時間：2023-03-16 16:27:26
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論文摘要：擴(kuò)頻通信是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中新的通信方式，它具有較強(qiáng)的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能，頻譜利用率高。本文介紹了擴(kuò)頻通信的工作原理、特點(diǎn)、及其發(fā)展應(yīng)用。
一、擴(kuò)頻通信的工作原理
在發(fā)端輸人的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號，然后由擴(kuò)頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴(kuò)頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜，展寬后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴(kuò)頻碼序列去相關(guān)解擴(kuò)，再經(jīng)信息解調(diào)，恢復(fù)成原始信息輸出?？梢?，一般的擴(kuò)頻通信系統(tǒng)都要進(jìn)行3次調(diào)制和相應(yīng)的解調(diào)。一次調(diào)制為信息調(diào)制，二次調(diào)制為擴(kuò)頻調(diào)制，三次調(diào)制為射頻調(diào)制，以及相應(yīng)的信息解調(diào)、解擴(kuò)和射頻解調(diào)。與一般通信系統(tǒng)比較，多了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)部分。擴(kuò)頻通信應(yīng)具備如下特征：(1)數(shù)字傳輸方式；(2)傳輸信號的帶寬遠(yuǎn)大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關(guān)的函數(shù)(擴(kuò)頻函數(shù))對被傳信息的信元重新進(jìn)行調(diào)制實(shí)現(xiàn)的；(4)接收端用相同的擴(kuò)頻函數(shù)進(jìn)行相關(guān)解調(diào)(解擴(kuò))，求解出被傳信息的數(shù)據(jù)。用擴(kuò)頻函數(shù)(也稱偽隨機(jī)碼)調(diào)制和對信號相關(guān)處理是擴(kuò)頻通信有別于其他通信的兩大特點(diǎn)。
二、擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)
擴(kuò)頻信號是不可預(yù)測的、偽隨機(jī)的寬帶信號，其帶寬遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(信息)帶寬，同時接收機(jī)中必須有與寬帶載波同步的副本。擴(kuò)頻系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。
1．抗干擾性強(qiáng)
擴(kuò)頻信號的不可預(yù)測性，使擴(kuò)頻系統(tǒng)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進(jìn)行干擾，干擾起不了太大作用。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)在傳輸過程中擴(kuò)展了信號帶寬，所以即使信噪比很低，甚至在有用信號功率低于干擾信號功率的情況下，仍能不受干擾、高質(zhì)量地進(jìn)行通信，擴(kuò)展的頻譜越寬，其抗干擾性越強(qiáng)。
2.低截獲性
擴(kuò)頻信號的功率均勻分布在很寬的頻帶上，傳輸信號的功率密度很低，偵察接收機(jī)很難監(jiān)測到，因此擴(kuò)頻通信系統(tǒng)截獲概率很低。
3.抗多路徑干擾性能好
多路徑干擾是電波傳播過程中因遇到各種非期望反射體(如電離層、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的這些反射或散射信號與直達(dá)路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴(yán)重影響通信。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中增加了擴(kuò)頻調(diào)制和解擴(kuò)過程，利用擴(kuò)頻碼序列間的相關(guān)特性，在接收端解擴(kuò)時，從多徑信號中分離出最強(qiáng)的有用信號，或?qū)⒍鄰叫盘栔械南嗤a序列信號疊加，這樣就可有效消除無線通信中因多徑干擾造成的信號衰落現(xiàn)象，使擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有良好的抗多徑衰落特性。
4.保密性好
在一定的發(fā)射功率下，擴(kuò)頻信號分布在很寬的頻帶內(nèi)，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強(qiáng)噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進(jìn)行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進(jìn)一步檢測出信號的特征參數(shù)就更難了．所以擴(kuò)頻系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴(kuò)頻系統(tǒng)具有高保密性。
5.易于實(shí)現(xiàn)碼分多址
在通信系統(tǒng)中，可充分利用在擴(kuò)頻調(diào)制中使用的擴(kuò)頻碼序列之間良好的自相關(guān)特性和互相關(guān)特性，接收端利用相關(guān)檢測技術(shù)進(jìn)行解擴(kuò)，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統(tǒng)可以區(qū)分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。三、擴(kuò)頻技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用
在過去由于技術(shù)的限制，人們一直在走增加信號功率，減少噪聲，提高信噪比的道路。即使到了70年代，偽碼技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，但作為相關(guān)器的“碼環(huán)”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發(fā)生器及其相關(guān)部件都已成為現(xiàn)實(shí)，擴(kuò)頻通信獲得極其迅速的發(fā)展．通信的發(fā)展史又到了一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)，由用信噪比換帶寬的年代進(jìn)入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統(tǒng)的角度看擴(kuò)頻通信．最佳通信系統(tǒng)一最佳發(fā)射機(jī)+最佳接收機(jī)．幾十年來，最佳接收理論已經(jīng)很成熟，但最佳發(fā)射問題一直沒有很好解決，偽碼擴(kuò)頻是一種最佳的信號形式和調(diào)制制度，構(gòu)成了最佳發(fā)射機(jī)．因此，有了最佳通信系統(tǒng)一偽碼擴(kuò)頻+相關(guān)接收這種認(rèn)識，人們就不難預(yù)測擴(kuò)頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴(kuò)頻通信和自適應(yīng)通信的年代．?dāng)U頻通信的熱浪已經(jīng)波及短波、超微波、微波通信和衛(wèi)星通信，碼分多址(CDMA)已開始廣泛用于未來的峰窩通信、無繩通信和個人通信以及各種無線本地環(huán)路，發(fā)揮越來越大的作用．接入網(wǎng)是由傳統(tǒng)的用戶線、用戶環(huán)路和用戶接入系統(tǒng)，逐步發(fā)展、演變和升級而形成的．現(xiàn)代電信網(wǎng)絡(luò)分為3部分：傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)．由于接入網(wǎng)發(fā)展較晚，往往成為電信發(fā)展的“瓶頸”，各國都很重視接入網(wǎng)的發(fā)展，因此各類接人技術(shù)和系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經(jīng)營者和用戶不需申請授權(quán)就可以自由地使用這些頻段，而無線擴(kuò)頻技術(shù)所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協(xié)議架構(gòu)的無線局域網(wǎng)也大部分選用此頻段．在無線接人系統(tǒng)中，擴(kuò)頻微波與常規(guī)微波相比有著3個顯著的優(yōu)點(diǎn)：抗干擾性強(qiáng)、頻點(diǎn)問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴(kuò)頻微波接入技術(shù)相對有線接入技術(shù)來說，有成本低、使用靈活、建設(shè)快捷的優(yōu)勢，在接入網(wǎng)中起著不可替代的作用．
擴(kuò)頻微波主要應(yīng)用在以下幾個方面．語音接入(點(diǎn)對點(diǎn))；數(shù)據(jù)接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(wǎng)(Internet)接入。
四、結(jié)語
擴(kuò)頻通信是通信的一個重要分支和發(fā)展方向，是擴(kuò)頻技術(shù)與通信相結(jié)合的產(chǎn)物。本文主要論述了擴(kuò)頻通信的特點(diǎn)、理論可行性及典型的工作方式。擴(kuò)頻通信的強(qiáng)抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點(diǎn)，使它的應(yīng)用迅速從軍用擴(kuò)展到民用通信中，它的易于實(shí)現(xiàn)碼分多址的特點(diǎn)，使它能與第三代移動通信系統(tǒng)完美結(jié)合，發(fā)展前景極為廣闊。
參考文獻(xiàn)：
[1]曾興雯等.擴(kuò)展頻譜通信及其多址技術(shù)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2004.
