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微波技術(shù)的基本原理范文第1篇

關(guān)鍵詞：船舶通信；船舶導(dǎo)航；理論與實踐相結(jié)合

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）50-0216-02

十提出了“海洋強(qiáng)國”的戰(zhàn)略方針，進(jìn)一步確立了船舶與海洋工程在國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和軍事國防方面的重要地位。船舶通信與導(dǎo)航是船舶電氣專業(yè)的重要組成部分，是船舶安全航行和正常運行的一個重要手段，也是海上安全必不可少的重要保證，因此在大學(xué)設(shè)置船舶通信與導(dǎo)航這門課程有著重要的意義。

一、船舶通信與導(dǎo)航的教學(xué)現(xiàn)狀

《船舶通信與導(dǎo)航》是一門跨學(xué)科的課程，內(nèi)涵十分豐富，包含了通信理論、控制理論以及海洋學(xué)科的知識。該課程的知識面很廣，內(nèi)容比較復(fù)雜。課程主要介紹各類船舶通信和導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理、性能、結(jié)構(gòu)以及實例。開設(shè)該課程的目的是使學(xué)生熟悉現(xiàn)代通信、無線電導(dǎo)航、慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星導(dǎo)航、組合導(dǎo)航等基本原理，掌握地面頻率通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、海上安全信息系統(tǒng)等常見的船舶通信系統(tǒng)；掌握搜救雷達(dá)應(yīng)答器及船用天線、船用磁羅經(jīng)、航海陀螺羅經(jīng)、船用回聲測深儀、船用計程儀、船用導(dǎo)航雷達(dá)與ARPA、GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、船載航行數(shù)據(jù)記錄儀、船舶自動識別系統(tǒng)等常用船舶通信及導(dǎo)航設(shè)備；使學(xué)生了解船舶通信和導(dǎo)航系統(tǒng)在實際工程領(lǐng)域的典型應(yīng)用，掌握船舶通信與導(dǎo)航的基本原理和分析方法，為將來從事專業(yè)技術(shù)工作打下扎實的理論基礎(chǔ)和技能基礎(chǔ)。

從教學(xué)內(nèi)容和課程目的可以看到，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)船舶通信、船舶導(dǎo)航的基本原理，還需要學(xué)習(xí)一些船舶通信和導(dǎo)航設(shè)備，在此基礎(chǔ)上完整地掌握相關(guān)船舶通信及導(dǎo)航的子系統(tǒng)。在授課教學(xué)模式中，教師往往就一本教材從頭到尾講授給學(xué)生，教師講什么，學(xué)生就聽什么，這種教學(xué)模式無法滿足船舶通信與導(dǎo)航課程教學(xué)的要求。授課教學(xué)模式中，沒有體現(xiàn)以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)觀點。學(xué)生在教學(xué)過程中只是被動地聽、記、背，學(xué)習(xí)缺乏主觀性和能動性，學(xué)生只能靠死記硬背理解相關(guān)理論，這樣使得學(xué)生缺乏形象思維能力和解決具體問題的技能。教學(xué)方法和手段的單一性往往會出現(xiàn)紙上談兵的尷尬結(jié)果。老師說教的教學(xué)方式不僅不能達(dá)到預(yù)期的目的，反而容易使學(xué)生滋生厭學(xué)的情緒。

二、理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)方法

實踐教學(xué)[2]不是理論教學(xué)的輔助和補(bǔ)充，而是理論教學(xué)的進(jìn)一步延伸。船舶通信與導(dǎo)航一方面表現(xiàn)出重點專業(yè)基礎(chǔ)課的特質(zhì)，另一方面也體現(xiàn)出了重要技能基礎(chǔ)課的特點。把理論教學(xué)和實踐教學(xué)有機(jī)結(jié)合是培養(yǎng)學(xué)生綜合能力、創(chuàng)新能力的一種教學(xué)方法。把課堂教學(xué)和科研成果運用到實踐教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，在實踐教學(xué)中開展綜合性和設(shè)計性實驗，有助于學(xué)生開拓視野，加深對本課程基礎(chǔ)理論的理解，提高學(xué)生的實際動手能力，使理論和實踐得到了充分的結(jié)合，從而最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

首先，“船舶通信與導(dǎo)航”能涉及很多的通信理論和自動化控制的理論，通過講授的方式，學(xué)生會能夠比較好地學(xué)習(xí)這些理論知識。但是，對知識的深入掌握和應(yīng)用，靠單純的講授是無法實現(xiàn)的，需要學(xué)生自己動手，去仿真學(xué)習(xí)，自己通過編程仿真，真正掌握這些原理知識。

