时间：2023-03-16 16:36:34
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《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
（1）4G移动通信技术具有很高的数据传输速率。现代移动通信技术的核心就是速度，在通信中一直被追求的就是是高速，而4G通信技术的优势之一就是速度更快，因此第四代移动通信技术的传输和通信速度基本上满足人们的日常工作、生活需要。
（2）网络频谱更宽。每个4G信道占有100MHz的频谱，相当于移动电话网络的20倍。
（3）通信用户可共存性。4G移动通信能够依据网络的状况和信道的条件相应的地进行处理，能够使每个通信用户相互依存切相互独立，从而能够满足多类型的用户的需要。
（4）通信费用更低廉。4G系统是在3G系统的基础设施之上建立的，节约了许多不必要的成本，总体相比，4G通信系统的价格甚至比3G通信系统要低得多。
2通信技术产业自主创新的特点
（1）研发周期长，收效慢。由于通信研发是一个漫长或者是大海捞针的过程，这就要求需要投入大量的精力来创新。就如4G通信技术的出现，首先必定要在3G技术更新层面投入大量的专业人才，除此之外，完整的设备和知识储备也是必须的，因此企业和国家就要在人才的引进或培养，大量研发设备的购买，专利技术引进与利用等方面投入相当大的精力。
（2）资金和技术密集，创新和风险同在。大部分的创新都是徒劳无果！对于通信信息产业来说，这种高风险性主来源于技术和市场两方面。技术上的高风险，是指创新的成果会受到技术本身的成熟度、辅助技术、技术生命周期、应用前景以及社会的竞争状况的影响。在整个创新开发过程中，企业往往是在多次开发中找到甚至依然找不到满足公司需求的技术。
（3）经济效应突出，需求方收益高。面临着创新投入的高风险性，众多的企业依然投入大量的资金进行创新，这主要还得益于创新新产品的高收益性。通过创新技术，企业在整个行业内获得了技术上的领先优势，这种领先优势使其可以凭借首先推出新产品或者新功能打来自己的市场获得比较高的利润，同时也使企业获得了科研创新软实力的培育和提高。
（4）创新过程复杂，高度依赖标准。在竞争日益激烈的今天，一个企业甚至一个国家都不可能完全拥有某个领域内的所有专利技术，在这种情况下，进行产品或者技术研发时，需要与其他单位或者研究机构进行合作，通过购买或者交换获得别人的技术。此外，创新过程还高度依赖法律、标准、文化以及形象等，因此创新的实现是一个非常繁琐和复杂的过程。
34G通信技术的发展趋势
据不完全统计，全世界使用移动终端进行通信的用户达地球上总人口的3/4，现代移动通信技术使地球更小了。未来的4G移动通信技术将在交互干扰抑制技术的基础上对3G移动通信技术进行发展，进一步满足用户使用手机和PDA等终端设备上网的基本需求，未来的4G移动通信技术将会使人们使用通信终端上网成为习惯。无线接入网（RAN）技术和微微无线电接收器技术的加入使得4G网络的数据传输效率变得高效，更加节能环保。
4结语
电子通信技术，即使应用现代化电子手段以及计算机系统的全面融合形成新型通信服务模式，为当前以及未来通信领域发展更新的主体方向。探究电子通信技术后续的演变以及发展方向与趋势，不但利于引导当前电子通信技术发展变革，同时可更良好的引导大众及时快速的深入到未来崭新的通信行业领域中。总体来讲，未来电子通信领域的技术手段势必向着多元化、丰富性、多领域、现代化的方向发展，会给大众带来强烈的震撼，使其向着更好的方向发展改变。
2无线通信技术会变成电子通信发展的主流方向
应用电子波信号位于自由空间中流动原理，使无线通信在该阶段实现了更大的发展，并变成通信行业领域的主体方向。再者，无线通信技术可完成更大范畴空间的信息传输，高效的进行信息数据投放以及长期持续的数据资源共享。因而，无线通信技术不但为该时期电子通信发展的主流，还势必对通信领域的发展建设形成主导作用。伴随电子技术不断更新与快速发展，再加上卫星通信以及网络通信应用的互相融合，使得无线通信手段的模式以及技术范式逐步成型。同时，市场内形成了良好的价值以及效应，因此广受大众、企业客户以及社会各行业的认可与好评，为无线通信技术的跨越式提升增加了更多机遇。面向未来，电子通信手段势必以一类技术手段基础以及概念存在，位于最前方冲锋陷阵的势必为高效快捷、便利以及科技化、现代化的无线通信。例如，伴随无线宽带系统的不断更新发展，以UWB手段、WLAN为典型的无线宽带技术，使得无线通信领域的发展好像是插上了飞翔的翅膀。因而可以明确，恰恰由于丰富多样的现代技术手段的持续应用与不断涌现，方能使无线通信技术在今后的发展应用中前景一片光明。再者，影响并左右电子通信技术今后向着无线通信领域不断更新发展的主体因素便为移动通信手段的普及应用以及高效发展。也就是移动终端设施的不断丰富以及移动通信客户的快速积累，形成了整体化的市场系统。为今后无线通信手段的全面快速融合以及市场实践应用打下了坚实的基础。例如，我国在2012年移动手机客户量便高达9亿，较多用户则逐步应用无线通信终端，进而渐渐构成了较为庞大的市场，为无线通信技术在手机行业市场中的实践应用与全面拓展提供了更大的机遇。因此，类似以上因素对人们产生了一定启示，即今后的电子通信势必将无线通信作为主体，后者技术手段的全面更新与快速发展可进一步优化人们实践生产以及日常生活工作方式，进而使现代社会实现快速的进步与持续健康的发展。
