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通用技术论文范文1
【论文摘要】通用技术课程是我国第八次基础教育课程改革中提出的一个新课程，对学生的长远发展有着重要的价值，但目前其教师的培养问题急待解决。文章将从通用技术的发展现状出发就其存在的教师培养问题及通用技术教师所应具备的素质为基础，讨论教育技术学在通用技术教师培养方面的优势。
一、问题的提出
通用技术课程是我国第八次基础教育课程改革中提出的一个新课程，其对学生的长远发展有着举足轻重的意义。但通过对文献及实时对一线通用技术教师的访谈我们发现了一个严重的问题。现在很多通用技术的老师都是从其他的学科临时调过来的，大部分都是在学校担任化学、物理、生物、数学、信息技术、劳技教学工作的教师及近年从非师范类专业招进来工科类大学生等经过短期学科培训转型而来，很少从校外有一定的技术实践经历的人员中聘请的。这样任课教师本身对于通用技术课程里面的很多知识自己理解也不够，更不用说对技术课程中的教材教法深入掌握了，俗话说老师有一桶水，才能倒给学生半桶水，而且教师的转型也困难重重。这样的观点在很多的文献都提到过，在此就不一一列举了。此外，在我们对西安某所重点高中的通用技术课程教师访谈时，老师说道:“我们学校现在有6位通用技术教师，分别来自物理实验室、化学实验室、有两个原来是化学老师、一个是语文老师、还有我是计算机老师，现在想引进一至两位教师，专业一点的，但不知道该从哪所学校什么专业去找，因为现阶段好像没人搞这些问题。”我们还从一些服务于通用技术课程的公司了解到，“他们的培训人员有很多次都被临时请去做通用技术教师。”虽然很多专家学者都提到了通用技术教师的培养存在问题，但都没有给出相应的解决方案，所以现阶段要促进通用技术课程有效实施与发展，解决通用技术教师的培养问题才是关键。
二、问题的解决
1通用技术教师的基本要求
通用技术课程以提高学生的技术素养，促进学生全面而富有个性的发展为基本目标，它有别于以往传统的学科课程，那么对通用技术任课教师的条件要求有哪些呢?《普通高中技术课程(实验)》指出:普通高中技术课程具有高度的综合性，是对学科体系的超越，它强调各学科、各方面知识的联系与综合运用。要求通用技术教师具有数学、物理、化学等科学知识和文学、技术等人文知识。具备相当水平的有关当代科学和人文两方面的基础知识，这也是通用技术教师维护正常教学和不断自我学习的基本前提}s]。所以对通用技术教师应具备以下的基本条件:
(1)通用技术教师应该具备现代的教学观念
这些基本观念包括:终身教育的思想、终身学习思想、大众教育的思想、学习化社会的思想、主体教育的思想、多元智能的理论、后现代主义课程观、建构主义教学理论、团队学习理念等。各种思想理论的发展都有相应的心理学作为基础，教学过程教师只有在掌握学生学习心理情况的基础上，才能顺利实施有效性的教学。
(2)通用技术教师应该具备广博的知识
从通用技术的课程性质来看，它强调各学科、各方面知识的联系与综合运用。学习中，学生不仅要综合运用已有的语文、数学、物理、化学、生物、历史、社会、艺术等学科的知识，还要融合经济、法律、伦理、心理、环保、审美等方面的意识。学生的技术学习活动不仅是己有知识与技能的综合运用，也是新的知识与能力的综合学习。俗话说:只有拥有100分能力的老师才能带出90分的学生，你让一名本身只具备60分能力的教师去带出90分的学生，那肯定是不可能的事情。所以，通用技术教师应该具备广博的知识。
(3)通用技术教师应该具备合理选择应用现代化教学设备的能力
随着计算机、多媒体、互联网以及卫星传输技术的发展，比较成熟的现代传媒技术被应用于教育教学，推进了包括多媒体教室、电子板书、电子习题、投影演示等现代教学方式的丰富和发展。而其对教学的优化也是显而易见的，在教学中恰当地使用教学设备可以降低学习技术的难度，提高学习技术的效率。
(4)通用技术教师应该具备动手实践能力和创新能力
首先，对于通用技术教师来说创新能力和动手能力是顺利开展教学的基础。通用技术课程以学生的亲手操作、亲历情境、亲身体验为基础，强调学生的全员参与和全程参与。每个学习者通过观察、调查、设计、制作、试验等活动获得丰富的“操作”体验，进而获得情感态度、价值观以及技术能力的发展。其次，高中学生正处在创造力发展的重要阶段，他们的想象能力、逻辑思维能力和批判精神都达到了新的高度。这就要求我们通用技术教师必须不断地学习，要经常参加各级教育部门组织的通用技术课程教材培训、教学研究活动，还有校本培训和研究等，不断获取、扩充新知识新技能、不断调整自己的知识结构和思想体系。以一个新的视角，进行和完成教学工作，启发学生创造性的学习和动手实践，引导学生学会创新。通用技术教师作为课程的引导者，学生学习过程的协助者，由此看来较强的动手实践能力和创新意识是必不可少的。
(5)通用技术教师要有教科研意识，应具有一定的教育教学研究能力
教育教学研究能力是专业化教师的必备素质。通用技术教师应该依据课标的要求，结合本地区的实际情况，立足于教学中的具体问题，通过讨论、听课、公开教学等多种方式，加强对课程的教学研究，开发课程资源做一名“研究型”、“专家型”的教师。
2教育技术学的优势