其次，“船舶通信與導(dǎo)航”本身就是一個功能齊備但是很復(fù)雜的大系統(tǒng)，講起來內(nèi)容抽象、復(fù)雜，還很枯燥無味，學(xué)生的興趣就會隨著講課的過程逐漸變得淡??；另一個問題是純講授原理，學(xué)生沒有實際的感觸，無法將實物和原理結(jié)合聯(lián)系起來一起理解，不利于學(xué)生對知識的消化吸收。特別是一些通信及導(dǎo)航設(shè)備，單純講授這些設(shè)備的設(shè)計原理以及應(yīng)用，學(xué)生一聽而過，教學(xué)效果不會很好，而利用現(xiàn)有的實驗室平臺，讓學(xué)生直接接觸這些船用設(shè)備，一方面可以直觀了解這些設(shè)備，更好地消化老師教授的理論內(nèi)容，另一方面，學(xué)生可以自己動手去操作這些設(shè)備，進(jìn)一步深入了解設(shè)備的使用，同時可以了解到設(shè)備與設(shè)備之間的聯(lián)系，建立系統(tǒng)的概念，對理論教學(xué)有一個深入和補(bǔ)充。

三、“船舶通信與導(dǎo)航”理論和實踐相結(jié)合的教學(xué)方法的實施

（一）現(xiàn)有的實驗條件

學(xué)院擁有“船舶綜合平臺信息系統(tǒng)實驗室”、“船舶電子信息系統(tǒng)實驗室”。利用學(xué)院現(xiàn)有的實驗室條件，以現(xiàn)代通信技術(shù)理論為基礎(chǔ)，實現(xiàn)船舶通信與導(dǎo)航半實物仿真實驗教學(xué)。系統(tǒng)包括：船舶微波通信實驗仿真系統(tǒng)、船舶導(dǎo)航實驗仿真系統(tǒng)以及船舶光纖通信實驗仿真系統(tǒng)。圍繞導(dǎo)航設(shè)備以及船舶電子設(shè)備和應(yīng)用技術(shù)，通過實物、半實物與仿真等手段，使學(xué)生熟悉船用無線電通信、微波通信和光纖通信基本原理，掌握天線與微波理論、電磁兼容技術(shù)、光纖通信技術(shù)等相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)、信息處理方法在船舶通信中的應(yīng)用。船舶通信與導(dǎo)航系統(tǒng)實驗室主要有船舶微波通信實驗及仿真系統(tǒng)、船舶光纖通信實驗及仿真系統(tǒng)和船舶導(dǎo)航仿真系統(tǒng)，可以實現(xiàn)船舶通信與導(dǎo)航半實物仿真實驗教學(xué)。

（二）理論教學(xué)

要重視理論教學(xué)，努力提高學(xué)生的理論水平。

1.多媒體教學(xué)。多媒體教學(xué)減少了課堂板書，使教學(xué)內(nèi)容更加形象化，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加了課堂授課的信息量，適合船舶通信與導(dǎo)航的課堂教學(xué)。例如在講授電羅經(jīng)的指向原理時，就可以通過動畫演示的方法，生動形象地演示出羅經(jīng)的等幅擺動軌跡，以及加了力矩以后的阻尼運動軌跡。通過多媒體教學(xué)，不但可以幫助學(xué)生比較牢固地掌握理論知識，而且還可以有效地把實踐教學(xué)也融進(jìn)去，推動教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.討論式教學(xué)。在教學(xué)過程中，為了配合理論知識的學(xué)習(xí)，把每一次實驗結(jié)束后遇到的實際問題提出來，要求學(xué)生進(jìn)行課堂討論并提出解決問題的辦法。現(xiàn)在的通信手段和導(dǎo)航技術(shù)日新月異，書本的知識和技術(shù)的進(jìn)步相比有一定的滯后性，可以給學(xué)生一些課題，讓學(xué)生課后去閱讀、學(xué)習(xí)、歸納整理，在課堂上展開討論。這樣可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性，而且可以擴(kuò)大學(xué)生的知識面，保證學(xué)生學(xué)習(xí)知識的前沿性。

（三）實驗教學(xué)

