信號與通信論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇信號與通信論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

論文關鍵詞：CDMA，擴頻通信MATLAB，通信系統

 

一、MATLAB完成一個簡單通信系統仿真所需的基本工作

1.1、信道調制

首先完成的是信道調制的工作，其調制結果如下圖所示：

從上圖圖中我們可以看出，經過BPSK調制的系統性能較直接發送數據有了很大的提高。其原因是經過BPSK調制之后，在接受端的判決電平就由原來的0.5變為0，其判決電平的變化直接使得系統的抗噪聲性能有了大大的提高通信系統，所以其誤碼率跟沒有調制之前比較，下降了很多。

ber =（沒有經過調制直接發送數據的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.1967 0.14500.1733 0.1400 0.09500.0771 0.0567

Columns 8 through 10

0.03640.0189 0.0147

ber =（經過BPSK調制再發送數據的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.06880.0340 0.0179 0.01250.0056 0.0024 0.0009

Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

1.2、不同信道比較

上面進行的是在相同的信道下，未經過調制直接發送與經過BPSK調制后再發送兩種情況下系統的性能比較。接下來要進行的是經過BPSK調制以后，不同信道下系統性能比較。比較結果如下圖所示：

上圖中的兩條曲線分別是在BPSK調制下，信號在AWGN信道模型和瑞利衰落模型條件下產生的，從圖中可以看出，瑞利信道要比AWGN信道惡劣的多，在SNR提高到30dB下，系統性能還比AWGN信道下差了好幾個數量級論文格式模板。

ber =（GAUSS信道下的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.06000.0385 0.0196 0.01040.0069 0.0026 0.0007

Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

ber =（瑞利信道下的誤碼率）

Columns 1 through 7

0.12330.1420 0.1425 0.05000.1667 0.0967 0.0340

Columns 8 through 14

0.03930.0286 0.0134 0.03840.0125 0.0178 0.0098

Columns 15 through 21

0.00590.0043 0.0090 0.00430.0030 0.0015 0.0016

Columns 22 through 28

0.00590.0047 0.0011 0.00090.0005 0.0005 0.0002

Columns 29 through 30

0.00020.0001

二、CDMA多用戶傳輸系統

2.1、實現多用戶抗多址干擾傳輸，研究擴頻序列互相關性與系統性能的關系

從圖中可以看出通信系統，多用戶傳輸系統的性能會比單用戶的性能差，表現為在同等SNR條件下，誤碼率較單用戶高。同時系統的性能也跟擴頻碼的相關性有關，當擴頻碼相關性提高時，誤碼率卻隨之下降。這是因為在接收端解調時是利用擴頻碼的自相關性。在接收端利用每一個用戶唯一的擴頻碼進行接收解調，由于該擴頻碼與其他用戶的擴頻碼為近似正交，所以其他用戶的信號會被當作噪聲而去除?？梢?，系統的性能和擴頻碼的相關性是成正比關系的。

ber =（單信源）

Columns 1 through 7

0.05100.0301 0.0237 0.01480.0063 0.0023 0.0007Columns 8 through 10

0.00020.0000 0.0000

ber =（正交擴頻碼雙信源）

Columns 1 through 7

0.08450.0773 0.0478 0.02290.0106 0.0053 0.0013

Columns 8 through 10

0.00030.0001 0.0000

ber =（相關系數為0.5的擴頻碼雙信源）

Columns 1 through 7

0.21650.1672 0.1730 0.15580.1099 0.0871 0.0656

Columns 8 through 10

0.04780.0211 0.0108

2.2、研究擴頻序列自相關性抗多徑干擾的能力

從圖中和下面的ber數據可以看出，在抗多徑干擾方面，擴頻碼的自相關性是很重要的通信系統，隨著自相關性的提高，系統的性能也越接近單徑傳輸的性能。因為寬帶信號的傳輸中是受到頻率選擇性衰落的，而進行擴頻后的信號在很寬的頻譜上有著相同的能量，任意給定時間只有一小部分頻譜受衰落的影響。在時域上分析，多徑干擾是因為在不同的信道中傳輸，到達接收端的時間有延遲，不同時間到達的信號相互疊加而造成影響。而對于擴頻后的信號而言，由于經過延遲到達的信號其自相關性變差，將會被當成不相關的別的用戶信號而被濾除。而當擴頻碼的自相關性不好的時候，就會造成系統性能的下降論文格式模板。

