时间:2023-06-15 17:28:00
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇通信研究方向,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【 摘 要 】 跨站脚本攻击(XSS)是目前网上最流行的WEB攻击方式之一,也是危害最大的Web攻击方式
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作者简介:
龚小刚(1987-),男,浙江金华人,工程师,任职于国网浙江省电力公司信息通信分公司;主要研究方向和关注领域:信息网络与安全。
王红凯(1984-),男,浙江绍兴人,高级工程师,任职于国网浙江省电力公司信息通信分公司;主要研究方向和关注领域:信息网络与安全。
夏威(1986-),男,浙江绍兴人,工程师,任职于国网浙江省电力公司信息通信分公司;主要研究方向和关注领域:信息网络运维。
吴科庆(1983-),男,浙江杭州人,工程师,任职于国网浙江省电力公司信息通信分公司;主要研究方向和关注领域:信息网络运维。
【关键词】差错控制 重传 ARQ HARO
一、引言
ARQ/HARQ技术逐步成为差错控制机制研究中的重点课题,而ACK/NACK反馈技术是其重中之重。在此需求下,关于ACK/NACK反馈技术的专利申请数量急剧增加,并形成了日韩、美国等为核心的专利技术竞争格局。
二、无线通信系统中重传领域专利申请状况
2.1 申请量的年度发展趋势及区域分布
如图1,刚进入21世纪初期,我国关于差错控制机制中的重传技术的专利申请量屈指可数,基本处于平稳过渡期,2006-2009年,专利申请量呈现出几何式增长态势。2012年后,相关专利申请量逐步走低,这与专利申请公开的时间滞后有关。
申请量占总量百分比从多到少依次为中国52%、日韩23%、美国18%、欧洲7%。由于该统计是针对中国专利申请,申请来源主要中国申请,同时,国外的企业也非常的重视,日韩、美国企业占有较多的申请量,是我国企业在发展中应当重点关注的对象。
2.2 申请人的行业分布及主要申请人
根据笔者统计,如图1,在差错控制领域中国专利申请量较多的前10个主要申请人中,前四名均为中国企业,进一步验证了电信研究院、大唐移动、中兴和华为等中国企业在中国通信领域的领跑地位。
紧随其后的高通、交互数字等作为通信行业龙头的美国企业,作为通信行业全球的霸主,其专利申请数量和质量均不容小窥。韩国的三星、日本的松下等企业也有着不俗的表现。从数量上看,前7名的申请人的申请总量占全部申请量的一半以上,与后面的差距较为明显。
同时可以看出,企业申请占据了相当重要的地位,而各科研院所及高校申请也不可小视,至于个人及运营商申请量相对较少,可能与该领域的研究成本较高、对技术的依赖程度较高有关。
三、涉及重传技术的专利申请主要研究方向
通信系统中,差错控制分为两类:前向纠错FEC方式,自动重复请求ARQ方式。随着LTE及LTE-A系统的飞速发展,为了在保证可靠性的同时提高效率,提出HARQ技术。
根据重传内容的不同,HARQ技术可分为I型、II型和Ⅲ型,涉及发送和接收两个部分,发送部分主要涉及数据块的发送与重传、ACK/NACK信令消息的接收与处理,接收部分主要涉及传输数据的接收与相关组合、ACK/NACK信令消息的生成。
通过对检索结果分析,针对差错控制领域重传技术,中国专利申请的研究方向主要集中在涉及ACK/NACK的反馈冲突、编/解码方式、重传格式等方面。
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【关键词】通信工程专业;人才培养;教学体系
1通信工程专业的现状及存在的问题
通信工程专业是面向通信与信息行业、口径较宽、适应面较广的专业。湖南科技学院通信工程专业是以通信与电子信息技术的社会需求为导向,以实际的通信与电子信息工程为背景,以工程技术为主线,设有移动互联网应用开发和通信系统设计两个应用与研究方向,强化学生在通信与电子信息技术领域的实际动手能力和综合应用能力。随着我国社会信息化的快速发展,社会对通信类各层次人才的需求越来越大,通信工程专业在建设过程中依然面临着许多的问题需要我们来解决。
1.1专业教育与企业要求脱轨
通信行业的快速发展,使得各大企业对通信人才的要求越来越高。目前,对于二本普通院校,由于师资力量以及教学资源条件等因素,学校的专业教育的理论性还是比较强,实验实训环境条件比较落后,满足不了技术发展要求,与实际工程应用仍有落差,与企业的要求脱轨。以教师讲授为主的教学模式仍占主流,学生的学习自主性和创造性亟待提高。学生在校期间单单掌握一些基本的理论知识是远远不够的,通信专业教师正面临着“能教什么,应该教什么”,学生正面临着“学什么,如何学”的问题[1]。
1.2课程设置不尽科学,考核体系不够灵活,学风建设仍需加强
课程之间衔接性不强,没有构成一个很好的体系,课程与课程之间的内容有所重复,工程型课程比较少。通信工程专业的专业课程本身具有很大的学习难度,这也是为学生今后从事本专业工作打下坚实的基础。但是由于学习难度较大,部分学生的专业课程学习比较差,学习积极性不高,学风建设仍需加强。课程考核主要还是以期末考试成绩来进行评定,考核体系不够灵活。我校期末考试是以集中时间的方式进行的,这对于工科专业来说有一定的压力。
1.3缺少先进的实践条件和场地环境,课程实训较少,难与工程实际相结合