回过头来看看始终致力于以优化教学为最终目的教育技术学。教育技术学专业在这方面有哪些优势，对应与上文所说到的对通用技术教师的要求，有以下几个方面:
(1)教学观念方面
教育技术学的发展历史就是一部跟随不同教学观念发展的历史。教育技术学科开设的大量课程都涉及到有关理念的学习，例如:《教育技术基础理论研究》(李克东、桑新民)、《学与教的基本理论》等。教育技术学从最早的行为主义提倡的程序化教学，到认知主义再到建构主义提倡的学生的学习是基于以有原有知识的认知，再到终生学习的学习观，各方面都有研究。通过四年的学习，其毕业生不仅掌握了相关教学理念发展历史优缺点而且懂的其适应的应用情景。
(2)广博的知识
教育技术学专业的知识涉及面非常的广博。教育技术专业的主干课程大致有:摄影、摄像、计算机组成原理、计算机高级语言、网站设计、平面设计、基本的物理电路知识、视音频的采集与处理、教学系统设计、教育技术导论(教育技术的发展历程及相关理念的学习)、学与教的理论、远程教育等。从内容上涉及到了计算机、物理、教育学、心理学、文学等多方面的知识。
(3)对现代教学设备的应用
首先，教学技术是为了促进学习，对有关过程和资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。其实质之一即研究如何合理选择教学设备以优化教学。其次，教育技术学毕业生掌握了现代教学设备的功能操作，理解其优缺点及适应情景。这无疑能保证教学设备在教学中有效的应用，所以教育技术学定能在通用技术教学中合理充分而且有效地应用现代媒体教学设备。
(4)科研创新及动手能力
首先，教育技术学是一门正在发展的学科，他要求学生具备创新思维能力。随着学习的深入和新知识体系的更新，要求学生善于学习善于思考，迅速掌握新知识体系，并且勇于探索发现新体系中的问题。其次，教育技术学学科要求学生熟悉国家关于教育，教育技术方面的政策、法规，了解教育的一般规律，具有较好地运用现代教育技术从事教育教学的能力，教育研究和科学研究的能力，以及不断更新教学方法进行教学改革的能力;具有较强的协作沟通能力，具有独立获取知识和信息的能力;具有初步的美学修养。最后，教育技术学学科很注重学生动手能力的培养，课程中大量的实验学生都必须通过实践才能掌握。如摄影摄像技术、专业音视频制作、网站制作、电路基础实验、机器人搭建编程、教学实践等。
3教育技术学指导下通用技术课程实施的建议
在具体教学开展的过程中教育技术学的毕业生应该充分利用自己的学科优势，做到以下几个方面:
(1)结合现代教学理念有效教学
①结合建构主义学习理论和学习环境以学生为中心。通用技术课程以学生的亲手操作、亲历情境、亲身体验为基础，强调学生的全员参与和全程参与。其要求学生由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者。当然还可以适时结合行为主义学习理论，强化学生的学习成果。②结合教学系统设计理论分析教学过程。首先要分析学习内容和学习者现状，看如何安排教学顺序，了解学习者的原有知识水平，以决定教学深度及广度。促进学生有意义的学习而非死记硬背。其次，根据学生学习的主动性，结合不同的学习理论安排相应的教学方法。例如学生主动性强时主要结合建构主义学习理论以启发式的教学形式为主;而学生对学习缺乏兴趣时，我们可以结合行为主义学习理论，帮助学生设定小目标，及时解决他们遇到的问题，从而激发学生的学习热情。
(2)学习方式多样化、评价方式多样化
在教学设计的过程中，教师应该在分析学习内容难易度、学生基本情况的基础上决定如何组织教学。当完成一些比较简单的项目时，同学们可以通过个人努力完成，但随着项目难度的增加，学生们不可能单独完成时，教师可以让他们以团队的形式完成学习项目。例如:在灭火机器人完成过程中，由于牵扯的知识很多，对技术的要求比较高，学生无法单独完成。这时教师可以将学生分为若干团队，让他们共同努力完成项目。这样学习者在学习的过程中不仅可以较容易地完成学习项目，维持学习兴趣，而且可以促进他们之间的相互学习，并在潜意识里掌握团队学习的重要性，让他们学会做人、学会做事。从而为他们的掌握团队学习理念奠定基础，服务于他们的长远发展。此外由于每个学生的喜好特长不同，单一的评价手段可能会打击学生的学习积极性，不利于教学的开展。所以在教学过程中，教师应该多种评价手段相互结合，根据学生的基本情况和学习内容难易度对学习者进行合理的评价。
(3)合理选用现代教学设备优化教学
在教学中恰当地使用教学设备可以降低学习技术的难度，提高学习技术的效率。在教学过程中一定要根据教学内容和坏境，结合现代化教学设备的优缺点及适用情景，合理选择现代化教学设备，让技术充满整个学习过程，从而激发学生对学习技术类课程的兴趣。例如在搭建灭火机器人课程开始时，我们通过视频向同学们展示最终要完成的任务，让他们看到最终所要完成的功能，激发他们学习兴趣或者在教学过程中通过现代教学设备展示操作过程，维持学生学习的主动性。这是教育技术学学科毕业生的特长，建议在过程中教师可以自己做flash课件、视音频等，辅助学生的学习。
(4)培养专业技能，做善于动手有创新意识的研究型教师
在教学过程中，教师要不断地进行反思，发现教学中的实际问题，结合当地实际情况，联系教学系统设计理论、学与教的理论及时地解决问题，并且要有科研意识及时把自己的经验分享给更多的通用技术教师。做一名优秀的“研究型”、“专家型”的通用技术教师。
