時(shí)間：2022-12-08 18:45:25
導(dǎo)語：在數(shù)字通信論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
量子力學(xué)誕生于1926年，是人類對微觀世界加以認(rèn)識的理論基礎(chǔ)之一。量子力學(xué)和相對論之間的不相容性在1935年被愛因斯坦、波多爾基斯和羅森論證后，約翰•貝爾于1964年提出貝爾理論，，阿斯派克等人于1982年證明了超光速響應(yīng)的存在。1989年第一次演示成功量子密鑰傳輸，1997年量子態(tài)隱形傳輸?shù)脑硇詫?shí)驗(yàn)驗(yàn)證由奧地利蔡林格小組在室內(nèi)首次完成，2004年，該小組又將量子態(tài)隱形傳輸距離成功提高到600米。2007年開始我國架設(shè)了長達(dá)16公里的自由空間量子信道，于2009年成功實(shí)現(xiàn)世界上量子隱形傳態(tài)的最遠(yuǎn)距離。
二、量子通信技術(shù)的發(fā)展趨勢
量子通信技術(shù)的研究方向除了包括量子隱形傳態(tài)還包括量子安全直接通信等，突破了現(xiàn)有信息技術(shù)，引起了學(xué)術(shù)界和社會(huì)的高度重視。與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比，量子通信除具有超強(qiáng)抗干擾能力外且不需對傳統(tǒng)信道進(jìn)行借助；與此同時(shí)量子通信的密碼被破譯的可能性幾乎沒有，具有較強(qiáng)的保密性；另外，量子通信幾乎不存在線路時(shí)延，傳輸速度很快。量子通信發(fā)展僅僅經(jīng)歷了20年左右，但其發(fā)展卻十分迅猛，目前已經(jīng)被很多國家和軍方給予高度關(guān)注。
量子通信在國防和軍事上具有廣闊的應(yīng)用前景，作為量子技術(shù)的最大特征，量子技術(shù)的安全性是傳統(tǒng)加密通信所無可企及的。量子通信技術(shù)的超強(qiáng)保密性，能夠有效保證己方軍事密件和軍事行動(dòng)不被敵方破譯及偵析，在國防和軍事領(lǐng)域顯示出無與倫比的魅力。另一方面，在破解復(fù)雜的加密算法上，也許現(xiàn)有計(jì)算機(jī)可能需要好幾萬年的時(shí)間，在現(xiàn)實(shí)中是完全無法接受且?guī)缀鯖]有實(shí)用價(jià)值的。但量子計(jì)算機(jī)卻能在幾分鐘內(nèi)將加密算法破解，如果未來這種技術(shù)被投入實(shí)用，傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)密碼體制將處于危險(xiǎn)之中，而量子通信技術(shù)則能能夠抵御這種破解和威脅。
在民間通信領(lǐng)域量子通信技術(shù)的應(yīng)用前景也同樣廣闊。中國科技大學(xué)在2009年對界上首個(gè)5節(jié)點(diǎn)的全通型量子通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組建后，使得實(shí)時(shí)語音量子保密通信被首次實(shí)現(xiàn)，城市范圍的安全量子通信網(wǎng)絡(luò)在這種“城域量子通信網(wǎng)絡(luò)”基礎(chǔ)上成為了現(xiàn)實(shí)。
三、總結(jié)
集群通信系統(tǒng)是共享資源、分擔(dān)費(fèi)用、向用戶提供優(yōu)良服務(wù)的多用途、高效能而又廉價(jià)的先進(jìn)無線調(diào)度指揮系統(tǒng)。對于指揮調(diào)度功能要求較高的企、事業(yè)、工礦、油田、農(nóng)場、公安、武警以及軍隊(duì)等部門都十分適用,集群通信采用單工或半雙工方式,要求接續(xù)時(shí)間小于500毫秒,具有調(diào)度級別控制等。同時(shí)對于集群通信還提出了傳輸集群、準(zhǔn)傳輸集群和信息集群的定義。
隨著集群通信的發(fā)展和用戶的需求,集群通信也從原來的模擬集群向數(shù)字集群過渡。但這種過度并不是簡單的將原來的模擬話音轉(zhuǎn)換為數(shù)字話音和提供數(shù)據(jù)傳輸功能就可以稱為數(shù)字集群了。其實(shí),綜觀國際上提出的數(shù)字集群來看,數(shù)字集群的標(biāo)準(zhǔn)都是圍繞著用戶的需求而發(fā)展起來和提出的。
2.數(shù)字集群移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行
數(shù)字集群通信是繼手機(jī)、小靈通之后的第三大戰(zhàn)場,正在成為電信領(lǐng)域開發(fā)的新重點(diǎn),運(yùn)營商、設(shè)備商正在展開一場新的角逐。在設(shè)計(jì)中針對了專業(yè)無線用戶的需求,特別適合在政府和商業(yè)領(lǐng)域的專網(wǎng)使用。
2.1數(shù)字集群通信的標(biāo)準(zhǔn)
TETRA(陸地集群無線電)系統(tǒng)在指揮調(diào)度方面應(yīng)用的比較多,可完成話音、電路數(shù)據(jù)、短數(shù)據(jù)消息、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的通信及以上業(yè)務(wù)的直通模式,并可支持多種附加業(yè)務(wù)。在大區(qū)制條件下最大覆蓋半徑56公里。TETRA擴(kuò)容可以逐步增加模塊化,適用于小、中、大型調(diào)度系統(tǒng);設(shè)計(jì)組網(wǎng)靈活,既適應(yīng)于專用調(diào)度網(wǎng),也適應(yīng)于共用調(diào)度網(wǎng)。TETRA話音編碼方式采用代數(shù)結(jié)構(gòu)碼本激勵(lì)線性預(yù)測編碼,具有良好的話音質(zhì)量,即使在強(qiáng)背景噪聲干擾下也可聽清,話音質(zhì)量并不像調(diào)頻系統(tǒng)那樣隨場強(qiáng)減弱而降低。大量實(shí)驗(yàn)證明,TETRA系統(tǒng)的話音質(zhì)量比GSM系統(tǒng)好。因此,大量應(yīng)用于應(yīng)急、調(diào)度、指揮等專網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)。
iDEN(集成數(shù)字增強(qiáng)型網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)是基于TDMA多址方式的調(diào)度通信/蜂窩雙工電話組合系統(tǒng)。它在傳統(tǒng)大區(qū)制調(diào)度通信基礎(chǔ)上,大量吸收數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn),如采用雙模手機(jī)方式,增強(qiáng)了電話互聯(lián)功能;采用小區(qū)復(fù)用蜂窩結(jié)構(gòu),提高了網(wǎng)絡(luò)覆蓋能力。選用這種編碼是先進(jìn)的,但技術(shù)公開性不好,價(jià)格較貴。但通話質(zhì)量和保密性都較好。
2.2數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備安全
設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),設(shè)備的安全是保障網(wǎng)絡(luò)安全的基礎(chǔ),只有保證網(wǎng)絡(luò)的物理可靠性,才能保證網(wǎng)絡(luò)功能、信息的安全性,因此基礎(chǔ)設(shè)備的可靠性至關(guān)重要。
對于交換機(jī),硬件上應(yīng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部件的熱備份。軟件上,關(guān)鍵的用戶數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)及時(shí)、定期進(jìn)行備份。對于基站系統(tǒng)要考慮其抗外界干擾的能力,如射頻干擾、雷擊、抗震性能等?；鞠到y(tǒng)的備用電源應(yīng)根據(jù)基站覆蓋區(qū)的重要程度適當(dāng)配備,以應(yīng)變突發(fā)事件。系統(tǒng)主備用倒換能力是系統(tǒng)可靠性的一個(gè)重要指標(biāo),如倒換時(shí)間、倒換過程對正在進(jìn)行的業(yè)務(wù)的影響等。完善的監(jiān)控告警機(jī)制可大大提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性,如系統(tǒng)部件可自我診斷和修復(fù)、系統(tǒng)可隔離故障模塊、及時(shí)產(chǎn)生告警信息。此外,調(diào)度臺(tái)、終端存儲(chǔ)了用戶的重要信息,這些設(shè)備由用戶控制,應(yīng)由專人維護(hù),以保證相關(guān)用戶信息不被外界竊取。
