發(fā)布時間:2023-09-07 18:09:10
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的通信技術的基本概念樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
關鍵詞:通信原理;教學改革;實驗教學
作者簡介:侯艷麗(1981-),女,黑龍江克山人,河北科技大學信息科學與工程學院,講師;崔惠敏(1969-),女,河北定州人,河北科技大學信息科學與工程學院,副教授。(河北 石家莊 050026)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)25-0101-02
“通信原理”是通信專業(yè)及其相關專業(yè)的一門至關重要的專業(yè)基礎課,它是移動通信、光線通信、微波通信等不斷涌現(xiàn)的新型通信技術的理論基礎,也是高校通信類專業(yè)研究生入學考試的必考科目。該課程主要研究現(xiàn)代各種模擬通信、數(shù)字通信的基本原理、方法以及各種系統(tǒng)的傳輸性能,該課程教學質量的好壞直接影響著學生對后續(xù)專業(yè)課程的學習和理解,以及考研和就業(yè)。為了提高教學質量,培養(yǎng)學生分析和解決實際問題的能力,達到真正掌握運用所學內容的目的,從教學內容、教學方法及實驗實踐教學方面對“通信原理”課程進行教學改革和探索,開創(chuàng)出兼顧通信技術發(fā)展和河北科技大學(以下簡稱“本校”)學生特點的教學模式。
一、合理選擇“通信原理”教學內容
1.重點講解基本概念
根據本校通信工程專業(yè)的培養(yǎng)目標和目前的生源情況,選用教材為樊昌信主編的普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材《通信原理》(第6版)。了解通信的基本概念,掌握通信系統(tǒng)的基本構成和評價通信系統(tǒng)的兩個重要性能指標——有效性和可靠性。簡要回顧本課程應用到的信號與系統(tǒng)、隨機過程的部分內容,在此基礎上學習其他主要內容。在模擬調制系統(tǒng)中,首先介紹AM,在此基礎上給出線性調制的一般模型,進而引出DSB、SSB和VSB。了解角度調制,重點強調FM以其帶寬換取信噪比,比較這幾種調制方法在傳輸帶寬、信噪比、設備復雜度以及主要應用方面的差異。在數(shù)字通信系統(tǒng)中,以碼元速率、頻帶利用率和誤碼率為主線,分析和比較二進制單極性基帶系統(tǒng)、二進制雙極性基帶系統(tǒng)、2ASK系統(tǒng)、2PSK系統(tǒng)、2DPSK系統(tǒng)及2FSK系統(tǒng)的性能,掌握無碼間串擾的基帶傳輸特性。
2.注重理論聯(lián)系實際
“通信原理”課程的學習往往涉及大量復雜的數(shù)學推導和抽象的理論概念,理論性強,但學生還不會將理論知識與實踐聯(lián)系起來,并將其運用于實踐。因此在教學改革中,在講授理論知識的同時,穿插一些該理論應用的實踐內容,引導學生了解理論與實踐的聯(lián)系,使學生對知識點理解更加深刻,利于發(fā)揮學生的主觀能動性,調動其學習興趣和積極性,使他們學會學習,主動學習。這樣既有利于培養(yǎng)學生善于思考、勇于探索的精神,又有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。如學習AM和FM時,聯(lián)系調幅收音機和調頻收音機進行講解;學習頻分復用時,聯(lián)系無線電廣播進行講解。
3.以先進的通信信息新技術為支撐
為了提高原有通信系統(tǒng)的性能,不斷出現(xiàn)新型的通信技術。要適度增加新型通信技術原理的介紹,同時為學生指定經典文獻和學科前沿文獻選讀,使學生了解學科前沿和通信技術的發(fā)展趨勢,開闊學生眼界,激發(fā)他們更大的學習興趣。
二、優(yōu)化“通信原理”課程的教學方法
1.采用探究式教學方法
課堂教學中,丟棄傳統(tǒng)注入式教學方法,采用探究式教學方法,教學中要不斷設置問題,激發(fā)學生學習的興趣,最大限度地調動他們的學習積極性;要求他們按照自己的思路尋找解決問題的方法,培養(yǎng)學生主動學習和創(chuàng)新學習的精神,形成自主學習的良好習慣,獲得終身受益的自學能力;對正確的方法給予肯定,對錯誤的思路給予講解,并引導學生分析導致錯誤的原因;最后給出問題的正確答案,并舉例說明,加深理解。
2.傳統(tǒng)教學與多媒體教學有機結合
多媒體教學可以理解為傳統(tǒng)教學基礎上增加多媒體(包括計算機)這一特殊工具的教學。與傳統(tǒng)教學相比,它的優(yōu)勢表現(xiàn)在:
(1)易于創(chuàng)設教學情境,有助于激發(fā)學生學習的興趣。運用形象直觀的多媒體技術可以創(chuàng)設出一個生動有趣的教學情境,使學生產生極大的學習興趣。例如講授《通信原理》的緒論部分,播放一段有關“通信的發(fā)展”的影視片斷,此片斷把從古代的烽火臺、飛鴿傳書到現(xiàn)在的光線通信、衛(wèi)星通信,讓學生覺得既輕松又新穎,激發(fā)了學生學習、探究這門課的濃厚興趣,喚起了學生求知的好奇心。
(2)增加教學容量,提高教學效率。多媒體教學可以大量節(jié)省教師板書的時間,從而使教師傳授更多的知識,在一定程度上增加了課堂的容量。
(3)突出教學重點,淡化難點,提高教學質量。多媒體教學可以變抽象為形象,變復雜為簡單,更易突出重點和難點,使教學收到了事半功倍的效果,提高了課堂教學的質量。例如:介紹時分復用的概念時,利用多媒體結合第二代通信技術中的GSM制式,將更容易理解。
教學過程中,要處理好傳統(tǒng)教學與多媒體教學的關系,才能充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢,使多媒體更好輔助傳統(tǒng)教學?!巴ㄐ旁怼闭n程理論性強,公式推導多,抽象概念多,在教學過程中要把握好多媒體的使用時機。對一些基本公式推導和例題講解過程,應以傳統(tǒng)板書講解為主,以PPT為輔,對重點進行提示。對一些抽象概念,以傳統(tǒng)板書給出概念,再聯(lián)系實際利用PPT給予形象直觀的解釋和舉例說明。在復習課的時候,多媒體的大容量是有效率的,但要注意中間的停頓以確保學生記下知識點。
3.將通信仿真軟件移入課堂
為了更加生動形象地開展教學,可以利用MATLAB、Systemview及Labview等仿真軟件輔助教學,將仿真實驗移入課堂,加深學生對知識點的理解。例如在講述AM調制時,可以通過MATLAB編程或利用其中的Simulink搭建模塊來實現(xiàn)AM的調制過程,仿真結果如圖1所示,分別是調制信號的時域波形和頻譜、已調信號的時域波形和頻譜。從圖1可以直觀地看出已調信號的幅度隨調制信號線性變化,已調信號的頻譜由載頻分量、上邊帶和下邊帶三部分構成。上邊帶的頻譜結構與原調制信號的頻譜結構相同,下邊帶是上邊帶的鏡像,由此可以得出AM信號是帶有載波分量的雙邊帶信號,它的帶寬是基帶信號帶寬的2倍。將仿真結果與公式推導得到的理論結果進行比較,使學生加深印象,同時也為學生進行仿真實驗打下基礎。
圖1 AM調制
4.建設網絡教學平臺
依托學校的網絡教學平臺,建立了“通信原理”課程的網絡教學平臺,上傳電子教案、典型例題及例題的詳細步驟,課后習題標準答案,回答學生提出的問題。
三、加強實驗和實踐教學
實驗和實踐教學是教學工作的重要組成部分,是培養(yǎng)合格的應用型高級專門人才,保障教學質量的重要環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力的重要手段。主要從以下幾個方面進行實施:
第一,利用實驗室現(xiàn)有的實驗箱、示波器和頻率計等測試設備進行實驗教學,讓學生自己動手調試,解決其中的問題。要求每個學生必須達到基本的操作要求,并將實驗的原理、操作過程中出現(xiàn)的問題及解決情況記錄在實驗報告中,進一步加深對課堂知識的理解。
