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光纤通信概论范文1
关键词：光纤通信;通信工程专业;教学方法
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）45-0082-02
光纤通信由于其具有频带宽、通信容量大、损耗低、中继距离长、抗电磁干扰等优点，已成为现在通信网的支柱。伴随着现在通信技术的发展，光纤通信深刻改变着现代人们的生活方式和生活内容。目前，光纤通信已经成为最主要的有线信道传输方式。光纤通信课程作为通信类、电子类专业开设的一门多学科交叉渗透的专业课，综合了材料、通信、光学和半导体光电子等众多学科内容，其具有内容覆盖面广、基础理论深、知识更新快等特点。而在光纤通信课程的教学过程中，由于其课程本身的特点，使得教与学的难度比较大。加之部分学生基础理论知识不足，使得学生对这门课程的很多概念理解不够，对该门课程的学习感到无从下手。因此，在开设光纤通信这门课程时，需要根据该课程的特点，合理安排课程内容，既抓住重点，又要更新相关知识点，跟上新技术的发展进程。针对光纤通信课程目前面临教与学双向的压力，对本课程的教学改革势在必行。作者通过结合自身教学实践，就当前光纤通信课程教学中存在的一些问题谈谈自己的看法，提出一些尝试性的改革方案，希望对光纤通信课程的教学改革提供帮助。
一、光纤通信教学过程中存在的主要问题
光纤通信课程是一门多学科交叉渗透的专业课，其内容综合了通信、光波导和半导体光电子等相关的理论知识。本课程对本科生的培养要求是：通过对光纤通信的基本原理、光端机、光无源器件以及光网络进行阐述和讲解，使学生掌握光纤通信的基本概念，熟悉光有源器件、光无源器件的工作原理、特性以及光纤通信网基本设计方法，了解光纤通信技术实际应用和最新研究进展。经研究表明目前各专业光纤通信课程在授课过程中，普遍存在一下几个方面的问题：
1.课程设置有一定缺陷。针对通信工程专业的学生，由于数学、物理基础相对薄弱，对课程的学习存在一定的难度。而且光纤通信课程本身与物理、材料、半导体光电子、光刻等技术知识联系密切，很多的知识点都是建立在大量理论物理和数学模型的基础上。如果学生对这些课程没有一定的涉猎，对一些基本器件，如半导体器件、光检测器等没有一定的物理概念的理解或者接触。那学生对光纤通信这门课程的学习将会比较困难。此外，对于通信、电子类专业，对于物理学科不重视，只学过普通物理的课程，导致学生对物理概念的理解以及物理模型的分析能力相对薄弱，造成学生在听课或学习时感觉内容过于抽象，对一些概念和公式理解很模糊，难以真正理解理论知识，往往知其然不知其所以然。
2.教学形式以及教学模式陈旧。光纤通信是一门应用十分广泛的应用学科。但是在目前的教学过程中，教师更多的照本宣科，按书上的内容进行每一章节的讲解，在不自觉中，学生就以为光纤通信就是一门理论课程和讲解器件原理的课程，而忘记了光纤通信课程的实际应用，导致学生更多地认为这是一门与物理、数学相关的课程，特别是对于光纤传导模式内容，学生更多的认为学习的重点是如何求解方程，而不是一门应用类的课程，导致学生认为本课程对于实践指导的意义不大。同时，教材的更新无法和光纤通信发展的实际情况吻合，造成教材的内容过于老化，使得学生对整门课程的学习感觉乏味、枯燥，无法提高对课程的学习兴趣。
3.教学内容设置有缺陷。光纤通信课程是一门交叉学科，涉及的内容很广泛。一般来讲，由于课程教学学时的限制，不可能把所有关于光纤通信的内容以及光纤器件全部囊括。这就导致在教学内容的选择方面存在一定的随意性和盲目性，教师往往根据自身对课程的理解来讲解，或完全依附于所选教材，导致教学的片面性、重点不突出。而对于学生来说，感觉课程的知识点过于零散和繁琐，没有连贯性。
4.教学方法不科学。由于光纤通信课程涉及内容广泛，信息量大，使得教师在授课时主要将注意力放在课堂讲授和板书上。学生在上课过程中的普遍反应是缺乏课堂活力，感觉课程比较枯燥。由于课堂讲授的理论性很强，使得学生不能将所学理论知识和实际应用结合起来，虽然学到了一些理论知识，但不知道这些知识用在何处、如何运用。另外，光纤通信的考试方法比较传统，无法全面涵盖课程的核心内容。
针对教学中出现的上述问题，本文针对教学中出现的上述问题进行了系统深入的研究，提出一个比较合理的课程设置方案，而且提出一个教学模式的改革方案。
二、光纤通信课程教学改革的探索
针对目前光纤通信课程教学过程中出现的问题，结合通信工程专业的学生以及光纤通信这门学科本身的特点，我们主要从优化课程设置、优化教学方法、科研促进课程深化改革以及改进考核体系这四个方面进行考虑，具体的讨论内容如下：
1.优化课程设置。光纤通信课程的应用范围非常广泛，很多专业都开设了光纤通信课程，但不同专业对光纤通信的要求是不一样的，同时各专业掌握的基础知识也差别很大。考虑到光纤通信对材料、物理、数学的要求相对较高，而光纤通信又是一门与通信息息相关的学科，因此学生在学习光纤通信课程之前，应具备一定程度的数学物理通讯基础，使得学生在学习光纤通信课程是有一定通信背景以及数理知识。此外，由于通信工程专业是一门实用性很强的专业，我们培养的学生应该从事通信、电子类的工作，因此也需要开设一些专业课程（如移动通信、现代通信网概论、光网络技术等）来强化光纤通信的运用。
2.优化教学方法，激发学习热情。光纤通信是一门交叉学科，涉及学科知识比较多。因此，教学方法的优化要从理论教学和实践教学两方面来考虑。
