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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技術研究論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
在CHI97(ConferenceonHumanFactorsinComputingSystems1997)上,計算機技術作為勸導技術而首次被介紹[Dillard,J.&Pfau,M.,2002]。勸導技術是指設計及應用計算機系統、設備或軟件用于影響使用者的想法或行為[Berdichevsky&Neunschwander,1999]。勸導技術最初出現于七十年代及八十年。勸導技術是一門包含心理學和計算機科學跨學科技術。根據實際項目的不同,更多的學科包含在勸導技術應用中。因此勸導技術是一門多領域學科交叉合并而成的一門新型學科。盡管許多勸導技術產品應用于商業、教育界、健康問題預防及經濟領域,其實際應用有著巨大的潛能,但本學科的研究還處在初級階段。本學科前瞻性的創始人麻省理工大學B.J.Fogg博士創立了一個新名詞“計算機勸導學/Captology”用于描述此學科,計算機勸導學是一個基于英文詞組“用于勸導的計算機技術/ComputersasPersasiveTechnologyies)”的合成詞。計算機勸導學是一門致力于設計、研究和和分析以改變產品使用者觀念、態度或行為為使用目的的互動性計算機技術產品的的學科。
勸導技術的載體一般分為兩大類:一類是個人電腦,另一類是利用計算機技術的電子設備。計算機有三個功能使之成為優秀的勸導者:
1)計算機在使用過程中作為工具計算并引導使用者。
2)當計算機作為媒介,利用仿真技術模擬真實環境為使用者來提供信息及經驗。通過仿真信息,計算機可以勸導使用者改變想法和行為。
3)計算機可作為社會行為者,利用互動技術對使用者做出回應。
利用計算機技術勸導有兩種途徑:一種是以有意以勸導為目的,另一種無意勸導使用者而產生了勸導效果。本文所探討的是第一類勸導技術應用,即產品設計的目的是使使用者接受或改變某種想法或行為。例如SkillTek1開發的軟件模擬了特定的工作環境來勸導使用者對改變對某些行業工作者如醫療工作者或重型機械操作員的偏見。
2勸導技術的可信性
勸導技術的可信性是勸導技術特有的品質,這種品質在計算機提供仿真環境時格外重要。可信性共有四種不同類型:感知型、據稱型的、表面型的以及經驗型的[Tseng,S.&Fogg,B.J.,1999]。感知型的可信性描述了感知者相信某人或者某種事物的程度基于感知者的普遍假設。例如,相對陌生的營銷員,人們會更相信自己的好友。通常計算機都被認為是高度可信的。據稱型的可信性描述了感知者相信某人或者某種事物的程度基于第三方的描述。
根據可信性的類型,有不同變量用于使用者評估勸說技術產品的可信性。
1)如果使用者熟悉產品某些的內容,使用者可根據自己的專業知識。如果有錯誤出現,使用者會認為該產品不可信。但當使用者不熟悉產品,他們可能會認為該產品是可信的。
2)如果使用者非常需要某類信息,那么他們更可能接受該產品提供的此類信息,并認為該產品是可信的。
只有在使用者有恰當的專業知識并進行客觀的評估時,可信性的評估結果才是可接受的。對于勸說技術產品的設計者來說,任何時候保證產品的可信性都是至關重要的。
3勸導力/Persuasibility
勸導力/Persuasibility在傳統的字典里是找不到的,但是在網絡字典中,可以看到它的解釋為:勸導的能力。
勸導力是勸導產品設計固有的特性。當今,對于軟件易用性系統化的設計及評估方法已經非常成熟了。但是,作為軟件易用性的一個要素,勸導力的系統設計及評估仍然是研究領域的一片空白。因此筆者在本文中率先將以生命周期為導向的系統化理論和方法用于計算機仿真軟件產品勸導力的設計及評估。
4勸導產生的行為上的結果
勸導的研究曾經被界定在非常有限的背景下,例如公共場合的演講和政治性的傳媒。今天,勸導已經非常普遍的用于人際交往、商業、廣告和許多其他領域。學術界對勸導的研究興趣的出現是由于勸導潛在的社會意義。通過勸導會產生三種不同的的行為上的結果,區別這三種不同的行為上的結果是非常必要的,這三種結果并不是相互排斥的,而往往會相互交叉重疊。根據不同的勸導結果,勸導力的評估會產生并側重不同評估標準。
4.1想法及行為塑造過程
這種情況下,使用者在使用產品之前,有非常有限的相關知識。想法及行為塑造往往不被認為成典型的“被說服”。勸導在這種情況下實際是一種學習過程。傳統上,有關勸導的文獻將這一過程稱為“想法形成”而非“想法改變”。兒童學習過程可以視為想法及行為塑造過程。但此過程并不局限于兒童。例如,在使用嬰兒仿真模擬器之前,使用者可能完全不了解如何照顧嬰兒。所以使用過程也是學習過程并通過學習接受勸導。
4.2想法及行為強化過程
許多勸導過程實際上是強化感知者的固有想法或行為而使之抵制改變。在我們的社會里,許多勸導過程都是想法及行為強化過程。因而許多勸導技術產品不僅僅用于改變使用者想法,而是讓使用者保持并強化原本的想法且拒絕改變。例如,如果青少年使用者在使用嬰兒仿真模擬器之前就認為成為少年父母是不合適的,那么通過使用模擬器,會強化使用者原本的想法并拒絕改變。
5基于產品生命周期的勸導力設計及評估
在概念性預設階段,設計者必須對產品勸導力要求進行質化及量化的確定及分析。勸導力設計評估的計劃流程必須在此階段確定。產品設計者及潛在的用戶在此階段必須清楚的理解該產品的勸導力要求。在預設計階段,產品勸導力設計要求需要分配至產品的產品的子系統中。正式的勸導力設計在此階段必須被在產品為單元的層次上審核以確保達到設計使用的要求。
5.1細節設計研發階段
在細節設計研發階段,設計者確定詳細的細節化的設計需求,分析勸導力的需求以支持產品設計。產品勸導力的預測行為是反復的并穿插于整個系統生命周期的來輔助勸導力的評估。同時,產品勸導力的自我評估也為產品設計者提供了修正勸導力設計的指導方向。如在概念性預設計階段一樣,正式的勸導力設計審核也是必要的,但此階段,設計的主要工作已轉移到產品子系統的層次,以產品細分之后的子系統的層次上進行設計及評估。而這一工作在子系統生命周期中也是重復進行的。
5.2生產階段
在生產階段,根據設計要求,勸導技術進入了實施階段。正式的勸導力設計及評估在這一階段展開。用戶必須參與此階段的產品測試。設計者收集并分析相關的數據及信息。如果產品的測試評估表明產品沒有達到預期的勸導要求,設計者必須實施有必要的產品修正工作以確保產品達到預期的勸導效果。
5.3使用及廢棄階段