數(shù)字集群通信系統(tǒng)是一種特殊的專用通信系統(tǒng),在應(yīng)對突發(fā)事件時(shí),對社會(huì)穩(wěn)定和人民生命財(cái)產(chǎn)的安全起著及其重要的作用,因此數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全要求要大大高于公眾移動(dòng)通信系統(tǒng),所以數(shù)字集群通信系統(tǒng)運(yùn)營者必須從各方面考慮如何增強(qiáng)系統(tǒng)的抗災(zāi)變能力,如何使系統(tǒng)更安全可靠的傳遞信息。只有全面的重視數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全問題,才能使數(shù)字集群系統(tǒng)發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
3.未來數(shù)字集群通信技術(shù)發(fā)展方向
3.1高安全性
數(shù)字集群在基站與手機(jī)之間,信息完全依靠無線電波的傳輸,很容易被人們從空中攔截,在通話狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)都會(huì)泄密,即使關(guān)閉電臺(tái),利用現(xiàn)代高科技,仍可遙控打開,繼續(xù)竊聽,從中截取、破壞、調(diào)換、假冒和盜用通信信息。
3.2高抗毀性
專業(yè)移動(dòng)通信在使用過程可能遇到惡意破壞的人為因素或雨雪災(zāi)害的自然因素等影響,導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不能正常工作,因此,未來PPDT系統(tǒng)要求可靠、準(zhǔn)確地提供業(yè)務(wù),具有高的抗毀性和可用性。通常情況下,系統(tǒng)以集群方式工作;在遭遇危害的極端情況下,系統(tǒng)以故障弱化方式或直通方式工作,保證系統(tǒng)能滿足基本的集群業(yè)務(wù)需求。
3.3高環(huán)境適應(yīng)性
專業(yè)移動(dòng)通信由于它是用于全球的表層和空間,會(huì)遇到各種惡劣的氣候、地形和環(huán)境;因此,要求通信裝備必須能抗拒酷暑、嚴(yán)寒、狂風(fēng)、暴雨等惡劣氣候條件;必須適應(yīng)山岳、叢林、沙漠、河海、高空等三維空間的不同地形環(huán)境條件;既可車載船裝,又能背負(fù)手持,要經(jīng)得起各種移動(dòng)體的安裝機(jī)械條件;在嘈雜的噪聲環(huán)境,要具有背景噪聲濾除功能,使通話對方聽不見噪聲干擾,話音清晰;在高速行駛時(shí),通信不能中斷,質(zhì)量不能下降,可支持500km/h的高速運(yùn)行。
4.結(jié)論
集群共網(wǎng)畢竟具有它自身的缺陷,那就是這些共網(wǎng)往往是調(diào)度功能要相對弱一些,即使是利用與專網(wǎng)相同的系統(tǒng)來組建的共網(wǎng),也同樣會(huì)相對使得調(diào)度功能減弱。那些在公網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的調(diào)度系統(tǒng)由于是在原來的系統(tǒng)協(xié)議和結(jié)構(gòu)上增加了調(diào)度功能,由于原來的體制、協(xié)議和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以公網(wǎng)的電話業(yè)務(wù)為主而建立的,要想完全能夠符合專業(yè)用戶對專網(wǎng)的需求,應(yīng)該講目前還是達(dá)不到的。
參考文獻(xiàn):
[1]鄭祖輝.數(shù)字集群通信漫談[J].電子世界,2003,(12).
[2]潘娟.數(shù)字集群通信系統(tǒng)的安全保障[J].當(dāng)代通信,2006,(13).
[3]胡興軍,向群.數(shù)字集群通信三大標(biāo)準(zhǔn)及前景[J].中國信息導(dǎo)報(bào),2004,(9).
通信電源專業(yè)課程群的總體規(guī)劃，課程群劃分的標(biāo)準(zhǔn)與其他通信專業(yè)方向劃分類似，都是以能否適應(yīng)通信企業(yè)的需求為導(dǎo)向。高職通信電源專業(yè)開設(shè)了通信電源設(shè)備維護(hù)方向和開發(fā)方向。通信電源和電子技術(shù)課程聯(lián)系化教學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃首先應(yīng)在通信電源設(shè)備維護(hù)方向嘗試，因?yàn)楦呗殞W(xué)生以后就業(yè)方向就是上崗應(yīng)用。在經(jīng)過實(shí)踐后，開始向通信電源專業(yè)方向其他知識關(guān)聯(lián)的方向延伸，最后擴(kuò)大至其他通信專業(yè)教學(xué)的范圍。對跨課程聯(lián)系庫的項(xiàng)目資源進(jìn)行通盤設(shè)計(jì)既要考慮理論知識的傳授，又要關(guān)注基本技能的掌握，同時(shí)也要定期更新教學(xué)資源庫，及時(shí)了解學(xué)生掌握知識的能力，使課程之間的聯(lián)系、老師和學(xué)生之間的聯(lián)系更具有靈活性。例如在整流UPS的教學(xué)中為了保證學(xué)生教學(xué)的學(xué)習(xí)積極性，要經(jīng)常介紹新的控制技術(shù)的發(fā)展、高智能化集中監(jiān)控系統(tǒng)的動(dòng)向。將電子技術(shù)的新發(fā)展和通信電源專業(yè)的發(fā)展有機(jī)地結(jié)合來講授。項(xiàng)目庫最好是每兩年更新一次。在高職的教育中主要是突出學(xué)生的動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，高職通信電源的學(xué)習(xí)也是如此。通信電源的每一次大發(fā)展都和電子技術(shù)的大發(fā)展是分不開的。例如在電子技術(shù)中采用大功率開關(guān)管的高頻開關(guān)整流電源電路，與傳統(tǒng)采用工頻變換技術(shù)的相控電源相比是一次很大的電子技術(shù)上的突破，導(dǎo)致通信電源變換技術(shù)的大發(fā)展。學(xué)生在領(lǐng)悟通信電源技術(shù)的基礎(chǔ)上，要求能了解電子技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，突出學(xué)生在電子技術(shù)方面的動(dòng)手能力。針對通信電子技術(shù)課程內(nèi)容多課時(shí)少的特點(diǎn)，將通信電子技術(shù)的內(nèi)容分為有機(jī)的幾個(gè)部分，提出了新的課程內(nèi)容設(shè)置思路，即：以模擬電子技術(shù)的放大電路、負(fù)反饋為基礎(chǔ)，講述通信電源的變換電路。以電路與信號的傅里葉級數(shù)為基礎(chǔ)，講述通信電源調(diào)制與解調(diào)的應(yīng)用。以數(shù)字電子技術(shù)的邏輯電路為基礎(chǔ)，講述通信電源的油機(jī)、不間斷電源的控制應(yīng)用。兼顧當(dāng)前技術(shù)發(fā)展，這種內(nèi)容設(shè)置方法有利于學(xué)生掌握課程核心內(nèi)容，這樣在教學(xué)過程中即能讓學(xué)生理解通信電源的應(yīng)用又能兼顧通信電子技術(shù)課程內(nèi)容多課時(shí)少的特點(diǎn)，從而優(yōu)化課堂教學(xué)內(nèi)容。在通信電源課程展開前一定要讓學(xué)生建立通信電子技術(shù)的概念。普通的電子技術(shù)教學(xué)和通信電子技術(shù)的教學(xué)是有所不同的。通信電子技術(shù)更具有針對性，通信電子技術(shù)針對的是本通信專業(yè)所需的電子技術(shù)的內(nèi)容，概念深?yuàn)W難懂，電路復(fù)雜多變，學(xué)生基礎(chǔ)差，很容易產(chǎn)生厭學(xué)的情緒，所以在實(shí)踐中要注重學(xué)生對本專業(yè)培養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生對通信電子技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，如開設(shè)“對講機(jī)”“發(fā)射機(jī)”通信電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)?！