时间：2023-06-21 09:12:17
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丹麦KiSS Technology公司继了世界上第一台支持DivX播放的DVD播放机DP-450之后，又推出了功能更为强大的DP-500播放机（图1），DP-500和DP-450一样支持DVD、VCD、SVCD、CD、MP3、CD-RW、DVD-RW、DVD+RW等盘片格式，重要的是DP-500和DP-450率先实现了在电视上播放高品质的DivX、MPEG-4电影的功能。与DP-450相比，DP-500增强了网络接入功能，DP-500配有10M/100M以太网接口和 KiSS PC-link 软件，用户可以十分方便地从Internet下载DivX/MPEG-4格式的媒体文件并在电视上播放，还可以收听网络电台。由此可见，DP-500播放机具有光盘播放和媒体播放的双重功能，能够将网络、电脑与电视等视听设备更紧密的联接起来，构建成一种全新的高品质数字媒体视听系统。
DP-500的核心 ―― EM-8500解码芯片
KiSS DP-500播放机采用Sigma Designs公司生产的EM-8500 DVD解码芯片，EM-8500通过了 DivX Networks的严格认证，能够高质量的实现包括DivX 5、DivX 4及DivX 3等所有版本的DivX视频的解码播放，并且支持DivX Networks的数字版权保护技术。EM-8500 DVD解码芯片支持DVD-Video、Superbit DVD、SVCD、VCD、Audio CD、Photo CD、DVD-R/DVD-RW、CD-R/CD-RW等盘片格式的播放，可进行DivX视频、WMA、MP3等媒体文件的解码播放，支持Dolby Digital、MP3、WMA、PCM等音频格式，可实现卡拉OK功能。EM-8500可提供NTSC/PAL复合视频、S-Video视频、Y/Pb/Pr高分辨率逐行或隔行扫描视频及DVI/HDCP等数字视频输出，具有双通道立体声、S/PDIF数字音频（可支持Dolby Digital 5.1压缩）等音频输出。
EM-8500的基本结构如图2所示，EM-8500芯片主要包括视频解码单元、音频解码单元、输入输出（I/O）单元、嵌入式的32位RISC（精简指令集计算机）单元、IDE-DVD加载器接口。其中嵌入式RISC主要用于运行系统软件和导航程序，芯片上集成的IDE（ATA/ATAPI-4）-DVD加载器接口可以支持任何一种采用标准IDE接口的DVD加载器、DVD-ROM光驱等。基于EM-8500芯片的DVD播放机的系统结构如图3所示，由图中可以看出基于EM-8500芯片的DVD播放机在结构上十分简单，因此整机性能十分稳定可靠。
DP-500与PC的连接和媒体文件的播放
DP-500能够自动识别和播放其所支持的各种格式的光盘，所以有关DP-500光盘播放方面的功能这里不再进行详细说明。下面我们所要介绍的是DP-500特有的一个功能，即用DP-500直接播放电脑硬盘上的视频、音频等媒体文件，DP-500的这一功能使得用户无需刻制光盘（或者是没有光盘刻录机的用户）也可以通过电视、音响欣赏自己从网上下载的电影、音乐及图片等媒体内容。要使用DP-500的这一功能，需要设置DP-500与电脑之间的网络连接，并在电脑上安装所附的“KiSS PC-Link”软件。图4为DP-500与电脑、电视和音响等设备的连接示意图，其中DP-500的10M/100M自适应网络接口可通过一台交换机或集线器与电脑、Internet接口实现连接。完成硬件的网络连接之后，即可用“KiSS PC-Link”光盘在电脑上安装“KiSS PC-Link”软件，在安装向导的提示下可以非常简便的完成“KiSS PC-Link”的安装，安装完成后启动“KiSS PC-Link”，在出现的“KiSS PC-Link”对话框上单击“Info”选项卡，即可获取电脑的网卡及IP地址等信息，记下电脑的IP地址。开启DP-500播放机并进入其“Quick Setup”菜单的“IP Address”设置，然后将电脑的IP地址输入即可。
要用DP-500播放电脑上的媒体文件，首先要在电脑上通过“KiSS PC-Link”将准备播放的媒体文件添加到DP-500的播放列表中。DP-500可以播放电脑上MP3、MP2、WMA、OGG等格式的音频文件，在电脑上单击“KiSS PC-Link”对话框上（图5）的“Audio”选项卡，再单击“Add Items”按钮，在出现的“Select audio files to be added”对话框上通过浏览文件夹找到要播放的音频文件，并单击选定文件图标，若要选定多个文件可在按下Ctrl或Shift键的同时单击多个文件的图标，选定文件后再单击“打开”按钮，即可将所选定的文件添加到音频文件的播放列表中。要用DP-500播放电脑上DivX格式的AVI视频文件，单击“KiSS PC-Link”对话框上的“Video”选项卡，再单击“Add Items”按钮，在出现的“Select audio files to be added”对话框上浏览、选定要播放的AVI文件后单击“打开”按钮，即可将所选定的文件添加到视频文件的播放列表中。用DP-500还可以在电视屏幕上展示电脑上JPG格式的图片（照片），单击“KiSS PC-Link”对话框上的“Pictures”选项卡，再单击“Add Pictures”按钮，在出现的“Select Picture files to be added”对话框上浏览、选定要播放的JPG或JPEG图片文件后单击“打开”按钮，即可将所选定的文件添加到图片文件的播放列表中。另外，也可以从“资源管理器”窗口中将DP-500所支持的各种格式的音频、视频、图片文件图标直接拖放到“KiSS PC-Link”对话框上相应的“Audio”、“Video”、“Pictures”列表中，以添加播放项目。播放列表中的项目，可通过单击右键进行删除、移动等处理。
在电脑上通过“KiSS PC-Link”创建媒体文件播放列表后，按动DP-500播放机遥控器上的“Menu”按钮，即可在电视屏幕上显示出来DP-500的菜单，用遥控器选择菜单上的 “KiSS PC-Link”，电视屏幕上就会显示出与电脑上“KiSS PC-Link”对话框的三个选项卡相对应的“Audio”、“Video”、“Pictures”三个菜单项，若选中“Audio”，电视屏幕即可显示在“KiSS PC-Link”中设置好的音频文件播放列表，之后即可选择列表中的音频文件开始播放。同样，若选择菜单上“Video”或“Pictures”，电视屏幕上就会显示视频文件或图片文件的播放列表，可继续用遥控器从列表中选择要播放的视频或图片，然后就可以通过电视屏幕欣赏电影或图片了。
