移动通信基本概念范文

时间:2023-10-17 17:36:33

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移动通信基本概念

篇1

就2014年移动通信的发展态势而言,以正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)技术为基本特征的第4代移动通信已在世界范围内大规模商用部署,并成为无线移动通信的基础技术,被逐步扩展到物联网、车联网等更为广泛的应用领域。第5代移动通信(5G)已经成为世界范围内信息技术领域的研究热点。

2013年以来,欧盟、中国、韩国等国家与地区相继启动了相关重大研究计划,力求在这一未来新的战略制高点形成先发竞争优势。按照目前的研究状况分析,2014年5G发展尚处于基本概念与技术的探索时期,2015年之后将转入标准化先期研究阶段,2017年之后进入标准化征集阶段,至2020年5G将具备规模商用技术条件。

相对于已有的移动通信技术,5G移动通信更加注重用户的需求,并力求为用户带来全新的体验。2014年得到广泛讨论的5G关键技术指标包含了用户体验平均速率、端到端传输时延等与用户体验密切相关的核心指标;移动交互式游戏、3D、虚拟现实及全息图像等新型移动业务应用也将被纳入5G系统的技术需求;此外,业界还试图将5G的应用范围从目前的人与人通信拓展至人机物协同通信、超密集连接物联网、车联网以及新型工业信息化等更为广泛的领域。可以预见,5G移动通信系统的未来业务应用将迈上新的台阶,从而更为深刻地改变人类社会的行为方式。

1 支撑技术面临突破

5G系统基本概念和支撑技术目前尚处于探索性研究阶段,预计今后1~2年将在世界范围逐步达成共识。近期受到重点关注的5G热点技术包括大规模天线(Massive MIMO)技术、超密集组网(UDN)技术、软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)技术等。另外,移动通信新型频谱开发与利用,包括毫米波新型资源开发、已有频谱资源的动态共享利用等,成为业界普遍重视的未来5G研究方向。在点到点无线传输与多址技术方面,更为高效的新型波形设计也成为业界技术研究的重点。但应当看到,移动通信的升级换代历程无不伴随着无线资源复用效率的有效提升;尽管各种新概念、新技术令人眼花缭乱,但未来5G移动通信技术性能的大幅度提升还主要依赖于空间资源的深度复用和网络功能的深度智能化;从现有信息理论综合来看,进一步挖掘移动通信空间资源复用效率,将系统性能在4G的基础上进一步提升1至2个量级是可行的,也可能是唯一的技术途径。而大规模天线技术与超密集组网技术正是迈向这一途径的可能解决方案,从而有望在5G候选技术中脱颖而出。

2 网络构架初现端倪

对于5G基本网络构架的演进与发展,尽管其走向目前尚不明确,但其网络构架进一步“互联网化和IT化”的基本发展特征已初现端倪。传统移动通信核心网的概念将进一步弱化,更多的网络功能(包括媒体分发、控制信令等)将可能“下沉”至基站分系统,在简化整个5G网络系统设计的同时,进一步降低数据平面和控制平面的传输延时,并通过数据平台与控制平面的分离,实现数据平面的灵活管控以及网络资源的高效调配和绿色节能。另一方面,通用计算与存储平台的能力飞速发展,加之云计算技术日益普及,将整个5G网络构建在通用服务器、快速以太交换和云计算平台上,并通过计算资源的隔离、动态调配与迁移实现5G网络的软件定义化和虚拟化正越来越多地受到业界重视。

3 发展方式面临抉择

5G移动通信系统是以演进方式发展还是以革命性方式的发展,也是业界普遍重视的问题。鉴于4G/LTE技术已成为移动通信发展的主流技术,如何在4G/LTE技术基础上发展后相兼容的5G移动通信系统,是业界关注的首要发展方式。另一方面,5G移动通信将出现大规模天线、超密集网络等全新技术,其网络组网方式(如SDN/NFV等)与频谱利用方式也将产生潜在的革命性变化,因此不能排除5G移动通信系统采用革命性发展方式的可能性。此外,新一代Wi-Fi技术(如IEEE 802.11ax/aj)也在快速发展之中,其应用场景与目前的UDN移动通信组网技术正趋于高度一致;可以预计Wi-Fi技术发展将进一步与蜂窝移动通信系统趋于融合,除两种系统的频谱利用方式有根本性的差别外,其基本支撑技术也有可能趋于统一。

4 未来展望

篇2

关键词:移动通信;智能天线

近年来,智能天线技术已经成为移动通信中最具有吸引力的技术之一。起初智能天线计数最初主要应用在雷达、军事抗干扰通信,但是其真正意义上的改革却是在移动通信、电波传播等技术的发展后,伴随着数字处理技术的发展,使得基带无线波束得以实现,并且大幅度提高了无线系统的识别性和灵敏性。智能天线实现的前提是依靠先进技术,把无线电信号沿着特定的某些方向进行转变,使其电频接受率提高,将信号转变幅度增加,所以说,在移动通信系统中,天线起着决定性的作用,通过其自身进行信号的发射与接受功能。这也直接决定了天线的好坏直接可以决定移动通信系统的功能功能。所以智能天线在移动通信系统中占有明显的优势,不仅可以有效的提高通信质量更能最大限度地节约整体造价,改善管理。

一、智能天线的基本概念

智能天线是一种多天线技术,主要是采用天线阵列形成可以控制的波束,并具有定向用户和追踪用户位置的功能。所以具有可以定位的优点。此外它还具有增加通信容量的速率、降低电磁干扰、另外可以减少手机和基站发射之间的发射功率。

二、智能天线在移动领域的应用优势

1、缩短时延扩展

智能天线可从多方面提高通信系统的质量,具体来说的话智能天线可以通过两个方面来缩短时延扩展。(1)智能天线在发射的时候能够集聚在目标方向上,因此能够在传播的过程中减少多径反射数目,缩短了发射的时间。(2)是智能天线在接收的时候相比传统天线更高效,接收主要通过分集合并实现,从而达到降低多径衰落的目的。(3)智能天线还能够过滤掉除了信号之外的多侧言号,以此来降低多径的衰落。智能天线还具有能够增大 的容量的优点,智能天线是一个自干扰系统,对该系统的容量的限制的主要因素是自身系统的干扰。简而言之, 换句话说降低干扰对智能天线系统具有重要意义。

2、提高信号质量,降低外界的干扰

在移动通讯中,有用的信号和干扰信号在入射角度上有所不同。智能天线利用移动通讯的这个特征,可选择合适的接收信号方式,主要通过接收信号的主瓣对准需要接收信号的角度来实现。此外,主瓣旁边的辅助波束旁瓣可以对准无用的干扰信号,最终实现降低外界的干扰,有效提高了信号的质量。