巴ㄐ烹娮蛹夹g(shù)”是通信技術(shù)、電子技術(shù)兩者交叉的新興學(xué)科，是通信電源、通信工程及其移動(dòng)通信專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，是一門理論與應(yīng)用相結(jié)合，實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，也是發(fā)展很快的學(xué)科，它不僅能為通信工程及其移動(dòng)通信等各相關(guān)專業(yè)的在校學(xué)生打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也可為從事與電能變換、柴油機(jī)、開關(guān)電源、電力系統(tǒng)等相關(guān)領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員提供現(xiàn)代高新技術(shù)的重要基礎(chǔ)知識，在通信專業(yè)人才培養(yǎng)中占有重要地位。由于通信電子技術(shù)的電路原理復(fù)雜、概念深?yuàn)W難懂，應(yīng)用變換多樣，學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中會(huì)覺得難學(xué)難懂，因此，我們對課程進(jìn)行了教學(xué)方法、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)實(shí)驗(yàn)和教學(xué)手段等環(huán)節(jié)的改革，除了讓學(xué)生掌握課程知識外，更重要的是提高自學(xué)能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，在實(shí)際操作過程中，安排專人負(fù)責(zé)制度。例如作為下一代通信核心機(jī)房（NGN系統(tǒng)、5G系統(tǒng)）的供電設(shè)備應(yīng)該是要求極高的供電設(shè)備，其供電方式必須做到能消除單點(diǎn)的供電故障，電源質(zhì)量要求高、可靠性好、效率高、監(jiān)控完善。能滿足下一代通信核心機(jī)房的供電設(shè)備要求的非直流電源（-48V系統(tǒng)）不可。在教學(xué)過程中要引導(dǎo)學(xué)生如何很好掌握新一代通信電源的基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)學(xué)生把握信新一代通信電源發(fā)展變革方向，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)新知識、學(xué)習(xí)新技術(shù)。
2高職通信電源中電子技術(shù)課程聯(lián)系化教學(xué)設(shè)計(jì)舉例
通信電源和電子技術(shù)有很強(qiáng)的聯(lián)系性和依賴性，這種聯(lián)系性和依賴性雖然也能跨越到其他通信專業(yè)課程，但通信電源和電子技術(shù)的聯(lián)系性和依賴性更高。高職學(xué)生的特點(diǎn)之一是學(xué)習(xí)不積極、高中理科基礎(chǔ)差、自學(xué)能力低，對知識的連貫性掌握技能就更差。項(xiàng)目庫中每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施需要相關(guān)課程群合作完成，例如將電子技術(shù)中的功率因數(shù)概念的教學(xué)和通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數(shù)校正電路結(jié)合起來講，學(xué)生更易于對功率因數(shù)概念的理解，也能很好地掌握通信電源的直流不間斷電源中的有源功率因數(shù)校正電路的原理。通信電源課程根據(jù)教學(xué)計(jì)劃需求就能完成對應(yīng)電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù)。在相關(guān)通信電源知識群中由項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)完成電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)任務(wù)后，通信電源教學(xué)任務(wù)也同步完成最終結(jié)果。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)者應(yīng)能夠依據(jù)人才培養(yǎng)方案來建立通信電源和電子技術(shù)課程間聯(lián)系構(gòu)架和設(shè)計(jì)跨課程的教學(xué)項(xiàng)目，在教學(xué)活動(dòng)中，動(dòng)態(tài)地將通信電源和通信電子技術(shù)課程進(jìn)行聯(lián)系，形成具有活力的知識連貫體，并根據(jù)與通信電源課程群的知識聯(lián)系性來設(shè)計(jì)電子技術(shù)課程的項(xiàng)目庫。通過對高職通信電源專業(yè)聯(lián)系化教學(xué)的現(xiàn)狀分析和對通信電源專業(yè)的人才培養(yǎng)方案和教學(xué)計(jì)劃剖析后，我們應(yīng)首先對通信電源和通信電子技術(shù)進(jìn)行聯(lián)系化設(shè)計(jì)，提出對電子技術(shù)教學(xué)的設(shè)計(jì)方案，例如將電子技術(shù)專業(yè)課程中的電路與信號、模擬電子技術(shù)融入通信電源的配電和防雷來講授，將數(shù)字電子技術(shù)融入通信電源的UPS和整流來講授。電子技術(shù)的應(yīng)用、電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制作與通信電源的設(shè)備實(shí)訓(xùn)相關(guān)聯(lián)，進(jìn)行項(xiàng)目關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)試點(diǎn)。基于聯(lián)系需求將通信電源和電子技術(shù)課程的這些環(huán)節(jié)緊密相關(guān)，層次清晰，環(huán)環(huán)相扣。從而實(shí)現(xiàn)，在高職通信電源專業(yè)技能培養(yǎng)的生命周期過程中的前后緊密聯(lián)系，并最終形成通信電源專業(yè)的教學(xué)表現(xiàn)結(jié)果。
3結(jié)論
信息技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用發(fā)展大體上經(jīng)過了下面的時(shí)期。
第一時(shí)期是面向功能設(shè)計(jì)的集中式RTU（遠(yuǎn)程終端設(shè)備，RemoteTerminalUnit）加常規(guī)保護(hù)模式。在二十世紀(jì)八十年代之前，主要采用了RTU為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)動(dòng)裝置。事實(shí)上，當(dāng)時(shí)的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)能夠進(jìn)行遙測、遙信、遙控、遙調(diào)，它是在常規(guī)的繼電保護(hù)及二次接線的基礎(chǔ)上，添加了RTU裝置。第二時(shí)期是面向功能設(shè)計(jì)的分布式測控裝置加微機(jī)保護(hù)模，這一時(shí)期是在二十世紀(jì)九十年代開始的，現(xiàn)場總線和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了應(yīng)用，信息交換可以通過數(shù)據(jù)通信的方式來實(shí)現(xiàn)。第二時(shí)期的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)仍然存在著比較多的電纜互聯(lián)，不具備較強(qiáng)的擴(kuò)展性。第三時(shí)期是在二十世紀(jì)九十年代中期開始的面向間隔、面向?qū)ο?Object-Oriented)設(shè)計(jì)的分層分布式結(jié)構(gòu)模式。在科技進(jìn)步的形勢下，出現(xiàn)了按間隔為對象設(shè)計(jì)保護(hù)測控單元，選擇了分層分布式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，從而得到分層分布式自動(dòng)化系統(tǒng)。在當(dāng)今時(shí)代，國內(nèi)外的許多知名企業(yè)都使用了面向間隔、面向?qū)ο?Object-Oriented)設(shè)計(jì)的分層分布式結(jié)構(gòu)模式。因?yàn)槭褂昧朔浅，F(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和面向?qū)ο蟮姆椒?，所以，這一時(shí)期的變電站自動(dòng)化系統(tǒng)是配置最為靈活的，并且也具備非常良好的擴(kuò)展性。
二、當(dāng)前的變電站綜合自動(dòng)化產(chǎn)品
變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的三種主要結(jié)構(gòu)模式是集中式、分布分散式和分布集中式組屏。當(dāng)前的國內(nèi)變電站綜合自動(dòng)化產(chǎn)品主要有：
