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电子通讯产业建立并迅速发展于上个世纪的九十年代,而进入二十一世纪,电子通讯产业的发展势头越来越迅猛,其产业规模也在不断地扩大。规模经济下,电子通讯市场的竞争也愈加激励,专业化的生产技术等使得电子通讯技术不断发展、提高,随之电子通讯设备的更新换代的速度也越来越快。
另一方面,人们对电子通讯设备进行选择时,已不仅仅关注电子通讯设备的基本功能,电子通讯设备可靠性已成为一个很重要的关注点。人们选择电子通讯设备的关注点的变化,使得电子通讯设备的可靠性具有了较大的发展空间。因此,要想使得电子通讯设备可以在现今激烈的市场竞争中,不断满足人们的需求,就必须先对电子通讯设备可靠性设计技术进行充分的理解、分析。
一、我国电子通讯产业的发展趋势分析
1.电子通讯设备的市场可能会逐渐成为全球市场中最具有发展潜力和规模的市场之一。电子通讯设备的功能优势将继续保持这种市场发展潜力、规模的领先地位,与此同时,电子通讯设备的产品可靠性也要进一步提高、完善。现今,人们对于电子通讯设备的可靠性有了更高、更复杂的要求,这督促我们要加强电子通讯设备的可靠性设计技术,从而使得电子通讯设备的重点发展技术可以获得突破与进步,并开发出更多的具有自主知识产权的软件产品、技术。电子通讯设备的可靠性技术发展最为重要的因素是人对于自身知识与智力的开发、结合利用,从而给予电子通讯设备的可靠性以更大的发展、进步空间。
笔者认为,电子通讯设备的可靠性,还具有未来几十年的发展空间。所以,要在电子通讯设备的市场中占据较大的市场份额,对于电子通讯设备的可靠性设计技术的深入、有效的分析,是必不可少的。
2.电子通讯设备现今正逐渐地被广泛使用,在规模经济下,电子设备的生产厂商在电子通讯设备市场中的价格优势以不再发挥作用。在现今激烈的竞争市场中,影响厂商对于市场份额的占据因素有很多,但是电子通讯设备的可靠性保证将会是电子通讯设备生产厂商提高其市场占有率的重要因素之一。
综合上文两点,我们可以了解到电子通讯设备的可靠性设计技术的提高、完善,对于电子通讯设备生产厂商的重要意义。
二、电子通讯设备的可靠性设计技术探究
电子市场的竞争从其建立发展到现今,其竞争的激烈程度从未降低过。电子设备生产厂商对于具有自主知识产权的技术的开发、利用,一刻都不能忽视、停歇,即使在电子市场中占有极大的份额。像是柯达、诺基亚,其曾经对于自身设备市场的占有率都是极高的,但是由于某些因素,使得其公司本身的技术无法跟进市场发展的脚步,从而失去了自身对于市场份额的占有。
因此,在市场竞争激烈的今天,我们要提高电子通讯设备技术,把设备的可靠性作为电子通讯设备开发和研究中的重要内容。而电子通讯设备的可靠性最主要的就是对于其元器件的设计使用,同时还有注意降额、简化、冗余等要求。
1.电子元器件的设计使用
电子元器件,是组成电子通讯设备的基本单位。电子元器件的有效工作是电子通讯设备可以正常运行、使用的基础和保障,而电子元器件工作效率的保障就是电子元器件的可靠性与稳定性。这就要求在电子通讯设备的生产过程中,要对电器元器件进行科学、合理、有效的控制、设计,像是调整电子元器件的规格大小、合理选用合适的电子元器件等,从而可以保证电子通讯设备的可靠性,满足人们对于其可靠性的要求,占据更大的市场份额。
2.降额设计意识的具备
电子通讯设备中的降额,指的是在电子通讯设备在运行、使用的过程中,要保证设备内部各个电子元器件所承受的电应力或者是热应力不超过这些电子元器件的额定值。而降额设计,就是让电子元器件在运行、使用时,其所承受的工作应力适当地低于电子元器件的额定值。这样就可以保证人们在运行、使用电子通讯设备时,故障发生率的减少,从而提高电子通讯设备的可靠性。
而且,我们不仅要在进行降额设计时遵循一定的规范,在具体的生产过程中,也要监督降额设计规范的执行,从而可以对设备的整体实际情况进行及时、细致的分析,还可以依据设备的使用期限优化生产成本。
3.简化设计意识的具备
我们都可以清楚地了解到,电子设备越具有复杂性,其可靠性通常就越低,所以,在保证电子通讯设备正常运行、使用的基础上,我们要具备电子通讯设备的内部设计的简化意识。这样不仅可以减少设备的故障发生率,而且对于设备发生的故障问题,我们还可以以最快的速度保证设备的完善。
另一方面,对于电子通讯设备的内部设计进行简化,不仅可以保证电子通讯设备使用、运行的可靠性,还可以有效地降低生产的成本。规模经济下,设备的市场价格是不能完全由设备的生产厂商来制定的,电子通讯设备生产成本的有效降低,对于厂商本身的资本筹集、规模扩大等行为都具有积极的作用。
4.冗余设计意识的具备
冗余,在电子通讯设备中,指的是在某个或是某区域的电子元器件发生故障后,电子设备还可以通过另外的单元设施来完成整个的工作流程。但是冗余的设计,对上文所提到的降额、简化的设计意识相互冲突,所以,我们可以了解到,电子通讯设备的冗余设计就是电子通讯设备生产厂商的“底牌”,即,厂商现有的技术不能达到降额、简化的设计技术,冗余的设计就能在一定程度上提高电子元器件的耐受程度,从而保证电子通讯设备在运行、使用过程中的可靠性。
在实际的生产过程中,对于冗余的设计技术主要就是利用设备的软件来代替硬件来进行整个电子通讯设备正常的运行、使用功能,虽然冗余的设计过程简单,但是在对冗余技术进行设计时,会在很大的程度上增加电子通讯设备的功能复杂性,而且还会提高生产成本。对于生产厂商的利益还是有一定的损害的。
三、电子通讯设备的可靠性设计技术的实现
在对电子通讯设备进行内部设计的优化后,还需要遵循具有可靠性的设计方案,才能保证设备的可靠性设计技术的发挥与效果的实现。
1.电磁兼容设计方案
电磁兼容设计技术,就是人们常说的EMC设计技术。电子通讯设备的快速的更新换代,使得人们手中的电子设备的种类也越来越多,电磁频谱越来越紧张的背景下,电子通讯设备在EMC技术上所显现的问题也越来越的。并且我国对于EMC技术的开发、利用也较晚,使得这一问题的形势也更加严峻。所以EMC设计技术的有效发展,是保证电子通讯设备可靠性的有效途径。
2.热设计方案
关于热设计,就是在保证电子元器件在运行、使用时可以不被相互产生的热量所干扰。现今的电子通讯设备正趋向于智能化的发展方向,其内部设施也越来越趋近于高密度、集成化。所以,电子元器件的热设计,对于电子通讯设备的可靠性,甚至是其的正常运行、使用都具有非常重要的现实意义。
我们要合理设计电子元器件的散热方式,使得热设计方案发挥有效的设计效果,在保证电子通讯设备生产厂商生产效益的基础上,提高电子通讯设备的可靠性设计技术。
现今,电子通讯技术不断发展,电子通讯设备更新换代的速度也越来越快,要占据电子通讯设备市场中的较大的份额,我们必须以人们的选择要求为发展方向,增强电子通讯设备的可靠性,用理性、逻辑的思维分析电子通讯设备的可靠性设计技术,从而提高自身的生产效益和市场的占有率,以维持自身的长期发展。
参考文献
[1]段瑞星.电子通讯产业发展略谈[J].商情,2013(23).