作为工程应用型人才,不仅要求具有扎实的理论基础,更要求具有良好的实践经验。目前通信工程专业的实践教学主要是以课程实验来进行,验证性实验居多,采用综合实验的方式来提高学生的专业知识的综合应用能力,课程实训较少。通信实验设备都比较昂贵,实验设备的采购远远更不上通信技术的更新发展速度,难以与工程实际相结合。例如,移动通信技术实验的实验箱仍是2G系统,而现在主流是4G,导致理论课程与实践课程有所脱节。实验设备受场地限制,大部分实验都需要学生在有限的实验室和设备来完成。在实验教学中,由于课时关系,任课教师在实验课上很难对一些实验仪器和设备的工作原理以及注意事项向学生详细说明,仪器设备损坏程度比较严重。而且很多时候学生未能很好的完成实验,是因为不会使用仪器仪表。这使得通信专业的实验教学环节很难取得理想的效果,未能达到培养目标的要求。
1.4校企合作大势所趋,但仍存在一定的弊端
通信工程专业是一门综合性学科,就业方向非常广。目前本专业方向实行“3+1”校企合作培训基地实习实训和“2+2”校企合作专业共建,学生能够学习企业真正需要的技术技能,使自己能够达到企业的要求。与企业合作的主要还是移动互联网应用开发的研究方向,校企合作为企业培养了能够快速适应工作要求的学生,也给学生带来了比较可观的就业前景。但是,目前通信专业很少与通信公司和企业建立校企合作关系,学生从事通信系统设计研究方向上的比较少。参加了校企合作的学生误以为所学通信相关知识对他们以后的就业和工作没有关系,给他们的专业课程的学习带来了一定的消极影响。目前,人才的培养模式正在由知识型向能力素质型、应用型转变,我校致力于培养适应区域经济社会发展的应用型人才,但是课程体系、教学内容体系和教学模式正面临着严峻的挑战,急需我们进行改革和探索。
2专业建设的探讨
2.1师资队伍建设和科研水平的提升
法国教育家埃米尔•涂尔干说:“教育的成功取决于教师,教育的不成功也取决于教师。”要提高办学质量,关键是师资队伍的建设,它是专业建设的重要组成部分。而教师不仅要具有很高的教学水平,也应该具备很强的科研能力,这样才能提升教学水平[2]。我校作为地方性本科院校,通信工程专业的培养目标是培养适应区域经济社会发展的面向工程应用和工程设计的应用型人才。这对专业教师提出了更高的要求,教师不仅具备扎实的理论知识,更应该具备工程实践经验。但是,大部分教师都是来自高校毕业的应届生,并没有工程方面的经验。所以,学校应该以培养“双师型”教师为目标,大力支持和鼓励任课教师走进企业,积累工程实践经验。重视教师课堂教学和学术研究,为教师创造一定的经济条件。
2.2理论教学体系的建设
(1)夯实理论基础,强化工程实践现在大学学习普遍的一个现象就是杂而不精,课程很多,理论性过强,能够学以致用的比较少。应加强重点课程和精品课程建设,对于各门课程应以“质量为本”。强化课程群,促进教学质量的提高。理论教学应紧密结合通信工程人才培养目标,夯实理论基础,强化工程实践。根据社会发展需求修改培养计划,合理安排课程。在教学过程中,要创新教学模式,优化教学内容[3],扎实原理基础,略推导。开设工程实践课程,例如《工程概预算》,这些工程实践课程可以聘请企业工作人员来教授,更加贴近实际工程应用。应大力加强公共选修课的建设,对于一些工程应用的课程,可以作为公选课,由学生根据自身情况来进行选择。(2)改革考核体系为适应应用型人才培养要求,应推行考试改革。课程考核应更注重学生实践能力素养,考试形式应多样化。考试时间应由任课教师灵活安排,待课程学习完后,大概两周左右以后安排考试,不集中安排在期末几天,这样给学生更加充足的时间去复习,不至于太过仓促。
2.3实践教学体系的建设
(1)搭建虚拟实验平台,与工程实际相结合当前,互联网、移动通信技术和大数据技术为代表的信息技术以及其他高新技术的快速发展,为电子信息技术与通信技术的研究提供了新的支持平台和技术方法。虚拟平台不仅能有效地解决通信设备投资巨大、实验室设备操作复杂、实验场地受限等问题,而且能够还原现场的工程环境。通信工程专业是电子与信息工程学院重点建设电子信息与通信系统虚拟仿真实验教学中心的重点专业之一。我们应根据学生情况以及工程实际需要搭建通信课程相关的平台,以培养应用型人才为目标,适当增加实验学时,压缩验证性实验,加大综合性、设计性、工程性实验比例。(2)更进一步加强面向通信行业的校企合作为培养从事通信系统设计研究方向的人才,应加强与各通信相关的企业之间的合作。校企合作不仅能够让学生认识到大学期间课程学习的重要性和意义,让更多通信专业的学生毕业后从事通信行业的工作岗位,更能够提高学生的就业竞争力。它为各大运营商和通信企业储备和提供合格的零距离上岗的移动通信人才奠定了基础。
3结语
通过加强师资队伍建设,深入理论教学体系和实验教学体系改革和探索,为社会培养出更具的工程实践能力,更能快速适应就业岗位,更具就业竞争力的大学毕业生。
【参考文献】
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摘 要:随着Internet的迅速发展,网络中因为IP地址信息泄漏而遭受的攻击日益严重。通过服务器来隐藏内部网络设
>> 基于Netfilter框架和IP Queue机制的轻量级网络防火墙实现 基于linux防火墙netfilter的配电终端通信报文 Netfilter/Iptables防火墙的运行机制分析与性能优化 基于IP地址的子网划分算法研究 基于数字图像的信息隐藏技术研究 基于数据冗余的无损信息隐藏技术研究 基于MPLS的移动IP技术研究 基于DHCP的局域网地址绑定技术研究与应用 基于反向技术的IP地址复用方案设计与实施 基于源IP地址的策略路由的研究与实现 基于伙伴系统的IP 地址自动分配协议的研究 基于IP地址段的网站内容监控的研究 基于嵌入式的现场总线和TCP/IP协议转换的技术研究 基于图像的信息隐藏与隐写分析技术研究 基于单片机的TCP/IP技术研究及其应用分析 IP路由器基于业务流量的动态节能技术研究与测试 基于IP网络的多媒体视频通信技术研究 基于Netfilter架构自适应防火墙设计及实现 基于Packet Tracer的IP地址教学新探索 基于jsp的真实IP地址获取实现方法 常见问题解答 当前所在位置:l.