(1)適用于各級變電站的集中配屏式系統(tǒng)。
(2)向智能型發(fā)展的變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。
(3)開發(fā)面向?qū)ο蟮淖冸娬揪C合自動(dòng)化系統(tǒng)。
在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中，監(jiān)測變電站各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)起著極其重要的作用。狀態(tài)量、模擬量、脈沖量是變電站監(jiān)測的主要常量。狀態(tài)量有隔離開關(guān)狀態(tài)、：變壓器分接頭位置信號、變電站一次設(shè)備狀態(tài)及斷路器狀態(tài)等。典型模擬量有及頻率電流、功率值、線路電壓、功率值電壓、母線電壓等。直流電源電壓、所用電電壓和功率、變電站室溫、變壓器油溫等。本文根據(jù)變電站監(jiān)測的主要數(shù)據(jù)通過使用SQL技術(shù)，并且綜合利用實(shí)時(shí)控制功能，構(gòu)建變電站自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)。
三、信息技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用功能
（1）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集及處理功能
通過間隔單元，變電站自動(dòng)化檢測系統(tǒng)采集來自CT、PT、配電裝置保護(hù)、直流系統(tǒng)、所用電系統(tǒng)等生產(chǎn)過程的模擬量、數(shù)字量、脈沖量及溫度量等，對所采集的輸入量進(jìn)行數(shù)字濾波、有效性檢查、工程轉(zhuǎn)換、故障判斷、信號接點(diǎn)抖動(dòng)消除、電度計(jì)算等加工，從而產(chǎn)生可供使用的電流、電壓、有功功率、無功功率、電度、功率因數(shù)等各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)庫更新。
（2）歷史數(shù)據(jù)處理及趨勢分析功能
所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，電能數(shù)據(jù)都可選擇為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，歷史數(shù)據(jù)的保留時(shí)間是可選的，一般大于兩年。對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行日，月檢索，以趨勢圖的方式顯示且進(jìn)行分析，并可對歷史數(shù)據(jù)記錄庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行庫操作。對任意歷史記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行日，月統(tǒng)計(jì)，指明該數(shù)據(jù)在某日、某月的最大值、最小值及出現(xiàn)的時(shí)間。保留告警事件（開關(guān)變位、線路越限、電壓越限、周波越限）、保留SOE事件，保留時(shí)間可以任意選擇，最少一年?？梢园慈?、月檢索，并可對所有保留的事件進(jìn)行回放、打印。對歷史數(shù)據(jù)庫一年中任意一天的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、回顧打印。歷史數(shù)據(jù)的存取簡單方便，可在MIS系統(tǒng)順利存取。新系統(tǒng)將原由系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)、事件記錄完整地轉(zhuǎn)換過去，以便檢索。系統(tǒng)管理人員可以方便地在智能終端在線或離線利用數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序來重新生成數(shù)據(jù)庫。對于遙控流水記錄，指明操作員、操作對象、執(zhí)行結(jié)果等信息。
（3）電能采集及處理功能
能處理RTU脈沖電量、系統(tǒng)積分電量以及通過FAXMODEM接收電量采集終端的電量數(shù)據(jù)。按每5分鐘、15分鐘、1小時(shí)時(shí)段對電能進(jìn)行累計(jì)。對電能任5分鐘時(shí)段的電能進(jìn)行檢索，修正。對電能的存檔數(shù)據(jù)可曲線、棒圖等顯示。電能日、月報(bào)，顯示、打印。按用戶具體要求，提供電能分時(shí)計(jì)費(fèi)處理。
（4）計(jì)算及統(tǒng)計(jì)功能
變電站自動(dòng)化檢測系統(tǒng)對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析、計(jì)算，例如通過計(jì)算產(chǎn)生電壓合格率、有功、無功、電流、總負(fù)荷、功率因數(shù)、電量日/月/年最大值/最小值及時(shí)間、日期、負(fù)荷率、電能分段累計(jì)值、數(shù)字輸入狀態(tài)邏輯運(yùn)算值等，設(shè)備正常/異常變位次數(shù)并加以區(qū)分等，并提供一些標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算函數(shù)，用來產(chǎn)生用戶可定義的虛擬測點(diǎn)進(jìn)行平均值、積分值和其它計(jì)算統(tǒng)計(jì)。
（5）圖形處理功能
變電站自動(dòng)化檢測系統(tǒng)人機(jī)系統(tǒng)畫面所顯示的圖形可以無級嵌套縮放、平移；當(dāng)圖形太大時(shí)，導(dǎo)航功能可以快速定位到某一點(diǎn)?；胤殴δ芸梢砸允录涗涀鳛橛|發(fā)條件，去顯示歷史某一時(shí)刻的工況及狀態(tài)。與工業(yè)電視（攝像）圖像系統(tǒng)的鏈接，使無人操作變電站的功能得到了進(jìn)一步的加強(qiáng)。行政地理圖、系統(tǒng)主接線圖顯示，可縮放、平移，并有設(shè)備運(yùn)行工況及數(shù)據(jù)顯示。MDI環(huán)境設(shè)計(jì)的多畫面同時(shí)在一屏幕顯示。趨勢圖及棒狀圖顯示，一坐標(biāo)多曲線及可變的時(shí)間跨度，可以顯示歷史趨勢及實(shí)時(shí)趨勢，并可組合周波、計(jì)劃。曲線上標(biāo)有最大值，最小值，平均值，峰谷差等，計(jì)劃曲線能帶狀顯示（帶寬度百分比可設(shè)定）。并能根據(jù)電力市場考核要求進(jìn)行修改。
論文摘要：文章介紹了數(shù)字通信系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)，并與傳統(tǒng)的模擬信號對比闡述了數(shù)字信號的優(yōu)勢，然后對數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用方法進(jìn)行淺析。
一、數(shù)字通信系統(tǒng)
數(shù)字通信是指用數(shù)字信號作為載體來傳輸信息，或者用數(shù)字信號對載波進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后在傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。它的主要技術(shù)設(shè)備包括發(fā)射器、接收器以及傳輸介質(zhì)。數(shù)字通信系統(tǒng)的通信模式主要包括數(shù)字頻帶傳輸通信系統(tǒng)、數(shù)字基帶傳輸通信系統(tǒng)以及模擬信號數(shù)字化傳輸通信系統(tǒng)三種。
