通信技术应用汇总十篇

时间:2023-11-13 09:45:20

通信技术应用

篇(1)

4G通信技术的应用已经表现出了极大的优势,在未来的发展过程中,4G通信技术势必能够完全取代2G、3G通信技术,成为移动通信发展的主导型技术。具体而言,4G通信技术具备很多发展优势,4G网络表现出的最大优势在于其具备的无线通信速度,根据研究者预测,在未来,4G通信系统中的无线传输速度可以达到10M-20Mbps,如果是起峰值的传输速度则可能达到更高的点,由此为人们应用无线网络提供了较大的便捷。同时,随着4G通信技术的推广使用,其所表现出的通信网络及终端智能化也不断升高,这不仅体现在通信终端的设计及操作智能化,同时在体现在网络设备功能的智能化,如根据用户的环境、时间及其他因素不同,可以通过网络设备终端,为用户提供个性化的服务。

其次,4G网络支持的手机已经不再是简单的电话,其能够提供更加可靠的语音数据服务,方便人们的语音通话,而在设计及功能方面则有着更大的突破,也就是能够做成任何可以想象的形状。以其诸多优势,4G用户市场会不断扩大。它的实际价值也会不断升高,这主要是由于其所具备的网络优势是传统移动通信技术所不能达到的,因此,未来的4G通信技术发展必然会呈现出多频段、多模式及多业务应用的局面,而且实现完全的智能化,随之而来的是越来越广泛的用户市场,并带来巨大的经济效益。

二、4G通信技术的主要内容

4G通信也就是第四代移动通信,当前,对于4G通信技术的涵义、国际标准、网络结构及技术参数都已经基本确定,无论如何认定,其中的一点不可否认,4G通信技术要远远强大于3G通信技术,并创造出更加完美的无线世界,由此为众多消费者提供更加可靠的局域网信息系统,此外,对于4G通信技术的应用,能够促进电话用户以无线及三维空间的方式实现虚拟连接,从而提供相应的虚拟网络供人们使用。4G通信技术的功能强大,能够在广泛的区域内推广使用,这已经成为未来通信网络技术发展的一个趋势。

目前的4G系统仍处于研究的起步阶段,但有网络融合的趋势。在4G通信技术中,关键技术有OFDM、软件无线等,下面对其中重要的几个部分进行了讨论。

(1)正交频分复用技术(OFMD)

此项技术是4G通信技术中最重要的一项技术,在无线传输中得到了广泛应用,此项技术的应用主要是将通信信道划分成多个子信道,并对子信道的子波进行调制处理,然后进行传输,从而保证信道的频率选择性,而且确保每一个子信道都能够保持平坦。通过子信道实现窄宽的传输,在此过程中能够保证信号带宽比信道带宽小,从而对信号波形之间产生的干扰起到有效的抑制作用。此外,此项技术的应用也在很大程度上客服了数据传输干扰的难题,大大提升了系统传输频率,并简化了硬件结构,有利于网络传输速度的加快。

(2)软件无线电技术

此种技术又被称为SDR技术,可以对现代化的数字信号技术进行有效利用,结合可编程平台,根据软件定义无线平台的功能。在软件无线电技术中,可以采用的技术包括可编程器件、信号处理技术、数字信号处理等,同时,通过应用软件无线电技术,还能够确保通信系统中各种功能的实现,如软件可编程、硬件设备重复利用等,以减少资源浪费。

(3)智能天线技术

此项技术又被称为自适应天线阵列。最初,此项技术主要应用在雷达、声钠等军事领域,主要是为了实现空间滤波及定位,在此项技术体系中,通过应用空分多址技术,实现信号传输差别处理,并准确区分系统中的同频率或同码道信号,以对信号覆盖区域产生动态控制,及时将主波束转移至用户的所在方向,确保用户应用网络的可靠性及安全性。通过对信号干扰进行控制,并跟踪用户及其所处环境,能够时刻了解用户所在网络的具体情况,从而为入网用户提供质量较高的链路,以加强对干扰信号的抑制作用,并最大限度的提取可应用信号,确保用户网络的可利用性。

三、4G通信技术的主要特点

(1)更高的储存容量

由于传输频宽增大,因此资料储存容量至少需求为谱或射频信号分析仪、网络分析仪等。随着射频技术的发3G系统的10倍以上。

(2)高度智慧化网路系统

4G网路系统能随状况自行调整,具备良好的弹性以满足不同环境与不同用户的通信需求。通信的终端设备的设计和操作更加智能化,以满足用户将来更多的功能需求。

(3)更高相容性

4G通信技术使用户在移动中,特别是高速移动情况下能顺利使用通信系统,传送高速多媒体资料等。必须具备向下兼容、开放界面、全球漫游、与网路互联、多元端应用等,并能从3G通信技术平稳过渡至4G。

(4)频率使用效率更高

4G对无线频率使用的有效性,可以让更多的人用与以前相同数量的无线频谱做更多的事情,而且做这些事情的时候速度更快。

(5)整合性的便利服务

4G系统将个人通信、信息传输、广播服务与多媒体娱乐等各项应用整合,提供更为广泛、便利、安全与个性化的服务。4G手机可相当一台小型电脑,眼镜、手表、化妆盒、旅游鞋等任何一件物品都有可能成为4G终端。利用4G通信技术可以双向下载传递资料、图画、影像、地图,可以实现例如无线区域环路(WLL)、数字视频广播(DVB)、数字音讯广播(DAB)等方面的无线通信增殖服务。

(6)通信费用更加便宜

4G通信利用高灵活性的系统操作,使通信部署起来更容易和便捷。在建设4G通信网络系统时,通信营运商可直接在3G通信网络基础设施之上,采用逐步引入的方法,有效地降低运营者和用户的费用。

四、结束语

随着4G通信技术研究的深入,许多国家和地区正在积5、频率使用效率更高极参与第四代移动通信技术标准的研究制定工作。对4G通4G对无线频率使用的有效性,可以让更多的人用与信系统中可能采用的关键技术还有待取得突破。4G通信技术的萌芽及广泛应用不仅为人们提供了更快速的网络服务,同时不断拓展应用市场,形成更加庞大的受众群体,其在表现出光明发展前景的同时,也能够创造出更大的市场价值,为人们带来更多的经济效益,因此加强4G通信技术研究具有重要意义,这也是未来我国市场经济发展应当重视的一个版块,以实现移动通信技术的不断进步。

参考文献

[1]唐兴.移动通信技术的历史及发展趋势[J].江西通信科技.2008(02).

