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有线传输技术论文

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有线传输技术论文范文第1篇

关键词:切入点,网络整合,广电网创新,NGB的转变

 

“三网融合”是指电信网、广播电视网、互联网在向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网演进过程中,其技术功能趋于一致,业务范围趋于相同,网络互联互通、资源共享,能为用户提供话音、数据和广播电视等多种服务的一种新体系。

综观“三网融合”精神,最主要的切入点就是要加快推动广电、电信业务的双向进入。论文写作,切入点。也就是广电、电信企业按照国家广电总局“三网融合”总体方案中明确的双向进入的业务范围,开展相关业务。其中IPTV、手机电视的集成播控业务由广电部门负责,宣传部门指导。广播电视播出机构要做好IPTV、手机电视集成播控平台的建设和管理;国有电信企业在广电部门的监管下,可从事IPTV传输和手机电视分发服务。

显而易见,随着政策和体制的理顺,广电网的核心—有线电视网络必将在“三网融合”中发挥主导作用,而电信网在广电部门的监管下,从事相关业务。有线电视网有着其它网无法替代的优势,主要体现在以下四个方面:其一,途径便捷,有线电视网从自己的传统的视频传输业务出发,通过双向化改造和业务平台的搭建,实现对数据和话音业务的承载,不仅可以在家庭拥有量最大最普遍的电视机上,而且还能够在多屏(电视机、手机、电脑)之间实现业务切换;其二,信息权威,有线电视网络是党和政府宣传舆论和信息传播的主阵地,是政策法规、公共信息的权威传播者,具有公认的信息公信力,拥有保障信息的正确性、权威性的体制和机制,由有线电视网络主导的三网融合在信息服务提供、利于各行各业和个人有效使用信息方面具有独天得厚的优势;其三,安全可控,不同于电视网和计算机网等其它基础网络,有线电视网是独立、安全的网络体系,从建网之初就被赋予了极强的政治属性;其四,内容丰富,依靠广播电视播出机构雄厚的音视频资源,通过内容和服务的集成和分发平台和海量的媒体资源系统,充分发挥广电内容服务的优势。

广电网虽有独特的优势,但就“三网融合”后的全新一代互联网还需进一步完善和提升,目前有个别城市真在试点,但大多数特别县级城市还应加强和加快网络建设的改造和统筹规划,重点是加快有线数字电视网络建设和整合,推进有线电视网络数字化和双向化升级改造,就国家管理部门加紧培育和建立合格的市场主体,从而组建国家级有线电视网络公司,实现全国有线电视网络统一规划、统一建设、统一运营、统一管理,构建适度竞争的产业格局。论文写作,切入点。为了迎接三网融合,零散分布在国内各地的网络需要整合起来。

广电网要进一步强化网络信息安全和文化安全监管。要把确保网络安全、文化安全贯穿于“三网融合”的全过程,要做到同步同进、并重并举。按照属地化管理,谁主管、谁负责,建立健全相关安全监管机构和技术监管系统,落实网络信息安全和文化安全管理职责。广电主管部门要将IPTV、手机电视业务纳入安全播出和行业管理范围,切实加强监管。论文写作,切入点。

同时切实推动产业发展,要创新产业形态和市场推广模式,大力发展新兴产业,加强信息技术产品研发和制造,加快建立适应“三网融合”的国家标准体系。

随着数字化,网络化等高新技术的快速发展,“三网融合”的步伐明显加快,广电要利用“三网融合”的契机,加快改革步伐,进行机制体制创新,充分运用高新技术,改造提升传统媒体传播能力和影响力,积极发展新兴媒体,满足各类终端和用户对广播影视的需求,牢牢把握未来发展的主动权,使广播影视赢得用户,赢得市场。论文写作,切入点。

广电网要适应“三网融合”后的新体系,要在三个方面进行创新:

(1)技术创新,就是改造现有的网络,建设下一代广播电视网(NGB);

(2)体制创新,就是通过组建的国家级网络公司来打造适应“三网融合”的运营主体;

(3)服务创新,就是在内容方面要开发多种业务形态。

下一代广播电视网(NGB)是多个层面的,它不光是一个网络的技术和物理的转变。论文写作,切入点。它应有以下六个方面的转变:

(1)在网络方面要加快升级改造推动广电网的传播方式,从过去的模拟单向传输向数字双向互动转变,往宽带化、双向化、全程全网方向发展;

(2)在业务方面克服过去的互联互通不足、开放性不够,往开放化、共享化、联通化方向发展;

(3)在终端方面要克服过去网络分散、规范不统一的问题,加强网络的支持,向具有互相跨平台的多种终端、多种接入、标准化、智能交互化方面发展;

(4)在用户方面要转变过去的单一服务方式,向市场化、多样化的综合服务转变,满足用户的个性化、多层次的需求;

(5)在运营方面要完善广电网的体制机制,要从小规模分散经营向集约化、规模化方向发展;

(6)在管控安全方面最终实现在内容、业务、网络上可管、可控、可信的网络。论文写作,切入点。

下一代广播电视网(NGB)的建设要在上述六个方面进一步完善提高。建设下一代广电网要达到的目的:形象地说从用户的角度来讲它可以跨区域、跨网络、跨平台、跨系统去获取他想要的内容和信息,通俗的讲就是在全国的广电网上建一张互联网。

综上所述,广电网有了以上准备,“三网融合”新体系或称更广阔的新一代互联网就此形成,对于促进信息和文化产业发展,提高国民经济和社会信息化水平,拉动国内消费,形成新的经济增长点,同时满足人民群众日益多样的生产、生活服务需求,具有重要意义。此时广电产业和人民群众的精神生活必将有质的飞跃。