在此階段,對產品勸導力的數據信息收集,分析及評估是非常必要的,這些信息可以為產品的改進和升級提供有效的幫助。如有必要的修正和改進,設計者將會對此備案,用于將來系統升級以及進一步的研究工作使用。
6結束語
關鍵詞:稅收信息化;信息狀態安全;信息轉移安全;信息安全技術
從三個方面來考慮:首先是信息狀態安全,即稅務系統安全,要防止稅務系統中心的數據被攻擊者破壞。稅務系統要通過Internet對納稅人提供納稅便利,必須以一定的方式將它的數據中心開放,這對稅務系統本身帶來了很大的風險。其次是信息轉移安全,即服務安全,如納稅人識別號、口令、納稅金額等在傳輸中不被冒用、泄露和篡改。再次是安全管理制度,即使用安全,保證稅務人員正確、安全的使用。本文主要針對以上前兩個方面也就是信息安全技術進行研究。
一、信息狀態安全技術
信息狀態安全主要包括系統主機服務器安全、操作系統安全和數據庫安全三個方面。
(一)系統主機服務器安全(ServerSecurity)
服務器是存儲數據、處理請求的核心,因此服務器的安全性尤為重要。服務器的安全性主要涉及到服務器硬件設備自身的安全性防護,對非法接觸服務器配件具有一定的保護措施,比如加鎖或密碼開關設置等;同時,服務器需要支持大數據量及多線程存儲矩陣以滿足大數據量訪問的實時性和穩定性,不會因為大量的訪問導致服務器崩潰;服務器要能夠支持基于硬件的磁盤陣列功能,支持磁盤及磁帶的系統、數據備份功能,使得安裝在服務器上的操作系統和數據庫能夠在災難后得到備份恢復,保證服務器的不間斷運行;服務器設備配件的高質量及運行可靠性也是服務器安全的非常重要的一個方面,這直接關系到服務器不間斷運行的時間和網絡數據訪問的效率。
(二)操作系統安全(OperatingSystemSecurity)
設置操作系統就像為構筑安全防范體系打好“地基”。
1.自主訪問控制(DiscretionaryAccessControl,DAC)。自主訪問控制是基于對主體(Subject)或主體所屬的主體組的識別來限制對客體(Object)的訪問。為實現完備的自主訪問控制,由訪問控制矩陣提供的信息必須以某種形式保存在稅務操作系統中。訪問控制矩陣中的每行表示一個主體,每列表示一個受保護的客體,矩陣中的元素表示主體可對客體的訪問模式。以基于行的自主訪問控制方法為例。它是在每個主體上都附加一個該主體可訪問的客體的明細表,根據表中信息的不同可分為三種形式:(1)權力表(CapabilitiesList),它決定是否可對客體進行訪問以及可進行何種模式的訪問。(2)前綴表(PrefixList),它包括受保護客體名以及主體對客體的訪問權。(3)口令(Password),主體對客體進行訪問前,必須向稅務操作系統提供該客體的口令。對于口令的使用,建議實行相互制約式的雙人共管系統口令。
2.強制訪問控制(MandatoryAccessControl,MAC)。鑒于自主訪問控制不能有效的抵抗計算機病毒的攻擊,這就需要利用強制訪問控制來采取更強有力的訪問控制手段。在強制訪問控制中,稅務系統對主體和客體都分配一個特殊的一般不能更改的安全屬性,系統通過比較主體與客體的安全屬性來決定一個主體是否能夠訪問某個客體。稅務系統一般可采取兩種強制措施:(1)限制訪問控制的靈活性。用戶修改訪問控制信息的唯一途徑是請求一個特權系統的功能調用,該功能依據用戶終端輸入的信息而不是靠另一個程序提供的信息來修改訪問控制信息。在確信用戶自己不會泄露文件的前提下,用這種方法可以消除偷改訪問控制信息的計算機病毒的威脅。(2)限制編程。鑒于稅務系統僅需要進行事務處理,不需要任何編程的能力,可將用于應用開發的計算機系統分離出去,完全消除用戶的編程能力。
3.安全核技術(SecurityKernelTechnology)。安全核是構造高度安全的操作系統最常用的技術。該技術的理論基礎是:將與安全有關的軟件隔離在操作系統的一個可信核內,而操作系統的大部分軟件無須負責系統安全。稅務系統安全核技術要滿足三個原則:(1)完備性(Completeness),要求使主體必須通過引進監控器才能對客體進行訪問操作,并使硬件支持基于安全核的系統。(2)隔離性(Isolation),要求將安全核與外部系統很好的隔離起來,以防止進程對安全核的非法修改。(3)可驗證性(Verifiability),要求無論采用什么方法構造安全核,都必須保證對它的正確性可以進行某種驗證。
其他常見措施還有:信息加密、數字簽名、審計等,這些技術方法在數據庫安全等方面也可廣泛應用,我們將在下面介紹。
(三)數據庫安全(DatabaseSecurity)
數據庫是信息化及很多應用系統的核心,其安全在整個信息系統中是最為關鍵的一環,所有的安全措施都是為了最終的數據庫上的數據的安全性。另外,根據稅務網絡信息系統中各種不同應用系統對各種機密、非機密信息訪問權限的要求,數據庫需要提供安全性控制的層次結構和有效的安全性控制策略。
數據庫的安全性主要是依靠分層解決的,它的安全措施也是一級一級層層設置的,真正做到了層層設防。第一層應該是注冊和用戶許可,保護對服務器的基本存?。坏诙邮谴嫒】刂?,對不同用戶設定不同的權限,使數據庫得到最大限度的保護;第三層是增加限制數據存取的視圖和存儲過程,在數據庫與用戶之間建立一道屏障?;谏鲜鰯祿鞂哟谓Y構的安全體系,稅務網絡信息系統需要設置對機密和非機密數據的訪問控制:(1)驗證(Authentication),保證只有授權的合法用戶才能注冊和訪問;(2)授權(Authorization),對不同的用戶訪問數據庫授予不同的權限;(3)審計(Auditing),對涉及數據庫安全的操作做一個完整的記錄,以備有違反數據庫安全規則的事件發生后能夠有效追查,再結合以報警(Alert)功能,將達到更好的效果。還可以使用數據庫本身提供的視圖和存儲過程對數據庫中的其他對象進行權限設定,這樣用戶只能取得對視圖和存儲過程的授權,而無法訪問底層表。視圖可以限制底層表的可見列,從而限制用戶能查詢的數據列的種類。
二、信息轉移安全技術
信息轉移安全即網絡安全。為了達到保證網絡系統安全性的目的,安全系統應具有身份認證(IdentificationandAuthentication);訪問控制(AccessControl);可記賬性(Accountability);對象重用(ObjectReuse);精確性(Accuracy);服務可用性(AvailabilityofServices)等功能。
1.防火墻技術(FirewallTechnology)
