通信工程毕业论文篇（1）

对于超宽带信号，也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要uwb定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足，那么，靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有uwb射频带宽的系统，就不应该被排除在uwb系统之外。诸如正交频分复用（ofdm），在数据速率适当的情况下也可产生uwb信号。因此，ofdm也是一种超宽带的调制方式。

本文主要讨论th-uwb、ds-uwb和ofdm调制方式。

4.1 ppm-th-uwb 调制方式

4.1.1 跳时超宽带信号的产生

在结合了二进制ppm的th-uwb(二进制ppm-th-uwb或者ppm-th-uwb)中,uwb信号的产生可以系统地描述如下(参见图4-1描绘的发射链路) [1]。

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图4-1 ppm-th-uwb信号的发射方案

给定待发射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率rb=1/tb (b/s)，图4-1中的第一个模块使每个比特重复ns次，产生一个二进制序列：

(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=

(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a

新的比特速率rcb=ns/tb=1/ts (b/s)。这个模块引入了冗余，其实是一种被称为重复码的(ns,1)分组编码器。一般术语上称为信道编码。

第二个模块是传输编码器，就是应用整数值码序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二进制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),产生一个新序列d，序列d的一般元素表达式如下：

dj=cjtc+aj （4-1）

式中,tc和 是常量，对所有的cj满足条件cjtc+ <ts，通常 <tc。

这里的d是一个实数值序列，而a是二进制序列，c是整数值序列.现在我们遵循最常用的方法，假定c是企业界随机码序列，它的元素cj是整数，且满足

0 cj nh-1。 码序列c可能为周期序列，其周期表示为np。两种特殊情况值得讨论。第一种,码是非周期的，即 ；第二种是np=ns，这是最常用的一种，这时的编码周期与二进制码重复的次数相等。我们必须牢记：传输编码扮演了码分多址编码和发射信号的频谱形成双重角色[1]。

实数值序列d输入到第三个模块，即ppm调制模块，产生了一个速率为rp=ns/tb=1/ts(脉冲/s)的单位脉冲(dirac pulses ) 序列。这些脉冲在时间轴上的位置为 ，因此脉冲位置在jts基础上偏移了dj，脉冲的发生时间也可表示为( )。注意是码序列对c信号引入了th位移，也正因为此，c被称为th码。还要注意一点就是由ppm调制引起的位移 ，通常比th码引起的位移cjtc小得多，即： ，cj=0除外。tc称为码片时间(chip time)。

最后一个模块是脉冲形成滤波器，其冲激响应为。必须保证脉冲形成滤波器输出的脉冲序列不能有任何的重叠。

以上所有系统级联以后的输出信号 可表示如下：

(4-2)

比特间隔或比特持续时间，也即用于传输一个比特的时间tb，可表示为：tb=nsts。在式(4-2)中，cjtc定义了脉冲的随机性或者说是相对于ts整数倍时刻的抖动。如果用随机th抖动 来表示由th编码cjtc引起的时间上的位移，并假定 在0和 之间分布，则可得到：

(4-3)

正如前面提到的， 通常远大于 。这两个量的整体效果是产生一个分布在0和 之间的时间随机位移量，用 表示这个时间随机位移，可得发射信号的如下表达式：

(4-4)

更一般性地概括式(4-2)所表示的信号，其思想是：对于信息比特“0”和“1”，可以发射两个不同的脉冲波形 和 来分别表示。上面分析的ppm调制的例子，引入了 这个时间位移量，它的值根据它所代表的比特而有所不同，其实是上述思想的特殊例子，其中的 是 位移以后的波形。一种更一般的表达式：

(4-5)

当将 设置为- 时，式(4-5)也表示了pam和th-uwb的结合，即pam-th-uwb模型[1]。

4.1.2 ppm-th-uwb的发射链路

系统模型如图4-2所示

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图4-2 ppm-th-uwb 发射器的系统模型

图4-2中的第一个模块表示二进制源。这个模块的输出是发射到物理信道的二进制流。第二个模块表示重复码编码器。二进制流的每一个比特都被重复次。第三个模块仿真th编码和二进ppm。这里考虑伪随机th码。最后一个模块是脉冲形成。这个模块的冲激响应表示要发射的uwb信号的基本脉冲波形[1]。

4.1.3 ppm-th-uwb 仿真结果及其分析

图（4-3）显示了参数设置如下时所产生的uwb信号

以dbm为单位的平均发射功率pow， 信号的抽样频率fc， 由二进制源产生的比特数numbits， 平均脉冲重复时间ts（单位为秒），每个比特映射的脉冲数ns， 码片时间tc（秒）， 跳时码的码元最大值nh和周期np，冲激响应持续时间tm, 脉冲波形形成因子tau（秒）， ppm时移dppm（秒）。

stx: pow=-30, fc=50e9, numbits =2, ts=3e-9, ns=5,

tc=1e-9, nh=3, np=5, tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,

dppm=0.5e-9

由图4-3中可以看到输出序列的前五个脉冲在其对应时隙的中间位置，而后五个脉冲则在其对应时隙的起始位置。

图4-3 ppm-th-uwb 发射机产生的信号

图4-4 ppm-th-uwb的幅度谱

由图4-4可以看出，th编码和ppm调制都对幅度谱的高斯形状产生扭曲。ppm-th-uwb信号的幅度谱将完全包含在无th编码和无ppm调制的幅度谱包络中，这是因为以同样的形状和同样的平均功率传输等间隔脉冲的结果。

4.2 pam-ds-uwb调制方式

4.2.1 直接序列超宽带信号的产生

直接序列扩谱（ds-ss）是一种著名的数字调制方式。这里，我们先回顾ds-ss的基本原理，并把主要精力放在它在uwb的延伸方面。

具有uwb特性的信号可以通过下面的过程产生：首先，用伪随机码或二进制pn码序列对要发射的二进制进行编码；其次，对一串窄脉冲进行幅度调制。这一过程可以看做是目前使用ds-ss系统的一种极端方式，此时脉冲在时域上是具有典型时间的奈奎斯特型脉冲或方波。让脉冲宽度远远小于切普间隔，很容易得到ds-ss-uwb的解析表达式。在传统的ds-ss系统中，rf发射信号是对载波进行幅度调制后得到的，通常使用二进制相移键控bpsk方式。而在ds-uwb中，如果没有专门的要求，这一过程可省略。[1]

更详细地，上述信号可以通过如下过程产生（见图所示发射链路）。

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图4-5 pam-ds-uwb 信号的发射方案

假定待发射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率为rb=1/tb (b/s)，图4-5中的第一个系统将每个比特重复ns次，得到序列：(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*，其速率为rcb=ns/tb=1/ts (b/s)。与th方式相似，系统引入的冗余相当于一个参数为(ns,1)的重复码编码器。

第二个系统将a*序列转换成只含有正值和负值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，转换公式为：( ).

发射编码器将一个由 1组成、周期为np的二进制码序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)应用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，产生一个新序列d=a·c，其组成元素dj=ajcj。通常假定np等于ns，更具一般性的假定是np等于ns的整数倍。注意，序列d的元素值为 1，这一点与序列a相同，其速率为rc=ns/tb=1/ts (b/s)。

序列d进入第三个系统——pam调制器，产生一个速率为rp=ns/tb=1/ts （脉冲/s）的单位脉冲（dirac脉冲 ）序列，其位置在jts处[6]。

调制器输出的信号进入冲洲响应为p(t)的脉冲形成滤波器。在传统的ds-ss系统中，冲激响应p(t)是持续时间为ts的矩形脉冲。而在ds-uwb系统中，与th方式相似，p(t)是持续时间远小于ts的脉冲。

以上系统级联后的输出信号可以表示为

(4-6)

注意，与th方式相似，比特间隔或比特持续时间，即传输一个比特所用的时间是tb=nsts。

输出的波形显然是一个pam波形。很容易知道，由于没有时移而且脉冲以规则的时间间隔出现，计算式(4-6)所示信号的psd要比计算式(4-2)所示信号的psd更容易。

上述方式的一种变形是使用ppm调制器代替pam调制器，得到的信号可表示为：

(4-7)

注意到在式(4-7)中，由于码的伪随机特性，编码会起到白化频谱的作用。

4.2.2 pam-ds-uwb 发射链路

其系统模型如图4-6所示.