[2]刘洪亮.电子通讯设备的可靠性设计技术论述[J].数字化用户,2013(17).
[3]刘颂.电子通讯设备的可靠性设计技术探讨[J].大观周刊,2012(11).
关键词:电子通讯 多途径 抗干扰技术
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)12-0108-01
1 电子通讯抗干扰技术的工作原理
从专业学术上来定义,电子通讯抗干扰技术是指一切对抗影响通讯正常运行的技术,这类装备和技术的作用是保证通讯技术能够正常运行,消除电磁能和定向能控制对于正常通讯的影响,抵抗通讯技术中攻击电磁频谱手段,提高通讯技术对于噪音环境的生存能力,从而有效提升电子通讯技术的运转流畅性。抗干扰技术工作原理是抑制干扰源发生的干扰信号切断干扰信号的传播途径,保持电子通讯信号传播不受噪音信号干扰。再者是抗干扰技术的实用性和可靠性较强,对于干扰信号的判断精确,对抗干扰的能力较强,能够解决电子通讯中面临的干扰问题,有效优化电子通讯系统的运行。
2 电子通讯常用的抗干扰技术
电子通讯抗干扰技术应用的目的是提升通信端口信号输出信干比,对于干扰信号能够迅速判断,提升正确信号的接受能力,保证通讯系统能够筛选过滤传播信号。抗干扰技术功能实现是要借助于信息处理系统、信息载体和信息传播平台,当前电子通讯抗干扰技术更新较快,常用的抗干扰技术主要有以下几种:①实时选频技术,这种技术的工作原理是测量通讯传输渠道中的特点信号,由于经过电离层反射后到达的接受信号的频率不同,可以直接判定接受信号的质量,实现了通讯设备信号换频的自动化切换,在信号传输条件优良的弱干扰频道上具有良好的效果。②高频自适应抗干扰技术,这类技术的优点是工作适应性较强,能够根据通讯条件变化来自主调节抗干扰信号设置,当前通讯技术快速发展,对于抗干扰技术提出了更高的要求,高频自适应技术实现了频率调整、功率转变、传播速率调整自动化,有效提高了选频和换频过程中的通讯信号优化,具有传播条件优良的弱噪音信道上具有良好的应用效果。③高速调频技术,这是一种具有规律和速度跳变的抗干扰技术,在宽频带范围内进行信号跳变,其具有抗搜索性能强大的功能,系统频率射频频谱的取值范围较宽,再者是抗截获性能优良,系统能够保持信号发射端和接收端的调频图像一致性,并保持两个环节信号频率值相对应,高频调频技术是未来电子通讯抗干扰技术的发展趋势。④扩频技术,其在电子通讯中应用呈现了以下几个特点,首先是载波是随机性的宽带信号,其带宽相对于调制数据带宽更加宽泛,再者是载波的带宽比较宽,其接受过程实现了本地产生的宽带载波信号的复制信号与接收到的宽带信号相连接。
3 电子通讯多途径抗干扰技术研究
在当前的电子通讯环境下,提升电子通讯的安全性和稳定性是研究热点,抗干扰技术应用不仅要实现单台通讯设备的抗感染能力,同时也应当采用多元化的抗干扰技术,将整个通讯系统纳入到抗干扰系统中,提高对干扰信号的甄别和切断能力,实现工作信号的安全和通畅传输。
3.1 综合性信号处理抗干扰技术
在现代化的电子通讯体系中,信号处理要借助于通讯设备和传输原件共同完成,综合性信号处理抗干扰技术应用实现了对多重信号的甄别和拦截,尤其是对于干扰信号采取多种处理方式,有效拦截干扰信号。在抗干扰信号处理系统中,高频脉冲噪音是最大的干扰因素,其影响了信号接收的准确性,对于信号处理系统产生误导,因此要优化电子通讯系统就应当从系统跳频、扩频、混合扩频、自适应干扰抑制、数据猝发、伪信号隐蔽、前向纠错等方面入手,增强通讯信号的随机性和时变性,使得通信信号更加多变化,同时要根据电子通讯信号的传播要求随机设定速率调频和自适应调频,提升电子通讯系统对于噪音信号的抗干扰能力。
3.2 天线和传播结合的抗干扰技术
电子通信信号传输要借助天线设施和传播路径来完成,无线通信系统中的节点是信号传输和接受的端口,系统中的中心和终端都是采用全向天线结构,这种结构保证了信号接受的全面性,能够将四面八方的信号直接汇总到接收机中,但是各类干扰信号也汇聚到中心台系统中,因此在天线接受和传播渠道中要设置抗干扰技术,通过天线自动信号调零和信号方位进行信号跟踪和甄别,甄别干扰信号的来源,通过不同方向的信号干扰比判断干扰信号的频率,并进行干扰信号抑制和切断。天线和传播结合的抗干扰技术实现了信号高宽调频,在信号多进制扩张的的基础上完成结构的自适应调频,有效抵抗了干扰引号的波动干扰,大大提升了单台电台设备的干扰能力。
3.3 抗干扰技术和对抗技术多途径应用
电子通讯抗干扰技术要采用对抗技术和抗干扰结合的技术方式,在l现和甄别干扰信号源头的同时,也要向这一信号传播源发射干扰信号,实现电子通讯抗干扰和干扰一体化。抗干扰和对抗技术综合应用实现了通讯和干扰协调统一的目的,在整个通讯系统中,信号发射借助于宽带射频天线,这种天线结构能够进行全向天线和自适应天线模式的选择,宽带变换器能够进行信号接受和发生的切换,利用无线电信号处理软件可以对数字信号进行加工,并控制发生信号和干扰信号的功率,根据不同的电子通讯要求来选择适应的干扰方式,在对抗干扰信号的同时也发射干扰信号。抗干扰技术中的电子支援板可以对各类通讯信号进行侦查和筛选,为信号控制提供数据参考,实现电子通讯信号抗干扰功能一体化。
