數(shù)字通信的缺點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字通信原理；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)模式；實(shí)踐教學(xué)體系

《數(shù)字通信原理》是高職院校通信類、電子類等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，既是基礎(chǔ)課向?qū)I(yè)課的過渡，也是電子通信學(xué)科的入門課，在通信類、電子類專業(yè)中占有非常重要的地位。這門課的教學(xué)直接影響這些專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量和所培養(yǎng)人才的知識(shí)結(jié)構(gòu)及綜合能力。這門課綜合了電路分析基礎(chǔ)、電子電路、高頻電路、數(shù)字電路等電類基礎(chǔ)課以及高等數(shù)學(xué)、概率論等數(shù)學(xué)課程，具有相當(dāng)大的難度和理論深度。而高職高專學(xué)生基礎(chǔ)普遍薄弱，數(shù)學(xué)功底和自學(xué)能力較差，如果強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論探討，無疑將使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性；但如果完全不涉及理論分析，教學(xué)又無法達(dá)到高職院校的培養(yǎng)目標(biāo)，即無法培養(yǎng)出既具備一定專業(yè)理論素養(yǎng)、又具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的技術(shù)應(yīng)用型人才。

通過多年的教學(xué)實(shí)踐，筆者認(rèn)為，《數(shù)字通信原理》課的教學(xué)，一方面要強(qiáng)調(diào)基本理論、方法的分析，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的思考能力，另一方面必須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，重點(diǎn)是培養(yǎng)崗位技能。該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生掌握典型數(shù)字通信系統(tǒng)的組成、工作原理、性能特點(diǎn)、基本分析方法和實(shí)驗(yàn)技能等，熟悉當(dāng)前數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和最新進(jìn)展。核心是培養(yǎng)學(xué)生良好的通信知識(shí)和素養(yǎng)，為后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

考慮《數(shù)字通信原理》課的教學(xué)情況和課程地位，我院2003年將該門課程確定為院重點(diǎn)課程，通過不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、更新教學(xué)內(nèi)容、完善教學(xué)方法、改進(jìn)教學(xué)手段，在《數(shù)字通信原理》課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和實(shí)踐教學(xué)體系等方面進(jìn)行了富有特色的改革實(shí)踐。

以線帶點(diǎn)，改革教學(xué)內(nèi)容

在《數(shù)字通信原理》的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，往往介紹許多通信的數(shù)學(xué)模型和原理，由于理論抽象、概念繁多，知識(shí)點(diǎn)顯得零散，那些數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、自學(xué)能力和自制力均較差的學(xué)生難以接受。筆者認(rèn)為，應(yīng)遵循“以線帶點(diǎn)”的改革思路進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革。

（一）強(qiáng)化學(xué)習(xí)路線圖，建立數(shù)字通信系統(tǒng)的整體觀念

在教學(xué)中，筆者強(qiáng)調(diào)數(shù)字通信系統(tǒng)整體觀念的建立，即以數(shù)字通信系統(tǒng)的模型圖作為學(xué)習(xí)的總路線圖（如下圖），以圖中功能框圖為“點(diǎn)”，有向線段為“線”。以路線圖中的節(jié)點(diǎn)涉及的典型技術(shù)理論分析為重點(diǎn)，以信號(hào)的傳輸流程為主線，以線帶點(diǎn)，使學(xué)生掌握通信系統(tǒng)的宏觀分析思路和微觀分析方法。

在教學(xué)初期，首先向?qū)W生介紹通信系統(tǒng)的基本概念，核心是讓學(xué)生掌握通信的本質(zhì)——將大量有用的信息高效率、無失真地進(jìn)行傳遞，并在傳遞過程中抑制無用、有害的信息；其次，系統(tǒng)闡述數(shù)字通信模型如何體現(xiàn)通信的本質(zhì)以及數(shù)字通信系統(tǒng)模型每個(gè)節(jié)點(diǎn)的知識(shí)點(diǎn)在各章的分配。

在教學(xué)過程中，根據(jù)信號(hào)的傳遞路徑，教師應(yīng)“順藤摸瓜”，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行功能分析，注重強(qiáng)調(diào)該節(jié)點(diǎn)在數(shù)字通信系統(tǒng)中的地位、層次以及關(guān)鍵性能和指標(biāo)。隨著教學(xué)的進(jìn)行，不斷強(qiáng)調(diào)或強(qiáng)化學(xué)習(xí)路線圖，并標(biāo)明學(xué)習(xí)進(jìn)度在路線圖上的體現(xiàn)，重點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)前后節(jié)點(diǎn)之間的內(nèi)在關(guān)系。

在教學(xué)后期，教師應(yīng)不斷闡述各節(jié)點(diǎn)存在的必要性以及相互間的邏輯關(guān)系，在技術(shù)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步幫助學(xué)生建立數(shù)字通信系統(tǒng)的整體概念。例如，信源編碼是保證通信有效性的技術(shù)手段，使用的關(guān)鍵技術(shù)是脈沖編碼調(diào)制；信道編碼是保障通信可靠性的技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)涉及檢錯(cuò)編碼和糾錯(cuò)編碼。信源編碼和信道編碼是互相補(bǔ)充的關(guān)系，但實(shí)現(xiàn)的方法是相互“矛盾”的，信源編碼通過壓縮消息冗余量實(shí)現(xiàn)，信道編碼則通過增加消息冗余量實(shí)現(xiàn)，這是由通信過程中不同階段的通信目標(biāo)決定的。

（二）精選典型技術(shù)，強(qiáng)調(diào)基本模塊的分析和知識(shí)運(yùn)用

在宏觀分析的基礎(chǔ)上，以信號(hào)的傳遞流程為主線，逐步展開典型數(shù)字通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的具體分析。在教學(xué)活動(dòng)中，針對(duì)高職學(xué)生的特點(diǎn)，對(duì)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)的講解不應(yīng)貪多求全，而要精選典型技術(shù)進(jìn)行微觀分析，關(guān)鍵是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和幫助學(xué)生建立數(shù)字通信技術(shù)的知識(shí)體系。具體方法是建立積木式教學(xué)模塊，將全課程的數(shù)字通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)分解為信源編碼模塊、信道編碼模塊、傳輸模塊（基帶傳輸與頻帶傳輸）、同步模塊等四個(gè)核心模塊。針對(duì)每個(gè)模塊精心進(jìn)行分析，挑選經(jīng)典技術(shù)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行分析，對(duì)經(jīng)典技術(shù)堅(jiān)持目的驅(qū)動(dòng)的教學(xué)方式，核心是建立知識(shí)體系，充分認(rèn)識(shí)和接受數(shù)字通信技術(shù)的概念，掌握基本模塊的分析方法。

建立了各部分的知識(shí)模塊后，必須精選相應(yīng)模塊的典型技術(shù)。例如，在頻帶傳輸分析中，選擇ASK、FSK、PSK、DPSK等基本的數(shù)字調(diào)制技術(shù)作為必學(xué)內(nèi)容，要求學(xué)生掌握這些典型數(shù)字調(diào)制技術(shù)的實(shí)現(xiàn)、解調(diào)、帶寬分析、畫圖分析和抗噪聲分析等內(nèi)容。而將多進(jìn)制調(diào)制技術(shù)和現(xiàn)代調(diào)制技術(shù)列入增強(qiáng)模塊，僅進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹，以知識(shí)擴(kuò)展為目的，不做應(yīng)會(huì)要求。

在對(duì)典型技術(shù)進(jìn)行微觀分析時(shí)，以注重比較研究、概念提煉，避免數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論復(fù)制，應(yīng)以大量的圖示進(jìn)行理論知識(shí)的詮釋，強(qiáng)調(diào)知識(shí)的運(yùn)用。以數(shù)字調(diào)制方式的帶寬分析為例，將授課重點(diǎn)放在各種調(diào)制方式的帶寬圖示比較上，不進(jìn)行頻域的數(shù)學(xué)演算；同樣，在噪聲分析中，不引入誤差函數(shù)等概念，僅比較各種數(shù)字調(diào)制方式的抗噪聲能力。關(guān)鍵是幫助學(xué)生理解帶寬、抗噪聲能力在實(shí)際應(yīng)用中的意義和作用，理解當(dāng)考慮帶寬、抗噪聲能力等因素時(shí)選擇哪種調(diào)制方式才能滿足實(shí)際需要。

強(qiáng)化互動(dòng)，改革教學(xué)模式

在各種教學(xué)模式的爭(zhēng)論中，主流的模式有兩種，即以教師為中心的教學(xué)模式和以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。前者的優(yōu)點(diǎn)是有利于教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，重視情感因素在學(xué)習(xí)過程中的作用；其突出的缺點(diǎn)則是強(qiáng)調(diào)傳遞——接受式，在教學(xué)過程中把學(xué)生置于被動(dòng)接受位置，學(xué)習(xí)者的主動(dòng)性難以發(fā)揮，不利于激發(fā)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。后者的突出優(yōu)點(diǎn)是有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；其缺點(diǎn)是忽視教師主導(dǎo)作用的發(fā)揮，不利于系統(tǒng)知識(shí)的傳授，不重視情感因素在學(xué)習(xí)過程中的作用。高職學(xué)生的特點(diǎn)一方面是基礎(chǔ)知識(shí)較差，厭學(xué)情緒嚴(yán)重，另一方面是學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、思考問題的積極性都較差，同時(shí)普遍存在自卑心理。若采用傳統(tǒng)的以教師為中心的教學(xué)模式，顯然無法實(shí)現(xiàn)教學(xué)目的。但是，如果完全采用以學(xué)生為中心的教學(xué)模式，也必然導(dǎo)致教學(xué)的失敗。因此，必須進(jìn)行教學(xué)模式的改革與探討。

在高職院校的教學(xué)實(shí)踐中，筆者基于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，將兩種教學(xué)模式結(jié)合起來，取長補(bǔ)短。一方面，針對(duì)高職學(xué)生自學(xué)能力差的特點(diǎn)，充分利用教師的指導(dǎo)作用，以教師的專業(yè)素養(yǎng)和個(gè)人品格強(qiáng)化學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)和學(xué)習(xí)態(tài)度；另一方面，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的特點(diǎn)，基于世界上兩大網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)之一的Blackboard建立完整的虛擬教學(xué)課堂，提供課下網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，建立自主教學(xué)環(huán)境，加強(qiáng)教學(xué)互動(dòng)，及時(shí)進(jìn)行師生間的雙向反饋，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的方法和獨(dú)立思考的能力。

從目前的實(shí)踐看，初期基本上還應(yīng)以教師為中心的教學(xué)模式為主，隨著教學(xué)的進(jìn)展，逐步過渡到以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。

突出技能培養(yǎng)，改革實(shí)踐教學(xué)體系

《數(shù)字通信原理》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，對(duì)于高職院校學(xué)生來說，加強(qiáng)他們技能培養(yǎng)的途徑是建立一套完善的課程實(shí)踐教學(xué)體系?！稊?shù)字通信原理》的特點(diǎn)是理論性強(qiáng)，知識(shí)點(diǎn)豐富，高度抽象，不建立感性的認(rèn)識(shí)，學(xué)生很難鞏固理論知識(shí)。因此，幫助學(xué)生建立通信系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)、培養(yǎng)他們分析和解決實(shí)際問題的能力、提高實(shí)際操作技能是實(shí)踐教學(xué)體系的目標(biāo)和出發(fā)點(diǎn)。