為保證信息安全,防止稅務系統數據受到破壞,常用防火墻來阻擋外界對稅務局數據中心的非法入侵。所謂防火墻,是一類防范措施的總稱,是指在受保護的企業內聯網與對公眾開放的網絡(如Internet)之間設立一道屏障,對所有要進入內聯網的信息進行分析或對訪問用戶進行認證,防止有害信息和來自外部的非法入侵進入受保護網,并且阻止內聯網本身某個節點上發生的非法操作以及有害數據向外部擴散,從而保護內部系統的安全。防火墻的實質是實施過濾技術的軟件防范措施。防火墻可以分為不同類型,最常見的有基于路由器的IP層防火墻和基于主機的應用層防火墻。兩種防火墻各有千秋,IP層防火墻對用戶透明性好,應用層防火墻具有更大的靈活性和安全性。實踐中只要有資金許可,常常將兩種防火墻結合使用,以互相補充,確保網絡的安全。另外,還有專門用于過濾病毒的病毒防火墻,隨時為用戶查殺病毒,保護系統。
2.信息加密技術(InformationEncryptionTechnology)
信息加密包括密碼設計、密碼分析、密鑰管理、驗證等內容。利用加密技術可以把某些重要信息或數據從明文形式轉換成密文形式,經過線路傳送,到達目的端用戶再把密文還原成明文。對數據進行加密是防止信息泄露的有效手段。適當的增加密鑰的長度和更先進的密鑰算法,可以使破譯的難度大大增加。具體有兩種加密方式:(1)私鑰加密體制(Secret-keyCryptography),即加密與解密時使用相同的密碼。私鑰加密體制包括分組密碼和序列密碼兩種。分組密碼把明文符號按固定大小進行分組,然后逐組加密。而序列密碼把明文符號立即轉換為密文符號,運算速度更快,安全性更高。(2)公鑰加密體制(Public-keyCryptography),其加密密鑰與解密密鑰分為兩個不同的密鑰,一個用于對信息的加密,另一個用于對已加密信息的解密。這兩個密鑰是一對互相依賴的密鑰。
在傳輸過程中,只有稅務系統和認證中心(AuthenticationCenter,AC)才有稅務系統的公開密鑰,只有納稅人和認證中心才有納稅人的公開密鑰,在這種情況下,即使其他人得到了經過加密后雙方的私有密鑰,也因為無法進行解密而保證了私有密鑰的重要性,從而保證了傳輸文件的安全性。
3.信息認證技術(InformationAuthenticationTechnology)
數字簽名技術(DigitalSignatureTechnology)。數字簽名可以證實信息發送者的身份以及信息的真實性,它具備不可偽造性、真實性、不可更改性和不可重復性四大特征。數字簽名是通過密碼算法對數據進行加密、解密交換實現的,其主要方式是:信息發送方首先通過運行散列函數,生成一個欲發送報文的信息摘要,然后用所持有的私鑰對這個信息的摘要進行加密以形成發送方的數字簽名,這個數字簽名將作為報文的附件和報文一起發送給報文的接收方。接收方在接收到信息后,首先運行和發送方相同的散列函數生成接收報文的信息摘要,然后再用發送方的公開密鑰對報文所附的數字簽名進行解密,產生原始報文的信息摘要,通過比較兩個信息摘要是否相同就可以確認發送方和報文的正確性。
完整性認證(IntegrityAuthentication)。完整性認證能夠使既定的接收者檢驗接收到的信息是否真實。常用的方法是:信息發送者在信息中加入一個認證碼,經加密后發送給接收者檢驗,接收者利用約定的算法對解密后的信息進行運算,將得到的認證碼與收到的認證碼進行比較,若兩者相等,則接收,否則拒絕接收。
4.防病毒技術(Anti-virusTechnology)
病毒防范是計算機安全中最常見也是最容易被忽視的一環。我們建議采用由單機防毒和網絡防毒同時使用的這種防病毒措施,來最大限度地加強網絡端到端的防病毒架構,再加上防病毒制度與措施,就構成了一套完整的防病毒體系。
參考文獻:
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論文摘要:徑流林業技術措施的核心技術是集水整地。集水整地系統由微集水區組成,一是產生徑流的集水面,二是滲蓄徑流的植樹穴。根據地形條件,以林木為對象在全林地形成不同的集水與栽植區,組成——通過這種措施的應用,基本上要解決兩個問題:一是通過有效的水分調節措施,在一般年份使土壤水分基本維持在林木生長發育所需的適宜范圍之內;二是在短期天氣干旱的情況下,土壤含水量不低于苗木的凋萎濕度以維持林分的穩定性。
1集水整地措施
1.1栽植區面積
在定西黃土高原干旱半干旱氣候條件下,一般要求深整地,以便降低土壤緊實度,促進土壤熟化,增強土壤蓄水能力,對于防護林和用材林一般最好整地深40~60cm,經濟林80~100cm。為了增加土壤有效蓄水量,應當采取較大規格的整地,但是整地規格加大,破土面增加,地表蒸發也隨之增加,而且徑流進入后滲蓄的深度相應減少,也增加了地表蒸發量。因此,栽植區面積的大小,應考慮生物經濟兼顧的原則,既考慮到樹木的根系生長發育及對養分和水分的需求,又要考慮到地形、土壤等自然與經濟條件。經濟林樹種一般對水分養分的需求比較高,根系的水平分布比較寬,栽植區的面積宜大一些,其寬度一般在1.40~2m,長度主要由造林的株距決定,一般在1~2m左右;水土保持用材林的闊葉樹因根冠較大,一般栽植區寬度在1~1.60m,長度在1m,但若是培育速生用材林,則整地寬度可適當加大;薪炭林、護牧林等以灌木為主的水土保持林,栽植區面積可適當小一些,一般寬為0.60~0.80m,長度可依據地形條件而定。
1.2集水面積
在確定栽植區面積的大小,即徑流滲蓄與水分消耗區面積大小之后,即可確定集水面的大小。集水面積的大小主要根據栽植區面積大小、降雨量、地表的產流率、栽植區水分消耗需求、樹木需水量、土壤水分短缺量等因素來確定,其目標是所產的徑流水能彌補土壤水分的短缺量。一般栽植區與集水區的面積比例由栽植區的水分虧缺量與進入栽植區的徑流量來確定,總的原則是所虧缺的水分基本上等于徑流補充的水分。在定西黃土高原地區降水量一般在300~400mm,蒸散需求量一般在700~1000mm,據此栽植區與集水區的面積比例,對于經濟林一般為4:1~8:1,對于防護林一般在2:1~6:1,具體的比例要考慮當地的立地與樹種來確定。當然,如果條件許可的話可以通過水量平衡計算出較準確的比例。
1.3蓄水工程
集水面:集水區應當修成一定的坡度,地表較結實、平整、不易產生水土流失。集水面的整修可分為坡面和梯田等平緩地兩種情況。在整修過程中應當注意不要破壞植樹帶,集水面坡度不要過小,整地回填時就要注意回填土的高度,預留要挖去的高度,保證集水面能形成的坡度、植樹帶有足夠的蓄水容積。通過集水面所產生的徑流直接流入栽植區滲入土壤中供林木吸收利用,但是如果有較強的降雨發生,徑流量太大徑流來不及滲入土壤中,有可能沖毀坡面整地工程造成水土流失,因此與集水面相配套,在徑流滲蓄區要修筑比普通整地規格更高的蓄水工程,保證有一定的攔蓄暴雨的能力,保證坡面安全。蓄水工程的斷面形式在山坡地一般有反坡梯田、水平溝、魚鱗坑等形式,在平緩地有穴狀、條帶狀等形式。在修筑時要考慮本地區可能暴雨量、暴雨強度及所產生的最大徑流量,同時還要考慮幼林無覆蓋時地表土壤侵蝕造成每年可能的蓄水容積損失量。