4 结语
总之,当前电子通讯技术多途径抗干扰技术发展要依托于微电子技术、计算机技术、网络通信技术,实现对干扰信号的甄别、截获、处理,强化对干扰信号的切断和反干扰能力,提升电子通讯系统中信号传输和接受的准确性,同时要采用多途径技术结合的方式来优化系统抗干扰能力,优化电子通讯设备的工作环境。
关键词:可靠性设计 可靠性指标 电磁兼容 热设计 软件可靠性
1.引言
在竞争趋于白热化的今天,用户越来越重视产品的质量,电子设备制造商仅靠降低成本来获取市场的举措已不大可能解决问题。影响产品质量的因素很多,其中产品的可靠性对于提高其质量起到了很大的作用。
目前,许多企业已经了从“以检验手段来保证产品质量”这一传统的质量观念转变为当代质量观。这是因为后者的内容比前者有了很大的扩展和延伸、而可靠性是其重要内容之一。强调实施全方位、全过程的管理,提出“产品可靠性是设计出来的,生产出来的,管理出来的”,将可靠性技术融入到产品的设计中,从源头上确保产品的可靠性,达到提高可靠性和降低开发成本的双重目的,从而提高产品的市场竞争力。电子设备的可靠性设计技术包括的内容很多,笔者认为可以从以下几个方面进行考虑:保障可靠性指标的设计技术、EMC设计技术、热设计技术、耐环境设计技术和软件可靠性设计技术等。
2.保障可靠性指标的设计技术
对于用户而言,最关心的是设备的可用性。对于电子通讯设备而言,常用可靠性指标和维修性指标来定量要求其性能。影响设备的可靠性指标的因素有很多,一般通过采用元器件的控制、降额设计、简化设计、冗余设计和健壮设计等可靠性设计技术来保障和提高设备的可靠性指标。
2.1元器件的控制
电子通讯设备主要是由电子元器件组成。元器件的可靠性,将直接影响设备的可靠性。因此,为了保证电子通讯设备的可靠性,减少元器件的品种和规格,正确选择和合理应用元器件,降低综合保障费用和寿命周期费用,必须对元器件进行控制。为了确保元器件使用的可靠性,必须对设备的研制、生产及使用各阶段的元器件的选择、采购、监制、验收、筛选、贮存、保管和使用等选用全过程实施有效的质量与可靠性管理。
2.2降额设计技术
降额设计就是使元器件或电子设备工作时承受的工作应力适当低于元器件或电子设备的额定值,从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。电子通讯设备的可靠性对电应力和温度应力较敏感,因此降额设计就显得更加突出,是必不可少的可靠性设计技术。
2.3简化设计技术
从系统的基本可靠性模型中可以看出,组成设备的单元数目越多,设备的可靠度就越低。由此可见,在保证设备性能要求的前提下,尽可能地使设备的设计简单化,即采用简化设计技术。在提高可靠度的同时,采用简化设计也可以降低设备的维修工作量以及生产成本。
2.4余度设计技术
以软件功能代替硬件功能。余度设计技术余度(冗余)设计是设备获得高可靠性的一种较常用的设计方法。“余度”就是指设备具有一套以上能完成给定功能的单元,只有当规定的几套单元都发生故障时设备才会丧失功能,从而使得设备的任务可靠性得到提高。但是余度设计使得设备的复杂性、重量、成本和体积增加,使设备的基本可靠性降低。工程经验认为只有在采用更好的元器件和采用简化设计、降额设计等技术都无法满足设备的可靠性要求时,或者改进元器件所需的费用比设备采用余度技术的费用更高时,才采用余度设计技术。
2.5健壮设计技术
所谓健壮设计就是使设备的性能对制造期间的变异或使用环境的变异不敏感,并且使设备在其寿命周期内,不管其参数、结构发生漂移或老化(在一定范围内),都能持续满意地工作的一种设计技术。健壮设计主要是一种寻求低成本和高稳定性的系统优化设计方法。它的指导思想就是以用户需求为牵引,采用质量功能展开(QFD)、三次设计等方法精心优化设计方案,把问题解决在设计阶段,以最小的代价获得高稳定性,即健壮的产品。
QFD采用加权评分的方法,对设计、工艺等要求的重要性作出评定,标识出了产品的关键部件、关键工艺,从而为三次设计的开展指出了方向。一个完整的质量功能展开包括产品规划、零件规划、工艺规划和生产规划等4个阶段。三次设计指的是系统设计、参数设计及容差设计。此外,FMEA、FTA、WCCA和DOE等都是实现健壮设计的重要方法。
3.电磁兼容(EMC)设计技术
随着电子设备的普及,电子设备的种类迅猛增加,电磁频谱日益紧张,电子设备的EMC问题不断地暴露出来,加上国内EMC技术开展得比较晚,这方面的问题就更加突出。不过,近年来EMC设计技术也得到了很大的发展,形成了一些比较完整的理论体系和问题解决方案。集中体现在接地设计、屏蔽设计、滤波设计和瞬态抑制技术等几个方面。
4.热设计技术