3电子通信主体发展趋势
我们可以预见，今后较长一段时间中，电子通信技术领域势必产生强烈快速的震荡，形成较多更新鲜的事物或是奇特的现象，并会对大众形成明显的作用影响。
3.1技术不断融合，体现更大的综合性
电子通信技术的丰富性发展将变成今后的主体方向趋势。细化来讲，电子通信领域之中有关的通信手段、计算机系统以及网络技术逐步的融合在一起。加之电视技术的辅助应用，进一步构成了四位一体的发展模式。当前与其相似的技术融合渐渐显现出端倪。在不久的将来，提供智能化、多元化的多媒体信息服务将达到集成统一的效果，创建全面智能化、功能化的信息管理系统，体现出了天人合一、天地融合的现实特征。该环节过程中，电子通信手段技术有关的信息数据将不再仅仅为独立的视听信息材料资源，而是将大众的感官、视觉以及听力、嗅觉或是所想所感囊括到现代化信息资源系统之中。因此今后电子通信领域技术的综合化、一体化发展势必成为大势所趋。
3.2电子通信技术的数字化发展
伴随计算机网络技术的丰富应用以及广泛普及，其逐步向着蜂窝移动方向更新发展，电子通信在今后势必拥有更加明朗的前景。首先，电子通信技术的数字化水平将会更高，而数据信息以及更多资源的应用传输将更为高效快捷，数字形式资源传输将全面更新当前所呈现出的面貌。另外，电子通信在未来的发展中将显现为即时性以及快速实时性的特征。传输数据信息不再仅仅的依靠一个渠道，其呈现出的形式将更为多样丰富，契合较多大众群体的现实需要。另外，电子通信数据传输的质量水平以及可靠安全性势必不断增长，大众信息资源的整体全面性则可得到更良好的保障。
3.33G与4G技术发展
事实上，3G以及4G手段为无线通信领域的表象，即可归于前文所述的无线通信技术范畴。然而由于3G与4G的综合功能以及显著影响力，我们应对其作进一步的深入分析以及单独研究。当前，无线通信仍旧以3G技术作为主导，而今后的通信技术势必由4G技术一统天下。也就是说，3G技术发展变革以及更新升华同4G技术的广泛应用将变成以后电子通信以及无线通信领域的主流形式。与3G技术对比研究，4G技术对无线通信产生的影响，引发的改变，不但显现在传输数据信息的等量级、具体的范围区域、空间以及质量水平与速率上，还显现在品质水平以及层次的不断发展变化上。为一类通信技术领域形成的质变以及裂变。因而，今后无线通信将更多的朝着4G技术方向发展，这一点是十分明显的。
4结束语
电子技术是在物理技术和电子学的基础上，兴起的一门程技术，目前，电子技术主要分为电力电子技术和信息电子技术两大类，分别应用在电力领域和信息领域中。其中电力电子技术主要研究信号是如何发生的，信号在转化、放大、滤波等过程中有怎样的表现；而信息电子技术的研究范围比较广，甚至可以将电力电子技术当做信息处理技术，但从信息电子技术的应用方式看，可以将其分为模拟电子技术和数字电子技术两大类。
1.1电力电子技术
电力电子技术是电子技术中的新兴的一门科学技术，在电力领域有十分广泛的应用。电子技术从上世纪至今，历经了半个多世纪的发展，带动着世界信息通信行业的大力发展。如今，在高新科技产业的应用中电子技术依然是如此的适逢发展要求，同时还在不断推动着科技的进步、应用行业的改革以及社会经济的持续发展。而电力电子技术恰好满足了目前国家所倡导的循环经济、低碳环保、可持续发展社会的这种生态发展理念。从上世纪五、六十年代的硅整流器件到整流器的形式、逆变器形式及六十年代末期变频器形式的出现，电子技术经历了非常迅速的发展，同时也将电力电子技术带入到了各个相关的行业、领域当中。到了八十年代，伴随着半导体复和器件形式的问世，真正意义上推动了电力电子技术时代的到来，也使得电力电子技术建立起了属于自己时代的标志。电力电子技术不但适用于传统行业的发展，即使是在现代化的高新技术产业当中，也能适应其发展的需求。这是一门应用比较广泛的技术，并不会因时代性的更新变化而淘汰。另外，电力电子技术还能再不同的程度上促进行业的进步，同时还可以推动科技及社会经济的发展。
1.2信息电子技术
随着人们生活水平的不断提高，人们的环保意识越来越高，越来越重视低碳、环保的生活方式，这对于信息技术来讲意味着信息电子行业迎来了高速发展的黄金时期。电子技术应用在这难得的发展机遇中起着非常重要的作用，在这新环境里电子技术将引领着社会走向低消耗、高利用、可持续发展的循环经济时代。汽车的出现是工业革命的成果，标志着人类文明的进一步发展，同时汽车的出现为人们的工作、生活带来了极大的便利，对汽车行业而言，电子技术的兴起，有效地促进了汽车业的快速。但从环境保护的角度看，汽车行业的飞速发展虽为人们生活带来了便捷，但汽车也对生态环境造成严重的污染，对环保型社会的构建造成很大的影响。而在汽车研究领域，电力电子技术的引进，能将环保理念充分的应用在汽车生产制造的各个环节。目前，世界各国都加大了电子技术在汽车行业的应用研究，并且在软件技术、智能化集成的传感器技术等方面取得良好的成果。软件技术与互联网有着很大的关联。而伴随着汽车行业的不断进步，各行业中都运用到了一些新型的技术。互联网的异军突起给软件技术带来了长足的发展，使得软件技术在各企业行业中普遍使用，进而促进了软件功能的不断完善，也将一些程序输入到了网络之中。汽车行业中可以用来决策和处理的信息则是源于智能化集成传感器技术的应用。智能化集成传感器技术在对汽车的技术信息进行处理的同时，还可以对错误信息进行校矫正，起着能即使纠错的作用。而智能化集成传感器技术的另外一大优点就在于，它可以避免一些信号传输问题。