用DP-500收听网络电台（KiSS WebRadio）
如果用户具备宽带接入Internet的条件，并按上述方式将DP-500播放机、电脑与Internet接入口进行了正确的连接和IP地址配置，那么就可以用DP-500接收、通过音响设备播放由KiSS提供的、丰富的网上电台节目（媒体内容）了。
在电脑上用浏览器访问KiSS的电台服务网站“
关键词：数字通信原理；教学内容；教学模式；实践教学体系
《数字通信原理》是高职院校通信类、电子类等专业的专业基础课，既是基础课向专业课的过渡，也是电子通信学科的入门课，在通信类、电子类专业中占有非常重要的地位。这门课的教学直接影响这些专业的教学质量和所培养人才的知识结构及综合能力。这门课综合了电路分析基础、电子电路、高频电路、数字电路等电类基础课以及高等数学、概率论等数学课程，具有相当大的难度和理论深度。而高职高专学生基础普遍薄弱，数学功底和自学能力较差，如果强调数学推导和理论探讨，无疑将使学生产生畏难情绪，难以激发学生的学习兴趣和积极性；但如果完全不涉及理论分析，教学又无法达到高职院校的培养目标，即无法培养出既具备一定专业理论素养、又具有较强动手能力的技术应用型人才。
通过多年的教学实践，笔者认为，《数字通信原理》课的教学，一方面要强调基本理论、方法的分析，重点培养学生的思考能力，另一方面必须加强实验教学和实训环节，重点是培养岗位技能。该课程的教学目标是使学生掌握典型数字通信系统的组成、工作原理、性能特点、基本分析方法和实验技能等，熟悉当前数字通信技术发展的现状和最新进展。核心是培养学生良好的通信知识和素养，为后续专业课程的学习奠定坚实的基础。
考虑《数字通信原理》课的教学情况和课程地位，我院2003年将该门课程确定为院重点课程，通过不断转变教学理念、更新教学内容、完善教学方法、改进教学手段，在《数字通信原理》课程的教学内容、教学模式和实践教学体系等方面进行了富有特色的改革实践。
以线带点，改革教学内容
在《数字通信原理》的传统教学模式中，往往介绍许多通信的数学模型和原理，由于理论抽象、概念繁多，知识点显得零散，那些数学基础、自学能力和自制力均较差的学生难以接受。笔者认为，应遵循“以线带点”的改革思路进行教学内容的改革。
（一）强化学习路线图，建立数字通信系统的整体观念
在教学中，笔者强调数字通信系统整体观念的建立，即以数字通信系统的模型图作为学习的总路线图（如下图），以图中功能框图为“点”，有向线段为“线”。以路线图中的节点涉及的典型技术理论分析为重点，以信号的传输流程为主线，以线带点，使学生掌握通信系统的宏观分析思路和微观分析方法。
在教学初期，首先向学生介绍通信系统的基本概念，核心是让学生掌握通信的本质——将大量有用的信息高效率、无失真地进行传递，并在传递过程中抑制无用、有害的信息；其次，系统阐述数字通信模型如何体现通信的本质以及数字通信系统模型每个节点的知识点在各章的分配。
在教学过程中，根据信号的传递路径，教师应“顺藤摸瓜”，对每个节点进行功能分析，注重强调该节点在数字通信系统中的地位、层次以及关键性能和指标。随着教学的进行，不断强调或强化学习路线图，并标明学习进度在路线图上的体现，重点是强调前后节点之间的内在关系。
在教学后期，教师应不断阐述各节点存在的必要性以及相互间的逻辑关系，在技术实现的基础上进一步帮助学生建立数字通信系统的整体概念。例如，信源编码是保证通信有效性的技术手段，使用的关键技术是脉冲编码调制；信道编码是保障通信可靠性的技术手段，实现的关键技术涉及检错编码和纠错编码。信源编码和信道编码是互相补充的关系，但实现的方法是相互“矛盾”的，信源编码通过压缩消息冗余量实现，信道编码则通过增加消息冗余量实现，这是由通信过程中不同阶段的通信目标决定的。
（二）精选典型技术，强调基本模块的分析和知识运用
在宏观分析的基础上，以信号的传递流程为主线，逐步展开典型数字通信技术实现的具体分析。在教学活动中，针对高职学生的特点，对通信技术实现的讲解不应贪多求全，而要精选典型技术进行微观分析，关键是激发学生的学习兴趣和帮助学生建立数字通信技术的知识体系。具体方法是建立积木式教学模块，将全课程的数字通信技术实现分解为信源编码模块、信道编码模块、传输模块（基带传输与频带传输）、同步模块等四个核心模块。针对每个模块精心进行分析，挑选经典技术的实现进行分析，对经典技术坚持目的驱动的教学方式，核心是建立知识体系，充分认识和接受数字通信技术的概念，掌握基本模块的分析方法。
建立了各部分的知识模块后，必须精选相应模块的典型技术。例如，在频带传输分析中，选择ASK、FSK、PSK、DPSK等基本的数字调制技术作为必学内容，要求学生掌握这些典型数字调制技术的实现、解调、带宽分析、画图分析和抗噪声分析等内容。而将多进制调制技术和现代调制技术列入增强模块，仅进行简单的介绍，以知识扩展为目的，不做应会要求。
在对典型技术进行微观分析时，以注重比较研究、概念提炼，避免数学推导和理论复制，应以大量的图示进行理论知识的诠释，强调知识的运用。以数字调制方式的带宽分析为例，将授课重点放在各种调制方式的带宽图示比较上，不进行频域的数学演算；同样，在噪声分析中，不引入误差函数等概念，仅比较各种数字调制方式的抗噪声能力。关键是帮助学生理解带宽、抗噪声能力在实际应用中的意义和作用，理解当考虑带宽、抗噪声能力等因素时选择哪种调制方式才能满足实际需要。
强化互动，改革教学模式
在各种教学模式的争论中，主流的模式有两种，即以教师为中心的教学模式和以学生为中心的教学模式。前者的优点是有利于教师主导作用的发挥，重视情感因素在学习过程中的作用；其突出的缺点则是强调传递——接受式，在教学过程中把学生置于被动接受位置，学习者的主动性难以发挥，不利于激发高职学生的学习积极性。后者的突出优点是有利于激发学生的学习积极性；其缺点是忽视教师主导作用的发挥，不利于系统知识的传授，不重视情感因素在学习过程中的作用。高职学生的特点一方面是基础知识较差，厌学情绪严重，另一方面是学习的主动性、思考问题的积极性都较差，同时普遍存在自卑心理。若采用传统的以教师为中心的教学模式，显然无法实现教学目的。但是，如果完全采用以学生为中心的教学模式，也必然导致教学的失败。因此，必须进行教学模式的改革与探讨。
在高职院校的教学实践中，笔者基于现代网络教学平台，将两种教学模式结合起来，取长补短。一方面，针对高职学生自学能力差的特点，充分利用教师的指导作用，以教师的专业素养和个人品格强化学生的知识结构和学习态度；另一方面，充分利用网络教学的特点，基于世界上两大网络教学平台之一的Blackboard建立完整的虚拟教学课堂，提供课下网络教学资源，建立自主教学环境，加强教学互动，及时进行师生间的双向反馈，调动学生的学习积极性，培养他们自主学习的方法和独立思考的能力。