篇(2)

【关键词】

通信技术;消防工作;应用分析

消防工作水平的高低对人们的生命安全有着重要的影响,现代通信技术在消防工作中的应用,很大程度上提升了消防的整体水平。精确定位是现代通信技术存在的主要特点,使得应急救援的消防工作中能够快速进行灾害现场的定位,从而展开有效的救援,能够有效降低受灾现场人员伤亡和财产损失[1]。因此,现代通信技术在消防工作中的应用,对保障人们的生命健康有着重要的推动作用,需要在未来的发展过程中不断提高现代通信技术水平。

一、现代通信技术的相关概念

随着信息化产业的不断发展,现代通信在技术水平上有了很大程度的提升,该技术被广泛应用到社会的各行各业。现代通信技术是科学技术发展的重要成果,在长期发展过程中技术得到优化,为人们的日常生活和工作提供了更加便捷的技术,缩短了人们之间的距离。数字通信、信息传输、数据通信等是现代通信技术的重要组成部分,在社会的众多领域的应用都产生了良好的效果。在我国经济发展的现阶段,通信技术逐渐改变了人们生活的方式,通信技术凭借着自身先进的优势,提高了人们的生活质量[2]。消防工作是保障社会安全稳定的重要形式,现代通信技术在消防工作中的应用,大大减少了消防工作中对人力、物力的投入,采用科学的方法对事发现场进行准确的定位,使得消防工作者能够在第一时间赶到受灾现场展开积极的救援。

二、现代通信技术在消防工作中的主要应用形式

1、在灾情定位中的有效应用。消防工作主要是对火灾现场进行救援,然而在以往的救援工作中单纯地靠人为去对火灾的具体受灾情况进行判断,造成灾情现场受灾面积较大,伤亡人员较多以及财产损失较高,消防工作的整体效率不高。随着科学技术的迅猛发展,现代通信技术水平得到了快速的提升,在消防工作中的应用,能够对灾情发生的地点进行准确的定位,针对灾情现场进行初步的判断,为消防工作人员开展救援工作提供了重要的依据[3]。此外,图像信息传输是现代通信技术的重要功能,设备在形状上较小,便于在开展救援工作中携带,同时通信设备的成本较低,即便是经济发展水平较低的区域,也能够在消防工作中使用该设备。

2、在灾情数据管理中的应用。在消防工作中引用现代通信技术,能够促进整个消防工作在灾情现场的顺利开展。现代通信技术在消防工作中的应用,首先能够保证整个监督工作的安全性,避免消防工作在开展的过程中重要数据受到外界环境的损坏,该项技术对灾情现场的重要内容采取保密的形式,达到良好的救援效果[4]。因此,现代通信技术在灾情现场的应用过程中对涉及到灾情的相关数据提供安全保障,对数据开展安全性的保密工作,从而不断提升我国消防工作的整体效果。

3、在视频监控中的应用。视频监控是现代通信技术中重要的形式,该形式在消防工作中的应用对提升消防水平具有重要的促进作用。在开展消防工作时,消防工作人员之间需要在灾情现场进行交流,从而有效开展灾情的救援工作,首先对受灾现场的人员开展救援,尽量减少受灾人员的数量。通过视频监控,消防救援人员能够整体掌握灾情现场的具体情况,从而制定科学的方法对受灾现场展开救援。

4、在现场指挥中的应用。消防工作人员要想提高救援的效率,需要对灾情现场进行合理的指挥,确保整个救援工作能够顺利进行。现代通信技术在消防工作中的应用,消防工作者能够结合数据传输的相关内容,对受灾现场消防工作者进行科学的调度,确保整个救援工作同步进行。此外,现代通信技术能够结合自身对灾情现场的监督,制定出合理的救援方案,避免消防工作人员出现盲目救援的现象,从而达到良好的救援效果。

结语:

总而言之,现代通信技术在消防工作中的应用,使得消防工作的整体效率得到了很大程度上的提升。精准定位是现代通信技术存在的重要功能,在开展消防工作中现代通信技术的应用发挥了其重要的作用,对提升消防工作水平有着良好的促进作用。此外,现代通信技术还具有强大的监督功能,当消防工作人员对灾情现场进行救援的过程中,现代通信技术能够给整个消防工作进行快速有效的指挥,使得受灾人员能够在第一时间获救,同时有效降低了灾情给经济造成的损失。因此,现代通信技术在消防工作中的应用,对提高消防工作整体效率具有重要的意义。

作者:朱燃 单位:成都理工大学信息科学与技术学院

参考文献

[1]康克上.浅谈4G移动通信技术在消防灭火救援指挥系统中的应用[J].电子世界,2016,05:116-117.

篇(3)

一、引言

光纤通信技术是人类向信息化时代迈进不可替代的重要基石。光纤之父英籍华人高锟于1966年提出了利用光导纤维可以通信的理论。1970年美国贝尔实验室据此成功地试制出用于通信的光纤。1973年我国开始研究光纤通信,1978年我国自行研制出通信光缆。近年来光纤通信技术发展迅速,已广泛应用到计算机行业、广播电视行业、电力行业、军事行业等领域中。

二、光纤通信的原理

光纤通信的原理是以光为信息的载体,实现信息的传递。光纤通信是以光导为传输媒介的有线光通信,其构成主要包括纤芯、包层、涂层,其原理就是利用纤芯内的全反射衍射,从而实现远距离的反射信号发射接收,实现了信号以光媒介为载体的传输,也就是光信号的传输。当前光纤通信技术主要包括光纤接入技术、光纤传感技术及波分复用技术。光纤接入技术能够满足数据处理和多媒体图像对传输带宽的需求,提供多种窄带业务。光纤传感技术通过传感器完成信息传输。波分复用技术在不同的信道通过光波进行信息传输。

三、光纤通信技术的特点

1.抗电磁干扰能力强。光纤的原材料是由石英制成的一种绝缘体材料,绝缘性好、不易被腐蚀。光波导既不受人为释放的电磁干扰,也不受电离层的变化和自然界的雷电干扰及太阳黑子活动的干扰,还可用其与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆,这对于强电领域的通信系统特别有利。

2.频带宽、通信容量大。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到10Gbps。光纤的通信容量可以达到微波通信容量的几十倍甚至更高,且光纤的带宽却要比电缆或者铜线大许多。单波长光纤的通信传输系统中发挥不出带宽的优势,现在密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量,光纤通信技术具有频带宽、通信容量大的特点。

3.保密性好。传统的电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,容易被窃听,保密性差。而光纤传输过程中不会出现串扰情况,也不会由于光信号的泄露而丢失信息,更不会被窃听,保密性好。

4.损耗低、成本小。作为当前主流的信息传递媒介,光纤通信技术有着损耗低及施工成本低的高性价比优势。光纤的构成主要为石英,与其他传输介质相比,石英有着损耗低的优势,如果以后再发展成极低的非石英损耗传输介质,还可以再降低损耗。

四、光纤通信技术在多领域中的应用

1.光纤通信技术在广播电视网中的应用。光纤通信技术凭借本身优势,已逐渐成为当前广播电视网中的主流信息媒介传输方式。在广播电视领域现阶段,光纤通信技术已形成了以光纤网络单元模块为基础构成的网络新型建设,在电视台节目数字化不断进展的今天,这样的网络新型建设有助于向电视台提供更高质量的电视信号传输质量,为高质量的电视音频制作提供技术支持。