第二,鼓勵學生結合仿真軟件進行綜合設計性實驗,使學生建立起完整的通信系統(tǒng)理論概念,加深了學生對通信系統(tǒng)的理解。學生可以選擇自己感興趣的題目,并在此基礎上,可以進行簡單實物的設計、仿真和調試。要求在整個實驗過程中,完全由學生獨立思考,獨自設計,提高了學生的學習興趣,同時又能讓學生充分發(fā)揮他們的聰明才智,提高學生綜合應用所學知識分析問題的能力,培養(yǎng)合作精神及創(chuàng)新能力,從而進一步提高學生自身的綜合素質。
第三,在一定的時間開放實驗室,讓學生選作實驗。學生根據自己的興趣在空閑時間選作實驗,培養(yǎng)其對實踐操作和專業(yè)技能的愛好,激發(fā)學習熱情。
第四,與專業(yè)實訓相結合。專業(yè)實訓主要是結合所學專業(yè)知識與技能進行實際能力的訓練,目的是對所學專業(yè)知識進行全面的了解、理解、掌握和應用。由學生自主選擇課程實訓,依據一定的硬件或軟件平臺,在教師的指導下完成實訓內容?!巴ㄐ旁怼睂嵱栆髮W生利用MATLAB軟件構建一個完整的數(shù)字通信系統(tǒng),與實際通信相聯(lián)系,每一步都要合理設計和實現(xiàn),最終實現(xiàn)整個系統(tǒng)的仿真,撰寫實訓報告。這樣做既加強學生對通信概念的理解,又增強學生的系統(tǒng)建模能力、計算機運用能力和解決實際問題的能力,為將來從事相關行業(yè)奠定基礎。
四、結論
為幫助學生更好地理解和掌握通信原理的基本概念和基本原理,激發(fā)學生的學習動機,提高學生的學習興趣,發(fā)展學生的專業(yè)技能,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力,實現(xiàn)高等院校培養(yǎng)應用型人才和創(chuàng)新型人才的目的,從教學內容、教學方法和實驗實踐教學方面對“通信原理”課程實施教學改革。學生平時作業(yè)情況、期末成績和教學評價中的學生意見反饋都表明,本課程選取的教學內容、采用的教學方法和實驗教學內容,可幫助學生更好地理解和掌握通信系統(tǒng)知識,提高學生學習興趣和學習效率,從而提高了教學質量。隨著通信技術的飛速發(fā)展,“通信原理”課程的教學改革應在遵循教學規(guī)律的前提下,與現(xiàn)代應用相結合,與時俱進,不斷創(chuàng)新。隨著“通信原理”課程教學改革的不斷深入,教學質量將不斷踏上新的臺階。
參考文獻:
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引言
人類社會一直從自然界獲取、處理、分析、交換、傳遞和利用信息。在經濟全球化深入發(fā)展的今天,信息化已成為社會生產力發(fā)展和人類文明進步的重要動力,信息技術已成為社會經濟增長的“命脈”。因此,當今世界許多國家都加強了信息技術人才的培養(yǎng)。而“通信原理”這門課程主要講述了信息的傳輸、交換的基本原理,具有很強的實踐性、應用性,所以根據我國培養(yǎng)信息技術人才的要求,在信息與通信類專業(yè)高等教學大綱中,“通信原理”被設置為一門大學必修、考研必考的專業(yè)基礎課程。而且由于通信技術和計算機技術的不斷交叉融合,計算機類專業(yè)也把“通信原理”作為一門重要的專業(yè)課。但是計算機類專業(yè)畢竟不同于通信類專業(yè),許多與“通信原理”課程相關的前續(xù)課程(如高頻電路、信號與系統(tǒng)等)計算機類專業(yè)的學生可能并沒有學過,所以兩個專業(yè)的“通信原理”教學不能使用相同的教學方法。2008年下半年我給本校計算機科學與技術專業(yè)的同學講授了 “通信原理”這一課程,通過這次教學實踐,我對計算機類專業(yè)的“通信原理”教學方法和教學內容有了一些感
受,下面就此談些體會。
一、激發(fā)學生的學習興趣
“通信原理”是計算機類專業(yè)學生接觸到的一門通信類課程,由于不是計算機領域最基礎的內容,而且課程內容也比較難,學生可能會缺乏學習動力。而學生的學習興趣等內部動機因素,會促使學生積極主動地學習,所以如何能夠讓學生們在課程學習過程中繞有興趣地學習相對乏味的基礎理論是教學中的關鍵問題。經過實踐,我總結出以下幾點:
(1)介紹計算機專業(yè)為什么要學習通信原理。“通信原理”是一門通信類專業(yè)基礎課程,計算機類專業(yè)學生可能會認為這與他們所學的專業(yè)并沒有什么聯(lián)系,這樣他們可能會對這門課程的學習不重視,從而影響學習效果。對此,在課程學習之前,我就首先大概地給學生介紹一下現(xiàn)代通信技術和計算機技術的交叉融合,讓他們認識到通信技術已經越來越多地滲入到計算機領域當中,不懂通信技術的計算機類專業(yè)畢業(yè)生不符合國家培養(yǎng)人才的要求,也不符合社會工作的要求。而且現(xiàn)在高等大專院校的計算機類專業(yè)和通信類專業(yè)有許多相同的或相類似的專業(yè)課程,很多用人單位在招聘工作人員時也并不區(qū)分計算機類專業(yè)和通信類專業(yè)的畢業(yè)生。關于這一點,為了引起學生的興趣,我以當前學生比較關心的公務員考試為例,指出公務員報考簡章里專業(yè)要求欄一般都將計算機類專業(yè)和通信類專業(yè)作為同一專業(yè)對待。
(2)例舉與計算機專業(yè)相關的例子。為了激發(fā)學生學習本課程的興趣,應將知識點多與計算機專業(yè)的內容相聯(lián)系,多例舉一些與計算機專業(yè)相關的例子。譬如,在講解數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)時,介紹完數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的基本框圖之后,提出通過網線連接的計算機通信系統(tǒng)就是一個典型的數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng)的例子。由于這個例子是計算機類專業(yè)的學生所熟知的,所以他們可以進行比較思考,從而更好的理解什么是數(shù)字基帶傳輸系統(tǒng),學習這種通信系統(tǒng)的興趣也可以被激發(fā)出來。
(3)提高學生學習的成功感。“通信原理”課程對于通信類專業(yè)學生來說已經具有相當大的難度和理論深度,所以計算機類專業(yè)學生肯定更容易覺得這門課程難學。為了消除學生的這種心理,教師要密切關注學生的學習態(tài)度,對于學生的進步和成長點,給予適當?shù)墓膭?。例如,在課堂上提出一些比較簡單的問題引導學生回答,在學生回答出正確答案后,要立即表示由衷的肯定和內心的喜悅,這樣學生們學習的成功感會被激發(fā)。從而學習興趣和學習積極性也會大為高漲。
二、確定適合的教材及教學內容
(1)認真選取教材。教材的好壞直接影響到教學質量,目前通信原理國內的教材繁多,但以西安電子科技大學樊昌信教授的“通信原理”(國防工業(yè)出版社出版)最為經典。這本教材內容豐富、詳盡,知識點覆蓋面廣,理論體系也比較完整。但這本教材是針對通信類專業(yè)的,它要求學生先修過電子電路、高頻電路、信號與系統(tǒng)等電類基礎課,而計算機類專業(yè)學生并不符合它的要求。在分析比較了幾種教材的基礎上,我選取了中國通信工程學院沈振元教授的“通信系統(tǒng)原理”,這本教材的最大特點是增加了確知信號的分析這一章內容,由于計算機類專業(yè)的學生沒有學過信號與系統(tǒng),所以他們沒有建立頻域的概念,而通信系統(tǒng)的分析推導方法往往從時域和頻域同時展開,確知信號的分析這一章介紹了傅立葉變換的基本概念和性質,可以彌補學生在這一方面知識的不足。而且這本教材里的基本概念和基本原理解釋得都非常清楚,沒有先修課程背景的計算機類專業(yè)的學生比較容易理解。在確定主體教材的基礎上,同時可以建議學生將西安電子科技大學樊昌信教授的“通信原理”作為參考書,這樣可以給學生業(yè)余學習提供便利,真正做到主輔教材的有機結合。