三、智能天线的结构

如图1所示。主要包括四部分,分别为天线阵列,模型转换,自适应处理器,波束成形网络。

图1 智能天线的结构示意图

1、天线矩阵部分

是指在接收或发送模拟信号时形成期望的波束

2、模型转换

接收信号时将模拟信号 转换成数字信号,在发送信号时将数字信号转换成模拟信号

3、自适应处理部分

根据自适应空间滤波器/波束成型算法和估计的来波方向等产生权值。

4、波束成型网络

得出的权值对各个天 线阵元进行动态自适应加权处理,并利用天线陈列产生期望 的自适应波束。

四、工作原理

在智能天线的运行过程中,为了能够对同码道、同时隙、同频率的信号进行良好的区别,采用了SDMA(空分多址技术),在这种运行模式中,能够有效的提升信道资源的利用率,并且发射功率电平能够得到有效提升,由于信噪比及上先行链路的天线增益都得到了有效提升,这使得在信息的传输过程中,能够有效的抑制噪声对于信道传输衰落的影;另一方面,智能天线的波瓣是直接指向用户的,这能够有效的减少小区与小区之间、同小区用户之间的传输干扰,并且CDMA作为一个功率受限系统,其移动通信信道的多径效应得到显著降低之后,系统的容量能够得到显著提升,从而有效促进其总的频谱利用率的提升。

五、智能天线算法的实现

在TD-SCDMA系统中,一般通用的算法有这么两种:切换波束算法和自适应算法。TD-SCDMA一般是通过采用波束赋形算法来提高增加系统容量和提高频谱利用率的,通过向空间定向波束,使得主瓣对准用户信号DOA以便有效接受天线段信号,DOA受到来自旁瓣或零陷的干扰,从而可以充分利用移动用户信号抵消或最大限度地抑制干扰信号,最终使得干扰信号减弱。

GOB算法和EBB算法是波束赋形算法的两种表现,现在就GOB和EBB算法做一个简短的论述和对比。GOB算法是一种较为稳定的波束扫描法,它的工作原理是将波束指向固定位置的用户。并且波束宽度和天线阵元数目基本保持一致。如果用户的位置发生移动,GOB就会通过测量方向确定用户的DOA,最通过用户信号的DOA的数目确定用户的位置并向其发射信号。最后由DOA预先设定的波束的加权数,将主瓣指定到用户的方向。这样做的优势就是可以提高用户的信噪比。相比GOB算法,EBB算法比较灵活一点。EBB算法是一种自适应的波束赋值算法,其方向图没有固定的形状规则,它的信号会随着干扰源的变化而变化。EBB算法的原则是在满足用户的最小的干扰下,并且可以另用户接受的功率最大化。自适应算法在很多方面要比切换波束算法具有优势,比如:(1)可以满足用户接收最大功率的需求,对没有期望的用户可以减少发射波束。(2)对各种天线矩阵样式都能迅速灵活的适应。(3)波束的产生不受固定方向和形状的限制,可以灵活准确的确定用户所在的地形位置。在多条路径的环境下,会同时有多个波束的存在,这种情况下,切换型波束可以做到避免对其他的用户的干扰,最终更好的服务于用户。结合上面所说的来看,自适应算法明显存在着较大的优势,所以自适应算法将会成为智能天线波束赋值算法的主要发展路径。

结束语:

未来无线系统需要可以适用于各种通信环境的信号处理技术,智能天线作为无线系统的核心组成,也就必须赋予其完美的性能和复杂度的优化,特别是对于初期阶段,更要对其各个方面进行完善。首先,从物理方面,可通过在收发机中采用新型的配置来警醒内部的调节,从而获得更加完美的性能,这样可以是无线通信在连续改变的环境下,都能出色的完成任务。其次,是通过结合物理层、链路层、网络层的参数来设计智能天线,使其具有一定的兼容性,这样可以在不同的层次之间进行优化,通过由OSI模型定义的高层之间的相互作用来提高系统的稳定性。可以肯定的是,在未来智能天线技术一定会成为一种主流应用,技术也会随之越发的成熟,必将成为移动通信系统的主流之一,在未来的技术通信中一定会发挥巨大的作用。■

参考文献

[1]温春玲.智能天线及其在无线通讯中的应用分析[J].中国新技术新产品,2013(03).

篇3

Abstract: The traditional course structure and teaching methods can not adapt to the training of student ability, through the exploration and practice on the course content, teaching system, teaching methods, stimulate student interest in learning, training students to analyze real problems and the ability to solve practical problems and laying a solid foundation for self-study,studies,broadening and innovation after graduation for students in engineering and technical posts.

关键词: 课程改革;学习领域;单元设计

Key words: curriculum reform;learning areas;cell design

中图分类号:G71 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)14-0169-01

0引言

《移动通信技术》是通信类专业的一门专业课,具有一定的理论性和实践性。这门课程除了使学生掌握现代蜂窝移动通信系统的基本概念、原理和基本技术之外,还需要培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力为学生毕业后在工程技术岗位上的自学、深造、拓宽和创新打下坚实基础。要想避免传统的课程结构和授课方式不足,就要对课程进行改革,不但要从教学方式、方法上,还要从课程的整体结构、学习情境的设计上来进行完善。

1学习情境设计

对于一门课程来说,学习领域的设计相当于它的支架,只有拥有一付好的支架,我们才能在适当的位置填充上适当的学习单元。为了避免传统课程结构的不足,在进行学习情境设计的时候要注意遵循以下几点要求:①学习情境的设计应符合基于工作过程的教学设计思想的要求。②学习情境的前后排序要符合学生认知规律,从简单到复杂,从单一到综合。③学习情境是校外实训场地真实工作过程的教学化加工,贴近现场、模拟实地,以完成具体的工作任务为目标。《移动通信技术》这门课程的学习情境设计思路是:整合相应行动领域下的典型工作任务,按照工程的设计顺序和知识模块由简单到复杂的过程,采取并列递进式设计,共分为五个学习情境,其具体描述见表1。

2教学方法的丰富

除了合理的学习情境,选择适当的教学方法也是整个教学实施过程中的关键部分。为了在课堂上形成良好的学习氛围,调动学生的积极性,就必须尝试新的教学方法,让学生对每节课都充满期待,变被动学习为主动探索。

2.1 任务教学法教师可以根据教学内容、教学目标提前设计好一个学习情境,布置一个活动任务,将学生分组,各小组内成员或各小组间一起讨论问题,发现新问题,辩论问题,解决问题。在这个过程中,以学生为主体,教师只是起到导向的作用,引导学生完成任务。最后,再对这个过程及时进行评价,可采用教师评定,也可采用小组互评。这一切都能确保学生在课堂中有机会主动参与进来,阐述自己的观点,分析发现的问题,使过去被动的接受变为通过自己的思考、讨论,能够主动接受、理解。

2.2 直观教学法教学资源力求丰富,在课堂教学中可以采用PPT、图库、动画演示及相关视频资料,集声、像、字画动态显示为一体,使教学方式形象生动,将难以理解的概念简单化、形象化,使学生的课堂学习宛如置身现场,更好地激励学生的学习兴趣和主动性。

2.3 现场教学法在校外实训基地真实的职业环境中现场教学,采用边示范、边讲解、边提问的教学方法,无论是理论学习,还是操作能力都会达到事半功倍的效果。并且通过对真实职业环境的参观学习,学生的学习目标会更明确,职业能力得到了确实的锻炼,对将来的就业起到了关键性作用。