學(xué)生通過船舶微波通信實驗實現(xiàn)船外通信，主要包括船舶與船舶通信、船舶與衛(wèi)星通信、船舶與陸地通信。學(xué)生能夠掌握船舶通信系統(tǒng)的組成與基本原理，微波設(shè)備的使用方法與具體應(yīng)用。理解船舶通信中微波信號的測量、分析與設(shè)計方法，并能夠利用仿真技術(shù)對微波通信系統(tǒng)進(jìn)行信號和信息處理；學(xué)生通過船舶光纖通信實驗，掌握現(xiàn)代光纖通信的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與基本原理，并理解船用光纖傳感器工作的物理參數(shù)、技術(shù)概念和標(biāo)準(zhǔn)等，較為全面地了解現(xiàn)代光纖通信技術(shù)；通過編程GPS原理實驗平臺、GPS中頻信號采樣器、船舶自動識別系統(tǒng)等設(shè)備使學(xué)生理解GPS的基本原理，掌握GPS導(dǎo)航定位的方法，并通過對GPS接收機(jī)接口和信號處理等模塊的軟硬件設(shè)計，使學(xué)生進(jìn)一步掌握GPS接收機(jī)組成原理和使用方法，掌握衛(wèi)星信號的捕獲和跟蹤等信號處理技術(shù)，使學(xué)生在今后的工作中能夠更好地應(yīng)用GPS產(chǎn)品，真正做到理論與實踐相結(jié)合。

四、總結(jié)

總之，船舶通信與導(dǎo)航課程理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合，使課程內(nèi)容更接近實際、教學(xué)方法更易于為學(xué)生所接受，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，使船舶通信與導(dǎo)航課程的學(xué)習(xí)始終與技術(shù)發(fā)展保持一致。學(xué)生既能夠?qū)W習(xí)船舶通信和船舶導(dǎo)航的基本原理，又能夠掌握船舶通信和導(dǎo)航設(shè)備應(yīng)用，為以后學(xué)生走上工作崗位，無論從事船舶設(shè)計還是航海應(yīng)用都打下良好的理論基礎(chǔ)和技能基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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微波技術(shù)的基本原理范文第2篇

【關(guān)鍵詞】OFDM技術(shù)；光纖通信系統(tǒng)；應(yīng)用分析

一、OFDM技術(shù)的基本原理與優(yōu)點

1、OFDM技術(shù)的基本原理。OFDM技術(shù)運行的基本原理簡而言之就是降低子載波上符號的速率，通過將高速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)化為低速的數(shù)據(jù)流，將串行的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成并行的數(shù)據(jù)流，達(dá)到在多個相互之間有正交關(guān)系的子載波上進(jìn)行數(shù)據(jù)流傳輸?shù)哪康?。也正是由于這種數(shù)據(jù)流的轉(zhuǎn)化方法，避免了子載波間出現(xiàn)干擾的現(xiàn)象，提高了頻帶的使用效率。

2、OFDM技術(shù)的優(yōu)點。OFDM技術(shù)的優(yōu)點有許多，運用OFDM不僅能夠大大的縮短傳遞信息的時間，在以下四個方面的運用更是突出表現(xiàn)了該技術(shù)的使用性能。OFDM技術(shù)能夠比較有效的利用頻帶的效率，在抵抗衰老的方面也表現(xiàn)出了較強(qiáng)的適應(yīng)的能力，同樣的在抵抗碼間干擾能力方面也有較強(qiáng)的表現(xiàn)能力，在這些能力表現(xiàn)的方面來說最重要的是較強(qiáng)的信息傳送能力，能夠及時有效地把信息傳遞給信息接受方。

二、光纖通信系統(tǒng)的優(yōu)點

正如我們對于當(dāng)今社會的定義一樣，當(dāng)今的社會是一個迅速變化，不斷發(fā)展的社會。也正是由于當(dāng)今社會日新月異，不斷變化，光纖通信系統(tǒng)在解決通信道路擁擠的方面具有突出的優(yōu)點，發(fā)揮了重要的作用。

1、通信容量巨大。相比較明線、同軸電纜以及微波等其他的通信設(shè)施，光纖通信系統(tǒng)所表現(xiàn)的巨大的通信容量具有明顯的優(yōu)勢，平均比明線、同軸電纜以及微波等其他的通信設(shè)施的通信容量高出了幾十甚至上千倍之上。

2、保密性能良好。光纖通信系統(tǒng)具有良好的保密性能，運用光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)男盘柡茈y被竊聽，相比較其他的通信系統(tǒng)，光纖傳輸在傳輸數(shù)據(jù)的過程中信號泄露的可能性非常小。

3、具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力。一般來說，光纖的制作原材料一般都是大自然里存在量非常大的石英，由基本的化學(xué)知識我們可以了解到石英的屬性屬于絕緣材料，在自然界里存在的形式非常穩(wěn)定，絕酸絕堿，能較好的抵抗電磁的干擾。

