现代通信原理概述

现代通信原理概述（精选13篇）

1.现代通信原理概述 篇一

第1章

1.模拟信号与数字信号的定义

2.信息及其度量：信息量及平均信息量的定义，给定信源，会计算信源的平均信息量及总的信息量。

3.主要性能指标：模拟通信与数字通信各自的性能指标及其度量方法。会计算码元速率，信息速率及两者之间的关系；会计算误码率和误信率。

第2章

1.狭义平稳和广义平稳的定义以及两者之间的关系。

2.平稳过程自相关函数的性质；理解独立的概念。

3.窄带随机过程的同相分量，正交分量，包络及相位的统计特性。

第3章

1.理想恒参信道特性及对信号传输的影响，理解幅度-频率失真和相位频率失真的概念。

2.随参信道传输媒质的特点。

3.理解信道的数学模型中乘性干扰与加性干扰的概念。

4.香农公式的定义以及由香农公式得到的重要结论

第4章

1.掌握线性调制系统（AM,DSB,SSB,VSB）的调制与解调原理，理解制度增益的概念，会计算输入信噪比和输出信噪比。

2.理解角度调制（非线性调制）的原理，会计算FM信号的带宽和调制指数。

3.各种模拟调制系统的性能比较（选择题）

第5章

1.给定信源，能编出AMI和HDB3码，并画出波形。

2.无码间串扰的时域和频域条件,奈奎斯特速率，奈奎斯特带宽的定义。

3.掌握无码间串扰基带系统抗噪声性能分析方法（包括单极性信号和双极性信号分析）

第6章

1.模拟信号数字化（PCM）的过程：抽样，量化和编码。重点掌握低通抽样定理。

2.掌握13折线A律编码方法

第7章

1．掌握二进制数字调制与解调原理（2ASK,2FSK,2PSK,2DPSK）2ASK又称作OOK.,给定信源会画出几种信号的波形图。理解相对码的概念，给出绝对码能求出相对码。理解2PSK的相位模糊问题。

2.二进制数字调制系统的性能比较

2.现代通信原理概述 篇二

关键词：VOIP,PSTN,协议,RTP,QoS

0 引言

VOIP是Voice Over Internet Protocol四个英文单词首字母缩写,是将声音信号(voice)数字化,以数据封包(data packet)的形式在数据网络(IP network)上做实时传递的一种语音通信方式。简而言之,就是通过数据网络完成公共交换电话网络(public switched telephone network,PSTN)的工作。

1 VOIP与PSTN在信号传输上的区别

传统的PSTN采用的是电路交换模式(circuit switch)传送语音信号。电路交换是指按照需求建立连接并允许专用这些连接直至它们被释放这样一个过程。也就是在建立电路之后、释放电路之前,即使站点之间无任何数据可以传输,整个线路仍不允许其他站点共享,因此线路的利用率较低,并且容易引起接续时的拥塞。而Vo IP是以IP分组交换网络为传输平台,通过压缩算法对语音信号进行压缩编码处理。然后把这些语音数据按IP标准进行打包,形成统一的IP数据包,经过网络把语音数据送至接收端。接收端把这些语音数据按照时间先后串起来,经过解码解压缩后恢复成原来的语音信号,从而达到通过互联网传送语音的目的。

2 VOIP系统的组成

一般情况下,VOIP系统包括以下四个部件:

(1)IP话机(IP telephone)

是利用IP进行通信的终端,允许用户拨出或接受电话呼叫。它可以是一个单独的硬件单元(IP网络电话),也可以由带有麦克风、扬声器和IP电话软件的计算机构成。

(2)媒体网关(media gateway)

在呼叫通过IP网络与PSTN之间的边界或两个采用不同编码格式的IP网络之间的边界时,对话音数据提供转换功能。

(3)信令网关(signaling gateway)

也是跨在一对异构网络之间的边界上,提供信令操作的转换,允许任何一侧的用户发起呼叫。

(4)媒体网关控制器(media gateway controller)

,也叫关守(gatekeeper)或软交换机(softswitch),负责协调媒体网关和信令网关之间的操作,提供对IP电话的整体控制。

3 实现VOIP的关键技术

3.1 语音编码技术

传统PSTN传送的是国际电信联盟电信标准化部(I-TU-T)建议的G.711语音编码,即64 kbps PCM编码。而VOIP为了节省网络带宽,使语音在链路产生误码、网络抖动和突发传输时具有很强的健壮性,通常将64 kbps PCM压缩编码成少量比特的语音帧。目前应用于Vo IP通信中的编码技术主要是由ITU-T建议的应用于低速率多媒体服务中语音信号的压缩算法,如G.723.1,G.729、G.729.A等。G.723.1有两种速率:5.3和6.3kbps,。5.3kbps基于代码激励线性预测压缩(code excited linear prediction compression,CELP),可以提供很好的质量;6.3kbps基于多脉冲多级别量化(multipulse,multilevel quantization,MP-MLQ),可以提供更高的质量。G.729采用的是8kbps的CELP压缩技术语音编码,G.729.A主要是在G.729基础上减少了运算复杂度。

3.2 主要呼叫控制协议

与传统PSTN电话系统处理呼叫管理采用7号信令系统(signaling system 7,SS7)相对应,VOIP主要有4套呼叫控制协议,即由国际电信联盟(international telecommunications union,ITU)提出的H.323综合协议组,由因特网工程任务组(internet engineering task force,IETF)提出的会话初启协议(session initiation protocol,SIP)和媒体网关控制协议(media gateway control protocol,MGCP),以及这两个机构联合提出的MEGACO(H.248)。

(1)H.323

H.323是国际电信联盟电信标准化部(ITU-T)制定的在IP网络上传输音频、视频、数据的标准。H.323标准主要针对呼叫信令和控制、多媒体传输和控制,以及点对点和多点会议的带宽控制。H.323是一种兼顾传统呼叫流程和IP网特点发展而来的开放标准体制。H.323系统主要包括终端(terminal)、网关(gateway)、关守(gatekeeper)和多点控制单元(multipoint control unit,MCU)。H.323终端提供IP话机功能,也可能包括视频和数据传输的单元;H.323网关将IP电话系统与PSTN进行互联,还处理信令和媒体转换;H.323关守提供定位和信令功能,并协调网关操作;MCU提供诸如多点会议之类的业务。

(2)SIP

SIP是因特网工程任务组(IETF)制定的一个应用控制协议,用于建立、维护和终止多媒体会话。SIP协议是完全源于Internet信令控制协议,只支持会话建立、修改及结束进程信息,但不涉及媒体控制,可以使用用户定位、用户能力、用户可用性、呼叫建立和呼叫处理五种SIP功能来建立和终止通信。它是一个基于文本的协议,与超文本传输协议(HTTP)和简单邮件传输协议(SMTP)类似。SIP的系统组件包括用户代理(user agent)、注册服务器(register server)、代理服务器(proxy server)和重定向服务器(redirect server)。用户代理是能建立和终止电话呼叫过程的终端用户设备;注册服务器接受用户代理注册请求,管理用户信息数据库;代理服务器接受用户代理的会话请求并查询注册服务器,获取收件方用户代理的地址信息,然后,它将会话邀请信息直接转发给收件方用户代理(如果它位于同一域中)或代理服务器(如果用户代理位于另一域中);重定向服务器允许代理服务器将SIP会话邀请信息定向到外部域。

(3)MGCP

MGCP是一种用于控制来自外部呼叫控制单元的VOIP网关的网关控制协议,支持媒体功能和呼叫信令功能分开的VOIP体系结构,来源于两种早期协议:简单网关控制协议(simple gateway control protocol,SGCP)和互联网协议设备控制(internet protocol device control,IPDC),使用会话描述协议(session description protocol,SDP)来描述媒体会话。MGCP协议定义的连接模型包括端点(endpoint)和连接(connection)。端点是数据源或数据宿,可以是物理端点,也可以是虚拟端点,端点标识由端点所在网关域名和网关中的本地名两部分组成。连接可以是点到点连接或多点连接。

(4)MEGACO(H.248)

MEGACO(H.248)也是一种媒体网关控制器(media gateway controller,MGC),控制媒体网关(media gateway)的协议,是一项ITU-T与IETF合作结果的新标准。MEGACO(H.248)协议连接模型主要有终端(termination)、上下文(context)和命令(command)。终端是一个或多个媒体流的源或接收器,上下文是一组终端的关联,一个终端在给定时间内只能在一个上下文中。命令用来操作终端和上下文。MEGACO(H.248)与MGCP的区别在于,MEGACO(H.248)是以连接为中心的,而MGCP是以端点为中心的。