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图4-6 pam-ds-uwb 发射机系统模型

图4-6中的前两个模块分别表示二进制源和重复码编码器。第三个模块是在重复码编码器的输出端实现ds编码和二进制pam调制。我们考虑伪随机ds码，分配给一般用户的是长度为np的二进制码序列。最后一个模块是脉冲形成器[1]。 4.2.3 pam-ds-uwb 仿真结果及其分析

图4- 7 由pam-ds-uwb发射机产生的信号

图（4-7）显示了参数设置如下时所产生的uwb信号

以dbm为单位的平均发射功率pow， 信号的抽样频率fc， 由二进制源产生的比特数numbits， 平均脉冲重复时间ts（单位为秒），每个比特映射的脉冲数ns， 码片时间tc（秒）， 跳时码的码元最大值nh和周期np，冲激响应持续时间tm, 脉冲波形形成因子tau（秒）， ppm时移dppm（秒）。

stx: pow=-30, fc=50e9, numbits =2, ts=2e-9,

ns=10, np=10, tm=0.5e-9,

tau=0.25e-9,

这个信号由两组脉冲序列组成，每组包含10个脉冲，每组映射信息源的一个比特。从图4-7中可以看出每二组的10个脉冲与第一组的10个脉冲在极性上是相反的。

图4-8 pam-ds-uwb的幅度谱

由图4-8可以看出，幅度谱的包络具有基本脉冲的傅氏变换的形状，即高斯形状。且np（信号每比特发射脉冲数）值越大，图形分布越宽，即幅度峰值越小。

4.3 ofdm调制技术

4．3．1 概述

多频带（mb）方式与本章前两节分析研究的ir原理不同。根据2002年，fcc公布的uwb定义，带宽超过500mhz的信号都是uwb信号。因此，按照fcc规定的频带范围3.1~10.6ghz，将此7.5 ghz的带宽分割成最小带宽为500mhz的若干个频带。为了尽量减小同窄带通信系统的相互干扰，uwb采用较小的功率，于是uwb信号对于窄带通信系统来说相当于热噪声，并不被窄带通信系统的接收机检测到，也可以避免特定频带上的非人为干扰[1]。

在每个子频带内可以使用不同的数据调制类型，并不一定要用ir方式，正确的频谱带宽可以通过合适的比特速率实现。应用最广泛的是众所周知的正交频分复用（ofdm）。

4．3．2 多频段ofdm-uwb信号产生

一个已调的ofdm信号由调制在不同载波频率 上的同个并行发射的信号组成。这些载波等间隔地位于频域上，其间隔为 。ofdm调制器输入的二进制序列每k比特编为一组，以产生具有n个符号的数据块{ }，这里假定 是l个可能的取值中的一个，k=n1bl。最后，每个符号调制一个不同的载波。为了并行传输数据块的n个符号，不同的调制载波信号在频率上必须正交[8]。

所有调制器使用相同的矩形波，其持续时间为t：

（4-8）

如果符号 在星座图中的点用 表示，ofdm信号中有n个符号的数据块的表达式如下[1]：

（4-9）

而相应的复包络是

（4-10）

其中 ，s（t）是周期为t0的周期函数。

式（4-9）中ofdm信号的数字变换相当于传输式（4-10）中复数包络的抽样值，也就是说传输序列可表示如下：

（4-11）

tc是抽样周期。

仿真ofdm调制信号，考虑的是ofdm各个载波使用qpsk调制的情况。仿真整个发射链路，产生式（4-9）的信号。

4．3．3 ofdm仿真结果及其分析

要发射的总比特数numbits； 调制信号的中心频率fp； 抽样频率fc； 每个符号在其相应载波上的传输时间t0； 循环前缀的持续时间tp；保护间隔时间tg， 矩形脉冲响应的幅度为a， ofdm系统的子载波数n。

(1) numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; t0=242.4e-9;

tp=60.6e-9; tg=70.1e-9; a=1; n=4;

图4-9 ofdm-uwb信号

图4-10 ofdm-uwb幅度谱

图4-10中的幅度谱由子载波的幅度谱叠加而成。

(2)numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; t0=242.4e-9;

tp=0; tg=50e-9; a=1; n=2;

图4-11 ofdm-uwb信号图

图4-11 ofdm-uwb信号幅度谱

对比以上两图，可以看出，在同样的时间里为了传输更多的符号，是以增加带宽为代价的，也就是增加子载波的数量。

4.4 总结

通过一系列的仿真,我们可以得出以下结论:pam、ppm两种调制方法主要是为了进行信息数据符号对脉冲的调制，而信号中的伪随机th码和ds码主要是为了产生信号的频谱，使信号的功率谱密度在采用伪随机码调制后变得更加平滑，不能干扰到其它已经存在的窄带系统[9]。

ofdm具有良好的抗多径干扰性能，通过频率的合理选择，能够同现存的窄带系统和开放频段的通信系统具有很好的共存性，同传统的超宽带系统相比有很大的优势[11]。

5 性能分析及应用前景

5.1 脉位调制(ppm)和脉幅调制(pam)

脉位调制(ppm)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制ppm(2ppm)和多进制(mppm)。在这种调制方式中，一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或m个，脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系，又可分为部分重叠的ppm和正交ppm（oppm）。在部分重叠的ppm中，为保证系统传输可靠性，通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点，从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在oppm中，通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于uwb系统的复杂度和功率限制，实际应用中，常用的调制方式为2ppm或2oppm[3]。

ppm的优点在于：它仅需要根据数据符号控制脉冲位置，不需要进行脉冲幅度和极性的控制，便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此，ppm是uwb系统广泛采用的调制方式。但是，由于ppm信号为单极性，其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制，将很难满足fcc对辐射谱的要求[10]。

脉幅调制（pam）是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在uwb系统中，考虑到实现复杂度和功率有效性，不宜采用多进制pam（mpam）。uwb系统常用的pam有两种方式：开关键控（ook）和二进制相移键控（bpsk）。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度，而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。

当发射能量相同时，使用二进制pam调制的信号可以比使用二进制ppm调制的信号获得更好的性能。

5.2 ofdm调制

ofdm有很多优点：能够提供较大的系统容量，具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力，适应多径和移动信道传播条件，能够适应不同设计需求，灵活分配数据容量和功率，可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能，允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于ofdm技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。

ofdm技术是将频道资源分成若干个子信道，每个子信带再采用一定的调制技术，提高频率利用率。ofdm可与ppm、pam等结合使用，将会有性能更好的调制技术出现。

5.3 uwb的应用前景

超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来，人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步，尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步，使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。

相对于传统的窄带无线通信系统，超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力，使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同，挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。

利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能，可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的wpan或wlan，并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。

利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能，可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远（通信速率低）、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点，该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。

超宽带信号具有很低的辐射功率，而这样的辐射功率分布在某些方面ghz的频率范围内，功率谱密度极低，类似白噪声频谱，具有低干扰、低截获概率特性；同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频，接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来，加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性，非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。

参考文献

[1]葛利嘉，朱林，袁晓芳，陈帮富，超宽带无线电基础，电子工业出版社，2005，1~110

[2]葛利嘉，曾凡鑫，刘郁林，岳光荣，超宽带无线通信，国防工业出版社，2005，76~107

[3]常远，uwb无线通信系统信号产生和调制技术的研究，哈尔滨工程大学优秀硕士论文，2006

[4]朱慧，苏锐，超宽带技术概述，信息技术，2006

[5]武海斌，超宽带无线通信技术的研究，无线电工程，2003

[6]徐征，uwb超宽带无线通信技术，中国电力教育2006年研究综述与论坛专刊，2006

[7]张新跃，沈树群，uwb超宽带无线通信技术及其发展前景，数据通信，2004

[8]张在琛，毕光国，超宽带无线通信技术及其应用，技术视点，2004

[9]牛?模?禾危??泶?尴咄ㄐ畔低车牡髦品绞窖芯浚?缱又柿浚?004

[10]邵怀宗，李玉柏，彭启琮，马永，时间脉冲位置调制的超宽带无线通信，系统工程与电子技术，2003

通信工程毕业论文篇（2）

超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来，无线通信都是以正弦载波为信息载体，而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面，具有独特的优势，尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短，多径分量在时域上不易重叠，多径分辨能力高，通过先进的多径分离技术或瑞克接收机，可以充分利用多径分量。

目前，典型的超宽带无线通信调制方式以th-ppm、th-pam为主，本论文中，介绍超宽带无线通信中的调制技术，主要讨论th-ppm、th-pam的基本原理，并且对比调制技术的优缺点，性能的好坏，并进行动态的仿真，从仿真图中较清楚的研究调制方式，从而得出正确的结论，细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。

关键字：超宽带 调制方式 ppm调制 pam调制 ofdm调制

2 概述

2.1 总述

近几年来,超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。fcc(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10db 点处) (fh - fl)/fc > 20 %(fh ,fl ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽bw> 500mhz。[1]它与现有的无线电系统比较,在花费更小的制造成本的条件下,能够做到更高的数据传输速率(100～500mbps) 、更强的抗干扰能力(处理增益50db 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。

2.2 uwb基本原理

发射超宽带(uwb) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( ir) ”.uwb - ir 又被称为基带无载波无线电,因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上,而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制,同时,为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。

2.2.1 脉冲信号

从本质上讲,产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是uwb 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法,基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿,所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外,由于光导开关是采用集成方法制成的,可以获得很好的一致性,因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法,利用微波双极性晶体管雪崩特性,在雪崩导通瞬间,电流呈“雪崩”式迅速增长,从而获得具有陡峭前沿的波形,成形后得到极短脉冲。在电路设计中,采用多个晶体管串行级联,使用并行同步触发的方式,加快了雪崩过程,从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。

冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲,典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为:

(2-1)

(2-2)

单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1～1. 5ns) ,重复周期为25～1000ns ,具有很宽的频谱,如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲,由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化,周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰,通过数据信息和伪随机码来进行编码p调制,改变脉冲与脉冲间的时间间隔,可以降低频谱的尖峰幅度[2]。