(2)優(yōu)化教學內容。通信原理內容涉及范圍比較廣泛,針對計算機類專業(yè)的特點,有必要對教學重點、時間長短進行適當?shù)恼{整,也體現(xiàn)了因材施教的原則。例如, 在數(shù)字頻帶傳輸系統(tǒng)分析中, 選擇2ask、2fsk、2psk、2dpsk等基本的數(shù)字調制技術作為必學內容,要求學生掌握這些典型數(shù)字調制技術的實現(xiàn)、解調、帶寬分析、畫圖分析和抗噪聲分析等內容。而將多進制調制技術和現(xiàn)代調制技術列入知識提高部分, 僅進行簡單的介紹, 以知識擴展為目的, 不做應會要求。
三、采取適合計算機類專業(yè)的授課方式
“通信原理”原本是通信類專業(yè)的專業(yè)基礎課,把它引入到計算機類專業(yè)的教學時,應該采取與通信類專業(yè)不同的教學方式。開課之初應該先向學生介紹一下通信發(fā)展簡史,使學生對通信有個大概的了解。簡述通信的過去、現(xiàn)在和未來, 從最原始的通信手段講到最先進的通信手段,可以使學生被通信的豐富內涵深深吸引。這樣學生可以輕松愉快地了解整個課程體系的結構, 認識到學好這門專業(yè)課對后續(xù)學習和今后參與工作的重要性。另外對于課程所選教學內容,也要基于計算機類專業(yè)學生的基礎有所側重點,因為計算機類專業(yè)課中并不考慮噪聲的問題,所以我們講解各種通信系統(tǒng)時應該把重點放在原理講解上,抗噪性能的分析只要學生了解就行了。
四、改進考核方式
課程考核是教學工作的重要組成部分,也是學生最關注的一個環(huán)節(jié)。從我的教學實踐看來,有部分學生在平
時上課時根本不認真聽講,他們往往只在考前一個星期左右“突擊”,這種為了應付考試的“臨時抱佛腳”的學習方法,不僅很難掌握通信原理的基礎知識。而且時間一長,便全遺忘了。我們教學的目的不是讓學生為了考試而學習,而是為了學生在學得知識的基礎上,培養(yǎng)他們分析問題和解決問題的能力。因此,為了端正學生的學習目的,以達到課程的教學目標,就必須改進課程考核方式。在這次通信原理的教學實踐中,我將書面考試成績和平時成績按一定百分比計入總體考核成績,其中書面考試成績占80%,包含平時作業(yè)、出勤率和課堂回答問題情況在內的平時成績占20%,這樣可以鼓勵那些基礎雖差但平時學習認真努力的學生。上面的考核方式中,書面考試成績還是占了主要地位,所以課程書面考試上的題型也要認真考慮。為了避免學生死記硬背,不求甚解,我們應該減少客觀題題量,加大需要理解基本概念的這些主觀題題量。以考核模擬調制系統(tǒng)這部分為例,我們應該讓學生思考“什么是調制制度增益”、“調制制度增益的物理意義是什么”這些基本問題,而不是讓學生去死記各種模擬調制系統(tǒng)的調制制度增益結果,這樣即使他們將結果記得再準確,不理解基本概念,對學習該門課程也沒有絲毫的幫助。
五、結束語
以上只是我在計算機類專業(yè)通信原理課程教學中的一些體會,但在具體的教學實踐過程中,還可能存在很多
關鍵詞:現(xiàn)代通信技術;公選課;教學探索;教學實踐
中圖分類號:G642 文獻標識碼:B 文章編號:1672-5913(2009)04-0109-02
公選課是以人文素質與科學素質為核心的綜合素質類教育課程,是高校人才培養(yǎng)計劃的重要組成部分,目的在于擴大大學生視野,提高大學生的科學素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。
通信技術和通信產業(yè)是20世紀80年代以來發(fā)展最快的領域之一??v觀通信技術的發(fā)展,雖然只有短短一百多年的歷史,卻發(fā)生了翻天覆地的變化,從當初的人工交換到后來的電路交換,以及現(xiàn)在的分組交換和程控交換:從當初單一的固定電話到現(xiàn)在的光纖通信,衛(wèi)星通信,移動通信,通信和計算機結合的各種其他業(yè)務,以及目前炙手可熱的3G通信技術和以后的第四代通信。
隨著通信技術的發(fā)展,人類已經逐漸步入信息化社會。在信息化社會中,現(xiàn)代通信技術與個人日常生活息息相關。在提倡素質教育、鼓勵拓寬大學生知識面的今天,學習并掌握現(xiàn)代通信技術是必要的?;谏鲜隹紤],我校在本科生中開設了“現(xiàn)代通信技術”公選課。
1 教學內容安排
“現(xiàn)代通信技術”屬于通信及計算機相關專業(yè)的專業(yè)課范疇,該課程涉及多門通信及計算機專業(yè)的專業(yè)基礎課程,專業(yè)性很強。而選修課的生源絕大部分來自非通信、非計算機專業(yè),甚至非工科類專業(yè),相關知識比較欠缺,因此在確定教學內容和選擇教材時要非常慎重,綜合考慮多方面的因素,把傳授知識、科學普及與思想教育密切結合起來。
公選課一般只有32學時,從廣度上來說,面面俱到既不可能也沒有必要,只要能夠涉及大多數(shù)主流通信方式及技術即可,這就要求精選內容、突出重點;從深度上來說,部分知識點的介紹不能太深,要把教學內容簡化,做到把一般工作原理解釋清楚為止。這一點非常重要,因為“現(xiàn)代通信技術”涉及到很多通信原理的內容,如果進行大量數(shù)學推導和公式計算,教學將變得非??菰铮瑢W生也不容易聽懂,從而失去了開設公選課的意義。
經過綜合考慮,確定教學內容包括六部分:通信系統(tǒng)概述、電話通信、無線電通信、光纖通信、移動通信和計算機網絡。通信系統(tǒng)概述主要介紹通信系統(tǒng)的基本概念、相關模型和組成,以及通信復用方式、交換技術,讓學生對通信系統(tǒng)建立初步概念;電話通信則以公共交換電話網PSTN為基礎,讓學生了解載波通信的基本過程,理解電話交換的概念與作用;無線電通信介紹無線電通信的基本組成及工作過程,另外通過短波通信、微波通信和衛(wèi)星通信加深學生對無線電通信的了解;光纖通信從光源和傳輸介質兩個角度進行講解,突出光纖通信的優(yōu)勢;移動通信部分則以學生熟悉的GSM系統(tǒng)為基礎,介紹移動通信過程中的位置登記、越區(qū)切換等概念,講解3G標準及發(fā)展歷史;計算機網絡主要介紹網絡組成、IP地址、TCP/IP協(xié)議,著重突出網絡的應用,如WWW、FTP、E-mail等。
2 教學方法及手段
課堂教學的目的是利用有限的教學時間,使學生充分理解、掌握和運用該門課程的知識,完成教學計劃。
2.1 傳統(tǒng)教學方法的采用
2.1.1 授課由淺入深,語言通俗易懂
公選課的學生來自全校不同專業(yè),學生相關知識基礎參差不齊,這就要求教師在授課過程中要從最簡單、最根本的源頭談起,逐步過渡,由淺入深,使學生把握問題的來龍去脈。比如,在通信系統(tǒng)概述中講解“通信”這一概念時如果直接給出其定義,學生很難有透徹的認識。我從成語“千金買笑”談起,講馬拉松的故事,再談到擊鼓、烽火臺和信鴿等,這些具體例子讓學生對“通信”有了很直觀的認識,在此基礎上給出其概念就容易接受得多。
“現(xiàn)代通信技術”專業(yè)性和理論性都很強,作為公選課,我在授課過程中盡量采用通俗易懂的語言,避免大量術語的堆砌。比如,把光纖容量的巨大與傳統(tǒng)介質容量的甚小比喻成“高速公路”與“羊腸小道”;把調制過程比作“人坐船過河”,其中“人”相當于原始信號,“船”相當于載波。
2.1.2 課堂設置懸念
教師在講課過程中提出一些問題,有些問題當時就回答,而有些問題則不做回答,在課堂中設置問題懸念,讓學生帶著問題聽課,在聽課過程中找答案,激發(fā)他們的求知欲。
2.1.3 互動教學
課堂教學要吸引學生注意力,使學生積極參與教學,活躍課堂氣氛,這一點是至關重要的。上課時,教師不能采用滿堂灌的方式滔滔不絕,而要注意學生的反應,不時與學生互動,調動學生的情緒,引導他們主動思考。
2.1.4 與學生建立融洽關系
教師在授課過程中態(tài)度要誠懇,不能給學生一種高高在上夸夸其談的感覺,使學生產生反感和抵觸情緒。在課堂互動的同時,利用課間多接觸學生,加強師生交流,與學生建立融洽關系。課下交流還能從學生中獲取有用的反饋信息,指導教師改進教學方式與方法,調整教學內容,以便取得更好地教學效果。
2.2 多媒體教學