4、光纖的原材料十分豐富。由上文可知，光纖的原材料是自然界存在量非常大的石英，而石英本質(zhì)上就是我們所了解的二氧化硅。二氧化硅在自然界中有著極其大的存儲量，廣泛存在于石頭等常見的物質(zhì)之中。

三、OFDM技術(shù)在光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、直接檢測光OFDM系統(tǒng)的分類。一般來說，根據(jù)是不是需要把基帶OFDM頻譜復(fù)制在光OFDM的頻譜這種判斷形式可以把直接檢測光OFDM系統(tǒng)分為線性映射與非線性映射兩種。通常來說線性映射所復(fù)制的情況是直接的，在色散系數(shù)的影響下，信號的傳輸距離也會發(fā)生改變，必須采取一定的措施來補(bǔ)償電域以及光域的色散。

2、系統(tǒng)不能恢復(fù)有效的數(shù)字信號。相干檢測光OFDM系統(tǒng)在直接檢測光OFDM系統(tǒng)中，只有光的強(qiáng)度信息能被光電檢測器檢測到，而光載波的相位以及頻率是檢測不到的，因此，該系統(tǒng)不能有效地將初始數(shù)字信號恢復(fù)。相比而言，相干檢測光OFDM系統(tǒng)則能彌補(bǔ)直接檢測光OFDM系統(tǒng)的不足，甚至因為具備極其高的接收機(jī)靈敏度，因此在同樣的發(fā)射功率下傳輸距離能夠更長。但是同樣的，子載波數(shù)目的不同能夠直接影響到CO-OFDM系統(tǒng)性能的發(fā)揮。數(shù)目過大，就會造成信道間的干擾。數(shù)目過少，就會降低頻譜的利用率。

3、提高系統(tǒng)容量的措施。偏振復(fù)用CO-OFDM系統(tǒng)由于CO-OFDM系統(tǒng)可以對光纖中的偏振模色散進(jìn)行有效的補(bǔ)償與估計。為了提高所需要的系統(tǒng)容量，需要將偏振復(fù)用技術(shù)引入到CO-OFDM系統(tǒng)之中，這樣做不僅可以滿足系統(tǒng)對各個元器件的基本要求，而且還能進(jìn)一步提升系統(tǒng)的運行速率。由此可見，偏振復(fù)用CO-OFDM系統(tǒng)已經(jīng)成為未來超大容量、超高速率和超長距離傳輸系統(tǒng)的重要解決措施。由于單模光纖通常情況下具備兩種偏振模式，并且光信號的傳輸會受到偏振相關(guān)損耗（PDL）和偏振模色散（PMD）和色散（CD）效應(yīng)的影響。

四、總結(jié)

光OFDM技術(shù)與OFDM技術(shù)光纖通信二者相互結(jié)合，充分發(fā)揮了二者不同的優(yōu)點。我們完全有理由可以預(yù)見，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，光OFDM作為一項關(guān)鍵性的技術(shù)必定會在在未來的傳輸系統(tǒng)中發(fā)揮其本身的價值。除此之外，為了更好的發(fā)展相關(guān)的科學(xué)技術(shù)，在未來的研究工作中，對光OFDM系統(tǒng)中的非線性效應(yīng)還需要相關(guān)的科研人士不斷的進(jìn)行研究探討，發(fā)展現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù)，改善現(xiàn)存技術(shù)的不足之處，使得該技術(shù)能夠更好地為社會、為人類服務(wù)，促進(jìn)社會文明進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)

[1]劉巧平,董軍堂.OFDM技術(shù)在4G移動通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子測試,2014,05:102-104.

[2]孟婉婕,吳少濤,肖偉濤.正交頻分多路復(fù)用技術(shù)在電力光纖通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].廣東電力,2014,01:105-109.

[3]林燕.高速光纖通信系統(tǒng)中的OFDM調(diào)制解調(diào)技術(shù)的仿真與實現(xiàn)[J].通訊世界,2015,03:30-31.

微波技術(shù)的基本原理范文第3篇

關(guān)鍵詞：傳輸技術(shù)；教學(xué)手段；啟發(fā)式教學(xué)；多媒體；改革

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）32-0131-02

Reform and Exploration on Teaching Means of Transmission Technology Course in Communication Major

QI Peng，WU Dong-sheng，WANG Li-li

（Anhui Jianzhu University，Hefei 230601，China）

Abstract： Transmission technology is one of the main courses of communication major， but there are some problems in the course of teaching. Through the improvement of teaching means in practice， for example， using heuristic teaching， making full use of multimedia teaching equipment， and creating opportunities for the students to practice， the quality of teaching and the students' learning enthusiasm have been effectively improved. And the ability of autonomous learning and practice ability also have been enhanced.