3课程单元设计

对于教学的具体实施,以情境一的任务二移动通信电波传播方式为例来进行说明。在本次课程中,可以采用案例教学法和任务教学法。首先,通过案例引入课程,以实际应用中在不同的地形、地物和不同用户容量的需求下,基站天线位置的不同要求为实例,从实际问题开始,使学生形成更直观的认识。然后以案例的知识实际应用为中心,提出在不同的地形、地物环境下,基站天线位置设计的任务,由学生分组完成。通过任务的完成,由教师和学生共同总结出系统的知识。教学程序设计主要体现为五个步骤,引入案例、提出任务、分组设计、讨论结果和教师点评。通过案例的引入提出新的任务、新的问题;在进行分组设计时,教师起到引导的作用,对遇到困难的学生给予具体的帮助;当各小组的任务完成之后,各组派代表对本组的设计结果进行阐述和展示,小组间可对不同意见进行交流;最后,教师对各组的设计进行点评,并对产生的问题进行解答,由学生和教师共同总结出系统的知识。

4结束语

本文通过对《移动通信技术》的学习情境、教学方法及课程单元设计的初步改革探讨,目的是使学生不但要掌握现代蜂窝移动通信系统的基本概念、原理和基本技术,还要能够培养学生分析实际问题和解决实际问题的能力,为学生毕业后在工程技术岗位上的自学、深造、拓宽和创新打下坚实基础。

参考文献:

[1]戴士弘.职业教育课程教学改革[M].北京,清华大学出版社,2007,6.

篇4

关键词:3G的概念;标准;频谱分配;特点;应用

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

一、3G的概念

3G是英文3rd Generation,指第三代移动通信技术[1]。它是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式,提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。为了提供这种服务,无线网络必须能够支持不同的数据传输速度,也就是说在室内、室外和行车的环境中能够分别支持至少2Mbps(兆字节/每秒)、384kbps(千字节/每秒)以及144kbps的传输速度。简单地说,3G实际上就是一个宽带的无线网络。

二、3G的标准

3G的主流标准为WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)、CDMA2000(Code Division Multiple Access 2000)和TD-SCDMA(Time-Division Synchronous Code Division Multiple Access)。

WCDMA即宽带码分多址,该技术可在5MHz的带宽内,提供最高384kbps的用户数据传输速率,能够支持移动/手提设备之间的语音、图象、数据以及视频通信,速率可达2Mb/s(对于局域网而言)或者384Kb/s(对于宽带网而言)。

CDMA2000也称为CDMA-MC(CDMA Multi-Carrier),由美国高通北美公司为主导提出,摩托罗拉、Lucent和后来加入的韩国三星都有参与,韩国现在是该标准的主导者。CDMA2000可支持语音、分组和数据等业务,还可实现QoS的协商。它对CDMA(IS-95)系统的完全兼容,成熟性和可靠性有保障,是第二代向第三代移动通信过渡最平滑的选择。但是CDMA2000使用的多载波传输方式比WCDMA的直接扩频序列对频率资源的浪费大。该标准与WCDMA以及TD-SCDMA不兼容,目前我国电信采用的是该标准。

TD-SCDMA即时分-同步码分多址,是由我国信息产业部电信科学技术研究院提出,与德国西门子公司联合开发。采用了同步码分多址技术,智能天线技术和软件无线技术。它采用时分双工技术能节省未来紧张的频率资源,降低设备成本。其独特的智能天线技术,能大大提高系统的容量,特别对CDMA系统的容量能增加50%,且降低了基站的发射功率,减少了干扰。td-scdma软件无线技术能利用软件修改硬件,在设计、测试方面非常方便,不同系统间的兼容性也易于实现。其缺陷在于技术的成熟性方面比另外两种技术要欠缺,它在抗快衰落和终端用户的移动速度方面也有待改进。

三、3G的频谱分配

国际电信联盟给3G划分了230MHz的频带,上行为1885~2025MHz,下行为2110~2200MHz。我国3G频谱划分如下:

1710-1755/1805-1850MHz和1865-1880/1945-1960MHz,带宽共120MHz,用于蜂窝移动通信业务;1880-1900/1960-1980MHz,带宽共40MHz,原计划用于无线接入(FDD方式),现只批准我国自行研制的S-CDMA系统使用1880-1885MHz的频段;1900-1920MHz,带宽共20MHz,用于无线接入(可用于DECT和PHS等时分或码分方式),主要用来解决集中在密集办公室区域的专业网以及机关、团体和家用无绳电话等需求;2400-2483.5MHz,带宽共83.5MHz,主要用于短距离、短信息的数据通信系统以及计算机数据通信系统等。该段频率与工业、科学、医疗设备(ISM)无线电电磁波辐射频段共用;2535-2599MHz,带宽共64MHz,临时性用于多路微波有线电视传输系统。

四、3G的特点

第三代移动通信系统的主要特点有:

(1)第三代移动通信系统是一个在全球范围内覆盖和使用的系统。它将使用共同的频段、全球统一标准或兼容标准,实现全球无缝漫游。

(2)第三代移动通信系统具有支持多媒体业务的能力,特别是支持Internet业务。现有的移动通信系统主要以提供话音业务为主,随着发展一般也仅能提供100kbit/s~200kbit/s的数据业务,GSM演进到最高阶段的速率能力为384kbit/s。

(3)第三代移动通信系统的业务支持从话音、分组数据到多媒体业务;应能根据需要提供带宽。

(4)第三代移动通信系统便于过渡、演进。由于第三代移动通信引入时,第二代网络已具有相当规模,所以第三代的网络一定要能在第二代网络的基础上逐渐灵活演进而成,并应与固定网兼容。

(5)第三代移动通信系统支持非对称传输模式。由于新的数据业务,例如,WWW浏览等具有非对称特性,上行传输速率往往只需要几千比特每秒,而下行传输速率可能需要几百千比特每秒,甚至上兆比特每秒才能满足需要。

五、3G得应用

从用户体验的角度可以将3G业务分为以下几类:

(1)通信类业务,主要包括话音业务、视频通话业务以及手机与互联网视频通话业务。

(2)娱乐类业务,如音乐、影视、新闻点播,图片、铃声下载、互动游戏等。

(3)资讯类业务,如新闻类资讯、便民资讯、财经类资讯等,用户可以通过手机获得电话簿、交通实况、宾馆和就餐等服务。

(4)互联网业务,用户可以在3G手机上收发、保存电子邮件,可以使用QQ、Fetion、MSN等即时通信工具,还可以收发文字、图片、视频等多媒体信息。

(5)电子支付业务,用户可以用3G手机实现网上支付、现场刷卡等各种支付功能。

(6)定位服务,用户可以通过3G手机的GPS功能对其所在位置进行定位并得到该位置相关信息。

(7)监控服务,用户可以用3G手机远程监视、控制家用电器。

在不久的将来,移动互联网会发展成为一种可以随身应用、不受时间和空间的局限的网络,其必将是未来3G业务发展的主流趋势。

参考文献:

[1]刘宝玲.3G移动通信系统概述[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[2]张玉艳,于翠波.移动通信[M].北京:人民邮电出版社,2010.