多媒體教學以圖文并茂、聲像集成、動靜配合、交流互動的表現(xiàn)形式,一掃傳統(tǒng)單一、呆板的板書教學表達方式,將教學內容準確、直觀、形象地表現(xiàn)出來,突出重點、難點。多媒體教學將教師從繁重的板書中解脫出來,充分利用課堂時間進行講解,與學生交流,從而優(yōu)化教學過程,提高教學質量和效率,化抽象為直觀,化繁雜為簡單,化空洞為具體,使課堂教學變得生動有趣。
多媒體教學的效果在很大程度上取決于課件的質量。制作課件時,首先要認真鉆研教學內容,明確教學目標是什么,解決什么問題,難點是什么,重點是什么等,整理出思路清晰的教學方案;然后從視聽角度進行總體構思,包括怎樣設計開頭,怎樣結尾,用什么樣的表現(xiàn)手法(圖形、圖像、聲音和動畫等)展示教學內容,使之結構嚴謹、層次分明、風格一致。還要考慮畫面與聲音之間的配合,使之符合心理和視覺規(guī)律?;脽羝皇呛唵蔚拇罅课淖值亩哑?,而應力求概括和精練,重點突出,以提綱式為主;另外還應選取合適的字體、字號,背景顏色合理搭配。
總之,應充分利用多媒體計算機豐富多彩、形象生動的圖形、圖像和動畫技術,有效地解決常規(guī)教學手段難以表現(xiàn)和講解的教學重點與難點,使學生通過多個感官來獲取相關信息,增強學習興趣,提高學習主動性和積極性。
2.3 動畫演示
“現(xiàn)代通信技術”的教學內容常常涉及信號的處理過程,傳統(tǒng)教學方式通過圖形和數(shù)學公式將其表達出來,學生難以理解。為了直觀地展示信號處理過程,我制作了大量flas進行演示。比如,講解AM調制技術時,通過flas演示原始信號和載波生成已調信號的動態(tài)過 程,讓學生對載波幅度隨原始信號變化有直觀感受,生動的波形和頻譜圖幫助學生理解信號處理的全過程;再如,講解電話載波通信的復用技術時,通過flas演示載波通信的全過程,學生可以直觀地感受到調制器、濾波器等在整個通信過程中的作用。
3 成績考核方式的確定
課程成績評定是否公平合理,不僅關系到每個學生的切身利益,而且體現(xiàn)和影響到教師的職業(yè)道德與職業(yè)形象,因此需要有完善的成績評定方法,使成績的給定能科學公正地反映學生的學習態(tài)度、學習效果以及掌握知識的能力。每學期的第一次課我就給出總評成績的評定方式,即:總評成績=期末考試成績×60%+平時成績×40%。平時成績的比重之所以這么高,是想盡量避免學生混學分的現(xiàn)象,告誡學生要把功夫下在平時,單靠期末考試前臨時抱佛腳是不行的。
平時成績從課堂出勤、課堂發(fā)言、隨堂測驗等角度綜合考察。課堂點名是約束學生出勤的有效方法,但使用該方法需要有一定的度,點名次數(shù)過多,占用上課時間:點名次數(shù)太少,達不到督促學生出勤的效果。基于上述考慮,每學期16次課中隨機抽查課堂出勤情況3-4次,計入平時成績,缺一次扣4分,在一定程度上避免了聽不聽課都一樣的不公平現(xiàn)象,收到大部分學生的支持。課堂發(fā)言情況能夠反映出發(fā)言者是否認真聽課,是否在思考相關問題。我嘗試給發(fā)言者加分獎勵,把發(fā)言質量分為3檔,分別獎勵4、3、2分,計入平時成績。這樣不僅為學生提供了展示自己、鍛煉自己的機會,也活躍了課堂氣氛,調動了他們參與課堂教學的積極性。而將發(fā)言質量分檔避免了少數(shù)學生沒有思考問題而隨意回答以獲得平時成績的現(xiàn)象??紤]到公選課的性質和特點,專門抽出時間進行期中考試不現(xiàn)實,我采用一種變通的方式,每學期安排2次隨堂測試,一方面可以檢驗學生的聽課效果,另一方面也可以變相考察學生的出勤情況,一舉兩得,隨堂測試情況計入平時成績。上述平時成績記錄在Excel表格中,隨時進行更新。期末時,當著全體學生打開Excel文件,公布每個學生在課堂出勤、課堂發(fā)言和隨堂測試等方面的表現(xiàn),并計算平時成績,讓學生確實感覺到教師的公平、公正和公開。
期末考試主要包括現(xiàn)代通信技術基礎知識測試和論述兩部分?;A知識測試學生對現(xiàn)代通信技術相關基本知識、原理的了解與掌握情況。論述部分在更高層次考察學生對現(xiàn)代通信技術的理解,如“如何利用現(xiàn)代通信技術解決本專業(yè)遇到的一些實際問題?”論述題靈活性很大,給學生充分發(fā)揮的空間。
“旅游管理信息系統(tǒng)”是一門教學難度較大的課程。首先,課程的綜合性較強,涵蓋了旅游管理專業(yè)與信息技術兩方面的內容,教師很難把握教學內容的范圍和深度,很多高校將其等同于“管理信息系統(tǒng)”課程。其次,大多數(shù)院校旅游管理專業(yè)實行文理兼招,加大了學生在信息技術知識等掌握上的基礎差異,使得教師在教學內容和進度的安排上很難把握。此外,該課程的實踐性很強,培養(yǎng)目標是使學生掌握酒店、旅行社、旅游地等主要旅游管理信息系統(tǒng)的實際應用能力,這種能力不僅是指旅游管理軟件基本的操作能力,更重要的是,運用旅游管理信息系統(tǒng)提升信息化管理水平的能力,特別是能結合旅游管理專業(yè)知識,提出合理的系統(tǒng)需求,以指導信息系統(tǒng)開發(fā)的能力,這也是未來旅游企業(yè)CIO必須掌握的能力,這要求教師團隊必須具備相關的實踐教學能力。上述問題是大部分從事該課程教學的教師普遍感到困惑的問題,也制約著“旅游管理信息系統(tǒng)”課程教學質量的提升。
2“旅游管理信息系統(tǒng)”課程教學實施方案
2.1課程定位與教學實施方案總體框架
2.1.1課程的定位
旅游管理信息系統(tǒng)課程主要涉及信息通信技術(ICT)在飯店、旅行社、旅游目的地等旅游行業(yè)管理中應用的內容,運用信息通信技術處理旅游行業(yè)問題能力的培養(yǎng)是關鍵,而加強實踐教學是提升這一能力的重要手段。課程基本教學內容方面,主要涵蓋了旅游管理信息的基本概念、旅游管理信息系統(tǒng)的結構組成及相關技術;飯店、旅行社等行業(yè)管理信息系統(tǒng)的分析與設計;旅游管理信息系統(tǒng)應用實務;電子商務系統(tǒng)的相關技術及其在旅游業(yè)中的應用等。課程能力培養(yǎng)方面,通過本課程的學習,使學生對旅游信息管理技術有一個全面清晰的框架概念,掌握旅游信息管理技術的基本理論和概念、基本應用原則和操作方法,了解和掌握旅游管理信息系統(tǒng)完整的理論體系,全面了解并熟悉飯店、旅行社、旅游地以及旅游管理部門旅游信息技術應用的基本內容,為今后從事旅游管理工作奠定基礎,并能為從事旅游管理信息系統(tǒng)開發(fā)與維護工作起到鋪墊作用。
2.1.2教學實施方案的總體框架
一是課程內容體系結構與傳授。如何合理地構建該課程內容體系結構,使之準確地反映課程教學的重點,體現(xiàn)課程教學內容的先進性、實用性和系統(tǒng)性;如何處理教學難點和重點,使學生能真正地理解所傳授的知識點。二是旅游行業(yè)管理信息系統(tǒng)實際應用能力的培養(yǎng)。如何建立系統(tǒng)化的旅游管理信息系統(tǒng)實際操作能力訓練體系,使學生可以獲得旅游行業(yè)管理信息系統(tǒng)實際應用能力的訓練。針對上述兩個問題,本方案從課程的基本描述和整體安排,旅游行業(yè)管理信息系統(tǒng)實際操作能力培養(yǎng)的方法等方面,闡釋了旅游管理信息系統(tǒng)課程教學實施方案的主體內容。
(1)基本描述和整體安排。本課程是旅游管理專業(yè)的基礎必修課或大類課程,先修課程包括飯店管理、旅游社管理以及旅游目的地管理等專業(yè)核心課程,也包括計算機文化基礎、數(shù)據庫基礎等計算機基礎課程?;緦W時安排64課時,其中理論教學與實驗教學各32課時。實驗教學可以單獨開設。
(2)旅游行業(yè)管理信息系統(tǒng)實際應用能力培養(yǎng)的方法。由于對該課程究竟培養(yǎng)學生哪些方面的能力認識不清,加之沒有合適的實踐課程教材,目前,關于實踐能力的培養(yǎng),是各高校該課程教學的薄弱環(huán)節(jié)。從課程定位可知,該課程實際應用能力包括旅游管理軟件基本的操控能力,以及通過信息系統(tǒng)提升旅游信息化管理水平的能力,還要能結合旅游管理專業(yè)知識,提出合理的需求以指導信息技術系統(tǒng)開發(fā)的能力。因此,可以結合學校實際,編制旅游管理信息系統(tǒng)實踐指導用書,根據上述能力培養(yǎng)目標,組織實踐教學知識體系,提出實驗課程要求,并安排一定綜合性、設計性實驗。