蓄水工程是栽植區的重要組成部分,其修筑與栽植區整地同時進行,按照整地的斷面形式,外埂要達到的一定高度,特別是反坡梯田時,一定要在外側修加固埂,頂寬為20~30cm,高度在40cm左右。為了使徑流能均勻地分配到各個林木,在整修外埂時應與等高線垂直,每隔一株或幾株樹木修一橫檔,以起到防止因徑流滲蓄區過長不水平而使徑流水向一側過分集中沖毀蓄水工程。一般可以每隔3m左右修一個,橫檔的高度與外埂平齊,頂寬30cm。
1.4集水整地施工
在定西黃土高原干旱半干旱、水土流失嚴重的地區,由于土壤瘠薄、緊實度又高,致使造林苗木的根系初期生長不良,不僅影響成活率而且也影響到后期的生長發育。通過整地措施可以改善林木生長的土壤環境條件,減少幼樹生長的阻力。在進行整地施工時,一定要達到預先設計的長、寬、深的標準。如果是經濟林,則結合整地可以施足底肥。同時在回填的工程中可以在土壤中加一些綠肥、有機肥、復合肥、土壤改良劑、蓄水保墑材料等,以增加土壤養分改良土壤結構。施肥的數量與種類主要由所選的造林樹種確定。為了減少地表蒸發的損失,栽植區表面的形式以在陽坡的造林地能造成小陰坡為較理想,可以降低夏季的土壤蒸發;在陰坡的造林地修成水平面較為理想,可以改善春季地溫,促進林木根系的生長。
2集水面防滲措施
提高小雨、強降雨的產流率是增加旱季林木水分供應量的重要手段之一,也是提高降水利用率的重要措施。在黃土地區年降雨、中小雨、強降雨,分別占總降雨次數和降雨量的80%和70%以上,一般很難引起地表徑流。因此,通過一系列的地表防滲技術對集水區進行處理,不僅可以增加降水的利用率,減小土壤的無效蒸發,而且可以提高土地的生產力和經濟效益。
2.1壓實拍光處理
壓實拍光是一種以緊實地表土壤,減小孔隙度,增加土壤黏結力,形成一層高密度入滲阻力層為特點的地表防滲措施。表土層壓實拍光的程度與土壤機械組成、有機質含量、施工時的土壤含水量、壓實力大小與均勻程度等因素有關。表層土壤密度越高,水分的入滲阻力大,降雨產流率也越高,在條件允許的情況下應盡量增強壓實力,提高表層密度。在整修時,先把地表的雜草連同干燥土層一起鏟除回填到栽植區,出濕土,按預定的形狀整修好集水面后,根據需求即可進行壓實拍光處理。
2.2防滲劑處理
在極干旱或林木需水量較大的情況下,依靠壓實拍光已不能滿足林木生長發育對水分的需求,必須對地表進行適當的防滲處理,以進一步提高降雨的產流率,增強對降雨的空間分配強度。目前國內外常用的防滲化學材料有鈉鹽、乳膠、蠟狀物、瀝青及YJG-1、YJG-2、YJG-3和生物材料如地衣等。對要進行防滲劑處理的集水區應事先仔細地壓實拍光,除去浮土,平滑表面,而且一般應在苗木栽植后再進行處理,這樣可以避免栽植時人為的破壞集水面。在集水面壓實拍光并整理好后即可進行防滲處理。如使用YJG-1,可取YJG-1原液加水按照1:10~1:15的濃度配制好噴灑液,裝入噴霧器內備用。噴灑時應選在無風晴朗的天氣進行,否則因風吹散、霧化的噴灑液會造成材料浪費而且很難噴勻,如果有雨時噴灑還沒有等膜形成與土壤接觸牢固而被雨水沖失。
2.3生物防滲處理
與化學防滲劑相比,生物防滲處理有其無法比擬的優點和更廣闊和應用前景。在對集水效率要求較高的地方可以使用化學防滲劑,但在對徑流系數要求不高時則可以用生物材料來代替,此外,在壓實拍光的集水區表面也可以使用生物材料,對集水面起到保護作用。
對集水區地表進行處理的生物材料,經過室內試驗和野外試驗觀測,使用了一種自然存在于黃土高原地區的地衣-石果衣。這種地衣緊密貼生于土壤表面,耐干旱,在合適的溫度、濕度條件下可以進行營養繁殖。繁殖好的地衣營養碎片,噴灑在集水面上,利用夏季的有利條件,經過1~2年即可形成地衣保護層。石果衣的集水效果雖然不如化學材料,但它是一種純生物材料,又具有極好的水土保持效果,對促進全林地生態環境的改善具有積極的作用。
2.4其他處理方法
除了上面介紹的幾種防滲處理方法和材料之外,還有一些其他材料也在試驗研究中應用了。其中有水泥和107膠混合起來噴灑在集水面上,也具有較高的徑流系數和較長的使用壽命;在干旱區還使用了在集水面上鋪設油氈紙、塑料薄膜的方法;此外還試驗了瀝青、拒水粉等材料的防滲性能和使用方法。其中有的材料和方法在一定的條件也可以使用。
關鍵字語音合成,文語轉換,語音人機界面
1引言
由人工通過一定的機器設備產生出語音稱為語音合成(SpeechSynthesis)。語音合成是人機語音通信的一個重要組成部分。語音合成研究的目的是制造一種會說話的機器,它解決的是如何讓機器象人那樣說話的問題,使一些以其它方式表示或存儲的信息能轉換為語音,讓人們能通過聽覺而方便地獲得這些信息。
語音合成從技術方式講可分為波形編輯合成、參數分析合成以及規則合成等三種。
波形編輯合成,這種合成方式以語句、短語、詞或音節為合成單元,這些單元被分別錄音后直接進行數字編碼,經適當的數據壓縮,組成一個合成語音庫。重放時,根據待輸出的信息,在語料庫中取出相應單元的波形數據,串接或編輯在一起,經解碼還原出語音。這種合成方式,也叫錄音編輯合成,合成單元越大,合成的自然度越好,系統結構簡單,價格低廉,但合成語音的數碼率較大,存儲量也大,因而合成詞匯量有限。
參數分析合成,這種合成方式多以音節、半音節或音素為合成單元。首先,按照語音理論,對所有合成單元的語音進行分析,提取有關語音參數,這些參數經編碼后組成一個合成語音庫;輸出時,根據待合成的語音的信息,從語音庫中取出相應的合成參數,經編輯和連接,順序送入語音合成器。在合成器中,通過合成參數的控制,將語音波形重新還原出來。
規則合成,這種合成方式通過語音學規則來產生目標語音。規則合成系統存儲的是較小的語音單位(如音素、雙音素、半音節或音節)的聲學參數,以及由音素組成音節、再由音節組成詞或句子的各種規則。當輸入字母符號時,合成系統利用規則自動地將它們轉換成連續的語音波形。由于語音中存在協同發音效應,單獨存在的元音和輔音與連續發音中的元音和輔音不同,所以,合成規則是在分析每一語音單元出現在不同環境中的協同發音效應后,歸納其規律而制定的如共振峰頻率規則、時長規則、聲調和語調規則等。由于語句中的輕重音,還要歸納出語音減縮規則。
現在展開大量研究和實用的是文語轉換系統[1](Text-To-SpeechSystem,TTSSystem),它是一種以文字串為輸入的語音合成系統。其輸入的是通常的文本字串,系統中的文本分析器首先根據發音字典,將輸入的文字串分解為帶有屬性標記的詞及其讀音符號,再根據語義規則和語音規則,為每一個詞、每一個音節確定重音等級和語句結構及語調,以及各種停頓等。這樣文字串就轉變為符號代碼串。根據前面分析的結果,生成目標語音的韻律特征,采用前面介紹的合成技術的一種或者是幾種的結合,合成出輸出語音。
