引论：我们为您整理了13篇现代无线通信技术论文范文，供您借鉴以丰富您的创作。它们是您写作时的宝贵资源，期望它们能够激发您的创作灵感，让您的文章更具深度。
篇1
1.2宽带固定无线接入技术快速发展
宽带固定无线接入技术有诸多优势：带宽高、建设速度快、接入手段灵活多变等。因此无线通信业越来越加大了对该技术的投入。然而也存在一些局限性，譬如高频段的LMDS技术无法应用于恶劣天气条件下，而DDMS技术在国内的应用带宽受限，其发展受到了约束。正基于此，在现实应用中必须依照具体情况，有针对性地进行应用，最大化其特长，规避其缺陷。
1.3蓝牙技术成为新兴的短距离无线通信技术
远距离无线通信技术逐渐更新换代，而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段，人们随身携带的通信工具，主要利用红外线进行传输，通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦，但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生，并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输，摒弃了传统的电缆，而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。
1.4Wimax成为宽带无线技术新产物
Wimax科技正逐渐兴起，其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax，人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上，网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为，其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性，也许会成为一类开创产业新局面的科技。
1.5超宽带无线接入技术
超宽带是一类时域通信手段，其无线接入技术比普通科技手段的带宽高，有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络，这种技术无需载波，仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体，以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏，信号强度是mW级别，能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架，此通信系统更利于实现，仅需较少的开支。
2未来无线通信领域的发展趋势
现代无线通信技术种类逐渐增多，每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求，而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输，超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中，我们应当依照不同消费者的个性化需求，甄选出最适合的无线通讯手段，使得无线通信业务有着多元化未来，更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来，无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输，其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此，我们应着眼于未来，不断挖掘其技术优越性，弥补移动网络的应用缺陷，以更好地服务大众，同时避免资源浪费。
2.2蓝牙技术将革新现代无线通信业的发展
在蓝牙技术的发展大潮中，众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品，譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC，同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装，便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道，并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外，软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件，被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络，使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展，计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展，并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。
2.3无线网络通信技术的融合趋势
2.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合
为了完成其计费与检测功能，短距离无线通信技术被应用于电子产品中。现代无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展，愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面，譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。
2.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合
移动通信业务的发展成熟，与宽带业务领域的拓宽，直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利，并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。
篇2
1.1.1基带窄脉冲方式。
基带窄脉冲方式是超宽带无线通信系统中的一种主要信号调制方式，这种信号调制方式主要是通过发射机产生基带窄脉冲序列来进行通信，超宽带无线通信过程中所采用的脉冲信号宽度非常窄，通常都是纳秒级与亚纳秒级，其信号调制主要经历了脉冲位置调制以及二进制移相健控等方式来对携带信息，最终实现无线通信。整个信号的具体调制过程包括以下几个步骤，首先在发送端由发射机发射脉冲信号，之后调制器将发射机中发射出来的脉冲信号采用待发送数据进行脉冲振幅调制，也可以是脉冲位置调制。在调制完成之后，将其与跳时码发生器中所生成的伪随机码，共同送入带可编程的延迟电路中，从而产生时延控制脉冲信号发生器的具体发生时刻，最终完成信号的调制与发射。而在信号的接受端，则是将传来的超宽带无线信号收集起来，经过相应的处理之后送入带基带信号处理电路中，这样就能够根据时延产生的本地模块波形接收到信号相。基带窄脉冲方式整体结构比较简单，并且还具有很强的多径信号分辨能力，因此被广泛应用与通信领域中。
1.1.2载波调制方式。
超宽带无线通信技术中的载波信号调制方式，主要是根据基带窄脉冲方式而提出了一种信号调制方式。这种信号调制方式，主要是将单脉冲信号中所占据的频谱分解成多个子频带，不同的脉冲信号在同一个脉冲宽度中将会产生不同的周期，从而对应了不同的中心频率。这种信号调制方式与基带窄脉冲方式相比，能够将频谱资源利用的更加灵活，并且效率也能够得到提升，因此如今的超宽带无线通信系统一般都是采用这种信号调制方式。
1.2超宽带无线通信技术的优点
1.2.1带宽大且传输速率高。
超宽带无线信号在传输过程主要是采用脉冲为信息载体，因此持续的时间非常短，所占用的带宽一般都在1~10GHz，因此其具有非常宽的频率带宽来实现数据的传输，在传输中只需要与其他无线技术共享频带就能够实现通信。超宽带无线通信技术在通信领域中的传输速率能够达到几十Mbit/s~几百Mbit/s。
1.2.2功耗小。
因为传统的无线通信系统都需要连续发射载波才能够实现通信，所以消耗的电能比较大，但是在超宽带无线通信系统中发射的是脉冲电波，并且不需要连续发射，只有在需要的时候才发射，其耗电量只有传统无线通信系统的1/100~1/1000。
1.2.3抗干扰能力强。
超宽带无线通信系统在通信的过程中，采用的是跳时扩频信号，在信号发射的过程中能够将无线电脉冲信号分散到宽阔的频带中，其输出功率非常的小，而在信号接收的过程中将原信号能量都还原出来，并且还能够在解扩的过程中将产生的扩频进行增益。因此超宽带无线通信技术与传统的无线通信技术相比，具有非常强的抗干扰能力。同时因为超宽带无线通信技术在信号发射的过程中所产生的功率非常小，因此在与其他无线通信共享带宽的过程中也不会产生干扰，能够与其它的无线通信技术共同实现信号传输。
1.2.4保密性强。
超宽带无线通信系统在进行信息传输的过程中，还具有非常强的保密性能。超宽带无线通信系统的保密性强主要的因素有两个。首先，超宽带无线通信系统在信号发射时采用的是跳时扩频，并且接收机只有具备与发送端相应的脉冲序列才能够解读发射数据。其次就是系统的发射频率低，被窃取的概率小，传统的信号接收方式根本无法接收到超宽带无线系统中发射的信号。
二、通信领域中超宽带无线的应用
2.1个域网中的超宽带无线的应用。
超宽带无线通信技术具有传输速率高且发射功率低等特点，因此在通信领域中能够为用户提供无线外设访问功能，并且其供应速度也非常快。这样用户也在使用的过程中，就能够音频与文化信息进行快速传输，因此将超宽带无线通信技术应用与个域网中，具有独特的优势。比如在工作与生活当中，可以充分利用超宽带无线通信技术将摄像机中视频转移到个人的电脑中，利用超宽带无线通信能够以极快的传输速率实现不同设备之间的数据传送。
2.2无线传感网中的超宽带无线的应用。
超宽带无线通信技术不仅拥有非常快的传输速率，同时还具有成本低以及耗能小等特点。而在无线传感网中，传感器一般只有在一些比较特殊的地方才会使用，因此一般都是采用无线传输的方式来进行，并且无线传感网内的通信必须要具备耗能小且成本低等特点，能够让无线传感网更好的运行。因此在这样的一种情况下，将超宽带无线通信技术应用进无线传感网中，能够帮助无线传感网更好的工作。
2.3军事通信中超宽带无线的应用。
在军事通信领域中，其通信的保密性必须要非常强，因为一旦出现军事信息的泄露，将会产生非常严重的后果。而超宽带无线通信技术的信号频谱非常宽、发射功率小以及功率谱密度低，在传输的过程中很难检测到，在接受的过程中也需要有与发送机相应的脉冲序列才能够解读数据，因此具有非常良好的保密性能。同时超宽带无线通信系统在通信的过程中，不需要联系发送信号，超宽带无线通信系统的信号属于突发信号，从而使得通信过程中的保密性能进一步提升。再加上超宽带无线通信技术还具有非常强的抗干扰能力以及耗能少等特点，使得超宽带无线通信在军事通信领域中应用，具有非常显著的优势。
2.4智能交通系统中超宽带无线的应用。
超宽带无线通信技术除了具备以上的相关特点之外，这种无线通信技术在通信领域中进行应用还具有良好的定位与搜索功能。将超宽带无线通信技术中的这两种功能结合起来，能够制造出一种防碰与防障碍物的车用雷达。在汽车驾驶的过程中，通过这种雷达就能够精确的分布出汽车周围的障碍物以及车辆，从而降低交通事故的发生几率。将超宽带无线通信技术的特点应用进行智能交通系统中，不仅能够在车内转上特有的雷达来降低交通事故，同时还能够将交通中的站台装置与车辆装置整合起来形成一个无线通信网络，这样就能够实现车辆的随时定位、车速的测量以及车辆在形式过程中的道路信息等。因此将超宽带无线通信技术应用进行智能交通系统中，能够进一步促进智能交通系统的发展。
2.5超宽带无线通信在成像系统的应用。