从目前的实践看，初期基本上还应以教师为中心的教学模式为主，随着教学的进展，逐步过渡到以学生为中心的教学模式。
突出技能培养，改革实践教学体系
《数字通信原理》是一门实践性很强的课程，对于高职院校学生来说，加强他们技能培养的途径是建立一套完善的课程实践教学体系。《数字通信原理》的特点是理论性强，知识点丰富，高度抽象，不建立感性的认识，学生很难巩固理论知识。因此，帮助学生建立通信系统的感性认识、培养他们分析和解决实际问题的能力、提高实际操作技能是实践教学体系的目标和出发点。
（一）因材施教，分层次组织实验教学
在实践教学活动中，我院建立了验证性实验、仿真设计实验和创新性实验层层递进的实践教学体系，针对不同的学生分层次组织实践教学。
验证性实验是指在现有实验平台上对相关理论的正确性进行验证，目的是巩固和加深学生对相关理论知识的理解；仿真设计实验是在验证性实验的基础上，在相关通信技术原理的指导下，以通信系统仿真软件（如System View等）为平台进行通信系统的设计和验证；创新性实验则是组织掌握程度较好、学有余力的学生进行相关项目的开发，项目可以是创新的，也可以是现有的，一般与各类电子竞赛相联系。尤其是System View通过模块搭建进行通信系统的设计，与积木式模块教学方法呼应，不需要学生进行复杂的编码即可实现实际通信系统的仿真实验，并能将结果下载到FPGA芯片中得到实际的产品，对于激发高职学生的学习兴趣、培养高职学生的实际动手能力、加强高职学生的专业思想具有重大意义。
（二）改革实验形式，建立基于项目的实验方式
传统的实验组织形式是安排学生分组，往往全组学生依赖某个能力强的学生，学生中蒙混过关的情况严重。我们提出以项目组织实验，每个学生负责一个或两个具体的项目，做到“人人有项目”，组内其他学生进行辅助工作。
在项目选择上，要求完成数字通信系统模型中的基本“点”项目，同时鼓励学生积极参与综合性实验项目和各类各级竞赛项目，并在实验学分上进行倾斜。
在具体实验实施上，要求作为项目负责人的学生主动参与、进行人员分工，对实验项目的计划和实施全权负责，如安排实验内容讨论、选择实验方式等。鼓励能力强的学生同时选择多种实验平台。项目负责人要负责组织本组学生分析和评价实验结果，对本组学生实验情况进行评价。项目组学生在教师指导下，根据理论学习的进度自己设计实验，自己准备仪器完成实验，以达到培养和提高学生的组织能力、思维能力和创造能力的目的。
（三）改革考核方式，建立新的实验评价标准
《数字通信原理》课程的实验教学分为两个模块，即课内实验和期末集中实训（或课程设计）。传统教学中，课内实验的考核计入课程成绩，集中实训（或课程设计）作为单独的课程计分。我们认为这种实验考核的方式割裂了实验课程的内容，不利于实验课程的改革，应采取将课内实验和期末集中实训（或课程设计）统一为一门课程的考核方式。
具体的考核内容可覆盖实验表现、实验报告和成果、实验难度等方面，建立完整的《数字通信原理》实验考核评价体系，体现“强调过程，重视结果”的考核思想。“强调过程”体现在对实验表现的评价占据整个实验成绩的60%，引导学生重视岗位能力、团队精神、专业素养的培养；“重视结果”体现在对实验结果的分析、讨论上，而不在对错上，关键是分析出原因与对策。此外，如果学生在各级各类竞赛项目上获奖可以获得相应实验加分。
课程特点与高职学生的特点给《数字通信原理》的教学带来很大挑战，本文提出，在教学内容上，以线带点构建模块化教学，降低理论难度，强调系统概念的建立和典型技术的分析；在教学模式上，结合以教师为中心的教学模式和以学生为中心的教学模式的优点，以网络教学手段为平台，强化师生的互动；在实践教学上，构建验证性实验、仿真设计实验和创新性实验层层递进的实践教学体系，改革实验组织形式，建立新的评价体系。在教学实践中，这些方面的改革取得了良好的教学效果，学生在市、省、国家各级比赛中取得了优异成绩，毕业后受到用人单位的一致好评。
参考文献：
模拟通信网络已经渐渐的被淘汰，伴随着数字通信技术的快速发展，已经出现了异步转移模式(atm)、数字数据网(ddn) 、综合业务数字网(isdn)等数字通信网络。随着数字通信网络不断地向更高的传输速率发展，数字通信网络规划已经把数字网络的同步技术看成是非常重要的一个问题来考虑。
所谓的数字通信网络同步就是为了使各个节点的时钟频率和相位保持一致而对网络内部的各个节点或者转接点的时钟频率进行调度。本文主要介绍的就是时钟同步、通信网络的时钟同步是数字通信网络工作的基本条件。主要包括帧同步和时钟同步两方面内容。
数字通信网络的同步方式
数字通信网络的五种同步方式主要有主从同步方式、准同步方式、脉冲塞入同步方式、互同步方式和主时钟同步方式。由它们组成的混合同步方式也可以作为同步方式。以下将分别介绍这五种同步方式。
1.1 脉冲塞入同步方式
在pcm系统的高次群数字复接方式中采用的同步方法就是脉冲塞入同步方式，这种同步方式中各个节点的时钟频率不一定相等。但是，通过控制插入脉冲的多少可以来使被同步的瞬时码速率保持一致，要求传输的信息码速率低于时钟频率，在传输的过程中人为的在各个被同步的信号中插入一些脉冲。因为这种同步方式在每个转接口需要单独地对每一路输入信号采用塞入脉冲方法，所以用这种形式来解决全网的同步问题是不完美的，因此在实际应用采用这种同步方式是少见的。
1.2 准同步方式
准同步方式要求在所有交换节点处使用高精度的时钟，所以又叫做独立时钟方式。它不要求全网处于同步状态，这就使得两个节点之间的滑码率降低到可接受的程度。因为它容易实现，大型的通信网络通常采用这种方式。如国际数字网络的连接就采用准同步方式。在设计中已经规定所有国家的出口数字交换局的时钟稳定度为10-11量级，缺点是网络中较小的交换节点也要求安装高精度的时钟源，费用不经济。
1.3 主从同步方式
采用信息链路本身来传送主时钟是主从同步方式为了解决主时钟同步方式缺点的一种方案。
主从同步方式的方法是在整个通信网络中只设立一个高精度的时钟源，主节点在消除时钟中的链路抖动后，网络的主时钟只传送到少数几个级别较高的交换节点，就能够通过现有的数字链路把基准时钟继续传送到级别较低的节点，节点的时钟通过锁相环与主基准时钟同步。这种逐步向下传送基准时钟的同步方式叫做“主从同步方式”，这种同步方式因为网中所有的节点都直接或者间接地与同一个基准时钟同步，各个节点都以同样的时钟频率运行，所以不会出现滑码。
1.4 主时钟同步方式
网内的所有节点都直接与主时钟相连接，主时钟同步方式是将一个主基准时钟独立的传送到所有的交换节点去，这就意味着需要一个单独的传送基准时钟的网络，使得这些交换节点都锁定在一个共同的频率上。但是一般不采用直接向节点传送时钟的方式，因为这种传递方式费用比较高，但是为了提高时钟传送的可靠性，还是应该为节点提供迂回路由。.
