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现代数字通信范文1
关键词:通信,电子战,技术
电子战主要包括:即电子支援措施(ESM)、电子对抗措施(ECM)、电子反对抗措施,通信对抗措施既是电子对抗的重要组成部分,又是通信的伴生物,它的主要任务是:截收,检测、测向定位和识别敌方的通信信号,进而采取通信干扰措施,达到阻止破坏或削弱敌人C41系统,同时又要保护己方通信畅通是双方在通信领域内为争夺制电磁权而展开的电子对抗,专家认为:未来战争,交战双方谁赢得了制电磁权,谁就赢得战争的主动权,乃至整个战争。
一、现代通信对抗的特点
通信对抗经过几十年的发展,进入当今的信息时代,已发生了深刻的变化,注入了很多新的内容。主要表现为:
1、通信对抗技术与通信技术同步发展,并且两者出现了交叉与交融
通信方式从单网台工作向综合多网台发展时,通信对抗也迅速从单部干扰机作战转向系统对抗。新的通信方式跳频、扩频通信一出现,则多种干扰样式,跳频、扩频通信干扰也立即跟上。当C41作为一种系统开始成为现代战场体系的核心,世界各国对于C4CM(C41对抗措施)的研究很快成为热门课题。通信对抗技术的向前发展,又推动了通信方式的不断更新。
――如今,对于研究通信技术一方,希望利用通信抗干扰原理,在确保已方通信的同时,向敌方实施干扰;对于研究通信对抗一方,也希望在向对方施放干扰时,能将已方的通信信息调制在干扰载波上发射出去。这样,既能保护已方的通信,又能破坏敌方的通信,并将两种目标同时实现。
2、通信对抗的工作频段向两极扩展
随着通信的发展,通信对抗的工作频段由低端深入到超长波甚至声纳波段,以对付海上舰船、海底潜艇的通信。由高端扩展到毫米波、亚毫米波乃至光通信。这样使通信对抗在频域上能与雷达对抗、光学对抗、声学对抗等的工作频段相融。
3、通信对抗己发展成为系统对抗,电子一体化成为发展趋势
在现代战争中,C41系统日趋成熟,使系统对抗、体系对抗成为现代高技术战争的基本特征。系统对抗的核心就是作战双方在保持已方的C41系统发挥正常效能、设法去破坏或削弱对方的C41系统,是双方以已方的C4CM破坏对方的C41系统的对抗。由于各种电子对抗的工作频段都在相应扩展,通信情报、雷达情报、光电情报的相互支援,多种干扰手段的综合使用,促使通信对抗的一体化发展成为必然趋势。
4、通信对抗成为一种独立随电子战兵器
目前,通信对抗广泛使用于陆、海、空和其他兵种。例如,有通信侦察车、测向车、干扰车,通信侦察船、舰载通信干扰系统,无人机载通信对抗系统,直升机通信对抗系统,远距离作战的通信电子战专用飞机,通信侦察卫星等。这些战略和战述通信对抗装备,已成为现代战争中的重要手段。
二、通信抗干扰主要技术
(一)扩展频谱抗干扰技术
1、跳频扩频技术(FH-SS):跳频技术是用扩频码去进行频移键控,使载波频率不断跳变而扩展频谱的一种方法,因技术比较成熟,抗干扰能力较强,已在战术通信中得到广泛应用。国外自60年代起开始研究,到了80年代,跳频电台已成为世界各主要国家的重要通信装备,到了90年代更融入了DSP技术和计算机网络技术,目前正向着适应、高速,变数率和宽带的方向发展。
(1)自适应跳频,使得适应带宽和速率调整更加灵活。典型设备美国的Milsta军事星在EHF频段因频谱资源丰富,可在1GHz的频带内实现快速宽带跳频,使得现有的干扰技术无法对它实施有效的干扰。英国Racal公司生产的Panther-H高频电台有通用定频、自适应定频和智能跳频三种方式。在智能跳频方式中可对128个频率扫描,从中选出一组静噪频率据称这种智能跳频方式在传输质量上优于传统方式。采用跳速多变的方式,可不断打乱敌方的侦察和跟踪部署,是有效的抗跟踪干扰措施之一。
(2)功率自适应跳频是通信方对每个有效频率自适应地调整发射功率,使功率输出在满足收端正常接收的情况下达到最低,提高信号的隐蔽性,从而达到抗干扰目的,其关键技术是宽带、大动态范围的可变增益功率放大器。以色列Yadiran通信公司的HF-6000自适应HF/SSB跳频电台,可在全频段自适应跳频,其跳速在15-20跳/秒范围可变。具有自适应射频功率输出,自动化信道频率选择,机内自动建立链路等功能。
(3)跳频空闲信道搜索跳频(跳频Fcs)是一种新的跳频自适应技术。法国Thomson-CSF公司的新型战术通信系列电台PR4G在1996年的改进中增加了跳频空闲信道搜索功能,这种方式在每次通话前对全部信道进行空闲信道检测,即使大部分频率扰,仍可保持通信。
(4)差分跳频(DFH)技术是一种新的跳频技术,美国Lockheed Sanders公司1995出品的HF增强型相关跳频电台(CHESS)是一种能保障低截收和检测概率及高抗干扰能力的高速短波跳频系统。它是新一代短波扩展频谱技术的代表。跳速5000跳/秒,信道探铡每秒开销200个频率,其余4800个频率用于传数据。
2、直接序列扩频(DS)技术
直接序列扩频是一种真正对抗的抗干扰体制,它将有用信号在很宽的频带上进行扩展,使单位频带内的功率变小,即信号的功率谱密度变低,通信可在信道噪声和热噪声的背景下,用很低的信号功率谱进行通信,使信号淹没的噪声里,敌方不容易发现信号。该技术的特点是信号隐蔽性好,截获概率低,并能抗多径干扰,而且容易实现码分多址(CDMA)体制。
3、跳时扩频(TH)
由于简单的跳时抗干扰性不强,很少单独使用,常与其它方式组合使用。此外还有将以上各种方式集成后混合扩频技术,进一步增强了系统抗干扰性。限于篇幅限制,不做详细讨论。
(二)非扩频类的通信抗干扰技术
1、自适应天线技术
