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数据通信方向

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数据通信方向范文第1篇

关键词:计算机网络;数字数据;通信技术

计算机网络技术使用了通信线路和设备,用于连接不同地区的计算机网络,形成计算机网络系统,从而满足人们对语音、图像、数据等信息的共享需求。计算机网络中的组成设备主要有网关、交换器、网桥等,进行数据传递的过程就是计算机网络通信技术,计算机网络通信的基础是网络协议,只要计算机的网络协议相同,就可以实现信息数据的通信和共享。

1数字数据通信技术的概述

1.1数字数据通信技术的优势

数字数据通信技术与传统的模拟数据通信技术相比有着极大的优势:第一,数字数据通信技术中,数据传输的单位是数据帧,在传输时,一旦出现传输错误,就可以及时通过检错编码和重新发送数据帧进行检测,大大提升了通信的可靠性能。第二,数字数据通信可以将视频、声音、图像等非数据信息转换为数字信息,并在计算机网络中进行传输。第三,数字数据通信技术有效加强了信息加密技术,使得信息的隐私性得到保障,避免外界的非法获取,保障了信息的安全性。第四,数字数据通信技术采用了继电器设备,并对信息和数据进行适当的放大和整形,避免了噪音的累积和影响,保证了数据在通信传输过程中遇到长距离传输时的完整性。第五,数字数据通信技术发展的速度不断加快,并利用了集成电路,大大减少了电路设备的数量,降低了设备的成本和体积,使通信设备便携方便。第六,数字数据通信技术中应用了多路光纤技术,使得数据的通信路径更多,传输速度加快,可以在同一时间传输更多的数据,满足了快速发展的生活需求。

1.2数字数据通信中的指标

1.2.1速率

通信技术中的速率指的是每秒能够传送的代码位数,其计算公式是:S=1/T*log2n公式中的T是指脉冲的重复周期(脉冲的宽度),n是指调制的点平数。由此可见,T的重复周期(脉冲的宽度)的倒数就是每一秒的单位脉冲数,如果n=1/T,那么单位脉冲的重复频率就是每一秒的位数。在调制器中,每一个调制转换时间都与一个代码对应。由此可见,调制速率与信息传输速率是相同的。

1.2.2误码率

误码率是衡量数据通信系统信息传输可靠性的关键指标,误码率主要指在数据进行通信传输的过程中,二进制码出错的概率,它的计算公式是:P=Ne/N公式中,Ne指的是传输错误的码数,N指的是传输过程中二进制码的总数。

1.2.3信道容量

信道容量决定了数据的通信速率,是检测信息通信能力的重要因素,在计算机网络中,比特是最常用的一个二进制单位,每秒能够传送的比特数量是信道容量的单位。

2计算机网络通信的现状分析

计算机技术的普及加快了经济的发展,也提高了人们的生活质量,传统的通信技术已无法满足新时代的要求,因此,通信技术也不断更新。近年来,通信技术经历了模拟技术、二代GSM技术、CDMA技术、3G通信时代,目前,通信技术已进入4G通信时代,较以往的通信技术而言,4G通信传输速度更快,完整性更高,安全性更稳定,方便了人们生活和工作的交流与沟通。另外,多媒体技术也在快速发展的通信技术时代背景下得到了提高,数字数据通信技术中可以将图像、音频、影视等数据转变为数字信息,方便了传输和共享,同时,数字数据通信技术还增加了存储容量,可以无限制存储,多媒体技术与计算机网络数字数据通信技术的高度融合,将更好地满足社会和人们的需求。

3数字数据通信技术的编码

3.1基带传输

基带传输是指通过传输线路直接传送包含数字信号的电脉冲,是通信技术中最常见的传输方式,广泛应用在距离较近的局域网信息数据传输中,在传输中,常使用不同的电压电平来替代二进制数字进行表示。

3.2编码方案

数字信号脉冲编码方案多种多样,主要包括:单极性不归零码、双极性不归零码、单极性归零码、双极性归零码4种。其中归零码与不归零码的区别主要是脉冲时间与码数的关系,如果在一个全部时间内是用电流来进行传输的就称为不归零码,如果发出的电流少于一个码数的全部时间就称为归零码。简而言之,归零码发出的是较窄的脉冲,而不归零码发出的是较宽的脉冲。除此之外,单极性码与双极性码的区别则是单极性码可以将直流分量进行累计,而双极性码则不可以累计直流分量,更有利于通信传输。

3.3同步过程

同步过程是指接收端按照发送端的每个码数的重复频率以及起始时间来接收和传输数据的,在计算机网络数字数据通信技术中,主要应用的是位同步法和群同步法。位同步法是指接收端对于传输的每一个数据都和发送端保持一致,并在时间上保持同步,为了实现位同步法,我国目前常用的有外同步法和自同步法2种。外同步法是指接收端的数据信息直接由发送端预先发送过来,并保持同步;自同步法则是指接收端从发送端传输的各种波形中提取数据信息,并保证提取的数据信号不论时间上还是内容上都与发送端保持一致,例如:曼彻斯特编码。群同步法是指在发送端传输信息后,将传输的信息分成若干群,这里的群是一种序列,序列有起始数据,也有终止数据,而所有数据都是有着固定的传输频率的,这样也就保证了发送端和接收端的信息一致。

4数字数据通信传输方式

4.1数字通信方式

一般来说,数字通信传输方式主要包括2种,即并行传输方式和串行传输方式。其中,并行传输方式一般适用于近距离数据通信传输,在发送端和接收端2个设备传输时,数据可以在并行的多条通信线路上达到传输多个数据位的效果。而串行传输方式则多用于远距离数据通信,在进行传输时,数据是一位一位地在通信线路上进行传输,并主要有3种传输方向,即单工结构、半双工结构、全双工结构。其中的单工结构只支持1个方向上的数据通信传输,而半双工结构就可以支持数据在2个方向上进行数据通信,而遇到特殊情况时,会在1个方向上进行数据通信传输,全双工结构指的是只可以在2个方向进行数据通信。

4.2多路复用方式

多路复用方式主要分为频分多路复用和时分多路复用2种传输方式。频分多路复用方式是指将信道的总容量分解成为多个子信道,而且每一个子信道的带宽完全相同,每一个子信道都可以单独负责传输信号,使得信号可以同时传输,加快传输速度。时分多路复用方式是指按照时间的先后顺序,将每一个信道分解成多个时间段,在同时传输多个信号时,每一个传输的数据信号就会占用一个时间段,从而达到实现多个数据同时传输的目的。

4.3同步传输和异步传输方式

在数字数据通信的过程中,为了保障发送端和接收端的数据信息完整性和同步性,各个码数也必须保持同步,数据模块和各个字符在传输的起始时间和终止时间也需要相同,目前,我们多采用同步传输和异步传输2种方式来达到这个目的。其中的同步传输是指在数据进行传输时,加入一些同步字符,从时间进行判断,只有保证了数据的传输起始时间和终止时间相同,就可以判断数据传输的同步性。而异步传输则常用于低速的传输设备,在数据中只能1位1位地加入起始字符和终止字符,导致传输效率低,结构也相对简单。

5结语

随着计算机网络技术的应用和普及,数字数据通信技术越来越完善,满足了社会的发展要求,也方便了人们的生活和工作,在我国军事、工业、航空航天技术、卫星通信技术等领域也得到了广泛应用。本文首先对数字数据通信技术进行简述,并分析发展现状,对计算机网络数字数据通信技术的传输进行阐述,以期对我国计算机通信技术提供参考。

[参考文献]

[1]刘忠.探讨计算机通信与网络发展的应用技术[J].电子技术与软件工程,2014(16):44.