2通信工程的发展现状
在信息科学技术中，通信工程师是一个非常有发展潜力的领域，尤其是互联网通信、光纤通信和数字移动通信的发展，这些通信工程让人们在信息传递和获取的时候非常的便利高效。在当今科技高速发达的社会，人们对于信息传递和交流的需求在逐步提升，而各种信息沟通已经与人们的正常工作、生活息息相关。其中，代表性的就是现代网络技术，可以说网络技术已经渗透到了人们生活的各个方面。网络技术的发展和应用好处的满足了人们对于信息交流和信息的需求，因此，通信工程的发展前景极具潜力。信息技术的应用面积非常之广泛，在当今科技社会，信息产业或多或少的对现在最为流行的领域有着直接或间接的影响。如，媒介信息的获取和处理、光纤、计算机、激光、卫星等等。而信息产业以其特有的范围广、产值高和技术新等特点，逐步的发展成为了我国国民经济的重要组成部分，成为了引领社会经济发展的主导力量。同时通信工程的迅速兴起，也带动了我国信息产业的可持续发展。
3电子技术和通信工程间的关系
相辅相成是对电子技术和通信工程之间关系最客观的描述。可以从两个方面来看：一方面从原理学的角度看，电子技术和通信工程之间是相互依赖、密不可分的，电子技术在通信工程中得到广泛的应用，而通信工程通过电子技术得到发展壮大；另一方面，从应用的领域看，电子技术能推动通信工程的快速发展，而通信工程也能促进电子技术发展，两者是呈相互促进发展的关系。电子技术和通信工程的有效地结合，极大的带动了相关领域的发展，例如物理电子、光电子学和微电子学等，有效地促进了现代信息社会的稳定发展。电子技术和通信工程的相结合为社会科学技术领域的进步作出了突出贡献，也奠定了良好的发展平台。不仅推动了社会经济快速发展，而且还在我国信息产业当中发挥着其无可替代的巨大作用。从工程技术角度出发，电子技术与通信工程的结合遍及了社会及应用领域的各个角落，也将现代科技时代推向了一个新的发展阶段。人们日常生活所直接接触到的有移动通信和个人通信、宽带通信与宽带通信网络。媒体通信中为满足人们的各种高质量要求，应用了信号处理以及应用技术。这些都体现了电子技术与通信工程相结合的科技成果，其他所涉及的领域还有光电子学和光纤通信工程、微波工程和纳米材料与技术等等。
4结语
论文摘要:现今的电子通信技术属于一种尖端的且应用性极强的技术,一个国家的科技发展水平和进度关键看电子通信技术水平的高低。电子通信产业是信息产业不可或缺的一部分,电子通信技术的进步和发展直接带动先进的生产力和科技实力。电子通信技术涉及的领域和范围较广,特别突出在移动电话和卫星通信两个方面,本文也将重点通过这两个方面来分析电子通信系统关键技术的问题。
随着电子通信技术的发展,它同时在很大程度上改变着人们的生活和方式。人们也能很好地运用电子通信技术突破时间和空间的局限来学习和工作。电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。
一、电子通信系统概述
电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。
电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。
二、电子通信系统关键技术问题
近几年来,电子通信技术应用十分广泛,就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。移动通信技术在电子通信技术中发展范围最大最迅速,传统的蜂窝通信因为可用无线频谱资源的增加和无线信号的衰弱而变得越来越受局限。不断缩小的小区半径代表着基站的密度也在不断增加。除此之外,频繁的越区切换导致空中资源的浪费和频谱效率降低,这也使得网络建设的成本也是越来越高。从以上各种因素可以看出,要想获得更高的频谱效率和更大更充足的系统容量,就应该突破传统蜂窝体制,应用新的移动通信技术。
1、移动通信系统关键技术问题
在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,这些单元距离都比载波波长要远得多,并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理,然后就要与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。
