北郵現(xiàn)代通信技術(shù)實驗報告一.doc

201221110262015現(xiàn)代通信技術(shù)實驗報告一 現(xiàn)代通信技術(shù)實驗報告 班級： 2012211110 學(xué)號： 2012210299 姓名： 未可知 在學(xué)習(xí)現(xiàn)代通信技術(shù)實驗課上，老師提到的一個詞“通信人”警醒了我，盡管當初填報志愿時選擇了通信工程最終也如愿以償，進入大三，身邊的同學(xué)忙著保研、考研、出國、找工作，似乎大家都為了分數(shù)在不懈奮斗。作為一個北郵通信工程的大三學(xué)生，我也不斷地問自己想要學(xué)習(xí)的是什么，找尋真正感興趣的是什么，通信這個行業(yè)如此之大，我到底適合什么。本學(xué)期，現(xiàn)代通信技術(shù)這本書讓我了解到各種通信技術(shù)的發(fā)展和規(guī)劃，也讓我對“通信人”的工作有了更深刻的認識。一、通信知識的儲備現(xiàn)代通信技術(shù)第一頁指出，人與人之間通過聽覺、視覺、嗅覺、觸覺等感官，感知現(xiàn)實世界而獲取信息，并通過通信來傳遞信息。所謂信息，是客觀事物狀態(tài)和運動特征的一種普遍形式，客觀世界中大量地存在、產(chǎn)生和傳遞著以這些方式表示出來的各種各樣的信息。信息的目的是用來“消除不可靠的因素”，它是物質(zhì)運動規(guī)律總和。因此，我們通信人的任務(wù)就是利用有線、無線等形式來將信息從信源傳遞到信宿，在傳輸過程中保證通信的有效性和可靠性。而具體來講，要實現(xiàn)信息傳遞，通信網(wǎng)是必需的通信體系，其中通信網(wǎng)分層的結(jié)構(gòu)形式需要不同的支撐技術(shù)，包括業(yè)務(wù)網(wǎng)技術(shù)，向用戶提供電話、電報、數(shù)據(jù)、圖像等各種電信業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)；介入與傳送網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)信息由一個點傳遞到另一個點或一些點的功能。對此，我們通信工程專業(yè)學(xué)習(xí)課程的安排讓我們一步步打下基礎(chǔ)，建立起知識儲備。知識樹如下： 如知識樹所述，通信工程課程體系可以大致分為一下6類基礎(chǔ)： 數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：工科數(shù)學(xué)分析，線性代數(shù)，復(fù)變函數(shù)，概率論基礎(chǔ)，隨機過程； 電路基礎(chǔ)：電路分析，模擬電子技術(shù)，數(shù)字邏輯電路，通信電子電路； 場與波基礎(chǔ)：電磁場與電磁波，微波技術(shù)，射頻與天線； 計算機應(yīng)用能力：C語言程序設(shè)計，微機原理與接口技術(shù)，計算機網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，實時嵌入式系統(tǒng) 信號處理類課程：信號與系統(tǒng)，信號處理，圖像處理，DSP原理及應(yīng)用； 通信類課程：通信原理，現(xiàn)代通信技術(shù)，信息論基礎(chǔ)，移動通信，光纖通信等。 從大一開始學(xué)習(xí)的工科數(shù)學(xué)分析，大學(xué)物理，大學(xué)計算機基礎(chǔ)等課程為基礎(chǔ)類課程，旨在培養(yǎng)我們的語言能力，數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，物理基礎(chǔ)，計算機能力，然后逐步加大難度，細化課程，方向逐漸明朗詳細。同時，課程中加入了各種實驗，鍛煉了我們的動手能力。 二、通信知識的小小應(yīng)用實驗課上老師說過，以我們所學(xué)的知識已經(jīng)可以制作簡單通信的手機的草圖了，我對此躍躍欲試。經(jīng)過思考和調(diào)研，以下是我對于簡單手機設(shè)計的原理框圖和思考結(jié)果。一部手機的結(jié)構(gòu)包括接收機、發(fā)射機、中央控制模塊、電源和人機界面部分，如下圖 人 機 交 互邏輯音頻 接收機 天線 頻率合成 發(fā)射機電源 手機結(jié)構(gòu)設(shè)計圖電路部分包括射頻和邏輯音頻電路部分，射頻電路包括從天線到接收機的解調(diào)輸出，與發(fā)射的I/O調(diào)制到功率放大器輸出的電路。