3.3 传输协议

互联网上主要有两种传输协议,传输控制协议(transmission control protocol,TCP)和用户数据报协议(user datagram protocol,UDP)。TCP是面向连接的协议,提供可靠的数据传递服务;UDP是无连接的传输协议,使用尽力而为的传输方式。虽然TCP能保证数据的正确传递,但对于具有实时特性的语音数据来说,TCP所采取的等待确认和重传输机制而造成的时延将使语音不可用,所以VOIP都是采用UDP来传输语音数据。但因为UDP协议相对TCP比较简单,不能提供实时数据的一些相关信息,所以在UDP之上,采用了实时传输协议(real-time transport protocol,RTP)。RTP虽然并不能保证数据的及时传递,也不包含抖动缓冲或重放机制,但是它在分组中提供了3项内容,能使接收方实现一个抖动缓冲区:一个序列号,允许接收方将进入的分组按正确的顺序放置,并检测丢失的分组;一个时间戳,允许接收方按媒体流中正确的时间播放分组中的数据;一系列源标识符,能让接收方知道数据的来源。

3.4 服务质量保障技术

服务质量(quality of service,Qo S)是网络的一种安全机制,是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。在正常情况下,如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统,比如Web应用或E-mail等,并不需要Qo S。但对于像VOIP这样的实时应用,就十分必要,它是网络提供更高优先服务的一种能力,包括专用带宽、延迟和抖动的控制、分组丢失的改进等。资源预留协议(resource reservation protocol,RSVP)是减少时延的一种协议,它要求每台参与VOIP业务的设备都必须预留必要的资源来保障VOIP性能。RTP优先队列是一种保证实时业务服务质量的队列技术,其原理就是将承载语音的RTP报文送入高优先级队列,使其得到优先发送,保证时延和抖动降低到最小限度,从而保证了VOIP这种对时延敏感业务的服务质量。抖动问题一般是在接收端增加抖动缓冲区来解决的。缓冲区的大小要恰到好处,太小,一些语音分组在播放时没有到达,没有起到消除抖动的目的;太大将会增加VOIP语音传输总的时延,可以通过晚到达的分组与成功处理的分组的比例来调整抖动缓冲区的大小。分组丢失可以采用前向纠错法(forward error correction,FEC)来解决,即在每次传输时,都多携带前面一个或几个语音分组的冗余信息。当接收端发现当前的分组丢失时,就有可能利用后续到来的分组携带的信息对当前分组进行恢复。

4 企业中VOIP的应用

现在大部分企业总部和分部一般都有自行管理的专用电话交换机(private branch exchange,PBX)系统,提供内部话音服务。PBX系统同时通过E1或者FXO与电信运营商的公共交换电话网络(PSTN)相连,实现与公众网的通信,长途中继采用电信运营商的线路。同时,企业总部和分部内部各自建有本地局域网(local area network,LAN),进行数据交换和信息共享,同时通过各种IP接入方式(如FTTX、HFC、DSL)接入全球互联网(Internet),接受互联网提供的各种丰富多彩的服务。现阶段在VOIP系统设计中,可以采用PBX+语音网关+网守的解决方案,在总部和分部分别增加语音网关设备,将PBX接入互联网,完成语音信号和IP数据信号之间的相互转换。这种方案的好处是:一方面,可以充分利用企业原有设备,照顾企业大部分人的传统通话习惯,减少投资成本;另一方面可以充分利用互联网的优势,将长途语音信号通过互联网传递,会大大减少企业的日常语音通话成本,典型的功能图如图一所示。

在实施该方案之前,总部与分部之间通话走的是长途PSTN网,通话费用比较昂贵;实施方案后,总部分机和分部分机之间通话在经过PBX后,通过E1/FXO接入语音网关,在这里,语音信号被压缩编码打包,形成统一的IP数据包,经过互联网把语音数据包送至对端。对端语音网关把这些语音数据包按照时间先后串起来,经过解码解压缩后恢复成原来的语音信号,送至PBX和分机,从而完成通过互联网传送语音的功能。该方案实施后,还可以满足总部(或者分部)地区市话用户呼叫分部(总部)分机时,可以通过接入总部(或者分部)PBX的方式,转成IP路由到对端,用户只需支付本地通话费。甚至总部和分部地区市话用户也可以通过IP路由相互通话,只需支付各自的本地通话费,完全实现长途变市话功能。这对那些拥有国内外分支机构的中小企业来说是非常有利的,因而这种基于VOIP网关的IP电话解决方案在中小企业中得到了普及。

5 结束语

企业实施Vo IP技术,组网方案还会有多种灵活选择形式,重要的是在能够保证系统所需功能及服务质量Qo S的前提下,企业要根据自身的不同情况和不同需求,在众多可供选择的配套方案中做出最合理的选择。同时企业实施VOIP已不仅仅满足于提供单纯的话音服务,在未来的Vo IP业务中,除了单纯语音业务外,一些增值业务的份额也将逐步增加,例如,视频点播、视频会议、远程监控等方面。目前,Vo IP的发展正处在一个多样化的阶段,技术也越来越成熟,我们有理由相信,在不远的未来,Vo IP将给人们带来全新的通信理念。

参考文献

[1](美)Jonathan Davidson James Peters著.韩柯,等译.IP话音基础[M].北京:电子工业出版社,2001.

[2](美)Jonathan Davidson,Tina Fox著.凡璇译.部署VoIP解决方案[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[3](美)Jonathan Davidson,James Peters著.高艳译.VoIP技术架构(第二版)[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[4]沈鑫剡,等.多媒体传输网络与VoIP系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2005.

[5]张登银,等.VoIP技术分析与系统设计[M].北京:人民邮电出版社,2003.

3.卫星通信技术发展概述 篇三

关键词：卫星通信；发展现状；概述

中图分类号：TN927.23 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0251-01

一、卫星通信概述

卫星通信是一种微波中继通信，作为中继站，与发、收信地球站共同组成卫星通信链路。

目前的卫星通信系统，主要有固定业务的卫星系统(FSS)，移动业务的卫星系统(MSS)，和广播业务的卫星系统(BSS)，它们的组成部分不全都是相同的。一般的卫星通信系统是由空间阶段和地面阶段两个范围组成的，其中控制和管理卫星的检测站包含在空间段部分内。

卫星通信是指航天器与地球站之间或者地球站相互之间借助通信卫星转发器而进行传输的无线电通信,它主要涵盖卫星移动通信、卫星固定通信、卫星中继通信和卫星直接广播等四大领域。卫星通信技术是现代通信技术不断发展的重要成就,也是航空航天技术运用到实践中的重要方面。它具有容量大、覆盖面广、频带宽、稳定性灵活性强等优点。四十多年以来,它在国际国内通信、军事民用通信等领域得到了比较广泛的应用。

卫星通信网络是指通过人造地球卫星作为传播无线电波的中继站，从而达到两个及其以上的地面站之间进行相互通信的网络。其中，地面站也称为地球站，是指设置在在地球表面上的通信站点。通信卫星起到了一个传输无线电波的作用。卫星通信网络按照转发时间的长短，可分为立即转发式通信网络和延迟转发式通信网络。当卫星的运行轨道处在低轨道运行时，相对地面站来说，需要进行远距离的实时的通信，这时除了采用延迟转发方式之外，同时也可以利用多颗低轨道运行的卫星进行转发，这种网络就是一般所指的低轨道移动卫星通信网络。

二、国外卫星通讯技术发展概述

近年来，国外的卫星通信技术无论是在军事还是商业领域都有了长足的发展，有新型质量高、功率大、寿命长的卫星不断发射升空。目前世界最先进的卫星通信技术仍然被包括波音、劳拉、洛马、阿尔卡特以及休斯等美国和欧洲的几大实力雄厚的卫星制造商所掌握。欧洲为了缩短与美国的差距，正在努力研制新一代的大型通信卫星平台阿尔法舱。俄罗斯则是通过与欧洲和日本的国际合作的方式来大力推进本国卫星通信技术的发展。

毋庸置疑，美国是目前世界上通信卫星技术水平最发达的国家，其通信卫星技术发展计划已经进行了很长时间，并且在军事、商业等领域都已经形成了系列化的技术先进的卫星产品。目前其通信卫星计划主要包括美国国防部的转型卫星通信系统(TSAT)计划、空军宽带填隙卫星(WGS)计划和先进极高频(AEHF)卫星计划以及海军移动用户目标系统(MUOS)计划等。

在欧空局公布的未来通信卫星发展计划中，计划在2001-2010年间将逐步提高16-30kw的卫星比例，计划达到30%，而8-16kw的卫星比重达到40%，这些成果目前已经基本完成，这标志着欧洲通信卫星向着超大功率的方向不断发展。

俄罗斯于2006年公布了《俄联邦2006-2015年航天规划》，计划在这10年中，俄罗斯计划将与欧洲和日本联合建设并发射13颗通信卫星，其中的8颗则是属于快讯系列卫星。

在俄罗斯公布的一份关于俄罗斯通信业发展的报告中，俄罗斯的航天局对其未来10年（2010-2020年）通信卫星技术的发展趋势进行了预测。其内容大致包括以下：要掌握微波波段和光学波段技术进行相关项目；构建小型和中型卫星的低速率网络；宽带卫星通信利用大型卫星；在通信卫星上进行全部的信号处理；大力提高太阳电池的转化率。