分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势,第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大,第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应,还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率,还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大,反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区,还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。
子通信系统分为5层:应用层、驱动层、传输层、数据链路层和物理层。这5层之间功能划分应明确,接口应简单,从而为硬软件的设计实现奠定良好的基础:应用层是通信系统的最高层次,它实现通信系统管理功能(如初始化、维护、重构等)和解释功能(如描述数据交换的含义、有效性、范围、格式等)。驱动层是应用层与底层的软件接口。为实现应用层的管理功能,驱动层应能控制子系统内多路传输总线接口(简称MBI)的初始化、启动、停止、连接、断开、启动其自测试,监控其工作状态,控制其和子系统主机的数据交换。传输层控制多路传输总线上的数据传输,传输层的任务包括信息处理、通道切换、同步管理等。数据链路层按照MIL—STD一1553B规定。控制总线上各条消息的传输序列。物理层按照MIL—STD一1553B规定,处理1553B总线物理介质上的位流传输。应用层、驱动层在各个子系统主机上实现,传输层、数据链路层、物理层在MBI上实现。
2、卫星通信系统关键技术问题
卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。
目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题,它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题,一个就是数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率;第二个就是智能卫星天线系统;第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究;第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术;第五个就是多址连接技术的改进和发展;第六个就是卫星激光通信技术。
未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。
总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。在电子通信系统中范围最广最常见的就是移动通信技术和卫星通信技术,移动通信技术体现在日常的电视广播网络等各种电子传输工具上,而卫星通信系统则运用在比较大型的工程上。电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的,掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。
参考文献
[1]刘旭东,卫星通信技术[M].北京:国防工业出版社,2000
杨运年,VSAT卫星通信网[M].北京:人民邮电出版社,1997
加密技术通过密钥体现出来，是确保电力通信安全的基础。电力自动化系统在实际运行中，必须要加强对密钥进行管理，防止发生信息泄露。对密钥进行管理时，要延伸到其使用的所有范围和周期内，严格管理，层层把关，防止受到外界攻击。根据电力环境、使用频率、网络特征等因素综合分析，建立科学的管理机制，通过维护和管理，保证电力通信的安全。通常管理机制包含以下几种：密钥分配模式、与之所有共享密钥、密钥产生及应用、密钥启动机制、随机数的生成。电力通信加密技术属于比较复杂的过程，涉及的知识广、学科多，因此必须要加强对密钥的管理，才能提高系统的安全性。
2电力自动化通信技术中信息安全对策
2.1采用多层次加密的方式实现信息保护
随着网络信息技术的推广应用，在进行数据信息的网络化传输中，为了保障所传输数据的安全性，多采用加密方式进行保障，其中，通过网络链路加密、信息传输端口加密、混合加密等三种加密方式是比较常见的网络信息加密方式。
2.2采用合适的加密算法实现信息保护
在进行网络信息安全保护中，通过使用合适的加密算法实现网络信息的安全保护也是一种常见的网络信息安全技术，它主要是通过在网络信息传输的网络层以及应用层之间，进行SSL层设置，并通过对数据流的完全加密，以实现网络信息的安全保护。值得注意的是，在SSL层进行完全加密的数据流中，加密的内容只包括应用数据和传输协议内容。在进行网络信息加密保护过程中，通过将数据流分割成数据段进行加密，并在加密后数据由明文变成密文，以此来实现网络信息的安全保护。
2.3以摘要算法实现网络信息安全保护
