通信毕业论文【4篇】
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通信毕业论文【第一篇】
超宽带（UWB,Ultra Wide Band）无线技术在无线电通信、雷达、跟踪、精确定位、成像、武器控制等众多领域具有广阔的应用前景，因此被认为是未来几年电信热门技术之一。1990年，美国国防部首先定义了“超宽带”概念，超宽带无线通信开始得到美国军方和政府部门的重视。2002年4月，美国FCC通过了超宽带技术的商用许可，超宽带无线通信在民用领域开始受到普遍关注。目前“超宽带”的定义只是针对信号频谱的相对带宽（或绝对带宽）而言，没有界定的时域波形特征。因此，有多种方式产生超宽带信号。其中，最典型的方法是利用纳秒级的窄脉冲（又称为冲激脉冲）的频谱特性来实现[1]。
超宽带无线电是对基于正弦载波的常规无线电的一次突破。几十年来，无线通信都是以正弦载波为信息载体，而超宽带无线通信则以纳秒级的窄脉冲作为信息载体。其信号产生、调制解调、信号隐蔽性、系统处理增益等方面，具有独特的优势，尤其是能够在密集的多径环境下实现高速传输。由于脉冲持续时间很短，多径分量在时域上不易重叠，多径分辨能力高，通过先进的多径分离技术或瑞克接收机，可以充分利用多径分量。
目前，典型的超宽带无线通信调制方式以TH-PPM、TH-PAM为主，本论文中，介绍超宽带无线通信中的调制技术，主要讨论TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且对比调制技术的优缺点，性能的好坏，并进行动态的仿真，从仿真图中较清楚的研究调制方式，从而得出正确的结论，细致的研究超宽带无线通信中的调制技术。
关键字：超宽带 调制方式 PPM调制 PAM调制 OFDM调制
2 概述
总述
近几年来，超宽带短距离无线通信引起了全球通信技术领域极大的重视。超宽带通信技术以其传输速率高、抗多径干扰能力强等优点成为短距离无线通信极具竞争力和发展前景的技术之一。FCC(美国通信委员会) 对超宽带系统的最新定义是：相对带宽(在- 10dB 点处) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分别为带宽的高端频率、低端频率和中心频率) 或者总带宽BW> 500MHz。[1]它与现有的无线电系统比较，在花费更小的制造成本的条件下，能够做到更高的数据传输速率(100～500MbPs) 、更强的抗干扰能力(处理增益50dB 以上) ,同时具有极好的抗多径性能和十分精确的定位能力(精度在cm 以内) 。
UWB基本原理
发射超宽带(UWB) 信号最常用和最传统的方法是发射一种时域上很短(占空比低达0. 5 %) 的冲激脉冲。这种传输技术称为“冲击无线电( IR) ”。UWB - IR 又被称为基带无载波无线电，因为它不像传统通信系统中使用正弦波把信号调制到更高的载频上，而是用基带信号直接驱动天线输出的[6];由信息数据对脉冲进行调制，同时，为了形成所产生信号的频谱而用伪随即序列对数据符号进行编码。因此冲击脉冲和调制技术就是超宽带的两大关键所在。
脉冲信号
从本质上讲，产生脉冲宽度为纳秒级的信号源是UWB 技术的前提条件。目前产生脉冲信号源的方法有两类： ①光电方法，基本原理是利用光导开关导通瞬间的陡峭上升沿获得脉冲信号。由于作为激发源的激光脉冲信号可以有很陡的前沿，所以得到的脉冲宽度可达到皮秒(10 - 12 ) 量级。另外，由于光导开关是采用集成方法制成的，可以获得很好的一致性，因此是最有发展前景的一种方法。②电子方法，利用微波双极性晶体管雪崩特性，在雪崩导通瞬间，电流呈“雪崩”式迅速增长，从而获得具有陡峭前沿的波形，成形后得到极短脉冲。在电路设计中，采用多个晶体管串行级联，使用并行同步触发的方式，加快了雪崩过程，从而达到进一步降低脉冲宽度的目的[7]。
冲激脉冲通常采用单周期高斯脉冲，典型的单周期高斯脉冲的时域和频域数学模型分别表示为：
(2-1)
(2-2)
单周期脉冲的宽度在纳秒级(0. 1～1. 5ns) ,重复周期为25～1000ns ,具有很宽的频谱，如图2-1 所示。实际通信中使用的是一长串的脉冲，由于时域中信号的周期性造成了频谱的离散化，周期性的单脉冲序列频谱中出现了强烈的能量尖峰。这些尖峰将会对信号构成干扰，通过数据信息和伪随机码来进行编码P调制，改变脉冲与脉冲间的时间间隔，可以降低频谱的尖峰幅度[2]。
图2-1 单周期脉冲的时间域和频率域的表示
UWB的调制技术
超宽带系统中信息数据对脉冲的调制方法可以有多种。脉冲位置调制( PPM) 和脉冲幅度调制(PAM) 是UWB 最常用的两种调制方式。通常UWB信号模型为：
(2-3)
其中，w ( t) 表示发送的单周期脉冲， dj , tj 分别表示单脉冲的幅度和时延。
a PAM- UWB
PAM是一种通过改变那些基于需传输数据的传输脉冲幅度的调制技术。在PAM调制系统中，一系列的脉冲幅度被用来代表需要传输的数据。任何形状的脉冲都是通过其幅度调制使传输数据在{ - 1 , + 1}之间变化(对于双极性信号) 或在M 个值之间变化(对于M 元PAM) 。增加传输脉冲所占的带宽或减少脉冲重复频率，都可以增加一个固定平均功率谱密度的UWB 系统所能达到的吞吐量和传输距离，可以看出这一效果与增加传输功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脉冲幅度调制(PAM)的超宽带信号波形如下：[4]
(2-4)
其中， dj 是信息序列， Tf 是脉冲重复周期。根据dj 的不同取值， 可将PAM调制方式分为以下三种：
（1） OOK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为0) ;
（2）PPAM(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为β1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为β2) ;
（3）BPSK(发送数据为1 ,UWB 信号的幅度为1 ;发送数据为0 ,UWB 信号的幅度为- 1) 。
对于这三种方式，在超宽带的PAM调制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脉冲位置调制(PPM) 又称时间调制(TM) ,是用每个脉冲出现的位置落后或超前某一标准或特定时刻来表示某个特定信息的[3]。二进制PPM 是超宽带无线通信系统经常使用的一种调制方法，相对其它调制方法来说也是较早使用的一种方法。采用PPM的一个重要原因是它能够使用零相差的相关接收机来接收检测信号，而这种接收机有着非常好的性能。采用脉冲位置调制( PPM) 的超宽带信号波形如下：
(2-5)
其中， dj 取0 或1 ,δ为调制因子， 与脉冲宽度Tm (1/Tf ) 是一个数量级。当发送数据为1 时脉冲就会相应滞后一个时延δ。
