通信传输论文篇（1）

SystemView的操作图符库包含功能强大、易于使用图形模板设计模拟和数字以及离散和连续时间系统的环境．如FIR滤波器设计（包括：低通、带通、高通、带阻、Hilbert和微分）、IIR滤波器设计（包括：多极Bessel，Butterworth，Cheby－shev和Linear　Phase）和FFT类型：magnitude，squared、光谱分析器、能量谱密度和相位．

1.2　信号分析、处理功能

SystemView分析窗口是能够提供系统波形的交互式分析窗口、动态探针、实时显示的可视环境．它还提供完成系统仿真、数据生成并处理操作的接收端计算器．另外，SystemView允许用户如同系统内建的库一样使用自己用C／C＋＋编写插入的用户代码库；能自动执行系统连接检查，并显示出错的图符等特点，便利于用户系统的诊断．

2实验过程的流程及基于SystemView的电路原理模块的设计流程

实验过程流程如图1所示，在教学过程中，结合具体的教学内容，借助于SystemView仿真平台，根据原理、规律，应用软件提供的模块，设计电路，并确定电路中的各模块器件参量，运用仿真平台提供的虚拟仪器进行在线动态测量［8－14］，这样以人机交互的方式，可使每位学生亲自动手接触电路，连接元件，依据电路设计要求更改相应元件参量，从而达到培养学生的设计、创造能力．SystemView电路模块设计流程如图2所示，可按照理论要求，方便地调整和修改模块器件参量，分析各器件参量对系统产生的影响与作用．这样将连线、测试、修改、分析、仿真结果的观察相统一，与理论描述相对照比较，把实验与理论有机相结合，加深了学生对理论的认识及理解，提高学生逻辑思维能力．

3电路设计与仿真实践

以“数字基带传输系统［15］”为例进行电路设计及实时仿真．3.1电路模型分析数字信号基带传输系统主要由脉冲形成器、发送滤波器、传输信道、接收滤波器和识别等功能电路组成［2，10］．3.2模型搭建及仿真

启动SystemView仿真平台［14］，进入设计窗口．设计创建实验电路过程如下：1）模块选取在SystemView原理图编辑窗口中，从左边的图符库中选择需要的图符，将各图符模块选取到设计窗口中．2）实验电路图符的连接将每个图符依据数字基带传输系统电路原理模型，在设计窗口中连接起来形成如图3所示仿真电路．系统仿真电路中各图符块的参量设置如表1所示．

3）电路文件的保存电路创建完成后将该电路保存为“TEST”，以便进行调用、测试．设置SystemView系统视窗并仿真：设置“时间窗”参量：Start　Time　0s；Stop　Time　0．5s；Sample　Rate　10　000Hz．运行系统之后，进入“分析窗”，进行观察、分析．

4仿真结果及分析

眼图是利用实验手段方便地估计系统性能时在示波器上观察到的一种图形，衡量基带传输系统性能的重要方法，借助于它可以达到有效地改善系统性能．通过SystemView分析窗“绘制新图”功能，在“System　Sink　Calculator”对话框中的Style和Time　Slice按钮，设置好“Start　Time（sec）”和“Repeat　Length（sec）”栏内参量，获得数字基带传输系统的眼图．如图4所示，在低通滤波器为巴特沃兹滤波器（Fc＝60Hz）条件下，当信道中噪声方差（Std　Dev）为0．1V时，接收滤波器的输出波形眼图与噪声方差为0．3V的眼图分别如图4（a）和（b），可以观察到，“眼睛”张开情况；改变低通滤波器的带宽，如巴特沃兹滤波器（Fc＝30Hz）条件下，当信道中噪声方差（Std　Dev）为0．1V时，接收滤波器的输出波形眼图与噪声方差为0．3V的眼图分别如图5（a）和（b），直观地观察出“眼睛”的情况；当信道中噪声方差（StdDev）为0．1V，巴特沃兹滤波器的信道带宽不同时，抽样判决比较后输出的信号眼图如图6（a）和（b）所示．接收端通过抽样判决来重现基带信号，当噪声过大、低通滤波器的带宽较窄时，抽样判决就会产生错误，产生误码．通过以上眼图的观察研究，明显地得出：噪声大小对眼图的影响，噪声越小，线条越细，越清晰，“眼睛”张开越大，误码率越小．同时观察到信道带宽对眼图的影响情况，眼皮厚度反映了加入噪声的幅度和信道带宽，信道中加入的噪声干扰越大及信道越窄，眼图越模糊，越杂乱等这些较抽象的物理现象及使学生深刻理解高斯滤波器、抽样比较电路的物理功能．

通信传输论文篇（2）

1.2光传播通信技术存在的问题纵观光传播技术网络的发展史，从世界上第一条光纤通信系统投入运营到如今突飞猛进的发展趋势，整个过程中信息传输规模和安全可靠运行也一直是电力通信部门关注的重点。光设备的传输虽然具有维护简单、扩容性较高,以及组网灵活等特点,并且随着科技的发展光端机也不断提升出槽位宽度均匀、增加扩容量等能力。但是,在社会经济不断发展的同时,这些光传输设备的老化程度也越来越严重,有大部分设备的性能甚至已经很难满足电力通信在传输方面的要求，当缓慢的衰变积累到一定程度时将会产生系统的最终的失效。

2.光传输通信技术的应用与发展研究

2.1光传输通信技术的广泛应用近几年我国在高速宽带光传输技术方面取得了飞跃性的发展，我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐于国际接轨，成为全球高速宽带光传输通信技术发展的重要推动力。高速带宽光传输技术的核心是密集波分复用技术，随着市场需求的消费增长，在短短的时间内就成为网络建设的重心。[2]OTN和PTN系统作为光传输通信技术的重要组成部分，在实际的核心层部署中得到了广泛应用，其两者相联合的组网模式，为运营商带来了强大的IP业务接入能力和灵活调度能力。