在进行网络信息安全保护中，以摘要算法的方式实现网络传输数据信息的安全保护，也就是通过对于网络传输的数据流进行分段，并通过摘要计算后，将摘要附注在信息明文之后，以进行传输信息完整性的校验，从而来保证网络传输数据信息的完整性与安全性。
2.4加强应用管控，杜绝违规外联
对所有用户终端、网管终端加装防违规外联程序，发现违规外联第一时间进行阻断。严格维护用户准入制度，加强用户口令管理，强制口令定期更新，控制远程维护授权管理。
2.5对通信系统网络进行优化
实施分层、分级管理，核心业务必须通过严格的物理隔离措施经交换平台连接用户。
3电力自动化通信技术在电力通信中的应用
3.1电力通信网络及其特征分析
在电力系统中，电力通信网络，顾名思义是借助电力光缆线路或者载波等实现的一种数据通信与传输方式，现实中，比较常见的电力通信网络有电缆线路、无线等多种通信手段与形式构成的通信方式。而比较常见的电力通信方式主要有电力线路载波通信、电力光纤通信和其他电力通信。首先，电力载波通信主要是借助电力线路进行工频载波电流输送的一种通信方式，它主要是将音频或者是其他数据信息由载波机转换成一种高频弱电流形式，然后通过电力线路完成通信传输，实现电力线路的载波通信。与其他电力通信方式相比，电力线路载波通信具有通信传输可靠性、成本低、通信传输效率高等特征，并且电力线路载波通信与电网建设能够保持一致，具有较为突出的特征优势。此外，在电力通信系统中，电力线路载波通信还具有通过电力架设线路实现载波信号传播等形式，这种电力载波通信线路与普通线路相比，具有较高的绝缘性，并且通信传输过程中造成的电能损耗比较小。最后，比较常见的电力通信形式还有明显电话、音频电缆以及扩频通信等多种形式，对于电力通信的发展都有着举足轻重的作用和影响。
3.2电力通信特征与自动化通信技术的应用
论文摘要:集群通信从模拟升级到数字、数字集群产业的国产化等问题已经成为业界的热门话题。无线集群通信领域的市场需求在不断发生变化，用户希望享受到更加融合的集群通信业务和更丰富的集群服务。文章主要简单的介绍了数字集群移动通信的网络运行体制。
引言
集群通信系统在中国的发展走过了二十多年，从市场应用的角度看，二十多年足足是一个新的技术起步，成熟，甚至被取代的周期。近几年来针对集群通信方面进行多个专题的讨论，从模拟到数字，从共用专网到专用专网，从体制标准到技术创新，从企业研发到市场应用，从社会需求到应急联动通信等，本论文拟对于数字集群移动通信网络体制进行一些粗浅的探讨。
一、集群通信网络的概念
集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用，集群通信采用单工或半双工方式，要求接续时间小于500毫秒，具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。
随着集群通信的发展和用户的需求，集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实，综观国际上提出的数字集群来看，数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。
二、数字集群移动通信网络的运行
数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场，正在成为电信领域开发的新重点，运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求，特别适合在政府和商业领域的专网使用。
2.1数字集群通信的标准
TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多，可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式，并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化，适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活，既适应于专用调度网，也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码，具有良好的话音质量，即使在强背景噪声干扰下也可听清，话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明，TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此，大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。
iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上，大量吸收数字蜂窝通信系统的优点，如采用双模手机方式，增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构，提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的，但技术公开性不好，价格较贵。但通话质量和保密性都较好。