理论是学好一门课的基础，对学生充分掌握理解系统、器件本身的特性以及应用具有重要作用。对于学生反映比较难懂的理论，有计划地复习和补充一些前导知识进行理论铺垫。例如信息光学、高等数学、导波光学等知识都是本课程中要用到的重要理论。同时课堂内容的讲授要特别注重思路，对于难以理解的概念采用不同的分析方法，由浅入深，由宏观到微观，先通过介绍器件的理论模型架构，再用严格的理论分析推导，说明器件工作原理、特性以及应用。由于课时的限制，想要把所有的理论内容都讲深讲透是不切实际的。因此，根据专业需要在课堂讲授时，要抓住重点、突破难点，做到主次分明，以点盖面，每次课只讲一个重点内容。不需要所有内容都要面面俱到，在有限的时间内让学生获得最有价值、最重要的信息。在课堂教学中主要采用板书和多媒体相结合的授课方式。传统的板书教学模式使得教学内容框架清晰、重点突出，方便理解，学生有充分的时间整理笔记，思路清晰。其缺点是信息量小、形式古板，内容缺乏生动性和形象性。因此可适时、适当、适度地引入多媒体辅助教学，其优点是有利于提高教学质量和效果，增加上课的趣味性，而且能加快教学速度，减少教学难度，加深理解教材的深度。例如在课件中，插入一些图片、动画、影音等多媒体文件，除了可以帮助学生能够形象直观地理解专业知识、增强教学效果外，还可以增加上课的趣味性，活跃课堂气氛，提高学生学习的兴趣。
实践教学主要从课堂实践、课后团体实践等方面进行加强。通过课堂演示、课堂讨论，强化学习效果，激发学生的思考和探索。例如借助光学仿真软件，在课堂上直接演示光纤色散对光传输线路的影响，通过改变光纤长度来说明光纤色散对光信号传输特性的影响。另外开设实验课，可以借助光学模拟软件以及光纤通信实验设备来进行光纤连接以及光学传输系统特性的操作实验，加深学生对光纤通信系统的理解，提高学生学习的积极性，让学生知道所学知识有什么用，怎么用。
3科研促进课程的深化改革。光纤通信技术由于发展迅速快，专业知识更新快，新技术更新快，导致教材内容相对滞后。教材中现有的新技术主要包括光波分复用技术、光交换技术、光孤子技术和相干光通信、光接入网等，这些技术中有的已经相当的成熟，而且很多技术还在不断更新，同时很多新出现的技术还没有涉及到。为了让学生了解光纤通信技术发展的最近前沿，可以尝试将将最近的科技进展融入到教学方法和教学环节中，课堂上针对不同的教学内容引入最新的研究成果，一方面可以以丰富教学形式，加深学生对相关教学内容的理解，另一方面可以为学生打开一扇科研的窗口，充分发挥学生的创新能力，鼓励和引导探索式、研究式的学习，相应的以科研推动光纤通信精品课程建设。
4改革考核体系。闭卷考试一直是考察学生对所学知识的掌握程度的唯一方式。而这种方式往往易造成学生死记硬背，扼杀学生学习的主动性以及创造性。光纤通信课程的考核方式应当根据课程本身的特点以及教学要求加以重新设置，既要体现学生对基本知识的掌握能力，还要突出学生的实践能力与创新能力。因此在成绩考核方面应当包括基础知识考核、实践能力考核、创新能力考核等方面。基础知识考核可通过学生对每堂课课后习题作业的完成情况来考察;实践能力主要考核学生对光纤系统组建、光纤熔接、光纤损耗测量等实验情况的考察;创新能力考核可通过只提出对于光纤系统的总体要求（传输容量、带宽、响应度等），要求学生通过模拟软件以及试验箱进行相关的仿真实验，同时对仿真过程中出现的问题进行分析，提出改进问题的方法，解决问题。
光纤通信概论范文2
关键词：光纤；通信网络；现状；应用
光纤通信网络具有很多优点，比如通信容量大、保密性能优良、抗干扰能力强，节约投资成本，而且还便于施工与日常维护，当前，对光纤光缆的需求量越来越高，随着宽带提速、三网融合，各大运营商展开了大规模的网络建设，光纤的种类也随之变得越来越多，而且在今后的发展中，会有更加广阔的前景。
1 光纤通信网络概述
为了满足当前社会快速发展的需求，大容量长距离的输送成为了当前的发展趋势。如何让通信系统能够经济、安全、高效的运行是通信传输网络中最为关注的一个问题。现在各行各业中中有越来越多形式的信号传输方式接口。这就让光纤光缆中的传输复用保护信息技术得到了广泛应用。
1.1 光纤光缆的构成
光纤只是没有网上屏蔽层，与同轴电缆相似，中心是光传输的玻璃芯。多模光纤的直径与人的头发粗细大致相当，一般在25～50毫米左右，单模光纤为了让光纤保持在芯内，芯外包裹着一层折射率比芯低的玻璃封套，最外面是一层用来保护封套的一层薄塑料外套，直径一般在2～10毫米左右，光纤的外面有外壳保护纤芯，通常都被扎成束，通常是横截面积很小的双层同心圆柱，由石英玻璃制成，由于质地脆容易发生断裂，所以需要额外增加保护层。
1.2 通信网络的结构
一般通信网络主要由，各通信枢纽站、和调度所构成，同时各枢纽站与各通信展调度所之间构成局部的通信网。
2 当前存在的通信技术问题
2.1 线传输带宽小
当前通信的主干电路大部分为PDH 34MBPS数字微波电路，宽带明显感到不足，主干电路段内使用不够均匀，只有少数使用光纤电路与SDH 155MBPS数字微波电路。
2.2 网络接入系统薄弱
在当前的通信网中，主要以交换和话音传输为主，用户的介入系统对高速数据信号的传输不利，大部分为一般的铜线缆。
2.3 制式落后，干线设备老化
设备的运行因为通信设备元件老化而不够稳定，设备的运行质量难以保证。此外，过于老化的制式难以适应通信新技术的发展，导致通信电路缺乏灵活应用。
2.4 通信网络结构薄弱
目前，全国很多企业通信系统难以构成电路的迂回，网络的互连性相对较差，自愈环也就更说不上了，网络结构基本上都是星形结构与树形结构，或者是两者的结合结构。
2.5 电路的利用率较低
PDH制式由于必须要经过逐级分解和复接，这就造成了上下话路的不灵活和不方便，导致浪费了电路。
2.6 不健全的网络管理系统
当前，在通信网络中，还没有真正实现网络管理系统，难以形成完整的通信网络管理，只能是信道机与ADM、PCM的个子管理系统。
3 在通信网络中的应用