2.2光传输通信技术的发展在可预见的未来光传输通信技术将给人们的生活带来重大变化，在无线网的环境中人们的工作、学习、出行等可以通过网络获得及时地、丰富地信息，变得更加便捷和简单。有理由相信，随着光传输通信技术的进一步发展以及配套技术的进一步完善，并且积极整合各方面的通信技术的优势，光传输通信技术在4G移动通信新时代的潜力将是无限的。光传输通信技术的发展推动着城域传输网不断统一和融合，是运营商共同组建扁平化网络的最佳选择。光传输通信技术不断的发展使得其生命周期大大延长。光传输技术100Gb/s的发展也突破了一定范围下数字信号中光载波携带信息量无法提高的问题，并且将光载波能够携带的信息量提高了一倍。

2.3光传输通信技术前景分析随着社会需求的不断增长，4G新时代下光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了迅猛的发展。在未来的光传输通信技术的发展中，源节点至目的节点之间的信号传输与交换过程中将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心基础技术。随着科技人员的不断研发，以WDM技术为主导结OTN、PTN系统的应用必定会逐渐取代取代DWDM和MST的地位成为光传输通信技术的主流技术。其自身所具有的优势顺应了业务IP化和网络扁平化的趋势，因此受到越来越多的运营商的重视，到目前为止，中国通讯运营商三大巨头移动、电信、联通已经积极的投入设计制造。

通信传输论文篇（3）

SDH是指同步数字系列，是在SONET的基础上形成的主要针对光纤传输的新的数字传输网体制。它在应用过程中的主要原理是在信号通过某种形式固定在某个结构上，并使光纤通过其进行传送，以一定的速率并且通过技术手段使光纤信号转换成基本的电信号，并使其在通过电缆和DDF接到所需用户的端口。这种传送信号的方式在发展过程中形成了全球统一的数字传输标准，提高了网络的可靠性。

2、WDM系统

WDM是波分复用系统，是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统。WDM系统的主要特点是使信号在光纤的传播过程中能够适应不同的波长，这种技术采用了光发射机来进行信号的传送，将不同波长的信号附着在一根光纤上，使其先复用再在节点处解复用，这项技术节省了大量的中间环节，使信息传输速度更加快速、稳固。

3、MSTPMSTP是以SDH为核心来实现多种线路的速率

MSTP具有多种技术的融合优势，同时也具有了一些新的特点，不仅提供了ATM、以太网、RPR、MLSP等多方面的功能，还能够充分满足用户对数据业务的汇集、与整合要求。在信息传输过程中MSTP不仅能够对数据进行整合，还可以满足人们对信息管理的要求，在降低成本的同时提高的相应的传输效率。

4、ASONASON是通过智能化来完成光网络交换连接的传送网

是在通信工程中最具核心意义的发展项目，数据信息传输速度快、容量大、安全性强在同领域项目的比较下具有较大的竞争优势。在传输及管理过程中自身的适用性更强，在可扩展性方面也具有相当大的优势，相较于以往的传输管理体系更能适应对信息需求不断增强的现代社会的发展。

二、通信工程传输技术的应用

1、长途干线的传输网建设应用

SDH凭借具有较强的同步复用能力与较强的网管系统因而得到了广泛的认可和应用，它不单单可以在通信工程的传输技术中广泛应用，同时在管理运行网络信息传输方面具有绝对化的优势，它的传输信息的可靠性与灵活性使得SDH与WDM、ASON、DWDM等进行相互组合，调配其兼容性，发挥各自的长处，减少相对成本，从而建立起适合长途干线传输的性能稳定、功能强大的网络系统。

2、本地骨干传输网的应用

本地传输网的的布局要求一般对容量要求较小，可以根据各种传输技术的特点来分配，来实现本地的信息传输过程的要求，本地的信息传输虽然距离短，但相较与长途干线的信息传输要更加复杂化，包括各个节点的设计等等。所以综合考虑成本及传输速率等，一般情况下，本地传输网中的主要节点往往都集中在城市，采用WDM与DWDM具有较强的性价比和实用性，在系统维护、升级、管理等方面具有较大的优势。

3、宽带局域网和接入网中的应用

通信工程的传输技术在宽带局域网和接入网中的应用是十分普遍且具有时展意义的，目前个人用于记入到Internet和有线电视最主要的方式Modem、ASDL和HFC等，企业用户则采用LAN接入，这些接入方式都是以SDH接入传输网，利用ADM提供的灵活的接入口来满足不同宽带用户的需求。对于网络接入是当前各项发展中最为活跃的，人们在学习及工作过程中对互联网的需求是不容小觑的，通信工程在传输技术中的这项应用将为其带来极大的经济利益。

三、通信工程中传输技术应用的未来发展趋势

1、ASON技术系统的发展

在未来的发展进程中，ASON技术能够结合大容量的特点与保护能力强的特点，使得其在未来应用过程中可以更容易实现智能化地网络交接，所以ASON在发展演变进程中具有相对的优势，例如先进性、可靠性、恢复性及保护性等功能，能够自动搜索和发现网络资源，并且为市场需求提供多种准备条件，保证通信工程流通顺畅，所以ASON在未来发展进程中具有很大的空间。

2、小型化的发展趋势

通信工程的小型化发展趋势是信息传输技术的又一个特点，顾名思义，小型化就是将设备设施与产品外形精简化，不仅方便运输安装，而且占地面积小，更加受到人们的喜爱。未来电子产品的发展进程中一般都是以越来越精简化取胜，在相对更灵活的设施设备中却涵盖着更加丰富的使用功能，这是未来发展的必然趋势。

3、多功能化的发展趋势

同前面所讲的小型化发展趋势是一个道理，多功能化也将以方便的服务成为适应潮流的必需品，在客户自主选择的过程中，小型且多功能的设备是首要考虑的因素。将多种功能集中在一个设备上，不仅节省成本及空间，更加减少辐射带来的危害，其优势就是通过将以往的单一传送信号的设备替换为具有直接接入功能设备，以此增加了设备的功能和用途，提高了传输设备增值业务的能力。