图2-2 给出了上述四种调制方法的信号波形图，对这四种调制方式给出了一个比较直观的描述。
除了这些对脉冲的调制方法外，用伪随机码或伪随机噪声(PN) 对数据符号进行编码以得到所产生信号的频谱时，根据编码的不同即扩频和多址技术不同，超宽带系统又被分为跳时的超宽带系统(TH - UWB) 、直扩的超宽带系统(DS - UWB) 、跳频的超宽带系统(FH - UWB) 和基带多载波超宽带系统(MC - UWB) 等[9]。
图2-2 不同调制方式的信号波形[4]
UWB 技术特点
由于UWB 与传统通信系统相比，工作原理迥异，因此UWB 具有如下传统通信系统无法比拟的技术特点[4]:
(1)系统容量大。香农公式给出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出，带宽增加使信道容量的升高远远大于信号功率上升所带来的效应，这一点也正是提出超宽带技术的理论机理。超宽带无线电系统用户数量大大高于3G系统。
(2)高速的数据传输。UWB 系统使用上GHz 的超宽频带，根据香农信道容量公式，即使把发送信号功率密度控制得很低，也可以实现高的信息速率。一般情况下，其最大数据传输速度可以达到几百Mbps～1Gbps。
(3)多径分辨能力强。UWB 由于其极高的工作频率和极低的占空比而具有很高的分辨率，窄脉冲的多径信号在时间上不易重叠，很容易分离出多径分量，所以能充分利用发射信号的能量。实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达10～30dB 的多径环境，UWB 信号的衰落最多不到5dB。
(4)隐蔽性好。因为UWB 的频谱非常宽，能量密度非常低，因此信息传输安全性高。另一方面，由于能量密度低，UWB 设备对于其他设备的干扰就非常低。
(5)定位精确。冲激脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，可在室内和地下进行精确定位，而GPS 定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内。与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置， 其定位精度可达厘米级。
(6)抗干扰能力强。UWB 扩频处理增益主要取决于脉冲的占空比和发送每个比特所用的脉冲数。UWB 的占空比一般为0. 01～0. 001 ,具有比其它扩频系统高得多的处理增益，抗干扰能力强。一般来说，UWB 抗干扰处理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 无线通信系统接收机没有本振、功放、锁相环( PLL) 、压控振荡器(VCO) 、混频器等， 因而结构简单，设备成本将很低。由于UWB 信号无需载波，而是使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0. 20ns～1. 5ns之间，有很低的占空因数，所以它只需要很低的电源功率。一般UWB 系统只需要50～70mW 的电源，是蓝牙技术的十分之一[10]。尽管如此，UWB 在技术上面临一定的挑战， 还有诸多技术的问题有待研究解决，比如需要更好地理解UWB 传播信道的特点，建立信道模型，解决多径传播；需要进一步研究高速脉冲信号的生成、处理等技术；研究新的调制技术，进一步降低收发结构的复杂度等。
UWB发射机和接收机组成框图
UWB发射机组成框图
UWB发射机直接发送纳秒级脉冲来传输数据而不需使用载波电路。所以，UWB发射机比现有的无线发射设备要简单得多。TH-UWB发射机组成框图如图2-3所示[5]。
图2-3 UWB发射机组成框图
调制后的数据与伪码产生器生成的伪码一起送入可编程延迟电路，可编程延迟电路产生的时延控制脉冲信号发生器的发送时刻，脉冲信号发生器输出的UWB信号由天线辐射出去。脉冲信号产生电路的一个关键部分是天线，它的作用相当于一个滤波器。
UWB接收机组成框图
TH-UWB接收机采用相关接收方式，接收机框图如图4所示。图4中虚线内的部分是相关器。它由乘法器、积分器和取样/保持电路三部分组成[5]。
接收机与发射机类似，两者的区别在于接收机的基带信号处理器从取样/保持电路中解调数据，基带信号处理器的输出控制可编程时延电路，为可编程时延电路提供定时跟踪信号，保证相关器正确解调出数据。
图2-4 UWB接收机组成框图
UWB 技术的应用前景
UWB 系统在很低的功率谱密度的情况下，UWB具有巨大的数据传输速率优势，最大可以提供高达1000Mbps 以上的传输速率，使UWB 同其它短距离无线通信系统的技术优势非常明显，如表1 所示。现有的各种无线解决方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 则在10m 左右的范围之内打破了这一限制，UWB 的应用将使人们可以摆脱更多线缆的牵绊，通信因而变得更为方便[6]。
结束语
无线通信已经迅速渗入我们的生活当中，对容量不断增长的要求需要一种不对现有的通信系统造成影响的新的无线通信方案，超宽带脉冲无线电系统正好满足了这一要求。UWB 技术对于无线短距离的高速数据通信是非常有竞争力的，随着研究的深入，凭借多方面的优势，它将在很多领域占有一席之地。特别是短距离传输的后3G领域，UWB 将有广阔的发展空间[8]。
表1 几种短距离无线通信比较
IEEE802. 11a
Bluetooth
UWB
工作频率
2. 4GHz
2. 402～2. 48GHz
3. 1～10. 6GHz
传输速率
54Mbps
小于1Mbps
大于480Mbps
通信距离
10m～100m
10m
小于10m
发射功率
1 瓦以上
1 毫瓦～100毫瓦
1 毫瓦以下
容量空间
80kbps/m2
30kbps/m2
1000kbps/m2
应用范围
无线局域网
家庭和办公室互连
近距离多媒体
终端类型
笔记本、台式电脑、掌上电脑、因特网网关
笔记本、移动电话、掌上电脑、移动设备
无线电视、DVD , 高速因特网网关
3 MATLAB 软件工具介绍
MATLAB语言的概述
MATLAB是一种科学计算软件，适用于工程应用各领域的分析设计与复杂计算，它使用方便，输入简捷，运算高效且内容丰富，很容易由用户自行扩展。因此，它已成为大学教学和科学研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩阵实验室”（MATrix LABoratoy）的缩写，它是一种以矩阵运算为基础的交互式程序语言，着重针对科学计算、工程计算和绘图的需求。与其他计算机语言相比，其特点是简洁和智能化，适应科技专业人员的思维方式和书写习惯，使得编程和调试效率大大提高。它用解释方式工作，键入程序立即得出结果，人机交互性能好，为科技人员所乐于接受。特别是它可适应多种平台，并且随计算机硬、软件的更新而用时升级。因而，MATLAB语言是数值计算用得最频繁的电子信息类学科工具。它大大提高了课程教学、解题作业、分析研究的效率。