[2]宋舒豪.探讨计算机通信与网络发展的应用技术[J].信息通信,2014(3):172.

[3]赵洪涛.浅议计算机通信与网络发展的应用技术[J].交通科技与经济,2004(2):37-38.

[4]张雪艳,刘春霞.计算机通信与网络发展的应用技术[J].煤炭技术,2012(10):174-175.

[5]田艳云.计算机通信与网络发展应用技术的探究[J].电子制作,2013(10):56-57.

数据通信方向范文第2篇

关键词:计算机;网络;数据;通信技术

远程教育离不开计算机和网络,数据通信是计算机网络的基础,没有数据通信技术的发展,就没有今天的计算机网络,在数据通信技术中,信息,数据和信号是非常重要的,它们分别涉及到三个不同层次的通信问题。通信的目的是交流信息,而数据实体则是信息的传输,它涉及到事物的具体形式:信息是对数据的解读,是数据的内容和含义,它可以有数字,文字,声音,图形,以及各种形式的图像,信号是数据的表示,也被称为电磁或电子编码数据,它允许数据在媒体上以适当的形式被传送。

1模拟数据与数字数据

数据一般分为两大类:模拟数据和数字数据。模拟数据被连续地改变由传感器采集而获得的值,如温度,压力,是目前在电话,广播电视中的声音和图像,数字数据是模拟数据之后,在由量化获得的离散值,它采用了一系列符号代表信息,前面的每个符号只可以取采取有限的值。

2模拟信号和数字信号

信号通常是以时间为自变量,在数据(振幅,频率或相位)作为因变量的参数表示。是否信号其连续因变量的值可分为模拟和数字信号。(1)模拟信号是与完全可变信号的变化连续地变化的信息信号的结果。模拟信号的自变参数可以是连续的或也可以是分散的,但它必须是一个连续的因变量。电视视频信号,语音信号(PA卜)信号的脉冲相位调制(PPM)和脉冲宽度调制信号(PWM)也属于模信号。(2)数字信号是指表示该数字信号的信息是一个离散因变量,自变量的值是离散时间的标志,数字信号是有限的变量状态,通常表示为刘nT)。数字电话,计算机数据和数字电视等都是利用数字数据,可以是一系列电压脉冲或光脉冲来表示的断续变化。

3数据通信方式

至少由三部分组成的通信系统,发射器、传输介质,接收机。发送器产生信息,通过传输介质发送到接收机。在数据通信系统的设计中,还需要考虑以下几个问题:

3.1单工、半双工与全双工通信根据双方通信的分工和信号传输的方向可以分为三种模式:单工,半双工和全双工。单工模式:双方的通信设备中发射器与接收器明确分工,只能在发送器向接收器单一固定的方向传送数据。如早期的计算机的读卡器就是采用单工通信的典型发送设备,象打印机就是典型的接收设备。半双工模式:通信两方面既是接收器也是发射器,两方设备可互相传送数据,但有时候也只能往一个方向发送数据。如,步话机在某一时该只能一方说话,故此也是半双工设备。全双工方式,通信两方面的设备既是接收器,也是发射器,两方面的设备能同时向对方传送数据。如,双方可以同时讲话的电话就是全双工设备。在计算机网络中一般都采用全双工模式,但局域网采用半双工方式。

3.2串行通信与并行通信根据通信使用数据的信道数,可分成串行通信和并行通信。通过传输线逐位传输数字代码的为串行通信,两方面都以数据帧为单位传输信息。用串行方式通信时只要在收发双方建立一条通信通道。对远程教学来说,串行模式通信的造价低,可以采用。并行模式的通信方式是要用一组传输线多位同时传输数据,收发两方之间要建立多条并行的通信通道,要让并行的各条线路都一至,因此便要传输定时和控制信号,但并行的各条线路的信号经过转发和放大处理时,会有不同的延迟与变型,所以也很难做到并行同步。要是采用很复杂的技术,线路和设备这样成本会很高,在远距离数字通信中不适合使用。

3.3同步技术

发送者和接收者必须在同一时间上的通信过程进行同步,一方保持码元之间的同步,在另一方,必须保持起止时间的安全符号或符号组成的数据块之间的同步。实现字符之间的常用方法或数据块的开始和结束的时间同步有两种,异同传输和同步传输。每一次只传输一个字符,每一个字符以一位起始位为向导,一到两个停止位结束。收接方要衣据“1”至`,0’,变跳来辨别一卜新安符白勺开始,之后收接字符的所有位。异步传输是指字符之间的时间间隔和字符是可变性的。也不用来格地规定它们的时间关系。起始位为“0’’,代表了时间,停止位为,’l”,代表的1一2位的持续时间。发送方可以在没有数据传输时发送连续的停止位也称空闲位。这种通信方法简便,如计算机和调解器之间的通信就是使用这种方法,它的缺点是每个字符有2一3位开销,降低了通信效率。在同步传输模式中,一般以数据块为传输单位。为了使接收机能够确定该数据块的开始和结束,需要在每个数据块的开始和结束处各加一个帧头和一个帧尾,只有加有帧头和帧尾的数据才称为一帧,帧头与帧尾取决于数据块是面向字符(字符同步)还是面向位(山tsyn山ornons)的。如利用面向字符的方法,这个数据块以一个或多个同步字符作为起始位,一般被称为SYN,控制字符的位方式与传送的任意数据字符有着明显的区别。帧尾是另一个独特的控制字符ETX。则可以更快地接收数据,直至帧尾字符ETX白勺末端被发现。然后,接收器确定下一个字符的sYN。面向位的方法是把数据块作为位流面而不是作为一个字符流处理。除了帧头和帧尾的原理有些区别外其它基本一致。

4结语

数据通信技术目前已成为当代通信发展的主导力量之一,计算机在数据通信方面的应用正在以更广的覆盖范围和更高的速率向前发展,与计算机结合的数据通信将会逐步实现快速的发展,其发展前景也将会更好。

参考文献

[1]毕德刚,于锁利.计算机网络[刚.黑龙江大学出版社,2008(10):273.

[2]蔡伟.浅谈数据通信及应用前景[司.信息系统工程,2O14(12):19.