《通信原理》課程知識范圍廣泛，涵蓋大量的通信技術(shù)概念及原理，每節(jié)課授課內(nèi)容信息量較大。采用傳統(tǒng)的課堂板書形式教學(xué)，不僅需要大量的時間書寫文字及公式推導(dǎo)，還需要繪制圖表及框圖以幫助學(xué)生理解記憶，這無疑消耗了有限的課堂授課時間，影響教學(xué)效率。為此，課堂授課環(huán)節(jié)可以采用多媒體輔助教學(xué)，在課前可以參考課程教材輔助所自帶的多媒體參考課件，同時結(jié)合自身授課內(nèi)容及進(jìn)度精心準(zhǔn)備并制作該課程的多媒體教學(xué)課件。在多媒體課件中對授課內(nèi)容進(jìn)行提煉，取其精華，去其冗余。特別針對一些繁雜的概念性的解析，課件中主要顯示其必要的提綱性文字，再結(jié)合口述、舉例等方法予以解析；此外，針對理論公式的詳細(xì)推導(dǎo)、系統(tǒng)框圖等，也可以減少中間推導(dǎo)的冗余過程，而在重要的推導(dǎo)環(huán)節(jié)增加必要和詳細(xì)的說明，以幫助學(xué)生的深入理解。運(yùn)用多媒體課件教學(xué)的過程中，一方面不僅可以大大節(jié)約文字書寫及圖表繪制的時間，極大的提升課程的教學(xué)效率，且可以選擇性的增補(bǔ)教學(xué)大綱外的必要的教學(xué)信息，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中將知識活學(xué)活用，舉一反三。另一方面，在多媒體教學(xué)過程中，部分抽象性的文字?jǐn)⑹隹梢暂o以教學(xué)錄像、網(wǎng)絡(luò)圖片或flas等，使其內(nèi)容形象化、具體化、生動化。多元化的多媒體課件教學(xué)演示過程不僅可以動靜快慢結(jié)合、圖文聲像并茂，且可以使復(fù)雜抽象的概念原理簡單化和形象化，既提高了學(xué)生對通信系統(tǒng)基本原理的感性認(rèn)識，又起到了活躍課程氣氛的效果，從而有效的激發(fā)學(xué)生對《通信原理》課程專業(yè)知識的學(xué)習(xí)興趣。
2.中英文結(jié)合雙語教學(xué)，使學(xué)生熟練掌握專業(yè)英語，與國際化接軌
自上世紀(jì)90年代，我國高等學(xué)校通信類專業(yè)已引入了包括Wiley、WorldScience等出版社國外系列經(jīng)典教材，包括A.Goldsmith等編著的《WirelessCommunication》、J.G.Proakis等編著的《PrincipleofCommunicationSystems》等。上述教材已先后為國內(nèi)多所985重點(diǎn)大學(xué)通信、電子類的本科生教學(xué)所采用并日益普及。另一方面，隨著我國通信事業(yè)的長足進(jìn)步。目前，我國的電信科學(xué)研究院、中國移動通信研究院等科研院所與華為、中興等國內(nèi)通信設(shè)備提供商在通信行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議制定、基站關(guān)鍵技術(shù)解決方案及終端服務(wù)等領(lǐng)域已逐步取代了索尼-愛立信、諾基亞-西門子等傳統(tǒng)科技巨頭，其關(guān)鍵技術(shù)的科技含量無論在亞洲抑或歐美市場都極具競爭力。與國際接軌，意味著無論在民企、私企、國企或是外資企業(yè)，通信業(yè)務(wù)相關(guān)的關(guān)鍵核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議及基本原理、樣機(jī)使用、維護(hù)等說明均采取英文版本?？梢哉f，沒有良好的專業(yè)英文功底，甚至將很難適應(yīng)于學(xué)生日后畢業(yè)進(jìn)入企業(yè)所面對的技術(shù)工作需求。為了幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)基礎(chǔ)知識的同時，盡快的適應(yīng)、學(xué)習(xí)并掌握通信行業(yè)的英文資料學(xué)習(xí)、查閱等需求，在課程的授課環(huán)節(jié)中，采取了中英文結(jié)合的雙語教學(xué)模式。為了能讓學(xué)生逐步適應(yīng)雙語教學(xué)的進(jìn)度，在課程實(shí)踐中，采用循序漸進(jìn)的方式。首先，在課程的教學(xué)及課件制作過程中，適量引入一些知識、概念的專業(yè)英文名稱及系統(tǒng)流程概念的中英文對照，例如，正交頻分服用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplex,OFDM）、多輸入多輸出（Multi-InputMulti-Output,MIMO），大規(guī)模天線（LargeScaleAntenna）[2]等技術(shù)概念的中英文解析，并鼓勵學(xué)生在課后通過互聯(lián)網(wǎng)或電子圖書館等方式進(jìn)一步查閱相關(guān)技術(shù)的特點(diǎn)及擴(kuò)展知識。在熟悉相關(guān)技術(shù)專業(yè)名詞及概念后，在逐步過渡到全英文多媒體課件教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時，提升相應(yīng)的專業(yè)英文技能。從期末學(xué)生的反饋意見及教學(xué)實(shí)踐過程來看，大多數(shù)學(xué)生在中英文雙語授課的模式中，不僅學(xué)習(xí)到了通信系統(tǒng)的基本理論知識，同時也能較好的掌握相關(guān)的專業(yè)英語。
3.新技術(shù)專題報告，填補(bǔ)教科書空白，使學(xué)生了解國內(nèi)外通信技術(shù)的前沿動態(tài)
無線通信領(lǐng)域的新技術(shù)新原理發(fā)展迅速，每年在IEEE數(shù)據(jù)庫中針對無線通信領(lǐng)域的理論創(chuàng)新科技論文多達(dá)數(shù)以萬計(jì)。針對通信領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的日新月異，《通信原理》本科教材的知識內(nèi)容略顯陳舊，例如，即便國內(nèi)不少高校均使用的新版教材《通信原理》（國防工業(yè)出版社，第六版）中，仍未涉及到當(dāng)前國內(nèi)外業(yè)已廣泛商用化的第四代無線通信系統(tǒng)的理論框架及原理。為了填補(bǔ)教科書新知識新技術(shù)的空白，同時激發(fā)學(xué)生對當(dāng)前通信領(lǐng)域最新前沿技術(shù)動態(tài)的了解與掌握，在課程教學(xué)過程中，采取專題技術(shù)報告的形式，結(jié)合授課教師的科研領(lǐng)域，為學(xué)生詳細(xì)講解相關(guān)的新技術(shù)、新知識，激發(fā)學(xué)生對當(dāng)前通信行業(yè)尖端高新技術(shù)的求知欲。例如，筆者在該課程授課過程中，針對新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議與構(gòu)建等領(lǐng)域，邀請了中山大學(xué)—思科中國（Cisco）網(wǎng)絡(luò)工程研究院高級工程師為學(xué)生舉辦了一次專題知識講座，講座的內(nèi)容圍繞新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)，包括自組織網(wǎng)絡(luò)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)原理，并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用為學(xué)生做了多角度的講解。講座結(jié)束前，專家與學(xué)生分享了上述通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)熱點(diǎn)問題及相應(yīng)的文獻(xiàn)查閱方法，幫助有興趣繼續(xù)深造的學(xué)生進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識內(nèi)容。通過反饋，大多數(shù)學(xué)生在專題講座后加深了對通信行業(yè)前沿技術(shù)的了解，并明確了自己未來的努力方向，這一教學(xué)形式深受學(xué)生廣泛好評。
