前言:一篇好的文章需要精心雕琢,小编精选了8篇通信技术范例,供您参考,期待您的阅读。
通信技术实训思考
通信是人类社会传递信息、交流思想、传播文化知识的重要手段,其技术的不断突破和业务的不断创新,在使人们享受到了前所未有的沟通便利和快捷的同时,也推动着通信产业甚至整个社会的快速发展。通信产业的飞速发展必然带来通信人才的大量缺口,生源和就业市场都有对通信技术专业人才的需求潜力。因此在考虑社会需求、职业需求、学生需求三方面的基础上来实现通信专业人才职业技能的培养。实现通信专业人才技能的培养,提高学生的实践能力、就业能力离不开实验、实训、实习三个关键环节,而加强实习实训基地建设是高等职业院校实现这一目标的主要手段。 一、实训基地建设的理念 随着通信产业内分工不断地向纵深发展,通信产业内部不同类型的价值创造活动逐步由一个企业为主导分离为多个企业的活动,这些企业相互构成上下游关系,围绕服务于某种特定需求或进行特定产品生产提供服务,相互间形成了通信产业链。通信产业链中的核心是通信运营商(企业),它们利用自己的通信网络向用户提供通信服务,如电话、图像、数据和多媒体业务等;其余部门都是为通信运营商提供各类服务的,如设备制造商为通信运营商提供通信网路设备或为用户提供通信终端产品或信息处理设备。 通信产业链带来巨大的人才需求,覆盖范围极为广泛,需要各类型不同层次的通信专业人才。根据北京通信行业协会提供的资料显示,其通信行业产业结构合理,包括基础运营商、通信产品制造及系统设备集成商、ICP、SP、ICP等在内的企业上千家。北京地区的电子通信产品设计、生产、测试行业每年将产生约1300个通信类高技能人才的就业机会;通信运营、工程建设、系统维护行业每年将产生约800个就业机会;通信与电子产品零售、维修行业每年将产生约2300个就业机会。尤其是3G的启动,每年更是带来至少2万个就业机会。 高等职业教育培养的是能适应生产、建设、管理、服务第一线需要的高级技术应用型人才。为此我们对产业链中的各环节的通信企业进行了走访调研,通过与人力资源部门工作人员、生产一线人员座谈和电话咨询等方式,对通信类各种人才需求进行调研,对工作岗位的典型工作内容进行总结分析取得第一手的高职层次通信专业人才岗位需求资料。然后对这些岗位分析,归纳高职通信技术专业技能(见160页表)。针对上述分析结果,实训基地的建设应充分考虑专业技能的培养、职业环境的仿真以及就业岗位的对接,即在建设通信类高职实训基地时应贯彻先进性、真实性、工程性、灵活性及可扩展性的建设原则和实施产学合作策略,将实训基地建成具备企业级的真实环境,打造一个“可运营”的校园通信网,集教学(实训实习)、生产、培训、技能鉴定等多种功能于一体的现代通信技术中心,实现职业环境“零距离”,最终达成专业技能培养与就业岗位之间的“零距离”。 二、实训基地的构建模式与功能 以教育部16号文件《关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》为指导,按照教育规律和市场规则,积极探索建设校内生产性实训基地,同时充分利用现代信息技术,建设虚拟电信网络机房,二者互相补充、相辅相成,形成一个虚拟加真实的职业环境。 面对大型网络通信设备动辄上百万的采购价格,不得不考虑学生使用过程中的成本问题,万一损坏如何处理?为此,换一种思路,先从虚拟环境起步,在熟练“操作”虚拟通信系统中的软、硬件基础上再来“操作”真实设备,使设备使用过程中存在的不可避免的风险降到最低程度,使教学取得最满意的效果。 虚拟通信系统环境是基于学生对现代通信网络的安装、调试、维护的学习需求而设置的,是对硬件设备、数据配置、告警演示、业务实现过程和场景再现的虚拟网管实验平台。虚拟环境主要是对现实通信网络中的主要组成部分而且是设备采购价格相对较高的部分进行虚拟,如程控交换系统、移动通信系统,中兴通信学院给我们提供了很好的应用实例———程控交换模拟仿真系统、GSM模拟仿真系统、TD-SCDMA模拟仿真系统。