篇(4)

在信息化极速发展的当今社会,无线通信技术已经普及到各群众的生活中。无线通信技术不再局限于用于语音通话方面,它已经全面运用于商业、生活、金融及工作中。移动电话,语音通话,数字电视,网络通信,数据交换等,都随着无线通信技术的平台繁衍而生。人们只需要一个可以移动或者固定的终端设备,在任何地点,任何时间,即可享受无线通信技术带来的语音或视频通话,数据及交换,图像和传真等便利服务。我国的无线通信技术是个循序渐进的过程,了解我国无线通信技术的发展历史对无线通信技术的应用和发展趋势是必要的。

一、我国无线通信技术的发展历史

我国的无线通信技术最早是从固定模式开始的,大致上通过了五个发展时期才进入移动式模式。

第一个发展时期是在19世纪50年代初,当时只有利用短波频和电子管技术进行无线通信。并且因为技术和设备不够成熟稳定,没有得到普及应用,仅用于军事用处。50年代末,才通过实验研究出现了单工汽车公用移动电话系统。

第二个发展时期是19世纪50年代至60年代,此时出现了半导体的UFH450MHz,出现了公用电话网,就是所谓的通过有线连接终端进行传输语音通话的公用电话系统,并向移动电话的发展迈了一大步。

第三个发展时期是19世纪70年代至80年代,这个时段我国借鉴美国的视频段技术,引进了科学家贝尔的蜂窝系统概念,经过实验,将视频段提高到了800MHz,为后期的视频传输奠定了基础。

第四个发展时期是19世纪80年代至90年代中期,这个时段是第二代移动通信技术大力发展的时期。出现了GSM等系统,并运用于个人通信业务中。

第五个发展时期是19世纪中期至今,这个时段是无线通信技术发展时期,随着科技日新月异和通信技术的飞速发展,出现了第三代移动通信技术。如3G,UWB,WLAN,WiMax。移动终端设备也越来越精巧。

二、无线通信技术在我国的应用

我国现行的无线通信技术大致有以下几种:

(一)较早时期出现的红外线传输技术。它是通过短距离的数据交换。21世纪初期我们应用于我们的移动手机中。它虽然耗能小,但是受距离远近的控制,而且传输速度较慢。

(二)蓝牙技术。蓝牙技术能实现全双工传输技术。它主要用于移动手机、无线耳机和电脑上,进行无线的信息等传输交换。简化了移动设备和终端设备与网络之间的通信技能,实现了数据通信高效传输功能。

(三)WLAN的接入。WLAN即是我们所说的无线局域网。用户可以通过无线电波作为媒介接入无线WLAN网络,它是通过RF射频技术,利用存取架构的简易化,使信息快速的达到用户终端。在大型的酒店、机场或商务场所基于IEEE802.11的标准随时随地共享无线局域网带来的高速快捷的网络体验。虽然WLAN得传输距离只有几十米,但它是通过一个或者多个无线端口接入,具有传输的高速性。我国的WLAN技术相较于外国正处于初步引进阶段。而我国大多数城市还没有接入这种无线通信技术。

三、无线通信技术的发展趋势

(一)网络融合。由于技术和开发原因,我国现有的无线通信技术有由电信推出的3G业务TD-SCDMA,该无线通信技术能为广大客户提供高速的语音通话、数据传输和多媒体等覆盖广的无缝率移动业务。是广大用户使用率最高和最频繁的无线通信技术。但此无线通信技术受诸多产业链的影响,要利用流量数据KB实现,技术方面还未形成大规模的趋势。而由外国引进WLAN无线通信技术,虽然可以随时随地享受高速的中距离网络接入服务,但网络具有局限性,覆盖率低,仅在我国一级城市应用,在我国二线城市还很少普及运用。其次,在19世纪出现的使用脉冲无线接入技术的UWB无线通信技术,可以实现近距离10米的极速无线接入服务。根据各无线通信技术的不同功能,我们可以对各种网络无线技术进行统一融合,互补长短,将无线通信技术广度和深度完美结合化。做到客户全方位的需求,以提高无线通信技术市场需求。

(二)无线高频谱接入,主要用于GSM和CDMA网。无线频谱是指在频率3000GHz下通过空间进行传播的无线通信技术。它是靠电磁波进行传输交换。无线高频谱有14个频段,可以在同一时间供多个客户端同时使用,而不影响其传输交换速度。提高了使用无线通信技术的时间间隙问题。

(三)宽带无线接入,由于用户都具有大的移动性和不同的需求性,无线通信技术发展方向必须是以满足市场需求的发展。当前主要的无线宽带技术有3G,UWB,WLAN,WiMax。他们都有各自的优越和技术性。都具有覆盖广,传输快的功能。依当今网络用度广来看,3G是主导产品,主要用于蜂窝移动通信。它的无缝性是大多二线城市注重的,也是我国无线通信技术广度发展的方向。而UWB的短距离高速度是我们深度技术的发展方向。WLAN在某个局域或商务上极具作用。WiMax主要用于城域网,成本低,通过网络塌能达到数英里的网络覆盖。是当前最好的一种蜂窝数据网络。

四、结束语

在当今的经济飞速的时期,无线通信技术不仅要综合各个网络技术的优越性,更要合理的规划发展方向。符合各大区域,不同用户群的多功能化和个性化。使无线通信技术多元化和一体化得到全面运用,为我国经济发展做出更大贡献。

参考文献:

[1]张嘉. 现代化无线通信技术发展现状及趋势研究[J]. 电子技术与软件工程,2013,19:44.

[2]杨博,王磊,杨创业. 我国无线通信技术的发展和应用研究[J]. 电脑知识与技术,2010,18:4912-4913.

篇(5)

关键词:

通信网络技术;通信创新;技术应用

0前言

现代网络通信技术随着全球研发的不断投入进入到新的发展领域,以云计算、物联网、下一代互联网、下一代移动通信等核心关键技术的不断发展进入到一个新的阶段,同时技术的发展不断推动着各个领域的应用,从而促进各个领域生产和通信水平的提升。

1现代通信网络技术的创新

1.1云计算

云计算以资源租赁、任务托管、外包服务为核心,成为分布式计算、网格计算之后的现代通信网络重要的发展领域。云计算整合分布各处的资源,建立符合用户设置的环境,从而满足现代个性化的用户定制需求。同时,还可以高效的利用闲置不用的资源。云计算通过发展生态服务,为用户提供合适的解决方案。云计算支持广泛用户接入,能够以很小的管理代价来发展给用户的使用,而且可以弹性计算,按照需求来进行收费。云计算在平台方面提供多层次的分级服务,用户可以利用底层基础来进行自己针对性的开发。用户可以按照租赁的形式来寻找专业的云计算公司进行选择服务。云计算现在已经是各大互联网技术公司主要发展的网络通信技术。国外亚马逊和微软公司,国内的阿里云和腾讯等也在迅速的发展,在企业的方案解决中正在不断推广和使用,是未来大力发展的对象。