光缆需要能够容纳更多的波长、便于安装维护、能够提供更宽的带宽、更长的使用寿命和更高的传送速率等，这是新一代全光网络的要求。新的光缆材料近年来不断出现，出现了生态光缆、潜水光缆、全介质自承式光缆、全干式光缆、骨架光缆及海底光缆，改进了光缆的性能，在结构上这些光缆都作出了一定的改进，适应了不同的要求与不同的场合。保证了大容量高速率的光缆传输和网络的可靠性，以及在不中断通信的状态下进行光缆维护等。接下来，我们简单对用于接入网建设的两种光缆进行介绍。
3.1 光电复合缆
在光传输网络的构建过程中由于需要经常同时架设传输电缆与光缆，人们因此设计出了各种各样的光电复合缆，用来组建各种光传输的接入网，用来实现数据、电力、电话以及电视等方面的网络融合。例如：用于移动通信基站光纤拉远架设的光电复合缆以及用于电力网络的OPLC光纤复合低压电缆等，重量轻、外径小、占用空间小是它们的共同特点。具有网络建设费用低、同时提供多种传输手段、网络可管理性能强、客户采购成本低、避免二次布线节约成本、施工方便、与设备的适应性高等优点。
3.2 用于FTTH网络的蝶形入户光缆
目前，国内宽带运营商的主要发展目标就是FTTH，用户所引入的蝶形光缆中含有1-4根二氧化硅有涂覆层系光纤，其类别主要为G.657。两用的室内外蝶形光缆套以内的所有间隙具有有效的阻水措施，有良好的抗渗水能力，该光缆的设计具有连续敷设便利性和较高的可靠性，目前的市场需求量正在逐步增大。
4 光纤技术的未来发展方向
4.1 保障技术支持
IP over DWDM是宽带交换技术的目标模式。但是，要想实现技术上的平滑过度，结合通信系统的特点，那么IP OVER /ATM over /SDH over Optical则是较为合适的过度模式。现代电信网转向高速信息网的一种比较好的方案就是ATM与IP技术的结合。借助于MPLS技术融合ATM与IP技术，综合了IP的易扩充、用户应用方便、简单灵活、统一性等特点，以及ATM容量大、可扩展性好、速度快、高保证的QOS、多业务支持能力强等优点，达到了互补的目的。
4.2 建立内部市场
企业通信网络在电信市场的开放过程中，应该在立足于企业自身系统的基础上。首先要建立内部市场，应该构建一个综合业务传输平台与信息网络体系，其要保证能够适应各种业务需要的宽带综合、安全可靠、高速以及智能等。同时还要构建综合业务传输平台服务与整个体系的维护监控、网管、行之有效以及软硬件支撑服务体系的科学管理制度。建立服务于经营机制，以电信运营的市场规律与发展规律，理顺产出和投入的关系，规范服务的行为，为全面走向市场积累经验，奠定基础。利用企业自身的发展优势，构建企业内部的宽带接入网络与信息高速公路是我们当前工作中的重点内容，我们要以此为基础，加快支撑网及加快业务网的建设与开发，进一步提高竞争能力与服务水平。
4.3 提高人员素质
推动企业不断进步的动力就是科学技术，当前人才的竞争是企业竞争的关键，必须要加强对经营人才以及专业人才的培养力度，这样才能让企业在竞争当中立于不败之地，我们要通过不同的渠道招纳人才，打造一支善管理、懂技术、会经营的队伍，此外，为了更好地开拓电信市场和适应现代通信技术的发展，我们还要积极提高为企业通信服务的整体质量。
4.4 加强新材料的开发和利用
随着社会的不断发展，以及科学技术水平的不断进步，许多新型光纤通信材料的发明，对于光纤通信技术的发展来说具有非常积极的作用。因此，我们应该积极引进先进的通信材料，以提高光纤通信技术的发展，提高稳定性和传输速度。同时，还应该注重对光纤的创新和研发，虽然企业光纤通信技术已获得很大的突破和发展，但仍然无法满足现代居民的生活需求，光纤通信技术无法同网络技术的普及速度相同步，因此，企业一定要加大资金投入，引进先进技术人才，加强光纤通信技术的开发工作。
5 总结
当前光纤通信的应用范围随着不断出现的光纤光缆新技术进一步被扩大。光纤通信的发展是器件、光纤、系统之间的促进结果，光纤技术的发展则需要制造工艺、材料等多方面的支持，为了满足新的通信系统的需要，要开发不同种类的通信光纤以服务不同的网络层次，因此，相关的研发人员应该不断努力开发新产品。
参考文献：
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[2]夏坚. 浅析现代光纤通信传输技术的应用[J]. 信息通信.2011，（4）
光纤通信概论范文3
【关键词】无线通信；微波通信；激光通信
一、无线通信概述
1895年，意大利的G·马可尼利用电火花产生的电磁波先后在9m、975m和3000m的地方收到电报信号，由此开辟了无线通信的先河。经过一个多世纪的发展，无线通信从理论到技术到系统发生了巨大变化，在当前信息化时代的建设中扮演着越来越重要的角色。
无线通信是指利用电磁波的辐射及传播，通过空间传送信息的通信方式。无线通信较有线通信的优点在于其通信不受时间、地点的限制，具有高度的机动性和灵活性，架设时间段且方便，可适用于各种场合，尤其在自然灾害以及山区等不易铺设有线通信线路的地方使用更加方便，可靠性高。因此无线通信从一开始就受到广泛关注且迅猛发展。
无线通信起初使用的频率较低，频率范围较窄，波段主要限于长波和中波。随着技术的不断发展进步，频率的使用范围越来越宽。目前，无线通信按使用的频率进行划分可以划分为：极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波以及微波通信。此外由于激光具有方向性，相干性以及单色性好等特点，且光波也是一种电磁波，因此，激光通信也属于无线通信的范畴。
二、无线通信的发展
在无线通信的初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。到20世纪20年代初人们发现了短波并将其应用于通信中，短波通信在20世纪60年代卫星通信兴起前一直是远程的国际通信的重要手段。