采用模拟仿真系统,学生在虚拟环境中学习“操作”网络通信系统软、硬件的方法,模拟再现设备安装、数据配置、调试、故障处理与维护场景的全过程。 通信网络的运营意味着语音、数据、视频等传输与交换功能的实现。建设生产性的实训基地就是以职业岗位工作任务为基础,采用企业级的典型商用设备,由传输、交换、宽带接入、数据、移动等部分组成,其架构理念是以通信网络主流技术为核心,整合接入网、汇聚网、骨干网的“全程全网”的通信综合实训架构,建成一个综合语音和数据、传输和接入、有线和无线、固定一体化的先进的现代通信中心,如图2。该通信中心不仅仅服务于教学(实训实习),还服务于校园内的通信,如校园内线电话、无线上网、会议电视,打造一个与运营商相同的职业环境,学生通过训练能了解和掌握通信的所有“真实”业务,营造企业氛围,通过校企双重文化的熏陶,培养学生的职业技能、职业道德、质量意识、安全意识、协作精神。 具体实现方法是:对于校园内运行的各种通信设备,由企业、教师和学生共同维护,使其正常运行使用;对于通信中心实验室的终端教学设备,学生可对其进行操作与配置,最终实现通信中心与校园内通信设备对接调试、业务互通,使学生在真实的网络内进行安装、调试、维护,处理网络中的实际故障现象,得到实际意义上的锻炼,增强学生处理实际问题的能力,提高学生的实践技能,真正实现与职业岗位的零距离对接。 总之,打造一个名副其实“可运营”的校园通信网,构建一个不仅服务于教学,还服务于校园通信,集教学、生产、培训、技能鉴定、技术服务等多种功能于一体的现代通信技术实训基地是通信行业应用型人才培养的新型模式。
石油通信专网应急通信技术应用
摘要:科技技术发展日益成熟,社会已经进入信息时代。社会各行各业都离不开信息技术的支持和运用,将通信技术与本行业相融合,促进自身的发展。这不但推动了通信技术的发展,也提高了通信技术的社会地位和社会价值。石油行业作为国家重点把控的经济支柱产业,在日常勘探与开采的过程中经常容易发生一些突发事件,从而影响了企业的工作效率。为提高石油企业的应急事件处理能力,将应急通信技术运用至石油通信专网之中。因此,阐述应急通信的多种代表性技术,进而提出其在石油行业内的具体应用。
关键词:通信技术;石油通信专网;应用
前言
在通信技术日益发展的今天,在社会中的使用价值越来越明显。其中,在石油企业内的表现尤为突出。为促进石油通信专网的快速发展,将应急通信技术广泛运用其中,结合石油企业的工作现状和工作情况,做出合理的优化和设计。确保石油通信专网的信号传输质量更好,响应更快。进而提高石油企业应对突发时间的处理能力和灾害防御能力。
1应急通信主要技术
1.1卫星通信
如今,信息技术的正处于高速发展时期。卫星通信技术是现阶段所有行业应急通信使用最为频繁、最广泛的技术之一,且对于提升通信网络质量具有明显的效果。卫星通信技术并不会受其他因素或现场突发事件而影响使用效果,石油行业中突发情况较为复杂,干扰分析现场情况的因素较多,而卫星通信技术可良好解决上述问题。充分发挥卫星技术的全面性和实时性,将石油通信专网彻底优化,使其能够满足石油行业应急的通信需求。但卫星技术也存在着一些局限性问题,比如通信容量有限、初期投入的成本较高。
通信技术在偏远公路通信的应用
摘要:随着我国社会经济不断取得进步,公路建设也在蓬勃发展建设,随之信息化智能化也随着产也发展和工作维护需要支撑通信技术水平也在随之不断提高,很多应用在高速公路、城市道路通信系统中普遍应用起来。在高速公路和城市道路监控和维护工作中最为重要的组成部分就是信息系统。随着公路信息化在日程和救灾应急的不断开展,对传统的偏远公路来说是一个巨大的挑战,偏远公路距离长、基础条件不好,通信光纤和公网通信及电力配套等都是难题,所以要解决适合漫长偏远公路信息化和智能化通信系统需要在技术上探讨研究,既要投资小、快速建网、不间断实用通信,来满足现在任务逐渐增长的需求。本文对无线通信技术进行了分析,并根据现在的公路通信的情况进行了分析和探讨研究。