ber =（單徑）

Columns 1 through 7

0.13230.0958 0.0903 0.06980.0497 0.0491 0.0317

Columns 8 through 14

0.04310.0345 0.0257 0.02130.0222 0.0129 0.0086

Columns 15 through 21

0.00740.0062 0.0057 0.00390.0032 0.0025 0.0019

Columns 22 through 28

0.00150.0015 0.0009 0.00090.0006 0.0005 0.0003

Columns 29 through 30

0.00040.0002

ber =（雙徑相關系數為1.0）

Columns 1 through 7

0.14370.1131 0.1344 0.09360.0832 0.0725 0.0497

Columns 8 through 14

0.03690.0302 0.0300 0.02900.0197 0.0155 0.0113

Columns 15 through 21

0.00860.0062 0.0061 0.00360.0045 0.0033 0.0024

Columns22 through 28

0.00150.0017 0.0011 0.00070.0007 0.0005 0.0004

Columns 29 through 30

0.00040.0002

ber =（雙徑相關系數為0.6）

Columns 1 through 7

0.19840.2165 0.1818 0.17860.1312 0.1244 0.0787

Columns 8 through 14

0.06800.0540 0.0620 0.04010.0358 0.0258 0.0282

Columns 15 through 21

0.02000.0138 0.0148 0.01280.0082 0.0089 0.0050

Columns 22 through 28

0.00460.0031 0.0029 0.00210.0017 0.0016 0.0013

Columns 29 through 30

0.0009 0.0006

2.3、實際系統的模擬

在實際的CDMA系統中通信系統，目前采用的是用M序列作為擴頻碼。因此在實驗中我們用32位的M序列和GOLD序列作為對實際系統的模擬，按照M序列的性質，該模擬系統總共可以容納32個用戶同時傳輸。

三、結論

1.經過調制后的信號在信道中傳輸比直接將信號進行傳輸的系統性能要好的多。

2.CDMA系統的抗多址干擾性能很好，并且跟擴頻碼的正交性呈現正相關關系，即擴頻碼的正交性能越好，系統的抗多址性能也越好。

3.CDMA系統的抗多徑干擾性能也很好，同樣地，系統的抗多徑性能也跟系統的擴頻碼的正相關性有關 。

參考文獻

[1]Theodore S.Rappaport 著 無線通信原理及應用（第二版）北京 電子工業出版社.2004 :96 – 108.

[2]樊昌信著通信原理教程（第二版）北京電子工業出版社.2008:53–76.

[3]（美）莫利斯著田斌等.譯無線通信北京電子工業出版社.2008:325–341.

[4]JhongSamLeeLeon 著 CDMA系統工程與手冊 北京人民郵電出版社.2001 :3 – 27.

[5]（美）KyoungLiKim著 CDMA系統設計與優化 北京 人民郵電出版社.2000 :45 – 67.

篇(2)

【論文關鍵詞】無線通信系統；MIMO；信號檢測；球形譯碼

0 引言

MIMO技術對于傳統的單天線系統來說，能夠大大提高頻譜利用率，使得系統能在有限的無線頻帶下傳輸更高速率的數據業務。目前，各國已開始或者計劃進行新一代移動通信技術（4G或者5G）的研究，爭取在未來移動通信領域內占有一席之地。隨著技術的發展，未來移動通信寬帶和無線接入融合系統成為當前熱門的研究課題，而MIMO系統是人們研究較多的方向之一，而且隨著MIMO系統均衡技術的出現使得這一領域出現了極大的突破。

盡管如此，在MIMO系統中，對于接收信號的處理仍然存在很大的問題。主要表現為：信號檢測算法難度大、參數繁雜。同時由于碼間干擾和多徑衰落的影響，使得均衡器在功能與性能上的要求提高了一個臺階。因此，隨著均衡技術的不斷進步，對于高復雜度信號檢測也成了必需攻克的問題。因此，本文的主要研究內容便是如何在MIMO系統中進行信號檢測，從而實現均衡技術。

1 MIMO 系統研究現狀

1.1 MIMO系統概述

自20世紀70年代以來，在一代代科學家們的不懈努力下，奠定了MIMO無線通信系統的理論基礎和可行性。從20世紀的90年代后頁起，在Foschini、Rayleigh等人的研究基礎上，世界上許許多多的科研機構與高等院校都開始投入巨大的人力物力對MIMO系統進行了深入研究。畢業論文

在MIMO技術日益成熟與先進的今天，MIMO技術的研究領域[1]主要涵蓋了下列幾點：MIMO信道容量和建模的分析；MIMO系統的空時編碼和空時解碼；MIMO系統收發數據方案設計；MIMO系統在網絡方面的研究與探究。這四個方面的研究內容雖然各有側重，但都面對著一個相同的核心問題，即針對各種復雜的無線衰落信道環境，如何更有效地利用 MIMO系統的通信結構抑制多徑衰落、增加數據速率和提高系統容量。

1.2 MIMO系統檢測算法研究現狀

篇(3)

關鍵詞：虛擬儀器，地磁場監測，分布式測量，電子郵件

 

1、前言

地磁場的異常波動是發生地震的重要征兆，對地磁場異常的監測可以為地震預報研究提供重要的數據資料 [1]。

虛擬儀器技術是利用編程軟件，按照測量原理,采用適當的信號分析與處理技術,編制具有測量功能的程序就可以構成相應的測試儀器[2],降低了儀器的開發和維護費用,縮短了技術更新周期，顯著提高了儀器的柔性和性價比[3]。

2、硬件結構

分布式地磁場異常監測系統總體結構如圖1所示。磁場傳感器通過RS232串口將計算出的地磁場方位值前期數據發送給電腦1，電腦1上的虛擬儀器軟件完成對信號的讀取、計算、分析、顯示、存儲等并通過電子郵件將相關數據傳送給遠端的電腦2。