对于空间不同方向来的各种干扰,自适应天线可以通过调整其备单元上的振幅和相位分布,波瓣在这些干扰方向上形成零点,从而减小或避免干扰信号的影响,如果干扰源在空间不断运动,自适应天线则可以相应改变波瓣零点的位置,继续对干扰信号进行抑制。如果干扰信号是宽带的,自适应天线还可以在对应的方向处,形成较宽角度的凹口,以对抗宽频带干扰。美军的第三代国防卫星通信系统(DSCS一Ⅲ)就使用了抗干扰的自适应调零天线。
2、猝发通信技术
所谓猝发通信技术是先将信息存储起来,然后在某一瞬间以正常时10-100倍或更高速率猝发。一方面可使用较大的脉冲功率来抵御有意干扰,另一方面由于发射时间的随机性和短暂性使侦收概率大大降低。国外一些数据通信设备如美国Racal公司的6288型数据终端,以色列TADIRAN公司生产的配有TMD--326猝发通信终端的PRC-174电台都具有信息猝发能力。
3、纠错编码和交织编码
采用数字技术和纠错编码技术在一定程度上可提高抗干扰性。纠错编码能纠正因受干扰而产生的错误,是一种有效的辅EcCM措施。
现代数字通信范文2
GMDSS由卫星通信系统和地面无线电通信系统组成。它主要包括遇险报警与值守、搜救协调通信与救助现场通信、定位、海上安全信息播发、常规公众业务通信及驾驶台与驾驶台间互通信等功能。作为SOLAS公约缔约国，我国自1999年2月1日起要求符合SOLAS公约第一条要求的所有船舶和300总吨以上的货船应按要求强制配备GMDSS设备，中国船级社也对20米以上非公约尺度船舶配备GMDSS设备也做了相应强制性规定。海岸电台作为水上安全监管和搜寻救助的重要环节，代表国家承担了水上无线电通信系统中部分MF/HF/VHF通信工作，具体包括公益性的遇险安全值守及后续通信、常规公众业务通信及海上安全信息播发等业务。
2.GMDSS复审与现代化进展
随着近些年来通信和信息网络技术的迅猛发展，国际海事组织（IMO）和国际电信联盟（ITU）积极推进水上遇险及安全通信领域新技术、政策和频谱需求研究，以满足航运界的日益增长的通信信息服务需求。
2. 1IMO相关工作进展
2008年IMO的无线电通信与搜救（COMSAR）分委会第12次会议首次提出审议GMDSS需求，2009年IMO的海安会（MSC）第86次会议批准了COMSAR第13次会议关于“开展对 GMDSS要素和程序复审问题范围研究”的提案，并于次年的COMSAR第14次会议上成立特别工作组。按照该工作组计划，已于2012年2月COMSAR第16次会议确定GMDSS复审和现代化研究范围和任务；海安会第90次会议正式批准并启动GMDSS复审和现代化项目。
该项目分为高级复审和详细复审两个阶段，其中2012至2014年开展高级复审，高级复审包括：（1）对GMDSS已有九项功能进行复审；（2）对正在使用无线电通信优先等级顺序进行复审；（3）对海区划分及设备配备需求进行复审；（4）对船舶类别差异性要求的审查；（5）对遇险通信和其他类型的通信分离审查等5个方面内容。目前GMDSS高级复审已基本完成，高级复审报告在2015年导航、通信与搜救（NCSR）分委会第1次会议上已获得通过。
在高级复审基础上，2015至2017年计划进行详细复审，详细复审包括：（1）GMDSS功能要求变化而带来的要求及解决建议；（2）GMDSS遇险报警传输途径与岸-岸通信；（3）用甚高频（VHF）+卫星替代中频（MF）/高频（HF）和数字选择性呼叫（DSC）设备；（4）窄带印制电报（NBDP）在GMDSS中的作用；（5）中高频误报警跟踪调查机制；（6）结合IMO对e航海研究，以及ITU对无线电频谱的研究，考虑未来水上甚高频数据交换系统（VDES）的引入等15个方面内容。
2.2 ITU相关工作进展
由于国际水上无线电通信技术主要由ITU无线电通信组（ITU-R）主导，NCSR分委会就GMDSS复审和现代化工作与ITU-R保持了密切联系。ITU在2012年世界无线电通信大会上通过了与GMDSS复审与现代化工作密切相关的两项重要议题
（1）359号决议审议频谱划分规则以支持IMO的GMDSS现代化和e航海战略；
（2）360号决议审议有助于引入可能的新的通信技术应用和新应用方面的规则条款并考虑调整相应的频谱划分，以改善水上无线电通信质量。该决议建议在ITU-R研究结果基础上修订了国际《无线电规则》以引入更多水上无线电通信应用。
3.GMDSS现代化背景下水上数字无线电通信技术
通过对IMO和ITU最新会议文件研究，笔者认为为满足船舶从泊位到泊位间航行的通信信息服务需求，GMDSS复审及现代化必然将推动传统水上无线电通信向着数字化，高带宽，全覆盖等方向不断发展，进而形成新一代的水上无线电数字通信网。下面对ITU-R推荐的GMDSS现代化部分关键通信技术进行简要探讨。
3.1水上中频安全信息数字广播系统（NAVDAT）
根据ITU-R M.2010技术建议方案，中频水上安全信息数字广播系统（NAVDAT）是ITU-R推荐的基于中频500kHz建立岸到船的（NAVDAT）数字通信技术方案。
NAVDAT采用10kHz带宽发射，通过正交频分复用数字调制技术，在16-QAM调制模式下，NAVDAT理论数据传输速率可达25kbps。考虑纠错编码率后实际传输速率约为18kbps，是现有航行警告电传系统（NAVTEX）5 0 b p s的3 6 0倍，可有效解决当前NAVTEX系统因速率低导致的业务过载和及时性等不足。NAVDAT可播发包括文本、图像、音频、数据集等多种数据格式。实现对航行警告、气象警告、搜救信息、海盗警告、遇险等优先信息，气象预报、波浪潮流信息、VTS交通信息、引航信息、航标信息、AIS报告等航行信息及电子海图更新、港口信息和交通状态图等来自安全和可控的信息源的所有相关信息的广泛播发，有效播发范围约300海里，可实现对A1，A2海区覆盖。