图2-1 　单周期脉冲的时间域和频率域的表示

2.2.2 uwb的调制技术

超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( ppm) 和脉冲幅度调制(pam) 是uwb 最常用的两种调制方式。通常uwb信号模型为:

(2-3)

其中,w ( t) 表示发送的单周期脉冲, dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。

a pam- uwb

pam是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在pam调制系统中,一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在m 个值之间变化(对于m 元pam) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率,都可以增加一个固定平均功率谱密度的uwb 系统所能达到的吞吐量和传输距离,可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8]

采用脉冲幅度调制(pam)的超宽带信号波形如下:[4]

(2-4)

其中, dj 是信息序列, tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值, 可将pam调制方式分为以下三种:

（1） ook(发送数据为1 ,uwb 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,uwb 信号的幅度为0) ;

（2）ppam(发送数据为1 ,uwb 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,uwb 信号的幅度为β2) ;

（3）bpsk(发送数据为1 ,uwb 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,uwb 信号的幅度为- 1) 。

对于这三种方式,在超宽带的pam调制方式中多采用bpsk方式。

b ppm- uwb

脉冲位置调制(ppm) 又称时间调制(tm) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制ppm 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法,相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用ppm的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号,而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( ppm) 的超宽带信号波形如下:

(2-5)

其中, dj 取0 或1 ,δ为调制因子, 与脉冲宽度tm (1/tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。

图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图,对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。

除了这些对脉冲的调制方法外,用伪随机码或伪随机噪声(pn) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时,根据编码的不同即扩频和多址技术不同,超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(th - uwb) 、直扩的超宽带系统(ds - uwb) 、跳频的超宽带系统(fh - uwb) 和基带多载波超宽带系统(mc - uwb) 等[9]。

图2-2 　不同调制方式的信号波形[4]

2.3 uwb 技术特点

由于uwb 与传统通信系统相比,工作原理迥异,因此uwb 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]:

(1)系统容量大。香农公式给出c = blog2 (1 +s/n) 可以看出,带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应,这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3g系统。

(2)高速的数据传输。uwb 系统使用上ghz 的超宽频带,根据香农信道容量公式,即使把发送信号功率密度控制得很低,也可以实现高的信息速率。一般情况下,其最大数据传输速度可以达到几百mbps～1gbps。

(3)多径分辨能力强。uwb 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率,窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠,很容易分离出多径分量,所以能充分利用发射信号的能量。实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10～30db 的多径环境,uwb 信号的衰落最多不到5db。

(4)隐蔽性好。因为uwb 的频谱非常宽,能量密度非常低,因此信息传输安全性高。另一方面,由于能量密度低,uwb 设备对于其他设备的干扰就非常低。

(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度,采用超宽带无线电通信,可在室内和地下进行精确定位,而gps 定位系统只能工作在gps 定位卫星的可视范围之内。与gps 提供绝对地理位置不同,超短脉冲定位器可以给出相对位置, 其定位精度可达厘米级。

(6)抗干扰能力强。uwb 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。uwb 的占空比一般为0. 01～0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益,抗干扰能力强。一般来说,uwb 抗干扰处理增益在50db 以上。

(7)低成本和低功耗。uwb 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( pll) 、压控振荡器(vco) 、混频器等, 因而结构简单,设备成本将很低。由于uwb 信号无需载波,而是使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0. 20ns～1. 5ns之间,有很低的占空因数,所以它只需要很低的电源功率。一般uwb 系统只需要50～70mw 的电源,是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此,uwb 在技术上面临一定的挑战, 还有诸多技术的问题有待研究解决,比如需要更好地理解uwb 传播信道的特点,建立信道模型,解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术,进一步降低收发结构的复杂度等。

2.4 uwb发射机和接收机组成框图

2.4.1 uwb发射机组成框图

uwb发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以，uwb发射机比现有的无线发射设备要简单得多。th-uwb发射机组成框图如图2-3所示[5]。

图2-3 uwb发射机组成框图

调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路，可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻，脉冲信号发生器输出的uwb信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线，它的作用相当于一个滤波器。

2.4.2 uwb接收机组成框图

th-uwb接收机采用相关接收方式，接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。

接收机与发射机类似，两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据，基带信号处理器的输出控制可编程时延电路，为可编程时延电路提供定时跟踪信号，保证相关器正确解调出数据。

图2-4 uwb接收机组成框图

2.5 uwb 技术的应用前景

uwb 系统在很低的功率谱密度的情况下,uwb具有巨大的数据传输速率优势,最大可以提供高达1000mbps 以上的传输速率,使uwb 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显,如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,bluetooth等) 的速率均低于100mbit/s ,uwb 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制,uwb 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊,通信因而变得更为方便[6]。

2.6 结束语

无线通信已经迅速渗入我们的生活当中,对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案,超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。uwb 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的,随着研究的深入,凭借多方面的优势,它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3g领域,uwb 将有广阔的发展空间[8]。

表1 　几种短距离无线通信比较

ieee802. 11a

bluetooth

uwb

工作频率

2. 4ghz

2. 402～2. 48ghz

3. 1～10. 6ghz

传输速率

54mbps

小于1mbps

大于480mbps

通信距离

10m～100m

10m

小于10m

发射功率

1 瓦以上

1 毫瓦～100毫瓦

1 毫瓦以下

容量空间

80kbps/m2

30kbps/m2

1000kbps/m2

应用范围

无线局域网

家庭和办公室互连

近距离多媒体

终端类型

笔记本、台式电脑、掌上电脑、因特网网关

笔记本、移动电话、掌上电脑、移动设备

无线电视、dvd , 高速因特网网关

3 matlab 软件工具介绍

3.1 matlab语言的概述

matlab是一种科学计算软件，适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算，它使用方便，输入简捷，运算高效且内容丰富，很容易由用户自行扩展。因此，它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。

matlab是“矩阵实验室”（matrix laboratoy）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比，其特点是简洁和智能化，适应科技专业人员的思维方式和书写习惯，使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作，键入程序立即得出结果，人机交互性能好，为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台，并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而，matlab语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。

3.2 matlab的历史

在1980年前后，美国的cleve moler博士在new mexico大学讲授线性代数课程时，发现应用其他高级语言编程极为不便，便构思并开发了matlab（matrix laboratory，矩阵实验室），它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统，经过在该大学进行了几次的试用之后，于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包linpack和特征计算软件包eispack中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言，其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵，这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序，对问题进行分段甚至逐句编程处理，显然这与c、fortran等传统高级语言完全不同。在matlab下，矩阵的运算变得异常的容易，后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能，使得matlab的应用范围越来越广泛，moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为mathworks的软件开发公司，专门扩展并改进matlab。

为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机，然后对之进行进一步的分析与仿真，1990年mathworks软件公司为matlab提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具，并定名为simulab，该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件simula类似，所以在1992年正式改名为simulink。此软件有两个明显的功能：仿真与连接，亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型，然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显，这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。simulink的出现，更使得matlab的控制系统的仿真与其在cad中的应用打开了崭新的局面。

3.3 matlab语言的特点

matlab语言有以下特点。

(1) 起点高

每个变量代表一个矩阵，以矩阵运算见长。当前的科学计算中，几乎无处不用矩阵运算，这使它的优势得到了充分的体现。

(2) 人机界面适合科技人员

matlab的语言规则与笔算式相似。matlab的程序与科技人员的书写习惯相近，因此，易写易读，易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。matlab不必有阶数定义，输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果，无需编译。matlab是以解释方式工作的，即它对每条语句解释后立即执行，若有错误也立即做出反应，便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。

(3) 强大而简易的做图功能

能根据输入数据自动确定坐标绘图，能规定多种坐标系，（极坐标系、对数坐标系等），能绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全，通常只需一条命令即可出图。

(4) 智能化程度高

绘图时自动选择坐标，大大方便了用户；做数值积分时自动按精度选择步长；自动检测和显示程序错误的能力强，易于调试。

(5) 功能丰富，可扩展性强

matlab软件包括基本部分和专业扩展两大部分。

基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。

扩展部分称为工具箱。它实际上是用matlab的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题，或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱，并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。

matlab的核心内容在于它的基本部分，所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。

3.4 matlab仿真

通过利用所学的理论知识，建立一个完整、准确的需求说明，清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。

对所提出的仿真系统给出详细定义，明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系，系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件，并明确仿真所要达到的目标。

根据仿真系统分析的结果，确定系统中的参数、变量及其互之间的关系，并以数学形式将这些关系描述出来，从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步，所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性，而又不能过于复杂，以免降低模型的效率，增加不必要的计算过程，即建模需要根据求解问题的要求，在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。

根据建立的数学模型所需要的数据元素，收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型，收集数据，确定其中各子模块的结构，输入输出接口，输入输出的数据表达形式，数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程，用matlab语言实现。

通信工程毕业论文篇（3）

超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来，无线通信都是以正弦载波为信息载体，而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面，具有独特的优势，尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短，多径分量在时域上不易重叠，多径分辨能力高，通过先进的多径分离技术或瑞克接收机，可以充分利用多径分量。

目前，典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主，本论文中，介绍超宽带无线通信中的调制技术，主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且对比调制技术的优缺点，性能的好坏，并进行动态的仿真，从仿真图中较清楚的研究调制方式，从而得出正确的结论，细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。