有线传输技术论文范文第2篇

关键词:体系结构;水文自动测报;传感器网络技术

中图分类号:TN711 文献标识码:A 文章编号:

传感器最早在军事等领域应用,传感器网络由空间上分布的许多自动装置构成计算机网络,通过传感器,装置对不同位置的物理或者污染物、运动、压力、振动、声音、湿度等环境状况进行协同监控。虽然传感器网络最早起源于军事监测,现今已经在交通控制、家庭自动化、健康监护、生态监测等很多民用领域应用。传感器集成了分布式信息处理技术、嵌入式计算技术、通信技术、传感器技术,具备通信、计算、感知等功能。而论文中的主角传感器网络技术可以对网络分布区域内各种监测或环境对象的感知和采集,并对其进行处理,最后以多跳中继的方式,通过随机无线通信网络,给用户终端传输信息。在交通管理、医疗卫生、环境监测、远程控制等领域方面都离不开传感器网络技术,我们就来了解一下其在水文自动测报系统中的应用。

水文测报系统

传感器网络与其他无线网络的本质区别在于:它是以数据为核心的网络,它是具有分布式的智能网络系统。传感器网络实现了虚拟计算世界和真实物理世界的耦合。传感器网络中,网络在得到信息后,将其汇报给用户。社会经济的飞速发展,科学技术水平的不断提升,水文测报系统也进入了网络时代。水文测报系统为一个计算机网络。而系统按照不同的用户,将其分为中央机、中枢机、中心机、现场机。在国家防洪防旱调度指挥中心或者国家水利部服务的为中央机,在流域级管理的信息系统称为中枢机,服务于市级管理部门的信息系统称为中心机,而布置在现场环境的水文传输以及遥测系统称为现场机。建立水文测报系统的目的就是要将在现场采集的水文数据传达到数据处理中心,再通过决策和融合处理,满足系统同于管理与组织的目的。由现地机到中心机、由中心机到中枢机、中枢机到中央机,水文测报系统采用网络拓扑结构。通过现场装配的传感器,将各种水文数据由各个水文测站进行采集后,在进行存储前,适配器会将不同标准与格式的数据转变为具有统一标准格式的数据,并通过等无线方式或等有线方式传输到中心机,再对各种数据分析、处理、存储后,通过例如:、等传输至上层控制中心。

获取与处理信息是为了能够使传感器资源达到最优工作状态,用户除了能够及时掌握环境内的影响因素数值外,就需要控制与管理资源。管理层与系统组织控制与管理了分布于网络环境中各个节点上的数据源设备。智能仪表仪器、工作站、计算机等都在网络节点上体现。其核心设计就是采用分布模式代替了原来集中控制的测控网络,使其成为具有智能化、网络化、分散性、可互操作性、开放性的测控系统。

水文测报系统中传感器网络技术的应用

由处理、传递、收集水文实施数据的各种计算机、通讯设备、传感器等装置共同组成了水文自动测报系统。主要用于水利的调度和防汛,其分为中心控制站、信息传输通道、遥测站这3部分。水文自动测报系统仅需要几分钟的时间就可以处理小流域范围内的数据收集,并提供出水库、重点河段的水清和雨情等。

中心控制站将各个遥测站的水文数据集中,在经过了整理和计算后,对闸门的启闭进行控制,并及时预报洪水情况,最终实现水利调度。中心控制站的设备主要有电子计算机和通信电台等组成。信息传输通道分为无线和有线两类,作为电波传输线,它将中心控制站与遥测站连接。无线电通道克服了距离或障碍的困难,中继站在通信距离大于五十公里位置设置,能够满足各个方向通信要求。而有线通道可采用电话线为其专用线路,有线通道的不足之处在于受恶劣天气影响较大,会增加架空线等设备的成本。而有线通道最大的特点就是使用较为可靠方便,抗干扰能力强等。人们往往采用脉冲调制数字通信来作为传输信息的方式。遥测站中有电源设备、电台、数传机、编码器、水位计、雨量计等仪器设备,通过中心控制站的控制,遥测站实现自动收集水文参数实时数据,并将这些数据编成脉冲信号,传递于中心控制站。

我国的湖泊、江河分布范围广,例如太湖、长江等流域范围内存在着人力难以观测障碍,而在这些难于达到的流域部署传感器节点,就可对高精度的数据做到了如指掌,在水文监测中,使用传感器节点所组成的传感器网络,具有着显著的特点。第一,传感器的节点可以在节点之间进行监控,且具有通信能力,可以通过环境的变化来实现对复杂情况的控制。无线传感器节点其自身也具备了一定的存储功能和计算功能。第二,传感器的网络节点具有精度高、采集数据量大等特点,每一个局部区段的具体信息都可以由每个节点检测,其节点分布的范围广、密度高。第三,该传感器网络人为影响流域的因素小,因为传感器节点的部署简便,仅需要部署一次即可,且体积小。

2.1结构

传感器节点能够分布在不相邻的测控区域中,也可以集中部署在同一个区域内,不管如何布置,都可以形成传感器网络。传感器网络在水文测报中的应用如图所示。传感器节点向网关节点传送感知到的数据,而将传感器节点传输来的数据传到基站就是网关节点的任务,期间,数据会经由传输网络进行传输。传输网

图传感器网络用于水文测报系统的体系结构图

络的传输方式可以是无线也可以是有线。它负责协同综合网关节点、传感器网络网关节点信息的局部网络。基站备有本地数据库,用于传感数据的存放。通过,基站可以将数据传输至用户数据处理中心。用户可以在任何时候、任何地方,通过连接了的计算机,发出命令控制基站。