超宽带无线通信系统在信号传输的过程中，还具有非常强的穿透性能，超宽带无线通信技术所发射的无线电脉冲具有很强的穿透性能，在应用的过程中能够形成很强的楼层作用以及穿墙作用，因此将超宽带无线通信技术应用在成像系统中同样有显著的效果。比如说将利用超宽带无线通信技术的这种特点，制造成穿墙雷达，就能够在防爆活动以及现代战争中，将敌人的位置进行定位。同时还能够用于矿产的探测，并且如果发生了各种灾难灾害之后，还能够将这种技术用于搜救遇难人员等。由此可以看出，超宽带无线通信技术在通信领域中进行应用，有很大的优势。
篇3
目前，刘家峡水电厂厂房安装间安装有两台400吨桥式起重机，作用是承担水轮发电机组各部件分解检修及安装间各种起重吊装任务。其作业方式为现场指挥人员手势及哨音发令，天车司机受令执行操作的方式。这种方式为单方向发令并执行的操作，并没有反馈环节，造成指挥人员与天车司机相互间无法沟通。由于厂房安装间环境复杂，而且指挥人员与天车司机相距直线甚至达到30米， 并且环境嘈杂，经常出现受令司机错误理解指挥人员指令，或者两台天车同时作业时两组作业人员相互产生干扰的情况。随着科学的进步，设备的更新，指挥人员与天车司机的及时沟通显得尤为重要。
1 无线通信技术
无线通信，顾名思义就是利用无线电波（非线缆）来实现与设备位置无关的人机信息交互。在工作现场。一些环境下禁止、限制使用电缆或很难使用电缆，有线通信系统很难发挥作用，因为无线通信效地弥补了有线通信的不足。
2 无线通信技术在使用时的特点
2.1 无线通信的优点：
（1）无线通拓扑更适合工业网络应用，支持点到点的连接以及广播拓扑；
（2）不需要布线，省去施工的麻烦，保证通信安全性。
2.2 无线通信的缺点：
（1）由于工作环境为发电厂，所以内场电磁场非常强大，无线通信会受到干扰；
（2）作业现场并排摆放发电机励磁系统控制柜，无线通信会干扰励磁系统正常运行。
3 无线通信在起重作业中的应用
从前面的介绍不难发现，无线通信技术具有着非常明显的优点及缺点。本文以现场实际生产情况为出发点，探讨无线通信技术在两台桥式起重机人机系统的应用。如图1所示。
3.1 现场总体控制
现场总指挥可以直接向两台天车指挥人员下达吊装命令，以实现整个吊装过程的总体控制，以及总体吊装方案的实施。
3.2 单台天车人机交互
天车指挥人员接到吊装命令后，在具体作业过程中可以直接向天车司机下达明确指令。而天车司机自身或天车遇到问题时也可以反馈给天车指挥人员，从而有效的避免了单向信息流造成的不可控现象。而且由于天车指挥人员直接看到被吊装设备的实际情况，如果被吊装设备出现问题可以及时果断的进行紧急停车操作，从而极大地降低了现场发生事故和误操作的概率。
3.3 双天车联动系统
水轮发电机组分解过程中，分解起吊发电机转子时需要双天车联动动作，而且发电机定转子线棒之间间隙很小，此时两台天车联动动作过程中的平衡性及同步性显得尤为重要。而两组天车操作组在正式起吊前的钢丝绳预紧及寻找平衡点的工作最重要的沟通协作可以方便的实现。
4 无线通信在应用中缺点的克服
无线通信实际是电磁波来传递信息，所以在发电厂这个强磁场特殊环境中有自身的缺点。
从原理上出发，只要所在磁场与无线通信的电磁波不是同一个频率就可以有效克服它在使用过程中的缺点。所以我们在采用无线通信时，可以使用无线信号数字加密、解密方式，这样不仅无线通信自身不会受到感染，而且无线通信电磁波也不会影响发电机组的自动化原件工作。
结束语
随着科学的进步，设备的更新，在多工种协同作业过程中对起重操作要求越来越严格的情况下，我们使用无线通信技术对整个作业过程“可控、在控”成为可能。并且它适用于各种工业环境，即使在极恶劣的情况下也能够保证安全性和可靠性。无线通信在起重作业的发展空间十分巨大！
致谢
在本次论文写作过程中，感谢各级领导予以的大力支持，同时感谢机械分场起重班各位同事为本文提供建议及信息反馈。
同时由于专业知识有限，诚恳地请各位领导对本论文多加批评指正，使我们及时完善论文的不足之处。
谨此致谢！
参 考 文 献
篇4
目前我国照明用电量占建筑用电的20%-30%，智能照明电气公司生产的场景控制器和调光产品基本上都采用开环控制，根据区域要求打开光源并调节光的输出，这样很难达到该环境最合理的照度，通常调节好一个照度水平后，不会再根据该环境的光线强度来改变照度。这种不合理的控制光源方法，增加了用电量，造成大量污染。无线传感器网络技术是本世纪最具影响力的技术之一，如果将无线传感技术应用到照明控制系统中，不仅会大大减少成本，而且节约资源，避免不必要的浪费。
本文提出的照明控制系统主要利用短距离无线通信和CAN总线技术，应用于小环境光源照明控制，由无线通信基站、无线通信从站和终端节点组成。本方案适合小环境光源控制，克服了自动化程度低、管理比较混乱、控制相对分散的传统照明控制系统的缺点，为人们生活提供一个更加智能化的环境。
2.原理及技术
本研究方案主要应用到短距离无线通信技术和CAN总线技术。其中，短距离无线通信技术采用低功率短距离无线通信技术，采用nRF905无线射频收发芯片。无线通信基站由STC89C52和nRF905无线收发器组成。STC89C52为改基站的控制芯片，用来产生控制信号，并对从站返回的状态做出反应，确保照明光源运转正常；nRF905无线收发器为基站信号发送设备，通过nRF905完成对控制信号的发送和对从站发送的照明光源状态信号的接收。
2.1 短距离无线通信
随着通信和信息技术的不断发展，短距离无线通信技术的应用步伐不断加快，正日益走向成熟。一般意义上，只要通信收发双方通过无线电波传输信息且传输距离限制在较短范围（几十米）以内，就可称为短距离无线通信。短距离无线通信技术的工作频段为ISM频段，使用这类频段不需要任何许可证，通常只要求发射不超过一定的功率（通常低于1W），只要不干扰其它频段即可。目前常见的短距离无线通信经常应用于以下几个ISM频段：27MHz频段；2.4GHz频段和315MHz；433MHz和868MHz等频段。
2.2 CAN总线
CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。通信速率可达1MBPS。CAN总线是具有通信速率高、容易实现、且性价比高等诸多特点的一种已形成国际标准的现场总线，是最有前途的现场总线之一。
3.选用部件
本方案所用设备主要为PHILIPS半导体生产PCA89C250收发器、SJA1000控制器和挪威Nordic公司nRF905无线收发器。
PCA82C250是CAN控制器的物理接口，其主要作用是：给BUS提供差动发送信号，给CAN控制器提供差动接受信号。该芯片采用5V直流电供电，PCA82C50是针对汽车中高速通讯的应用而设计，符合ISO11898标准。
SJA1000是一种CAN独立控制器，通常用于自动化领域，用来控制区域网络控制。SJA1000与控制器Basic CAN最主要的不同在于SJA1000提供了Pelican的全新工作模式，在该模式下，CAN总线符合全部的CAN2.0B协议。
挪威Nordic公司的nRF905芯片主要应用于小面积区域。nRF905在无线数据通信、无线报警及安全系统、无线监测、无线开锁、家庭自动化和玩具等诸多领域得到广泛应用。
4.系统硬件
4.1 nRF905通讯模块
nRF905与STC89C52单片机硬件接口如图1所示。
4.2 CAN控制收发器
本方案用到的PCA82C250芯片是为CAN协议配置的物理总线接口，能够为CAN总线提供差动发送能力，为SJA1000提供差动接收能力。图2为SJA1000与PAC82C250组成的硬件图。
5.系统软件
硬件操作需要通过软件来实现。软件的基本操作包括初始化和常规服务两部分。初始化服务包括SJA1000和nRF905两个芯片的初始化，SJA1000发送和接收的配置，nRF905的发送和接收的配置；常规服务包括：无线通信基站、无线通信从站、无线终端节点之间的通信。
5.1 CAN总线操作
初始化SJA1000芯片，配置SJA_MOD寄存器，进入复位模式，确定验收滤波器模式；配置SJA_CDR0寄存器，选择PeliCAN模式，禁止SJA1000的CLKOUT引脚；配置总线定时寄存器波特率设置为125Kbps，配置输出控制寄存器为正常输出模式，TX0为下拉，TX1为下拉；配置命令寄存器释放接收缓冲器，配置验收滤波寄存器。
5.2 无线数据操作
初始化nRF905，nRF905所有配置都是通过SPI接口进行，SPI接口由5个寄存器组成，只有在掉电模式和Standby模式是激活的。置高PWR_UP，置低TRX_CE使nRF905工作于Standby模式。SPI接口包括5个内部寄存器：状态寄存器、RF配置寄存器、发送地址寄存器、发送有效数据寄存器、接收有效数据寄存器。通过配置RF配置寄存器可使nRF905正常运行。
5.3 CAN总线数据发送
CAN发送：发送缓冲器配置分为描述符区和数据区，描述符区第一个字节是帧信息字节，它说明了帧格式（标准帧格式或扩展帧格式）、远程或数据帧和数据长度。标准帧格式有两个字节的识别码，扩展帧格式有4个字节的识别码，数据长度最长为8个字节，发送缓冲器长13个字节。配置发送缓冲器工作在扩展帧格式，发送数据帧，数据长度为8个字节，识别码与下位机匹配，发送数据为nRF905无线接收的数据。检测状态寄存器，接收状态位为0、发送完成状态位为1且发送缓冲器状态位为1，则将发送缓冲器数据放入TX缓冲器，命令寄存器SJA_CMR发送请求位置1，发送数据。
5.4 CAM总线数据接收
CAN接收：中断寄存器SJA_IR接收中断位置高，开始接收RX缓冲区数据，将数据存入接收缓冲区，存储完成后接收缓冲器位置高释放RX缓冲区；释放仲裁丢失捕捉寄存器和错误捕捉寄存器。
5.5 无线数据发送
nRF905发送：TRX_CE=0，TXEN=0，nRF905处于SPI编程；CSN置低，SPI等待一条指令W_TX_PAYLOAD=“00100000”，写TX有效数据，写操作从字节0开始；发送TX缓存存放数据；CSN置高；CSN置低，SPI等待一条指令，W_TX_ADDRESS=“00100010”，写TX地址，全部写操作从字节0开始；发送TX缓存存放地址；CSN置高；TRX_CE置高开始发送；发送完成后TRX_CE置低。
5.6 无线数据接收
nRF905接收：TRX_CE=1，TXEN=0，nRF905处于接收状态；DR=1&&TRX_CE==1&&TXEN==0是否为1，判断是否有新数据传入且数据接收完成，TRX_CE=0进入Standby模式；CSN置低，SPI等待一条指令，R_RX_PAYLOAD=“00100100”，读RX有效数据，读操作从字节0开始；CSN置高；TRX_CE=1。
5.7 无线通信基站控制
常规服务即无线通信基站工作包括：在完成对nRF905芯片的初始化后使TXEN和TRX_CE引脚置低，nRF905处于SPI编程，将nRF905所发地址及数据写入缓存，置高TRX_CE和TXEN引脚，发送数据，发送不成功则重新发送，如果成功，置低TRX_CE，等待下一个数据发送。
6.系统测试
将CAN收发器单片机的串行接口与PC机串口相连，利用PC机串口通信程序将数据通过串口发送给CAN接收器，实现CAN节点的收发数据测试。串行通信的参数设置为：串口端口号：1；波特率：9600bps；数据位：8位；停止位：1位。
在使用串口时先要打开串口，然后将数据传给CAN节点单片机。发送数据中要包含无线控制器的下位机地址和其他控制信息，如在实验中使用的节点地址为0x00020406、其他控制数据为34。34对应的二进制数据为00110100。实验表明，本方案给出的无线与有线混合的网络控制系统工作正常。
无线通信基站发送0X34到无线通信从站，从站接收信号后通过CAN总线发送至终端节点，终端节点接收并在数码管显示接收数据，并控制下面LED灯相应的暗灭，显示正常发送RXOK信号通过CAN总线传输至无线通信从站，从站将信号发送至基站，基站接收信号并将数码管置零，等待下一个发送信息。
7.小结
该系统能利用有线与无线网络相结合完成对光源的控制，取得了较好的效果，综合了有线和无线网络的各自优点，使得网络控制成本更低、网络利用率更高、系统智能化更强，便于网络的管理和应用，适合学校、家庭、政府、企业等场所应用，该网络结构的应用将具有可观的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]卢志强.无线控制网络的研究[D].西安：西安科技大学硕士学位论文，2004.