数据通信方向范文第3篇

【关键词】 计算机网络 数据通信交换技术 ATM信元交换

随着计算机网络技术的发展,网络技术已经广泛应用于商业、金融、科研等各个领域。在光纤技术的发展下,网络技术开始以高效、超大容量进行演变。在当今科技术迅速发展的今天,通信技术已经成为技术发展的主要需求。本文主要对计算机网络和数据交换方法进行了分析,可以带动计算机网络技术和数据交换的发展。

一、算机网络技术和数据通信交换的原理

计算机网络是由各个独立计算机连接起来的拓扑结构,主要由通信子网、网络操作系统协和资源子网组成。通信子网和资源含有两个节点(转接节点和访问节点)和一个链路。链路分为逻辑链路(双绞线、同轴电缆、单模多模光纤及无线)和物理链路。计算机可以在网络结构的基础上,实现资源共享和数据传输。资源共享主要进行软硬件、数据和通信同享。

数据通信交换是各种计算机在工作状态下,与各个网络设备形成的信息交换技术。最常见的数据通信交换就是计算机和计算机网络设备之间形成的通信,此种通信方式没有中间节点,是一种最简单的信息交换方法。但是不可以在广域网和局域网之间进行交换,需要在各个宿站点之间设置多个节点,保证进行数据通信式。因此此种数据通信技术基本原理是利用某种交换方法,经过某个节点和网络设备,最终到达目标站点。

二、数据通信交换技术

2.1传统数据交换

电路交换和包交换是传统数据交换的两种常见模式。电路交换办法。电路交换表示在原站点和目标站点建立连接,同时不能让其他计算机共享此电路,直到通信交换完成的一种方式。电路完成交换需要经过:建立链路,在呼叫过程中需找空闲线路建立物理链路;数据传输,建立数据传输所需要的链路并且不能被其他接收方占领;拆除连接线路,完成数据交换后,需要根据发送方和接受方的应答对各个节点进行拆除。包交换方法。存储转发是包交换最常使用的方式,由数据报和虚电路两种或方式组成。包交换的利用率非常高,可以在不同速率和不同站点进行通信,但是时间较长,不能进行实效性要求较高的数据通信。数据包包含数据头和数据本身,可以将其理解为一封平信,信封就是包含地质和信息等的报头。同一个报文中的不同组,可以选择不同方式进行数据传输,然后到达连接终端的时候,重新对传输报文进行重组和排序。虚电路是网络连接站点形成的逻辑链路,可以在两个站点之间进行面向连接并进行永久会话。源站点将信息发送给每个分组,目的站点会根据站点先后顺序进行接受,不用进行重组和排序。呼叫虚电路和永久虚电路是虚电路的两种方式。呼叫虚电路由呼叫报文、信息报文等组成。永久虚电路和专线电话具有类似功能,不需要进行建立和拆除报文过程。其中虚电路产生的差错问题和流量控制都由网络层的协议负责。

2.2光交换技术

1)波分光交换技术。波分复用技术是该技术的基础,可以实现高速、大容量信息传递。波分光使用波长变化方式进行光交换。波分光具有很多输入光纤和输出光纤,而且各个光纤技术中含有很多载波信号,可以在解复用器和复用器相互间进行光纤和波长信号转换。2)时分光交换技术。时分复是此技术的基础,主要利用时隙互换原理进行分光交换。可以简单将时分复技术理解为时间分化信号才能的帧,给予每个帧划分很多长度相等的时隙,并分配信号,然后将各个信号连接在同一条光纤上。简而言之,就是实现分复帧中时隙信号交换位置互换。3)空分光交换技术。光开关是此技术的基础,在光开关的基础上,让光信号在传输空间发生变化。此项技术的核心器件 是光开关,开关速度对技术性能高低起到了决定作用。4)波分、空分光和时分技术组合。此项技术可以将波分、空分光和时分技术实现任意交换,进而实现数据通信的相互间交换。

2.3其他交换技术

ATM信元交换。此技术是建立在传统交换和包交换基础上的新技术,经常应用于综合宽带业务数字网络。用户可以在ATM信元和光纤的连接基础上,实现高校通信。为了满足实时性业务需求,ATM信元还保留了电路交换技术,最大化利用了电路交换技术的优点。帧中继交换。此技术是面向包交换的一种方法,传输介质是光纤,可以进行节点转发操作,具有传输错码率低,不进行流量和差错控制等优点。但是交换的实时性差,不能进行语音和视频等信号传输。

三、结束语

在计算机网络技术的快速发展下,高效率、超大容量数据传输是未来智能网络发展的主要方向。为了满足多用户需求,有效的利用网络传输信息资源,保证数据通信和交换技术的协同发展,必须对网络传输技术进行管理,进而提高网络服务水平。

参 考 文 献

数据通信方向范文第4篇

关键词:数据通信;原理;交换方式;范围;分类

概述:数据通信是通信技术和计算机技术相结合而产生的一种新的通信方式。要在两地间传输信息必须有传输信道,根据传输媒体的不同,

有有线数据通信与无线数据通信之分。但它们都是通过传输信道将数据终端与计算机联结起来,而使不同地点的数据终端实现软、硬件和信息资源的共享。

1 数据通信的交换方式通常数据通信有三种交换方式:

1.1 电路交换

电路交换是指两台计算机或终端在相互通信时,使用同一条实际的物理链路,通信中自始至终使用该链路进行信息传输,且不允许其它计算机或终端同时共享该电路。

1.2 报文交换

报文交换是将用户的报文存储在交换机的存储器中(内存或外存),当所需输出电路空闲时,再将该报文发往需接收的交换机或终端。这种存储―转发的方式可以提高中继线和电路的利用率。

1.3 分组交换

分组交换是将用户发来的整份报文分割成若干个定长的数据块(称为分组或打包),将这些分组以存储转发的方式在网内传输。第一个分组信息都连有接收地址和发送地址的标识。在分组交换网中,不同用户的分组数据均采用动态复用的技术传送,即网络具有路由选择,同一条路由可以有不同用户的分组在传送,所以线路利用率较高。

2 各种交换方式的适用范围

2.1 电路交换方式通常应用于公用电话网、公用电报网及电路交换的

公用数据网(CSPDN) 等通信网络中。

前两种电路交换方式系传统方式;后一种方式与公用电话网基本相似,但它是用四线或二线方式连接用户,适用于较高速率的数据交换。正由于它是专用的公用数据网,其接通率、工作速率、用户线距离、线路均衡条件等均优于公用电话网。其优点是实时性强、延迟很小、交换成本较低;其缺点是线路利用率低。电路交换适用于一次接续后,长报文的通信。

2.2 报文交换方式适用于实现不同速率、不同协议、不同代码终端的终端间或一点对多点的同文为单位进行存储转发的数据通信

由于这种方式,网络传输时延大,并且占用了大量的内存与外存空间,因而不适用于要求系统安全性高、网络时延较小的数据通信。

2.3 分组交换是在存储―转发方式的基础上发展起来的,但它兼有电

路交换及报文交换的优点

它适用于对话式的计算机通信,如数据库检索、图文信息存取、电子邮件传递和计算机间通信等各方面,传输质量高、成本较低,并可在不同速率终端间通信。其缺点是不适宜于实时性要求高、信息量很大的业务使用。

3 数据通信的分类

3.1 有线数据通信

3.1.1 数字数据网(DDN)

数字数据网由用户环路、DDN 节点、数字信道和网络控制管理中心组成。DDN 是利用光纤或数字微波、卫星等数字信道和数字交叉复用设备组成的数字数据传输网。也可以说DDN 是把数据通信技术、数字通信技术、光迁通信技术以及数字交叉连接技术结合在一起的数字通信网络。数字信道应包括用户到网络的连接线路,即用户环路的传输也应该是数字的,但实际上也有普通电缆和双绞线,但传输质量不如前。DDN 的主要特点是:

1) 传输质量高、误码率低:传输信道的误码率要求小。

2) 信道利用率高。

3) 要求全网的时钟系统保持同步,才能保证DDN 电路的传输质量。4) DDN 的租用专线业务的速率可分为2.4-19.2kbit/s,N×64kbit/s(N=1-32);用户入网速率最高不超过2Mbit/s。