本文所討論的語音合成應用系統就是一種面向TTS應用的語音系統。該系統的設計目標是作為人機交互的一種反饋手段,用于將計算機中的數據或狀態以語音的形式加以輸出。該系統的應用背景是作為衛星測試系統的一個子系統用于增強人機交互能力。通過引入語音合成技術,將原本需要測試人員主動觀察的數據、狀態或指令等內容以語音的形式即時播報出來,相應的測試人員只需被動收聽即可,只有在敏感內容出現時才加以主動觀察,從而降低測試人員的工作強度,改善工作環境和條件。在這樣的應用背景下,對語音合成系統的要求是響應速度快,計算復雜度和存儲空間復雜度低,具有良好的可擴展性和合成語音清晰度高、可懂性強,適于科學術語、符號和單位的發音合成等。基于以上系統需求,我們開發了專門針對科學應用特別是航空航天領域內常見的科學術語、符號、計量單位和數學公式等文本分析模塊,以及新型的基于規則和參數的語音合成技術。
2系統結構
圖1中給出了本文討論的語音合成系統的結構框圖。
從外部接口上看,該系統的輸入為文本輸入接口,用戶將要發聲的文本內容通過此接口送入系統,輸入的文本不需特別的格式;輸出為音頻輸出接口,系統將合成的聲音以某種編碼方式由此輸出;此外系統中所有語音信息模型均存儲于語音模型庫文件中,各種符號、單位標注、單詞字母以及詞匯的發音等均存儲于詞庫文件中,這些庫文件作為語音合成系統的內部輸入。
圖1語音合成系統結構
從內部結構上看,輸入的文本主要通過規范化處理和符號轉化,將其中的特殊符號、縮寫、英文單詞以及計量單位等轉換為可識別的發聲單元標識。在分詞模型中,對輸入的文本按預置的分詞規律進行單詞的劃分,通過分詞處理就基本確定了句子的韻律結構以及多音字的發音。韻律預測決定各詞發音;協同發音決定了各詞之間的連接關系。選詞模塊按照韻律要求及詞的發音在詞庫中選擇最優的發音,經過語音重構將波形恢復出來。各詞的語音波形經過拼接模塊在拼接參數的控制下完成最終語句的合成。
3聲學單元的選擇及生成
為使合成語音具有較高的清晰度、可懂度以及自然度,通常采取基于波形的語音合成技術。波形拼接語音合成中的合成單元是從原始自然語音中切分出來的,保留了自然語音的一些韻律特征。根據自然語言的語音和韻律規律,存儲適當的語音基元,使這些單元在確定的存貯容量下具有最大的語音和韻律覆蓋率。合成時經過聲學單元選擇、波形拼接、平滑處理等步驟后輸出語音。通過精心設計語料庫,并根據語音和韻律規則從音庫中挑出最適合的聲學單元,使系統輸出高質量的語音。
常見的語音單元候選可以有詞組、音節、音素和雙音素等。就詞組而言,無論是中文還是西方語系,都和確定的語義相對應,因此使用詞組作為聲學單元可以比較容易的解決合成語音的可懂度問題[2],但是由于詞組的類別非常多,而且在不同韻律環境下有著明顯不同的表現,這樣會造成所需的聲學單元趨向于無窮大。所謂音節,一般都是由元音和輔音構成的,元音是音節的主干部分[3]。以漢語為代表的一些東方語系,音節數目較少,而且音節基本上是“輔音-元音”結構,但是對于一些西方語言,音節數目較多,結構比較復雜,而且使用它并不但不能避免大多數協同發音的影響,而且會引起音庫容量的急劇增大。音素是最小發音單位,可以使語料庫設計時的靈活性好,但由于音素受相鄰語音環境的協同發音影響很大,對這些影響考慮的不合理時,就會造成音庫在語音和韻律上的不平衡。另外在挑選單元時,由于音素的聲學變體很多,所選擇的樣本不合適時,會導致相鄰音素間存在基頻和共振峰上不連續,需要采用譜平滑法進行處理,這必然會降低合成音質。
綜合上述對音節、詞組、音素的分析可以知道,它們各有優缺點,因此在構造波形拼接所需要的語料庫時,可以結合不同類型樣本的優缺點,例如對于自然語流中經常出現的一些協同發音強的音素、音節組合,在通過波形拼接形成目標語音時,應該盡量避免在這些協同發音影響大的音素組合之間進行拼接,否則單元挑選的稍有不合適,就會造成聽覺上的難以接受。所以在構造實用合成系統時所采取的聲學單元的類型和長度都將是不固定的[4]。
在選擇聲學單元構造語音庫時,通常利用某種損失度函數來描述具有相同大小語音庫的合成能力。一個典型的損失度函數可以表達為:
(1)
其中f為當前聲學單元的詞頻,d為聲學單元的預測時長,c為該單元中所包含的音素之間協同發音的大小[4]。在不考慮韻律條件下,構造由聲學單元組成的語音庫時,應使由(1)表示的損失度函在該語音庫上的取值最小為目標。用于拼接的聲學單元通常由連續語流中切分獲得。通過檢索含有大量航天、電子通信、計算機以及衛星領域內關鍵字的文獻,并通過對這些文獻進行文本處理,將文獻切分成詞和句。通過對詞匯的統計可以得到詞頻信息,并在詞頻信息的指導下挑選由文獻獲得的句子,使得選出的句子對高頻詞具有較好的覆蓋,這些挑選出來的句子成為稍后需要錄制的腳本。
挑選合適的播音員,對照腳本進行合理朗讀,并且錄音。將錄音所得的語音波形數據按腳本以及聲學單元的劃分進行切分,通常對于漢語可以切分為詞、字(CV結構)而英文通常需要切分到詞以及少量音素或雙音素,從而構成發聲單元庫。對切分得到的聲學單元按其在原句子中的位置(前中后)以及前后相連的字詞進行標注。這些標注信息對選詞模塊的判決提供依據。
4韻律的生成
韻律的聲學參數一般包括基頻、時長、能量,對于一個TTS系統,韻律生成和控制是十分重要的。韻律參數對于控制合成語音的節奏、語氣語調、情感等具有重要意義,而對漢譜普通話,基頻是和聲調直接相關的物理參數。漢語的構成原則可歸結如下:由音素構成聲母或韻母,韻母帶上聲調后成為調母,由單個調母或由聲母與調母拼接成為音節。漢語有陰平、陽平、上聲、去聲、輕聲5個調,1200多個有調音節。一個音節就是一個字的音,即音節字。由音節字構成詞,最后再由詞構成句子[5]。
基于規則的韻律生成。通過對漢語語音學和語言學的研究總結一些通用的韻律規則,利用這些先驗知識,可以建立一個基于規則的韻律生成系統。通常規則系統包括兩個方面:一是通用規則,比如四個調的基本形狀,上聲連接的變調規則,時長變化,語氣語調的音高變化等;二是目標說話人的特定韻律規則,比如個人的基本調高、調域、語速和停頓等。此外在連續語流中,每個字的發音是會相互影響的,連續語流中一個字的發音的聲調與這個字單獨發音時的聲調會有所不同,在合成的連續語流中,只有具有這種聲調變化才能使合成的語音具有較好的可懂度,否則將只會是單字語音的生硬連接。漢語普通話語句中的變調以二字詞的變調最為主,因為二字詞所占比例約為74.3%。它的調型基本上是兩個原調型的相連的序列,但受連讀影響使前后兩調或縮短、或變低。