关键字：超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制

2 概述

2.1 总述

近几年来，超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是:相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ，fL ，fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW> 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较，在花费更小的制造成本的条件下，能够做到更高的数据传输速率(100～500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ，同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。

2.2 UWB基本原理

发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”.UWB - IR 又被称为基带无载波无线电，因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上，而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制，同时，为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。

2.2.1 脉冲信号

从本质上讲，产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类: ①光电方法，基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿，所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外，由于光导开关是采用集成方法制成的，可以获得很好的一致性，因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法，利用微波双极性晶体管雪崩特性，在雪崩导通瞬间，电流呈“雪崩”式迅速增长，从而获得具有陡峭前沿的波形，成形后得到极短脉冲。在电路设计中，采用多个晶体管串行级联，使用并行同步触发的方式，加快了雪崩过程，从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。

冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲，典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为:

(2-1)

(2-2)

单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1～1. 5ns) ，重复周期为25～1000ns ，具有很宽的频谱，如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲，由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化，周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰，通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制，改变脉冲与脉冲间的时间间隔，可以降低频谱的尖峰幅度[2]。

图2-1 　单周期脉冲的时间域和频率域的表示

2.2.2 UWB的调制技术

超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为:

(2-3)

其中，w ( t) 表示发送的单周期脉冲， dj ， tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。

a PAM- UWB

PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中，一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 ， + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率，都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离，可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8]

采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下:[4]

(2-4)

其中， dj 是信息序列， Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值， 可将PAM调制方式分为以下三种:

（1） OOK(发送数据为1 ，UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ，UWB 信号的幅度为0) ;

（2）PPAM(发送数据为1 ，UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ，UWB 信号的幅度为β2) ;

（3）BPSK(发送数据为1 ，UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ，UWB 信号的幅度为- 1) 。

对于这三种方式，在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。

b PPM- UWB

脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ，是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法，相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号，而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下:

(2-5)

其中， dj 取0 或1 ，δ为调制因子， 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。

图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图，对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。

除了这些对脉冲的调制方法外，用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时，根据编码的不同即扩频和多址技术不同，超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。

图2-2 　不同调制方式的信号波形[4]

2.3 UWB 技术特点

由于UWB 与传统通信系统相比，工作原理迥异，因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]:

(1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出，带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应，这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。

(2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带，根据香农信道容量公式，即使把发送信号功率密度控制得很低，也可以实现高的信息速率。一般情况下，其最大数据传输速度可以达到几百Mbps～1Gbps。

(3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率，窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠，很容易分离出多径分量，所以能充分利用发射信号的能量。实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达10～30dB 的多径环境，UWB 信号的衰落最多不到5dB。

(4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽，能量密度非常低，因此信息传输安全性高。另一方面，由于能量密度低，UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。

(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置， 其定位精度可达厘米级。

(6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01～0. 001 ，具有比其它扩频系统高得多的处理增益，抗干扰能力强。一般来说，UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。

(7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等， 因而结构简单，设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波，而是使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0. 20ns～1. 5ns之间，有很低的占空因数，所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50～70mW 的电源，是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此，UWB 在技术上面临一定的挑战， 还有诸多技术的问题有待研究解决，比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点，建立信道模型，解决多径传播;需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术;研究新的调制技术，进一步降低收发结构的复杂度等。

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2.4 UWB发射机和接收机组成框图

2.4.1 UWB发射机组成框图

UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以，UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。

图2-3 UWB发射机组成框图

调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路，可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻，脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线，它的作用相当于一个滤波器。

2.4.2 UWB接收机组成框图

TH-UWB接收机采用相关接收方式，接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。

接收机与发射机类似，两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据，基带信号处理器的输出控制可编程时延电路，为可编程时延电路提供定时跟踪信号，保证相关器正确解调出数据。

图2-4 UWB接收机组成框图

2.5 UWB 技术的应用前景

UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下，UWB具有巨大的数据传输速率优势，最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率，使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显，如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ，Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ，UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制，UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊，通信因而变得更为方便[6]。

2.6 结束语

无线通信已经迅速渗入我们的生活当中，对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案，超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的，随着研究的深入，凭借多方面的优势，它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域，UWB 将有广阔的发展空间[8]。

表1 　几种短距离无线通信比较

家庭和办公室互连

笔记本、台式电脑、掌上电脑、因特网网关

无线电视、DVD ， 高速因特网网关

3 MATLAB 软件工具介绍

3.1 MATLAB语言的概述

MATLAB是一种科学计算软件，适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算，它使用方便，输入简捷，运算高效且内容丰富，很容易由用户自行扩展。因此，它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。

MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LABoratoy）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比，其特点是简洁和智能化，适应科技专业人员的思维方式和书写习惯，使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作，键入程序立即得出结果，人机交互性能好，为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台，并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而，MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。

3.2 MATLAB的历史

在1980年前后，美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时，发现应用其他高级语言编程极为不便，便构思并开发了MATLAB（MATrix LABoratory，矩阵实验室），它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统，经过在该大学进行了几次的试用之后，于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言，其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵，这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序，对问题进行分段甚至逐句编程处理，显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下，矩阵的运算变得异常的容易，后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能，使得MATLAB的应用范围越来越广泛，Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司，专门扩展并改进MATLAB。

为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机，然后对之进行进一步的分析与仿真，1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具，并定名为SIMULAB，该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似，所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能：仿真与连接，亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型，然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显，这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现，更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。

3.3 MATLAB语言的特点

MATLAB语言有以下特点。

(1) 起点高

每个变量代表一个矩阵，以矩阵运算见长。当前的科学计算中，几乎无处不用矩阵运算，这使它的优势得到了充分的体现。

(2) 人机界面适合科技人员

MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近，因此，易写易读，易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义，输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果，无需编译。MATLAB是以解释方式工作的，即它对每条语句解释后立即执行，若有错误也立即做出反应，便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。

(3) 强大而简易的做图功能

能根据输入数据自动确定坐标绘图，能规定多种坐标系，（极坐标系、对数坐标系等），能绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全，通常只需一条命令即可出图。

(4) 智能化程度高

绘图时自动选择坐标，大大方便了用户；做数值积分时自动按精度选择步长；自动检测和显示程序错误的能力强，易于调试。

(5) 功能丰富，可扩展性强

MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。

基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。

扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题，或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱，并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。

MATLAB的核心内容在于它的基本部分，所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。

3.4 MATLAB仿真

通过利用所学的理论知识，建立一个完整、准确的需求说明，清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。

对所提出的仿真系统给出详细定义，明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系，系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件，并明确仿真所要达到的目标。

根据仿真系统分析的结果，确定系统中的参数、变量及其互之间的关系，并以数学形式将这些关系描述出来，从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步，所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性，而又不能过于复杂，以免降低模型的效率，增加不必要的计算过程，即建模需要根据求解问题的要求，在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。

根据建立的数学模型所需要的数据元素，收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型，收集数据，确定其中各子模块的结构，输入输出接口，输入输出的数据表达形式，数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程，用MATLAB语言实现。

通信工程毕业论文篇（4）

中图分类号:G642.477文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)04-0912-02

Architecture of Network-based Thesis Management Platform

GE Fang-zhen

(School of Computer Science and Technology, Huaibei Coal Industry Teachers' College, Huaibei 235000, China)

Abstract: Undergraduate thesis is the comprehensive inspection of the students' ability to analyze issues and solve problems by using their basic knowledge, basic theories, is also the comprehensive examination on the quality of four-year undergraduate teaching. Therefore, thesis management is an important part of the teaching process. According to the process of undergraduate thesis management, we propose architecture of thesis management platform based on the Internet and the GSM network environment. The practice has proved that the design concept is feasible.

Key words: undergraduate thesis; management platform; B/S structure; information resources database; architecture

毕业论文是专业教学的重要环节,是对学生综合运用基本知识、基本理论进行分析、解决问题能力的考察和进行科研训练的一种有效形式,是本科生四年教学计划中一个重要的综合性实践教学环节[1-2]。本科毕业论文是学生在教师的指导下综合运用所学的基本理论和知识,通过亲自动手实验或设计,进行科学研究、发现问题、研究问题并最终解决问题的过程。近年来随着我国高校招生规模及数量的不断扩大,毕业生人数也逐年增加,论文管理工作压力不断增大,而目前大多数高校的论文管理工作还是处于人工管理阶段,难以兼顾公平与效率。同时高校毕业论文具有一定的学术及收藏价值,但学生论文数量多、纸制论文或光盘刻录的论文不易保存,并且增加了对往届论文检索的难度。为方便毕业论文的管理和查询,提高毕业论文的管理水平、工作效率和节省管理资金,我们设计了基于Internet和GSM网络的毕业论文管理平台,实现了毕业论文管理工作的数字化和网络化。

1 毕业论文管理的过程

提高毕业论文质量的关键是加强毕业论文的过程管理,使毕业论文各环节中的问题及时得到解决,从而确保学生按时地保质保量完成毕业论文。基于此,高校基本都建立了“选题开题中期管理评审”的毕业论文过程体系[3],确保学生毕业论文的质量。

