微波通信技术论文精选(九篇)

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第1篇：微波通信技术论文范文

论文摘要:随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间，计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

数据通信是以“数据”为业务的通信系统，数据是预先约定好的具有某种含义的数字、字母或符号以及它们的组合。数据通信是20世纪50年代随着计算机技术和通信技术的迅速发展，以及两者之间的相互渗透与结合而兴起的一种新的通信方式，它是计算机和通信相结合的产物。随着计算机技术的广泛普及与计算机远程信息处理应用的发展，数据通信应运而生，它实现了计算机与计算机之间，计算机与终端之间的传递。由于不同业务需求的变化及通信技术的发展使得数据通信经过了不同的发展历程。

1通信系统传输手段

电缆通信:双绞线、同轴电缆等。市话和长途通信。调制方式:SSB/FDM。基于同轴的PCM时分多路数字基带传输技术。光纤将逐渐取代同轴。

微波中继通信:比较同轴，易架设、投资小、周期短。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制，通信容量6000路/频道。数字微波采用BPSK、QPSK及QAM调制技术。采用64QAM、256QAM等多电平调制技术提高微波通信容量，可在40M频道内传送1920~7680路PCM数字电话。

光纤通信:光纤通信是利用激光在光纤中长距离传输的特性进行的，具有通信容量大、通信距离长及抗干扰性强的特点。目前用于本地、长途、干线传输，并逐渐发展用户光纤通信网。目前基于长波激光器和单模光纤，每路光纤通话路数超过万门，光纤本身的通信纤力非常巨大。几十年来，光纤通信技术发展迅速，并有各种设备应用，接入设备、光电转换设备、传输设备、交换设备、网络设备等。光纤通信设备有光电转换单元和数字信号处理单元两部分组成。

卫星通信:通信距离远、传输容量大、覆盖面积大、不受地域限制及高可靠性。目前，成熟技术使用模拟调制、频分多路及频分多址。数字卫星通信采用数字调制、时分多路及时分多址。

移动通信:GSM、CDMA。数字移动通信关键技术:调制技术、纠错编码和数字话音编码。

2 数据通信的构成原理

数据终端(DTE)有分组型终端(PT)和非分组型终端(NPT)两大类。分组型终端有计算机、数字传真机、智能用户电报终端(TeLetex)、用户分组装拆设备(PAD)、用户分组交换机、专用电话交换机(PABX)、可视图文接入设备(VAP)、局域网(LAN)等各种专用终端设备;非分组型终端有个人计算机终端、可视图文终端、用户电报终端等各种专用终端。数据电路由传输信道和数据电路终端设备(DCE)组成，如果传输信道为模拟信道，DCE通常就是调制解调器(MODEM)，它的作用是进行模拟信号和数字信号的转换;如果传输信道为数字信道，DCE的作用是实现信号码型与电平的转换，以及线路接续控制等。传输信道除有模拟和数字的区分外，还有有线信道与无线信道、专用线路与交换网线路之分。交换网线路要通过呼叫过程建立连接，通信结束后再拆除;专线连接由于是固定连接就无需上述的呼叫建立与拆线过程。计算机系统中的通信控制器用于管理与数据终端相连接的所有通信线路。中央处理器用来处理由数据终端设备输入的数据。

3 数据通信的分类

3.1 有线数据通信

数字数据网(DDN)。数字数据网由用户环路、DDN节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路，即用户环路的传输也应该是数字的，但实际上也有普通电缆和双绞线，但传输质量不如前。

分组交换网。分组交换网(PSPDN)是以CCITTX.25建议为基础的，所以又称为X.25网。它是采用存储——转发方式，将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段，并在每个数据段上加上控制信息，构成一个带有地址的分组组合群体，在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路，为多个用户同时使用，网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能，但网络性能较差。

帧中继网。帧中继网络通常由帧中继存取设备、帧中继交换设备和公共帧中继服务网3部分组成。帧中继网是从分组交换技术发展起来的。帧中继技术是把不同长度的用户数据组均包封在较大的帧中继帧内，加上寻址和控制信息后在网上传输。

3.2 无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信，它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输，因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的，因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说，移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与有线数据网互联，把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。

4网络及其协议

4.1计算机网络

计算机网络(ComputerNetwork)，就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享，如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分，可分为网际网、广域网、城域网、和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络。广域网一般分布距离在100-1000公里之间;城域网又称为都市网，它的覆盖范围一般为一个城市，方圆不超过10-100公里;局域网的地理分布则相对较小，如一栋建筑物，或一个单位、一所学校，甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络，一个单位可使用多个局域网，如财务部门使用局域网来管理财务帐目，劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息等等。