随着电子通讯设备向高密度、集成化的方向发展,设备的散热问题越来越突出,成为影响其性能和可靠性的重要因素之一。因此,热设计得到了普遍的关注,热设计技术得到了广泛的应用。所谓热设计就是指采用冷却、加热或恒温等措施,保证电子设备及元器件在规定的温度范围内正常工作的一种可靠性设计方法。电子通讯设备热设计的目的就是要根据设备的热特征及可靠性指标,确定其合理的散热方法,用较少的成本获得高可靠的设备。电子设备的热设计要与电路设计、结构设计和维修性设计等同时进行,以满足设备的可靠性和维修性要求。
参考文献:
[1]电子科学研究院.电子设备三防技术手册[M].北京:兵器工业出版社,2000
【关键词】电子通讯;预编码技术;探析;MIMO系统
1.前言
通讯技术和网络技术的发展,使得人类信息交流突破了时间和地点的限制,现今的电子通讯技术正由有线通讯技术向无线通讯技术发展,同时预编码技术也越来越受到业内人士的关注。
由于不同信号通道之间互相关联,影响通讯系统的整体性能,预编码技术可以消弱信号通道之间的关联影响,预编码技术应用于MIMO系统,可以使不同用户之间的信号正交,消除信号之间的干扰。电子通讯的预编码技术的优势越来越突出,研究也越来越深入,下面对其相关特性做介绍。
2.预编码技术的概念
预编码技术最初的目的是解决单用户MIMO系统的信号通道之间的互相干扰问题。各个信号通道之间互相关联达不到自由空间最大化,预编码技术通过信号的预处理减弱通道之间的干扰,或者利用不同通道信号的正交性减弱干扰,从而提高通讯系统的性能。预编码技术分为线性预编码和非线性预编码,在MIMO技术的基础之上,有限反馈预编码技术应运而生,有限反馈预编码技术可实现信号的互易,提高信号的传输效率,如图1所示为有限反馈预编码技术的系统框图。有限反馈预编码技术中预编码矩阵的容量决定了信号传输的效率。
3.预编码技术的优缺点
预编码技术是基于MIMO技术发展起来的,MIMO技术已经广泛应用于电子通讯中,在MIMO技术的应用过程中,需要增强发射信号和接收信号的强度系数,这就需要合适的预编码码本,预编码码本由矩阵构成,一系列的矩阵具备了提供信号的优势,并体现出各个信号通道的参数,预编码技术有助于提高信号的传输效率,减弱信号之间的干扰,提高系统的稳定性。但是,该方法对于信号通道参数的测量计算不够精确,在不同领域中的应用还存在差异,不够标准化。而且预编码技术对信号的处理受到信息类型、发射端设计、接收端设计以及功率等因素的影响。
4.预编码技术的算法实现
4.1 预编码技术的设计原则
预编码技术的实现原理主要是在信号接收端和信号发射端都存储一定的预编码矩阵,首先,在信号的接收端搜索与发射端共有的最优编码,然后由接收端将最优编码的索引传到发射端,发射端根据该索引找到对应的预编码矩阵进行预编码,从而提高接收端信号的性能。为更好的发挥预编码技术的作用,其设计过程应遵循一定的准则:
其一,预编码技术是建立在对信号发射端条件已知的基础上,因此,应明确信号发射端的状况,主要明确信号通道的各个参数;其二,由于限制作用,预编码码本的设计中应尽可能减少码本矩阵,码本中各个元素之间的距离应尽可能的大;其三,在得到预编码矩阵之后,要根据一定的准则选择与之最接近的预编码码本,在选择预编码码本的时候按照最小化均方差、最小化均方差绝对值或最小化瞬间系统容量的原则进行选取;另外,预编码技术的设计还应考虑功率约束、被优化的性能标准等因素,综合考虑以上多种因素才能更好地实现预编码的设计。
4.2 预编码技术及其算法实现
经典的预编码技术是线性预均衡方法,其中基于迫零的线性预均衡方法主要是将各个信号子通道可能产生的干扰强制性的设为0,然后通过信号通道矩阵进行预编码,该方法会放大信号噪声,影响系统的稳定性。基于最小均方误差的线性预均衡方法主要是使信号发射端和信号接收端的均方误差取得最小值,提高系统的稳定性。
在MIMO系统中,预编码矩阵为M,信号通道矩阵为H,D为发送数据向量,则第j个用户接收到的信号如公式1,用户数量较多时的算法可以与其他算法相结合,例如用户选择算法。
(公式1)
5.预编码技术在电子通讯中的应用
预编码技术在电子通讯中的应用主要是基于MIMO系统,如图2所示为多用户的MIMO系统示意图,预编码技术可以消除多天线、不同通道之间的信号干扰,还可以提高空间增益,从而提升系统的容量,提高系统的稳定性。
在新一代的移动通讯标准中,预编码技术得到了新的应用,如表1所示为无线通信主流标准中MIMO系统的预编码技术。
6.总结
预编码技术具有自身的技术优势,在MIMO系统中发挥着关键的作用,对于预编码技术的特点以及算法实现的研究有利于对电子通讯关键技术的掌握和理解,随着电子通讯技术的发展,预编码技术在提高传输率和系统稳定性中将发挥更大作用,掌握电子通讯的预编码技术有利于掌握电子通讯的未来发展趋势。
参考文献
[1]宫丰奎,韩春雷,王勇等.慢衰落信道下高阶调制编码协作方案及性能分析[J].西安电子科技大学学报,2008, 35(a)=664-667.
[2]郝东来,葛建华.一种基于线性预测的MIMO系统半盲信道估计 [J].华中科技大学学报(自然科学版 ),2009(11).