1.5 互同步方式
在连接局域网时，人们提出了这种同步方式是为了克服主从同步方式过于依赖主时钟的缺点，它们相互控制和相互影响，最后使得全网络时钟频率都被调整到统一的频率上。这个统一的频率的变化是可以相互抵消的，与全网各个节点的时钟都存在关系，由于网络内部有多个时钟，所以稳定性非常高，互联的节点也会越来越多。网络频率的稳定性比网内各个时钟源的频率稳定性高。随着网络频率的不断变化，在稳定后，某个节点的频率或者相位也会变化的，网络频率从起始到最后稳定都需要一段时间。要求网内的各个节点频率变化小，互同步方式是网络内各个局都需要有自己的时钟，最后又会稳定在某一值上，而这之间的暂态现象会使信号产生一定的误码，优点是网内任意的节点出现故障后只会影响本节点，缺点是控制线过多，节点设备比较复杂。
综合主从同步方式以及相互同步方式，混合同步方式把这两种同步方式的优点集中在一起，统称为全网同步方式，混合同步方式综合了这两种同步方式的优点，将两者称为全网同步方式，通过对频率的稳定度分等级而进行相互同步，若高一级的时钟出现问题，可以使用低一级的时钟工作。
数字通信网的滑动
数字通信网的滑动现象是：在数字信号传输过程中或者数字网络中传输数字信号时，若数字交换设备之间的时钟频率不一致，或者受到相位漂移和抖动的影响，数字交换系统的缓冲器将会产生溢出。
时钟频率的不一致所引起的滑动和传输链路受工作环境的影响，由于传输设备环境温度的变化引起的滑动是在数字网络中产生滑动的两方面主要原因。
在规划数字同步网络时要考虑以下问题：
1.滑动指标：服从滑动指标的分配，服从对从钟及基准时钟的基本进网要求。
2.漂移指标：数字网络内任何节点之间信息传输系统的漂移小于6us，基准时钟漂移小于3us。
3.同步网络的维护性：数字同步网络应该具有统一、可靠的监测及告警控制功能，这些是为了确保数字同步我拿过来在满足滑动指标的条件下的正常运行。
4.从钟：对从钟以及进网不可缺少的监测及告警控制功能做出相应的规定。
结语
通过十年的教学实践及与学生不断的交流，逐渐形成了自己的教学模式和特点,并总结归纳出该课程的特点与难点。
1．1专业性强
作为通信工程专业的重要基础课程，《数字通信理论》要求学生具有较好的《概率论及数理统计》、《随机过程》、《信号与系统》等先修课程的学习基础，如《信号与系统》中对于频域知识及常见信号频域变换；《随机过程》中常见随机信号的表示及特点等。同时，对一些新型通信技术也进行了简要的介绍，增加了课程的专业性。
1．2理论性强
作为《卫星通信》、《移动通信》等后续课程的基础，《数字通信理论》具有较强的理论性。《数字通信理论》课程具有一定的公式及理论推导，系统性强，学生普遍感觉该课程内容繁多、抽象、复杂，不易掌握。另外，需要从时域和频域的角度分析和理解信道、信号的特性。这些都对学生的数学基础提出了一定的要求。
1．3实践性强
同时，《数字通信理论》又是一门与实验和仿真紧密结合的课程。针对课程中各原理及技术，要求对各知识点进行实验及MATLAB仿真，已达到对理论知识的深入理解，起到理论与实践相结合的效果。通过实验与仿真，增强了学生对课程的兴趣，有利于学生实际动手操作及编程能力的培养。
1．4发展性强
《数字通信理论》是一门与新兴通信技术紧密结合的课程，随着新兴通信技术的出现与发展，《数字通信理论》课程内容不断的更新，从而起到课程内容保鲜的作用。将国内外新兴通信技术引入教学内容中，使学生了解最新的科技前沿技术，开阔学生的眼界和知识面。
2教学方法研究与综合运用
2．1做好课堂讲授的内容和步骤
经过多年的教学研究，笔者认为在复杂繁多的教学内容中，按照提出问题、分析问题和解决问题的思路，搭建授课的体系结构，并鼓励学生在理解的基础上通过适当练习，准确把握课程的要点、重点、难点，从知识的点、线、面入手，融教材于一体，以达到较好的教学效果。另外，针对部分学生课后不能做到及时复习的问题，在组织和实施教学中，应该带领学生复习前次课的内容，特别是重要的公式和概念最好板书并讲解，以此加强学生对上次课内容的印象，巩固所学知识。
2．2实现教师间、师生间互动教学模式
依据互动教学的思想，通过相互交流，实现教学体系的整体优化，提高教学效果。由于每个教师在知识结构、智慧水平、思维方式、认知风格、教育教学经验等方面存在较大的差异，可以通过教师与教师之间的交流，相互启发、相互补充，实现思维、智慧的碰撞，使原有的观念更加科学和完善，有利于达成教学的目标。师生互动是教学过程中最基本，最常见的互动形式。经教师的启发、引导、激活学生的思维，学生通过思考、判断、选择接纳教师的理念，进一步激发学生的积极的求知意识，最终达到教学目标。在课堂的教学互动环节中，教师应努力培养学生参与求知的主观意识，引导学生积极思考，使课堂教学氛围积极活跃，提高学生学习的自主性。通过课堂互动，教师可以及时了解学生学习课程时难点所在，针对该部分内容重点讲解。另外，教师还可以了解学生急切盼望得到的新内容，以便及时补充最新通信理论与技术。
2．3传统教学方法和多媒体教学手段的结合
《数字通信理论》课程是一门具有一定理论深度的学科，公式和推导相对比较多，如果教师仅通过语言、黑板板书的传统教学方式，会使板书占用时间增多、课堂的有效教学时间减少、信息含量下降、。为使课堂教学生动、形象、直观,在增加信息量的同时更加注重教学水平的提高,笔者在实际教学中将传统教学方法和多媒体教学手段的结合，具体方案如下：
1）充分利用现代教育技术,采用多媒体方式进行教学。
2）通过网络环境,共享教学资源。
3）跟踪学科的发展,注意知识更新。
4）丰富教学资源,扩大学生的自学空间。
5）对重点内容、重要公式、定理与结论采用板书方式，使教学重点、难点内容更为突出，更有利于学生的理解和记忆。
3结语
【关键词】数字通信;自动调制识别算法;研究
所谓的数字通信信号自动调制识别技术主要是对通信系统中的信号进行处理，包括：信号调制、信号检测、信号提取等处理技术。自动信号自动调节识别技术在通信领域获得了很大的发展，而且有很多的相关研究正在不断的涌现。数字通信信号自动调制识别技术属于非合作通信的基础，在民用和军用上都相当广泛。
一、数字通信信号调制识别方法分类介绍
通常数字信号调制识别的方法有传统两大分类，一类为基于决策理论的最大似然识别法;二类为特征提取的统计模式识别算法。而在统计模式识别法则主要有模式识别以及特征提取等，根据不同的调制信号中的不同设计来识别所有的分类器[1]。特征提取常常是对信号频谱、瞬时信号、均值、星座特征以及高阶统计等进行主要特征进行提取。决策理论的方法中，主要利用假设检验以及概率等来描述调制模式的识别问题，通过最小的识别误差来对调制模式进行检测判断，因此可将其划分为最优分类器。
二、调制识别技术概念
（一）调制
所谓的自动调制识别算法中的调制主要是当消息在传输过程中由于存在着频率较低的频谱分量，且不利于信号的直接传播，那么通信系统往往需要加入调制过程以此来达到信道调制的效果。调制技术可以对信号的频谱进行搬迁，将通信信号的频谱搬到既定的位置上，然后将通信信号转换成为适合信道传输的信号[2]。调制技术的方法种类有很多，而且根据信号的类型可将调制方法分为数字信号调制和模拟调制;根据信号在调制之后的频谱类型可分为线性调制以及非线性调制。线性调制是通过改变载波的幅度来达到对基带调制信号的频谱搬移，此时的信号也保持了基带信号的结构和线性关系，所以线性调制也被称为幅度调制。而非线性调制则是通过改变载波的频率和相位来实现频谱的搬迁，即始终保持载波的幅度不变，而载波的频率和相位却发生改变。
（二）识别
通信信号自动调制的识别主要是在进行信号调制的过程中清楚信号的调制参数以及信息内容等。可判断出信号所采取的调制方式，同时还可以根据某些调制的信息来确定调制的参数，那么我们在进行调制的过程中选取适当的算法为计算提供准确的参数[3]。识别技术中其主要的核心为分类器设计、特征提取等，其征的提取主要是对信号进行分析，根据不同的信号的时频域分析来进行特征识别。
三、自动调制识别算法探索
（一）自适应lr算法
Lr算法属于BP神经网络算法的一种，lr值本是固定不变的。但是自适应lr算法确有着其自变的规律，若计算过程中可以在较平坦的曲面提高lr，反而加速了收敛减少了lr。可以表示为：w（k+1）=w（k）-η（k）F（w（k））。据该公式可知，通调整η（k）可以获得较之BP神经网络更快的收敛速度。Lr算法中将动量和自适应lr梯度算法结合起来，可以有效的提升学习的效率，还能够限制网络陷入局部极小值。
（二）L-M算法
L-M算法主要是利用目标函数进行一阶和二阶求导，其迭代式子为：w（k+1）=w（k）-（JT（k）J（k）+uI）-1J（k）（w（k）），u表示阻尼因子;I表示单位矩阵;J（k）表示雅克比矩阵。L-M算法则是通过调节阻尼因子来对迭代收敛方向实现动态调整。该算法则是结合了牛顿法和梯度下降法进行快速收敛。
（三）RPROP算法
RPROP算法与BP神经网络算法的改进有所不同，该算法在调整网络的过程中主要是利用函数的误差，针对阀值偏导数、网络权值等进行符号替代，可以有效的提升收敛的速度，这就解决了BP神经网络收敛速度慢的缺点[5]。RPROP算法在调整网络的时候，可以先设置一个权更新值“”，则全修正值为w，其算法的计算公式为：
wij（t）=-（t） >0 （1）
wij（t）=+（t） <0 （2）
wij（t）=0 其他 （3）
式中，t表示训练的次数，而RPROP算法则采用批处理方式进行训练。
则表示在地t时训练时，训练集的所有模式梯度累加。权更新值ij则表示在i、j此训练之后E上的梯度信息，更能够适应于学习更新。则其公式为：
ij（t）=η+×ij（t-1）
>0 （4）
ij（t）=η-×ij（t-1）
<0 （5）
ij（t）=0 其他 （6）
从上述的（4）、（5）、（6）式子看出，如果E的梯度符号发生改变，则表示wij变化太大，则ij应该乘以η-，使之减小。如果E上的梯度符号不变，则随着wij增大，ij应乘以η+，则可以有效的加速误差曲面的收敛。
四、结束语
数字通信信号自动调制识别在合作和非合作领域具有非常重要的价值，而且已经成为了当前重要领域的研究热点技术。随着通信信息技术的快速发展，对于自动化的要求越来越高，因此针对数字通信信号自动化调制识别算法具有非常重要的意义，值得我们不断进行研究。
参考文献
[1]李敏.数字通信信号自动调制识别技术的研究[D].哈尔滨工程大学，2012.