[2]黄晓霞.无线传感器网络在绿色照明系统中的应用[D].上海：同济大学硕士学位论文，2007.
[3]黄艳玲.智能控制技术在住宅照明控制中的应用研究[D].重庆：重庆大学硕士学位论文，2003.
[4]孙宗智，王涛.一种智能照明控制系统方案的研究[J].信息技术与信息化，2010（1）：55-57.
[5]张岳军.智能照明系统的研究与开发[D].浙江：浙江大学硕士学位论文，2006.
篇5
3.广域后备保护通信模式及其性能评估
4.卫星通信的近期发展与前景展望
5.空间激光通信研究现状及发展趋势
6.现代化矿井通信技术与系统
7.高速铁路移动通信系统关键技术的演进与发展
8.智能变电站通信网络状态监测信息模型及配置描述
9.信息与通信地理学的学科性质、发展历程与研究主题
10.构建新一代智能配用电通信网建议
11.基于EPOCHS平台的智能配电网通信系统仿真
12.电力通信网脆弱性分析
13.通信电台电磁辐射效应机理
14.4G通信技术综述
15.电力和信息通信系统混合仿真方法综述
16.面向智能电网的配用电通信网络研究
17.基于SDH光网络的分层区域式保护通信系统的可靠性研究
18.调度与变电站一体化系统链路状态监测与TCP通信方案
19.煤矿事故特点与煤矿通信、人员定位及监视新技术
20.Tor匿名通信流量在线识别方法
21.煤矿安全生产监控与通信技术
22.配电通信网业务断面流量分析方法
23.光纤通信概述
24.电力通信及其在智能电网中的应用
25.WAMS通信业务的系统有效性建模与仿真
26.基于API的Win32串口通信编程技术
27.第五代移动通信网络体系架构及其关键技术
28.量子通信现状与展望
29.配电网EPON通信接入与分区自治
30.基于业务的电力通信网风险评价方法
31.移动通信技术扩散的实证研究:基于中国1990-2012年的统计数据
32.基于IPv6的电力线载波通信分片独立的重传机制
33.空间激光通信捕获、对准、跟踪系统动态演示实验
34.基于时频峰值滤波的电力线通信噪声消除方法
35.通信网络能耗分析与节能技术应用
36.“日盲”紫外光通信网络中节点覆盖范围研究
37.基于压缩感知的脉冲同步的混沌保密通信系统
38.浅谈4G移动通信系统的关键技术与发展
39.量子安全直接通信
40.一种继电保护故障信息系统在线通信报文分析工程方案
41.光纤通信的发展趋势及应用
42.智能配电网通信组网技术研究及应用
43.基于空间激光通信组网四反射镜动态对准研究
44.运用虚拟仿真实验改革通信原理实验教学
45.浅谈超宽带无线通信技术的发展
46.5G移动通信发展趋势与若干关键技术
47.SM2加密体系在智能变电站站内通信中的应用
48.现代信息安全与混沌保密通信应用研究的进展
49.中美4G移动通信技术专利信息比较研究
50.卫星激光通信现状与发展趋势
51.VC中应用MSComm控件实现串口通信
52.青海—西藏交直流联网工程输电线路在线监测通信网络设计与应用
53.移动通信网络中的协作通信
54.空间激光通信组网光学原理研究
55.计算机技术在通信中的应用研究
56.面向5G无线通信系统的关键技术综述
57.基于C8051F020单片机的RS485串行通信设计
58.智能变电站过程层网络报文特性分析与通信配置研究
59.基于业务风险均衡度的电力通信网可靠性评估算法
60.基于4G通信技术的无线网络安全通信分析
61.无线激光通信系统弱光干扰技术
62.基于SJA1000的CAN总线通信系统的设计
63.10kV电力线载波通信自动组网算法
64.数控系统现场总线可靠通信机制的研究
65.基于WiFi的煤矿井下应急救援无线通信系统的研究
66.机载激光通信系统发展现状与趋势
67.软件定义的能源互联网信息通信技术研究
68.一点对多点同时空间激光通信光学跟瞄技术研究
69.开放式自动需求响应通信规范的发展和应用综述
70.兆瓦(MW)级海岛微电网通信网络架构研究及工程应用
71.带通信约束的多无人机协同搜索中的目标分配
72.基于信道认知在线可定义的电力线载波通信方法
73.一种基于混沌系统部分序列参数辨识的混沌保密通信方法
74.智能配电网无线传感器网络数据通信的QoS-MAC层模型
75.无线紫外光散射通信中多信道接入技术研究
76.水下无线通信技术发展研究
77.深空、自由空间、非可视散射和水下激光光子通信
78.基于光电反馈延迟的多点耦合混沌同步和通信
79.面向异步通信机制的无线传感器网络及其MAC协议研究
80.不可靠通信环境下无线传感器网络最小能耗广播算法
81.中间环节市场结构与价值链治理者的决定——以2G和3G时代中国移动通信产业为例
82.基于IEEE802.11p高速车路通信环境研究
83.太赫兹通信技术的研究与展望
84.一种分布式电源并网监控通信适应性评价方法
85.不同耦合方式和耦合强度对电力-通信耦合网络的影响
86.太赫兹通信技术研究进展
87.低压电力线通信网络特性模型与组网算法
88.基于LabVIEW的监控界面设计与单片机的串行通信
89.联盟网络的小世界性对企业创新影响的实证研究——基于中国通信设备产业的分析
90.基于共享内存的Xen虚拟机间通信的研究
91.考虑通信系统影响的电力系统综合脆弱性评估
92.猫眼逆向调制自由空间激光通信技术的研究进展
93.扩频通信技术浅谈
94.基于信息熵的电力通信网脆弱性评价方法
95.安全高效矿井通信系统技术要求
96.无线紫外光非直视通信信道容量估算与分析
97.基于高能效无线接入网的绿色无线通信关键技术研究
篇6
计算机技术的广泛应用和信息数字化的高新技术的不断进步，促进了当代测绘工程的迅猛发展，同时带来了巨大且富有现实意义的发展前景和发展空间，测绘工程在理论方面或者是在实际操作上发生了翻天覆地的改变，由图纸化的传统测量技术向电子化的现代测量技术迈进，这将对采样收集空间数据方面有着非常重要的积极影响，这不仅是时代潮流变化的发展要求，也是创建科技中国的首要任务。当然，关于常规化的通信技术运用在测绘工程上是无法满足测绘工程发展的时代要求，所以我们要探究更为完美的无线通信技术，无线通信技术不仅能提高测绘工程的工作效率，使得在室外也能进行通讯并完成作业，解决了传统上图纸化作业的难题，降低了测绘人员的工作难度，减少了人力资源和时间的浪费，增强了测绘工程的准确度，这对测绘工程的改革与发展有着重要的积极作用。
2无线通信技术的概述
无线通信（Wirelesscommunication）是一种通过电磁波等信号媒介进行信息交换的通信方式。无线通信系统由多个移动站与一个基准站组成。移动站主要包括了电源、主机、GPRS等，另外基准站则包括GPS天线、电源、网管服务器等。
3无线通信系统两大模块的特点及表现
3.1无线通信系统中的硬件部分
硬件在选择设备方面最重要还是单片机的选择。单片机作为硬件部分的轴心，选择符合要求的单片机对准确传送原始数据和整个无线通信系统的正常工作有着极其重要的影响。单片机应该要符合数据传送速度快、精确率高、稳定性能好、传送长度长且具有语音传送功能和能够缩短数据处理时间的透明传送功能等要求。同时也要考虑单片机的便携性、占据空间的大小和损耗能量的多少。处于无线通信系统硬件部分的重要位置的部件———天线，能在辐射无线信号和接受无线信号的过程中正常安全在电磁波与高频率电信号之间实施相互转换反应。在选择天线时，天线的指向图要符合无线通信系统的电磁波覆盖的标准，天线自身的功能特点要满足无线通信系统的设计需求。例如，天线的长度大小要根据实际操作情况来选择适合的天线，为了提高便携性，天线接受信号的一端应选择螺旋式；为了便于工作人员的安装，天线辐射无线信号的一端应选择较短的天线。移动站与副站应该选择定向天线辐射集中程度的参数小的天线，相反，基准站与主站则选择定向天线辐射集中程度的参数大的天线。由于信号在传输介质中传播时，将会有一部分能量转化成热能或者被传输介质吸收，从而造成信号强度不断减弱，因此在馈线的选择上要选择大直径的馈线，避免信号强度的发生过度耗损。因为馈线越长，其自身损耗的能量也越大，因此，在安装过程中要尽可能地缩减馈线的长度，保证通信的正常运行。作为硬件部分中不可或缺的部件———电源，它的作用是不可忽视的，在选择电源的时候，要在确保无线通信系统能够正常运行的基础上尽可能选择电波较小的，这样才能防止干扰电台接收的现象发生。无须手持挂在肩上即可对讲的对讲机———肩咪，是由扬声器和话筒构成的，是无线通信系统硬件部分的构成部件。不同信号台之间的沟通交流可以通过肩咪来实现，在测绘工程的实际操作现场中，现场观测人员在测绘中或者进行检查工作时发现问题可以及时利用肩咪与设计绘图员进行沟通，克服困难，解决问题，从而保证测绘工程顺利进行。
3.2无线通信系统的软件部分
当无线通信系统的硬件部分完成将获得的原始数据传送到终端，系统的软件部分就开始发挥其自身作用，处理原始数据，给工作人员在测绘过程中带来了方便。在当前有关测绘的通信软件中，GIS处于极其重要的地位。数据通信是将通信技术与计算机技术结合起来从而产生新的通信方式。要在不同地区之前实现传输信息的目的就一定要有传输信道，按照不同的传送媒介，分为无线数据通信和有线数据通信。它们都是利用传输信道使得数据终端和计算机相联结，从而实现数据终端各种资源共享。在软件部分的设计编写方面，要创建一个普遍适用各个客户终端的挂载办法是首要任务。来自微软公司设计开发的ActiveX模式，有着能够摆脱详尽的编程语言，并能很好的使用到大部分的软件开发环境中，而且可以对原来存在的软件进行直接升级。在这种模式下开发运行，使得无线通信系统中的软件部分在连接网络的条件下实现交互的目的。软件部分的设计开发一旦设计了符合标准要求的框架，增强软件自身的通用性、可嵌入性、可植入性，就能保证无线通信系统在测绘工程中的合理运行和使用。
4无线通信技术在测绘工程中的应用分析
论文主要分析了GPRS无线通信技术在测绘工程中的应用情况，与传统的测绘方式相比较，GPRS无线通信技术应用十分广泛，具有实时性和准确性。利用网络使得移动站中的GPRS无线数据终端与基准站的网管服务器连接起来，同时保证网管服务器的连接口与主机保持连接状态，与此同时，在基准站的作用下数据会不断进行修正，利用网络连接使得GPRS无线数据终端能接收到数据，从而传送到移动站，并通过主机精确计算出所在的位置，测绘工作人员才能知道具体的基准站位置。在无线通信技术的实际操作与应用中，要创建标准的测绘工程管理体系，才能保证数据传送的稳定性与准确性，才能保证测绘工程作业的有效顺利进行。在传统的测绘工程中，工作区的建立都伴随这临时基准站，其工效和信息传输接收效率都非常低，随着经济建设的迅猛发展，城市化也逐渐发展成型，测绘工程量也越来越大，内容也越来越繁杂，传统的测绘方式已经不再满足时代潮流发展的需求，使用新兴的无线GPRS无线通信技术，不仅能够提高测绘工程的工作效率和信号发射接收效率，增强数据传输的稳定性、可靠性、安全性，确保测绘工程的顺利进行。