三、国内卫星通讯技术发展概述

近些年来随着科技技术的发展，现代小卫星技术取得了长足的进展，这对我国航天技术发展和卫星技术的应用提出了更高的要求，国内的一些科技公司如中科院下属的所和厂、中国航天科技集团以及国内的许多大专院校如清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、成都电子科技大学等研究人员都对航天编队飞行星座系统的项目进行了大量的研究，其中有的对航天编队飞行星座系统提出了初步设想，并进入了专题项目的研究阶段，有的已经取得了明显的成果，如编队卫星的跟踪切换技术，激光终端机、单片微波集成接收机等问题已在实验室中得到很好的解决了，但这些与国外发达国家如美国、俄罗斯的星间通信技术相比，仍有不小的差距。

目前国内在这方面取得的比较明显的成果主要有以下几个方面：2004年4月19日，由哈工大牵头研制的“试验卫星一号”成功发射，并搭载了一颗科学实验小卫星“纳星一号”。“试验卫星一号”主要用于资源测量和环境监控，它是我国成果研制的第一颗传输性立体的测绘小卫星。而“纳星一号”是我国研制的首颗纳型卫星主要用于研究开发纳型平台测试和进行航空航天的高技术演示。

由中科院上海小卫星工程部进行的“创新一号”卫星研究项目中，以星上计算机一体化设计、低轨小卫星扩频通信等关键问题的解决为重点，并进行低轨道小卫星之间数据通讯的关实验，以解决存储转发通信的问题。

哈尔滨工业大学以解决星间激光通信和卫星编队飞行而进行的双星编队飞行项目也取得了很大进展。

参考文献：

[1]熊群力,姜康林.航天编队飞行星座的星间通信[J].无线电通信技术,2004,30(1):1-8

[2]林来兴.发展我国小卫星星座和测控技术.飞行器测控学报[J].2000,19(3):17-22

4.传感器原理及工程应用概述 篇四

1、传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。

2、传感器是由敏感原件和转换原件组成3、两种分类方法：一种是按被测参数分类，一种是按传感器工作原理分类

4、传感器的基本特性可分为静态特性和动态特性

5、静态特性是指被测量的值处于稳定状态时输入与输出的关系。主要指标有灵敏度、线性度、迟滞、重复性和漂移等。

6、灵敏度是输出量增量ΔY与引起输出量增量ΔY的相应输入量增量ΔX之比。用S表示即S=ΔYΔX。

7、线性度是指传感器的输入与输出之间数量关系的线性程度。也叫非线性误差用γL

表示即γL=

8、传感器在相同工作条件下输入量由小到大（正量程）及由大到小（反量程）变化期间输入输出特性曲线不重合的现象称为迟滞。迟滞误差用

9、重复性是指传感器在相同的工作条件下输入量按同一方向做全量程连续多次变化时，所得特性曲线不一致的程度。最大重复差值

10、漂移是指输入量不变的情况下传感器输出量随着时间变化。产生漂移的原因有两个一是传感器自身结构参数一是周围环境。温度漂移的计算

第三章应变式传感器

1、电阻应变式传感器是以电阻应变片为转换原件的传感器。

2、工作原理是基于电阻应变效应，即导体在外界作用下产生机械变形（拉伸或压缩）是，其电阻值相应发生变化（应变效应）。

3、电阻应变片分为丝式电阻应变片和箔式电阻应变片。

4、电阻在外力作用下而改变原来尺寸或形状的现象称为变形，而去掉外力后物体又能完全恢复其原来的尺寸和形状，这种变形称为弹性变形。具有弹性变形特性的物体称为弹性原件。

5、应变片的电阻值是指应变片没有粘贴且未受应变时，在室温下测定的电阻值即初始电阻值。

6、将直的电阻丝绕成敏感栅后，虽然长度不变，但应变状态不同，应变片敏感栅的电阻变化减小，因而其灵敏系数K较整长电阻丝的灵敏系数K0小，这种现象称为应变片的横向效应。为了减少横向效应产生的测量误差，现在一半多采用箔式应变片。

7、应变片温度误差：由于测量现场环境温度的改变而给测量带来的附加误差。产生的主要因素有以下两个方面：一是电阻温度系数的影响，一是试件材料和电阻丝材料的线膨胀系数的影响。

8、电阻应变片的温度补偿方法：1）线路补偿法2）应变片的自补法9***电阻应变片的测量电路

10、压阻效应是指在一块半导体的某一轴向施加一定的压力时，其电阻值产生变化现象，第四章电感式传感器

1、利用电磁感应原理将被测非电量如、位移、压力、流量、振动等转换成线圈自感系数L或互感系数M的变化，再由测量电路转换为电压或电流的变化量输出，这种装置称为电感式传感器。

2、零点残余电压：传感器在零点位移时的输出电压。产生原因主要有以下两点一是由于两电感线圈的电气参数及导磁体几何尺寸不完全对称，因此在两电感线圈上的电压幅值和相位不同，从而形成了零点残余电压的基波分量。一是由于传感器导磁材料磁化曲线的非线性（如铁磁饱和，磁滞损耗）使得激励电流与磁通波形不一致，从而形成了零点残余电压的高次谐波分量。为减小电感式传感器的零点残余电压，可以采取以下措施1）在设计和工艺上，力求做到磁路对称，铁芯材料均匀；要经过热处理以除去机械应力和改善磁性；两线圈毕恭毕敬绕制要均匀，力求几何尺寸与电气特性保持一致。2）在电路上进行补偿。

3、把被测的非电量变化转化为线圈互感变化的传感器称为互感式传感器。这种传感器

是根据变压器的基本原理制成的，并且次级绕组用差动形式连接，故称差动变压器式传感器。差动变压器结构形式较多，有变隙式，变面积式和螺线管式等等，4、差动式变压器传感器的测量电路1）差动整流电路2）相敏检波电路（用来区分大小方向）

5、根据法拉第电磁感应定律，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时，导体内将产生呈旋涡状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。根据电涡流效应制成的传感器称为电涡流传感器。电涡流传感器可分为高频反射式和低频透射式两类。

6、电涡流径向形成范围大约在传感器线圈外半径的1.8～2.5倍范围内，且分布不均匀。

7、所谓贯穿深度是指把电涡流强度减小到表面强度的1e处的表面厚度。

8、电涡流传感器的测量电路1）调频式电路2）调幅式电路

第五章电容式传感器

1、电容式传感器是将被测非电量的变化转换为电容量变化的一种传感器。可分为1）变极距型电容传感器2）变面积型电容式传感器3）变介质型电容式传感器。

2、电容传感器做成差动式之后，灵敏度增加了一倍，而非线性误差则大大降低了。

第六章压电式传感器

1、压电式传感器的工作原理是基于某些介质材料的压电效应，是一种典型的有源传感器。通过材料受力作用变形时，其表面会有电荷产生面实现非电量测量。

2、某些电介质同学录沿着一定方向对其施力而使它变形时内部就产生极化现象，同时在它的两个表面上便产生符号相反的电荷同学录外力去掉后，又重新恢复到不带电的状态，这种现象称压电效应。当作用力方向改变时，电荷的极性也随之改变。有时人们把这种机械能转换为电能的现象，称为“正压电效应”。相反，当在电介质极化方向施加电场，这些电介质也会产生几何变形，这种现象称为“逆压电效应”

3、压电材料分为两大类：压电晶体和压电陶瓷。主要特性参数有1）压电常数：是衡量压电效应强弱的参数，它直接关系到压电输出灵敏度。2）居里点温度：它是指压电材料开始丧失压电特性的温度。

4、纵向轴Z称为光轴，经过六面体棱线并垂直于光轴的X轴称为电轴，与X 和Z 轴同时垂直的轴Y称为机械轴。通常批把沿电轴方向作用下产生的电荷的压电效应称为“纵向压电效应”。而把沿机械轴Y方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”。

5、压电陶瓷要先极化再应用。

6、压电式传感器的测量电路有1）电压放大电路（阻抗变换器）2)电荷放大器。

7、了解压电式加速度传感器。工作原理：当加速度传感器和被告测物一起受到冲击振动时，压电元件受质量块惯性力的作用，根据牛顿第二定律，此时惯性力是加速度的函数，即F=ma式中F—质量块产生的惯性力，m—质量块的质量；a—加速度；此时惯性力F作用于压电元件上，因而产生电荷Q，当传感器选定后,m为常数，则传感器输出电荷为

q=d1 1F=d1 1ma 与加速度a成正比。因此，测得加速度传感器输出设备的电荷便可知加速度的大小。

第七章磁电式传感器

1、磁电式传感器是通过磁电作用将被测量转换成电信号的一种传感器。磁电传感器有磁电感应式传感器，霍尔式传感器等。

2、磁电式传感器的结构有两种：变磁通式和恒磁通式。变磁通式传感器又可分为开磁路变磁通式（线圈、磁铁静止不动，）和闭磁路变磁通式传感器。

3、磁电式传感器的基本特性有非线性误差和温度误差

4、置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流体上垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称霍尔效应。