4.結(jié)語
該部分主要涉及它涉及無線傳播、路徑損耗、陰影、區(qū)域覆蓋等方面的知識。移動無線電傳播-小尺度衰落該部分知識點(diǎn)較多，主要對無線傳播中小尺度衰落、多普勒擴(kuò)展、多徑衰落等知識點(diǎn)展開，并且適當(dāng)提及了分集技術(shù)。無線通信與無線傳播多址接入該部分主要對多址技術(shù)中的FDMA、TDMA、CDMA等技術(shù)進(jìn)行簡介。LTE及LTE-advanced技術(shù)該部分為新增內(nèi)容，主要對最新的4G技術(shù)（TD-LTE、LTEFDD）進(jìn)行介紹[5]。
2改革教學(xué)方法
2.1授課模式的改進(jìn)思路
“無線通信原理”雙語課程在大三下學(xué)期開設(shè),主要采用傳統(tǒng)的課堂授課模式。由于該英文教材有700頁左右，但是因?yàn)檎n時限制，我們的教學(xué)大綱僅覆蓋其中250頁左右的章節(jié)。由于學(xué)生往往忽略剩余的其他章節(jié)（在學(xué)習(xí)英文教材時學(xué)生缺少主動性），這不利于學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)。我們今后可能需要引入網(wǎng)絡(luò)大學(xué)堂等改革到此類課程中[6]，把部分章節(jié)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源，以便于學(xué)生利用碎片化時間自學(xué)。
2.2教學(xué)方法多樣化
在教學(xué)過程中應(yīng)該多采用啟發(fā)式、互動式的教學(xué)方法，以課堂授課、課間討論、課后自學(xué)等方式組合授課，這樣有助于充分調(diào)動和激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因此，我們將考慮引入微課和翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)方法，以改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)模式的缺點(diǎn)。
2.3考核方法靈活化
在“無線通信原理”雙語課程考核時，采用課堂表現(xiàn)分、作業(yè)完成分、考試成績分等組合打分的考核方式，改變以往單一依靠考試成績考核的局面，從而全面考察學(xué)生的專業(yè)綜合素質(zhì)。其次，我們也可能考慮引入輔助的線上考核方法。
3教學(xué)成果展示
為了更好地評估2014年度教學(xué)方案，本文對隨機(jī)選取的南京郵電大學(xué)“通信工程”專業(yè)修習(xí)該雙語課程的學(xué)生成績進(jìn)行分析。該班級共有學(xué)生38人，對學(xué)生成績畫出對數(shù)曲線擬合圖及成績分布的餅狀圖（如圖1所示），從圖1可見看出學(xué)生成績多分布在70-90分?jǐn)?shù)段（該分?jǐn)?shù)段人數(shù)占比超過70%），與預(yù)期學(xué)生考試評價范圍吻合。由此可見，傳統(tǒng)教學(xué)模式下雙語教學(xué)方案還是可行的。
4結(jié)束語
通過企業(yè)走訪、畢業(yè)生跟蹤調(diào)查、聽取行業(yè)專家意見等各種形式，了解專業(yè)崗位（群）對“通信原理”課程教學(xué)內(nèi)容的需求，構(gòu)建基于項(xiàng)目驅(qū)動和案例教學(xué)的模塊化課程內(nèi)容[1]，實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的共享。一是做到課程內(nèi)容的選取盡量來自實(shí)際應(yīng)用，滿足市場需要，做到教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合；二是根據(jù)教學(xué)需要，將課程內(nèi)容分成多個模塊，化解難點(diǎn)，循序漸進(jìn)，做到模塊間的獨(dú)立性和關(guān)聯(lián)性有機(jī)統(tǒng)一；三是在模塊內(nèi)精心設(shè)計(jì)項(xiàng)目，以項(xiàng)目或項(xiàng)目群為載體，構(gòu)建完整的教學(xué)內(nèi)容布局。通過項(xiàng)目式教學(xué)改革，讓學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)用的模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)的基本理論、分析方法、開發(fā)設(shè)計(jì)流程等，構(gòu)建以技能訓(xùn)練為中心的知識結(jié)構(gòu)和課程章節(jié)。
2通信原理課程資源開發(fā)
課程資源分為基本資源和拓展資源?；举Y源是指能反映課程教學(xué)思想、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程的重要資源；拓展資源是指反映課程特點(diǎn)，應(yīng)用于各教學(xué)環(huán)節(jié)，支持課程教學(xué)和供學(xué)生自學(xué)的多樣性、交互性輔助資源。
2.1基本資源的開發(fā)
我們在課程建設(shè)中把基本資源的開發(fā)分為課程概況和教學(xué)核心資源兩大部分，基本資源結(jié)構(gòu)如圖1所示。課程概況包括課程教學(xué)大綱、主講教師（團(tuán)隊(duì)）介紹和學(xué)期教學(xué)進(jìn)度；教學(xué)核心
資源以教學(xué)單元模塊為單位，每個模塊主要包括教學(xué)課件或教案、教學(xué)案例、教學(xué)視頻和作業(yè)等。本課程在以下6個方面進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
（1）課程概況。教學(xué)大綱和學(xué)期教學(xué)進(jìn)度表是課程教學(xué)最基本的文檔。大綱描述了課程的培養(yǎng)定位、教學(xué)目標(biāo)、核心教學(xué)內(nèi)容等基本要素，進(jìn)度表描述了課程的時間安排、章節(jié)處理與分配等內(nèi)容。根據(jù)我校應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，本課程建設(shè)中通過企業(yè)走訪、畢業(yè)生跟蹤調(diào)查、聽取行業(yè)專家意見等形式，對這類文檔進(jìn)行了反復(fù)論證，認(rèn)真制定，在實(shí)教學(xué)踐中認(rèn)真執(zhí)行。
（2）單元模塊。把本課程劃分為20多個一級單元模塊，每個單元模塊根據(jù)實(shí)際案例進(jìn)行命名，比如，“模塊1：AM通信系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)”、“模塊2：DSB通信系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)”、“模塊3：SSB通信系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)”等。并且可根據(jù)實(shí)際情況，對一級模塊進(jìn)行細(xì)化劃分，比如模塊1還可以細(xì)分為“1.1：AM通信系統(tǒng)調(diào)制部分的分析與設(shè)計(jì)”，“1.2：AM通信系統(tǒng)解調(diào)部分的分析與設(shè)計(jì)”等[2]。
（3）教學(xué)課件和電子教案。在每個單元模塊中，放置教學(xué)課件和教案，以便學(xué)生下載學(xué)習(xí)。課件的設(shè)計(jì)簡潔、生動，能夠提綱挈領(lǐng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；電子教案則相對詳細(xì)具體，突出重難點(diǎn)問題的說明與解決，使學(xué)生能通過它把握課程的重難點(diǎn)，并能深入理解所學(xué)知識。