（一）因材施教，分層次組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)中，我院建立了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)層層遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系，針對(duì)不同的學(xué)生分層次組織實(shí)踐教學(xué)。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)相關(guān)理論的正確性進(jìn)行驗(yàn)證，目的是鞏固和加深學(xué)生對(duì)相關(guān)理論知識(shí)的理解；仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在相關(guān)通信技術(shù)原理的指導(dǎo)下，以通信系統(tǒng)仿真軟件（如System View等）為平臺(tái)進(jìn)行通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證；創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)則是組織掌握程度較好、學(xué)有余力的學(xué)生進(jìn)行相關(guān)項(xiàng)目的開發(fā)，項(xiàng)目可以是創(chuàng)新的，也可以是現(xiàn)有的，一般與各類電子競(jìng)賽相聯(lián)系。尤其是System View通過模塊搭建進(jìn)行通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，與積木式模塊教學(xué)方法呼應(yīng)，不需要學(xué)生進(jìn)行復(fù)雜的編碼即可實(shí)現(xiàn)實(shí)際通信系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)，并能將結(jié)果下載到FPGA芯片中得到實(shí)際的產(chǎn)品，對(duì)于激發(fā)高職學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)高職學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力、加強(qiáng)高職學(xué)生的專業(yè)思想具有重大意義。

（二）改革實(shí)驗(yàn)形式，建立基于項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)方式

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)組織形式是安排學(xué)生分組，往往全組學(xué)生依賴某個(gè)能力強(qiáng)的學(xué)生，學(xué)生中蒙混過關(guān)的情況嚴(yán)重。我們提出以項(xiàng)目組織實(shí)驗(yàn)，每個(gè)學(xué)生負(fù)責(zé)一個(gè)或兩個(gè)具體的項(xiàng)目，做到“人人有項(xiàng)目”，組內(nèi)其他學(xué)生進(jìn)行輔助工作。

在項(xiàng)目選擇上，要求完成數(shù)字通信系統(tǒng)模型中的基本“點(diǎn)”項(xiàng)目，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和各類各級(jí)競(jìng)賽項(xiàng)目，并在實(shí)驗(yàn)學(xué)分上進(jìn)行傾斜。

在具體實(shí)驗(yàn)實(shí)施上，要求作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的學(xué)生主動(dòng)參與、進(jìn)行人員分工，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的計(jì)劃和實(shí)施全權(quán)負(fù)責(zé)，如安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容討論、選擇實(shí)驗(yàn)方式等。鼓勵(lì)能力強(qiáng)的學(xué)生同時(shí)選擇多種實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人要負(fù)責(zé)組織本組學(xué)生分析和評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)本組學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。項(xiàng)目組學(xué)生在教師指導(dǎo)下，根據(jù)理論學(xué)習(xí)的進(jìn)度自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己準(zhǔn)備儀器完成實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生的組織能力、思維能力和創(chuàng)造能力的目的。

（三）改革考核方式，建立新的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

《數(shù)字通信原理》課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為兩個(gè)模塊，即課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和期末集中實(shí)訓(xùn)（或課程設(shè)計(jì)）。傳統(tǒng)教學(xué)中，課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的考核計(jì)入課程成績(jī)，集中實(shí)訓(xùn)（或課程設(shè)計(jì)）作為單獨(dú)的課程計(jì)分。我們認(rèn)為這種實(shí)驗(yàn)考核的方式割裂了實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容，不利于實(shí)驗(yàn)課程的改革，應(yīng)采取將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)和期末集中實(shí)訓(xùn)（或課程設(shè)計(jì)）統(tǒng)一為一門課程的考核方式。

具體的考核內(nèi)容可覆蓋實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告和成果、實(shí)驗(yàn)難度等方面，建立完整的《數(shù)字通信原理》實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)體系，體現(xiàn)“強(qiáng)調(diào)過程，重視結(jié)果”的考核思想?！皬?qiáng)調(diào)過程”體現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)的評(píng)價(jià)占據(jù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)成績(jī)的60%，引導(dǎo)學(xué)生重視崗位能力、團(tuán)隊(duì)精神、專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)；“重視結(jié)果”體現(xiàn)在對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析、討論上，而不在對(duì)錯(cuò)上，關(guān)鍵是分析出原因與對(duì)策。此外，如果學(xué)生在各級(jí)各類競(jìng)賽項(xiàng)目上獲獎(jiǎng)可以獲得相應(yīng)實(shí)驗(yàn)加分。

課程特點(diǎn)與高職學(xué)生的特點(diǎn)給《數(shù)字通信原理》的教學(xué)帶來很大挑戰(zhàn)，本文提出，在教學(xué)內(nèi)容上，以線帶點(diǎn)構(gòu)建模塊化教學(xué)，降低理論難度，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)概念的建立和典型技術(shù)的分析；在教學(xué)模式上，結(jié)合以教師為中心的教學(xué)模式和以學(xué)生為中心的教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)，以網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段為平臺(tái)，強(qiáng)化師生的互動(dòng)；在實(shí)踐教學(xué)上，構(gòu)建驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)層層遞進(jìn)的實(shí)踐教學(xué)體系，改革實(shí)驗(yàn)組織形式，建立新的評(píng)價(jià)體系。在教學(xué)實(shí)踐中，這些方面的改革取得了良好的教學(xué)效果，學(xué)生在市、省、國家各級(jí)比賽中取得了優(yōu)異成績(jī)，畢業(yè)后受到用人單位的一致好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

第2篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：誤碼測(cè)試；C8051F310；DS2174QN

隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，數(shù)字通信已成為人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾囊徊糠?。?shù)字通信因其通信速度快、容量大、抗干擾能力強(qiáng)、通信距離遠(yuǎn)、通信保密性好等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用和迅速發(fā)展。所以數(shù)字通信的傳輸可靠性就尤為重要，而誤碼測(cè)試儀作為評(píng)估數(shù)據(jù)傳輸通道質(zhì)量的重要工具被廣泛地應(yīng)用。

反映數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備及其通信信道工作質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)是誤碼率。誤碼率就是誤碼測(cè)試儀通過檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)誤碼的指標(biāo)。誤碼測(cè)試儀是對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試的一種工具。傳統(tǒng)的誤碼儀大多數(shù)都具備諸如操作簡(jiǎn)單、結(jié)果直觀、精確等優(yōu)點(diǎn)，但也存在體積偏大、價(jià)格昂貴、測(cè)試頻率點(diǎn)固定，頻率范圍小等缺點(diǎn)，只能適用于某些專用信道測(cè)試。因此分析和對(duì)比了現(xiàn)有的誤碼儀，研究和設(shè)計(jì)了一種基于C8051F310及DS2174QN的誤碼測(cè)試儀。

1 測(cè)試原理及組成

1.1 誤碼測(cè)試儀框圖如下圖

1.2 測(cè)試原理

PC主機(jī)設(shè)置誤碼測(cè)試儀的參數(shù)，將測(cè)試用的偽隨機(jī)碼型、測(cè)試時(shí)間、速率和啟動(dòng)信號(hào)等參數(shù)傳送到C8051F310中，然后C8051F310先設(shè)置SI514的輸出速率，再設(shè)置DS2174QN產(chǎn)生偽隨機(jī)碼型，最后啟動(dòng)誤碼測(cè)試儀運(yùn)行的同時(shí)計(jì)時(shí)。DS2174QN在收到啟動(dòng)信號(hào)以后會(huì)根據(jù)設(shè)置產(chǎn)生相應(yīng)的偽隨機(jī)碼型運(yùn)行，將數(shù)據(jù)通過發(fā)射端輸出到待測(cè)試設(shè)備中，待測(cè)設(shè)備接收到數(shù)據(jù)再傳回DS2174QN接收端，然后開始判斷同步頭是否同步，當(dāng)同步檢查正確以后開始檢測(cè)是否有誤碼，在測(cè)試的同時(shí)DS2174QN會(huì)將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)保存到48位存儲(chǔ)區(qū)域中，如果有誤碼產(chǎn)生也會(huì)將誤碼的個(gè)數(shù)保存到一個(gè)48位的存儲(chǔ)區(qū)域中。在測(cè)試的過程中PC主機(jī)通過C8051F310定時(shí)讀取誤碼個(gè)數(shù)，判斷是否有誤碼產(chǎn)生，同時(shí)在PC主機(jī)的界面上顯示結(jié)果。

2 硬件設(shè)計(jì)

⑴DS2174QN是一個(gè)軟件可編程的測(cè)試模式發(fā)生器，接收器，分析儀，能夠滿足最嚴(yán)格的錯(cuò)誤，是增強(qiáng)的比特誤碼率測(cè)試儀（EBERT），通過8位并行端口控制，其具有生成和檢測(cè)數(shù)字模式分析和故障排除數(shù)字通信系統(tǒng)，它具有位串行，半字節(jié)并行，字節(jié)并行數(shù)據(jù)接口和獨(dú)特的同步偽隨機(jī)碼的形式2n-1，其中n可以取從1到32的值，和用戶定義的任何長度的最多為512個(gè)八位位組的重復(fù)圖案。串行模式下的時(shí)鐘頻率最高達(dá)為155MHz，字節(jié)模式為80MHz。輸入時(shí)鐘范圍100KHZ～155MHZ。有48位計(jì)數(shù)和誤碼計(jì)數(shù)寄存器，可以軟件編程控制位誤碼插入。

⑵在此設(shè)計(jì)應(yīng)用中使用Silicon Laboratories公司的SI514晶體振蕩器，給DS2147QN提供參考時(shí)鐘，其工作頻率范圍100 KHz～250MHz，RMS抖動(dòng)低于0.3 ps，并可以支持PECL、LVDS、CMOS和CML各種電平形式的輸出。

⑶C8051F310屬于Silicon Labs的小外型微控制器系列。C8051F310在極小的封裝中集成了高速8051 CPU、Flash存儲(chǔ)器和高性能模擬電路，允許設(shè)計(jì)者在提高系統(tǒng)性能的同時(shí)，大大減少所需元件的數(shù)目。具有高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP-51內(nèi)核（可達(dá)25MIPS），高精度可編程的25MHz內(nèi)部振蕩器，具有全速、非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口（片內(nèi)），具有真正10位200ksps的25通道單端/差分ADC，有16KB可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器和1280字節(jié)片內(nèi)RAM。還有硬件實(shí)現(xiàn)的SMBus/I2C，增強(qiáng)型UART和增強(qiáng)型SPI串行接口，4個(gè)通用的16位定時(shí)器，具有5個(gè)捕捉/比較模塊和看門狗定時(shí)器功能的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列（PCA），片內(nèi)上電復(fù)位、VDD監(jiān)視器和溫度傳感器，片內(nèi)電壓比較器，29個(gè)端口I/O。

3 下位軟件工作設(shè)計(jì)

系統(tǒng)上電之后C8051F310對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行默認(rèn)配置，然后等待PC指令，當(dāng)接收到指令以后根據(jù)指令的解釋執(zhí)行分別配置SI514和DS2174QN，啟動(dòng)誤碼測(cè)試儀運(yùn)行測(cè)試誤碼，測(cè)試過程中定時(shí)300MS檢查是否有誤碼產(chǎn)生，誤碼測(cè)試儀運(yùn)行的過程中C8051F310還精確計(jì)時(shí)，當(dāng)計(jì)時(shí)到或接收到PC主機(jī)停止指令以后即停止運(yùn)行誤碼測(cè)試儀，同時(shí)判斷是否有誤碼產(chǎn)生。

4 上位監(jiān)控界面功能

PC主機(jī)顯示的界面為上位機(jī)界面，主要用于設(shè)置偽隨機(jī)碼型、速率和運(yùn)行時(shí)間，顯示運(yùn)行結(jié)果，還有誤碼測(cè)試儀的啟動(dòng)和停止。其中碼型可以設(shè)置2n-1，其中n可以取從1到32的值，速率從100KHZ～155MHZ，運(yùn)行時(shí)間小于等于1000小時(shí)，顯示的結(jié)果是誤碼個(gè)數(shù)。

5 結(jié)語

本誤碼測(cè)試儀已成功開發(fā)并應(yīng)用，效果滿意，體積小、成本低、操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，可以代替進(jìn)口的誤碼測(cè)試儀使用?，F(xiàn)已批量使用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]SILICON LABS.C8051F310資料手冊(cè).2011.3.