篇5

关键词:通信终端;教学内容;设计

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)11-0088-03

《通信终端故障检测与维修》课程是与通信终端设备制造及应用行业技术人员工作内容关系最为直接和密切的专业课程。通过课程教学,使学生掌握通信终端设备的检测、维修方法,培养学生爱岗敬业、团结协作、吃苦耐劳的职业精神,使学生达到用户通信终端维修员中级工水平并取得高级职业资格证书,为职业发展打下一定的基础。笔者基于通信终端设备制造及应用行业的工作过程,对该课程的教学内容进行了具体设计。

课程教学内容设计的基本过程

课程教学内容设计过程主要包括以下四个步骤:首先,进行专业人才培养方向及课程定位。通信技术专业培养适应社会发展需要的德、智、体、美全面发展,掌握从事通信技术工作必备的知识、技术、技能,具有良好的职业道德和创新精神,能在通信及其相关行业企业从事通信技术方面的生产、建设、管理、服务第一线的高素质技能型专门人才。《通信终端故障检测与维修》课程是通信技术专业的一门核心课程,其与前导课程和后续课程的关系如表1所示)。其次,进行课程具体教学内容的企业深度调研。通过到现场向企业一线生产技术人员调研,特别是在通信终端行业就业的本校毕业生中调研,明确工作岗位对知识和技能的具体要求,初步规划课程的知识点和技能,列出提纲,并与企业中高层技术管理人员进行沟通修改。再次,进行课程教学方法和手段的研究,结合校内外实际教学环境,对课程教学要使用的教学方法和手段进行分析研讨,为课程教学内容最终具体化、可操作化打下基础。最后,在前面三个步骤实施的基础之上,进行课程教学内容的设计,以校内教师为主、企业兼职教师为辅开展研讨,对教学过程进行设计,形成相应的学习工作页。

课程教学内容设计的原则

教学内容的选取既要针对职业岗位的要求,又要兼顾未来职业的发展要求。教学内容的组织与安排遵循典型、适用、系统性、先进性的原则,围绕学生应具备的职业能力进行重点讲解和实践,让学生在真实的工作环境中进行手机的拆装、检测、焊接、检修,最终让学生学会分析及排除手机常见故障,同时考虑未来技术的发展方向,将目前最流行智能机的新技术介绍给学生。教学内容的表现形式坚持多样化原则,包括教材、电子教案、课件、产品说明书、任务书、多媒体音像资料、装配图纸、学习工作页、测试工作单等,形式多样,可达到更好的教学效果。

课程教学内容设计

通过市场调查和与企业技术人员进行多方面的交流,确定了学生就业主要在通信终端设备生产、测试、检修、装配、技术支持等方向,而这些岗位要求学生熟练使用通信终端测试用仪器仪表,熟练掌握通信终端相关性能指标的测试,掌握通信终端常见故障的维修技术。因此,在确定教学内容时,我们对典型的工作任务所应具备的岗位专业能力进行了详细的分析(见表2)。本课程精心设计了每一个授课单元,课程单元以能力训练项目来划分,每个能力训练项目包含若干个子任务。各单元的教学部分为告知(教学要点、目标)、导入案例、案例分析、教师讲解学生操练、深化教学内容、归纳总结、综合训练、布置课后自主学习能力训练任务等步骤(见下页表3)。

(一)课程性质和任务

《通信终端故障检测与维修》课程是在《高频电子线路》、《数字通信原理》课程之后,对移动通信终端设备的深入讲解,包括移动通信的基本概念、移动通信终端维修用仪器仪表的基本使用方法、移动通信终端设备内元器件的识别与焊接技巧、拆卸和焊接表面贴装元器件的方法、移动通信终端故障的分析与解决方法、手机测试训练,使学生达到用户通信终端维修员中级职业技术资格水平,并具有可持续发展达到高级职业技术资格的能力。

(二)课程目标

通过案例分析的任务活动,掌握通信终端设备相关理论知识,能完成本专业相关岗位的工作任务,具有诚实、守信、善于沟通和合作的品质,树立无辐射、环保、节能、安全意识,为发展职业能力奠定良好的基础。

本课程的职业能力培养目标如下:(1)塑造良好的职业素质,坚定服务可以创造价值的理念,掌握电信行业服务人员特有的日常行为规范和服务技巧。(2)能识别、测量通信终端设备中的各种贴片元器件。(3)能使用热风枪等通信焊接工具,熟练拆焊手机板中的各种元器件。(4)能正确使用常用通信电子仪器与仪表。(5)能正确识读移动通信设备的电路图(原理图、印刷电路板图和实物图)。(6)能运用示波器、频谱分析仪、手机综合测试仪、数字程控电源进行移动通信设备的测试,能根据电压值、波形或频谱参数特点推测电路是否正常工作,且根据异常确定故障范围。(7)能处理通信终端设备的常见故障。

本课程的目的是培养学生掌握通信终端维修工种的核心技术技能。通过任务导向及技能训练,塑造良好的职业素质,使学生全面掌握通信终端维修的基本知识和专业技能,学会常用维修仪器仪表的正确使用,熟悉常用元器件的识别与检测方法,能独立完成常见通信终端的硬件、软件故障判断及维修,并能确保顺利通过国家通信终端维修员初、中、高级的技能鉴定与考核。

作为通信技术专业核心课程,《通信终端故障检测与维修》肩负着培养学生职业核心能力的重要使命,对其内容进行优化设计将有利于专业人才培养质量的提高,为课程的进一步完善奠定基础。

参考文献:

[1]黄焰,肖彬.基于工作过程的高职《移动通信终端检测与维修》实训教学设计[J].职业教育研究,2012(1).

[2]杨凤翔.工作过程导向课程开发方法的实践探索[J].职业技术教育,2009(2).

[3]谭力红.项目驱动教学模式下基于工学结合的课程设计[J].职业技术教育,2008(9).

篇6

【关键词】云计算数据库安全策略

移动通信系统从20世纪80年代诞生以来,从1G到80年代末开发的2G到现在运营商竞争激烈的3G业务。移动通信已成为了通信行业的主流。目前我国高校的通信教育事业已经出现了一些问题,教学内容繁杂,教学方式老套,知识更新速度慢,对当前国际先进的通信技术不能真正的了解。因此,本文从通信事业的国际发展形势,市场需求,人才需求等方面,探究移动通信教学内容改个和教学方法。

一、当前的发展趋势和人才需求

宽带化、智能化、个性化、媒体化、多功能化、环保化是世界移动通信发展的新趋势。移动通信将在经济发展和社会进步中发挥更重要的作用。智能化和个性化是世界移动通信发展的又一大趋势。具有电脑功能的智能手机正在成为移动通信的主流。而且,专家认为,今后的手机将不会“千机一面”,而是因每个用户的需要而有所不同,特别是物与物之间互联的物联网时代到来后,每件物品的需求将更加个性化。设计生产富有个性化的手机产品是今后的一个重要竞争领域。

