數據通信技術論文精品(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數據通信技術論文范文，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)

電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。

微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制,通信容量6000路/頻道。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。

光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。

衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。

移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。

2數據通信的構成原理

數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。

3數據通信的分類

3.1有線數據通信

數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。

分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。

幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。

3.2無線數據通信

無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶。

4網絡及其協議

4.1計算機網絡

計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。

局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。

4.2網絡協議

網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。

TCP/IP

實際上是一種標準網絡協議,是有關協議的集合,它包括傳輸控制協議(TransportControlProtocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據,IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性,現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。

目前的IP協議是由32位二進制數組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。

篇(2)

【論文摘要】：在許多基于單片機的應用系統中，系統需要實現遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。

在許多基于單片機的應用系統中，系統需要實現遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡單、實施方便、傳輸可靠性高的特點，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價、近距離、無線、低功耗、保密性強的通訊方案，主要應用于近距離的無線數據傳輸，也有用于近距離無線網絡接入。從早期的IRDA規范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設備也越來越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進行通訊，由于它的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無線通訊的場合，進行"點對點"的直線數據傳輸，因此在小型的移動設備中獲得了廣泛的應用。

一、紅外通信的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發射管發射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制（PPM）兩種方法。

簡而言之，紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信接口就是針對紅外信道的調制解調器。

二、紅外通訊技術的特點

紅外通訊技術是目前在世界范圍內被廣泛使用的一種無線連接技術，被眾多的硬件和軟件平臺所支持：

⑴通過數據電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換實現無線的數據收發；

⑵主要是用來取代點對點的線纜連接；

⑶新的通訊標準兼容早期的通訊標準；

⑷小角度（30度錐角以內），短距離，點對點直線數據傳輸，保密性強；

⑸傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術已經。

三、紅外數據通訊技術的用途

紅外通訊技術常被應用在下列設備中：

⑴筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦；

⑵打印機、鍵盤鼠標等計算機設備；

⑶電話機、移動電話、尋呼機；

⑷數碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；

⑸工業設備和醫療設備；

⑹網絡接入設備，如調制解調器。

四、紅外數據通訊技術的缺點

⑴通訊距離短，通訊過程中不能移動，遇障礙物通訊中斷；

⑵目前廣泛使用的SIR標準通訊速率較低（115.2kbit/s）；

⑶紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連接進行無線數據傳輸，功能單一，擴展性差。

五、紅外通信技術對計算機技術的沖擊

紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產品遭淘汰，包括歷史悠久的調制解調器。預計，執行紅外通信標準即可將所有的局域網(LAN)的數據率提高到10Mb/s。

紅外通信標準規定的發射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前，惠普移動計算分公司正在開發內置式端口，所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網。由于電話機、手持式計算機和紅外通信連接全都是數字式的，故不需要調制解調器。

紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數字助理設備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數據以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。

六、紅外通信技術開辟數據通信的未來

目前，符合紅外通信標準要求的個人數字數據助理設備、筆記本計算機和打印機已推向市場，然而紅外通信技術的潛力將通過個人通信系統(PCS)和全球移動通信系統(GSM)網絡的建立而充分顯示出來。由于紅外連接本身是數字式的，所以在筆記本計算機中不需要調制解調器。便攜式PC機有一個任選的擴展插槽，可插入新式PCS數據卡。PCS數據卡配電話使用，建立和保持對無線PCS系統的連接；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統和筆記本計算機之間容易實現無線通信。由于PCS、數字電話系統和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現的，所以PCS數字電話系統可在任何一種PC機上使用，包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數據通信。而且，由于該系統不要求在計算機中使用調制解調器，所以過去不可能維持高性能PC卡調制解調器運行所需電壓的手持式計算機，現在也能以無線方式進行通信。紅外通信標準的開發者還在設想在機場和飯店等地點使用步行傳真機和打印機，在這些地方，掌上計算機用戶可以利用這些外設而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機)也可以采用紅外接口裝置。

預計在不久的將來，紅外技術將在通信領域得到普遍應用，數字蜂窩電話、尋呼機、付費電話等都將采用紅外技術。紅外技術的推廣意味著膝上計算機用戶不用電纜連接的新潮即將到來。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強，故國外軍事通信機構歷來重視這一技術的開發和應用。這一技術在軍事隱蔽通信，特別是軍事機密機構、邊海防的端對端通信中將發揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對計算機技術產生沖擊，對未來數據通信產生重大影響。

參考文獻：

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篇(3)