第3篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

【關(guān)鍵字】 低壓載波通信 OFDM 通信

正交頻分復(fù)用（OFDM）是一種正交多載波調(diào)試方式，它的原理是把原信號(hào)分解成大量的子信號(hào)，再把這些子信號(hào)調(diào)制成大量相互正交的子載波，然后把這些子載波一起發(fā)送并在接收端把這些數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，這樣發(fā)能夠提高數(shù)據(jù)的傳輸速率。傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)是將數(shù)據(jù)符號(hào)放在同一個(gè)載波上進(jìn)行串行傳輸，這樣，信道的全部可用寬帶都沒每個(gè)符號(hào)占用[1]。OFDM和傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)相比極大的提高了在抗多徑干擾方面的能力，因此，在 低壓載波通信的研究領(lǐng)域OFDM的技術(shù)應(yīng)用就成了重點(diǎn)和熱點(diǎn)。

一、OFDM的基本概念

1、OFDM的技術(shù)背景。OFDM是被廣泛應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)中的一種利用多載波頻率復(fù)用技術(shù)，它具有技術(shù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單和對(duì)抗頻率選擇信道的優(yōu)點(diǎn)。OFDM起源在20世紀(jì)50年代中期，直到60年代才正式使用這個(gè)概念，在2000年成立的家庭插座聯(lián)盟為電力通信的發(fā)展第一個(gè)提出了電力通信技術(shù)協(xié)議HomePlug1.0。

2、OFDM技術(shù)的應(yīng)用。OFDM技術(shù)具有抗干擾能力、頻帶利用率高的一些別的技術(shù)不具備的優(yōu)勢(shì)，這些優(yōu)勢(shì)使它受到了受到了世界的研究人員的重視，他們認(rèn)為OFDM技術(shù)具有非常廣大的應(yīng)用前景?，F(xiàn)在OFDM技術(shù)越來越多的應(yīng)用在實(shí)際系統(tǒng)中，例如無線局域網(wǎng)、數(shù)字聲音廣播、電力通信技術(shù)和高清晰度數(shù)字電視等，這些領(lǐng)域都把OFDM技術(shù)運(yùn)用在其中[2]。數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺朗请娏€，而電力線衰減能力強(qiáng)是絕大數(shù)電力網(wǎng)絡(luò)需要克服的缺點(diǎn)，OFDM技術(shù)正好可以解決這些特點(diǎn)，因此，對(duì)OFDM技術(shù)的研究和和應(yīng)用是電力線載波通信中的研究和應(yīng)用的重點(diǎn)。

3、OFDM通信的基本原理。OFDM技術(shù)和普通的頻分復(fù)用相似，就是把傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分解調(diào)制成n個(gè)子載波，這樣子載波的數(shù)率就會(huì)變得很低，這樣所占用的寬帶也會(huì)變得最大限度的窄，因此電力線的衰落也會(huì)變慢。因?yàn)樽虞d波之間是相互交錯(cuò)重疊，這樣可以最大限度的完成頻譜使用率，這也是正交頻分復(fù)用（OFDM）名字由來的原因。因?yàn)镺FDM技術(shù)是把數(shù)據(jù)分到傳輸率相對(duì)較低的若干個(gè)并行傳輸?shù)淖有诺乐羞M(jìn)行傳輸?shù)?。由無線信道的多徑時(shí)延擴(kuò)展帶來的時(shí)間產(chǎn)生由于每個(gè)子信道的符號(hào)周期得到增加而可以最大限度的得到減輕。而且多徑帶來的符號(hào)間的干擾也可以通過符號(hào)之間的保護(hù)間隔的插入而得到最大限度的消除。

二、低壓線載波與OFDM系統(tǒng)同步技術(shù)部研究

1、OFDM系統(tǒng)同步誤差的組成。通信的時(shí)候，最重要的是通信雙方的同步，只有通信同步才能使通信雙方正常通信。在接收端要保證連續(xù)到來的信號(hào)能夠得到正確的調(diào)解，而正確調(diào)解的前提是能夠找到OFDM符號(hào)的正確位置，這就是OFDM符號(hào)的同步問題?，F(xiàn)在常用的是基于盲估計(jì)的同步算法、基于導(dǎo)頻的同步算法和基于循環(huán)前綴的同步算法。在OFDM系統(tǒng)中，只有實(shí)現(xiàn)載波頻率同步、符號(hào)定時(shí)同同步、采樣時(shí)鐘同步這三方面的同步才能實(shí)現(xiàn)精確同步，但是根據(jù)大量的分析，載波頻率偏差、符號(hào)當(dāng)時(shí)偏差和采樣時(shí)鐘偏差這三個(gè)構(gòu)成了OFDM主要的同步誤差。

2、OFDM同步系統(tǒng)的構(gòu)成。根據(jù)分析時(shí)間和頻率的同步是基于幀結(jié)構(gòu)的OFDM同步系統(tǒng)必須保證的。FFT窗的定位和建立幀定時(shí)可以通過時(shí)間同步來完成；而子載波的正交性需要用頻率同步來保持，這是因?yàn)轭l率的錯(cuò)誤會(huì)導(dǎo)致載波間的干擾[3]。通過頻率的獲取和跟蹤完成頻率的同步以求能夠降低整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜度。雖然頻率的跟蹤使用頻率捕獲精度較低，但是計(jì)算起來相對(duì)簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算較快的算法。

3、OFDM系統(tǒng)同步算法的研究。OFDM系統(tǒng)的同步根據(jù)同步所使用的數(shù)據(jù)來源可以分為基于訓(xùn)練序列信息的同步、基于導(dǎo)頻符號(hào)信息的同步和循環(huán)前綴的保護(hù)間隔的同步?；谘h(huán)保護(hù)前綴的同步的計(jì)算精度較差，但是他能直接利用系統(tǒng)固有的資源，無需額外的輔助信息；基于訓(xùn)練徐磊信息的同步雖然增加了同步獲取的時(shí)間，但是也限制了改革方法的進(jìn)一步發(fā)展，不過這個(gè)辦法可以使同步班的十分精確；基于導(dǎo)頻符號(hào)信息的同步雖然可以精確地同步，但是需要犧牲信道頻帶。

結(jié)語：隨著技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)越來越普及， 而且用戶的要求也越來越多，作為一種價(jià)格低廉，使用靈活的技術(shù)，低壓線載波已經(jīng)成為了一個(gè)受到各個(gè)國家的研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)研究，但是由于它的傳輸率低和傳輸誤碼率高。導(dǎo)致它現(xiàn)在受到廣大研究的OFDM技術(shù)進(jìn)行調(diào)制，從而降低低壓線載波出現(xiàn)的問題。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]孫海翠.OFDM技術(shù)及其在低壓電力載波通信中的應(yīng)用研究[D].河海大學(xué)，2007，（5）：112-114.

第4篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：通信交換工程 組網(wǎng) 改造 數(shù)字通信

在人們的日程生活中，通信交換網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮著及其重要的作用。通信交換網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)影響著電力企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營管理、居民的生活交流以及電網(wǎng)的調(diào)度配置。隨著信息化時(shí)代的到來，人們對(duì)圖像處理的和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笤诓粩嘣黾樱瑢?duì)現(xiàn)代化通信提出了更高的要求。這就給電力信息工程網(wǎng)絡(luò)的管理及升級(jí)提出了更大的挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，就需要通過通信交換工程的組網(wǎng)與改造來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的各種需求。

一、我國通信交換工程組網(wǎng)與改造的必要性

隨著信息化時(shí)代的到來，傳統(tǒng)的通信交換網(wǎng)絡(luò)體系已經(jīng)不能滿足時(shí)代的需求，表現(xiàn)出了一定的滯后性。要想滿足人們?nèi)找嬖鲩L的網(wǎng)絡(luò)信息的需求，就需要改變這一傳統(tǒng)的通信交換網(wǎng)絡(luò)體系，通過通信交換工程組網(wǎng)及改造，來適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求?，F(xiàn)階段，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信信息的傳輸要求變得越來越復(fù)雜，而供電公司覆蓋面積過大，在其所覆蓋的供電局與變電所內(nèi)，如果還采用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式，就不能達(dá)到很好的通信質(zhì)量。為了提高通訊的可靠性及通訊質(zhì)量，改變信息傳輸距離較短的問題，就需要改變傳統(tǒng)的利用電力線載波或者音頻電纜的通訊網(wǎng)絡(luò)模式。為了實(shí)現(xiàn)通訊方式的根本改變，就需要在當(dāng)前的背景下加大新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用，通過新技術(shù)及新設(shè)備的升級(jí)改造來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通訊質(zhì)量的改善，實(shí)現(xiàn)通信電力網(wǎng)絡(luò)的全面改善。

二、具體的通信交換工程的組網(wǎng)和改造

信息化時(shí)代的發(fā)展使得現(xiàn)有的通信交換工程組網(wǎng)及改造勢(shì)在必行，在通信交換工程的組網(wǎng)與改造中，傳輸?shù)妮d體選用上一般采用必WDH、SDH等組網(wǎng)與光纖，這種傳輸載體能夠?qū)?shù)據(jù)信息、音頻視頻及圖像遠(yuǎn)動(dòng)等各種形式的信號(hào)進(jìn)行混合傳送，還能實(shí)現(xiàn)信息資源的高速度傳播，在保障信息資源傳輸質(zhì)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)交換網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一監(jiān)控和維護(hù)管理。