MATLAB的历史
在1980年前后，美国的Cleve Moler博士在New Mexico大学讲授线性代数课程时，发现应用其他高级语言编程极为不便，便构思并开发了MATLAB（MATrix LABoratory，矩阵实验室），它是集命令翻译、科学计算于一身的一套交互式软件系统，经过在该大学进行了几次的试用之后，于1984年推出了该软件的正式版本。它是以著名的线性代数软件包LINPACK和特征计算软件包EISPACK中的子程序为基础发展而成的一种开放型程序设计语言，其基本的数据单元是一个维数不加限制的矩阵，这就允许用户可以根据数值计算问题的复杂程序，对问题进行分段甚至逐句编程处理，显然这与C、FORTRAN等传统高级语言完全不同。在MATLAB下，矩阵的运算变得异常的容易，后来的版本中又增添了丰富多彩的图形图像处理及多媒体功能，使得MATLAB的应用范围越来越广泛，Moler博士等一批数学家与软件专家组建了名为MathWorks的软件开发公司，专门扩展并改进MATLAB。
为了准确地把一个控制系统的复杂模型输入给计算机，然后对之进行进一步的分析与仿真，1990年MathWorks软件公司为MATLAB提供了新的控制系统模型图形输入与仿真工具，并定名为SIMULAB，该工具很快在控制界得致函广泛的使用。但因其名字与著名的软件SIMULA类似，所以在1992年正式改名为SIMULINK。此软件有两个明显的功能：仿真与连接，亦即可以利用鼠标在模型窗口上画出所需的控制系统模型，然后利用该软件提供的功能来对系统直接进行仿真。很明显，这种做法使得一个很复杂系统的输入变得相当容易。SIMULINK的出现，更使得MATLAB的控制系统的仿真与其在CAD中的应用打开了崭新的局面。
MATLAB语言的特点
MATLAB语言有以下特点。
(1) 起点高
每个变量代表一个矩阵，以矩阵运算见长。当前的科学计算中，几乎无处不用矩阵运算，这使它的优势得到了充分的体现。
(2) 人机界面适合科技人员
MATLAB的语言规则与笔算式相似。MATLAB的程序与科技人员的书写习惯相近，因此，易写易读，易于在科技人员之间交流。矩阵的行列数无需定义。MATLAB不必有阶数定义，输入数据的行列数就决定了它的阶数。键入算式立即得到结果，无需编译。MATLAB是以解释方式工作的，即它对每条语句解释后立即执行，若有错误也立即做出反应，便于编程者立即改正。这些都大大减轻了编程和调试的工作量。
(3) 强大而简易的做图功能
能根据输入数据自动确定坐标绘图，能规定多种坐标系，（极坐标系、对数坐标系等），能绘制三维坐标中的曲线和曲面，可设置不同颜色、线型、视角等。如果数据齐全，通常只需一条命令即可出图。
(4) 智能化程度高
绘图时自动选择坐标，大大方便了用户；做数值积分时自动按精度选择步长；自动检测和显示程序错误的能力强，易于调试。
(5) 功能丰富，可扩展性强
MATLAB软件包括基本部分和专业扩展两大部分。
基本部分包括矩阵的运算和各种变换、代数和超越方程的求解、数据处理和傅立叶变换及数值积分等等。可以充分满足大学理工科学生的计算需要。
扩展部分称为工具箱。它实际上是用MATLAB的基本语句编成的各种子程序集，用于解决某一方面的专门问题，或实现某一类的新算法。现在已经有控制系统、信号处理、图像处理、系统辨识、模糊集合、神经元网络及小波分析等工具箱，并且向公式推导、系统仿真和实时运行等领域发展。
MATLAB的核心内容在于它的基本部分，所有的工具箱子程序都是用它的基本语句编写的。
MATLAB仿真
通过利用所学的理论知识，建立一个完整、准确的需求说明，清楚、准确地提出仿真试验所要解决的问题。
对所提出的仿真系统给出详细定义，明确系统中的模块、系统构成、模块之间的相互关系，系统的输入输出、边界条件以及系统的约束条件，并明确仿真所要达到的目标。
根据仿真系统分析的结果，确定系统中的参数、变量及其互之间的关系，并以数学形式将这些关系描述出来，从而构成仿真系统的数学模型。数学建模是系统仿真中最关键的一步，所建立的数学模型必须尽可能准确地反映所关心的真实系统的特性，而又不能过于复杂，以免降低模型的效率，增加不必要的计算过程，即建模需要根据求解问题的要求，在模型的近似程度与复杂程度之间折中。电子与通信系统的数学模型通常以方框图形式或数学方程形式来表达。
根据建立的数学模型所需要的数据元素，收集与模型系统有关的数据。根据数学模型建立系统的计算机仿真模型，收集数据，确定其中各子模块的结构，输入输出接口，输入输出的数据表达形式，数据的存储方式等。然后编制相应的程序流程，用MATLAB语言实现。
仿真模型验证的目的是确定计算机仿真模型是否准确表达了数学模型。仿真模型验证通常的方法是将数学模型的解析结果（或理论结果）与仿真所得到的数值结果相比较来完成的；或通过已知的系统输入输出结果，对比在相同条件下的系统仿真结果来验证仿真模型的正确性。
根据仿真试验设计的方案，让计算机执行计算，并在执行计算的过程中了解仿真模型对于各种不同输入信号以及不同参数和仿真机制下的输出，得出试验数据，从而预测系统在实际环境中的运行情况。
对仿真模型的运行阶段所产生的数据进行分析，其目的是从运行阶段所产生的数据中找出系统运行规律，对仿真系统的性能做出评价，为系统方案的最终决策提供辅助支持。对仿真结果进行分析，对仿真数据的可靠性、一致性、置信度等做出判定，最终将仿真结果以曲线、图表和文字等形式形成论文。
4 超宽带无线的调制技术
发射超宽带（UWB）信号最常用和最传统的方法是发射时域上很短的脉冲。这种传输技术称为“冲激无线电”（Impulse Radio,简写为IR）。信息数据符号对脉冲进行调制，其调制方式可以有多种。脉冲位置调制（PPM）和脉冲幅度调制（PAM）是最常用的两种调制方式。除了要对脉冲进行调制外，为了形成所产生的信号的频谱，还要用伪随机码或伪随机噪声（PN）对数据符号进行编码。一般是，编码后的数据符号引起脉冲在时间轴上的偏移，这就是所谓的跳时超宽带（TH-UWB，Time-Hopping UWB）。直接序列扩谱（DS-SS）就是编码后的数据符号对基本脉冲的幅度进行调制，这在冲激无线电（IR）中被称为直接序列超宽带（DS-UWB，Direct-Sequence UWB），这种调制方式似乎非常有吸引力[1]。
对于超宽带信号，也可以通过很高的数据速率来产生而根本不需要具备脉冲的特性。只要UWB定义所要求的相对带宽或最小带宽在整个传输过程中得到满足，那么，靠发射高速率数据而不是窄脉冲所产生的具有UWB射频带宽的系统，就不应该被排除在UWB系统之外。诸如正交频分复用（OFDM），在数据速率适当的情况下也可产生UWB信号。因此，OFDM也是一种超宽带的调制方式。
本文主要讨论TH-UWB、DS-UWB和OFDM调制方式。
PPM-TH-UWB 调制方式
跳时超宽带信号的产生
在结合了二进制PPM的TH-UWB(二进制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中，UWB信号的产生可以系统地描述如下(参见图4-1描绘的发射链路) [1]。