1.2物联网

物联网技术利用现代网络通信技术,通过将物体与互联网的数据库进行连接,从而实现对物品的大规模数字管理,如定位、监控以及跟踪等。物联网技术主要通过射频识别技术、红外扫描系统、激光扫描设备等实现对物品信号的输入。物联网技术依托现代多媒体技术和宽带网络通信技术,来挖掘和处理海量的数据。随着图像处理和数据挖掘的不断突破,物品采集的传感器技术得到大幅度的提升,物联网与现代终端的连接便于用户对设备的控制,实现万物互联的场景。物联网的未来更是丰富,城市交通的优化、区域资源的合理利用、智能家居等各方面的应用都是未来的突破点,现在又有智能医疗、智慧农业等各个方面的应用。物联网技术通过连接物品到物品,实现物品的智能化管理,进一步的实现人与物之间的信息互联,从而实现物品与人,人与现实之间的高效信息交互,从而实现对万物的高效、节能、安全以及环保多方位一体的综合管理,实现全球万物的智能识别、定位跟踪以及监控管理。

1.3下一代互联网

IPV4为核心的互联网在现代互联网的发展中面临网络地址不足、安全漏洞频繁以及网络服务质量差等缺点,使得各个研究团体大力发展下一代互联网技术,主要有IPV6网络,美国等国家设计的FIND/GENI等新兴互联网体系结构。下一代互联网的发展构建主要关注路由可扩展性、网络安全、内容与隐私保护。设计过程要利用新兴的技术,异构环境、普适计算、移动接入以及海量流媒体等技术,保证通信网络的高可靠性。要具有动态循环中的低耗能机制,能够在不同传感器和网络之间实现异构互联,而且要在大规模的数据处理和节点控制上实现协同。互联网的结构体系要有多维扩展特性,能够满足未来大规模网络安全可靠的通信传输,实现更快、更强、更安全的通信网络体系。

1.4下一代移动通信网络

下一代通信网络主要以软交换为核心,提供包括数据和多媒体分组技术的网络架构,是未来通信技术的发展方向。通过分组传送、控制多项功能从业务中分离,提供开放开源的结构,实现网络的互联互通、移动互联以及自由接入服务提供商。下一代移动通信网络技术可以极大的降低通讯成本以及居民的上网开销。下一代的移动通信技术具有语音数据、固定与移动、点到点等多业务模式,具有移动性、兼容性以及安全可靠性。改变传统智能互联网业务的呼叫控制分离的基础概念,通过将网络分组,多样接入用户,来实现多用户层的互联。下一代互联网技术能够更好的利用带宽,业务的产生、布置和管理更加的灵活高效。下一代移动通信网络能够与PSTN、ISDN以及GSM实现连接,保证数据传输的方便。通过VDSL,FTTH,FSO以及WLAN技术的实现来实现宽带接入,保证高速的数据传输。软交换技术基于新的网络分层模型,即接入与传送层、媒体层、控制层以及网络服务层四层,通过对各种功能的不断集成,两个的实现业务融合和业务转移。

2现代网络技术的应用

2.1现代通信网络技术在电力系统的应用

现代网络通信技术通过将PLC网络和通信技术的结合,在电力系统的信号处理中发挥着巨大的作用。电力系统通过特定的频带将信号和数据送达目标,网络通信设备通过OFDM等实现对信号的调制,将调制信号解调和还原来实现传输和接收数据,从而筛选出需要的数据信息。现代通信网络技术在信号的传输中,通过新技术的用用,将信号的传送效率进行了大幅度的提升,从而推动电力系统的发展。

2.2现代通信网络技术在企业管理的应用

现代企业的发展伴随着大规模连锁店的铺展,实现总店和分店之间的数据传输离不开现代通信网络技术的支持。TCP/IP技术可以有效地解决不同设备间的通信问题,将网际和主设备之间通过程序界面连接。企业在不同店面之间的通信通过拨号连接,并且在总店的客户端中实现对数据的储存,分店之间通过拨号连接实现数据信息的互换。程序首先将总店的数据从服务器中提取出来,继而传送到本地的数据库中,利用拨号连接的方式传输到各个分店。只有总店可以实现数据的存储,分店通过拨号实现对总店存储数据的提取。只需要简单的网络设备便可以完成,从而节省企业的硬件花费,降低不必要的输出。重要的是,该方式可以提高企业的经营效率,拓展企业业务。

2.3现代通信网络技术在航海导航的应用

船舶在航海过程中,由于航行海域没有有效的参考,容易出现船只在航行过程中迷航的情况,从而引发海上事故。海事救援船通过配置先进的通信系统,能够及时通过导航系统来精确定位,从而向海事管理部门发送信号来保证救援的及时到达。军用舰船通过现代通信网络技术,也可以保证任务的迅速执行。传统的舰船导航系统主要采用串行口来保证数据信息的传输,虽然连接方式简单,但是依然能够保证数据的可靠性。不过数据的传输速度和安全性能相对较差,在现代化的军事作业舰船中是无法满足作战需求的。大规模的发展CAN总线的通信技术,可以进行远距离、高可靠和高安全性能的数据传输。而且该方案建设成本具有一定的经济性,特别是运营成本低。实际应用中,还可以通过混合以太网等多种技术来更加高效地提升数据传输速率和安全性。

2.4现代网络通信技术在网络监控中的应用

网络监控系统在实际的应用中也越来越广泛,现代的网络监控技术主要是通过嵌入式开发系统、报警系统以及数据的管理和传输系统来构成。相对传统的单纯依靠摄像头来进行图像传递的方式具有很好的灵活性和便利性。现代智能终端技术的发展,也是的网络监控的数据通信从单一的用户坐班式的观测,将用户从空间上得到解放,而且可以确保用户在任何时间和区域都能够实现对所要观测区域的观测。现代无线网络技术的发展可以更好地解决移动端的数据传输问题,而且可以通过移动端来实现对网络监控的控制,来进一步保证监控的效率和目的。

3小结

现代网络技术未来仍然会有巨大的发展空间,新型的网络通信技术的发展,也会不断地催生新的行业应用。如云计算对现代企业数据处理的贡献,物联网大大发展了现代的智能家居等行业。下一代移动通信网、下一代互联网等技术突破会为未来网络通信技术的持续的迭代更新,创造更加灿烂的技术发展,从而实现更加广泛的应用。

作者:师浩瀚 单位:重庆邮电大学通信与信息工程学院

参考文献:

[1]林闯,苏文博,孟坤等.云计算安全:架构、机制与模型评价[J].计算机学报,2013.