1) 选题。选题是开展毕业论文工作的第一步,毕业论文选题的优劣直接关系到毕业论文的质量。一般是指导教师填写毕业论文选题表,提出选题,然后,开展学生选题。

2) 开题。每位学生在指导教师指导下完成选题后,要充分地查阅相关文献资料,了解自己研究课题的国内外研究现状,并完成开题报告、文献综述、实验方案等基础性工作,为正式开始论文工作做准备。

3) 中期管理。在毕业论文中期,指导教师对毕业论文工作进程和论文质量进行认真指导、监督、检查,与学生交流,并帮助他们解决课题实施过程中的困难。通过中期管理,强化指导教师和学生的工作责任心,使学生顺利推进毕业论文。

4) 评审。在学生毕业论文完成后,指导教师组对学生毕业论文的撰写情况、答辩情况、评分情况以及论文的归档情况进行检查和监督,以保证论文答辩的质量,从而确保整个毕业论文的质量。

2 毕业论文管理平台的需求分析

本平台设计需求是利用高校完备的校园网络系统,设备档次高、配套设施齐全的有利条件,充分发挥网络在教学管理中开放、交互、共享、协作的特征及网络数字化、网络化、多媒体化的特点,深化教学改革,提高教育教学质量和效益,改革人才培养模式,提高学校现代教育信息化发展水平[4]。毕业论文管理平台的设计要应现代教育的教学模式及管理模式,符合本科毕业论文管理的基本过程[5]。因此,本文基于先进的计算机网络、通信网络理论和软件理论构建毕业论文管理平台。

本平台采用B/S结构,帮助指导教师通过网络向学生提供毕业设计课题以及课题介绍,供学生选题,之后,系统就自动在指导教师和学生之间建立链接。指导教师的指导或要求可以直接发送到学生的电子邮箱内,同时通过GSM网络,发短信息到学生手机,达到及时通知学生的目的。学生也可以直接从指导教师的公告栏上获得导指导教师的指导或要求。学生可以在BBS上咨询某指导教师,平台会自动将咨询内容发送指导教师的电子邮箱内,同时平台可以通过GSM网络,发短信息到指导教师手机,达到及时通知指导教师的目的。平台可以帮助指导教师与学生、学生与学生之间通过电子函件建立联系与帮助,以及通过电子函递名单、BBS专题组建立公共联系、讨论和互助。

3毕业论文管理平台的架构

3.1 网络系统架构

毕业论文管理平台的设计开创性地将新兴的移动通信技术、互联网技术和现代通讯终端引入校园管理,在学生、教师和学校间架起一座空中桥梁,为学生和教师提供方便快捷的沟通平台,有快捷、方便的特点。毕业论文管理平台为学校毕业论文管理提供可监督、管理的环境。

本平台的网络结构示意如图1所示。主要包括:服务器、连接服务器与GSM的短信中心接口、校园网等几个重要的部分。

3.2 软件系统架构

软件主体框架由“在线审核”、“信息资源库”、“论文交流”三部分构成,具备网络化管理、资源共享、学习支持及过程管理监控等基本功能。

1) 在线审核

在线审核依据本科毕业论文管理流程设计,支持毕业论文各主要环节的申报及审核管理。在线审核包括:指导教师资格审核、课题审核、答辩小组审核、成绩审核等模块。

指导教师资格审核模块:对毕业论文指导教师的学历、职称、教学经历等资格条件进行审核,对每学期每位教师的论文指导总量进行控制,防止指导超篇。

课题审核模块:对学生或指导教师申报的论文初步选题进行审核。选题审核通过后,学生方可进入毕业论文设计和写作环节。对没通过审核的选题,学生或指导教师可根据系统提示的反馈意见进行修改或重新申报。

答辩小组审核模块:对本科毕业论文答辩指导委员会、答辩小组的成员构成及其资格条件进行审核。

成绩审核模块:对学生的毕业论文成绩由指导教师进行初评、由小组指导教师复评、由院校复审。复审后的成绩数据可导入学校的教务管理系统,不需要手工录入成绩。

2) 信息资源库

建立信息资源库,有效开展管理支持服务和教学支持服务。信息资源库应包括:教师资源库、学生信息库、毕业论文素材库等。

教师资源库:教师资源库包括毕业论文指导教师库、答辩教师库。指导教师信息数据,学生和管理人员可登录查询,根据需要选择适合的论文指导教师。

学生信息库:学生信息库包括学生的学习情况、专业特长等信息,有助于指导教师了解学生、对学生的指导有目的性、方向性。

毕业论文素材库:建立毕业论文素材库目的在于为指导教师和学生提供毕业论文教学全过程的支持服务。毕业论文素材库应包括:毕业论文管理文件、优秀论文、参考资料等,可以考虑按学科、专业以及课题方向来分类建设。

3) 论文交流

论文交流是毕业论文管理平台的关键部分。设计的目的就是使论文的管理方便、快捷,对论文的质量管理提供帮助。论文交流应包括:师生个人专区和专业公共论坛。

师生专区:是师生间开展个别交流互动、个性化论文指导的平台。学生可在该区提交毕业论文提纲、初稿、修改稿,指导教师及时将指导意见或修改稿反馈给学生。学生可查看指导教师修改意见,并通过历次指导纪录,领会指导教师的思路,使毕业论文的指导、修改过程具有连贯性。在这个过程中,短信中心接口及时地通知教师和学生,使他们之间交互时间尽可能的短。管理人员可跟踪学生论文进程及指导教师的指导情况,系统自动形成记录文档作为毕业论文的一部分。

专业公共论坛: 是学生间的互助协作学习、信息交流的平台,以BBS的形式设计。在交流过程中,短信中心接口仍然为学生提供及时的服务。

4 毕业论文管理平台的设计技术

本平台以SQL Server2000 作为后台数据库,采用B/S结构,即浏览器/服务器结构,用户工作界面是通过WWW浏览器来实现,极少部分事务逻辑在前端Browser实现。主要事务逻辑在服务器端Server实现,形成浏览器、Web服务器与应用服务器、数据库服务器组成的三层体系结构。主要采用动态网页技术,建立动态交互且高效的Web服务器应用程序,通过ODBC(开放式数据库互联技术),利用SQL语言实现数据库的访问。系统通过与数据库连接,实现数据库的相关操作。

5 结束语

基于Internet和GSM网络的毕业论文管理平台利用当前先进的网络技术和通信技术,建立一个开放的、可监督的教学管理方式,对本科教育管理信息化建设有较大意义。目前已完成网上毕业论文管理系统总体框架的搭建,部分在线审核模块及信息资源库已正式启用。我们将不断完善网上毕业论文管理系统的建设, 逐步完善网络环境下的毕业论文管理运行机,实现毕业论文管理手段的现代化和网络化。

参考文献:

[1] 史增喜.高校本科毕业设计的改革与实践[J].北京邮电大学学报(社会科学版),2002,4(3):49-52.

[2] 赵旦峰,李刚.论科学选题在本科生毕业设计中的重要性[J].黑龙江高教研究,2006(10):109-110.

[3] 黄英金.进一步提高本科毕业论文整体质量的思考与实践[J].高等农业教育, 2005(9):57-59.

通信工程毕业论文篇（5）

二、院级毕业设计管理的信息化建设

为解决日益增长的毕业设计管理的信息化需求，以“毕业设计（论文）工作手册”和“信息管理学院毕业设计（论文）管理规范”为依据，信息管理学院（以下简称“我院”）于2008年自行开发并于2009年使用了“信息管理学院毕业设计管理信息系统”进行毕业设计辅助管理工作。该系统具有毕业设计基本信息一次性输入并随时更新功能，保证了学生信息、教师信息、题目信息的一致性，并且具有汇总统计功能，各角色教师录入成绩后系统按照比例统计出学生的总评成绩，提高了毕业设计效率保证了学生成绩的准确性。教师间可以相互沟通学生毕业设计情况的功能，提高了工作效率。毕业设计过程管理规范和辅助的信息系统构成了我院毕业设计过程管理的两条主线，该管理系统从2009年到2013年的实施过程中不断完善功能模块建设，完成了1713名学生、250余人次教师参加的毕业设计工作。其各主要阶段流程图如下。在前期检查阶段，检查组组长在系统中输入题目、任务书和开题报告检查情况，指导教师可登陆系统查看。指导教师根据检查意见指导学生进行修改，。在中期检查阶段，检查组长将学生中期检查情况录入系统，指导教师登陆查看，并根据检查意见对学生的情况进行整改和指导。在后期答辩阶段，由于涉及到三方成绩汇总计算以及二次答辩，该系统就尤为重要。首先，系统根据三方成绩统计出每名学生的总评成绩；其次，教学秘书根据总评成绩汇总出需要参加二次答辩的学生名单；最后，进行二次答辩确定学生最终成绩。管理规范与管理系统之间交互众多，涉及到学生、题目、各项成绩评定，如果没有规范的管理和系统的技术支持很容易出错。经过5年的毕业设计管理实践，证明我院的管理规范和技术手段是可靠、实用、高效的。但由于是针对我院情况开发的毕业设计管理系统，未考虑学校其它学院情况，故而没有在全校范围内实施。全校所有学院迫切需要一个统一的毕业设计管理系统来支撑毕业设计工作。