技术上，由于集成了船舶位置和水上移动识别码（MMSI），NAVDAT支持一般性广播、区域性广播和选择性广播等多种播发方式，并在需要时可实现对授权用户的加密广播。此外，NAVDAT采用与NAVTEX类似的时隙分配方式，可重用现有的NAVTEX系统基础设施，并支持通过数字接口扩展，对GMDSS现代化的新通信应用及信息服务提供了良好的开放性。
东海航海保障中心于2013年起开展NAVDAT试验系统研究工作，并完成了电子海图远程更新传输试验。东海航海保障中心已于2016年1月1日起在上海提供NAVDAT试运行服务；目前系统数据传输速率约18kbps，并基本实现对A1，A2海区覆盖。
3.2水上高频数字化数据交换及电子邮件系统
根据ITU-R M.1798-1技术建议方案，水上高频数字通信采用自适应通信技术，能自动评价各信道通信质量并根据信道通信质量来选择最佳工作信道，经由高频海岸电台可实现与互联网互通。它共推荐了三套技术方案。
（1）使用数字信号处理（DSP）技术和正交频分多路传输的调制解调协议，可有效解决频率选择，频谱使用等问题。该类高频数字通信设备使用32个载波，4相位波形，中心频率1700Hz。因为单一分载波带宽小，能容忍中等衰减；故多载波方法可评估到衰退信道而不需要补偿器，使得多载波的通信能够简单进行，设备缺点主要是是对频偏和振荡器相位噪声较敏感。目前物理层原码基本速率为1684bps。
（2）电子邮件系统（Global Link Network）基于Pactor-Ⅲ协议，使用18个子载波，物理层原码基本速率为3600bps，频道带宽为3kHz双工信道。
（3）宽带高频数字传输系统基于船舶通信互联网协议系统（Internet Protocol for Boat Communications），采用OFDM+xQAM或OFDM+QPSK调制方式，最佳传输速率为22kbps，频道带宽为10-20kHz的双工通道。
高频通信主要以天波方式靠电离层反射传播，可实现数千公里远程通信，故在通信领域得到了广泛应用，是海岸电台远距离通信保障的有效手段。南海航海保障中心2014进行了长达2000公里的高频组网通信测试，完成了与移动电话的数字化语音、文本短信的高频数字通信。
3.3VDES
根据ITU-R M.1842-1技术建议方案，VDES系统集成了自动识别系统（AIS）、特殊应用报文（ASM）和宽带甚高频数据交换（VDE）三项功能，不仅能实现船-船、船-岸间的数据交换，还为未来实现卫星与船舶的远程双向数字通信预留了空间。
该系统的优点是在保障AIS已有功能应用基础上，通过ASM和VDE全面强化船舶通信的数据传输能力。具体来说VDES为不同内容及格式的信息划分了专用频谱：与航行安全密切相关的船舶位置和航行状态信息仍保留在AIS专用信道下，以减轻该信道负担，并保证其不被占用；与导航无关的水文气象等非安全信息由ASM承载，并为其配置两个25kHz信道；而对于其他内容更丰富、格式更灵活的信息则依托100kHz的双频信道由VDE完成传输，大大提高船-船及船-岸的数字通信速度。
对航海者来说，VDES系统对船舶位置报告和安全性相关信息给予最高优先级，开辟专用频段保障信息传输，其次是使用更灵活，航海者可根据需要主动向其他船舶、港口推送或定制信息，最后是依托信道调整使得信息传输速度极大提升，VDES系统的理论传输速率可达到307kbps。
4.结束语
现代数字通信范文3
关键词：4G通信技术；作用；前景
中图分类号： E271 文献标识码： A
引言
移动通信给社会带来的变化是革命性的，使人们的信息生活发生历史性的转变。在经济社会全面发展的今天，人们对信息交流的要求越来越高，4G技术满足人们之间的交流跨越空间、时间的局限性，提高信息交流的效率，改进信息交流的方式，很大程度上提高了人们的生活品质。相较于之前的3G移动通信技术，4G技术的出现给人们带来了意想不到的体验，但是由于其自身存在的一些技术缺陷并不能确保信息的快速交流和传播，因此在此基础上我们进行了4G移动通信系统的研究和开发，以期可以更好地弥补3G技术存在的不足，尽可能地满足人们越来越多的通信需求。
一、4G技术
（一）4G简介
4G,全称为4rdGeneration，中文含义是第四代数字通信。第四代数字通信具有非对称的大于2Mbps的数据传输能力，数据率超过UMTS，是支持高速数据率（2～20Mbps）连接的理想模式，上网速度可从2Mbps提高到100Mbps，相当于第三代数字通信技术的50倍，可传输高质量的三维图像。4G通信技术的信息传输级数要比3G高一个等级，并具有不同速率间的自动切换能力。4G的信号抗衰减性能较3G更好，其频率使用效率也比3G要高很多。在容量方面，由于引入了空分多址（SDMA）技术，容量可达到3G的10倍左右。4G技术是在3G通信技术基础之上，采用了一些新技术，对3G无线通信网络的效率和功能进行了提高和完善。
（二）现状
在国内，4G在技术标准、频率分配、终端准备、网络设备准备等方面已基本成熟。2013年12月4日工信部向3家运营商发放TD-LTE牌照，有消息称工信部将向有意向建设FDD-LTE网络的运营商发放FDD-LTE牌照。中国移动为推进4G建设，已经开始在13个主要城市展开扩大规模试验。随着全球4G网络部署推进，运营商的资本支出规模正在高速增长。随着4G网络技术的发展，我国已经申请了100多项发明专利，而且在试验网络中还采用了一些原创技术，例如分布式无线网络技术等。但是目前仍有一些问题亟待解决，比如相关通信网络技术还不够先进、完善和市场体制下4G通信网络的压力等，要想顺应时展，就必须从根本上缓解这些压力。