篇(6)

(1)PROFIBUS:是OSI型FB的一个标准,它可以让数据实现快速传输,从而为配电自动化的早日实现奠定了技术保障。其组成部分有以下三种:①PROFIBUS—DP通信协议,使配电设备的自动化系统具备了高速数据的传输这一功能,并且它自身带有高性能诊断与组态的功能,以及允许构成的单主站与多主站的系统功能,因此,它可让配电自动化能早日实现;②PROFIBUS-PA就是将传感器与执行器用一根线进行连接,将其当作数据传输与供电的总线。因它对现场设备的动作工位进行描述,并对参数PA行规数据进行传输的一种协议,所以其安全性较高,并且它还有经总线供电给现场设备的这一功能;③PROFIBUS—FMS通信协议的作用是为现场通信,其优势是在范围大、较复杂的系统中也能适用。它可为用户提供具有强大功能的、选用较广的通信服务。(2)ETHERNET:它本身有OSI性、实时性等特点,属于数字式的一种互联网络,其具有的优势:①传输速率较高,因此在配电网中得到广泛应用;②现阶段的ETHERNET还具备许多开发技术支持的优点,其开发工具和环境的选择行较多;③ETHERNET网络系统配套的硬件选择也较多,并极具经济效益;④可与计算机互联网技术实现高度融合。因此,ETHERNET在电网的调度自动化中被广泛应用。(3)LonWorks:可集成传感器、设备及现场这三种网络,还可通过多种传输的介质实现通信传输这一功能;因LonWorks支持很多类型的拓扑结构,故可将其应用于复杂拓扑结构配电网;LonWorks是以电力线为介质,进行通信传输而控制信号的一种技术,其在配电系统内的应用比较广泛,从而大大提高配电通信系统的成功传输信息的机率。

1.2光纤通信网技术

1.2.1FCN光纤通信可有效地解决电网中分散点较多,以及进行远距离的通信等问题。FCN是高速率数据传输的一种网络,其传输容量较大,可为配电系统中大容量的数据传输类通信给予技术支持;FCN的抗外界的干扰性较强,具有较小的误码率,可适用在繁华区的配电网内,从而减少干扰因素导致的问题,保持配电的稳定性。

1.2.2AONAON是基于FCN而逐步发展的全光纤通信技术,AON不处理任何的信息内容,进而是自己成为业务透明性高的网络。AON的优势有:开放性强,因此本质上可实现完全透明,并可同时兼容那些速率、协议、调制频率及制式均不相同的信号,更能让PDH、ATM及SDH存在于同一光纤的设施中;AON结构灵活,可随时增加新节点;AON传输质量较高,可高速扩增传输容量,从而为达到配电通信系统的大容嚣数据高速传输而奠定技术保障等等。

2应用优势

计算机通信技术应用于配电网中,所具有的优势有:⑴可靠性较强:可增强配电网通信中的可靠性,计算机通信技术可克服传统的通信技术中常常受到外界干扰等一系列的问题,其抗噪音、抗电磁、抗雷电等能力较强,从而实现配电网通信运行的安全性和稳定性;⑵灵活性较强:把计算机通信技术应用于配电网中,可增强通信灵活性,可让通信系统在安装、调试、运行及维护等工作上更加快捷方便;⑶实时性:计算机通信技术在配电网自动化中应用,可提高配电网通信的传输速率,进而增加了网络运行实时监控及在线分析等功能,增强配电网的通信实时性;⑷经济性:在配电网中采用计算机通信技术,能考虑利用原来主网通信的资源,将其实行主配网的合理规划,降低其投资成本,因此经济性较强;⑸双向性:把计算机通信技术应用在配电网中,可让配电自动化系统的各层次间实现双向通信,让通信系统可保持双向通信能力。

篇(7)

二、网络通信技术在网络视频监控技术的应用

现在各行各业都在像数字化智能方向迈进,网络视频监控技术的发展使这一想法得以实现,如今网络视频监控技术已基本成型,无论是在安防、智能系统还是在外空间探寻都有网络视频监控。通过网络视频监控可以直观快捷了解所监控区域情况,同时闭路网络视频监控可以为公安系统破案提供方便,对于超速、闯红灯等违规情况可以拍照并联网处理,为交警部门执法提供了便利。我国的安防产业发展很晚,在很大程度上是受经济影响,而那个时代的安防却更多地是人防,根本没有电子科技的电子安防。1980年左右,在沿海以及经济发达城市,利用自身的优势结合未来趋势发展了安防产业基地。直到2000年左右,安防产业有了新一轮的变革,此时高科技电子产品、数字网络产品已是玲琅满目,给新一代的安防提供了良好的技术条件。但是此时的安防仍然满足不了现代社会的需要,现代社会需要的是远程移动视频监控。随着3G的发展和推广,远程移动视频监控的建立得以实施。由于网络视频监控还具有很大的发展潜力,不少移动设备制造商已加入新一代视频监控系统的开发。

三、网络通信技术在IP电话上的应用

IP电话是IP网络,通过TCP/IP协议来传输语音消息,在实时应用中。IP电话的原理是人类的声音信号转换成数字编码信号,然后提供数字化的信号“分组”和“打包”,信号将传递至中心服务器,继而由中心服务器将信号发给接收人。当然在接收端也需要遵循转换解码信号合成、信号恢复等操作。而IP电话的好处就是收费低廉,普通电话网是为电话通信而建设,普通电话网的建设需要大量电话线路还需要交换设备、传输设备、中继设备以及维护设施,故而普通电话通信的成本就会提高,而IP电话是建立在互联网的基础之上,不需要复杂的通信线路和设施,因此收费较低廉。另一方面,普通电话一旦接通就开始计费,只要用户不挂断就一直计费,线路利用率非常低,浪费了大量通话时间。而IP电话采用数据压缩并以数字化形式发送,同时利用网络的快捷语音传送,使得线路利用率得到大幅度提高。IP电话在通信领域具有很大的发展潜力和发展空间,尤其在长途通信上,其低廉的价格备受用户亲睐。

四、网络通信技术在射频识别上的应用

无线电频率识别(RFID)是概念已二维条形码扫描相似,但是扫描特殊的条码被使用的扫描信号,可以发送到RFID阅读器。RFID读取和录入设备并连接到目标上的RFID使用的RFID标记发射频率的结构是一种简单的无线系统,RFID作为无线通信技术被广泛用于各个行业,使用独特的商品标签传输的信号,可以方便、高效的网络管理物流项目或确定不同的项目的商品。一些特定的射频标签可以随身携带甚至植入人体体内,以此可以制作身份识别卡。射频识别技术对于物流管理有着极其重要的意义,运用射频识别管理系统可以保证以低廉的成本及条件按照精准的时间运送至正确的客户。由于射频系统不兼容,不同厂商生产的射频识别有着不同的频率和标准,如果对射频识别加以标准化,那么射频识别将得到广泛的应用。

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2014年初的巴塞罗那世界移动通信大会中,由李跃总裁在GTI上的融合通信这一概念,当时并未引起较大的反应,但是这预示着中国移动拥抱互联网战略格局已经进行,融合通信可谓是关键点。融合通信技术是将计算机技术及传统式通信技术有机结合,从而形成新型通信模式,计算机网络及传统通信网络融于同个网络平台,达到各项数据传输及适应各类应用服务。此项技术可以帮助企业把通信系统及IT基础设备集成化,构建融合及涵盖广泛的企业通信平台,可以随时应用网络中诸多服务,从而提升通信效率。