(5)树立终生学习的观念
由于通用技术课程涉及的知识面十分的广泛，作为通用技术教师平时应该注重各学科知识的积累，而且随着科学技术和教育观念的革新，通用技术未来的发展必将日新月异，通用技术教师必须坚持终生学习的理念，不断学习，不断用新的知识新的技术来装备自己，只有这样才能始终走在教学研究的一线才能更好的服务于学生。
通用技术论文范文2
关键词：数据融合传感器无损检测精确林业应用
多传感器融合系统由于具有较高的可靠性和鲁棒性，较宽的时间和空间的观测范围，较强的数据可信度和分辨能力，已广泛应用于军事、工业、农业、航天、交通管制、机器人、海洋监视和管理、目标跟踪和惯性导航等领域。笔者在分析数据融合技术概念和内容的基础上，对该技术在林业工程中的应用及前景进行了综述。
一、数据融合
1.1概念的提出
1973年，数据融合技术在美国国防部资助开发的声纳信号理解系统中得到了最早的体现。
70年代末，在公开的技术文献中开始出现基于多系统的信息整合意义的融合技术。1984年美国国防部数据融合小组(DFS)定义数据融合为：“对多源的数据和信息进行多方的关联、相关和综合处理，以更好地进行定位与估计，并完全能对态势及带来的威胁进行实时评估”。
1998年1月，Buchroithner和Wald重新定义了数据融合：“数据融合是一种规范框架，这个框架里人们阐明如何使用特定的手段和工具来整合来自不同渠道的数据，以获得实际需要的信息”。
Wald定义的数据融合的概念原理中，强调以质量作为数据融合的明确目标，这正是很多关于数据融合的文献中忽略但又是非常重要的方面。这里的“质量”指经过数据融合后获得的信息对用户而言较融合前具有更高的满意度，如可改善分类精度，获得更有效、更相关的信息，甚至可更好地用于开发项目的资金、人力资源等。
1.2基本内容
信息融合是生物系统所具备的一个基本功能，人类本能地将各感官获得的信息与先验知识进行综合，对周围环境和发生的事件做出估计和判断。当运用各种现代信息处理方法，通过计算机实现这一功能时，就形成了数据融合技术。
数据融合就是充分利用多传感器资源，通过对这些多传感器及观测信息的合理支配和使用，把多传感器在空间或时间上的冗余或互补信息依据某些准则进行组合，以获得被测对象的一致性解释或描述。数据融合的内容主要包括：
(1)数据关联。确定来自多传感器的数据反映的是否是同源目标。
(2)多传感器ID/轨迹估计。假设多传感器的报告反映的是同源目标，对这些数据进行综合，改进对该目标的估计，或对整个当前或未来情况的估计。
(3)采集管理。给定传感器环境的一种认识状态，通过分配多个信息捕获和处理源，最大限度地发挥其性能，从而使其操作成本降到最低。传感器的数据融合功能主要包括多传感器的目标探测、数据关联、跟踪与识别、情况评估和预测。
根据融合系统所处理的信息层次，目前常将信息融合系统划分为3个层次：
(l)数据层融合。直接将各传感器的原始数据进行关联后，送入融合中心，完成对被测对象的综合评价。其优点是保持了尽可能多的原始信号信息，但是该种融合处理的信息量大、速度慢、实时性差，通常只用于数据之间配准精度较高的图像处理。
(2)特征层融合。从原始数据中提取特征，进行数据关联和归一化等处理后，送入融合中心进行分析与综合，完成对被测对象的综合评价。这种融合既保留了足够数量的原始信息，又实现了一定的数据压缩，有利于实时处理，而且由于在特征提取方面有许多成果可以借鉴，所以特征层融合是目前应用较多的一种技术。但是该技术在复杂环境中的稳健性和系统的容错性与可靠性有待进一步改善。
(3)决策层融合。首先每一传感器分别独立地完成特征提取和决策等任务，然后进行关联，再送入融合中心处理。这种方法的实质是根据一定的准则和每个决策的可信度做出最优的决策。其优点是数据通讯量小、实时性好，可以处理非同步信息，能有效地融合不同类型的信息。而且在一个或几个传感器失效时，系统仍能继续工作，具有良好的容错性，系统可靠性高，因此是目前信息融合研究的一个热点。但是这种技术也有不足，如原始信息的损失、被测对象的时变特征、先验知识的获取困难，以及知识库的巨量特性等。
1.3处理模型
美国数据融合工作小组提出的数据融合处理模型，当时仅应用于军事方面，但该模型对人们理解数据融合的基本概念有重要意义。模型每个模块的基本功能如下：
数据源。包括传感器及其相关数据(数据库和人的先验知识等)。
源数据预处理。进行数据的预筛选和数据分配，以减轻融合中心的计算负担，有时需要为融合中心提供最重要的数据。目标评估。融合目标的位置、速度、身份等参数，以达到对这些参数的精确表达。主要包括数据配准、跟踪和数据关联、辨识。
态势评估。根据当前的环境推断出检测目标与事件之间的关系，以判断检测目标的意图。威胁评估。结合当前的态势判断对方的威胁程度和敌我双方的攻击能力等，这一过程应同时考虑当前的政治环境和对敌策略等因素，所以较为困难。
处理过程评估。监视系统的性能，辨识改善性能所需的数据，进行传感器资源的合理配置。人机接口。提供人与计算机间的交互功能，如人工操作员的指导和评价、多媒体功能等。
二、多传感器在林业中的应用
2.1在森林防火中的应用