二、4G通信网络的基本特点
（一）通信速度更快，网络频谱更宽
4G通信的特征是它的通信速度要比3G通信快很多。因为第一代运用的是模拟通信技术，它只提供语音服务；第二代数字通信的传输速率为9.6Kbps～32Kbps；第三代数字通信的传输速率虽然可达到2Mbps，但4G更高，预计可达到100Mbps～150Mbps甚至更高。为使4G通信达到更高的传输速率，需要在现有3G通信网的基础上，进行升级改造，以便使4G通信网络的带宽能达到它的技术要求。根据目前的4G研究技术，预计每个4G信道将占有100MHz的频谱，相当于W-CDMA3G网路的20倍左右。
（二）通信更加灵活，智能性更高
4G可以在任何时间和任何地点接入互联网，可为用户能提供150Mbps速率的通信服务，它可提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。其应用也将更加广泛，如视频会议、无线因特网等。用户还可将各种电子设备接入到4G系统中，实现4G网络服务的多样化，形成多行业、多部门、多系统进行沟通的桥梁。4G通信将使我们不仅可以随时随地进行通信，更可以双向传输数据、声音、图像等资料，进行网上实时通信。未来的4G手机在外观和式样上，也会有重大突破，我们拭目以待。4G通信的智能性更高，这不仅是由于4G终端设备的设计和操作具有智能化，更重要的是4G手机可以实现许多人们想象不到的功能。例如，手提电视，工作提醒，生活秘书，“手机电子货币”、电子商务等。
（三）具备较强的兼容性和灵活性
一是可以通过对各个接口的开放，可以有效的完成不同系统之间的连通，实现各个环节的无缝对接，提高了系统的兼容性和灵活性，保证了各类数据的高速传输。二是在网络的通信过程中，可以通过更改业务流的大小来实现对相关资源的优化配置，提高了通信系统自身结构的管理能力，尽可能满足不同用户对信息质量的需求。
（四）多种业务之间的相互融合
为了尽最大可能的满足人类对可视通信电话，虚拟现实业务，电话会议等的需求，4G通信网络为广大用户提供了更加丰富的移动通信业务，满足不同用户的需求。这样的通信网络不仅提高了通信的质量，而且还将个人通信，娱乐，广播等融合成为一个安全，可靠，便捷的统一整体，有效的推动了我国通信网络技术的发展。
三、4G通信网络的关键技术
（一）OFDM技术
OFDM技术则是一种多载波传输技术，其中多载波之间能够互相实现正交，充分利用的频率资源，把总带宽有效地分隔成多个窄带子载波，进一步提高了频率选择性衰减的抵抗力度。OFDM系统能与其它多种多址方式相结合使用，其中包括调频OFDM以及OFDM-TDMA，MIMO-OFDM、多载波码分多址MC-CDMA等，多个用户能够同时采用OFDM技术实现信息传输，使通信质量得以提高。该技术具备很高的频谱利用率，能够有效地对抗频率选择性衰落，对抗多径效应，消除符号间干扰。在移动通信系统中OFDM技术发挥着至关重要的作用，日后，该技术必定会成为4G移动通信系统的核心技术之一。
（二）软件无线电技术
软件无线电技术（SoftwareRadioTechnology）是一种通过利用软件架构起来的一种通信协议的无线电广播通信技术，该技术采用软件编程的方式建立起一个无线电通信平台，替换掉原先的硬件功能，在此平台上可以同时运用多个软件系统，以更好地实现多种终端通信的无线通信。软件无线电技术进一步解决了兼容性的问题，为多种通信方式的兼容和传输的实现奠定了良好的基础。
（三）智能天线技术
通信网络中的智能天线技术，属于双向天线，是借助一组可以进行编程的固定天线来获取相应的方向性，获取移动台，基站之间的方向，其不仅可以有效的抵抗多径衰落，减少远近效应，还能够抑制干扰，最主要的是能提高信号的覆盖范围，实现信号的越区切换。
四、4G通信技术的应用前景
（一）4G通信技术的应用范围
由于4G系统将个人通信、信息传输以及多媒体娱乐等相结合，这就促使其能够实现资料、图像等的双向传递，因此在语音环境下，可以进行其他事务的处理；4G手机通过网络系统可实现多种定位查询和服务，例如了解电影票房、购置电影票等，这就实现足不出门、随时随地的个性化服务。4G技术拥有高频谱宽带，这就满足了射频量精度高、速度快的要求，这对于实现射频测量技术的发展，起到了推动作用。由于4G通信技术的信息传输速度快，具有一定的定位查找功能，这对于实现远程监控具有一定作用，这就有效实现了对地震的检测和定位，进而起到防御地震危害的作用。
（二）4G通信技术的效能性
4G信道的频谱量约为100MHz，这是3G网络的20倍，而大范围高速移动的使用者所需频宽为2Mbps，中速为20Mbps，低速移动或者静止的则为100Mbps，这一数据性的高差异，则正说明了4G信道具有高速的传输能力，有利于实现通信的高速率服务。强大的存储容量。高容量是现代通信技术的最大优点，在4G通信技术中，其优点更为突出，在传输频宽增加的情况下，其存储量必然增加，而且存储量将高于3G系统10倍以上。2.24G通信技术的应用范围。
结束语
随着4G通信技术的日益成熟，4G将逐渐应用到人们的生活的各个方面。其技术容量不断扩大，信息传输速度不断加快，整体的信息服务质量强化。它的应用范围和应用空间逐步拓展，并发挥重要的作用，促使社会信息化发展步伐向前迈进一大步。
参考文献：
[1]孙钢.浅析移动4G通信关键技术及应用[J].电子制作,2014.