（一）對(duì)中繼傳輸與話路傳輸進(jìn)行改造和設(shè)置

1. 中繼傳輸?shù)母脑旌驮O(shè)置

在通信交換工程的改造中，最先入手改造的就是中繼傳輸?shù)母脑?。通過中繼傳輸通信網(wǎng)絡(luò)的改造，能夠滿足現(xiàn)實(shí)龐大的需求連接，不斷滿足電信及計(jì)算機(jī)服務(wù)器的連接，在排隊(duì)機(jī)、省電通公司以及省培訓(xùn)中心等方面的連接需求上也實(shí)現(xiàn)了很明顯的改善效果。通過中繼傳輸?shù)脑O(shè)置改變，能夠?yàn)橛脩籼峁└嗟臉I(yè)務(wù)服務(wù)，還能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)呼叫接續(xù)速度。可以說在通信交換工程的改造中，中繼傳輸?shù)母脑焓羌捌渲匾?，做好此?xiàng)工作關(guān)系著通信設(shè)備功能性與靈活性的實(shí)現(xiàn)，必須予以一定的重視。

2、話路傳輸?shù)母脑旌驮O(shè)置

在原有的供電模式與通訊模式下，供電點(diǎn)和變電所存在設(shè)備落后陳舊的缺點(diǎn)，不能達(dá)到很好的通訊質(zhì)量效果。在設(shè)備的維護(hù)及管理上投入的費(fèi)用也比較多，不能實(shí)現(xiàn)成本的有效節(jié)約。在傳統(tǒng)的供電及通訊模式下，傳輸介質(zhì)的傳輸容量都是比較小的，不能實(shí)現(xiàn)較長距離的傳輸，信號(hào)的抗干擾能力也比較弱，在傳輸?shù)乃俣壬弦膊荒苓_(dá)到理想的效果。為了實(shí)現(xiàn)這種情況的改變，就需要對(duì)話路傳輸重新進(jìn)行改造和設(shè)置，在進(jìn)行改造時(shí)，需要引進(jìn)新的設(shè)備，要將這些新的設(shè)備安裝在各個(gè)站點(diǎn)中，這樣就能夠?yàn)樵捖穫鬏數(shù)母脑焯峁┍容^可靠的通信專用電源。在各類最新電源的布線及施工中，要嚴(yán)格對(duì)按照電力網(wǎng)絡(luò)管理的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行具體的施工，通過施工過程的有效控制，來最大程度上減少設(shè)備運(yùn)行中安裝問題的出現(xiàn)。值得注意的是，在各類設(shè)備安裝完畢之后，還要組織相關(guān)人員完成專業(yè)的調(diào)試工作，以保證各類設(shè)備能夠安全的投入到使用當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的最佳運(yùn)行狀態(tài)。

3.鏈路數(shù)據(jù)的配置

在進(jìn)行中繼傳輸與話路傳輸改造的同時(shí)，還要按照準(zhǔn)確的順序進(jìn)行相應(yīng)的鏈路數(shù)據(jù)的配置。在鏈路數(shù)據(jù)的配置中，要做好本局信息的設(shè)置，還有根據(jù)情況來適當(dāng)增加MTP的目的信令點(diǎn)，再根據(jù)信令點(diǎn)來增加MTP的鏈路集。除此之外，在鏈路數(shù)據(jù)的配置中，還要做好MTP路由及鏈路的增加。在對(duì)中繼話路的數(shù)據(jù)設(shè)置中，嚴(yán)格按照相關(guān)的順序進(jìn)行設(shè)置，要按照局向、子路由、中繼群及中繼電路的順序來實(shí)現(xiàn)鏈路數(shù)據(jù)的設(shè)置。

（二）引進(jìn)SDH技術(shù)，建立健全同步數(shù)字通信體系

隨著數(shù)字化信息時(shí)代的到來，很多領(lǐng)域的數(shù)字化程度都得到了一定的普及，在電力通信交換網(wǎng)絡(luò)中也是如此，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的通信交換網(wǎng)絡(luò)格局。未來的電力通信交換網(wǎng)絡(luò)，將改變簡(jiǎn)單的語音通話業(yè)務(wù)，會(huì)逐步的將電視會(huì)議、虛擬網(wǎng)絡(luò)的劃分、LAN數(shù)據(jù)的傳送等進(jìn)行綜合，構(gòu)建了一個(gè)多業(yè)務(wù)服務(wù)的通信交換網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在改造的過程中，還需要具備一定的超前意識(shí)，特別是為了滿足大量光纖傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)需求，在同步光網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，需要加大SDH等先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)力度，以推進(jìn)同步數(shù)字通信體系的建立。SDH技術(shù)如果運(yùn)用到長途干線傳輸網(wǎng)絡(luò)中，能夠有效的發(fā)揮其強(qiáng)大的網(wǎng)管能力，還能夠?qū)崿F(xiàn)較為靈活的電路上下，是一種非常實(shí)用的先進(jìn)技術(shù)。這一技術(shù)的應(yīng)用能夠在光接口的出現(xiàn)時(shí)，實(shí)現(xiàn)各生產(chǎn)廠家設(shè)備的互通，為此現(xiàn)在很多運(yùn)營商都將同步數(shù)字體系的傳輸網(wǎng)構(gòu)建作為主要的工作重點(diǎn)。在寬帶城域網(wǎng)中，SDH技術(shù)已經(jīng)在本地的骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)中得到了成功的應(yīng)用，為此這一技術(shù)的應(yīng)用程度還是較為普遍的。同步數(shù)字體系的構(gòu)建是今后通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中的重要內(nèi)容，這一體系的構(gòu)建離不開先進(jìn)技術(shù)的運(yùn)用，在通信交換網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建中就需要注重技術(shù)的應(yīng)用，以實(shí)現(xiàn)通信交換網(wǎng)絡(luò)的改造和升級(jí)。

（三）構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制與管理平臺(tái)

實(shí)踐證明，現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)交換管理方式已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求，存在很多弊端和不足之處，急需改造升級(jí)。為了實(shí)現(xiàn)通信交換管理方式的改變，就需要加快構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理與控制的平臺(tái)，這樣才能有力的實(shí)現(xiàn)調(diào)度的自動(dòng)化，改變變電站和配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化升級(jí)水平，還能實(shí)現(xiàn)負(fù)荷的集中控制。在通信網(wǎng)絡(luò)周邊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的建設(shè)過程中，通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)信息綜合通道的互相協(xié)作，以實(shí)現(xiàn)通信交換信息資源的優(yōu)化配置，避免了信息管理混亂現(xiàn)象的出現(xiàn)，還在很大程度上減少了資源的浪費(fèi)。在具體的調(diào)試設(shè)置過程中，要首先保證2M的成功連接，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行改造升級(jí)。通過城網(wǎng)的一系列改造，就能逐步完成網(wǎng)絡(luò)格局構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)以供電所的主，調(diào)樓為中心和其余的供電站點(diǎn)為輔助的統(tǒng)一管控格局，最終確保各個(gè)站點(diǎn)的集中統(tǒng)一管理。通信網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一控制與管理平臺(tái)的構(gòu)建，能夠滿足社會(huì)對(duì)信息傳輸?shù)男枨?，?shí)現(xiàn)了通信交換工程的改造升級(jí)。

結(jié) 語

總而言之，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及技術(shù)的進(jìn)步，我國的很多基礎(chǔ)設(shè)施都在經(jīng)歷一個(gè)更新?lián)Q代的過程，通信交換工程的領(lǐng)域也不例外。在信息化社會(huì)的推動(dòng)下，通信交換工程的組網(wǎng)與改造已經(jīng)勢(shì)在必行。只有做好通信交換工程組網(wǎng)與改造的工作，才能不斷的促進(jìn)各種社會(huì)公益設(shè)施的建設(shè)與發(fā)展，為此必須將這項(xiàng)基本的基礎(chǔ)性工作落到實(shí)處。為了實(shí)現(xiàn)同步數(shù)字通信體系和通信網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一控制與管理平臺(tái)的構(gòu)建，就需要調(diào)動(dòng)全社會(huì)的力量，通過管理制度的不斷創(chuàng)新來逐步推進(jìn)通信交換工程的組網(wǎng)與改造進(jìn)程。

參考文獻(xiàn)

[1]楊紹文.談通信網(wǎng)絡(luò)未來的六大信息技術(shù)[J].科技信息，2011，7：38

[2]付瑩，常德剛.齊齊哈爾通信交換工程的組網(wǎng)與改造[J].黑龍江電力技術(shù)，2009，6：123-129

第5篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：QPSK 符號(hào)同步 數(shù)字通信

中圖分類號(hào)：TN919.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）05-0000-00

近幾年來，我國通信技術(shù)正在迅速的發(fā)展著，現(xiàn)如今，已經(jīng)深入到我們生活的各個(gè)方面中。隨著客戶的迅速增長，需求也漸漸提高，我們已經(jīng)不能夠滿足于他們的需求，通信體系的技術(shù)不僅僅要適應(yīng)于這樣的社會(huì)需求，還要趕在人們需求之前，做好最新的通信設(shè)備。所以，只有實(shí)現(xiàn)解調(diào)這一技術(shù)，才能夠保證通信技術(shù)更好的發(fā)展。

1數(shù)字調(diào)制

由于社會(huì)的需求往往會(huì)大于我們所擁有的，所以，現(xiàn)如今的通信系統(tǒng)已經(jīng)漸漸落后。只有采用相應(yīng)的調(diào)制方式，才能夠去保證信號(hào)傳輸時(shí)候工作的效率還有誤碼的特點(diǎn)。也只有這樣，才會(huì)滿足于社會(huì)群眾的需求。

1.1數(shù)字調(diào)制的特點(diǎn)

數(shù)字調(diào)制是現(xiàn)代通信的重要方法，它與模擬的調(diào)制相比往往有著很多的優(yōu)點(diǎn)。數(shù)字調(diào)制能夠具備著更好的抗干擾的特點(diǎn)，還有更強(qiáng)的抗信道損耗，還有更好的安全性。在一般的熟悉傳輸系統(tǒng)中可以去使用差錯(cuò)控制技術(shù)，支持復(fù)雜信號(hào)條件和處理技術(shù)，比如說，信源編碼、加密技術(shù)以及均衡等。在數(shù)字調(diào)制中，調(diào)制信號(hào)可以表示為符號(hào)或者脈沖的時(shí)間序列。

1.2QPSK的概念

QPSK是四相相移鍵控信號(hào)的簡(jiǎn)稱，它的意思是正交相移鍵控，是一種常用的數(shù)字調(diào)制方式。它一般會(huì)分為絕對(duì)相移和相對(duì)相移兩種，由于絕對(duì)相移方式存在相位模糊的問題，所以在實(shí)際主要的相對(duì)移相方式DQPSK。它具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，廣泛的應(yīng)用在無線通信技術(shù)，成為一種現(xiàn)代通信技術(shù)中一種十分重要的調(diào)制方式。QPSK四位相移鍵控是最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)調(diào)制方式[1]。