在用MODIS(ModerateResolutionImagingSpectroradiometer)数据测定森林火点时的20、22、23波段的传感器辐射值已达饱和状态，用一般图像增强处理方法探测燃烧区火点的结果不理想。余启刚运用数据融合技术，在空间分辨率为1000m的热辐射通道的数据外加入空间分辨率为250m的可见光通道的数据，较好地进行了不同空间分辨率信息的数据融合，大大提高了对火点位置的判断准确度。为进一步提高卫星光谱图像数据分析的准确性与可靠性，利用原有森林防火用的林区红外探测器网，将其与卫星光谱图像数据融合，可以使计算机获得GPS接收机输出的有关信息通过与RS实现高效互补性融合，从而弥补卫星图谱不理想的缺失区数据信息，大大提高燃烧区火点信息准确度和敏感性。
2.2森林蓄积特征的估计
HampusHolmstrom等在瑞典南部的试验区将SPOT-4×S卫星数据和CARABAS-IIVHFSAR传感器的雷达数据进行了融合，采用KNN(knearestneighbor)方法对森林的蓄积特征(林分蓄积、树种组成与年龄)进行了估计。
KNN方法就是采用目标样地邻近k个(k=10)最近样地的加权来估计目标样地的森林特征。研究者应用卫星光谱数据、雷达数据融合技术对试验区的不同林分的蓄积特征进行估计，并对三种不同的数据方法进行误差分析。试验表明，融合后的数据作出的估计比单一的卫星数据或雷达数据的精度高且稳定性好。
2.3用非垂直航空摄像数据融合GIS信息更新调查数据
森林资源调查是掌握森林资源现状与变化的调查方法，一般以地面调查的方法为主，我国5年复查一次。由于森林资源调查的工作量巨大，且要花费大量的人力、物力和资金。国内外许多学者都在探索航空、航天的遥感调查与估计方法。
TrevorJDavis等2002年提出采用非垂直的航空摄影数据融合对应的GIS数据信息实现森林调查数据的快速更新，认为对森林资源整体而言，仅某些特殊地区的资源数据需要更新。在直升飞机侧面装上可视的数字摄像装置，利用GPS对测点进行定位，对特殊地区的摄像进行拍摄，同时与对应的GIS数据进行融合，做出资源变化的估计或影像的修正。
试验表明，融合后的数据可以同高分辨率矫正图像相比，该方法花费少，精度高，能充分利用影像的可视性，应用于偏远、地形复杂、不易操作、成本高的区域，同时可避免遥感图像受云层遮盖。
三、数据融合在林业中的应用展望
3.1在木材检测中的应用
3.1.1木材缺陷及其影响
木材是天然生长的有机体，生长过程中不可避免地有尖削度、弯曲度、节子等生长缺陷，这些缺陷极大地影响了木材及其制品的优良特性，以及木材的使用率、强度、外观质量，并限制了其应用领域。在传统木制品生产过程中，主要依靠人的肉眼来识别木材缺陷，而木材板材表面缺陷在大小、形状和色泽上都有较大的差异，且受木材纹理的影响，识别起来非常困难，劳动强度大，效率低，同时由于熟练程度、标准掌握等人为因素，可能造成较大的误差。另外在集成材加工中，板材缺陷的非双面识别严重影响了生产线的生产节拍。因此必须开发一种能够对板材双面缺陷进行在线识别和自动剔除技术，以解决集成材加工中节子人工识别误差大、难以实现双面识别、剔除机械调整时间长等问题。
3.1.2单一传感器在木材检测中的应用
对木材及人造板进行无损检测的方法很多，如超声波、微波、射线、机械应力、震动、冲击应力波、快速傅立叶变换分析等检测方法。超声技术在木材工业中的应用研究主要集中在研究声波与木材种类、木材结构和性能之间的关系、木材结构及缺陷分析、胶的固化过程分析等。
随着计算机视觉技术的发展，人们也将视觉传感器应用于木材检测中。新西兰科学家用视频传感器研究和测量了纸浆中的纤维横切面的宽度、厚度、壁面积、壁厚度、腔比率、壁比率等，同时准确地测量单个纤维和全部纤维的几何尺寸及其变化趋势，能够区分不同纸浆类型，测定木材纤维材料加固结合力，并动态地观察木材纤维在材料中的结合机理。
新西兰的基于视觉传感器的板材缺陷识别的软件已经产业化，该软件利用数码相机或激光扫描仪采集板材的图像，自动识别板材节子和缺陷的位置，控制板材的加工。该软件还具有进行原木三维模型真实再现的计算机视觉识别功能，利用激光扫描仪自动采集原木的三维几何数据。
美国林产品实验室利用计算机视觉技术对木材刨花的尺寸大小进行分级，确定各种刨花在板中的比例和刨花的排列方向；日本京都大学基于视觉传感器进行了定向刨花板内刨花定向程度的检测，从而可以通过调整定向铺装设备优化刨花的排列方向来提高定向刨花板的强度。
在制材加工过程中，利用计算机视觉技术在线实时检测原木的形状及尺寸，选择最佳下锯方法，提高原木的出材率。同时可对锯材的质量进行分级，实现木材的优化使用；在胶合板的生产过程中，利用计算机视觉技术在线实时检测单板上的各种缺陷，实现单板的智能和自动剪切，并可测量在剪切过程中的单板破损率，对单板进行分等分级，实现自动化生产过程。Wengert等在综合了大量的板材分类经验的基础上，建立了板材分级分类的计算机视觉专家系统。在国内这方面的研究较少，王金满等用计算机视觉技术对刨花板施胶效果进行了定量分析。
X射线对木材及木质复合材料的性能检测已得到了广泛的应用，目前该技术主要应用于对木材密度、含水率、纤维素相对结晶度和结晶区大小、纤维的化学结构和性质等进行检测，并对木材内部的各种缺陷进行检测。
3.1.3数据融合在木材检测中的应用展望