[10]郝慧珍,傅汝林.基于IP伪装的网络安全技术研究[J].成都理工学院学报,2002,29(3):315-319.
作者简介:
摩 西 男,1984年出生,西北工业大学政府奖学金尼日利亚籍留学生。主要研究方向为网络信息安全。
卢选民 男,1972年出生,陕西西安人,副教授。主要研究方向为无线传感器网络、多媒体通信与计算机网络、FPGA/SoPC和嵌入式系统等。
【 关键词 】 智能电网;信息安全;信息安全技术架构
1 引言
2009年5月21日,国家电网公司首次公布中国版智能电网计划。名为“坚强智能电网”。有专家这样表示“在这个概念中,通信信息平台、信息化、自动化、互动化、信息流等都表明信息通信技术与电网发展密不可分。” 随着我国智能电网的建设,信息安全问题在电网调度自动化、继电保护和安全装置,发电厂控制自动化、变电站自动化、配网自动化,电力负荷装置、电力市场交易、电力用户信息采集、智能用电等多个领域都可能面临信息安全的威胁。可以说,信息安全已成为智能电网安全稳定运行和对社会可靠供电的重要基础,是电力企业生产、经营和管理的重要组成部分。工信部也曾明确强调,要高度重视智能电网信息安全。
中国电力科学研究院有关专家指出:“在电网信息化方面,我国与欧美等发达国家的情况较类似,但我国在电网体系监测等方面具有明显优势。”“智能电网的信息安全就是基础设施面临的威胁,涉及面很广,仅电力用户隐私保护技术就包括个体数据和知识隐藏技术等多种技术。”
2 智能电网信息安全技术的关键挑战
随着信息技术融入电力网,“信息网络”的安全直接关系到电力网的安全;智能电网的发展使电力系统的“信息网络”已从“大型的、封闭”的网络转换成“超大型的、半封闭”的网络。智能电网的边界,已经无法靠物理和人为手段来控制;必须采取专门的信息安全技术来保护。智能电网作为物联网时代最重要的应用之一,将会给人们的工作和生活方式带来极大的变革,但是智能电网的开放性和包容性也决定了它不可避免地存在信息安全隐患。和传统电力系统相比较,智能电网的失控不仅会造成信息和经济上的损失,更会危及到人身和社会安全。因此,智能电网的信息安全问题在智能电网部署的过程中必须充分考虑。
来自互联网安全威胁更复杂。随着智能电网综合信息网的信息化建设不断完善,面对来自互联网的安全威胁也加复杂,新的病毒、木马、DDoS攻击、APT攻击等层出不穷,这些新的威胁在综合信息网内部,以及电网调度自动化、继电保护和安全装置,发电厂控制自动化、变电站自动化、配网自动化,电力负荷装置、电力市场交易、电力用户信息采集、智能用电等多个领域不断产生,使得智能电网综合信息网面临外部的安全威胁更加严峻。
来自内部网络安全威胁更多。智能电网综合信息网承载电网日常办公,以及对外电力交易业务与应用平台,来自网络内部非法访问,网络资源滥用,病毒肆意扩散,应用与系统的漏洞等威胁已经严重影响正常业务与应用的运营。
综合信息网内部威胁主要体现在几个方面:一是内部网络终端接入点增多,成为主要的安全隐患及威胁来源,如何实现细粒度网络接入控制与访问控制;二是如何对办公网内部的敏感数据或者信息实现动态权限控制,持久保护数据安全;三是综合信息网内部的众多应用系统与业务平台存在不可预计的安全洞,来自内部蓄意/恶意攻击时有发生;四是信息安全制度与安全管理策略如何确保有效的执行,如何监控网络应用与优化流量,提高ICT网络资源使用效率,改善统一安全管理与运维。
3 智能电网中的网络安全体系架构
3.1 安全体系的规划范围
信息系统安全规划的范围应该是多方面的,涉及技术安全、规范管理、组织结构。技术安全是以往人们谈论比较多的话题,也是以往在安全规划中描述较重的地方,用的最多的是一些,如防火墙、入侵检测、漏洞扫描、防病毒、VPN、访问控制、备份恢复等安全产品。但是信息系统安全是一个动态发展的过程,过去依靠技术就可以解决的大部分安全问题,但是现在仅仅依赖于安全产品的堆积来应对迅速发展变化的各种攻击手段是不能持续有效的。
规范管理包括风险管理、安全策略、规章制度和安全教育。信息系统安全规划需要有规划的依据,这个依据就是企业的信息化战略规划,同时更需要有组织与人员结构的合理布局来保证。
3.2 安全保障体系的总体架构
网络信息安全涉及立法、技术、管理等许多方面, 包括网络信息系统本身的安全问题, 以及信息、数据的安全问题。信息安全也有物理的和逻辑的技术措施, 网络信息安全体系就是从实体安全、平台安全、数据安全、通信安全、应用安全、运行安全、管理安全等层面上进行综合的分析和管理。安全保障体系总体架构如图1所示。
3.3 安全保障体系层次
按照计算机网络系统体系结构,我们将安全保障体系分为七个层面。
3.3.1实体安全
实体安全包含机房安全、设施安全、动力安全、等方面。其中,机房安全涉及到:场地安全、机房环境/温度/湿度/电磁/噪声/防尘/静电/振动、建筑/防火/防雷/围墙/门禁;设施安全,如设备可靠性、通讯线路安全性、辐射控制与防泄露等;动力包括电源、空调等。实体安全的防护目标是防止有人通过破坏业务系统的外部物理特性以达到使系统停止服务的目的,或防止有人通过物理接触方式对系统进行入侵。要做到在信息安全事件发生前和发生后能够执行对设备物理接触行为的审核和追查。
3.3.2平台安全
平台安全包括:操作系统漏洞检测与修复(Unix系统、Windows系统、网络协议);网络基础设施漏洞检测与修复(路由器、交换机、防火墙);通用基础应用程序漏洞检测与修复(数据Web/ftp/mail/DNS/其它各种系统守护进程 );网络安全产品部署(防火墙、入侵检测、脆弱性扫描和防病毒产品);整体网络系统平台安全综合测试、模拟入侵与安全优化。
3.3.3数据安全
数据安全包括介质与载体安全保护;数据访问控制(系统数据访问控制检查、标识与鉴别);数据完整性;数据可用性;数据监控和审计;数据存储与备份安全。
3.3.4通信安全
既通信及线路安全。为保障系统之间通信的安全采取的措施有:通信线路和网络基础设施安全性测试与优化;安装网络加密设施;设置通信加密软件;设置身份鉴别机制;设置并测试安全通道;测试各项网络协议运行漏洞等方面。
3.3.5应用安全