5结语
总的来说，新型无线通信技术在测绘工程中的应用，不仅能够打破传统的空间测绘模式，达成室外随时随地通讯的目的，还能推动无纸化测绘方式的发展，提高测绘作业的工作效率，降低测绘人员的工作压力，减少在时间和人力资源上不必要的浪费。无线通信技术在测绘工程的发展应用，给测绘产业带来了不可估量的发展前景和发展空间，推动了测绘行业的迅猛发展。
参考文献
[1]陈刚，羌铃铃.如何实现智能网双平面容灾[J].通信技术，2011，44（03）：103~105.
篇7
1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生，并当众展示了他发明的无线电接收机，那天俄国当局定为“无线电发明日”。
1896年3月24日，波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米，做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。
1898年，年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信，第一次实际性地使用无线电通信技术。
1901年，他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信，从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。
随后，无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年，美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题，从此超短波转播站一些国家相继建立了，无线电通信技术迅速普及开来[2]。
随着电子技术的高速发展，信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要，于人们生产与生活中被广泛使用；后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机信息处理功能大大增加，日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。
信息技术是以微电子和光电技术为基础，以计算机和通信技术为支撑，以信息处理技术为主题的技术系统的总称，是一门综合性的技术。今天的信息化时代，就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。
无线电通信技术发展到今日，拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越，但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍，都是我们亟须解决的难题。
2无线电通信技术的特点
近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术，是迅速发展起来的新技术领域，不需要传输媒质，部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替，无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃，实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半，优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面，我们可以总结如下：
不受时空限制。大多数情况下，人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知，而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法，确保通信联络综合高效，语音、数据、图像的综合传输畅通无阻，随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往，无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门，尤其通信与网络的连接，通信技术踏上新的台阶。
具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性，尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。
可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性，一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通，这也是无线架输的最大特点。
无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题，但其信号容易受到干扰、影响，还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题，目前全球化经济愈演愈热，其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点，因此，无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。
3无线电通信技术之通信方法的拓新
21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期，尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起，欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷，笔者认为，我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试，主要可总结一下八点：
3.1采用了数字通信技术
提高系统频谱资源的利用率，维持信号上的稳定，避免通信信号收到干扰，增大了系统通信容量，提供话音、图像和数据等多种通信服务，确保用户信息安全保密。
3.2推广通信信息技术宽带化的发展
信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3]，尤其近年来世界范围内全面展开，无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进，这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。
3.3推广个人信息化技术
个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话，能够有效地减低传输路线的信息量堵塞，大幅度提高通信的传播速度。
3.4拓新接入网络的样式
技术上融合实现固定和其他通信等不同业务，在无线应用协议（WAP）的出现以后，无线数据业务的开展得到大幅度的推动，促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要，传统的电信网络与新兴的计算机网络融合，尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备，满足了生活与生产地各种通信需求。
.5过渡电路交换网络
关于过渡电路交换网络，IP网络无疑是核心关键技术，是最合适的选择对象，处理数据的能力电路交换网络大大提升，这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。
3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器
Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性，利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向，一旦连接到Internet上的话，即可以实现更具备高度的机动性及可用性。
3.7推广软件无线电
软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目，但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场，对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。
3.8提高无线通信网络可持续性
无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署，一旦受到安全威胁，其后果不堪设想。因此，无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。
结束语
回顾无线通信的发展历程，无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用，尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快，但面对我国12亿人口的通信需求，无线电通信技术普及率低的问题，面对我国12亿人口，网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时，无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面，提升自身的营业水平，为市场提供丰更加富的选择，满足用户各个方面、各个层次的需求。因此，在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷，这要求我们积极加快无线领域的科技进步，为无线电通信技术创新出谋划策，为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。
参考文献
[1]《信号与系统(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大学出版社2000年.
