥测等也属于通信。 4.包含信息的消息形式多种多样,这些不同的消息形式形成了不同的通信业务。 5传输一般是远距离的,可以是无线或有线传输。 二、通信系统的构成: 1通信系统:指传输信息所需的一切技术设备的总合。 2在大多数场通信系统需要进行多路复用、双向进行,信源兼为受信者,通信设备包括发信设备和收信设备。此外,通信系统除了完成信息传递外,还必须进行信息的交换,传输系统和交换系统共同组成一个完整的通信系统,乃至通信

网。通信网中还涉及信令、协议和标准。 3信息源与受信者:信源是消息的产生者,作用是把各种消息转换成原始电信号 4发送设备与接收设备:发送设备基本功能是使信源和信道匹配,即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道:信是指传输信号的物理媒质。包括无线信道,有线信道。 5传输、复用、交换、网络为现代通信的四大技术。 三、通信系统的分类: 1按消息的物理特征分类:电报通信系统,电话通信系统,数据通信系统,图象通信系统,多媒体通信系统…… 2按调制方式分类:载波调制(连续波调制),脉冲调制 3按传输信号的特征分类:模拟通信系统,数字通信系统(发展的主流) 4按传送信号的复用方式分类:频分复用(FDM)-无线广播,时分复用(TDM),码分复用(CDM),波分复用(WDM) 5按传输媒介分类:有线通信系统(载波、电缆、光纤通信系统),无线通信系统(调幅、调频广播、电视、移动通信、空间遥测、雷达导航、微波接力、卫星通信系统) 四、通信方式 1按消息传递的方向与时间关系。对于点与点之间的通信,按消息传递的方向与时间关系,通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。 2按数字信号排列顺序分-并行传输和串行传输。 五、通信系统的主要性能指标:

通信工程专业论文

摘要 通信工程(Communication Engineering)专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景,也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究,设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作 Communication Engineering (Communication Engineering major is information and the rapid development of science and technology and a dynamic field, especially digital mobile communications, optical fiber Communication, Internet, network Communication makes people in the passing information and access to information has reached unprecedented convenience degree. Communication engineering has a very broad prospects for development, is also one of the serious shortage of professional talents. This professional learning communication technology, communication system and network knowledge, can in the field of communication research, design, manufacture, operation, and in the departments of national economy and defence industry engaged in the development and application of communication technology and equipment. After graduation can be engaged in wireless communications, television, large scale integrated circuit, intelligent instrument and application in the field of electronic technology research, design and communication engineering research, design, technology import and technology development work。 关键词: 前言: 在现代社会,经济高速发展,社会日益前进,广阔的经济前景离不开通信的发展。近几十年,全球通信迅猛发展,走在时代前沿。目前,现代通信已由原先单纯的信息传递功能逐步深入到对信息进行综合处理,如信息的获取、传递、加工等各个领域。特别是随着通信技术的迅速发展,如卫星通信、光纤通信、数字程控交换技术等的不断进步,以及卫星电视广播网、分组交换网、用户电话网、国际互联网络等通信网的建设,通信作为社会发展的基础设施和发展经济的基本要素,越来越受到世界各国的高度重视和大力发展。 在现代社会,通讯技术起到了关键作用。科学技术是第一生产力,既然是生产力,就会对社会的方方面面有决定作用。当然在强调技术对社会的决定作用时,不能片面地夸大技术的作用。技术不能简单的、直接的、唯一的决定社会生活。技术是整个社会大系统的组成部分,与社会的经济、政治、文化和社会生活紧密相关。特别是当今的高技术,它对社会经济、对社会生活质量、对社会关系的改变、对社会政治和社会文化,都有其决定性的作用和影响。马克思把科学技术首先看成是历史的有力杠杆,看成最高意义上的革命。他在评价近代技术的社会作用时说,蒸汽、电力和纺织机甚至是比巴尔贝斯、拉斯拜尔和布朗基诸位公民,更危险万分的革命家。列宁对科学技术的社会作用也给予了极高的评价,在他看来,技术进步“也是其他一切进步的动力,前进的动因”。 而通信技术在对社会发展及社会生活的方面,也存在着巨大作用。通信技术作为信息技术的重要组成部分,共同使人类进入了虚拟时代、数字时代。虚拟,就其本身来说,是数字化方式的构成,它是人类中介系统的革命。虚拟性激发了人们创造能力的巨大发展。通信技术的进步还改变了人们的某些生活方式。比如:过去人们要上邮局寄信,现在在家发个E-mail

现代通信关键技术(5000字论文)

