卫星通信的基本概念范文

导语：如何才能写好一篇卫星通信的基本概念，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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【关键词】北斗卫星通信物联网民用领域技术应用

一、前言

物联网的发展，离不开网络技术的支持。从物联网的定义来看，物联网归根到底是一种实用性网络，只是将人与人之间的网络联系变成了物与物的联系。从这一特性来看，物联网只有具备了强有力的网络支持，才能保证其功能得到实现。基于这一考虑，单纯依靠传统的电信网络难以取得积极效果，北斗卫星通信系统的出现，为物联网的发展提供了新的网络选择，并提供了有力的支持。

二、物联网的基本概念及特点

物联网系统是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的出现是互联网后信息技术的又一重大突破，它将网络从人与人之间的信息交互，扩展到物与物、人与物的信息交互，将大大提高社会信息化水平。

物联网中很重要的组成部分是其支撑系统，包括感知层和网络传输层等。目前，感知层常用的技术有RFID、红外感应等，用以完成物品信息的收集并上传网络传输层；网络传输层则主要利用GSM、3G等移动网络将信息传送至相应的处理中心，进行分类处理。

三、北斗卫星通信与电信网络在物联网中的应用比较

物联网的关键环节或者组成部分可以归纳为“感知、传输、处理”，实现“及时、精确、全面”地获取和处理信息。“感知”指的是感知层。“传输”指的是网络传输层。“处理”指的是数据处理系统。为了保证物联网关键环节和功能的实现，需要强有力的网络系统的支持。主要有以下不同：1、北斗卫星通信系统能够实现双向通信和准确的定位功能。北斗卫星通信系统主要功能是全球卫星定位，具备独特的双向通信功能，能够实现快速准确的定位功能的同时支持丰富的应用，而其他定位及导航系统一般都是单向通信的。2、传统电信网络在整体传输时效上不如北斗卫星通信系统快。北斗卫星通信系统依靠卫星系统传输信号，因此整个传输时效比传统电信网络要快的多。3、北斗卫星通信系统的普及率不如电信网络广。虽然北斗卫星通信系统的整体实力较强，但由于北斗卫星通信系统正处于建设阶段，在普及率上无法与电信网络相比。

四、北斗卫星通信在物联网民用领域的具体应用分析

通过对物联网的实际发展进行了解后发现，北斗卫星通信在物联网民用领域的具体应用主要表现在以下几个方面：1、北斗卫星通信在物联网电子商务中的应用。由于北斗卫星通信系统具有基本的双向网络传输功能，因此北斗卫星通信在物联网中电子商务的平台支持中得到了重要应用，保证了网络电子商务平台的正常运行，提高了物联网电子商务的能力。2、北斗卫星通信在物联网交通定位中的应用。北斗卫星通信系统的强项在于能够实现快速准确的卫星定位功能，这项功能应用在物联网中可以实现对车辆交通的准确定位，从而进一步完善物联网功能，保证物联网交通定位功能的实现，满足物联网的实际发展需求。3、北斗卫星通信在物联网的全程监测中的应用。在物联网的监测中，有些地方地处偏远地区，并且自然环境恶劣，依靠现有的监测手段难以实现全面监测，北斗卫星通信系统的运用，有效解决了这一问题，实现了对物联网的全程监测。

五、结论

通过本文的分析可知，在物联网的发展过程中，北斗卫星通信技术的应用不但提高了物联网的整体发展质量，同时也保证了物联网的快速全面发展，因此，我们应对北斗卫星通信系统的特点有足够的了解，并认识到北斗卫星通信系统在物联网民用领域技术应用的重要性。

参考文献

[1]张智.面向物联网的多层次无线感知识和识别系统[D].浙江大学，2012年

[2]张忠.面向群体的数字签名体制及其应用研究[D].山东大学，2011年

[3]王岩.物联网控制系统中信息传输关键技术研究[D].东北林业大学，2012年

[4]李俊霖.物联网传感网络安全协议形式化研究[D].云南大学，2011年

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【关键词】 静止卫星 地面站 天线 方位角

一、引言

用微波波段来传递信息，远远优于短波和中波[1]，但这种方式的传播距离非常有限，一般只有50～60km，若要进行远距离通信，只能借助于信号的多次转发才能实现，这就是所谓的微波中继通信的含义[2]。然而，每隔五十至六十公里建立一个无线电微波中继站的代价是十分高的，微波中继站的收发信天线越高，相邻两个微波站之间的距离就可越远[3]。但在地面上人为架设天线的高度是有限的，为了解决远距离通信，又不增加中继站数目，最优的办法是将中继站的位置提高，即把中继站通信设备移到天上的卫星上去，这就相当于把中继站天线架得非常高，因此两个相隔很远的终端站，经卫星中继就可以用微波进行通信，其中以静止卫星对应的地面站天线结构最为简单。所谓卫星通信，就是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。目前，卫星通信系统大多使用静止卫星。

二、静止卫星的条件

地球卫星的轨道有圆形和椭圆形两种形状，地心处在圆形轨道的圆心位置或椭圆轨道的一个焦点上。如果设卫星的轨道平面与地球的赤道平面之间的夹角为i，则当i =0°时，地球卫星的轨道叫做赤道轨道。当i=90°时，卫星的轨道为极轨道。当i为0°～90°之间时，卫星的轨道叫做倾斜轨道。如果卫星的轨道是圆形的，且轨道平面与地球赤道平面重合，即i=0°，卫星离地球表面的高度为35786.6km，卫星运行方向与地球自转方向相同，卫星绕地球一周的时间恰好为24小时。则从地球表面任何一点看卫星，卫星将是“静止”不动的。这种相对地球表面静止的卫星称为静止卫星或同步卫星，上述条件就是静止卫星的条件，利用这种卫星来通信的系统称为静止卫星通信系统[2]。

三、静止卫星的观察参数

静止卫星的观察参数是指地面站天线的轴线指向静止卫星的方位角、仰角和地面站与卫星距离等参数[1] [2]。静止卫星与地面站的连线在地球表面上的投影与赤道线的交点叫做星下点。地面站与静止卫星的连线叫做直视线，直视线的长度就是地面站与卫星间的距离，简称为站星距，用d表示。直视线在地面上投影叫做方位线。静止卫星的方位角一般用表示，是指地面站所在经线的正北方按顺时针方向与方位线所构成的夹角。地面站指向静止卫星的仰角θ是指地面站的方位线与直视线之间的夹角，用θ表示。

静止卫星和地面站的地理位置决定了静止卫星的观察参数。静止卫星的位置通常用星下点的经度来表示，由于卫星的高度h是固定值，且纬度为零度，所以，只要知道地面站的经、纬度和卫星星下点的经度就可以求出各观察参数[2]。

四、用坐标图解法进行静止卫星地面站天线方位角的计算

式中，k=（Re+h）/Re，Re为地球半径，h为静止卫星的高度。在上述计算公式中，站星距d和仰角θ均可用公式（1）和（2）直接计算出来，但方位角φ却要先根据式（4）计算出中间量A后，再根据式（3）判断地面站与卫星经度的相对位置确定与A的关系来计算，且地面站与卫星经度的相对位置关系又难以记忆，往往使计算容易出错。本人通过研究总结，得出了“利用坐标图解法进行静止卫星通信地面站天线方位角的计算”的非常实用的方法，如图1。其具体步骤如下：

1、以经度和纬度画出二维坐标。其中，横轴为地球的南北半球的分界线（即赤道线），纵轴为地球东西半球的分界线。

2、根据所建地面站的地理位置是北半球还是南半球，是东经还是西经（假设在北半球，为东经），在坐标中相应位置标出D。根据所要对准的卫星经度值是否大于地面站地理位置的经度值（假设为大于），在坐标横轴（即赤道线）上相应位置标出星下点S，并与横轴组成直角三角形DBS，连线DS为方位线。

3、直角三角形DBS中，D点锐角值即为公式中的中间值A，其φ值为多少，则可根据方位角φ的定义来确定，即在地面站D处以正北方向顺时针方向与方位线DS所构成的夹角。从图1中得出A与φ角的关系，此时的φ=180°-A。

五、应用举例

已知我国某地的地理位置为110°24′E（东经），21°13′N（北纬），现欲接收定点于100.5°E（东经）的亚卫2号静止卫星信号。求该地面站的观察参数。

对于此问题，利用观察参数的计算式，先将经纬度的单位化为度，即

110°24′=110.4°，21°13′=21.217°

计算式中，k=（Re+h）/Re=（6378+35786.6）/6378≈6.623

卫星与地面站的经度差λ=110.4°-100.5°= 9.9°，卫星与地面站的纬度差ρ=21.217°-0°=21.217°

（3）方位角的计算

如图2，根据题意，地面站设在北半球且为东经，则在坐标的第一象限标出D点；又因卫星的经度值小于地面站的经度值，则在坐标横轴上D点左边标出卫星星下点S；并与横轴组成直角三角形DBS，连线DS为方位线。

直角三角形DBS中，D点锐角值即为公式中的中间值A，其φ值为多少，则可根据方位角φ的定义，在地面站D处以正北方向顺时针方向与方位线DS所构成的夹角。从图2中得出A与φ角的关系，此时的φ=180°+A。即：