2.2功能

传感器网络通过分析流域内水文测报传感网络,而构建了其功能。在其功能中,从下至上分别为基础层、网络层、中间件层、数据处理与管理层、应用开发层。一个传感器的集合体现在基础层中,基础层是以研究水文测控系统中的蒸发器急闸门开度仪、雨量计、水位计等传感器及其系统为核心,它的主要功能有信息的初步处理、感知信息的传输与、感知对象信息的采集、监测感知对象等。网络层支持多传感器之间的写作,成功完成大型感知工作,网络层实现用户与传感器、传感器与传感器之间的通信,有效管理和控制传感器节点。通过软件系统,中间件层能够分析传感器网络系统的动态环境和资源管理。传感器数据管理与处理是数据处理层的核心,其中包括了对各种数据进行管理,支持感知数据的查询、存储、采集等,并对软件系统进行分析和处理。另外,还包括,对大型分布式传感器阵列的图像识别方法,排除误差信息的方法、新型统计算法等等。应用开发曾能够使用不同的应用层软件,开发各种传感器网络应用软件,它以检测任务为基础,传感器网络的管理层有远程管理、网络管理、拓扑管理、能量管理等。传感器管理主要对传感器智能设备和资源的管理,这时从广域上来讲的。另外,传感器的管理还可以看成是对传感器网内节点的管理。

有线传输技术论文范文第3篇

    论文摘 要:随着因特网、多媒体和无线通讯技术的发展,人们与信息网络已经密不可分。当今无线通讯在人们的生活中扮演着越来越重要的角色,低功耗、微型化是用户对当前无线通讯产品尤其是便携产品的强烈追求,作为无线通讯技术一个重要分支的短距离无线通讯技术正逐渐引起越来越广泛的关注。本文通过Bluetooth和UWB的技术对比及多角度的分析,证实了蓝牙+UWB作为下一代高速无线通讯技术的可能。

    前言

    目前,我国大型石化企业在厂内的通讯方式,一般仍然采用传统的有线传输方式,即依靠有线通讯电缆来传输信号,配合以传统的程控交换机和防爆电话,防爆扬声器等等设备终端来实现在防爆区与非防爆区之间的通讯。这样的通讯系统庞大,线缆众多不易于人员维护,加之厂区内部腐蚀性气体,工作环境,自然环境等经年累月极容易造成设备的线缆损坏,影响通讯,由于是有线电缆连接在事故发生时更加容易遭受破坏。一旦通讯中断,对企业的事故救援,员工的人身安全,都造成巨大的损失。所以要大力发展无线通讯网络在企业的应用。 1、无线通讯技术的重要作用

    石化工厂厂区面积大,人员分布散,防爆区内移动作业人员和零散作业人员众多。无线通讯系统对满足人员通讯需要,加强防爆区内分布人员的动态管理,优化厂区网路结构,实现企业安全生产,调度指挥的有线,无线互联互通,相互结合的信息传递,保证企业安全高效的生产具有十分重大的现实意义。

    2、常用的无线通讯技术分析

    目前广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。 2.1 数字电台用于点对点或点对多点的工作环境,能够提供标准RS-232接口,可直接与计算机、RTU、PLC等数据终端连接,实现透明传输。数传电台的传输速率从1200~19.2Kbit,传输距离20~50公里。具有抗干扰能力强、接收灵敏度高等特点。数传电台技术比较成熟,标准统一。但随着GPRS/CDMA技术的日渐成熟,相应的设备价格的降低,使得在很多应用场合中数传电台被GPRS/CDMA所取代。但同时,数传电台的相关技术也在不断发展,智能化、网络化、高带宽的数传电台也不断涌现。

    2.2 扩频微波和无线网桥技术是近几年兴起的一门数据传输技术。扩频微波最大优点在于较强的抗干扰能力,以及保密、多址、组网、抗多径等,同时具有传输距离远、覆盖面广等特点,特别适合野外联网应用。而无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线(微波)进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备,可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离(可达50km)、高速(可达百Mbps)无线组网。这两项技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

    3、短距离无线通讯技术简介

    “蓝牙(Bluetooth)”是一个开放性的、短距离无线通讯技术标准,也是目前国际上最新的一种公开的无线通讯技术规范。它可以在较小的范围内,通过无线连接的方式安全、低成本、低功耗的网络互联,使得近距离内各种通讯设备能够实现无缝资源共享,也可以实现在各种数字设备之间的语音和数据通讯。由于蓝牙技术可以方便地嵌入到单一的CMOS芯片中,因此特别适用于小型的移动通讯设备,使设备去掉了连接电缆的不便,通过无线建立通讯。  蓝牙技术以低成本的近距离无线连接为基础,采用高速跳频(Frequency Hopping)和时分多址(Time Division Multi-access—TDMA)等先进技术,为固定与移动设备通讯环境建立一个特别连接。作为一个新兴技术,蓝牙技术的应用还存在许多问题和不足之处,如成本过高、有效距离短及速度和安全性能也不令人满意等。但毫无疑问,蓝牙技术已成为近年应用最快的无线通讯技术,它必将在不久的将来渗透到生活的各个方面。

    4、超宽带(UWB)技术研究

    超宽带(Ultra-wideband—UWB)技术起源于20世纪50年代末,此前主要作为军事技术在雷达等通讯设备中使用。随着无线通讯的飞速发展,人们对高速无线通讯提出了更高的要求,超宽带技术又被重新提出,并倍受关注。UWB是指信号带宽大于500MHz或者是信号带宽与中心频率之比大于25%的无线通讯方案。与常见的使用连续载波通讯方式不同,UWB采用极短的脉冲信号来传送信息,通常每个脉冲持续的时间只有几十皮秒到几纳秒的时间。因此脉冲所占用的带宽甚至高达几GHz,因此最大数据传输速率可以达到几百分之一。在高速通讯的同时,UWB设备的发射功率却很小,仅仅是现有设备的几百分之一,对于普通的非UWB接收机来说近似于噪声,因此从理论上讲,UWB可以与现有无线电设备共享带宽。UWB是一种高速而又低功耗的数据通讯方式,它有望在无线通讯领域得到广泛的应用。UWB的特点如下: 