（4）教學(xué)案例。教學(xué)案例是指把教學(xué)所需要的實(shí)際例子或項(xiàng)目按照教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行呈現(xiàn)，讓學(xué)生理解所學(xué)知識在實(shí)際中的應(yīng)用場合和應(yīng)用方法，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識進(jìn)行相關(guān)的開發(fā)設(shè)計(jì)工作。本課程在每一個教學(xué)模塊中都設(shè)置了至少一個教學(xué)案例。
（5）教學(xué)視頻。教學(xué)視頻是學(xué)生在線學(xué)習(xí)的重要資源，是教學(xué)課件和電子教案的必要補(bǔ)充。本課程教學(xué)視頻資源分為主講教師授課視頻和外校優(yōu)秀教師授課視頻兩部分，互為參考，互相補(bǔ)充，學(xué)生可通過觀看不同視頻資源更全面地理解相關(guān)內(nèi)容。
（6）作業(yè)。為強(qiáng)化本單元的學(xué)習(xí)目標(biāo)，突出應(yīng)用型培養(yǎng)而設(shè)置作業(yè)。根據(jù)本課程的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)，作業(yè)題型以設(shè)計(jì)開發(fā)、應(yīng)用創(chuàng)新為主，比如調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字濾波器、基帶信號編碼器的的設(shè)計(jì)、仿真與制作等，充分培養(yǎng)學(xué)生的知識應(yīng)用能力和動手實(shí)踐能力。
2.2拓展資源的開發(fā)
拓展資源包括案例（項(xiàng)目）庫、職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、專題講座庫、在線自測、虛擬/仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)、試題庫、試卷庫、交流平臺等[3]，如圖2所示。充分開發(fā)該部分資源，可以方便地滿足部分學(xué)生對本課程進(jìn)行更具深度和廣度的學(xué)習(xí)的要求。本課程在以下7個方面進(jìn)行了一系列的設(shè)計(jì)和開發(fā)。
（1）案例（項(xiàng)目）庫。本庫分為單元模塊拓展案例（項(xiàng)目）和綜合性案例（項(xiàng)目）兩部分，旨在進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生對單元模塊的理解，提高其實(shí)際應(yīng)用能力。案例（項(xiàng)目）內(nèi)容涉及到多個單元模塊，或涉及到多門課程。在本案例（項(xiàng)目）庫中，除了常規(guī)的案例（項(xiàng)目）之外，還添加了近幾屆全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、“西門子杯”無線通信大賽、挑戰(zhàn)杯等學(xué)科競賽中的典型選題，以反映當(dāng)前本專業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展方向和趨勢。
（2）職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。與本課程或本專業(yè)相關(guān)的職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，也可以是相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、官方文件等。本課程推薦的標(biāo)準(zhǔn)文件主要有“通信行業(yè)國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)系列”、“通信工程師職業(yè)資格考試大綱”等。
（3）專題講座庫。庫里主要包含與本課程或本專業(yè)相關(guān)的技術(shù)前沿、典型問題、熱點(diǎn)問題等的講座資料，比如“4G-LTE移動通信技術(shù)及其應(yīng)用”、“先進(jìn)的光通信技術(shù)”、“智能網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用”、“移動互聯(lián)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)”、“信息安全與防火墻技術(shù)”、“云計(jì)算”等。教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員所做講座的完整資料存放至課程網(wǎng)站，網(wǎng)絡(luò)視頻則給出相應(yīng)鏈接，方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)。
（4）虛擬/仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。虛擬/仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)是指虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等，包括用于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)驗(yàn)、仿真實(shí)訓(xùn)等的軟件平臺。
（5）在線自測。本課程網(wǎng)站建立了在線自測版塊，主要以單元模塊在線測試為主，其主要目的是讓學(xué)生方便地了解自己的學(xué)習(xí)水平，對所學(xué)內(nèi)容的理解程度，以及知識結(jié)構(gòu)是否完備、合理。
（6）交流平臺。本課程網(wǎng)站建立了在線論壇版塊，用于課程的輔助學(xué)習(xí)，其主要目的是通過師生間或?qū)W生間的相互交流，及時解決學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的困難和疑問，為課程的順利推進(jìn)提供保障。
（7）試題試卷庫。試題庫是按照教育測量原理和規(guī)范，用于本課程學(xué)習(xí)效果評價的各類題目的集合。試題庫除具有存儲試題的功能外，還具備查詢、智能組卷、分析反饋等功能。試卷庫是指用于課程結(jié)束后進(jìn)行學(xué)習(xí)效果測試的試卷集合，相當(dāng)于單元模塊在線自測的匯總。
3課程建設(shè)的保障措施
一是加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)，強(qiáng)化責(zé)任。課程是組織教學(xué)活動、實(shí)現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo)的核心。本課程的建設(shè)制定了任務(wù)書和進(jìn)度表，專業(yè)帶頭人、主講教師、教學(xué)團(tuán)隊(duì)成員分工負(fù)責(zé)，各位教師著力發(fā)揮課程建設(shè)的主體作用，參與到相關(guān)課程的建設(shè)與開發(fā)工作中，確保本課程建設(shè)高效推進(jìn)，取得實(shí)效。
1.1 線性系統(tǒng)和多功能濾波設(shè)計(jì)
SystemView的操作圖符庫包含功能強(qiáng)大、易于使用圖形模板設(shè)計(jì)模擬和數(shù)字以及離散和連續(xù)時間系統(tǒng)的環(huán)境．如FIR濾波器設(shè)計(jì)（包括：低通、帶通、高通、帶阻、Hilbert和微分）、IIR濾波器設(shè)計(jì)（包括：多極Bessel，Butterworth，Cheby－shev和Linear Phase）和FFT類型：magnitude，squared、光譜分析器、能量譜密度和相位．
1.2 信號分析、處理功能