數(shù)字信號與傳統(tǒng)的模擬信號不同，它是一種無論在時(shí)間上還是幅度上都屬于離散的負(fù)載數(shù)據(jù)信息的信號。與傳統(tǒng)的模擬通信相比其具以下優(yōu)勢：首先是數(shù)字信號有極強(qiáng)的抗干擾能力，由于在信號傳輸?shù)倪^程中不可避免的會(huì)受到系統(tǒng)外部以及系統(tǒng)內(nèi)部的噪聲干擾，而且噪聲會(huì)跟隨信號的傳輸而進(jìn)行放大，這無疑會(huì)干擾到通信質(zhì)量。但是數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸?shù)氖请x散性的數(shù)字信號，雖然在整個(gè)過程中也會(huì)受到的噪聲干擾，但只要噪聲絕對值在一定的范圍內(nèi)就可以消除噪聲干擾。其次是在進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信號傳輸時(shí)，通信質(zhì)量依然能夠得到有效保證。因?yàn)樵跀?shù)字通信系統(tǒng)當(dāng)中利用再生中繼方式，能夠消除長距離傳輸噪音對數(shù)字信號的影響，而且再生的數(shù)字信號和原來的數(shù)字信號一樣，可以繼續(xù)進(jìn)行傳輸，這樣一來數(shù)字通信的質(zhì)量就不是因?yàn)榫嚯x的增加而產(chǎn)生強(qiáng)烈的影響，所以它也比傳統(tǒng)的模擬信號更適合進(jìn)行高質(zhì)量的遠(yuǎn)距離通信。此外數(shù)字信號要比模擬信號具有更強(qiáng)的保密性，而且與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的形式非常簡便，目前的終端接口都采用數(shù)字信號，同時(shí)數(shù)字通信系統(tǒng)還能夠適應(yīng)各種類型的業(yè)務(wù)要求，例如電話、電報(bào)、圖像以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)鹊?，它的普及?yīng)用也方便實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，便于采用大規(guī)模集成電路，便于實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)谋Ｃ芴幚?，便于?shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)的管理等優(yōu)點(diǎn)。
要進(jìn)行數(shù)字通信就必須進(jìn)行模數(shù)變換，也就是把由信號發(fā)射器發(fā)出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號?；镜姆椒òǎ菏紫劝堰B續(xù)形的模擬信號用相等的時(shí)間間隔抽取出模擬信號的樣值。然后將這些抽取出來的模擬信號樣值轉(zhuǎn)變成最接近的數(shù)字值。因?yàn)檫@些抽取出的樣值雖然在時(shí)間進(jìn)行了離散化處理，但是在幅度上仍然保持著連續(xù)性，而量化過程就是將這些樣值在幅度上也進(jìn)行離散化處理。最后是把量化過后的模擬信號樣值轉(zhuǎn)化為一組二進(jìn)制數(shù)字代碼，并最終實(shí)現(xiàn)模擬信號數(shù)字化地轉(zhuǎn)變，然后將數(shù)字信號送入通信網(wǎng)進(jìn)行傳輸。而在接收端則是一個(gè)還原過程，也就是把收到的數(shù)字信號變?yōu)槟M信號，通過數(shù)據(jù)模變換再現(xiàn)聲音以及圖像。如果信號發(fā)射器發(fā)出的信號本來就是數(shù)字信號，則不用在進(jìn)行數(shù)據(jù)模變換的過程，可以直接進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)進(jìn)行傳輸。
二、數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用
數(shù)字通信系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)包括編碼、調(diào)制、解調(diào)、解碼以及過濾等。其中數(shù)字信號的調(diào)制以及解調(diào)是整個(gè)系統(tǒng)的核心也是最基本、最重要的技術(shù)。
數(shù)字調(diào)制是通過對信號源的編碼進(jìn)行調(diào)制，將其轉(zhuǎn)換成為能夠進(jìn)行信道傳輸?shù)念l帶信號，即把基帶信號（調(diào)制信號）轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)高頻率的帶通信號（已調(diào)信號），而且由于在傳輸過程中為了避免信息失真、傳輸損耗以及確保帶內(nèi)特性等因素，在進(jìn)行信號進(jìn)行長途傳輸以及大規(guī)模通信活動(dòng)時(shí)必須對數(shù)字信號進(jìn)行載波調(diào)制?，F(xiàn)階段的數(shù)字信號調(diào)制主要分為調(diào)幅、調(diào)相以及調(diào)頻三種。調(diào)幅是根據(jù)信號的不同，通過調(diào)節(jié)正弦波的幅度進(jìn)行信號調(diào)制，目前最常見的數(shù)字信號是幅度取值為0和1為代表的波形，即二進(jìn)制信號；調(diào)相是由于載波的相位受到數(shù)字基帶信號（調(diào)制信號）的控制，通常情況下載波相位和基帶信號是保持一致的，例如二進(jìn)制基帶信號為0時(shí)，載波相位相應(yīng)也為0；調(diào)頻是利用數(shù)字信號進(jìn)行載波頻率的調(diào)制。解調(diào)就是講載波信號提取出來并經(jīng)過還原得到信息的過程，它是調(diào)制的逆過程也被稱為反調(diào)制。目前解調(diào)的類型分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩大類。數(shù)字通信的質(zhì)量通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個(gè)指標(biāo)來衡量。對于數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)通常用信息傳輸速率、符號傳輸速率以及消息傳輸速率這三個(gè)指標(biāo)來衡量。
通信系統(tǒng)向數(shù)字化時(shí)代的轉(zhuǎn)變就是要從有線通信想無線通信，從公用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)到專用網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)全球化的數(shù)字通信理念。而且通過現(xiàn)有的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，通過一個(gè)多用途的用戶網(wǎng)絡(luò)接口就可以輕松實(shí)現(xiàn)信號發(fā)出端到接收端全程數(shù)字傳輸與交換的新型通信網(wǎng)。利用這種新型技術(shù)可以擴(kuò)充通信業(yè)務(wù)的范圍，而且還具有更加經(jīng)濟(jì)以及靈活的特點(diǎn)，能夠與現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)、多媒體信息網(wǎng)、公共電話網(wǎng)以及分組交換數(shù)字網(wǎng)等進(jìn)行任意轉(zhuǎn)換。隨著數(shù)字通信設(shè)備的發(fā)展和不斷完善，利用微處理技術(shù)對數(shù)字通信系統(tǒng)的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)變，還能夠使設(shè)備更加靈活的應(yīng)用到各種長途以及市話當(dāng)中。由于長途通信線路的投資遠(yuǎn)大于終端設(shè)備，為了提高長距離傳輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性，未來高度、大容量的數(shù)字通信系統(tǒng)也將成為主流趨勢，而且隨著數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)備制造也越來越容易，成本更低、可靠性也更高。
三、結(jié)束語
數(shù)字通信系統(tǒng)是一種全新的利用數(shù)字信號進(jìn)行消息傳輸?shù)耐ㄐ拍Ｊ?，伴隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，數(shù)字通信的應(yīng)用也已經(jīng)越來越廣泛，在我們?nèi)粘Ｉ钪械碾娔X、手機(jī)上網(wǎng)、視頻電話、網(wǎng)絡(luò)會(huì)議以及數(shù)字電視等都是通過數(shù)字通信系統(tǒng)來進(jìn)行信號傳輸?shù)?，而且由于社?huì)的發(fā)展人們對各種通信業(yè)務(wù)的需求量也在逐漸增加，在光纖傳輸媒介還沒有完全普及以前，數(shù)字通信系統(tǒng)主要是利用電纜、微波等有限的媒介進(jìn)行傳輸，但目前光纖技術(shù)的發(fā)展無疑將會(huì)推動(dòng)數(shù)字通信的發(fā)展。隨著數(shù)字通信系統(tǒng)也正在向智能化化、高速度以及大容量的方向迅速發(fā)展，相信在未來數(shù)字通信系統(tǒng)將會(huì)取代傳統(tǒng)的模擬通信系統(tǒng)而成為主導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張英.微處理機(jī)實(shí)現(xiàn)的數(shù)字通信[j].電子技術(shù)應(yīng)用，2005.
[2]張曉林.電視數(shù)字通信[j].圖書館雜志，2005.
[3]王金保.通信基本知識[j].華北電力技術(shù)，2005.