基于機器學習的韻律生成。雖然目前已經得到了許多關于韻律的規則,但這些規則對于形成非常貼近自然的韻律還相差很遠。為能夠發覺隱藏而且難以描述的韻律規則通常利用機器學習的方法來實現韻律的生成。常用的算法模型有隱馬爾可夫模型(HMM)、人工神經網絡(ANN)、支持向量機(SVM)以及決策樹等[5][6]。
基于參數化模型的韻律生成?;跈C器學習的韻律模型提取一些人工無法分析的細則,大人降低人工參與分析的工作量,但這種方法同時也存在如下問題:首先,一般的學習算法都要求比較多的數據資源,特別是屬性特征比較多的時候;其次,如果己有數據資源分布不均勻,將造成訓練的整體偏差,影響分析結果;再次,專家知識沒有很好的結合利用進來,是一種信息浪費;第四,訓練模型沒有和語言特征和人的感知掛鉤,無法進行轉移和調整?;l和時長是影響人的韻律聽感的直接聲學參數,兩者都是隨時間變化和環境變化的。參數模型利用先驗知識,先分析基頻時長和語言特征、人的聽感的關系,對此關系建摸,提取基頻時長和語言特征及人的聽感直接相關的參數。這樣的模型有效利用了專家知識,就可以用不多的數據訓練出文本語言特征和參數的關系,同時通過調整模型參數就可以達到改變聽感的韻律特征的目的[7]。
Fujisaki模型是一種廣泛使用的基頻參數化模型[8][9],它主要通過模擬人的發音機理來預測基頻的變化。Fujisaki認為基頻的改變主要有兩個原因:韻律短語邊界(Phrase)的影響和音節調(Accent)的影響。基頻曲線的產生是按照聲帶振動的機理,以Phrase和Accent作為預測系統的輸入,以基頻曲線作為系統的輸入,其中以脈沖信號的形式產生Phrase形狀,以階梯函數產生Accent形狀。在該模型下基頻曲線可以表示為:
(2)
其中函數Gpi(t)以及Gaj(t)的表達式分別為:
(3)
(4)
在表達式(2)、(3)及(4)中各參數含義如表1中所示。
表1Fujisaki韻律模型參數
Fmin基頻最小值αi第i個Phrase命令控制系數
IPhrase元素數量βj第j個Accent命令控制系數
JAccent元素數量θAccent命令最大值參數
T0i第i個Phrase命令的時間標記Api第i個Phrase命令幅度
T1j第j個Accent命令開始時間Aaj第j個Accent命令幅度
T2j第j個Accent命令結束時間
Fujisaki模型的機理很簡單,對于每個phrase命令,就是以一個脈沖信號通過phrase濾波器,相應的基頻值上升到最大點,然后逐漸衰減。對于連續的phrase命令,基頻曲線則產生連續的波動。Accent命令由一個階梯函數初始化,因為accent濾波器的參數α遠大于β,使得Accent元素很快達到其最大值,然后迅速衰減。
5系統實現及應用
整個語音合成系統由一系列動態鏈接庫構成,分別對應圖2中的各組成部分,各動態庫由C語言書寫。這種動態庫的使用方便未來對局部進行修改。通過對動態庫的加載,可以方便的將該語音合成系統集成到任何應用環境中。該合成系統輸入以漢語為主,允許混合少量英文單詞、希臘字母以及其它通用符號。
聲學庫中的語音波形分別采樣AMR及MFCC兩種編碼方式,此外MFCC編碼后再進行矢量量化處理,由此形成多種碼率的聲學單元庫。采用不同的單元庫將獲得不同音質的合成結果輸出。系統的錄音為女聲,可以通過一定的算法,如基音同步疊加技術(PitchSynchronousOverlapAdd,PSOLA)算法,在輸出端對音色進行修改。
該系統作為我所研制的衛星測試系統的一個關鍵技術在實際應用中取得了良好的效果。通過該系統所構造的VoiceUI提供了一種全新的人機界面。計算機通過語音將衛星的實時狀態匯報給監視人員,極大的降低了監視人員的觀察強度,提高了人機系統的工作效率。
參考文獻
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論文摘要紫竹為園林綠化的優質竹種,有著良好的社會效益和生態效益。紫竹豐產高效栽培要做到選擇當年紫為主栽品種、選擇合適的造林地、采用“密植叢栽法”建園、注意土肥管理、疏筍養竹、合理采伐利用以及防治病蟲害。
紫竹(Phyllostachysnigra)又名黑竹、烏竹,禾本科竹亞科剛竹屬,新桿綠色,二年生桿漸變為紫黑色,抗寒性較強,能耐-20℃低溫,南方各地都有栽培。紫竹竹枝婀娜多姿,為優良的觀賞竹種,是園林綠化的優良竹種,有著良好的社會效益和生態效益。紫竹桿形通直,細長而節疏,竹黃薄,材質柔韌致密,抗壓抗拉,是竹編加工的理想材種,可制作竹制家具、樂器、工藝品。近年來,人們廣泛利用紫竹作為居室工藝裝飾,竹材利用行情看好,1hm2竹林年產值達2.5萬元以上,造林4a即可收回成本。紫竹集生態、觀賞、工藝品加工與竹材等眾多優點于一體,已成為林業產業化、林業生態建設、退耕還林后續產業發展和促進農民增收致富的理想樹種。
1品種選擇
目前紫竹栽培中主要有當年紫和三年紫2個品種,一般根據紫竹新竹桿呈現黑色斑點的持續時間和紫黑程度來區別。當年紫新竹當年秋冬即呈大部分(80%以上)紫黑細麻斑點,遠看已呈紫黑色,只節間一些灰斑泛青,次年底即全部紫黑(95%以上),其新竹材可在當年底或次年采伐利用,韌性較好,利用期早及周期次數多,其發紫過程是先麻紅至麻紫黑至紫黑至深黑;三年紫新竹桿一般在當年底自基部往上呈局部灰紫黑散麻斑點(20%~40%,部分小竹可達70%),多數仍呈青綠色,次年可達50%~60%紫黑,第3年呈80%~90%紫黑,第4~5年達95%以上紫黑,同當年紫相比其利用期略遲2~3a,利用周期次數比當年紫少一半,其發紫過程是先暈紅至紫紅至灰紫至灰黑至粉黑至灰紫黑,其黑的程度、成色、亮度、層次等均比當年紫要差。按新竹材紫黑程度達80%以上即可作工藝竹材采伐利用來定,則當年紫和三年紫的輪伐期分別是1~2a、3~5a。當年紫比三年紫提前2~3a提供商品工藝竹材,提前成林造景,大大縮短投資周期和投資回收期,能適應市場多變和選擇。因此一般以當年紫為主栽品種。
2造林地選擇
紫竹喜溫暖濕潤氣候,耐水濕蔭涼,抗寒性較強,年均氣溫10~18℃,降雨量800~1800mm,海拔500m以下的酸性壤土地區,皆適宜生長。紫竹喜肥,對土壤要求較嚴,造林地選擇要求土壤深厚肥沃、疏松濕潤、排灌方便,小氣候條件較好的山腳地、谷地或緩坡地宜植紫竹;迎風坡、臺地、水漬田以及土壤粘重、通透性差的地塊不宜栽植紫竹。
3栽植方法
多采用“密植叢栽法”建園。選一至二年生、生長健壯、分枝較低、無病蟲害、根須發達、側芽飽滿的優良母竹,2~3株大蔸帶土移栽,優良單株移栽應考慮多帶宿土,留足鞭長40~50cm,截去竹梢保留5~6盤丫枝。遠距離運輸應適當捆扎,以免土球散落而造成鞭竹結合部損傷,杜絕劣級苗上山造林。初植密度1500~1650株/hm2,要求栽植穴規格為80cm×60cm×40cm,深挖淺栽,上松下緊,圍土防漬。造林時間以早春為最好,梅雨或秋末可補植,栽植后加強管理,以防倒伏等。