篇8
一、LTE产业发展现状
虽然3G通信技术在我国范围内兴起的时间不长，才在刚刚大规模部署的阶段，但4G的研发工作早已在各国不同地区开展了。随着移动设备的越来越高端，人们对上网的需求也不得已满足，热门对于2Mb/s的WCDMA R99传输速录和14.4Mb/s的R5 HSDPA的峰值率已经不能满足自身需求[1]。并且，OFDM技术作为无线通信技术发展的另一产物，将无线通信的接入速率提升到100Mb/s，这给3G信息技术带来了巨大的市场竞争压力。
二、LTE中的关键技术
1、OFDM技术
OFDMA技术其实就是LTE下行链路采用在循环前缀基础上的正交频分多址技术。首先在发射端将信号插入到循环冗余校验码中，然后对信道进行编码、信道交织、特征加扰等的处理来解决突发噪声对系统操作的影响，LTE系统一般采用QPSK、16QAM、64QAM三种方式[2]。
如图1就是LTE系统的发送接收模型，是一种采用了2*2的MIMO技术，一个码字到两层的映射方式。由于天线数量与码字数量不一致，所以需要将码映射到不同的发送天线上，由此便需要层映射和预编码的工作。层映射是将码字按照一定的规则流程映射到多层的过程，预编码则是将数据再次映射到不同的天线端口的过程。
在理解OFDM技术时，应注意区分于一般的频分复用FDM技术，正交频分复用技术是多载波通信的一种，并且在频道选择性信道中发挥着最大优势，各个子信道在正交频分复用系统中的时域中正交，并且重叠在频域中，其实现工作的基本原理就是通过串/并转换器将高速串行的数据流变为多个低速并行的比特流，并且每一个OFDM子信道只传输一个低速数据流。
2、多天线技术
现代的无线通信技术离不开天线的作用，所以天线性能是否优良也影响着整个通信系统的效果。在传统的通信技术中，天线技术从开始的单发/单收天线到单发/多收和多发/单收的发展阶段，在实际生活应用中我们也了解到，地面传输路径中信号的通信比其他路径如光纤、电缆、卫星等的信号要发展的慢一些。
而现如今的通信系统要想打破原有技术的束缚来获得更强大的信号功率和更优良的服务，可以从恶劣通信环境影响通信技术发展进行突破。所以就要不断提高发送信号的功率[3]。这在第三代通信系统中是不存在的买所以就会降低整个通信系统的性能影响通信技术的发展。所以人们对无线网技术的研究是具有重大突破性的。
3、MIMO技术
MIMO技术为通信技术中高速的数据信号传输技术带来了可能成为无线通信领域的一大新突破，它很大一定程度上是提升系统频率利用率。其工作原理就是基于通信系统的基础上采用其多输入/输出的方式更多的发送与接收同时选择多天线单元，并且通过其信道途径中的多维度的特性。如图2所示。
MIMO技术特点是采用多远天线阵列在发送/接收端，得到不同的空间特性的空间向量基于无线信道中，有如在一个通用大空间的信道中又独自进行多个互不干扰的信道。这种技术可以带来空间的分集增益，这种新型MIMO技术创新的方法被称为空间分集。通过MIMO技术，天线阵列所传输的多个并行的信号数据，接收端可对其进行相应的数据标识，也就是说，不同的数据流对于接收端都是具有可利用和区分的空间特性的，在这时就具有了多维性。MIMO系统改变无线信道可看做是由M= min（nT，nR）个并行子信道组成，所以MIMO技术中的通信系统信道容量其实就是所有子信道通信系统容量的总和。在所有的发送和接收天线阵列都具有非相干特性的条件下，系统中每个子信道都可有相同的极限容量，整个信道极限容量将会有重大提升，公式如下：
C≈M・B・log2（1+SNR）
所以从上文分析及公式可以看出，MIMO技术的改善会对整个无线通信信道的容量进行全面提升，还有就是利用MIMO技术还可增加信道的可靠性来降低信道传输数据的错误率。
三、LTE中技术的发展趋势探究
作为我国最大的移动营运商，中国移动也将加入到LTE技术营运行列中，由于美国高通公司在3G时代占据主导地位，LTE正在努力避免高通的主要技术，所以大大削弱了高通在3G时代的地位。2007年11月底至12月初3GPP RAN38全会通过RAN1提交的融合帧结构方案，被正式写入3GPP标准，2008年，RAN4的工作、RAN5和核心网的相关标准制定工作的完成，又是一重大性进展。
LTE具有来自TD-SCDMA现有核心技术的继承和MIMO、OFDM主流技术有机结合，将显著提高新型技术的系统功能，也给4G标准中更多地专利技术提供了可能。
还有随着多媒体娱乐和网络游戏的开发，当前的传输速率已经达不到人们的要求，所以设计并实现了峰值速率的数据传输，并且具有良好的兼容性。
四、结束语
3GPP LTE技术作为重要的无线通信技术，OFDM技术很大程度上又提高了系统容量和系统的频谱效率。LTE 及 LTE-Advanced 等技术中必须应用更先进、资源利用率更高的技术如高阶MIMO技术、协调多点发送技术、等进一步提升整个系统的性能。
参考文献
[1]沈嘉，索士强，全海洋. 3GPP长期演进（LTE）技术原理与系统设计[M]. 北京：人民邮电出版社. 2008：16-46
篇9
文献标识码：A
DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2015.08.004
0 引言
进入二十一世纪的第二个十年以来，信息已经成为人类社会文明进步的要素资源，成为现代社会持续发展的基本条件。信息网络空间已经成为继陆、海、空、天之后的第五大国家疆域，成为世界各国战略竞争的重要领域。信息安全已成为与国防安全、能源安全、粮食安全并列的四大国家安全领域之一。
近些年来，以美国为代表的信息技术强国利用自身所垄断的全球信息技术优势，加紧构建信息安全保障和攻击体系，以进一步巩固其在网络空间的统治地位。在美国现有的国家信息安全体系中，政府、IT企业和社会团体分工协作，相互配合，共同推进美国国家和军队的信息安全体系建设。当前，美国政府部门作为信息安全战略制定、网络和信息安全项目策划、网络情报侦查、网络防御以及网络进攻的主导者，引领了整个美国信息安全领域的发展和规划。其主要部门包括国土安全部、国防部、美军网电司令部、商务部、联邦调查局以及中央情报局；美国的IT企业则是网络攻防的具体实施机构和重要支撑单位，是美国政府和军队海量情报数据的来源，同时也是实施网络作战的实施主体；而美国及其盟国中一些非营利性团体和学术组织则为美国政府和军队提供了舆论和技术层面的支持，同时进行了人才的输出，以支撑日益强大的美国信息作战部队。
随着无线与移动通信技术的高速发展，抛开有线束缚的无线通信技术为国家和军队的指挥和作战带来了极大的便利性，然而也埋下了极大的安全隐患。截至2014年年底，美国情报和军队相关部门在无线网络中侦收和攻击获得的情报已经占到美国情报总量的约57.6%，凸显了当前国家和军队无线网络安全的严峻态势。美军网电司令部2015年战略规划指南显示，未来美军网电部队将把无线领域作为网络攻防作战的重点，这对我国国防和军队网络安全体系和技术提出了新的考验。本论文从历史出发，对交换技术进行了简要的回顾，指出了当前交换网络发展的瓶颈以及问题，并基于前沿的下一代智能网络以及大数据交换网络提出了展望和设想。
1 军队无线网络安全现状
我国的互联网、电信网、广电网和各类专网（包含军网）组成的国家基础网络是国家和军队信息安全防护的重要对象，但是这些基础社会建设过程中普遍存在着重建轻防，甚至只建不防的问题，造成网络信息安全体系构建的极大障碍。
当前，我军无线网络通信手段主要包含战场卫星通信、短波电台通信、水下潜艇长波通信等战时通信手段，以及军队日常办公所使用的蜂窝网移动手机通信、单位无线局域网（Wi-Fi）以及家庭使用的宽带及家庭无线局域网等非战时通信手段。由于战时通信技术具有较强的应用层加密以及物理层跳频和扩频保障，传统的窃密和攻击手段并不能很快奏效，反而是和平时期工作用无线局域网、个人手机、家庭Wi-Fi等上网和通话极易被侦听和窃密，导致无意识泄密。据不完全统计，2014年以来军队、军工企业等军事相关单位因手机、家庭宽带/Wi-Fi等被攻击及窃听的事件约470起，造成不可估量的军事、经济以及国家核心技术损失。
美国凭借其在信息领域的绝对优势，不断将其技术和设备输出到中国，而国产化设备的低性能、高价格等不足进一步导致了党政军系统中日常无线网络通信设备国产化程度极低，使得日常无线网络的安全防线处于近乎失灵的状态。在美国IT跨国公司和美国网络部队等诸如“棱镜”项目面前，我军的基础网络和重要信息系统几乎完全处于不设防状态。诸如思科、微软、英特尔、IBM等IT企业几乎完全控制了我国高端IT产品的生产及应用。据Gartner数据显示，Windows系列操作系统在我国市场占有率超过9成，英特尔在微处理器市场上占有率也超过8成，谷歌的安卓操作系统在我国市场占有率达到8成。即使是国产的联想、酷派等手机，其核心芯片和操作系统也多是国外生产，使得我国无法从技术层面根除安全隐患。
2 解决方案：物理层安全技术和可见光通信技术
针对目前日常军队无线网络安全性的问题，本文提出了两种可行的改进方案，能够在现有技术的基础上，从防止无线信号被侦收和泄漏的角度实现日常状态下部队营区无线通信的安全保密。
在现有的通信系统中，通信的保密性主要依赖于基于计算密码学的加密体制，早在20世纪初就已有人提出将传输的信息与密钥取异或的方法来增强信息传递的安全性。这种基于密钥的加密方法首次由Shannon于1949年给出了数学的理论分析。假设发送者希望把信息M秘密地发送给接收者，称M为明文信息。则加密的过程为，在发送端，发送者通过密钥K以及加密算法f对所要传输的明文M进行加密，得到密文S。在接收端，接收者通过密钥K以及与加密算法相应的解密算法，我们用f-1标记，来进行解密，从而得到明文M。通过对加解密过程的观察，可以得知，有两个方法防止窃听者从窃听到的S中获取明文M： 一个是窃听者不知道密钥K，另外一个是解密算法非常困难，窃听者难以在有限的时间用有限的资源进行解密。基于这两个方法，延伸出了现代通信系统中非常常见的两种加密形式，一个是对称密钥加密，一个是非对称密钥加密。