Key words： Transmission technology； teaching method； heuristic teaching； multimedia； reform

隨著社會需求的日益增長和科技水平的不斷提高，傳輸技術(shù)一直處于迅速的變革和發(fā)展之中。而電信傳輸?shù)幕A(chǔ)理論在通信技術(shù)領(lǐng)域占有舉足輕重的地位， 無論是對學(xué)生的就業(yè)和再學(xué)習(xí)都有著非常重要的作用，對學(xué)生培養(yǎng)綜合能力也具有十分重要的意義。因此越來越多高校的電子信息工程和通信工程本科專業(yè)把《傳輸技術(shù)》作為一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。

《傳輸技術(shù)》主要講授傳輸技術(shù)的基本原理和實現(xiàn)方法，其先修課程是電路分析、信號與系統(tǒng)、通信原理。課程的主要任務(wù)是介紹現(xiàn)代通信傳輸技術(shù)基礎(chǔ)及發(fā)展趨勢，包括電纜傳輸、微波傳輸、光纖傳輸?shù)葌鬏敿夹g(shù)的原理和應(yīng)用。涉及知識面廣泛，與多門專業(yè)課程有交叉關(guān)聯(lián)，并且理論性和知識性都較強(qiáng)，存在內(nèi)容較抽象、知識點多、概念復(fù)雜等問題，并且一般課時安排較少。此外缺乏實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生對課堂上學(xué)到的理論知識無法與實際通信系統(tǒng)、通信設(shè)備聯(lián)系在一起，缺乏理論聯(lián)系實際的機(jī)會，對課程容易失去學(xué)習(xí)的熱情；課程內(nèi)容的更新速度不夠，沒有把當(dāng)前的新技術(shù)、新規(guī)范和熱點研究課題和研究方向及時充實到教學(xué)中；由于在教學(xué)方法上采用保守課堂教學(xué)模式，沒有靈活運用多種符合現(xiàn)代教育理念的先進(jìn)的教學(xué)方法，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性差。[1]

因此，針對以上教學(xué)中存在的問題，開展“傳輸技術(shù)”課程教學(xué)改革的探索研究具有非常重要的意義。

筆者近幾年一直承擔(dān)我?！皞鬏敿夹g(shù)”課程的主講工作，在工作中通過不斷摸索和反復(fù)實踐，對該課程的教學(xué)方法進(jìn)行了一些改進(jìn)，幫助學(xué)生較好地掌握傳輸技術(shù)的基本原理和實現(xiàn)方法，了解工程中的一些應(yīng)用案例，取得較好的教學(xué)效果。[2-4]

具體的教學(xué)方法有：

傳輸技術(shù)課程涵蓋了多門課程的綜合應(yīng)用，如微波技術(shù)與天線、光纖傳輸、通信原理等，因此該課程對理論知識要求扎實，同時又具備很強(qiáng)的實用性，在實際工程中應(yīng)用廣泛。因此在教學(xué)方法上面做出了一定的改進(jìn)。

1）課程開始之初，增加了基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生復(fù)習(xí)先修的微波技術(shù)、通信原理、數(shù)字信號處理等課程中的一些重要知識點。例如抽樣定理，對傳輸中的傳輸速度、傳輸帶寬等的計算非常重要。通過短短的一到兩個學(xué)時復(fù)習(xí)，起到承上啟下的橋梁作用，幫助學(xué)生從前期理論課程順利過渡到兼具理論和實用性的傳輸技術(shù)中。

2）采用啟發(fā)式教學(xué)，提高學(xué)生自主思考、主動學(xué)習(xí)的能力。例如在SDH技術(shù)在光通信系統(tǒng)中的應(yīng)用這一知識點，通過光在不同折射率物質(zhì)中的傳輸情況，提出問題“如何能夠讓光在該物質(zhì)中盡可能遠(yuǎn)的傳輸？”，引導(dǎo)學(xué)生思考傳輸介質(zhì)、光信號要滿足哪些條件以達(dá)到這個目的?？偨Y(jié)出光在光纖中的全反射行進(jìn)原理之后，進(jìn)一步提出問題“光在光纖中傳輸會產(chǎn)生哪些損耗？”，讓學(xué)生自主思考，分析傳輸過程中哪些環(huán)節(jié)會產(chǎn)生損耗，最終導(dǎo)出一定傳輸距離光纖長度的估算公式。[2]