4土肥管理
造林當年宜種植花生、豆類等低桿農作物,以耕代撫。栽植后第2~3年的6~9月除草松土2次,深10~15cm,青草壅肥。紫竹喜肥,基肥穴施有機肥2200kg/hm2,復合肥450kg/hm2;秋季結合幼林撫育環溝施復合肥或尿素450kg/hm2。進入產竹期后,每年分別于6月和10月各施復合肥300kg/hm2。冬初砍竹后墾撫松土,清除竹蔸及老鞭。
5疏筍養竹
造林2~3a竹筍應全部留養,促其滿園成林,之后在出筍盛期選留健壯長勢好、分布均勻整齊和空檔竹筍留養成竹,選定留養筍后,其余竹筍全部挖除。
6合理采伐利用
紫竹園要求進行集約化管理,保持土壤疏松、肥力適中、園內通風透光。一年紫成年竹園保持立竹度3~4.5萬株/hm2,一至三年生竹比例6∶2∶2,一年紫當年冬即可采伐出售,采伐后立竹度1.5~2萬株/hm2,一至三年生竹比例2∶2∶1或2∶2∶0。三年生竹適當保留,四年生竹全部伐除銷售。三年紫一至五年生竹比例控制在3∶3∶2∶1∶1,及時疏伐老母竹、工藝成熟竹、劣質竹和倒伏竹,及時墾撫施肥,保持竹林生長旺盛。
關鍵詞超寬帶(UWB);脈沖無線電;IR;OFDM;DS-UWB
美國聯邦通信委員會FCC(FederalCommunicationsCommision)于2002年2月14日通過了一項曾經只應用于軍事和政府部門,現今可民用化的超寬帶UWB(UltraWideBand)無線通信技術。UWB完全迥異于其它無線技術,具有對信道衰落不敏感、發射信號功率譜密度低,系統復雜度低,功耗小,定位精度精確等優點。在無線通信、網絡、雷達系統、圖像處理和定位系統中都具有其它技術無法比擬的優點。它不用載波而采用時間間隔極短(小于1ns)的脈沖進行通信,因此也可稱作脈沖無線電(ImpulseRadio),與二進制移相鍵控(BPSK)信號波形相比,超寬帶不采用余弦波進行載波調制而是發送間隔小于1ns的能量脈沖,因此它的帶寬極寬,高達數GHz,且由于頻譜的功率密度極小,它具有擴頻通信的特點。目前,為保障全球定位系統GPS,導航系統和軍事通信頻段,FCC限定UWB頻域在3.1至10.6GHz,且發射功率低于41dB。UWB向民用解禁后,我們更為關注的是它帶來的商業和民用價值。
1UWB的特點
⑴帶寬非常寬
UWB使用帶寬高達幾個GHz,頻率范圍從3.1GHz到10.6GHz。超寬帶系統容量大,不單獨占用現在已經擁擠不堪的頻率資源,而是共享其它無線技術所使用的頻段,這使得頻率資源日益緊張的今天有了實質性的緩解。
⑵傳輸速率高
UWB自問世后一直被看作是藍牙技術的替代品,它可以使電子通信設備之間通過無線互傳信息,速率可以達到480Mbps,遠高于IEEE:802.11a、IEEE:802.11b和藍牙數據速率的無線連接。
⑶發送功率非常小
UWB消耗功率很小,一般不超過200微瓦,不及Wi-Fi的千分之五。超低的發射功率極大延長了系統電源工作時間。另外,發射功率小,其產生的電磁波輻射對人體的影響也微乎其微。
⑷抗干擾性能強及保密性好
UWB采用跳時擴頻信號,系統具有較大的處理增益,發射時,微弱的脈沖信號分散在極寬的頻帶中,其輸出功率甚至低于一般電子設備產生的噪聲。接收時將信號能量還原出來,在解擴過程中產生擴頻增益。因此,與藍牙、IEEE802.11a和IEEE802.11b相比,在同等碼速條件下,UWB具有更強的抗干擾性。同時超短而微弱的脈沖信念也使得UWB與其它無線通信設施之間的干擾大幅度降低。UWB保密性表現在兩方面:一方面是采用跳時擴頻,接收機只有已知發送端擴頻碼時才能解出發射數據;另一方面是系統的發射功率譜密度極低,用傳統的接收機無法接收。
⑸精準的定位功能
UWB系統具備良好的時間解析能力,使其能擁有精確的測距和定位功能,這一功能,可以將通信與定位融合,從而建立更為廣闊的應用領域,包括建立高度安全、較佳效能的網絡架構,以及精準的存貨追蹤管理。而在商業用途上,精準的定位功能將可應用到企業的倉儲管理上,協助物料與資材的追蹤定位。
⑹低廉的芯片成本
由于UWB不調制和解調復雜的載波信號,所以不需要混頻器、過濾器、RF/IF轉換器、本地振蕩器(Localoscillator)以及802.11x常用的超外差所需額外的表面聲波濾波器(SAWfilters)等復雜的元件,因而能量消耗很小,也更容易集成進CMOS里。除此之外,也可將射頻設計成不需要功率放大器,同時也可以使用CMOS制程,因此具備低成本的芯片結構。
2當前發展狀況
UWB的標準目前主要有兩大類,分別是摩托羅拉旗下子公司飛思卡爾(Freescale)引領的DS-UWB和由IEEE倡導的MBOA,兩者的分歧體現在UWB技術的實現方式上,前者采用直接序列擴展頻譜的技術,它可以使很多傳輸共享相同的頻率范圍,這使很多小批量(piconets)的UWB設備互相連接更為容易。而后者則采用多頻帶方式,OFDM方案是將可用的頻段分為多個子帶,每個子帶帶寬大于500Mb/s,每一個子帶的信號為一個OFDM信號。這兩種技術各自有各自的優勢和特點,但無法兼容,兩種標準的牽頭羊為了各自的利益,進行了激烈的角逐,但到目前為止還沒有哪一方勝出。從這兩個方案競
爭的激烈程度,我們可以預測到UWB技術巨大的潛在市場。技術的成功發展必定會反映在市場的不斷成熟和發展上,因此UWB技術所帶給世界無線通信市場的沖擊將是無法避免和前所未見的,它帶來的商業市場前景也是不可估量的。
3商業應用前景
無線通信歷來都是一個技術創新層出不窮的領域,超寬帶(UWB)實現了通信行業的設想:UWB在噪音標準之下調制數據,與頻帶內的其它無線通信標準并存而不相互干擾。隨著UWB技術逐漸成為標準,行業領先者已經開發出UWB芯片產品,開始推出支持UWB的激動人心的商業應用。
家庭網絡的應用中,UWB可以為無線局域網和個人局域網的接入技術帶來高速率、低功耗、高帶寬和低復雜度的無線通信解決方案,借助于UWB技術,可以家庭為單位建立局域網,使電腦和其它電子通信設備之間通過無線互傳信息,從而減少房間布線、提高設施移動性。作為一項正在迅速發展的新技術,UWB將顯著改善消費者的家用娛樂產品體驗。消費者開始使用家中的PC機或筆記本電腦享受UWB無線技術帶來的優越,其獨特的優勢就會讓家庭中的娛樂電器也受益,例如,UWB可以把數碼相機和數碼攝像機的數據資料,傳輸給PC機,可以將DVD、VCD等各種視頻數據傳輸到隔壁房間的電視,UWB將實現速度高達每秒110Mbit乃至更快的無線連接,使其非常適合連接電視與DVD播放機和錄像機、個人視頻記錄器以及家庭音響。可以認為UWB是家庭網絡更加合理的解決途徑。