三、校级毕业设计管理的信息化建设

1.学校毕业设计管理系统整体功能框架经过2013年在经济管理学院的试运行，2014年学校“毕业设计管理系统”在全校范围内正式投入使用。学校毕业设计管理系统综合考虑了毕业设计过程管理的各个阶段和各个细节，将使用系统的角色分为管理员、专业负责人、指导教师和学生。管理员负责系统的全局设置，专业负责人、指导教师和学生在系统中交叉合作完成毕业设计各阶段任务。（1）专业负责人基本任务包括：教师信息更新、教师所带学生任务数的设置、毕业设计课题审核、为毕业设计论文指定评阅教师、学生选题宏观调控、论文答辩分组和论文推优等。（2）指导教师基本任务包括：课题申报、学生选题管理、过程管理和论文评优等。过程管理包括学生任务书下发、开题报告检查、过程指导记录、中期检查、指导教师评阅及成绩录入、其他论文评阅及成绩录入和答辩成绩录入等。（3）学生基本任务包括：毕业设计选题浏览、查看课题任务书、提交开题报告、填写过程指导记录、提交中期检查文档、提交论文和附录、查看答辩时间和地点、查看毕业设计成绩、查看警告历史以及下载文件等。

2.通过实践需要改进的功能通过2014年毕业设计工作的实践，该套毕业设计管理系统能够满足全校各学院毕业设计工作的基本需要，能够为毕业设计过程管理提供辅助作用，能够提供师生沟通平台，提高了毕业设计工作效率，但仍有需要改进之处。（1）增加各学院二次开发平台的自由度。由于各学院专业特点以及毕业设计管理规律不同，需要增加毕业设计管理系统学院平台的自由度，让学院根据自己的需求进行功能模块的设置。（2）增加前期、中期、后期答辩分组的通用性。由于我院在整个毕业设计过程中的所有检查分组完成，为保证检查组教师对检查对象从开始选题到最后答辩了如指掌，我院各阶段检查分组均一致。系统应保持分组一致性，无需各阶段重新录入分组信息。（3）增加学院二次答辩功能模块。目前该系统中没有二次答辩模块，无法实现二次答辩的分组、成绩录入等各项功能。（4）改进中期检查结果由学生录入情况。中期检查结果应由检查组教师录入，这样可以保证录入信息的准确性和及时性。（5）改进评语自动生成功能。目前系统中各类评语必须在页面输入但又无法自动生成word文档，需要实现页面录入评语即可自动生成word评语表的功能。

四、毕业设计过程管理的信息化建设方向

通过院级以及校级毕业设计管理系统的应用与实践，毕业设计管理系统的建设方向如下：首先，系统应该既有扎实的基础平台又要给予各学院和部门一定的灵活度和自由度，使其能够结合自身特点进行深入开发和设计。这样的系统才能满足不同学院要求，真正为毕业设计管理工作服务。其次，毕业设计管理系统要与其他教学系统相联系。如与我校正方教务系统连接，这样毕业设计管理系统中的学生毕业设计成绩就可以直接导入正方教务系统而无须重新手工录入；与中国知网系统相联系，这样就无须学生在毕业设计管理系统和中国知网系统中重复上传论文。

通信工程毕业论文篇（6）

[中图分类号]TP393.07 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2013）07-0179-01

毕业论文是高等院校教学工作中的一个重要组成部分，采取传统人工管理模式，在资料整理、选题、论文撰写及指导、格式检查、资源共享、论文管理等诸多方面存在管理成本高、效率低、效果差等一系列问题。[1]因此，使用信息化的电子系统对毕业论文设计流程进行管理，既方便了老师和学生，也可以节省更多的教学资源，老师、学生还可以高效地完成毕业论文设计工作。不仅方便学校对毕业生论文的整个流程的管理，而且摆脱过去由人用纸和笔进行的费时费力的繁重工作。可以把每一年的毕业生论文相关资料存储在数据库中，可随时查看和打印相关数据，既节约资源，又达到对毕业论文统一管理的目的。[2]指导教师使用在线答疑功能，同时，便于导师及时了解学生论文进度，提高工作效率，指导教师和学生能够通过Internet实现网上操作，打破了地域和空间的限制。

毕业论文管理系统是一个以毕业论文为核心的信息互动的平台，为身处不同地理位置的师生提供了一个良好的平台。从毕业设计课题的申报，到毕业设计论文提交，再到论文的评审及成绩的给定，最后对毕业设计资料进行归档，这一系列的工作均可在网上实现，实现高效毕业生毕业设计的高效管理。

一、毕业论文管理系统应完成的任务

1.能够实现从毕业论文选题到学生答辩通过的教学任务。由指导教师给定毕业设计题目，教研室主任审核通过后，通过系统平台给学生。参加毕业设计的学生通过异地登录选题系统可以查看毕业设计题目，自己可以根据所学专业特长及自身爱好，选择相应的毕业设计题目。选题成功之后，学生需填写毕业设计任务书，在任务书中需要明确毕业论文设计题目、预计完成时间以及指导教师等信息。接着，学生填写开题报告，对所选设计题目进行研究方向和可行性、国内外研究现状以及研究意义进行阐述和分析。指导教师同意此生开题之后，学生进入设计开发和毕业论文撰写的阶段，在此期间要定时向指导教师汇报设计进度，[3]论文撰写完成之后，将论文提交给自己的指导教师等待审核。若审核通过，则进入答辩环节，答辩完成之后，指导教师及答辩小组老师将成绩输入系统，系统自动生成学生的毕业论文总成绩。最后，会根据论文的专业方向及成绩等级将论文进行分类并存储，以便之后的学生下载、参考，指导教师提交优秀毕业论文。

2.能够实现资料的高效管理、有效利用、快速检索和统计。

3.还应能提供以下服务：、更新、处理公告；相关信息查询；留言、论坛等。

4.对网站进行定期维护，如访问统计、网站日志、权限管理等。[4]

二、毕业论文管理系统的功能应包含以下几个方面

1.对论文进展情况进行监督和管理的功能。指导教师设定时间对学生设计开发和毕业论文撰写进度进行检查，实现论文在线提交开题报告、中期检查和毕业论文审核书，只有通过指导教师审核的学生才能参加答辩。

2.选题的处理功能。原则上按照教师、学生双向选择模式确定学生论文选题工作，根据学生专业情况进行分流选题。根据学生的知识结构，对于大部分同学采用指导教师命题学生选题的方式，即多对多方式进行师生互选题；对于学习成绩突出的同学可以自主命题，学生选择心仪的指导教师进行指导；对于极少数学习成绩较差的同学，指派指导教师督促和指导他们按时完成毕业论文学习任务。

3.论文综合评分的功能。指导教师根据学生实际进展程度和论文水平，在论文答辩之前给自己指导的学生一个初评成绩，答辩小组老师给定成绩的平均值作为答辩成绩。按照教学的管理要求，初评成绩和论文答辩成绩应按照一定比例最终给出论文综合成绩。

4.对论文资料统计的功能。对数据库中的论文资料进行导出导入以及打印操作时，使用水晶报表可以实现动态数据绑定，将需要打印的论文资料数据与水晶报表相连接，提高了打印的效率和质量。

【参考文献】

[1]李浩君，吴皖赣.高校毕业设计过程质量管理系统的设计与实现.中国教育信息化，2011（01）.

[2]周晓辉.基于B/S结构的毕业设计（论文）系统的设计与实现.价值工程，2011（14）.

通信工程毕业论文篇（7）

二、图书馆员与院系教师毕业论文指导服务比较分析

为更好地帮助学生完成毕业论文写作，高校的相关部门及人员需要各司其职，以负责任的态度对论文写作过程中所涉及到的方方面面进行指导和服务。除教务管理部门负责毕业论文的管理工作外，涉及到的其他部门和人员，最主要的就是图书馆馆员和各院系的指导老师了。鉴于此，有必要对二者在毕业论文指导(服务)中的作用做个比较分析。

1．文献资料搜集方面

图书馆员可以直接提供毕业生所需的文献资源及相关的检索方法和技巧。高校图书馆是学校的资源宝库和信息中心，其丰富的馆藏为毕业生直接获取文献资料提供了强大的保障。但也正因为馆藏丰富、载体多样、校园网络特殊性等原因，本科生在查找、利用文献资源方面仍存在较大障碍，需要图书馆员以良好的服务来提供帮助，包括文献信息资源的建设与保障、读者疑问的回复与解答、读者的培训与指导等等。同时依托图书馆专业化共享网络，进一步实现高校文献资源的共知、共享。院系教师在指导论文过程中，也会解答和处理学生提出的有关问题，包括文献资料搜集方面的问题，但大多也是引导到图书馆(或数据库)查找资料。因此，这方面图书馆员所起的作用将更大、更专业，具体地帮助毕业生读者。