在众多的无线通信中，微波通信传输性能稳定，频率高带宽宽，因此其通信容量较大，可传送综合业务信息。此外由于微波波长较其它长波的波长短，因此同尺寸的微波天线可以获得更高的增益。相对于其它波段微波通信系统建设速度陕，灵活性更高。因此，微波通信自上世纪40年代产生时就成为了长距离大容量的地面干线无线通信的重要手段。微波通信在此之后备受关注并得到了迅速的发展。
微波是频率在300MHz-300GHz之间，波长通常为1m-1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电磁波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是视线距离内的直线传播，称为视距传播。微波与短波相比传播稳定，但其传播受大气折射和地面反射的影响。此外，对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用，利用这种散射作用可以实现微波的超视距传播。
微波通信是指用微波作为载波来载送信息的通信方式。微波通信采用中继传输。微波通信按其传送信号可分为模拟微波通信和数字微波通信。
起初模拟微波通信传输容量可达2700路，也可同时传输高质量彩色电视信号。由于数字微波通信有诸多优点，之后逐步进入中容量乃至大容量的数字微波传输。上世纪80年代中期以来，随着自适应衰落对抗技术以及高状态调制与检测技术的发展，使数字微波通信产生了革命性的变化。特别是高速多状态自适应编码调制解调技术与信号处理及信号检测技术的发展，使得数字微波通信技术在卫星通信、移动通信、全数字高清电视传输、通用高速有线/无线接入的信号设计及信号处理等诸多领域发挥着重要的作用。目前，数字微波通信和光纤通信、卫星通信并称现代通信传输三大支柱。数字微波通信作为微波通信的主流快速的发展并拥有良好的前景。
但微波通信也存在着一些缺点，例如其传输应具备视距传输条件，两站之间传输距离不是很远（一般不超过50km），另外频率必须通过申请，通信容量不能做到很大，因此人们在追求另外一种通信容量更大的无线通信方式——激光通信。
三、一种很有前途的无线通信方式——激光通信
纵观通信发展史，从明线到中短波到同轴电缆再到微波、卫星通信以及光纤通信，有线、无线不断交错发展，实质上是带宽资源的不断开发以及扩展利用的过程。由于激光频率更高带宽更宽，无疑使激光通信成为人们继微波通信后作为无线接入手段的又一焦点。
激光通信是指应用具有方向性和单色性好的激光作为载波来传输信息的通信方式。激光通信是实现全球高速、实时通信的有效手段，具有很大的民用和军事应用潜力。激光通信按应用环境来分可分为大气激光通信和自由空间激光通信。按接收体制可以分为直接探测的激光通信和相干探测的激光通信。相干探测体制较直接探测具有灵敏度高，中继距离长，频率选择性好，通信容量大，可实现多种调制方式等优点。
随着高性能激光器以及光电探测器的研制开发以及光通信技术的发展，激光通信作为新兴的宽带无线接入方式受到人们广泛的关注。它能有效的解决通信容量瓶颈问题，具有广阔的应用前景。
激光通信具有以下优点：
1、良好的安全保密性
由于激光的高指向性使它的发射光束发散角很小，方向性好，使得其具有截获困难因而具有极高的保密性。
2、设备尺寸小
由于激光波长短，因此在同样功能情况下，光学收发天线的尺寸要比微波通信的天线尺寸要小的多，同时其具有功耗小、体积小、重量轻等优点。
3、架设迅速
激光通信设备体积小，重量轻，使得通信架设组网速度快，只需在通信节点上安装设备，适合作为故障应急通信链路以及通信干线无法到达的区域的通信。
4、具有极高的通信容量
理论上用激光作为载波通信，一束光可以同时传输100亿路通话信路，目前实际做到可同时传送几千至几万路通话信路。
5、无需频率许可证
激光通信频率工作在350THz以上，设备间无射频信号干扰，所以目前无需申请使用许可证。
基于以上优点，激光通信受到各国的广泛关注，投入了大量人力、财力和物力。研制出了不少的通信产品。
四、无线通信的展望
为了满足人们对通信多样化的需求，未来的通信网将向数字化、综合化、宽带化、智能化以及个人化的方向发展。未来通信也必将是以光纤通信为主干网，无线通信为补充的通信网格局。无线通信必将发挥其可移动，灵活性高，稳定性好的巨大优势，实现对未来通信网的无缝覆盖。此外，可以预见，激光通信的诸多优点使得其作为下一代无线通信发展的方向有着巨大的发展空间和诱人的发展前景。
参考文献
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光纤通信概论范文4
【关键词】 物联网 智能电网 应用
一、智能电网与物联网
应用物联网技术，智能电网将传统电网、用电用户及用电设备等覆盖，形成一个完整的巨大的网络，为实现节能减排、电网信息化、自动化、互动化提供技术支撑，也为电网运行和服务质量的提高提供技术保障，进而促进及推动电力工业的发展和转型。
二、物联网在智能电网中的应用
从结构上来看，物联网具有三层体系结构，包括感知层、网络层和应用层。感知层主要包括感知控制层和通信子层。在这层，主要实现的是利用感知元器件将电网各个环节的信息采集回来，并通过通信子层传送到物联网的第二层，即网络层。网络层包括了核心网络。在智能电网中，电信息具有较高要求的安全性和可靠性特点，需要系统在实时情况下完成对电网的控制和传输。因此智能电网的网络层实现的难度较大。在应用层上，通过先进的计算机信息处理技术，对智能电网进行决策、控制和服务。