[2]芦跃.数字信号调制识别及参数估计研究[D].苏州大学，2013.
论文摘要：舒尔曼提出的“学科教学知识”推动了教育研究与实践的向前发展。高校《通信原理》课程学科教学的知识结构与内容框架主要包括通信原理课程教学模式等七个方面，对《通信原理》课程教学策略的知识应用进行论述，具有较强的理论和现实意义。
一、教师的学科教学知识
在20世纪80年代的西方教师专业化运动中，美国斯坦福大学的Shulman教授，针对当时在对教师的资格认证中，将教师的教学能力简单理解为教师具备的学科知识和教学知识的问题，指出对教师知识的分析是推动我们对教师行为分析的最主要的因素，提出了“学科教学知识”(pedagogical content knowledge/PCK，也有人译为教育学内容知识、教学学科知识、教学专业知能、学科内容教学知识等)这一重要概念。舒尔曼认为，学科教学知识是学科知识和教育学知识的特殊混合体，是教师对学科知识独特的专业理解，为教师所特有，是“教师对如何帮助学生理解具体学科内容而做出的理解”。学科教学知识使教师学会如何组织和呈现具体学科的主题、问题、结果，使之与学习者多样的兴趣与能力相适应，从而组织教学。学科教学知识的提出，为教师的专业化发展提供了理论基础。
学科教学知识是教师在教学中将特定的学科教学内容加工转化而形成的能为学生接受的知识。学科教学知识的形成需要教师对学科知识、教学知识、学生知识、情景知识等进行整合，并对教学经验不断归纳、总结与调整。因此，学科教学知识具有实践性、情景性和个体性。学科教学知识的形成揭示了教师教学能力发展的复杂过程，使对教师教学能力的研究更为深人与科学。
舒尔曼提出的“学科教学知识”概念引起了学者们对与教师教学实践相关知识的重视，学者们进行了大量的论述与研究，“学科教学知识”理论成为教师教育、课堂教学行为分析、科学教育等学科教育研究的重要内容与基础框架。后经过修改和补充，舒尔曼又进一步阐释了学科教学知识的框架。以此为基础，学者根据自己的理解，提出了学科教学知识的内涵;尽管不同的学者有不同的见解，但大同小异，基本上都认为学科教学知识包括:教师教育信念、学科知识、教育学知识、关于学生的知识、教学情境知识等几个方面。
二、《通信原理》课程教师的学科教学知识
现代社会是信息社会，电子与通信类专业从而也成为极为热门的专业。在电子与通信类专业的课程结构中，《通信原理》是极为重要的专业基础课程。此课程的主要任务在于研究通信系统中的基本概念和基本原理，让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、实现方法和系统性能，能够在后续课程的学习和工作中灵活应用，并激发他们对通信学科方面的学习兴趣和热情，使他们有足够的自信和能力来适应这一日新月异的领域。该课程内容涉及随机过程、复变函数与积分变换、信息论、信号与系统、数字信号处理等多方面的知识。高等教育是人才培养的主渠道，而教师则是决定学校教育质量的关键。在创新人才教育的大背景下，有必要对《通信原理》课程教师的知识结构框架进行分析、研究。
对于教师学科教学知识框架，除理论研究之外，也要进行实证研究，如调查分析、测量、比较等;而教师知识结构必然会涉及学科和专业。以往的研究多涉及基础教育领域的教师;近年来，高等教育专业的教师学科教学知识也开始受到重视。笔者在理论分析、听课、亲历教学的基础上，提出了高校《通信原理》课程教师的学科教学知识框架。高校《通信原理》课程教师的学科教学知识应该包括如下主要内容:
(一)《通信原理》课程教学模式知识
《通信原理》课程教学方法因课程中具体内容的性质而有所不同，常用的教学模式有:仿专家思考模式，是要求学生像通信专家一样思考，强调学术严谨，以传授专业知识为主的教学模式。概念转换模式，是通过使学生产生情景上的冲突，改变学生原有的概念，帮助他们建立通信科学概念的模式。探究模式，包括一般意义上的探究和以学习共同体为中心、分工负责、利用实验室条件进行研究的“小组合作学习”或“合作探究”模式。基于项目或课题的教学模式，即以“导向”性的问题为中心，围绕一个主题组织概念、原理，指导学生通过实验和调查得出解决方案等。
在熟悉《通信原理》课程教学模式的基础上，应根据本科和高职专科的《通信原理》课程教学目标的不同和学生基础的不同，采用不同的课程教学模式。根据作者的经验，本科教学中适合采用仿专家思考模式、概念转换模式、探究模式;高职专科教学中，则宜运用基于项目或课题的教学模式和探究模式。这些模式在教学中还需要灵活交替使用。不论采用何种教学模式，《通信原理》课程的教师都应当具备体现《通信原理》课程特点的教学策略。笔者在教学中大量使用了理论教学与实验、实习相结合，以及案例教学的策略。
(二)通信专业课程专业培养目标和教学目标知识
通信专业的培养目标是:培养一批具有坚实的理论基础、很强的创新意识和动手能力的人才，主要培养德智体全面发展、基础扎实、知识面宽、素质高、富有创新意识、在通信领域内获得专业训练的高级技术人才，以适应国家加速信息化发展对人才的需要。专业是以通信技术为主，结合计算机应用的宽口径专业。根据教学目标，我们应该重点围绕通信系统设计、智能信息处理、无线通信及测控、现代交换技术、光通信技术、计算机视觉与图像处理等展开教学应用型人才的培养。
只有从总体上理解了通信专业课程专业培养目标和教学目标，才能在课程教学中处理好《通信原理》和其他课程的关系，达到预期的专业培养目标。为此，我们需要根据创新人才教育的大思路，从高等教育特点和各学校具体条件出发，结合各个专业的特点，加强专业理论教学、实验教学、实践教学活动。
(三)《通信原理》课程目标与内容知识
为了适应新世纪的需要，《通信原理》课程的培养目标是:培养具有厚基础、宽口径、高素质、强能力，特别是具有工程实践能力和创新能力的科技人才。通过本课程的学习，使学生获得必要的信息通信与传输方面的基础理论知识和基本技能，为后续专业课程的学习打下扎实的理论基础和动手能力;使学生在模拟和数字通信方面建立清晰的系统概念，掌握通信系统的一般分析方法，并具备一定的通信系统设计能力;使学生了解通信技术的最新发展方向，从而把握通信学科发展脉络，激发学生的主动性与创新性，提高学生的综合素质和创新能力，为培养能够解决挑战性问题的新一代工程师打下坚实的基础。
《通信原理》课程内容具体包括:通信的概念、通信系统基本组成、数字通信系统、信道简介;信息嫡的基本概念;AWGN信道下香农信道容量理论;信号的频域分析方法，自相关函数与功率谱密度，互相关函数与互谱密度;Hillbert变换，解析信号，等效基带分析;随机信号与平稳随机信号，窄带平稳随机信号，高斯白噪声过程;模拟调制;模拟信号的数字化;高斯白噪声信道中的数字传输;带限AWGN信道下的数字传输等。对这些内容的深入了解和精深掌握是做好《通信原理》课程教学的前提条件。