一、融合通信

融合通信网络融合性强,可以把全部终端统一至同个网络上面,从而施以统一管理及维护,实现设备投资重复利用;融合通信功能扩展性大,可以把通信功能良好的嵌进应用系统中;融合通信网络多样化,此网络不只是IP网及Internet和固网,还有各类无线网络。如图1所示,融合通信简视图。

二、融合通信业务应用及网络构架

1、融合通信业务应用。融合通信关键是基于终端原生方式而存在,也就是终端在出厂时已经有着融合通信功能,各类用户不需要订购业务及下载应用就可以使用,核心应用是包括新通话及新消息和新联系这三方面。新通话,此项核心应用主要是以VOLTE为核心,并且提供各种网络环境下支持高清音频及视频与多方面通话功能,可以吸取RCS国际标准化定义,从而提供通话中切换及信息收发等各类新功能;新消息,此项核心应用部署均是以OTT应用作为关键参考目标,提供各种多媒体格式信息收发,并且有着传统一对一及群发通信能力,新增了群组聊天及公共账号交互等各种新型社交功能。因为考虑到移动运营商目前已经构建的飞信及企业飞信等相关业务平台,融合通信业务在对应的新消息方面秉承及发展早期飞信业务基本功能,针对于多媒体格式文件及传统短信和彩信业务等发送进行相应的功能扩展;新联系,此项核心应用是基于真实手机号,丰富联系人类型中充分展示个性化及实名制群组,从而得到公众服务信息,建立新型社交及公众信息服务接口,实现全面公众联系网络。

2、融合通信网络构架。第一,用户及设备接进层。开发接进网关及对应软件客户端和终端设备,加上各种数据网关等,并且兼容已经部署的各类系统应用协议及端口,达到用户及现有的设备标准化接进;第二,接进控制层。接进控制层通常都是融合通信系统诸多基础性构件,提供对应的目录服务及语音和数据,加上视频及接进控制和通信资源调度,再者就是安全防护及终端设备管理等方面的功能,通常是部署在通信系统及业务系统间;第三,业务支撑层。不同业务种类需求提供语音及数据和多媒体,加上协同工作和消息统一化及协同办公等相关的业务类型,并且提供了开放式接口及用户业务软件连接,这时则用户可以把通信系统嵌进自身业务软件之中。如图2所示,融合通信网络建设简视图。

三、融合通信在企业中应用优越性

1、整合ICT能力,加强系统融合。企业应用可谓是IT及CT这两者有机结合的契机,经过融合通信的企业,能够把各种语音及数据网络施以集成化,以致通信能力及企业运营流程是紧密相连。把通信能力嵌进企业内部流程能够在本质上提升企业运营效率及效果。融合通信最关键的就是可以充分整合企业中的ICT能力,从而适应各种应用要求及需求。集成E-Mail及传真与语音邮件等方面数据通信应用,目前E-Mail是众多沟通核心,经过融合通信能够在E-Mail中接收到全部媒体信息,话机语音信箱更是可以被自动转换,转换至WAV文件上,从而送达电子邮件账户方,传真可以被转换为PDF及TIF格式文件,在E-Mail中进行接收及发送。可以说E-Mail是用户接收全部媒体信息的主要通信中心;集成企业现存IT应用环境及应用软件,声音及数据的融合,网络也就成为了更加开放的新世界。早期传统式模拟线路及综合业务数字网进行维护时则需要更大的成本,兼容性偏低,网络电话能够很好的及企业现存GRM及ERP进行通讯,及IP和IP Centrex进行连接,电话响时则可以在PC及数据库间得到客户全部信息,或者是及相关软件集成,在Outlook中采用点击呼叫功能,从而发起电话呼叫,并不需要在传统话机上进行按键。除过可以把各种应用软件及传统通信设备进行无缝连接和集成,网络融合更能降低企业外界的通信费用,从而提升员工工作效率及效果;运用任何设备在任何地方呼叫,融合通信最大的特征就是支持任何设备在任何地方进行呼叫,这除过传统式电话及IP电话,可以运用PC及笔记本和移动电话等发起及接受电话呼叫;开放标准,并不受厂商及运营商方面的锁定,传统通信设备总是具有封闭式系统及协议,只需继续应用厂商系统则厂商就会锁定其产品,这也就出现了诸多集成及互联互通的问题。融合通信通常是具备开放式协议及标准的,不只是具备更大的选择性,其应用中还提供了完全透明性,不同的设备及子系统之间集成代价充分降低。

2、优化工作流程,促进协同办公。1)有效沟通,提升团队协同性。融合通信应用可以节约员工时间及成本,提升移动员工生产率,加强全部员工通信方式,从而促使企业可以及各级客户保持非常适当的联系,提升客户响应速度及员工工作效率。协同工作通常是遭遇到某些未能预测到的问题。融合通信系统中能够随时感知对应伙伴们工作状态,构建呼叫等待队列,将呼叫前传至另一台移动设备上,这些都是非常简单的,从而提升客户呼叫满意度,更能准确的在团队内部传达各类信息,最终得到相应的反馈。2)及时沟通,提高业务连续性。从特定客户方面来讲,若是想要得到更好的服务则就需要企业在不同的时间内调配不同部门员工。这样的调配及时、灵活,才能让客户感到企业的活力。从企业方面来讲,偏低效率的工作人员调配则是将不适宜的员工派遣至高价值客户服务,这时则极有可能出现灾难。高效率客户联络策略,能够促使企业持续加强人力资源成本,以便为客户提供更为优质的服务。3)提升效率,促进商业模式转型。融合不只是技术及应用方面的融合,从而获得用户及市场的认可与接收,更是融合理念及实践,企业扩展业务及服务,降低成本,构建新型高效运转机制,这些对企业来讲都是有着极大现实意义。融合并不是简单的网络融合,更是各类应用功能的融合。不只是可以改善企业办公模式,更是可以充分渗进企业生产系统间,从而促使总体企业运作模式的转型及改革。融合通信改变了早期传统式商业模式,企业能够很快的实现及客户和合作人的及时沟通和交流,从而促使企业抓住商业机遇。4)简化运行维护,降低管理成本。IP融合通信关键是在于,通过IP技术的应用,能够用一张网除了所有通信需求,提升网络利用率,让日常使用的各类通信方式可以更为紧密的集成,这也说明更为便捷,成本降低。实际上最关键的是使用及管理优势使得成本降低,IP语音设备可以快速且便捷的完成极为复杂的电话管理任务。

结束语:融合通信属于一种可以将计算机技术及传统通信技术集成的新型整合通信模式及处理方案,具备极强的灵活性及集成性和实用性,能够给企业客户带来新型通信体验,从而简化交流及沟通方式,提升沟通效率。融合可以将企业内部诸多通信模式进行整合,从而统一至同个平台上,实现互通互联,提升沟通过效率且节省沟通成本,实现企业综合竞争力的提升。

参 考 文 献

[1]田靖臣,于俊兵,刘宝柱.基于IP融合通信技术在电力通信网的应用[J].天津电力技术,2012(9).