5、霍尔元件基本特性1）输入电阻和输出电阻：激励电极间的电阻值称为输入电阻。霍尔电极输出

电势寻电路外部来说相当于一个电压源，其电源内阻即为输出电阻。不等位电势和不等位电阻：当霍尔元件的激励电流为I时，若元件所处位置磁感应电流强度为零，则它的霍尔电势应该为零但实际不为零这时测得的空载霍尔电势称为不等势电势。产生原因：1）霍尔电极安装位置不对称或不在同一等电位面上2）半导体材料不均匀造成了电阻率不均匀右是几何尺寸不均匀3)激励电极接触不良造成激励电流不均匀分布等。;寄生直流电势，在外加电场为零、霍尔元件用交流激励时，霍尔电极输出除了交流不等位电势外，还有一直流电势称为寄生直流电势。

6、大多数霍尔元件的温度系数α是正值，它们的霍尔电势随温度升高而升高而增加了α△T倍。

第八章 光电式传感器

1、光电式传感器（1）定义：是将被测量的变化转换成光信号的变化，再通过光电器件把光信号的变化转换成电信号的一种传感器。（2）组成：一般由光源、光学通路、光学器件三部分组成。（3）优点：频谱宽、不易受电磁干扰的影响、非接触式测量、响应快、可靠性高等。

2、光电器件：是将光信号的变化转换成电信号的一种器件，它是构成光电式传感器最主要的部件。光电器件工作的物理基础是光电效应。光电效应分为外光电效应和内光电效应。

3、外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。光电管、光电倍增管等基于外光电效应。

4、内光电效应：在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应分为光电导效应（如光敏电阻）和光生伏特效应（光电池）。光敏二极管、光敏晶体管也基于内光电效应。

5、光敏电阻：又称为光导管。它几乎都是用半导体材料制成的光电器件，其常用材料有硫化镉、硫化铅、锑化铟等。主要参数：暗电阻与暗电流（光敏电阻在不受光照射时的阻值称为暗电阻，此时流过的电流称为暗电流）；亮电阻与亮电流（光敏电阻在受光照射时的电阻称为亮电阻，此时流过的电流称为亮电流）；光电流（亮电流与光电流之差称为光电流）。

6、光敏电阻的基本特性：伏安特性、光照特性、光谱特性、频率特性、温度特性。

7、光电池：是一种直接将光能转换为电能的光电器件。光电池的工作原理是基于“光生伏特效应”的。

光电池的基本特性：光谱特性、光照特性、频率特性、温度特性。

8、光电耦合器件：是由发光原件（如发光二极管）和光电接收原件合并使用，以光作为媒介把输入端的电信号耦合到输出端的一种器件。

9、光电开关：是一种利用感光元件对变化的入射光加以接受，并进行光电转换，同时加以某种形式的放大和控制，从而获得最终的控制输出“开”、“关”信号保定器件。

10、光导纤维：简称光纤，是一种特殊结构的光学纤维。组成：纤芯、包层、保护层。

11、光纤的基本特性：（1）数值孔径（NA）：是表征光纤集光本领的一个重要参数即反应光纤接收光量的多少。其意义是：无论光源发射功率有多大，只有入射角处于2θc的光椎角内，光纤才能导光。（2）光纤模式：是指光波传播的途径和方式。（一般纤芯直径为2-12um，只能传输一种模式称为单模光纤；纤芯直径较大50-100um，传输模式较多称为多模光纤）。（3）光纤传输损耗：主要来源于材料吸收损耗、散射损耗、光波导弯曲损耗。

12、光纤传感器一般分为两大类：一类是利用光纤本身的某种敏感特性或功能制成的传感器称为功能型，又称为传感型传感器；一类是光纤仅仅起传输光的作用，它在光纤端面或中间加装其它敏感元件感受测量的变化，这类称为非功能性，又称为传光型传感器。

13、光纤传感器由光源、敏感元件（光纤或非光纤的）、光探测器、信号处理系统以及光纤等组成。

14、光纤传感器的应用：光纤加速度传感器、光纤温度传感器光纤旋涡流量传感器。

第十章 超声波传感器

1、超声波特性：聚束、定向、反射、透射等。按超声振动辐射大小不同大致可分：用超声波使物

体或物性变化的功率应用，称之为功率超声；用超声波获取若干信息，称之为检测超声。

2、波型分为（1）纵波：质点振动方向一致的波，它能在固体、液体和气体介质中传播；（2）横波：质点振动方向垂直于传播方向的波，只能在固体介质中传播；（3）表面波：质点的振动介于横波和纵波之间。沿着介质表面传播，其振幅随深度增加而迅速衰减的波，表面波只在固体表面传播。

3、声波从一种介质传播到另一种介质，在两个介质的分界面上一部分声波被反射，另一部分声波透射过界面，在另一种介质内继续传播。这两种情况称之为声波的反射和折射。

4、利用超声波在超声场中的物理特性和各种效应而研制的装置可称为超声波传感器、换能器或探测器。

5、超声波发射器和接收器简称为超声波探头。按工作原理分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等。压电式最为常用。（压电式超声波探头常用的材料是压电晶体和压电陶瓷）。

第十五章传感器在工程检测中的应用

1、温度测量可以分为接触式测温和非接触式测温两大类。

2、热电偶测温原理：两种不同材料的导体可半导体组成一个闭合回路，当两接点温度T和To不同时，则在该回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，该电动势称为热电势。这两种不同材料的导体或半导体的组合称为热电偶，超导体A、B称为热电极。两个接点，一个称热端，又称为测量端或工作端，测温时将它置于被测介质中;另一个称为冷端，又称参考或自由端，它通过导线与显示仪器表相连。

3、热电偶基本定律：（1）均质导体定律：由两种均质导体组成的热电偶，其热电动势的大小只与两材料季两接触点温度有关，与热电偶的大小尺寸、形状及沿电极各处的温度分布无关。（2）中间导体定律：在热电偶测温回路内，接入第三种导体时，只要第三种导体的两端温度相同，则对回路中的总热电势没有影响。

4、热电偶的结构形式：（1）普通型热电偶：一般由热电极、绝缘套管、保护管和接线盒组成。（2）铠装热电偶：又称为套管热电偶，是由热电偶丝、绝缘材料和金属套管三者经拉伸加工而成的坚实组合体。（3）薄膜热电偶：是由两种热电极材料用真空蒸镀、化学涂层等办法镀到绝缘基板上而制成的一种特殊热电偶。（4）多点热电偶。

5、冷端温度补偿：当热电偶材料选定后，热电动势只与冷端和冷端温度有关，因此只有当冷端温度恒定时，热电偶的热电势和热端温度才有单值的函数关系。此外，热电偶的分度表和显示仪表是以冷端温度0*C作为基准进行分度的，而在实际使用过程中，冷端温度通常不为0C而且往往是波动的，所以必须对冷端温度进行处理，消除冷端温度的影响。

补偿方法：（1）热电偶补偿导线：是将热电偶的冷端温度延伸到温度变化较小或基本恒定的地点。

（2）冷端温度修正法：是对热电偶实际测得的热电动势EAB(t,to)根据冷端温度进行修正。（3）冷端0C恒温法：是把冷端放入0C恒温器或装满冰水混合物的容器中，使冷端保持0C。（4）冷端温度自动补偿法：是利用不平衡电桥Uab作为补偿信号，自动补偿热电偶测量过程中因冷端温度不为0C或因变化而引起热电势的变化。

6、热电偶传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化儿变化的原理进行测温的。分为金属热电偶（热电阻）和半导体热电偶（热敏电阻）。

5.加药计量泵型号概述及工作原理 篇五

一、加药计量泵概述

作为流体精密计量与投加的理想设备，加药计量泵如今已被广泛地应用于包括制药、食品饮料和石油化工行业在内的各个领域，在工艺过程担负着强腐蚀性、毒害性、高粘性和高压介质的计量添加任务。

报告经过超过半个世纪的实践应用和技术改进，现在加药计量泵已经进入其高速增长期。现在，成熟的动力驱动方式和液体输送端(泵头)材料技术使得新型加药计量泵几乎可以完成输送任何常规和特殊介质的要求，其工作压力和容量亦能满足工业生产的绝大多数要求。

随着人们对生产工艺过程指标和自动化程度要求的普遍提高，作为化学药剂计量和添加环节的最终执行机构，加药计量泵的安全性和可控制性变得日益重要起来。

石油化工等行业向来以生产过程的高度自动化而著称，也是集散式、分布式和智能式计算机控制系统应用最广泛的领域之一，因而要求与之相配套的执行器——加药计量泵亦要具备灵活多样的控制模式，可以方便地与计算机系统构成各种控制回路，实现更复杂更精确的过程控制。