1注重IPv6技術(shù)在廣電網(wǎng)絡(luò)通信優(yōu)化與信息傳輸中的運(yùn)用
對于IPv6技術(shù)而言，屬于新興的技術(shù)類型之一，可以將其運(yùn)用到廣電網(wǎng)絡(luò)通信的優(yōu)化當(dāng)中，用以將IPv4進(jìn)行替代。然而，從當(dāng)前廣電平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)以及終端等采用的技術(shù)來看，依然以IPv4技術(shù)為主。為了做到與時(shí)俱進(jìn)，滿足市場發(fā)展的需要，應(yīng)該引入全新的IPv6技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)通信功能的優(yōu)化與提高。面對此種狀況，廣電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該逐步加快由IPv4向IPv6的過渡速度，確保廣電網(wǎng)絡(luò)的通信業(yè)務(wù)能夠符合市場的需要。比如：某些平臺(tái)會(huì)利用雙棧協(xié)議，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)和平臺(tái)間的鏈接，達(dá)到互通彼此通信業(yè)務(wù)的目的。實(shí)際上，廣電網(wǎng)絡(luò)通信的目標(biāo)與功能以傳播有關(guān)信息為主，提高信息的利用率。通過借助IPv6網(wǎng)絡(luò)層當(dāng)中的匯聚層和交換層，能夠?qū)崿F(xiàn)對聚合鏈路的有效優(yōu)化，達(dá)到使帶寬傳輸效率提高的目的。并且依靠IPv6擁有的高安全性功能，可以確保網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的穩(wěn)定性，滿足安全方面的需求。憑借這種性能優(yōu)勢，使得IPv6技術(shù)得到了眾多企業(yè)的關(guān)注和重視，IPv6技術(shù)也被逐漸應(yīng)用到廣電網(wǎng)絡(luò)通信當(dāng)中的不同業(yè)務(wù)、機(jī)構(gòu)間的信息傳輸當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了信息的交換與共享[1]。如此，不僅規(guī)避了受到外界病毒帶給廣電網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)容的侵害情況發(fā)生，而且提高了廣電網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性，讓信息的傳輸變得更加高效。
2凸顯IPv6技術(shù)在促進(jìn)廣電網(wǎng)絡(luò)參與“三網(wǎng)融合”中的作用
自從我國的“三網(wǎng)融合”發(fā)展策略被首次提出之后，廣電網(wǎng)絡(luò)便予以極大的重視，從不同的方面積極推進(jìn)和電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)之間業(yè)務(wù)與功能方面的融合進(jìn)程，充分凸顯出自身的重要作用。對于廣電網(wǎng)絡(luò)而言，在其發(fā)展的過程當(dāng)中，IPv6技術(shù)具有重要的地位，充分發(fā)揮出技術(shù)支撐的作用，有利于促進(jìn)三網(wǎng)融合。比如：通過利用IPv6技術(shù)，可以滿足“三網(wǎng)融合”過程當(dāng)中的IP地址需求，形成一定的技術(shù)支撐作用，使得廣電網(wǎng)絡(luò)通信的功能更加豐富，體現(xiàn)出便捷性的優(yōu)勢，與當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展相匹配。除此之外，利用IPv6技術(shù)，還可以提供給IPTV等視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展一定的支持與幫助，其重要性不容忽視。
3合理利用5G技術(shù)，加快無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)布局速度
受到5G技術(shù)不斷發(fā)展的影響，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得了長足的進(jìn)步。為了滿足市場發(fā)展的需求，廣電網(wǎng)絡(luò)需要合理利用5G技術(shù)，加快無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)布局速度，推動(dòng)技術(shù)革新。雖然5G網(wǎng)絡(luò)分布的范圍非常廣泛，并且十分靈活，不過在技術(shù)方面依然存在不足。比如：由于無線網(wǎng)絡(luò)在傳輸?shù)倪^程當(dāng)中，通常會(huì)發(fā)生信號被屏蔽的情況，此時(shí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用固網(wǎng)技術(shù)能夠進(jìn)行處理。因此，廣電網(wǎng)絡(luò)在不斷完善固網(wǎng)建設(shè)的同時(shí)，還應(yīng)該大力推進(jìn)無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)程。廣電網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該利用5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋空間，開展精準(zhǔn)、高質(zhì)量的地區(qū)服務(wù)。比如在社區(qū)超市中構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)，借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使得網(wǎng)絡(luò)傳輸速度獲得質(zhì)的提升。通過把MIMO和OFDM技術(shù)有效結(jié)合到一起，讓無線傳輸?shù)馁|(zhì)量獲得有效保障，與此同時(shí)，也提高了傳輸?shù)乃俾?。除此之外，廣電網(wǎng)絡(luò)需要基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上，開展具有創(chuàng)新價(jià)值的布局建設(shè)，引入先進(jìn)的5G技術(shù)，占據(jù)更多的無線網(wǎng)絡(luò)需求市場份額[2]。
[論文摘要]本論文討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展歷程，闡述數(shù)據(jù)交換每個(gè)發(fā)展階段的技術(shù)特點(diǎn)。著重對分組交換技術(shù)進(jìn)行分析論述。
交換設(shè)備是人類信息交互中的重要實(shí)施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術(shù)的發(fā)展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術(shù)，以及控制技術(shù)的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當(dāng)今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換，交換技術(shù)經(jīng)歷了人工交換到自動(dòng)交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業(yè)務(wù)的需求，也將大大地推動(dòng)異步傳輸技術(shù)（ATM）和同步數(shù)字系列技術(shù)（SDH）及寬帶用戶接入網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。
從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報(bào)文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過程。
一、電路交換
自1876年美國貝爾發(fā)明電話以來，隨著社會(huì)需求的增長和通信技術(shù)水平的不斷發(fā)展，電路交換技術(shù)從最初的人工接續(xù)方式，經(jīng)歷了機(jī)電與電子式自動(dòng)交換、存儲(chǔ)程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術(shù)的變革，當(dāng)前正在發(fā)展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術(shù)。
隨著電子技術(shù)，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們在交換機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù)，這類交換機(jī)稱作電子交換機(jī)。最初是在交換機(jī)的控制部分引入電子技術(shù)，話路部分仍采用機(jī)械接點(diǎn)，出現(xiàn)了“半電子交換機(jī)”、“準(zhǔn)電子交換機(jī)”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以后，才開始了全電子交換機(jī)的迅速發(fā)展。
1946年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生，對交換技術(shù)的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀(jì)60年代后期，脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)中，對通話質(zhì)量和節(jié)約線路設(shè)備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與PCM技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，于是產(chǎn)生了將PCM信息直接交換的思想，各國開始研制程控?cái)?shù)字交換機(jī)。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺(tái)程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)，標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進(jìn)入到了數(shù)字交換時(shí)代。程控?cái)?shù)字交換技術(shù)采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換，非常適合信息數(shù)字化應(yīng)用，除應(yīng)用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報(bào)、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務(wù)提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機(jī)全部為程控?cái)?shù)字交換機(jī)，可向用戶提供電路方式的固定電話業(yè)務(wù)、移動(dòng)電話業(yè)務(wù)和窄帶ISDN業(yè)務(wù)。
二、報(bào)文交換
報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長度不限且可變。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送報(bào)文時(shí)，它將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。
每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間，等于接收報(bào)文所需的時(shí)間加上向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊(duì)延遲時(shí)間之和。
三、分組交換
分組交換是交換技術(shù)發(fā)展的重要成果，代表著網(wǎng)絡(luò)未來演進(jìn)的方向。分組交換方式兼有報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換技術(shù)使用統(tǒng)計(jì)復(fù)用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節(jié)點(diǎn)使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，從而導(dǎo)致掉隊(duì)現(xiàn)象的發(fā)生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網(wǎng)絡(luò)主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網(wǎng)絡(luò)包含3個(gè)功能面，分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)分組轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要高性能的實(shí)現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網(wǎng)、CP／IP網(wǎng)絡(luò)。
分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術(shù)來說，面向連接的網(wǎng)絡(luò)與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機(jī)中分配資源；但由于它采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用，所分配的資源是用邏輯標(biāo)號來表示的。自分組交換技術(shù)出現(xiàn)以來，已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運(yùn)行。電信領(lǐng)域最早提出的是X．25網(wǎng)絡(luò)，但由于它協(xié)議復(fù)雜，速度有限，逐漸被性能更好的網(wǎng)絡(luò)如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是X．25的改進(jìn)版本，它簡化了協(xié)議以提高處理效率。