SHAPE \* MERGEFORMAT
图4-1 PPM-TH-UWB信号的发射方案
给定待发射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率Rb=1/Tb (b/s)，图4-1中的第一个模块使每个比特重复Ns次，产生一个二进制序列：
(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=
(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a
新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。这个模块引入了冗余，其实是一种被称为重复码的(Ns,1)分组编码器。一般术语上称为信道编码。
第二个模块是传输编码器，就是应用整数值码序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二进制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),产生一个新序列d，序列d的一般元素表达式如下：
dj=cjTc+aj （4-1）
式中，Tc和 是常量，对所有的cj满足条件cjTc+ 这里的d是一个实数值序列，而a是二进制序列，c是整数值序列。现在我们遵循最常用的方法，假定c是企业界随机码序列，它的元素cj是整数，且满足 0 cj Nh-1。 码序列c可能为周期序列，其周期表示为Np。两种特殊情况值得讨论。第一种，码是非周期的，即 ；第二种是Np=Ns，这是最常用的一种，这时的编码周期与二进制码重复的次数相等。我们必须牢记：传输编码扮演了码分多址编码和发射信号的频谱形成双重角色[1]。 实数值序列d输入到第三个模块，即PPM调制模块，产生了一个速率为Rp=Ns/Tb=1/Ts(脉冲/s)的单位脉冲(Dirac pulses ) 序列。这些脉冲在时间轴上的位置为 ，因此脉冲位置在jTs基础上偏移了dj，脉冲的发生时间也可表示〈ＷＷＷ．〉为( )。注意是码序列对c信号引入了TH位移，也正因为此，c被称为TH码。还要注意一点就是由PPM调制引起的位移 ，通常比TH码引起的位移cjTc小得多，即： ，cj=0除外。Tc称为码片时间(chip time)。 最后一个模块是脉冲形成滤波器，其冲激响应为。必须保证脉冲形成滤波器输出的脉冲序列不能有任何的重叠。 以上所有系统级联以后的输出信号 可表示如下： (4-2) 比特间隔或比特持续时间，也即用于传输一个比特的时间Tb，可表示为：Tb=NsTs。在式(4-2)中，cjTc定义了脉冲的随机性或者说是相对于Ts整数倍时刻的抖动。如果用随机TH抖动 来表示由TH编码cjTc引起的时间上的位移，并假定 在0和 之间分布，则可得到： (4-3) 正如前面提到的， 通常远大于 。这两个量的整体效果是产生一个分布在0和 之间的时间随机位移量，用 表示这个时间随机位移，可得发射信号的如下表达式： (4-4) 更一般性地概括式(4-2)所表示的信号，其思想是：对于信息比特“0”和“1”，可以发射两个不同的脉冲波形 和 来分别表示。上面分析的PPM调制的例子，引入了 这个时间位移量，它的值根据它所代表的比特而有所不同，其实是上述思想的特殊例子，其中的 是 位移以后的波形。一种更一般的表达式： (4-5) 当将 设置为- 时，式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的结合，即PAM-TH-UWB模型[1]。 PPM-TH-UWB的发射链路 系统模型如图4-2所示 SHAPE \* MERGEFORMAT 图4-2 PPM-TH-UWB 发射器的系统模型 图4-2中的第一个模块表示二进制源。这个模块的输出是发射到物理信道的二进制流。第二个模块表示重复码编码器。二进制流的每一个比特都被重复次。第三个模块仿真TH编码和二进PPM。这里考虑伪随机TH码。最后一个模块是脉冲形成。这个模块的冲激响应表示要发射的UWB信号的基本脉冲波形[1]。 PPM-TH-UWB 仿真结果及其分析 图（4-3）显示了参数设置如下时所产生的UWB信号 以dBm为单位的平均发射功率Pow， 信号的抽样频率fc， 由二进制源产生的比特数numbits， 平均脉冲重复时间Ts（单位为秒），每个比特映射的脉冲数Ns， 码片时间Tc（秒）， 跳时码的码元最大值Nh和周期Np，冲激响应持续时间Tm, 脉冲波形形成因子tau（秒）， PPM时移dPPM（秒）。 Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5, Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=, tau=, dPPM= 由图4-3中可以看到输出序列的前五个脉冲在其对应时隙的中间位置，而后五个脉冲则在其对应时隙的起始位置。 图4-3 PPM-TH-UWB 发射机产生的信号 图4-4 PPM-TH-UWB的幅度谱 由图4-4可以看出，TH编码和PPM调制都对幅度谱的高斯形状产生扭曲。PPM-TH-UWB信号的幅度谱将完全包含在无TH编码和无PPM调制的幅度谱包络中，这是因为以同样的形状和同样的平均功率传输等间隔脉冲的结果。 PAM-DS-UWB调制方式 直接序列超宽带信号的产生 直接序列扩谱（DS-SS）是一种著名的数字调制方式。这里，我们先回顾DS-SS的基本原理，并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。 具有UWB特性的信号可以通过下面的过程产生：首先，用伪随机码或二进制PN码序列对要发射的二进制进行编码；其次，对一串窄脉冲进行幅度调制。这一过程可以看做是目前使用DS-SS系统的一种极端方式，此时脉冲在时域上是具有典型时间的奈奎斯特型脉冲或方波。让脉冲宽度远远小于切普间隔，很容易得到DS-SS-UWB的解析表达式。在传统的DS-SS系统中，RF发射信号是对载波进行幅度调制后得到的，通常使用二进制相移键控BPSK方式。而在DS-UWB中，如果没有专门的要求，这一过程可省略。[1] 更详细地，上述信号可以通过如下过程产生（见图所示发射链路）。 SHAPE \* MERGEFORMAT 图4-5 PAM-DS-UWB 信号的发射方案 假定待发射的二进制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率为Rb=1/Tb (b/s)，图4-5中的第一个系统将每个比特重复Ns次，得到序列：(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*，其速率为Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。与TH方式相似，系统引入的冗余相当于一个参数为(Ns,1)的重复码编码器。 