除了对这些基础知识的牢固掌握以外，教师还应该对通信的研究史和发现史、学科研究与开发最新进展，特别是光电子通信有较多的了解，并在教学中适当进行最新研究与开发成果介绍。
(四)学生对本专业知识的理解能力知识
通信专业教师应该了解学生对具体专业知识的理解能力，包括学生学习需要和学习困难的知识。所谓学生学习需要的知识指的是学生在学习某个通信原理课程内容之前必备的专业知识和技能。学生的学科理解能力是影响教学效果的重要原因。只有深人了解学生学习《通信原理》课程需要哪些预备知识、难点是哪些等，才能有的放矢，提高学生学习的积极性，提高教学效果。学生学习《通信原理》课程时，较难理解和接受的知识包括通信的抽象概念、随机过程概念、信息熵、Hillbert变换，教师教学中应该努力让学生掌握这些方面的内容。
(五)通信安全意识
通信安全涉及国家、单位，以及个人的通信秘密保障，关乎国家、社会征集、经济、军事等各方面的安全。现有的《通信原理》课程教材都不涉及通信安全教育，这是一个很大的缺陷。《通信原理》课程教师不仅自己应该具有一定的通信安全知识和相关思考，更应该将其渗透于《通信原理》课程的教学之中。
三、《通信原理》课程学科教学知识的运用
《通信原理》课程教师应该具备上述学科教学知识，并能熟练地运用于教学实践活动中。作者在自己的教学实践中对《通信原理》课程学科教学知识进行了灵活运用。下面对其中的教学策略知识的运用举例说明如下:
(一)学科知识传授方面，教学重点放在数字通信系统部分
《通信原理》内容包括通信的基本理论、模拟调制、数字传输、编码技术几个大部分。由于现代通信的发展方向是数字通信，因此，教学重点在数字通信系统部分。在课程的开始阶段，让学生准确把握数字通信系统的组成、各模块的功能，使得学生能够把本课程的内容有机地组合起来，在学习具体知识点时能明确它们在通信系统中所起的作用，收到“既见树木，又见森林”的效果。《通信原理》是一门理论和实践并重的课程，在理论教学方面，要让学生掌握通信系统的基本组成、理论原理、分析方法。为了提高教学效果，在课堂上采用设问思考和逆向思考提问等教学方法，启发学生思考、诱发学生的思维、激起学生的求知欲望。在教学过程中注重考虑学生的学习方法和接受能力，在备课时，采用换位思考方法，感受学生的困惑，考虑讲解的技巧，以在最短的时间内收到最佳的教学效果。同时根据不同的教学内容和教学对象，注意将学生自学和精讲重点、难点结合起来。在每章及每小节结束时，注意进行课程总结，让学生及时巩固所学内容，便于继续学习新的内容。
(二)通过介绍新技术进展，提高学生学习的兴趣
《通信原理》是通信专业的基础课程，涉及的最新技术不多，而本院电子信息与科学技术专业通信方面的后续课程也不多。而且，在中国的高等教育中，工科教育的一个较明显的缺陷是最新科研与开发成果很难及时在教材中体现，用什么教材讲什么内容的传统也使得最新科研与开发成果很难在教师的授课过程中被包括进来。通信的发展日新月异，新技术层出不穷，如何在有限的课时里让学生掌握通信基本理论的同时，尽量了解更多关于通信方面的新理论和新技术是教学中需要解决的问题之一。作者在教学中采用课内附带介绍最新进展的形式来实现。例如，在讲解基本内容的同时，附带介绍了移动通信的发展状况、移动通信中常用多址方式、3G技术及其现状等内容，既能提高学生的学习兴趣，开拓其视野，也能为他们将来从事这方面的研究和开发指明方向。
(三)通过CAI和仿真辅助教学，加深对理论的理解
大量使用多媒体进行教学，并在课件设计上注意突破简单的演示型模式，体现知识的建构过程，重视知识要点的剖析，提高学生主体的参与程度;在课堂讲解上，注意将重点内容在黑板上列出，避免让学生有看电影的感觉，同时便于学生理解掌握原理，从而弥补了传统教学和多媒体教学各自的不足;同时，利用仿真软件对通信系统进行仿真观察，提高了学生对理论的理解能力，培养了学生的系统观念。
(四)加强教学实践，巩固所学内容
《通信原理》是一门实验性很强的课程，为了帮助学生巩固所学的内容，加深理解，笔者在教学中采用两种方法来进行教学实践。其一，精心设计实验，利用本系现有的实验设备，设计实验内容;其二，利用MATLAB仿真软件，编写仿真程序，采用课堂演示的方法。比如，通过仿真实现多种解调方式的误码率曲线，可以让学生们直观地了解它们的性能差异，体会“面对面”交流的乐趣。而编程基础比较好的同学可以开发一个简单的数字通信系统，重点让学生练习使用信源编码信道及接收机的仿真实现等。这样，既提高了学生的编程能力，也加深了其对整个通信系统的理解。
【关键词】脉冲编码调制；均匀量化；非均匀量化；线性；非线性；MATLAB
0.引言
20世纪70年代后期，超大规模集成电路的脉冲编码调制（PCM）编、解码器的出现，使PCM在光纤通信、数字微波通信、卫星通信中得到越来越广泛的应用。因此，PCM已经成为数字通信中一门十分重要的技术。PCM也是通信工程专业学生必修的部分。学生可以通过该系统的实验，加深线性编码和非线性编码等概念的理解，进一步掌握有关数字通信系统性能的分析方法和基本研究方法。
1.Matlab简介
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分，它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
2.脉冲编码调制（PCM）基本原理
脉冲编码调制（PCM）概念是1937年由法国工程师Alec Reeres最早提出来的。1946年美国Bell实验室实现了第一台PCM数字电话终端机。1962年后，晶体管PCM终端机大量应用于市话网中局间中继线，使市话电缆传输电话路数扩大24-30倍。70年代后期，超大规模集成电路的PCM编、解码器的出现，使PCM在光纤通信、数字微波通信、卫星通信中获得了更广泛的应用。因此，PCM已经成为数字通信中一个十分基本的问题。
脉冲编码调制简称脉码调制，它是一种将模拟语音信号变化成数字信号的编码方式。脉码调制的过程如图2所示。
PCM主要包括抽样、量化与编码三个过程。抽样是把连续时间模拟信号转换成离散时间连续幅度的抽样信号；量化是把离散时间连续幅度的抽样信号转换成离散时间离散幅度的数字信号；编码是将量化后的信号编码形成一个二进制码组输出。国际标准化的PCM码组（电话语音）是八位码组代表一个抽样值。从通信中的调制概念来看，可以认为PCM编码过程是模拟信号调制一个二进制脉冲序列，载波是脉冲序列，调制改变脉冲序列的有无或“1”、“0”，所以PCM成为脉冲编码调制。
图1.1 PCM原理图