計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)是局域網(wǎng)，即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，用于互連辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術(shù)。
在20世紀(jì)90年代中后期，因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對IP分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)路由表的查找比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出，面向連接網(wǎng)絡(luò)使用邏輯子信道標(biāo)號進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)表查找，速度是很快的。人們結(jié)合ATM技術(shù)在這方面的優(yōu)點(diǎn)，提出將核心網(wǎng)絡(luò)改為使用類似于ATM的交換機(jī)，而只在邊緣網(wǎng)絡(luò)使用路由器的IP交換技術(shù)，最終發(fā)展為多協(xié)議標(biāo)記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實(shí)用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時(shí)，MPLS最大的優(yōu)點(diǎn)就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術(shù)并沒有被廣泛使用。
四、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換
綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是集語音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò)，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務(wù)要求。異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術(shù)。ATM是在分組交換基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時(shí)間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯(cuò)控制便可移到用戶終端，網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)信息的交換和傳送，從而使傳輸時(shí)延減小。所以ATM適用于高速數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。
隨著通信技術(shù)和通信業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，迫使電信網(wǎng)絡(luò)必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備既要容納非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又要容納實(shí)時(shí)性的電話和電視信號業(yè)務(wù)，還要考慮到滿足突發(fā)性強(qiáng)、瞬時(shí)業(yè)務(wù)量大的要求，提高通信效率和經(jīng)濟(jì)性。在這樣的通信業(yè)務(wù)條件下，傳統(tǒng)的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點(diǎn)是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發(fā)業(yè)務(wù)情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時(shí)延而不適宜于實(shí)時(shí)通信。因此，在研究新的傳送模式時(shí)需要找出兩全的辦法，既能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用，又能使各種通信業(yè)務(wù)獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)移模式”(ATM)。
ATM是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術(shù)的新發(fā)展。在大量使用光纜之前，數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質(zhì)量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)。
與此同時(shí)，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數(shù)據(jù)，已經(jīng)使人們對于數(shù)據(jù)通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節(jié)點(diǎn)的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。ATM對于節(jié)點(diǎn)處理能力的要求遠(yuǎn)低于分組轉(zhuǎn)送方式，更能適應(yīng)現(xiàn)代的這種環(huán)境。
ATM方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時(shí)在呼叫建立過程中向網(wǎng)絡(luò)提出傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定是否接受這個(gè)呼叫?？梢哉f，ATM方式既兼顧了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營效率，又能夠滿足接入網(wǎng)絡(luò)的連接進(jìn)行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。
五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的展望
近年來。以Internet為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu)，并且隨著信息社會(huì)的到來，人們的日常生活、學(xué)習(xí)工作已經(jīng)離不開網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致了人類社會(huì)對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長，并且對網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，也要同時(shí)支持實(shí)時(shí)多媒體流的傳送，并且要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是—個(gè)能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性，并能提供一個(gè)統(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺(tái)，能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。
下一代網(wǎng)絡(luò)將是—一個(gè)以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分組型傳送技術(shù)的開放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn)，可通過一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶同時(shí)提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無縫融合，構(gòu)成一個(gè)具有統(tǒng)一接入和應(yīng)用界面的高效率網(wǎng)路，使人類能在任何時(shí)間和地點(diǎn)，以一種可以接受的費(fèi)用和質(zhì)量，安全的享受多種方式的信息應(yīng)用”的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]金惠文陳建亞紀(jì)紅馮春燕:現(xiàn)代交換原理.北京:電子工業(yè)出版社，2005
數(shù)字通信是面向高等院校信息類學(xué)科高年級學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，該課程涉及的知識面寬，理論性、技術(shù)性及實(shí)踐性都很強(qiáng)，給教師的知識傳授與學(xué)生的知識掌握增加了一定的難度。針對高年級大學(xué)生思想較為成熟、具有一定的專業(yè)知識積累和專業(yè)素養(yǎng)、對創(chuàng)新和能力開發(fā)有熱情等特點(diǎn)，將研究型教學(xué)模式應(yīng)用到數(shù)字通信課程的教學(xué)實(shí)踐中，為進(jìn)一步提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了有益的嘗試。
1 研究型教學(xué)模式的內(nèi)涵
研究型教學(xué)以知識教育為依托，以能力培養(yǎng)為目標(biāo)，把學(xué)習(xí)、研究、實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來，引導(dǎo)學(xué)生最大限度地發(fā)揮其主觀能動(dòng)性，并且創(chuàng)造性地運(yùn)用所學(xué)知識，在研討中自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題，從而實(shí)現(xiàn)積累知識、培養(yǎng)能力和鍛煉思維的目的。研究型教學(xué)的主要特點(diǎn)在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、拓寬學(xué)生的知識面、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，達(dá)到深入理解、探究學(xué)科知識的目的。傳授知識是實(shí)施研究型教學(xué)模式的前提和基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新精神是實(shí)施研究型教學(xué)模式的目的。
在教學(xué)實(shí)踐中，研究性教學(xué)的基本思路是實(shí)現(xiàn)課內(nèi)講授與課外實(shí)踐、教師引導(dǎo)與學(xué)生自學(xué)、教材與閱讀有機(jī)結(jié)合。教師將教學(xué)內(nèi)容用研究性的新理念、新技術(shù)和技術(shù)手段傳授給學(xué)生，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、研究問題，與學(xué)生交流溝通，循序漸進(jìn)解決問題。研究型教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)形式的靈活性和學(xué)習(xí)內(nèi)容的開放性，將掌握知識與解決問題結(jié)合起來，以激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立性和自主性，在釋疑解惑中實(shí)現(xiàn)對知識的主動(dòng)探索、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)和對所學(xué)知識意義的主動(dòng)構(gòu)建主動(dòng)思考和探索欲望。
2 研究型教學(xué)改革措施
為有效實(shí)施研究性教學(xué)，需要教師精心設(shè)計(jì)教學(xué)實(shí)施層面，可以從課堂教學(xué)、課外實(shí)踐、教學(xué)評價(jià)等幾個(gè)主要環(huán)節(jié)開展實(shí)施。具體舉措主要有以下幾個(gè)方面:
2．1 激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性
學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的發(fā)揮和積極性的提高有賴于良好的師生關(guān)系、教師的合理引導(dǎo)以及有吸引力的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式。為此，在數(shù)字通信課程教學(xué)中，我們深入分析高年級大學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，圍繞激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性組織教學(xué)活動(dòng)，構(gòu)建以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的研究型教學(xué)新模式。
2．1．1 尊重學(xué)生的人格