应用安全包括业务软件的程序安全性测试(Bug分析);业务交往的防抵赖;业务资源的访问控制验证;业务实体的身份鉴别检测;业务现场的备份与恢复机制检查;业务数据的唯一性/一致性/防冲突检测;业务数据的保密性;业务系统的可靠性;业务系统的可用性。
3.3.6运行安全
以网络安全系统工程方法论为依据,为运行安全提供的实施措施有应急处置机制和配套服务、网络系统安全性监测、网络安全产品运行监测、定期检查和评估、系统升级和补丁提供、跟踪最新安全漏洞及通报、灾难恢复机制与预防、系统改造管理、网络安全专业技术咨询服务。
3.3.7管理安全
管理是信息安全的重要手段,为管理安全设置的机制有人员管理、培训管理、应用系统管理、软件管理、设备管理、文档管理、数据管理、操作管理、运行管理、机房管理。通过管理安全实施,为以上各个方面建立安全策略,形成安全制度,并通过培训和促进措施,保障各项管理制度落到实处。
3.4 网络通信安全
网络通信安全的主要目标是实现重要网络和信息通信的主动控,采用较为先进的入侵防御系统(IPS)、网络边界保护、数据传输加密等技术,有效地对网络边界数据流的通信交换进行安全检测和访问控制,防范内网重要数据非法外泄和外部网络有害信息流入,实现网络数据通信安全。同时,实时中断、调整或隔离不正常或具有破坏性的网络数据传输或通信行为,及时识别入侵攻击模式,防患 网络通信安全风险于未然,全面提升智能电网网络通信的可控可信性与稳定性。
4 结束语
通过智能电网对信息安全的需求的探索,有效地开展信息安全关键技术的提升,并深化应用到坚强电网的安全建设中,从技术上不断深入,当电力的“信息网络”延伸后,使得内网的隔离变得非常困难;可能带来大量的非法接入和非法外联,造成更多网络安全隐患。
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作者简介:
段军红(1973-),男,甘肃酒泉人,硕士研究生,高级工程师;主要研究方向和关注领域:电力信息化研究与管理。
崔阿军(1984-),男,甘肃平凉人,硕士研究生,工程师;主要研究方向和关注领域:电力信息通信安全技术研究。
张驯(1984-),男,江苏扬州人,本科,工程师;主要研究方向和关注领域:电力信息通信安全技术研究。
很多知名企业都有与高校开展合作的传统。10月14日,2010年度“高通公司大中华区高校合作项目交流会”在清华大学信息技术研究院大报告厅召开,多项具有产业推进意义的前瞻性技术研发成果集体亮相,其中扩增实境(Augmented Reality)、基于立体相机的手势交互、视频中物体的检测与跟踪、微微蜂窝、可重构天线和无线医疗等无线及多媒体技术研发成果,既展现了对前瞻性技术的深入探讨,也充分展示了高校研发技术在实际应用中的潜能。
事实上,此次展示的十余项最新技术研发成果仅仅是高通校企联合研发项目的冰山一角。美国高通公司与中国高校开展联合研发项目至今已有12年历史:从最早与北京邮电大学联合成立研究中心,逐步扩大到与清华大学、东南大学、上海交通大学、香港中文大学、浙江大学、北京航空航天大学和中国科学院等八所高校及科研单位开展合作,仅2010年高通公司就支持了国内22个合作研发项目的开展与推进。多年的校企合作关系以及研究项目的不断扩展,为高校研发实力提升和科研成果产出带来了切实的推动作用。在高通公司的资助下,几所高校成立了独立的移动通信试验室,研究方向以针对CDMA系统的研发和3G技术演进为开端,方向涵盖无线通信的各个重要领域,并推动本地无线通信领域的基础研究;近年来,合作研究方向还进一步拓展到了多媒体项目,包括借助于立体摄像头的手势识别、视频中物体的检测与跟踪、基于立体视频的三维重建等。
高通独特的自由度极高的合作模式,给多所合作高校负责人留下了深刻的印象,他们普遍认为这一新模式起到了事半功倍的效果,“值得学习和推广”。其中,清华大学姚彦教授坦率地评价说,高校的强项是多学科综合视野和技术的结合用于前沿领域的研发和方向探索,而不是某项专门技术和产品的商业开发,相比于许多“甲方乙方关系”、“不出成果就罚款”的校企合作模式,高通公司不追求短期内特定技术或产品研发,而是鼓励和支持高校自由选择和申报研究项目,有利于高校科研团队更好地发挥自身优势、结出学术硕果,也有助于高校人才的培养。
关键词:裂缝式对称转换器;双臂螺旋天线;电磁仿真;卫星导航通信系统
中图分类号:TN82 文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)21-050-02
Study and Design of New Type Bifilar Helix Antenna
WANG Xiaolan,PANG Feng
(National Astronomical Observatory,Chinese Academy of Sciences,Beijing,100012,China)
Abstract:With the development of satellite navigation communication,antenna is a very important unit,performance of the satellite navigation communication system is affected by it partly.A new type of bifilar helix for satellite navigation communication system is introduced,and the traving-wave bifilar helix is analyzed briefly.Meanwhile,the design and the test results are given.The results show that the antenna possesses excellent circular hemispherical beam with wide angle circular polarization and better impedance match,and has a compact structure and high integration.it can be applied in CAPS systems successful.