2．毕业论文撰写方面

教务处制定工作进程和总体规范，院系教师提供全程指导。指导老师可根据专业特点对毕业论文(设计)撰写规范做个别调整，对论文的主题、内容和质量可做较好的掌控，主要工作包括拟定课题、下达“任务书”、督促开题报告、指导文献综述、检查工作进度、审阅论文定稿等等。这方面，院系指导老师的作用是权威的、专业的。图书馆也可以邀请校内外优秀的指导老师，通过举办讲座的方式，向毕业生读者传授毕业论文撰写的技巧。综上所述，本科生的毕业论文的写作，需要院系专业教师的指导和图书馆馆员的帮助:院系老师侧重于通过专业指导全程参与论文写作;图书馆员侧重于通过综合性的服务更好地帮助学生完成论文，二者各有侧重，相辅相成。图书馆参与毕业论文指导服务十分必要。

三、图书馆毕业论文指导服务的具体策略

高校图书馆在本科生毕业论文写作方面必须发挥应有的作用，提高主动服务的意识和能力。笔者结合个人在厦门理工学院图书馆的工作经历和工作设想，提出5条图书馆服务于学生毕业论文写作的举措。

1．开设公共选修课，提高读者获取文献信息的能力

针对大学低年级学生，开设公共选修课，逐步提高读者的信息素养，为本科生日后参与科研活动、撰写毕业论文打下坚实的基础。信息素养是个人正确利用大量的信息工具来解答问题的一种技术能力，即当个人在面对某项任务时，有清晰的信息意识，能够判断出何时需要何种信息，借助文献、计算机网络等多种检索途径有效地获取所需的正确信息，并充分运用信息高效完成指定的任务［3］。公共选修课可选择开设如《信息检索与利用》、《信息素养与实践》之类的课程，尽量每学期开设，10人以上开班，提高学生的参与面。选修课在“授人以渔”的过程中，充分发挥高校图书馆的教育职能，提升广大读者的信息检索技能和信息素养水平。必要的时候，可以参考某些高校的做法，积极向学校相关领导及教务部门推介，把此类课程设为必修课，通过系统、正规的教学过程，全面普及信息检索及信息素养教育。

2．举办毕业论文写作专题讲座，有针对性地对毕业生进行指导

针对大学高年级学生，可以举办由图书馆老师主讲的有关毕业论文文献搜集方面的讲座，有针对性地介绍馆藏资源的获取方法:介绍具有多面检索功能及自动文献传递功能的读秀学术搜索平台，介绍校园网外通过“校外入口”方便获取图书馆文献资源的方法，介绍利用Google、Scirus等搜索引擎搜索网上免费的学术资源的方法等等;也可以与相关院系合作，邀请校内优秀的毕业论文指导老师，发挥指导老师的专业特长，主讲有关如何写好毕业论文的讲座，以专业教师的角度为学生详细讲授毕业论文从选题、开题报告、文献综述、论文撰写、答辩等方面知识。

3．建设优秀毕业论文全文数据库，为毕业生撰写

论文提供直接参照学位论文可作为高校图书馆重要的特色馆藏，目前大部分高校均以收录硕士、博士学位论文，建设硕士、博士学位论文数据库为工作重点。而我校属于新建本科院校，目前尚没有硕士、博士毕业生，本科生毕业论文自然成为了图书馆特色数据库建设的必然选择。本科生毕业论文是大学生综合利用本校资源，通过自身创造性的劳动所取得的学术成果，其中不乏优秀之作，具有一定的学术价值和收藏价值，其有效开发与利用对于高校本科教学工作具有重要意义。学校教务部门一般会将各院系优秀毕业论文电子版整理归档，并制作《优秀毕业论文选集》，图书馆要安排专人做好对口联系，及时向教务部门索取电子版和纸质版优秀毕业论文，并将电子版上传、审编、，做好数据库的更新和维护工作;将纸质版分类编目并上架，方便毕业生借阅。

4．提供参考咨询服务，及时解答毕业生的各种问题

因部分毕业生对于各自专业的各种信息资源载体、图书馆馆藏不甚了解，加之毕业论文写作的时间紧，故短时间内难以快速找到所需文献资料。图书馆应积极创造条件，设置实时咨询系统或留言板，及时解答毕业生读者的问题，包括诸如课题分析、书刊资料查找途径、论文撰写格式等等。有关参考咨询系统的设置，CALIS三期共享版应用系统中的参考咨询系统是一个比较合适的选择。它可以迅速搭建图书馆网络咨询服务平台，支持24/7咨询服务模式，可在线实时咨询，即时解答读者提问，还可进行白板交互、同步浏览、页面推送;可表单咨询(留言)，答案自动发送到读者邮箱，同时可收入知识库随时查询。该系统可极大地方便图书馆与毕业生读者的有效互动与交流。有关咨询馆员的配置，应尽快配置具有学科知识背景的学科馆员。以学科馆员的专业知识及其对图书馆馆藏文献资料的了解，为毕业生提供文献查找与利用方面的指导、帮助。新建本科院校图书馆学科专业发展突飞猛进，但在引进大量专业教师的同时，往往忽视了图书馆专业人才的引进，图书馆要么缺编，要么承担起安置引进人才家属的责任，客观上制约了图书馆服务水平的提升。因此，当学科馆员、专业人才尚无法配套到位的时候，原有咨询馆员要加强业务培训，主动了解各学科专业知识，拓宽知识面，改进知识结构，更好地指导毕业生的论文写作。此外，还可将一些本校制定的相关毕业论文规范如《毕业论文(设计)撰写规范》挂到图书馆网页上，供毕业生读者参考学习。

通信工程毕业论文篇（8）

中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）33-0097-03

毕业设计以培养学生独立综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能分析和解决实际问题为目的，具有培养学生独立工作能力和创新能力的重要作用。[1]为高质量完成毕业设计工作，毕业设计过程管理尤为重要。随着学生人数以及管理要求的提高，北京信息科技大学（以下简称“我校”）毕业设计过程管理经历了全手动管理、院级信息化管理和校级信息化管理三个阶段。

一、毕业设计全手动管理为信息化管理奠定了基础

2009年之前，学校所有专业毕业设计工作以“毕业设计（论文）工作手册”为指导进行。整个毕业设计分为毕业设计动员、学生选题、毕业设计前期检查、毕业设计中期检查和毕业设计后期答辩等阶段。各阶段又有子任务需要完成。

在学生选题阶段，教师设置的题目和内容要让学生知晓，并且学生和老师之间需要有沟通交流的机会，进而选题。学生可能对某几个老师的题目感兴趣，但最终只能选择一个老师的一个题目。老师所带的学生数也是有限制的。在毕业设计前期检查阶段，各毕业设计小组组长需要查看本组教师的任务书和学生的开题报告是否符合要求和规范，并需要把意见反馈给指导教师和学生使其进行整改。在毕业设计中期检查阶段，学生需按照规定的时间、地点进行分组答辩。各毕业设计小组需要根据任务书的进度要求检查学生目前的工作进度，提出问题和建议。所有这些不仅需要在场参加答辩的学生知道，也需要他们的指导教师了解。在后期答辩阶段，学生提交论文后，指导教师和评阅教师进行评阅打分，学生按照答辩要求演示PPT和程序，答辩组给出学生的答辩成绩。学生的毕业设计总评成绩由指导教师成绩、评阅教师成绩和答辩成绩按比例构成。

以上这些过程均需要学院教务员向指导教师和学生下达通知完成。期间的各种成绩汇总、报表填写均需手动完成。在我校专业数量和师生人数迅速增加的情况下，这种全手动的毕业设计管理模式已经不能满足毕业设计工作需求，迫切需要进行毕业设计管理手段的改革。

二、院级毕业设计管理的信息化建设

为解决日益增长的毕业设计管理的信息化需求，以“毕业设计（论文）工作手册”和“信息管理学院毕业设计（论文）管理规范”为依据，信息管理学院（以下简称“我院”）于2008年自行开发并于2009年使用了“信息管理学院毕业设计管理信息系统”进行毕业设计辅助管理工作。该系统具有毕业设计基本信息一次性输入并随时更新功能，保证了学生信息、教师信息、题目信息的一致性，并且具有汇总统计功能，各角色教师录入成绩后系统按照比例统计出学生的总评成绩，提高了毕业设计效率保证了学生成绩的准确性。教师间可以相互沟通学生毕业设计情况的功能，提高了工作效率。

毕业设计过程管理规范和辅助的信息系统构成了我院毕业设计过程管理的两条主线，该管理系统从2009年到2013年的实施过程中不断完善功能模块建设，完成了1713名学生、250余人次教师参加的毕业设计工作。其各主要阶段流程图如下。[2]

在前期检查阶段，检查组组长在系统中输入题目、任务书和开题报告检查情况，指导教师可登陆系统查看。指导教师根据检查意见指导学生进行修改，具体流程如图1所示。

在中期检查阶段，检查组长将学生中期检查情况录入系统，指导教师登陆查看，并根据检查意见对学生的情况进行整改和指导。中期检查流程如图2所示。

在后期答辩阶段，由于涉及到三方成绩汇总计算以及二次答辩，该系统就尤为重要。首先，系统根据三方成绩统计出每名学生的总评成绩;其次，教学秘书根据总评成绩汇总出需要参加二次答辩的学生名单;最后，进行二次答辩确定学生最终成绩。具体流程如图3所示。