编码后的PCM码组，经数字信道传输，可以是直接的基带传输或者是微波、光波载频调制后的通带传输。在接收端，二进制码组反变换成重建的模拟信号■(t)。在解调过程中，一般采用抽样保持电路，所以低通滤波器均采用■型频率响应以补偿抽样保持电路引入的频率失真■。
预滤波是为了把原始语音信号的频带限制在300-3400Hz标准的长途模拟电话的频带内。由于原始语音频带是40-10000Hz左右，所以预滤波会引入一定的频带失真。
整个PCM系统中，重建信号■(t)的失真主要来源于量化以及信道传输误码，通常，用信号与量化噪声的功率比，即信噪比S/N来表示。
3.线性PCM与对数PCM的性能比较
下面以正弦信号输入为例，来分析线性PCM编码与对数PCM编码的信噪比（SNR）特性。
3.1均匀量化
由通信原理可知，当输入为正弦信号a=Am*sin(0.1*pi*x)，且信号不过载时，若取量化间隔数为L，且L=2n，n为正整数。则有信噪比
SNR≈4.77+20logD+6.02n
单位为分贝（dB），其中D=Am/■V，V为最大量化电平。在不过载的范围内，信噪比随输入信号的增加呈线性增加。
3.2非均匀量化
3.2.1 A律压缩特性
假设输入的正弦信号a=sin(0.1*pi*x)的相位是随机的，且在(-π,π)范围内等概率分布。则有：
量化噪声功率
σ■■=■,0≤a≤1/A
σ■■=■{[2-(aA)2]sin-1(■)+■+■},1/A≤a≤1
其中C=1/(1+InA),A=87.6。
以及正弦波瞬时功率S=■
根据上面3个公式，可以编制出以下程序，求得输入样值数组x和信噪比数组SNR。并绘制出SNR特性曲线。
x=0:0.01:20;
a=sin(0.1*pi*x);
a2=max(a); %求幅值的最大值
b=length(a);
a1=abs(a); %求输入信号的绝对值
X=20*log10(a1/a2);
n=8;
SNR1=6.02*n+4.77+X; %均匀量化的信噪比
plot(X,SNR1)
axis([-80 0 0 70]);
ylabel('SNR(dB)');xlabel('20logD');
grid on
text('Position',[-30,15],'String','L=256');
《数字通信理论》是一门与新兴通信技术紧密结合的课程，随着新兴通信技术的出现与发展，《数字通信理论》课程内容不断的更新，从而起到课程内容保鲜的作用。将国内外新兴通信技术引入教学内容中，使学生了解最新的科技前沿技术，开阔学生的眼界和知识面。
2教学方法研究与综合运用
2．1做好课堂讲授的内容和步骤
经过多年的教学研究，笔者认为在复杂繁多的教学内容中，按照提出问题、分析问题和解决问题的思路，搭建授课的体系结构，并鼓励学生在理解的基础上通过适当练习，准确把握课程的要点、重点、难点，从知识的点、线、面入手，融教材于一体，以达到较好的教学效果[3]。另外，针对部分学生课后不能做到及时复习的问题，在组织和实施教学中，应该带领学生复习前次课的内容，特别是重要的公式和概念最好板书并讲解，以此加强学生对上次课内容的印象，巩固所学知识。
2．2实现教师间、师生间互动教学模式
依据互动教学的思想，通过相互交流，实现教学体系的整体优化，提高教学效果。由于每个教师在知识结构、智慧水平、思维方式、认知风格、教育教学经验等方面存在较大的差异，可以通过教师与教师之间的交流，相互启发、相互补充，实现思维、智慧的碰撞，使原有的观念更加科学和完善，有利于达成教学的目标[4]。师生互动是教学过程中最基本，最常见的互动形式。经教师的启发、引导、激活学生的思维，学生通过思考、判断、选择接纳教师的理念，进一步激发学生的积极的求知意识，最终达到教学目标。在课堂的教学互动环节中，教师应努力培养学生参与求知的主观意识，引导学生积极思考，使课堂教学氛围积极活跃，提高学生学习的自主性。通过课堂互动，教师可以及时了解学生学习课程时难点所在，针对该部分内容重点讲解。另外，教师还可以了解学生急切盼望得到的新内容，以便及时补充最新通信理论与技术。
2．3传统教学方法和多媒体教学手段的结合
《数字通信理论》课程是一门具有一定理论深度的学科，公式和推导相对比较多，如果教师仅通过语言、黑板板书的传统教学方式，会使板书占用时间增多、课堂的有效教学时间减少、信息含量下降[5]。为使课堂教学生动、形象、直观,在增加信息量的同时更加注重教学水平的提高,笔者在实际教学中将传统教学方法和多媒体教学手段的结合，具体方案如下：1）充分利用现代教育技术,采用多媒体方式进行教学。2）通过网络环境,共享教学资源。3）跟踪学科的发展,注意知识更新。4）丰富教学资源,扩大学生的自学空间。5）对重点内容、重要公式、定理与结论采用板书方式，使教学重点、难点内容更为突出，更有利于学生的理解和记忆。
3结语
关键词：通信设备 数字技术 铁路信号技术 促进
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）04（c）-0020-02
我国自开展现代化建设以来，社会不断向前迈进，科学技术水平也愈见增长。我国铁路运输已经逐步实现了提速、重载以及车站、区间和列车联合控制的一体化运行等各种目标，然而仍存在长足的发展空间，其现代化、智能化、自动化还需要通过新兴的通信设备以及数字技术的科学结合来达成。
1 铁路信号技术以及通信设备、数字技术的概念
1.1 铁路信号技术的定义
铁路信号具体来讲是指利用一些指定的物体和设备等等使铁路的行车人员了解相关车辆的运行条件、行车设备的状态以及接收行车指令信息，通常采用灯等易识别的物品，通过改变其颜色、数量、形态或位置来传达信息，或是直接用仪表、音响设备等器械来传达。铁路信号技术的良好发展能够提高铁路的车站、区间通过能力，并且提高铁路员工工作效率，从而达到增加铁路经济效益的目标。
1.2 通信设备的定义及分类
通信设备，即Industrial Commun ication Device，包括有线通讯设备和无线通讯设备，主要用于工控环境。有线通讯设备包括路由器、光端机、交换机、modem、PCM等设备，主要解决工业现场的串口通讯、专业总线型的通讯、工业以太网的通讯以及各种通讯协议之间相互的转换；而无线通讯设备则包括无线网卡、无线网桥、无线AP、天线、无线避雷器等等设备。
1.3 数字技术的定义
数字技术，即Digital Technology，是指利用相关设备将图、文、声、像等各种信息转化成电子计算机能够识别的二进制数字0与1之后，再进行加工、储存、发送、传递、还原的一种现代技术，是同电子计算机相辅相成的一项科学技术。
2 我国铁路信号技术的发展进程和通信数字化
2.1 我国铁路信号技术的发展历程
随着我国铁路运输不断提速，铁路信号技术也有相应的变化、进步。
铁路运输的最初阶段主要采用人工闭塞的形式，通信设备制式杂乱无章，信号显示无法统一，通信装备少、技术水平也比较低下。