六、结束语

21世纪是信息的时代，人们对信息传输的可靠性、有效性及灵活性的要求愈来愈高，卫星通信的应用愈来愈普及，卫星地面站尤其是静止卫星地面站的设计与建设将愈来愈广泛，如何更加高效、准确地对地面站的天线指向进行规划和调整，是从事卫星通信工作者必然面临的问题。本文正是从此方面通过本人多年的教学与实践，总结出一种用坐标定位来直观、快捷地计算静止卫星地面站观察参数的方法，克服死记公式且容易记错的缺点，具有很强的实用价值和参考价值。

参 考 文 献

[1] 夏克文. 卫星通信[M].西安电子科技大学出版社，2011.07：1-10

[2] 朱月秀，周珏等. 现代通信技术[M].第3版.电子工业出版社，2013.08：34-83

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【关键词】智能建筑；计算机和电子；自动控制技术

智能建筑是随着计算机技术、现代通信技术、自动控制技术的迅速发展而自然出现的产物，智能建筑的出现最佳的人居环境提供科学的保障。

1　智能建筑的相关概念

近年来随着我国国民经济的发展和国家住房制度的改革，更是由于人民生活水平和自身素质的提高，以及信息化社会的日益逼近，必将导致人们在家庭住房需求概念上的彻底变革。从以往追求居住的物理空间和豪华的装修向着享受现代化精神内涵与浪漫生活情趣的方向发展，追求更高的层次和境界。

尽管几年前一些经济比较发达的国家提出了“智能住宅”的概念，我国也在着手制定小康住宅的电气设计标准，同样这个概念和标准也和智能大厦的概念与定义一样，至今尚没有取得完全一致的认同；但是我们认为有一点可能是共同的看法，即：小康住宅小区的智能化最终体现在小区内独立家庭中运用多元信息技术（IT），并达到监控与信息交互的程度（或能力）。为此住宅小区智能化（乃至智能化城市）必须提供相关在物理和逻辑层面上的设备、技术与多元信息源的支持。

最近国家建设部住宅产业化办公室提出了关于住宅小区智能化的基本概念，即：“住宅小区智能化是利用4C（即计算机、通讯与网络、自控、IC卡）技术，通过有效的传输网络，将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化系统集成，为住宅小区的服务与管理提供高技术的智能化手段，以期实现快捷高效的超值服务与管理，提供安全舒适的家居环境”。

2　智能建筑的系统构成

2.1　楼宇自动化系统

BAS的功能是调节、控制建筑内的各种设施，包括变配电、照明、通风、空调、电梯、给排水、消防、安保、能源管理等，检测、显示其运行参数，监视、控制其运行状态，根据外界条件、环境因素、负载变化情况自动调节各种设备，使其始终运行于最佳状态；自动监测并处理诸如停电、火灾、地震等意外事件；自动实现对电力、供热、供水等能源的使用、调节与管理，从而保障工作或居住环境既安全可靠，又节约能源，而且舒适宜人。

2.2　通信自动化系统

CAS是保证建筑物内语音、数据、图像传输的基础上，同时与外部通信网（如电话网、数据网、计算机网、卫星以及广电网）相连，与世界各地互地互通信息的系统。CAS主要由程控数字用户交换机网（Private　Automation　Branch　exchange简称PABX）和有线电视网（CATV）两大网构成。CAS按功能划分为八个子系统：

（1）固定电话通信系统，设PABX或采用公网的集中小交换机。

（2）声讯服务通信系统（语音信箱和语音应答系统），具有存储外来语音，使电话用户通过信箱密码提取语音留言；可自动向具有那个语音信箱的客户提供呼叫（当语音信箱系统和无线寻呼系统连接后），通知其提取语音留言；通过电话查询有关信息并及时应答服务功能。

（3）无线通信系统，具备选择呼叫和群呼功能。

（4）卫星通信系统，楼顶安装卫星收发天线和VAST通信系统，与外部构成语音和数据通道，实现远距离通信的目的。

（5）多媒体通信系统（包括Internet和Intranet），Internet可以通过电话网、分组数据网（X25）、帧中继网（FR）接入，采用TCP/IP协议。Internet是一个企业或集团的内部计算机网络。

（6）视讯服务系统，（包括可视图文系统、电子信箱系统、电视会议系统）它可以接收动态图文信息；具有存储及提取文本、传真、电传等邮件的功能；通过具有视频压缩技术的设备向系统的使用者提供显示近处或远处可观察的图像并进行同步通话的功能。

（7）有线电视系统，可接收加密的卫星电视节目以及加密的数据信息。

（8）计算机通信网络系统，由网络结构、网络硬件、网络协议和网络操作系统、网络安全等部分组成。

2.3　办公自动化系统

OAS分为办公设备自动化系统和物业管理系统。办公设备自动化系统要具有数据处理、文字处理、邮件处理、文档资料处理、编辑排版、电子报表和辅助决策等功能。对具有通信功能的多机事务处理型办公系统，应能担负起电视会议、联机检索和图形，图像，声音等处理任务。物业管理系统不但包括原传统物业管理的内容，即日常管理、清洁绿化、安全保卫、设备运行和维护，也增加了新的管理内容。

2.4　结构化综合布线系统

SCS又称综合布线系统（Premises　Distribution　System简称PDS），它是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它把建筑物内部的语音交换、智能数据处理设备及其广义的数据通信设施相互连接起来，并采用必要的设备同建筑物外部数据网络或电话局线路相连接。其系统包括所有建筑物与建筑群内部用以交连以上设备的电缆和相关的布线器件。

3　智能建筑的自动控制研究

3.1　家庭智能控制器

（1）功能

通过对室内温度监测，得到实际温度与设定温度比较：当实际温度低于设定温度一定值时，在夏季关空调，在冬季开暖气；当实际温度高于设定温度一定值时，在夏季开空调，在冬季关暖气。温度控制达到智能小康住宅规定标准：18～28℃。

通过对室内湿度监测，得到实际湿度与设定湿度比较：当实际温度高于设定温度一定值时，关加湿器；当实际湿度低于设定湿度一定值时，开加湿器。湿度控制达到智能小康住宅规定标准：30～70　％。

紧急按钮报警时，自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

排风扇按钮控制排风扇，排风扇运行一段时间自动关闭。

烟感探头报警时，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位，此外，通过判断烟感探头输入信号可识别探头是否有故障。

煤气泄漏报警时，排风扇启动，煤气闭阀器关闭，声光报警和自动拨号器启动，并有报警信号传到上位机。

（2）应用的LONWORKS技术特点

该技术有如下特点：1）开放性：网络协议开放，对用户平等；2）通信媒介的多样性：可采用任何媒介进行通信，如双绞线、电力线、光纤、同轴电缆、无线电波、红外等，并且同一网络可以有多种通信媒介；3）互操作性：其通信协议Lontalk是符合ISO定义的OSI　模型，任何制造商的产品都可以实现互操作性。

近年来，该技术在国内外的智能建筑领域都得到了应用和发展，其开发工具平台强大，开发者在短期内就可以完成开发工作；在韩国、日本、澳大利亚、加拿大等国都已经利用该技术完成多项工程；并且，总体来看，该技术适用于中国，而且还在无线扩频等方面有继续加强的潜力，能在家庭智能系统上有更大的突破。

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关键词: 智能天线；无线通信；空分多址；自适应天线；应用

中图分类号:TN929.5 文献标识号:A文章编号:2306-1499(2014)07-0171-02

随着通信的发展和技术的进步,对所用器件、部件的要求也越来越高。智能天线正是适应通信发展而产生的新事物-在无线接入系统、卫星通信系统和移动通信系统(不论在公众通信网中,还是在专用通信网中)以及军事通信等系统中,均有其重要应用,并由此而带来诸如抗干扰能力、频率利用率等性能大幅度提高的一系列优点。尽管智能天线还是起着电磁波的辐射和感应作用, 但是,智能天线是一个崭新的概念。不论何种通信系统,只要它采用无线传输方式,就必须使用天线,而不论该系统采用的工作频率是多少,属于何种频段,也不论采用什么多址技术或者什么调制技术。

1.常规天线与智能天线

按照分类方法不同,常规天线(天线)有众多的分类。天线可分为线状天线和面状天线；若按方向性图分类,天线又可分为无方向性天线和定向性天线,其特点是当它们用于信号发射时,不论收信用户位于何处,发射能量通过天线能作全方位均匀分布；诸如角反射天线、角形反射器天线等则属于定向性天线。此类天线在一定方向上形成信号的发射或接收,能量的有效性较高。若按材料分,又有金属天线和介质天线之分。若按电场强度方向分类,天线又有垂直极化、水平极化等之分。无论怎么说,通信天线的构成比较简单,即使将用于与发射机、接收机相连的馈线算入,构成“天馈线系统”,但是,它依然是一个简单系统。

智能天线则是一个复杂的系统,而且随着性能要求的提高,智能天线也越加复杂。可以认为智能天线是从自适应天线发展起来的,但是二者之间有着显著的差异：自适应天线主要用于雷达系统的干扰抵消,而且是干扰信号强度特大,数量又不多的场合。在无线通信系统中,主要基于多径传播的干扰,其幅度一般较小,但数量往往很大,尤其是电波在城市地面传播时更是如此。这些差异导致在方向性图的形成上,或者说在信号的处理上有着各自的特色。既然智能天线从自适应天线发展而来,所以智能天线有着与自适应天线相类似的结构,就是说,智能天线是由一个天线阵列和一组波束形成网络联合构成的系统。所以,从硬件构成来看,将智能天线称为“智能天线系统”是可以理解的。用于收、发信侧的智能天线结构是相仿的,其工作原理也一致。这里以发送用智能天线为例,说明其波束形成原理。