2.2数字集群系统设备安全
设备是网络的基础，设备的安全是保障网络安全的基础，只有保证网络的物理可靠性，才能保证网络功能、信息的安全性，因此基础设备的可靠性至关重要。
对于交换机，硬件上应实现关键部件的热备份。软件上，关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力，如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备，以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标，如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性，如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外，调度台、终端存储了用户的重要信息，这些设备由用户控制，应由专人维护，以保证相关用户信息不被外界窃取。数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统，在应对突发事件时，对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用，因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统，所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力，如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题，才能使数字集群系统发挥其应有的作用。
三、未来数字集群通信技术发展方向
3.1高安全性
数字集群在基站与手机之间，信息完全依靠无线电波的传输，很容易被人们从空中拦截，在通话状态、待机状态都会泄密，即使关闭电台，利用现代高科技，仍可遥控打开，继续窃听，从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。
3.2高抗毁性
专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响，导致网络不能正常工作，因此，未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务，具有高的抗毁性和可用性。通常情况下，系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下，系统以故障弱化方式或直通方式工作，保证系统能满足基本的集群业务需求。
3.3高环境适应性
专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间，会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此，要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装，又能背负手持，要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境，要具有背景噪声滤除功能，使通话对方听不见噪声干扰，话音清晰;在高速行驶时，通信不能中断，质量不能下降，可支持500km/h的高速运行。
四、结论
集群共网毕竟具有它自身的缺陷，那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些，即使是利用与专网相同的系统来组建的共网，也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能，由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的，要想完全能够符合专业用户对专网的需求，应该讲目前还是达不到的。
参考文献:
[1]郑祖辉.数字集群通信漫谈[J].电子世界，2003，(12).
关键词：nRF2401无线视频信号AT89C52摄像头7260
目前，国内安装的可视门铃多数是有线的，或是通过类似于电视系统的调幅或调频方式来发送图像的。出于成本的考虑，这些可视门铃系统传输距离受限制，信号质量不高，抗干扰性差。随着用户要求的提高，尤其是在大型别墅中，门铃和图像接收端相距较远，这就需要将有线变为无线，模拟信号调幅或调频无线传输变为数字信号调制（FSK，QFSK，GFSK）无线传输。FSK（FrequencyShiftKeying）即键控频移，QFSK（QuadratureFrequencyShiftKeying）即正交键控频移，GFSK（GuassianFrequencyShiftKeying）即高斯键控频移。通过系统的数字化，图像信号质量得到提高，抗干扰性得到大大加强；同时，整个系统的体积相比其它的传输方式将会减小很多，因此，具有广泛的商业应用价值和发展前景。