现代数字通信范文4
[摘要] 当今社会随着经济的不断迅猛发展，我国通信规模不断的加大，这将给以不断升级的通信技术带来更大的发展空间。本文主要研究通信技术的发展历史和现代通信技术的新未来，以及通信技术目前主要显现出来的特点。我们希望以此为基础，探讨现代通信技术的发展趋势，实现新的突破，是具有很大的现实意义。此外通过分析通信技术的主要前沿动态来研究现代通信技术在高速公路通信系统、海洋地质调查作业、电力计量系统中的应用。
[关键词]通信技术的发展史 现代通信技术的特点 通信技术的应用领域 通信技术发展的前沿动态
一、 通信技术的定义与现状
1、通信技术的定义与发展
通信是人与人之间通过某种媒体进行的信息交流传递。在古代人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。其中在中国古代民间的通信只能是让别人捎口信，官方也只是通过一个一个的驿站进行信息传递，这种通信方式对远距离来说，最快也要几天的时间。而现在的通信的方式，有电报，电话，快信，短信，E-MAIL等，实现了即时通信。
纵观通信的发展分为以下三个阶段：第一阶段是语言和文字通信阶段。第二阶段是电通信阶段。第三阶段是即时通信。
2.通信技术的现状
现代的通信一般是指电信，国际上称为远程通信。现代通信的基本特征是数字化，现代通信中传递和交流的基本上都是数字化的信息。美国著名未来学家、网络专家尼葛庞帝在《数字化生存》一书中，提出了要实现信息化，数字技术是关键。纵观已经使用的信息产品，通信技术与装备和更广泛的信息技术，如数字通信、数字光纤通信、数字卫星通信、数字移动通信以及数字电视系统等，无不在这些通信技术前面冠以"数字"二字。因此可以说，现代通信姓"数"。
二、通信技术的主要体现
现代通信技术主要有四个方面技术。
1.现代通信技术的基础――微电子技术。
电子学，特别是微电子学是信息技术的关键，是现代通信产业的重要基础，它在很大程度上决定着硬件设备的运行能力。
2.现代通信技术的核心――计算机技术。
电话交换技术与计算机技术紧密结合，使交换技术数字程控化。通信与计算机融为一体，这使通信技术得到了飞跃发展，人们把数字通信与计算机的融合称为现代通信。
3.光通信的基础――光子技术。
从1964年英籍华人高锟博士首先提出利用玻璃纤维实现远距离通信到20世纪70年代的美国首先制成了实用的玻璃光导纤维--光纤，使光纤通信成为现实。
4.卫星通信技术的基础――空间技术
航天技术的发展，促进了现代空间通信的发展。从1957年苏联发射第一颗人造地球卫星来，火箭、航天飞机等空间技术发展非常迅速。
现代通信技术不论从什么角度来讲都是具备良好的发展前景的，也有越来越多的人投入到通信产业中去。从宏观上看，人们对通信的理想目标是：实现任何人、任何时间、 在任何地方、以任何方式、传递任何形式的信息内容。简单来说也就是5A目标：Anyone、Anytime、Anywhere、Anyway、Anything。
二、现代通信技术的发展趋势
1.综合化
综合化具有双重含义。其一是技术的综合化，即无论是传输、交换还是通信处理功能都采用数字技术，实现数字传输与数字交换的综合，使网络技术如电话网、数据网、电视网一体化。
2.宽带化
宽带化主要指现代数字通信宽带化。人们日益增长的物质文化需求，如高速数据、高速文件、可视电话、会议电视、宽带可视图文、高清晰度电视以及多媒介、多功能终端等促进了新的宽带业务的发展，从而研究开发了宽带数字信号交换和传输。
3.智能化
智能化主要指在现代通信中，大量采用计算机及其软件技术，使网络与终端，业务与管理都充满智能。
4.个人化
人们在日常生活中总会到处奔波、移动，现代通信已经能使移动中的用户方便快捷地实现信息的交流―移动通信。
5.网络全球化
近年来，Internet（互联网）像野火一样在全球蔓延，互联网的覆盖面已遍及五大洲，它已成为全球范围的公共网。
通信的发展都是在交换、传输、终端几个方面交替或同步发展的，各个时期在各个方面都有相应的技术热点。目前通信领域的技术热点很多，且随着时间推进会迅速发生变化，因此把握技术热点前沿的最好方法是紧跟时代，多看通信杂志和浏览相关网页，时时追踪其发展的脉搏。
三、通信技术的前沿动态
1.NGN（下一代网络）
NGN（Next Generation Network）即下一代网络。所谓“下一代网络”，从字面上理解，应该是以当前网络为基点的新一代网络，它是一个建立在IP技术基础上的新型公共电信网络，能够容纳各种形式的信息，提供各种宽带应用和传统电信业务，是一个真正实现宽带窄带一体化、有线无线一体化、有源无源一体化、传输接入一体化的综合业务网络。
2.IMS
IMS即IP多媒体子系统（IP Multimedia Subsystem），它是一种定义IP网络处理语音呼叫和数据会话方式的架构。基本上相当于在传统线路交换电话网络中控制基础设施的地位，但也存在一些关键的区别。在它的架构中，服务与其下层的网络是完全分离开来的。通过这种方式，文本信息、语音邮件和文件共享等服务就可以驻留在任何地点的应用服务器上，并且通过多家无线和有线服务商提供给用户。
3.第三代移动通信
第三代移动通信系统（3G）是一种能提供多种类型、高质量多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点，进行任何类型通信的通信系统。
4.第四代移动通信
第四代移动通信系统（4G）是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统，可提供的最大带宽为4G是一个包括卫星通信在内的端到端IP系统，与其他技术共享一个IP核心网。
四、通信技术的广泛应用
随着现代通信技术的不断发展，其应用的范围也越来越广泛，并迅速向电力行业渗透。从技术成熟、应用广泛的有线通信方式，到近年发展迅速的无线通信方式，现代化通信技术在各个领域都体现出其重要性。现代通信技术的飞速发展，给电力系统的生产、运行提供了新的技术支撑，大大提高了电力企业的生产效率、给电力生产力的发展注入了新的活力。