关键词:无线异构通信技术;应急通信技术;系统应用
无线通信技术的不断发展与进步,在智慧公路中得到广泛应用,公路智慧信息涵盖了道路上和车辆上的各种传感器进行交通流量、行车速度、管制信息、道路状况、桥梁、隧道、停车场、天气等动态信息收集、传输和分析,都要通过无线通信和光纤通信传递。当前,高速公路和城市道路已经有比较完备的路网信息采集和监控,但在国省道的比较偏远的地区,重点公路设施(桥、隧、边坡等)依然因为网络通信的瓶颈,无法有效的进行监控,同时发生自然灾害或人为事故时,信息很难及时传出,让救援无法及时施展。但如果中国的国省公路也要像高速公路一样,沿线铺设光钎通信骨干网传输信息,投资无疑是巨大的,为有效对偏远地区的重点公路基础设施进行监控,为民众出行和紧急救援提供必要的网络通信的系统。
1无线异构通信的含义
无线异构通信是多种数据协议、无线窄带、亚带宽、宽带融合的无线网中网专网通信;偏远公路基础设施较为薄弱,光纤通信成本较高,无法大面积实施投资。针对偏远公路较长、桥梁隧道众多提出经济型无线异构通信技术的研究。
2无线异构通信架构
无线异构通信分为4部分:无线链状宽带数据通信、无线窄带物联数据通信、无线应急通信网络、WiFi通信网。
车辆到车辆通信技术专利分析
摘要:车辆到车辆通信技术是人类为了避免或减少交通事故而研究的一项技术,其可广泛应用于车辆辅助驾驶系统和智能交通系统等方面,是当前交通领域中比较活跃的一项技术。为了解我国车辆到车辆通信技术的研究现状,加强对车辆到车辆通信技术的专利保护,以历年车辆到车辆通信技术的中国专利申请数据为基础,对历年专利申请数量、主要专利申请人、重要IPC分布进行统计分析,提出专利规避和布局的建议。
关键词:车辆到车辆通信技术;专利分析;短程通信无线电装置;通信技术
1车辆到车辆通信技术简介
随着人们生活水平的提高,出行方式逐渐由车辆代替步行,比如小汽车、公交等。据称2017年底,我国机动车保有量约达到3.1亿辆。然而,随着道路上车辆的增多,交通事故可能会随之增加。因此,为了避免交通事故的发生,有必要研究车辆到车辆的通信。车辆到车辆通信是一种使用车载专用短程通信无线电装置来向其他车辆发送关于车辆的速度、方向、制动状态和其他信息的消息,并从其他车辆接收相同的消息。车辆到车辆通信通过交换车辆之间的动态无线数据,从而达到提高安全性的目的。车辆到车辆技术使用专用的短程通信技术,专用短程通信技术是针对于智能交通系统领域中车辆和道路基础设施间的信息交换而开发的一种专用的短程无线通信技术,是一种相对成熟的技术,它可以提供高速的无线通信服务,并且能保持传输延时短和系统的可靠性。比如,目前大家使用的ETC系统便采用了专用短程通信技术。专用短程通信的标准各国不同,但大部分国家支持的专用短程通信技术是基于IEEE802.11p协议的技术。采用车辆到车辆通信技术与其他车辆交换消息,使得车辆能够自动感测感知周围车辆的位置以及它们存在的潜在危险,基于周围车辆的位置、速度或轨迹来计算风险,从而向驾驶员发出咨询或警告,并采取先发制人的行动,以避免事故的发生。
2车辆到车辆通信技术专利分析
2.1技术专利申请量分析