第二个系统将a*序列转换成只含有正值和负值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，转换公式为：( ). 发射编码器将一个由 1组成、周期为Np的二进制码序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)应用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，产生一个新序列d=a·c，其组成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns，更具一般性的假定是Np等于Ns的整数倍。注意，序列d的元素值为 1，这一点与序列a相同，其速率为Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。 序列d进入第三个系统——PAM调制器，产生一个速率为Rp=Ns/Tb=1/Ts （脉冲/s）的单位脉冲（Dirac脉冲 ）序列，其位置在jTs处[6]。 调制器输出的信号进入冲洲响应为p(t)的脉冲形成滤波器。在传统的DS-SS系统中，冲激响应p(t)是持续时间为Ts的矩形脉冲。而在DS-UWB系统中，与TH方式相似，p(t)是持续时间远小于Ts的脉冲。 以上系统级联后的输出信号可以表示为 (4-6) 注意，与TH方式相似，比特间隔或比特持续时间，即传输一个比特所用的时间是Tb=NsTs。 输出的波形显然是一个PAM波形。很容易知道，由于没有时移而且脉冲以规则的时间间隔出现，计算式(4-6)所示信号的PSD要比计算式(4-2)所示信号的PSD更容易。 上述方式的一种变形是使用PPM调制器代替PAM调制器，得到的信号可表示为： (4-7) 注意到在式(4-7)中，由于码的伪随机特性，编码会起到白化频谱的作用。 PAM-DS-UWB 发射链路 其系统模型如图4-6所示。 SHAPE \* MERGEFORMAT 图4-6 PAM-DS-UWB 发射机系统模型 图4-6中的前两个模块分别表示二进制源和重复码编码器。第三个模块是在重复码编码器的输出端实现DS编码和二进制PAM调制。我们考虑伪随机DS码，分配给一般用户的是长度为NP的二进制码序列。最后一个模块是脉冲形成器[1]。 PAM-DS-UWB 仿真结果及其分析 图4- 7 由PAM-DS-UWB发射机产生的信号 图（4-7）显示了参数设置如下时所产生的UWB信号 以dBm为单位的平均发射功率Pow， 信号的抽样频率fc， 由二进制源产生的比特数numbits， 平均脉冲重复时间Ts（单位为秒），每个比特映射的脉冲数Ns， 码片时间Tc（秒）， 跳时码的码元最大值Nh和周期Np，冲激响应持续时间Tm, 脉冲波形形成因子tau（秒）， PPM时移dPPM（秒）。 Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9, Ns=10, Np=10, Tm=, tau=, 这个信号由两组脉冲序列组成，每组包含10个脉冲，每组映射信息源的一个比特。从图4-7中可以看出每二组的10个脉冲与第一组的10个脉冲在极性上是相反的。 图4-8 PAM-DS-UWB的幅度谱 由图4-8可以看出，幅度谱的包络具有基本脉冲的傅氏变换的形状，即高斯形状。且Np（信号每比特发射脉冲数）值越大，图形分布越宽，即幅度峰值越小。 OFDM调制技术 4．3．1 概述 多频带（MB）方式与本章前两节分析研究的IR原理不同。根据2002年，FCC公布的UWB定义，带宽超过500MHz的信号都是UWB信号。因此，按照FCC规定的频带范围~，将此 GHz的带宽分割成最小带宽为500MHz的若干个频带。为了尽量减小同窄带通信系统的相互干扰，UWB采用较小的功率，于是UWB信号对于窄带通信系统来说相当于热噪声，并不被窄带通信系统的接收机检测到，也可以避免特定频带上的非人为干扰[1]。 在每个子频带内可以使用不同的数据调制类型，并不一定要用IR方式，正确的频谱带宽可以通过合适的比特速率实现。应用最广泛的是众所周知的正交频分复用（OFDM）。 4．3．2 多频段OFDM-UWB信号产生 一个已调的OFDM信号由调制在不同载波频率 上的同个并行发射的信号组成。这些载波等间隔地位于频域上，其间隔为 。OFDM调制器输入的二进制序列每K比特编为一组，以产生具有N个符号的数据块{ }，这里假定 是L个可能的取值中的一个，K=N1bL。最后，每个符号调制一个不同的载波。为了并行传输数据块的N个符号，不同的调制载波信号在频率上必须正交[8]。 所有调制器使用相同的矩形波，其持续时间为T： （4-8） 如果符号 在星座图中的点用 表示，OFDM信号中有N个符号的数据块的表达式如下[1]： （4-9） 而相应的复包络是 （4-10） 其中 ，S（t）是周期为T0的周期函数。 式（4-9）中OFDM信号的数字变换相当于传输式（4-10）中复数包络的抽样值，也就是说传输序列可表示如下： （4-11） tc是抽样周期。 仿真OFDM调制信号，考虑的是OFDM各个载波使用QPSK调制的情况。仿真整个发射链路，产生式（4-9）的信号。 4．3．3 OFDM仿真结果及其分析 要发射的总比特数numbits； 调制信号的中心频率fp； 抽样频率fc； 每个符号在其相应载波上的传输时间T0； 循环前缀的持续时间TP；保护间隔时间TG， 矩形脉冲响应的幅度为A， OFDM系统的子载波数N。 (1) numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=; TP=; TG=; A=1; N=4; 图4-9 OFDM-UWB信号 图4-10 OFDM-UWB幅度谱 图4-10中的幅度谱由子载波的幅度谱叠加而成。 (2)numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=; TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2; 图4-11 OFDM-UWB信号图 图4-11 OFDM-UWB信号幅度谱 对比以上两图，可以看出，在同样的时间里为了传输更多的符号，是以增加带宽为代价的，也就是增加子载波的数量。 总结 通过一系列的仿真，我们可以得出以下结论：PAM、PPM两种调制方法主要是为了进行信息数据符号对脉冲的调制，而信号中的伪随机TH码和DS码主要是为了产生信号的频谱，使信号的功率谱密度在采用伪随机码调制后变得更加平滑，不能干扰到其它已经存在的窄带系统[9]。 OFDM具有良好的抗多径干扰性能，通过频率的合理选择，能够同现存的窄带系统和开放频段的通信系统具有很好的共存性，同传统的超宽带系统相比有很大的优势[11]。 5 性能分析及应用前景 脉位调制(PPM)和脉幅调制(PAM) 脉位调制(PPM)是一种利用脉冲位置承载数据信息的调制方式。按照采用的离散数据符号的状态数可以分为二进制PPM(2PPM)和多进制(MPPM)。