3）充分利用多媒體教學(xué)設(shè)備。傳輸技術(shù)這門課程由于其理論性和實驗設(shè)備的局限性，教學(xué)中如果沒有互動和實例演示，容易讓學(xué)生留下“抽象、枯燥”的印象。例如通過演示“光纖制作和熔接過程”動畫，幫助學(xué)生了解傳輸技術(shù)中傳輸介質(zhì)和介質(zhì)的損耗問題。通過安徽省教育網(wǎng)絡(luò)中心SDH環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖，結(jié)合SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知識點進(jìn)行講解，達(dá)到理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)目的。通過類似這樣的手段，使學(xué)生加深了對較抽象的知識點的理解，并產(chǎn)生對課程內(nèi)容的好奇心，保持對學(xué)習(xí)的新鮮感和求知欲望。[5][6]

4）給學(xué)生創(chuàng)造實踐機(jī)會，通過增加實際動手操作提高學(xué)生的綜合技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識以及創(chuàng)造才能。目前許多院校已經(jīng)開設(shè)了C諾拇輸技術(shù)實驗課程，一般采用可以提供多個實驗、面向多門課程的綜合實驗平臺。這些專業(yè)教學(xué)實驗平臺價格較高，并且由于該類設(shè)備多為集成好的、綜合性較高的平臺，面向某個課程的實驗具體結(jié)構(gòu)不對使用者開放，只能觀察輸入和輸出結(jié)果的差異，一般無法看到傳輸?shù)木唧w結(jié)構(gòu)和工作流程，學(xué)生無法在實驗中深入的了解和體會通信系統(tǒng)的工作原理、流程。學(xué)生在這類平臺上只能做驗證性和配置類的實驗，不能深入到傳輸?shù)膬?nèi)部結(jié)構(gòu)與流程。[7]

結(jié)合我校的實際情況，可以通過與具有相關(guān)實驗設(shè)備的高校或從事相關(guān)領(lǐng)域生產(chǎn)或運營的企業(yè)，建立校際、校企合作，組織學(xué)生到其他高校開展實驗，到企業(yè)參觀或企業(yè)為學(xué)生提供實習(xí)機(jī)會等形式，增加學(xué)生的實踐機(jī)會，幫助學(xué)生了解傳輸技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，并且提前接觸到畢業(yè)后的工作環(huán)境。同時還可以通過與企業(yè)之間的合作，聘請企業(yè)的高級技術(shù)人員為學(xué)生開展講座，或教師參加企業(yè)開展的通信行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等方式充實實踐教學(xué)的內(nèi)容。

《傳輸技術(shù)》是通信專業(yè)的一門綜合性的專業(yè)課，需要教師通過不斷地探索研究，尋找更多有效的教學(xué)手段，以激發(fā)學(xué)生積極主動性、提高自主思考能力、夯實理論基礎(chǔ)、培養(yǎng)一定的實際操作能力。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王艷芬， 王剛， 于洪珍.通信電子電路”討論式啟發(fā)教學(xué)方法研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2013，35（3）.

[3]朱傳喜，徐義紅 探索高等數(shù)學(xué)教學(xué)新方法培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].中國大學(xué)教學(xué)，2005（7）.

[4]李明， 劉慧敏， 李艷芬， 互動式題庫在冶金傳輸原理教學(xué)中的應(yīng)用[J]-教師，2012（14）.

[5]張倩影，柳浩，呂俊杰 案例教學(xué)法在鋼鐵廠設(shè)計原理課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國冶金教育，2011（5）.

微波技術(shù)的基本原理范文第4篇

關(guān)鍵詞：SDH數(shù)字微波、STM-1、分插復(fù)用

一、前言

數(shù)字微波通信是用微波作為載體傳送數(shù)字信息的一種通信手段。數(shù)字微波傳輸就傳輸系統(tǒng)而言，只是衛(wèi)星、光纖的一種傳輸方式，而信號變換過程都是一樣的。由于微波在空間直線傳輸?shù)奶攸c，故這種通信方式又稱為視距數(shù)字微波中繼通信。數(shù)字微波傳輸分兩種體制，即PDH和SDH微波，目前的數(shù)字微波通信系統(tǒng)主要是SDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)。

二、數(shù)字微波通信的特點

數(shù)字微波具有通信容量大；抗干擾性能強(qiáng)；直線通信；頻率規(guī)劃；建設(shè)速度快；傳輸質(zhì)量高；通信穩(wěn)定可靠；保密性強(qiáng)等特點。