3、軟件設計

3.1、軟件的總體功能

如圖2所示，監測系統主要有數據采集模塊、顯示模塊、磁場異常報警模塊、數據處理模塊、數據保存模塊、電子郵件發送模塊等組成。

3.2、軟件前面板

前面板如圖3所示,主要分為3個模塊:通信參數設置模塊、監測結果顯示及保存模塊、異常報警模塊等。論文參考，電子郵件。論文參考，電子郵件。設置的通信參數主要有與傳感器通信時的波特率、數據位、數據文件保存的位置、軟件異常及地磁異常時發送電郵的收發件人電子信箱地址等。論文參考，電子郵件。論文參考，電子郵件。

圖2 軟件總體功能框圖

圖3 軟件前面板

3.3、地磁場方位值的計算

地磁場方位值計算模塊如圖4所示，將VISA讀取控件緩沖區中的字符串數組讀出，截取其中第9和第10個元素，進行數制、進制轉換得到地磁場方位值，接到前面板進行顯示。論文參考，電子郵件。論文參考，電子郵件。

圖4 方位值計算模塊

3.4異常報警

將當前時刻的方位值與正常方位值相比較，如果相差5度，即認為是地磁場的異常波動，報警指示燈亮，發出報警音，同時啟動郵件發送模塊。

3.5 數據保存模塊

調用日期/時間字符串控件，讀取windows日期時間，和地磁場方位值一起寫入指定目錄的txt文件中。當地磁場異常時，觸發磁場異常邏輯為真，寫入文件控件將從此時刻開始5秒內的時間值、地磁場方位值寫入txt文件中。

圖5 郵件發送第一幀

圖6 郵件發送第二幀

3.6 郵件發送

4.實驗

如圖7所示，實驗方法為:將傳感器與電腦1串口相連，通過虛擬儀器軟件監測地磁場的異常情況，當地磁發生異?；蚪邮諅鞲衅鲾祿惓r，電腦1上的監測軟件報警，并把異常數據記錄到數據文件中，同時通過電子郵件模塊向指定信箱發送指定格式郵件，監測者在電腦2上查看相關異常郵件。做法是轉動傳感器使其與地磁場磁北指向夾角為200°，用一塊磁鐵沿著與傳感器指向垂直的方向自遠及近靠近后又自近及遠離開傳感器，記錄下整個過程磁鐵與傳感器距離、地磁場方位值、異常情況及郵件接收情況。實驗結果如表1所示。

反復實驗表明，監測軟件準確地記錄下了磁鐵靠近傳感器的過程中該處磁場的變化情況，且當地磁異常時電腦2及時地接收到了相關異常數據郵件。

表 1模擬干擾地磁場實驗

篇(4)

Abstract: The article measures the time using three timing circuit of the three time/counters of the single chip 89C52,communicates using the serial interface standard RS-232 and CMOS chip MAX232,and transmits the time to PC through the serial device of single chip . It inaugurates new area to exploiture the system source of single chip. Especially it establishes the foundation for the agility usage of time/counters of single chip 89C52.At the same time, it will promote the application of the single chip system in the military affairs area.

關鍵詞:89C52;定時/計數器;串行通信

Key words: 89C52; time/counter; serial communication

中圖分類號:TP302.1 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)17-0100-02

0引言

根據紅外密集度立靶測試系統原理,要準確的測量彈丸通過不同光幕的時間間隔,可以用多種方法實現,如CPLD器件,單片機等。在本論文中選用的是用單片機89c52來實現計時功能。89c52一般有可靠性高,易擴展,控制能力強,體積小,開發周期短,成本低等優點。在許多領域中,單片機以其體積小,指令豐富,控制技術成熟,修改方便,適應性強等特點,在現場得到廣泛的應用。鑒于這些優點,本文的測時電路系統的實現,以89c52為主[1]。

1紅外密集度立靶測試系統原理

紅外密集度立靶測試系統是利用四光幕交匯原理研制而成。紅外密集度立靶測試系統測量原理圖如圖1所示:當彈丸依次通過1,2,3,4光幕時,系統中的計時部分分別記錄相應的飛行時間,再加上光幕1和4之間的靶距、光幕2與光幕3的夾角、光幕3與光幕4的夾角等已知量,根據速度V即可以求出彈丸的著靶坐標。

2系統方案

本論文的測時電路系統的控制方案如圖2所示。系統前續電路把四個脈沖信號送入單片機,第一個脈沖信號將成為三路測時電路的啟動信號;第二個脈沖信號將終止第一路測時電路;第三個脈沖信號來到時,第二路測時電路停止工作;同樣的,第四個脈沖信號將停止第三路測時電路。這三路測時電路即測得了時間,單片機通過串行接口把時間發送給PC機,完成與PC機的通信。根據設計要求,此測時電路系統需要三路計時功能。

3測時電路硬件設計

測時電路硬件原理圖如圖2所示。時鐘電路由一個12MHZ的石英晶振和兩個30pf的電容組成;復位電路由一個30uf的電解電容、兩個電阻、一個復位鍵接至5v電壓組成。設彈丸通過第一光幕,第二光幕,第三光幕,第四光幕所得到的脈沖信號分別為第一脈沖,第二脈沖,第三脈沖,第四脈沖。把第一脈沖連接一個非門74ls04后送入89c52的T0(P3.4)引腳,此時對于定時/計數器T0來說,上升沿有效。把第二,三,四脈沖分別接至P2.0,P2.1,P2.2引腳。[2]