在定位檢測應用中,由于UWB技術具有很好的定位能力,這一特性也可以使其擁有極其廣泛的應用前景。由于UWB的高頻信號具有很強的穿透力,所以消防員、警察和災難救援人員可以利用UWB技術偵察出藏在厚墻另一側、深埋在地下甚至是人體內部的目標物;汽車制造商可利用UWB技術建立汽車傳感器、防撞系統、智能高速公路感測系統;此外其定位精度甚至超越了GPS全球定位系統,所以UWB將在定位檢測領域有更大的突破。
當前,人們看好UWB技術的利用價值,最主要集中在消費電子應用領域。英特爾、德州儀器、西門子等業界知名廠商也對UWB技術在此領域的應用前景保持樂觀。筆記本電腦、PDA、數碼相機、掃描儀、打印機、攝錄像機、以及MP3播放器等消費電子產品,均可以利用UWB技術進行高效率高品質的視頻和音頻數據傳輸。許多國家都已明確了全面實現數字電視網絡的目標,UWB技術將在數字電視網絡的許多環節上,充分發揮高速、無線和低干擾等優勢。用UWB技術傳輸數字視頻信號的速率,是當前有線電視調制解調器的10倍之多。XtremeSpectrum公司在不久前展示的一塊UWB芯片樣品,可以將數字電視信號同時沿著6個不同的信道傳向6臺電視機。美國飛思卡爾半導體(FreescaleSemiconductor)不久前在飛思卡爾技術論壇宣布,海爾采用了該公司的UWB(超寬帶)無線芯片,推全球首款UWB電視,即將先后在中國和美國捆綁上市液晶電視和媒體服務器。新加坡Cellonics公司研發的一種新調制技術,更是將UWB的應用拉近了現實當中,它演示了UWB技術在消費電子產品中傳輸多媒體信號的過程,其質量之高、功耗之低而技術之簡單,使更多的人對UWB在消費電子中的應用更加滿懷信心。
目前,在業界的推動下,UWB技術已經日臻成熟,一些廠商已經推出了UWB芯片和相關產品。目前在試驗室,UWB無線傳送裝置已經可以進行速率為480Mbit/s的數據傳送。鑒于UWB技術所表現出來的優越特性和上述廣泛的潛在應用領域,樂觀者預計到了2006年,UWB技術將可能產生10億美元的市場。
4小結
一項只用于10米范圍之內,傳輸速率達到幾百兆的無線通信技術引起了英特爾、摩托羅拉、西門子等通信業界巨頭們的關注,也使家電業各大廠商們看到了UWB的應用前景。自UWB被批準民用后,家電廠商和PC廠商便蜂擁而至進行產品開發,積極拓展此項技術的商業化應用和發展,加快了UWB技術的商業化步伐??傊?,UWB可定位于家用類設備和終端間的無線連接。眾多的家電類設備,決定了UWB的應用范圍相當廣泛。UWB向人們清楚地展示了家用電子設備更為簡潔的美好前景,在商業多媒體設備、家庭和個人網絡方面極大地提高了一般消費者和專業人員的適應性和滿意度。基于此,業界必須致力于提供標準與實現技術努力挖掘UWB的潛力。當然,UWB作為民用技術任重而道遠,尚有一些應用中產生的信號干擾和頻段開放引起的諸如安全性和干擾問題亟待解決。軍方、政府、無線運營商和設備制造商等各方之間的利益沖突使得他們在UWB技術的民用化問題上尚有疑慮。但不管怎么說,我們有理由相信,由UWB技術所帶來的技術發展和革新會使得UWB技術進入更多的應用領域,帶來更為廣闊的應用前景。
參考文獻
[1]LiuqingYangandGeorgiosB.Giannakis,”Ultra-WidebandCommunications”,IEEEsignalprocessingmagazine1053-5888/04
論文摘要:闡述了夏玉米無土育苗方法,并結合旋轉回歸設計試驗結果,總結了夏玉米無土育苗移栽的高產配套技術,包括選用中晚熟品種、培育壯苗、移栽苗齡不宜太大、移栽適宜密度7.80~8.25萬株/hm2,最佳氮肥施用量為施純N150.0~187.5kg/hm2,以期指導夏玉米育苗移栽技術的推廣應用。
近年來,隨著種植業結構調整及高產、高效農業的迅速發展,支柱糧飼作物玉米的種植面積逐年減少,因而通過改革栽培技術,增加科技投入,依靠提高單產保總產,是玉米生產的迫切要求。試驗研究證明,夏玉米無土育苗移栽增產效果顯著,是玉米栽培上的一次革命。育苗移栽播期可提早15~20d,成熟期提早7~9d,千粒重提高55~60g,增產13%~15%;育苗移栽可使植株基部節間縮短,次生根增多,較直播玉米株高矮32.4~65.0cm,穗位降低25.6~60.0cm,單株葉面積較小,抗倒伏能力增強,利于密植奪高產;育苗移栽可避免6月下旬多雨年份“芽澇”,抵抗玉米生育后期的風災,也可在6月嚴重干旱年份保證玉米適期播種,正常成熟,獲得好收成。實踐證明,夏玉米育苗移栽既是實現正常年份高產優質的措施和特殊年份提高抗災應變能力的科學手段,也是保護地區季節設施栽培實現高產、高效的有效措施之一。
1無土育苗方法
在靠近大田的空閑地上作畦,畦寬1.5~2.0m、畦深6cm,畦四周筑埂,畦底鏟平踏實,畦一頭開一排水溝,畦長視苗量而定,畦內放6cm厚腐熟好的土雜肥,踏實,鋪平,把浸好的玉米種均勻播種在育苗基質上,在種子上再蓋一薄層爛草末。為防地下害蟲,播前或播后在育苗基質上噴澆250倍的敵百蟲或1000倍久效磷藥液,播后澆足水,播后第2天、第3天下午各噴澆1次水,直至出苗,齊苗后一般不再澆水。
苗床播種密度,應視計劃的移栽苗齡而定,苗齡長的播種密度宜稀,短的宜密。五葉期移栽,據試驗以播410粒/m2左右為宜,1hm2需秧畦凈面積180m2,秧田與大田比例為1∶50。此播量在畦內按6cm行距、4cm株距擺播為好。育苗基質厚度以6~7cm為宜。
2配套高產栽培技術
2.1品種選擇
選用中晚熟品種,育苗移栽可早播,有利于充分發揮中晚熟品種的增產潛力。
2.2培育壯苗
壯苗是高產的基礎。培育壯苗,一是播前精選種子,盡可能使用飽滿而大小一致的種子,可分級播種;二是育苗基質要較肥沃,一定要用腐熟好的爛草末;三是用鋅肥和磷肥浸種。
2.3移栽苗齡
育苗移栽的苗齡,據筆者用登海1號所做的5因素(移栽苗齡、前期追肥苗齡、后期追肥苗齡、移栽密度和不同氮肥施用量)5水平(苗齡3~7葉、前期追肥苗齡5~9葉、后期追肥苗齡10~14葉、密度5.25~8.25萬株/hm2和純N150~300kg/hm2純氮)的旋轉回歸設計試驗結果,3~7葉移栽,各種水平間的產量差異都達不到顯著水平。直觀分析,3葉移栽的(4個小區)平均產量9057.0kg/hm2,4葉移栽的(8個小區)平均產量7105.5kg/hm2。5葉移栽的(14個小區)平均產量7030.5kg/hm2,6葉移栽的(8個小區)平均產量8590.5kg/hm2,7葉移栽的(6個小區)產量6376.5kg/hm2。綜上所述,3~6葉移栽,苗齡對產量影響不大,苗齡達7葉,產量開始下降。據試驗,3.72葉移栽的平均產量9504.0kg/hm2,7.5葉苗齡移栽的平均產量5038.5kg/hm2,大苗比小苗減產46.9%。
2.4增產密度