二、加药计量泵的基本工作原理

众所周知，加药计量泵主要由动力驱动、流体输送和调节控制三部分组成。动力驱动装置经由机械联杆系统带动流体输送隔膜(活塞)实现往复运动：

隔膜(活塞)于冲程的前半周将被输送流体吸入并于后半周将流体排出泵头;所以，改变冲程的往复运动频率或每一次往复运动的冲程长度即可达至调节流体输送量之目的。精密的加工精度保证了每次泵出量进而实现被输送介质的精密计量。

因其动力驱动和流体输送方式的不同，机械加药计量泵可以大致划分成柱塞式和隔膜式两大种类。

2.1、柱塞式加药计量泵

主要有普通有阀泵和无阀泵两种。柱塞式加药计量泵因其结构简单和耐高温高压等优点而被广泛应用于石油化工领域。针对高粘度介质在高压力工况下普通柱塞泵的不足，一种无阀旋转柱塞式加药计量泵受到愈来愈多的重视，被广泛应用于糖浆、巧克力和石油添加剂等高粘度介质的计量添加。因被计量介质和泵内润滑剂之间无法实现完全隔离这一结构性缺点，柱塞式加药计量泵在高防污染要求流体计量应用中受到诸多限制。

2.2、隔膜式加药计量泵

顾名思义，隔膜式加药计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸入-排出过程。由于隔膜的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。

三、加药计量泵的控制

加药计量泵每一次的流体泵出量决定了其计量容量。在一定的有效隔膜面积下，泵的输出流体的体积流量正比与冲程长度L和冲程频率F：VA*F*L 在计量介质和工作压力确定情况下，通过调节冲程长度L和冲程频率F即可实现对加药计量泵输出的双维调节。

6.卫星通信技术发展概述论文 篇六

摘要：本文介绍了卫星通信的基本概念、分类、特点以及应用，并在梳理国内外学者的研究成果及文献资料的基础上进行了成果展示，以期对以后卫星通信的研究提供一些思路和借鉴。

一、卫星通信概述

卫星通信是一种微波中继通信，作为中继站，与发、收信地球站共同组成卫星通信链路。

目前的卫星通信系统，主要有固定业务的卫星系统(FSS)，移动业务的卫星系统(MSS)，和广播业务的卫星系统(BSS)，它们的组成部分不全都是相同的。一般的卫星通信系统是由空间阶段和地面阶段两个范围组成的，其中控制和管理卫星的检测站包含在空间段部分内。

卫星通信是指航天器与地球站之间或者地球站相互之间借助通信卫星转发器而进行传输的无线电通信,它主要涵盖卫星移动通信、卫星固定通信、卫星中继通信和卫星直接广播等四大领域。卫星通信技术是现代通信技术不断发展的重要成就,也是航空航天技术运用到实践中的重要方面。它具有容量大、覆盖面广、频带宽、稳定性灵活性强等优点。四十多年以来,它在国际国内通信、军事民用通信等领域得到了比较广泛的应用。

卫星通信网络是指通过人造地球卫星作为传播无线电波的中继站，从而达到两个及其以上的地面站之间进行相互通信的网络。其中，地面站也称为地球站，是指设置在在地球表面上的通信站点。通信卫星起到了一个传输无线电波的作用。卫星通信网络按照转发时间的长短，可分为立即转发式通信网络和延迟转发式通信网络。当卫星的运行轨道处在低轨道运行时，相对地面站来说，需要进行远距离的实时的通信，这时除了采用延迟转发方式之外，同时也可以利用多颗低轨道运行的卫星进行转发，这种网络就是一般所指的低轨道移动卫星通信网络。

二、国外卫星通讯技术发展概述

近年来，国外的卫星通信技术无论是在军事还是商业领域都有了长足的发展，有新型质量高、功率大、寿命长的卫星不断发射升空。目前世界最先进的卫星通信技术仍然被包括波音、劳拉、洛马、阿尔卡特以及休斯等美国和欧洲的几大实力雄厚的卫星制造商所掌握。欧洲为了缩短与美国的差距，正在努力研制新一代的大型通信卫星平台阿尔法舱。俄罗斯则是通过与欧洲和日本的`国际合作的方式来大力推进本国卫星通信技术的发展。

毋庸置疑，美国是目前世界上通信卫星技术水平最发达的国家，其通信卫星技术发展计划已经进行了很长时间，并且在军事、商业等领域都已经形成了系列化的技术先进的卫星产品。目前其通信卫星计划主要包括美国的转型卫星通信系统(TSAT)计划、空军宽带填隙卫星(WGS)计划和先进极高频(AEHF)卫星计划以及海军移动用户目标系统(MUOS)计划等。

在欧空局公布的未来通信卫星发展计划中，计划在-间将逐步提高16-30kw的卫星比例，计划达到30%，而8-16kw的卫星比重达到40%，这些成果目前已经基本完成，这标志着欧洲通信卫星向着超大功率的方向不断发展。

俄罗斯于公布了《俄联邦-航天规划》，计划在这中，俄罗斯计划将与欧洲和日本联合建设并发射13颗通信卫星，其中的8颗则是属于快讯系列卫星。

在俄罗斯公布的一份关于俄罗斯通信业发展的报告中，俄罗斯的航天局对其未来10年(-)通信卫星技术的发展趋势进行了预测。其内容大致包括以下：要掌握微波波段和光学波段技术进行相关项目;构建小型和中型卫星的低速率网络;宽带卫星通信利用大型卫星;在通信卫星上进行全部的信号处理;大力提高太阳电池的转化率。

三、国内卫星通讯技术发展概述

近些年来随着科技技术的发展，现代小卫星技术取得了长足的进展，这对我国航天技术发展和卫星技术的应用提出了更高的要求，国内的一些科技公司如中科院下属的所和厂、中国航天科技集团以及国内的许多大专院校如清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、成都电子科技大学等研究人员都对航天编队飞行星座系统的项目进行了大量的研究，其中有的对航天编队飞行星座系统提出了初步设想，并进入了专题项目的研究阶段，有的已经取得了明显的成果，如编队卫星的跟踪切换技术，激光终端机、单片微波集成接收机等问题已在实验室中得到很好的解决了，但这些与国外发达国家如美国、俄罗斯的星间通信技术相比，仍有不小的差距。

目前国内在这方面取得的比较明显的成果主要有以下几个方面：4月19日，由哈工大牵头研制的“试验卫星一号”成功发射，并搭载了一颗科学实验小卫星“纳星一号”。“试验卫星一号”主要用于资源测量和环境监控，它是我国成果研制的第一颗传输性立体的测绘小卫星。而“纳星一号”是我国研制的首颗纳型卫星主要用于研究开发纳型平台测试和进行航空航天的高技术演示。

由中科院上海小卫星工程部进行的“创新一号”卫星研究项目中，以星上计算机一体化设计、低轨小卫星扩频通信等关键问题的解决为重点，并进行低轨道小卫星之间数据通讯的关实验，以解决存储转发通信的问题。

7.如何上好一节《通信原理》课 篇七

关键词 通信原理 教学改革 教学方法

中图分类号：G643.6 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）22-0006-02

一、引言

随着现代科学技术的发展和人们生活的需要，通信技术的发展给人们生活和科技的发展带来了全新的变化与改革，如深空通信、无线移动通信、水底通信、微波通信，种种通信技术的方式和手段在现在生活中频频出现，并发挥着巨大作用。因此，通信原理课程是一项专业基础、人才素质培养的教育课程，是信息通信技术（ICT，information communication technology）学生培养的一门基础学科。随着4G技术的商用带来的巨大利益与潜能，5G技术的探讨和研究正在如火如荼的进行着，这就要求我们每一位通信专业的教师在教学过程中不断探索教学方法，教学内容的新颖和创新，注重教学PPT和板书的合理准备和讲授，注重学生互动环节，注重教学效果，以及课后辅导与反馈环节。让枯燥、难懂的通信原理专业课真正的吸引着在校学生，给所参加上课的学生构造一个充满活跃气息的课堂，给学生一个在互动和思考中学习知识的环境，激发学生的浓厚学习兴趣，不仅让他们知道专业的通信名称，还让他们能够分析出实际生活中的通信实例的通信原理和传输机制，让学生在轻松的气氛中学会知识。