二、传统教学存在的弊端

很多前辈在《移动通信》课程改革方面上付出过很多努力,也取得了明显的成效。我认为应该从市场需求和产业链的角度来讨论移动通信课程的改革。我们先分析一下传统教学存在的弊端:(1)大多数高校所选择的教材没有针对性,只泛泛而谈,重点不突出,而且大多是知识也相对陈旧,依然停留在理论的层面,不能及时与市场要求接轨,不利于学生吸收了解先进的技术。(2)所聘用通信教师大多数是刚毕业的研究生或博士生,且没有工程经验,难以在授课过程中结合移动通信在工程领域的应用情况,结合实际应用案例进行讲解。(3)没有开设实践环节,导致理论与实践相脱离,使得学生难以掌握到对以后工作有用的经验和知识。

三、对于这些弊端,我们提出有针对性的改革建议

(1)根据培养方案,选择针对性较强的优秀教材。基础课程的教材主要注重培养学生的数学,英语能力。而专业教材的选择就必须体现专业方向,且内容要新颖,所涉及的技术,案例都必须与最先进的技术联系起来。《现代移动通信(第2版)》详细介绍了现代移动通信的基本概念、原理、技术及典型系统,较充分地反映了移动通信工程设计和新技术。内容包括移动通信概述、移动通信信道、组网技术基础、数字调制技术、抗衰落技术、多址接入技术、GSM移动通信系统、IS95CDMA移动通信系统、3G移动通信系统、专用移动通信系统、无线网络规划和移动通信展望。可以作为高年级的专业教材。

(2)改革教学模式。要让学生更容易接受和掌握知识,很大程度上取决于教师的教课方法。因此,在理论课程教学中,应采取灵活多样的课程形式,如大量使用案例教学,教师在对某个重要知识点进行讲解时,应尽可能找出具体的案例,因为结合案例学生更容易理解和消化所学的知识;积极采用现代教育技术如多媒体教学,尽可能把所涉及的各种器件、设备的图片展示给学生看,结合图片进行讲解,这样学生就能获得足够的感性认识;还应采用现场教学、讨论课等来推动教学手段、教学方法改革。

(3)提高专业教学、实践教学比例。移动通信产业的发展突飞猛进,知识更新快,教学内容、教学方法都要不断地跟踪和了解行业、企业发展趋势和最新动态。对此可从市场需求和移动通信产业链的角度出发(设备运营维护等),确保学生的思路清晰,就业方向明确。随着3G在中国的全面启动,中国将面临巨大的移动通信人才缺口。

结束语:有改革才能有进步,这是亘古不变的道理,《移动通信》课程教学自然也是如此。不断更新、不断创新才能紧跟时展的步伐。实现教学改革,培养出适应当前发展、满足市场需求的创新型综合人才是我们所期待的,也是我们所必需的。

参考文献

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关键词:高职;移动通信技术;课程改革;实践教学

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2013)02-0103-02

2009年1月7日,工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放了第三代移动通信(3G)牌照,标志着我国正式进入3G时代。3G发牌后,形成一条包括3G网络建设、终端设备制造、运营服务、信息服务在内的通信产业链,对相应的业务技能人才需求将呈现阶跃型的增长态势,这对高职高专层次通信专业的学生而言是一个非常好的机会,但同时也对其综合能力提出了更高的要求。

因此,以学校为主体,以岗位能力培养为出发点,改革与建设《移动通信技术》专业课程,理论与实践一体化、“教学做”一体化、工学结合,对培养学生的思维能力、创新能力、科学精神以及利用移动通信技术知识解决实际问题的能力,都具有重要的意义。

传统《移动通信技术》课程的弊端与改革思路

传统的《移动通信技术》课程以无线与移动通信理论为主,采用章节教学,缺乏实践应用环节,已经不能适应高职院校专业化技能型人才的培养目标。高职院校的学生日后的就业面向多集中于一线操作岗位,因此,基础理论方面应以理解、了解为主,不必做深入的研究与探讨。课程中应该多介绍移动新技术的应用与发展,以拓展学生的知识面。实践动手能力的培养更为重要,所以,在课程设计中应体现理论教学内容改革,理论与实践教学比例的变化以及实践教学改革。

任务驱动的课程建设方案

(一)课程定位

《移动通信技术》应该建设为通信技术专业(或称移动通信技术专业)的核心课程。通过该课程的教学,使学生理解无线电波传播特性,移动通信的基本概念;掌握移动通信的基本原理,移动通信系统的结构、组网技术以及工作过程;掌握3G的系统结构和关键技术,以及基站设备运行与维护基本技能。

(二)培养目标及要求

本课程目标应该面向移动通信、无线通信制造业及通信业务部门、应用部门以及工程安装部门。通过移动通信技术及设备运行维护的学习,使学生掌握扎实的理论基础和专业技能,具有能实现简单设计方案的生产一线的工程技术岗位、设备运维服务岗位,以及销售服务岗位所需要的专业能力、方法能力和社会能力。

(三)以就业为导向的教学设计

本课程以就业为导向,以岗位需求和学生应用能力培养为核心,以工作过程为主线,以校企合作为途径,以职业标准为依据,采用模块化结构构建课程内容体系。本课程的设计思路是按照“社会需求分析——岗位分析——典型工作任务分析——学习领域转化——教学情境设计——教学组织——评价体系建立”七个阶段进行设计和开发,使整个开发过程形成一个良性有序的循环过程。

(四)根据典型工作任务设计教学模块

根据教学大纲的要求,建议将学习领域主要知识点分为三大部分共4个模块,如表1所示。遵循由浅入深、循序渐进的原则设置模块,由理论和实践内容共同构成,两者学时比例约为1∶1。在课程内容的取舍上,基础理论以“必需,够用”为度,以实训项目加强学生对理论的感性认识和理解。表1中的4个教学模块分别对应4个学习领域——专业基础、GSM网络基础、CDMA及3G基础、3G基站运维知识提升。

(五)多情境教学方法

工学结合法 以工学结合为教学理念,将日后本专业学生就业所需岗位技能与知识体系融入教学之中,开设多个实训项目,将理论教学与实训教学结合在一起。

任务驱动教学法 对于理论教学的重点内容,采用任务驱动法。通过教师设计感知性、验证性实训项目,促使学生自己去体验,去理解网络的布局与关键技术,以此开展理论教学和实践教学。通过学生在任务中发现问题来引导理论教学,教师与学生一起分析和解决问题,最终培养学生的理论能力和创新思维。

实境模拟教学法 在学生掌握一定知识、具有一定问题分析能力的基础上,由教师根据教学目的和教学内容的要求,精心策划和指导,布置实际工程案例任务,模拟企业实际工作环境,以达到锻炼学生实践能力的目标。通过学生的独立思考和团队协作,培养学生正确的工程规范、工作作风、沟通能力和协作精神,从而提高学生分析解决问题的能力,增强动手实践能力。另外,应利用现网运行的设备环境,进行设备专业实践知识的讲授。通过这个方法的应用,可将理论与实践有机结合起来,增强学生对专业知识学习的兴趣,便于理论知识的理解和实践技能的锻炼。

讨论交流与激励教学法 在讲授理论教学内容时,可尝试运用讨论教学法。在实施讨论教学法的过程中,教师先根据教学内容、教学目的,精心拟定富有启发性和思考性的讨论问题,在上课前向学生布置课题。课堂的讨论过程可分小组进行,每小组一般5人,小组讨论后,再由各组派代表向全班汇报讨论结果。最后,教师做讨论的总结工作。