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【关键词】

光纤通信;电力系统;应用

电力通信系统作为我国当前电力体系的主要管理运营方式以及提供商业化管理的必然需求,在我国的电力系统内部已经得到了广泛的普及。光纤通信作为一种现代科学高度发展的标志,特别是在通信行业具有重要的里程碑意义。由于光纤通信具有信息量大,通信速度快,损耗小,稳定性强等原因,在我国的各个通信领域都有着良好的表现

1电力通信网络的构成特点

1.1电力通信的主要类型与方式

电力通信的主要方式主要包括以下几个方面,从电力的通信方式的角度上来看,主要是使用了电力波线作为载波来进行通信,其实质就是通过输送一定工频的电流,在通过各种信息波的载波机来相互转换,将弱化的电流转化为强化的电流,从而实现电力线路的传输工作。由于电力波的通信方式具有十分高的可靠性与稳定性,在我国的电力通信网络的整个网络构建中也是处于一个较为重要的地位。除了载波通信外,另一种较为常见的电力通信方式为光纤通信,光纤通信尽管在我国的应用时间不过二十余年,但是由于电力通信具有十分明显的优点,特别是在通信过程中损耗小,稳定性更强,信号更加准确,再加上其发展前景广阔,所以逐步受到了各个电力系统的青睐,逐渐发展成为一种主流的电力通信方式。

1.2电力通信的网络特点

要想了解电力通信网络的构建中光纤的实际应用情况,就必须先了解一下电力通信的网络特点。电力通信作为电力系统的管理系统的主要承担者,肩负着联系电力系统内部信息调动的重要使命。从这个角度上来看,电力系统相比于其他领域的公司对于通信网络的要求要高许多,这也决定了在电力通信的网络设置上应该追求较为高效、实用、稳定的通信方式。根据我国当前电力通信网络的建设情况来看,由于电力通信网络的专业特殊性与要求质量等原因,其实际的通信质量与通信水平也确实已经大幅超过了其他的相关行业,并且电力通信具有耐冲击性以及传送范围更加广泛等特点,所以在建设电力通信网络的也要着重考虑这些方面。

2光纤通信技术在电力通信中的重要作用

2.1电力通信系统的网络结构过于复杂

电力通信系统网络建设中一个较为明显的问题就是网络的结构较为复杂,这也决定了其对于网络通信的质量要求以及稳定性要求。由于电力通信网络需要对于多种不同的信息同时进行处理,这就需要许多不同的设备协同作业,而不同设备与设备之间存在着各种连接方式以及信息的转化方式之类的问题,匹配的实际难度较大,再加上整个电力通信网络的网络信息量较大,内部实际同时处理的数据极为复杂,所以这就造成了电力通信的压力较大,必须要寻求一种能全面提高网络通信效率的通信方式。

2.2电力通信系统具备更高的可靠性与灵活性

电力通信系统由于承载着电力系统的稳定与安全的重大责任,所以往往具备着可靠性以及安全性的特质。由于电力供应系统的特殊性,作为国家重要的能源输出与控制单位,电力系统在很大程度上控制和影响着国家社会生活的方方面面,更是影响着生产力的提升速度与质量。稳定的电力供应带给一个地区的不单单是生活的高质量保障,更是工业生产更高的经济利益的有力保障。所以说电力通信系统的发展应该也必须具备可靠性原则与灵活性原则。

2.3电力通信系统的耐冲击性较强

电力通信行业具有一个特点,特别是我们在用电中常会体会到。由于用电的时间在一年之中存在着高峰与低峰,所以从全国的范围来看,电力系统的通信冲击性十分强,特别是在用电高峰时期与低峰时期的通信数量区别,会在很大程度上影响通信的质量与稳定性,这也是电力通信过程中风险较为高发的时间段,由此可以判断,电力通信行业也必须具备耐冲击性。

3光纤通信技术在电力通信中的技术应用

从电力通信的系统信息的处理方面来看,其实由于电力系统的信息量主要是以继电保护以及话音的信号为主,这与其他的行业通信类型相比应该属于较为简单,信息量较小的一种。但是,由于电力通信行业主要运营中不能够出现中断,否则会极大的影响一个区域的正常生活与发展,所以必须要在根源上做好通信稳定性的问题,这也是由电力通信系统的时效性原则主导的。由于时效性原则的客观存在,即使信息量要求不大,也往往对于通信系统的网络建设要求较高,以此来降低出现通信不畅造成大量经济损失以及社会综合效益损失的风险。

3.1波分复用技术

波分复用技术是光纤通信技术中较为重要的一种技术,其特点是可以将多个不同的光信号进行汇聚,即使是不同频率的光信号之间也不会相互影响,并且最终将这些信号汇聚到同一根光纤上,然后在进行传输作业。由于这种传输技术在很大程度上避免了光纤的损耗。波分复用技术将光波作为信号的载波进行输送,可以在信号的接收端进行合并,再将合并好的波长进行各自分离,最后再还原成原有的信号,这就实现了多种信号的无损运输。由于波分复用技术可以在一根光纤上实现双向多信号传输,大大提升了通信效率与通信质量,降低了铺设成本,所以在电力通信中具有重要的实用价值与意义。电力通信系统的基本特点也决定了其通信要求质量较高,稳定性以及能耗的要求也比较有代表性,特别是对于电网的调度的自动化系统,对于网络的速度也具有一定的要求。

3.2同步数字技术

同步数字技术的主要原理是指将一些低级别的数字信息通过整合转化的方式提升为高级别的数字信息,最终实现不同数字信息的整合,然后将整合后的同种数字信息同步传输,不但大大提升了光纤通信的传输效率,更是提高了光纤传输的网络整体利用效率。另外,同步数字技术在实现光纤技术的复读以及技术分接中进行了一定的简化,在提升网络执行速度的还具有一定的自我保护作用,进一步提升了光纤的稳定性以及可靠性,所以逐渐成为当前光纤建设的重要技术支持之一。

3.3光纤复合地线的使用技术

在我国,光纤复合地线作为最常见的一种光纤,被广泛的使用在各行各业当中,由于光纤复合地线又被称之为光纤架空地线,其特点是在光纤的通信中包含了所有的光纤单元,并且其可靠性十分强大,在日常的使用中也几乎不需要维护,很少有损坏的情况,所以也十分适合电力通信系统的应用。但是,由于这种光纤的材料较为昂贵,综合使用成本非常高,无法被广泛的应用于整个行业的建设中,所以一般都是被用来建设一些新修建的线路或者是一些旧线路原始改造的过程中。光纤复合地线具有两个突出优势:①就是可以作为输电线路的防雷点,可以有效防止雷电的伤害,提高耐冲击性。②光纤复合地线可以通过地线中的光缆实现全面的通信,这是其他光纤类型所不具备的。