管理规范与管理系统之间交互众多，涉及到学生、题目、各项成绩评定，如果没有规范的管理和系统的技术支持很容易出错。经过5年的毕业设计管理实践，证明我院的管理规范和技术手段是可靠、实用、高效的。但由于是针对我院情况开发的毕业设计管理系统，未考虑学校其它学院情况，故而没有在全校范围内实施。全校所有学院迫切需要一个统一的毕业设计管理系统来支撑毕业设计工作。

三、校级毕业设计管理的信息化建设

1.学校毕业设计管理系统整体功能框架

经过2013年在经济管理学院的试运行，2014年学校“毕业设计管理系统”在全校范围内正式投入使用。学校毕业设计管理系统综合考虑了毕业设计过程管理的各个阶段和各个细节，将使用系统的角色分为管理员、专业负责人、指导教师和学生。管理员负责系统的全局设置，专业负责人、指导教师和学生在系统中交叉合作完成毕业设计各阶段任务。该管理系统功能流程如图4所示。

（1）专业负责人基本任务包括：教师信息更新、教师所带学生任务数的设置、毕业设计课题审核、为毕业设计论文指定评阅教师、学生选题宏观调控、论文答辩分组和论文推优等。其工作流程如图5所示。

（2）指导教师基本任务包括：课题申报、学生选题管理、过程管理和论文评优等。过程管理包括学生任务书下发、开题报告检查、过程指导记录、中期检查、指导教师评阅及成绩录入、其他论文评阅及成绩录入和答辩成绩录入等。其工作流程如图6所示。

（3）学生基本任务包括：毕业设计选题浏览、查看课题任务书、提交开题报告、填写过程指导记录、提交中期检查文档、提交论文和附录、查看答辩时间和地点、查看毕业设计成绩、查看警告历史以及下载文件等。其工作流程如图7所示。

2.通过实践需要改进的功能

通过2014年毕业设计工作的实践，该套毕业设计管理系统能够满足全校各学院毕业设计工作的基本需要，能够为毕业设计过程管理提供辅助作用，能够提供师生沟通平台，提高了毕业设计工作效率，但仍有需要改进之处。

（1）增加各学院二次开发平台的自由度。由于各学院专业特点以及毕业设计管理规律不同，需要增加毕业设计管理系统学院平台的自由度，让学院根据自己的需求进行功能模块的设置。

（2）增加前期、中期、后期答辩分组的通用性。由于我院在整个毕业设计过程中的所有检查分组完成，为保证检查组教师对检查对象从开始选题到最后答辩了如指掌，我院各阶段检查分组均一致。系统应保持分组一致性，无需各阶段重新录入分组信息。

（3）增加学院二次答辩功能模块。目前该系统中没有二次答辩模块，无法实现二次答辩的分组、成绩录入等各项功能。

（4）改进中期检查结果由学生录入情况。中期检查结果应由检查组教师录入，这样可以保证录入信息的准确性和及时性。

（5）改进评语自动生成功能。目前系统中各类评语必须在页面输入但又无法自动生成word文档，需要实现页面录入评语即可自动生成word评语表的功能。

四、毕业设计过程管理的信息化建设方向

通过院级以及校级毕业设计管理系统的应用与实践，毕业设计管理系统的建设方向如下：

首先，系统应该既有扎实的基础平台又要给予各学院和部门一定的灵活度和自由度，使其能够结合自身特点进行深入开发和设计。这样的系统才能满足不同学院要求，真正为毕业设计管理工作服务。

其次，毕业设计管理系统要与其他教学系统相联系。如与我校正方教务系统连接，这样毕业设计管理系统中的学生毕业设计成绩就可以直接导入正方教务系统而无须重新手工录入;与中国知网系统相联系，这样就无须学生在毕业设计管理系统和中国知网系统中重复上传论文。

五、总结

我校毕业设计过程管理经历了全手动阶段、学院信息化阶段以及全校信息化阶段，这些阶段的建设经验为以后的毕业设计管理工作打下了坚实的基础并总结了丰富的经验。信息化建设是一个整体规划项目，毕业设计过程管理的信息化建设势必带动与之相关的其他教学过程的信息化建设。因此，在讨论和改革毕业设计过程管理的信息化建设过程中，也应考虑我校其他信息系统的同步关联建设，避免出现信息孤岛现象。

通信工程毕业论文篇（9）

2平台构建

2.1业务流程

毕业实习毕业设计在线管理平台需要实现毕业实习、毕业设计（论文）工作中论文题目申报、题目选择、任务书下达、中期检查、论文提交、答辩、评优、查询统计等业务的网络化管理[3]，主要业务流程如图1所示：

2.2系统功能

针对新疆高校毕业实习、毕业设计（论文）工作各环节的特点以及业务流程要求，该平台包含以下功能：（1）论文题目申报指导教师通过此功能模块可提交论文题目基本信息，主要包括名称、类型、研究内容、适用专业、对学生知识和技能的要求、难度等。专业负责人会审核这些信息，以确认题目是否满足本专业培养目标的要求。审核通过后，学生可以浏览并选择题目。（2）论文题目选择学生可以浏览适用于本专业的所有论文题目信息，每人只可选择一个题目，同时，教师也会选择合适的学生来完成指定的题目。当指导教师拒绝了选择题目的学生时，学生可以在剩余题目中进行再次选择。论文题目选择分为盲选和指定两种方式。大部分题目采用盲选方式，而对于前期已与指导教师联系或继续攻读该教师研究生的学生，指导教师可以选择直接指定的方式选择学生，该学生不需要进行盲选。（3）论文评阅指导教师审阅完学生的文献综述、论文并录入评语和成绩后，专业负责人在系统中为每位学生分配论文二审教师。二审教师在系统中在线审阅学生论文并录入评语和成绩。（4）答辩与成绩管理由答辩秘书和专业负责人划分答辩小组，指定答辩小组组长、组员及答辩秘书。答辩秘书录入学生的答辩成绩和评语，系统自动按比例计算出总评分，并转换成等级。（5）过程监控[4]在毕业实习、毕业设计（论文）工作前期，指导教师申报题目按期完成，学生选题后，教师要及时下达任务书，学生根据任务书进度要求，提交文献综述和外文翻译。指导教师审阅通过后，学生方可进入论文实施阶段。在毕业实习、毕业设计（论文）工作中期，学生要提交中期报告，指导教师提交中期检查表。系统会实时反馈教师指导情况和学生进展情况，从而及时发现毕业实习、毕业设计（论文）工作中出现的问题，可及时采取措施解决问题。在毕业设计工作后期，系统会实时反馈学生是否按时提交了论文，指导教师和二审教师是否完成了评分，答辩分组情况以及论文成绩是否符合正态分布等。（6）查询统计平台可自动统计指导教师申报的论文题目数量、学生选题情况、教师指导学生数、评阅论文数、学生成绩等数据。平台还具有常用的查询功能，如指导教师信息、指定类型的题目信息、中期检查结果、论文评阅结果、答辩结果等，这是的管理工作更加便捷、高效。（7）评优教务管理人员设置各学院推荐优秀毕业设计名额，各答辩小组根据限额推荐优秀论文，教学秘书将推荐名单提交校教务处。校教务处选择评审专家，系统自动将优秀论文发送给专家，专家评阅后最终确定校优秀论文。

3平台实现

新疆高校毕业实习毕业设计管理平台按照毕业实习、毕业设计（论文）的工作流程，为不同用户提供了完整工作流程的在线管理，支持信息、教师拟定论文题目、学生选题、各类文档的提交和查收、统计以及在线打印等功能。该平台以Apache为Web服务器，以MySQL作为后台数据库，使用PHP语言进行程序开发以实现与数据库的连接和前端浏览器的控制。软件体系结构采用Browser/Server三层体系架构，主要包括数据库系统、应用服务器、客户浏览器三部分。平台最终的实现效果如图2所示：

通信工程毕业论文篇（10）

    二、现有闽台合作办学毕业论文指导模式面临的挑战

    (一)台湾导师的指导

    闽台合作项目中,台湾方面所给予的论文指导,若是面对面、一对一,成本高昂,费用过大,所以就有必要借助于网络,实施指导。但是,在网络指导中,论文指导基本上是单向度的信息流通,而且受媒介条件所限,提问的自由度被大大降低,传递信息不够全面和具体,主观臆断较多。同时,学生对于网络的依赖程度会随之愈加强烈。甚而,将网络指导和教师指导混为一谈,视教师指导为网络指导之一种。

    (二)大陆学生的态度

    基本上所有的毕业生对毕业论文的重要性都认识不足,这就直接导致了对毕业论文的应付态度。一是临近毕业,大量的实习、招聘以及大四本身所开具的课程都让毕业生们觉得心力交瘁;二是很多毕业生本身对科学研究的抗拒,缺乏科研精神和创新精神,觉得毕业论文是索然无趣的,为了毕业不得不去做的一项无聊工作。其实毕业论文是大学生大学阶段理论素养、思辩能力、基础知识、创新精神以及专业学习情况的综合体现,最能反映大学生的水平。这就要求指导老师们不能按照原有模式和惯例,必须研究毕业生心理和做事情的思路,对症下药,才能解决同学们毕业论文质量差的问题。从他们感兴趣的途径出发,刺激他们的求知欲,去完成高质量的论文。

    三、ELM模式在网络指导中的的应用

    (一)ELM理论简介