现代通信技术论文范文

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3G指的是第三代移动通信，现阶段全球范围内包括三种主流3G标准。中国科研人员通过不懈努力，成功研发出了国际通用的标准，即TD-SCDMA。这三类技术有不同的优缺点，是3G技术的主流应用标准。3G网络能够在各类蜂窝之间自由切换，可以在移动的条件下进行数据传输，且可以应用于大范围传输，能够传送语音类与数据类讯息。

1.2宽带固定无线接入技术快速发展

宽带固定无线接入技术有诸多优势：带宽高、建设速度快、接入手段灵活多变等。因此无线通信业越来越加大了对该技术的投入。然而也存在一些局限性，譬如高频段的LMDS技术无法应用于恶劣天气条件下，而DDMS技术在国内的应用带宽受限，其发展受到了约束。正基于此，在现实应用中必须依照具体情况，有针对性地进行应用，最大化其特长，规避其缺陷。

1.3蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术

远距离无线通信技术逐渐更新换代，而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段，人们随身携带的通信工具，主要利用红外线进行传输，通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦，但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生，并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输，摒弃了传统的电缆，而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。

1.4Wimax成为宽带无线技术新产物

Wimax科技正逐渐兴起，其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax，人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上，网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为，其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性，也许会成为一类开创产业新局面的科技。

1.5超宽带无线接入技术

超宽带是一类时域通信手段，其无线接入技术比普通科技手段的带宽高，有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络，这种技术无需载波，仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体，以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏，信号强度是mW级别，能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架，此通信系统更利于实现，仅需较少的开支。

2未来无线通信领域的发展趋势

2.1现代无线通信领域技术互补性日益明显

现代无线通信技术种类逐渐增多，每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求，而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输，超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中，我们应当依照不同消费者的个性化需求，甄选出最适合的无线通讯手段，使得无线通信业务有着多元化未来，更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来，无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输，其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此，我们应着眼于未来，不断挖掘其技术优越性，弥补移动网络的应用缺陷，以更好地服务大众，同时避免资源浪费。

2.2蓝牙技术将革新现代无线通信业的发展

在蓝牙技术的发展大潮中，众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品，譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC，同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装，便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道，并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外，软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件，被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络，使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展，计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展，并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。

2.3无线网络通信技术的融合趋势

2.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合

为了完成其计费与检测功能，短距离无线通信技术被应用于电子产品中。现代无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展，愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面，譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。

2.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合

移动通信业务的发展成熟，与宽带业务领域的拓宽，直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利，并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。

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2高速公路通信系统的特点

高速公路通信系统主要有三部分组成，即语音、视频图像和多媒体三大部分。其特点为：一是集语音、数据、视频图像和多媒体于一体的综合业务承载系统；就高速公路管理所需的通信业务而言，话音通信仅占整个通信业务很小的部分，主要通信业务是数据、视频、图像及多媒体等；二是业务流向呈现星型分布：高速公路的管理机构由省中心、分中心、管理处、收费站、服务区、养护中心等构成，主要实行按断管理，管段内的各种管理数据先汇集到分中心，然后再由分中心汇到省中心；三是传输距离长、业务接入点分散：高速公路里程一般从十几km到几百km，其管理机构沿线分散在高速公路旁，决定了高速公路通信网的长距离和业务带状分散性。

3现代通信技术在高速公路中的应用

3.1数字地图技术的应用

在数字时代下，高速公路大多数处理数据的手段都会受到数字技术影响。我国数字地图技术与国外相比差别很大，目前国外数字地图技术发展的比较完善，主要以网络式分布为主，有利于指导高速公路运行工作。目前，数字地图技术在高速公路中具体应用有GPS定位、交通路由选择、交通分流、出行服务等。但我国数字地图技术并不完善，在高速公路发展中数字地图尚不统一，基本都是靠高速公路系统工作人员自主研发，这样难以真正发挥出数字地图指向。

3.2卫星定位技术的应用

现阶段我国大部分领域都广泛应用了卫星定位技术，尤其是在高速公路建设中尤为重要。比如，在高速公路建设前期，卫星技术对于野外勘探、线路设计等的帮助，后期车辆定位，高速公路救援、交通流量、事故监测、交通疏导等。