關鍵詞：自主學習；學習需要；學習動機；高職；教學改革

基金項目：本論文為浙江交通職業技術學院2015年課堂教學改革項目“《數據通信網組建與維護》課堂教學改革與實踐” （項目編號：JG2015-22）的研究成果。

G712

數據通信是高職通信技術專業的一門專業核心課程，課程的教學目標是在學習認知數據通信網基本知識、理論和方法的基礎上，使學生能夠按照通信工程的原理與方法，運用數據通信網相關儀器、設備完成通信工程中的數據通信網設計、施工、管理與運維等方面的相關工作。相對來講，本課程對學生的理論和實踐能力要求都較高，要求學生在充分理解相關理論知識的前提下強化實操訓練以達到靈活應用的目的，最終針對變化各異的需求，高效率、低成本的組建和維護穩定可靠的數據通信網絡。

一、目前教學現狀及存在的主要問題

目前，三網融合已經在全國范圍推廣實施，4G已全面商用，5G又將成為未來通信行業的焦點，而這些網絡都建立在全IP的核心網基礎上，技術革新的過程也是對人才需求越發旺盛的過程，伴隨這一過程的還有對通信人才學習能力的要求不斷提升，然而，傳統教學主要是教師講授、學生聽課、按照老師的要求完成明確的作業，教師在整個教學過程中占據絕對主動權，在提高學生的學習能力、培養探究精神上的作用甚微，已經無法滿足當今飛速的發展的通信技術領域對人才的需求。目前數據通信課程在課堂教學實施過程中主要存在以下問題：

第一，學生的主觀能動性沒有得到足夠發揮。多數課堂教學過程都是教師起主導作用，教師講，學生聽，學生自主學習較少，學習積極性差，不僅影響教學效果，對培養學生的學習能力以便適應通信專業技術的快速發展起不到良好的推動作用，必定影響學生畢業后的實際工作能力乃至限制他們的長期發展。

第二，學習途徑過于單一。以往的教學過程中，學生獲取知識主要是通過老師在課堂上的傳授，學生聽課后如有不懂之處，對于純理論學習可以用重復看書的方式解決，但對于實踐操作問題卻只能由教師答疑解決，必定造成教師的工作任務繁重，同時又有部分學生不能充分理解所學技能，教學效果不夠理想，拓展學習途徑使其更多元化已經勢在必行。

第三，考核模式尚需改進。通信行業的發展日新月異，技術進步極其迅速，學習的知識點和重點也在變化之中，數據通信相關設備也已升級，傳統的總結性考核評價方式無法體現學生在整個學習過程中的綜合表現，也限制了學生非知識層面綜合能力的養成，需要采用更加有效多元的學習成績綜合評價方法使考核更全面準確的反映學生的學習情況。

二、高職院校學生的學習特點

（一）高職院校學生的學習需求

需求是“個體和社會的客觀需求在人們頭腦中的客觀反映，是個人心理活動和行為的基本動力，通常以意向、愿望的形式表現出來，最終成為推動人活動的動機”。學習需求是學習的內部動力，是影響學生學習效果的內因。高職教學中學生的學習需求就是學生缺乏立身技能而又希望得到這種技能的狀態，這些需求就是學生希望在高職階段能夠得到知識和技能提升的動因。高職教學中學生學習需求的特征主要體現在發展性、多樣性和學習內容的豐富性幾個方面，教師的教學活動應該圍繞這些需求進行。

1.學習需求的發展性

高職教學中，學生的學習需求是不斷變化的，在教師解決了學生的問題后，學生會在解決問題的過程中受到啟發或者影響而產生新的需求，這是一個動態的螺旋式的上升^程，使單一模式的教學過程很難滿足所有學生變化著的學習需求。

2.學習需求的多樣性

教學活動在課堂中是以班集體為中心組織的，因而具有較強的社會性特征：共同的教學目標、統一的進度、一樣的教材等，傳統課堂甚至走向極端，只求共性，壓抑個性，忽略了學生個體以及學習本身的差異性，導致學生沒有生機和活力。同時，學生在課堂教學之前不完全明確這節課中自己想要得到什么，他們只明確一部分在以前的學習和預習中未解決的疑問，這些需求和疑問都會因為個體差異而千差萬別，需要采用適當的方法滿足這一多樣性。

3.學習內容的豐富性

高職學生占據著未來社會的技能主導地位，高職培養的學生必須有能力面對未來社會的挑戰。通信行業的高速發展使這一行業的技術人才必須掌握更多的新技術，必須在有限的學時內選擇最重要的學習內容，同時為期望更豐富學習內容的學生提供可選擇的學習途徑。如果僅僅以高職自身的力量對社會及行業需求進行分析，可能會因為條件限制使結論出現偏差，因此，必須充分發揮校外各團體力量，包括行業專家、行業領軍企業等，通過綜合各方意見得到較為準確的學習需求，指導確定教學內容。