4.2网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言，网络协议很多，有面向字符的协议、面向比特的协议，还有面向字节计数的协议，但最常用的是TCP/IP协议。它适用于由许多LAN组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP协议的特点是具有开放体系结构，并且非常容易管理。

TCP/IP实际上是一种标准网络协议，是有关协议的集合，它包括传输控制协议(Transport Control Protocol)和因特网协议(InternetProtocol)。TCP协议用于在应用程序之间传送数据，IP协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP具有跨平台性，现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:网络接口层:负责接收和发送物理帧;网络层:负责相邻节点之间的通信;传输层:负责起点到终端的通信;应用层:提供诸如文件传输、电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP协议方式从一台计算机传送到另一台计算机，数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP协议是由32位二进制数组成的，如202.0.96.133就表示连接到因特网上的计算机使用的IP地址，在整个因特网上IP地址是唯一的。

第2篇：微波通信技术论文范文

论文关键词：课程体系;集成化通信实验教学平台;通信网络;质量工程;应用能力

21世纪是网络的时代，数字化、宽带化、移动化、个性化、智能化的网络已经成为人类社会的基础设施。飞速化发展的通信网络基础设施对高等学校的教学改革、课程设置尤其是实验室建设提出了挑战。虽然目前国内许多高校都办有通信工程专业和电子与信息工程专业，并建立了条件较好的基础实验室，为培养社会需求的电子与通信人才创造了良好的教学环境和条件。但是专业实验室的匮乏尤其是通信网络实验教学条件的匮乏严重制约了课程体系的建设和教学效果的保证。

目前对于通信技术的学习主要是侧重于讲述某一特定技术，如：程控交换、光纤通信、微波技术、移动通信、接入技术、通信网等，学生很难由此建立起通信的整体概念。本研究项目从全局出发，优化课程体系，从全程全网的角度讲述各类通信技术，对所涉及的通信技术进行详细的讨论，构建具有科学性、准确性、系统性、完整性、新颖性和实用性的知识结构和内容体系，主要内容包括现代通信的概念和发展概况，通信业务与通信终端，通信传输系统，通信交换系统，通信网和新一代通信技术。不仅使学生在全程全网概念的基础上学习到各类通信技术知识，还强调工程方法论的学习，培养学生掌握科学的研究方法和迅速学习新技术的能力。

面向网络时代飞速发展的通信领域人才需求，研究、设计并实现一个有利于培养学生全程全网概念和具有现代通信技术基本素质、有利于鼓励学生自主思维和努力创新的教学平台，以体现现代通信与全程全网教学的整体内涵，体现课堂教学与实验教学的有机融合，体现培养模式的优化为研究目的。最终办出信息与通信工程类专业的特色，培养出高素质的应用型IT技术人才。

一、构建完整的“现代通信技术”课程体系，培养创新型、应用型通信工程专门人才

1.指导原则

以全面提高素质为根本，以建立宽厚的知识平台为基础，以培养创新能力、实践能力和科学综合能力为核心，以教学内容和课程体系的改革为重点，以教育模式和教学方法的改革为保障。

培养目标：培养在信息科学技术领域内具有创新精神、实践能力、全面素质的宽口径专门人才，能从事信息科技领域的研究、设计、制造、运行维护和经济管理等工作。

2.培养规格多样化

以培养工程技术型和应用型人才为主，兼顾经营管理型的有信息工程背景的复合型人才。

3.培养模式

实行面向创新的系统理论教学和面向创新的系统实践训练相结合。实行柔性培养计划和个性化教学，加大选修课比例，适应不同规格、不同爱好的人才的培养。我们同深圳润天智图像技术有限公司合作，采用“3+1”的人才培养模式，为企业实现订单式培养，第一批20名学生已于2008年7月毕业，其中70%的学生经过双向选择留在这家企业工作。并受到用人单位的好评。2008年我们又与冠捷科技集团武汉分公司合作开展人才培养的工作，选拔学生参加了冠捷公司有关液晶显示器的生产、调试、研发工作，提出学校与企业相结合的“系统创新训练”方案，均取得良好效果。目前，冠捷显示科技有限公司已吸纳我校多名学生就业。其中一名毕业生在该公司已担任总工程师，在该公司工作的许多学生均受到好评。