在当今海洋地质调查作业中，声学通信技术，通信技术，卫星通信技术，局域网络通信技术等现代通信技术得到广泛应用。
高速公路通信系统是高速公路现代化管理的重要支撑系统，它要准确及时地传输监控系统、综合收费系统的话音、数据和图像等信息，保持高速公路各管理部门之间业务联络通讯的通畅，并要为高速公路内部各部门和外界建立必要的联系；同时高速公路通信系统作为交通专用通信网的重要组成部分，是交通信息的主要传输载体，为各种网络服务及会议电视系统提供传输通道。
当代通信网络技术的迅速发展，促使了通讯网络得到了很大的发展，在电力计量系统的应用上，无线方面表现为移动通信技术，有线方面则表现Internet宽带网络，在局域网络方面，有RS485总线、CAN总线等。
五、总结
现代通信作为信息产业核心技术，迅速进入了多媒体、电子商务、光纤通信、卫星电视广播等通信领域，为社会发展基础设施和经济发展基本条件提供了保障。现代通信技术是信息时代的生命线，现代通信网是一个综合性的为多种信息服务的通信网。现代通信网已经成为支撑现代经济的最重要的基础结构之一。
[参考文献]
【1】 甘良才编著，《现代通信的发展动态》，武汉大学电子信息学院；
【2】 张荣坤、孙解中编著，人民邮电出版社，现代通信技术；2009
现代数字通信范文5
关键词：配电网；通信网络；光纤通信；可靠性
中图分类号：TN92 文献标识码：A
随着我国经济信息化的不断发展和推进，数字通信的水平大大提高，现代化的通信网络正朝着光缆化和数字化的全方位发展和进步，配电网充分利用了现代先进的科学技术以及网络通信技术，构成了一种电网结构、设备实施、地理信息等等技术的全自动化、信息化处理，近年来，光纤通信网络技术的大力发展，使得配电网运行监控和治理等自动化、信息化水平更是上一层，改变了以往由于配电网的点多面广、线路多、控制变化复杂等缺陷，此外，由于大多数的配电自动化装置安装条件的限制，而且以前国内的通信技术运用电缆传输的居多，质量较差，不具备良好的可靠性，经常导致数据结果传输失败等问题，使得建设完善的配电网通信系统困难重重，光纤通信技术的发展极大的改变了这种现状，为建设一个高品质的智能配电网系统创造了可能性，不但具有抗强电磁干扰的特性，而且出现信息数据误码率低，传输速率快，信息数据的保密性高等优点。此外，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，准确地评估出光纤网络系统的可靠性对于配电网络技术发展具有重要意义。
一、目前两种光纤通信网络技术的应用
近几年，在我国配电网试点中，以太网技术为基础的工业以太网交换机网络和EPON无源光网络这两种光纤通信技术应用的较多，两者在实现设级和网络级的保护上都拥有良好的拓扑结构为基础，目前在多方面实践运算的基础上，综合各种数据分析结果，对以上两种网络的可靠性性进行评估分析，得出的数据结论是：以太网交换机网络可靠度为0.8743390，EPON无源光网络的可靠度为0.865320，在配电网目前的通信数据量小的情况下，两种配电网光纤技术砸时延方面都能满足相关的要求，其中，由于工业以太网交换机组环网不限制站点数量，通信光纤所占用的数量一般定额在2纤 或4 纤的标准上；EPON无源光网络受到站点数量的限制，需要配备多个PON口和光纤数量，而且在光分束之后，衰耗较大，在不同程度上，对着不同配电网领域的具体要求的差异，两种光纤通信网络的可靠性也随着提升，对配电网未来的发展趋势上，多电源多联络的网架结构是主流方向，从这个角度来讲，工业以太网交换机的发展适应性更为强一些，EPON无源光网络的由于在网络线路和设备上的复杂性，使得其在配电网光纤通信可靠性的评估上略显劣势。总之，目前应用的两种光纤通信技术在配电网网络通信中发挥着重要作用，凭借各自的优势和可靠性发展成为主要光纤通信技术的领域，促进了我国光纤通信技术的发展。
二、配电网光纤通信技术可靠性评估
近年来，随着我国光纤通信网络技术的快速发展，大大改变了以往由于配电网的点多面广、线路多、控制变化复杂等缺陷，提高了电网系统的信息化和自动化水平，但是，受安装条件的限制，国内的通信技术运用电缆传输的质量较差，经常导致数据结果传输失败等问题，可靠性差，使得建设完善的配电网通信系统困难重重，光纤通信技术的应用和普及为建设一个高品质的智能配电网系统创造了可能性，在具有抗强电磁干扰的特性的优点外，还表现出信息数据误码率低，传输速率快，信息数据的保密性高等性能。因此，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，由于配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，配电网中光纤通信网络技术，既存在一般通信系统的共性，因其自身的特点发挥着不同领域上的优势， 针对配电网中光纤通信网络的可靠性评估问题，我国研究领域尚没有完善的评估理论和方法，所以，本文采用一种基于最小路集和布尔代数的方法来评估光纤网络可靠性。首先，基于对光纤网络可靠性评估的体系的了解，要熟悉关于通信网络可靠性评估的相关概念：①光纤通信网络设备的可靠度：在规定条件和时间内网络中节点或链路正常工作的概率；②光纤网络通信连通性的可靠度：在规定条件和时间网络保持连通的概率；③光纤网络通信设备故障率：网络节点或链路在单位时间内发生系统故障的几率；④光纤网络通信平均寿命：网络失效前平均工作时间或平均故障概率出现的间隔时间；⑤光纤网络通信加权可靠度等。以上都是进行光纤网络技术评估的概念，把握评估可靠性的指标，从而根据评估模型对可靠性全面科学地进行评估。