(六)实践教学环节改革

实践教学以培养学生综合职业能力为主要目标,是高职院校实现人才培养目标的重要环节,它对提高学生的方法能力、专业能力、社会能力以及发展能力,对学校培养高素质高技能型专门人才有着非常重要的意义。

高职院校的实践教学基本上都依据专业教学计划来组织。实验大多是结合理论课程开设的,实验方式大多是由教师先讲,学生按照教师的布置或指导书上的步骤,按部就班地完成实验操作。在这种教学模式下,学生虽然也参与了实践教学活动,但实质上是处于被动接受的状态。

要实现项目化教学,必须改变现有实践教学方式,以任务单的形式分配实践任务,由学生自主完成某个项目,从而改变“灌”、“压”、“束”为主要特点的教学模式,提高学生实践的积极性和主动性,培养其创造性应用能力。项目化实践教学可以遵循如图1所示的8个步骤。

(七)360度考核方法

采用过程化考核方式,制定相应的考核制度,包括学生课堂考勤、课堂表现考核制度;学生课程作业评价制度;学生实训操作评价制度;理论、实践过程化考试制度。其中,学生课程作业和实训操作评价应注重过程评价与结果评价相结合的评价方式,主要由学生自评、小组评价、教师评价和企业评价四部分组成,既要重视结果的正确性,又要重视学生学习和完成工作任务的态度、做事规范程度、完成作业等过程评价。通过这个过程,学生能够懂得公正评价的重要性以及如何公正地评价,并能够坦然地接受表扬和批评,可让学生更自信,更懂得尊重他人。

课程发展设想

该课程改革在我院已经实施两期,课程标准和教学大纲也在不断修改和完善。第一批毕业生实习单位已落实,用人单位反映良好,但也存在一些不足。基于当前课改现状,笔者提出以下设想。

教材建设 目前市面上与专业教材配套的实践技能教材严重不足,理论内容过多过深,适合高职高专使用的具有实用性、前沿性的教材缺乏。只有与相关企业合作开发教材,才能保证教材理论与实际紧密结合,反映企业生产岗位最新技术要求。

实训室建设 现代通信技术的发展使得越来越多的学科交叉融合。因此,要加强移动通信技术课程与程控交换、光传输系统等课程的联系,搭建能够体现实际运营网络“全程全网”概念的通信技术实训室,加强与其他专业课程的融合,由课程改革推动专业改革。

职业资格认证 引入国内通信行业的相关认证项目,如华为认证或中兴认证等。教师应以习题课的形式向学生提供相关认证考试的理论和实训题目,并组织开展有针对性的技能训练。

参考文献:

[1]程宁.高职专业教学改革浅议[J].工业技术与职业教育,2010(8):15-18,21.

[2]李贤政.对高职教育改革与发展的几点思考[J].中国职业技术教育,2004(17):52-53.

[3]徐淑芝.高职高专实践教学存在的问题及改革探讨[J].西安航空技术高等专科学校学报,2005(4):19-20.

[4]欧阳凤,李明.基于南洋理工学院经验的移动通信技术专业教学改革探索[J].河南机电高等专科学校学报,2010(5):101-103.

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[6]马晓霞.高职院校电子信息专业校内实践教学改革的思路与实施[J].中国现代教育装备,2010(23):134-136.

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摘要:主要介绍了智能天线的提出背景、基本概念、关键技术、优点以及国外的研究进展情况,最后指出了智能天线的发展方向。

一、前言

随着蜂窝移动用户的不断增长,如何解决频谱资源紧张、抑制各种干扰、提高通信服务质量成为一个亟待解决的问题。为此,人们提出了一系列的解决方案,例如,在通信密集的地方引入微蜂窝技术、频率跳变技术、高效的编码技术以及进行功率控制等。而智能天线为这一切问题的解决提供了一条新思路。智能天线能够成倍地提高通信系统的容量,有效地抑制复杂电磁环境下的各种干扰,并且还能与各种通信系统和其他多址方式兼容,从而以较小的代价获取较大的性能提高。目前,国内外有许多大学和公司致力于智能天线的研究。欧洲电信委员会(ETSI)明确提出智能天线是第三代移动通信系统必不可少的关键技术之一,并制定了相应的开发计划。

二、智能天线的基本概念

智能天线综合了自适应天线和阵列天线的优点,以自适应信号处理算法为基础,并引入了人工智能的处理方法。智能天线不再是一个简单的单元,它已成为一个具有智能的系统。其具体定义为:智能天线以天线阵列为基础,在取得电磁信息之后,使用人工智能的方法进行处理,对电磁环境做出分析、判断,并自动调整本身的工作状态使之达到最佳。依据天线的智能化程度可将天线分成可变波束天线、动态相控阵列和自适应阵列3类。可变波束天线依据接收功率最大原则,在几个预设阵列波束中进行切换;动态相控阵列使用测向算法,能够连续追踪用户的方向而改变天线的波束,使接收功率达到最大;自适应阵列既对用户进行测向,又对各种干扰源进行测向,在形成波束时,不仅使接收功率最大,而且使噪声降到最低,从而使接收信噪比最高。

智能天线的发展可分成3个阶段:第1阶段是应用于上行链路,通过使用智能天线增加基站的接收增益,从而使接收机的灵敏度和接收距离大大增加;第2阶段是将智能天线技术同时应用于下行链路,在智能天线应用于下行链路后,能够控制波束的发射方向,从而有助于频率的复用,提高系统的容量;最后一个阶段是完全的空分多址,此时在一个蜂窝系统中,可以将同一个物理信道分配给不同的用户,例如,在TDMA中,可以将同一小区内同一时隙同一载波同时分配给两个用户。

三、智能天线的组成和关键技术

智能天线主要分为天线阵列、接收通道及数据采集、信息处理3部分。在移动通信系统中,天线阵列通常采用直线阵列和平面阵列两种方式。在确定天线阵列的形式后,天线单元的选择就十分关键。天线单元不仅要达到本身的性能指标,还必须具有单元之间的互耦小、一致性好以及加工方便的特点。目前微带天线使用较多。

接收通道及数据采集部分主要完成信号的高频放大、变频和A/D转换,以形成数字信号。目前,受A/D器件抽样速率的限制,不能直接对高射频信号和微波信号进行采样,必须对信号进行下变频处理,降低采样速率。

信息处理部分是智能天线的核心部分,主要完成超分辨率阵列处理和数字波束形成两方面的功能。进行超分辨率阵列处理的目的是获得空间信号的参数,这些参数主要包括信号的数目、信号的来向、信号的调制方式及射频频率等,其中信号的来向对于实现空分多址和自适应抑制干扰有着重要作用。在众多的超分辨率测向算法中,MUSIC算法及其改进算法一直占据主导地位,它不受天线阵排阵方式的影响,只需经过一维搜索就能实现对信号来向的无偏估计,并且估计的方差接近CRLB。此外,使用ESPRIT算法来解决移动通信中的测向问题也得到了广泛的研究。数字波束形成主要通过调整加权系数来达到增强有用信号和抑制干扰的作用,它需要收敛速度快、精度高的算法支持。根据所需先验知识的不同,目前的波束形成算法主要有3类:以信号来向为先验知识,如LCMV算法;以参考信号为先验知识,包括LMS算法及其改进算法NLMS、RLS等;不需要任何先验知识,如CMA算法。由于移动通信环境复杂,各种算法也有各自的优缺点,因此系统中必须对多种算法取长补短,才能达到最佳效果。