单一传感器在木材工业中已得到了一定程度的应用，但各种单项技术在应用上存在一定的局限性。如视觉传感器不能检测到有些与木材具有相同颜色的节子，有时会把木板上的脏物或油脂当成节子，造成误判，有时也会受到木材的种类或粗糙度和湿度的影响，此外，这种技术只能检测部分表面缺陷，而无法检测到内部缺陷；超声、微波、核磁共振和X射线技术均能测量密度及内部特征，但是它们不能测定木材的颜色和瑕疵，因为这些缺陷的密度往往同木板相同。因此，一个理想的检测系统应该集成各种传感技术，才能准确、可靠地检测到木材的缺陷。
基于多传感器(机器视觉及X射线等)数据融合技术的木材及木制品表面缺陷检测，可以集成多个传统单项技术，更可靠、准确地实时检测出木材表面的各种缺陷，为实现木材分级自动化、智能化奠定基础，同时为集裁除锯、自动调整、自动裁除节子等为一身的新型视频识别集成材双面节子数控自动剔除成套设备提供技术支持。
3.2在精确林业中的应用
美国华盛顿大学研究人员开展了树形自动分析、林业作业规划等研究工作；Auburn大学的生物系统工程系和USDA南方林业实验站与有关公司合作开展用GPS和其他传感器研究林业机器系统的性能和生产效率。
目前单项的GPS、RS、GIS正从“自动化孤岛”形式应用于林业生产向集成技术转变。林业生产系统作为一个多组分的复杂系统，是由能量流动、物质循环、信息流动所推动的具有一定的结构和功能的复合体，各组分间的关系和结合方式影响系统整体的结构和功能。因此应该在计算机集成系统框架下，有效地融合GPS、GIS、RS等数据，解决这些信息在空间和时间上的质的差异及空间数据类型的多样性，如地理统计数据、栅格数据、点数据等。利用智能DSS(决策支持系统)以及VRT(可变量技术)等，使林业生产成为一个高效、柔性和开放的体系，从而实现林业生产的标准化、规范化、开放性，建立基于信息流融合的精确林业系统。
南京林业大学提出了“精确林业工程系统”。研究包括精确林业工程系统的领域体系结构、随时空变化的数据采集处理与融合技术、精确控制林业生产的智能决策支持系统、可变量控制技术等，实现基于自然界生物及其所赖以生存的环境资源的时空变异性的客观现实，以最小资源投入、最小环境危害和最大产出效益为目标，建立关于林业管理系统战略思想的精确林业微观管理系统。
[参考文献]
通用技术论文范文3
关键词：扩频通信原理特点发展应用
一、扩频通信的工作原理
在发端输人的信息先调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱，展宽后的信号再调制到射频发送出去。在接收端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩，再经信息解调，恢复成原始信息输出。可见，一般的扩频通信系统都要进行3次调制和相应的解调。一次调制为信息调制，二次调制为扩频调制，三次调制为射频调制，以及相应的信息解调、解扩和射频解调。与一般通信系统比较，多了扩频调制和解扩部分。扩频通信应具备如下特征：(1)数字传输方式；(2)传输信号的带宽远大于被传信息带宽；(3)带宽的展宽，是利用与被传信息无关的函数(扩频函数)对被传信息的信元重新进行调制实现的；(4)接收端用相同的扩频函数进行相关解调(解扩)，求解出被传信息的数据。用扩频函数(也称伪随机码)调制和对信号相关处理是扩频通信有别于其他通信的两大特点。
二、扩频通信技术的特点
扩频信号是不可预测的、伪随机的宽带信号，其带宽远大于要传输的数据(信息)带宽，同时接收机中必须有与宽带载波同步的副本。扩频系统具有以下特点。
1．抗干扰性强
扩频信号的不可预测性，使扩频系统具有很强的抗干扰能力。干扰者很难通过观察进行干扰，干扰起不了太大作用。扩频通信系统在传输过程中扩展了信号带宽，所以即使信噪比很低，甚至在有用信号功率低于干扰信号功率的情况下，仍能不受干扰、高质量地进行通信，扩展的频谱越宽，其抗干扰性越强。
2.低截获性
扩频信号的功率均匀分布在很宽的频带上，传输信号的功率密度很低，侦察接收机很难监测到，因此扩频通信系统截获概率很低。
3.抗多路径干扰性能好
多路径干扰是电波传播过程中因遇到各种非期望反射体(如电离层、高山、建筑物等)引起的反射或散射，在接收端的这些反射或散射信号与直达路径信号相互干涉而造成的干扰。多路径干扰会严重影响通信。扩频通信系统中增加了扩频调制和解扩过程，利用扩频码序列间的相关特性，在接收端解扩时，从多径信号中分离出最强的有用信号，或将多径信号中的相同码序列信号叠加，这样就可有效消除无线通信中因多径干扰造成的信号衰落现象，使扩频通信系统具有良好的抗多径衰落特性。
4.保密性好
在一定的发射功率下，扩频信号分布在很宽的频带内，无线信道中有用信号功率谱密度极低，这样信号可以在强噪声背景下，甚至在有用信号被噪声淹没的情况下进行可靠通信，使外界很难截获传送的信息，要想进一步检测出信号的特征参数就更难了．所以扩频系统可实现隐蔽通信。同时，对不同用户使用不同码，旁人无法窃听通信，因而扩频系统具有高保密性。
5.易于实现码分多址
在通信系统中，可充分利用在扩频调制中使用的扩频码序列之间良好的自相关特性和互相关特性，接收端利用相关检测技术进行解扩，在分配给不同用户不同码型的情况下，系统可以区分不同用户的信号，这样同一频带上许多用户可以同时通话而互不干扰。