以下对中国车辆到车辆通信技术的专利申请的状况进行分析。检索采用的数据库是Patentics,该Patentics整合了全球各大专利局专利数据库,采用组合检索式“A/(V2VOR车辆到车辆OR车辆对车辆OR车车通信OR车辆至车辆)”进行检索得到453项专利申请与车辆到车辆通信技术相关联。图1是车辆到车辆通信技术中国专利申请量分布图。从图1可知,中国的车辆到车辆通信技术专利申请从2004年开始处于公开状态,其中,公开号为CN1540596A是中国最早的涉及车辆到车辆通信技术的专利申请,申请日为2004-04-07,公开日为2004-10-27,申请人是韩国三星电子株式会社,并已经获得专利权。该专利保护一种用于车辆之间形成特定的网络,以便在所述车辆之间进行车辆管理信息的通信方法,目的是当警告驾驶员关于交通事故或冲撞的可能性时,允许与附近的车辆分享该驾驶员的车辆的行驶信息,以防止在车辆之间发生交通事故。2004—2009年车辆到车辆通信技术的专利申请在中国还处于早期发展阶段,一共有5件专利申请。2010年至今车辆到车辆通信技术的专利申请进入快速发展阶段。由以上分析可知,中国车辆到车辆通信技术于2010年进入了快速发展阶段,目前仍处于快速发展期。在阅读这些专利申请时发现,随着技术的发展,车辆到车辆技术正在向着包括车辆到车辆、车辆到基础设施、车辆到网络、车辆到道路以及车辆到行人的车辆到万物通信的方向发展。例如,处于公开状态的CN107925906A是美国英特尔公司通过PCT途径进入中国的发明名称为“用于车辆到万物服务的拥塞控制”的发明专利申请,其请求保护一种在支持车辆到万物(V2X)通信的无线通信系统中使用的装置,所述装置包括:收发机电路。用于经由上行链路和下行链路无线电接口与无线通信网络的无线接入网进行通信,并经由侧链路无线电接口与车辆终端和/或路侧单元中的一个或多个直接进行通信;②控制电路方面,耦合到所述收发机电路,用于确定与所述装置和/或周围环境有关的一个或多个指示符,且控制所述收发机电路,以基于所确定的一个或多个指示符来控制通过所述侧链路无线电接口的通信,以控制V2X频谱资源上的拥塞。
矿井通信技术研究
0前言 计算机、自动化、通信技术的相互融合,使煤矿地面通信技术突飞猛进,但矿井地下通信由于其环境复杂、通信设备技术等情况的限制,技术和应用水平远远落后于地面和空间。随着我国煤炭行业信息化、网络化的发展推动了矿井通信系统的发展,数据传输技术在煤矿领域得到了广泛的应用。为了实现可靠而有效的矿井移动通信,必须要建立一个畅通、灵活、可靠的井下通信系统,是煤炭安全生产与抢险救灾的重要保障。 1矿井通信的主要特点 (1)移动通信设备要采用安全性能好的本质安全型防爆功能,防止井下空气中含有的甲烷、瓦斯和煤尘等发生爆炸。井下环境恶劣,设备故障率很高,要求移动通信设备应有较强的抗故障能力。(2)井下空间窄小,机电设备相对集中,电磁干扰严重,所以移动通信系统的体积设计不能太大而且应具有较强的抗干扰能力,应有防尘、防水、防潮、防腐、耐机械冲击等防护性能。(3)矿井移动通信设备发射功率较小,所以一般它的最大输出功率为25W左右。井下电网电源的电压波动范围较大,要求通信设备的电源电压波动适应能力强。 2矿井通讯技术 2.1低频导引通信技术 这种技术是利用同轴电缆对信号进行传输,工作在几百HKz的低频段。在矿井下每隔几百米在电缆上装一个辐射器,目的是使电波向电缆外的巷道内辐射来实现井下的无线移动通信。这种通信技术的优点是:频率低、电缆的传输损耗小、距离大,简单实用,造价最低。但是由于井下的各种低频电磁干扰存在,使数据误码率变高,可靠性低。 2.2漏泄通信技术 这种通信技术使用的传输介质是漏泄同轴电缆,它比普通同轴电缆在短波频段的传输损耗略大,在巷道中起到长天线的作用,因此传输距离更远,为了弥补长距离的能量损失以实现井下的远距离无线通信,每隔几百米加一个中继器。这种通信技术的最大的优点是地面通信设备和技术非常成熟,通信质量好。缺点是成本造价太高,而且还需要敷设专用传输线,当馈线表面屏蔽的同轴电缆覆盖有尘土或湿气时,它的衰减率将迅速增大。 2.3红外无线通信技术 红外线的波长介于红光和微波之间,红外设备中的主要组件是发光二极管和红外接收机。二极管是一个发射光源或者光束的电子器件,可以使用发射的光源或者光束对数据进行编码,红外接收机是一个光感应设备,能够感应到光源并且地光源中所携带的数据进行译码。