智能天线的天线阵列是由多个单元天线排列成一定形式形成的,常用形式有平面形、圆环形、直线形。从工程上考虑,这些单元天线方向性图常是无方向性的,其相互间距也需满足一定要求。

智能天线波束形成网络的作用是在天线阵列支援下,形成一系列极窄的信号传输通路-空间波道,又称波束,即在收、发两端之间形成一条极窄的信号通道。例如,当智能天线用于无线接入系统时,可以在基站和用户之间形成极窄的无线电波束通道。当智能天线用于移动通信和个人通信中时,这个极窄的波束能随着用户移动而移动。显然,极窄波束的应用能提高发信功率的有效性,还能提高信号传输的信号干扰比。或者说,在保证接收端信号干扰比不变的条件下,发信端功率可以大幅度降低。这个极窄波束的实用,也形成了多址技术的第四种概念-空分多址,而且这个空分多址可以和其它多址技术以及它们的混合联合使用。即在采用智能天线后,系统能在相同时隙、相同频率、相同地址码情况下, 用户仍可以根据信号不同的空间波束-空间传播路径加以区分。值得重提的是,形成一定指向的空间波束是众多的无方向性天线和波束形成网络的联合作用,而且空间波束的指向依据用户的不同空间传播方向而决定。这个具有一定指向的空间波束等同于信号有线传输的线缆如光缆、同轴电缆。

智能天线能实用于无线通信系统,而不论它们是公众网还是专用网,也不论该系统采用何种技术标准。智能天线能适用于几乎所有移动通信协议和标准的情况,有些协议或标准甚至至今还未正式形成产品,智能天线适用范围很广。采用智能天线后,同无线区不仅可以安排相邻或邻近频率,甚至还可实现同频复用,这极大地降低了无线电管理部门在频率配置和干扰管理上的难度,所以无委力主智能天线早日投入使用。智能天线的应用还可以极大地增强设备供应商的竞争能力,并且智能天线不受调制方式和空中接口协议的限制,它们能与现有的空中接口方式相适应。

智能天线的核心技术是波束形成,并主要由波束形成网络实现。当智能天线为某个具体用户服务时,利用天线阵列发射或接收无线电波,利用波束形成网络中的某些部分对用户形成极窄的波束指向,而在其它方向上,智能天线能自适应地控制其方向性图为零,这种性能又称为自适应调零功能。正是利用这种功能,可以将智能天线的副瓣或零信号区的幅度基本抑制掉,这也造就了智能天线有极好的抗干扰性能。只要能把主波束做得极细,同一基站主波束数能做得足够多,副瓣也能完全被抑制掉,那么,智能天线的应用至少在理论上解决了众多无线通信频率资源不足的难题.

2.智能天线系统的构成

智能天线之所以能具备这些优良性能,这同其系统构成有关,特别是波束形成网络。波束形成网络构成复杂,大体上可分为网络处理系统和网络控制系统两部分,依照网络处理和网络控制的工作原理、结构不同,智能天线可分成波束切换型和自适应阵列两种类型。

波束切换型是指,智能天线能形成多少个空间波束一空间信道事先就已确定,这个确定既包括波束指向,也包括数量。确切地说,这类天线的波束数量有限。当智能天线服务于某用户时,系统能自动从有限波束中选择一个或几个的组合以服务于该用户,而不管所选波束的最大指向是否对准用户,也就是说用户虽处在所选波束作用范围,却有可能不在最大方向上。而且,当用户在移动时波束却是固定的,在用户移动到这种另一波束上时,系统会由此波束切换到另一波束上。基于相同原因,另一波束也不保证其最大指向随时指向用户,这些特点构成了这类智能天线的缺点,但是这类天线结构简单。自适应阵列型智能天线能形成无限多波束,并能使用户始终得到波束的最大指向。当用户移动时,波束也能作自适应改变。显然,这种类型的智能天线性能最佳,但其网络控制系统相当复杂,还要求系统的实时性好,即要求处理网络在软件上需要有收敛速度快、精度高的自适应算法,以能快速调整波束的复数加权参数。

目前,智能天线网络系统使用的算法有最小、最大信号比、最小偏差等。它们又各有特点,因而在实际系统中常需要并用,以取长补短,特别是在移动通信和个人通信中。这是因为在这两种通信系统中,电波传播主要在地面,而地面的电波传播环境很恶劣。

基于智能天线性能极大地依赖于网络系统软件特性,因此智能天线也被称作“软件天线”。早期智能天线的波束形成网络用模拟电路,但调试难度大、性能稳定性和可靠性差,目前都主张采用数字电路。较为一致的意见是采用高速率的数字信号处理芯片来实现。天线小型化和微带天线的使用,使得天线阵列结构得以简化。软件方面值得注意的发展是,基于特征值分解的自适应数字波束形成算法格外受到重视,因为这种算法能和高分辨率的测向算法统一起来,还能克服众多因素造成的波束误差。但是,此种算法的计算量大。

3.智能天线在无线通信中的应用

智能天线能用于很多种无线通信系统中,以提高系统性能。未来专用移动通信网将向公众移动通信网方向发展,或者说二者之间关系更加密切。还应注意: 移动通信蜂窝小区正在向微型化、智能化方向发展,站距将更小,分布也更广泛,波束跟踪也更需智能化、实时化,基站配置也将更灵活,智能天线的波束形成技术将在改善地面电波传播质量和降低成本上发挥重要作用。由于智能天线的使用,不论在专用移动通信系统,例如集群系统、无线本地环路,还是在公众蜂窝系统,一改控制信道的发射方式-由全小区或全扇区或全无线区范围内的辐射为跟踪性的极窄波束辐射,全区内同频可以多次复用,从而形成了智能无线区、智能小区、智能扇区的新概念。因为智能天线具有跟踪功能的固有性,无需通信系统另设“定位功能”,从而使采用智能天线的移动通信系统、个人通信系统的越区切换产生了“智能切换”的又一个新概念。而且,智能天线的应用也降低了成本。人们根据需要可以方便地调节天线倾角,以改善覆盖和干扰,但是它们远不能和智能天线相比。智能天线用于移动通信系统时,主要用于基站的发和收。

应该承认,移动通信和个人通信应用智能天线的难度较大,其原因在于移动的多用户、电波传播的多路径等因素造成了信号动态捕获与跟踪的难度,所以移动通信和个人通信中智能天线应用较晚,而无线接入系统尤其是固定式无线接入系统却较早应用。智能天线工作于TDD双工方式的无线接入系统时,可以把上、下行链路的加权系数统一。但在上、下行频率不同时,即采用FDD双工方式时,则下行链路的加权系数在上行链路的加权系数基础上,还需作适当处理。

智能天线有望用于移动市话,以改善其频率配置的难度和提高网络的容量,以及提高网络的抗干扰能力。智能天线也能用于DECT、PHS、PACS、CDCT等体制的无绳电话系统,都能改善它们的系统性能。智能天线还可用于卫星移动通信系统,例如用于L波段的卫星移动系统的智能天线就是用16单元、环形分布的微带天线阵列和一个波束形成网络构成,采用左旋园极化。而波束形成网络则采用10块FPGA芯片,其中2块用于波束选择、控制和接口,8块用于天线阵列的准相干检测和快速傅立叶变换。智能天线还用于各种专用通信网和军事通信等无线通信系统,以改善系统性能。

正是由于智能天线具有重要的应用价值,所以国内外许多大学、研究所、通信公司等单位投入巨资,潜心研究,并已见硕果。

4．结语

智能天线对提高专用网和公众网通信系统容量、抗干扰能力,提高通信质量以及实现同一地址的各专用网的频率共享等具有巨大潜力,近年来备受关注。但是由于波束自适应形成的难度大,影响因素多,因此智能天线虽已用于固定式无线接入、卫星通信、军事通信等系统中,并获益匪浅。通信网络中进行智能天线实用表明,确实提高了网络的整体性能。引入智能天线,以大幅度提高网络服务质量等级和满足用户数量剧烈增长的要求。

参考文献:

[1]李小强. 无线通信中的智能天线技术[J].无线通信, 1999( 1).

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“通信原理”是通信和电子工程类的一门专业基础核心课程，也是后续“移动通信”、“卫星通信”等专业课的基础。该课程特点是涉及知识面广，公式和数学推导较多，很多概念和原理比较抽象，学生学习起来普遍比较吃力。而在教学过程中全方位引入实验模块，一方面可以变抽象为直观，增强学生学习兴趣，提高教学效果，另一方面也可以培养学生理论联系实际的能力。

本着循序渐进、灵活多样的原则，结合通信原理教学内容，我们设计了多层次的的实验体系。所谓多层次包括两方面含义，一是在实验类别上有层次之分，包括演示验证、模块构建、自主编程和硬件实现等多个层次；二是在具体实验内容的设置上也有由简到繁、由易到难的层次之分。

一、层次化实验体系的构建和实施

为便于实施，我们重点构建了基于计算机这个特殊的实验室完成的通信原理实验，其中的演示验证、模块构建和自主编程实验采用了mathworks公司的matlab/simulink软件，而硬件实现则是基于自主研发的dsp+fpga硬件平台展开，由学生在ccs和quartus环境下完成编程、下载和调试工作，同时我们也编制了配套的实验指导书。