4通信電路硬件設計

在本文中,測時電路得到的時間要傳送給PC機,必須有單片機與PC機之間的通信電路。本文中采用串行接口標準RS-232來實現單片機與PC機間的通信;用MAX232芯片實現單片機與PC機的RS-232標準接口通信電路。

5測時電路軟件設計

設置T0以計數方式工作在模式2,賦初值TL0,TH0都為0XFF,啟動T0,用查詢方式查詢,當第一脈沖到來時,其上升沿將使T0產生溢出中斷,TF0將置1,同時用軟件清TF0位為0,停止T0,同時再設置T0以定時方式工作在模式3,賦初值TL0,TH0都為0X00,啟動T0;設置T2作為一個16位二進制的定時器工作,啟動T2。三路計時電路開始工作后等待第二,三,四脈沖的到來就會停止工作。在脈沖還沒有到來時,由于TL0,TH0是8位的定時器,在定時達到256us時會溢出,所以我們定義兩個靜態無符號長整型變量overflow-count1和overflow-count2,定時器一旦溢出,即TFX(X=0,1)為1時相應的變量就加1。用查詢方式查詢,當P2.0引腳的由0變為1時,說明第二脈沖到來,此時終止TL0;當P2.1引腳的由0變為1時,說明第三脈沖到來,此時終止TH0;當P2.2引腳的由0變為1時,說明第四脈沖到來,此時終止T2。測時電路的流程圖,如圖3所示。

6通信電路軟件設計

通信協議約定:①PC機與單片機都可以發送和接收數據;②設置PC機與單片機通信的波特率,為9600bit/s③設定幀格式:因為串行通信,單片機的串行口方式1真正用于串行發送和接收,所以幀格式為:一位起始位,8位數據位,1位停止位。④數據校驗:采用累加和校驗,每傳送10個數據就進行一次累加和校驗。⑤通信方式:查詢方式⑥為了保證數據可靠、有效,單片機開始發送時,先送一個AA信號,PC機收到后,回答一個BB信號,表示同意接收。當單片機收到BB信號后,開始發送數據,每發送一次便求校驗和。假定數據塊長度為16字節,數據緩沖區為buf,數據塊發送完后馬上發送校驗和。其中f=12MHZ,SMOD=0,波特率=9600bit/s,據此可以推出X=0FDH,TH1=TL1=0FDH。然后,初始化串行控制寄存器SCON,根據通信協議約定,幀格式為10位,串行口工作方式為1,允許接收,所以SCON寄存器初始值應該設為01010000B=050H。因為采用的是查詢方式發送和接收數據,所以發送一幀數據,應該在TI位為低電平時,將數據寫入發送緩沖器SBUF,即自動開始發送,當檢測到TI位由0變為1時,說明此幀數據已經發送完畢,此時軟件清零TI,為發送下一幀數據做好準備。在接收一幀數據時,先置REN=1,RI=0,當檢測到RI由0變到1時,說明可以從接收緩沖器SBUF中讀取數據了,此時軟件應清0RI,為下一次接收做好準備。在本次設計中,測時電路測得時間后,將與PC機進行通信,把時間傳送給PC機。因為測時部分得到的時間為整型十進制,我們把時間統一都化為二進制,把這個過程稱為二進制轉化過程。在把十進制轉化為二進制后,單片機串行口初始化,然后開始進入通信流程,通信流程圖如圖4。

7結論

本論文給出了紅外密集度立靶系統測時電路設計的具體設計過程,通過理論與實踐的結合,我們得出結論:利用單片機89c52實現測時電路系統的設計是完全可行。

參考文獻:

[1]李朝青編著.單片機原理及接口技術[M].北京:北京航空航天大學出版社,1999.

篇(5)

論文摘要：擴頻通信是現代通信系統中新的通信方式，它具有較強的抗干擾、抗衰落和抗多徑性能，頻譜利用率高。本文介紹了擴頻通信的工作原理、特點、及其發展應用。

一、擴頻通信的工作原理

在發端輸人的信息先調制形成數字信號，然后由擴頻碼發生器產生的擴頻碼序列去調制數字信號以展寬信號的頻譜，展寬后的信號再調制到射頻發送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號，變頻至中頻，然后由本地產生的與發端相同的擴頻碼序列去相關解擴，再經信息解調，恢復成原始信息輸出?？梢?，一般的擴頻通信系統都要進行3次調制和相應的解調。一次調制為信息調制，二次調制為擴頻調制，三次調制為射頻調制，以及相應的信息解調、解擴和射頻解調。與一般通信系統比較，多了擴頻調制和解擴部分。擴頻通信應具備如下特征：(1)數字傳輸方式；(2)傳輸信號的帶寬遠大于被傳信息帶寬；(3)帶寬的展寬，是利用與被傳信息無關的函數(擴頻函數)對被傳信息的信元重新進行調制實現的；(4)接收端用相同的擴頻函數進行相關解調(解擴)，求解出被傳信息的數據。用擴頻函數(也稱偽隨機碼)調制和對信號相關處理是擴頻通信有別于其他通信的兩大特點。