    4.1 抗干扰性能强:UWB采用跳时扩频信号,系统具有较大的处理增益,在发射时将微弱的无线电脉冲信号分散在宽阔的频带中,输出功率甚至低于普通设备产生的噪声。  4.2 传输速率高:UWB的数据速率可以达到几十Mbit/s到几百Mbit/s,有望高于蓝牙100倍。  4.3 带宽极宽:UWB使用的带宽在1GHz以上,高达几个GHz。超宽带系统容量大,并且可以和目前的窄带通讯系统同时工作而互不干扰。  4.4 消耗电能少:通常情况下,无线通讯系统在通讯时需要连续发射载波,因此要消耗一定电能。而UWB不使用载波,只是发出瞬间脉冲电波,也就是直接按0和1发送出去,并且在需要时才发送脉冲电波,所以消耗电能少。  4.5 保密性好:UWB保密性表现在两方面:一方面是采用跳时扩频,接收机只有已知发送端扩频码时才能解出发射数据;另一方面是系统的发射功率谱密度极低,用传统的接收机无法接收。  4.6 发送功率非常小:UWB系统发射功率非常小,通讯设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通讯。低发射功率大大延长了系统电源工作时间。  4.7 成本低,适合于便携型使用:由于UWB技术使用基带传输,无需进行射频调制和解调,所以不需要混频器、过滤器、RF/TF转换器及本地振荡器等复杂元件,系统结构简化,成本大大降低,同时更容易集成到CMOS电路中。 

    5、结束语

    总之,无线通讯方式由于其建立物理链路简单易行,成本低,可以根据现场需求及时调整项目方案,灵活性好,系统的功能扩展方便,因此特别适合石化行业对通信链路的要求。

    参考文献:

    [1]方旭明,何蓉.短距离无线与移动通讯网络[M].北京:人民邮电出版社,2004. 

    [2]刘乃安.无线局域网(WLAN)—原理、技术与应用[M].西安电子科技大学出版社,2004. 

有线传输技术论文范文第4篇

    论文摘要:光纤通信不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。本文探讨了光纤通信技术的主要特征及应用。

    1.光纤通信技术

    光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

    光纤通信在技术功能构成上主要分为:(1)信号的发射;(2)信号的合波;(3)信号的传输和放大;(4)信号的分离;(5)信号的接收。

    2. 光纤通信技术的特点

    (1) 频带极宽,通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

    (2) 损耗低,中继距离长。目前,商品石英光纤损耗可低于0~20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低;若将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。

    (3) 抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应,光纤传输系还特别适合于军事应用。

    (4)无串音干扰,保密性好。在电波传输的过程中,电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰,而容易被窃听,保密性差。光波在光纤中传输,因为光信号被完善地限制在光波导结构中,而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收,即使在转弯处,漏出的光波也十分微弱,即使光缆内光纤总数很多,相邻信道也不会出现串音干扰,同时在光缆外面,也无法窃听到光纤中传输的信息。

    除以上特点之外,还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设;光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点,其不仅可以应用在通信的主干线路中,还可以应用在电力通信控制系统中,进行工业监测、控制,而且在军事领域的用途也越来越为广泛。

    3. 光纤通信技术在有线电视网络中的应用

    20世纪90年代以来,我国光通信产业发展极其迅速,特别是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展,促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加,全网的管理和维护,设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用 SDH +光纤或ATM+光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统,链路传输系统或者组成各种形式的复合网络,可以满足各种综合信息传输。对于电视节目的广播,采用的宽带传输系统可以将主站到地方站的所需数字,通道设置成广播方式,同样的电视节目在各地都可以下载,也可以通过网络管理平台控制不同的站下载不同的电视节目。

    有线电视网络在全国各地已基本形成,在有线电视网络现有的基础上,比较容易地实现宽带多媒体传输网络,因此在目前的情况下,不应完全废除现有的有线电视网,而用少量的投资来完善和改造它,满足人们的目前需要。很多地区的 CATV已经是光纤传输,到用户端也是同轴电缆进入千万家。但是现在建设的CATV 大多是单向传输,上行信号不能在现有的有线电视网中传送。可以通过电信网 PSTN 中语音通道或数据通道形成上行信号的传送,也可以通过语音接入系统来完成。将电话接到各用户,这样各用户间即可以打电话,也可以利用广电自己的综合信息网中的宽带传输系统构成广电网中自己的上行信号的传送,组成了双向应用的Internet网。

    现在光通信网络的容量虽然已经很大, 但还有许多应用能力在闲置, 今后随着社会经济的不断发展, 作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长,一定会超过现有网络能力, 推动通信网络的继续发展。因此, 光纤通信技术在应用需求的推动下, 一定不断会有新的发展。

    参考文献:

    [1]王磊,裴丽. 光纤通信的发展现状和未来[J].中国科技信息,2006,(4)

    [2]何淑贞,王晓梅. 光通信技术的新飞跃[J]. 网络电信,2004,(2)

有线传输技术论文范文第5篇

论文关键词:校园有线电视网 VOD多媒体教学

论文摘要:本文介绍利用校园原有单向有线电视网构建VOD多媒体教学系统。充分利用升级改造后的有线电视网来构建VOD多媒体教学系统,可以使校园多媒体教学系统的建网费用大幅降低,具有一定的现实意义。