（二）高職院校學生的學習動機

動機理論認為：人們的任何活動都是由動機引起的。動機是指“引起和維持個體活動并使之朝一定目標和方向進行的內在心理動力，是引起行為發生、造成行為結果的原因”。動機的產生有三個必不可少的因素：需要、刺激條件、滿足需要的對象和條件。需要是動機產生的基礎，而只有當個體受到刺激這種內在需要才會被激活，使內心產生不安和緊張并進一步內化為動力時，動機才會形成；滿足需要的對象和條件是動機形成的又一重要因素，引起動機的外在條件是誘因，誘因能夠激發有機體的定向行為，并能夠滿足某種需要的外部條件和刺激。

高職學生的學習動機有兩種：積極的動機和消極的動機。消極的動機來源于消極的誘因系統，比如教師檢查作業、排名次等，這些外部學習動機容易使學生打成近期學習目標，但在實際上往往容易起到反作用，削弱了成就的積極性。積極的動機來源于積極的誘因系統，如遇到問題產生迷惑，對問題的興趣，以及因何種能力的提升而促進就業的成功等等，積極的誘因更有利于提高學習成績，可以增強學生的成就愿望，使學生在達成近期目標的基礎上，促進其設定長遠學習目標，為以后的學習創造更高的動機。

美國教育家約翰?杜威曾提出：“在學校中形成的最重要的態度，就是要繼續學習的愿望。”高職教育教學改革需要在學生在沒有學習動機時創設條件、激發其外部學習動機，當學生有了外部學習動機以后，需要通過有效的方法和措施設置一定的誘因，有目的地培養學生的學習需要、學習興趣、學習熱情，讓學生為了積極的動機而努力學習。

三、側重于激發學習動機和提升自我學習能力的課堂教學改革方法

數據通信課程的課堂教學改革理念主要是以通信行業的人才需求為指導，探索出一條更加行之有效的途徑以激發學生的學習動機、提高學習效果、增強學生的自主學習能力，同時，力求教學內容的設計更加科學，考核方式更加合理，盡最大可能提高教學效果，促進學生職業能力的可持續發展。

根據高職學生的學習特點，將目前存在的表面問題進行倒推，以達到前述目標為最終目的，改革主要圍繞在以下幾點：

（一）改革考核方式

注重評價的多元性，采用階段評價，過程性評價與目標評價相結合的方法綜合評價學生成績，包括平時成績和綜合測評成績兩大部分。平時成績來源于課堂效果評價和自主學習情況的評價。課堂效果評價對學生在課堂教學過程中的表現進行有效的評估，內容主要包括對課堂問題的分析、理解和處理等；自主學習情況的評價包括利用網絡資源解決問題的能力、通過“翻轉課堂”的機會分享學習內容和學習心得的表現等。綜合測評成績包含了理論知識、故障分析和綜合技能考核，在這部分測評中，更加科學合理的制定考核內容，引入思科（CCNA）、華為（HCNA）相關職業資格認證標準和認證內容，建立了知識點覆蓋更全面更能夠充分檢驗應試者的理論水平和技術能力的考核體系，通過在線計算機考試方式進行考核，使其不僅是一個多元化的評價體系，而且還要與通信行業前沿企業接軌。

課程考核可以激發學生的外部學習動機，為了通過考核必須認真對待學習；而與通信行業最有影響力的認證體系緊密結合將使學生的校內學習鏈接到畢業后的職業技能訓練上，促進學生的學習需要，使其內化為內部學習動機。

（二）改革課堂教學內容

更加科學合理的制定課堂教學內容，將教學內容與通信行業大環境緊密結合起來，使長遠學習目標內化為學習動力，成為積極的誘因，培養學生的學習需要、學習興趣、學習熱情，讓學生為了積極的動機而努力學習。