二、擴頻通信技術的特點

擴頻信號是不可預測的、偽隨機的寬帶信號，其帶寬遠大于要傳輸的數據(信息)帶寬，同時接收機中必須有與寬帶載波同步的副本。擴頻系統具有以下特點。

1．抗干擾性強

擴頻信號的不可預測性，使擴頻系統具有很強的抗干擾能力。干擾者很難通過觀察進行干擾，干擾起不了太大作用。擴頻通信系統在傳輸過程中擴展了信號帶寬，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、高質量地進行通信，擴展的頻譜越寬，其抗干擾性越強。

2.低截獲性

擴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，偵察接收機很難監測到，因此擴頻通信系統截獲概率很低。

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路徑信號相互干涉而造成的干擾。多路徑干擾會嚴重影響通信。擴頻通信系統中增加了擴頻調制和解擴過程，利用擴頻碼序列間的相關特性，在接收端解擴時，從多徑信號中分離出最強的有用信號，或將多徑信號中的相同碼序列信號疊加，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象，使擴頻通信系統具有良好的抗多徑衰落特性。

4.保密性好

在一定的發射功率下，擴頻信號分布在很寬的頻帶內，無線信道中有用信號功率譜密度極低，這樣信號可以在強噪聲背景下，甚至在有用信號被噪聲淹沒的情況下進行可靠通信，使外界很難截獲傳送的信息，要想進一步檢測出信號的特征參數就更難了．所以擴頻系統可實現隱蔽通信。同時，對不同用戶使用不同碼，旁人無法竊聽通信，因而擴頻系統具有高保密性。

5.易于實現碼分多址

在通信系統中，可充分利用在擴頻調制中使用的擴頻碼序列之間良好的自相關特性和互相關特性，接收端利用相關檢測技術進行解擴，在分配給不同用戶不同碼型的情況下，系統可以區分不同用戶的信號，這樣同一頻帶上許多用戶可以同時通話而互不干擾。三、擴頻技術的發展與應用

在過去由于技術的限制，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，偽碼技術已經出現，但作為相關器的“碼環”的鐘頻只能做到幾千赫茲也無助于事．近幾年，由于大規模集成電路的發展，幾十兆赫茲，甚至幾百兆赫茲的偽碼發生器及其相關部件都已成為現實，擴頻通信獲得極其迅速的發展．通信的發展史又到了一個轉折點，由用信噪比換帶寬的年代進入了用寬帶換信噪比的年代．從最佳通信系統的角度看擴頻通信．最佳通信系統一最佳發射機+最佳接收機．幾十年來，最佳接收理論已經很成熟，但最佳發射問題一直沒有很好解決，偽碼擴頻是一種最佳的信號形式和調制制度，構成了最佳發射機．因此，有了最佳通信系統一偽碼擴頻+相關接收這種認識，人們就不難預測擴頻通信的未來前景．從9O年代無線通信開始步人擴頻通信和自適應通信的年代．擴頻通信的熱浪已經波及短波、超微波、微波通信和衛星通信，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路，發揮越來越大的作用．接入網是由傳統的用戶線、用戶環路和用戶接入系統，逐步發展、演變和升級而形成的．現代電信網絡分為3部分：傳輸網、交換網和接入網．由于接入網發展較晚，往往成為電信發展的“瓶頸”，各國都很重視接入網的發展，因此各類接人技術和系統應運而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)頻段的開放性，經營者和用戶不需申請授權就可以自由地使用這些頻段，而無線擴頻技術所使用的頻段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM頻段，包括IEEE802.11協議架構的無線局域網也大部分選用此頻段．在無線接人系統中，擴頻微波與常規微波相比有著3個顯著的優點：抗干擾性強、頻點問題容易處理、價格比較便宜．而且，擴頻微波接入技術相對有線接入技術來說，有成本低、使用靈活、建設快捷的優勢，在接入網中起著不可替代的作用．

擴頻微波主要應用在以下幾個方面．語音接入(點對點)；數據接入；視頻接入；多媒體接入；因特網(Internet)接入。

四、結語

擴頻通信是通信的一個重要分支和發展方向，是擴頻技術與通信相結合的產物。本文主要論述了擴頻通信的特點、理論可行性及典型的工作方式。擴頻通信的強抗干擾性、低截獲性、良好的抗多路徑干擾性和安全性等特點，使它的應用迅速從軍用擴展到民用通信中，它的易于實現碼分多址的特點，使它能與第三代移動通信系統完美結合，發展前景極為廣闊。

參考文獻：

[1]曾興雯等.擴展頻譜通信及其多址技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2004.