二、精心设计课程导入环节

专业课程的导入对激发学生的学习兴趣和继续学习的动力起着关键性的作用。引入入胜、新颖的课程内容导入，会提高学生的求知欲，也让学生清晰的明白这个课程的教学目标和内容，为奠定良好的课堂环境和课程知识的清晰教授打下基础。不同类型和不同学科的课程导入的方法和重点强调的内容差异很大，要做到很好的课程导入对通信专业教师来说是一件并不容易的事情。能引人入胜，直观、动感的课程导入是抓住学生注意力和学习兴趣的关键点。对于通信原理这么专业课程来说，我不认为直接的内容板书或者PPT的演示是好的课程导入，我会在网上找到关于神州飞船或者天宫一号等用到通信的高科技、社会热点方面入手，让学生先观看一下视频，看完后，就询问你们从这个里面看到了通信技术的应用吗？遥测信号是如何发射、接收及检测的呢？这样带着问题，他们就知道原来这就是一个简单的通信技术应用的例子。我会接着提问，同学们生活中还有哪些地方应用到通信技术的呢，学生们会带着好奇心去寻找身边的答案，如手机通信、对讲机等生活实例。这样就很好的跟学生互动和课程导入，从而让我很自然的引入了通信原理这么课程的重要性，以及通过这么课程的学习，同学会慢慢了解通信系统的架构，思考通信系统的设计，在这样轻松和开放、互动的方式下进行课程导入，会使得学生的求知欲望越来越强。变被动学习为主动学习，变被动吸收为主动探索的学习习惯。

三、创意设计通信原理课件

一门理论课讲述的好坏，不仅需要一个好的开端，即美好的课程导入，还需要科学的设计教学的内容、时间等方面的安排。科学研究表明，学生的注意力是一个分散的过程，课堂开始的前十分钟注意力最集中，随后就会随着时间的流逝变得逐渐降低，四十五分钟左右基本就是没思考的状态。因此在课程的设计上需要在学生注意力下降的时候，在课件的对应内容出增加设计一个刺激点，如将一个内容相关的段子或者提问，或者跟学生互动，做小游戏等，让学生保持良好的注意力。例如，在讲解通信系统的基本组成部分的时候，先讲解各个专业名称的意义，如信源、信道、编码、调制、接收机等。但是这样学生刚开始听到这些的时候是记不住的，也不方便他们理解性的记忆。因此，在此处需要设计一个互动和提问的环境。信源就是信息的源头，也是信息发生地，如江河湖海水的尽头一样，可能是一个泉水的开端，也有可能来自一个湖泊，这些泉水眼、湖泊这些就是大海的信源，而经历过的各种道路、小溪就是水经过的道路，也就是信道（信息传输的通道）等等。让学生思考剩下的专有名词，这种交叉和变换的课程设计让学生更加容易理解老师所讲授的知识。在课程中也可以加入一些动画，让学生明白信息如何在通信系统里面传递。PPT在设计上也需要字体得到，颜色对比度高，让学生看的更加舒服，更好的融入课程。黑板板书的重点内容，也让他们清楚的明白所学内容。课程最后，设计几个问题，让学生回去自行找答案，可以让学生课后更加巩固的学习和温习所学内容。

四、灵活多变的教学方法

对应通信原理这类专业性强的理论课程也需要设计合理的教学方法和教学手段。灵活多变、形式新颖的教学方法会让一堂课程如行云流水一样顺畅，也更像一首交响乐跌宕起伏，引人入胜。比如，一直采用演示法来进行教学内容的讲解，学生只会当时能记住几个幻灯片，但是课后也是没记住主要核心内容；一直采用陈述式的教学方法会让学生感觉讲述内容枯燥无味，让他们对课程内容不敢兴趣，课程的重要性从而也荡然无存，有些甚至会在课堂上打瞌睡、玩手机等不良行为。一直采用互动的方式教学，学生有可能只记住了教学形式，玩的很嗨，但是没学到什么。一直采用讨论的教学方法，会让学生抓不住所学内容重点，也会让学生对所学内容掉以轻心。因此，综上所述一成不变的教学方法注定在当代的课堂上是行不通的，特别是现代的90后，独立思想性强、维权意识也强，如果他们感觉老师讲的特别差、学不到什么东西，会造反，甚至会告到学校，让授课老师下不了台。为了提高教学质量和课程教授效果，应该采用灵活多变、分层递进的教学方法去上好一堂课。课程的讲述、重点突出、视频辅助讲解、互动、提问等都需要融入到一堂好的通信原理课程教案或课件中。

五、课后评价及激励学生

以上都是基于课堂上的内容进行思考和对应设计的对策，但是课后的学生学习和辅导也是非常重要的。课后教师自己要设计通信原理课程的评测表，让学生进行测评和统计，哪些对于学生是难点，哪些是容易弄错的知识内容，教师哪些方面存在问题有待改进的地方。通过这些问卷调查表的设计，从而使得教师获得有效的反馈信息从而改进和提升自己的课程教学内容和教学质量，从课堂上让学生受益多多。另外，从教师角度考虑，也需要对学习优秀，理解能力强的学生进行表扬，可以树立榜样，让同班同学课后或者生活中向他学习或请教，这样可以促进共同进步。与此同时，教师应该设定一定的课后答疑时间，让需要的学生进行课后辅导和学习提升。最后，教师应该引导学生做小的通信系统，如对讲机、红外收发等设备，在课堂中展示学生的作品，让学生提高理论知识与实际设计的结合，也会促进学生的成就感，从而增加课程的兴趣度和投入度。

参考文献：

[1]樊昌信等.通信原理（第6版）[M].北京：国防工业出版社，2011.

[2]李国权等.《通信原理》课程教学探索[J].读写算（教师版）：素质教育论坛，2014，（218）.

[3]李晓峰等.通信原理（第2版）[M].北京：清华大学出版社，2014.

8.无线通信工程师的职责概述 篇八

1、负责自研产品的射频研发，参与射频单元电路的设计;

2、负责协助外研产品的射频评估;

3、负责预研产品射频设计可行性评估，参与预研技术的评估。

任职资格

1、本科以上学历，电子、通信、电磁场与微波技术专业;

2、有收发射频电路设计、调试和优化经验，具有无线通信终端、4G/LTE、PDA、手机研发经验者佳;

3、较强的数字电路，射频电路，模拟电路，电磁场理论分析基础;

4、熟悉WCDMA，TD-SCDMA，GSM，WIFI，GPS，BT等相关标准或协议，熟练掌握智能手机中对应的射频模块的指标测试以及debug要素;

5、对手机射频器件(PA，滤波器，开关，中频IC等)的选型，器件部分的射频电路设计，性能调试，指标的把握以及原理分析有着丰富的案例经验和较深的理解;

9.通信报告通信原理实验心得体会 篇九

091180024代岳 通信工程

众所周知，《通信原理》是电子、通信、计算机、自控和信息处理等专业的重要基础课，所以我们通信工程专业的同学在本学期除了平时要上每周2次，每次2节的通信原理理论课程外，还要上每周1次持续3个小时的实验课来帮助我们理解通信原理课的知识，使同学们掌握和熟悉通信系统的基本理论和分析方法，为后续的学习打下良好的基础。

在做本学期的实验前,我以为跟以往的电子类实验差不多，以验证为主，不会很难做,就像以前做物理实验一样,课上按照要求做完实验,然后课后两下子就将实验报告写完，下次课上一交，就OK了。直到做完本学期所有的通信原理实验时,我才知道其实并不容易做,因为自主设计占了很大一部分，需要查找资料和跟不断跟同学讨论问题来解决难点，但学到的知识与难度成正比,使我获益良多.首先，在做实验前,一定要将课本上的知识吃透,因为这是做实验的基础,否则,在老师讲解时就很可能会听不懂,这将使我们在做实验时的难度加大,浪费课上完成实验的宝贵时间。比如做BPSK自行设计的实验,你要清楚BPSK系统的传输特性以及输入输出序列的原理,如果我们不清楚,在做实验时才去探索讨论,这将使你极大地浪费时间,使你事倍功半。同时，做实验时,一定要亲力亲为,不要钻空子，务必要将每个步骤,每个细节弄清楚,最好能理解明白。在完成实验后,还要进行一定的复习和思考。只有这样,你的才会印象深刻,记得牢固。否则,过后不久，也许是半个学期，就会忘得一干二净,这是很糟糕的一种情况。在做实验时,老师还会根据自己的经验,将一些课本上没有的知识教给我们,拓宽我们的眼界,使我们认识到通信原理实验的应用是那么的广泛，可以大大增强我们的探索的兴趣。

10.通信原理实践教学改革与实践 篇十

【关键词】通信原理 实践教学 实验 课程设计

一、引言

培养学生理论联系实际的能力，融知识传播、能力培养、素质教育于一体。设计出的各类实践活动能很好地满足培养优秀学生的要求；实践教学在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力方面已有显著成效。学生课程设计报告、毕业设计论文体现了理论联系实际及一定的创新能力。

二、课程设计的思想、效果以及课程目标

旨在通过通信原理的课程设计使学生建立通信理论学习的思维方法，将抽象难懂的理论，通过亲自的设计与仿真验证，理解和掌握的更加深刻。学生经过两周的课程设计和撰写设计报告，真正的应用理论指导了实践，消化了课本知识。