1.基于matlab库函数的演示验证性实验

演示验证性实验属于最简单的一本文由收集整理类实验，利用matlab库函数及自行开发的一些函数包，根据实验指导书简单输入几条命令，便可直观得出结果。以基带传输码型及其频谱分析为例简述其过程：

b=binary（1000）； %产生随机二进制数据

x=wave_gen（b，’unipolar_nrz’）； %产生单极性不归零码

subplot（211），waveplot（x）； %显示时域波形

subplot（212），psd（x）； %显示功率谱密度

其中binary、wave_gen、waveplot和psd等均为自行开发的函数包，其余函数为matlab自带。学生只需输入上述4条命令，即可完成信号产生、波形成型、画时域和频域波形等功能，从而快速验证所学理论。此类实验开设简单，能覆盖通信原理所有核心内容，既可用于课下练习，也可用于课堂演示，主要目的在于加深对抽象理论的感性认识。由于此类实验无需关注具体实现细节，故学生的自主参与程度低。

2.simulink模块构建实验系统

simulink是matlab下的一个软件包，主要用来对动态系统进行建模、仿真和分析，其最大的特点是模块库丰富，且简单易学，只需使用鼠标拖放相关模块并将其连接即可。利用simulink结合通信模块库可以快速构建出实验系统模型，此类实验主要用于基本概念、基本原理的快速建模和仿真。例如在讲授低通抽样定理时，可以利用simulink模块建立如图1所示模型，形象展示抽样定理的内涵。其中原模拟信号由随机信号通过模拟低通滤波得出，其截止频率即为模拟信号的最高频率；采样脉冲由脉冲产生器产生；采样过程由乘法器完成；采样信号由另一个模拟低通滤波器以恢复原信号。通过修改采样脉冲序列的周期来模拟不同的采样速率，可以方便的观测原信号和抽样信号的时域频域波形，从而加深对低通抽样定理内涵的理解。对该模型稍加修改还可以演示平顶抽样以及带通抽样原理。

此类实验需在熟悉了相关理论及其实现框图后实施，在教师的引导下，学生可按要求自行设计，自主参与程度较高。

3.matlab自行编程构建基本模块

利用matlab现成的函数包或者simulink模块可以对“通信原理”课程中的理论部分进行快速演示和验证，但为了加深对重点内容的理解和灵活运用，还需要利用m文件自行编程来实现某些重要模块，这也对学生提出了相对较高的要求。表1列出了“通信原理”课程中的一些主要实验，其中每一个模块又分别从容易、较难、难三个层次给出了相关的具体实验内容，比如基带传输系统的仿真实验，随机二进制数据的产生以及基带码型的选取非常容易，观察时域和频域波形也不困难，难点是发送和接收滤波器的设计，如果发端采用的是理想矩形成形滤波，则收端的匹配滤波实现相对较容易；而如果采用的是更加实用的升余弦成形滤波，则收端的匹配滤波以及相关的处理就要复杂得多，实现的难度也更大；在基带传输系统性能仿真中看似简单但极易出错的一个模块就是加噪声，给定信噪比后，需要结合成形后的发送信号的平均功率，准确计算出噪声的方差后才能产生合适的噪声，否则得出的性能曲线就不会与理论曲线吻合；而基带系统仿真中的一些辅助观测模块，如星座图和眼图等，以及存在码间串扰时的均衡技术等实现的难度也有所不同，可以根据学生的实际情况分层次组织实验。

表1　通信原理主要实验分类表

容易 较难 难

码型及频谱分析 单/双极性不归零码/归零码（半占空）；差分码 任意占空比归零码；ami码 hdb3码编译码；基于fft的频谱分析

基带传输系统 信号产生；基带码型选取；时域频域波形的观测 矩形成形及匹配滤波；星座图模块 升余弦成形及匹配滤波；加噪、眼图、均衡等模块

转贴于

二进制数字调制 信号产生；2ask/2fsk/

2psk调制的实现；时频域波形观察 2ask/2fsk/2psk解调的实现 加噪声模块；匹配滤波；最佳接收模块

现代调制系统 qpsk调制解调及抗噪性能仿真 oqpsk调制解调及抗噪性能仿真 π/4 dqpsk/msk调制解调及抗噪性能仿真

信道编码 （7，4）汉明码的编译码 循环码的编译码 卷积码的编译码（viterbi）

此类实验对学生要求较高，在深刻理解相关概念和原理的基础上，还要进一步研究其实现细节，每一模块均由学生自行编程实现，自主参与程度高。

4.dsp+fpga的硬件平台实现

上述实验均是基于matlab/simulink的软件仿真实验，为了能从实践角度进一步验证所学理论，需对相关模块的硬件实现展开实验。为此，教学组开发了一款基于dsp/fpga加专用射频模块组成的通信系统教学实验平台，其硬件结构框图如图2所示。

其中ti公司的两块dsp芯片tms320c5416和tms320c6713分别用于发射和接收模块的基带处理，altera公司的fpga芯片ep2c8t144用于完成数字上下变频；专用射频模块的工作频率为225-512mhz。基于该平台，既可以单独实现hdb3编译码、汉明码编译码、基带成形滤波、同步等模块，也可以构建基于bpsk等调制方式的完整的通信系统，进而通过示波器、无线通信分析仪等设备观测眼图、星座图、时频域波形等。

完成基于硬件平台的通信原理实验，不仅需要学生具备系统的理论知识，也需要具备相关的dsp、fpga开发基础，此类实验一般需由多人组成团队协作完成，可在课程后期或课程结束之后的通信系统综合实验阶段实施，也可作为学生科技创新或毕业设计工作的一部分。

篇6

论文关键词:智能天线　无线通信　空分多址　自适应天线　应用

论文摘要:采用数字信号处理技术形成定向波束的智能天线，引起了无线通信工程技术人员的极大重视。作者在对天线传统认识的基础上阐述了智能天线的基本概念、特点、实现方法和应用前景。

一、概述

天线是实现电磁波传播的必备器件:信号发射端利用天线实现电磁波辐射，信号接收端利用天线实现电磁波感应。因此，不论何种通信系统，只要它采用无线传输方式，就必须使用天线，而不论该系统采用的工作频率是多少，属于何种频段，也不论采用什么多址技术或者什么调制技术。

随着通信的发展和技术的进步，对所用器件、部件的要求也越来越高。智能天线正是适应通信发展而产生的新事物——在无线接入系统、卫星通信系统和移动通信系统(不论在公众通信网中，还是在专用通信网中)以及军事通信等系统中，均有其重要应用，并由此而带来诸如抗干扰能力、频率利用率等性能大幅度提高的一系列优点。

尽管智能天线还是起着电磁波的辐射和感应作用，但是，智能天线是一个崭新的概念。

二、常规天线与智能天线

按照分类方法不同，常规天线(下文称天线)有众多的分类。例如，若按振子形状分类，天线可分为线状天线和面状天线:后者有抛物面天线，卡什格仑赋形天线等(用于微波频段);前者有布朗天线、J形天线、折合振子天线、八木天线、鞭状天线、螺旋天线、菱形天线等(常用于特高频、甚高频、短波频段)。若按方向性图分类，天线又可分为无方向性天线(即全向性天线)和定向性天线:前者如外露偶极子天线、共轴天线等，其特点是当它们用于信号发射时，不论收信用户位于何处，发射能量通过天线能作3600均匀分布;诸如角反射天线、角形反射器天线等则属于定向性天线。此类天线在一定方向上形成信号的发射或接收，能量的有效性较高。若按材料分，又有金属天线和介质天线之分。若按电场强度方向分类，天线又有垂直极化、水平极化等之分。当然，天线还有其它的分类方法，我们不一一例举。但无论怎么说，通信天线的构成比较简单，即使将用于与发射机、接收机相连的馈线算入，构成“天馈线系统”，但是，它依然是一个简单系统。

智能天线则是一个复杂的系统，而且随着性能要求的提高，智能天线也越加复杂。可以认为智能天线是从自适应天线发展起来的，但是二者之间有着显著的差异:自适应天线主要用于雷达系统的干扰抵消，而且是干扰信号强度特大，数量又不多的场合。在无线通信系统中，主要基于多径传播的干扰，其幅度一般较小，但数量往往很大，尤其是电波在城市地面传播时更是如此。这些差异导致在方向性图的形成上，或者说在信号的处理上有着各自的特色。既然智能天线从自适应天线发展而来，所以智能天线有着与自适应天线相类似的结构，用于信号接收时的智能天线结构图见图1。就是说，智能天线是由一个天线阵列和一组波束形成网络(亦称聚束网络)联合构成的系统。所以，从硬件构成来看，将智能天线称为“智能天线系统”是可以理解的。

用于收、发信侧的智能天线结构是相仿的，其工作原理也一致。这里以发送用智能天线为例，说明其波束形成原理。将待发射的各路信号S1(t)，S2(t)……SM(t)组合成M维信号集合:S(t)=[S1(t)，S2(t)…SM(t)]T，再在N×M矩阵网络中实现复数加权系数W加权，得到一个N维的阵列输出信号:

X(t)=W×S(t) (1)

其中，X(t)=[X1(t)，X2(t)…XN(t)]T。

若智能天线的天线阵列的方向性函数为fN(θ)，且当天线阵列选定以后，它就为定值。则X(t)将在天线远区场产生的场强

E(θ，t)=∑XN(t)·fN(θ) (2)

若要将信号SM(t)发向接收方，只需修改加权网络加权系数W为WNM即可实现该信号的辐射方向性图。即E(θ，t)可进一步写成

显然，只要调节WNM就能获得所需方向波束。智能天线的天线阵列是由多个(例如5、6个甚至更多)单元天线排列成一定形式形成的，常用形式有平面形、圆环形、直线形。从工程上考虑，这些单元天线方向性图常是无方向性的，其相互间距也需满足一定要求。例如在移动通信中使用时，各单元天线间距常取为λ2(λ为工作波长)。