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關鍵詞：FPGA，可編程控制，高清信號源

 

一、FPGA的發展史

FPGA作為一種高新的技術,已經逐漸普及到各行各業,從1985年第一顆FPGA誕生至今,FPGA已經歷了將近20多個年頭,從當初的幾百個門電路到現在的幾百萬門、幾千萬門……,從原來的上千元的天價到現在幾元的超低價,可謂是出現了翻天覆地的變化。

FPGA誕生于1985年,當時第一個FPGA采用2μm工藝,包含64個邏輯模塊和85 000個晶體管,門數量不超過1 000個,由名為Ross Freema所發明。論文格式，高清信號源。FPGA是英文Field Programmable Gate Array的縮寫,即現場可編程門陣列,它是在PAL、GAL、EPLD等可編程器件的基礎上進一步發展的產物。它是作為專用集成電路(ASIC)領域中的一種半定制電路而出現的,既解決了定制電路的不足,又克服了原有可編程器件門電路數有限的缺點。

二、FPGA技術簡介

我們都知道構成數字邏輯系統最基本的單元是與門、或門、非門等,而他們都是用三極管、二極管和電阻等元件構成,然后與門、或門、非門又構成了各種觸發器,實現狀態記憶,FPGA屬于數字邏輯電路的一種,同樣由這些最基本的元件構成。一個FPGA可以將上億個門電路組合在一起,集成在一個芯片內,打破以往需要用龐大分立門電路元器件搭建的歷史,不僅電路面積、成本大大減小,而且可靠性得到了大幅度的提升。論文格式，高清信號源。一般的FPGA內部是由最小的物理邏輯單位LE、布線網絡、輸入輸出模塊以及片內外設組成,所謂的最小物理邏輯單元是指用戶無法修改的、固定的最小的單元,我們只能將這些單元通過互聯線將其連接起來,然后實現用戶特定的功能。一個LE由觸發器、LUT以及控制邏輯組成,可以實現組合邏輯和時序邏輯;隨著FPGA集成度的不斷增加,其內部的片內外設也越來越多,內部可集成SRAM、Flash、AD、RTC等外設,真正實現單芯片解決整個系統功能的目的。所以我們所需要控制的是布線層之間的互聯開關,這也是我們編程的對象,通過這些開關來改變功能。

三、FDGA的兩大工藝分類及比較

當今的FGPA按工藝分主要有SRAM工藝和Flash工藝兩類,前者最大的特點是掉電數據會丟失,無法保存,所以它們的系統除了一個FPGA以外,外部還需要增加一個配置芯片用于保存編程數據,每次上電的時候都需要從這個配置芯片將配置數據流加載到FPGA,然后才能正常的運行;但是Flash架構的FPGA掉電不會丟失數據,無需配置芯片,上電即可運行,它的特點非常類似ASIC,但是又比ASIC更加的靈活,可以重復編程。論文格式，高清信號源。在一些小規模的公司或者產品量不是很大的時候往往更傾向于用FPGA來取代ASIC,不僅能夠降低風險,而且能夠降低成本。論文格式，高清信號源。論文格式，高清信號源。

四、FPGA技術在高清信號源上的應用

正是由于FPGA的上述優點,它正在成為數字信號處理等領域的新寵。在信號源方面的應用也不例外,較早的信號發生器大多是由復雜的模擬電路構成,體積大,成本高且不易維護,現在使用的信號源功能單一,普通、高清、VGA, DVI信號源各自獨立速度慢、資源有限,格式內容單一且無法添加實際需要的特殊信號。如果采用可編程器件FPGA就可以解決這個問題,真正做到1080P的點對點的輸出,是高清信號源理想的選擇。

（一）HDTV測試信號簡介

根據相關視頻信號產生標準,需要產生HDTV測試信號,制式種類包括480P/I(60HZ)、576IP/I(50HZ)、720P、1080I(50Hz/60Hz)、1080P(50Hz/60Hz)、VGA640×480(60Hz/75Hz)、VGA800×600 (60Hz/75Hz)、VGA1024×768 (60/75Hz)NTSC、PAL。測試信號種類包括彩條信號、8(16)級灰階、中心十字、方格、方格加測試卡、灰度漸變信號、紅(綠、藍、白、暗)場、左右灰度、上下灰度可調、彩條灰度圖等等。信號輸出格式包括Y/Pr/Pb基色信號、R/G/B基色信號、CVBS信號、VGA信號,DVI信號,輸出采用高頻同軸Q9插座、CVBS輸出采用RCA插座。

（二）設計方案框圖及各部分簡介

1、信號存儲部分:主要作為無規律圖像的存放,專門特殊功能測試圖片的存放。

2、FPGA部分:采用通道總線選擇技術,依次定義以下制式:

3、控制部分——單片機:外圍人機接口控制(按鍵及LCD顯示部分)、向FPGA輸出兩根控制CLKD鐘信號,DIN數據信號與FPGA通信。晶振選通、控制完成FPGA配置、制74LS26(通其間接控制AD813)選擇后級放大輸出,通過RS232與其他設備進行通信。

（三）系統工作原理說明

1、系統上電初始化。系統上電后,單片機從數據存儲器讀取數據,并發送默認控制信息給FPGA,LCD顯示初始信息;單片機收到有按鍵按下時候或串行通信接受到命令后,根據信息選通時鐘、配置FPGA控制74LS26。

2、判斷按鍵。單片機判斷前面板上按鍵是否有按下,如果有按下做出相應處理:如果是制式,其他信號格式變化,單片機將發送控制信息給FPGA。論文格式，高清信號源。種類及其他信息變化狀態后:單片機不發送控制信息給FPGA,本系統上電初始化,而后等待單片機或FPGA觸發信號才會工作;而該觸發信號FPGA而言只有當單片機配置完FPGA后才會發出。

在設計高清信號源時,使用美國ALTERA公司的FPGA來進行圖像數據存儲和整理以及產生驅動電路所需要的各種控制波形,而在調試電路時,使用FPGA中多余的邏輯來產生VGA信號和彩條信號,所產生的信號穩定可靠。為電路調試帶來了很多方便,在實際應用中,還可以對彩條信號產生模塊方便地進行修改,比如可以修改行、場計數器的判斷值來調整彩條的大小。增加控制信號的位數。以及增加延時跳變的功能,使輸出的信號摘要。本文所述信號實現方法和程序經實驗是可行的,按照實際電路圖布板做成PCB,程序燒入FPGA,整機連接調試所得的信號符合國家電視信號有關標準。

參考文獻：

[1]董士海,張倪,肖磊,等.EGAVGA程序員手冊[M].北京:北京大學出版社,1999.