2.2教學內容的組織方式
本課程教學內容的組織方式有兩種:一是圍繞管理信息系統(tǒng)的理論體系展開,即“旅游信息管理基本概念—旅游信息管理基礎技術—旅游管理應用系統(tǒng)—旅游信息系統(tǒng)開發(fā)與管理”;二是圍繞旅游信息化管理的理論體系展開,即“旅游信息化管理概念—信息技術與旅游業(yè)的關系—旅游行業(yè)信息化管理—旅游企業(yè)信息化管理—旅游支撐體系信息化管理”。目前多數(shù)高校以第一種方式來組織教學內容,且在師資方面,主要由計算機專業(yè)的教師承擔。該方式強調旅游管理信息系統(tǒng)課程的學科研究性,以信息管理及系統(tǒng)開發(fā)為課程的核心,貫穿整個教學內容。該方式教學要求高,教學難度較大。第二種方式側重從旅游行業(yè)管理流程、旅游產業(yè)供、需管理流程、旅游企業(yè)內部管理流程的信息化來組織教學,涉及到信息技術方面的內容主要是旅游管理信息系統(tǒng)的類型與作用、網絡的類型和選擇、信息設備的選擇等基本知識,而對旅游管理信息系統(tǒng)的設計與開發(fā)等信息通信技術的知識很少涉及。目前,該方式因其教學內容在旅游專業(yè)上針對性、實用性更強,教學難度有所降低,也在不少高校展開。由于本課程是面向旅游管理專業(yè)的學生,旅游管理理論體系的建立是第一位的,信息技術應用理論體系必須服務于旅游管理發(fā)展的需要,換句話說,本課程的教學目標是使學生明白怎樣把信息技術應用到管理中,能使信息技術在管理中發(fā)揮最大作用。
2.3重點和難點的解決思路
明確課程教學的重、難點,并突出重點、突破難點,是教學目標達成的關鍵。這要求教師能從學生的角度,體會學生學習的困惑,反思教學設計中的不足,改進教學方法,真正解決教學中的重點難點問題。本課程的知識重點在于根據信息通信技術的應用原理,結合旅游業(yè)管理的特點,研究和探討旅游業(yè)的信息化管理原理和方法。如某類型的旅游管理信息系統(tǒng)能解決什么管理問題,怎樣支持企業(yè)運作等。同時,也要能根據自己旅游管理專業(yè)的特長,對旅游管理信息系統(tǒng)的開發(fā)提出合理的需求指導和設計思路。這里需要強調的是,旅游管理專業(yè)的學生并不需要精通信息通信技術本身,因此旅游管理信息系統(tǒng)開發(fā)相關的技術傳授不是本課程的教學重點,只需要掌握信息通信技術的應用原理。否則,只會徒增本專業(yè)學生的負擔,增加教學難度,使其迷失在技術學習的漩渦中。當然,即使如此,信息通信技術的應用原理、旅游管理信息系統(tǒng)開發(fā)需求和設計,依然是本課程的教學難點。教師在研究教學內容及其組織方式的同時,更要對教學對象進行深入研究,把握旅游管理專業(yè)學生的特點,思考和探索教學內容中重點和難點的解決對策。
(1)選好教材;
(2)針對旅游管理專業(yè)學生的實際,因材施教;
(3)推行“行業(yè)環(huán)境模擬化”的教學模式,在課程實踐中,引進行業(yè)版旅游管理信息系統(tǒng),打造行業(yè)模擬環(huán)境,鼓勵學生參與旅游企業(yè)信息管理方面的實習和實踐,使學生深刻認識和理解旅游管理信息系統(tǒng)的開發(fā)與運營。
2.4實踐教學環(huán)節(jié)與考核
從課程定位可知該課程需要重點提升學生多項實際應用能力,而實踐性教學是培養(yǎng)這些能力的重要環(huán)節(jié),是旅游管理信息系統(tǒng)課程的重要特色,也是培養(yǎng)旅游行業(yè)應用型人才的基本要求。為了系統(tǒng)地展開實驗教學,可以把本課程實驗分解成以下幾個循序漸進的模塊:辦公自動化、數(shù)據庫設計、旅游業(yè)管理信息系統(tǒng)操作、旅游電子商務。辦公自動化實驗主要學習Word、Excel(或WPS)的高級應用,在先修課程計算機文化基礎學習的基礎上,加強操控普通辦公軟件的能力。數(shù)據庫設計實驗目的是提高學生對旅游管理信息系統(tǒng)的功能需求的認識,掌握設計步驟和原理。需要說明的是,本課程安排的數(shù)據庫設計實驗的目的,只是讓學生掌握旅游管理信息系統(tǒng)設計的原理和方法,并非要求學生進行專業(yè)的軟件設計,因此可以選擇相對易學易用的Access進行實驗教學,并且可結合旅游企業(yè)管理需求的實際,開展小型管理信息系統(tǒng)或部分模塊功能設計和實現(xiàn),如酒店前臺的預定、接待、客房、收銀等部分管理功能的實現(xiàn),將原來以驗證性為主的實驗變?yōu)榫C合設計性的實驗。旅游業(yè)管理信息系統(tǒng)操作實驗主要以酒店與旅行社等市場主流軟件進行教學,切實提升實操能力,避免只使用教學版的模擬軟件,可以使用多款軟件比較教學,使學生具備“普適”的行業(yè)軟件操控能力。該模塊是實踐環(huán)節(jié)教學的重點,除精講操作步驟外,可采取角色扮演、虛擬教學、案例教學等多種教學方法增強教學效果。實踐教學環(huán)節(jié)的落實,需要客觀、公正、科學的實踐評價。建議采用過程與結果并重,學生、小組、教師多方參與的方式實施。課程考核方面,可為筆試和上機操作兩部分,終評成績建議按平時20%、上機操作20%、筆試60%的比例計算。其中,筆試采用閉卷形式,重點考查本課程的基本概念、原理和方法。上機部分重點考核學生對行業(yè)(主要是酒店和旅行社)管理信息系統(tǒng)的操作能力,可要求學生模擬給定的工作任務,在規(guī)定時間內完成各項操作。
3教學效果與討論
【關鍵詞】物聯(lián)網 移動通信網 融合
一、前言
物聯(lián)網是最近幾年剛興起的一個概念,從狹義上來講,就是物與物之間的相互連接,通過各種技術的應用實現(xiàn)物體智能化的識別與管理。廣義上來講,物聯(lián)網不僅限于物與物之間的連接,還包括物品與人、人與人之間的連接,將各種事物聯(lián)系在一起,放在一個智能化的網絡之中,實現(xiàn)世界的大互聯(lián)。要想實現(xiàn)這個美好的愿景,就必須借助于移動通信網絡,將移動通信網絡應用到物聯(lián)網之中,將移動通信網絡與物聯(lián)網相融合,實現(xiàn)未來世界的大聯(lián)通。
二、物聯(lián)網的基本構成
物聯(lián)網主要由五大部分組成,分別是:信息的獲取部分、信息控制部分、信息傳輸部分、信息處理部分以及信息的應用部分。
(一)信息的獲取部分。信息的獲取部分就是識別并且獲取物品的信息,類似于讓物品會“說話”。在這中間要用到大量的傳感器、識別技術、二維碼等,以保證能夠方便及時地獲取物品的信息。
(二)信息的控制部分。信息控制部分的主要作用是將信息獲取部分獲得的信息根據傳輸網絡的指令進行控制處理,達到信息傳輸所需要的狀態(tài)。
(三)信息傳輸部分。信息傳輸部分是物聯(lián)網中非常關鍵的一部分。因為物體是分布在各個地方,而且物體并不是固定的而是移動的,所以就需要一個靈活的傳輸網絡把獲取的物體信息傳輸出去,這個網絡毫無疑問應該是移動通信網絡。
(四)信息的處理部分。信息處理主要包括對信息進行重新的組合、將數(shù)據進行整理融合,讓數(shù)據變得更加可靠。信息處理部分是物聯(lián)網的一個難點。因為物體的數(shù)量是非常龐大的,與用戶數(shù)量不在一個數(shù)量級別。所以這一部分要分析處理海量的信息數(shù)據。在處理過程中需要用到很多的復雜技術,比如模糊識別、云計算等。
(五)信息的應用部分。信息應用是對接受到的信息進行處理應用。根據用戶的需要編制不同的控制管理程序或者是系統(tǒng)。然后呢用相關的程序系統(tǒng)實現(xiàn)對物體的身份識別、物置的獲取、對物體進行監(jiān)控和管理,完成了物聯(lián)網的作用。