其中，射頻接收電路完成接收信號的濾波、信號放大、解調(diào)等功能；射頻發(fā)射電路完成語音基帶信號的調(diào)制、變頻、功率放大等功能。要用到的超外差接收機、混頻器、鑒相器等在通信電子電路書本中的知識。邏輯音頻包括從接收解調(diào)到接收音頻輸出、送話器電路到發(fā)射I/O調(diào)制器及邏輯電路部分的中央處理單元、數(shù)字語音處理及各種存儲器電路。由核心控制模塊CPU、EEPROM、 FLASH、SRAM等部分組成，一個基本控制器主要由下列幾部分組成：其中主要用到微處理器與接口技術(shù)書本中所學(xué)的單片機知識。在此我列出的只是一個概念模型，簡單易懂。真正仔細研究起來，我發(fā)現(xiàn)，即使一個在我們看來很簡單的電源系統(tǒng)，也需要考慮到開機電路電壓、SIM卡電路供電電壓、邏輯電路供電電壓、射頻電路供電電壓等情況，可知通信設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)實現(xiàn)起來并不容易。3、 現(xiàn)代通信的思考和展望 1.“流量清零”時代 5月13日召開的國務(wù)院常務(wù)會議針對電信行業(yè)推出五點措施，其中包括鼓勵電信企業(yè)盡快發(fā)布提速降費方案計劃，實施寬帶免費提速，使城市平均寬帶接入速率提升40%以上，降低資費水平，推出流量不清零、流量轉(zhuǎn)贈等服務(wù)。對于總理提出的提網(wǎng)速降網(wǎng)費，在4月底的一季度工業(yè)通信業(yè)發(fā)展情況發(fā)布會，通信發(fā)展司長聞庫表示，今年一季度，電信業(yè)務(wù)總量同比增長了22%，相對應(yīng)的電信業(yè)務(wù)的收入只同比增長了2.9%。雖然與2011年相比，2014年移動流量資費實際下降了60%，寬帶的資費水平也下降了30%，但這種下降幅度仍與社會的期望、用戶的要求還是有一定差距。 在運營商方面，購買手機流量實際上是買到了在通過通信信道的權(quán)益，屬于服務(wù)而非所有權(quán)。在某種意義上，手機上網(wǎng)流量的使用約等于乘坐公交車，購買的是享受坐車服務(wù)的權(quán)益；同時，電信服務(wù)套餐是一種價格優(yōu)惠策略，套餐內(nèi)的流量價格明顯低于標準計費下的流量價格。在用戶方面，由于基礎(chǔ)運營商之間的競爭依然不充分，導(dǎo)致目前電信資費相對較高，服務(wù)質(zhì)量還有很大提升空間。其實，降低網(wǎng)費和流量費，是“不降不行”的市場選擇。企業(yè)降費后，事實上會推動流量消費的增加，實現(xiàn)薄利多銷，最終也會提高企業(yè)的經(jīng)營效益。因此，從2G到3G，再到4G時代，現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展是推動進步的核心力量，加大對基礎(chǔ)建設(shè)的投資，隨著技術(shù)的不斷革新，同時，鐵塔公司的運營共享鐵塔基站資源，移動流量資費將隨著時間的推移越來越便宜，網(wǎng)速也會越來越快。2. 全程全網(wǎng)概念 在信息網(wǎng)絡(luò)中，“全程全網(wǎng)”是從事網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員所必須建立起來的一個基本概念，網(wǎng)絡(luò)投資者從中也可清楚了解他所得到的真正服務(wù)水平達到了何種程度。“全程全網(wǎng)”指的是，當用戶在一個時刻進行某種通信業(yè)務(wù)的呼叫（如電話、數(shù)據(jù)、視訊、多媒體等）以后，業(yè)務(wù)信息在整個傳遞的過程中經(jīng)過交換設(shè)備、傳輸設(shè)備、傳輸介質(zhì)，真正到達被叫端的各種用戶終端設(shè)備所涉及的有關(guān)路由、接口、協(xié)議等內(nèi)容。每一次業(yè)務(wù)呼叫首先要能接通，然后再考慮通信質(zhì)量與網(wǎng)絡(luò)安全等問題。 