现代通信关键技术 摘要:信息智能处理技术是信号与信息技术领域一个前沿的富有挑战性的研究方向,它以人工智能理论为基础,侧重于信息处理的智能化,包括计算机智能化(文字、图像、语音等信息智能处理)、通信智能化以及控制信息智能化。融合信息智能技术就是将多种数据信息处理的智能化,逐渐符合用户要求的信息的过程。数据融合技术,例如,信息特征识别和数据融合,物理信号处理和识别等。除了需要人工智能理论的支持以外还需要进行智能信号处理技术的综合应用。本文将围绕融合信息智能技术在变电管理中的应用与探索进行展开。 关键词:智能技术、3G技术、光纤、蓝牙 1、概述: 随着知识经济的不断发展,新型的电子式互感器和智能断路器逐渐取代常规互感器和常规断路器。例如,高速嵌入以太网的出现,取代了大量的二次电缆布线,使得间隔层和进程通信之间的信息传输、间隔层内部的信息传输也实现了网络化,随着变电站内一个新的网络——进程通信网络就此出现,二次系统的通信结构也随之发生了根本性的变化。但是由于旧产品的兼容、新方案的融合,全数字化的变电站不可能一蹴而就,实际的应用总是要滞于其后的,因此可以将这个过程大致可分为三个阶段,分别对应三种接线方式:点对点方式、进程通信网络方式、进程通信网络和站控层网络合并方式。 2、融合信息智能技术 进入21世纪以来,我国科技日新月异,随着信息融合技术的研究和应用,已经由原来的军事领域逐步扩展到民用领域,并且越来越深入与广泛的应用在其他各个领域。在我国融合信息智能技术在变电管理中的应用与探索,特别是融合信息智能技术在变电管理中的探索前景上仍然不太明确。因此,结合目前融合信息智能技术在变电管理中的应用,我们可以从下几方面入手来进行融合信息智能技术在变电管理中的探索:1)合变电管理,研究人工智能在信息融合中的应用,利用实验对信息融合系统的数据类别的管理方法进行考察,建立信息融合系统性能评估的指标体系,并通过变电管理数字化,进过收集方法、组织方法的总结得出最合理的应用方式[1]。2)通过实验研究可计算的、复杂度低的有效算法和模型建立计算对数据融合进行功能分析,并结合变电管理中的应用进行具体研究。3)通过建立和研究知识和数据的获取开发通用软件包,开发出具有推理和知识更新的的新的处理技术,以适应市场积极的需要,开发出各种平台的公用库和通用软件包。 融合信息智能技术在变电管理中的发展,是我国经济不断发展的必然结果,我们通过信息智能化技术,使各种智能化装置LED具备了数字化、低功耗的特点。同时已经逐步实现了模式发展。但是融合信息智能技术在变电管理的应用仍然将是一个长期的探索过程。 3、借助3G实现多媒体新闻网络直播 随着通信技术、广电技术、网络技术的发展,在三网融合的时代背景下,节目制作形式、节目播出形式都将产生很大的变化。尤其是伴随着3G技术的推广应用,传统的互联网发布方式正在经历着严峻的挑战。互联网的生命在于即时,在于多媒体形式的展示,这也是其核心竞争力所在。因此,网络媒体不仅需要对现场新闻的多媒体即时采集、即时编辑,也需要借助新技术实现即时发布。为了顺应网络媒体发展需要,沈阳网以应用3G技术为契机,在实现三网融合业务应用的道路上勇于探索和创新,大胆尝试应用3G技术进行网络新闻的多媒体直播,取得了较好的效果。 利用3G技术实现网络上传发布,比使用卫星上传发布成本低、操作简便,特别适合即时的网络新闻视频直播。但是,简单应用3G技术上传存在有时带宽不足、运行不够稳定等问题。沈阳网针对3G直播系统试运行过程中遇到的这些问题,与有关技术研发单位一起大胆嫁接新技术,提高系统的安全性和稳定性。比如,用硬盘延时取代延时硬件。将编码后的

现代通信技术结课论文-多输入多输出(MIMO)系统资料

现代通信技术概论 结课论文 2015年春季学期 题目:多输入多输出(MIMO) 系统 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 联系方式: 成绩:

多输入多输出系统 摘要 随着信息技术在生活中的越来越深入广泛的应用,无线数字通信在现今的地位变得越来越重要。面对越来越高的通信速度和质量要求,传统的无线数字系统显然无法胜任。在人们广泛的研究时间、频率、码元等资源的利用效率同时,多输入多输出技术理论(MIMO:Multiple-Input Multiple-Output.也称为:多天线技术)为移动通信产业带来了新的增长点。本文将着重论述MIMO技术的一些基本模式以及一些技术要求。 关键词:MIMO,多天线,信号检测,欠定义MIMO系统,多用户MIMO 系统