為了避免由于高職自身的條件限制而造成對社會及通信行業需求分析的偏差，課堂教學內容也充分參考了通信行業領軍企業的相關培訓大綱。目前，華為的產品和解決方案已經應用于全球170多個國家，服務全球運營商50強中的45家及全球1/3的人口。華為的產品主要涉及通信網絡中的交換網絡、傳輸網絡、無線及有線固定接入網絡和數據通信網絡及無線終端產品，為世界各地通信運營商及專業網絡擁有者提供硬件設備、軟件、服務和解決方案。經過多年發展，華為認證現已成為通信行業唯一的ICT全技術領域認證體系。在數據通信領域的路由交換認證項目包括HCNA、HCNP和HCIE，其中HCNAJ證定位于中小型網絡的基本配置和維護。該認證的教學內容設計合理，知識點講解的先后順序邏輯清晰，非常適合引入到課堂教學中來，充分培養學生數據通信網組建與維護相關工作技能。本次數據通信課堂教學改革引入了華為認證體系的教學內容但不僅限于該認證內容。學生通過全面的理論知識學習和實操訓練，能夠對中小型網絡的通用技術有初步的了解，并具備協助設計中小型網絡以及使用路由交換設備實施設計的能力。

（三）改革課堂教學模式

信息時代，高職學生自主學習離不開有效的網絡學習資源，網絡資源可以作為一種現代媒介手段輔助學生學習，提高學習效率和學習效果。為滿足學生的學習動機和學習需求，除了學習現有教材，還要結合信息技術的發展，利用網絡資源，拓展更多學習媒介手段。教師要不斷培養學生通過網絡資源解答問題的意識，提高學生運用網絡資源的能力，學會篩選信息，刪除無效信息，并找到解決問題的有效方法。

改革過程中，利用網絡資源，整理出內容科學設計合理的視頻資源庫供學生預習、自主學習，同時還可以滿足部分學有余力的同學在課外學習更多的專業技能。在學生具備一定理論和實踐能力的基礎上，對部分實踐項目采用“翻轉課堂”的教學模式，將學習的決定權從教師轉移給學生，將教師的角色更多的轉變為學生自主學習的指導者，推動和促進學生由原來的被動接受轉變為主動參與，成為教學中的主體，將一個單一演講者主導的教室變為共同學習的研討室，將教師完全主導的角色向師生共同引導課堂發展，讓學習更加靈活、主動，讓學生的參與度更強。

“翻轉課堂”的課堂教學模式使學生在學習中最大程度的獲得成就感和榮譽感，進一步激發自主學習的積極性，以促進其職業能力的可持續發展。

四、結束語

數據通信課程的課堂教學改革極大的激發了學生的學習動機，實踐教學項目通過“翻轉課堂”最大限度地激發學生學習的興趣，培養學生的自主學習能力，即達到了教學目標，又提高了學生查閱運用有效資源的能力、遇到問題時分析解決問題的能力、對專業技能和工作成果做匯報時的語言表達能力，通過分組學習和研討培養學生的交流能力及團隊意識，使學生充分認識到團隊合作的重要性并提高了相應的組織協調能力，這些能力將促進學生更好的適應通信專業技術的飛速發展，為以后的工作和繼續深入學習做好準備。

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篇(4)

關鍵詞：光纖，光纖業務，FTTH

計算機工業界很多人士引以為自豪的是計算機技術的快速發展，同時，數據通信速率也在快速發展，最終，在計算機能力和通信能力的競賽過程中，通信贏了。數據通信傳輸速率的快速發展更是讓人難以想象，這樣的發展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術現已相對成熟，下面就光纖的優點和業務上的需求來研究一下光纖的發展趨勢。

一、光纖優點

1。頻帶寬

頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。目前，采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內安排2000個光載波，進行波分復用，可以容納上百萬個頻道。

2．重量輕

因為光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，。論文格式。比標準同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。

3．抗干擾能力強

因為光纖的基本成分是石英，只傳光，不導電，不受電磁場的作用，故光纖傳輸對電磁干擾、工業干擾有很強的抵御能力。因此，在光纖中傳輸的信號不易被竊聽，因而利于保密。

4．保真度高

因為光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。

5．工作性能可靠

一個系統的可靠性與組成該系統的設備數量有關。設備越多，發生故障的機會越大。因為光纖系統包含的設備數量少(不像電纜系統那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，故一個設計良好、正確安裝調試的光纖系統的工作性能是非常可靠的。

6．成本不斷下降

目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技術的發展，為Internet寬帶技術的發展奠定了非常好的基礎。這就為大型有線電視系統采用光纖傳輸方式掃清了最后一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術的進步，成本還會進一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對優勢，成為建立全省、以至全國有線電視網的最主要傳輸手段。

7．損耗低

在同軸電纜組成的系統中，最好的電纜在傳輸800MHz信號時，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公里損耗更小，可達0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸的距離要遠得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個特點，一是在全部有線電視頻道內具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔心因環境溫度變化而造成干線電平的波動。