Keywords:crack-symmetrical converter;bifilar helix;electromagnetism simulation;satellite navigation communication system
随着卫星无线电导航业务的迅猛发展,越来越多的国家开始发展自己的导航通信系统。由于各种导航通信系统的卫星在空间的分布有限,因此在低信息速率、小容量的卫星导航通信系统中,要求所用终端的天线具有体积小,损耗低,极化为圆极化,俯仰面要宽和方向图为全向方位面。虽然单臂螺旋天线和四臂螺旋天线经常被采用,然而单臂螺旋天线增益比双臂螺旋天线低2 dB,四臂螺旋天线要求各线的馈电相位分别为0°,90°,180°,270°,这就势必要求比较复杂的馈电网络,而双臂螺旋天线正好弥补了它们的缺点。通过调节螺旋的物理参数,能够得到主瓣指向卫星的赋形波束,所以在卫星导航通信系统中双臂螺旋天线成了一种适宜的选择。
根据卫星导航通信系统要求,终端所用天线设计需要满足以下几点:天线覆盖范围为方位0°~360°,天顶角为20°~58°,波瓣中心增益为5.5 dBi,波瓣中心点±19°处的增益为2.5 dBi。除此之外,发射右旋圆极化波的轴比小于3 dB,要求在不到1%的频带内电压驻波比小于1.5。由于特殊的用途要求,终端所用天线不同于传统的法向和轴向螺旋天线\。
1 天线模型的设计
采用的双臂螺旋天线\,使用平行双线缠绕柱状介质棒而成,平行双线是一种开放式的传输线,其电场向外部延伸。当平行双线扭曲变形时就会引起辐射,其馈电点相位差180°。由于采用同轴线给双线馈电,匹配变得至关重要,也成为本天线设计的一个难点,在非对称的同轴线与对称螺旋线之间需要用到对称转换器(本文采用裂缝式对称转换器),其结构示意图如图1所示。
图1 裂缝式对称转换器
在柱坐标中,螺旋线位于半径为r0的支撑杆表面上,螺旋线可以定义为\:
x=r0cos φ
y=r0sin φ
z=rφ2π(1)
它在φ和z向具有周期性,模型如图2所示。
2 天线分析以及性能的研究
双臂螺旋天线的双臂上电流近似为\:
iφ(φ,α)=iφ(α)cos(φ-α)(2)
式中:iφ(α)=i0cos(kr0)cosα2Ncos β
图2 天线模型坐标
令α为积分变量,则电场公式为:
E│H=-jwμr0e-jkr4πrcos β∫2Nπ│=0iφ(φ,α)ejkr′cos Ψdα(3)
其中一臂相位项为:
cos Ψ=r′•rr=r0cos αsin θcos φ+
r0sin αsin θsin φ+(2π/Pα)cos θ(4)
令K=wμI0r0cos(kr0)e-jkr4πr,那么可知两臂辐射电场的φ分量为:
臂1:
E│Helix1=-jK∫2Nπ│=0cos(α2N)cos(φ-α)•
exp[jk(r0cos αsin θcos φ+
r0sin αsin θsin φ+Pα2πcos θ)]dα(5)
臂2:
E│Helix2=-jK∫2Nπ│=0cos(α2N)cos(φ-α)•
exp[jk(-r0cos αsin θcos φ-
r0sin αsin θsin φ+Pα2πcos θ)]dα(6)
上述公式中参量的意义如图2所示,双臂辐射的电场在空间进行矢量叠加就形成了最终的方向图。
双臂螺旋天线模型仿真结果如图3所示。在设计中,为了尽可能使电流在螺旋线末端近乎为零,使所有能量辐射出去,同时折衷结构的尺寸要求\,需优化出双臂螺旋天线基本尺寸,如螺旋线半径、介质杆半径、螺旋半径、螺距和螺旋圈数以及平衡器开槽深度0.25λ。计算结果表明,当圈数适当时这种双臂螺旋天线的尾瓣很小,具有宽的方向图,波束宽度能够达到110°以上,在波束宽度内轴比小于3 dB,方位面为全向辐射,而且增益能够达到6.1 dB,具有良好的匹配性能。
3 天线测试结果
根据理论优化设计结果,加工出双臂螺旋天线,经过测试可得出,当驻波小于等于1.4时,带宽达到10%以上;当3 dB波瓣宽度大于等于120时,轴比小于等于3 dB,增益可达到5.6 dB。通过测试表明,双臂螺旋天线能够满足卫星导航通信系统的要求,并且该天线已经成功地实现了卫星导航通信试验。
图3 双臂螺旋天线仿真结果
4 结 语
设计了一种用于卫星导航通信系统的双臂螺旋天线,根据该系统的电气和结构要求优化设计出天线实物,通过对实物进行测试和在试验中的成功应用,表明新型双臂螺旋天线能够很好地满足卫星导航通信系统通信入站回传的要求,对于卫星导航通信系统天线的设计与研究具有很高的参考价值。
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作者简介
摘 要:HTML5是新一代的Web应用程序构建基准,它包含了全新的标签格式、改良的通信机制、本地存储、离线应用和多线程
>> 基于HTML5的响应式展会信息移动平台设计与实现 基于HTML5跨平台移动应用的研究与实践 基于HTML5在线编辑平台的移动学习资源构建与应用研究 基于HTML5的移动Web技术 基于HTML5的混合平台开发模式对于移动应用开发专业的影响 基于HTML5及云计算的高职院校移动学习平台设计与实现 HTML5新特性在移动平台中的应用研究 移动智能终端HTML5技术与标准研究 基于HTML5的移动端图片压缩上传方法研究 基于HTML5 web 技术APP快速开发研究 基于HTML5 canvas绘图技术研究 基于HTML5的教室信息电子看板设计 基于HTML5技术的大坝安全监测图像绘制技术 跨平台的HTML5 基于服务的HTML5视频网站访问方法研究 基于HTML5的离线存储技术 基于HTML5技术的Web游戏设计 基于HTML5技术的Web监控界面开发 基于Html5技术的WEB开发 基于HTML5的网络地图研究与实现 常见问题解答 当前所在位置:L5:Up and Running[M].Sebastopol:O'Reilly Media,2010.