目录 1概述 (1) 2 MIMO信号检测 ........................................................................................... 错误!未定义书签。 2.1 MIMO系统基础 ............................................................................... 错误!未定义书签。 2.2经典MIMO信号检测 (3) 2.2.1最大似然MIMO信号检测 (3) 2.2.2线性MIMO信号检测 (5) 3 两种经典的MIMO系统简介 (6) 3.1欠定义MIMO系统 (6) 3.2多用户MIMO系统 (7) 参考文献 (8)

1:概述 从1978年贝尔实验室在芝加哥成功试验了第一个蜂窝移动通信系统,即高级移动电话业务(Advanced Mobile Phone Service ,AMPS )开始,移动通信进入了飞速发展的时代。截至2012年6月,手机网用户数量首次超过了计算机上网用户数量[1]。随着移动互联网业务的快速增长,此类服务对于数据传输速率以及传输质量的要求也就越来越高。根据香农理论,其对应的无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线电通信发展的主要瓶颈。如何在复杂的环境和有限的带宽下实现高质量和高速率的无线信号传输一直是移动通信技术所需解决的关键问题。理论分析和工程实践已经证明了在发送端和接收端采用天线列阵或多天线技术可以在不增加带宽和发送功率的前提下大幅提高系统的信道容量以及频率利用率。多输入多输出(MIMO )技术因其具有随天线数量呈线性增长的理论信道容量,被公认为是现代移动通信系统的核心技术。 本文介绍了MIMO 系统信号检测方法以及发送端和接收端经典的组合。 2.MIMO 信号检测 2.1.MIMO 系统基础 现代无线数字通信对于传输速率的要求日益增长,传统的单输入单输出(Single-Input Single-Output ,SISO )无线传输系统(即发射机和接收机均配有单根天线的系统)已经无法充分满足相应需求。经典单工SISO 系统模型如图2-1所示。其相应的接收信号可以表示为: n hs y += (2.1) 其中,h 、s 、n 分别表示信道增益、发射信号和噪声。于是我们可以得出相应的信道容量(bit/s/Hz )为 C=E(log(1+22||σs P h ))≤log(1+22)|(|σs P h E ) (2.2) 其中)|(|2s E P s =,)|(|22n E =σ,且不等号来自詹森不等式[2]。由式(2.2)可以看出,信道容量随着信噪比(即2/σs P )呈指数增长。为了获得足够高的传

通信技术类论文投稿范文(两篇)

下面是两篇通信技术类论文投稿范文,第一篇论文介绍了光纤通信技术的应用,这种高质量的传输方式在不同的领域都得到了应用,论文进行了详细阐述。第二篇论文介绍了光纤通信在电力传输损耗的解决措施,分析了光纤通信在电力传输中产生损耗的原因并给出了相关解决措施。 通信电源技术 《光纤通信技术的应用》 【摘要】光纤通信技术是一种将光纤电缆作为传输介质的高质量传输方式,其已经在不同领域得到了不同程度的应用。在电力通信领域、智能交通领域、广播电视领域以及互联网领域光纤通信都不可或缺。现文章主要针对光纤通信技术及其应用开展论述。 【关键词】光纤通信;智能交通;电力行业 光纤通信技术的使用提高了信息传递的效率,不论是传输质量,传输容量还是传输速度都得到了改善。光纤通信质量轻、损耗低、安全可靠、抗干扰性强,在不同领域都已经普及应用,特别是在服务与生产行业的应用十分普遍。 一、光纤通信技术 光纤通信是将光作为信息的承受载体,将光纤作为传输的通信方式[1]。光纤作为一种新型的传输介质,其损耗相对于同轴电缆或导波管来说要低出许多。因此,在实际使用过程中光纤通信的容量要对于微波通信来说要大出几十倍。如图1所示为光纤结构图。光纤通信技术在实际使用过程中拥有其独特的特点:

第一,通信容量较大。光纤通信在使用过程中由于传输速度与质量相对于其他电缆与铜线来说拥有显著的优势。光纤通信技术利用光源调制的特殊性、调制的方式以及光纤是色散特性使得明显改善了光纤通信的质量。同时,光纤通信在运用时中单波长光纤通信系统可以最大程度的发挥光纤通信的效用,显著提升其传输容量。 第二,传输损耗较低。一般石英光纤损耗大约在0-20dB/km左右,这一水平的传输损耗远远低于其他介质[2]。因此,可以判断石英光纤损耗是一种明显的低消耗材料。在跨度更多的无中继距离传输中可以显著减少损耗。伴随着中继站数量的不断减少,系统的成本与复杂性得到了降低,光纤通信在长途传输的过程中可以发挥最大的使用效益,降低经济成本。 第三,保密性良好。光纤通信中的广播可以提升光波导结构的各项效果。光纤通信技术能够将信号完整的封存在光波导结构当中,有可能泄露的射线都将被不透明包皮吸收。这一方式不会导致光波泄露,同时光纤在传输过程中也不会出现串音干扰,光纤通信的内容将拥有较高的保密性。 二、光纤通信技术的应用 2.1光纤通信技术在电力通信中的应用 电力通信工作主要是为对电网进行日常运营管理,以保证电网能够正常顺利运作。在电网工作中电力通信是其中的技术基础,其能够为电网正常提供电力以及电力系统的正常应用提供充分的保障。光纤通信技术一般是在电力通信的架空、地埋等不同方式来敷设光缆,从

现代通信技术概论复习题完整版

现代通信技术概论复习 题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

一、填空题 1.在数字信号的传输过程中,信号也会受到噪声干扰,当信噪比恶化到一定程度时,应在适当的距离采用再生中继器的方法除去噪声,从而实现长距离高质量传输。 2. TCP/IP 协议是Internet的基础与核心。 3.智能网的基本思想交换与控制相分离。 4.视线传播的极限距离取决于地球表面的曲率。 传递方式以信元为单位,采用异步时分复用方式。 6.微波是频率在 300MHZ-300GHZ 范围内的电磁波。 7.在30/32路的PCM中,一复帧有 16 帧,一帧有 32 路时隙,其中话路时隙有 30 路。 8、 PCM通信系统D/A变换包括解码、平滑滤波二个部分。 9、抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的 过程。量化是将模拟信号的幅度值离散化的过程。 10.基带数据传输系统中发送滤波器的作用是限制信号频带并起波形形成 作用。 11.通信系统模型由信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和 信宿等6个部分构成。 12.数字信号的特点:信号幅度取值理想化。 13.衡量通信系统的主要指标是有效性和可靠性两种。数字通信系统的质量指标具体用传输速率和误码率表述。 14.光纤的传输特性主要包括损耗、色散和非线形效应。 15.在无线通信系统中,接收点的信号一般是直射波、折射波、放射波、散射波和地表面波的合成波。 16.通信方式按照传输媒质分类可以分为有线、无线通信两大类。 17.幅度调制技术是用调制信号去控制高频载波的振幅;频率调制技术是用调制信号去控制高频载波的频率;相位调制技术是用调制信号去控制高频载波的相位。 18.模拟调制技术分为线性和非线性调制,数字调制信号的键控方法分为 ASK 、 FSK 、 PSK 。 19.数字基带信号经过载波调制,这种传输成为数字频带传输。 20.模拟信号的数字化技术包括3个过程:抽样、量化、编码。 21、 PCM通信系统D/A变换包括解码、平滑滤波二个部分。 22、抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的 过程。量化是将模拟信号的幅度值离散化的过程。 23.基带数据传输系统中发送滤波器的作用是限制并起波形形成 作用。 24.一般通信系统包括五部分:信源、__发送设备、信道、接受设备和信宿 _。 25.国际电信联盟推荐了两类数字速率系列和数字复接等级,即北美和日本采用的s和中国、欧洲采用的_ _Mbit/s作一次群的数字速率系列。 26.在电话通信的A/D转化中,经过一次抽样、量化、编码得到的是一组__ 8___位的二进制码,此信号称为__ 脉冲编码信号或PCM 信号。 主流技术标准包括___WCDMA _、_ CDMA2000__和___TD-SCDMA _ 32系统中,每帧的时间为_ *10^-4 s,每一路的数码率为_64_ kbit/s。