三、SDH數(shù)字微波技術(shù)

3.1、基本原理和特點

同步數(shù)字體系最基本的模塊信號（即同步傳送模塊）是STM-1，其比特速率為155.52Mbit/s，更高級的STM-N信號可以按字節(jié)同步復(fù)接獲得，SDH只能支持一定的N值，即N為1、4、16、64等。STM設(shè)備除了可作為復(fù)用器和線路終端設(shè)備外，還可以組成分插復(fù)用設(shè)備和數(shù)字交叉連接設(shè)備。以它們?yōu)榛A(chǔ)構(gòu)成SDH傳送網(wǎng)復(fù)接設(shè)備，主要完成45Mbit/s、2Mbit /s與155Mbit/s間的分接、復(fù)接的功能。

SDH（同步數(shù)字傳輸體系）是基于PDH（準(zhǔn)同步數(shù)字傳輸體系）發(fā)展過來的，它改善了PDH的不利于大容量傳輸，具有世界統(tǒng)一的網(wǎng)管接口標(biāo)準(zhǔn)。采用字節(jié)間插和靈活的映射方式，具有非常強(qiáng)大的OMA（開放式移動體系結(jié)構(gòu)）功能。

3.2、SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)主要設(shè)備組成

SDH數(shù)字微波傳輸系主要設(shè)備由微波設(shè)備、SDH分插復(fù)用器、適配器、編碼器、基帶視音頻信號處理設(shè)備等組成。

3.3、SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)組成

SDH微波通信系統(tǒng)可由終端站、樞紐站、分路站及若干中繼站組成。其傳輸形式可以是一條主干線，中間有若干分支，也可以是一個樞紐站向若干方向分支，通常主干線可長達(dá)幾千公里，另有若干條支線線路。但不論哪種形式，根據(jù)各站所處位置和功能不同，數(shù)宇微波傳輸線路總是由圖中給出的幾種站型組成。

SDH微波終端站的發(fā)送端完成主信號的發(fā)信基帶處理（包括CMI/NRZ變換、SDH開銷的插入與提取，微波幀開銷的插入及旁路業(yè)務(wù)的提取等）、調(diào)制（包括糾錯編碼、擾碼及發(fā)信差分編碼等）、發(fā)信混頻及發(fā)信功率放大等。在網(wǎng)絡(luò)管理方面，終端站可以通過軟件設(shè)定為網(wǎng)管主站或主站，收集各站匯報過來的信息，監(jiān)視線路運行質(zhì)量，執(zhí)行網(wǎng)管系統(tǒng)配置管理SDH微波中繼站，主要完成信號的雙向接收和轉(zhuǎn)發(fā)。如有調(diào)制設(shè)備的中繼站，稱再生中繼站，需要上，下話路的中繼站稱微波分路站，它必須與SDH的分插復(fù)用設(shè)備連接。

SDH微波終端站的收信端完成主信號的低噪聲接收（根據(jù)需要可含分集接收及分集合成）、解調(diào)（含中頻頻域均衡、基帶或中頻時域均衡、收信差分譯碼、解擾碼、糾錯譯碼等）、收信基帶處理（含旁路業(yè)務(wù)的提取、微波幀開銷的插入與提取，SDH開銷的插入與提取、NRZ/CMI變換等）

3.4、SDH調(diào)制方式

在SDH微波系統(tǒng)中，傳輸容量大，為了能提高頻譜利用率，最廣泛采用的是多值正交調(diào)幅（MQAM）技術(shù)，常用32QAM；64QAM；128QAM；512QAM等調(diào)制方式。

3.5、SDH數(shù)字微波傳輸設(shè)備采用的幾個關(guān)鍵技術(shù)

1、微波幀復(fù)用技術(shù)。2、編碼調(diào)制技術(shù)。3、交叉極化干擾抵消（XPLC）技術(shù)。4、前向糾錯技術(shù)。5、自適應(yīng)頻域和時域均衡技術(shù)。6、高線性功率放大器和自動發(fā)射功率控制（ATPC）技術(shù)。

四、SDH微波的實際應(yīng)用

新疆廣電局?jǐn)?shù)字微波鏈路采用SDH組網(wǎng)，微波收發(fā)信機(jī)采用NEC設(shè)備。調(diào)制方式為QAM128 ；保護(hù)方式1+1 ；工作頻段8G-11G ；系統(tǒng)容量STM-1（155Mbps）；DS3/45Mb/s幀結(jié)構(gòu) ；電源-48V 。