关键词:电子通讯;预编码
中图分类号:TP311文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)27-6520-03
传统无线电通信系统的通信系统主要采用发射天线和接收天线来完成,这种有一个发射天线和一个接收天线组成的系统就是单输入单输出天线系统即SISO系统。这种通信系统存在一个致命的缺陷就是shannon容量限制,这是通信系统上很难突破的一个瓶颈,形式极为严峻。但是目前市场上对数据传输的速率的提高十分关注,有很大的需求量,因此采用何种方法提高通信的容量限制成为各学者研究的热点。
以往的调制技术、编码策略等方法在无限电通信中总存在一个实际的物理限制。目前,有学者提出通过设置更多的基站、拓宽带宽等方法来提高shannon容量限制。这一类方法实质上是增加蜂窝,增加基站,成本昂贵。还有一个办法就是通过增加系统的发射功率来提高容量限制,实现这种方法对硬件设计者来说十分不容易,首先设计增加系统发射功率的线性工作特征是一个巨大的挑战,其次移动终端需要综合考虑加大系统发射功率可能引起的功率损耗。该方法也可能对人类健康产生影响。此外使用分集技术来提高系统发射和接受通信信号的噪比来提高系统容量引起了设计者的关注。这种方法就是SIMO系统,发射天线仍然只有一个,即采用一个阵元,但是在接收端则使用多个阵元来接收通信信号。针对SIMO系统的接收端特别是移动终端存在的处理比较复杂和体积较大的问题,MISO系统将发射天线设计为阵列结构,而接收天线采用单线路结构来完成,也就是接受分集处理的认为由发射端来完成,就是平常所指的等价MISO系统。收在此基础上,产生的发射和接收系统两端同时采用阵列天线的系统,即SIMO和MISO系统的结合体——MIMO系统诞生了。
在MIMO通信系统中,空时分组码与空间复用码是其最常用的优势技术,这种技术是通过在接收端获取CSI来完成通信。而对于慢变信道,则通过WLAN的发送端采用反馈或TDD对称原则获取精确的CSI来完成通信。实际上,CSIR与CSIT均可在3G标准的WCMA中通过闭环分集来获取,也可以通过发送自适应阵列的方式来获得。预编码技术在此基础上取得了快速的发展。
1预编码技术的概念
一般来说预编码技术的分类有两种,依据发送端预处理方式分为线性预编码和非线性预编码两种;基于接收端的接收方式的分类则分为线性接收机的预编码和非线性接收机的预编码[1]。线性接收机的预编码就是我们常说的SVD预编码技术,这种编码技术是采用MIMO通信系统将信道分解为多个平行子信道,采用提高发射端注水技术的方式使其达到系统的最大容量。这种方式需要强大的比特分配技术,因为将信道分解后,不同的子信道其信号干扰噪声比也有所差异,因此匹配每个子信道的通信十分关键。然而,这种比特分配技术也存在着缺陷,首先可能增加接受和发送两端编译码的复杂性,其次可能因为信号星座的颗粒性造成通信容量损失,传输速率下降。
2预编码的优缺点
目前在欧美等国际标准化组织中的通信系统设计基本都采用MIMO系统,以便提高数据传输的速率。在使用MIMO技术系统时,为了让 3GPPLTE演进中的UE可以很好的反馈发射和接收天线信道,使其该系数信令开销增大,需要把目前的可能用到的MI? MO信道现状对应的系数首先转换为码本(Cedebook)的格式。码本是由矩阵组成的,这些矩阵能够反映所有的通信信道的信号特征,是需要预先定义[2]。因此,UE将MIMO信道系数转换为码本格式后,可以很好的了解信道系数,因此可以只通过反馈对应的矩阵来增强传输速度,但是这种方式在一定程度上并非增大信令开销,因此在一定成俗上对信道系数的测算不够精确。此外,国际上将MIMO技术也广泛应用于上下行信道之间、控制信道与业务信道之间、广播多播业务与单播业务之间,但随具体应用领域的不同而存在差异。目前欧美等国际标准化组织多侧重于单用户MIMO系统的相关研究,特别是在学术界,该技术成为各国学者研究的热点并持续了很久。同时各学者将MIMO技术预编码方向也也纳入了研究领域。特别是在欧洲和日本等地的大学、科研院所和企业也 纷纷开展了MIMO预编码方向的相关研究。随着研究的深入,预编码技术的研究向实用化和科学化的方向发展。如最初的单用户点对点MIMO传输,发展到点对多点的下行虚拟MIMO系统以及后来的点对多点的多用户协作MIMO预编码技术。同时该技术的应用范围也逐渐扩大。从最初的场飞AN领域到如今的移动蜂窝通信领域,发展速度,被多家企业推入市场。特别是多天线MIMO预编码技术已成为当前研究和应用的热点。如AirgNetworks采用多天线技术发展无线网络。多天线技术适用于与多个无线用户进行通信,因为该MIMO技术在通信接收过程中能够增强分集度、提高信息吞吐量,同时具有减少干扰的潜力。该技术明显的优势已促使其逐渐走向商品化。
在我国,虚拟MIMO技术市场化的例子屡见不鲜,2006年10月北电网络采用虚拟MIMO技术的进行无线传输试验,首次将MI? MO技术计入到互联网中,该项试验的主要目的是为了帮助4G运营商增加网络宽带用户数量。移动运营商通过少量的投资换来更大的利润。
2007年5月,MIMO技术开创了手机网络的新时代,由诺基亚西门子合资公司和德国Fraunhofer电信研究所共同完成了虚拟多入多出技术(nualMIMo)的测试,这一技术的最大优势是提高了手机数据的传输速度,士气传输速度将近达到108Mb/s。虚拟MIMO技术市场化为移动通信运营商提供了更加明确的方向。与此同时,我国的我国国家自然科学基金和“863”计划也开始支持MIMO预编码的相关研究工作,并取得了不错的成绩。如在我国TDDLTE演进研制中包含有自主知识产权的TD-SCDMA系统中的演进,一方面为LTE的制定相关标准和规范提供依据,另一方面继续我国无线通信事业市场化的发展,为我国的无线通信事业在激烈的竞争中占有一席之地。
的方式来进行优化,ZF预均衡实质上逐步演化为多用户ZF-BD。
【关键词】无线电子通讯技术 无线网络应用安全 通讯技术