在这种调制方式中，一个脉冲重复周期内脉冲可能出现的位置有2个或M个，脉冲位置与符号状态一一对应。根据相邻脉位之间距离与脉冲宽度之间关系，又可分为部分重叠的PPM和正交PPM（OPPM）。在部分重叠的PPM中，为保证系统传输可靠性，通常选择相邻脉位互为脉冲自相关函数的负峰值点，从而使相邻符号的欧氏距离最大化。在OPPM中，通常以脉冲宽度为间隔确定脉冲位置。接收机利用相关器在相应位置进行相干检测。鉴于UWB系统的复杂度和功率限制，实际应用中，常用的调制方式为2PPM或2OPPM[3]。 PPM的优点在于：它仅需要根据数据符号控制脉冲位置，不需要进行脉冲幅度和极性的控制，便于以较低的复杂度实现调制与解调。因此，PPM是UWB系统广泛采用的调制方式。但是，由于PPM信号为单极性，其辐射谱中往往存在幅度较高的离散谱线。对此超宽带信号的幅度谱仿真也证明了这一点。如果不对这些谱线进行抑制，将很难满足FCC对辐射谱的要求[10]。 脉幅调制（PAM）是数据通信系统最为常用的调制方式之一。在UWB系统中，考虑到实现复杂度和功率有效性，不宜采用多进制PAM（MPAM）。UWB系统常用的PAM有两种方式：开关键控（OOK）和二进制相移键控（BPSK）。前者可以采用非相干检测降低接收机复杂度，而后者采用相干检测可以更好地保证传输可靠性[3]。 当发射能量相同时，使用二进制PAM调制的信号可以比使用二进制PPM调制的信号获得更好的性能。 OFDM调制 OFDM有很多优点：能够提供较大的系统容量，具有较强的抗多径干扰、抗频率选择性衰落和频率扩散能力，适应多径和移动信道传播条件，能够适应不同设计需求，灵活分配数据容量和功率，可提供灵活的高速和变速综合数据传输可以实现较高的安全传输性能，允许数据在复数的高速的射频上被编码。由于OFDM技术的良好性能使得它在无线通信系统中得到了广泛的应用[12]。 OFDM技术是将频道资源分成若干个子信道，每个子信带再采用一定的调制技术，提高频率利用率。OFDM可与PPM、PAM等结合使用，将会有性能更好的调制技术出现。 UWB的应用前景 超宽带技术在通信、雷达和无线定位等领域都将有广阔的应用前景。近年来，人们对超宽带技术深入的研究使超宽带技术在系统理论、功率放大器、脉冲的产生与接收、同步、集成电路等方面取得了重大进步，尤其是在超宽带无线产生领域的技术进步，使超宽带通信成为无线网络的重要组成部分成为可能。 相对于传统的窄带无线通信系统，超宽带无线产生系统具有诸多优点和潜力，使超宽带无线产生成为中短距无线网络的理想接入技术。根据产生速率不同，挤兑超宽带无线传输系统也具有不同的特点和应用领域。 利用超宽带技术可以提供高数据率传输的能力与定位功能，可以设计依赖定位信息优化网络资源管理的WPAN或WLAN，并应用于多媒体传输、计算机通信和家庭娱乐等领域。 利用脉冲超宽带信号对障碍物的良好穿透特性与精确测距功能，可以设计既具有通信功能也具有定位功能的超宽带脉冲无线通信与定位系统。该系统包括传输距离远（通信速率低）、颁布式移动定位、便携、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特点。因而可以广泛用于传感器网络、消防、公共安全、库存盘点、人员监护与救生等重要领域。利用超宽带脉冲信号低截获概率、保密性高和体积小的优点，该系统还可以应用与侦察、情报收集、伤员救护、武器制导等军事领域[8]。 超宽带信号具有很低的辐射功率，而这样的辐射功率分布在某些方面GHz的频率范围内，功率谱密度极低，类似白噪声频谱，具有低干扰、低截获概率特性；同时由于使用窄脉冲为信号载体并采用跳时扩频，接收端必须已知发射端扩频码的条件下才能解调出发射数据来，加上它对多径干扰具有很好的鲁棒特性，非常适合在军事保密通信的应用。非常低的辐射功率可以避免过量的电磁波对人体的伤害[7]。 结论 超宽带无线通信技术是目前发展的热门技术。它以其自身的优点，被研究人员广泛关注。超宽带无线电技术大体包括基带脉冲传输方式和带通载波调制传输的方式两大类。脉冲传输的特点是把信息调制在离散脉冲信号上发射，而带通载波调制传输的特点则是把信息调制在正弦载波上发射。本论文是以采用基带脉冲传输技术的经典超宽带无线电通信系统为基础进行研究的。 为了更好地了解超宽带通信系统，本文先概括地介绍了超宽带无线通信的基础知识。接着将仿真的基本工具MATLAB的使用说明简单介绍。然后，重点介绍超宽带通信的调制方式，主要包括对TH-PPM、DS-PAM和OFDM调制方式的介绍，并通过仿真图像加以对比，说明调制方式的优缺点。 常采用不同的调制方案，对系统传输速率、搞多径干扰能力有很大影响。对它们进行分析比较，对系统调制信号的设计具有一定的参考意义。通常，在一个通信系统中，应用何种调制方式不仅要看调制方式本身性能，还要根据系统总的设计加以考虑。 参考文献 [1]葛利嘉，朱林，袁晓芳，陈帮富，超宽带无线电基础，电子工业出版社，2005，1~110 [2]葛利嘉，曾凡鑫，刘郁林，岳光荣，超宽带无线通信，国防工业出版社，2005，76~107 [3]常远，UWB无线通信系统信号产生和调制技术的研究，哈尔滨工程大学优秀硕士论文，2006 [4]朱慧，苏锐，超宽带技术概述，信息技术，2006 [5]武海斌，超宽带无线通信技术的研究，无线电工程，2003 [6]徐征，UWB超宽带无线通信技术，中国电力教育2006年研究综述与论坛专刊，2006 [7]张新跃，沈树群，UWB超宽带无线通信技术及其发展前景，数据通信，2004 [8]张在琛，毕光国，超宽带无线通信技术及其应用，技术视点，2004 [9]牛？模？禾危？泶？尴咄ㄐ畔低车牡髦品绞窖芯浚？缱又柿浚？004 [10]邵怀宗，李玉柏，彭启琮，马永，时间脉冲位置调制的超宽带无线通信，系统工程与电子技术，2003 [11] Jeffrey ,”Why UWB? A Review of Ultrawideband Technology”, NETEX 关键词：职业教育；信息技术教育；现代技术教育；教学模式 中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3198(2009)10-0193-02 1 职业教育、信息技术教育与现代教育技术 职业教育 职业教育是培养人学会生存技能的社会活动。职业教育所培养出来的人应该是能不断地学习，不断地接受培训，进而学会终身学习。让学生通过职业教育，能真正地掌握某一项专业技能。 信息技术教育 信息技术教育的涵义有：一方面是指能让受教育者学习与掌握信息技术的教育；另一方面是指能让受教育者能采用信息技术进行相关的教育活动。前者从信息技术这门课程的教育目标与教育内容方面来理解信息技术教育，后者则从信息技术的教育手段和方法来理解信息技术教育。从事信息技术教育工作的人就应教会学生掌握信息技术这一基本的职能本领-并能让他们在以后的教育活动中，依靠自己掌握的信息技术方面的技术技能进行教育活动以维持其生存。 信息技术对职业教育的影响 在上世纪末，以信息为基础的知识经济体系悄然兴起。