3.3智能交通系统的应用

智能交通系统（ITS）在我国高速公路上应用较为广泛，能够将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子传感技术、电子控制技术、计算机处理技术等有效地集成运用于整个交通运用管理体系，从而建立起高效、准确、实时的综合运输与管理系统。首先，实行联网收费是其主要表现发展，这也是未来发展趋势；其次，建立具备指向性的汽车导航系统，这有利于运行单位工作人员更好开展工作。汽车导航系统的良好性能，能够妥善解决高速公路上认车难问题，并且还能够极大提升运输效率。现有智能交通有车辆控制系统、交通监控系统、车辆管理系统和旅行信息系统等。

3.4枢纽站休息、服务技术

交通枢纽站是高速公路上集中停车站，主要供人们休息、进餐、购物。目前我国在枢纽站休息、服务技术上还处于起步阶段，虽然国内很多高速公路系统中已经逐步建设了枢纽站，但是缺乏相应的服务体系。随着现代化不断发展，更加注重以人为本的观念，让人的自我意识的提升得到了体现。因此，加快枢纽站的建设，能够极大满足人们实际需要，让人们的出行更加便利，并在一定程度上推动了整个高速公路系统的建设发展。

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（2）需要较好的逻辑思维能力。通信理论较为抽象，学生很难把简单的建模框图与实际通信系统中的设备联系起来。

（3）需要良好的综合分析能力。“现代通信技术”课程中知识体系结构复杂，综合性强，学生不容易抓住重点、难点，难以理清头绪。

比如“数字基带传输系统”与“数字频带传输系统”和“数字信号复用系统”的知识点都有着紧密联系。但是，高职高专学生数学基础普遍较弱，自学能力不强，课程知识在短时间内难以理解和消化，学生在学习过程中有着较大的难度。所以，根据“现代通信技术”课程的分析以及高职高专学生特点，在授课过程中对课程教学内容的取舍、教学方法的设计以及实验内容的选择与设计都作出了相应的调整，同时增加了仿真技术。

1“现代通信技术”理论教学教育改革

（1）教学内容的选择

“现代通信技术”课程主要介绍的是通信系统的组成、工作原理、实现过程和分析方法，但是模拟通信系统中的调幅、调频和调相的调制和解调技术在“高频电子线路”课程中已讲过，因此“现代通信技术”课程在教学内容上以数字通信原理为主，同时还要兼顾现有的先进的数字通信系统，如移动3G系统、移动4G系统等。

（2）教学方法的设计

“现代通信技术”的传统教学方法都是逐一介绍通信系统中各个关键技术的数学模型和原理，由于理论抽象、知识点零散，使学生学习起来很难有系统的概念，更不易将简单的系统框图与实际通信系统联系起来。所以在教学方法上采用了“以线带点”的改革思路对教学内容进行设计，即以数字通信系统的模型图作为学习的总线路图，图中方框为“点”，有向线段为“线”，如图1所示。在授课时始终以通信系统的模型图为基础，以图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点，以信号的传输流程为主线，以线带点，使学生掌握通信系统的综合分析方法。首先，讲解通信技术的实现过程不应求全求深，而是帮助学生建立数字通信技术的知识体系从而激发学生的学习兴趣，再系统阐述数字通信技术中信源编码模块、信道编码模块、传输模块（基带传输与频带传输）和同步模块等核心技术节点的说明以及每个节点在教材中的章节分配。其次，根据信号线的传输方向，对每个节点进行功能分析，例如，在调制器和解调器节点中应重点讲解数字调制技术2ASK、2FSK、2PSK、2DPSK的调制、解调、带宽分析、波形分析和抗噪声分析等内容，避免复杂的数学推导，要求学生掌握该节点基本理论、关键性能和指标以及分析方法。最后，教师应重点说明各节点存在的必要性以及前后节点之间的逻辑关系，让学生建立数字通信系统的整体概念，同时将简单的系统框图与实际通信系统联系数字通信系统模型图起来。

（3）引入SystemView仿真软件

SystemView仿真软件是用于各种线性或非线性控制系统的设计和仿真软件。“现代通信技术”的知识体系概念抽象，很多知识点单纯用口述很难直观的表达清楚，因此采用SystemView计算机仿真技术来进行系统分析和设计能够帮助学生更好理解知识点。在授课时将一些抽象难懂的知识点的仿真结果利用多媒体投影出来，使课堂教学更加形象化，让学生对知识点的理解更加清楚。比如在讲解AM调幅输出波形在改变调制指数的仿真波形时，如图2所示，教师通过调节参数来改变调制指数，学生能够很直观的观察到调制指数的改变对输出波形的影响。