4.特色定位

随着互联网的普及，通信网络所承载的业务也从传统的以语音业务为主发展到多种不同带宽需求的业务并存，网络结构日益扁平化、IP化，各种现代通信技术发展迅速，其生命周期也长短不一，因此在通信工程人才培养方案中，除了设置各门专业基础课和专业课外，我们还系统地安排了能够反映目前主流通信技术的发展方向的选修课和技术讲座，对NGN、软交换、IMS、IPV6、第三代、第四代移动通信技术、ASON、OTN、G-PON等在现有通信网中逐渐应用甚至已成为主流的新技术进行全面的介绍。通过对电信行业发展深入细致的调查了解，我们认识到：经过十多年的电信业改革，我国的电信市场运营已经从一家垄断到了全行业充分竞争的市场格局。各运营商之间为争夺客户，获取更高的市场份额，在市场营销方面各展拳脚，客户不断被细分，差异化服务日趋明显，多种针对性强的业务不断推出。而通信工程专业的课程设置一向重技术轻业务、轻经营，而目前专业营销人才是我国电信业最需要的人才。因此，我们让学生通过讲座、社会调研、社会实践等形式充分了解目前电信市场的新业务种类和特点、市场竞争态势、主要营销手段及其利弊得失等，使我们的毕业生能够更适应行业的需求。我们与中国电信武汉分公司、武汉电信工程有限公司、湖北电信工程有限公司等单位保持长期的合作关系。聘请了电信工程有限公司有关领导和多名技术人员做我们的校外特聘教授，为学生的实习就业奠定了良好基础。

5.课程体系优化

我们以培养具有创新精神和实践能力的应用型人才为目标，以课程体系和教学内容改革为核心，优化信息通信类课程体系，从全程全网的角度讲述各类通信技术，构建具有系统性、完整性、实用性和新颖性的知识结构和内容体系。不仅使学生在全程全网概念的基础上学习各类通信技术知识，更重要的是培养他们掌握科学的研究方法，成为具备高素质的应用型人才。我们从传授知识、培养能力、提高素质三大目标出发，通过对信息通信类专业现代通信技术相关课程内容的深入研究和改革，结合各门课程教学的特点、难点和需求，建立了当前可实现的“知识平台”，按照整体优化原则调整课程的内外接口，减少交叉重复，精简学时，协调各相关课程内容之间的衔接，充实新内容。我们采用主教材、辅教材、CAI课件、教学仪器、教学实验和课程设计、远程网络课件等综合配套措施，形成了“理论、抽象、设计”三个过程相统一的课程教学体系，保证了教学质量，取得了良好的教学效果。以此为指导思想，我们在2009年完成了信息通信类课程大纲的重新修订工作，2010年完成了课程简介的编写工作。

二、理论联系实际，构建通信技术全程全网实验平台

21世纪的高等教育，教育方式应从应试教育向素质教育转变，人才观念应从单一专业型向复合型、创新型转变。要实现这两种转变，实践教学起着至关重要的作用，它是实现素质教育和创新人才培养目标的重要环节。实验教学相对于理论教学具有实践性、综合性与创新性等特点，在加强对学生的素质教育与创新能力培养方面起着重要的、不可替代的作用。而目前大多数针对信息与通信学科学生开设的实验多为专业基础实验，通信专业实验则较为薄弱，学生的学习范围主要集中在基础理论，对实际的通信设备与通信环境缺乏足够的接触与操作经验。因此建立通信专业实验室，开设通信专业实验，开拓学生视野，增强学生实际经验，提高学生的工程素质，使学生尽可能地不出校门就可以从实用角度理解并掌握通信技术。本成果通过建设一个尽可能覆盖实际通信网环境(包括数据网、电信网、移动网、智能网、接入网、信令网、同步网、传输网)等特点的全程全网通信专业实验室，开设出既与专业知识理论学习相关联，又与实际通信网络及设备相联系的实验课程，创建一个良好新型的具备通信专业特色的实验教学环境，提高实验教学水平，使学生能够通过实验环节，开拓视野，充分发挥主观能动性，理论联系实际，理论和实践有机结合，充分提高综合素质和创新能力，锻炼其组织能力、沟通能力，培养并提高学生的工程素质。

我们建设全程全网的现代通信实验平台的思路是：参考并利用国际国内知名公司以及著名学者所提供的现代通信网络专业实验室建设方案，立足于信息学院学生进行“现代交换”、“现代通信网”、“计算机网络”、“移动通信”、“光纤通信”、“NGN网络”等专业课程的实验教学基本需求，利用有限的经费尽量覆盖从物理层到应用层各个网络层次，从有线到无线、从电到光各种信道方式，从局域网到广域网各种网络形式的宽阔而广泛的实验内容，形成包括数据配置、维护管理、网络数据观测与分析、软件开发、硬件设计、网络设计与建设等基础型、综合设计型、研究探索型3层次专业实验教学模式。在基础型实验中，提供对有关课程的基本原理与基本问题的验证性、探索性实验，帮助学生理解、掌握、验证课程的基本原理、学习课程相关的基本实验方法，探索并找到学习难点的结果和方案;在综合设计型实验中，以Assignment(任务)的形式，由教师提出要求，学生独立完成实验项目的分析、设计、元器件采购、实现、调试、与实验报告撰写等工作，最后由教师验收和评判。在研究探索型实验中，采用Project(项目)的形式，由来自企业界的实际项目，教师科研项目与学生创新基金资助项目的形式确定项目研究方向和研究内容，由几个学生分工协作，每个学生独立承担一部分内容，在教师的指导下共同完成。