1.3 QPSK的工作原理

QPSK通常包括模數(shù)轉(zhuǎn)換、抽取、插值、匹配濾波、時(shí)鐘和載波恢復(fù)等。它實(shí)際工作的情況中，一般是在調(diào)諧的電路中，用常采用的是非相干載波解調(diào)，本振信號(hào)與發(fā)射端的載波信號(hào)往往會(huì)存在著頻率偏差和相位抖動(dòng)，因此，解調(diào)出來的模擬I、Q基帶信號(hào)是帶有載波誤差的信號(hào)。這樣的模擬方法即使是采用定時(shí)準(zhǔn)確的時(shí)鐘進(jìn)行取樣的判斷，因而，得到的數(shù)字信號(hào)也不是原來發(fā)射端的調(diào)制信號(hào)，如果一定的失誤進(jìn)行積累，就會(huì)導(dǎo)致抽樣的判斷錯(cuò)誤率也漸漸地增大，因此，數(shù)字QPSK解調(diào)電路要對(duì)載波誤差進(jìn)行補(bǔ)償。

1.4 QPSK的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

在數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式中，QPSK四相移鍵控是最常用的一種衛(wèi)星數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式，它具有比較高的頻譜利用器、較強(qiáng)的抗干擾性，在電路上能夠?qū)崿F(xiàn)也是很簡(jiǎn)單的。偏移四相相移鍵控信號(hào)簡(jiǎn)稱為“O-QPSK”。全稱為offsetQPSK，也就是相對(duì)移相方式 OQPSK.它具有一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛的適用于無線通信中，成為了現(xiàn)代的通信中一種十分重要的調(diào)制解調(diào)方式。

2改進(jìn)的切實(shí)方案

由于QPSK在進(jìn)行一系列工作的時(shí)候，往往會(huì)被一些個(gè)別的因素干擾著，這樣會(huì)使整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的工作率漸漸下降。所以，只有經(jīng)過一系列的改進(jìn)方式，才會(huì)使整個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的工作率提高。要進(jìn)行多項(xiàng)的檢測(cè)，以此來減少誤差，其次就是改變符號(hào)的同步方法，才能夠來解決這個(gè)問題。

2.1符號(hào)同步

符號(hào)同步是因?yàn)樾畔魉偷臅r(shí)候因?yàn)檠舆t的不確定性，進(jìn)而導(dǎo)致在接受新的信號(hào)時(shí)，最開始的位置不確定進(jìn)而造成不良的結(jié)果，還因?yàn)槎鄰降拇嬖诙斐汕昂髷?shù)據(jù)出現(xiàn)重合的部分，所以，引起了數(shù)據(jù)間的干擾。因此，找到一個(gè)準(zhǔn)確的位置，對(duì)于符號(hào)同步是極其重要的。一種符號(hào)同步的方法，它在移動(dòng)通信技術(shù)中，用于在從和移動(dòng)臺(tái)通信中的1個(gè)或者1個(gè)以上的第1基站切換到重新開始通信的第2基站時(shí)，從由該移動(dòng)臺(tái)中分別接收的、包含用第1擴(kuò)展符號(hào)擴(kuò)展的組合擴(kuò)展的信息符號(hào)以及第2擴(kuò)展符號(hào)的組合擴(kuò)展的信息符號(hào)和只用該第1擴(kuò)展的掩碼符號(hào)的接收信號(hào)中，進(jìn)行被分配給該第2基站的第2擴(kuò)展符號(hào)的同步檢測(cè)。

2.2進(jìn)行多項(xiàng)的檢測(cè)來減少誤差

如果符號(hào)同步的時(shí)候，出現(xiàn)一些誤差，就會(huì)使系統(tǒng)不能夠接收信號(hào)。所以，想要保證數(shù)字系統(tǒng)的正常進(jìn)行，就要在一定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行誤差檢測(cè)。一般傳統(tǒng)的接收系統(tǒng)，在進(jìn)行誤差檢測(cè)的時(shí)候通常是進(jìn)行模擬式的方式實(shí)現(xiàn)的，它可以通過很多的方法去實(shí)現(xiàn)。一般的誤差檢測(cè)法，需要在兩個(gè)可以接收信號(hào)的兩個(gè)點(diǎn)之間能夠恢復(fù)最佳的信號(hào)點(diǎn)，這樣它不會(huì)收到載波相位偏移出現(xiàn)的影響，除此之外，也不用符號(hào)同步的完成。與此同時(shí)，我們也可以使用一些仿真的模擬實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證符號(hào)同步的一些特點(diǎn)[2]。

2.3插值法

插值法是利用函數(shù)f（x）在某區(qū)間中插入若干點(diǎn)的函數(shù)值，作出適當(dāng)?shù)奶囟ê瘮?shù)，還需要在這些點(diǎn)上取已知值，在區(qū)間其他點(diǎn)上用這些特定函數(shù)的值作為函數(shù)f（x）的近似值。如果這特定的函數(shù)是多項(xiàng)式，就稱它為插值多項(xiàng)式。主要就有l(wèi)agrange插值、newton插值、hermite插值、分段多項(xiàng)式插值及樣條插值法。因此，想要去提高數(shù)字系統(tǒng)的工作率，還要去改變它的插值法。在一般的情況下，可以去改變插值濾波器或者改變插值多項(xiàng)式的算法來達(dá)到我們想要的結(jié)果。

3結(jié)語

在數(shù)字通信技術(shù)中，我們需要改進(jìn)的地方的還有很多。通信的技術(shù)在通信的領(lǐng)域中已經(jīng)成為了最有活力、最具有發(fā)展前途的一種通信方式。每一種調(diào)制的方式都有它自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但是每一種調(diào)制都圍繞著有效性、可靠性 、還有安全性不斷的改進(jìn)的，他們?cè)谕ㄐ畔到y(tǒng)中占據(jù)著很重要的地位。因此，通信技術(shù)在這個(gè)新的世紀(jì)將會(huì)發(fā)展的越來越好。

參考文獻(xiàn)：

第6篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】：無線電通信技術(shù)；發(fā)展現(xiàn)狀；改進(jìn)策略

1、無線電通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1無線電通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。人與人之間的交流會(huì)隨著通信技術(shù)的發(fā)展而更加密切，所以需要加快速度研究通信技術(shù)。為了提高通信過程的穩(wěn)定性和便利性，需要將無線電技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而形成作用力非常強(qiáng)的無線電通信技術(shù)，促進(jìn)通信過程的穩(wěn)定，而且使用無線電通信技術(shù)成本非常低，信息傳輸效率較高。無線電通信技術(shù)主要具備以下三方面的優(yōu)點(diǎn)：首先，利用無線電通信技術(shù)，可以使信息在不同區(qū)域和不同時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速傳輸與交流共享，實(shí)現(xiàn)信息的高效傳遞。其次，隨著國家以及專業(yè)人士對(duì)無線電通信技術(shù)的重視程度越來越高，它發(fā)展規(guī)模越來越小，可是功能越來越強(qiáng)大，這就給人們提供了很大的便利性；最后，除了提高人與人之間交流的便利性之外，使用無線電通信技術(shù)進(jìn)行信息傳輸能夠抵抗外界自然因素的襲擊，只要是不受到電磁波的影響，有效信息都能夠進(jìn)行無阻礙的傳輸。由此可見，利用無線電通信技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行傳輸能夠保證信息傳輸?shù)乃俣群唾|(zhì)量，提升傳輸?shù)姆€(wěn)定性，而且信息損耗程度也非常低。

1.2無線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)。雖然無線電通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)有很多，可以使得人與人之間的交流更加密切，可以提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和速度，但是，并不是代表無線電通信技術(shù)就沒有任何的缺點(diǎn)可言，因?yàn)槿魏问挛锒际蔷哂袃擅嫘缘?，所以無線電通信技術(shù)同樣如此，我們必須知道，盡管無線電通信技術(shù)可以解決架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等難題，但是，使用無線電通信技術(shù)進(jìn)行傳播信息數(shù)據(jù)，其信號(hào)非常有可能受到干擾和影響，影響信號(hào)的穩(wěn)定傳輸，除此之外，此項(xiàng)技術(shù)的保密工作做得不是很到位，因?yàn)橛锌赡軙?huì)在信息傳輸?shù)倪^程信息被截獲，難以保證信息的安全保密性。

2、我國沿用無線電通信技術(shù)過程中需要實(shí)施的改造創(chuàng)新策略解析

2.1數(shù)字通信技術(shù)的創(chuàng)新推廣。數(shù)字通信技術(shù)的創(chuàng)新主要就是結(jié)合現(xiàn)在最新的技術(shù)設(shè)備，維持信號(hào)源的穩(wěn)定性，提升系統(tǒng)頻率譜資源綜合的利用效率，使其主動(dòng)的避開信號(hào)通信后會(huì)出現(xiàn)的一系列干擾跡象，讓系統(tǒng)其本身的通信容量也能全面增長，給用戶提供更加豐富、安全的語音、圖像、數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)等，防止用戶因?yàn)樽陨硪恍┍Ｃ苄畔⒌男孤抖霈F(xiàn)的一些危機(jī)，例如嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)危機(jī)或者聲譽(yù)挑戰(zhàn)危機(jī)。

2.2通信技術(shù)寬帶化調(diào)試應(yīng)用。一直以來，我國網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)與無線電信寬帶化調(diào)試創(chuàng)新工作都有很大的聯(lián)系，而且也在不斷的深入擴(kuò)展，尤其是近階段，國際經(jīng)濟(jì)、政治、文化交流活動(dòng)越來越頻繁，在這樣的環(huán)境下，無線電通信和寬帶技術(shù)的融合應(yīng)用是必不可免得，因?yàn)檫@是維持無線電信信號(hào)源安全性的重要渠道。

2.3個(gè)人信息化規(guī)范體制的積極樹立。當(dāng)前，個(gè)人信息化規(guī)范體制也要積極樹立?，F(xiàn)在個(gè)人信息化在國際通信技術(shù)領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，無線電通信傳輸接收的頻率能夠盡其所能的和現(xiàn)階段國際規(guī)范需求相結(jié)合，將以前頻繁出現(xiàn)的傳輸路線信息量堵塞現(xiàn)象消除。

2.4接入網(wǎng)絡(luò)手段的及時(shí)創(chuàng)新開拓。為了能夠更好地服務(wù)，在無線電通信技術(shù)必須在WAP應(yīng)用協(xié)議的基礎(chǔ)上，施行了創(chuàng)新，大幅度改良數(shù)據(jù)，來維持不久的將來網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)信息傳輸?shù)母咝浴，F(xiàn)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)要與現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，這樣才能更有潛質(zhì)的接入網(wǎng)，更好地浸入固定寬帶、移動(dòng)蜂窩、無線本地環(huán)路當(dāng)中，和現(xiàn)代通信設(shè)備更好地對(duì)接，滿足現(xiàn)代人生活生產(chǎn)的要求。

2.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)體系的全面構(gòu)建。對(duì)于現(xiàn)在的發(fā)展來說，經(jīng)過對(duì)我國過渡電路交換網(wǎng)格格局的觀察可以發(fā)現(xiàn)，IP網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)部發(fā)揮著重要作用，它為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的提升以及交換網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)提供了真實(shí)可靠的信息，也解決了以前網(wǎng)絡(luò)信號(hào)嚴(yán)重侵?jǐn)_的問題，使得通信用戶一切活動(dòng)都變得更加安全、暢通便利。