2“现代通信技术”实验教学教育改革

目前实验教学中大多是对已知原理进行验证的实验，学生按照实验指导书上的实验步骤在实验箱上测试已预留好的测试点的数据、波形，然后根据实验结果写出实验报告。这种实验过程学生根本不考虑实验的基本原理和出现错误结果的原因，学生往往是动手多、动脑少，甚至在没弄懂电路原理的情况下进行测试并写出实验报告，因此有必要对实验教学内容和方法进行改革。首先，对实验指导书进行修改，其中弱化复杂的计算，只需将各个模块的功能详细说明，引导学生能自主地对所做的实验内容的原理进行分析，并抽象出系统的框图，再利用模块连接实现功能。其次，在实验中要求学生自行给定输入数据，比如HDB3的编译码，学生则自己随机给出编码的码型，并通过实验来验证输出的码型和自己在课堂所学的编码规律是否一致。同时，当学生实验过程出现问题时，教师应引导他们分析问题的原因并按照“从后往前”的方式查找故障点，而不是简单地给出问题的解决方法，通过这种方法实质的提高学生分析问题和解决问题的能力。最后，将软件仿真引入到实验教学当中并与硬件实验相结合。在做硬件实验之前要求学生应做好SystemView的仿真，然后将仿真结果在硬件实验实现，这种软件仿真和实验验证同步进行的方式使学生的实验兴趣和动手能力明显提高，让学生更加深入理解通信系统的工作原理，同时对理论学习也起到了辅助的作用。

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一、铁路传输技术

1.1SDH传输技术

SDH是取代PDH的新数字传输网体制，主要针对光纤传输，是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中，复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时，信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号，并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。

1.2ATM网络传输技术

ATM是一种基于信元的交换和复用技术，即一种转换模式，在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节，开头的五个字节为信头，用以传输信元的地址和其他一些控制信息，后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包，通过硬件实现数据转换，这比软件更快速、经济、便宜。同时，ATM工作速度有很大的伸缩性，在光缆上可以超过2.5Gbps。

在网络传输中，为了使多个用户共享高速线路，通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式，这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段，成为时隙，一定量的时隙组成一个帧，一个信道在一个帧里占用一个时隙，一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中，各终端之间不存在共同的时间参考，各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短，一个时隙传输一个信元，每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙，信息量大的信道占用的时隙多。

1.3MSTP传输技术

MSTP依托于SDH平台，可基于SDH多种线路速率实现，包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口，继续满足TDM业务的需求；另一方面，MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。

1.4RTKGPS网络传输技术

随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入，传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输，它传输距离远，信号稳定，抗干扰性强，已成为数据链传输的新宠。

通用分组无线业务GPRS，是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务，GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备，通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体。

1.5WDM传输技术

WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后，复用在一根光纤上，在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC，也可以使用全光的OADM和0XC，WDM(或DWDM)是基于光层上的复用，它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时，通过OADM进行光信号的直接上下，无需经过O/E转换，而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。

二、接入网技术

随着通信技术的快速发展，人们对铁路通信技术提出了更高的要求，铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式，实现铁路通信网的升级，发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。接入网技术是铁路通信中一项关键技术，由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展，接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展，这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。

2.1有线接入技术

(1)高速率数字用户环路技术。

通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号，传送距离为3km-5km，上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输，通过特定的编码和调制方式提高传输质量，用多线对并行传输，以降低每对双绞线上的传输速率，增加无中继传输距离。

(2)非对称数字用户环路技术。

它的上行速率和下行速率不相等，下行速率可高达(9-10)Mbit/s，上行速率只有数十或数百kbit/s，此技术适用于视频点播VOD系统；其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号，而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。

(3)混合光纤同轴电缆接入技术。

它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接，光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制，将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络，进行少量投资，就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。

(4)光纤用户环路技术。

以光纤为主要传输媒介，根据光纤向用户延伸的距离，可以分为FTTC(光纤到路边)，FTTB(光纤到大楼)，FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标，但根据现有通信发展的实际，FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入，虽然是有过渡性质的折衷方案，但价格相对经济，并且在时机成熟时易扩展到FTTH，所以是现实并且可行的。

2.2无线接入技术

无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介，为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设，目前已得到极大的重视。

集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体，通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户，最大限度地利用系统资源和频率资源，降低系统内呼损，提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。

三、结语

铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具，我国铁路引入现代通信技术还不久，对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验，对其中所要注意的问题，特别是技术问题要认真对待，只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。

参考文献：