5)DDN 时延较小。

3.1.2 分组交换网

分组交换网(PSPDN) 是以CCITT X.25 建议为基础的,所以又称为X.25 网。它是采用存储―转发方式,将用户送来的报文分成具用一定长度的数据段,并在每个数据段上加上控制信息,构成一个带有地址的分组组合群体,在网上传输。分组交换网最突出的优点是在一条电路上同时可开放多条虚通路,为多个用户同时使用,网络具有动态路由选择功能和先进的误码检错功能,但网络性能较差。

3.2 无线数据通信

无线数据通信也称移动数据通信,它是在有线数据通信的基础上发展起来的。有线数据通信依赖于有线传输,因此只适合于固定终端与计算机或计算机之间的通信。而移动数据通信是通过无线电波的传播来传送数据的,因而有可能实现移动状态下的移动通信。狭义地说,移动数据通信就是计算机间或计算机与人之间的无线通信。它通过与

有线数据网互联,把有线数据网路的应用扩展到移动和便携用户。

4 网络及其协议

4.1 计算机网络

计算机网络(Computer Network),就是通过光缆、双绞电话线或有、无线信道将两台以上计算机互联的集合。通过网络各用户可实现网络资源共享,如文档、程序、打印机和调制解调器等。计算机网络按地理位置划分,可分为网际网、广域网、城域网和局域网四种。Internet是世界上最大的网际网;广域网一般指连接一个国家内各个地区的网络,全国公安系统的信息中心互联起来,也是一个广域网。广域网一般分布距离在100~1000 公里之间;城域网又称为都市网,它的覆盖范围一般为一个城市,方圆不超过10~100 公里;局域网的地理分布则相对较小,如一栋建筑物,或一个单位、一所学校,甚至一个大房间等。

局域网是目前使用最多的计算机网络,一个单位可使用多个局域网,如财务部门使用局域网来管理财务帐目,劳动人事部门使用局域网来管理人事档案、各种人才信息,公安刑侦部门使用局域网来管理犯罪信息系统、交警部门使用局域网来管理机动车辆、驾驶员信息等等。

4.2 网络协议

网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言,网络协议很多,有面向字符的协议、面向比特的协议,还有面向字节计数的协议,但最常用的是TCP/IP 协议。它适用于由许多LAN 组成的大型网络和不需要路由选择的小型网络。TCP/IP 协议的特点是具有开放体系结构,并且非常容易管理。

TCP/IP 实际上是一种标准网络协议,是有关协议的集合,它包括传输控制协议(Transport Control pro-tocol) 和因特网协(InternetProtocol)。TCP 协议用于在应用程序之间传送数据,IP 协议用于在程序与主机之间传送数据。由于TCP/IP 具有跨平台性,现已成为Internet的标准连接协议。网络协议分为如下四层:

1) 网络接口层:负责接收和发送物理帧;

2) 网络层:负责相邻节点之间的通信;

3) 传输层:负责起点到终端的通信;

4) 应用层:提供诸如文件传输、

电子邮件等应用程序要把数据以TCP/IP 协议方式从一台计算机传送到另一台计算机,数据需经过上述四层通信软件的处理才能在物理网络中传输。

目前的IP 协议是由32 位二进制数组成的,如202.0.96.133 就示连接到因特网上的计算机使用的IP 地址,在整个因特网上IP 地址是唯一的。

数据通信方向范文第5篇

【关键词】数控机床;通信和网络;项目教学;技能训练;拓展知识

随着自动编程软件在数控机床加工,特别是模具加工领域的普遍应用,数控系统具备了高可靠性、高速度的数据传输功能。数控机床通信和网络控制技术是数控技术中专业性、技术性、实践性极强的内容,在学习数控机床通信和网络控制技术过程中,采用模块化教学法将对课程进行重组,突出“实践性、应用性”的技能教学特点,在教学中采用“项目目标——教师演示——指导练习——引导探索——独立实践——教师辅助”的教学模式,将数控机床通信和网络控制技术模块式教学相关知识的技能性和实践性显现出来,提高学生对模块相关知识的认识和把握能力。

1.数控机床通信和网络控制技术

1.1 项目教学内容

在《数控机床通信和网络控制技术》教学中,根据学生培养目标,可分为三大教学功能课目:数控机床RS-232异步串行通信技术及传输软件;数控机床存储卡通信技术及在线加工;数控机床以太网远程通信技术及远程在线加工,同一课目中,可分成几个子模块。

“数控机床RS-232异步串行通信技术及传输软件”模块可分成几大模块。

1.2 项目教学目的

(1)了解数控机床通信和网络控制技术基本原理。

(2)掌握各种通信方式通信功能和特点。

(3)各种通信方式通信软件使用及参数设定。

(4)掌握各种通信方式操作技术。

(5)掌握通信故障维修技术。

2.项目教学相关知识

数据通信:

(1)数据通信系统的组成

数据通信是指在发送端将转换成数字信号或模拟信号,通过某种特定的介质传输到接收端,然后再还原这数据的过程。主要组成分为:信源、变换器、信道、反变换器、信宿。信源是信息发送端,信道是指信号的传输媒体及相关的设备,信宿是信息的接收端。信源将各种信息转换成原始电信号,由变换器进行转换后,通过信道传到远端的接收端,经过反变换器的转换,复原成原始的电信号,再送给接收端的信宿,然后由信宿转换成各种信息。数据通信系统分为模拟传输系统和数字传输系统,数控机床通信采用的是数字通信系统。

(2)数控机床通信的连接方式

在数据通信系统中,计算机与数控设备之间的通信连接有3种方式:

1)点-点连接

计算机与一台数控设备之间通过调制调器直接连接,适用于单台数控设备与计算机之间的通信。

2)分支连接

计算机与台数控设备之间能过主线连接,其中计算机为控制站,对各台数控设备进行信息的发送与接收控制,计算机用选择的方法向各台数控设备发送信息,适用于分布式数控系统或群控系统。

3)集线式连接

在远距离通信时,可将各台数控设备用集线器进行集中,再用一频带较宽的线路与计算机连接,适用于计算机集成制造系统。

(3)数据通信系统的通信方式

在串行通信系统中,数据传输是有方向性的,按传输的方向中分为:

1)单工通信

两通信端之间的数据通信只能按一个方向传递。

2)半双工通信

两通信端之间可互传信息,数控设备一般采用此方法,两设备间都可以传送或接收数据,但同一时间只能允许单一方向传递,适用于终间会话式通信。

(4)数据通信的传输方式

计算机与数控设备之间的通信主要采用并行或串行两种通信方式。

1)并行数据传输

数据各位同时传送,可以字进行传送,也可用用字节进行传送,并行传送适用于近距离、高速的数据传送,成本较高。

2)串行数据传输

串行数据传输是帮一条信号线进行数据传输,要将信号代码按顺序串行排列成数据流,逐位传输,串行通信适用于远距离数据通信。

(5)数据通信协议

在数据通信过程中,计算机按一定的频率各起始时间发出数据后,数控系统的接收装置应与计算机同步,也就是说双方按统一的通信协议进行数据通信。通信协议通常分为:异步通信协议和同步通信协议,异步通信协议比较简单,速度较慢;同步通信协议接口复杂,速度较高,在数控系统中应用较为广泛。