2.5.1針對(duì)現(xiàn)在已經(jīng)擁有的藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行改造完善成為無線電通信信號(hào)傳感器。通過以前的實(shí)例證明，藍(lán)牙技術(shù)本身安全性高，而且靈活適用，經(jīng)過改造后，即便在不同時(shí)間不同地點(diǎn)也可以清晰地映射出不同用戶急需的信號(hào)方向，如果和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的話，益處會(huì)更多。更能顯示其機(jī)動(dòng)和可用特性。

2.5.2目前我們要推動(dòng)無線電功能的開展進(jìn)度?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，科技更新的步伐也不斷加快，我國社會(huì)全方位也對(duì)涉及軟件無線電通信偵察和對(duì)抗功能開始關(guān)注，但是我國在經(jīng)濟(jì)和研究實(shí)力上有一定的限制，只是單純的想把這個(gè)項(xiàng)目實(shí)行在軍事通信上，所以，要針對(duì)這個(gè)通信技術(shù)的保密性來進(jìn)行改善創(chuàng)新，才能在合理的時(shí)間空間內(nèi)將其轉(zhuǎn)移到市場(chǎng)空間中。

2.5.3制定實(shí)用無線電通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用管理體制。如果無線電的實(shí)用沒有達(dá)到監(jiān)管或者長期高效的配置。就有可能發(fā)生一些安全隱患，局勢(shì)也會(huì)遭受扭轉(zhuǎn)。所以我們現(xiàn)在要做的就是為使用無線電通信網(wǎng)絡(luò)制定一些規(guī)范制度，依據(jù)設(shè)備配置條件改善、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能提升和備份數(shù)據(jù)冗余處理等途徑，顯示無線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的真實(shí)可靠性。要更加強(qiáng)調(diào)的是地空無線電通訊系統(tǒng)不僅需要掌握更完全的飛行運(yùn)輸原始實(shí)時(shí)化信息特性，還要精準(zhǔn)的處理各種信息的搜集、交換、流通集中控制任務(wù)，來直接承接民航安全飛行的保障職責(zé)。根本上來說，就是要保障地空無線電數(shù)據(jù)安全傳輸和管理績(jī)效，并為其通訊提供語音傳輸服務(wù)項(xiàng)目和多元化數(shù)據(jù)，其變得更加有效，不斷滿足一些航空客戶對(duì)于廣播和視頻的規(guī)范類要求。

結(jié)束語

無線電通信技術(shù)具有廣闊的發(fā)展舞臺(tái)及光明的發(fā)展前景，在人們生產(chǎn)生活中具有重要作用及地位，但是，其在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些缺點(diǎn)與不足，需要進(jìn)一步改進(jìn)創(chuàng)新。該項(xiàng)技術(shù)具有專業(yè)性及復(fù)雜性較強(qiáng)的特點(diǎn)，需要從線路傳輸、傳輸距離控制、傳輸靈活性、信號(hào)穩(wěn)定性及保密性等方面改進(jìn)創(chuàng)新。

【參考文獻(xiàn)】：

[1]宮雅利.淺談無線電通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀[J].信息與電腦：理論版，2015.

第7篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：通信安全；發(fā)展趨勢(shì)；混沌通信

1 混沌通信的發(fā)展歷史

一九九零年世界上的與混沌通信的研究取得了極大的進(jìn)展，代表為控制方法和同步法以及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)也取得了成果。美國用電路將混沌同步實(shí)現(xiàn)了還提出了相關(guān)的信息的保密業(yè)務(wù)以及信息的處理方法。這成為國際上對(duì)于混沌學(xué)研究的又一大突破，二十年來，與混沌通信有關(guān)的刊物不斷出版，從不同的方面對(duì)于通信混沌進(jìn)行了研究和論述，使其成為一門重要的科學(xué)學(xué)科，其中的許多著作對(duì)于后世的研究和發(fā)展都具有深厚的指導(dǎo)意義。近二十年來，混沌通信取得了長足的發(fā)展，其中更甚者不乏發(fā)達(dá)國家對(duì)于混沌通信保密工作的進(jìn)一步研究計(jì)劃，并且取得了重大成果。其中尤以美國和歐盟為重，我國對(duì)于相關(guān)技術(shù)的研究主要是從上世紀(jì)九十年代開始就對(duì)國外的研究技術(shù)進(jìn)行跟蹤，雖然我國在相關(guān)的基金上是有所投入的，但是同其他國家相比我國的投入仍然不夠，可喜的是也取得了一定的研究成果。

混沌通信長足發(fā)展的另一方面則是九八年對(duì)于混沌通信學(xué)科理論在學(xué)術(shù)界的重要地位；還有一個(gè)方面則是國際上對(duì)于混沌通信的相關(guān)刊物的刊登對(duì)于后世有深刻的指導(dǎo)意義；還有就是混沌通信的保密工作相關(guān)的專利增加。

2 混沌通信的數(shù)字化進(jìn)程

到現(xiàn)在為止，混沌通信和數(shù)字化通信的結(jié)合已經(jīng)成為新的研究領(lǐng)域，由于當(dāng)下數(shù)字通信具有易于加密、集成的大規(guī)模和強(qiáng)能力的抗干擾優(yōu)點(diǎn)，導(dǎo)致了最終的混沌通信會(huì)被數(shù)字通信所取代，為了通信的穩(wěn)健長足的發(fā)展，最好的解決方法就是將兩者相結(jié)合，已達(dá)到取兩者的優(yōu)點(diǎn)去兩者的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)它們的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。這也就需要我們研究混沌數(shù)字化技術(shù)，使用它來實(shí)現(xiàn)數(shù)字化通信和混沌通信的結(jié)合。經(jīng)過事實(shí)證明，這種結(jié)合的通信最后也可以保持兩者的優(yōu)點(diǎn)。例如對(duì)于最初值的高度的敏感、序列的混沌貌似隨機(jī)性等等特點(diǎn)，除此之外還保持了密碼學(xué)所需要的特點(diǎn)。

當(dāng)下的混沌通信主要有無線和有線兩種通信，其中有線的方式是在理想的信道中進(jìn)行信號(hào)傳送，在混沌通信的基礎(chǔ)上比較容易實(shí)現(xiàn)，與之相比無線的方式則比較難以實(shí)現(xiàn)。無線的數(shù)字通信和模擬通信組成了完整的無線通信，在混沌電路基礎(chǔ)之上的保密系統(tǒng)是以同步技術(shù)為主要核心的，關(guān)鍵則是數(shù)字混沌的相關(guān)序列的產(chǎn)生、接收和傳輸雙方的同步技術(shù)、對(duì)于群同步的利用以及混沌的信號(hào)的編碼等方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)于原信號(hào)的恢復(fù)。

當(dāng)下兩者結(jié)合最大的問題是混沌的數(shù)字化之后特性變異、短周期、軌道的退化分布和不在預(yù)想中的特性；其次就是與加密有關(guān)的各種技術(shù)，在當(dāng)下面臨的缺乏標(biāo)準(zhǔn)問題；最后就是面臨的測(cè)度問題和加密所需要的特殊算法。

3 混沌通信的超時(shí)空

混沌通信的高維時(shí)空保密是當(dāng)下存在的又一個(gè)研究方向，并且擁有很多的門類和模型。最近產(chǎn)生的神經(jīng)細(xì)胞的網(wǎng)絡(luò)混沌通信可能被用于空間的信息處理之中。比如在國防領(lǐng)域中對(duì)于衛(wèi)星、無人機(jī)、飛艇的應(yīng)用。又因?yàn)樵撓到y(tǒng)的混沌力學(xué)的相關(guān)特性的不可預(yù)測(cè)性和復(fù)雜的隨機(jī)性會(huì)影響多址和保密通信。所以利用該技術(shù)可以將通信系統(tǒng)的抗攻擊和抗干擾能力提高。

4 混沌的通信應(yīng)用的頻分復(fù)用技術(shù)

當(dāng)下各多采用時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用以及波分復(fù)用等技術(shù)相結(jié)合的方式來滿足各國信息對(duì)于保密技術(shù)的高要求。就現(xiàn)在的情況而言，主要是用混沌的加密技術(shù)來實(shí)現(xiàn)混沌通信的保密工作，在以收發(fā)的硬件參數(shù)作為保密的密鑰為基礎(chǔ)之上來實(shí)現(xiàn)相關(guān)的保密工作。這種情況的保密工作適用于低誤碼率、長距離的信息傳輸。可是計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力的提高使得加密過程的數(shù)字解碼面臨更大的挑戰(zhàn)。在種種情況下可以使用用半導(dǎo)體制成的激光器來改善相關(guān)的不足。

5 關(guān)于通信中的噪聲

在混沌通信中，假如僅僅從噪聲的方面考慮，在混沌通信上的噪聲是不如傳統(tǒng)通信的噪聲的。為了實(shí)現(xiàn)國防的安全例如對(duì)于陸?？盏谋O(jiān)視等，需要通信系統(tǒng)擁有較高的保密性能、抗干擾能力和抗攻擊能力，而且要求在設(shè)備的終端擁有好的抗多址性能、遠(yuǎn)近效應(yīng)等等。因此就會(huì)用到在混沌內(nèi)的根據(jù)寬譜完成多址接入和擴(kuò)頻。需要考慮到在對(duì)于混沌特性加以運(yùn)用的情況下實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的可靠性和有效性。

6 混沌保密密碼的高性能

現(xiàn)下存在的流密碼是一種單一的鑰匙加密體系中對(duì)于分組密碼中的加密技術(shù)，其軟件具有加密速度快、同步通信容易實(shí)現(xiàn)好可實(shí)現(xiàn)性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此一經(jīng)出現(xiàn)就備受廣大用戶的關(guān)注，并在此基礎(chǔ)上制定了各種國際標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用。

7 混沌通信的寬帶無線技術(shù)

現(xiàn)下的通信由于其數(shù)字化、智能化和寬帶化的演進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)了由內(nèi)容的單一傳輸向多媒體傳輸?shù)倪M(jìn)化，傳輸速率也隨之增加，與此同時(shí)通信面臨的安全問題也隨之增加。因此，現(xiàn)在各國都在研究相應(yīng)的保密技術(shù)和加密方法來保證通信過程的安全。各種方法中必須要明白的是傳統(tǒng)的加密方法與現(xiàn)在要說的通過密鑰控制的數(shù)據(jù)加密方法具有本質(zhì)上的不同，傳統(tǒng)方法就是將數(shù)據(jù)加密過后仍然為數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)加密的方法將數(shù)據(jù)加密后其有可能變成符號(hào)，不再單單的只是數(shù)據(jù)。

8 與互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的混沌通信

近年來對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)的研究也隨之升溫，對(duì)其的研究不僅僅包括與網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的理論，還包括混沌科學(xué)?；煦缋碚摽梢杂糜谔幚韨鬏敳僮骱蛿?shù)據(jù)資源的業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的不相關(guān)的作用以及流量相關(guān)的統(tǒng)計(jì)特性，揭示網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)之間更進(jìn)一步的聯(lián)系。

9 混沌通信專利

國際上對(duì)于混沌應(yīng)用的專利現(xiàn)已達(dá)到四百項(xiàng)之多，我國在這上面的應(yīng)用也很多?；煦绲膽?yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，包括了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防以及醫(yī)療等等。近二十年來，混沌在網(wǎng)絡(luò)的安全和保密通信方面的應(yīng)用已經(jīng)投入，在其他的領(lǐng)域也是極為廣泛。和混沌相關(guān)領(lǐng)域的研究，只要更加重視和努力，必定會(huì)取得更令人滿意的成果。

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第8篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：信道模擬器;高斯分布誤碼;混和同余法;中心極限定理

中圖分類號(hào)：TN911.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004373X(2008)0100403オ

Design and Implementation of Gaussian[CD*2]distribution Error Code Insertion

ZHANG Huping,YAO Yuancheng,FENG Li

(School of Information Engineering,Southwest University of Science & Technology,Mianyang,621010,China)

オ

Abstract：This paper presents a method for designing a high accuracy Gaussian[CD*2]distribution error code insertion suitable for digital channel simulator.The proposed solution is based on the combined use of the improved mixing congruent method and the central limit theorem.The resulting architecture provides a high accuracy Gaussian[CD*2]distribution error code insertion with low complexity architecture for a digital implementation in FPGA and ARM.The performance is studied by means of Matlab simulations and test data.