三、扩频技术的发展与应用
在过去由于技术的限制，人们一直在走增加信号功率，减少噪声，提高信噪比的道路。即使到了70年代，伪码技术已经出现，但作为相关器的“码环”的钟频只能做到几千赫兹也无助于事．近几年，由于大规模集成电路的发展，几十兆赫兹，甚至几百兆赫兹的伪码发生器及其相关部件都已成为现实，扩频通信获得极其迅速的发展．通信的发展史又到了一个转折点，由用信噪比换带宽的年代进入了用宽带换信噪比的年代．从最佳通信系统的角度看扩频通信．最佳通信系统一最佳发射机+最佳接收机．几十年来，最佳接收理论已经很成熟，但最佳发射问题一直没有很好解决，伪码扩频是一种最佳的信号形式和调制制度，构成了最佳发射机．因此，有了最佳通信系统一伪码扩频+相关接收这种认识，人们就不难预测扩频通信的未来前景．从9O年代无线通信开始步人扩频通信和自适应通信的年代．扩频通信的热浪已经波及短波、超微波、微波通信和卫星通信，码分多址(CDMA)已开始广泛用于未来的峰窝通信、无绳通信和个人通信以及各种无线本地环路，发挥越来越大的作用．接入网是由传统的用户线、用户环路和用户接入系统，逐步发展、演变和升级而形成的．现代电信网络分为3部分：传输网、交换网和接入网．由于接入网发展较晚，往往成为电信发展的“瓶颈”，各国都很重视接入网的发展，因此各类接人技术和系统应运而生．由于ISM(IndustryScientificMedica1)频段的开放性，经营者和用户不需申请授权就可以自由地使用这些频段，而无线扩频技术所使用的频段(2．400～2．483)正是全世界通用的ISM频段，包括IEEE802.11协议架构的无线局域网也大部分选用此频段．在无线接人系统中，扩频微波与常规微波相比有着3个显着的优点：抗干扰性强、频点问题容易处理、价格比较便宜．而且，扩频微波接入技术相对有线接入技术来说，有成本低、使用灵活、建设快捷的优势，在接入网中起着不可替代的作用。扩频微波主要应用在以下几个方面．语音接入(点对点)；数据接入；视频接入；多媒体接入；因特网(Internet)接入。
四、结语
扩频通信是通信的一个重要分支和发展方向，是扩频技术与通信相结合的产物。本文主要论述了扩频通信的特点、理论可行性及典型的工作方式。扩频通信的强抗干扰性、低截获性、良好的抗多路径干扰性和安全性等特点，使它的应用迅速从军用扩展到民用通信中，它的易于实现码分多址的特点，使它能与第三代移动通信系统完美结合，发展前景极为广阔。
参考文献：
曾兴雯等.扩展频谱通信及其多址技术[M].西安:西安电子科技大学出版社，2004.
通用技术论文范文4
船舶自动识别系统(AIS)是一种集合了网络技术、通信技术、计算机技术等的一体化助航设备。该系统能够获取近海海域中船舶的名称、位置、航向、速度等信息，一方面能够给船舶以唯一的标识，另一方面能够维护一个全局的船舶视图，以供船舶交通管理系统(VTS)或其他系统使用。本文针对VANET中存在的问题，以及AIS所具备的优势，提出一种新型的基于AIS的海上无线数据通信网络。该网络一方面能够实现灵活的组网和拓扑无关性，另一方面能够利用AIS所提供的船舶信息，实现更加有效、精确的位置服务和寻路功能，克服了VANET中路由协议的不足。网络的整体框架如图1所示。在船舶加入网络时，首先通过AIS向最近的AIS基站发送自身的信息，全体船舶的AIS信息存储于AIS服务器中。在本文提出的基于AIS的无线网络中，各个船舶可以向AIS基站发送请求，获得自身的位置信息，以及向周边船舶发送信息，获得邻居船舶的信息，通过AIS和邻居船舶等多个方面确定自身所处的位置以及呼叫对象所处的位置。当船舶A希望和船舶C通信时，首先通过多维位置发现服务，获得船舶C所处的位置，然后根据路由算法获得到达目的船舶的通信路径。
2多维位置发现服务
在AIS中，船舶通报自身位置，AIS服务器了解全体船舶的各个位置，而船舶本身并不了解自身在整个船舶通信网络之中的位置，以及呼叫对象在通信网络之中的位置。本文提出一种多维位置发现服务，通过该服务船舶不仅能够了解自身的绝对位置，同时能够通过维护邻居表和路由表，获取自身在通信网络中的相对位置，进而各个船舶可以通过自身的邻居表和路由表构建整个通信网络的整体视图，相较于传统的AIS位置服务，具备更多的位置衡量维度，因而称为多维度位置发现服务。在建立邻居关系的过程中，首先自身船舶向周边船舶发送广播NB_req消息，周边船舶若接收到，并允许建立邻居关系，则发送应答NB_rep;自身船舶根据NB_rep消息中提供的MMSI，向AISBS发送NI_req，AISBS通过查询服务器并计算后，向自身船舶发送NI_rep消息，其中包含了周边船舶的位置、速度等信息，自身船舶将这些信息添加入邻居关系表，通过邻居关系表，则船舶能够了解自身所处的位置，以及在全体船舶之中的位置。若自身船舶需要获得某个邻居船舶信息则发送NC_req，同时接受NC_rep来获取相应的信息。通过以上关系，不同船舶之间可以通过自身的邻居关系建立连接关系。邻居表及路由表的更新算法如图4所示。
3基于AIS的路由协议