建立良好的師生關(guān)系是激發(fā)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)興趣的重要基礎(chǔ)。在師生關(guān)系中，教師尊重學(xué)生、學(xué)生愛護(hù)老師，在人格上相互平等，才能夠建立融洽的師生關(guān)系，為營造積極互動(dòng)、教學(xué)相長的教學(xué)活動(dòng)和氛圍提供基礎(chǔ)，并有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，提高課程教學(xué)效果。維系師生平等而和諧的關(guān)系，首先要尊重學(xué)生的人格，保護(hù)學(xué)生的自尊心。建立和諧融洽，教學(xué)相長的師生關(guān)系雖然是教師與學(xué)生的互動(dòng)過程，但很大程度上又取決于教師的理智、情感和教育方法。教師要對學(xué)生給予愛和尊重，在此基礎(chǔ)之上，努力追求教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法的和諧，建立和諧的教與學(xué)的關(guān)系。
2．1．2 珍惜學(xué)生的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)
珍惜學(xué)生的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)體現(xiàn)在教師精心的課程準(zhǔn)備和精彩的課堂呈現(xiàn)中，這就要求教師廣泛搜集課程資料，融會(huì)貫通講授內(nèi)容，設(shè)計(jì)構(gòu)思好講授方法。高年級本科生的特點(diǎn)是開始正視自己畢業(yè)以后的發(fā)展問題，將大多數(shù)精力用于準(zhǔn)備就業(yè)、考研或出國，對專業(yè)課程的重視程度不夠。另一方面，當(dāng)即將離開校園、面對這一人生轉(zhuǎn)折點(diǎn)的時(shí)候，學(xué)生又迫切希望得到老師的指導(dǎo)和幫助，以化解迷茫和不安情緒。因此，我們從學(xué)生的心理需求出發(fā)，將數(shù)字通信的課程教學(xué)與學(xué)生的就業(yè)需求結(jié)合起來，激發(fā)學(xué)生對課程學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。
2．2 改革課堂教學(xué)方法
課堂教學(xué)是學(xué)校教育的主陣地、是學(xué)生掌握知識的主渠道，因此在教學(xué)過程中，要采取合適的教學(xué)方法，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師大多采用以講授為主的教學(xué)方式，而且習(xí)慣于把現(xiàn)成的知識和結(jié)論直接灌輸給學(xué)生，致使學(xué)生被動(dòng)聽講，參與較少。因此必須實(shí)現(xiàn)從以教為主導(dǎo)向以學(xué)為主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變，推行啟發(fā)式、討論式等有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)方法，采用多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代化教學(xué)方法和手段。
2．2．1 基于問題的啟發(fā)式教學(xué)
基于問題的啟發(fā)式教學(xué)是在尊重學(xué)生主體性的基礎(chǔ)上，教師以問題展開學(xué)習(xí)和教學(xué)，通過引導(dǎo)啟發(fā)，使學(xué)生獲取知識，培養(yǎng)創(chuàng)新能力的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式不僅有利于提高學(xué)生分析、解決復(fù)雜現(xiàn)實(shí)問題的能力，而且有助于提高團(tuán)隊(duì)協(xié)作和表達(dá)呈現(xiàn)能力。我們在每一章的開始提出問題，然后啟發(fā)學(xué)生思考本章內(nèi)容，在講授過程中組織學(xué)生分析討論問題，學(xué)習(xí)結(jié)束后，再對問題的解決方案進(jìn)行回顧總結(jié)。
2．2．2 基于討論的互動(dòng)式教學(xué)
基于討論的互動(dòng)式教學(xué)是通過討論課的形式發(fā)揮師生雙向的主動(dòng)作用和主導(dǎo)效應(yīng)，達(dá)到不同觀點(diǎn)碰撞交融，激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性，拓展創(chuàng)造性思維，以達(dá)到提高教學(xué)效果的一種教學(xué)方式。在討論過程中，教師有意識地引導(dǎo)學(xué)生觀察和發(fā)現(xiàn)問題，鼓勵(lì)學(xué)生拓展思路，以問題解決為中心， 在辯論中一步步接近問題的答案，從而獲得有切身感受的知識。因此學(xué)生既能在自我展示中獲得表達(dá)能力的鍛煉，又能從他人的意見中辯證的學(xué)習(xí)，從而訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新性思維。
2．2．3 現(xiàn)代化的教學(xué)手段
由于數(shù)字通信課程的教與學(xué)難度較大，單純依靠課堂教學(xué)難以達(dá)到全面掌握的目的。為此，我們設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)論壇，為學(xué)生進(jìn)行在線答疑，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足，得到了考研學(xué)生的歡迎和支持。
2．3 增加課外實(shí)踐活動(dòng)
理論與實(shí)踐相結(jié)合能夠增加學(xué)生對知識的感性認(rèn)識，增進(jìn)對理論的理解深度，增強(qiáng)對課程的學(xué)習(xí)積極性。為此，我們鼓勵(lì)學(xué)生積極參與各種課外實(shí)踐活動(dòng)，如參加電子設(shè)計(jì)大賽和大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽，主動(dòng)與導(dǎo)師聯(lián)系和溝通，參與到導(dǎo)師的科研項(xiàng)目中，邀請其他老師和研究生學(xué)生開設(shè)通信前沿知識講座，拓展學(xué)生的知識面，擴(kuò)大學(xué)生視野，增強(qiáng)學(xué)生對課程的興趣。為了引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)獲取知識，鍛煉他們的獨(dú)立發(fā)現(xiàn)和解決問題的能力，我們還指導(dǎo)學(xué)生撰寫和發(fā)表學(xué)術(shù)論文。
3 結(jié)束語
論文摘 要:“通信原理”課程是通信、信息及電子類專業(yè)一門重要的基礎(chǔ)課程,其特點(diǎn)是系統(tǒng)性強(qiáng)、概念抽象、數(shù)學(xué)含量大。本文分析了“通信原理”課程存在的問題,并在理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)改革方面進(jìn)行探討,提高了教學(xué)質(zhì)量和效果,完善了教學(xué)手段,并極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高了學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。
1 引言
通信原理課程在通信工程專業(yè)的課程體系結(jié)構(gòu)中起著非常重要的作用,是學(xué)習(xí)諸如移動(dòng)通信、光纖通信以及數(shù)字通信等后續(xù)課程的基礎(chǔ),其教學(xué)的重點(diǎn)在于讓學(xué)生理解基本概念和原理、掌握相關(guān)的分析方法和有關(guān)通信系統(tǒng)的重要結(jié)論。本課程特點(diǎn)是內(nèi)容較多,知識面廣,概念抽象,系統(tǒng)性強(qiáng),同時(shí)強(qiáng)調(diào)理論和實(shí)踐的融會(huì)貫通。因此,如何提高課程的教學(xué)質(zhì)量,改善教學(xué)效果,提高學(xué)生分析問題和解決實(shí)際問題的能力,是一項(xiàng)緊迫和重要的工作。本文首先分析通信原理課程教學(xué)中存在的問題,然后從課程的理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方面進(jìn)行了一些改革和探索。
2 課程教學(xué)中存在的問題
通信原理課程的理論學(xué)習(xí)往往有大量復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),抽象的理論概念較多,內(nèi)容覆蓋面廣,理論性和實(shí)踐性強(qiáng),但學(xué)生不會(huì)將理論知識運(yùn)用于實(shí)踐。同時(shí),由于本門課程內(nèi)容偏重理論,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程容易感覺乏味枯燥,學(xué)習(xí)效果不好。
因此,傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中存在以下的問題:(1)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高;(2)教學(xué)方式和教學(xué)手段單一化;(3)課程試題庫陳舊;(4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊;(5)理論和實(shí)踐相分離。
3 理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
針對上述存在的問題,本小節(jié)對如何改進(jìn)教學(xué)方法、豐富教學(xué)手段、立足教學(xué)內(nèi)容力求與實(shí)際通信系統(tǒng)相結(jié)合等方面進(jìn)行了初步探討。
在理論教學(xué)方面,首先應(yīng)建立良好的師生情感,創(chuàng)設(shè)和諧的教學(xué)環(huán)境,根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容和對象,授以不同的教學(xué)方法,以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,在課堂教學(xué)中,針對課程中的重點(diǎn)和難點(diǎn),結(jié)合使用現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)手段,擴(kuò)大課堂教學(xué)的信息量,提高課堂效率,豐富教學(xué)形式,增強(qiáng)課堂教學(xué)內(nèi)容的生動(dòng)性與形象性,多體并存,優(yōu)勢互補(bǔ)。最后,利用網(wǎng)絡(luò)資源及時(shí)更新和豐富課程試題庫,并在授課過程當(dāng)中穿插通信產(chǎn)業(yè)的最新進(jìn)展和目前比較前沿的通信系統(tǒng)如第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)或者新型通信技術(shù)-超寬帶無線通信系統(tǒng),使理論和實(shí)際能夠有機(jī)結(jié)合,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面,合理配置演示性、驗(yàn)證性和設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn),充分利用仿真實(shí)驗(yàn)的便利條件,并將仿真實(shí)驗(yàn)及硬件實(shí)驗(yàn)將課堂教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)相融合,使學(xué)生對理論知識更好的消化和吸收,鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力。例如,在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中,可以適當(dāng)引入和靈活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真軟件,由學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)虛擬實(shí)驗(yàn),通過靈活配置一些仿真參數(shù),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論,通過圖形對比,使學(xué)生從理論認(rèn)識進(jìn)一步深入到感性認(rèn)識,以更好地理解和鞏固通信原理課程中的概念和結(jié)論。具體設(shè)計(jì)題目包括:模擬信號的調(diào)制與解調(diào)、模擬信號的數(shù)字化傳輸、基帶傳輸?shù)牟糠猪憫?yīng)系統(tǒng)演示等等。通過上述實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面的改革,可以使教學(xué)理論聯(lián)系實(shí)際,使學(xué)生具備一定的感性認(rèn)識,并培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、自學(xué)能力以及發(fā)現(xiàn)問題、分析問題及解決問題的能力。
4 結(jié)語
通信原理課程是一門理論性與實(shí)踐性都很強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課,本文針對傳統(tǒng)教學(xué)中存在的一些問題,從理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的角度給出了一些改革的措施。通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)形式、教學(xué)方法和教學(xué)手段等方面的改良,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)本課程的積極主動(dòng)性,顯著提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果,達(dá)到了培養(yǎng)適應(yīng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的高質(zhì)量創(chuàng)新型人才的目的。
參考文獻(xiàn)
[1] 楊星海,魏長智,張魯,等.“通信原理教學(xué)改革研究”[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2010,9:87-88.