二、業務上的需求和市場的競爭

伴隨著計算機的廣泛應用，計算機網絡數目在不斷的增加，Internet用戶數量也在不斷增加，使得通信容量不斷的加大，因此，數據通信的帶寬要求顯得更加重要。目前，為了解決數據能夠在主干網絡中順利的傳輸，在通信介質方面，對于主干網絡都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網絡的傳輸媒介，解決了主干線路數據負載問題，使得數據能夠順利傳輸。光纖在主干網絡中取代了傳統的銅線介質，但“最后一英里”問題上,還沒有完全的普及光纖，這就造成本地回路成為主干網絡的瓶頸。隨著3G網絡的不斷發展，用戶“最后一英里”問題應該盡快解決。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。

相關數據表明，2002年至2006年，我國寬帶上網用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數，這標志著我國互聯網已經進入寬帶時代。寬帶接入已經成為固網運營商增長的第一驅動力。而寬帶業務的需求必然刺激相關寬帶技術的發展和應用，光纖具有近似于無限的帶寬，端到端的全光網絡是寬帶接入的最終解決方案。隨著光纖接入成本不斷下降、銅纜接入網運維成本的攀升，運營商網絡將向以寬帶為特征的下一代網轉型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業務的出現，FTTH上馬也是大勢所趨。論文格式。

正是基于這種共識，各固網運營商在鋪網時都遵循光進銅退的準則，將投資重心轉向光纖接入網。新建商業樓宇與住宅區原則上采用光纖覆蓋，控制銅纜投資。FTTH已經從實驗室中走出，真正貼近普通用戶，迎來了快速增長的新時期。

在最近幾年，FTTH已經出現了良好的發展勢頭。FTTH，一方面受到了企業用戶和高端家庭用戶的歡迎，與將來可能需要一次次地帶寬升級相比，一勞永逸的光纖接入更受他們的青睞。FTTH使得在家里能享受各種不同的寬帶服務，如VOD、在家購物、在家上課等。 另一方面，銅線和光纖價格的一漲一跌，也使得部署FTTH的成本正呈現下降的趨勢。長遠來看，DSL的成本已經基本上達到了極值點，但FTTH還有很大的下降空間，而且從運維成本上來說，與DSL相比FTTH有更加明顯的優勢。

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關鍵詞：智能監控；ZigBee；傳感器網絡

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）03-0058-01

1 ZigBee無線傳感器網絡

1.1 ZigBee簡介

ZigBee技術是目前發展最快的一種短距離無線通信技術，該技術的協議棧復雜度較低，功耗很低，硬件簡單，傳輸速率適中，設備價格極其低廉，支持休眠狀態。通信距離可達百米以上，斷網自組能力較強[1]。表1是ZigBee同其他無線通信技術對比。

1.2 系y總體設計目標

監測系統從車廂監測區域內實時收集溫度、氣壓、濕度、一氧化碳等環境參數，實現對列車車廂內與舒適性密切相關的環境狀態變化的實時觀察，確保列車安全舒適運行[2]。因此，本論文設計了一種基于ZigBee技術的無線數據傳輸網絡系統，實現了對列車環境的實時無線監控。

2 硬件設計

2.1 硬件架構

整個監測系統主要由ZigBee無線通信網絡模塊和基于ARM的數據通信控制器模塊組成。ZigBee無線通信網絡模塊是網絡系統信息采集和傳輸的核心模塊，由協調節點、路由節點和終端傳感器節點組成。

2.2 ZigBee終端模塊設計

無線通信網絡模塊是系統數據通信的核心，由協調節點、路由節點和終端傳感器節點組成，系統三類工作節點協調工作[3]。

（1）在本系統的采集終端中選擇了ZigBee芯片CC2430，C2430芯片內部集成了一個2.4G赫茲的DSSH射頻收發器，并且內置了一個加強型的8051單片機[4]。

（2）為了可靠的采集列車中的溫濕度信息，本系統選擇了高集成度的SHT11傳感器芯片。SHT11芯片在測量時可以保證溫度測量精度為± 0.5oC，濕度在0%～100%RH[5]。

（3）系統選用了MPXA6115A氣壓傳感器來采集列車車廂內的絕對氣壓，可以測量的范圍是15kPa到115kPa[6]。

（4）為了更好地實現列車車廂的信息展示，用了一個2.8英寸的液晶觸摸屏作為列車車廂的空調控制單元，并選取了ADS7843作為控制器。

（5）為了控制車廂內的環境溫度，本系統設計了調速電機控制模塊，終端CC2430處理器接收到控制命令后，通過內部調速程序在P0_0端口輸出信號，經過光電耦合器后，控制調速電機的輸入電流，最終實現對調速電機的控制。