智能天线波束形成网络的作用是在天线阵列支援下，形成一系列极窄的信号传输通路——空间波道，又称波束(Beam)，即在收、发两端之间形成一条极窄的信号通道。例如，当智能天线用于无线接入系统时，可以在基站(或中心站、转发站)和用户之间形成极窄的无线电波束通道。当智能天线用于移动通信和个人通信中时，这个极窄的波束能随着用户移动而移动。显然，极窄波束的应用能提高发信功率的有效性，还能提高信号传输的信号干扰比。或者说，在保证接收端信号干扰比不变的条件下，发信端功率可以大幅度降低。

这个极窄波束的实用，也形成了多址技术的第四种概念——空分多址(SDMA)，而且这个SDMA可以和其它多址技术以及它们的混合联合使用。即在采用智能天线后，系统能在相同时隙、相同频率、相同地址码情况下，用户仍可以根据信号不同的空间波束——空间传播路径加以区分。

值得重提的是，形成一定指向的空间波束是众多的无方向性天线和波束形成网络的联合作用，而且空间波束的指向依据用户的不同空间传播方向而决定。这个具有一定指向的空间波束等同于信号有线传输的线缆如光缆、同轴电缆。

智能天线能实用于无线通信系统，而不论它们是公众网还是专用网，也不论该系统采用何种技术标准。智能天线能适用于几乎所有移动通信协议和标准的情况，见表1。有些协议或标准甚至至今还未正式形成产品，例如cdma2000、TD-SCDMA，这种情况说明智能天线适用范围很广。

SDMA的实用也促使了系统频率利用率的提高以及频率管理、频率配置难度的降低。例如在移动通信中，同一基站范围内的相同载频可以多次复用而不必虑及同频干扰(这就大大地降低了频率配置的难度)。而且不同指向的波束越窄，同频复用系数可以越大，系统的频率利用率就越提高，系统容量越大。同一小区两个手机用户同时占用同一频道时，智能天线形成的方向性图见图2。图中，智能天线形成的两个主波束分别对准这两个用户(而不会产生同频干扰)，其它方向的增益却很小，这就保证了主波束增益可以做得很高，周围的干扰(包括同频干扰、邻频干扰、近端对远端比干扰等)和噪声的影响可以降低到很小。

采用智能天线后，同无线区不仅可以安排相邻或邻近频率，甚至还可实现同频复用，这极大地降低了无线电管理部门在频率配置和干扰管理上的难度，所以无委力主智能天线早日投入使用。

智能天线的应用还可以极大地增强设备供应商的竞争能力，并且智能天线不受调制方式和空中接口协议的限制，它们能与现有的空中接口方式相适应。智能天线的核心技术是波束形成，并主要由波束形成网络实现。

当智能天线为某个具体用户服务时，利用天线阵列发射或接收无线电波，利用波束形成网络中的某些部分对用户形成极窄的波束指向，而在其它方向上，智能天线能自适应地控制其方向性图为零，这种性能又称为自适应调零功能。正是利用这种功能，可以将智能天线的副瓣或零信号区(也称零陷区)的幅度基本抑制掉，这也造就了智能天线有极好的抗干扰性能。

只要能把主波束做得极细，同一基站(或中心站)主波束数能做得足够多，副瓣也能完全被抑制掉，那么，智能天线的应用至少在理论上解决了众多无线通信频率资源不足的难题。因此，不论在欧日联合提出的第三代移动通信方案W-CDMA中，或是我国提出的第三代移动通信方案TD-SCDMA方案中都把智能天线作为特征技术阐述在内，这是有道理的。就是在专用通信网中，这个特点也有着重要意义。我们以815~821 MHz(移动台发)和860~866 MHz(基站发)这一集群系统专用频段为例说明这一问题。这一频段虽可划分成240个双向通，但由于集群系统性能优越，特别是它的调度功能强大，因而该系统特别受专用通信网欢迎，许多系统诸如电力、人防、交通、港口、民航等都想发展该系统，从而导致频谱紧张。但是，一旦集群系统采用智能天线以后，频谱紧张这一问题将迎刃而解。

三、智能天线系统的构成

智能天线之所以能具备这些优良性能，这同其系统构成有关，特别是波束形成网络。波束形成网络构成复杂，大体上可分为网络处理系统和网络控制系统两部分，依照网络处理和网络控制的工作原理、结构不同，智能天线可分成波束切换型和自适应阵列两种类型。

波束切换型是指，智能天线能形成多少个空间波束一空间信道事先就已确定，这个确定既包括波束指向，也包括数量。确切地说，这类天线的波束数量有限。当智能天线服务于某用户时，系统能自动从有限波束中选择一个或几个的组合以服务于该用户，而不管所选波束的最大指向是否对准用户，也就是说用户虽处在所选波束作用范围，却有可能不在最大方向上。而且，当用户在移动时波束却是固定的，在用户移动到这种另一波束上时，系统会由此波束切换到另一波束上。基于相同原因，另一波束也不保证其最大指向随时指向用户，这些特点构成了这类智能天线的缺点，但是这类天线结构简单。

自适应阵列型智能天线能形成无限多波束，并能使用户始终得到波束的最大指向。当用户移动时，波束也能作自适应改变。显然，这种类型的智能天线性能最佳，但其网络控制系统相当复杂，还要求系统的实时性好，即要求处理网络在软件上需要有收敛速度快、精度高的自适应算法，以能快速调整波束的复数加权参数W。

目前，智能天线网络系统使用的算法有最小、最大信号比、最小偏差等。它们又各有特点，因而在实际系统中常需要并用，以取长补短，特别是在移动通信和个人通信中。这是因为在这两种通信系统中，电波传播主要在地面，而地面的电波传播环境很恶劣。基于智能天线性能极大地依赖于网络系统软件特性，因此智能天线也被称作“软件天线”。

早期智能天线的波束形成网络用模拟电路，但调试难度大、性能稳定性和可靠性差，目前都主张采用数字电路。较为一致的意见是采用高速率的数字信号处理芯片来实现。实际使用的芯片主要有两种:一种是DSP通用芯片，如TMS320系列等。另一种则为专用集成电路(ASIC器件)，其中最典型的器件是能进行大规模并行处理的门阵列电路FPGA，以C6x调处理器为基础的DSP系统见图3。波束形成网络平台应提供充分模块以支持多个C6x，而且要采用高效率的I/O结构。

天线小型化和微带天线的使用，使得天线阵列结构得以简化。软件方面值得注意的发展是，基于特征值分解的自适应数字波束形成算法格外受到重视，因为这种算法能和高分辨率的测向算法统一起来，还能克服众多因素造成的波束误差。但是，此种算法的计算量大。

四、智能天线在无线通信中的应用

智能天线能用于很多种无线通信系统中，以提高系统性能。未来专用移动通信网将向公众移动通信网方向发展，或者说二者之间关系更加密切。还应注意:移动通信蜂窝小区正在向微型化、智能化方向发展，站距将更小，分布也更广泛，波束跟踪也更需智能化、实时化，基站配置也将更灵活，智能天线的波束形成技术将在改善地面电波传播质量和降低成本上发挥重要作用。由于智能天线的使用，不论在专用移动通信系统，例如集群系统、无线本地环路，还是在公众蜂窝系统，一改控制信道的发射方式——由全小区(或全扇区或全无线区)范围内的辐射为跟踪性的极窄波束辐射，全区内同频可以多次复用，从而形成了智能无线区(智能小区、智能扇区)的新概念。因为智能天线具有跟踪功能的固有性，无需通信系统另设“定位功能”，从而使采用智能天线的移动通信系统、个人通信系统的越区切换产生了“智能切换”的又一个新概念。而且，智能天线的应用也降低了成本。目前国内在公众移动通信系统中虽然使用了性能优良的单极化全向天线ANTEL BCD-87010、单极化定向天线ANTEL RWA-87027、双极化天线DPS60-16 RSX和先进的遥控电子倾角天线MTPA890-D4-RXY-Z，尤其是后者给日常的移动通信网络优化提供了方便，人们根据需要可以方便地调节天线倾角，以改善覆盖和干扰，但是它们远不能和智能天线相比。智能天线用于移动通信系统时，主要用于基站的发和收。

应该承认，移动通信和个人通信应用智能天线的难度较大，其原因在于移动的多用户、电波传播的多路径等因素造成了信号动态捕获与跟踪的难度，所以移动通信和个人通信中智能天线应用较晚，而无线接入系统尤其是固定式无线接入系统却较早应用。智能天线工作于TDD双工方式的无线接入系统时，可以把上、下行链路的加权系数统一。但在上、下行频率不同时，即采用FDD双工方式时，则下行链路的加权系数在上行链路的加权系数基础上，还需作适当处理。智能天线有望用于移动市话，以改善其频率配置的难度和提高网络的容量，以及提高网络的抗干扰能力。

智能天线也能用于DECT、PHS、PACS、CDCT等体制的无绳电话系统，都能改善它们的系统性能。

智能天线还可用于卫星移动通信系统，例如用于L波段的卫星移动系统的智能天线就是用16单元、环形分布的微带天线阵列和一个波束形成网络构成，采用左旋园极化。而波束形成网络则采用10块FPGA芯片，其中2块用于波束选择、控制和接口，8块用于天线阵列的准相干检测和快速傅立叶变换。