目前已建成的全程全网实验室包括：

(1)计算机40套;《通信原理》教学实验设备20套;《移动通信》教学实验设备10套;《光纤通信》教学实验设备10套;《现代通信网》教学实验设备4套;《程控交换》教学实验设备20套。

(2)数字电视系统5套，由视音频A/D，D/A模块，视音频信源编码、解码模块，TS流形成与解复用模块，DVB SPI收发接口等模块组成。

(3)微波设备3套，其中SD3100射频电路实验训练系统，是以300MHz可测量S参数的频率特性测试仪、DDS合成信号发生器、通用计数器和电视(TV)收、发系统为基础，进行射频通信设备及射频电路的实验系统。SD3200微波通信实验训练系统，是以1000MHz TV收发系统，进行图象和话音的微波传输为基础，进行微波通信设备及微波电路和器件的实验系统。可利用网络分析仪、频谱分析仪等测量仪器，开展对微波电路及器件特性参数的测量。SD3300移动通信射频工程实验训练系统，是以800-2500MHz可测量S参数的微波反射计、微波功率计、频谱分析仪、微波合成信号发生器和微波功率信号发生器、通用计数器及通信设备——直放站、干线放大器等为基础，进行移动通信网络优化的试验，同时，提供一套移动通信网络优化工程的实验——室内天线覆盖系统，开展移动通信射频工程的系统实验。SD3400微波中继传输实验训练系统，是以射频/微波TV收发信机和微波中继站组成的微波中继传输系统为基础，进行微波频率中继传输电视信号实验。

(4)接入网设备一套。本接入网实训系统依据实际的宽带接入应用，组织相应的典型设备，包括交换局端的部分设备、线路、以及用户接口设备，从机房、线路、到终端尽可能进行完整展现。

三、利用现代化教学手段提高教学效率

构建全程全网通信实验教学平台的在线系统，制作电子素材库，供学生利用校园网进行学习。充分利用多媒体技术开展基于计算机、网络的通信技术实验研究，精心选择具有代表性的实验，使学生可以通过网络浏览、熟悉和回顾实验内容，尽量利用多媒体方式和网络资源来表达实验内容，将现金、具体的教学手段引入到教学中，是的抽象的概念和理论更形象、生动和直观，提高实验环节的质量和效率。

四、研究的特色和应用情况

1.研究的特色

(1)随着通信技术的发展与社会需求日益多样化，现代通信网正处在变革与发展之中，本教改项目拟在改变以往授课方法，从新的网络构架入手，采用了网络分层的结构(应用层、业务网、传送网和下一代网)来讲述相关通信技术。

(2)根据通信技术类课程特点，从全局出发，对网络分层中所涉及的通信技术进行较详细的论述，目的是使学生建立起全程全网的概念，从而加强学生对现代通信技术的认识和全程全网的了解，在此基础上可根据专业和个人情况，今后就某一个专业技术方向进行更深入的学习。

(3)“全程全网现代通信网络”教学实验平台整合了多种通信技术，以实用设备构建出真实的通信网试验环境，突出通信全程全网的整体性，与课堂学习有机结合，相辅相成，实验内容从简单验证型向自主设计型过渡;实验教材由参考产品手册、资料光盘完成实验指导书的;实验方式以点带面，触类旁通，以专项通信实验促进专业课的学习，使学生有效建立起通信大网络的观念。

2.项目的创新点

(1)实现实验教学理念的改革：改变一成不变的命题式实验方式，结合理工科专业特色，引入现代通信网络中实际应用系统级设备，可实现如下功能：为低年级学生提供认知环境;为中年级学生提供测试环境;为高年级学生及学院老师提供研发环境。

(2)提高学生的理论知识与实践能力：摆脱传统的被动性验证性实验，通过师生们积极主动地设计实验拓扑，搭建实验平台，使理论和实践相结合，更好地掌握通信理论知识及通信业务发展的先进技术。

(3)为教师提供开发测试平台：目前，随着通信设备制造技术的日益成熟，在硬件上，业界的产品都大同小异，现今的重点是在软件和增值服务方面的发展。而“全程全网现代通信”实验平台为教师和学生提供了一个开放的、真实的开发环境和测试环境。

3.应用情况

第3篇：微波通信技术论文范文

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个显著的优点：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：

[1]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.

[2]查光明,熊贤祚.扩频通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,2004.