SystemView分析窗口是能夠提供系統(tǒng)波形的交互式分析窗口、動態(tài)探針、實(shí)時顯示的可視環(huán)境．它還提供完成系統(tǒng)仿真、數(shù)據(jù)生成并處理操作的接收端計(jì)算器．另外，SystemView允許用戶如同系統(tǒng)內(nèi)建的庫一樣使用自己用C／C＋＋編寫插入的用戶代碼庫；能自動執(zhí)行系統(tǒng)連接檢查，并顯示出錯的圖符等特點(diǎn)，便利于用戶系統(tǒng)的診斷．
2實(shí)驗(yàn)過程的流程及基于SystemView的電路原理模塊的設(shè)計(jì)流程
實(shí)驗(yàn)過程流程如圖1所示，在教學(xué)過程中，結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，借助于SystemView仿真平臺，根據(jù)原理、規(guī)律，應(yīng)用軟件提供的模塊，設(shè)計(jì)電路，并確定電路中的各模塊器件參量，運(yùn)用仿真平臺提供的虛擬儀器進(jìn)行在線動態(tài)測量［8－14］，這樣以人機(jī)交互的方式，可使每位學(xué)生親自動手接觸電路，連接元件，依據(jù)電路設(shè)計(jì)要求更改相應(yīng)元件參量，從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)、創(chuàng)造能力．SystemView電路模塊設(shè)計(jì)流程如圖2所示，可按照理論要求，方便地調(diào)整和修改模塊器件參量，分析各器件參量對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響與作用．這樣將連線、測試、修改、分析、仿真結(jié)果的觀察相統(tǒng)一，與理論描述相對照比較，把實(shí)驗(yàn)與理論有機(jī)相結(jié)合，加深了學(xué)生對理論的認(rèn)識及理解，提高學(xué)生邏輯思維能力．
3電路設(shè)計(jì)與仿真實(shí)踐
以“數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)［15］”為例進(jìn)行電路設(shè)計(jì)及實(shí)時仿真．3.1電路模型分析數(shù)字信號基帶傳輸系統(tǒng)主要由脈沖形成器、發(fā)送濾波器、傳輸信道、接收濾波器和識別等功能電路組成［2，10］．3.2模型搭建及仿真
啟動SystemView仿真平臺［14］，進(jìn)入設(shè)計(jì)窗口．設(shè)計(jì)創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)電路過程如下：1）模塊選取在SystemView原理圖編輯窗口中，從左邊的圖符庫中選擇需要的圖符，將各圖符模塊選取到設(shè)計(jì)窗口中．2）實(shí)驗(yàn)電路圖符的連接將每個圖符依據(jù)數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)電路原理模型，在設(shè)計(jì)窗口中連接起來形成如圖3所示仿真電路．系統(tǒng)仿真電路中各圖符塊的參量設(shè)置如表1所示．
3）電路文件的保存電路創(chuàng)建完成后將該電路保存為“TEST”，以便進(jìn)行調(diào)用、測試．設(shè)置SystemView系統(tǒng)視窗并仿真：設(shè)置“時間窗”參量：Start Time 0s；Stop Time 0．5s；Sample Rate 10 000Hz．運(yùn)行系統(tǒng)之后，進(jìn)入“分析窗”，進(jìn)行觀察、分析．
4仿真結(jié)果及分析
眼圖是利用實(shí)驗(yàn)手段方便地估計(jì)系統(tǒng)性能時在示波器上觀察到的一種圖形，衡量基帶傳輸系統(tǒng)性能的重要方法，借助于它可以達(dá)到有效地改善系統(tǒng)性能．通過SystemView分析窗“繪制新圖”功能，在“System Sink Calculator”對話框中的Style和Time Slice按鈕，設(shè)置好“Start Time（sec）”和“Repeat Length（sec）”欄內(nèi)參量，獲得數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的眼圖．如圖4所示，在低通濾波器為巴特沃茲濾波器（Fc＝60Hz）條件下，當(dāng)信道中噪聲方差（Std Dev）為0．1V時，接收濾波器的輸出波形眼圖與噪聲方差為0．3V的眼圖分別如圖4（a）和（b），可以觀察到，“眼睛”張開情況；改變低通濾波器的帶寬，如巴特沃茲濾波器（Fc＝30Hz）條件下，當(dāng)信道中噪聲方差（Std Dev）為0．1V時，接收濾波器的輸出波形眼圖與噪聲方差為0．3V的眼圖分別如圖5（a）和（b），直觀地觀察出“眼睛”的情況；當(dāng)信道中噪聲方差（StdDev）為0．1V，巴特沃茲濾波器的信道帶寬不同時，抽樣判決比較后輸出的信號眼圖如圖6（a）和（b）所示．接收端通過抽樣判決來重現(xiàn)基帶信號，當(dāng)噪聲過大、低通濾波器的帶寬較窄時，抽樣判決就會產(chǎn)生錯誤，產(chǎn)生誤碼．通過以上眼圖的觀察研究，明顯地得出：噪聲大小對眼圖的影響，噪聲越小，線條越細(xì)，越清晰，“眼睛”張開越大，誤碼率越?。瑫r觀察到信道帶寬對眼圖的影響情況，眼皮厚度反映了加入噪聲的幅度和信道帶寬，信道中加入的噪聲干擾越大及信道越窄，眼圖越模糊，越雜亂等這些較抽象的物理現(xiàn)象及使學(xué)生深刻理解高斯濾波器、抽樣比較電路的物理功能．
5結(jié)束語
移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)固定或移動用戶的計(jì)算機(jī)通信和本地信息的收集和分配。由于它具有組網(wǎng)靈活、抗毀性強(qiáng)、支持用戶的移動性和動中操作、易于快速部署等特點(diǎn)，從一開始就在商業(yè)、軍事、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。
2移動AdHoc技術(shù)原理
2.1移動AdHoc主要特點(diǎn)
移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)有以下幾個顯著的特征：a節(jié)點(diǎn)的移動性。網(wǎng)絡(luò)中的每個節(jié)點(diǎn)并非靜止不動，每一個節(jié)點(diǎn)都可以獨(dú)立地做隨機(jī)的運(yùn)動。b動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于網(wǎng)絡(luò)中的每一個節(jié)點(diǎn)都可以自由地、相對對立地運(yùn)動，使得AdHoc網(wǎng)絡(luò)沒有固定的拓?fù)?。更糟糕的是，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞母淖兪请S機(jī)的、頻繁的，而且是不可預(yù)測的。c傳輸帶寬受限且鏈路的容量是時變的。通常情況下，無線鏈路的容量比相應(yīng)的有線鏈路的容量低很多。如果再考慮多址接入、信道衰落、噪聲和干擾等不利因素的影響，實(shí)際可獲得的鏈路容量比理想的無線傳輸速率還要低很多。d節(jié)點(diǎn)能量受限。一般來說，AdHoc網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)都是一些便攜式的移動終端，它們都要靠隨身攜帶的電池或者其他消耗性的手段提供能源。為了能夠延長節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行時間，一個最重要的系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則就是要盡量的節(jié)約能量，采用較小的發(fā)射功率。分布式隨機(jī)接入?yún)f(xié)議，節(jié)點(diǎn)基于信道忙閑狀態(tài)的監(jiān)測結(jié)果來決定是否發(fā)送分組。由于在AdHoc網(wǎng)絡(luò)中，每一個節(jié)點(diǎn)的無線覆蓋范圍是有限的，因此簡單的采用CSMA多址接入方式不可避免地帶來了隱藏終端和暴露終端問題，如圖2所示。