(6)数据通信的传输媒体

数据传输的媒体是指数据通信中所使用的媒体,通信线路或物理通道。常用的数据媒体有:双绞线、同轴电缆、光缆。

3.教学项目实施

3.1 数控机床RS-232异步串行通信技术及传输软件

3.1.1 数控机床RS232异步串行通信功能

1)RS232异步串行通信数据格式

RS232串行通信发送方各接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上完成的,每次以一个二进制的0、1为最少单位进行传输。上间PC机与数控机床中最简单最用的约定传输规程是异步通信通信协议,其特点双方以一帧作为数据传输单位。每一帧从起始位开始,后跟数据位、奇偶校验,最后以停止位结束。通信格式是:1位起始位,7位数据位,1位奇偶位,2位停止位。

2)RS232通信接口及通信电缆

发送数据信号SD为CNC的输出信号。当CNC满足条件时,CNC系统向外界数据设备传输数据。接收信号RD为CNC输入信号民。池CNC和外界设备通信条件满足时,外向CNC系统传输数据。发送请求信号RS为CNC的输出信号。当CNC开始传送数据时该信号为ON,结束时该信号被设置为OFF。允许发送使能信号CS为CNC的输入信号。当该信号必DR信号同时设置为ON时,CNC可以传送信号。检查信号CD为CNC的输入信号。不使用时该信号时,需要将CD和ER短接。信号屏蔽线SG是CNC信号地线。

图1为RS232通信电缆接线图。

图1 RS232通信电缆接线图

3)RS232数据传输软件

目前用于计算机与数控设备的CNC之间通信的系统软件和数据软件已较为完善,常用的有:V24\AIC\PCIN\PCIO\PCCS\CIMCO\计算机侧超级终端程序等几种。计算机侧超级终端程序不需要计算机安装任何专用传输软件,操作更简单,更经济。选择Windows操作系统中程序-附件-通讯-超级终端,并运行就可进行通信界面。

3.1.2 RS232异步通信参数设定及数据传输操作

机床侧设置为:I/O=0 ISO=1 参数002BIT0=1 552=10

计算机侧设置为:波特率(Baud Rate)为4800,数据位(Data bits)为7位,停止位(Stop Bits)为2位,流程控制(Flow Control)为Xon/Xoff,奇偶校验(Parity)为偶校验(Even)。

为防止在意外情况下的参数丢失,建议用户在机床安装调试完毕后及时使用计算机对NC参数进行备份。进行该工作可以使用任何一种串行通讯软件,最常见的是Windows中的标准附件“超级终端”(Terminal)。具体作法如下:

将标准9针-25针串行电缆联接在NC和计算机之间。机床上电。打开Windows中的“附件”(Accessories)组,启动其中的“终端仿真”(Terminal)。

用工具栏中的“查找”查找出Terminal.exe文件,并打开此文件。选“传送”(Transfers)菜单,“接收文本文件”(Receive Text File),在文件名(File Name)一栏中指定文件名,并按OK。此时计算机已经准备好接收

在机床MDI键盘上按PARAM键转到参数页面,并将方式选择开关置于“程序编辑”位,按机床MDI键盘上的OUTPUT/START键,此时CRT右下角显示闪烁的OUTPUT字样。计算机“终端仿真”(Terminal)的窗口下方Bytes:一栏中显示已经接收到的数据的字节数,表明传送过程正在顺利进行。

机床CRT右下角闪烁显示的OUTPUT字样消失后说明传送完毕,按计算机“终端仿真”(Terminal)的窗口左下方的“停止”(Stop),整个传送过程结束。

如果是希望将计算机内的参数传送至NC,然后按以下方法进行,在机床MDI键盘上按PARAM键转到参数页面,在MDI方式下将参数PWE置“1”,然后将方式选择开关置于“程序编辑”位,重新将CRT画面转到参数页面。按MDI键盘上的INPUT键,此时CRT右下角显示闪烁的“标头SKP”字样,说明NC已经准备好接收。

选“传送”(Transfers)菜单,“发送文本文件”(Send Text File),在文件名(File Name)一栏中指定参数文件的文件名,注意将选择窗口右下角的两个选择框清除(变成空白),按OK。此时计算机“终端仿真”(Terminal)的窗口下方显示的标尺指示已传送的数据量。机床NC的CRT右下角闪烁显示的“标头SKP”字样变为“INPUT”,表明传送过程正在顺利进行。计算机“终端仿真”(Terminal)的窗口下方显示的标尺填满整个标尺框,并最终消失后,说明传送完毕。

3.2 数控机床存储卡通信技术

现代数控系统都可以采用存储卡进行数据传输,与R-232数据传输相比操作更简单,更安全。

(1)数控机床数据的存储卡系列传输,在系统开机下引导画面BOOT SYSTEM进行的数据传输。此方法特别适用于系统死机状态下的数据备份或回装,以及系统全部清除后全部数据的恢复。

(2)数据存储卡分区传输是指在系统I/O设定通道进行的数据传输。通道可以在刀补/设定画面中设定,存储卡中的数据可以在计算机上进行查阅、编辑和修改。系统的宏程序或换刀程序受系统保护参数的限制。

(3)数控机床存储卡加工程序的在线加工是以存储介质,通过系统单独的通道,从存储卡上直接读取加工程序进行加工。此方法不占系统内存,而且具有程序传输速度高、加工精度高及可靠性高的优点,所以普遍应用在模具加工领域。

3.3 数控机床网络远程通信技术

3.3.1 通信网络

随着工业生产自动化技术的发展,单台数控设备早已不能满足需求,需要与其它设备和计算机一起通过工业局部网络联网,以构成FMS或CIMS。为了保证网络中的设备能够高速可靠地传输数据和程序,一般采用同步串行通信方式。在数控系统中设有专用的通信微机处理器的通信接口,完成网络通信业务。

现代网络通信以多种通信协议和模型为理论基础,比较著名是由国际标准化组织ISO提出的“开放系统互联参考模型”OSI各IEEE802局域网络的有关协议。近年来制造自动化协议(MAP)已成为了用于工厂自动化的标准工业网络协议,FANUC\SIEMENS\AB等公司支持MAP,并在它们生产的数控系统中配置了MAP的网络接口,以满足CIMS的通信要求。

3.3.2 远程通信在线加工设定、操作

在线加工设定网络通信的I/O通道选择,系统参数设定使DNC功能生效。系统IP地址设定,数据服务器的IP设定,计算机侧以及计算机侧软件的IP设定。

远程网络在线加工是系统通过网线将远端计算机的加工程序存储在系统数据服务器存储卡中,然后机床运行存储卡中的程序进行加工的操作过程。远程计算机程序存储的操作;加工程序在线运行的操作:一种是直接运行系统通过计算机存储到时数据服务器的加工程序,另一种是通过加工主程序调用外设的子程序。

4.总结

项目教学中,以工作过程为向导,以数控机床通信和网络控制技术开展开项目教学,项目教学由项目的引入、相关知识、项目实施,拓开知识5部分组成,明确了项目目标,学习目标是围绕技能训练项目进行,在数控机床通信和网络控制技术教学项目设计上,遵循“适用、应用”的原则,学生通过实训过程去学习和掌握数控机床通信和网络控制技术数控加工中的应用技术。总之,项目教学法充分体现了职业院校教育的特色,教学保证了技能训练的有效性和针对性,极大地促进了学生的创新精神和综合能力的培养与提高。

参考文献:

[1]周虹.数控机床操作[M].北京:人民邮电出版社,2009.