[3]吴慎山,万霞,吴东芳.扩频通信的发展与应用研究[J].河南师范大学学报(自然科学版),2008(5).

第4篇：微波通信技术论文范文

关键词：通信工程，安全机制，行业发展

通信工程（Communication Engineering）专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。通信工程学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

十年前港台电影中黑帮大佬手里可以用来砸人的“大哥大”，早已变得如此纤细轻巧、色彩缤纷，并且飞入寻常百姓之手；从前只有数月飞鸽传书才能联系的国外亲友可以用简单方便快捷的伊妹儿（E-mail）互致问候、即时聊天，甚至装上摄像头开个网络会议！这一切都应该归功于通信工程（Communication Engineering）技术的迅猛发展。如果让科学家们选出近十年来发展速度最快的技术，恐怕也是非通信技术莫属。这些都使得现阶段理解这个年轻而又略显“神奇”的专业成为一种必要性与紧迫性[1]。

1 通信工程[2]

1.1 专业特点

通信工程跨电子、计算机专业，所学知识兼有两者的特点，需要较好的数学、物理基础以及较强的动手应用能力。所学知识，如数据结构、操作系统、数据库等属于计算机类，另一些知识，如信号处理、高频电路、电路原理等属于电子类，此外还有专业性较强的通信原理等，所学范围比较宽。

1.2 通信系统构成

通信系统由信源，包括声音、数据、文字、图像等，经由发送变换器消除噪声的影响，并转化成信号通过信道发送到接收变换器，最后还原成原始的声音、数据、文字、图像等信息。如图1所示：

图1通信系统构成

1.3 通信系统分类

（1） 按信源产生消息的物理特征分类

按信源产生消息的物理特征分类，可以分为电话通信、电报通信、电视通信、数据通信、图像通信、多媒体通信等。

（2） 按传输信号的特征分类

按传输信号的特征分类可以分为模拟通信与数字通信。模拟通信是指传输的信号是模拟信号；数字通信是指传输的信号是数字信号等。

（3） 按传输媒介和系统组成的特点分类

按传输媒介和系统组成的特点分类可以分为长波通信、短波通信、微波通信、卫星通信、光纤通信、移动通信等。

（4） 按用途分类

按用途分类可以分为民用通信、军事通信、气象通信、海洋通信、宇宙通信、应急通信等等。

2 发展流程总图

通信工程的发展流程总体经历了4个阶段，分别为80年代的黎明期，90年代的成长期，21世纪前期的量变扩展期，21世纪中后期的质变扩展期。如图2所示：

图2通信工程的发展流程总图

3 发展流程

无线通信的发展历史可以追溯到19世纪80年代赫兹（Heinrich Hertz）所做的基础性实验，以及马可尼（Guglielmo Marconi）所做的研究工作。移动通信的始祖马可尼首先证明了在海上轮船之间进行通信的可行性。自从1897年马可尼实验室证明了运动中无线通信的可应用性以来，人类就开始了对移动通信的兴趣和追求。也正是20世纪20年代末，奈奎斯特（Harry Nyquist）提出了著名的采样定理，成为我们迈向数字化时代的金钥匙。

3.1 第一代移动通信技术（1G）

第一代移动通信技术（1G）是指最初的模拟、仅限语音的蜂窝电话标准，制定于上世纪80年代。Nordic移动电话（NMT）就是这样一种标准，应用于Nordic国家、东欧以及俄罗斯。其它还包括美国的高级移动电话系统（AMPS），英国的总访问通信系统（TACS）以及日本的JTAGS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。模拟蜂窝服务在许多地方正被逐步淘汰。

第一代移动通信主要采用的是模拟技术和频分多址(FDMA)技术。由于受到传输带宽的限制，不能进行移动通信的长途漫游，只能是一种区域性的移动通信系统。第一代移动通信有多种制式，我国主要采用的是TACS。第一代移动通信有很多不足之处，如容量有限、制式太多、互不兼容、保密性差、通话质量不高、不能提供数据业务和不能提供自动漫游等。

3.2 第二代移动通信技术（2G）

第一代移动通信技术模拟移动通信具有很多不足之处，比如容量有限；制式太多、互不兼容、不能提供自动漫游；很难实现保密；通话质量一般；不能提供数据业务等。第二代数字移动通信克服了模拟移动通信系统的弱点，话音质量、保密性得到了很大提高，并可进行省内、省际自动漫游。

第二代移动通信系统引入数字无线电技术组成的数字蜂窝移动通信系统，提供更高的网络容量，改善了话音质量和保密性，并为用户提供无缝的国际漫游。当今世界市场的第二代数字无线标准，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本数字蜂窝系统）和IS-95CDMA等，均仍然是窄带系统。现有的移动通信网络主要以第二代的GSM和CDMA为主，采用GSM GPRS、CDMA的IS-95B技术，数据提供能力可达115.2kbit／s，全球移动通信系统（GSM）采用增强型数据速率（EDGE）技术，速率可达384kbit／s。