第2节中介绍的多维位置发现服务，每个节点均维护了1张邻居关系表和路由表，这些邻居船舶可以直接进行通信。当需要与较远距离的目标进行通信时，则需要相应的路由协议确定在VANET中的通信路径。路由协议工作的步骤如下:1)首先船舶A根据自己的路由表，通过BS向自己的邻居发送DL_req消息，邻居收到消息之后，向BS发送应答DL_rep，返回自身的邻居表;2)船舶A根据DL_rep更新自己的路由表和路由表，并向新添加的邻居发送DL_req消息，并检查DL_rep中是否有目的船舶的信息;3)若船舶A的路由表和邻居表中新添加了目的船舶，那么寻路结束，根据路由表建立通往船舶通信路径;若没有则重复2)，直到路由表和邻居表中没有新的元素被添加。在路由协议中，接收消息DL_rep与第2节中介绍的消息格式类似，其格式如图6所示。其中OMMSI为呼叫对象的MMSI，NeMMSI为对象船舶路由表中的下一跳船舶的MMSI。通过第2节中的邻居表和路由表更新，可以建立较为充分的“目的———下一跳”表项，为本节的路由协议提供基础。
4系统实现与仿真
系统节点的实现如图7所示。其中外部计算模块使用的是利用C++编写的程序代码，模拟船舶中网络节点的路由计算及消息处理。外部I/O模块，负责显示当前的网络节点状态和工作过程。在模拟节点中，每个AIS发送/接收终端与外部计算模块相连，计算模块模拟了路由协议在节点中的工作过程，演示了上文提到的几种重要消息类型。最后使用NS2对本文提出的网络进行了仿真，仿真环境为X86架构计算机，Corei3四核处理器，4G内存，Win7(64位)操作系统。在NS2中的仿真图如图8所示，其中①～⑦为模拟船舶节点，其内部结构如图7所示，⑧～⑨为模拟AISBS。仿真过程中实现的是，⑥之间的通信过程⑦，在初始状态下，⑥和⑦不是邻居关系，图8显示的是不同节点发送消息的状态。通过路由协议的工作，最终⑥和⑦实现了有效的通信，最终显示的消息在NS2中如图9所示所示。
5结语
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【关键词】应用数理统计；教学方法；实践教学
应用数理统计是对随机现象的统计规律进行演绎和归纳的科学，已经成为越来越多专业的学生必修的一门基础课。但是学生在学习掌握这门课的过程中普遍感到概念难以理解，思维难以展开，问题难以入手，方法难以掌握，习题难做。如何解决这一问题？具体可以概括成以下几种方法。
1引经据典，消除学生的畏惧心理
应用数理统计作为数学的一门有特色的分支学科，所以比较抽象，很多学生对该门课都有畏惧心理，因此在每学期的第一次课，首先可以向学生介绍应用数理统计的起源和发展，增强学习的趣味性，然后还可以介绍应用数理统计的一些热门运用。
概率论起源于博弈问题。15～16世纪，意大利数学家帕乔利、塔塔利亚和卡尔丹的著作中曾讨论过"如果两人赌博提前结束，该如何分配赌金"等概率问题。而数理统计的发展史相对简单一些，在19世纪20、30年代，费希尔提出了许多重要的统计方法，开辟了一系列统计学的分支领域，如相关分析、回归分析、试验设计、多元正态总体的统计分析等。
在教学过程中，我们特别注意这些知识背景的补充介绍，一方面让学生了角前后知识的联系，同时也在无形之中向他们灌输了研究问题的思想方法。更重要的是，了解这些知识使他们能更好地理解课程内容之间的内在联系，学习的时候不再孤立地看待这些知识点。
2理论联系实际，加强实践教学
传统的教学方式是知识传授型的，教师是教学的主体，只重视教的过程，忽视了教学是教与学互动的过程，教师在课堂上满堂灌，注入式的教学方法不能充分调动学生学习的主动性，没有立足于培养学生的学习能力和不同学生的个性发展，现代教学方法主要是挖掘学生的学习潜能，以最大限度地发挥和发展学生的聪明才智为追求目标。因此，在应用数理统计教学中，教师在注重传授课程内容思想方法和应用背景的同时，充分调动学生学习的主动性，布置一些灵活的题目，让学生亲自实践、亲自收集和处理数据，利用应用数理统计方法解决一些实际的小问题。
案例教学法就是一种很好的实践教学方法。案例教学法是把案例作为一种教学工具，把学生引导到实际问题中去，通过分析与互相讨论调动学生的主动性和积极性，并提出解决问题的基本方法和途径的一种教学方法。教师应结合应用数理统计应用性较强的特点，在课堂教学中，注意收集日常生活中的一些实例，并根据各章节的内容选择适当的案例服务于教学，利用多媒体设备及真实材料再现实际案例活动，将理论教学与实际案例有机的结合起来，使得课堂讲解生动清晰，收到良好的教学效果。
注重师生间交流，加强启发教学
应用数理统计的传统教学是学生忙于应付大量公式的记忆和复杂的计算，没有时间去进行创造性思考，同时这种教法也不可能让人有所创新。要想获得最佳的教学效果，师生间的交流是必须的。教学不是你教我学，更不是你讲我听，而是师生双方互动的结果，师生双方都给对方提供信息。教师的输出对学生来说是信息的输入，学生通过感知、理解、归纳、记忆等活动，接受、处理储存信息；学生的反馈作为信息输出对教师和其他同学来说又是信息输入。教学活动就是为促进这种交流，让这种交流更有意义。
在课堂交流中，应鼓励学生积极发言，参与到教学中来，引导学生了解问题的直观和背景，教会他们如何运用数理统计方法去思考问题和分析问题。此外，还有课前交流、课间交流和课后交流。通过交流随时了解学生对课堂教学的意见和建议，掌握学生接受知识的程度，及时调整教学内容与进度。这样不仅有利于激发学生的学习兴趣，也密切了师生关系，还有助于带来积极的教学效果。