红外光和其他常见光不同,即它的可见光反射及衍射。红外光的介质吸收能力也强于无线电波,红外光发射时,可见光对其影响较小,体积小、功率低,无需专业申请特定频率的使用执照,数据传输速率比较高,由于采用点到点的连接,数据传输受到干扰较少,因此,在近距的通信中被广泛应用。由于其对接收信号的方向性要求高,不能穿透不透明物体,信号很难被有效传输。 2.4蓝牙通信技术 蓝牙是一种短距离的、无线数据和语音传输的开放式技术标准,它将各种通信设备、计算机及其他终端设备、各种数字数据系统采用无线方式联接起来,它采用无线接口来代替有线电缆连接,具有很强的移植性,适用于对数据传输速率要求不高的井下移动设备和便携设备。多种场合,设备功率低、对人体危害小。由于蓝牙技术采用了跳频方式来扩展频谱,将2.40~2.48GHZ的频段分成79个频点,每2个相邻频点间隔1MHZ,因此在井下通信时具有很好的抗干扰能力。通过蓝牙技术,井下人员可以相互连接,实现控制、数据传输等功能。 2.5RFID(射频识别)技术 RFID技术是一个IC芯片安装上微型天线的组合,是一种非接触式自动识别技术,通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。一个典型的RFID应用系统通常以标签的形式出现,RFID与其他系统最大的不同点是在读写器和应答器进行数据交换的时候,双方的物理接口没有实际的接触,而是通过天线、微波等介质进行数据、时序以及能量的交换。它不仅是一种近距离的自动识别技术,也是一种先进的近距离无线通信技术,在矿井通信技术中有丰非常广阔的发展前景。 2.6ZigBee技术 ZigBee技术是一种应用于短距离范围内,低传输数据速率下的电子设备之间的无线通信技术。它的名字来源于蜂群采用的赖以生存和发展的通信方式,以此做为新一代无线通信技术的名称。它的特点是短距离、低速率、低成本、低功耗、网络容量大、兼容性好、采用直接序列扩频技术,工作频段灵活(工作频段在868MHZ、915MHZ、2.4GHZ,都是无需申请执照的频率)、数据传输可靠、安全性高。以上通信技术都各有优缺点,煤矿企业要根据自己的实际情况,生产调度和救灾通信的需要选取合适的通信技术。 3矿井通信技术的通信协议设计 矿井移动通信网络体系结构包括交换机、基站和移动台。基站和交换机之间采用RS-485总线相连,移动台和移动台之间数字收发采用900MHz左右的电磁波通过基站进行数据中转。通信协议分为有线和无线接口2部分。无线接口的通信协议是参照开放系统互连参考模型建立的。它的无线网络层次被划分为3个层次。 3.1物理层协议设计 (1)多址方式。它的基本类型有频分多址、时分多址和码分多址。其中码分多址比频分多址和时分多址有很多优点,是现代通信技术发展的方向,时分多址对于不断进展的新技术是开放的,公用设备的成本低,现有的设备可被为充分利用。系统的改进可通过软件的方式,多用于矿井监控系统、人员定位系统、考勤系统等。时分多址比频分多址公用设备的每用户平均成本低并且通信容量比频分多址大;移动台因需完成自适应均衡和成帧与同步比频分多址复杂;时分多址越区切换简单,移动台可以在其它的空闲时隙检测其它基站的信号强度,为越区切换作好准备。所以很多系统的多址方式选择时分多址。#p#分页标题#e# (2)载频及时隙结构。它由系统话务量、话音的编码方式、数据传输的速率和处理器的处理能力决定。如果采用时分多址,一个载频上可提供多个时分信道,为避免同频干扰,系统的同频复用频率组可设定为三频组,由于移动台的可移动性,使得通信双方的距离时刻发生变化,引起传输时延的变化,给“突发”定时带来一定的偏差。造成各移动台的“突发”信息发生重叠,严重干扰通信进行,因此要设置保护时间必须大于传输时延,避免“突发”信息重叠。 