三、移動通信網絡與物聯(lián)網的融合
在上文已經提到,由于物體的位置是隨意的,物體的位置也不是固定的。所以需要一種機動性和靈活性都比較強的網絡來進行物聯(lián)網中海量數(shù)據的傳輸和處理。移動互聯(lián)網是最佳的選擇。最近十幾年,移動互聯(lián)網絡獲得了巨大的發(fā)展,第三代移動通信技術已經變得十分成熟,第四代移動通信技術也已經開始商用,這為海量的數(shù)據傳輸提供了網絡基礎保障。所以移動通信網絡是物聯(lián)網最佳的網絡選擇。
(一)移動互聯(lián)網與物聯(lián)網的融合。廣義移動通信網絡由三部分組成,分別是移動的終端設備、移動傳輸網絡以及網絡的維護管理。物聯(lián)網與移動通信網絡的融合也主要集中在這三部分。
(二)移動終端設備與物聯(lián)網的融合。移動終端設備具有靈活、機動性強的特點,尤其是手持的移動終端設備。這一部分可以應用到物聯(lián)網的信息獲取識別部分。移動終端設備能夠隨時隨地的移動,能夠跟蹤物聯(lián)網的節(jié)點,這樣就能夠方便地采集相關物品的信息。比如用手機掃描二維碼獲取物品信息,這就是一個典型的應用。
(三)移動傳輸網絡與物聯(lián)網的融合。移動傳輸網絡的主要功能是連接移動網絡中的各個節(jié)點然后實現(xiàn)信息的傳輸。物聯(lián)網的所需要的功能和移動通信傳輸網絡的功能相似。要建立一個快速、方便、可以依賴的無線網絡就必須要讓物聯(lián)網的識別設備能夠方便地接入無線網絡,并且無線網絡進行海量的數(shù)據傳輸。隨著第三代移動通信技術的發(fā)展成熟,前述這兩點都已經可以實現(xiàn)。所以物聯(lián)網想要快速發(fā)展,必須要建立在無線通信傳輸網絡的基礎之上,將兩者相互融合。
(四)移動網絡維護管理與物聯(lián)網的融合。移動傳輸網絡的維護管理主要是針對網絡傳輸設備及其性能的管理與維護,維護的主要目的是保證網絡的正常使用和運行。物聯(lián)網的網絡維護與管理包含的范圍更大一些,物聯(lián)網不是僅限于人與人之間的語音、通訊需求的傳輸網絡,而且包括物品與物品、人與物品、人與人之間的信息傳輸。但是所需要的網絡基礎維護和管理是相同的,所以移動通信的傳輸網絡可以與物聯(lián)網相融合,再進行一些改進就可以完全適用。
四、移動通信與物聯(lián)網融合現(xiàn)狀與展望
移動通信傳輸網絡在傳輸帶寬和通信網絡的穩(wěn)定性方面與有線網絡相比還存在著一定的差距,但是無線網絡在靈活機動性方面的優(yōu)勢是有線網絡無法比擬的。隨著第三代移動通信網絡技術的成熟與第四代網絡技術的發(fā)展,在傳輸帶寬與網絡穩(wěn)定性方面必將會滿足物聯(lián)網應用的要求。
實際上現(xiàn)在的移動通信傳輸網絡已經應用到物聯(lián)網之中,而且移動通信廠商已經發(fā)力物聯(lián)網通訊。但是這些應用還是十分地有限,只是應用在少數(shù)的幾個行業(yè)。
在不久的將來,將會有統(tǒng)一的物聯(lián)網行業(yè)規(guī)范出臺,移動互聯(lián)網將會與物聯(lián)網進行充分地融合,物聯(lián)網的通訊將會以移動通信傳輸網絡為基礎建立。在物聯(lián)網普及之后,會用于超市、倉儲、環(huán)保、消防以及醫(yī)院等各個行業(yè)。物聯(lián)網終端的數(shù)量也將很快超過現(xiàn)在手持移動終端的數(shù)量。
五、結論
物聯(lián)網是一個大型的綜合網絡,需要各種技術的綜合應用。物聯(lián)網的發(fā)展將帶動非常多的行業(yè)發(fā)展,比如自動控制行業(yè)、無線通訊行業(yè)以及射頻識別行業(yè)等。移動通信網絡與物聯(lián)網的融合是大趨勢,必將促進物聯(lián)網的發(fā)展。
參考文獻:
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【關鍵詞】認知;通信;電子;防御技術;研究
1 認知無線電和通信電子防御的簡述
1.1 認知無線電
所謂認知無線電就是在指通過和其工作環(huán)境之間的互換,使發(fā)射機的參數(shù)發(fā)生改變的一種無線電。這種無線電通過該空間可用頻譜的感知以及利用,使沖突發(fā)生得到限制或者降低。認知無線電又叫做智能無線電,其所具特征中最為顯著的為靈活、可重配置以及智能等,經過外界環(huán)境的感知,在環(huán)境中利用人工智能技術來學習,具有針對性地對某些操作參數(shù)進行實時改變,以此使其內部環(huán)境能夠適應所接收到的各種無線信號統(tǒng)計變化,繼而進一步使無線頻譜資源得到高效且充分地利用。在認知無線電中,其核心思想為借助于頻譜感知以及系統(tǒng)智能學習能力的利用,達到動態(tài)進行頻譜分配的目的。認知無線電具有兩個基本功能,即可重構能與感知,其中感知功能可使認知無線電從無線這一環(huán)境中感知或捕獲信息;而可重構功能則是指在不中斷工作以及不修改硬件的條件下對發(fā)射機工作參數(shù)進行調節(jié)。
1.2 通信電子防御
所謂通信電子防御就是指某通信方為抵抗來自敵方通信電子的攻擊,所采取的一系列抗干擾、反偵察、抗強電磁攻擊以及抗截獲等防御技術與戰(zhàn)術。當前國際上所研究的通信電子防御技術大多是通信抗干擾技術,其中比較典型的兩種抗干擾技術為擴展頻譜技術和非擴頻類技術,在擴展頻譜技術又包含混合擴頻技術、直接序列擴頻技術、調時技術與跳頻技術;在非擴頻類技術中,又包含糾錯編碼技術、自適應天線技術、交織技術、通信技術以及分集技術等。 除此之外,在抗干擾上出現(xiàn)的一些新技術中,還包含了變換域通信技術、超寬帶技術、多輸入輸出技術以及超窄帶技術等。
目前通信電子防御所面臨的挑戰(zhàn)以及問題主要表現(xiàn)為以下幾個方面:第一,電磁環(huán)境日益復雜,且頻譜的空間也越來越擁擠;第二,敵方電子進攻、偵察以及截獲能力逐步提高;第三,目前在市場上所用大部分抗干擾通信裝備的自適應能力以及智能化水平均不是很高,滿足不了今后電子防御的需求。
2 認知通信電子防御技術的研究
2.1 認知通信電子防御技術的基本概念與內涵
所謂認知通信電子防御技術就是就是指把認知無線電的思想、技術和通信電子防御技術有機結合的一種綜合性電子防御技術。相對于傳統(tǒng)通信電子防御技術而言,該技術的功能更為全面,主要表現(xiàn)為自適應進行參數(shù)的調整、頻譜認知、智能決策以及動態(tài)頻譜分配。盡管通信電子防御技術與認知無線電技術的出發(fā)點存在著差距,即前者主要是為確保通信的穩(wěn)定性以及可靠性;而后者則是提升頻譜的利用率,使有限頻譜資源能夠得到充分、合理且有效地利用,但二者還是存在很多相同的地方,通過二者結合,可有效彌補各自所存在的不足以及缺陷,達到互補的目的。
認知無線電技術自身具有相應的擴頻特點,在頻譜空洞實際應用過程中,可將其看作為一種智能性的跳頻方式,這種跳頻方式無固定跳頻圖案,且跳速為動態(tài),其抗干擾性能以及抗截獲性能較好。同時認知無線電技術還能與現(xiàn)有很多抗干擾技術有機結合。通過上述內容可知,認知通信電子防御技術應具有智能、認知以及綜合等各種特點,所謂認知就是系統(tǒng)自我進行干擾樣式與電磁環(huán)境的認知;智能則是指系統(tǒng)可按照干擾實際類型來智能化決策,以此采取具有針對性抗干擾措施;綜合則是指系統(tǒng)可綜合利用功率域、時域、頻域以及空域等不同域抗干擾方式。
2.2 基本機理與技術方案
在CCEP技術的基礎上所構建的這一通信系統(tǒng),其信號能夠在不同域中改變,比如功率域、時域、編碼域、頻域以及調制域等,且信號變化的自由度也比較高,對此在通信反偵察以及抗截獲上具有較強優(yōu)勢。把認知無線電理念以及技術等延伸至通信電子防御中,能夠從以下方面使其抗干擾能力得到提高:第一,借助于信道編碼碼率、調制階數(shù)以及信源編碼速率的改變,可使干擾容限隨著干擾強度變化而發(fā)生相應的改變,從而達到動態(tài)抗干擾的目的;第二,借助于智能決策的利用,自主進行各參數(shù)的選擇,比如頻率、調制、功率以及編碼等,以此使抗干擾智能化水平得到提升;第三,基于不同干擾樣式的分析,采取具有針對性且有效的各抗干擾措施,通過最小代價來獲得最佳的抗干擾效果,從而達到高效抗干擾的目的。