现代密码学的加密体制主要是在物理层之上的几层来实现的，譬如MAC层、网络层、应用层等等，故有时也称基于现代密码学的安全为上层安全。物理层对于现代密码学加密体制来说是透明的，即物理层安全与上层安全是独立的。下面分别介绍物理层安全的两个基础知识，分别是：窃听信道模型和安全传输速率。窃听信道模型是物理层安全所研究的基本信道模型，安全传输速率是衡量物理层安全系统性能的重要指标。
物理层安全主要是利用特殊的信道编码和无线信道的随机特性使得秘密通信得以进行，它与现代密码学不同之处在于，其安全程度并不依赖于Eve的计算强度，而是依赖无线信道环境的随机特性。但是，从保密环节上来说，物理层安全与传统的计算密码学的安全却有着本质的相似之处。如图1所示。物理层安全中的编码调制环节和信道的随机性是安全通信的必要条件，正如现代密码学体制中的加密算法和密钥。编码调制环节是指Alice根据Alice-Bob和Alice-Eve信道的信道条件，通过独特的信道编码来保证Alice与Bob之间安全又可靠的通信。从安全的角度来说，编码调制环境可以被看作现代密码学中的加密过程，信息加密后生成的密文记为Xn。密文经过无线信道和解调译码可以等同为现代密码学中的解密环节，其中信道信息{h，g}可以看作公共密钥，而Bob接收端的噪声可以看作Bob的私钥，Eve是没有办法获得的。因此密文通过Bob的无线信道和解调译码，可以被Bob正确地译码解密；而此密文通过Eve的无线信道和解调译码，Eve是不能获得任何信息的。由此可见，虽然物理层安全与传统的基于现代密码学的加密原理是完全不同的，但是它们在实现框架上却也能够找到共同点。物理层安全可以看作是以调制编码等发送端的技术为“加密算法”，充分利用Alice-Bob和Alice-Eve之间无线信道的差异性，把无线信道看作“加密密钥”，从而使得Alice与Bob之间形成了安全可靠的通信。
物理层安全技术由于可以独立于上层而单独实现秘密通信，因此在无线通信系统中，可以在保证现有上层安全措施不变的情况下，补充物理层传输的安全。这使得通信系统的安全性能得到额外一层的保护。另一方面，将物理层安全用来传输现代密码学中的密钥，也是增强系统的安全性的一种方法。
从实现的角度讲，当前传统的无线路由器等均使用了全向天线进行传输，有可能导致无线信号泄漏至营区外部造成泄密。由于物理层安全技术方案的存在，除了进行传统的上层密码和传输加密以外，考虑利用物理层定向天线和波束赋形技术使得无线信号定向的向营区内部辐射，使得窃听者获取的信息量近乎为0，从而进一步降低失泄密的风险，这是物理层安全技术在现有无线网络中的应用改进。
根据香农公式，假设发射端信号表示为：y=hx+z，那么正常接收者bob收到的信号可以表示为：
此时人造噪声设计对Bob没有产生干扰的方向上均匀分布，从而实现了对目标用户的正常信号发送，但是使得窃听用户获得的干扰最大化，可用信息最小。
可见光通信（Visible Light Communications）是指利用可见光波段的光作为信息载体，不使用光纤等有线信道的传输介质，而在空气中直接传输光信号的通信方式，简称“VLC”。
普通的灯具如白炽灯、荧光灯（节能灯）不适合当作光通信的光源，而LED灯非常适合做可见光通信的光源。可见光通信技术可以通过LED灯在完成照明功能的同时，实现数据网络的覆盖，用户可以方便地使用自己的手机、平板电脑等移动智能终端接收这些灯光发送的信息。该技术可广泛用于导航定位、安全通信与支付、智能交通管控、智能家居、超市导购、灯箱广告等领域，特别是在不希望或不可能使用无线电传输网络的场合比如飞机上、医院里更能发挥它的作用。可见光通信兼顾照明与通信，具有传输数据率高、安全性强、无电磁干扰、节能、无需频谱认证等优点，带宽是Wi-Fi的1万倍、第四代移动通信技术的100倍，是理想的室内高速无线接人方案之一。
据美国DAPRA报道，美军已经生产出军用可见光网络及相关设备，用于国防部等军事机关和设施的高速无线网络通信。由于可见光室内传输光源直接指向用户且传输距离远小于传统的微波无线通信，在不考虑人为主动泄密的情况下，可见光通信信号是无法截获的，从技术上为通信的有效性和可靠性提供了强有力的支撑。
图2给出了微波无线通信和可见光通信之间的比较。对于手机、Wi-Fi等微波无线通信手段，除了目标用户能够接收到无线信号以外，由于无线电波是全向发射的，窃听者完全可以收到相同的信号，从而进行破译或者攻击，带来安全隐患；而可见光通信依赖于室内的LED灯具，通常灯具会直接部署在工位上方，而照明具有定向发射的特点，因此位于营区外部的窃听者无法收到任何信号，不能进行窃听。从实现上讲，可见光通信可以方便的利用LED台灯、屋顶灯等照明灯具，通过加装调制解调模块即可使得灯具具有高速数据传输功能，可供营区内台式机、笔记本电脑、平板电脑等高速无线上网，满足高清视频会议等高带宽需求。
目前，关于可见光通信在室内外各种复杂环境下的信道测量与建模的工作还很欠缺，只有少量的研究结果。尤其是在有强光干扰、烟雾和灰尘遮挡的环境下的信道干扰模型，更是需要亟待解决的问题。
3 结论
篇10
通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用，就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
二、无线列调
无线列调是重要的铁路行车通信设备，主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点，但目前使用的无线列调是同频单工电台，随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大，在仅有的一个频道上集中了众多用户，再加上场强的越区严重，容易致使系统阻塞，甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言，这种通信系统过于简单，满足不了建设发展的需求。
三、集群通信
集群通信系统是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式，实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能，被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门，其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点，比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高，同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等，这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大，但对要求较高的场合并不适用，比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。
四、GSM-R
GSM-R通信技术最早起源于欧洲，是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能，它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成，目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用，我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路，它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区，为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有：大秦线、胶济线、合武线、京津城际线，京沪高铁等。
五、卫星通信
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。
六、无线宽带WIMAX
WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。
七、结束语
铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。
参考文献
[1]田裳，沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社，2008，6(16):154-156
篇11
OFDM(orthogonal frequency division multiple-xing)技术是一种在无线环境下的高速多载波传输技术，在频域内通过将给定信道分成许多正交子信道，每个子信道上使用一个子载波进行信号调制，各子载波并行传输。OFDAM技术能有效地抑制无线信道的时间弥散所带来的符号间干扰(ISI,inter symbol interference)，可灵活地进行频率选择，方便地实现频谱管理，是公认的比较容易实现频谱资源控制的方法，目前无线通信领域的新兴技术几乎都以OFDM 为核心，OFDM 技术已经成为下一代无线通信技术的主流。
集中式动态资源分配与分布式动态资源分配算法
在移动通信系统中，比较典型的通信频谱分配算法主要有两种，一种是集中式动态资源分配，另一种是分布式动态资源分配。
在集中式动态资源分配算法中，频谱的分配由控制中心来决定，用户和基站只是参与策略的实施，负责收集信道信息，然后将信息反馈到控制中心。控制中心根据掌握的整个区域的信息情况，按照最佳的分配算法进行频谱资源的分配，为此，控制中心要付出计算复杂度高、延迟时间长的代价。
在分布式动态资源分配算法中，频谱分配策略是由用户或基站决定，他们相互之间可以是独立的，也可以有一定的合作关系。在此算法中，由于信号携带的信息量少，计算复杂度也大大地降低，具有一定的优势。