智能天线还用于各种专用通信网和军事通信等无线通信系统，以改善系统性能。正是由于智能天线具有重要的应用价值，所以国内外许多大学、研究所、通信公司等单位投入巨资，潜心研究，并已见硕果。

五、结语

智能天线对提高专用网和公众网通信系统容量、抗干扰能力，提高通信质量以及实现同一地址的各专用网的频率共享等具有巨大潜力，近年来备受关注。但是由于波束自适应形成的难度大，影响因素多，因此智能天线虽已用于固定式无线接入、卫星通信、军事通信等系统中，并获益匪浅。但用于移动通信、个人通信中还存在有一些难度。不过近来已传来乐观消息。例如某国外公司已2000年6月在上海移动通信网络中进行智能天线实用试验。所用天线类型为波束切换型。试验结果表明，确实提高了网络的整体性能。另据广东消息称，该省移动通信网络将在充分试验的基础上，引入智能天线，以大幅度提高网络服务质量等级和满足用户数量剧烈增长的要求。

参考文献

[1]李小强，胡健栋.未来移动通信中的智能天线技术[J].移动通信，1999(1)

[2]林敏，龚铮权.智能天线及其在移动通信中的应用[J].电信快报，2000(2)

[3]向卫东，姚彦.智能天线及其在无线通信中的应用[J].微波与卫星通信，1999(2)

[4]Toby Haynes.先进的DSP结构对无线基站大有裨益[J].环球通信，1999(1)

篇7

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

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频谱到底是什么，这个看不见、摸不着的物质为什么如此重要呢？仿真室高级工程师肖凯宁用一组令人触目惊心的战例给出了答案：

1967年，美军“福莱斯特”航母执行某军事任务时，舰载F-4“鬼怪”式战机受该舰雷达波束照射干扰，飞机悬挂的空地火箭弹被意外点火发射，导致舰上A-4“天鹰”式攻击机的副油箱起火，继而引发一场连锁爆炸，酿成134人丧生、64人重伤、21架飞机损毁的惨剧。

1982年，英阿马岛之战。造价两亿美元、号称英军海战防空利器的“谢菲尔德”号驱逐舰，因为卫星通信和雷达系统存在用频冲突，无法同时工作，造成雷达不能全时段预警探测，被阿根廷飞行员抓住战机，用两枚造价仅20万美元的“飞鱼”导弹一举击沉。

兵马未动，频管先行。二十一世纪，用兵先用频，用兵必用频，已成为世界各国军事专家的共识。

“如果不开发出自己的频管数字仿真平台，这一短板将成为制约我军掌握未来战场制电磁权、打赢信息化局部战争的‘阿喀琉斯之踵’。”多年前，刚刚卸任总参某电磁频谱管理中心总工程师的肖凯宁，向党委提出了开展频管仿真技术研究的申请。

战鼓擂动硝烟起。肖凯宁带领周宁、赵华维、张雷鸣等5名毕业不久的“80后”博士硕士，开始了艰辛的论证研究。

没有现成资料，他们四处寻找国内外仿真技术研究成果，从基本概念入手，深入科研院所、典型作战部队、演训基地等几十个不同类型单位学习调研，写出近百万字论证报告，一点点在白纸上绘出蓝图，一步步将蓝图变成现实。

经过3年多的艰辛探索，他们终于成功设计出频管仿真体系框架，开发出实用性较强的频管仿真软件和实验平台，一举开创我军频管仿真技术的先河。

从“零”到“多面手”

仿真毕竟是模拟出来的，靠不靠谱？可信度有多大？在仿真领域，总有人认为，仿就是仿，不可能是真。果真如此吗？2012年7月，刚到总参某电磁频谱管理中心仿真室工作的鄢余武博士告诉我们：可以给仿真打分！

进营门就挑重担，给任务就是给机会呀！面对大家信任的眼神，鄢余武感受到了身上的千斤重担，但也激发了年轻人特有的斗志。

为了尽快做出成果，他不等不靠，积极向已有不少仿真可信度评估研究经验的周宁等同志学习，主动向肖凯宁、崔凯等经验丰富的前辈请教研究思路。

渐渐地，鄢余武进入了工作状态，对承担的任务也有了自己的心得。在室里其他同志的配合下，他牵头研制了频谱兼容仿真可信度评估软件，为提升频管仿真工作的科学化、规范化水平提供了可靠的评估手段。

听人讲一千遍，不如自己动手写一遍。仿真室成立以来，鄢余武积累了丰厚的技术成果，但由于工作繁忙，不少成果都没顾得上申请知识产权保护。

“既然有这么多成果，我也正处于学习过程中，为何不结合学习过程，利用工作之余把成果写出来，帮团队申请专利呢？”鄢余武又萌生了这个既能促进自己学习理解，又能在工作上为团队“搭把手”的“一箭双雕”的想法。对此，室里的同志都很支持，纷纷倾囊相授。

说干就干。鄢余武开始了办公室、饭堂、宿舍“三点一线”的生活。他一遍一遍地与团队成员讨论，一次一次地修改专利请求书。为了不影响日常工作，他白天抽空学习、请教、做记录，晚上闭门总结、提炼、写心得。

天道酬勤。靠着这种孜孜以求、不知疲倦的热忱，他1年内写出了3份规范的国防发明专利请求书。目前，已有1项取得国防发明专利授权，由于提交时间不同，另2项还在受理中。更重要的是，通过这个过程，鄢余武全面、系统地消化了室里已有的成果，成了一个业务“多面手”，完全融入到了仿真室这个奋勇争先的集体中。

飞机上可以上微信了

当你使用手机上网冲浪、看视频、网购，享受4G移动通信技术带来的方便时，你可能不知道，2015年5月8日，陕西西安，民航空地宽带通信系统与某联合通信系统最后一次联调测试现场，随着总参某电磁频谱管理中心仿真室副主任周宁在键盘上的飞快敲击，在飞机上也可以刷微信了。

握手。鼓掌。军地有关单位人员兴奋地拥抱在了一起：“太棒了，我们终于成功了！”

众所周知，每次飞机起飞前，空乘人员都会提醒乘客关闭手机等电子产品，否则将影响到飞行安全。为抢占国际航空市场，让乘客在飞机上能够自由地微信聊天、发送电邮、网上购物，我国启动了民航空地宽带通信系统国家级科研专项，取得重大突破，准备投向市场。

就在这时，我军有关部门发现，承载该通信系统的电波“高速公路”上，已经“奔跑”着军地多种重要信息系统。一旦宽带无线航空通信系统投入使用，不仅军地系统相互干扰，还直接对国土防空和飞行安全带来重大隐患。为此，军地有关部门多次协商，却始终没有找到解决方案。

一边是具有重大商业价值的国家战略决策，一边是关系国家安全利益的重要军事系统。为了实现军民双赢，仿真室又一次承担起“调停”重任。

博士张雷鸣、简盈等人组成的课题组，白天在机场、实验室开展测试，晚上挑灯夜战论证分析，大脑里每天都是“暴风骤雨”。

事情沿着预想轨道顺利向前推进，却突遇难题：计算机无法对某军用系统进行仿真准确分析。不解决这一问题，课题无法进行下去，整个项目一时间陷入了停滞状态。

一次，工程师吴彪在做实验时突发灵感，想到了神话中“天上一天、地上一年”的典故。“我们何不换个思路来做，把细节放大、把时间拉长，试试可不可行。”大家听了这个想法后，都觉得“有门”。

说干就干。他们把我军系统实际运行的1秒，在计算机上“拉长”为1小时，这一次，使每一个跳频点上的干扰影响更加清晰可见，使兼容分析更加细致。

突发的灵感终于变成现实。按照这个想法，他们成功完成了军民用频系统兼容仿真实验，实现了关键技术的突破。

在随后的日子里，他们先后克服了搭建实测环境不易、高速跳频信号用频兼容分析难等10多项关键技术，成功为民航空地宽带通信系统开辟了一条通道，保障了军地共享共用。

10年后的“兑现”

两位白发苍苍的老人，一对40岁左右的夫妻，一个十多岁的男孩，一次郊游梦，需要多长时间实现？10年！这是仿真室主任崔凯一家给出的答案。

“哈哈哈……”欢乐的笑声随风传来。

一个十二三岁的男孩，手舞足蹈地在讲述着什么，两位白发苍苍的老人，哈哈大笑，在他们旁边，是一对微笑着的中年夫妻。

9月的官厅水库，秋风习习，碧波荡漾，祖孙三代，其乐融融，好一幅让人羡慕的美丽画卷。但谁又知道，这样的机会，两位老人已整整期盼了10年。

那位中年男子叫崔凯，是总参某电磁频谱管理中心仿真室主任。从参加工作开始，崔凯就致力于用频装备测试和仿真研究工作，勤恳的态度、敬业的精神让他成长迅速，很快成为仿真室的中坚骨干。但人的精力是有限的，工作上耗费多了，家庭自然难以兼顾。从2004年爱人随军，年幼的儿子来到身边，父母第一次随着来北京以来，他从没有陪父母出去游玩过。

对于老人来讲，最渴望的莫过于全家人开开心心，大手拉小手，一起去郊游。但这个对于别人简单至极的小小愿望，却一直没能实现。心怀愧疚的崔凯一直将这件事放在心上。

2010年，老人从河南老家来看孙子，崔凯与妻子商量，第二天是周末，陪老人到京郊旅游一次。听到消息后，老人异常兴奋，与孩子们一起郊游的愿望要实现了，几乎睡不着觉，当晚就和孙子一起说笑着收拾东西，做好了出发的准备。

“叮铃铃………”急促的电话铃声把已经熟睡的崔凯吵醒，他抓起电话：“南部沿海某卫星站受到不明电磁干扰，上级命令我们尽快查出干扰源，恢复正常通信，你明天一早带人赶往任务地域。”放下电话，看着墙上的时钟指向11点，崔凯犹豫了。

怎么向父母说啊？父母的愿望他是知道的，六七年来虽然没主动提出过，但老人渴望的眼神让他一直心怀愧疚。好容易有了一次机会，却又这样泡了汤，父母一定很失望吧。

“去吧，部队的事要紧，出去转转的事以后再说吧。”母亲理解地看了看崔凯说。看着母亲慈祥的眼神，崔凯的眼里浸满了泪花。

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逆向物流是为了实现重新获取价值并妥善处置物资的目的,而进行规划、实施并控制的从消费点到供应起始点的物料、在制品库存、成品和相关信息的高效与低成本的物流活动,如管理退货和回收产品包装的物流等.目前国外对逆向物流的研究主要集中在逆向物流的网络设计、成本分析及缩减、决策模型、库存管理、信息系统、再制造系统等方面,主要是采用定性研究的方法,但目前的研究缺乏对逆向物流进行管理和运作的整体把握,本文从宏观的角度出发,构建了一个逆向物流的运作管理框架.