多媒体教学系统是继学校综合管理信息系统后校园网建设方面引人注目的网络应用系统,充分利用校园原有单向有线电视网,把其升级改造成双向有线电视宽带网,并利用校园已有的局端服务器中心和多媒体教室里的大部分设备而建成的多功能VOD多媒体教学系统,可以使校园有线电视VOD多媒体教学系统的建网费用大幅降低,有一定的现实意义,值得借鉴。

1、VOD视频多媒体教学系统简介

VOD多媒体教学系统设计是一套将音视频文件或教学音视频节目进行编辑、存储和管理,并在宽带网中双向传输、使用的技术方案。VOD视频多媒体教学系统作为一个集成平台,主要是面向校园网师生,以网络教学服务器为中心、以校园网络为纽带,以包括计算机管理系统、多媒体课件制作系统、多媒体教学系统、点播(广播)系统、网络考试系统等各子系统协同工作,将教学相关的资源组织起来,通过统一的界面提供给教师和学生。在教学过程中,各位师生可以根据不同的授权权限,在任何时候随意选择观看自己想要看的音视频文件或教学音视频节目,而不必受课堂教学、音视频教材的播放进度、地点和时间的局限,且同一教材可被众多学生同时或不同时,同步或不同步共享使用。

在VOD视频多媒体教学系统的建立过程中,作为系统核心的VOD视频服务中心,其工作包括应用计算机系统管理、教师课件制作,以及各类音视频节目的采集、存储和控制,还包括接收师生的请求信息,向师生发出的授权控制信息等并发控制管理功能。所以,在服务器的选择时,应考虑到未来系统结构扩容和新增业务的可行性,配置大容量高性能的存储设备,必要时可以选择多块硬盘组成磁盘阵列。

2、VOD视频点播教学系统在有线电视宽带网上的实现

基于校园有线电视网的VOD多媒体教学系统要在改造后的校园双向有线电视宽带网上实现(如图1所示),它主要是利用CaTv网的宽带特征,采用Cable Modem上下行频率不对称分割传输技术和计算机组网技术。Cable Modem技术实现一般是从87~860MHz电视频道中分离出一个或多个6MHz/8MHz的信道用于下行传送资料,可采用64QAM或256QAM调制方式。上行资料一般通过5--65MHz之间的一个或多个信道进行传送,一般选用QPSK调制。其通信过程为:CMTS把接收到的资料帧封装在MPEG-TS帧中,调制后与有线电视信号混合,输出RF信号到有线电视网。而师生端的Cable Modem基本功能就是将师生电脑输出的上行数字信号调制成5}65MHz射频信号进人有线电视网的上行通道,同时将下行的RF信号解调为数字信号送给师生电脑。

在基于校园有线电视网的VOD多媒体教学系统中,局端服务器中心除了配备有线电视宽带网头端设备外,主要的设备还有海量服务器磁盘库、多媒体课件制作设备、计算机管理系统设备、电教系统及各类接口等设备,而在多媒体教室或会议室则除了必要的多媒体教学控制台、投影机等外,还必须要有CableModem设备。局端的各类多媒体教学数字内容通过头端设备,完成信号的调制和混合等处理,经过校园有线电视宽带网,让多媒体教学所需要的数据信号通过有线电视宽带网传至各个教室,而各个教室的CableModem完成信号的解码、解调等功能,再将解出的数字信号应用到多媒体教学中去。反过来,Cable Modem接收师生计算机请求指令信号,经过编码、调制后通过有线电视宽带网传回局端,局端根据师生请求把教学内容再进行处理并发出,从而实现基于校园有线电视宽带网的VOD多媒体教学系统。它的主要功能有以下几个方面:

(1)局端服务中心通过校外公共CATV的接人,可以让学生在特定的时间段收看时事新闻等节目。

(2)局端服务中心通过接人校外局域网下载远程教学网的教学资料等课件内容;在课后通过网关,学生可以在家VOD点播学习,教师和学生也能够进行网络交流,进行课程讨论、答疑,还可以布置、提交和批改作业。

(3)局端服务中心可以将各位教师独立使用的课件、电子讲义等按各科分类收集到不同的数据库,让各教研组全体任课教师共享,从而开发丰富多彩的教学素材,应用到多媒体教学过程中。

(4)在各教室里可通过计算机发出点播请求经过Cable Modem的上行信号到达局端服务中心的广播服务器,广播服务器根据请求,把海量教学视频、各类教学课件等通过有线电视宽带网传到各个教室,供教师多媒体教学时使用。

(5)在学校开大会或上大课时,局端服务中心的广播服务器(辅以摄像头、麦克风等设备),可以将教师的授课内容或校长讲话在校园内实时广播,实时广播的内容还可以存储下来制作成课件供以后点播使用。

(6)网络考试系统:提供基于Web的在线自测和基于师生/服务器模式的两种考试方式,可以分别取代传统的单元测试和期末考试。它能及时考查学生的学习情况,可以解决传统考试需要比较集中的大量人力物力问题,例如出题、印刷、保密、监考、判卷等。

有线传输技术论文范文第6篇

【关键词】 透地通信 甚低频 弹性波 磁通信 矿井 地下

一、透地通信技术概述

地下环境中,电磁干扰大,信道容量小,安装作业难度大。因此提供一种透地深度大、抗干扰能力强、信道容量大、安装较容易的透地通信技术极具实用价值。

早期用于矿井环境的通信技术为有线电话,另一种技术名为“漏泄馈源”(leaky feeder),都需要通过贯穿矿井的有线电缆实现通信。但有线方式存在电源和传输电缆极易被切断的危险,同时电缆必须经常随井下开采面的推进而移动或延伸,随着电缆长度的增加,每隔一段距离需要对信号进行中继放大,成本很高。