在采用OFDMA 技术的现代通信系统中，由于存在频率选择性衰落，必须针对每个子载波进行信息交互，因此，完全的集中式算法和分布式动态算法在OFDMA系统中都比较很难实现。究其主要原因，一是传统算法将事先确定的信噪比（SINR）门限加于接收信号上，但现代宽带数据通信系统采用的是动态的自适应编码和调制，发射机和接收机采用的编码和调制技术也不一定相同，而且SINR的不同，系统的吞吐量也是不同的。其次是传统算法都是基于平坦衰落的，信道信息只要和一个频谱相一致就可以，算法比较简单，而现代宽带无线通信系统为了对抗频率选择性衰落有着更多的选择，用户的数据传输速率要求也有很大的不同。第三是现代宽带无线通信系统中信道信息量较高，计算复杂。完全的分布式算法在平衡系统通信状况方面存在较大困难，而且受信道的影响较大难以实现。
按优先级的多小区间资源分配的算法
为了克服以上两种通信频谱分配方式的因维，在以OFDMA技术为物理传输层的移动通信系统中，提出一种按优先级的多小区间动态频谱资源分配的算法，在进行资源分配之前，先计算每个小区在上个时间段的频谱利用率，根据频谱利用率的大小不同，确定小区载波分配的优先级，按优先级的不同进行载波再分配，从而达到有效地使用载波，减少小区间的共道干扰问题，提高载波的效率和系统的容量。
·算法描述
为了分析按优先级进行小区间资源分配算法对系统性能影响的方便，假设蜂窝移动通信系统中的每个小区有且只有一个基站，每个基站向其所在小区的用户传输数据时的功率保持不变，在此基础上，获得每个小区在此时间段能够使用的子信道个数，再与每个小区实际占用的子信道个数作比较，获得在此时间段小区分配子信道的优先级，按照小区的优先级顺序为小区分配下一时间段子信道个数，框图如图1所示。
·仿真实验及结果分析
不失一般性，假设一个蜂窝移动通信系统中包含有7个紧密相连的小区，每个小区都是一个半径相同的正六边形的区域，正六边形的半径为600米。每个小区设立一个基站，基站置于小区的中心处。在每个小区中有10个用户，随机分布于小区的各个位置。如图2所示某一时刻的系统拓扑图。
假设系统可用的总带宽为1 MHz，被分成64个子载波。每个子载波的噪声功率谱密度一样，都为1．0?0-9。在这个系统中小尺度衰落采用6径瑞利衰落信道，时间延迟为[1 2 5 16 23 50]微秒，功率衰落为[-30 -2 -6 -8 -10]dB。用Simulink在MB一OFDM系统平台上仿真，仿真结果如图2。
图3是当小区半径为600米时，大尺度衰落的参数分别为：K=1.0?0-5， d0=1000m，%Z=4时的系统性能图。其中横坐标表示的是进行的算法实验次数， 纵坐标表示每次算法结束后的所获得的系统的总容量。
图4是当小区半径为60米时，大尺度衰落参数分别为：K=1.0?0-5，d0=lm，%Z=4时的微蜂窝通信系统的系统性能图。
由图3、4可以很容易就看出，论文中提出的以上一时刻小区的资源使用情况为根据，按小区的优先级进行小区间资源分配的算法，比随机进行的小区间资源分配算法系统性能得到了一定的提高，而比未进行任何资源分配算法的系统性能要大很多。
将图3和图4相结合来看，不论是在半径较大（R=600m）的宏蜂窝通信系统中,还是在半径较小(R=60m)的微蜂窝通信系统中，将三种算法的系统性能优劣方面进行比较，可以看出：依然是论文中所提出的算法对提高系统性能的贡献最大。
采用随机资源分配算法后的系统性能与进行资源分配之前的系统性能之比不到2，采用论文所提资源分配算法后的系统性能与进行资源分配之前的系统性能之比大于5.5。进一步说明采用文中所提的多小区资源分配算法可以在一定程度上提高系统的性能。
篇12
随着我国应急救援体系的发展,消防部队已逐步成为城市主要的应急救援力量,广泛参与到自然灾害、事故灾难、社会安全事件等公共突发事件的应急救援处置中,并承担了部分非紧急的社会救助任务。消防通信是消防部队开展灭火救援行动的根本保障,是未来城市应急救援体系中信息通信的主要组成部分。美国911恐怖袭击事件中警察和消防员未建立统一的通信手段而造成的惨痛教训凸现出城市消防通信规划的重要性,所以在城市消防规划编制过程中合理规划和部署消防通信的建设和发展,在规划方针的指导下逐步建立和完善城市消防通信体系,是消防部队在执勤备战和灾害救助中全面发挥应急救援能力的根本保障。
2、消防通信规划的现状
消防通信规划的编制主要由城市规划设计单位和消防部门共同完成。由于城市建设和通信技术的高速发展,各地消防通信系统也在不断的扩展和升级,消防通信建设所依据的《消防通信指挥系统设计规范》等规范文件的要求与目前的应用现状相差较大,内容滞后且不全面,对规划编制的指导意义不够充分,一些通信指挥系统虽已达到火灾报警、火警受理、灭火救援通信调度等应用的基本要求,实际中却不能满足新形势下消防部队应急救援通信指挥的需求。并且由于消防通信规划的专业性较强、技术要求高、涉及的领域广泛繁多、基础设施建设发展不均衡等方面的原因,使消防通信规划的编制工作难以有效和深入开展,造成部分城市消防通信规划的内容空泛、缺乏深度、可操作性较差,不能切实有效的指导城市消防通信建设和发展。此外我国的应急管理体系建设起步较晚,部分消防通信规划内容仅片面集中于火灾事故方面,缺乏城市应急救援总体发展的综合考虑,造成消防通信建设与城市应急救援体系建设脱节。
3、消防通信建设现状
消防部队的信息通信建设按照公安部消防局信息化建设的总体规划部署和具体要求展开,实施主要依靠当地政府财政拨款、当地公安部门和电信部门的通信网络建设以及消防部队自身的信息化装备建设来完成,目前各级消防部队均已形成了相对独立的消防信息通信体系。以下将从基础通信网、消防通信指挥中心、消防综合业务信息系统等几个消防规划中涉及的重点方面具体展开论述。
3.1 基础通信网络
基础通信网络是消防通信和城市应急通信的基础设施,网络的建设直接决定了消防部队的信息应用能力,所以基础通信网络的发展是消防通信规划的重点。目前消防部队依托公安信息网、公众电信网、无线超短波通信网、卫星通信网等多种通信网络传输语音、图像和数据,形成了一套较为完整的消防通信网络体系,以下归纳为计算机通信网、有线通信网、无线通信网、卫星通信和短波通信网等几部分介绍。
3.1.1 计算机通信网
目前消防部队各级单位均已接入了以公安信息网为基础的计算机通信网,这一网络是消防部队数据通信的基础网络,承担灭火救援指挥调度、消防综合信息管理等大部分信息系统的数据传递,并可实现ip语音电话和视频传输等多媒体应用。为保证调度指挥等重要信息的可靠传递,部分节点间还建立了指挥调度专线和备份网路。在消防通信规划中应按照当地公安信息网和消防部队自身信息通信的建设情况以及各级消防部队的信息通信需求,合理规划消防计算机通信网,确保网络的全面接入和可靠畅通。
3.1.2 有线通信网
有线通信网包括报警电话接入和报警信息查询专线、指挥调度专线、办公市话网和公安专线网等通信网络,是城市各级消防队站获知灾害事故发生和传递调度指挥命令的基础信息通信网络。其中报警电话接入专线是用于接受公用电话网的报警和城市消防远程监控系统的火警信号及相关信息的通信线路。报警信息查询专线是用于获取报警电话的位置、装机人身份等信息的数据专线。指挥调度专线是用于连接火警受理终端、各消防站以及各相关联动单位的通信专线。办公市话网和公安专线网是消防部队内部各级部门之间和与公安机关之间通信的办公电话网。有线通信网是传统的消防通信基础网络,目前各城市基本完成了消防有线通信网的建设,在消防通信规划中应以未来网络容量和性能的改进及发展等内容为主,确保消防有线通信网的完备可靠,保证消防部队对灾害事故快速响应和出动调集命令的有效传达。
3.1.3 无线通信网
无线通信是消防部队在灭火救援展开和进行过程中用于灾害现场信息传递的主要通信方式。目前各级消防部队普遍配备了用于现场通信的350mhz超短波无线常规通信设备,并利用转信台扩展网络覆盖的范围。大部分城市还依托当地公安无线集群通信系统建立了消防集群通信网,北京、上海等地还建设了具备网络容量大、通话质量高、应用功能多等特点的数字集群通信网。消防部队以超短波无线通信为基础构成了由城市消防通信指挥网、现场指挥网和灭火救援战斗网组成的三级无线通信网络,并且利用gprs、cdma、3g等公众移动通信技术以及超短波、微波数传设备等多种手段建立无线数据通信网,用于传输灭火救援现场的图像和数据信息。此外公众移动电话网也是消防部队重要的辅助通信手段。合理规划城市消防无线通信网,构建可靠的无线通信体系是消防部队在灭火救援过程中战斗力有效发挥的根本保证。
3.1.4 卫星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然灾害救援或野外应急救援中,依赖中继站的常规无线通信网往往会受到传输距离和范围、电力供给、极端环境影响等方面的局限,不能满足消防部队信息通信的需要,此时卫星通信和短波通信等应急通信方式成为救援现场最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已对消防卫星通信体系做出总体的规划和部署,并推进消防卫星通信网的建设,一些城市的消防部队先后配备了“动中通”卫星通信设备、便携卫星站、短波电台等应急通信装备,在玉树地震和舟曲县特大泥石流等自然灾害救助和部分大型跨区灭火应急救援中显现出极强的应急通信保障能力。消防卫星通信和短波通信是应急通信体系中的重要部分,是城市有效抵御极端灾害的基础保障设施。
3.2 消防通信指挥中心
消防通信指挥中心是消防部队信息通信和作战指挥的中枢,具有受理报警、灭火救援指挥调度、信息情报支持等功能,负责火灾及其它灾害事故的接处警受理和消防救援力量的调度指挥。按照公安部“三台合一”的要求,目前我国大部分地级以上城市均已设置了包括治安、交通、消防在内的接处警指挥中心,建立了统一的集中受理和多部门联动的接处警平台,一些城市还进一步将医疗救护、安全生产等应急救援相关的领域纳入其中,并形成城市综合应急救援指挥中心。部分通信指挥中心还具备使用手机定位技术和gis技术确定报警人的位置、使用短信平台受理报警、即时监控救援力量的行动状态、通过图像监控系统获取灾害发生区域的现场状况和交通状况等功能。在消防通信规划中应针对本地的实际情况,综合考虑未来城市应急救援体系的发展,确定消防通信指挥中心的建设发展方案。