而改革开放为铁路信号技术的迅速发展提供了一定的机遇，使铁路制式的人工闭塞逐渐由半自动闭塞、三显示自动闭塞、四显示、多显示自动闭塞乃至准移动闭塞所取代，ZPW-2000系列轨道电路已经成为全路统一的轨道电路制式，与区间同制式的轨道在站内得以应用；现在营业线上的机车信号已经基本上都配置成功了，接近连续式和连续式机车信号都在迅速发展中，列车的超速防护系统也在部分区间进行了科学的试验；不同速度等级的ATP设备相继安装至CRH动车组，车载设备向更安全发展，比如CRH-200H、CRH-200C、CRH-300H、CRH-300S、CRH-300T等等；在一些大站以及主要干线的中间站上，车站联锁已逐步实现继电集中化，所研发出的不同型号的全电子式微机联锁也已经在现场逐步推广应用中；高速铁路上逐渐全面地采用调度集中系统，综合调度系统技术也正在推进；DMIS一期工程已经到了竣工阶段，这说明行车指挥现代化已经进入了实质阶段；提速道岔分动外锁闭转换设备已经上道应用了，这就基本保障了提速列车能够安全运行及提高过岔速度；CTCS-2、CTCS-3级列控系统已广泛应用于客运专线和高速铁路建设中，同系统相应的配套设备也都已经成功上道，如列控中心、临时限速服务器、无线闭塞中心RBC等；交流外锁闭转辙设备成为主要应用产品，如700K、ZDJ9、ZYJ7等；信号监测系统正在向集中化、智能化、网络化发展。迄今为止，我国铁路信号技术已经接近工业发达国家，而若要超过他们则需要进一步的努力，并且尤其需要在通信设备的数字化上更加下功夫。
2.2 通信设备与数字技术的结合对于我国铁路运输信号技术的促进意义
促进铁路运输的不断发展，使其达到提速、重载的目标，通信设备硬件质量和技术水平在其中起到了举足轻重的作用，是铁路信号技术的重要支撑。这一点在我国青藏线ITCS中GPS、高铁CTCS-3中GSM-R已然得到了充分的证明。为了促进铁路信号技术的发展，我们需要全面引进计算机技术，充分利用计算机的高速分析计算功能，而数字信号处理技术（DSP，Digital Signal Processing）就在此时适时出现了。
以往我国铁路运输中的信号技术不够纯熟，通信设备也不够高端，主要依托轨道电路来传达信息，在安全保障以及工作效率等方面还存在许多问题。
自21世纪起，在铁路运输的信号工作中就开始充分运用计算机设备和网络通讯技术，与早前的简单设备和模拟信号处理技术相比较而言，通信设备网络化、数字化的可靠性及实时性显然更高，通信质量更高，传播距离更长，保密性更强，设备更加小型化，运算精度以及抗干扰性能更加优化，功能也更多。现在铁路管理中数字化的通信系统具有集中管理、远程维护、故障自动诊断、自动切换等功能，还可以自动记录相关信息；不仅能够满足当前铁路调度、指挥的需求，还可以开展环境监测、电源检测及预留容量空间等工作；不仅能够实现全双工通信，还可以进行有效回波抑制、AGC自动增益控制、自行适应线路条件等，能够确保通信系统在强噪音环境之中正常运行；在拓扑结构之中的数字通信系统拥有数字环自愈保护功能，当采用网型网和环形网的时候，能保证数字环任意一处的断开都不会对系统的正常运行产生影响；数字通信系统还具有一定的兼容性，同有些区段仍在运行的模拟通信设备能够兼容，使数字通信方式和模拟通信方式能够起到互相备用的作用。
铁路信号技术中专用通信设备的数字化是铁路通信发展的必然趋势。通信设备数字化的根本原理即为将通信设备与数字技术结合起来运行，主要形式为把先进的计算机软件运用于列车的运行控制系统中，以将现代化的铁路通信设备与数字化控制系统科学地组合起来，从而达到建立新型信号操作系统开发平台的目的，最终促进铁路信号技术的充分发展。
3 通信设备与数字技术结合的发展趋势
虽然由于社会经济的发展速度越来越快以及铁路运输的需求压力越来越大，使对列车运营的速度和安全性的要求也越来越高，然而因为我国现代科学技术水平不断提高，使我国铁路信号技术也足以保障铁路运输的高效率、安全性。铁路信号技术的网络化能够保障铁路运输的安全运营及集中调度，依托高端的计算机网络技术，通过将现代化通讯设备与数字控制技术有效结合，促进铁路信号技术系统全面实现智能化、网络化、信息化。随着通信设备与数字技术结合的新发展，铁路信号技术中将陆续引入各种高新技术，包括ZFFT（ZOOM-FFT）、小波信号处理技术、现代谱分析技术等等。
3.1 通信设备与数字技术结合的智能化
智能化主要体现在两个方面，一是系统智能化，二是控制设备智能化。系统智能化是指铁路高层管理部门依托先进的计算机设备，依据铁路运输系统的自身实况来科学合理地控制列车的运行，优化铁路的整体通信技术系统，从而使铁路运输得到整体控制、科学管理；而控制设备的智能化则指建立高效能的执行机构，使其精确、迅速地获取道路指挥者所需信息，并且依据信息来指挥、控制列车的运营。
3.2 通信设备与数字技术结合的网络化
现代化的铁路通信技术不再是仅仅把各种通讯设备进行简单组合，信号技术系统内部的各项要素在各自独立进行工作的基础上还互相联系沟通、交换实时信息，共同组建功能完善、层次分明的铁路运输网络化结构及控制系统。铁路通信网络化便于运输指挥者迅速地、全面地获取辖区内的各种实时信息，从而下达正确、及时的指令，灵活配置系统资源，以保障信号系统的安全、高效工作，保证铁路运输和行车安全。
3.3 通信设备与数字技术结合的信息化
铁路信号技术发展的必然趋势即为以信息化带动铁路产业现代化。全面、有效、精准地获取交通线路上的各种信息才能够保证高速列车能够安全运营，现代铁路信号系统正在将各种先进的通信设备和通信技术投入使用中，比如光纤、无线、卫星通信与定位技术等。
在铁路通信技术未来的发展中，还需要提高数字通信设备的质量水平并优化其功能；进一步完善数字技术体系和技术标准；围绕优化数字通信系统以及提高信号设备的安全完整性等级（SIL）等方面进行相关的探究；通过创新数字技术或是引进、消化、国产化国际技术的方式，对不同等级的数字信号技术设备进行改善更新；发展联锁、闭塞和列车运营管理一体化技术；采用北斗卫星定位技术和云计算等先进技术来促进铁路的信号技术数字化发展；发展信号动静态检测、监控及智能分析技术等。
4 结语
总而言之，我国铁路的信号技术随着铁路的发展进程也在不断发生变化，并且达成了将列车、区间、车站三者共同控制的高效运作模式。而通过铁路通信设备与数字技术的结合，也促进了行车调度指挥自动化等技术领域的革新，让过去控制分散、功能单调以及通信信号相对独立的情况不再出现，从而使铁路信号技术逐渐趋向智能化、网络化、数字化，铁路操作系统亦更加完善。
参考文献
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