美国提出建立“信息高速公路”，史无前例的网络时代已经到来。从此，信息技术已经成为各行各业的需要，为社会的经济服务，为人的可持续性发展服务，为教育服务。随着职业教育在我国大面积地铺开，信息技术教育也倍受职业教育工作者所青菜，在各级各类职业学校均开设了信息技术教育课程。目前，现代教育技术影响最深的就是职业教育，受到信息技术强烈震撼的理当是职业学校。作为职业教育，它是一定经济条件下的产物，它既要遵循教育规律，又要适应经济发展。因此。面对信息时代、网络时代的到来，最需要改革的当然也是职业教育。无论从学生到学校，从教材到课程，从教学到学习，从教育规律到教育技术，都要大刀阔斧地改革。为适应高速发展的信息社会的需要。为社会更多、更好、更快地培养出专职人才，职业教育必须建立起自己独特的教育教学模式。在职业学校开设信息技术教育专业，其目的是为社会培养出大批能信任信息技术课程的教育教学人才。 目前信息技术教育所存在的不足 信息技术教育专业的学生课程设计大专 首先，我认为信息技术教育专业的课程应体现教育性，要面向我国的基础教育进行课程设计。作为该专业的学生，今后的职业取向应以教育为主。因此，他们在校学习的课程应包含有丰富的教育教学理论。 其次，我认为信息技术教育专业的课程应注重学生知识面的扩宽。通过信息技术课的教学，让学生更多地接受其它方面的知识；为学生今后能更好地适应社会的需求作好准备。 信息技术教育专业的学生对本专业以外的课程认识不足 作为信息技术专业的学生来说，他们有一种普遍的认识：学好计算机的相关课程就能适应社会的需求。更有相应一部分的学生认为，信息技术教育专业的学生就是学会几个应用软件就行了。他们对学校所开设的有关教学理论之类的课程根本不当一回事，甚至认为是一种多余的课程。 信息技术教育专业的教师不能很好引导学生加强对专业外的其他知识的学习 教师是学生学习的引导者。作为信息技术专业的教师更应合理地运用计算机的相关课程，有意识的引导学生对其它学科知识产生兴趣。 信息技术教育与现代教育技术 现代教育技术在我国各级各类学校中能否得到充分的利用，信息技术教育的成败是关键。教育部提出“从2001年起用5到10年左右时间，在全国中小学基本普及信息技术教育，全面实施”校校通“工程，以信息化带动教育的现代化，努力实现基础教育的跨越式发展”的决定。从目前信息技术教育所存在的不足中可以看出。我们的信息技术教育任重而道远。运用现代教育技术构建职业教育教学模式是我们每一位职业教育工作者都必须认真思考的一个问题。 2 现代教育技术是职业教育教学模式的理论基础 现代教育技术的定义 1994年，美国教育传播与技术协会(AECT)对教育技术作了一个全新的定义：“教育技术是关于学习资源和学习过程的设计、开发、利用、管理与评价的理论与实践”。而我们国家根据自身的实际情况，结合我国的教育现状。给教育技术的定义是：“教育技术就是在现代教育理论的指导下。主要运用现代信息技术，通过对教学过程和教学资源进行设计、开发、利用、管理和评价，以实现教学过程优化的理论与实践。”该定义是具有中国特色的教育技术，我们也称之为现代教育技术。现代教育技术理论认为，我们的教学应该以现代教育理论为指导，在教师的指引下，依靠计算机技术与网络技术，让学生积极参与教学活动，实现教学过程的最优化。为此，我认为我们在对信息技术教育专业的学生进行教学时，一定要进行教法的创新、教学模式的改革。 以现代教育技术理论为指导。创建“以学生为中心”的职业教育教学模式 关于如何实施信息技术教育在教育界存在“两种模式论”：一是开设专门的信息技术技术课，二是将信息技术内容整合到中小学各学科的课程中去。我认为第一种模式过于简单化，而第二种模式过于理想化。但第二种模式却代表着信息技术教育的未来发展方向。在教学中，作为信息技术课的教师，应尽可能地按照第二种模式去实施我们的教学方案，大胆地尝试“以学生为中心”的教学模式。如采用“任务驱动式”的教学形式，向学生交代一个任务：以相关学科的知识为基础。去完成一个作品。但作为计算机教师应注意的是。本课程的任务是向学生传授信息处理技术，而不是光靠老师的讲解去学会某一个软件的使用。在完成任务的过程中，必然要使用计算机收集信息，编制文稿、图表，但这不是教学的目的，而是学会使用计算机这种智能工具来解决一些智能问题，使学生手脑并用。心智相长。本人在教CAI课程中，在讲授完显示图标和等待图标后，就通过这两个图标制作出一个关于汉字书写的课件。学生通过本课件的制作能掌握一些汉字的正确书写方法。针对学生说课能力差的现象。我认为主要是学生缺乏这方面的训练。作为教学法的老师应平时多让学生利用PowerPoint制作说课稿并能多让学生上讲台进行说课训练，并且说课的内容不能拘泥于计算机方面，要让学生多接触计算机课程外的其它知识，扩宽学生的知识面。 以现代教育技术理论为指导，促进学生学习方式的变革 (1)改变以课本学习为主的学习方式，逐步形成以网络、电子读物为主的学习方式。课本知识只能传递有限的信息资源，而通过网络上的超文本阅读方式可以让学生不断地扩宽知识面，并养成自主学习的习惯。教师要积极引导学生。养成网络学习的习惯。本人在CAI的教学中，要求学生完成一个作品，关于作品的内容，鼓励学生上网搜索。有的学生就完成的一个名为《名菜的菜谱介绍》。本来一个平时很少去关心的话题，通过网络对本课件的制作而产生了兴趣。 (2)改变以课堂上的师生或生生交流的方式。逐步形成网络交流学习的方式。现代教育技术的发展，尤其是网络技术的发展，使人们的交流可以互在不见面。学生可以就某一个有兴趣的问题。在BBS上发表自己的言论。在与别人进行交流的过程中，可以加深对某一个问题的理解。 (3)改变传统的考核方式。逐步形成以网络、多媒体考核的方式。在传统的考核方式下，需进行统一的、集体的考核。在现代教育模式下，将进行的是“以学生为中心”的考核方式。考核可通过网络、多媒体进行，也可通过口头或纸上进行。考核时，学生可以根据自身的情况确定自己的考试内容。 3 构建职业教育教学模式的方法 教学模式是指依据一定的教学思想、教育理论和学习理论的指导。对影响特定教学目标达成的若干变量(要素)的组合方式。 职业教育是有其自身的特点与要求，职业教育教学模式的设计，要充分发挥现代教育技术优势，把“学术类课程”与“职业类课程”进行有机的结合，建立科学、合理的新型教学模式。 职业教育教学模式设计要考虑以下三个方面： 第一，组织相关教师。认真分析各课程的结构特点，根据其主要的教学内容，确定本课程的教学目标。 第二，根据教学内容与教学特色问题，设计、选择和利用现代教育技术的应用环境，充分调用相关的学习资源。 第三，定位教学中教师与学生的角色关系，设计出教师作为指导性活动的指挥者和学生自主性活动的参与者的教学方案。 由于职业教育所涉及到的课程其形式的多样性，所以，利用现代教育技术进行职业教育教学模式设计就要根据不同课程的要求以及学生的特点进行有针对性的设计，其最根本的原则是“以学为中心”，对各个环节进行综合设计： (1)对于理论型的课程，实行学导式的教学模式。学导式教学模式就是以教师为主导，学生为主体，辅以课堂多种媒体组合教学的模式。