3 控制系統軟件設計

3.1 主程序流程

軟件系統采取了模塊化的設計，通過ARM處理器控制ZigBee網絡中的協調器節點啟動網絡并初始化系統，掃描網絡中的終端節點并等待其加入網絡，在網絡建立后維護網絡的正常運行。

3.2 終端節點程序流程

在網絡節點設備的軟件設計中需要完成的功能有以下幾個部分：網絡搜索和加入、發起綁定請求、數據的發送和接收、空調開關、氣壓調節器和LCD顯示器的控制等。

4 結語

本文在ZigBee通信技術的基礎上，選用多種環境信息傳感器來采集列車中的環境參數，并在網狀拓撲網絡中進行數據的傳輸，實現了對列車環境的智能監控。通過合理的軟硬件系統設計，本系統可以實現系統的可靠運行，可以長時間穩定的工作，在實際的應用中非常廣泛的前景。

參考文獻

[1]李佳.基于ZigBee和GPRS無線傳感器網絡網關的設計與實現[D].南京郵電大學，2013.

[2]董方武.基于ZigBee的汽車空調控制系統[J].電子技術應用，2009（11）：118-121.

[3]楊春華.基于ZigBee技術的無線網絡協調器的研究[D].西南石油大學，2011.

[4]楊世超.基于CC2430的ZigBee節點設計及MAC層協議改進[D].上海交通大學，2012.

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用電信息采集系統屬于系統化集中管理過程，從我國各地方電力企業電力系統管理而言，整個采集系統建設仍然受到運行管理與資金等方面的影響；同時，光纖、衛星通信等技術的進步，為采集系統進一步發展提供可能。因此必須要根據電力企業電網管理的具體要求，對用電信息采集系統功能設計做分析。

一、用電信息采集系統關鍵技術

1、信息采集技術

在信息采集過程中，電能表是信息采集的主要媒介，通過電能表，完成對一個或多個數據采集，采集結束后對相關數據進行處理、儲存，并將數據傳輸至主站系統中。因此，信息采集技術的采集起始點是用戶端電能表，從用戶端電能表工作原理與測量結構運行要求來看，電能表主要表現為機電脈沖式與全電子公式兩種電表形式；而輸出接口可劃分為：RS-485型與低壓配電線接口型兩種。從功能來看，機電脈沖式電能表的工作方位（測量結構）與感應系電能表，都是依靠電子電路完成對數據測量；但由于機電脈沖式電能表主要依靠脈沖方式完成輸出，信號在輸出過程中易出現數據丟失或多脈沖現象。

2、信息傳輸技術

（1）有線通信技術

①有線電視電纜：通過已有電視電纜進行數據傳輸，這種傳輸方式更適用于中小型居民居住區。該傳輸方式具有傳輸質量高、信息總傳輸量大等優點；若在管理中能進一步增加有線電纜覆蓋面積，傳輸效果將會進一步提高。

②RS485總線傳輸：該傳輸方式具有傳輸穩定、速度快等優點，是當前國內一種常見的通信傳輸方式；但該傳輸方式在布線過程中需要投入大量人力資源，總線受到破壞后，需要重新進行管理。

（2）無線通信技術

①紅外線傳輸技術：該技術需要在一段距離內對某一位置進行定點，并完成兩點之間的無連接數據，具有操作簡單、經濟效益好等優點；但該技術需要人工操作，對距離、接收等因素具有較高要求，更適合于用戶集中區。

②無線電波傳輸技術：該技術分為現場手抄（無線抄表）與遠程無線抄表兩種形式?，F場手抄所使用的無線裝置功率略低，與紅外抄表方式類似，但距離長于紅外抄表；遠程無線抄表通過大功率無線電臺，對數據進行遠程接收，是一種相對成熟的抄表技術。

二、系統建設

1、主站建設

由于不同客戶在電力能源需求中具有明顯差異，導致不同用戶的用電環境、客戶端類型、遠程信息通道等方面存在不同。以國家相關要求來看，必須要以“統一”與“集約”兩方面為基礎，以實現電力企業營銷戰略為核心，建立完善的用電信息采集平臺。