3.2链路层协议设计 基站与移动台位同步的建立。采用定时器模拟数字鉴相器和数字滤波器,用软件实现相位控制。帧结构设计。基站可以设计为有3个速率的话音业务信道,语音编码采用CVSD。数据头由训练序列和帧同步字节组成。训练序列有2种功能:一是能使接收器适应于发送端发送的基带信号;二是能够把有效信号同噪声、非有效信号区分开来。 3.3网络层协议设计 网络层有3个子层,分别是无线资源管理、移动管理和呼叫控制。 (1)无线资源管理层的主要作用是提供移动台和基站之间的稳定连接。即在呼叫期间移动台与基站之间连接的建立和释放,处理呼叫期间用户的切换。即在越区期间的信道切换,实现动态共享有限的无线资源。 (2)移动管理层的主要作用是解决移动中的用户手机的位置管理及越区切换问题来实现移动用户的位置管理。主要有二级切换,第一级切换是设置于交换中心的切换,实现对全系统移动用户的管理;第二级切换是设置于基站的切换,它对该区域内的移动用户进行位置管理,包括位置的更新,如某一移动用户从一个矿井区域移动到相邻的矿井区域时,要对于正在通话的手机进行越区切换,以此来保证通话不被中断。 (3)呼叫控制的主要作用是建立和释放传输路径,要求具有移动台主叫或被叫时建立或拆除链路所必须的功能。 4结束语 矿井通信技术主要实现的功能有环境监测、井下工业监控和语音通信等。通过对井下环境进行实时监测,满足井下的安全生产的需要;通过井下工业监控进行实时察看和控制,实现井下轨道运输监控、电力电网监测、束管监测和提升机状态监测等设备的实时运转;利用矿井通信网络实现实时语音通信来提高井下人与人之间信息交流的灵活性与可靠性。因此,矿井通技术对煤矿行业的发展极及重要。
光纤通信技术探索(3篇)
第一篇:电力光纤通信技术应用
1电力通信系统发展现状
1.1电力通信系统的网络结构复杂。
传统电力通信系统中包括多种通信设备,不同设备之间的连接方式及信息转换方式不同,造成电力通信系统网络结构非常复杂。中继线传输、用户线的延伸、载波设备和微波设备间的转接等均采用不同的通信手段,这就增加了通信系统网络结构的复杂性,为后期的故障检修制造较大的难度。
1.2电力通信系统传输量小。
传统电力通信系统的信息传输量少,失效性差,严重影响了电力通信系统的运行性能。电力通信系统中信息的传输,不仅需要传统的数据信息传输,还需要继电保护信号、话音信号、电力负荷检测信号等,以便提供数字、图像、声音等多种形式的信息传输功能。图像、数字等信息在整个电力通信系统信息传输中所占比例不大,但其时效性较难保障,这就给电力通信技术提出了新的挑战。
1.3电力通信系统的可靠性及灵活性不足。
太赫兹通信技术研究
1引言
随着近20年来太赫兹通信相关技术的突破和快速发展,太赫兹通信已被各个国家和相关企业、研究机构作为重点研究领域。根据新兴市场研究报告统计,全球太赫兹通信技术市场份额在2018年左右将增长到5.21亿美元,年增长率约为37.2%。太赫兹技术被美国评为“改变未来世界的十大技术”之一(位列第四位),被日本列为“国家支柱十大重点战略目标”之首。我国也将太赫兹技术研究作为提高国家科技创新能力,促进社会发展和国家安全的前瞻性战略研究方向。太赫兹(Terahertz,1THz=1012Hz)泛指频率在0.1~10THz波段(对应波长为30~3000μm)范围内的电磁波,介于红外和微波之间。太赫兹波的位置处于宏观电子学向微观光子学的过渡阶段。以往由于缺乏有效的太赫兹波产生和检测的方法,因此对太赫兹波的研究较为有限,使其成为电磁波谱研究上的“太赫兹空隙”(TerahertzGap)。
2国内外研究现状