3.3 第三代移动通信技术（3G）

由于第二代数字移动通信系统带宽有限，限制了数据业务的应用，也无法实现移动的多媒体业务。同时，由于各国第二代数字移动通信系统标准不统一，因而无法进行全球漫游。比如，采用日本的PHS系统的手机用户，只有在日本国内使用，而中国GSM手机用户到美国旅行时，手机就无法使用了。

第三代移动通信，简单地说就是提供覆盖全球的宽带多媒体服务的新一代移动通信。与第一代模拟移动通信和第二代数字移动通信相比，第三代移动通信是覆盖全球的多媒体移动通信。它的主要的特点之一是可实现全球漫游，使任意时间、任意地点、任意人之间的交流成为可能。也就是说，每个用户都有一个个人通信号码，带着手机，走到世界任何一个国家，人们都可以找到你，而反过来，你走到世界任何一个地方，都可以很方便地与国内用户或他国用户通信，与在国内通信时毫无分别。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务是第三代移动通信的另一个主要特点。这就是说，用第三代手机除了可以进行普通的寻呼和通话外，还可以上网读报纸，查信息、下载文件和图片；由于带宽的提高，第三代移动通信系统还可以传输图象，提供可视电话业务。

3G业务可以分为基本业务和新兴业务。基本业务一般有短消息业务，WAP业务，多媒体消息业务，定位服务业务，OTA下载业务。短信业务是3G系统的业务平台提供的一种数据业务，它为移动终端提供收发一定大小的文本和数据的业务，并利用SMSC（短信业务中心）为短信提供“存储转发”的功能。WAP业务是移动数据业务和internet融合的基本业务，用户通过手机和其他无线终端的浏览器查看从服务器收到的信息，室移动终端持有者可以像internet用户一样，访问internet内容和其他数据服务。具体有可以分为PULL业务和PUSH业务两种类型。

4 安全机制

4.1 通信安全

通信安全不同于信息安全，它是建立在信号层面的安全，不涉及具体的数据信息内容。通信安全是信息安全的基础，为信息的正确，可靠传输提供了物理保障。安全通信具有以下两个特点：

保密性。

保密性是指确保数据处于私有和保密状态，并且不会被可能使用网络监控软件的窃听者查看到。通常借助加密来达到保密目的。

完整性。

安全的通信通道还必须能确保数据受到保护，以防止数据在传输过程中遭到意外或蓄意（恶意）的修改。完整性通常是通过使用“消息身份验证代码”(Message Authentication Code, MAC) 实现的。

4.2 安全措施[3-4]

（1） 对于通过 Internet 和公司 Intranet 传递的数据来说，首先要确保通道的安全。

（2） 做好 Web 浏览器到 Web 服务器、Web 服务器到应用程序服务器以及应用程序服务器到数据库服务器等链接的安全要求。

（3）务必使安全通信提供保密性和完整性。它无法防止不可否认性（这需要客户端证书）。

（4） 正确选择加密。通道安全选项包括 SSL、IPSec 和 RPC 加密。例如，当您的应用程序使用 DCOM 与远程服务组件通信时，适合使用最后一个选项。

（5） 如果您使用 SSL 与 SQL Server 通信，应用程序应选择（基于每个连接）对连接加密。

（6） 使用IPSec 对两台计算机之间的所有 IP 通信都进行加密。

（7） 正确合理选择传输协议、操作系统版本和网络注意事项（包括防火墙）。

（8） 在安全通信与性能之间始终存在一种此消彼长的关系。请选择适合您的应用程序要求的安全级别。

5 展望

科学是人类进步的第一推动力,通信从1G发展到2G，从2G发展到3G，已经经历了3代产品的发展。展望通信业的未来，我们期待着第4代数字移动通信系统4G的实现。

4G（第四代移动通信技术)的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。

目前，发达国家已经着手研制第四代移动通信的标准和产品。美国AT&T公司已经在实验室中研究第四代移动通信技术，其目的是提高蜂窝电话和其他移动设备访问互联网的速率。相信不久的将来，通信行业不仅可以将上网速度提高到超过3G技术的50倍，而且届时人类将首次实现三维图像的高质量传输。

参考文献

[1] 孟维晓;贾世楼;;当代移动通信发展及在我国西部应用前景的综述[A];西部大开发 科教先行与可持续发展――中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