物联网在智能电网中，覆盖其6大环节。在每个环节中，都占据着重要的作用。（1）发电环节中，可以对发电常规机组的状态进行监测，掌握其运行达到精准化水平。对通过水力进行发电的，同样也可以监测坝体的压力承受情况，规避风险。其他发电方式下，同样能够利用专用的传感设备将第一时间的状态采集回来。（2）配电和输电环节中，在塔杆、输电线路上部署各种传感器，同样可以实现目标的识别、分类及有效的区域定位，提高这些输电设备的维护水平。（3）变电环节中，对输变电设备的气象环境、图像视频、导线震动幅度等信息进行监测，部分电信息与电网信息融合时，进行精确的分析，对消除线路的及设备的缺陷提供技术保障，提高电网的运行水平。（4）用电环节中，则能及时获知用户的需求，帮助实现用电的双向交互，为智能家居、家庭的能效管理及其他用电设备，提供可靠的供电和高用电效率，并为节能减排提供技术性的保障。（5）在调度环节中，可以监测电力设备的全景状态图，精确科学的评估设备的状态及其寿命，为降低成本提供决策，从而提高电网的运行水平和管理水平。
三、智能电网的支撑技术
智能电网在物联网的支撑下，可以得到迅速的发展，其主要的支撑技术有以下一些：（1）通信技术。智能电网的通信要求实时及高效。目前常见的通信技术有光纤通信、无线通信、组网、公网通信及电力线载波通信。由于各自特点的不同，目前在智能电网中，电力线载波通信具有一定的优势。（2）智能电表。在用电环节中，智能电表是一个关键的部分，同时，也是组建智能家居系统的前提。应用智能电表可以上实现远程自动化抄表，用电量的自动计算机用电的自动管理。智能电表在家庭中的应用随着设备的改进及推广，会更加适合家庭用电设备的。智能电表同时也是实现节能减排的一个有效管理方式。（3）智能终端设备。用电信息的智能化主要体现在利用智能采集系统将包括用电信息、报警信息、用电模式等信息在内传送到用户终端设备上。用户通过终端信息可以规划用电，管理自己的用电，同时也可以与电力企业进行交流互动，从而优化管理。（4）智能采集。智能采集系统主要实现对用户用电信息进行实时采集，同时完成在线诊断用电的功能。对采集回来的信息，电力管理部门可以进行分析和决策，对超出界限的用电进行管理，对不合格设备的使用进行限制。智能采集系统有利于用电管理的实时决策。
四、结束语
本文简单从物联网和智能电网出发，阐述了物联网在智能电网中应用的特点及应用的支撑技术，目的在于基本了解和熟悉物联网和智能电网的应用，也简单分析智能电网的关键技术的特点及功能。
参 考 文 献
[1] 刘立杰 ，吴福保. 微电网技术在中国的研究现状和应用前景[J] . 农村电气化，2010（6）
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光纤通信概论范文5
关键词：通信技术；轨道交通；应用；系统；
引言
随着我国国民经济持续稳定向前发展，工业化进程加快，致使我国城市化速度不断加速，城市规模急剧扩张，人口飞速增加。居民出行频繁导致客运需求急剧增长。发展城市轨道交通不仅能有效改善城市的交通环境，而且还有助于城市建设和经济的发展。为了保证建成后的轨一道交通能安全.高效的运营，就必须建立可靠的.易扩充的.独立的通信网，传输和处理轨道交通运营所需的各种信息。
1.我国城市轨道交通通信技术现状分析
为实现城市轨道交通列车运行的安全.可靠.准点.高密度和高效率，列车运营的集中统一指挥.行车调度自动化和列车运行自动化，城市轨道交通系统必须配合专用的.完整的.独立的通信系统。城市轨道交通专用通信系统，根据目前在国内9个城市建设中的情况汇总按其功能来分为：
1.供一般公务联系用的自动电话通信子系统；
2.直接指挥列车运行的专用通信子系统；
3.向乘客报告列车运行信息的广播显示子系统；
4.用于监视车站各部位.车流情况及列车停靠.车门开闭和启动状况的闭路电视子系统；
5.用以传送文件和数据传真及数据通信子系统；
6.为通信.信号.电力等专业的设备提供统一的定时信号和时间信息的时钟子系统；
7.为通信系统提供可靠.稳定的通信电源和接地子系统；
8.可实现公司本身的运营管理，内部各种信息快速传递，收集.处理以及资源共享的运营信息管理子系统；
9.为乘客提供服务的自动预售票子系统系统；
10.能将指挥中心内所有话音.数据视频设备的布线综合在一起的综合布线子；
11.为监视车站及区间隧道的灾害而设置的防灾报警子系统(FAS)；
12.为解决列车调度.人员管理.设备维修以及和公安.消防建立专线联系而设置的无线通信子系统；
2.城市轨道交通通信系统关键技术分析
2．1通信系统传输框架设计
传输系统组成2.SG的MSTP保护环路，为各个车站与控制中心之间，以及各个车站之间提供了2M业务与10M/1OOM业务的总线型或点对点的传输通道。各个子系统利用这些传输通道，将车站设备与中心设备连接在一起，实现系统的整体功能。
1)公务电话系统各个车站的模拟和数字电话业务通过远端模块连接到控制中心的中心交换机上进行交换后实现公务电话互通，同时中心交招中l通过与市话中继连接，实现公务电话的外线业务。2)专用电话系统实现了控制中心与车站的语音调度通信功能可以由中心的各类调度台直接向各站发起调度指令。3)视频监控系统形成了车站控制中心的二级控制网络，可以从车站或控制中心公安控制中心的控制键盘对车站的某一路监控图像发起调用，将其传送到控制中心的综合显示屏或车站的车控室内的监视器显示。4)广播系统也实现了中心和车站的二级控制，可以从车站或控制中心的广播控制台发起紧急广播，同时广播系统根据中心接收到的ATS指令解析得到车辆运营信息，在车站发起车辆到站/离站预告的自动广播。5)时钟系统通过中心的一级母钟对各车站的二级母钟进行同步，同时实时向各子系统提供时钟同步信号。各车站的二级母钟对车站中的各个的子钟进行同步，供乘客正确掌握时间信息。
2．2通信接口的设计