到二十世纪初,开始研究采用甚低频电磁波的无线电透地传输机制。早期的无线电透地通信系统仅能实现单向语音通信,干扰噪声大,信道容量低,并且需要配置非常大的环形天线。随着通信技术的迅速发展,透地通信技术在提高通信可靠性方面取得进步,实现了双向通信功能,装置的尺寸也进一步缩小,逐渐开发出成熟的产品。其中以澳大利亚Mine Site Technologies公司的PED系统、美国Transtek公司的TeleMag系统、加拿大Vital Alert公司的Canary系统为代表。

基于弹性波和磁导的透地通信技术是近年来兴起的新技术。

基于弹性波的透地通信技术是新的透地通信技术。相对于甚低频电磁波,弹性波在大地中的传输距离较远,不需要大尺寸天线。弹性波在传输过程中由大地信道的特性决定的多径效应是影响透地通信系统性能的主要因素。通信技术中的CDMA、OFDM、RAKE接收等技术可以很好地解决多径传输带来的问题,因此根据弹性波的特性选取适合甚低频弹性波调制的参数或信道编码方式,是这类透地通信技术的研究重点。

磁导透地通信技术以磁场为载体传输信号,通过产生交变磁场,经由铁芯之类的导磁介质将交变磁场传输至远端,实现信息的传递。在挖掘隧道、井下作业等场景下,原本就建设有一些由导磁材料构成的构件,例如铁轨,深井钻探头等,利用这些构件,可以在不额外增加成本的条件下,增加通信链路。这些构件的安装位置、人员接触条件等因素使得不适于利用这些构件来进行导电通信,而磁导通信却不受限于这些条件。基于磁导的透地通信的主要问题在于导磁介质在通信传输过程中引入的噪声和干扰较大,因此去噪和抑制干扰是这项技术的主要研究方向。(图1)

从技术细节来看,各个方向各有特点。增加穿透距离的研究起步相对较早,近年来呈逐渐下降态势,这是因为基于目前的传输介质和传输方式,穿透距离已达极限。而另一较早开展研究的方向,即天线形状及小型化方面,一直保持着不低的申请量,这是因为大规模集成电路的集成化程度在不断提高,而且材料工艺也在不断改进,因此天线参数以及芯片尺寸仍有进一步改进的余地。随着我国工业化水平的提高及对矿产资源需求的不断增大,近年来透地通信技术的工业应用呈热点态势,中国企业和研究院校对透地通信技术在相关行业的应用方面的研究加大了投入。此外,在降噪、降低干扰、增加信道容量方面,申请量保持平稳,可以预见的是,伴随着通信技术的快速发展,这些方面仍有进一步改进的空间。

二、透地通信技术领域的专利申请分析

2.1透地通信技术领域专利申请量趋势分析

透地通信技术领域的专利申请量在1980年以前很少,此后持续增长,自2005年后,专利申请量快速增长,并维持在一个较高水平。

专利产出数量反映了一个国家拥有的原创专利数量,原创专利越多,说明该国在该技术领域的研发能力越强,技术越先进。

图2的统计分析结果显示,美国的申请量最大。美国很早就开始透地通信技术领域的研究,技术实力强大,早期由军方部门推动研究,近年来美国的多家公司已研发出多型民用产品,我国也有引进。冷战期间,俄罗斯(前苏联)为与美国对抗,在透地通信技术方面也开展了一些研究,但近期缺乏进展。欧洲与日本的申请量比较平稳。

2.2 透地通信技术领域中国专利申请分析

中国自2006年后在该领域的专利申请量增长迅速,这与我国近年来对矿产资源的需求大幅度增加以及矿井事故多发有紧密联系。

对在华申请人进行统计分析,约47%的申请来自企业,约42%的申请来自科研院校,来自个人的申请占11%。在华申请人没有代表性的申请人,仅山东科技大学、哈尔滨工程大学和普拉德研究及发展公司相对较多。

以上情况均可以印证,我国在透地通信技术领域的起步较晚,相关专利技术还处于科研阶段,但企业的研发热情很高,且随着我国的经济发展,今后对于矿产资源的需求会进一步增大,因此透地通信技术在我国有很大的市场应用前景,专利申请量必将持续快速增加。

参 考 文 献

[1]霍振龙. 透地通信系统的现状和主流技术分析. 工况自动化. 2013,9

[2]郝建军,王凤瑛. 弹性波透地通信分层大地信道的多径特性. 煤炭学报. 2012,4

[3]张君. 超长波透地通信信道建模及弱信号检测算法研究. 哈尔滨工业大学硕士学位论文. 2012,6

[4]熊艳荣. 低频透地通信系统机理研究. 成都理工大学硕士学位论文. 2007,5

有线传输技术论文范文第7篇

论文摘要:广播电视信号传输和播出手段主要有微波、卫星、光缆3种,本文简述了的广播电视移动接收的制式及技术。

科学技术的飞速发展给各行各业带来了挑战和机遇,随着广播事业的不断发展和进步,移动接收成为发展方向之一。广播电视虽然有很长的历史,但移动接收的进展却不尽人意。即使是调频广播,在汽车高速行驶中的接收也往往遇到困难。电视的移动接收问题要比广播的移动接收困难得多,所以至今还没有得到解决,所以广播电视的移动接收引起广电界的重视。

一、移动电视

移动电视是数字电视地面广播的重要应用。数字电视地面广播在应用需求上要求实现移动和便携接收的功能,使整个技术系统的要求最高。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收不易受城市施工建设、自然灾害战争等因素造成的断网影响。移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。