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作者简介:韩智慧(1978-),女,硕士,讲师,研究方向:计算机应用技术;赵建华(1979-),通讯作者,男,硕士,研究方向:人工智能与数据挖掘。
作者单位:长春科技学院 信息工程学院,长春 130600;长春师范大学 网络中心,长春 130032
项目来源:长春科技学院校内科研课题“关于新农村信息化综合服务平台的设计与运行研究”。
关键词:通信工程;信息技术;技术类型;问题及对策
信息时代的来临使得通信工程技术成为社会信息化的重要基础,在一定程度上,信息技术的发展代表着我国的科技发展水平,并且在国民日常生活、国际军事政治、国家经济领域等方面具有广阔的发展前景。在通信工程信息技术发展的同时也会面临环境、技术等方面的多种因素的限制。因此,采取相关的措施,克服发展中的困难,促进我国通信工程技术的良好发展是科技研究人员应重点关注的问题。
1 通信工程信息技术概念及其重要作用
通信工程是信息科学技术领域中发展较为迅速的一门学科,是电子工程中一个基础的分支,通讯工程技术主要是针对通信工程中的信息的传输与信号的处理,其包含的数字移动、光纤、网络通信技术等为人们的生活带来很大便利。
我国通信信息产业将信息化和工业化进行有效结合,对劳动、技术、资本和知识密集型产业等多个领域的良好融合有重要的促进作用,不仅优化了我国的传统产业结构,又促进了人与自然的和谐发展[1]。通信信息技术为我国文化领域的而发展业分会巨大的促进作用,通信技术下的网络文化逐渐兴起,通信平台的开拓为文化的交流与沟通提供了更好的服务桥梁,加快了文化信息的流通,通^文字、画面、音频等形式丰富了文化内容,缩小了社会各阶层的文化差距,为我国文化领域的繁荣发展提供了很大助力。
2 通信工程信息技术的通信工程息系技术的主要类型
2.1 光纤通信技术
光纤通信技术主要是利用光导纤维进行信号的传输,这种技术在现实生活中的主要表现形式是在多种光纤聚集起来的光缆中完成信号传输,这种技术具有快速传播的优势,因此,这种技术在多用领域中得到广泛应用。目前,光纤通信技术正向超大容量、超快速度和超长距离等方向发展,这也是通信领域信息传输的重点研究方向。
2.2 宽带电力线通讯技术
宽带电力线通讯技术是通过电力线进行信息的传输,信息传输时不需要重新设置线路,在通信终端连接电源就可以打电话、接入网络。该技术在实际应用中可以有效节约资源,而且还能够通过合理配置低压配电网资源,充分利用基础设置和线路等途径节省人力和物力,在降低通信技术难度的同时还可以有效降低投资的成本[2]。该技术的传播速度较快,在保证广阔信息覆盖面积的同时还能够保证信息的稳定与安全。
2.3 无线信息通讯技术
无线通信技术主要是在无限的空间内通过电磁波的信号进行信息的传播与交换,该技术在现阶段的主要表现形式包括Wifi、LMDS技术等。近年来,该技术在人们的日常生活中得到普及,并在多种领域得到广泛应用,可以有效减少自然环境对信息传播的影响,避免了因为自然灾害导致网络瘫痪的情况发生,可以有效保障电网的安全、稳定运行。
3 当今通信工程信息技术发展面临的问题
3.1 通信技术管理问题
通信工程技术的技术含量较高,对技术水平有较高的要求,同时通信工程领域多变的环境要求为管理增大难度,为通信工程技术的发展提出很大挑战。通信技术涉及到多个领域,但是各领域之间又没有必然的联系,比如通信技术在铁路运输方面会发挥效用,在军事领域也会有一定作用,但是铁路运输与军事之间没有很大的必然联系,多变的使用环境对通信信息的系统管理造成一定阻碍[3]。
3.2 信息传输问题
通信工程中信息的传播大部分以网络传输的形式实现,因此信息传输水平的质量高低决定着传播信息的质量,但是现实中的传输过程面临多重问题。由于网络覆盖面积广,需要铺设的通信传输的线路较长,传输光缆的总量较长,但是在复杂的传输网中光缆的之间的距离又比较短,所以光缆铺设任务面临的问题繁杂,对设计人员的设计方案和施工人员的技术水平要求较高。由于通信技术的快速发展,各种高科技产品不断涌现,多种新材料、新产品对施工技术的要求不断增大,因此,在信息传输过程中,设计人员以及施工人员都面临很大的挑战。
4 解决通信工程信息技术问题的对策
4.1 建立健全信息管理体系
通信工程的快速发展为国家经济实力与文化软实力的提升具有重要作用,因此,信息工程涉及的领域较广导致的信息管理散乱的情况不可避免,但是可以通过建立健全信息管理体系来解决该问题,促进信息工程更好发挥效用。完善信息管理制度,有利于管理人员将各领域中涉及到的通信信息技术进行科学管理,促进通信信息技术在各领域中效用最大化。在加强信息管理中还要注重管理人才的培养,社会或企业要注重培养通信工程信息技术的专业管理人才,并要及时更新人才的专业水平,保证人才技术水平紧跟时展的需求,为信息工程技术的发展提供强大的后备力量。
4.2 提升网络传输水平