[2] 酆广增;;移动通信的技术发展[A];西部大开发 科教先行与可持续发展――中国科协2000年学术年会文集[C];2000年

[3] 通信建设安全生产管理的方法和措施探讨 作者:马巍 学术期刊 中国工程咨询CHINESE CONSULTING ENGINEERS 2008年第7期

第5篇：微波通信技术论文范文

关键词：电力工程；光纤通信；通信线路；安全评估

中图分类号：TIV915 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0116-03

一、概述

随着国民经济的飞速发展，电力系统逐渐成为国家经济发展的命脉之一，而电力通信系统对于电力系统的正常稳定工作有着非常重要的影响。目前应用在电力系统中的电力通信系统主要包含载波通信、微波通信、卫星通信、移动通信和光纤通信等几种方式，其中光纤通信由于低廉的成本、稳定可靠的通信质量而受到广大用户的热捧。但是另一方面，光纤通信的质量直接决定了电力系统的工作可靠性，因此，必须要对电力系统中的光纤通信系统进行研究。

本论文主要结合电力光纤通信线路的安全性进行分析研究，以期能够从中找到电力系统光纤通信线路的安全性评估方式与方法，从而能够为进一步提高电力系统中的光纤通信线路稳定性和可靠性提供技术基础，并以此和广大同行分享。

二、电力光纤通信线路安全性

电力通信专网最重要的特点就是可靠性和实时性，一旦发生故障所引发的不仅是经济上的损失，更重要的是对电网安全产生了潜在的威胁，直接影响着电网运行的安危，造成的影响和损失将十分巨大。所以，加强对电力通信网的安全性评估研究是一项非常迫切的任务，对于进一步提高电网运营效率，对于电力市场改革的成功与否，对于发挥国家电网公司在资源优化配置和电力市场建设方面，具有十分重要的意义。因此，电力光纤线缆应该尽量避免发生故障，这就要求尽可能提高光纤通信线路的安全性。

一般说来，电力通信光纤的安全性主要是指光纤在工作过程中发生故障、损毁的概率，假如说电力光纤信号传输质量好、发生故障损毁的概率低，那么就可以理解为光纤安全性好。通常来说，对于电力系统的通信光纤，其工作故障通常可以分为外在因素和内在因素两大类，下面逐一分析说明。

(一)外在因素

外在因素主要是指一些不可抗拒的因素所造成的光纤传输的故障与损坏，例如雷击、地震、火灾等等，这些自然灾害属于不可控因素；当然，也有一些可控的但是不可抗拒的因素也会导致光纤传输的瘫痪，例如灰尘或者湿气过大，也会给电力通信网络带来安全隐患。

(二)内在因素

对于光纤传输线路的内在因素而言，主要是指对光纤线路的维护管理，以及对光纤传输网络的管理等，这些是由于人为的操作或者管理而给光纤通信线路带来故障隐患，因此，在对光纤通信线路进行日常维护过程中，应该加强对网络拥塞及光纤通信线路故障的排查，提高光纤通信线路的通畅性与安全性。

三、电力光纤通信线路安全性维护探讨

（一）电力光纤通信常见故障测试分析

对于电力光纤通信线路而言，其线路安全性是与故障成反比的，因此，要保障电力通信光纤的安全稳定可靠工作，就必须对电力通信光纤进行状态监测，对常见的故障进行排除，以提高电力通信光纤的安全性。由于电力通信光纤电缆是特种光纤线缆，不同于一般的光学电缆，因此对于电力通信光纤线路的故障诊断，必须要借助于专业的光纤故障诊断设备进行安全性分析和测试。下面对电力通信光纤常见的故障测试手段与方法进行分析，以提高电力通信光纤工作的安全性。

对电力通信光纤的安全性故障测试，与传统光缆测试不同，其不同之处在于PON光缆网络是一点对多点的通信连接，由于引入大分光比的分光器，分光器后面会有多条光缆，从而带来测试的复杂性。由于PON网络涉及分光器和后面大量的光缆，不适宜采用备纤测试，只能采用波分复用技术。加入波分设备(WDM)，利用与PON业务波长不同的1650nm波长进行测试，在接收端使用滤波器把测试波长滤除，消除测试光对ONU(Optical Network Unit)的影响。测试时1650nm测试光和业务光通过合波后经过OLT(Optical Line Terminal)侧光缆，到分光器件，再分到每个ONU段光缆。测试光在OLT至分光器段的光反射是单条光缆的反射信号，而分光器至ONU是将所有ONU光缆上的1650nm反射光传送回来，经过分光器聚合叠加后的反射信号送至OTDR进行分析，每段光缆的特征信号是叠加总信号中，加上测试光经过分光器衰减后信号本身损耗较大，反射的信号也不强。为此加入特别设计的强反射器单元，以增加每段ONU光缆在最末端的反射光能量。除增强ONU末端光缆强反射外，监测站(RTU)采用针对PON的OT-DR测试信号分析算法，以及配置专用的OTDR模块，能分辨出长度差异在2m内的多条ONU光缆特征。即使采用164分光器，每段ONU光缆的末端反射信号都能被分辨出来。当其中一个ONU光缆中断，相应的强反射峰会消失，借助这个强反射峰的消失，系统可以准确判断出对应光缆产生中断故障。在线方式充分利用现有PON网络现有的分光器件和在用纤芯，不需要额外占用纤芯、安装分光器和进行工程跳纤，能保证100%测试出电力通信光纤中的纤芯情况，且不影响现有的电力通信业务。