由以上各章节的分析可知，传输系统是轨道交通通信系统的骨干网，既要考虑通信发展的方向，又要考虑轨道交通的安全，还要考虑轨道交通通信业务的多样性.复杂性而对通信系统业务接口的要求，因此传输系统选用IPoverSDH和综合业务接入相结合是最佳选择。SDH是目前传输网络较好的选择，其优点是:探佳，成熟，可用性.可命性.通用性好，灵活;但它也有缺点:点对多点或多点对点的传输以及图像信号的传输不理想。IP的技术正好弥补SDH的缺点，IP的缺点也正好由SDH完成，因而IPoverSD日是目前解决轨道交通通信系统传输骨干网的最佳选择。由轨道交通通信传输系统的设计可以知道，在车站的以太网承载6种相对独立的业务:SCADA业务:BAS, OA业务;乘客导乘.录像回放.广播音频下载.电源监控及专用电话预留业务;AFC业务;公安业务;调度监视业务，在控制中心即要接收处理各站点的业务，同时还要能控制整个网络，因此网管在控制中心必不可少。SDH传输网是由一些SDH网络单元组成的，在光纤.微波或卫星上进行同步信息传送，融复接.传输.交换功能于一体，由统一网络管理操作的综合信息网。可实现网络有效管理.动态网络维护.对业务性能监视等功能能有效她提高网络资源的利用率，能满足轨道交通传输网的信息传输和交换的要求，因此设计基于IPoverSDH接口实现的网络，能够在很大程度上满足城市轨道交通通信系统的技术要求。
在具体的实现上，采用了!PoverSDH来传输多种业务，在每个车站和停车场作为信息采集节点，通过以太网接入以及PCM设备接入方式将本站点的信息通过SDH传输通道送至控制中心和其他中心，在控制中心将采用统一的网管来管理整个网络是目前最佳的选择。在轨道交通的业务中，除了由IP解决的业务外，还有很多传统的和非传统的实时性强的业务，这些业务的接入采用目前先进的综合业务，接入是最佳选择。
对于综合业务的接入，通过选用合理的通信设备，利用标准的2M传输通道(G.703标准)，采用PCM30/32制式，直接提供语音.数据等多种用户接口。组网灵活，可组成点对点.链路.环型等网络。具有64K交叉能力，沿途上下电路无阻塞，在沿线可根据用户需要自由上下电路。双电源供电，使系统安全系数更大。设备模块化设计，可靠性高，扩容方便，节省投资。
3.轨道交通中通信技术应用
(一)城市轨道交通通信技术应用功能
通信应具有高可靠性，以保证列车的安全运行。通信应保证运营管理的高效率，确保行车调度指挥.运营管理以及为旅客的各种服务能够高效率地进行，因此国外在城市轨道交通中都采用了各种先进的通信技术，增大通信容量等，以保证信息的传输.存储.处理能高效率地进行。通信和信号系统紧密结合，形成一个高级自动化的通信.指挥.控制和信息系统。
通信与计算机和计算机网相结合，形成一个现代化的运营.管理.服务系统。通信应完成多种信息的传输和提供多种通信服务，除了电话语音信息的传输外，还有数据.图象.监控信号 的传输与处理.综合业务数字通信网(ISDN)等。多种通信方式结合形成统一的轨道交通通信网。除了站间和地区的有线电话和数据通信网外，与运行中的列车实现通信联系，应用无线通信技术，卫星通信和移动通信，室内无线通信等与光纤通信.程控交换等相结合，形成一个多种方式和手段的通信网，它将大大提高通信的可靠性，充分发挥通信保证行车安全和提高运输效率的作用。
(二)通信的技术类别：
按照通信的技术类别可划分成：
1）语音通信——主要传输人的语音信号
2）控制信号通信——主要传送各种控制信号
3）数据通信——主要传送各种信息系统的数据信号
4）图像通信——主要传送传真图像信号
5）运输调度通信——主要是控制中心调度和各站调度之间的通信联系
(三)轨道交通对通信的使用要求
按照城市轨道交通对通信的使用要求可分成三类：
1.有关行车安全与提高效率的通信系统
1)列车自动控制(ATC)用的通信‘
2)变电所遥控(OSC)用的通信
3)风速雨量监视用的通信
4)沿线电话
5)列车运转调度电话
6)列车集中控制(CTC)用的通信
7)传真电话
8)防护无线电话
9)站内无线电话
10)站间行车专用电话
2.为旅客服务的通信系统
1)预售通信
2)站内旅客向导通信
3)客运调度电话
4)列车公用电话
5)值班电报
3.设备维修及运营管理用的通信系统
1)移动无线电话
2)无线呼叫
3)直通专用电话
4)沿线电话
5)传真电报
从上述城市轨道交通应用的通信技术概况可以看出，它是一个种类繁多技术先进的系统，包含了各种通信方式和手段，没有这样一个现代化的通信系统实现列车的安全.可靠运行是难于想象的。
结束语
城市轨道交通中的各种各样的运用状况，推动着通信技术的发展，通信技术要开发各种各样的接口来满足城市轨道交通的实际使用。为了确保城市轨道交通列车运行的安全.可靠.准点.高密度和高效率，实现列车运营的集中统一指挥，城市轨道交通系统必须配备专用的.完整的.独立的通信系统。
参考文献
1.上海大型市政工程设计与施工丛书《轨道交通明珠线一期工程》上海科学技术出版社2010．8第一版
2.城市轨道交通研究《城市轨道交通研究》杂志社2011第六版
3.吴论麒主编城市轨道交通信号与通信系统北京中国铁道出版社2009-lO
4.钱仲侯主编高速铁路概论.北京：中国铁道出版社，2010—12
光纤通信概论范文6
新版的本科专业目录仍然按照学科门类、专业类和专业三个层次进行划分，学科门类由原来的11个增加到12个，新增加艺术学门类；专业类由原来的73个增加到92个；专业由原来的635种调减到506种。面对如此多的专业，你准备报考哪个呢？如果你仔细看了新版的本科专业目录，你会发现，其中有些专业闻所未闻，有些专业的名称则甚至可以说是晦涩难懂，有点让人摸不着头脑。下面就让我们一起来解读几个这样的专业吧！
什么是物联网？有些同学可能听说过，有些同学可能多少了解一点，但估计很多同学都不知道物联网是什么东西，有什么用。要了解物联网工程专业，我们首先得弄明白什么是物联网。