为了增强通信网络信息的质量,必须要提升网络传输中的技术水平。要学习或引进国外通信工程传输中的先进技术,吸取优秀先例的经验,提升我国的信息传输技术,同时还要注重对专业人才的培养,包括传输设计人员以及施工人员能力的提升。加强人才对理论知识的掌握,将最新的科技理论或领域内优秀的研究成果进行及时的学习与交流;加强人才理论与实际的结合,在实际操作中提升人才的技术水平;同时要培养专业人才的创新精神,促进新技术、新产品的研究与创造,促进通信工程的行业发展。通信技术的发展会为我国带来巨大的经济效益,因此国家应该加大对信息工程的技术与资金支持,有效解决网络传输中出现的问题,大力发展通信信息技术,促进我国科技力量与综合国力的提升。
5 结语
综上所述,我国通信工程与信息技术的广泛使用,对我国综合国力的提升有重要作用,但是再进一步发展中还面临众多问题,因此,国家或相关企业要通过加强管理、培养人才等相关措施解决发展中的问题,促进通信工程信息技术的发展。
参考文献
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【关键词】RFID;单片机;智能车;自动控制
1.引言
智能车库是近年来快速发展的一种先进的停车方式,为日益严重的城市停车难提供了一个有效的解决办法。通过软件控制车库,加快了车辆进出车库的速度,提高了车库利用效率,降低了劳动力成本,使车主的时间和车库的利用效率大幅度提高。
本文设计的智能车库在软件控制下使用STC11F32单片机接收通过RFID传回的磁卡信号并做出处理,对车库的运行和管理做出控制总体上的软件设计方案。软件以STC公司生产的STC 11F32XE单片机作为硬件平台,对软件系统中各个功能模块的具体设计进行了详细介绍。控制系统以C语言作为主要编程语言,对系统的监控程序以及主要软件功能模块子程序进行了具体设计。此方案在模型车库中已经通过验证和实际的信息采集并做出修改,为实际运用。
2.整个智能车库程序控制器部分
2.1 智能车库程序软件流程
整个智能车库程序除了智能小车控制部分的程序以外,还包括硬件控制核心部分的程序、射频识别部分的程序,其软件流程框图如图1所示。
2.2 硬件控制核心模块STC 11F32XE芯片
STC 11F32XE单片机是一种独特的微处理器,具有高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位等优点。将STC 11F32 XE在系统程序中进行寄存器的初始化程序设置,经过这样的初始化操作后,对芯片的使用,就可以和其他的普通51单片机相同了,便于提高系统的移植性和通用部署,其设置程序如下:
对I/O口工作模式在同一个函数中的设置,减少了相同代码的反复编写,优化了程序结构,便于更加灵活的使用芯片内部的寄存器和存储器。
2.3 射频识别部分RC522芯片
射频识别部分采用解读器RC522读取信息并解码后,通过M-MFMOSI、M-MFMISO和M-MFRST送至STC 11F32芯片,通过信号相互传递,程序在进行有关的数据处理。MF RC522在13.56MHz下的被动非接触式通信方式和协议。
系统软件设计中,STC 11F32XE通过M-MFMOSI、M-MFMISO和M-MFRST连接中选取串行UART(类似RS232)模式,数据传输速率高达424kbit/s,有利于减少连线,缩小PCB板体积,降低成本,便于大规模推广。其设置程序如下:
3.总结
整个智能车库程序设计过程中,考虑了现有正在使用的车库,根据对磁卡的不同操作,设置成多个工作模式,通过外部硬件进行选择,尽可能的降低程序间的相互影响,达到系统的通用性和易于操作。
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基金项目:国家级大学生创新训练计划项目。
作者简介:
聂庆文(1981—),女,重庆人,大学本科,主要研究方向:通信网络技术,单片机应用开发等。
【关键词】分布式电源 纵联保护 保护从机 LPC1768
随着单片机性能越来越优越,嵌入式继电保护装置已成为电力系统的主要保护设备。DG接入配电网后,改变了保护装置的保护范围和灵敏度,并使配电网变成多电源结构,原有的继电保护装置如三段式过流保护、距离保护等仅反映其安装处一点电气量信息,已不再适用。
为解决DG接入带来的问题,采用输电网中成熟的纵联保护作为主保护,而用三段式过流保护作为后备保护。本文采用价格低廉且性能优越的ARM Cortex-M3系列32位单片机LPC1768来设计,提出其设计方案。
1 含DG的纵联保护系统工作原理
方向比较式纵联保护的基本原理是在一个保护区域中,变电站中设置一个站级主机,在断路开关处设置保护从机;保护从机负责判断出是否有故障电流和故障的方向并上传,而不必考虑DG的接入对短路电流的影响;主站通过计算保护从机检测到的故障信息来判断故障点。
1.1 从机上传逻辑
保护从机内部均安装方向模块,用来测量其安装点处的故障方向。当从机控制器的方向模块输出高电平“1”时,则说明有故障,且方向信息为上游故障;当从机控制器的方向模块输出低电平“0”时,说明检测到故障信息为下游或者没有故障。从机获得故障信息通过光纤上传主站。
1.2 主站故障定位算法