三、课程设计的内容

（一）通信原理实验。开设与教学内容相关的4个基础实验。

（二）通信原理课程设计。用matlab/simulink软件对通信原理中关于模拟和数字信号调制解调的内容做计算机设计与仿真，并写出设计报告。

四、教学组织形式

（一）通信原理课程实验由任课教师和实验室教师共同指导。按每个自然班单独开设实验的方式经行。教师准备实验的预做报告，同时要求学生写好预习报告再进行实验。实验分教师讲解，教师演示和学生动手三个部分。

（二）通信原理课程设计，主要由任课教师负责指导，包括布置设计题目，讲授设计用软件及设计思路等。安排学生在实验室条件下，完成设计仿真。

五、考核内容与方法

（一）通信原理实验的考核：主要是考察学生在实验课堂上的动手能力，得到实验结果清晰，准确。实验过程中，解决问题，分析问题的能力。最后考察实验报告的撰写，包括实验数据的正确性，完整性；及对实验结果有恰当的分析。

（二）通信原理课程设计的考核：主要考核学生的设计方案是否合理，仿真结果是否正确。要求学生上交设计报告及仿真的源程序。同时，对学生的设计内容进行答辩的考核，以确定学生的实际完成情况与效果。最后，综合评分。

六、创新与特点

将抽象的理论学习中，加入了实验及课程设计的环节。通过近两年学生的实践，表明该实践教学在培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力方面有显著成效。对课程设计部分实施分组设计，培养学生的合作精神；同时，又安排学生单独答辩的方式，方便考察每一个学生的实际学习效果。

七、教学条件

教材建设：本课程教材使用和建设的目标是采用系列化和优质化的国家级获奖教材。

（一）系列化，是指教材要配套成龙，应包括主教材、辅导教材、实验指导书和相关的参考书。主教材从70年代末一直沿用樊昌信主编的《通信原理》；目前使用第六版。使用西电编写的《通信原理辅导》和电子工业出版社出版的《通信原理学习指导》作为辅导教材。实验是配合主教材内容的实践环节，配合相关的实验系统，由实验室教师和主讲教师共同编写实验指导书，以使教学和实验接轨。

（二）优质化，是指教材的质量。我们一直注意选用国家级优秀教材。促进学生自主学习的扩充性资料：指定几本在国内外有影响的教材作为学生的参考书，使学有余力的学生开阔眼界，扩大知识面。同时，特别注意将通信的新技术相关材料介绍给同学学习。

实验：注重理论与实践相结合，培养学生的工程意识、系统观念，强化学生的动手能力。实验箱能开出的就在实验箱上开出，当前还开不出的，就采用仿真的方法开出。通信工程系装备有与教材配套的通信原理实验箱，有相关的测试仪器，如信号源、示波器、频谱仪、逻辑分析仪等，为学生提供了良好的实验环境。

参考文献：

[1]王培光，高春霞，赵璞. 电气信息类工程数学教学改革的探索与实践[J]. 教育与职业，2010，（26）：109-110

[2]常波.“通信原理”课程教学方法探索与实践[J].科技信息，2008，（9）：288.

[3]安永丽. 美国大学教育中的教学过程探讨[J]. 科技信息，2012， 10.

11.通信原理实验二 篇十一

数字锁相环

一实验目的

1、了解数字锁相环的基本概念

2、熟悉数字锁相环与模拟锁相环的指标

3、掌握全数字锁相环的设计

二 实验仪器

1、JH5001 通信原理综合实验系统 2、20MHz 双踪示波器

3、函数信号发生器

三 实验原理和电路说明

数字锁相环的结构如图2.2.1 所示，其主要由四大部分组成：参考时钟、多模分频器（一般为三种模式：超前分频、正常分频、滞后分频）、相位比较（双路相位比较）、高倍时钟振荡器（一般为参考时钟的整数倍，此倍数大于20）等。数字锁相环均在FPGA 内部实现，其工作过程如图2.2.2 所示。

在图2.2.1，采样器1、2 构成一个数字鉴相器，时钟信号E、F 对D 信号进行采样，如果采样值为01，则数字锁相环不进行调整（÷64）；如果采样值为00，则下一个分频系数为（1/63）；如果采样值为11，则下一分频系数为（÷65）。数字锁相环调整的最终结果使本地分频时钟锁在输入的信道时钟上。

在图2.2.2 中也给出了数字锁相环的基本锁相过程与数字锁相环的基本特征。在锁相环开始工作之前的T1 时该，图2.2.2 中D 点的时钟与输入参考时钟C 没有确定的相关系，鉴相输出为00，则下一时刻分频器为÷63 模式，这样使D 点信号前沿提前。在T2 时刻，鉴相输出为01，则下一时刻分频器为÷64 模式。由于振荡器为自由方式，因而在T3 时刻，鉴相输出为11，则下一时刻分频器为÷65 模式，这样使D 点信号前沿滞后。这样，可变分频器不断在三种模式之间进行切换，其最终目的使D 点时钟信号的时钟沿在E、F 时钟上升沿之间，从而使D点信号与外部参考信号达到同步。在该模块中，各测试点定义如下：

1、TPMZ01：本地经数字锁相环之后输出时钟（56KHz）

2、TPMZ02：本地经数字锁相环之后输出时钟（16KHz）

3、TPMZ03：外部输入时钟÷4 分频后信号（16KHz）

4、TPMZ04：外部输入时钟÷4 分频后延时信号（16KHz）

5、TPMZ05：数字锁相环调整信号

四 实验内容以及观测结果

准备工作：用函数信号发生器产生一个64KHz 的TTL 信号送入数字数字信号测试端口J007（实验箱左端）。1.锁定状态测量

用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02 的相位关系，测量时用TPMZ03 同步；

由上图可看出，将64KHz 的TTL 信号送入端口J007时，TPMZ03、TPMZ02上升沿对齐，环路锁定。

2.数字锁相环的相位抖动特性测量 数字锁相环在锁定时，输出信号存在相位抖动是数字锁相环的固有特征。测量时，以TPMZ03 为示波器的同步信号，用示波器测量TPMZ02，仔细调整示波器时基，使示波器刚好容纳TPMZ02 的一个半周期，观察其上升沿。可以观察到其上升较粗（抖动），其宽度与TPMZ02 周期的比值的一半即为数字锁相环的时钟抖动。

由上图可看出上升较粗（抖动）宽度约为0.45格，整个周期约是6.2格，因而数字锁相环的时钟抖动为0.45/(6.2*2)=0.0363。

3.锁定过程观测

用示波器同时观测TPMZ03、TPMZ02 的相位关系，测量时用TPMZ03 同步； 复位通信原理综合实验系统，则FPGA 进行初始化，数字锁相环进行重锁状态。此时，观察它们的变化过程（锁相过程）。

在第一项实验内容锁相状态测量时，观测TPMZ03、TPMZ02 的波形上升沿对齐，环路锁定。复位通信原理综合实验系统，波形随即变为两直线，如上图，然后几秒后又重新恢复锁定状态。4.同步带测量

（1）用函数信号发生器产生一个64KHz 的TTL 信号送入数字信号测试端口J007。用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02 的相位关系，测量时用TPMZ03 同步；正常时环路锁定，该两信号应为上升沿对齐。

（2）缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02 两点波形失步，记录下失步前的频率。

（3）调整函数信号发生器频率，使环路锁定。缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02 两点波形失步，记录下失步前的频率。

（4）计算同步带。

同步带=66.12KHz-61.88 KHz=4.24 KHz。

5.捕捉带测量

（1）用函数信号发生器产生一个64KHz 的TTL 信号送入数字信号测试端口J0007。用示波器同时测量TPMZ03、TPMZ02 的相位关系，测量时用TPMZ03同步；在理论上，环路锁定时该两信号应为上升沿对齐。

（2）增加函数信号发生器输出频率，使TPMZ03、TPMZ02 两点波形失步；然后缓慢降低函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02 两点波形同步。记录下同步一刻的频率。

上图同步一刻的频率是66.03KHz。

（3）降低函数信号发生器输出频率，使TPMZ03、TPMZ02 两点波形失步；然后缓慢增加函数信号发生器输出频率，直至TPMZ03、TPMZ02 两点波形同步。记录下同步一刻的频率。

（4）计算捕捉带。

捕捉带=66.03-62.07=3.96KHz。

六 实验总结

（1）分析总结数字锁相环与模拟锁相环同步带和捕捉带的大致关系。

对于这次数字锁相环实验，由实验内容2，还有查阅相关资料，可以了解到数字锁相环在锁定时，输出信号存在相位抖动是数字锁相环的固有特征。也正是由于这个相位抖动特性，使得数字锁相环的同步带和捕捉带的带宽相对较窄，有实验内容4、5加以验证，而且同步带与捕捉带大致相等。