通信传输论文篇（4）

基础维护做的好，可确保设备完好率，要提高网络质量，必须要优化网络参数，即进行无线通信网络优化。只有搞好无线通信网络优化才能使基础维护的成效得以充分体现。维护为经营服务，经营为用户服务，维护的最终目标是为网上用户提供高质量的网络服务，而只有通过无线通信网络优化才能实现维护的最终目标，维护工作才有实际的意义。

二、提高数据通信效率与质量

目前，最大的困难是无线数据传输，数据传输和接收节点的移动，其移动速度会更快，这是因为在高速数据传输信道的功率波动的条件。换句话说，发射机可以有一个强大的能力来传输信号发送消息，但由于发射机和转播是在快速移动的状态信息可能会被削弱，实际到达时间和削弱信息可能导致信息失真。为了解决这个问题，一个科学和计算机工程活动，亚力山大海伦和其他研究人员，北卡罗来那大学教授想出了一个办法来提高每个节点在整个网络的数据传输能力，选择最佳路径；同时选择最可靠的数据传输。海伦说“我们的目标是获得最大的数据传输速度快，且不会使信号失真。”当一个节点需要发送信息，首先需要计算从中继接收数据的强度，然后将这些数据转化成一个算法，通过计算，可以预测一个继电器是在信息的传输。此外，中继传输的强度，该算法可以看出哪一个中继节点可以发送数据。如果一个中继传输太多太快，信息和数据的质量将受到影响，同时如果数据传输速度太慢，网络将无法运行，无法提高效率高。

通信传输论文篇（5）

2、商务旅游

NFC技术为广大使用者解决了很多以前不能在路上解决的问题,例如,着急出差却已经买不到票耽误了行程,NFC技术可以在网上迅速查到票的剩余情况并及时更新;在旅游的路上找不到路,NFC技术可以进行定位;着急打车却没有空车,NFC技术可以通过网络帮助使用者联系车辆并自动定位。

3、NFC的关键技术

3.1调制技术

NFC的工作频段是12.33-14.99MHz。为了保证NFC信号的频谱范围在13.56MHz频段内,NFC信号的波特率必须小于1Mbps。当数据传输速率大于1Mbps时,只有采用多进制调制才能满足高速传输要求。如果采用多进制ASK调制脉冲波形,则由于脉冲波形的调制度较低,多进信号的分辨率很低,这将导致系统输出信噪比的严重下降。多进制差分相移键控可解决这一难题。DPSK信号是利用前后两个相邻码元载波的相位差来传送数字信息,而与载波的幅度没有关系,因此调制信号的幅度在传输过程中始终保持不变。同时,在DPSK接收机中避免了复杂的相干解调,价格低廉、容易实现。因此在高速数据传输时,采用多进制DPSK调制是一种理想的选择。

3.2信源编码

随着数据传输速率的上升,脉冲的宽度变得越来越窄,对电路的脉冲响应要求也愈来愈高。为了减小电路的实现难度,在高速传输时可以采用Miller码进行信源编码。它是Manchester码的一种变形,Miller码的平均脉宽要比Manchester码宽,降低了编码硬件的实现难度。

3.3防冲突机制

如我们所知,NFC技术是两个技术设备相互靠拢就可以开启的网络,但并不是随便的两个设备都可以靠拢,NFC技术在启动之前,都是需要对周围可以连接的系统进行检测,看是否能够有空闲的设备供自己与之想靠拢,这是NFC技术在工作之前必须要确认的一个步骤,因为随便和其它设备相连,会导致网络混乱,网络突然断开,设备与设备之间的联系不紧密,会造成NFC技术的瘫痪。因此,在连接其他设备之前,NFC技术的设备通常都是先对周围进行扫描,当周围的射频场小,也就是说扫描后确定有未连接的设备,在对其他设备进行呼叫,相对近的设备会与这一台设备相连,连接成为网络。NFC技术中没有那两个技术设备是固定连接的,所以在确定了较近的设备正常工作后,会连接成为可安全使用的网络。

3.4传输协议

通信传输论文篇（6）

ASON系统作为通信工程传输技术中一项重要的科研项目，它有效的将通信数据与网络有机的连接，并实现了IP所具有的一些特征。同时，在通信传输过程中，ASON系统可以实现超大容量的接收，针对所连接的网络进行全面的覆盖，有效的整合了网络信息传输资源，实现了自动搜索的智能计算方式，是一种高效率的传输网络系统，在通信工程管理中，ASON也发挥了极其重要的地位和作用，它可以将部分信息进行控制移动，然后进入系统控制层进行分布设置，完成一系列的智能恢复业务，以及动态式的管理方式链接。

1.2MSTP系统

MSTP是以SDH为基础进行通信工程传输的新传输系统，它可以通过多条线路进行同时传输，也可以与其他通信工程系统进行交叉同步传输，这种传输方式大大提高了工作效率以及信息传输的稳定性。满足了广大用户对信息传输量需求大的要求，同时也实现了多系统的整合与汇集。这样在传输过程中即便发现问题也能针对数据进行有效的解决。

1.3WDM系统

WDM是一种能够在很大程度上提高光纤频率带宽利用率的系统，它属于波分复用系统；其工作原理是在光层上复用之后，通过光发射机将不同的波长信号进行传输，附着在一根光纤上，到达节点之后，可以再解复用。WDM系统在本质上属于同时在光纤上传输不同的波长信号的技术，它可以实现光信号的传输，主要应用技术有OXC、OADM、DXC、ADM等，这些新技术并不需要通过OE技术的转换。

1.4SDH系统

SDH是一种数字系列，它是在SONET的基础之上，通过整合新的技术手段而得到的，其主要的功能是针对光纤传输的新型的数字传输网体系。国际上针对SDH技术有着标准的光路接口和统一的帧结构数字传输标准速率，以保证网管系统互通；它有着很好的横向兼容性，能够与现在通用的PDH完全兼容，并能够整合、容纳新的业务信号，形成统一的、全球通用的数字传输系统，从而实现了网络的可靠性。SDH的主要工作原理是将信号固定在一定的帧结构之上，在电路层上复用之后，以一定的速率在光纤上传输。当光纤通过进入到ADM之中后，信号就转变成为基本的电信号，再通过数字配线架（DDF）及电缆系统，接入到用户端口。