由于我们的系统用于别墅单用户的可视门铃，因此对图像的连续性要求不高。设想一直，在户主听到门铃响，再到门口查看监视器的画面最少需要3s。只需要传输1帧图像到监视终端，让户主看到来访者是谁就可以了。因此由于成本的原因，我们会把采集到的图像直接传输出去而中间不会加上昂贵的图像压缩解压缩芯片。
整个数字无线视频通信系统主要由三个模块构成：图像采集模块、数据传输模块、图像接收显示模块，如图1所示。
1图像采集模块
该模块的硬件框图如图2所示。
摄像头7620是256色30万像素的CMOS摄像头。它输出并行16位图像信号，包括8位的色度信号、8位的亮度信号以及场同步与行同步信号。1帧图像（640×480）的尺寸是640×480×16=4915200（位）
如果以RF发送模块nRF2401的最大速度1Mbps来计算，发送1帧图像所要的时间为
4915200/1000000=4.9152(s)
这显然太长了。不过，7620还有一种工作模式就是，通过降低分辨率来减少图像尺寸。这种模式提供了320×240的图像。这样，图像数据不到3s就可以到达接收端，满足可视门铃的要求。
图3
8位色度信号、8位亮度信号以及场同步与行同步信号先通过FPGA缓存到RAM，同时转换为异步串行数据，通过RF模块发送。图3是7620的工作时序。
图3中，Y信号是8位亮度信号，UV是8位色度信号。VSYNC是场同步信号，HREF是行同步信号。
FPGA的工作是完成图像数据的缓存控制以及启动RF模块发送图像数据。这里，采用Altera公司的EPF6016。它是一颗16000门的FPGA。图4为FPGA与摄像头7260、MCU以及RF模块的连接示意图。
图4中，U1为EPF6016ATC100，J1是FPGA与摄像头7260的连接插座。Y、UV、VSYNC和HREF的定义如前，READY是MCU对FPGA的控制信号，DATA是FPGA与RF模块之间的串行数据线。
当用户按下门铃，MCU收到命令开启照明灯，同时初始化摄像头7260，并发送READY信号给FPGA，通知其准备接收图像信号。由7260的工作时序可以看到，当摄像头采集到一帧图像后，VSYNC便发送1个高电平，FPGA准备接收信号。1帧图像由很多行组成。这些行在场同步信号VSYNC的两个高电平之间传送。而每一行的信号传输现时由HREF同步。当HREF的上升沿来到后，FPGA开始接收图像数据。在PCLK的上升沿，每一行的图像数据通过Y口和UV口送出，从时序图可以看到1行包括640个点。
FPGA需要将收到的图像缓存到512KB的RAM，需要有20位的地址信号线和8位的数据信号线。
FPGA采集到的图像信号是并长的数字信号。要将这些信号发射出去，还需要转化为异步串行数据，这个工作由FPGA来完成。我们所规定的异步串行通信协议和通用的RS232协议类似：
没有信号时，DATA线为高电平；要传送数据的时候，先发送1个低电平脉冲（起始位），紧接着2个字节的数据（Y[7：0]，UV[7：0]，然后再发送1个高电平脉冲（停止位）。1帧有效的串行数据就由这几部分构成。
微控制器MCU主要完成以下几个任务：
①初始化数字摄像头7620；
②控制其它外设，接收和处理键盘命令，控制照明设备的开启等；
③与FPGA协同工作，并提供人机接口。
MCU采用常用的AT89C52。图像采集模块的工作流程如图5所示。
2图像传输模块
图像传输模块（RFmodule）由一块单片无线收发芯片nRF2401完成。NRF2401工作在2.4～2.5GISM频带，集成了频率综合器、功率放大器、晶体振荡器和调制器。由于nRF902使用了晶体振荡器和稳定的频率合成器，因此频率漂移很低。电源电压范围为2.4～3.6～，输出功率为10dBm，电流消耗仅9mA。输出功率和频偏可通过外接电阻进行编程。输出信号为调制的GFSK（高斯键控频率信号），很容易通过8线串行I/O口进行收发。图6为nRF2401在无线通信中扩展的电路。
通过PWR-UP、CE、CS引脚的选择，nRF2401可以工作在激活/等待/节能模式。这里，使nRF2401工作在激活的突发脉冲（shockburst）模式。该模式使用片上FIFO。在不使用MCU控制数据操作情况下，能以极低的功耗运行数字部分而又以极快的速度（最高为1Mbps）传输数据，从而大大减少了电流消耗，降低了系统成本并且减少了传输时的“空中冲突”冒险。
FPGA送来的异步串行数据经过nRF2401内部的RF带通滤波、低噪声放大、频率综合和脉冲放大，被调制成2.4GHz上的GFSK信号，完成图像信号的传输。
3图像接收显示模块
图像接收显示模块主要由三部分组成：图像接收、图像转换和暂存、图像显示。如图7所示。
（1）图像接收
图像接收部分也是由无线收发芯片nRF2401完成。nRF2401可以同时发射1组、接收2组信号。在突发脉冲模式下，将RX和CE置高，200μs的建立时间后，nRF2401开始监测空中，接收到有效的数据包后解调为原来的数字信号，送以端头、地址和CRC位，MCU发出中断命令，DR1拉高。MCU也可以置CE为低来中止RF字的接收，同时为载入数据输出适当频率的时钟。当所有的数据载入后，将DR1拉低，准备接收下一个数据包。