隱藏終端問題是在目的節(jié)點(diǎn)的載波監(jiān)聽范圍內(nèi)而未在源節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽范圍內(nèi)，在目的節(jié)點(diǎn)處發(fā)生沖突；暴露終端問題是在源節(jié)點(diǎn)的載波監(jiān)聽范圍內(nèi)而未在目的節(jié)點(diǎn)監(jiān)聽范圍內(nèi)，在源節(jié)點(diǎn)處發(fā)生沖突。圖1移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)示意圖以上這些特點(diǎn)決定了AdHoc網(wǎng)絡(luò)獨(dú)特的運(yùn)行機(jī)制，其網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。由于每一個節(jié)點(diǎn)的無線覆蓋范圍相對整個網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域來說較小，那么網(wǎng)絡(luò)中從一個節(jié)點(diǎn)到另一個節(jié)點(diǎn)可能要經(jīng)過多個其他節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)，也就是說是多跳的。網(wǎng)絡(luò)中不存在固定的路由器，每一個節(jié)點(diǎn)在完成自身的功能之外，還必須充當(dāng)一個路由器，轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的分組。網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行是完全分布式的，與網(wǎng)絡(luò)的組織和控制有關(guān)的任務(wù)被分配到各個節(jié)點(diǎn)。AdHoc網(wǎng)絡(luò)中無需中心控制實(shí)體，所有的協(xié)議只能分布式的運(yùn)行。
2.2移動AdHoc多址接入技術(shù)
多址接入技術(shù)是一種用來解決多個用戶共享一個通信信道的技術(shù)。多址接入技術(shù)是否設(shè)計(jì)得當(dāng)或者選擇合理直接影響到無線資源的利用率和通信質(zhì)量。根據(jù)對無線信道共享的方式不同，多址接入技術(shù)可以分為三大類：固定多址接入（如FDMA，TDMA等）；隨機(jī)多址接入（如ALOHA，CSMA），預(yù)約型的多址接入（如PRMA，DSA等）。目前，在AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的多址接入?yún)f(xié)議通常都是基于載波偵聽的隨機(jī)多址協(xié)議CSMA。CSMA是一種簡單的圖2隱藏終端問題和暴露終端問題移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)在MAC層和PHY層采用的典型協(xié)議是IEEE802.11系列協(xié)議。IEEE802.11的MAC協(xié)議具有兩種信道接入方式：分布式協(xié)調(diào)方式DCF和點(diǎn)協(xié)調(diào)方式PCF。其中DCF為競爭型的信道訪問機(jī)制；PCF為無競爭的信道訪問機(jī)制，有中心控制點(diǎn)（通常成為AP）進(jìn)行集中控制。DCF中采用載波檢測與碰撞避免（CSMA/CA）協(xié)議，其中有兩種基本的信道接入方式：簡單的CSMA方式和增強(qiáng)型的接入方式（即RTS/CTS方式）?；镜腃SMA/CA協(xié)議采用兩次握手機(jī)制，接收方正確接收業(yè)務(wù)分組后，立即發(fā)送ACK。而發(fā)送方收到該ACK后，就知道業(yè)務(wù)分組己被成功接收。在增強(qiáng)型接入方式中，RTS/CTS方式采用四次握手機(jī)制，即在發(fā)送有效數(shù)據(jù)之前，先通過采用RTS/CTS預(yù)約信道。這樣不僅能夠解決發(fā)送長業(yè)務(wù)分組時發(fā)生分組碰撞導(dǎo)致信道利用率急劇下降的問題，而且可以有效減少“隱藏終端”問題。在增強(qiáng)型接入方式中如果在發(fā)送完RTS的規(guī)定時間內(nèi)沒有收到CTS，則發(fā)送節(jié)點(diǎn)認(rèn)為RTS發(fā)送出錯。在這兩種情況下，發(fā)送節(jié)點(diǎn)都會按照“二進(jìn)制指數(shù)退避算法”進(jìn)行退避與重傳操作。
2.3移動AdHoc路由技術(shù)
移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中的路由技術(shù)給網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)和維護(hù)都提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。這主要是由于在移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)是運(yùn)動的、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的通信需要進(jìn)行多次中繼、無線鏈路的不可靠性以及供電設(shè)備能量的限制。移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的路由必須在受到多重約束條件和動態(tài)環(huán)境下，能夠保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。因此，動態(tài)分布式的路山算法成為了AdHoc網(wǎng)絡(luò)中研究的一個關(guān)鍵問題。路由協(xié)議主要分為單播路由和多播路由算法，其中以單播路由應(yīng)用最為廣泛。所謂的單播路由，實(shí)際上就是從網(wǎng)絡(luò)中的某一個節(jié)點(diǎn)到另一個節(jié)點(diǎn)的可用路徑。傳統(tǒng)的路由算法基本上是為有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，沒有考慮到網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)特性。移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)還面臨著無線信道的不可靠性、高速移動環(huán)境下鏈路頻繁出現(xiàn)故障以及節(jié)點(diǎn)的有限電能等情況。很顯然，上述這些傳統(tǒng)的路由算法不可能直接應(yīng)用到AdHoc網(wǎng)絡(luò)中。更為重要的是，傳統(tǒng)的路由算法中都存在著一些致命的缺陷，如路由閉環(huán)、收斂速度慢等問題，因此，我們必須研究新的路由策略來適應(yīng)移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)的特殊性。
總的來說，單播AdHoc路由算法分為三種，具體分類見圖4。（1）平面式路由（FlatRouting）算法，即網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)都處于同一層次上，各節(jié)點(diǎn)獲得的網(wǎng)絡(luò)中的路由信息基本相同。我們又根據(jù)其設(shè)計(jì)的具體原則進(jìn)一步的將平面式路由分為ProactiveRouting算法和ReactiveRouting算法。（2）分層路由（HierarchicalRouting）算法，即網(wǎng)絡(luò)按一定的規(guī)則分為多個不同的層次，在不同層次中又可以有不同的路由策略。分層的路由策略比較容易進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)充。（3）地理位置輔助的路由（GeographicpositionassistedRouting）算法，即網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)可以獲得.