网络可靠性算法的基本原理为： 光纤网络中能使源宿点连通的一组链路的集合称为网络的一个路集。 这时，只要某个路集中任意一条链路发生故障便会使得其它源宿点不能正常进行连通，那么此路集是一个系统中的最小路集，但不是唯一的。根据配电网中光纤通信网络可靠性评估的原理，建立对配电网光纤通信网络模型：首先，光纤通信网络交换节点和链路组成的线性标，进行绘图描述，而且明确每条网络链路的可靠性和容量大小；其次，光纤网络通信中的节点分别处于正常工作或故障这两种状态，每个节点和链路相互独立不影响，这意味这在节点和线路发生故障是相互独立的，当个别借点或链路出现故障时，其他节点或链路不会因此受到影响；再次，要避免光纤网络各个交换节点出现定向循环链路，并且用最小路集和布尔代数的方法来评估网络节点的可用度，用数据的形式表现出来，直观形象。用最小路集的方法表示配电网络的正常工作模式，从而对配电网中光纤通信网络进行了可靠性评估，建立了配电通信网络元件的可靠性模型，准确地确定光纤网络通信监测节点和链路的可靠度，这种方法弥补了以往忽略网络节点对系统可靠性的影响，更能真实地、准确地反映光通信纤网络系统的可靠性程度，达到网络通信系统的良好通用性、能够迅速定位障碍位置以便及时进行系统故障分析和解决，是一种有效的评估光纤网通信的方法。
三、配电网光纤通信网络可靠性评估的意义及未来发展趋势
配电网光纤通信网络的评估具有重要的现实意义，随着我国经济信息化的不断发展和推进，数字通信的水平大大提高，现代化的通信网络正朝着光缆化和数字化的全方位发展和进步，光纤通信的应用和普及已成为现代网络技术发展的一种必然趋势，极大的发展和支持数字信息化通信网络的进步，对配电网光纤通信可靠性的评估具有重要工程和理论意义，配电网通信网络技术的元件的可靠性受到其在网络系统拓扑结构中的配置位置和元件可靠性参数的影响，准确地评估出光纤网络系统的可靠性对于配电网络技术发展具有重要意义。随着我国配电网通信技术的不断发展与进步，配电网的通信网络必将迎来新的发展前景，光纤技术的推广和普及应用，不仅承载着配电网自动化的遥信、遥测、遥控、遥调等业务，而且在监测传感业务和材料制造业上都将有所前进。不同类型的光纤通信系统在不同层次的网络服务上将有更大的突破进展，从而继续发挥光纤材料为大规模的网络通信系统开发提供巨大的支持力度。在未来光纤材料的设计上，将会朝着既高效又环保的材料方向前进，更优质、高效地服务于现代化的通信网络系统。总之，现代化通信网络离不开未来光纤技术的发展，各种光纤新材料的发展促进配电网能光纤通信技术的进步，为新一轮网络信息革命在技术上带来突破，极大的发展和促进了配电网通信技术的发展和进步。
参考文献
[1]李惠宇，罗小莉，于盛林.一种基于GPRS的配电自动化系统方案[J].电力系统自动化.2003(12):63-65.
[2]张岚.配电自动化通信方式综述[J].电力系统通信,2008(4):42-46.
现代数字通信范文6
关键词：通信原理；教学改革；信源编码；信道编码
中图分类号：G642.4文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)01-0231-02
Research on the Reform in Teaching of The Principle of Communication
CHEN Jie, CHENG Yun, HOU Hai-liang
(Department of Communications & Control Engineering, Hunan Institute of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China) Abstract: The problems existing in the presently teaching of“The Principles of Communication”are discussed, and the reform measures such as selection the teaching contents, using of many kinds of teaching methods deftly and linking theory with practice are introduced to improve the effect in teaching.
Key words: the principles of communication; teaching reform; signal source coding; signal channel coding
1《通信原理》课程教学现状
《通信原理》是电子信息工程、通信工程等信息类本科专业的一门重要的必修专业基础课，也是许多高等院校通信和信息类专业研究生入学考试的初试或者复试必考科目之一。本课程主要内容为通信系统的基本组成、信号的编码与调制、信道编码及调制技术、信号的接收、传输的差错控制及同步等。
《通信原理》是一门理论性、综合性、实践性很强的课程[1]，在实际教学中，我校安排的总课时为64节，包括48节理论课和16节实验课。理论教学主要以教师讲授为主，学生被动地接受的模式。采用讲授为主的教学模式在该课程的教学中主要表现为以下5个方面的难点：
1）课程对数学知识要求高，理论性强，数学推导多。课程中知识的推导涉及到很多高数、概率论和线性代数知识，比如平稳随机过程、信道容量、信道编码等。从先修的信号与系统、通信电子线路开始，教师讲授都会涉及大量的数学公式推导，长时间的理论学习加重了学生的厌学情绪，严重影响了教学效果。
2）课程的概念多、专有名词多而且很多概念都比较抽象。如信道、信道编码及编码方法、信源编码及编码方法等，对于初学者来说，这些概念很容易混淆，不好理解。通常是讲到后面的知识，学生忘了前面的知识。
3）先修课程学习效果直接影响通信原理的教学。信息类专业的不同课程之间知识衔接紧密，一环扣一环，一门课程没学好将直接导致后续课程无法有效的组织教学。通信原理课程是在信号与系统、通信电子线路等专业基础课程开设的前提下开课，而那些课程的理论性也相当的强。长期的理论学习使得学生对这些理论性较强的课程产生了强烈的抵制心理。
4）知识点多，讲授内容多，课时少。通信原理的包括的知识范围广，包括信号分析、模拟通信、数字通信、信源和信源编码、信道和信道编码、通信系统的组成等方面的知识，每个知识点都很重要，48课时的理论教学时间远远不够。现代交换原理、移动通信、光纤通信、计算机网络、数据通信网及扩频通信等后续专业课程迫切需要“通信原理”课程坚实的基础作为后盾。通信原理的知识点没讲到或者知识讲解不透彻，直接影响到后续课程的教学和学习，进而影响到人才培养的质量。