[2]朱文艺.数控机床故障诊断与维修[M].北京:科学出版社,2005.

[3]刘永久.数控机床故障诊断与维修[M].北京:机械工业出版社,2009.

数据通信方向范文第6篇

【关键词】数据通信;串口;编程

1.引言

某台计算机与其它的计算机或特殊的外接设备之间的数据通信,通常是通过串行接口(简称串口)或并行接口(简称并口)来实现的,这2种方式的区别在于通信的数据传送的方式和作用的距离的不同:串口一次只能传输1位数据,而并口能同时传送8位数据(即1个字节);并口能同时传输更多的信息,速度明显高于串口,但作用距离短,一般适用于与打印机、扫描仪等的通信;串口可以用于比并口作用距离更远的数据传送,主要用于与远距离的计算机或其它外接设备进行数据通信。

Visual Basic是Microsoft公司推出的一种集成开发环境,是当前在Windows环境平台下优秀的程序设计工具之一,它提供了一整套工具,让程序员能够利用面向对象的编程技术,通过对象操作轻松地设计和实现与Windows操作系统风格一致的界面和相应的强大功能。本文基于Visual Basic 6.0(简称VB6.0),介绍了计算机与其它远距离的计算机或外接设备之间应用串口通信控件、通过串口实现数据通信的编程技术,供读者参考。

2.串口通信控件

2.1 串口简介

串口具体是指计算机上的一个COM接口,是主要采用串行通信协议的扩展接口,一般的PC主板都提供2个串口(即COM1和COM2)。通常情况下,COM1使用的是9针D形连接器,也称之为RS-232接口,可能有的PC主板COM2仍使用的是旧式的DB25针连接器,也称之为RS-422接口,但这种配置目前已经很少见了。

串口的本质功能其实是作为CPU和串行设备间的编码转换器,当数据从CPU经过串口发送出去时,字节数据被转换为串行的位,在接收数据时,串行的位又被转换为字节数据。串口的通信方式不同于并口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的,即串口是按位传输的,虽然传输速度会慢一些,但传送距离比并口更远、更长。

在Windows环境平台下,串口通信是系统资源的一部分,利用串口通信的数据传输率一般是50~230kbps;应用程序要与串口及其链接设备进行通信,必须在使用之前向操作系统提出资源申请要求、打开串口,通信完成后必须释放资源、关闭串口。

2.2 控件简介

Visual Basic为数据通信提供了一个串口通信控件(即MSComm控件),该控件通过串行端口传输和接收数据,为应用程序与其它计算机或外接设备之间提供串行通信功能。MSComm控件可提供2种处理通信的方式,一是通过事件驱动数据通信,二是通过主动检查相应属性信息来驱动数据通信。在实际应用中,每个使用的MSComm控件对应着一个串行端口,如果应用程序需要访问多个串行端口,就必须应用多个MSComm控件来实现。

通过MSComm控件实现数据通信,是通过控制MSComm控件通信端口、通信参数、设置缓冲区、传送缓冲区数据、接收缓冲区数据等来实现的,是通过设置、控制MSComm控件的相应属性来完成的。MSComm控件的主要属性见表1,其详细应用技术见后文。

3.编程控制技术

3.1 通信端口

(1)通信端口设置

首先要设置将使用的通信端口,可通过设置MSComm控件的CommPort属性来完成,经过设置该属性将返回使用的通信端口号,语法如下:

mPort[=Value]

其中:Object参数取值为一个对象表达式,它是MSComm控件对象的名称;Value参数取值为一个整型表达式,一般取值1~16,表示使用的通信端口号,系统默认值为1。

(2)通信端口状态

要返回或设置通信端口的状态,可通过设置MSComm控件的PortOpen属性来完成,该属性用于设置并返回通信端口的开关状态,语法如下:

Object.PortOpen[=Boolean]

其中:Boolean参数取值为一个布尔表达式,用以说明或设置通信端口的开关状态,如果取值为True表示该通信端口已打开,如果取值为False表示已经关闭。

3.2 通信参数

计算机与其它计算机或外接设备进行数据通信,首先要约定好通信参数。通信参数可通过设置MSComm控件的Settings属性来完成,该属性用于设置并返回波特率、奇偶校验、数据位和停止位等通信参数,语法如下:

Object.Settings[=Value]

其中:Value参数取值为一个字符串表达式,其值为通信端口的参数设置值,并由4个设置值按固定的顺序依次组成,其格式为“BBBB,P,D,S”,其中BBBB表示通信波特率,P为奇偶校验,D为数据位数,S为停止位数,系统默认值为“9600,N,8,1”。

3.3 数据发送

(1)传输缓冲区设置

设置或获得传输缓冲区中将要传输的字符数,可通过MSComm控件的OutBuf-ferCount属性和OutBufferSize属性来完成。其中OutBufferCount属性用于设置、返回在传输缓冲区中等待的字符数,也可以用来清除传输缓冲区;OutBufferSize属性用于以字节的形式设置并返回传输缓冲区的大小。相关语法如下:

其中:Value参数取值为一个整型表达式。其中OutBufferCount属性值表示在传输缓冲区中等待的字符数,如果取值为0则表示清除传输缓冲区;OutBufferSize属性值表示传输缓冲区的字节大小,系统默认值为512字节。

(2)传输缓冲区数据

往通信端口传输缓冲区写入、传输数据的方法,可通过控制MSComm控件的Output属性来实现,该属性用于往传输缓冲区写入数据流,语法如下:

其中:Value参数取值为一个字符串型表达式,其值表示要写入传输缓冲区中的具体数据内容信息。比如,将一个名为Text1的文本框的文本数据信息Text1.Text使用一个名为MSComm1的串口通信控件发送到传输缓冲区,其代码为“MSComm1.Output Text1.Text”。

3.4 数据接收

(1)设置接收缓冲区

设置或获得接收缓冲区的字节数、设置整个缓冲区的字节大小,可通过MSComm控件的InBufferCount属性和InBufferSize属性来完成。其中InBufferCount属性用于返回在接收缓冲区中等待的字符数,InBufferSize属性用于设置并返回接收缓冲区的字节数。相关语法如下:

其中:Value参数取值为一个整型表达式。其中InBufferCount属性值表示在接收缓冲区中等待的字符数,如果设置为0即清除接收缓冲区;InBufferSize属性值表示接收缓冲区的字节数,系统默认值为1024字节。

(2)接收缓冲区数据

接收缓冲区中的数据信息,可以通过控制MSComm控件的Input、InputLen和InputMode属性来完成。Input属性用于返回接收缓冲区中的数据流并在之后清除缓冲区,InputLen属性用于设置并返回Input属性从接收缓冲区接收的数据流的字符数,InputMode属性用于设置并返回Input属性从接收缓冲区接收的数据的类型。相关语法如下:

其中:Value参数取值为一个整型表达式,其值表示说明Input属性从接收缓冲区中读取接收的字符数,如果取值为0则表示使用MSComm控件读取接收缓冲区中的全部数据,系统默认值为0;ValueType参数取值为0或1,表示接收数据的模式,取值0表示以文本形式接收读取,取值1表示以二进制形式接收读取,系统默认值为0。

3.5 其它控制

(1)中断和恢复链接

设置或清除中断信号的的状态,可通过控制MSComm控件的Break属性来完成。该属性在在设计时无效,通过代码控制,主要用于设置或返回中断链接信号的状态,语法如下:

Object.Break[=Boolean]

其中:Boolean参数取值为一个布尔表达式,其值表示是否设置中断信号,如果取值为True表示设置为中断信号状态,如果取值为False表示清除中断信号状态。当取值为True时,Break属性就发送一个中断信号,并停止数据传输操作,直到把Break属性调整为False后就可再进行数据传输操作。

(2)通信事件和错误信息

MSComm控件只提供一个事件,即OnComm事件,当该MSComm控件的CommEvent属性值发生变化时,随即触发OnComm事件,并可由CommEvent属性值返回通信事件或错误的详细信息(详细内容介绍略)。

3.6 应用示例

列举一个通过MSComm控件向串行通信端口传输文本数据、接收文本数据的示例:首先创建一个工程,主窗体标题设置为“数据通信”,然后在主窗体上添加3个命令按钮、2个文本框、2个标签、1个MSComm控件,将相关属性进行调整,界面见图1(图中为运行状态,MSComm控件在运行时隐藏,文本框中为测试数据文本)。

图1 数据通信示例示意图

在图1中,上方的文本框用来编辑将要发送的文本信息,下方的文本框用以显示接收的文本信息,从左至右的3个命令按钮分别用来发送数据、接收数据、中止操作。然后对主窗体及3个命令按钮编写如下程序代码:

最后经过调试之后运行该程序,运行效果见图1,先在最上方的文本框中输入将要发送的文本信息,再点击“发送数据”按钮就把该文本信息发送到通信端口缓冲区,再点击“接收数据”按钮就把通信端口缓冲区中的信息读入并显示在最下方的文本框中。

4.结束语

本文介绍了通过串行接口实现计算机之间、计算机与其它外接设备之间的数据通信的编程技术,这种技术适用于通过外接猫实现远距离数据传输通信,适用于本机与其它多机或多个外接设备之间点对点的数据信息通信,这些技术都可以通过VB6.0的MSComm串口通信控件来实现。

参考文献

[1]林生,韩海雯.计算机通信与网络教程[M].北京:清华大学出版社,2008.

数据通信方向范文第7篇

关键词:短波;超短波;自适应;智能化

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2008)06-1pppp-0c

Theory and Technique of Passwords

JIANG Wei

Abstract:Articles from adaptive,bandwidth,modem,software,3G,intelligent of the six areas,analysis shortwave,FM ICT development trends.

Key words:SW;FM;adaptive;intelligent

1 引言

从20世纪80年代初,短波、超短波通信进入了复兴和发展的新时期。许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发,推出了许多性能优良的设备和系统。短波、超短波通信再次占领一定的地位,随着技术的进步,对于通信的一些缺点,不少已找到克服和改进的办法。短波、超短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高了一个新水平。

2 由单一自适应技术向全自适应技术方向发展

短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。因此,为了提高短波通信的质量,最根本的途径是“实时地避开干扰,找出具有良好传播条件的无噪声信道”。完成这一任务的关键是采用自适应技术。所谓自适应,就是能够连续测量信号和系统变化,自动改变系统结构和参数,使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。因此短波自适应的含义很广。现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术、自适应信道均衡及辨识技术、自适应编码技术、自适应调零天线技术。

传统意义上的自适应主要是指频率自适应,是以事实信道估值为基础,采用自动链路建立和链路质量分析技术,因此也称为实时选频技术。在未来信息时代,网络数据通信将成为主要的通信方式,但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求,由于短波通信中各种新技术的出现,特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展,为短波数据网的发展打下了基础,频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正向全自适应技术的方向发展。

3 由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展

针对短波通信存在的保密(或隐蔽)性不强、抗干扰能力差的弱点,以及电磁环境的特点和规律,为了提高短波通信干扰能力,发展起来了短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频(扩展频谱)通信技术为主体,包括短波跳槽和自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。

传统的绝大多数短波跳频电台都是传输模拟话音的模拟跳频电台,此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳数低(通常为几十跳)等问题,而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力,一方面必须提高跳频速率,另一方面可以增加信号带宽,使信号湮没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施,但与此同时,又会使信息的有效传输速率降低。为了提高信息的有效传输速率,也必须增加频率和信道带宽。也就是说高速、宽带已成为短波通信增加抗干扰能力的焦点。如美国近年来研制的短波跳频电台跳速已达5000跳/s以上(跳频带宽为2MHz、信息传输速率为19.2Kbit/s)。

4 短波终端技术向自适应调制解调技术发展

现代短波通信终端技术,主要是针对短波通信存在着严重的电磁干扰的特点,为了满足人们对数据业务、特别是高速数据业务的需求,围绕着提高数据传输的可靠性和数据传输速率而发展起来的。主要包括语音编码技术、数字调制技术、短波调制解调技术,差错控制技术等。

传统的短波通信工作方式主要是“话”和“低速报”,无法满足数据通信的需要。在短波信道上传输数据话音和其他数据信号必须要有短波Modom,调制解调器就成为实现短波数据通信的关键部件。由于短波信道是一个典型的时变信道,多种反射模式并存,不仅存在衰落而且存在多径时散,绝大多数多径时延在2ms―5ms范围内。同时,由于信号时代严重的电磁干扰,为了保证网络传输信息的可靠性,调制解调方式必须具有抗干扰、抗多径和抗衰落的能力,保证快速准确地传递信息。因此,短波自适应抗多径调制解调技术成为现代短波通信研究的重要方面。

5 短波、超短波通信系统由数字化向软件化发展

短波、超短波通信数字化主要包括两个方面的内容:一是语音数字化通信;二是数据通信业务,特别是高速数据业务。因此,在短波信道条件下高速率的可靠数字信号传输,低误码率的语音编码,以及数字信号处理等技术,是实现短波数字化的关键技术。微电子技术的发展,促进了大规模集成电路以及微处理机在短波通信设备中的广泛应用,短波、超短波通信设备集成化、小型化、通用化程度大大加强,技术性能显著提高。目前主要在自适应技术、电子对抗技术、计算机组网技术等3个主流方向发展。但是,传统的设备在结构上存在很大的限制,实现不同的业务需要,接入不同类型的终端。另外,上述3个技术在现有系统中实现面临着很大困难,从而迫使人们寻找一种有效的解决方案。软件无线电是近年来国际兴起的一项新技术,被称为是自模拟通信过渡到数字通信之后,无线领域的又一场革命,代表了当今通信技术的重要发展方向和未来通信产业的增长点,已成为第三代移动通信系统的技术基础和解决协同通信难题的主要技术手段,具有广阔的军用和民用前景。软件无线电技术的兴起不仅为新一代短波、超短波通信设备提供了最佳的解决方案,并且为通信体制的突破发展提供了有力的研究基础。同时,也为软件无线电的研究提供了一个良好的研究平台。