認知通信電子防御技術的總體技術方案主要如下:首先由頻譜感知模塊感知電磁環(huán)境,對可用頻譜空洞進行檢測,并且識別地方干擾信號和樣式。接著由動態(tài)頻譜分配技術根據系統(tǒng)的具體服務質量要求,合理分配頻譜資源,以免通信系統(tǒng)內部與系統(tǒng)間出現(xiàn)干擾問題或者用頻碰撞問題。最后由認知引擎結合所識別干擾樣式以及QoS要求來明確相應的抗干擾措施,并重新配置各層能夠調整的各參數(shù),繼而實現(xiàn)抗干擾。
2.3 關鍵技術
第一,頻譜感知技術。該技術又叫做頻譜檢測技術,是實現(xiàn)認知通信電子防御技術認知功能以及其他功能的保障以及前提。常用物理層檢測技術主要包含以下三種,即循環(huán)平穩(wěn)度特征檢測、匹配濾波器檢測以及能量檢測。在理論上匹配濾波檢測為最優(yōu)檢測,然而在實際應用過程中需了解用戶發(fā)射信號先驗信息,其應用范圍容易受限。循環(huán)譜檢測技術通過接收信號循環(huán)平穩(wěn)特征的利用來進行主用戶的檢測,以此對不同種類發(fā)射信號進行區(qū)分,這種技術復雜程度相對比較高。
第二、認知引擎技術。通過政策域、用戶域以及無線電域等來獲得相應的信息資料,并在重構通信系統(tǒng)中完成所需的模擬過程、決策過程、學習過程以及推理過程。該技術的學習能力較強且先進,可學習并分析干擾,達到重新配置系統(tǒng)參數(shù)目的,使其可選用合適抗干擾措施來主動規(guī)避干擾。
第三,頻譜共享技術。該技術的一個重點就是頻譜的動態(tài)分分配。頻譜共享包含系統(tǒng)內共享與各系統(tǒng)間共享,就結構上來講,這種共享是一種由分布式以及集中式有機結合的共享。在頻譜動態(tài)分配上,所用分配模型可為改進后的博弈論模型或者圖著色模型。此外,還可考慮對頻譜質量進行分級,按照通信鏈路以及電臺裝備重要性來進行優(yōu)先級認知用戶的設定,建立一種分級的分配模型,以此達到動態(tài)管理和控制的目的。
2.4 挑戰(zhàn)
第一,在頻譜共享技術的應用過程中,還需綜合考慮鏈路重新構架、控制信令傳輸以及節(jié)點無縫切換等一系列問題;第二,在設計認知引擎時,需對實際問題進行抽象,使其成為一種優(yōu)化模型,利用遺傳算法、機器學習以及神經網絡等方式來解決;第三,在今后頻譜感知算法的研究中,還需進一步考慮多方面的因素,同時因通信電子防御技術自身具有一定的特性,因此在研究認知通信電子防御技術時,還需加強通信電子防御技術細節(jié)方面的研究。
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關鍵詞:4G通信;技術發(fā)展;現(xiàn)狀
中圖分類號:F626文獻標識碼: A
引言
4G通信技術是人類有史以來比較復雜的無線技術手段,改變了人們生活的溝通方式,加速了人與人之間的信息交流,真正實現(xiàn)了溝通的舒適和自由。4G通信技術具備了通信速度快、智能性能高、通信質量好等顯著的優(yōu)勢,是傳統(tǒng)的通信技術所無法比擬的,無疑會帶動其他相關通信事業(yè)的共同發(fā)展和進步,呈現(xiàn)出明朗的發(fā)展前景。但是,4G通信技術仍然存在著缺陷和不足,在未來的更新過程中需要不斷改進,使其發(fā)揮更加優(yōu)質的服務。
1、4G通信網絡簡介
隨著人們的生活空間、活動空間和參與領域在不斷地擴大,對手機的功能要求,已不僅僅是對話和通信,還有許許多多其他方面的功能。要實現(xiàn)這些功能,就必須要有新型的通信技術來作保證,在這種情況下各種新興的通信技術就應運而生了,但是,因為各個通信商家的利益得不到很好的協(xié)調,這些新興的通信技術如今被分化成了三大陣營。
3G不成熟導致G4出臺,G3技術發(fā)展至今仍不是很成熟。目前,G3還缺乏全球統(tǒng)一標準,即使是在美國,也存在三種互不兼容的規(guī)范;G3所運用的語音交換架構仍承襲了第二代(G2)的電路交換,而不是純IP方式;被人們炒得沸沸揚揚的流媒體(視頻)應用也不盡如人意,效果猶如放幻燈片;更為重要的一點是,它的數(shù)據傳輸率只接近于普通撥號接入的水平,更趕不上DSL。
第四代移動通信系統(tǒng)技術目前還只是一個基本概念,就是無線互聯(lián)網技術,但可以肯定的是,隨著互聯(lián)網高速發(fā)展G4也會繼續(xù)高速發(fā)展;電腦日趨小型化、簡便化,最終將所有技術整合為一個類似PAD的產品;衛(wèi)星通信和空間技術會成為常用技術。而移動通信應用的相關技術,如更高頻寬的應用、智能信號處理技術、業(yè)務功能綜合能力、網絡技術及衛(wèi)星技術等亦急速發(fā)展。第四代移動通信系統(tǒng)技術與第三代移動通信系統(tǒng)技術相比,除了通信速度大為提高之外,還可以借助PI進行通話。第四代移動通信技術的國際標準化作業(yè),將由國際電聯(lián)的無線部門負責實施。
2、4G通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀概述
2.1、4G技術的巨大優(yōu)勢
前面已經提到,早在3G通信技術投放市場和應用的初期,4G技術就已經萌發(fā)概念且開始實驗室開發(fā)。從技術角度衡量,4G移動通信技術的最大數(shù)據傳輸速率可以達到100Mbit/s,這是3G技術速率的50倍,是傳統(tǒng)移動數(shù)據傳輸速率的10000倍。由此可見,4G移動通信技術具有巨大優(yōu)勢,未來必將成為移動通信領域的應用熱點。除了數(shù)據傳輸速率和速度“驚人”之外,4G移動通信技術的智能化水平很高,幾乎可以滿足各類人群的各種需求。再者,4G能夠為用戶搭建一個完善的數(shù)字化、智能化的應用平臺,幾乎可以取代電腦的位置。所以,4G智能手機嚴格意義上來說不單單是一部手機,它甚至可以發(fā)揮出智能電腦的功效。
2.2、當下4G技術的應用現(xiàn)況
隨著移動通信技術的巨大發(fā)展,尤其是智能手機、智能化終端的多元化應用,廣大用戶對于更高速度、更好品質以及更優(yōu)化質量的通信技術有了更高的需求,這也催生了以3G、4G為代表的高品質移動通信技術的出現(xiàn)和變革??傮w而言,通信行業(yè)的革命性變化源于電子技術、新型信息技術和計算機技術的鏈式融合。就4G移動通信技術的應用主體來說,其中最大的當屬智能手機。從某種意義上說,正是智能手機的井噴式的普及和應用,才激發(fā)了4G技術的出現(xiàn)。
無論是商務通信、家庭通信還是個人通信,都對通信技術的更快更好的發(fā)展抱有極大的預期。所以,4G移動通信技術能夠普及智能手機、各類通信終端,從而構筑其完善的4G移動通信網絡,為終端用戶提供高質量的通信服務。以我國為例,2013年工信部已經向中國移動發(fā)放了4G拍照,這就意味著移動4G手機已經開始大范圍的投放市場,這正是4G通信技術高速度發(fā)展的一個縮影。
3、4G通信技術的應用
3.1、軟件無線電技術
此種技術又被稱為SDR技術,可以對現(xiàn)代化的數(shù)字信號技術進行有效利用,結合可編程平臺,根據軟件定義無線平臺的功能。在軟件無線電技術中,可以采用的技術包括可編程器件、信號處理技術、數(shù)字信號處理等,同時,通過應用軟件無線電技術,還能夠確保通信系統(tǒng)中各種功能的實現(xiàn),如軟件可編程、硬件設備重復利用等,以減少資源浪費。
3.2、OFDM技術
此項技術是4G通信技術中最重要的一項技術,在無線傳輸中得到了廣泛應用,此項技術的應用主要是將通信信道劃分成多個子信道,并對子信道的子波進行調制處理,然后進行傳輸,從而保證信道的頻率選擇性,而且確保每一個子信道都能夠保持平坦。通過子信道實現(xiàn)傳輸,在此過程中能夠保證信號帶寬比信道帶寬小,從而對信號波形之間產生的干擾起到有效的抑制作用。