第一次实验模拟锁相环，同步带，捕捉带的宽度都很大，而且我测得的同步带带宽要比捕捉带带宽大了约5KHz，数字锁相环的同步带捕捉带还没有5KHz。（2）实验心得体会

12.通信原理实验二 篇十二

班级： 学号： 姓名： 实验室： 实验时间： 指导老师：

实验目的：

1、掌握脉冲编码调制原理；

2、理解量化级数、量化方法与量化信噪比的关系。

3、理解非均匀量化的优点。

实验内容：

对模拟信号进行抽样和均匀量化，改变量化级数和信号大小，根据MATLAB仿真获得量化误差和量化信噪比。

实验步骤：

1)产生一个周期的正弦波x(t)cos 2 pi t ，以1000Hz频率进行采样，并进行8级均匀量化，用plot函数在同一张图上绘出原信号和量化后的信号。代码及图见附录。

2)以32Hz的抽样频率对x(t)进行抽样，并进行8级均匀量化。绘出正弦波波形(用plot函数)、样值图，量化后的样值图、量化误差图(后三个用stem函数)。代码及图见附录。

3)以2000Hz对x(t)进行采样，改变量化级数，分别仿真得到编码位数为2～8位时的量化信噪比，绘出量化信噪比随编码位数变化的曲线。另外绘出理论的量化信噪比曲线进行比较。代码及图见附录。

4)在编码位数为8和12时采用均匀量化，在输入信号衰减为0～50 dB时，以均匀间隔5 dB仿真得到均匀量化的量化信噪比，绘出量化信噪比随信号衰减变化的图形。注意，输入信号减小时，量化范围不变；抽样频率为2000 Hz。代码及图见附录。

实验思考题：

1.图2-3表明均匀量化信噪比与量化级数(或编码位数)的关系是怎样的？

答：量化信噪比随着量化级数的增加而提高，当量化级数较小是不能满足通信质量的要求。

2.分析图2-5，A律压缩量化相比均匀量化的优势是什么？

答：量化信噪比随着量化级数的增加而提高，当量化级数较小是不能满足通信质量的要求

心得体会：

附录：

ＰＣＭ代码：

输入信号和量化信号代码及波形：

采样样值和8级均匀量化后的样值，量化误差代码及波形

均匀量化信噪比随编码位数变化

13.现代通信原理概述 篇十三

关键词 通信原理；Simulink；仿真；2PSK

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1671-489X（2009）12-0096-02

Simulink Simulation Software in Communication Principle Teaching Application//Zhang Zhide, Yang Feng, Lin Lin

Abstract According to the characteristic of Communication Principle course，we use Simulink to carry out the teaching of this course. On the teaching process, simulation can clearly show the graph of Time-Amplitude and Frequency-Amplitude at the different time through the 2PSK simulation. The results show that the abstract theories turn to visualization by the Simulink simulation, thereby it can improve the teaching quality and be propitious to comprehension.

Key words communication principle；Simulink；simulation；2PSK

Author’s address College of Biomedical Engineering, Southern Medical University, Guangzhou 510515

通信原理[1]是高等学校电子、信息工程、通信工程、自控类及其相近专业的主干技术基础课程之一，为移动通信、光纤通信、数字信号处理等专业课程奠定基础，在专业中发挥着承前启后的作用。该课程重点介绍各种现代通信系统的基本原理、基本技术、基本分析方法和基本性能，内容涉及随机信号分析、模拟调制系统、模拟信号的数字化、基本数字调制系统、同步、多路复用、多址技术、编码理论等。这是一类理论性与实践性都比较强的课程，它是反映事物本质的物理概念、数学概念与工程概念三结合的产物。在实际的教学过程中，学生普遍反映该课程概念抽象，数学含量大，计算繁杂，物理过程混淆不清，以致难于对其中的基本理论和分析方法很好地理解和掌握。通信原理是一门理论性和实验性都很强的课程，传统的课堂教学和简单的硬件验证实验相结合的教学方法已经难以满足教学的要求。寻求一种新型的教学方法成了当今各位高校教师急需解决的问题。

1 Simulink简介[2]

Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，广泛应用于线性系统、数字控制、非线性系统以及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink采用模块化方式，每个模块都有自己的输入／输出端口，实现一定的功能。

Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模、仿真和分析的工具包。Simulink提供专门用于显示输出信号的模块，可以在仿真过程中随时观察仿真结果。同时，通过Simulink的存储模块，仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作区或文件中，供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。另外，Simulink把具有特定功能的代码组织成模块的方式，并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统，因此具有内在的模块化设计要求。基于上述优点，Simulink称为一种通用的仿真建模工具，广泛应用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络、机械控制和虚拟现实等领域。

Simulink中包括许多实现不同的功能的模块库，如Sources（输入源模块）、Sink（输出模块）、Communications Blockset（用于通信系统的建模和仿真的模型库）等各种组件模块库。用户也可以自定义和创建自己的模块，利用这些模块，用户可以创建层次化的系统模型。创建系统模型后，用户可以利用Simulink菜单选择不同的积分方法来仿真系统模型。

因此，在教学过程中加入Simulink的仿真建模，不仅可以让学生对抽象的概念动态化，加深学生对概念的理解和掌握，同时也能提高学生的学习积极性。

2 基于Simulink的2PSK调制与解调仿真

现代数字通信系统由数字信号的基带传输系统和数字信号的频带传输系统2个主要部分构成，其中后者的应用最为广泛。将原始的数字基带信号，经过频谱搬移，变换成适合在频带上传输的频带信号，而传输这种信号的系统就称为频带传输系统。在频带传输系统中，根据已调信号参数改变类型的不同，可分为用基带信号控制一个载波的幅度的数字调幅信号（ASK）、用基带信号控制一个载波的频率的数字调频信号（FSK）和用基带信号控制一个载波相位的数字调相信号（PSK）。这些调制方法在通信原理课程的理论上进行详细的介绍。但是这些理论的分析都是停留在静态的理论分析上，以致学生很难较好地掌握调制原理和调制系统，采用动态的系统仿真软件Simulink对这些理论知识进行动态仿真，不仅能使学生较好地掌握调制原理，也能让学生更好地分析系统性能。

下面以2PSK调制系统为例，说明Simulink软件对通信原理课程的促进作用。2PSK是用二进制的数字基带信号“0”和“1”，分别来表示载波的初始相位“π”和“0”，而载波的幅度和频率都保持不变。2PSK调制后的信号一般表达式：[3]。式中：。调制后产生的信号波形如图1所示。

2PSK信号可以采用2种方法实现，一种是如图2所示的模拟调制法，另一种是如图3所示的相移键控法。2PSK信号的解调一般采用相干解调。

2.1 2PSK仿真模型的构建[4]本例采用2PSK的模拟调制法原理和相干解调的原理搭建仿真模型。需要说明的是，在Simulink中有专门的2PSK仿真模块。但是从教学的角度来说，根据调制原理组建模型是必要的，既可以使学生对原理理解透彻，又可以观察在调制过程中各点波形的变换。

根据2PSK调制和解调的原理图可构建出图4所示的Simulink仿真模型。其中，Uniform Random Number模块产生随机信号，Sine Wave模块产生正弦波，Signum模块产生符号信号，Scope模块是示波器，用来观察各点波形。

2.2 仿真参数的设置在2PSK调制与解调过程中，要特别注意各模块参数的设置。正弦载波的频率应高于基带信号的频率（Uniform Random Number）。在解调过程中要采用跟本地载波同频同相的相干载波进行解调，所以Sine Wave1模块的参数设置与Sine Wave模块的参数一样，当Sine Wave1模块中的Phase设置为pi时，2PSK的解调将出现“倒π现象”。这也是2PSK调制得不到广泛应用的原因之一。

2.3 仿真实验与结果从仿真模型可以得到，2PSK调制信号与解调信号的波形如图5所示。从图5可以看出，在没有噪声干扰的情况下，解调信号的波形与基带波形一致。同时还可以采用Spectrum Scope模块对各点波形进行频谱分析。

通过仿真实验，学生可以清晰地观察到2PSK调制与解调信号在各个时间点的时域图与频谱图的动态产生过程，从而进一步加深对2PSK数字调制系统的工作原理的理解，提高学生的学习主动性和积极性，达到良好的教学效果。

3 结束语

通过基于Simulink的2PSK调制与解调仿真在教学实践中的演示，笔者发现该仿真模型有很多优点，是传统理论教学的有益辅助。通信原理是一门理论性和实验性都非常强的课程，数学推导多，物理概念和物理过程不好理解。将Simulink运用到通信原理教学中，教学与实验同步进行，打破传统的教学模式，使得枯燥、抽象的理论教学与生动形象的实验有机地结合起来，取得很好的效果。该方法提高教师的教学效率，加深学生的理解，同时也增强学习兴趣，激发求知欲，激励学生自主地进行思考和探索，为培养创新思维奠定基础。

参考文献

[1]樊昌信.通信原理教程[M].第1版.北京:电子工业出版社,2004

[2]李颖,朱伯立,等.Simulink系统建模与仿真基础[M].第1版.西安:西安电子科技大学出版社,2004

[3]蒋青.于秀兰,等.通信原理[M].第2版.北京:人民邮电出版社,2008