随着人们生活水平的提高和社会经济的发展,各式无线电子通讯技术应运而生,而无线网络渐渐成为最有发展前景的通讯技术,在业界受到了广泛关注和青睐,网络用户所要求的高移动性、便携性和其它业务都让无线网络在众多无线电子通讯技术中占据着首要地位。虽然无线电子通讯的安全问题不会对无线网络通讯的发展造成太大影响,但是问题总归是问题,必须要有简单可行且有效的方法进行管制,对问题进行改进的过程也是对时展的伟大见证。
一、无线电子通讯技术的种类
(一)蓝牙技术
蓝牙的产生是由于蓝牙技术的相关标准的制定工作很快完成而无线局域的标准制定工作滞后难以实行,蓝牙技术能够通过一点多址的技术穿透障碍物来传输数据,而一直以来,蓝牙是无线电子通讯技术中应用得最为广泛的一种。无线局域的频段随着蓝牙的发展逐渐与蓝牙的频段分开,使用蓝牙和无线局域能够让多种移动设备在移动范围较大的情况下也能很好地进行连接和数据传输。
(二)Sigsbee技术
Sigsbee技术也是无线电子通讯技术中的一种,它具有通讯距离短、耗能低、成本低、数据速率低、操作步骤简单等特点。因此Sigsbee技术被广泛应用于总动控制和远程控制等领域,能在各种移动设备上使用。Sigsbee有独立的工作点作为基础,以无线通讯为依托形成结构各异的通讯网络,由于无线通信形成的网络结构较小,Sigsbee在使用过程中不同的点发挥着不同的功能,而为了节约成本,其内部又分为子节点,组成组网通信,通信和产生的数据通过子节点和节点仪器进行汇聚和,实现通讯功能。
(三)WLAN技术
无线网络的“风云雄起”是因为有线网络的局限性,例如地域的限制、携带的限制等,它的出现能够带动有线网络不断深化发展。人们在使用过程中可以根据自身情况条件和要求选择无线网络的形式,例如使用无线网卡、无线接入器等设备。无线网络有较强的灵活性,为人们的生活省去了诸如牵线、接线之类的不便和麻烦,摆脱了空间的束缚。再者,其成本较低,不仅节省了大量物力还节省了安装和维修成本。总之,无线网的优点我们有目共睹,它让无线电子通讯技术更上一层楼。
二、无线电子通讯技术安全应用
(一)保证网络构架的安全
1.未经授权的非法访问和接入之类的要进行严格监控并在端口上将IP地址和MAC地址进行绑定,保证客户在使用过程中的安全性,客户在输入密码后就可以开始使用无线网络。
2.采用虚拟专用网安全技术、利用VPN的形式将安全性能较高的网络连接起来,这一技术主要用于局域网络的连接以及远程网络的连接。虚拟网络安全主要是通过对IP进行加密以保证数据使用过程中的安全性。
(二)加强安全认证
在用户使用无线网络的过程中加强安全认证的管理是防止未经认证或注册的用户使用网络的有效手段,不同的用户用各自的身份建立各自的无线网络访问特权,采用密码进行验证的措施来提高网络使用的安全级别。在部署无线网络时,要保证网络的使用安全的关键在于选择正确的认证方式,并且要经常对无线网络进行检测以确保无线网络设备的正常使用和安全机制的有效性。
(三)绑定MAC地址
把特定无线网卡中的MAC地址输入到AP中就是绑定MAC地址要做的工作。由于绑定MAC地址在操作上有一定的难度和局限性且容易遭到黑客的侵犯,这种无线网络安全技术只适用于家庭等范围、规模较小的用户。
(四)加强内核保护
光靠用户本身加强无线网络使用安全意识肯定是不够的,还要增强操作系统的安全性能,其主要工作是对操作系统中可能存在的漏洞进行删除和改进以提高对外界侵犯的抵御能力。而计算机的软、硬件的使用状况在无线网络使用过程中的安全漏洞扫描及修复工作起着决定性作用,一旦系统产生漏洞,就会遭到病毒入侵,一定要定期进行扫描和清除以及时发现问题,防止问题产生对用户带来极大困扰。
三、结束语
根据以上对无线电子通讯技术的认知及对其安全问题的分析和提出的方案可知,在时展的浪潮中,无线电子通讯技术也日臻完善,越来越发达,而其是否安全对无线通讯的发展质量好坏产生了较为重要的影响。从某种程度而言,虽然无线电子通讯的安全性无法决定通讯质量,但是该问题会一直存在,会伴随着通讯技术的发展,成为日后亟需解决的问题。与此同时,不断发展无线电子通讯技术的过程中,除了保证无线通讯技术的进步,还要从大局上、体质内、制度中进行彻底的创新和改革,从而顺应我国市场经济的发展,推动新时期无线电子通讯技术的高速进步,最终顺应我国总体的发展要求。
参考文献:
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[2]谭峰,陈敬泉.提速中国高铁 保障行驶安全――香港应科院与内地企业联手研发高铁通讯系统[J].广东科技,2011(07)
本书共分13 章和7个附录:1.序论,物理基本概念、信号的无线传送、波的本质、波的特点、电磁波、射频通信系统; 2.基本术语,物体与电、电动势、电流效应、导体、半导体和绝缘体、基本电变量、电信号、信号的量化; 3.电噪声,热噪声、等效噪声带宽、信号噪声比、噪声数值、噪声温度、串联网络的噪声数值、有源器件的噪声; 4.电子器件,简单电路元件、基本网络定理、半导体器件; 5.电共振, LC电路、RLC电路、Q品质因数、电感的自共振、与并联阻抗变换串联、动态电阻、普通RLC网络、选择性、带通滤波器、耦合调谐电路; 6.匹配网络,系统划分的概念、最大功率传输、测量由于错误匹配造成的功率损失、匹配网络、阻抗变换、Q品质因数匹配技术、单级LC匹配网络的带宽; 7.RF和IF放大器,普通放大器、单级放大器、栅地-阴地放大器、偏置问题、电压放大器的AC分析、米勒电容、调谐放大器; 8.正弦振荡器,振荡器判断标准、环形振荡器、相移振荡器、RF振荡器、振幅限制方法、晶体控制振荡器、电压控制振荡器、时间与振幅不稳定移动; 9.频移,信号混合机理、二极管混频器、晶体管混频器、JFET混频器、双栅MOSFET混频器、镜像频率; 10.锁相回路, PLL工作原理、PLL的线性模型、PLL应用; 11.调制,调制的需要、振幅调制、角调制、PLL调制器; 12.AM和FM信号解调制, AM解调制原理、二极管AM包络检波器、FM波解调制; 13.射频接收器,基本无线电接收器布局、非线性效应、无线电接收器规范。本书的7个附录分别为:附录A物理常数与工程前缀;附录B麦克斯韦方程;附录C二阶微分方程;附录D复数;附录E基本三角恒等式;附录F有用的代数方程;附录G贝塞尔多项式。