2传输技术在通信工程中的应用

2.1无线传输

信息传输技术大多采用电磁波方式来实现其无线传输，这项技术因其稳定性高，成本低，故此被广泛的应用于生产生活的方方面面。尤其是针对其安全防范措施而言，这项技术是一项比较优越的信息监控系统，在很多场合，例如商业大厦、智能小区都设有其这种无线监控系统，以便更好的通过无线传输的方式可以监测到环境的各方面，且无线传输技术对于环境的适应性很强，对于铺设布线等要求比较低，是当今广泛被使用的一种无线传输技术。这种无线传输技术对于网络传输维修的费用相对较低，在起初使用的过程中，信息系统拥有其自我免费维修系统，随即可以被使用。无线传输技术与监控技术的有效结合更加可以针对现场各个传输地点进行有效的无人监控，通过信息传输将信息画面传输至控制中心并通过视频软件呈现，这种监测手段不仅仅可以确保信息传输过程中的质量，还可以有效的保障信息传输的连续性。

2.2光纤传输技术

随着无线传输的广泛使用，为了提高通信工程更好的服务于社会生产生活的各个方面，在此基础上以光纤为媒介的传输方式开始大量的使用。这种传输技术可以通过光纤可以传输视频以及数字信号，且传输速度比铜线的传输更加稳定可靠。光纤传输过程中信息容量比较大且在很大程度上可以抵御电缆传输过程中所产生的噪音，而且维修成本相对较低。就目前发展阶段而言，光纤传输被广泛的应用于工业与商业领域之中，尤其是在军事方面更加可以有效的进行监控、防御等军事监控。其他广播媒体和卫星与光导纤维结合在一起，将在交通运输、传感器、机器人、航空电子学、武器系统中得到专业应用和商务通信。

通信传输论文篇（7）

2光纤通信技术的应用与发展

光纤通信技术的应用是十分广泛的，其中最主要的应用是市话中继站，在这个领域中光纤通信具有很大的优势。长途干线通信通过电缆，微波，卫星进行的通信逐渐被光纤通信取代并衍生出比特传输法，并在全球范围内占据优势。比特网传输法的应用范围主要是全球通信网以及各个国家的公共电信网等。目前，光纤通信技术还应用于交通控制和监视指挥以及城镇有限电视网等等领域，在各行各业中均体现出其优势。由于光纤传输系统的组成特性，光纤通信技术在光纤模拟通信系统，光纤数字通信系统和数据通信系统中均得到了利用。前者电信号的处理和光纤通信系统基本类似，后者将基带信号放大，取样，量化后再由相关设备进行调解。数据光纤通信和数字通信系统的不同地方是在进行信号处理时不需要换码型。

3无线传输的应用

无线传输是利用电磁波进行的信息传输工作。该技术的综合成本较低，且具有较为稳定的性能。无线监控系统是无线传输技术与监控技术相结合的产物，其能够将不同地点的现场信息及时的通过无线通讯手段来传送到无线监控中心。此外还可以自动形成视频数据库，以后在检时也可以更方便。无线传输具有较好的可扩展性，还能够即插即用，并可以灵活组网。

通信传输论文篇（8）

中图分类号：TN011 文献标识码：A

但是文献[1]和文献[2]中的模型相对于人体的复杂结构显得过于简单，不能精确地刻画出电磁波在人体上的传输机制.为了解决上述模型中存在的问题，本文作者提出了一种基于分层介质表面波导的人体通信理论模型（该文献已被期刊录用，尚未发表）.该模型由皮肤、脂肪、肌肉、骨质和骨髓5层介质组成，和人体结构基本相同.分层介质表面波导人体通信模型在刻画电磁波信号在人体表面的传输机制的准确性方面优于文献[1]和文献[2]中的模型.但该模型求解过程本质上是一个20阶矩阵的特征值的求解问题，在计算过程中需要耗费大量的时间和计算资源.本文在作者提出的人体通信理论模型的基础上，通过简化模型层次，得到了一种简化的表面波导人体通信理论模型.该简化模型在保持较高精度的前提下大大减少了计算时间，可用于对电磁波在人体表面的传输机制进行快速估计.有限元数值模型将被用来得到人体表面的电磁场分布和验证简化表面波导人体通信理论模型的正确性.2人体通信数值模型

2.1数值模型的意义

在电磁场研究中，还需要用到电磁场的数值模型来得到电磁场幅值的分布和佐证理论模型正确性[1，7-8].数值模型只能得出电磁场在空间中的分布情况，却无法探知电磁场传播的内在规律；同时孤立的理论模型则无法自证其得出结果的正确性.所以本文中同时使用这两种电磁场模型，如果二者出现的现象一致，则认为该理论模型能够反映电磁波传播的实际情况.

2.2人体手臂电磁场数值模型

人体手臂数值模型由圆柱组成，模型的尺寸、层次和介质参数与理论模型完全相同.为了使发射器产生的非稳定传输模式电磁波信号被有效衰减，模型长度需大于1/4波长，所以本文设置模型长度为1 m.模型被空气柱所包围，空气柱表面为辐射边界，以模拟电磁场向无限远空间辐射的情况.同时，空气柱边界与模型表面的距离大于1/2波长，以保证计算的精度和收敛.为了与理论模型的计算结果进行对比，本文将对五层、四层、三层和二层人体手臂数值模型进行分析，得出不同层次模型在不同频率下的衰减常数情况.

3 结果与讨论

3.1 理论模型计算结果

3.2数值模型计算结果

人体通信数值模型可以计算出模型空间中每一点的电磁场幅值.通过对这些数据进行一定的处理后得到所需的电磁场传输特性.由于本文需要考察的是信号在人体表面沿手臂方向上的传输特性，所以从模型中提取的是不同层次模型表面传播方向直线上的电磁场幅值.下面以五层模型150 MHz下的相对电场幅值作为示例，结果如图3所示.