1逆向物流的基本业务处理流程

1.1逆向物流的分类和相应的处理方式逆向物流可分为退货逆向物流和回收逆向物流两大类[1].退货逆向物流是由于最终产品不能有效使用或顾客不满意不愿使用而形成的物流,包括由于产品质量或仓储、运输过程中的损坏等原因造成的退货,主要形式有:投诉退货、终端退回、商业退回、维修退回、生产瑕疵导致出厂品回收等.回收逆向物流主要是基于环保和重新获取价值的要求,对整个供应过程中的物流进行回收或其他处理,主要形式有:生产过程中的边角余料、废弃物、产品包装以及损坏、报废的设备、副品等,甚至包括由于出现技术上更高效先进的设备、材料而遭到淘汰的旧设备、旧材料.逆向物流处理的方式有以下几种:再销售,维修,再利用,再制造,废品回收,捐助给慈善机构和废弃.

1.2基本业务处理流程逆向物流使传统意义上的直线型供应链延伸成一个闭合的环路,在这个闭环中,各种物资能得到充分利用和再生,形成逆向物流的再循环系统在整个供应链中,顾客通过有偿或无偿方式返还的产品以及链上节点产生的废弃物等,均由收集者进行回收处理[

2逆向物流的运作管理模型逆向物流的运作管理模型

该型分为三层:第一层是战略层,明确逆向物流的管理目标;第二层是运作策略层,通过各种策略的运作组合,保证第一层战略目标的实现;第三层是支撑技术,是上两层的运作基础或前提.

2.1战略目标逆向物流的战略目标应包含多方面.首先是降低整个供应链中的逆向物流成本,并且设法提高相关利润;其次要满足期望的服务水平,如压缩逆向物流处理时间,实现快速的客户响应;最后,还要追求资源消耗最小、对环境影响最小[3].可见,逆向物流是一种综合考虑环境、企业成本与提高利润的竞争战略.在这个总目标下,还根据逆向物流管理的不同阶段设立分层次目标.低层次的目标可以是使正向物流和逆向物流的活动量最小化,高层次的目标则侧重于产品和零部件的多次重复利用.

2.2运作策略逆向物流的运作策略包含多方面的内容,这些策略是相互关联的,运作时必须考虑它们彼此之间的联系.

a.逆向物流网络设计和运行这部分内容主要包括逆向物流的回流渠道设计,它类似于正向物流的设施选址.逆向物流网络可以重新构建,也可以在正向物流网络基础上搭建,和正向物流网络组成一个有机的整体.回流渠道设计要考虑的因素有:产品特征、客户特征、中介人特征、企业特征及产品缺陷的性质、市场覆盖面、召回类型、所需的补救措施、运输费用、现有的分拨系统、企业的财力等.逆向物流的网络结构有两种:闭环系统和开环系统[4].闭环系统是指回收品回到初始的生产商的情形,开环系统是指回收品不回到初始的生产商而用于其他企业的情形.许多企业同时采用两种方案以增加价值.

b.政策和业务流程逆向物流的管理需要谨慎地制定各项政策,以符合其战略目标(如缩短处理周期).不恰当的政策会导致供应商与客户之间的冲突,如退货政策的宽松程度在很大程度上影响着客户服务水平和客户满意度.政策还要有利于各网络节点实现风险共担、利益共享和信息共享.同样地,业务流程须达到标准化、有效、快速响应的要求,方能确保回收品得到妥善地处置,并使整个逆向物流过程更易于管理.如退回检验控制在逆向物流过程的起点对退货进行检查与筛选,确保在有限范围内进行逆向物流以控制成本.

c.库存管理逆向物流使得库存管理更为复杂.除了传统的成品库存之外,增加了回收品库存,以及由于再制造产生的可维修品库存,形成事实上的多种库存管理,给库存管理增加了额外的决策.逆向物流的库存管理大多数是随机需求模型,在这种模型下,库存决策不仅要考虑需求的分布,还要考虑回收流的概率特性.

d.逆向物流信息系统逆向物流信息系统应包括两个层次:低层是基础信息系统,高层是决策支持系统.基础信息系统包括:产品的基本信息(产品结构组成、成本组成等);产品退货或物资回收信息管理(每件物品的回流原因、生产时间、当前状况及处置情况);产品跟踪管理;相关统计信息.高层的决策支持系统建立在基础信息系统之上,并为逆向物流管理中的一些复杂问题提供辅助支持.此外,还需考虑与其他信息系统的接口,例如再制造与MRP的接口,与财务管理系统的接口等.

e.组织模式逆向物流具有投资风险大、结构复杂、地点分散等特点,若由制造商独家经营运作,虽然可以降低交易成本,但增加了库存成本、运输成本,且需求响应迟缓,服务水平低,致使企业缺乏竞争力.由于网络组织所固有的优越性,从而网络结构(集成供应链结构)成为逆向物流组织模式的最佳选择.目前,国外企业在运作逆向物流时基本上采取这种模式.超级秘书网

2.3支撑技术

a.面向逆向物流的产品设计从产品和生产系统的设计开始就应充分考虑逆向物流的需要,使其便于将来的回收、利用和再制造,如部件数减少、材料数减少、结构易于装卸和分解.为了达到这个目标,产品设计可采取以下思路.首先,用可分解的思路设计产品,即不仅要求设计可分解的产品,还要考虑现有产品如何分解,以及怎样增加回收产品及部件的机会.其次,采用模块化的设计技术并使用标准化的产品接口.由大量标准化零部件组装而成的产品可以方便地进行升级,而不是废弃,仅仅用新部件替代过期部件就可以达到这样的目的.另外,从激励角度来考虑,将可拆卸度等作为评估产品设计的指标,以减少逆向物流成本.

b.产品跟踪管理产品跟踪的几种常用方法有:根据产品的产地编码进行跟踪;利用保修卡的信息(只适用于部分使用卡片的产品);利用计算机等信息技术,如条形码、卫星通信、产品控制和识别系统、自动化跟踪系统、移动卫星通信与定位-报告系统、无线射频识别技术(即电子标签)等.部分技术服务效率较高,但投资较大.

c.再制造生产计划和调度再制造的环境对传统的生产计划提出了新的要求[5].传统的MRP是一种自上而下的基于BOM的分解递推方法,不能直接适用于再制造的环境,所以必须在MRP中加入逆向BOM,记录每个回收品包含的零件及需要的处理时间.这种扩展了的MRP需要大量有关产品结构树、拆卸成本和处理时间的信息.再制造生产调度主要包括拆卸调度规则和维修调度规则.常用的拆卸调度规则有先拆先加工、先拆后加工、批量加工和交货期优先等,也可混合使用;维修调度规则包括先来先维修等一般的调度规则.

参考文献

[1]柳键.供应链的逆向物流[J].商业经济与管理,2002(6):10—13

[2]FleischmannM,KrikkeHR.Acharacterizationoflo-gisticsnetworksforproductrecovery[J].TheInterna-tionalJournalofManagementScience,2000,28:653—666

[3]陈荣秋,周水银.生产运作管理的理论与实践[M].北京:中国人民大学出版社,2002.