4利用一题多解，培养学生创新思维能力
应用数理统计这门课学习的目的并不是要求学生仅仅会做几道题，而是为了能够解决实际问题，而实际问题是千变万化的，不是用一两个公式就能解决的，这就需要学生的创新。所以对学生的创新能力的培养是相当重要的。实践表明，通过一题多解的锻炼，不但可以加深学生对概念的理解，使学生将所学知识相互联系起来，还可以培养学生灵活多样运用知识的能力，达到培养学生的创新能力的目的。所以在讲题时，可以鼓励学生试着用多种思路去分析题，开发学生的智力，使学生掌握更多的分析问题的方法，以便在今后的学习过程中，更好地去分析问题和解决实际问题。
总之，要加强教师和学生的交流与配合，灵活运用多种教学手段，激发学生的学习积极性，通过具体的实例把抽象的概念形象化，不断培养学生分析问题和解决问题的能力，让应用数理统计的学习变得容易起来。
【参考文献】
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1.1电子技术在新能源发电方面的现状
新能源由于受自然因素的影响比较大。此外，其电网侧要求输入电能波动小，电能质量高。但是我国现在的研发能力和技术水平还远远不够，稳定性差。目前，我们使用一些高端电子产品基本上也都是从国外引进的。可以，随着经济技术全球化趋势的不断加强，人们的生产生活所需要的能源成为了现阶段各国都在研究的主要问题。由于一些不可再生资源的使用比例依然占能源消耗量的主导地位。如煤、石油等基础能源储量逐渐减少。并且随着能源的使用也导致了很多环境危机等问题，自然生态平衡遭受严重破坏。在这样一种全球化的紧张形势下，新能源的开发和运用，十分重要。当前，电子技术在新能源发电领域中的应用越来越广泛。就我国而言，也加大了相应电子技术应用的人才培养，在高校相应的设立了关于新能源发电的电子应用学科。对于我国电子技术的提高和发展的现状，我们可以采用风力发电系统，光伏并网发电系统等先进的电子技术。
1.2电子技术在电力牵引方面的现状
电力牵引是电子技术应用领域的最新拓展项目，受到了全球各国的广泛关注，并把电力牵引作为本国的核心战略项目开发内容之一。电力牵引，主要是指电动汽车或是高铁、轻轨等。在全球范围来看，特别是交通建设等方面，都大力提倡和使用电子技术在电力牵引领域的应用。从最直观的数据可以发现。截止到2015年，全球的新能源汽车产能将进一步扩大至200万辆，并却大力扩建地铁、高铁、轻轨等发展项目。
1.3电子技术在电气节能领域的应用和发展现状
电气节能，主要是由电能质量、有源滤波以及变频调速来组成。其中变频节能项目受到全球各国的广泛使用。同时，也是我国大力扶植的项目之一。电气节能的项目可以提高电机系统的整体性能，通过改变调速的方式，可以提高效率。采用变频调节的方式，可以有效的改进压缩机的电机运转速度，并且提高效率。所以，电气节能不仅涉及到电力系统和电子技术，还对其他国家基础行业效率的提高，起到很大作用。变频调速系统在我国的应用技术比较成熟，市场前景广阔，发展空间非常大。以后對于变频器的发展，应该更加专业化。使得整体的设计和制作都趋于专业化，进一步降低成本，提高产品的集成程度，使其更有竞争力。
1.4智能电网的现状
智能电网在电子技术上的应用，主要有一些传感技术、信息处理和控制等等一些方面。使用电子技术，可以将可再生能源发电规模扩大，使其安全性能提高，形成达到稳定高效的智能电网技术。目前，在我国智能电网技术还不是很成熟，尚且没有大规模的应用。一些智能电网的示范工程只是在有限的项目工程中运用，将其作为示范，进一步去研究智能电网的优点。智能电网运用电子技术，的优势效果十分明显，比如具有较大容量，整体结构优化组合性能好等等。但是我国对其应用的技术还十分有效，所以一些器件性能还有待提升，针对现在的性能和功能不足的问题，重点研究，提高其安全运行的可靠性。
2我国电子技术应用探究
2.1电子技术在电机中的应用
无论是水利发电或是风能发电，都要相应的制约因素。水力发电机的发出电量，受到水力压力和流量的限制，所以水电发电的电量，变化差异很大。风力发电机的发电量，一般会受到风速的影响。并且风力发电的转子励磁电流频率与转子转速叠加后，要保持输出频率恒定的情况，才能够获得最大的风力发电功率。由于科学技术进步，电子装置在水力和风力的发电的变速恒，被广泛采纳并应用。在很大程度上省掉了励磁机的一系列环节，从而达到快速调节的作用。
2.2有源电力滤波器
电子技术在有源电力滤波器的作用也十分广泛。主要是从补偿对象中，检测出一些谐波电流的分量，再用这个补偿装置产生一个与这个谐波分量相等，但是极性相反的补偿电流分量。主要目的是要抵消一些谐波电流分量。电子技术在有源电力滤波器的使用有很大的优势作用。比如：动态响应的速度十分敏捷、功能多样化，并且这种补偿功能和特性，并不会受到电网阻抗的影响，可以有效的抑制谐波。
2.3电子高压直流输电技术
电子在高压直流输电方面技术的运用，主要是由发电厂，把发出的交流电用换流器将其整流为直流电，再通过输电线路，把直流电输送到受电端，最后再把直流电逆变为交流电，这样便可以为用户提供使用。这种技术的优势十分明显。比如：传输功率大、线路的造价成本低、损耗量小，性能优良、持续稳定等等。
3结束语