6 短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展

通信数字化、通信系统网络化、通信业务综合化是短波通信发展的必须趋势,系统兼容、网络互通,以及高可靠性、有效性、强抗毁性,成了通信系统建设的基本要求。为增强短波通信系统与设备的自动化、智能化以及综合业务能力,短波通信正经历有第二代通信设备向第三代通信设备过渡。第三代短波通信的主要技术特征是数字化、网络化,其主体或关键技术包括:第三代自动链路建立技术,新型高速短波跳频技术,以及短波组网通信技术等。随着对短波通信网的网络容量、传输速度、抗干扰能力要求的不断提高,世界各国进入了第三代数字化短波通信系统的重要手段,可将TCP/IP网络和程控电话网拓展到边远地区的纵深,使各移动平台上的综合业务通过短波信道安全无缝地接入各种业务数据网、电话网和TCP/IP网络。

7 新型短波天线向自适应、智能化方向发展

无线电系统都需要天线,它是实现电路电磁能量正反变换的器件。在变换过程中,有3个功能和性能:获得或送出更多的功率――阻抗匹配;高效率变换――效率及衰减;聚集的发射或选择接收――方向性。在这些性能中,方向性更受人重视。传统的方法多为给定权集,选定阵列形状和尺寸,基于此,人们发明成百上千种天线,很难选择。自适应天线技术是高频自适应技术中的一种,它是在天线技术、信号处理技术、自动控制理论等多学科基础上综合发展而成的一门技术。自适应天线阵能够自动适应环境变化,增强系统对有用信号的检测能力,优化天线的方向图,并能有效跟踪有用信号,抑制和消除干扰及噪声而保持系统对某种准则而言是最佳的。它通常有天线阵列组成,故又称为自适应阵列天线。由于自适应天线能自适应地调整阵列单元的幅度和相位,使该阵列特性(如方向图、极化特性和阻抗特性等)处于某种最佳状态,因而它是一种目前十分引人注目的天线类型。特别是它能自适应地调整波瓣图的零点位置使之对准干扰源方向,改变方向特性,而且能提高信号增益,降低电波互相交叉引起的干扰,从而大大提高抗干扰能力。

参考文献:

[1]唐朝京.数字微波通信技术[M].北京:国防工业出版社,2002.

[2]邰佑诚,等.天线与电波传播[M].北京:大连海事大学出版社,2002.

数据通信方向范文第8篇

【关键词】隔离信息交换网络信息安全

1前言

目前网络通讯安全通常采用的技术方案是:设置多种访问权限,每一位访问者根据不同的访问权限来对相应的内容进行访问,但是一旦某一位访问者的密码被破解,相应的网络安全防线也被破解,尤其是当administrator的密码被破解,所有安全防线将全部报废。

还有的企业将企业内部网络定义为内网,对应的外部网络为外网,他们为每一位有访问外网需求的员工配置两台工作电脑,一台工作电脑仅能访问内网,一台工作电脑仅能访问外网,同时对内网的所有电脑进行监控,这样有效地提高了内部网络的安全,可以有效防范设置访问权项产生的安全漏洞,但是同时也会导致工作上的不便,例如,工作中需要到外网下载一个参考资料,需要先访问外网将资料下载在外网工作电脑中,然后通过U盘等外部设备进行拷贝,将资料再传输到内网工作电脑上,十分耗费精力,导致工作效率降低。

因此,如何提供一种有效的、方便的网络安全管理系统及方法是业界亟待解决的技术问题。

2工作原理

本文为了解决上述现有技术的问题,提出一种网络安全管理系统,包括连接外网网域的外网网口,连接内网网域的内网网口,还包括:

中间网口,所述中间网口包括第一中间网口至第N中间网口,所述第N中间网口可与内网网口进行通讯,N为自然数;

切换电路,设有两种状态,在第一种状态下根据外网网口、第一中间网口至第N中间网口、内网网口的顺序对网口进行两两分组,允许同一组内的两个网口之间进行通讯;在第二种状态下根据第一中间网口至第N中间网口、内网网口的顺序对网口进行两两分组,允许同一组内的两个网口之间进行通讯;

切换模块,与外网网口相连接,通过切换电路与中间网口及内网网口相连接,根据切换电路的不同状态,控制相应的网口之间连通;

控制模块,对切换电路及切换模块进行控制,使切换电路不停地进行状态转换,直至外网网口/内网网口的命令或数据传递至内网网口/外网网口为止。

数据处理模块,通过上述模块以及网口与外网进行间接通讯,既隔离了内网和外网,又可以使内、外网之间的数据可以被间接传递。

数据处理模块可以采用至少一种加密策略,对通讯的数据/命令进行加密,从而进一步提高系统的安全性。控制模块和数据处理模块还分别具有用于存储数据或算法的存储器。

本技术方案中,切换模块具有切换芯片,根据切换芯片端口的顺序来顺次与外网网口、第一中间网口至第N中间网口、内网网口直接连接或间接连接,当相邻两个端口对应的网口需要通讯时,切换模块将所述两个端口对应的VLAN寄存器的值置为1。

控制模块具有控制芯片,所述数据处理模块具有数据处理芯片,所述控制芯片和数据处理芯片的型号均为AM335X,所述切换芯片的型号为88E6172,所述切换芯片与控制芯片之间、控制芯片与数据处理芯片之间均通过RGMII接口连接。

外网网口通过网桥芯片与切换芯片相连接,中间网口及内网网口分别通过不同的网桥芯片与切换电路相连接,内网网口与控制芯片的eth0处于同一网段。

3体系结构

结构示意图如图1所示。

本系统所述系统包括:网络数据收发端和数据处理端,其中,网络数据收发端的AM335x通过RGMII总线连接88E6172,88E6172的五个口上挂了五块gst5009lf,其中四路经过切换电路与4个RJ45连接,而剩下的一路直接挂RJ45。网络数据收发端的AM335x通过SPI总线与flash连接,来读写FLASH。网络数据收发端的AM335x通过EMIF接口挂了DDR3。网络数据收发端的AM335x通过RGMII总线与数据处理端AM335x通信。数据处理端的AM335x通过EMIF接口挂了DDR3。数据处理端AM335x对数据进行处理后,把重要的数据通过SPI总线存储到FLASH上。这就出现了一个问题:如何更好管理五个RJ45口下的不同网域的通信。于是,本发明提出了对88E6172软设置及对切换电路的操作,实现某些网域可以访问数据处理端,而这几个不同网域又能通信,以达到网络安全管理的目的。

4软件流程

系统开机后,先读取GPIO2_25的值,然后询问是否启动切换电路。如果是,则启动切换电路,然后进入while1循环;如果否则直接进入while1循环。执行while1循环,系统询问lan1与lan2、lan3与lan4是否要数据通信,如果是,则执行判断是否启动切换电路,然后进行数据通信;如果否则直接执行数据通信。数据通信完毕,进入判断lan1与lan2、lan3与lan4是否要数据通信,如果是,则进入判断是否启动切换电路,如果是,则关闭切换电路,进入数据通信。如果判断是否启动切换电路为否,则直接进入数据通信。数据通信完毕,再询问lan5与数据处理端是否要数据通信,如果是,则进入判断是否启动切换电路。判断是否启动切换电路如果为是,则关闭切换电路,如果为否,则数据通信,然后再进入while1循环。

5结语