配电系统往往带有大量的分支线,网络结构复杂。简单配电网络结构如图1所示。
故障定位算法中用关联矩阵L描述从机与线路区段直接的关系。关联矩阵L为m*n阶矩阵,m为保护从机的数目,n为线路区段数目。元素lij表示第i个节点与第j个支路的连接关系,当第i个节点与第j个支路直接相连且支路j位于节点i的正向时,lij=1;当第i个节点与第j个支路直接相连且支路j位于节点i的反向时,lij=-1;节点i与支蹄不直接相连时,lij=0。其中,正方向为变电站侧指向配电系统的用户侧方向。
从机控制器上传的故障信息用一个行向量G来表示。向量G中的元素与保护从机一一对应。
根据定义,关联矩阵L为:
当故障发生在区段L6上,则从机故障方向信息向量G为
将向量G与关联矩阵L进行乘运算,得到线路故障信息向量P
从向量P中元素的值可以发现,第六元素的值为1,据此可以判断L6为故障区段,与实际吻合。
2 微机保护从机装置硬件系统设计
基于方向比较式纵联保护的微机继电保护装置可分为7个基本功能模块,CPU主系统、模拟量输入/输出模块、方向模块、电源模块、辅助检测、人机接口及通信模块。
2.1 cpu主系统
LPC1768是一款基于ARM Cortex-M3内核的微控制器,在进行实时信号处理和控制时是个理想选择。LPC1768扩展MAX706看门狗芯片。看门狗用于监控MCU的活动。当系统处于未知状态,比如程序跑飞或进入死循环,看门狗在1.6秒内WDI端没有收到来自MCU 的触发信号,则WDO输出变低,给系统复位信号。LPC1768扩展FM24CK64 芯片用于存放设定的参数。FM24CL64写操作可以在一微妙内完成,可以有效避免噪音或电源波动的干扰,因此有更高的可靠性。LPC1768扩展Flash存储器M25P64。M25P64有8M字节的存储空间用于存放字库。
2.2 模拟量输入/输出模块
采集线路PT,CT二次侧经过互感器ZMCT112C进入控制板,通过三端子滤波器ACF321825进行处理。互感器CT或PT是将电压、电流信号转换成与所接测量设备的模拟量输入通道相匹配的电压,并可以实现测量设备与互感器回路的完全隔离,从而提高了设备的绝缘能力及抗干扰能力。主系统发出开关量后用IR2113s芯片驱动全控型功率开关器件IGBT。IR2113是一款双通道,栅极驱动专用驱动芯片,高压端的工作电压可达500V,可以提供高达4A的驱动电流,可以满足IGBT的驱动要求并减小驱动电路的体积。
2.3 其他模块
辅助检测包括开关量检测和储能检测。辅助检测信号需要经过光电耦合器来提高设备的抗干扰能力。光电耦合器用于减少信号对于控制器的干扰,增强系统的安全性,在此选择TLP521。
电源模块负责为控制器中众多的芯片提供供电电源。电源模块从PT取市电。230V电压经mornsun公司的LB05-10D0515模块转变为+12V、+5V、15V。5v再经SPX1117-1.8,SPX1117-3.3转换为1.8v、3.3v。12V为分合闸驱动提供工作电源。
功率方向判断使用方向元件判断过流方向。方向元件简单工作原理是电压Uu和电流Ui采集值先通过过零比较器;当Uu或Ui为正半周时,相应的过零比较器输出高电平,Uu或Ui 为负半周时, 相应的过零比较器输出低电平;比较器输出的方波电压经稳压管、异或门送单片机。
人机接口模块主要为ULN2003驱动的显示屏。ULN2003是高压大电流达林顿晶体管阵列,适用于5v的TTL,用于控制可控大功率器件。
纵联保护方案对故障信息有很强的依赖,要求可靠、迅速地获得故障信息,因此对通信要求严苛。现在配电网中常用的GPRS等无线通信技术不能满足要求。在此选择光纤通信。
3 软件系统设计
基于uc_Ⅱ 操作系统作为系统软件平台可以保证从机保护装置多个任务能有序、按时完成,其核心是处理好任务和中断的优先级。
基于光纤通信的纵联保护的应用程序中,系统主要完成信息采集,通信,开关量输出及基本配套功能。其中数据预处理、通信、开关量输出等任务实时性最高,设计中设置为优先级最高的任务。其他主要功能任务:辅助检测、闭锁及警报、后备保护等,基本任务的优先级次之。人机交互和系统设置任务:数据记录、参数修改、显示等,优先级低于其他主要功能任务。
系统初始化后接受任务调度和中断调度。
4 结论
本文根据方向比较式纵联保护理论设计了适用于含DG的配电网络的保护从机控制器。在实际运行中还需要考虑抗电磁干扰问题,主从机配合问题及分布式发电孤岛问题。
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作者简介
刘庆瑞(1959-),男,河北省石家庄市人。 硕士学位。现为河北科技大学电气工程学院副教授。主要研究方向为电力电子。
徐子熠(1988-),男,河北省石家庄市人。硕士研究生学历。现供职于河北科技大学电气工程学院。主要研究方向为微网继电保护。
石建华,男,河北省石家庄市人。大学本科学历。现为宏秀电气公司控制器研究总工程师。
刘嘉元 (1993-),男,河北省石家庄市人。现就读于河北科技大学电气工程学院。
作者单位