5）通信原理知识更新换代快，教材中的知识点和实际应用脱节。比如CDMA、数据通信等技术十多年前还仅仅存在理论中，目前已经变为现实并得到飞速发展，并出现了一些新的技术，而教材的更新换代速度跟不上通信知识的发展，学生在学习中难免会有疑问。这就需要授课者及时跟踪，了解通信的新技术，向学生介绍新的技术并且有效的解释学生在学习过程中出现的问题。
2《通信原理》课程教学改革措施
2.1精选教学内容，合理安排教学顺序
《通信原理》知识点多，知识覆盖面广，教学内容丰富，而我系电子信息工程和通信工程本科专业的培养计划中安排该门课程的 理论教学学时数为48节，要在短短的48学时内把通信原理500多面的教材内容讲授完是不可能的。因此，我们必须精选教学内容，对全局知识作合理规划，分清层次、确定重难点，对一些相对较容易的内容安排学生自学。通信原理主要包括数字通信和模拟通信两部分。实际应用中主要采用数字通信，因此应该重点讲授数字通信系统及及其相关技术。信号分析部分在信号与系统课程中学生已经详细学习过，但防止部分学生掌握不牢，本部分只简要的讲授傅里叶变换、信号的能量和相关函数等方面的知识，其他内容要求学生自学。还有模拟调制中的角度调制（调频和调相）部分通信电子线路或者高频电子线路中有相关内容，也不需要作重点讲解。另外信源编码和信道编码方法很多，也只能讲授常用的一些编码方法，其它的只讲解其编码原理或者全部要求学生自学。
选定好教学内容后，为了提高学生的学习效率，还有必要对知识点的讲授顺序作一定的调整。一般来讲，教材编排顺序就是课堂教学内容的组织顺序。但通过多次教学实践和摸索发现，适当的调整教学顺序有利于学生在学习的过程中形成一条学习主线，抓住这根线无论是听课还是自学都变得更容易。比如整个讲授过程按照通信系统的组成和通信流程进行：先讲信号及其描述和变换、接着讲信号的调制与解调，再讲信源编码和信道编码，最后介绍通信网络的相关知识。每个部分的讲授中，也抓住一条主线，比如讲授各种信源编码方法时可以以提高有效性这条主线来展开，信道编码可以以增加通信的可靠性来展开。
2.2采用多种教学方式激发学生的学习兴趣
通信原理的知识比较抽象，概念多、数学公式和数学推导比较多，采取传统的填鸭式教学方式会使学生的学习兴趣下降，为此，需要灵活运用多种教学方法,激发学生的学习兴趣，提高教学效率。
首先，应该抛弃以教师讲授为主,学生被动地接受的教学模式，采用以教师为主导,学生为主体的教学方式。教师先通过相关通信知识的实际应用引起学生对该知识点的兴趣，并随之提出疑问，进而进行知识点的讲授。对于要求学生自学或者预习的部分，也提前提出问题，让学生带着问题自学，同时要求学生在下次上课前回答问题或者对有关内容进行讲解，使自学效果得以保证。
其次，充分发挥《通信原理课程》多媒体课件的作用[2]，并用flash制作各种演示动画。多媒体课件主要内容包括了基本概念和基础知识、公式推导、通信系统功能各模块的输出波形和相应知识点的练习题等。在几年的教学中，我用flash软件制作了各种编码、调制解调等方面的动画演示，使学生能直观形象的理解各知识点。
再次，加强与学生的沟通，了解学生的学习动态，及时调整讲课进度。通过提问、课间与学生聊天、批改作业、课间小测试和布置练习题等，了解学生的学习效果，听取同学们对教学建议，并及时调整自己的授课进度和讲课方法。平时注意与同学们建立了友好的关系，利用情感纽带建立和谐的课堂秩序。
2.3注重理论联系实际
《通信原理》是一门应用很广的课程，要深入的理解和掌握它必须将它与实际应用结合起来。首先，通信的相关技术日新月异，使得通信原理教材中的相关知识与实际应用脱节。其次，通信原理注重基本通信理论的介绍，主要包括理论的数学机理、各种技术的实现框图和相关技术，学生学习时对相关内容没有直观的认识。
课堂教学中,要多和实际应用建立联系,将抽象深奥的原理融入到具体的例子中进行讲解。比如在讲频分复用技术时，学生很难理解，可以将该技术与多人同时进出教学大楼大门联系起来形象的进行讲解。
在进行知识讲解时，要注意将相关理论的实际应用情况进行介绍，让学生觉得通信原理不仅仅是一些抽象的理论，而且具有很强的实用性，这样才能使学生的学习兴趣更浓。比如在讲授通信系统时，可以直接以手机通信为例，介绍其采用的调制技术、解调方法，复用技术等，这样就将理论和实际联系起来了。
通信原理知识更新换代迅速，任课教师需要及时跟踪新出现的技术，并将相关知识融入到对应的知识中进行介绍[3]。
3实际教学效果
通过在2006级、2007级、2008级通信工程专业和2008级电子信息工程专业的《通信原理》课堂教学中不断摸索和总结，形成了以上措施。事实证明，通过这些措施，《通信原理》的课堂教学效果有了较大的提高,学生普遍反映学习不再枯燥，很多学生都会课后花时间去消化已学知识。为了能够回答好老师课前布置的问题，对于自学内容或者没有深人讲解的部分，学生也会保质保量的进行了自学。几年来，学生对《通信原理》的课程学习兴趣逐年提高，学生的考试成绩也有了较大的提高，在考试难度不变的情况下课程及格率也不断提升，特别是2008级通信专业学生不及格人数只有8人，达到了历史最好水平。
4小结
本文首先分析了《通信原理》课程教学中存在的问题，并就怎样提高课程教学进行了探讨，提出依靠整合教学内容、合理安排知识讲授顺序、综合运用多种教学手段和理论联系实际等措施提高教学质量，形成以教师为主导,学生为主体的教学方式。事实证明，该方法具有很强的可行性，能够有效的提高教学质量。下一步将继续对通信原理课程教学和实验教学进行研究，为理论性强课程的教学探讨出一种行之有效的教学、实验模式。同时注重“亮点”效应，将该模式运用到信号与系统、通信电子线路、移动通信、自动控制原理、现代控制理论等相关理论型课程教学中，提升这一类课程的教学效果。
参考文献：
[1]张水英.“通信原理”课程教学改革探索[J].电气电子教学学报, 2003(10):12-14.