在主站建設過程中，必須要對對數據通信模式進行分析，本文從遠程網絡與GPRS移動數據通信業務兩方面進行分析：

（1）遠程網絡

本文對光纖通信模式下的遠程網絡傳輸進行分析，具體結果見圖1。

圖1 光纖通信模式下的遠程網絡傳輸

注：在光纖介入之前，采集服務器、路由器與光電轉換皆屬于主站系統；經過光纖介入后，路由器與終端屬于采集對象。

通過光纖介入，主站系統完成對采集對象的數據管理，能完成對信息的實時控制?，F階段，光纖主要分為無源光網絡與有源光網絡，其中有源光網絡應用范圍更加廣泛。

（2）GPRS移動通信業務

從功能上講，GPRS技術的優勢主要體現在以下幾方面：

①結束時間短

②傳輸效率高

③資源利用率高

本文根據電力企業對數據傳輸的速度要求、持續性要求入手，對GPRS技術的主要設計流程做分析，具體結果見圖2。

圖2 GPRS技術通信流程

注：通信設備與防火墻屬于主站系統，無線模塊、終端設備、無線模塊與終端表示采集對象。

主站系統建設除上述兩種技術之外，也包括PSTN與230M無線專網。本文對4種技術各項數據進行統計，并進行比較，具體結果見表3。

表3 不同遠程通信技術比較

由表3可發現，光纖通信除建設成本不具備優勢外，其他多項選項均符合用電信息采集的基本要求。因此本文認為，在具體功能選擇中，必須遵循下列幾點原則：

①在無成本壓力的情況下，優先選擇光纖通信技術；

②在系統建設初期，可先通過GPRS技術構建Vlan網絡；

③若建設過程中發現230M無線專網覆蓋，要優先考慮利用本地資源；

④PSNT可作為通信的一種輔助手段。

2、數據采集與計量裝置檢測

（1）數據采集

可設置自動采集權限，重點對電力用戶計量點電能值、負荷瞬時用電總量、用戶用電事件、當前電網電能質量等進行控制，保證數據的完整性與準確性，未接下來的電費結算提供依據。

（2）計量裝置檢測

通過主站，對各個監測遠方電能計量裝置進行運行信息監控，并分析當前裝置的計量內容，根據內容判斷故障信息與竊電形式等，可在第一時發現用戶端的用電異常，并及時制定解決方案。

結束語

本文對用電采集系統中的與運行管理、模擬建設等方面做簡單討論，重點分析了主站建設中的通信方式建設，并通過比較不同通信方式，對系統的通信方式做確定?？傮w而言，必須要根據電力企業的實際需求，選擇不同種類通信方式，以獲得更好的通信結果。

參考文獻

[1]崔鵬程，向鐵元，等.基于3層C/S、B/S通信資源與業務管理系統的設計實現[J].電力系統通信，2013，27（16）： 68-72.

[2]張晶，王曉峰，李新家.電能信息采集系統運行及維護技術[M].北京：中國電力出版社，2012.

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關鍵詞：擴展頻譜通信；跳頻通信；Matlab

中圖分類號：TN914.43 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）11（a）-0000-00

1 對跳頻通信進行數學模型建立及對系統原理進行描述

對于跳頻擴頻通信，它的基本理論依據主要是根據信息論中的Shannon公式來的[4]，下式為它的具體公式描述：

c Blb（1 P / N）

在上式中，對于參數c、B、P及N，它們所代表的含義分別如下。其中，N，表示為噪聲功率；c，代表系統的信道容量（bits/s）；P，表示為信號的平均功率；對于B，則表示為系統的信道帶寬（Hz）。通過上式可以很明確、很清晰的知道，當滿足一定條件（如在一定的信道容量之條件下），可以采用增加信道帶寬的辦法、或者通過減少發送信號功率的辦法等，來對信道的帶寬進行減少、或者采取一定的方式來對信道的容量進行提高，這樣就能夠增加發送信號方面的功率，更進一步，使得信道的容量發生變化，并且不斷的得到提高 [5]。

對于跳頻系統，由于它的載波頻率是在不斷發生變化的，如果想要在接收機中對載波相位進行跟蹤，很明顯，要實現該種情況是比較困難的，所以，在一般情況之下，我們是選擇可非相干解調方式作為跳頻擴頻通信系統的調制方式，并且，該種調制方式所具有的優勢是其它調制方式不能夠相比的，而頻移鍵控FSK調制則是經常采用的方式。對于數據載波為a（t），以及數據速度Ra，對它們的取值分別為+1和-1，當進行移頻鍵控調制（即頻率偏差為Δf）后，它所輸出的等效低通信號為b（t）[6]，具體的表達式如下式1-1所示：