[2]王城,吳繼華,范麗珍,等.ALTERAFPGA/CPLD設計[M].北京:人民郵電出版社,2005.

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關鍵詞：討論課；應用能力；教學模式

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）33-0189-02

一、引言

《通信原理》課程是通信工程、電子信息工程等相關專業的專業必修課，也是重要的專業基礎課和研究生入學考試課程。課程學習過程中要求學生掌握通信的基本概念、原理，重點掌握系統的概念和系統的分析方法，為移動通信、光纖通信、通信網絡安全、信息論與編碼等后續課程提供了重要的理論支撐，在本科階段教學過程中占有重要地位。該課程教學內容較多，且理論性、系統性、物理性強，抽象概念多，對數學要求也較高，在以往教學過程中，采用傳統教授方式，學生往往覺得枯燥，學習難度較大。為了滿足我校應用型人才培養的要求，在《通信原理》理論課程中引入研討式教學方法，對教學方法、教學手段、考核方式均適當進行改革。讓學生從實際的應用出發，結合理論知識來理解，提高學生分析問題、解決問題的能力，并在一定程度上使學生創新能力、團隊合作精神得到提高。

“研討式”教學模式起源于18世紀德國，作為德國大學一種重要的教學和研究制度，對于近代德國大學的發展有著重要影響。并且該模式已經在美國、英國、加拿大等西方國家大學本科和研究生教學中普遍使用。該模式中，在有限的課堂教學課時內，由老師進行引導，學生組成專題研究小組，定期集中討論，豐富學術觀點，追蹤本學科領域最新技術發展。同時通過“研討”過程，提升學生的自信心與表達能力，鍛煉其團隊合作能力及創新思維，既然是研討，則沒有準確的答案，學生可以在“研討”過程中，對所研究的對象提出質疑，在老師和同學共同探討下解決質疑。

“研討式”教學模式在國內也被廣泛使用。對于《通信原理》等工科類理論性較強的課程來說，采用“研討式”教學模式更加有利于將理論知識與實際應用相結合，有利于應用型人才培養，提升學生創新及實踐能力。

二、《通信原理》理論教學中存在的問題

（一）教學內容較為陳舊，理論與實踐相分離

目前國內大多數學校該課程內容參照了樊昌信等編著的《通信原理》和由曹志剛等編著的《現代通信原理》這些經典優秀教材。在教授時，為了適應社會需求，學生培養方案不斷改進，課程設置也進行調整，教學學時不斷縮減。而課程中對理論基礎要求高，又涉及多門前序課程知識，所以造成要補充通信領域新技術內容較為困難。教學內容都還停留在傳統的通信系統原理基礎上，更談不上學生創新性的引導。

通信原理課程理論性、實踐性都比較強。必須通過較好的實踐，才能讓學生掌握的理論知識轉化成實踐創新能力。而傳統的教學模式中，理論教學與實踐教學分離嚴重。一般都是先理論，后進行實驗。或開展集中的課程設計等環節來培養學生的實踐能力。這樣的做法雖保障學生能有較為集中的實踐時間，但也造成學生在理論知識學習過程中對知識點缺乏感性認識。最后在實踐環節中，學生感到茫然，只能是形式上完成實踐環節，卻未能較好的鍛煉其實踐創新能力。

（二）教學方法單一，教學手段落后

在理論教學過程中，為了在規定課時內完成教學任務，使得課堂上不可能有多余時間讓學生思考，只能以教師為中心，填鴨式的將知識灌輸給學生。學生被動接受知識，導致聽課積極性不高。通信原理課程與高等數學概率論、信號與系統等前期課程密切相關，且對數學要求高。部分學生由于前序課程掌握不理想，導致在該課程學習中困難重重，失去信心和興趣。

課堂上雖輔助使用PPT等多媒體手段，但只有簡單圖形，對于通信過程中信號的傳輸，受信道的影響，很難讓學生有直觀的理解。教授的效率也比較低。往往一個知識點，如隨機過程中平穩過程、各態歷經性等概念只能單一使用數學形式來描述。

（三）考核方式落后

現階段絕大部分的高校該課程考核均采用閉卷考試來進行成績評定。雖然在成績中一般要求平時成績和實驗成績占有一定比例，但還是以實際卷面成績為主。試卷客觀題比例過大，未能與實際應用相結合進行主觀考核，導致學生對所學知識點必須死記硬背，無法貫通理解，并與實際應用相結合，也不利于學生創新思維發展。