图6
（2）图像转换和暂存
nRF2401传输给FPGA的异步串行数据，经过FPGA转换为并行数据并暂存到缓冲区（512KB的外部RAM），收到MCU的命令后将RAM内部的数据送到LCD显示。当整幅图像都被接收以后，FPGA将存储的视频发送到LCD控制器SED1353。出于安全性的考虑，系统同时还外挂有2MB的内存事保存视频历史记录。图像转换和暂存的过程，其实是前面图像采集的逆过程。接收部分FPGA的设计与发送部分类似，这里不再详述。
（3）图像显示
图像显示由LCD控制器SED1353和LCD显示模块MCT-G320240DNCW-15N组成。SED1353是一种点阵LCD控制器，支持的分辨率高达1024×1024（单色显示），能同多种微控制器接口。图8为SED1353与LCD显示模块和MCU等设备的连接图。
SED1353的控制信号和图像显示的地址信号由MCU提供。FPGA从RAM获得待显示的图像数据，得到MCU命令后将数据传送到SED1353，由它将一幅图像的数据暂存缓存到存储器。当户主按下应答键，MCU传达显示命令，SED1353就从存储器取出数据传送给LCD，户主就能见到来访者了。
现代无线网络的组成主要由蓝牙、WiFi、WiMax、Mesh、RFID等。蓝牙：主要是小范围相互连接的几个装置间形成的无线网络，一般范围较小，相对开放，通信不需要电缆，成本较低。WiFi：是一种高频无线电信号，能够将移动终端通过无线方式连接起来，相对开放，通信价格低廉，便于人们生活。WiMax：是更大范围的无线信号网络，一般用于城域网的构建技术基础，也是目前3G信号技术应用标准。Mesh网络：采用网络拓扑结构，也称多跳网络，其相对于其他网络传输，可靠性更高，而且传输速率更快。RFID技术：是一种无线射频识别技术，能够通过特定的无线电通信讯号识别目标及其数据信息，在门禁、票务等系统中多有使用。
2现代信息技术在油气生产运行过程中的有效运用
2.1自动化数据的控制与采集
在油气自动化生产过程中，信息的自动化收集与处理是整个自动化控制的重点。自动化数据采集系统采用集散型控制结构，运用两级SCADA自动化监控系统来实现对生产系统内各技术参数的实时数据收集与控制。油气自动化生产中，在联合站、计量站、油井等相关技术控制区域设置信息收集与控制基站。基站与生产系统中各离散点通过传感器与变送器进行数据信息收集，并利用各自动阀门、压力参数通过自动程序的控制进行实时的调节以实现PID闭环控制，从而构成油气生产自动化控制的一级SCADA监控。基站通过光纤、WLAN等方式将实时数据信息及时传输到工控室、自控中心，通过自控中心与工控室的调度实现数据的动态显示与数据信息异常的及时处理，从而实现对生产系统的控制。由此构成油气自动化生产控制的二级SCADA监控系统。一级单元与二级单元相互之间通过电台进行数据交互，以实现整个网络的信息实时交互联系。
2.2多媒体视频监控系统
多媒体视频监控系统一般由视频客户端、视频监控单元、视频监控中心组成，设置在厂区生产系统及其附属设施、系统的视频监控单元将实时的视频监控信息编码成数据流通过网络传输到视频监控中心，通过转码解流将视频信息反应到视频客户端上，由此实现实时的视频监控。而在整个视频监控系统中比较重要的一个部分是网络视频器，主要负责各种多媒体影像声音的采集以及该视频影像的压缩编码；同时，将网络用户以及监控中心的实际控制命令有效地往前端设备上进行传输。目前，MPEG-4网络视频编码器的压缩比例相对较高，运动补偿性方面较为优越，逐渐成为主流。由于大部分采油厂的视频监控多置于室外，所以，一般要选用能够进行360°全景扫描的恒温监控设备，实施对整个尤其生产自动化系统的全天候监视。后端的监控中心主要是由交换机、多媒体电视强以及视频服务器等等设备有机组成的。其中，视频服务器主要是用来管理源于网络视频编码中的相应的网络视频流，并运用组播技术提供相应的视频服务给相关的网络用户，真正实现多媒体数字化实时监控以及网络点播检索行为的有效运行，监控中心可以授权网络用户，这部分被授权的网络用户称作是客户端，客户端为外网用户以及本地网用户均可以。
2.3宽带Ethernet网络系统
2.3.1网络结构
各信息收集基站（联合站、计量站、油井等）收集的数据信息汇集到工区控制处理器，工区工控室通过报表生成、实时图像存储等数据处理后传送到厂部自动化控制指挥中心，以方便厂部领导及技术人员实时浏览各基站主要技术参数、主要实时信息以及异常信息的监测与处理。各基站与工控室、工控室与自控中心之间的连接一般采用光纤、数字微波、WLAN等多种传输方式，通过点到点、点到面、面到面的星状连接网络构建出油气生产系统无线通信网络。
2.3.2组网方式
各基站之间的信息传输组网一般采用可靠性较高、受干扰程度较低的光纤进行连接。从厂部局域网引出光纤连接到油田信息网，如果从厂部到工控室之间的信息连接系统如小容量微波系统不能满足宽带传输的需要，可通过在两端加装E1/RJ45网桥的方式实现微波系统扩容。在基站站点过多、涉及范围过密集、涉及地理环境过于复杂的局部区域，可采用光纤/WLAN混合的方式进行组网，以避免区域光纤连接的复杂性。
3结语