（二）电力光纤通信线路的安全性评价及应用措施

1．进一步完善电力通信光纤线路安全性评估方法。过去对于电力通信光纤的安全性评估方法，主要是采用安全检查表法、专家评议法、预先危险分析法、故障假设分析法等几种传统的安全评估方法，这些方法在实际操作起来工作量大，且评估结构的可信性受操作人员的知识水平和经验影响，尤其是像专家评议法这样的评估方法，完全取决于专家的个人经验和专业知识，可信性无法得到保证。

借鉴国外的经验，这里提出以故障树分析法作为电力通信光纤安全评估的方法。故障树分析法（Fault Tree Analysis，缩写FTA）采用逻辑方法，将事故因果关系形象的描述为一种有方向的“树”：把系统可能发生或已发生的事故（称为顶事件）作为分析起点，将导致事故原因的事件按因果逻辑关系逐层列出，用树性图表示出来，构成一种逻辑模型，然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率，找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策。FTA法形象、清晰，逻辑性强，它能对电力通信系统的光纤危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。

在利用故障树分析法对电力通信光纤线路进行安全性评估时，具体操作步骤如下：

（1）首先要详细了解要分析的对象，包括光纤常见的故障类型，故障原因，环境状况及控制系统和安全装置等。

（2）通过实验分析、事故分析以及故障类型和影响分析确定顶上事件，明确光纤系统的边界、分析深度、初始条件、前提条件和不考虑条件。

（3）确定光纤系统事故发生概率、事故损失的安全目标值。

（4）调查原因事件，也就是找出系统的所有潜在危险因素的薄弱环节，包括光纤线路的硬件故障、软件故障、人为差错及环境因素。

（5）确定不予考虑的事件，寻找故障树的顶事件，确定定量分析的深度，并编制事故树。

（6）当事故发生概率超过预定目标值时，通过重要度分析确定采取对策措施的重点和先后顺序，找出消除故障的措施方法，从而得出光纤线路安全性分析、评价的结论。

2．进一步提升电力通信光纤线路安全性的几点建议。

（1）制定定期维护和状态检修机制。由于电力通信光纤线路结构都较为复杂，因此对于电力光纤的维护，不能采用故障维修的模式，这样会大大减少设备的光纤寿命，可以借鉴大型生产设备的维护模式，采用定位维护和状态检修相结合的方式。定期对电力通信光纤进行维护，根据定期维护的检测结果对设备的状态进行诊断，对设备进行状态检修，从而可以将设备故障消灭在萌芽中，提高电力通信光纤的安全性和可靠性。

（2）定期进行性能测试。正如上文分析的那样，可以定期对电力通信光纤进行性能测试，选取几个合理的性能指标，通过观测和记录性能指标来对光纤进行安全性的评估，从而为故障诊断提供基础性数据和决策依据。

（3）加快人才队伍建设。电力通信光纤是一个新发展起来的网络应用领域，其安全性运行维护需要专业的技术队伍，传统的网络设备技术人员未必能够适应光传输网络设备的维护，因此需要加快人才队伍的建设，构建一支专业的电力通信光纤的安全维护队伍，从而提高光纤运行的可靠性和安全性。

四、结语

随着电力通信系统规模的不断扩大，电力通信网络的安全性逐渐被提上了举足轻重的地位，其安全稳定运行对于整个电力系统的工作都有着非常重要的影响。本论文就重点结合电力光纤通信线路的安全性，对电力光纤线缆的故障诊断、测试及安全性维护做了全面的分析讨论，对于提高电力通信光纤电缆的故障诊断水平和安全性维护应用水平具有较好的理论指导和实践应用的意义，因而是值得推广应用的。

参考文献

[1] 张淑娥，孔英会，高强.电力系统通信技术[M].北京：中国电力出版社，2005.

[2] 丁慧霞.光纤通道传输继电保护信号的研究[D].北京：中国电力科学研究院，2007.

[3] 吕欣.我国信息网络安全现状与趋势(2006-2007) [J].信息安全与通信保密，2007，（2）.