3移動AdHoc應(yīng)用展望
由于移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)不需要架設(shè)固定的通信基礎(chǔ)設(shè)施，組網(wǎng)迅速、靈活，抗毀性強(qiáng)，因此具有極高的軍用價值和商用價值。
（1）軍隊(duì)通信系統(tǒng)需要具有抗毀性、自組織性和機(jī)動性。移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)不依賴固定的有線設(shè)備，節(jié)點(diǎn)自行組織和管理。采用分布式技術(shù)，即使網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)或鏈路發(fā)生故障，也可以通過其他節(jié)點(diǎn)繼續(xù)通信，很適合戰(zhàn)場的惡劣通信環(huán)境，另外移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)組建簡單、迅速、機(jī)動性強(qiáng)。因此，移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)成為數(shù)字化戰(zhàn)場通信的首選技術(shù)。
（2）在地震、洪水、臺風(fēng)等自然災(zāi)害發(fā)生后，固定的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施可能被毀壞而無法正常工作。這時就需要移動AdHoc這種不依賴任何固定網(wǎng)絡(luò)設(shè)施又能快速布設(shè)的自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來滿足搶險救災(zāi)的通信需要。另外，移動AdHoc還可用于臨時通信需求，如商務(wù)會議中參會人員之間的通信交流等。
（3）與移動通信系統(tǒng)的結(jié)合。移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)還可以與蜂窩移動通信系統(tǒng)相結(jié)合，利用移動節(jié)點(diǎn)的多跳轉(zhuǎn)發(fā)能力擴(kuò)大蜂窩移動通信系統(tǒng)的覆蓋范圍，均衡相鄰小區(qū)的業(yè)務(wù)量，提高小區(qū)邊緣的數(shù)據(jù)速率等。
（4）個域通信。可用于實(shí)現(xiàn)PDA、手機(jī)、手提電腦等個人電子通信設(shè)備之間的通信。還可用于個人局域網(wǎng)之間的多跳通信，藍(lán)牙技術(shù)中的超網(wǎng)、VANET就是典型的應(yīng)用案例。
（5）傳感器網(wǎng)絡(luò)。傳感器網(wǎng)絡(luò)是移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大應(yīng)用領(lǐng)域，很多應(yīng)用場合的傳感器網(wǎng)絡(luò)只能使用無線通信技術(shù)，同時受體積和節(jié)能的圖3DCF工作時隙及原理圖點(diǎn)的地理位置信息，通過這些信息可以有效的減低路由算法中用戶路由建立或維護(hù)的開銷。影響，傳感器的發(fā)射功率不可能很大。使用移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多跳通信是非常實(shí)用的解決方法。分散在各處的傳感器組成移動AdHoc網(wǎng)絡(luò)?？梢院芎玫貙?shí)現(xiàn)信息的傳遞和收集。
4結(jié)束語
變電站(英文稱Substation)，是電力系統(tǒng)中輸電和配電的集結(jié)點(diǎn)。目前的變電站監(jiān)控體統(tǒng)是一種智能化、數(shù)字化、自動化和網(wǎng)絡(luò)化的系統(tǒng)。變電站系統(tǒng)中的遙測數(shù)據(jù)信息是指利用遠(yuǎn)動的遙測功能采集的數(shù)據(jù)信息，遙測數(shù)據(jù)信息的傳輸主要是通過多種渠道與裝置將遙測數(shù)據(jù)的各種參數(shù)傳送到變電站的，遙測數(shù)據(jù)信息主要分為電量與非電量兩種形式，其中電量主要包括母線電壓、系統(tǒng)頻率、電流流動電力設(shè)備(即發(fā)電機(jī)與變壓器)以及輸電線的有功功率、無功功率和電流，而非電量主要包括發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)溫度和水電廠水庫的水位等。這些信息中電量的電流、電壓與功率是隨著時間變化的，而電量中的電流、電壓以及功率變量主要通過互感器與變送器將要遙測的交流強(qiáng)電信號變成0-5V或0-10mV的直流信號，之后再送入變電站的監(jiān)控系統(tǒng)，或者也可以將要遙測的交流強(qiáng)電信號變成幅度較小的直流信號進(jìn)而送入監(jiān)控系統(tǒng)，之后再由監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行交流信號采樣。遙測數(shù)據(jù)信息的傳輸主要是從變電站向電力調(diào)度中心傳送的過程，或者從下級電力調(diào)度中心向上級電力調(diào)度中心傳送的過程。因此在變電站系統(tǒng)中的遙測數(shù)據(jù)信息的采集與處理是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。
2.變電站遙測數(shù)據(jù)采集
2.1遙測數(shù)據(jù)信息的采集系統(tǒng)
變電站為了使得遙測數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)更加靈活、可靠與安全，因此變電站的遙測數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)是采用模板化的結(jié)構(gòu)，其中各個模板都發(fā)揮了一定的數(shù)據(jù)采集與處理能力。遙測數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)的模板主要是MAIN主模板，該模板的主要功能有數(shù)據(jù)處理、流程控制、遠(yuǎn)程通信等，另外遙測數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)還包括一些輔模板，即I/U模板、PSYN模板、RF調(diào)制解調(diào)模板以及信號輸入防雷模板等。變電站的遙測數(shù)據(jù)信息采集系統(tǒng)具有故障自檢能力，及對遙測數(shù)據(jù)不正確情況引發(fā)的變電站故障可以自己檢測故障點(diǎn)，進(jìn)而發(fā)揮自檢功能對變電站進(jìn)行快速檢修，確保變電站的正常運(yùn)行。在遙測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中大力應(yīng)用了單片機(jī)的原理，通過在MAIN主模板上應(yīng)用具有ISP和IAP能力的容量較大的FLASHRON單片機(jī)，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程遙測數(shù)據(jù)信息，無需技術(shù)人員站到遙測地點(diǎn)進(jìn)行遙測，因此這種單片機(jī)原理的應(yīng)用可以在交通惡劣的地方發(fā)揮了更大的作用，進(jìn)而極大減輕維護(hù)工作量，提高維護(hù)效率。
2.2變電站遙測數(shù)據(jù)信息采集的流程
遙測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的CPU采用的是單片機(jī)8031，單片機(jī)8031內(nèi)部的寄存器件30H中存放有遙測量選通通道(00H-1FH)，并且在遙測數(shù)據(jù)采集流程中初始化為00H，同時啟動一次A/D轉(zhuǎn)換，以此觸發(fā)中斷，之后將A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入到單片機(jī)6264中，其要測量選通通道為2000H-203FH，此時注意低字節(jié)在前，高字節(jié)在后。變電站遙測數(shù)據(jù)信息采集的流程。
3.遙測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本裝置模式
遙測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基本裝置的工作流程是將變電站的遙測數(shù)據(jù)傳送到電力調(diào)度中心，首先，可以通過電流變送器、電壓變送器和功率變送器將遙測數(shù)據(jù)中交流信號和電量參數(shù)傳送到變電站，再由變電站的變送器和傳感器將交流信號轉(zhuǎn)換為直流模擬信號，這些直流模擬信號受到模擬多路開關(guān)的控制分時接入模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路，然后使用線性系統(tǒng)循環(huán)碼進(jìn)行編碼和計(jì)算，從而獲取實(shí)際的電流數(shù)字量，然后進(jìn)行同步的信道調(diào)制、信道譯碼，將遙測電能量通過在遙測CRT顯示器上顯示出來，通過主計(jì)算機(jī)和模擬屏的校隊(duì)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不對時，應(yīng)該返送校對和核查，糾正錯誤。變電站遙測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本裝置模式工作流程。
4.變電站監(jiān)控系統(tǒng)的通信原理
(1)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)是目前關(guān)于變電站通信網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的最先進(jìn)國際標(biāo)準(zhǔn)，我國許多電力企業(yè)都將全面使用IEC61850標(biāo)準(zhǔn)，可以有效降低變電站遙測數(shù)據(jù)采集成成本和維護(hù)費(fèi)用，進(jìn)而充分利用系統(tǒng)資源，提高變電站遙測數(shù)據(jù)的可靠性，促進(jìn)電力企業(yè)陸續(xù)推出很多符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品.