图3中的相对电场幅值呈分段线性，这与理论模型计算结果中仅有0阶模式的电磁波有解的结论相符.在分段线性曲线的前一段中，电磁场幅值下降较快，这是因为在发射的电磁波信号中，仅有0阶模式的电磁波可以稳定传输，其他模式的电磁波均迅速衰减，导致了信号幅值整体的快速下降；在分段线性曲线的后一段中，电磁场幅值的下降开始变得缓慢，其原因是其他模式的电磁波均已衰减完毕，仅剩下0阶模式的电磁波在稳定传播.通过对曲线第二部分进行线性拟合即可得到电磁波稳定传输模式下的衰减常数，拟合情况如图3所示.

通过观察不同层次的理论模型和数值模型的计算结果可知，骨骼是否存在对人体通信信号传输的影响不大，但是不考虑肌肉层将使计算结果产生较大误差.由此可认为，电磁波信号并不仅仅在皮肤表面传播，同时也将在较为浅层的人体介质（脂肪、肌肉等）中传播，但较深层次的介质（骨质、骨髓等）对信号传播的影响不大.而在以往的人体通信模型和理论研究中，由于模型结构过于简单，在模型上仅能观察到电磁波信号在皮肤和空气的分界面上传播[1-2].因此相关研究者也就认为人体通信信号仅在人体表面传播.但这仅仅是从字面理解了表面波导的内涵.根据表面波导理论，电磁波将在介质分界面上传播[9]，所以事实上人体中的皮肤和脂肪的分界面，以及脂肪和肌肉的分界面也可作为电磁波传播的途径.本文能得出比以往研究中更精确的人体通信传输机制的原因主要是采用了层数可调的分层介质表面波导人体通信模型，该模型能够有效地刻画皮肤、脂肪、肌肉、骨质、骨髓等介质对人体通信信号传输的影响，并可以通过调整模型层数来分析不同介质层在通信中的作用.综上所述，简化人体通信理论模型，无论从计算精度上还是传输机制分析的准确性上都优于文献1]中模型.

4 结论

本文提出了一种基于分层介质表面波导理论的简化人体通信理论模型，它在保证计算精度的前提下，计算时间仅有原有五层人体通信理论模型的1/5左右，非常适合用于对人体通信的传输机制进行快速估计.同时，通过对比五～二层人体通信理论模型和数值模型的计算结果，得出了关于人体通信信号传输机制的一些详细信息，人体通信中的电磁波信号不仅在皮肤表面传播，而且也将在较为浅层的人体介质（例如脂肪、肌肉等）中传播，但较深处的骨骼并不会对信号传输产生影响.然而，由于人体通信理论模型基于无限长度的假设，这将会使计算的结果产生一定的误差，未来针对这一局限将做出改进.

参考文献

[1]WANG J Q， NISHIKAWA Y， SHIBATA T. Analysis of onbody transmission mechanism and characteristic based on an electromagnetic field approachJ]. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques， 2009， 57（10）：2464-2470.

摘要：原有人体通信理论模型存在着计算时间长、消耗资源多的问题.为了简化计算，提出了一种基于分层介质波导理论的简化人体通信理论模型.由于在理论模型和数值模型的衰减常数计算中均发现五层、四层和三层模型的结果一致，而二层模型的结果与其他模型相差较大.这从理论和实验两方面证明了三层模型在计算精度和效率方面取得了平衡，可作为简化人体通信理论模型使用.该简化模型在保持与原有五层模型相同计算精度水平的同时，计算时间为原模型的0.216倍，将计算效率提高了5倍，可用于对人体通信传输机制进行快速估计.

关键词：人体通信；分层介质；表面波导；衰减常数；传输机制

中图分类号：TN011 文献标识码：A

但是文献[1]和文献[2]中的模型相对于人体的复杂结构显得过于简单，不能精确地刻画出电磁波在人体上的传输机制.为了解决上述模型中存在的问题，本文作者提出了一种基于分层介质表面波导的人体通信理论模型（该文献已被期刊录用，尚未发表）.该模型由皮肤、脂肪、肌肉、骨质和骨髓5层介质组成，和人体结构基本相同.分层介质表面波导人体通信模型在刻画电磁波信号在人体表面的传输机制的准确性方面优于文献[1]和文献[2]中的模型.但该模型求解过程本质上是一个20阶矩阵的特征值的求解问题，在计算过程中需要耗费大量的时间和计算资源.本文在作者提出的人体通信理论模型的基础上，通过简化模型层次，得到了一种简化的表面波导人体通信理论模型.该简化模型在保持较高精度的前提下大大减少了计算时间，可用于对电磁波在人体表面的传输机制进行快速估计.有限元数值模型将被用来得到人体表面的电磁场分布和验证简化表面波导人体通信理论模型的正确性.2人体通信数值模型

2.1数值模型的意义

在电磁场研究中，还需要用到电磁场的数值模型来得到电磁场幅值的分布和佐证理论模型正确性[1，7-8].数值模型只能得出电磁场在空间中的分布情况，却无法探知电磁场传播的内在规律；同时孤立的理论模型则无法自证其得出结果的正确性.所以本文中同时使用这两种电磁场模型，如果二者出现的现象一致，则认为该理论模型能够反映电磁波传播的实际情况.

2.2人体手臂电磁场数值模型

人体手臂数值模型由圆柱组成，模型的尺寸、层次和介质参数与理论模型完全相同.为了使发射器产生的非稳定传输模式电磁波信号被有效衰减，模型长度需大于1/4波长，所以本文设置模型长度为1 m.模型被空气柱所包围，空气柱表面为辐射边界，以模拟电磁场向无限远空间辐射的情况.同时，空气柱边界与模型表面的距离大于1/2波长，以保证计算的精度和收敛.为了与理论模型的计算结果进行对比，本文将对五层、四层、三层和二层人体手臂数值模型进行分析，得出不同层次模型在不同频率下的衰减常数情况.