二、移动接收制式

众所周知,地面数字电视广播系统目前有多种制式,除了国外正在使用的几种标准外,还有我国自己提出的若干种制式。这些制式总体上可以分为单载波方式和多载波方式两类,美国用的ATSC是单载波的,欧洲的DVB-T是多载波的。国外主要有三种数字电视地面广播标准:欧洲的DVB-T(DigitalVideoBroadcasting-Terrestrial)、美国的ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)和日本的ISDB-T(IntegratedServicesDigitalBroadcastingTerrestrial)(综合业务数字广播)。

ATSC采用的是单载波调制方式(VSB),抗多径干扰和抗多谱勒效应能力差,难以建立单频网和进行移动接收。ISDB-T虽然支持单频网和移动接收的应用要求,但是该技术应用较少。从世界各地对数字电视地面广播标准的采用情况来看,DVB-T标准较ATSC和ISDB-T更具优势。DVB-T是欧洲DVB系列标准中较新的一个标准(此外还有有线数字电视标准DVB-C,以及卫星数字电视标准DVB-S),也是最复杂的DVB传输系统。此标准是1998年2月批准通过的。DVB-T标准的核心是MPEG-2数字视音频压缩编码,采用编码正交频分复用COFDM(CodedOrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)调制方式,适用于大范围多发射机的8k载波方式。为高清晰度电视(HDTV)信号传输提供大于20Mbps的净荷码率,支持简单天线室内固定接收。为标准清晰度电视(SDTV)信号传输提供大于5Mbps的净荷码率,并能在车速移动条件下支持移动接收。具有单频组网能力。目前采用DVB-T标准的国家和地区有德国、西班牙、挪威等欧洲国家及澳大利亚、新加坡等其它国家。其中新加坡和德国等国将移动接收和手持设备作为主要方向。欧洲的DVB-T标准最初是为便携和固定接收而设计,它采用的是COFDM(编码正交频分复用)多载波调制方式,其调制参数(如星座图、编码率、保护间隔等)可调,可提供120种常规模式和1200种分级模式。随后,针对DVB-T(DigitalvideobroadcastingTerrestrial)在移动接收中的不足,人们提出了一种DVB-H的制式专门用于移动接收,而原有的数字音频广播(DAB)也发展到播出多媒体。DVB-H(Digitalvideobroadcastinghandheld),通过地面数字广播网络向便携/手持终端提供多媒体业务所制定的传输标准。该标准是欧洲的数字电视标准DVB-T的扩展应用。和DVB-T相比,DVB-H终端具有功耗更低、移动接收和抗干扰性更强的特点,因此该标准适用于移动电话、手持计算机等小型便携设备通过地面数字电视广播网络接收信号。也可以说DVB-H标准依托DVB-T传输系统,通过增加一定的附加功能和改进技术使手机等手持便携设备能够在固定和移动状态下稳定地接收广播电视信号。DVB-H采用时分数字多媒体广播带宽、以脉冲方式发送各频道的数据。一般情况下,除接收所需频道的数据外,调谐器电路在其它时间均处于关闭状态,因此可有效减少耗电。DVB-H的基本商业要求是用电池供电的小的屏幕移动终端。它应该能够在手提式的,移动的和室内的环境中,使用单一天线接收多媒体业务。目前看来,数字移动电视非数字电视地面广播莫属。我国地面数字电视传输标准于2006年8月18日颁布(GB20600-2006),并自2007年8月1日起正式实施(国标地面数字电视标准简称为DTMB-DigitalTerrestrialMultimediaBroadcasting。较早时也称为DMBTH)。DMB-TH采用了PN序列填充的时域同步正交频分复用(TDS-OFDM)多载波调制技术,这种独特的先进技术有机地将信号在时域和频域的传输结合起来,在频域传送有效载荷,在时域通过扩频技术传送控制信号以便进行同步、信道估计,实现快速码字捕获和稳健的同步跟踪性能。DMB-TH具有自主知识产权,能较好地支持移动接收,高清数字电视广播,单频组网。

三、小结

广播电视的移动接收作为当前的技术热点,尽管它的市场前景和受众分析还有待进一步的研究,但它的技术还在发展中。它还有着信号衰落、多普勒效应、覆盖网的建设,接收机(特别是便携机)的耗电,接收天线的安装等问题,所以要说哪一种制式最适合移动接收还为时尚早,因为每种制式都会根据市场的需要及时改进其技术,从而改善其移动接收的性能。

参考文献:

[1]都研美,刘峰.浅谈数字电视地面广播技术[J].广西轻工业,2007(05).

有线传输技术论文范文第8篇

【关键词】ZigBee无线通信技术;电厂设备;状态监测;故障诊断

随着网络科技的迅猛发展,电厂日常运行维护对监测设备状态要求更高。当前的监测系统的监测已经不能满足电厂安全可靠经济越来越高的要求。目前,电厂设备状态监测一般采用较为成熟的有线通信方式进行实时监测,将传感器安装到带监测设备的测量点采集所需数据,并将所采数据通过电缆等有线方式传输给监控中进行分析处理,该有线通信容易受到诸如安装场所和维修等方面的限制,不能保证补数据的实时性、完整性以及可靠性,限制了电厂设备的实时故障监测。现代监测系统是基于无线通信技术的实时监测系统,利用ZigBee无线网络技术进行无线通信,将有效的实时监测电厂设备运行状态,保证电厂的高效经济的生产。

1.无线通信技术

无线通信时利用电磁波信号能够在自由空间传播的特换信息的通信方式。无线通信具有移动性、广播性和共享性等优点,无线通信的范围极为广泛,因此无线通信系统也有不同分类[1]。