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关键词：企业；供应链；物流信息化；资源配置；物流流程；成本控制；信息技术；经营整合；家乐福

中图分类号：F259 文献标识码：A 文章编号：1674-1723（2012）11-0117-02

企业如何保持核心竞争力为何有的企业昙花一现，有的中途陨落，有的历经坎坷仍生生不息？纵观中外名企，现代化物流管理极其重要，尤其是供应链管理对原材料供应商、工业企业、商业企业、零售业等组成的物流供应链在物流信息、资源配置、物流流程、成本控制等方面进行控制、创新和调整。

供应链是围绕核心企业，通过对信息流、物流、资金流的控制，从采购原材料开始，制成中间产品以及最终产品，最后由销售网络把产品送到消费者手中，将供应商、制造商、分销商、零售商，直到最终用户连成一个整体的功能网链结构。强化物流供应链管理是行业现代物流建设发展的必然要求，也是零售业供应链管理的重要环节。

一、企业供应链

供应链一般包括物资流通、商业流通、信息流通、资金流通四个流程。四个流程有各自不同的功能以及不同的流通方向。

（一）物资流通

这个流程主要是物资（商品）的流通过程，这是一个发送货物的程序。该流程的方向是由供货商经由厂家、批发与物流、零售商等指向消费者。由于长期以来企业理论都是围绕产品实物展开的，因此目前物资流程被人们广泛重视。许多物流理论都涉及如何在物资流通过程中在短时间内以低成本将货物送出去。

（二）商业流通

这个流程主要是买卖的流通过程，这是接受订货、签订合同等的商业流程。该流程的方向是在供货商与消费者之间双向流动的。目前商业流通形式趋于多元化：既有传统的店铺销售、上门销售、邮购的方式，又有通过互联网等新兴媒体进行购物的电子商务形式。

（三）资金流通

这个流程就是货币的流通，为了保障企业的正常运作，必须确保资金的及时回收，否则企业就无法建立完善的经营体系。该流程的方向是由消费者经由零售商、批发与物流、厂家等指向供货商。

（四）信息流通

这个流程是商品及交易信息的流程。该流程的方向也是在供货商与消费者之间双向流动的。过去人们往往把重点放在看得到的实物上，因而信息流通一直被忽视。甚至有人认为，国家的物流落后同它们把资金过分投入物质流程而延误对信息的把握不无关系。

一个现代企业物流供应链管理应注意的以下问题：

首先，要转变传统物流观念。物流供应链管理首先要解决观念问题。一方面，由于工商企业在不同的领域，长期以来传统的生产方式使大部分物流管理人员形成了以自我为中心的“大而全、小而全”的思想，一定程度上制约了物流供应链管理水平的提升。因此要转变传统观念，从零售业整体出发，以提升零售业核心竞争力为目标，树立零售业物流供应链管理理念。另一方面，要想消除服务和成本观念的误区，就要正确认识物流活动的核心是为零售业内外顾客提供及时精确的产品和服务，而不是服务标准越高越好、越多越好。

其次，要特别注重信息化应用。信息技术的应用是供应链优化的基础和前提。因此，在物流信息化建设方面需要注意以下几点：一是要注重信息化的完整性。供应链企业间信息共享不仅是商业企业与零售客户、工商企业间的信息共享。工业与工业之间如果能够建立物流运输信息平台，将会减少单程运输空载等现象，商业与商业之间物流信息共享能够及时调剂商品，以减少市场脱销现象，同时还可以通过信息平台交流管理经验提升服务水平和成本控制能力。只有这样，构建的信息平台才是完整的、畅通的。二是要坚持适用原则，避免信息投入浪费。信息技术投入耗费较大，如果信息化不能和业务流程优化有效衔接，即使投入上百万、上千万也不会产生较好的效果。

二、家乐福物流系统

家乐福就是零售业采用信息化的一个成功案例。家乐福的全球采购战略、配送系统、商品管理、电子数据系统、低价战略在业界都是可圈可点的经典案例。可以说，家乐福所有的成功都是建立在利用信息技术整合优势资源、信息技术战略与零售业整合的基础之上。全世界零售业的同行都知道家乐福的信息系统是最先进的，其主要特点是：投入大、功能全、速度快、智能化和全球联网。

家乐福在信息技术的投资与应用上体现为三个特点：信息技术与战略的高度整合，以自我开发为主的管理信息系统，以卫星通讯为核心的高效配送系统。

（一）信息技术战略与经营整合

家乐福在信息系统投资与应用上的第一个重要经验是把零售业的经营战略与信息技术很好地相结合，其信息技术始于战略，而非系统。家乐福着重将信息技术资源投入到战略应用中，而不是将其投入到大量低价值的维护与运作事宜中。在面对信息技术时，家乐福首先考虑的问题是：“信息技术能为我们带来什么，我们该如何利用信息技术创造商业价值？”所有的信息技术的投资决策都是战略决策的结果，都是作为战略实施的重要手段，而不是为了信息技术而信息技术。

家乐福有一个长期坚持低价战略，而要实现低价就必须有快速的商品周转率和高效率的配送系统。为此，家乐福进行了长期的大量投资。家乐福的网络系统，连接着上万个供货商和合作伙伴，使得它可以绕开中间商，直接从工厂进货。20世纪80年代末，家乐福开始利用电子数据交换与供应商建立了自动订货系统，通过网络系统，向供应商提供商业文件、发出采购指令、获取收据和装运清单等，同时也让供应商及时准确地把握其产品的销售情况。家乐福还利用更先进的快速反应系统代替采购指令，真正实现了自动订货。凭借先进的电子信息手段，家乐福做到了商店的销售与配送保持同步，配送中心与供应商运转一致，提高了工作效率，降低了成本，使得家乐福超市所售货物在价格上占有绝对优势，成为消费者的重要选择对象。

（二）以卫星通讯为核心的高效配送系统

从20世纪80年代开始，家乐福着手建立配送中心，当时它应用了两项最新的物流技术：交叉作业和电子数据交换。供货商将货物运到配送中心，配送中心根据每个店面的需求量对货物进行重新打包，然后配送。

到了20世纪80年代早期，家乐福通过计算机用电子数据交换不仅将自己的各个店面与配送中心连接起来，而且把自己与供应商连接在一起。在1990～1993年三年之间，家乐福安装了公司专用的卫星通信系统，该系统的应用使得总部、分销中心和各商店之间可以实现双向的声音和数据传输，全球11000多家家乐福分店也都能够通过自己的终端与总部进行实时的联系，可在1小时之内对每种商品的库存、上架、销售量全部盘点一遍，以及时补货。同时通过该系统通知货车司机最新的路况信息，调整车辆送货的最佳线路。

由于使用了配送中心和电子数据交换，家乐福的配送成本低于其销售额的2%，而其竞争对手则高达5.2%～6%。这意味着家乐福每年比竞争对手节省下近15亿美元的配送支出。更重要的是，由于使用了电子数据交换和配送中心，货物和信息在供应链中始终处于快速流动的状态，提高了供应链的效率。其中，先进的卫星通讯网络起到了核心作用，使家乐福在与竞争对手的竞争中，在时间上永远处于优势，从而为配送系统这个零售业的关键竞争点上获取竞争优势，提供了坚实的物资保证。

（三）自我开发为主的管理信息系统

家乐福在全球的各家分店和各个供应商通过共同的电脑系统进行联系，它们有相同的补货系统、相同的电子数据交换条形码系统、相同的库存管理系统、相同的会员管理系统、相同的收银系统。与很多其他的企业不同，家乐福的这些系统都是以自我开发为主的。家乐福不断将自己积累的管理经验通过信息技术软件的方式固定下来，并方便地在全球业务中推广。管理信息系统是为管理服务的，软件厂商开发的管理软件都是管理经验的总结和系统化，作为家乐福这种顶尖的零售商，只能进行自我学习，以自我开发为主建设管理信息系统，成为必然的选择。

1.要注重物流创新管理。创新是物流供应链优化的动力。首先，抓重点进行创新，要集中工业、商业物流方面的技术力量进行跨区域联合，根据各自需求，从供应链优化出发，在信息共享、流程优化、成本控制等方面重点创新。着重在工业运输信息平台运输资源共享、卷烟包装重复使用、工商流程对接等到项目上进行创新。其次，注重成果推广，避免重复创新，要及时将创新成果建立创新通报制度，避免多家单位围绕同一课题多头创新。最后，注重创新实效，提升创新品质，要对物流创新投入和效益产出进行实效分析，避免为创新而创新、花钱买创新以及投入大但实效甚微等现象出现，要及时将创新成果推广应用，不断推进物流供应链优化。

2.要注重利益分配的科学性。获取第三方利益是现代物流管理的根本目的，供应链管理的基本概念是建立在合作信念之上的，即它能够通过分享信息和共同计划使整体物流效率得到提高。因此，合理科学的利益分配有利于调动各方积极性，实现供应链整体成本的降低。物流供应链优化过程涉及不同利益主体的成本投入和利益获取。如卷烟件箱包装的重复使用，会为工业企业节省大量包装费用，但会增加商业企业纸箱保管整理费用，减少出售旧纸箱收益等。

不仅仅是商业企业，已经有越来越多的其他行业的企业正在从供应链管理中收获巨大的效益。通过信息技术构建起的基于互联网的供应链管理系统，企业正在突破ERP仅仅管理企业内部的局限性，形成以自己为主、以供应商为后盾的生产采购一条龙，共同为消费者提供更优良的产品和服务水平。

由于成本的问题，家乐福的许多成功经验我国企业都难以效仿。但是我们也看到我国已经有不少企业正在加紧信息化建设，其中有部分企业也在实施和应用了供应链管理系统，但收效却很难与家乐福相比。原因在于某些供应链管理软件更多的是由IT技术人员和程序员来开发，而没有像家乐福一样，体现经营战略，适合企业发展和经营管理的需要，一味追求信息系统性能的先进。

纵观国内，我国企业在构建全国范围内的供应链管理系统时，可能会遇到经验、人员、资金上的困难。一个比较理想的解决办法是：采用外包的供应链管理“平台”服务，即企业主要关注自身的业务发展，而将自己不擅长的信息技术、管理软件、服务器网络、维护升级等工作交给专业化的“平台”服务供应商去做。

参考文献

[1] 徐立山.我国物流的现状及发展趋势[J].商场现代化，2010，10（627）.

[2] 黄奉康.发展信息化物流面临的问题及策略[J].经济研究导刊，2010，（24）.