四、智能天线的特点和优势

(1)提高系统容量

在蜂窝系统中,用户的干扰主要来自其他用户,而智能天线将波束零点对准其他用户,从而减少了干扰的影响。由于系统提高了接收信噪比,因此减少了频谱资源的复用距离,从而获得了更大的系统容量。

(2)扩大小区覆盖距离和范围

使用智能天线可以提高用户和基站的功率接收效率,进一步扩大基站的通信距离,减少功率损失,从而延长电池的寿命,减小用户的终端。

(3)减少多径干扰影响

智能天线使用阵列天线,通过利用多个天线单元的接收信息和分集技术,可以将多径衰落和其他多径效应最小化。

(4)降低蜂窝系统的成本

智能天线利用多种技术优化了信号的接收,从而能够显著降低放大器成本和功率损耗,提高系统的可靠性,实现系统的低成本。

(5)提供新服务

智能天线在使用过程中必须对用户进行测向,以确定用户的位置,从而为用户提供基于位置信息的服务,如紧急呼叫等。目前,美国联邦通信委员会已准备实施用户定位服务。

(6)更好的安全性

使用智能天线后,窃听用户的通话将会更加困难,因为此时盗听者必须和用户处于相同的通信方向上。

(7)增强网络管理能力

利用智能天线可以实时检测电磁环境和用户情况,从而为实施更有效的网络管理提供条件。

(8)解决远近效应问题和越区切换问题

智能天线可自适应地调节天线增益,较好地解决了远近效应问题,为移动台的进一步简化提供了条件。在蜂窝系统中,越区切换是根据基站接收的移动台的功率电平来判断的。由于阴影效应和多径衰落的影响常常导致越区转接,增加了网络管理的负荷和用户呼损率。在相邻小区应用的智能天线技术,可以实时地测量和记录移动台的位置和速度,为越区切换提供更可靠的依据。

五、智能天线的技术现状

在分析智能天线理论的同时,国内外一些大学、公司和研究所分别建立了实验平台,将智能天线应用于实践中,并取得了一些成果。

(1)美国

在智能天线技术方面,美国较其他国家更加成熟,已开始投入实际应用中。美国的ArrayComm公司发展了针对GSM标准和日本PHS标准的智能天线系统。该公司已将智能天线应用于基于PHS标准的无线本地环路中,并投入了商业运行。该方案采用可变阵元配置,有12阵元、8阵元环形自适应阵列可供不同的环境选用,现场实验表明,在PHS基站采用智能天线技术可使系统容量增加4倍。

(2)欧洲

欧洲通信委员会在RACE计划中实施了第一阶段的智能天线技术研究,称为TSUNAMI,由德国、英国、丹麦和西班牙共同合作完成。它采用DECT标准,射频频率为1.89GHz,天线由8个微带贴片组成。阵元距离可调、组阵方式可变,有直线型、圆环型和平面型3种形式。数字波束形成的硬件主要包括2片DBF1108芯片,它在软件上分别由MUSIC算法、NLMS、RLS完成测向和求得最佳的加权系数。在典型的市区环境下进行实验表明,该智能天线能有效跟踪的方向分辨率大约为15°,BER优于10-3。

(3)日本

ATR光电通信研究所研制了基于波束空间处理方式的多波束智能天线。天线阵元布局为间距半波长的16阵元平面方阵,射频工作频率为1.545GHz。阵元组件接收信号在A/D变换后,进行快速傅氏变换,形成正交波束后分别采用恒模算法或最大比值合并分集算法,数字信号处理部分由10片FPGA完成。ATR研究人员提出了智能天线的软件天线概念。

(4)其他国家

我国的信威公司也将智能天线应用于TDD方式的WLL系统中。该智能天线采用8阵元的环形自适应阵列,射频工作于1785~1805MHz,采用TDD工作方式,收发间隔为10ms,接收机灵敏度最大可提高9dB。此外,爱立信公司与德国运营商也将智能天线应用于GSM基站上,但该天线的智能化程度不高。韩国、加拿大等国也开展了智能天线方面的研究。

(5)用于卫星移动通信的智能天线

上文主要介绍了基于蜂窝系统的智能天线,另外还有一种用于L卫星移动通信的智能天线。该天线采用了由16个环形微带贴片天线组成的一个4×4的方形平面阵,它的射频频率为1.542GHz,左旋圆极化,中频频率为32kHz,A/D变换器的采样速率和分辨率分别为128kHz和8位。在数字信号处理部分,选用了10个FPGA芯片,其中8个用于16个天线支路的准相干检测和快速傅里叶变换,另外2片则起到波束选择、控制和接口的作用;自适应算法则选择了CMA。系统的外场测试表明,它能产生16个波束来覆盖整个上半空间,并且不需要借助于任何传感器,就能用最高增益的波束来自动捕获和跟踪卫星信号,从而在各种复杂的环境下均能提供比采用其他天线要高得多的通信质量。

六、智能天线面临的挑战和发展方向

智能天线系统在改善性能的同时,也增加了收发机的复杂度。因为要对每个用户进行定位,并且波束形成的计算量很大,所以智能天线系统中有多个计算单元和控制单元。在实施SMDA时,资源管理也成为一个必须关注的问题。作为一种新的多址方式,在频谱分配和移动性管理上也提出了新的问题,将会对网络管理提出更多的需求。此外,目前智能天线的物理尺寸较大,不利于构建更小的基站。

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关键词:通信原理 Matlab 教学改革 教学手段 

1 引言 

通信原理课程在通信工程专业的课程体系结构中起着非常重要的作用,是学习诸如移动通信、光纤通信以及数字通信等后续课程的基础,其教学的重点在于让学生理解基本概念和原理、掌握相关的分析方法和有关通信系统的重要结论。本课程特点是内容较多,知识面广,概念抽象,系统性强,同时强调理论和实践的融会贯通。因此,如何提高课程的教学质量,改善教学效果,提高学生分析问题和解决实际问题的能力,是一项紧迫和重要的工作。本文首先分析通信原理课程教学中存在的问题,然后从课程的理论教学和实践教学方面进行了一些改革和探索。 

2 课程教学中存在的问题 

通信原理课程的理论学习往往有大量复杂的数学推导,抽象的理论概念较多,内容覆盖面广,理论性和实践性强,但学生不会将理论知识运用于实践。同时,由于本门课程内容偏重理论,学生在学习过程容易感觉乏味枯燥,学习效果不好。 

因此,传统的课堂教学中存在以下的问题:(1)学生学习积极性不高;(2)教学方式和教学手段单一化;(3)课程试题库陈旧;(4)实验教学内容陈旧;(5)理论和实践相分离。 