ZigBee是新兴的近距离、低功耗、低数据传输速率、低复杂度、低成本以及高安全性的双向无线网络通信技术,实现一些短距离、复杂场合的参数采集以及实时跟踪定位。ZigBee无线网络的硬件结构主要有传感器节点、路由器节点以及协调器组成,其中协调器主要负责信息传输、任务调度、电源监测以及网络节点调度管理等工作[2]。ZigBee无线网络分为主节点、路由节点以及终端节点三个节点类型,这些特点使得ZigBee技术极其适合于无线网络通信系统中,起到短距离的无线接连的功能。在电厂设备故障诊断系统中应用ZigBee无线通信技术有着显著优势[3]。

2.前端数据采集模块

电厂设备故障诊断系统由数据采集系统、数据传输系统以及故障诊断系统三部分组成。数据采集系统由传感器、A/D转换模块、数据存储以及数据发送部分组成,实时采集电厂设备的各部分运行状态;数据传输系统由ZigBee无线模块构成,实时将电厂设备各种工况数据无线通信传输给上位机进行故障诊断;上位利用提前建立的故障诊断软件对电厂设备运行状态进行实时工况监测以及故障诊断,并显示出动态图形。动态数据库中存放着当前检测数据、历史数据和中间结果。通过应用该系统,可以实现实时监测电厂设备运行状态以及在线故障诊断。

(1)传感器网络节点设计

故障诊断系统的数据采集部分是由传感器模块、处理器模块、无线通信模块以及能量供应模块四部分组成。传感器模块功能主要是:监测区域内数据采集以及数据的模数转换;处理器模块功能为控制传感器节点的操作、存储和处理所采集的数据以及其他节点传输的数据;无线通信模块功能是与其他传感器网络节点进行无线传输通信,交换控制信息以及收发采集的数据;能量供应模块为传感器网络节点提供运行所需要的能量,一般情况下该能量模块采用微型电池供电。传感器网络节点的硬件结构图如图1所示。

(2)数据传输系统

系统各测点采集的数据通过ZigBee无线发送模块发送至上位机监控中心,利用故障诊断系统对接收的数据进行处理分析,诊断故障并判别故障类型。

(3)传感器节点的程序流程

传感器节点的系统程序设计,选择Metr-werks公司的Code Warrior作为系统开发环境,传感器节点之间采用串口通信模式,数据的收发利用传输中断方式完成。数据的传输采用主从节点方式,采用USB借口与PC机通信,从节点向主节点发送中断请求。主节点的功能:发送接收本节点的数据;接收处理并转发从节点数据。系统中的节点一般情况下都处于休眠,当有中断请求的时候才被激活并进行工作。节点的程序流程如图2所示:

3.设备状态监测与故障诊断系统

电厂设备运行状态检修的首要问题设备运行监测与诊断,换言之,没有成熟的状态监测与故障诊断技术就没有真正的运行状态检修。在设备监测与故障诊断过程中,监测是采集设备各种工况数据的过程,诊断是判断比较采集的数据与设计值或者经验值的过程,监测与诊断是掌握设备的性能和健康状况的过程,可以通过以下两个方面实现:建立完善的在线监测系统和便携式监测系统;合理进行静、动态诊断。其中静态诊断主要是针对机组停止运行后,进行的诸如大修标准检查、管壁厚度测量、叶片静频测试、轴承磨损检查、无损探伤、水垢化学分析以及材料性能检查的预期性检查项目,动态诊断是电厂设备系统运行过程中,通过在线、离线的监测系统或者人的直观判断,获取设备运行状态信息的过程,例如:绝缘过程在线监测、红外温度监测、温度在线监测、四管爆漏在线监测、振动离线和在线监测、油液离线和在线监测以及点检管理系统[4]。系统主要监测设备状态、状态分析和预测状态变化趋势以及诊断判别故障类型和原因。监测和诊断电厂设备过程中,往往可以依据多方面判别设备是否运行正常,像逻辑框图、国家或者行业标准、系统定值以及设备运行规程等各种依据。因此实现状态检修的关键是建立设备管理规范和可靠的设备状态监测与诊断系统。

电厂设备几乎都是复杂的机电设备,由于工作环境和使用寿命的限制,电厂设备中的部件不可避免会出现一些故障,这些故障常常表现为强烈的非线性、非Gauss以及非平稳性,而且常常会并发多种故障。故障诊断模块不仅包含传统的稳态分析方法,而且有现代的非平稳信号处理技术,为非平稳故障的诊断提供了强有力的工具。状态监测与故障诊断系统结合建立设备专家统知识库和故障诊断软件,该软件具有强大的信号分析能力,从时频域、幅值域等角度提供直观图谱,通过对信号的分析处理实现对设备工况监测与故障诊断,并显示动态图形。

4.结论

电厂设备的自动化程度和故障诊断能力直接影响了电厂的经济效益,因此提高设备的监控水平特别重要。ZigBee网络无线通信技术作为无线通信的关键技术,具有部署速度快、监测精度高、覆盖区域大等优点,能够很好的解决有线传输的一系列问题。将ZigBee无线通信技术应用到电厂设备的故障诊断系统中,实现对电厂设备的运行状态的在线监测与故障诊断,能够很好的提高电厂的经济效益。

参考文献

[1]孙伟.基于无线通信的数据采集及故障诊断系统研究[D].浙江大学硕士学位论文,2010(1):5-8.

[2]盛平,王玉秀,郭洋洋,王雷强.基于ZigBee和3G的多污水处理厂监控系统设计[J].2011(29):504-505.

[3]刘涛涛,潘宏侠,姜旭刚.基于ZigBee技术的采煤机状态监测与故障诊断系统设计[J].2013(10):240-242.