通俗地来说，物联网就是通过各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等，把所有物品与互联网结合起来，实现智能化识别和管理。物联网是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展。目前，物联网被正式列为我们国家重点发展的战略性新兴产业之一。
2010年初，教育部下达了高校设置物联网工程专业申报通知，众多高校争相申报。物联网产业具有产业链长、涉及多个产业群的特点，其应用范围几乎覆盖了各行各业。据测算，物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上，而物联网工程技术领域需要的人才每年也将达百万。
物联网工程专业涉及广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测和情报搜集等多个领域。
培养目标
物联网工程专业培养能够系统地掌握物联网的相关理论、方法和技能，具备通信技术、网络技术、传感技术等信息领域宽广的专业知识的高级工程技术人才。
专业课程
电工电子技术、射频识别与传感技术、单片机技术、嵌入式技术、综合布线、通信工程制图、通信原理、通信网络基础、光纤通信、无线局域网技术、信息网络管理、智能楼宇系统、物联网技术、物联网应用与物联网工程等。
就业方向
面向物联网行业，物联网工程专业毕业生可从事物联网的通信架构、网络协议、信息安全等的设计、开发、管理与维护。主要面向岗位包括：物联网系统设计架构师、物联网系统管理员、网络应用系统管理员、物联网应用系统开发工程师等核心职业岗位以及物联网设备技术支持与营销等相关职业岗位。
学校推荐
根据2012-2013年中国大学本科教育分专业排行榜所提供的信息，物联网工程专业排名前八位的大学为：哈尔滨工业大学、江南大学、西北工业大学、重庆邮电大学、吉林大学、中南大学、华中科技大学、西安理工大学。
电气工程及其自动化这个专业确实不像有些专业一听就知道是干什么的，比方说通信工程、计算机软件技术、新型材料等等。
电气工程及其自动化涉及电力电子技术、计算机技术、电机电器技术、网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科，其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合。
电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门学科，由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。它已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
培养目标
该专业培养具有工程技术基础知识和相应的电气工程专业知识，受过电工电子、系统控制及计算机技术方面的基本训练，具有解决电气工程技术分析与控制问题基本能力的高级工程技术人才。
学科特点
学习本专业将受到电工电子、信息控制及计算机技术方面的训练。主要学习课程有电工技术、电子技术、控制理论、信息处理、系统工程、自动检测与仪表、计算机与应用和网络技术等方面的基本理论和基本知识。会受到良好的工程试验基础训练，还有大量上机实习等实际锻炼的机会。将在控制与生产自动化、自动控制与自动化软件应用方面获得系统分析、设计、开发与研究的基本能力。
报考提示
电气工程及其自动化专业对广大考生有很强的吸引力，属于热门专业，高考录取分数线往往要比其他专业高许多，造成这一情况的主要原因有：①就业容易，工作环境好，收入高；②该专业方向有着非常好的发展前景，研究成果较容易向现实产品转换，而且效益相当可观。但是鉴于国内现在的形式，考生在报考该专业的时候应该注意以下两点：
（1）充分考虑自己的兴趣。也许自己本来并不对该专业感兴趣，但是许多人都说好，于是自己就“感兴趣”了。这对以后的发展是很不利的，毕竟兴趣是最好的老师。
（2）衡量自己的综合素质。电气工程及自动化专业需要具有扎实的数学、物理基础，及较强的外语综合能力，为今后能够掌握并且灵活运用专业知识做准备。
就业前景
由于本专业研究范围广，应用前景好，毕业生的专业素养相对较高，因此就业形势非常好。通常情况下，学生毕业后可以选择质量技术监督部门、研究所、工矿企业等，也可以是一些外资、私营企业。如果毕业生能力足够强，又在学习期间积累了比较好的研究成果，完全可以自己创业，闯出一片属于自己的天地。需要指出的是，由于国外在该专业方向的研究要领先于我们，因此若想要有进一步的发展，出国深造是一个不错的选择。
高校排名
电气工程及其自动化专业综合实力排名：
1. 清华大学。有相关院士2人（卢强、韩英铎），国家重点实验室1个，电气工程国家一级重点学科，国家二级重点学科4个（电机、电力系统、电工和高电压）。各方面都是强项，国内顶尖。
2. 西安交通大学。有相关院士2人（邱爱慈、王锡凡），国家重点实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科3个（电机与电器、高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化）。强在高压和系统，科研实力仅次于清华。
3. 华中科技大学。有相关院士3人（樊明武、潘垣、程时杰），国家重大科学装置1个，国家重点实验室1个，国家专业实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科4个（电机、电力系统、电力电子、电工）。电力电子和电机是强项，师资雄厚，近年来科研平台建设有了建设性发展，且院士最多。