(2)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括含義完整的信息模式、通信模式等建模步驟，它是為了實(shí)現(xiàn)將功能先分解然后再組合的過程。IEC61850標(biāo)準(zhǔn)為了實(shí)現(xiàn)不同廠家的IED之間的互操作性，通過標(biāo)準(zhǔn)的信息分層、面向?qū)ο蟮淖晕颐枋?、?shù)據(jù)對象統(tǒng)一建立模式以及通信服務(wù)映射等技術(shù)建立數(shù)據(jù)采集處理的無縫通信系統(tǒng)，而這種無縫通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于變電站遙控數(shù)據(jù)的采集和處理過程，不僅加快了遙測數(shù)據(jù)采集和處理速度和效率，而且提高了變電站數(shù)據(jù)庫的完整性、可靠性、互操作性、穩(wěn)定性和信息可擴(kuò)充性。
(3)IEC61850標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮淖晕颐枋鎏卣魇侵咐妹嫦驅(qū)ο蟮?、面向?yīng)用開發(fā)的自我描述方式來采集處理數(shù)據(jù)肯信息，具體地說是指在數(shù)據(jù)源就對監(jiān)控對象本身進(jìn)行自我描述，使得接收方收到的數(shù)據(jù)都帶有自我說明，不需要再對數(shù)據(jù)進(jìn)行對應(yīng)及標(biāo)度轉(zhuǎn)換等工作，使得不同設(shè)備之間、不同廠址之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)接入胡互操作性，從而簡化了對遙測數(shù)據(jù)的采集處理和維護(hù)過程，提高變電站遙測數(shù)據(jù)采集的速度。
5.基于變電站遠(yuǎn)動裝置的遙測數(shù)據(jù)采集與處理
為了完成變電站與調(diào)度中心之間的遠(yuǎn)距離信息的自動輸送，必須利用遠(yuǎn)動技術(shù)和遠(yuǎn)動系統(tǒng)，采用遠(yuǎn)動裝置。變電站遠(yuǎn)動裝置既包括一種很簡單的單一對象控制的簡單遠(yuǎn)動系統(tǒng)，又包括一種很大的綜合系統(tǒng)，但無論是哪種類型的遠(yuǎn)動裝置，其遠(yuǎn)動系統(tǒng)總的功能就是遠(yuǎn)距離進(jìn)行人或計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間交互信息?；谧冸娬具h(yuǎn)動裝置的遙測數(shù)據(jù)輸入方式主要包括兩種，即查詢方式和中斷方式，其中查詢方式主要是利用CPU(中央處理器)，按照時間周期，對保存信號的輸入/輸出接口進(jìn)行掃描，然后將掃描到的數(shù)據(jù)存入計(jì)算機(jī)，便于后續(xù)進(jìn)行優(yōu)化電路工作。在實(shí)際應(yīng)用過程中，這種查詢方式的應(yīng)用范圍比較普遍，這是由于查詢方式的編程比較簡單，使用簡便。而中斷方式是指一旦開關(guān)量輸入發(fā)生變化，則接口電路就會通過中斷線向處理機(jī)處于中斷允許狀態(tài)，當(dāng)它完成當(dāng)前的命令后可進(jìn)入中斷處理程序。中斷處理程序的時間通常不長，只是進(jìn)行一些緊急情況處理工作，如利用在遠(yuǎn)方終端中的隨機(jī)存儲器作內(nèi)存，可將采集到的開關(guān)狀態(tài)存等遙測數(shù)據(jù)放在內(nèi)存單元中。當(dāng)下次再對開關(guān)狀態(tài)遙測采集時，可通過新采到的狀態(tài)與原來的狀態(tài)進(jìn)行比較，來判斷開關(guān)狀態(tài)是否變位，若發(fā)生變位時，可將事件順序記錄下來，然后再返回到原來的斷點(diǎn)繼續(xù)掃描過程。
6.測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的變電站故障處理
變電站監(jiān)控系統(tǒng)中遙測數(shù)據(jù)的采集還應(yīng)用了電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)，由于這種電網(wǎng)自動電壓系統(tǒng)在各等級電壓的電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)都安裝了檢測裝置，該控制系統(tǒng)的主要檢測裝置包括變壓器、電容器與線路，其中變壓力的功能是通過測量變壓器的有功功率、無功功率和母線電壓以及接頭檔位和各側(cè)電流值，以此確定變壓器的運(yùn)行狀況、各側(cè)開關(guān)狀態(tài)和各測母線電壓情況等，電容器的功能是采集電容器開關(guān)上的有功功率、無功功率與電流值等，而線路的功能是采集流經(jīng)線路的電流值以及該線路上的有功功率和無功功率等。，另外這種電網(wǎng)自動電壓控制系統(tǒng)的工作原理主要是通過采集各電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的遙測數(shù)據(jù)對電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，以此檢測變電站是否存在故障，以及準(zhǔn)確的確定變電站發(fā)生故障的故障點(diǎn)，進(jìn)而便于快速檢修故障，確保變電站快速進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)中，最終做好遙測數(shù)據(jù)的采集和處理工作。
7.結(jié)論