Keywords：channel simulator;Gaussian[CD*2]distribution error code;mixing congruent method;central limit theorem

オ

1 引 言

數(shù)字信道模擬器中，需要對(duì)輸入的數(shù)字信號(hào)插入一定的誤碼和延時(shí)。而插入的誤碼一般有隨機(jī)誤碼和突發(fā)誤碼，其中信號(hào)隨機(jī)誤碼插入一般是具有高斯分布特性誤碼的插入，是模擬器設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的軟件方法，硬件實(shí)現(xiàn)方法具有速度快的優(yōu)點(diǎn)。在文獻(xiàn)\[1\]中提出了實(shí)現(xiàn)隨機(jī)誤碼插入的軟硬相結(jié)合的方法，結(jié)合了軟件產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)長和硬件速度快的優(yōu)點(diǎn)，但需要占用大量的存儲(chǔ)空間。針對(duì)信道模擬器的噪聲發(fā)生器設(shè)計(jì)，在文獻(xiàn)\[2\]中將Box[CD*2]Muller算法和中心極限定理應(yīng)用在FPGA中產(chǎn)生加性高斯白噪聲。

本文將改進(jìn)型混和同余法和中心極限定理應(yīng)用在數(shù)字信道模擬器的高斯誤碼插入設(shè)計(jì)中，采用FPGA＋ARM全數(shù)字硬件架構(gòu)，具有精度高、硬件實(shí)現(xiàn)容易、節(jié)約硬件邏輯資源的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于高速無線和有線通信信道模擬器。

2 設(shè)計(jì)原理

數(shù)字模擬器的高斯分布誤碼插入的性能指標(biāo)為：插入具有高斯白噪聲下的誤比特特性，誤比特率為0，1.0×10-8 ～9.9×10-3 可調(diào)，每量級(jí)上步進(jìn)均為0.1，且每個(gè)信道每個(gè)方向上可獨(dú)立仿真隨機(jī)誤比特。

數(shù)字信道中接收信號(hào)的誤碼特性可以用誤碼分布和誤碼率來描述。因此，對(duì)數(shù)字信道器中誤碼的插入，實(shí)質(zhì)上是要解決誤碼分布的產(chǎn)生及誤碼數(shù)量的控制問題。隨機(jī)誤碼插入的過程如圖1所示。

首先，根據(jù)誤碼分布特性，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生與隨機(jī)誤碼分布特性相一致的隨機(jī)數(shù)序列，同時(shí)借鑒真實(shí)數(shù)字信道中誤碼數(shù)量與判決電平選取相關(guān)，模擬器誤碼數(shù)量的控制通過設(shè)置與誤比特率和誤碼分布相關(guān)的閾值TH來實(shí)現(xiàn)。接著，比較器將閾值TH和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)R相比較，若R≤THг蚴涑鑫舐氡曇1，否則輸出0，這樣就產(chǎn)生了0和1誤碼圖案數(shù)據(jù)流。顯然誤碼圖案數(shù)據(jù)流中的誤碼標(biāo)記1的分布與誤碼分布一致，且其個(gè)數(shù)與誤碼數(shù)量一致。最后，將具有誤碼分布特性和數(shù)量特性誤碼圖案數(shù)據(jù)流與模擬器輸入的無誤碼的數(shù)據(jù)作模二和運(yùn)算，完成隨機(jī)誤碼的插入。

由上面的論述可知隨機(jī)誤碼的插入有4個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：

(1) 具有誤碼分布特性的隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生；

(2) 由誤碼分布特性和誤比特率求取閾值；

(3) 將產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)和閾值作比較獲取誤碼圖案數(shù)據(jù)流；

(4) 將誤碼圖案數(shù)據(jù)流疊加到輸入的無誤碼數(shù)據(jù)，完成隨機(jī)誤碼插入。

其中產(chǎn)生具有誤碼分布特性的隨機(jī)數(shù)和計(jì)算閾值是隨機(jī)誤碼插入中的難點(diǎn)，下面將對(duì)這兩個(gè)步驟進(jìn)行分析。

2.1 具有誤碼分布特性的隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生

受高斯白噪聲的影響的傳輸信號(hào)其誤比特的分布也服從高斯分布，所以設(shè)計(jì)中產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)應(yīng)具有高斯分布特性。

高斯分布的隨機(jī)數(shù)可由(0，1)區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)近似得到[3]，因此這里先討論均勻分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生。

2.1.1 均勻分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生

均勻分布隨機(jī)數(shù)是產(chǎn)生其他分布隨機(jī)數(shù)的基礎(chǔ)，如高斯分布、指數(shù)分布等，因此產(chǎn)生獨(dú)立的、均勻的且具有大周期的均勻隨機(jī)數(shù)至關(guān)重要。

常用的均勻隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生方法主要有線性同余法、反饋位移寄存法和組合同余法。其中線性同余法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、占用存儲(chǔ)單元少，是目前應(yīng)用最廣泛的方法之一，他包括同余與線性同余法，混和同余法，乘同余法和素?cái)?shù)乘同余法。但用線性同余法產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)的周期與處理器的數(shù)據(jù)位數(shù)有關(guān)，不易得到大周期的隨機(jī)數(shù)，而且每個(gè)隨機(jī)數(shù)僅能出現(xiàn)1次而不能重復(fù)。

在文獻(xiàn)\[4\]中提出的一種生產(chǎn)大周期隨機(jī)數(shù)的新算法――改進(jìn)的混和同余法，他克服了一般生產(chǎn)的隨機(jī)數(shù)周期小，每個(gè)隨機(jī)數(shù)僅能出現(xiàn)1次而不能重復(fù)的缺點(diǎn)。這種改進(jìn)的混和同余法迭代公式為：

И

其中a,x0和M是正整數(shù)，i是迭代次數(shù)，ri是(0，1)區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)。

2.1.2 高斯分布隨機(jī)數(shù)的產(chǎn)生

用均勻分布隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生高斯分布隨機(jī)數(shù)常用的方法有：直接抽樣、變化抽樣、舍選抽樣和近似抽樣[2]。其中，近似抽樣中基于中心極限定理的方法硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單且精度適中[3,5]。

由中心極限定理可知，獨(dú)立同分布且具有相同的均值Е毯頭講瞀要2(σ2≠0)的隨機(jī)變量,X1，

2.1.3 仿真結(jié)果

應(yīng)用式(1)，取a＝75、初值x0=51，并考慮到系統(tǒng)要求的最小誤比特率為1.0×10-81.0×10-25，因此取M＝226－1，通過Matlab仿真得到(0，M)區(qū)間分布的隨機(jī)數(shù)xi，其樣本均值為3.367 5×107，方差為3.757 5×1014。而其標(biāo)準(zhǔn)均值為M/2=3.355 4×107，方差為M2/12=3.753 0×1014。

采用32路(0，226－1)區(qū)間均勻分布的隨機(jī)數(shù)合成一路(0，231－1)區(qū)間的高斯分布隨機(jī)數(shù)。

圖2給出了Matlab仿真產(chǎn)生的10 000個(gè)高斯分布隨機(jī)數(shù)。圖3,圖4分別給出了Matlab 中hist函數(shù)和normplot函數(shù)繪制的圖2中隨機(jī)數(shù)的直方圖和正態(tài)校驗(yàn)圖。

用Matlab中的mean函數(shù)和var函數(shù)計(jì)算出圖2中10 000個(gè)隨機(jī)數(shù)的樣本均值和方差分別為1.073 8×109,1.296 1×1016。

從圖3所示直方圖可以看出，這10 000個(gè)隨機(jī)數(shù)的分布與高斯分布相一致。此外，從圖4中的分布情況看，基本上所有的隨機(jī)數(shù)都落在虛線上，滿足高斯分布。所以可以得出結(jié)論：采用32路改進(jìn)型混和同余法產(chǎn)生的均勻分布的隨機(jī)數(shù)求和合成的隨機(jī)數(shù)完全符合高斯分布隨機(jī)數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性。

2.2 閾值的求取

根據(jù)設(shè)置的誤比特率Pe和誤碼分布的概率密度函數(shù)(如高斯分布),可以通過式(3)求出閾值TH。

該積分函數(shù)可以通過分位數(shù)的概念來求，需要查表。因此采用該方法雖然理論上比較嚴(yán)謹(jǐn)，但是實(shí)際中求取閾值TH是比較困難的，并且求出來的閾值不一定使錯(cuò)誤概率等于Pe，Щ崠嬖諞歡ǖ奈蟛睢N鬧兄苯硬捎謎態(tài)分布的分布函數(shù)來求解，正態(tài)分布的分布函數(shù)為：

其中Иerf(x)=2π∫x0e－t2dt，在Matlab中可識(shí)別這個(gè)函數(shù)，因此可以通過仿真求得一個(gè)特定值(誤比特率)所對(duì)應(yīng)的x即TH值。表1給出了均值為1.073 8×109,方差為1.296 1×1016高斯分布誤碼率Pe和閾值TH對(duì)應(yīng)典型值。И

3 誤碼插入的實(shí)現(xiàn)

圖5給出了數(shù)字信道模擬器的誤碼插入實(shí)現(xiàn)框圖。其中，ARM作為模擬器主控器，提供PC機(jī)配置接口、液晶顯示和鍵盤操作、存儲(chǔ)器接口以及ARM與FPGA間協(xié)議轉(zhuǎn)換；FPGA作為信號(hào)實(shí)時(shí)處理器，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入/輸出以及隨機(jī)誤碼的實(shí)時(shí)插入。