太赫兹通信技术的快速发展使得太赫兹通信越来越受到国际各国的关注和重视。我国政府在2005年底专门召开了香山科学会议,结合国内太赫兹通信技术研究领域专家集中讨论我国太赫兹通信技术的发展和前景,制定太赫兹通信技术的发展关键领域和规划。我国太赫兹通信技术研究受到政府和各研究机构的广泛重视。在各高校和研究机构也先后成立了国家重点实验室、研究所和研究中心,这主要包括中国科学院上海微系统所、首都师范大学、中国科学院物理研究所、中国工程物理研究院等。相对于国内的太赫兹技术的研究热潮,国际各国也对太赫兹技术投入了巨大。美国早在2004年就将太赫兹通信作为“改变未来世界的十大技术”之一,并已于2006年将太赫兹通信列为国防重点科学。美国从事太赫兹通信技术的研究工作的主要研究机构包括:数十所大学及其国家实验室,如国家航天局(NASA)、美国国家基金会(DSF)和国家卫生学会(NIH)等,另外还有一些公司如BELL、IBM等也都在开展太赫兹通信技术的研究工作。欧洲国家从事太赫兹通信技术研究的主要研究机构包括:英国Rutherford国家实验室、剑桥大学、里兹大学等十几所大学,德国的KFZ、BESSY、Hamburg等大学。欧洲国家还利用欧盟的资金组织了跨国家的太赫兹通信技术大型合作研究项目。在亚洲国家从事太赫兹通信技术研究的主要研究机构包括:韩国国立汉城大学、浦项科技大学、国立新加坡大学、台湾大学、台湾清华大学等。日本在2005年就将太赫兹技术确立为国家支柱技术十大重点战略目标之一。东京大学、京都大学、大阪大学以及SLLSC等公司都大力开展THz的研究与开发工作。近年来,国际上太赫兹通信技术重要的研究成果参见表2。
3太赫兹通信的技术特点
由于太赫兹波处在电磁波谱的特殊位置,使其具有很多独特的技术特点和性质。从频谱上看,太赫兹波在整个电磁波谱中处在微波与红外波之间;从光学领域看,太赫兹波被称为远红外射线;从能量上看,太赫兹波段的能量介于电子和光子之间。太赫兹光波不仅拥有与光相同的直进性,还具有与电波相似的穿透性和吸收性。太赫兹波的主要技术特点如下:
(1)太赫兹波的穿透性强
量子通信技术论文
一、量子通信技术的发展现状
量子力学诞生于1926年,是人类对微观世界加以认识的理论基础之一。量子力学和相对论之间的不相容性在1935年被爱因斯坦、波多尔基斯和罗森论证后,约翰•贝尔于1964年提出贝尔理论,,阿斯派克等人于1982年证明了超光速响应的存在。1989年第一次演示成功量子密钥传输,1997年量子态隐形传输的原理性实验验证由奥地利蔡林格小组在室内首次完成,2004年,该小组又将量子态隐形传输距离成功提高到600米。2007年开始我国架设了长达16公里的自由空间量子信道,于2009年成功实现世界上量子隐形传态的最远距离。
二、量子通信技术的发展趋势
量子通信技术的研究方向除了包括量子隐形传态还包括量子安全直接通信等,突破了现有信息技术,引起了学术界和社会的高度重视。与传统通信技术相比,量子通信除具有超强抗干扰能力外且不需对传统信道进行借助;与此同时量子通信的密码被破译的可能性几乎没有,具有较强的保密性;另外,量子通信几乎不存在线路时延,传输速度很快。量子通信发展仅仅经历了20年左右,但其发展却十分迅猛,目前已经被很多国家和军方给予高度关注。
量子通信在国防和军事上具有广阔的应用前景,作为量子技术的最大特征,量子技术的安全性是传统加密通信所无可企及的。量子通信技术的超强保密性,能够有效保证己方军事密件和军事行动不被敌方破译及侦析,在国防和军事领域显示出无与伦比的魅力。另一方面,在破解复杂的加密算法上,也许现有计算机可能需要好几万年的时间,在现实中是完全无法接受且几乎没有实用价值的。但量子计算机却能在几分钟内将加密算法破解,如果未来这种技术被投入实用,传统的数学密码体制将处于危险之中,而量子通信技术则能能够抵御这种破解和威胁。
在民间通信领域量子通信技术的应用前景也同样广阔。中国科技大学在2009年对界上首个5节点的全通型量子通信网络进行组建后,使得实时语音量子保密通信被首次实现,城市范围的安全量子通信网络在这种“城域量子通信网络”基础上成为了现实。
三、总结