4. 重庆大学。有相关院士1人（杨士中），国际电气工程师协会院士1人（李文沅），国家重点实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科3个（高电压、电工理论与新技术、建筑电气）。高压是强项，业内很有名，此外电工理论与新技术以及建筑电气实力都很强劲。
5. 浙江大学。有相关院士1人（韩祯祥），国家专业实验室1个，电气工程国家一级重点学科、国家二级重点学科2个（电力系统和电力电子）。
你知道什么是非织造材料么？非织造技术又是什么技术呢？非织造材料与工程专业是个什么样的专业啊？
先来看一下国家标准的非织造材料的定义：定向或随机排列的纤维通过摩擦、抱合或粘结或这些方法的组合而相互结合制成的片状物、纤网或絮垫（不包括纸、机织物、针织物、簇绒织物、带有缝编纱线的缝编织物以及湿法缩绒的毡制品）。这个定义还是让人有点不知所云。如果告诉你，非织造材料又称非织造布、非织布、非织造织物、无纺织物或无纺布，是不是有点明白了？
非织造技术是一门源于纺织，但又超越纺织的材料加工技术。它结合了纺织、造纸、皮革和塑料四大柔性材料加工技术，并充分结合和运用了诸多现代高新技术，如计算机控制、信息技术、高压射流、等离子体、红外、激光技术等。非织造技术正在成为提供新型纤维状材料的一种必不可少的重要手段，是新兴的材料工业分支。无论在航天技术、环保治理、农业技术、医用保健，还是人们的日常生活等许多领域，非织造新材料都已成为一种愈来愈广泛的重要产品。非织造产业被誉为纺织工业中的“朝阳工业”。
非织造材料与工程专业是一个多学科交叉且实践性较强的专业。在专业教学中重视理论基础，强化实践环节，立足产品开发，注重能力培养，强调创新意识。
培养目标
具有扎实纺织及材料科学方面基础知识和能力，适应现代新材料迅速发展趋势，能在非织造材料与产品制造领域从事科学研究、技术开发、工艺和装备设计、环境保护、国内外贸易、产品设计、新产品研制、工程应用及营销与管理等工作。
培养要求
本专业旨在培养具有扎实纺织及材料科学方面基础知识和能力，适应现代新材料迅速发展趋势，能在非织造材料与产品制造领域从事科学研究、技术开发、工艺和装备设计、环境保护、国内外贸易、产品设计、新产品研制、工程应用及营销与管理等工作的社会急需的复合型高级专门人才。
主干学科
非织造材料与工程学、非织造布学、非织造学、非织造布后整理、非织造产品开发、非织造产品与应用、非织造工程设计、非织造产品质量与检测、高分子物理与化学、功能纤维及其应用、复合材料、纺织材料学等。
就业方向
本专业毕业生可从事非织造材料与工程领域内的产品开发、工艺设计、设备设计与生产、生产技术管理、经营与贸易和质量检验等工作，也可就业于国内外纺织贸易、外资企业、政府部门、商检与海关、国有及私营企业、科研院所等。也可在“纺织工程”“纺织材料与纺织品设计”和“材料学”等学科继续读研深造。
学校推荐
东华大学、苏州大学、天津工业大学、西安工程大学、南通大学、武汉纺织大学。
从字面上来看，生物信息学是将信息科学应用于生物学。生物信息学广义的概念是指应用信息科学研究生物体系和生物过程中信息的存贮、信息的内涵和信息的传递，研究和分析生物体细胞、组织、器官的生理、病理、药理过程中的各种生物信息，或者说是生命科学中的信息科学。生物信息学狭义的概念是指应用信息科学的理论、方法和技术，管理、分析和利用生物分子数据。一般提到的生物信息学是指这个狭义的概念，更准确地说，应该是分子生物信息。
生物信息学利用应用数学、信息学、统计学和计算机科学的方法研究生物学的问题。目前的生物信息学基本上只是分子生物学与信息技术（尤其是互联网技术）的结合体。生物信息学的研究材料和结果就是各种各样的生物学数据，其研究工具是计算机，研究方法包括对生物学数据的搜索（收集和筛选）、处理（编辑、整理、管理和显示）及利用（计算、模拟）。目前主要的研究方向有：序列比对、基因识别、基因重组、蛋白质结构预测、基因表达、蛋白质反应的预测，以及建立进化模型。
培养目标
本专业培养德、智、体全面发展的，具有生物科学的基础知识，系统地掌握信息科学的基本理论、基本知识及基本技能，具备生物信息学方面的应用及研发能力。能在生物、信息、计算机、医药、医疗仪器等行业的企业、事业和行政管理部门从事应用研究、技术开发、教学及生产管理等方面的工作的复合型高级专门人才。
培养要求
学生主要学习生物信息学的基本理论和方法，受到相关科学实验和科学思维的基本训练，具有较好的分子生物学、计算机科学与技术、数学和统计学素养，具备生物信息的收集、分析、挖掘、利用等方面的基本能力，具有较好的业务素质。
主要课程
基础生物学、生物化学、分子生物学、解剖生理学、生物统计学、生物医学工程概论、生物信息学算法与实践、数据库与数据仓库技术、医学成像技术、数字图像处理、数字信号处理、医院信息管理、基因组信息学、蛋白质组信息学、计算机辅助药物分子设计、生物医学信息处理等。
就业前景
生命科学与信息科学是目前发展最为迅速的两大领域，作为这两大学科交叉的产物之一，生物信息学同样发展迅速，并在基因组学研究中发挥巨大的作用。国外一直非常重视生物信息学的发展，各种专业研究机构和公司很多，生物科技公司和制药工业内部的生物信息学部门的数量也与日俱增。由于对生物信息学的人才需求迅猛，发达国家也面临着供不应求、人才匮乏的局面。
专业展望
生物信息学积极倡导的全球范围的资源共享将对整个人类社会的发展产生深远影响，其研究领域和应用范围也将得到进一步拓展。生物信息学不仅具有重要的学术价值，还具有很大的商业价值，有着广阔的发展前景。随着后基因组时代的到来，生物信息学将发挥越来越不可替代的作用，将为生物医学、生物工程、农学、遗传学、制药和高科技产业提供巨大的推动力。可以毫不夸张地说，生物信息学将是21世纪生物科学发展的核心领域。