3.3、智能天線技術
此項技術又被稱為自適應天線陣列,即AAA,最初,此項技術主要應用在雷達、聲納軍事領域,主要是為了實現(xiàn)空間濾波及定位,在此項技術體系中,通過應用空分多址技術,實現(xiàn)信號傳輸差別處理,并準確區(qū)分系統(tǒng)中的同頻率或同碼道信號,以對信號覆蓋區(qū)域產生動態(tài)控制,及時將主波束轉移至用戶的所在方向,確保用戶應用網絡的可靠性及安全性。通過對信號干擾進行控制,并跟蹤用戶及其所處環(huán)境,能夠時刻了解用戶所在網絡的具體情況,從而為入網用戶提供質量較高的鏈路,以加強對干擾信號的抑制作用,并最大限度的提取可應用信號,確保用戶網絡的可利用性。
4、4G移動通信技術的應用趨勢
可以想象,在不久的將來,4G技術必將逐漸取代2G、3G通信技術,成為移動通信的主導技術。展望未來,4G移動通信可能呈現(xiàn)如下的走向和趨勢。隨著4G移動通信技術在我國的日益成熟和發(fā)展,未來有可能會形成多種技術共同作用的4G移動通信技術。主要包括:(1)可重構性自愈網絡技術。4G移動通信技術通過智能處理器,處理基站超載和節(jié)點故障,利用基于問答裝置,及時改正錯誤,自動清除網絡故障。(2)多用戶識別。4G移動通信技術中加入多用戶識別技術,可以加大移動電話系統(tǒng)和基站的覆蓋范圍和容量,保證移動通信的質量,減少基礎設施的建設和部署。(3)微微無線電接收器技術。微微無線電接受器是一種嵌入式的無線電,4G移動通信技術可以借助這種技術,降低功耗,使功耗控制在傳統(tǒng)通信技術的十分之一,甚至百分之一,滿足節(jié)能環(huán)保的要求。(4)交互干擾抑制技術。4G移動通信技術可以利用交互干擾抑制技術,降低通信各個設施之間的相互干擾,保證通信質量。
結束語
全世界手機用戶已達45億,移動通信的普及率日益提高,越來越多的人開始使用3G手機進行上網,通過互聯(lián)網已經逐漸實現(xiàn)了人與人之間信息的順暢交流,不斷拉近人們之間的距離,方便了人們的日常生活。4G通信技術是繼3G通信技術之后,提高無線網絡移動裝置的運行速度和無線通信的網絡效率,是無線網絡的又一次成功的飛躍,最終實現(xiàn)社會生產和生活的真正無阻礙的交流。
參考文獻
[1]錢勇,裴雷雷,曹亞飛.關于4G移動通信技術的相關研究[J].信息通信,2014.
關鍵詞:未來通信 技術寬帶化 智能化 個人化綜合化 探討
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)04(c)-0011-01
1 對于未來通信技術寬帶化的探討
信息的單位是比特(bit),在數(shù)字化信息中,1bit就代表1個“0”或1個“1”。通信速率單位為bit/s,表示每秒鐘所傳輸?shù)男畔?shù)。不同的通信業(yè)務需要不同的通信速率。假如用數(shù)字式電話的通信速率為64kbit/s;可視電話終端的通信速率至少要128kbit/s才能產生連續(xù)的活動圖像;高清晰度電視的通信速率達135Mbit/s。在電話網的交換機實行數(shù)字化之后,對每個用戶來說,最高的通信速率為64kbit/s。在電話網之后陸續(xù)建立起來的數(shù)字通信網,經過一系列的技術改造之后,單一用戶的最高通信速率可達2Mbit/s,即每秒鐘可傳輸200萬個“0”或“1”,相當于1秒鐘之內可以傳送近100萬個漢字??墒?,如此高的傳輸速率并不能滿足傳輸活動圖像的需求,它們的傳輸速率至少10Mbit/s才行?,F(xiàn)有通信網是達不到這個要求力的。因此,對現(xiàn)有的通信網進行徹底的改造,重建一個高速的通信網來達到這個目的。為了區(qū)分現(xiàn)在的通信網與高速通信網,我們稱通信速率小于或等于64kbit/s(或2Mbit/s)數(shù)據的通信網為“窄帶通信網”,而“寬帶通信網”就是能傳輸?shù)退俚恼瓗畔?,還能傳輸高速信息的通信網。
2 探討未來通信技術的智能化問題
通信網絡的情報,也被稱為智能網。它不僅傳輸和信息交換的信息存儲,處理和靈活的控制。它使在各種條件下的通信網中的處理和傳輸?shù)男畔⒅械淖顑?yōu)化的方式。在智能網絡中,如果您需要添加新的業(yè)務沒有轉型的開關,對于只要一個或幾個模塊可以增加業(yè)務運營的大型數(shù)據庫沒有任何影響。智能網絡增加了很多新的業(yè)務,業(yè)務800是智能網絡之一,它是一個所謂的支付業(yè)務。一些大公司或大企業(yè),商業(yè)單位,為了便于銷售的產品,方便客戶宣傳的目的,客戶是愿意承擔的電話費。當客戶來電時,請撥打800電話號碼之前的智能網絡,自動調用記錄。
3 對于未來通信技術個人化的探討
個人化的通信,就是指通信要真真正正的實現(xiàn)到個人。人們簡稱為5W的就是它的目標,即個人通信的基本概念是無論任何人(Whoever),在任何時候(Whenever)和任何地方(Wherever),都能自由地與世界上其他任何人(Whomever)進行任何形式(Whatever)的通信。能提供這種通信服務的通信網,就叫“個人通信網”(Personal Communication Network,PCN)。個人通信需求,全球大型網絡的容量和靈活的智能網絡功能。人們普遍認為,全面的數(shù)字蜂窩移動通信技術,數(shù)字無繩通信系統(tǒng)和低軌道衛(wèi)星技術,將有可能成為全球個人通信網絡的基石。容易因日夜,季節(jié),氣候和其他因素的高度和電離層的密度,短波通信的穩(wěn)定性差,嘈雜。目前,它被廣泛應用于電報,電話,低速傳真通信和廣播。
4 對于未來通信技術綜合化的探討
智能通信網的綜合化包含了兩種涵義:一是技術的綜合,即全程數(shù)字化,實現(xiàn)網絡技術一體化;二是業(yè)務的綜合,即把各項通信業(yè)務(如:電話、傳真、電子信箱、會議電視等)綜合在同一通信網中傳送、交換和處理。綜合業(yè)務數(shù)字網(Integrated Services Digital Network,ISDN)就是技術和業(yè)務的綜合網。它是以電話綜合數(shù)字網(Integrated Digital Network,IDN)為基礎發(fā)展而成的通信網,在各用戶終端之間實現(xiàn)以64kbit/s速率為基礎的數(shù)字傳輸。它可承載包括話音和非話音在內的各種電信業(yè)務,客戶能夠通過有限的一組標準多用途用戶/網絡接口接入這個網絡。此網是窄帶ISDN(N—ISDN)。在一些通信發(fā)達的國家,在普遍的研究試驗窄帶ISDN的同時,還大力發(fā)展寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(B—ISDN),這樣做的目的是滿足越來越多的的高速數(shù)據傳輸、可視電話、會議電視、高速文件傳輸、高清晰度電視還有多媒體、多功能終端等新的寬帶業(yè)務。
5 結語
我們可以真切的了解到未來通信技術所要發(fā)生的翻天覆地的變化,以及這些變化對于現(xiàn)實社會以及社會當中我們每個人的影響。所以因此,我們要充分的認識到未來通信技術的發(fā)展方向。因為,這些方向是我們作為一個通信企業(yè)所要努力開發(fā)建設的重點,只有這樣,我們才能牢牢的把握住未來通信企業(yè)的方向以及整個行業(yè)的關鍵技術及命脈,只有這樣,才能將我們自己的通訊企業(yè)做大做強,使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地,也只有這樣,才能真正的做到我們通信企業(yè)站在此行業(yè)的的巔峰之上,才能真正的做到引領這股通信技術的發(fā)展潮流,甚至是引領又一次科技革命的開端,而不是被這股科技浪潮所淹沒。
參考文獻
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