三、《通信原理》理論教學中研討式教學模式的開展

結合應用型人才培養過程中對創新意識、動手能力、合作精神的要求，在我校通信工程專業，《通信原理》理論教學開展研討式教學分為以下四個環節。

（一）研討課題選擇

由于《通信原理》課程理論性強，數學要求高，以往理論教學中大部分時間用于數學過程推導，難以將理論與實踐相結合。而我校從事該課程教學師資有限，在科研水平上也受到限制，若單獨以教師科研課題來用于教學實踐，使得學生對科技發展的理解也受到限制，改革效果不明顯。在研討式教學過程中，對研討的對象選擇，從國內外各類學術期刊出發，由教師根據理論課程教學內容，選取合適的學術論文作為研討的對象，讓學生根據自身興趣選擇研討課題。教師可以根據學生理論學習情況來給出相應難度的課題。將課題分為較難、適中、簡單三個層次，每個層次選取2～3篇不同方向的學術論文。學生理論知識掌握較好的選擇較難的課題；知識掌握一般的，選擇難度適中的課題；基礎理論掌握不太好的，則選擇較簡單的課題進行研討。這樣進行層次和方向的劃分，滿足不同層次學生的學習需求。整個課程學習過程中可以根據教學重點難點，選取適量的學術論文進行研討。也可以兼顧課程教學任務完成進度決定研討的次數。一般來說，整個課程學習過程為期一學期，期間進行2～3次研討較為合適。研討次數過少，達不到研討促進理論學習的效果。研討次數過多，加重學生學習負擔，學生也難以完成相應研討任務，或是勉強能理解部分學術論文的意思，不能深入進行研究，對其進行改進創新。

（二）引導學生對研討課題進行探索

學生在選擇了研討的學術論文后，根據教師傳授的學習和查找資料的方法，對課題進行獨立探索?！锻ㄐ旁怼氛n程要求學生掌握通信系統的概念、系統的仿真和分析方法。這些知識在理論教學中很難以灌輸的方式讓學生理解掌握。而以學術論文作為研討對象，其作者大部分是有一定理論研究基礎的，在論文中往往涵蓋了整個信號傳輸的過程，多次同類型文獻的閱讀，能幫助學生更快的建立系統的概念。而每次研討內容會跟理論學習內容掛鉤，學生獨立探索具備一定的理論基礎，能在現有層次上有一定水平提升。

學生獨立探索過程中遇到問題，可以與老師討論，或與選擇了同類課題的同學進行小組討論。研討式過程學生根據所選課題難度和類型進行分組，定期在小組內開展討論，一般以一周時間進行討論。小組討論時，組內成員輪流進行發言，對自己本周內的探索學習知識進行總結分享，并對研討過程進行總結。

（三）研討內容總結提高

小組討論中總結的經驗由教師負責篩選，選取其中表現優秀的學生，或是研討內容能幫助學生對課程中理論知識理解的，分階段在大班課程教學過程中，與其他學生分享其學習經驗。由理論掌握好的學生精煉理論知識理解的內容，傳授給全部學生，提高學習質量。由研討過程中學習能力強的學生給其他學生傳授其學習方法，并且在這些總結過程中，學生起主導作用，決定講什么、怎么講。教師則負責提供協助，遇到較模糊的知識點，教師協助學生講解，或提供查詢、學習知識的方法，以此來提高學生整體學習能力，也給部分學生提供了鍛煉其表達能力的機會。

（四）課內研討與課程考核相結合

理論課程中所有研討內容由教師進行歸總，以備后續研討教學中作為參考。以往《通信原理》理論課考試存在客觀題占比例大，造成學生死記硬背等問題。引入研討式教學后，在理論考試中，增大主觀題比例，且主觀題的來源于課程學習中的研討內容。將研討內容中較新的科學技術作為主觀題，考察學生對研討內容的掌握情況，既與通信專業知識結合，又變相地出現學生可以自定考試題的情況，使得學生學習和研討過程積極性大大提高，也在一定程度上促進了理論課考試改革。

四、結論

研討式教學模式在國外高校已開展多年，取得了較好的教學效果。在國內高校中，研討式教學模式也被認為是培養應用型人才的有效途徑。本文主要研究在《通信原理》理論課程中開展研討式教學，從研討課題選擇、引導學生獨立探索、團隊協作總結，最終將研討環節延伸至課程考核等幾個環節進行了探討。通過研討式教學的開展，解決了《通信原理》理論課中出現的教學內容較為陳舊、理論與實踐相分離、教學方法單一、教學手段落后、考核方式落后等問題。研討式教學的開展，使得課堂由教師為主體，變為學生為主體，有利于提高學生學習的積極性、主動性。并且每個人都有機會走上講臺，甚至決定考試的內容，這是在以往填鴨式教學、死記硬背的考試過程中不曾有的。通過研討式教學，有利于提高學生學習能力、創新能力及團隊協作能力。研討式教學方法是對《通信原理》課程教學方法、考核方法的改革與嘗試，也為應用型人才培養中理論課程的開展提供了新的思路。

參考文獻：

[1]楊建華.德國高等院校研討式教學模式及其啟示[J].中國電力教育，2013，25（9）.

[2]郭漢民.探索研討式教學的若干思考[J].湖南師范大學社會科學學報，1999，（2）.