4总结

总的来说,电力系统的特殊性质就决定了其对于通信质量以及稳定性的要求,而光纤通信刚好可以在这方面符合电力系统的需求。所以说,光纤通信在当前的科技环境下,依然是电力系统通信网络建设必然的选择。

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一、扩频通信的特点

扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号,其带宽远大于要传输的数据带宽,同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点:

1.抗干扰性强

扩频信号的不可预测性,使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰,干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽,所以即使信噪比很低,甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下,仍能不受干扰、高质量地进行通信,扩展的频谱越宽,其抗干扰性越强。

2.低截获性

扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上,传输信号的功率密度很低,侦察接收机很难监测到,因此扩频通信系统截获概率很低。

3.抗多路径干扰性能好

扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程,利用扩频码序列间的相关特性,在接收端解扩时,从多径信号中分离出最强的有用信号,或将多径信号中的相同码序列信号叠加,这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象,使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。

4.保密性好

在一定的发射功率下,扩频信号分布在很宽的频带内,无线信道中有用信号功率谱密度极低,这样信号可以在强噪声背景下,甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信,使外界很难截获传送的信息,要想进一步检测出信号的特征参数就更难了.所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时,对不同用户使用不同码,旁人无法窃听通信,因而扩频系统具有高保密性。

5.易于实现码分多址

在通信系统中,可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性,接收端利用相关检测技术进行解扩,在分配给不同用户不同码型的情况下,系统可以区分不同用户的信号,这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。

2、扩频技术的理论基础

扩频通信是扩展频谱通信的简称,频谱是电信号的频域描述,承载各种信息(如语音、图象、数据等)的信号一般都是以时域来表示的,即信号可表示为一个时间的函数f(t)。信号的时域表示式f(t)可以用傅立叶变换得到其频域表示式F(f)。频域和时域的关系由下式确定:

函数f(t)的傅立叶变换存在的充分条件是f(t)满足狄里赫莱条件,或在区间(-∞,+∞)内绝对可积,即 必须为有限值。

扩展频谱通信系统是指待传输信息信号的频谱用某个特定的扩频函数(与待传输的信息信号f(t)无关)扩展后成为宽频带信号,然后送入信道中传输;在接收端再利用相应的技术或手段将其扩展了的频谱压缩,恢复为原来待传输信息信号的带宽,从而到达传输信息目的的通信系统。也就是说在传输同样信息信号时所需要的射频带宽,远远超过被传输信息信号所必需的最小的带宽。扩展频谱后射频信号的带宽至少是信息信号带宽的几百倍、几千倍甚至几万倍。信息已不再是决定射频信号带宽的一个重要因素,射频信号的带宽主要由扩频函数来决定。

由此可见,扩频通信系统有以下两个特点:

(1) 传输信号的带宽远远大于被传输的原始信息信号的带宽;

(2) 传输信号的带宽主要由扩频函数决定,此扩频函数通常是伪随机(伪噪声)编码信号。

扩频通信与一般的无线电通信系统相比,主要是在发射端增加了扩频调制,而在接收端增加了扩频解调的过程。在发射端利用一组速率远高于信号速率的伪随机噪声码(Pseudo Noise Code,PN码)对原信号码进行扩频调制,一般是将信号扩展至几兆宽的频带上,然后将扩频后的信息调制到空间传输的载频上进行发送,通常发射的载频是千兆的数量级,在接收端经解调后,利用相同的PN码进行解扩,把铺开的信号能量从宽带上收拢回来,凡与PN码相关的宽带信号经解调还原为原来的窄带信号,而其它与PN码不相关的宽带噪声仍维持宽带,解调后的窄带信号再经窄带滤波后,分离出有用信号,而大部分噪声信号则被滤掉,这样使信噪比得以极大的提高,误码率大大降低。

3、扩频通信的分类

目前常用的扩频通信实现方法主要有:直接序列扩频(Direct Sequence Spread Spectrum)、跳频(Frequency Hopping)、跳时(Time Hopping)、宽带线性调频(Chip Modulation)等方式。

1) 直接序列扩频技术

直接序列扩频,就是用高码率的扩频码序列在发端直接去扩展信号的频谱,在收端直接使用相同的扩频码序列对扩展的信号频谱进行解调,还原出原始的信息。直序扩频系统的解扩采用相关解扩,这是它与常规无线通信解调方式的根本不同。在接收端,接收信号经过放大混频后,经过与发射端相同且同步的PN码进行相关解扩,把扩频信号恢复出窄带信号,再对窄带信号进行相干解调解出原始信息序列。

2)跳频扩频通信技术

跳频扩频通信技术的实现方法是载频信号以一定的速度和顺序,在多个频率点上跳变传递,接收端以相应的速度和顺序接收并解调。这个预先设定的频率跳变的序列就是PN码。在PN码的控制下,收发双方按照设定的序列在不同的频点上进行通信。由于系统的工作频率在不停地跳变,在每个频率点上停留的时间仅为毫秒或微秒级,因此在一个相对的时间段内,就可以看作在一个宽的频段内分布了传输信号,也就是宽带传输。跳频通信系统的频率跳频速度反映了系统的性能,好的跳频系统每秒的跳频次数可以达到上万跳。跳频通信系统在每个跳频点上的瞬时通信实际上还是窄带通信。其中,跳频通信的关键部件是跳频器,它又由频率合成器和跳频指令发生器两部分组成。频率合成器受跳频指令发生器的控制产生跳变的载频信号去调制信号或解调信号。跳频序列的同步是跳频通信的核心技术。

3)跳时扩频技术

与跳频系统相似,跳时是使发射信号在时间轴上离散地跳变。我们先把时间轴分成许多时隙,这些时隙在跳时扩频通信中通常称为时片,若干时片组成一跳时时间帧。在一帧内哪个时隙发射信号由扩频码序列去进行控制。在发送端,输入的数据先存储起来,由扩频码发生器产生的扩频码序列去控制通-断开关,经二相或四相调制后再经射频调制后发射。在接收端,当接收机的伪码发生器与发端同步时,所需信号就能每次按时通过开关进入解调器。解调后的数据也经过一缓冲存储器,以便恢复原来的传输速率,不间断地传输数据,提供给用户均匀的数据流。只要收发两端在时间上严格同步进行,就能正确地恢复原始数据。

4、扩频通信的应用

扩频通信是通信的一个重要分支和信道通信系统的发展方向。近年来,随着超大规模集成电路技术、微处理器技术的飞速发展,以及一些新型元器件的应用,扩频通信在技术上已迈上了一个新的台阶,不仅在军事通信中占有重要地位,而且正迅速地渗透到了个人通信和计算机通信等民用领域,成为新世纪最有潜力的通信技术之一。■

参考文献

1. 谢希仁,计算机网络(第4版)[M].北京:电子工业出版社,2003.

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