b（t） exp（ j2πa（t ）f ） （1-1）

在跳頻擴頻通信系統中，我們把偽隨機序列控制下的瞬時頻率定義為f（t）[7]，它會隨著時間的不斷改變，而對應的瞬時頻率f（t）的取值在頻率點fi，i=1，2，3，4…，N上也會發生改變[8]。那么，對于跳頻載波信號，它的等效低通信號C（t）如下式：

c（t） exp（j2f （t）） （1-2）

對于跳頻擴頻通信系統，它主要是以跳頻載波來實現對數據調制信號的頻率進行搬移的一個過程[9]，通過這樣一個過程，則跳頻擴頻通信系統所輸出的等效低頻信號d（t）如下式1-3所示；

d（t） b（t）c （t）

exp（j2（a（t）f f （t））） （1-3）

在跳頻擴頻系統的接收端，采用同步偽隨機碼控制的頻率、以及偽隨機變化的載波和接收信號作為混頻，在這樣的條件下，所得到的系統輸出信號為bxj，它的表達式如下式1-4所示： bsj （d（t） N（t） I（t））c （t）

exp（2 ja（t）f ） （N （t）

I（t））exp（ j2f （t）） ， （1-4）

對于上式1-4，它的參數N（t）、I（t）所代表的含義如下：N（t），它表示噪聲；I（t），它則表示干擾信號。通過采用同步跳變的本地恢復載波來實現對接收信號進行混頻后，在這樣的情況下，就能得到解跳后的寬帶干擾信號、窄帶信號b（t）、以及信號噪聲等。

2 跳頻的主要技術指標及關鍵技術

對于一個跳頻擴頻通信系統而言，它所包括的技術指標主要有：①跳頻頻率的數目；②跳頻的帶寬；③跳頻碼的周期；④跳頻的速率；⑤跳頻系統的同步時間。對于這些技術指標，它們所代表的含義分別如下：①跳頻頻率的數目。在一般情況下，通過對跳頻信號的處理增益 ，這樣就能夠得到相等的跳頻點數。②跳頻的帶寬。在通常情況之下，跳頻的帶寬是與抗部分頻帶的干擾能力存在一定關系的。③跳頻碼的周期。倘若跳頻圖案的延續時間越長，那么，這樣就會使敵方破譯變得更加的困難，因此，其抗截獲 的能力就越強。④跳頻的速率。顧名思義，就是指每秒鐘頻率跳變的次數，決定跳頻圖案延續時間的長度。⑤跳頻系統的同步時間。針對該同步時間的相關定義是非常多的，但這里主要是指對于跳頻圖案，要使其系統收發雙方的時間達到一致，即完全同步，并且，對于通信所需要的相關時間也要進行建立。

3 對系統進行仿真模型的建立

3.1 對Simulink仿真工具進行概述

在本論文的研究過程中，采用的仿真工具是基于MATLAB提供的仿真平臺Simulink。另外，采用Simulink仿真平臺來建模是很方便的，它所帶有的軟件包是能夠對相關的稻萁行仿真、進行分析的，是一個動態系統。它能夠支持的系統也是非常多的，如連續系統、線性系統等。

3.2 模型建立

在基于Simulink仿真軟件的基礎上面建立起來的跳頻擴頻通信系統仿真模型，通常情況之下，它能夠對跳頻擴頻通信系統的整個工作過程進行實時監控及反映相關的問題，對于系統擴頻前后的頻譜，通過該仿真軟件能夠實時的觀測。

4 對仿真結果進行分析

為了更加準確、更加合理的得到本論文研究的跳頻擴頻通信系統的仿真精確結果，所設定的相關仿真條件如下：對于所采用的跳頻載頻，它是采用偽隨機整數方面的信號控制系統來進行實現的；對跳頻點數設定為64個；對于跳頻的頻率間隔，是把它設定為50跳/秒；數據調制采用FSK，并且頻率的間隔為200HZ；對于每個符號，它的采樣點數為120。我們把本次系統仿真實驗的時間設定為1000s。

5 結束語

本論文首先對跳頻擴頻通信系統的數學建模進行了簡單介紹，然后對跳頻通信的系統工作原理進行了概述，對跳頻的主要技術指標及關鍵技術進行了介紹，接著，對Simulink仿真工具進行概述及對其進行相關模型的建立，最后，就是采用Simulink仿真軟件對跳頻擴頻通信系統進行模型的建立，并進行了仿真研究。在進行仿真實驗前，設定了相關的仿真條件，如跳頻點數、采樣點數、跳頻頻率間隔等相關條件，這樣設定的目的是為了保證仿真的實驗結果更加準確。

參考文獻

[1] 陳高平等.擴頻通信技術在CDMA中的應用[J].通信技術，2012，（07）：54-59.