移动消防通信指挥中心是设置在专门的通信指挥车中并集成了消防通信指挥相关功能的移动指挥平台,通常包括调度指挥台、辅助决策信息系统、多种无线通信系统、火场图像系统、视频会议系统、现场广播、供电及照明等其他辅助设备,是众多救援力量参与的复杂灾害事故处置现场中通信指挥的关键因素。按照城市规模和应急救援体系的建设情况,配置不同功能组件和不同移动及通信能力的消防通信指挥车是消防通信规划中的重要问题。
3.3 消防综合业务信息系统
消防综合业务信息系统是包括了灭火救援指挥、消防监督管理、部队管理和消防公众服务等多种应用功能的信息系统集成,是消防通信中应用软件的主要部分。按照消防部队信息化建设总体规划和部署,各级消防部队将逐步推广和应用包括消防基础数据平台、消防公共服务平台及各消防综合业务信息系统等部分的一体化业务平台。目前各地统一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步开展了消防监督管理、部队管理和公众服务等信息系统的推广和应用,而对于消防基础信息平台、灭火救援指挥系统等面向灭火救援指挥和管理的信息系统,因受到基础信息数据库和通信基础设施建设情况的局限,各地的应用程度差异较大。在消防通信规划中,应将建立和完善城市地理信息、火灾风险信息、危险源信息、水、电、生产、医疗救护信息等内容的城市应急救援基础信息数据库,以及按照城市应急救援的具体需求开展消防指挥调度系统、消防指挥决策系统、重大危险源评估系统、模拟演练等系统的应用纳入到消防通信规划中重点建设。
4、未来发展趋势
随着信息通信技术的高速发展,众多高性能的通信技术将逐步应用于消防通信领域中,不断推进消防通信的发展。目前第四代移动通信技术已进入实验性应用阶段,在不久的将来势必将成为消防通信体系中高质量传输数据信息的重要手段。信息通信硬件设备的发展,使信息通信装备的通信性能和移动性能不断提升,设备成本将更加低廉,未来随着多媒体单兵信息装备的深入应用,使灾害救援现场各级指战员具备强大的信息通信能力,数字集群通信、卫星通信、微波数据通信等通信设备也将广泛装备到各级消防部队中,逐步成为普遍配备的常规通信手段。随着城市灾害联网监控系统的建设,消防通信指挥中心可以智能感知火灾等灾害事故的发生并及时获取相关灾情信息,极大的提高消防部队对灾害事故响应能力。此外物联网、遥感技术、传感器技术、ad hoc网络等应用于消防领域,可以即时、全面、深入的获得灭火和应急救援现场的灾情状况和救援实力状况,实现天空地一体的消防通信体系和数字化指挥调度体系。在消防通信规划中,应结合未来通信新技术的发展,合理规划和部署城市消防通信建设。
5、问题和建议
消防通信的发展应与城市应急救援体系各方面的发展情况及相关领域的具体情况协调统一。由于通信技术的发展速度较高,消防通信规划编制中应准确预见未来城市消防通信的需求,在首先确立适合消防通信发展总体框架基础上灵活的选择兼容性好、生命力强并具备开放和统一标准的技术和设备,有效避免重复建设,并尽量降低系统升级换代和改造的成本。发展中还应重视基础通信设施建设,切忌盲目追求新技术和热点技术。可靠度和抗灾能力是消防通信系统中不能忽视的问题,应充分考虑应急状况下缺乏电源供给、设备损坏、大量用户占用等特殊情况的系统运行,合理划分系统中紧急与非紧急应用的分工、采取冗余和备份设计、增设应急状态的专用模式等手段提高系统可靠程度和对灾害的抗击能力。此外消防通信系统设计中还应充分考虑到互联网、公安网、公众话务网、政务网等多个独立通信网络中各种系统间数据的融通,设计中应尽量将系统各具体应用建立在统一的平台和网络中,并采用一些安全稳妥的连接手段,共享和交换各网络间的信息数据。
参考文献
[1] gb50313.防通信指挥系统设计规范[s].
张昊.论重特大灾害消防应急通信技术[j].消防科学与技术,2011,30(2):132-136
篇13
0 引言
近年来，随着无线通信技术的发展和无线通信应用产品的普及，尤其是手持无线通信设备的普及，无线通信设备被做的越来越小，以使使用者能够随身携带；无线电波频谱也越来越宽，有时需要同一无线设备在不同频率下均能够正常工作，这就使得人们对用于无线通信的天线有了更高的要求，即天线要实现小型化，多频化等特点。
将分形几何应用于天线设计中，正是实现天线小型化、多频化的一个重要手段。自从法国数学家曼德勃罗（Benoit-Mandelbrot）在1973年首次提出分形的概念以来，分形几何学已经引起了众多学者的重视与研究。20世纪80年代，对波与分形结构相互作用的研究多了起来，促进了分形电动力学的发展，而分形天线则正是分形电动力学的众多应用之一。①天线的分形设计是分形几何学与经典电磁理论的融合。分形天线主要是在小型化和多频化两个角度突破了传统天线的局限性。分形复杂的形状使得一些天线的尺寸缩减成为了可能。天线这种窄带设备的性能高度依赖于其尺寸。对于尺寸固定的天线而言，其输入阻抗、增益、方向图、副瓣电平等主要性能参数将随着工作频率的变化而变化。分形具有自相似性，分形天线又具有了分形的特征，从而具有了多频特性。目前，分形天线在无线通信、移动通信和卫星通信方面都有着巨大的发展潜力和广阔的市场前景。②
1 研究现状
近年来，对于分形天线的研究也比较多。除了发现了一些新的分形结构外，主要对已经发现的分形结构进行适当变形，以观察变形处理对天线性能的影响。目前应用到天线设计中的分形结构除了常见的Sierpinski垫、Sierpinski毯、Koch曲线、Minkowski曲线等几种外，还有一些新的分形结构。A. Azari， J. Rowhan将六边形衍生出的分形结构应用到了天线设计中，设计出的分形天线具有低轮廓，重量轻，易于制作等特点，并且具有多频和宽带的特点。③J. Vemagiri， M. Balachandran， M. Agarwal等人将半个Sierpinski三角形垫片分形结构利用到电子标签的设计中，产生了较好的效果。④
国内对分形天线的研究起步较晚，研究的深度和广度不及欧美。目前，国内对分形天线的研究总体上仍要落后于国外，但也已有不少优秀的成果问世。据了解，国内的一些高校和研究机构如清华大学和西安电子科技大学对分形天线进行了一系列研究。⑤⑥另外，任帅、张广求等人利用分形结构设计了共面波导馈电的分形缝隙天线⑦和具有陷波特性的超宽带缝隙天线，⑧屠振等人将Minkowski分形环应用于八木天线设计中，使天线尺寸得以缩减。⑨侯申茂、何焰蓝等人从仿真模拟和实验测试的角度研究了以Minkowski为边界的微带分形天线。⑩田铁红、周正利用Ensemble7.0对Sierpinski三角形垫片状的微带贴片天线进行了仿真设计与特性分析。 罗阳、朱守正等人利用加载了1阶Koch曲线的1阶Sierpinski三角垫片结构设计了一种新型的RF-MEMS开关的混合分形可重构天线，使其在不同状态下均具有多频特性和可重构性。 曾宪锋、张晨新等人利用弧形分支树状分形采用简单的巴伦馈电结构设计了一种偶极子天线，发现二阶分形的工作频率和0阶分形降低了37.5%。 Wen-Ling Chen、Guang-Ming Wang等人提出并实验研究了印有分形槽的微带线馈电宽缝隙天线，研究发现该天线可以有效地提高工作带宽。
2 研究方法
（1）理论研究。目的是建立分形天线性能与分形几何参数之间的关系。（2）借助现代化技术手段如计算机软件等进行分形天线图形的设计和生成。目前可以用来设计和分析天线模型的电磁仿真软件比较多，功能也普遍比较强大，如CST、AnSoft HFSS、Zeland、IE3D、NEC等等。（3）探讨有效的仿真数值方法。目前常用的方法包括矩量法（MoM）、有限元法（FEM）和时域有限差分法（FDTD）以及其他数值方法。像上面说的Zeland、IE3D软件是基于MoM的，而AnSoft HFSS则是基于FEM的。（4）实验研究，包括测量天线输入阻抗、天线增益、回波损耗、电压驻波比、极化特性和方向图等参数，并与仿真结果比较。
3 结束语
分形理论在科学研究与工程应用中受到了越来越多的重视，包括分形电动力学和分形天线工程。分形天线在移动通信、超宽带天线、小型化天线、低副瓣天线等领域都有广泛应用，受到了越来越多研究人员的重视与研究。目前，分形天线不管是在理论研究方面还是在实际应用方面都还是一个比较新的领域，还处在发展的早期阶段，还有很多问题尚待解决，系统理论也尚未建立。还有很多相关课题值得进一步研究。
武汉工业学院工商学院校级科研项目（2010KY05）
注释
①②何庆强.Koch和Sierpinski分形天线研究[D].电子科技大学硕士学位论文，2005.
③ A.Azari， J.Rowhani. Ultra Wideband Fractal Microstrip Antenna Design[J]. Progress In Electromagnetics Research C，2008，Vol.2：7-12.
④ J.Vemagiri， M.Balachandran， M.Agarwal， et al. Development of compact half Sierpinski fractal antenna for RFID applications[J]. IEEE Lett，25th，October 2007， Vol.43，No.22.
⑤ Zhengwei Du，et al.Analysis of micro-strip fractal patch antenna multiband communication[J]. IEEE Lett，37（13），2001：805-806.
⑥ 刘英，龚书喜，傅德民.用于多频通信的微带分形贴片天线[J].微波学报，2001.17（4）：76-79.
⑦ 任帅，张广求，吴启铎.一种共面波导馈电的分形缝隙宽带天线[J].测控技术，2010.29（5）：86-89.
⑧ 任帅，张广求，周波.具有陷波特性的超宽带分形缝隙天线[J].现代雷达，2010.32（5）：64-66.
⑨ 屠振，张广求，邢锋，等.基于矩量法的分形环八木天线的特性分析[J].微波学报，2009.25（4）：52-55.
⑩ 侯申茂，何焰蓝，罗建书. 分形天线多频性及应用探讨[J].物理实验，2010.30（4）：43-46.
田铁红，周正.基于Sierpinski微带分形贴片天线的特性分析[J].无线电工程，2003.33（4）：17-19.