现代通信概论结课论文

手机应用 如何改变了我们的生活 成员

手机的普及改变人们传统的生产、生活方式 如果说通信对我们的生活产生了重要影响,那么手机无疑是众多通信产品中产生影响最大的一个。国际电信联盟最新报告指出,手机是人类历史上被接受最快的技术产品。 诞生仅仅20年,手机的基本功能已大大超越了移动通话,拍照、电视、多媒体播放器、高速网络浏览器、GPS导航仪、无线连接……越来越丰富的功能被加载到了手机上。“只要拥有一部手机,你几乎可以做任何事情。”通信专家预言的“手机革命”正在部分地变为现实。可以预见,手机的功能和应用在未来还将不断推陈出新。 首先,未来的手机将更加智能化,成为人们不可或缺的智能伙伴。硬件、软件技术的发展,与网络服务的结合,使手机用户可以通过手机上网看新闻、看电视、写微博;可以用手机拍一段视频或者照片上传到网上,和更多的人分享,并且马上收到别人的反馈;可以用手机去控制家里的电器。未来,随着网络和后台支撑系统的不断增强,手机将能够提供更加虚拟化、人性化的服务。 其次,手机将成为最大的信息载体。目前,人们通过传统的报纸、杂志、广播、电视及新兴的互联网来获取信息。将来,手机会将这些载体融为一体,所有的信息都可以通过手机平台来获取,并且用户可以实时参与互动、交流。这时,手机就是一个向世界发布信息的传声筒。 再次,手机将成为无处不在的网络传感器。一旦所有的手机都上网,每一个手机用户的动态就可以通过网络实时地反映所在地区的动态。如果把所有手机的智能信息整合在一起,我们将会看到一幅不可思议的世界动态全景图片。最新气象信息不再依靠数以百计的传感器监控,而是借助上亿个手机传感器而测定;交通路况也不再仅仅依靠直升机和路面传感器获取,而是依据陷于交通堵塞区域中手机的数量、移动速度以及方向而测算。 手机,作为信息化的主要载体,将继续改变人们的生产、生活。 通过手机对于工厂监控操作对财务和客户信息的管理 通过手机应用,我们可以实时掌握公司的财务信息、客户关系、市场信息和运营系统;现在工厂的生产方式有着自动化得大趋势,我们可以把手机的和工厂的系统实现通信,从而把工厂的操作员与管理人员从机器旁边解放出来,以一种更加灵活的方式进行工作。 我们尝试设计一款手机应用,可以让工厂的自动化监控及控制更为方便快捷。并且可以将运营系统、财务系统等众多方面整合起来。使公司的各项操作更为精确快捷。 目前的工厂控制大多 停留在二维控制系统,具有 复杂繁琐、易出错、不易上 手等缺点,需要大量的人 力,对实际操作造成很大的 不便。手机软件可实现其控 制的智能化,可以简化操作 过程、美化操作环境。我们 甚至可以实现3D效果显 示,操作系统立体化,是数 据显示更加直观,人与人、

2021年电力通信技术论文

电力通信技术论文 1.1是SDR技术 所谓SDR就是软件无线电技术,这种技术在电力信息通信中比较常见,之所以被广泛应用是因为此种技术拥有以下几种优势: 1.1.1A/D与D/A转换技术 此种技术在近年来取得了较大的进步,因为它能够实现高速信号的转换,在实现高速通信的同时能够最大程度上的减少了无线转换器原件的使用量,为制作数字元器件提供方便,可以说是一举多得。 1.1.2短距无线电技术能够通过铺设更为广泛的宽带实现无线通路 这样一来其机动性就有了很大程度上的提高,机动性提高的另一方面的体现就是此种技术能够支持不同的频段,这样一来使得技术的应用范围就更为广泛。 1.2.3此种技术具有很强的可拓展性

对于软件无线电技术来说它的模式并不是固定的,而是可以通过软件的升级开发出更多的服务与技能,重要的是这种升级能够适应复杂的实际操作要求,开放性使其具有无限的升级可能,这也是其被广泛应用并被认可的最为主要的原因。还有就是,软件本身能够通过实践发现问题并改进技术,很多时候这种改变是根据不通使用条件下的用户的要求而改变的,可以说,这种技术更“亲民”更为用户着想,在客户满意度方面有着很大的优势。 1.2就是DSP也就是数字信号处理技术 这项技术是近代以来电力系统不断完善升级的结果,可以说它代表了当今电力通信技术的最前沿的技术,此项技术实现的前提是无线数据通信的飞速发展,21世纪是通信技术的时代很可能在未来的很长一段时间都是,因为通信技术能够给所有社会人带来前所未有的便捷,所以近年来可以用飞速来形容此项技术的发展,当然这也就为DSP技术的发展提供了机会,可靠、准确、快捷和安全不仅仅是普通人的要求更符合电力系统对电力通信技术的要求,前文我们已经提到,我国的幅员辽阔电网覆盖的地域广泛,地质条件,气候条件,人文条件极为复杂,如何通过及时的、准确的通信来保证电力传输的安全稳定成为每一个电力人应该思考的问题,电力信息的体量十分巨大,编码译码又要求速度,VLIW技术应运而生,这项技

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