本书适用于射频电路设计与分析的大学高年级学生、研究生及工程师。
胡光华,高级软件工程师
(原中国科学院物理学研究所)
关键词:传统电机 电机循环电路 电子接触器
一、引言
从宽泛的概念上来说,在工业的企业中世纪上运行的电动机全部都是间歇式的电动机。这样的电动机通断的频率是衡量其电机的间歇工作状况的重点所在。所以,为了保护高间歇条件下的电机的正常安全运作,在通断频率大于60的时候,需要我们采用循环电路的方式对电机进行通断。
传统的循环电路有很多种不同的当时,基本上的结构以及运行的原理都是相同的。这些种类的电机都是通过交流接触器主触头的分与合来进行电机的启停操作的。目前在防治、水处理等等的行业有比较广泛的运用。
这种类型的循环电路采取的是交流接触器作为基本的控制元件来进行设计的。这样的循环电路结构相对比较简单,价格相对也比较低廉并且在维护的过程中十分的方便。所以在实际中使用的十分的广泛。但是,这样的电路也是有自己的适用条件的。电路的通断频率大于60的时候,是不能工作的。在通断频率大于45但是小于60的时候,这样的电路就不适合考虑让其工作。只有当通断频率小于45的时候,才能正常的工作。并且,虽然通断频率低于45是可以正常工作的。但是在这个值与45接近的时候,也会导致很多的问题。严重的时候可能会导致电机的损坏。
二、 传统电机循环电路的电子接触器技术改造
随着技术的急速发展,目前已经有很多的可以取代传统电机的循环电路的方案了。比如说现在应用比较广泛的就是使用PLC元件进行整个的控制电路。还有的可以采用变频调速技术进行电机启停的控制。有的甚至对整个的电路进行防叠装置的设计,从工艺上进行改进,对整个设备的传动装置以及电气装置进行全面的改进,这个方案当然也能够实现整个电机的智能化。并且,有的企业现在甚至会直接放弃现在使用的机器设备,直接引入西方的先进技术和设备,但是西方的机械是相对比较昂贵的,很多的单位不愿意投入大量的资金。
所以,只能通过现代化的改造使得企业的设备所存在的问题进行修补。而一种比较廉价且比较合适的做法就是应用“电子接触器”对循环电路进行适当的改造。在电路的改造过程中,使用NE555时基电路构成基本的控制电路。对于主回路的改造则使用双向可控的硅取代传统的交流接触器的主接触头。这样双向可控的硅就可以很好的完场交流电力的控制的工作。
双向可控硅可以控制电机的启停问题的主要工作原理是:
首先,双向可控硅期间中通过交流电的时候,在每半个电流的周期中可控硅进行一次触发。
其次,只有在可控硅中通过的电流大于擎住电流的时候,次啊能在去掉触发脉冲之后的维持器中继续进行通导的工作。
第三,只有在可控硅中通过的电流下降到了维持电流之下的时候,可控硅断开,回复阻断的能力。
最后,可控硅在断开之后,要在此出发才能重新进行通导。
所以,在阴极与门极之间需要加以核实的电压,才能使得可控硅起到触发控制的作用。
这一方案仅仅需要付出极少的成本,设备的体积很小,性能却是相对比较稳定的。设备的性价比相对比较合理。在设备的改造过程中,方案比其他的方案更加可靠,并且需要调试的时间比较短。最重要的是,经过改造后的电路的电机通断频率的运行范围到了80左右。
但是,新的方案所改造出的电路与传统的循环电路有很大的不同。大功率的可控硅元件在使用的过程中需要加以适当的增强冷却组件。具体的冷却组件可以选择散热器冷却。同时,在通断频率比较小的情况下,可以采取自然的冷却方式,相对而言还是比较经济适用的。
三、改造方案的运行原理
1、新的循环电路的工作
如下图,经过改造之后的电路由两部分组成,分为主电路部分和辅电路部分。住电路的回路中财务了双向可控硅的原件,额定电流的选择在41A以上。同时,为了确保新型电路的工作的稳定性,可以为双向可控硅的表现加上一定的散热装置。在途中的大功率的继电器KA型号为JQX-13F。主要的接线方式如图所示。
图一 改造后循环电路
在图中的辅电路的回路设计中,其主要的作用是为主电路的回路提供电源。其中的B是50W的控制变压器。其中的SB1和SB2则是控制电机停止以及启动的操作按钮。
在设计的过程中,为了能够满足实际的操作中操作人员的要求,在设计之初还提供了可循环电路的手动操作与自动操作之间的转换。双位拨动K1开关的时候,就能进行着两种状态的自由切换。
2、手动控制状态
当图中的K1处于闭合运行状态的时候,电路的运行可以采取手动态进行一定的控制,那就是人工控制的状态,在这种状态下,基本的控制过程为:接通电源之后,将K1-1以及K1-2调整到关闭的状态。这样的情况下,V1和V2的门极就会处于一种一直通电的状态。然后,操作人员可以使用SB2的控制按钮进行操作,之后KM线圈就会得点,电机就会启动,然后处于一种连续运转的状态的。
在手动的控制状态之下,如果机器需要紧急的停止的话,使用SB1的按钮,就会直接使得电路关闭。虽然此时的电路3会处在通电的状态下,但是对整体的电路没有影响,电路会切断运转。
3 、自动控制状态
当图中的K1处在断开的状态的时候,电路的运行就可以采取自动运行的状态进行控制。那就是处在电路的自动运行状态之下。这样的运行状态中期主要的控制过程是:接通电源之后,电路3会产生震荡。这样的情况下,KA这个循环就会闭合运行通电,这样KA1和KA2两个循环就会闭合,接着按下SB2的按钮之后,KM线圈就会得点,电机就会进行循环启停的运转状态。
另外,在自动的状态下,还有几个调整的功能。其中的RP1是对电机的运行时间进行调整的。RP2是对电机的运行停止时间进行调整的。如果在自动运行的状态下,需要对电机进行紧急的停止的话,使用SB1的按钮,就会使得KM线圈处于失电的状态下,这样就会使得电路关闭。
结语
通过以上的改造的实验和设计,我们可以发现使用电子接触器技术对传统的循环电路进行改造的方案是切实可行的,并且经济性相对来讲是比较高的。同时,传统的电路中以交流接触器为主要的控制原件,并不是没有一定的可取性,当通断频率小于30的时候,相对本方案来讲也是一种比较经济可行的运行方案。
参考文献:
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[2]建议推广和开发的节电新产品[J],中国科技信息,1992
[3]李波,浅谈机械工程中交流接触器的优化设计[J],民营科技,2009
甲方:(以下简称:甲方)
乙方:(以下简称:乙方)
本合同甲方委托乙方就太阳能发电系统技术进行技术咨询,并支付咨询报酬。
双方经过平等协商,在真实、充分地表达各自意愿的基础上,根据《中华人民共和国合同法》的规定,达成如下协议,并由双方共同恪守。
第一条:乙方进行技术咨询的内容、形式和要求
1.1 咨询内容:
1.2 咨询形式:乙方派遣专业技术人员和提供总结性报告。
1.3 咨询要求:对技术问题作出解答,总结性报告能客观反映项目情况。
第二条:合同履行期限、地点和方式
2.1 本合同自 年 月 日至 年 月 日在上海(地点)履行。
2.2 本合同的履行方式:《技术咨询报告》
第三条:甲方的协作事项
3.1 在合同履行期内,甲方应向乙方根据项目相关资料,具体见附件确认表。
3.2 甲方提供协作事项的时间和形式:自合同订立之日起提供相关协作事项,甲方派出相关人员并直接提供相关资料。
第四条:乙方工作事项:
4.1 对技术项目进行调查,参与甲方工程立项工作,讨论项目方案、可行性分析,给出技术上的意见;
4.2 发现甲方提供的技术资料、数据有明显错误和缺陷的,应当及时通知甲方补充、修改;
4.3 设计阶段,对于图纸的合理性给出指导性意见;
4.4 协助甲方招投标工作;
4.5 工程实施前,参与施工组织设计,给予技术培训和支持;
4.6 对工程主材进行监督,审核主材的质和量;
4.7 施工过程中对施工人员进行技术培训;
4.8 协助做好竣工报告;
4.9 协助编写太阳能发电站用户手册,做好对用户的操作培训;
4.10 对相关操作人员进行安全培训,保证太阳能电站安全运行;
4.11 形成总结报告。
第五条:双方确定因履行本合同应遵守的保密义务
5.1 保密内容(包括技术信息和经营信息):《技术咨询报告》,以及双方技术人员提供的相关资料和技术信息。
5.2涉密人员范围:双方工程设计人员、施工人员,以及相关人员。
5.3 保密期限:5年
5.4 泄密责任:根据《合同法》赔偿因泄密造成的各种损失。
第六条:双方确定,按以下方式对乙方提交的技术咨询工作成果进行验收:
6.1 咨询报告达到了本合同第一项所列要求,甲方验收,由甲方技术人员出具技术咨询验收证明。
6.1.1 乙方提交技术咨询工作成果的形式:《技术咨询报告》
6.1.2 技术咨询工作成果的验收方法:甲方技术人员出具技术咨询验收证明
第七条:报酬及其支付方式
7.1 技术咨询报酬总额:肆拾万元整(400,000元)。
7.2 技术咨询报酬由甲方分两期支付乙方。
7.3 具体支付方式和时间如下:
7.3.1 于 年 月支付咨询经费的75%:叁拾万元整(300,000元)。
7.3.2 上述咨询内容经甲方出具验收证明后,支付咨询经费的25%:壹拾万元整(100,000元)
第八条:违约金或损失赔偿额的计算方法
8.1 违反合同约定,违约方应当按《中华人民共和国合同法》第三百五十九条规定,承担违约责任。
8.2 甲方未按照约定提供必要的资料和数据,影响工作进度和质量,不接受或者逾期接受工作成果的,支付的报酬不得追回,未支付的报酬应当支付。
8.3 乙方未按期提出咨询报告或者提出的咨询报告不符合约定的,应当承担减收或者免收报酬等违约责任。
8.4 甲方按照乙方符合约定要求的咨询报告和意见作出决策所造成的损失,由甲方承担,但当事人另有约定的除外。
第九条:技术咨询报告的归属
9.1 所有提交给甲方的技术咨询报告及相关的资料的最后文本,包括为履行技术咨询服务范围所编制的图纸、计划和证明资料等,都属于甲方的财产。
9.2 乙方可保存上述资料的复印件,包括本合同第三条所指的甲方提供的资料,但未经甲方的书面同意,乙方不得将上述资料用于与本咨询项目之外的任何项目。
第十条:不可抗力
10.1 任何一方由于战争及严重的火灾、台风、地震、水灾和其它不能预见、不可避免和不能克服的事件而影响其履行合同所规定的义务的,受事故影响的一方将发生的不可抗力事故的情况以传真通知另一方,并在事故发生后十四天内以航空挂号信件将有权证明的机构出具的证明文件提交另一方证实。
10.2 受影响的一方对因不可抗力而不能履行或延迟履行合同义务不承担责任。
然而,受影响的一方应在不可抗力事故消除后尽快以传真通知另一方。
10.3 双方在不可抗力事故停止后或影响消除后立即继续履行合同义务,合同有效期和有关履行合同的预定的期限相应延长。
第十一条:合同争议的解决方式
11.1 凡因本合同或与本合同有关的一切争议,由双方协商解决;协商不成,提交中国国际经济贸易仲裁委员会仲裁,仲裁裁决是终局的,对双方均有约束力。仲裁适用中华人民共和国法律。
11.2 除非另有规定,仲裁不得影响合同双方继续履行合同所规定的义务。
第十二条:合同的生效及其它
12.1 本合同在双方法人代表签字后,本合同生效。
12.2 本合同有效期自合同生效之日起为1年。
12.3 本合同期满时,合同项下的任何未了的债权债务不受合同期满的影响。
12.4 本合同的附件为本合同不可分割的组成部分,与合同正文具有同等法律效力。如合同正文与附件有矛盾之处,合同正文内容优先。
12.5 所有对本合同的修订、补充、删减、或变更等均以书面完成并经双方法人代表签字后生效。生效的修订、补充、删减、或变更构成本合同不可分割的组成部分,与合同正文具有同等法律效力。
12.6 双方之间的联系应以书面形式进行,涉及重要事项的传真应随后立即以挂号信件或特快专递确认。
12.7 本合同正本一式二份,双方各一份。
甲方(盖章):
法定代表人(签章):
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签定日期: 年 月 日
乙方(盖章):
法定代表人(签章):
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