3 结果与讨论

3.1 理论模型计算结果

3.2数值模型计算结果

人体通信数值模型可以计算出模型空间中每一点的电磁场幅值.通过对这些数据进行一定的处理后得到所需的电磁场传输特性.由于本文需要考察的是信号在人体表面沿手臂方向上的传输特性，所以从模型中提取的是不同层次模型表面传播方向直线上的电磁场幅值.下面以五层模型150 MHz下的相对电场幅值作为示例，结果如图3所示.

图3中的相对电场幅值呈分段线性，这与理论模型计算结果中仅有0阶模式的电磁波有解的结论相符.在分段线性曲线的前一段中，电磁场幅值下降较快，这是因为在发射的电磁波信号中，仅有0阶模式的电磁波可以稳定传输，其他模式的电磁波均迅速衰减，导致了信号幅值整体的快速下降；在分段线性曲线的后一段中，电磁场幅值的下降开始变得缓慢，其原因是其他模式的电磁波均已衰减完毕，仅剩下0阶模式的电磁波在稳定传播.通过对曲线第二部分进行线性拟合即可得到电磁波稳定传输模式下的衰减常数，拟合情况如图3所示.

通过观察不同层次的理论模型和数值模型的计算结果可知，骨骼是否存在对人体通信信号传输的影响不大，但是不考虑肌肉层将使计算结果产生较大误差.由此可认为，电磁波信号并不仅仅在皮肤表面传播，同时也将在较为浅层的人体介质（脂肪、肌肉等）中传播，但较深层次的介质（骨质、骨髓等）对信号传播的影响不大.而在以往的人体通信模型和理论研究中，由于模型结构过于简单，在模型上仅能观察到电磁波信号在皮肤和空气的分界面上传播[1-2].因此相关研究者也就认为人体通信信号仅在人体表面传播.但这仅仅是从字面理解了表面波导的内涵.根据表面波导理论，电磁波将在介质分界面上传播[9]，所以事实上人体中的皮肤和脂肪的分界面，以及脂肪和肌肉的分界面也可作为电磁波传播的途径.本文能得出比以往研究中更精确的人体通信传输机制的原因主要是采用了层数可调的分层介质表面波导人体通信模型，该模型能够有效地刻画皮肤、脂肪、肌肉、骨质、骨髓等介质对人体通信信号传输的影响，并可以通过调整模型层数来分析不同介质层在通信中的作用.综上所述，简化人体通信理论模型，无论从计算精度上还是传输机制分析的准确性上都优于文献1]中模型.

4 结论

通信传输论文篇（9）

中图分类号：F49

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）01017001

0引言

网络信息技术的发展给我们的工作与生活带来了极大的便利，推动了信息在用户之间的快速流通。伴随着我们当前网络信息技术在日常生活中的普及，我们所需要的许多文件都是通过网络进行传输的。本文就对网络文件的传输机制问题进行了分析与讨论。

1TCP与UDP协议相关理论概述

1.1TCP相关理论概述

TCP是TCP/IP体系中面向连接的运输层协议，它提供全双工的和可靠交付的服务。所谓“面向连接”的含义就是在正式通信前必须要与对方建立起连接，否则通信就会无法进行。这种连接是实时的，只有双方都在时才能通信。

1.2UDP相关理论概述

UDP是面向非连接的用户数据包协议。“面向非连接”的含义是指在正式通信前不必与对方先建立连接，不管对方状态如何直接发送数据。UDP协议适用于可靠性要求不高的应用环境，或者根本不需要建立可开连接的情况。所以说，UDP协议能够快速的发送数据，降低系统连接时的消耗。

表面上看起来，UDP好像比TCP的速度更快，因为相比较UDP协议而言，TCP协议更加复杂一些，但是实际上并不完全是这样，特别是针对那些具有较强可靠性的应用，它们所需要的就是网络文件传输的稳定性与可靠性。在这种情况下，我们往往就会选择TCP协议。

2网络文件传输机制中的多线程技术应用

2.1多线程技术的定义

所谓多线程技术指的就是这样一种机制，它允许在程序中并发执行多个指令流，每个指令流都称为一个线程，各个线程之间彼此互相独立。它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，二者的区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。

2.2文件传输中多线程技术的引入

为了能够让文件在网络传输过程中能够更快速，我们有必要应用多线程技术。使用多线程传输文件时，发送端和接收端在读写文件时必须把文件共享属性设置为Cfile：：shareDentNone。这是因为在发送端会有多个线程同时只读一个文件。

3影响网络文件传输速度的因素分析

要想实现网络文件传输的最优状态，就应当充分掌握影响网络文件传输速度的各项因素。笔者通过分析现有理论以及自身的亲身实践，认为能够给网络文件传输速度带来较大影响的因素主要有以下两个方面：

3.1单词读取文件的大小

网络发送端每一次所读取的文件所包含的字节数以及网络接收端每一次写入文件所包含的字节数都会对网络文件的传输速度产生极大的影响。基于硬盘的读写性质，我们在进行读盘以及写盘的时候最好读入或者写入N个字节的数据（N为扇区的大小）。通过这种操作方式，能够加速文件被读入缓冲区以及写入磁盘的速度。

3.2套接字的个数

网络文件在传输过程中，通常状况下都是一个线程单独获取一个套接字。在这种模式下，套接字的数量也就等于传输线程的数量。这样就会产生这样一个问题：套接字的个数越多是不是就意味着网络文件的传输速度就会随着而增长呢？实践证明，而这并不是成比例增长的。比如，当我们在开展“一个线程单独获取一个套接字”的编程过程中，当套接字的个数（同线程的个数相等）到达一定规模时，如果再使套接字的数量持续上升，那么所表现出来的对于传输速度的提升就会越来越弱。在套接字的数量达到临界值以后，甚至还会降低传输速度。