設(shè)計(jì)中，主控器ARM采用了ARM公司的32位ARM7TDMI處理器，F(xiàn)PGA采用了Xilinx公司的Spartan III系列150萬門的XC3S1500 FPGA。ARM7TDMI具有高的指令吞吐量、出色的實(shí)時(shí)中斷響應(yīng)等優(yōu)異的性能，但功耗缺很低，使用門的數(shù)量也很少。XC3S1500封裝為FG456，兼容同系統(tǒng)的40、100萬門FPGA，支持MicroBlaze32位微處理器IP和Chipscope片內(nèi)邏輯分析儀，具有資源豐富、功耗低調(diào)試方便的優(yōu)點(diǎn)。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：采用ARM作為主控器可以利用其豐富的硬件資源實(shí)現(xiàn)多種人機(jī)交互接口；采用FPGA作為實(shí)時(shí)信號(hào)處理器可以利用其強(qiáng)大的實(shí)時(shí)信號(hào)處理能力完成高速的數(shù)據(jù)流的誤碼實(shí)時(shí)插入，且FPGA具有無限次可編程的優(yōu)點(diǎn)使得系統(tǒng)的擴(kuò)展和升級(jí)變得非常容易。此外利用配置PC機(jī)通過ARM將閾值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器中，使得更新閾值庫變得非常方便；同時(shí)利用FPGA產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)，不需要額外的存儲(chǔ)空間或器件充分利用FPGA，節(jié)約了成本，降低了設(shè)計(jì)難度。

4 測(cè) 試

所研制的數(shù)字信道模擬器具多種信號(hào)協(xié)議接口，利用電子工業(yè)部第41研究所制造的AV5223B誤碼測(cè)試儀，搭建測(cè)試環(huán)境測(cè)試了數(shù)字信道模擬器的E1接口下信號(hào)的誤比特率。

AV5223B誤碼測(cè)試儀具有E1接口，可以測(cè)試2 M、8 M和34 M數(shù)據(jù)流的誤碼。 所以，只需直接將數(shù)字信道模擬器E1接口和AV5223B誤碼儀直接連接便可測(cè)試。

測(cè)試時(shí)，通過數(shù)字信號(hào)模擬器的人機(jī)交互接口設(shè)置了不同隨機(jī)誤比特率值進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果見表2。

5 結(jié) 語

本文提出了一種高斯誤碼插入方法，通過實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)表明該方法能較好地模擬各種數(shù)字通信信道，用以檢測(cè)數(shù)字設(shè)備的抗干擾能力。與已有的誤碼插入方法相比，本文方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，通過采用改進(jìn)型混和同余法和中心極限定理來產(chǎn)生高斯分布隨機(jī)數(shù)，從而保證了誤碼具有足夠的隨機(jī)性，Matlab仿真實(shí)驗(yàn)表明該方法產(chǎn)生的高斯分布隨機(jī)數(shù)完全符合高斯分布隨機(jī)數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性；其次，本文采用FPGA實(shí)現(xiàn)了多種誤碼圖案,使得數(shù)字信道模擬器可根據(jù)需要模擬不同誤碼特性的數(shù)字信道；最后，通過ARM主控器提供了友好的人機(jī)交互窗口，使得誤碼率和傳輸速率可調(diào)，從而增加了系統(tǒng)的靈活性。

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作者簡(jiǎn)介 張 女，1980年出生，四川成都人，碩士在讀。主要從事數(shù)字通信和信號(hào)處理的研究。

姚遠(yuǎn)程 男，1962年出生，四川閬中人，教授。主要從事通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與信號(hào)處理的研究。

馮 立 男，1981年出生，四川內(nèi)江人，碩士在讀。主要從事信息處理和數(shù)字通信的研究。

第9篇：數(shù)字通信的缺點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：CAN總線技術(shù)；實(shí)時(shí)性；電網(wǎng)調(diào)度；靜態(tài)調(diào)度

中圖分類號(hào)：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2009）01-0071-02

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，現(xiàn)代電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，電網(wǎng)容量不斷擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性要求也越來越高。而電力系統(tǒng)對(duì)變電站又提出了減員增效的要求，這兩者之間的矛盾可以通過CAN總線技術(shù)來解決。

一、現(xiàn)場(chǎng)總線及其特點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)總線是一種應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與控制裝置之間實(shí)現(xiàn)雙向、串行、多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的技術(shù)。它的產(chǎn)生是自動(dòng)化儀表發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)也是企業(yè)綜合自動(dòng)化發(fā)展的需要[1]。

和以往的控制系統(tǒng)相比，現(xiàn)場(chǎng)總線具有以下特點(diǎn)：

全數(shù)字通信、多分支結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)可控、互操作性和互換性、控制分散等等特點(diǎn)簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的可靠性、自治性和靈活性。

CAN（Controller Area Network）是控制器局域網(wǎng)的簡(jiǎn)稱，它屬于現(xiàn)場(chǎng)總線的范疇，是德國Bosch公司在1986年為解決現(xiàn)代汽車中眾多測(cè)量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換問題而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線，支持分布式控制或?qū)崟r(shí)控制。已經(jīng)被列入ISO國際標(biāo)準(zhǔn)，稱為ISO11898。今天，CAN已成為工業(yè)數(shù)據(jù)通信的主流技術(shù)之一。

經(jīng)過十余年的發(fā)展，出現(xiàn)了CAN，F(xiàn)F，P rofibus，Lonworks等多種現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品，其中CAN總線因?yàn)榫哂袌?zhí)行成本低，高可靠性和實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于工控自動(dòng)化，過程控制等領(lǐng)域，成為主流現(xiàn)場(chǎng)總線之一。

二、CAN總線及其特點(diǎn)

CAN總線協(xié)議建立在國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的開放系統(tǒng)互連參考模型基礎(chǔ)上，但是，其模型結(jié)構(gòu)只有兩層，即只取OSI底層的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。CAN總線協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層主要分為邏輯鏈路控制子層（LLC）和媒體訪問控制子層（MAC） [2]。

和其他現(xiàn)場(chǎng)總線相比，CAN總線具有以下特點(diǎn)：

CAN總線通信機(jī)制――仲裁場(chǎng)、節(jié)點(diǎn)不分主從通信方式靈活、CSMA/CA、多種方式傳送接收數(shù)據(jù)、傳輸距離遠(yuǎn)通信速率高、采用短幀結(jié)構(gòu)、通信介質(zhì)選擇靈活。

三、CAN總線的實(shí)時(shí)性

盡管CAN具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在許多不足。基本的CAN總線協(xié)議中采用的是固定優(yōu)先級(jí)機(jī)制，它比較適合于確定性硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的消息調(diào)度，但靈活性較差，即只適用于系統(tǒng)時(shí)間特性固定不變的系統(tǒng)，如果網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸消息的時(shí)間特性發(fā)生變化，則會(huì)造成整個(gè)靜態(tài)調(diào)度的重新構(gòu)建；同時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)中初始優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù)較多，就會(huì)導(dǎo)致優(yōu)先級(jí)較低的任務(wù)總也得不到機(jī)會(huì)發(fā)送，直至被丟棄，這就降低了系統(tǒng)的執(zhí)行性能，甚至可能造成嚴(yán)重錯(cuò)誤；CAN總線通信協(xié)議采用事件觸發(fā)機(jī)制，而在工業(yè)控制中同時(shí)存在時(shí)間觸發(fā)和事件觸發(fā)信息，且以時(shí)間觸發(fā)為主，這就需要我們對(duì)CAN總線設(shè)計(jì)合理有效的調(diào)度策略，消除或減小信號(hào)抖動(dòng)，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性[3]。

在CAN總線應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)的過程中，實(shí)時(shí)性是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。實(shí)時(shí)是指信號(hào)的輸入、運(yùn)算和輸出都要在極短的時(shí)間內(nèi)完成，并根據(jù)生產(chǎn)過程工況的變化及時(shí)地進(jìn)行處理。而實(shí)時(shí)系統(tǒng)指在事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生的同時(shí)，能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)給予響應(yīng)，以足夠快的速度處理，及時(shí)地將處理結(jié)果送往目的地的一種處理系統(tǒng)。研究CAN協(xié)議的實(shí)時(shí)性問題，采取合理的措施克服CAN協(xié)議中固定優(yōu)先級(jí)機(jī)制的缺陷，提高CAN總線通信系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性具有重要的應(yīng)用價(jià)值。設(shè)計(jì)一種有效的優(yōu)化調(diào)度方式與算法實(shí)現(xiàn)，提高CAN總線在工控領(lǐng)域的通信實(shí)時(shí)性[4]。

首先以CAN總線通信機(jī)制為基礎(chǔ)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，采用有效的調(diào)度方案與算法實(shí)現(xiàn)通信信息的實(shí)時(shí)調(diào)度，以便消除或減小信號(hào)抖動(dòng)，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其有效性；設(shè)計(jì)CAN總線硬件平臺(tái)，編寫相關(guān)算法，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試、分析與改進(jìn)。以CAN總線通信機(jī)制為基礎(chǔ)，應(yīng)用實(shí)時(shí)調(diào)度理論和優(yōu)化算法，提出一種基于CAN總線的有效的工控優(yōu)化調(diào)度方案與算法，消除或減少信號(hào)抖動(dòng)，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延，提高控制系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。根據(jù)CAN總線對(duì)應(yīng)用層開放的特點(diǎn)，應(yīng)用SCM芯片設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)，編寫和驗(yàn)證所提優(yōu)化調(diào)度方案與算法的有效性。進(jìn)一步將TTCAN（Time-triggered CAN）和容錯(cuò)控制算法引入到研究中。

基于CAN總線的實(shí)時(shí)調(diào)度算法有多種分類方式，整體上可以分為兩類：靜態(tài)調(diào)度算法和動(dòng)態(tài)調(diào)度算法，其中動(dòng)態(tài)調(diào)度算法又包括混合調(diào)度算法。

靜態(tài)優(yōu)先級(jí)是指系統(tǒng)中需要調(diào)度的各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是事先固定的，在運(yùn)行過程中不再發(fā)生變化，因此，靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法也可以稱為固定優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法[5]。

靜態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法的缺點(diǎn)是不靈活，缺少對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中突發(fā)事件的實(shí)時(shí)處理能力，需要事先考慮系統(tǒng)中各種可能出現(xiàn)的情況；并且可能出現(xiàn)低優(yōu)先級(jí)信息等待時(shí)間過長、總也得不到發(fā)送機(jī)會(huì)的情況，這對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行是非常不利的。因此，我們需要考慮采用更加靈活的調(diào)度算法：動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法。

動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)是指系統(tǒng)中需要調(diào)度的各任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，是隨時(shí)間推移而動(dòng)態(tài)變化的，在動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法中，任務(wù)的調(diào)度優(yōu)先級(jí)隨著系統(tǒng)中任務(wù)運(yùn)行而變化，任務(wù)優(yōu)先級(jí)不僅僅與任務(wù)自身有關(guān)系，而且與系統(tǒng)中的其他任務(wù)有關(guān)。這使得系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性大大提高。

將動(dòng)態(tài)調(diào)度算法與靜態(tài)調(diào)度算法相結(jié)合，同時(shí)將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、啟發(fā)式算法等思想融入其中，稱為混合調(diào)度算法。

綜上所述，對(duì)于一個(gè)CAN總線的應(yīng)用系統(tǒng)，通常都混合有實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的信息，所以需要根據(jù)實(shí)際系統(tǒng)的要求，仔細(xì)分析上述各種調(diào)度算法的優(yōu)缺點(diǎn)，選定一種合理的調(diào)度算法滿足信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性與可預(yù)測(cè)性要求。

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