以電子商務(wù)為例，全程全網(wǎng)是一個完整的電子商務(wù)項目的核心理念：全網(wǎng)，意味著企業(yè)切入電子商務(wù)會通過B2B、B2C、C2C等不同渠道，構(gòu)建一個覆蓋全互聯(lián)網(wǎng)體系的渠道從而實現(xiàn)健康可持續(xù)發(fā)展，做到覆蓋互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)和實體經(jīng)濟；全程，意味著電子商務(wù)的運營及規(guī)范離不開IT系統(tǒng)的支撐，在下單、配貨、庫存等電商運營過程中出現(xiàn)的問題實現(xiàn)在整個電商運營中的無縫整合和信息共享，構(gòu)建全程的電子商務(wù)IT系統(tǒng)，做到覆蓋企業(yè)商務(wù)（包括線上的商務(wù)部分，也包括線下的商務(wù)部分，比如物流管理）的每一個環(huán)節(jié)。 在某種意義上，作為通信人，無論是走互聯(lián)網(wǎng)的道路，還是走通信的道路，要想高屋建瓴，必須著眼于整體，樹立“大通信，大網(wǎng)絡(luò)”的理念。當前，互聯(lián)網(wǎng)開啟了數(shù)字化的時代，令很多過去的很多天方夜譚式的創(chuàng)意變成現(xiàn)實，這個世界離智慧地球、智慧城市、智慧生活越來越近，各種遠程診斷，遠程操控，遠程監(jiān)控成為現(xiàn)實，稀缺資源得以充分利用和優(yōu)化。海量數(shù)據(jù)會像云計算一樣，各類公司通過穿戴式設(shè)備收集用戶的各種資料，通過技術(shù)處理成為非常有價值的信息。通信人應(yīng)當抓住此機遇，發(fā)展自身。在查詢資料的過程中，我了解到數(shù)字通信已成為人類社會信息技術(shù)革命的主流，成為世界各國通信發(fā)展的主要方向。其技術(shù)發(fā)展總的趨勢是以光纖通信為主體，以衛(wèi)星通信、無線電通信為輔助，將“寬帶化、數(shù)字化、高效化、安全化、集成化、智能化、個人化”作為主要方向，因此，樹立“全程全網(wǎng)”意識，意在實現(xiàn)通信的寬頻帶、大容量、遠距離、多用戶、高保密性、高可靠性、高靈活性的目標。3. 潛艇通信對于現(xiàn)代通信發(fā)展態(tài)勢，我比較關(guān)注的方向還有潛艇通信。由于海水是導(dǎo)電媒質(zhì)，對電磁波具有很大的衰減作用。潛艇通常工作在15500m水下，通信方式主要分為潛對岸、岸對潛和潛對潛等幾種。目前，世界各國廣泛采用的甚高頻和特高頻通信方式，主要是用于潛對岸、飛機及水面艦船，而岸對潛通信方式則主要是采用甚低頻和極低頻，因為其他無線電頻率電磁波在海水中衰減很快，無穿透海水能力。如果潛艇浮出水面伸出天線獲取信號，不僅會限制其機動性，而且在反潛技術(shù)空前發(fā)展的今天，隨時可對潛艇隱蔽性帶來安全威脅，因而解決與潛航潛艇通信一直成為困擾各國的技術(shù)難題。上個世紀五十年代后期，彈道導(dǎo)彈核潛艇問世，專家根據(jù)無線電波頻率越低穿透海水深度越大的原理，提出了超低頻通信方案。該方案用超低頻波來激勵大地與電離層間空腔產(chǎn)生諧振，使電波傳播開去；在20世紀70年代初，美國巧妙利用一定波長的藍綠激光，可由衛(wèi)星或飛機中繼。激光通信具有穿透海水能力強、數(shù)據(jù)傳輸水平高、方向性好、設(shè)備輕小且能夠抗截獲、不易受核輻射影響等特點，因而為對潛通信帶來了新的希望。但是，一旦衛(wèi)星和飛機被擊毀，藍綠激光通信系統(tǒng)即會癱瘓，且激光通信也難以達到“以點蓋面”；美、俄、英等國潛艇較早前便裝備了浮標通信系統(tǒng)主要通過潛艇所攜帶的浮標實現(xiàn)對潛艇通信的系統(tǒng)，即對潛信息發(fā)射平臺位于岸上、衛(wèi)星、飛機等，潛艇只在接受信息時才釋放浮標。而今，英國科學(xué)家成功研發(fā)的“量子羅盤”使?jié)撏Р粌H可能擺脫戰(zhàn)爭中衛(wèi)星被擊落、數(shù)據(jù)遭篡改等威脅困擾，而且將大大提高導(dǎo)彈發(fā)射精度和聯(lián)合作戰(zhàn)能力。學(xué)習(xí)了現(xiàn)代通信技術(shù)以及相關(guān)的實驗課程，我才意識到以前學(xué)的零零總總的知識都是通信的基礎(chǔ)，無形之中，我們已經(jīng)慢慢建立起通信思維，有了通信意識，無論是與我們生活息息相關(guān)的“流量清零”，還是作為通信人必須建立的“大通信，大網(wǎng)絡(luò)”的意識，又或者是我個人感興趣的潛艇通信，都屬于通信工程的上層建筑。需要注意的是，只有在夯實基礎(chǔ)后，才能建好上層建筑。水下通信一直是我