通过上述分析可以看到，通过综合分析系统性能以及传输性能，假如选择“一个线程单独获取一个套接字”的模式进行编程，那么套接字数量的选择应当同处理器的能力相适应，不能设置的太高。

4结束语

通过上述几个部分的分析与论述，我们可以看到，将TCP应用于网络文件的传输具有更强的稳定性以及可靠性。在应用TCP开展网络文件传输过程中，为了更高效的促进网络文件的传输，还需要将多线程技术引入进来。本文在分析过程中涉及到了网络文件传输过程中的一些影响因素，希望能够对我国当前网络文件传输机制的不断完善提供一点可借鉴之处。

参考文献

通信传输论文篇（10）

中图分类号：TP391.9

文献标志码：A

文章编号：1001-9081（2016）11-3039-05

0 引言

流星余迹通信作为最低限度应急通信保障的一种有效手段，在通信领域中占有重要地位。流星余迹信道突发性强、通信距离远、传输速率低，而且信道具有时变衰落特性[1]，这使得数据传输变得不可靠。在对流星余迹通信系统进行仿真的过程中，如何采用合适的传输机制以保证通信链路中的可靠传输，同时最大化传输效率，减少传输时延，是值得深入研究的一个问题。

自动请求重传（Automatic Repeat Request， ARQ）机制是被广泛应用于无线通信领域的差错控制技术[2]。近年来，将前向纠错控制（Forward Error Correction， FEC）机制与ARQ结合起来的混合自动请求重传（Hybrid Automatic Repeat Request， HARQ）技术得到了广泛研究[3]，并被应用于流星余迹通信系统，极大地提高了流星余迹通信的可靠性和传输效率。研究流星余迹通信系统的时延性能，一个重要的方面就是分析HARQ传输机制对时延性能的影响。

目前，国内外对流星余迹通信中HARQ机制的研究[4-5]不够充分，尤其是关于网络时延性能的研究很少。文献[6-7]分别对流星余迹通信中Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ的性能进行了仿真研究，并从吞吐量、重传率、重传次数、信道利用率等方面进行了对比分析，但没有涉及两种机制下的网络时延性能。文献[8]研究了基本ARQ技术的时延性能，并进行了建模仿真，但研究结果未必适应HARQ机制的特点，而且没有在流星余迹通信的背景下进行研究，缺乏适用性。

本文结合流星余迹通信系统的网络结构以及HARQ传输机制的特点，提出了流星余迹通信中HARQ机制的网络时延模型，立足于单条链路上的数据传输过程，利用排队论的相关理论，建立了基于Ⅰ型HARQ的传输时延估算模型，并引入Ⅱ型HARQ的改进机制，进而提出了基于Ⅱ型HARQ的传输时延估算模型，最后通过仿真对两种HARQ的传输时延性能进行了对比分析。

1 流星余迹通信系统

1.1 流星余迹通信系统的网络模型

一个最基本的流星余迹通信结构由一个主站和一个从站组成，流星余迹通信网络可由许多这样点到点的通信结构组成。主从站之间通信通常采用半双工工作方式，而主站之间通信采用全双工工作方式。根据国内外研究现状，流星余迹通信系统的网络拓扑结构一般包括：单主站星型拓扑结构、多主站环型拓扑结构、树形拓扑结构和混合型拓扑结构[9]。

单主站星型拓扑结构是流星余迹通信系统最常见的网络结构，由一个中心节点和多个子节点构成，中心节点是整个网路的核心，子节点只能与中心节点通信。多主站环型拓扑结构中，主站以环形结构相联，各主站以星型结构与若干从站相联，主站节点通过点到点的链路首尾相联形成一个闭合的环，子节点之间的信息传递必须先经过环形结构。树型拓扑结构是一种层次结构，通常由一个控制级联多个主站构成主干网，节点按层次联接，信息交换主要在上下节点之间进行，相邻节点或同层节点之间一般不进行数据交换。混合型拓扑结构则是两种或两种以上的拓扑结构同时使用。

综合考虑各种流星余迹网络拓扑、通信方式的优缺点，同时结合项目要求，本文所涉及的流星余迹通信系统网络模型设计如图1所示。

本网络结构模型由4个星型网络相互联接构成，每个星型网络由1个主站和4个从站组成，主站与从站可以直接通信，从站之间不能直接通信，必须通过主站实现与其他从站之间的通信。主站与从站之间的通信方式为无线通信，通信信道采用流星余迹信道，主站之间的通信方式为有线通信。各星型网通过主站之间的互联实现网间通信。

1.2 流星余迹通信网络的差错控制要求

首先简要介绍一下流星余迹信道的典型特征。流星余迹信道依赖于流星的突发性而产生，具有明显的间断性和瞬时性[1]。以欠密类流星余迹为例，其发生过程时间极短，通常在几百毫秒到1秒之间； 且信道信道时变性强，变化规律呈指数衰减特征，如图2所示[10]。

考虑到流星余迹信道的这些特点，为了保证数据的可靠传输，提高系统传输效率，流星余迹通信中的差错控制协议应当适合突发、非对称的信道特征，且综合考虑纠错与重传的收益，同时还应适当引入变速率技术[1]。近年来，将FEC与ARQ结合起来的HARQ差错控制协议由于对流星余迹信道具有很强的适用性，被广泛应用于流星余迹通信系统中。

2 HARQ传输机制和时延模型

HARQ传输机制的基本思想是，将ARQ和FEC有效结合起来，即在传统ARQ系统中嵌入一个FEC子系统，就得到了HARQ传输系统。它采用的码同时具备纠错功能和检错功能，其中FEC子系统利用纠错码来纠正经常出现的错误，而ARQ系统只在检测出少数不可纠的错误时才请求重传，这样既减少了重传次数，也确保了信息的可靠传输。实际应用表明，HARQ系统的可靠性比FEC系统强，传输效率也比ARQ系统高[11]。HARQ的系统原理如图3。