其基本过程为：提示(教师活动)一自学(学生活动)――解疑(教师活动)――精讲(教师活动)――演练(学生活动)――小结(教师活动)。整个过程是让学生在探索中练习，在练习中探索，使学生由被动学变成了主动学，达到会学、学会、学好的效果。作为对理论讲解的辅助方式，应利用各种媒体的组合方式。 (2)对于开发型的课程，实行合作式的教学模式。根据某一相关知识，把学生分成几个小组，让学生利用网络优势，以小组的形式完成好一项作品。在这种模式下，学生始终保持着一种积极、主动的学习状态。 1.选取适合案例教学的专业课程和教学内容在制订教学大纲和构建教学体系时，要充分考虑通信工程专业各门专业课程的特点，选取适合专业课程或者某门专业课程中部分教学内容来实施案例教学。教学内容选取的原则是看案例能否通过其移植性涵盖教学内容中的知识点和理论，以实现学习的有效迁移。通常，通信原理、信号与系统、信息论与编码等理论性强且各知识点高度相关的专业课适合于采用传统教学方法；而移动通信、数据通信等工程应用性课程更适合案例教学；除理论课外，部分课程设计、实习实训也适合引入案例教学。 2.编写或选取合适的案例案例是完成教学目标的载体，编写或选取合适的案例是实施案例教学的基础。通常先从课程教学内容中提炼出需要掌握的知识点，再根据知识点设计出对应的案例，这些成系列的案例关联在一起就能完成知识建构。好的案例需要具有完备性（包括真实性、典型性、时效性和完整性）、移植参照性和综合性。 3.把握好案例教学实施过程中的几个要点（1）发挥好教师的组织引导作用。在案例教学过程中，教师即要当好“演员”，又要当好“导演”。作为“演员”能解说、分析好案例，能调动学生的学习兴趣，做好提问、倾听、反馈工作；作为“导演”能把控好教学流程，能把学生引导到正确的教学轨道中，防止课堂成为一个漫无目的的闲聊场所。（2）发挥好学生学习的主动性。要提高案例教学的效果，学生应该积极参与到案例教学过程中。学生一方面要在课前做好前期知识的储备学习，另一方面在课中要积极参与讨论，善于观察与思考，适时给出自己的分析，多和教师以及同学进行交互，课后还要做好知识的提炼和归纳工作，为今后的工作实践积累经验。（3）以多样化的教学手段提高教学效果。教师要尽量营造与教学相长的课堂情境。教学案例的介绍与分析可以采用多媒体手段来表达，使之更形象直观，加深学生印象，提高课堂传递的信息量，并保障信息传输的有效性。可以采用网络讨论、交流的方式延伸案例课堂教学，一方面可以弥补课堂教学的时间不足，另一方面可以给学生更充分的时间去查阅资料、思考和分析，给出的方案将会更精细、全面；方案上传到网上表述更明确、清晰，有利于学生讨论、查验。 二、长沙学院通信工程专业的案例教学实践 长沙学院通信工程专业定位于培养应用型工程人才，为加强其工程素质和能力培养，在专业课程教学中积极引入了案例教学实践，主要采取了以下措施： 1.加强研究，制订计划，打好基础，稳步开展案例教学方法改革为开展好案例教学方法的改革，通信工程教研室组织专业教师进行过专题研究和学习，掌握了案例教学的基本理论、课堂场景构建方法、实施教学的具体流程、案例构建原则和方法，研究了案例教学在通信工程专业课教学的适应性问题。在2011年、2013年两次修订人才培养计划和教学大纲时，在提炼教学内容和归纳知识点的基础上，开设出一些全案例教学的专业课，如移动终端应用技术开发、移动通信网络工程、无线网络规划设计与优化等；决定数据通信与计算机网络、路由交换技术、SDH原理与技术等12门课程的部分教学内容引入案例教学。加强校企合作，联合开发教学案例。 2.积极培养适应案例教学的师资从以传授知识、呈现知识为目标的传统教学方法过渡到以培养能力为目标的案例教学方法，大部分教师也表现出不适应。为此，展开了针对性的师资培训：一方面安排教师以兼职的形式到企业参加工程实践，增加其工程经验；另一方面采用观摩、专题培训的方式使教师掌握案例教学的流程和教学技巧。 3.建立案例教学的评价体系评价体系分为两个层面，一是对学生学习效果的评判，不能和传统教学方法一样采用试卷测试的方式来进行，需要对学生在案例分析、讨论、方案提交、实践结果等方面的表现进行综合评价；再就是对案例教学过程与效果进行全程质量监控，包括对教师的前期准备情况、案例质量、教学实施过程和最终的教学效果进行全面评判。 三、工科教学实施案例教学的几点思考 长沙学院的教学实践表明案例教学适用于工科教学，能发挥很好的效能。但也要把握以下几点： 1.抓住案例教学的本质，而不是其教学形式智慧是不可传授的，而是需要学习者去“悟”。案例教学提供的是一种亲验型或准亲验型教学模式，需要学生在分析、讨论和实践中去提高能力并获得知识。不要将其简单处理为理论课中的举例教学以及传统的实验实训，教学实践中要突出其教学目标的明确性，案例的真实性、综合性、启发性和实践性，教学过程的动态性，学生学习的主体性。 2.摆脱案例教学对象的局限性，发挥其优长研究表明，案例教学在小班教学和职业教育中能更好地发挥效能，因此它能更好地适应研究生教育和职业院校教学，在普通高等院校的本科教学中，就要尽量在高年级本科的专业课程中开设。 《编辑学报》创刊于1989年，是中国科学技术协会主管、中国科学技术期刊编辑学会主办的定位于科技期刊学研究的专业学术期刊。以学术权威性、实践指导性、编校规范性为特色，主要发表有关科技期刊编辑出版理论与实践问题研究的文章，为优秀办刊人才的培养、科技期刊的改革与发展和社会主义文化强国的建设服务。 2栏目与读者对象 本刊常设栏目：理论研究，编辑工程与标准化，经营管理，期刊现代化，人才培养，办刊之道，学术争鸣，期刊评价，他山之石，编辑感悟，有问必答，谬误辨析，编余雅兴，消息等。读者对象：科技期刊办刊人、管理者，编辑出版科学研究者，高校传媒专业的师生等。 3来稿要求 1)文稿务求论点明确，论据可靠，数据准确，文字精练。学术论文、综述篇幅一般不超过7000字，其他文稿不超过5000字。文稿请附英文题名，3～8个中、英文关键词，中、英文摘要，全部作者的单位、邮政编码、所在城市(必要时附具体地址)及作者姓名的汉语拼音(姓全大写)，第一作者英文通信地址。2)文稿须使用规范汉字，并按现行国家标准、行业标准以及本刊要求的文章格式撰写。3)参考文献采用顺序编码制著录。应充分、恰当地引用参考文献，论文的文献数一般不少于15条/篇。4)来稿如获某种研究基金资助，请在文章首页地脚处标示出项目名称及编号。5)请勿一稿多投。60d内未接到录用通知，作者可自行处理。修改稿务于45d内修回，否则视为自动撤稿。6)请认真校对文章清样并及时校回。校样上不得增加新的作者、通信作者及变更署名排序。 4著作权约定 文稿的著作权属于作者。文责由作者自负。作者若不允许本刊对文稿作文字性及少量内容删改，或不同意其他报、刊、数据库等转载、摘编、收录其作品，请在来稿时声明。 5收费与稿酬 对经过严格审稿后决定刊用的稿件，按500元/面的标准收取发表费。稿件刊登后，按国家有关规定酌致稿酬(含与本刊签约的其他出版物转摘的稿酬)，同时赠送当期样刊。现代通信技术论文【第二篇】
通信工程专业论文【第三篇】
通信科技论文【第四篇】