3 理论和实验教学改革 

针对上述存在的问题,本小节对如何改进教学方法、丰富教学手段、立足教学内容力求与实际通信系统相结合等方面进行了初步探讨。 

在理论教学方面,首先应建立良好的师生情感,创设和谐的教学环境,根据不同的教学内容和对象,授以不同的教学方法,以培养学生的学习兴趣。其次,在课堂教学中,针对课程中的重点和难点,结合使用现代化的多媒体教学手段,扩大课堂教学的信息量,提高课堂效率,丰富教学形式,增强课堂教学内容的生动性与形象性,多体并存,优势互补。最后,利用网络资源及时更新和丰富课程试题库,并在授课过程中穿插通信产业的最新进展和目前比较前沿的通信系统如第三代移动通信系统或者新型通信技术-超宽带无线通信系统,使理论和实际能够有机结合,进一步激发学生的学习兴趣。 

在实验教学方面,合理配置演示性、验证性和设计性、综合性实验,充分利用仿真实验的便利条件,并将仿真实验及硬件实验将课堂教学和实践环节相融合,使学生对理论知识更好的消化和吸收,锻炼学生分析问题和解决问题的能力。例如,在实践教学环节中,可以适当引入和灵活配置Matlab、Labview、SystemView等仿真软件,由学生设计和实现虚拟实验,通过灵活配置一些仿真参数,对实验结果进行分析和讨论,通过图形对比,使学生从理论认识进一步深入到感性认识,以更好地理解和巩固通信原理课程中的概念和结论。具体设计题目包括:模拟信号的调制与解调、模拟信号的数字化传输、基带传输的部分响应系统演示等等。通过上述实验教学方面的改革,可以使教学理论联系实际,使学生具备一定的感性认识,并培养学生的观察能力、思维能力、自学能力以及发现问题、分析问题及解决问题的能力。 

4 结语 

通信原理课程是一门理论性与实践性都很强的专业基础课,本文针对传统教学中存在的一些问题,从理论教学和实验教学的角度给出了一些改革的措施。通过对教学内容、教学形式、教学方法和教学手段等方面的改良,调动了学生学习本课程的积极主动性,显着提高了教学质量和教学效果,达到了培养适应现代科学技术发展的高质量创新型人才的目的。 

参考文献

[1] 杨星海,魏长智,张鲁,等.“通信原理教学改革研究”[J].中国现代教育装备,2010,9:87-88. 

徐桢,刘凯,张军.““现代通信原理”教学改革中的尝试与思考”[J].电气电子教学学报,2008,30(3):6-11. 

篇10

由于嵌入式系统包含的范围极广,因此很难给它下一个准确的定义。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它是集软硬件于一体可独立工作的的实时系统。嵌入式系统可以分为硬件和软件这两部分,硬件一般由高性能的嵌入式处理器和接口电路组成,软件一般由操作系统和其上面运行的软件组成,软件和硬件之间通过BSP层相连接。嵌入式系统是面向产品、面向用户、面向应用的,嵌入式系统必须能够对软、硬件进行兼容,使之能满足应用系统的特定功能,对成本和体积等有较高的的要求,并且可以根据实际使用的效果进行各种功能的扩展,嵌入式系统的核心是嵌入式处理器。

二、移动通信系统概述

嵌入式系统与移动通信技术的结合,是现在乃至将来嵌入式应用的趋势。由于嵌入式系统设计的差异性较大,所以选择是多样化的。嵌入式系统的核心部件是嵌入式处理器。利用无线通信技术和嵌入式处理器可以设计一个很好的嵌入式无线通信系统,但是如何选择合适的嵌入式处理器和操作系统成为了一个难题。解决这个问题的关键是使用嵌入式处理器通过GPRS技术进行无线数据的传输,应用于无线网络,将嵌入式系统与无线网络很好的结合在一起,大大降低了成本、并且使系统应用更灵活。

(一)GPRS技术

GPRS通用分组无线业务是在GSM基础发展起来的一种数据交换的数据承载和传输网络。一是因为其极高的传输速率和分组交换技术,另一方面则是因为它支持TCP/IP和X.25协议,这是人们应用最为广泛的两种传输通信协议。它经常被描述成“2.5G”,也就是说这项技术位于第二代(2G)和第三代(3G)移动通讯技术之间。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道,从而提供中速的数据传递。GPRS突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式,只通过增加相应的功能和对现有基站系统进行部分改造来实现分组交换,这种改造的投入相对来说并不太大,但得到的用户数据传送速率却相当惊人。

(二)GPRS的优势

1.相对低廉的连接费用资源利用率高在GSM网络中,GPRS首先引入了分组交换的传输模式,使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化,这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说,在整个连接期内,用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。在会话期间,许多应用往往有不少的空闲时段,如上Internet浏览、收发E-mail等等。对于分组交换模式,用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道,从而提高了资源的利用率。GPRS用户的计费以通信的数据量为主要依据,GPRS用户的连接时间可能长达数小时,却只需支付相对低廉的连接费用。2.传输速率高GPRS可提供高达115kbit/s的传输速率(最高值为171.2kbit/s,不包括FEC)。这意味着在数年内,通过便携式电脑,GPRS用户能和ISDN用户一样快速地上网浏览,同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。3.接入时间短分组交换接入时间缩短为少于1GPRS是一种新的GSM数据业务,它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络(如支持TCP/IP、X.25等网络)之间提供一种连接协议,从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。

三、嵌入式处理器在移动通信系统的应用

随着电信管理网络的发展,对网络和设备又提出了新的要求和标准。嵌入式处理器的应用范围已经扩展到许多领域,尤其在通信领域更是得到了前所未有的发展。早先的设备和网络功能简单且缺乏统一的管理接口,使得不同厂家的设备很难实现互通。为解决这一问题,ITU-T先后制定了一系列协议规范,定义了网络管理的体系结构和统一的接口。而作为网络管理的一个重要方面,设备的管理直接影响着网络管理的整体性能;因而,功能简单的网络和设备不能满足现代通信网络发展的需要。移动通信网络的扩大、新业务和新设备的大量增加要求网络管理不但具备丰富的管理功能,还要具备良好的管理效率;为了实现完善而高效的网络管理,通信设备必须增强自身性能,从而为高层网管提供高性能的软硬件平台。因此,移动通信系统的设计出现了新的由于嵌入式处理器有别于一般的计算机处理器,嵌入式处理器作为计算机应用的一个崭新领域,以其简洁高效等特点越来越多地受到人们的广泛关注。嵌入式处理器的应用范围已经扩展到先前的只能使用通计算机处理器的领域,并且其应用数量已经超过了通用计算机处理器,尤其是在电信及IT领域中更是得到前所未有的广泛应用。以嵌入式处理器为核心使设备内部具有一个强大而高效的软硬件平台;既满足了网络管理的高效性,又保证了网络管理功能上的要求;既支持高效统一的网络管理,又支持设备本身的管理。因此,以嵌入式处理器作为设备的功能核心和网络管理平台是现在移动通信系统广泛采用的实现方案。嵌入式处理器由于在功能、性能以及价格等方面具有不可替代的优势,在移动通信、个人通信、数据通信、卫星通信及信息家电等领域得到了深入而广泛的应用。

四、总结