2.1 Ⅰ型HARQ传输机制

流星突发通信中的Ⅰ型HARQ的基本原理如下：发送端在探测后，向接收端发送一个能纠错同时能检错的码字序列，接收端接收到码组后首先进行检错： 如果检测没有错误则向发送端反馈确认（ACKnowledgement，ACK）信号，码组传输成功；如果检测到一个或多个错误，接收端尝试确定错误位置并进行纠错，若错误在可纠正的范围内，则通过译码器自动纠正后将码组呈送上层，若无法纠错（即译码失败），则接收端向发送端反馈非确认（Negative ACKnowledgment，NACK）信号并将码组丢弃，发送端收到NACK后重新发送与第一次格式相同的码组，接收端重复上述操作，直到接收端正确接收码组为止。其工作原理如图4[12]。

2.2 Ⅱ型HARQ传输机制

Ⅱ型HARQ机制的基本原理如下：通常采用将信息部分和校验部分分开传送的方式，发送端先将携带信息部分的码组传送给接收端，接收端对接收到的码组进行检错： 如果检测没有错误则向发送端反馈ACK信号，码组传输成功；如果检测出错，则向发送端反馈NACK信号，发送端收到NACK信号后，将携带校验部分的码组传送给接收端，接收端将校验部分与之前收到的信息部分结合起来，并对新的码组进行检错纠错。如果码组没有错误或错误在可纠正范围内，则将正确码组呈送上层；如果码组出错难以纠正，则向发送端反馈NACK信号。发送端第二次收到NACK信号以后，每次重传逐渐增加校验信息，从而使接收端合成的码组纠错能力不断增强，接收端则重复上述操作，直到正确接收码组为止。其工作原理如图5。

3.2 引入改进机制的Ⅱ型HARQ传输时延估算模型

Ⅱ型HARQ机制相对于Ⅰ型HARQ机制主要有两方面的改进[16]：一是采用了自适应变速率思想，二是增加了冗余机制。因此，3.1节所描述的延时估算模型不能完全适用于Ⅱ型HARQ机制。针对于此，本文在3.1节模型的基础上进行以下改进。

首先讨论自适应变速率方法对模型的影响。流星余迹通信中常用的自适应变速率方法主要有两种：一种是自适应编码，根据信道特性自适应地改变纠错编码的速率，即通过改变前向纠错码的冗余度改变信息的传输速率，一般保持调制方式和码元速率不变；另一种是自适应调制，保持码元传输速率不变而改变调制方式，即通过改变码元中的比特数目来改变信息的传输速率。以上两种方法中，码元传输速率均保持不变，在模型中的表现为：分组一次正确传输时间tl和分组重传时间tn保持不变，这一点与3.1节模型相同。由此可知，若分组重传n次，则等效服务时延仍与3.1节模型中相同，可参考式（3）。

4 仿真与分析

为了验证流星余迹通信中HARQ的时延性能，本文在C++仿真环境下分别对不同分组正确传输概率和分组时间长度下的两种HARQ机制延时性能进行了仿真，并作了对比分析。

4.1 仿真场景设置

仿真场景设置为流星余迹通信网络中主站到从站通信过程，链路采用欠密类流星余迹信道，余迹持续时间1s，信道中的噪声类型采用高斯白噪声，Ⅰ型HARQ采用固定速率，Ⅱ型HARQ自适应方式采用三档变速率，调制方式分别采用BPSK、4QAM和16QAM，依据文献[1]，上述仿真场景对应的主要实验参数设置如表1。

4.2 仿真结果分析

通过仿真分别得到了两种HARQ传输时延随分组传输正确率和分组时间长度的变化规律，如图6和图7所示。

图6比较了Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ在不同分组传输正确率下的传输时延。从图6中可以看出，随着分组传输正确率的提高，Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ的传输时延均呈现下降的趋势。Ⅱ型HARQ的整体时延均比相同条件下Ⅰ型HARQ的小，当分组传输正确率较小时，Ⅱ型HARQ的传输时延比Ⅰ型HARQ小得多，随着分组传输正确率的不断提高，两者差距才逐渐缩小。这是因为Ⅱ型HARQ的冗余机制能使传输码组的纠错能力不断增强，在链路条件不好的条件下仍能保持较高的传输效率，说明在分组传输正确率较低的情况下，Ⅱ型HARQ的优势比Ⅰ型HARQ更突出。

图7通过改变分组时间长度，得到Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ传输时延的比较结果。两种传输机制的时延均与分组时间长度呈正相关。在分组时间长度较小时，Ⅱ型HARQ的强纠错能力不能得以体现，两者的分组传输时延相差不大。随着分组时间长度的增加，由于Ⅱ型HARQ能有效提高传输正确率，从而提高传输效率，其传输时延比Ⅰ型HARQ有了很大改善。

通过分析可知，在流星余迹通信中，Ⅱ型HARQ的传输时延性能比Ⅰ型HARQ有明显优势，Ⅱ型HARQ对流星余迹通信系统具有更好的适用性。

5 结语

本文以流星余迹通信为背景，针对HARQ传输机制下的网络时延性能，主要做了以下几个方面的工作：

1）结合流星余迹通信系统的特点，分析了HARQ传输机制的工作原理，并建立了网络时延的构成模型。

2）从排队论的角度出发，提出了流星余迹通信中Ⅰ型HARQ的传输时延估算模型。模型充分考虑了流星余迹通信的特殊性和HARQ传输机制的特点，对流星余迹通信理论的研究具有一定的参考价值。

3）以Ⅰ型HARQ传输时延估算模型为基础，引入自适应传输与冗余机制的优化特征，改进建立了Ⅱ型HARQ的传输时延估算模型。

4）对两种HARQ的传输时延性能进行了仿真，对比分析了Ⅰ型HARQ和Ⅱ型HARQ的传输时延随不同参数的变化规律。仿真结果表明，在流星余迹通信系统中，Ⅱ型HARQ的时延性能优于Ⅰ型HARQ。

下一步的工作将是把本文的结论应用于更复杂的流星余迹通信网络中，提出更有效的延时估算方法。

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