五、結(jié)束語

微波技術(shù)的基本原理范文第5篇

關(guān)鍵詞：超寬帶；極窄脈沖；階躍恢復(fù)二極管

引言

傳統(tǒng)數(shù)字通信是通過在信道中發(fā)送包含信息的模擬波形來實現(xiàn)通信的，而超寬帶(UWB)通信是通過發(fā)送和檢測極窄脈沖序列來實現(xiàn)通信。這種脈沖的脈寬只有1個多ns，有的甚至不到1ns，并且其帶寬可以達(dá)到或者超過3GHz。

從本質(zhì)上講，產(chǎn)生ns級寬度短脈沖的信號源是UWB技術(shù)的前提條件。單個無載波窄脈沖信號有兩個特點：一是激勵信號的波形為具有陡峭前后沿的單個短脈沖，二是激勵信號具有從直流到微波的很寬的頻譜。目前產(chǎn)生脈沖源的兩類方法為：1．光電方法，基本原理是利用光導(dǎo)開關(guān)的陡峭上升／下降沿獲得脈沖信號，是最有發(fā)展前景的一種方法。2．電子方法，基本原理是利用晶體管PN結(jié)反向加電，在雪崩狀態(tài)的導(dǎo)通瞬間獲得陡峭上升沿，整形后獲得極短脈沖，這是目前應(yīng)用最廣泛的方案。受晶體管耐壓特性的限制，這種方法一般只能產(chǎn)生幾十V到上百V的脈沖，脈沖寬度可以達(dá)到1ns以下。

階躍恢復(fù)二極管(SRD)也是一種PN結(jié)二極管，但它在管芯設(shè)計和結(jié)構(gòu)工藝上采取了一些特殊的措施，能夠獲得電流的“階躍”，可以用來產(chǎn)生很窄的脈沖。本文就著重討論使用階躍恢復(fù)二極管產(chǎn)生窄脈沖的方法。

脈沖發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)

階躍二極管產(chǎn)生極窄脈沖的原理

傳統(tǒng)窄脈沖產(chǎn)生的基本原理是通過器件所存儲能量經(jīng)由高速開關(guān)器件快速放電而得到。提高輸出脈沖性能的途徑有兩個：增加器件存儲的能量，加快器件放電速度。這兩種方法都依賴于高速開關(guān)器件，因此，高速開關(guān)器件是超寬帶脈沖信號產(chǎn)生的關(guān)鍵。

階躍恢復(fù)二極管是一種充分利用少子儲存效應(yīng)的器件。作為一種PN結(jié)二極管，普通整流管要求正向時管子導(dǎo)通，反向截至，因此少子儲存效應(yīng)對整流器件顯然是不利的。而對階躍二極管，當(dāng)加上正向電壓時，大量少數(shù)載流子注入I層并儲存起來，反向時由于少子基本上被反向電場提取完畢，器件在極短的階躍時間內(nèi)關(guān)斷，關(guān)斷瞬間產(chǎn)生了電流跳變，形成一個很窄的脈沖。

實際上，在負(fù)載R’上能觀察到的僅僅是此阻尼振蕩波形的第一個半周期，因為電壓超過管子的接觸電勢時，階躍二極管又重新處于低阻抗?fàn)顟B(tài)，輸出電壓將維持在φ。所以在輸入頻率為f1的連續(xù)信號作用下，脈沖發(fā)生器的輸出電壓波形將是窄脈沖串，每個脈沖之間的間隔為1／f1，脈沖根部寬度為

階躍時間則決定了二極管高次諧波的上限，tst越小，則高次諧波越豐富，倍頻效率越高。二極管產(chǎn)生諧波的上限頻率以階躍時間的倒數(shù)來定義，存在以下關(guān)系：fhigh=1/tst。

電路原理圖

實際的脈沖發(fā)生器電路包括階躍管、激勵電感、高頻調(diào)諧電容、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)、偏置電路等，如圖4所示。

一般采用自偏置電路。自給偏置的產(chǎn)生過程簡述如下：在外加交流電壓超過二極管的接觸電位差φ的時間間隔內(nèi)，二極管的正向電阻遠(yuǎn)小于R，信號源通過小的正向電阻向電容c1充電；當(dāng)外加交流電壓小于Φ值并使二極管進(jìn)入反向工作區(qū)域時，二極管呈現(xiàn)很大的電阻(與R比較而言)，電容c1通過電阻R放電。如果C1R的時間常數(shù)比基波電壓的周期大得多，則放電電流可以認(rèn)為是一常數(shù)；于是在電阻R上就產(chǎn)生一個壓降，其值為I0R，并反向地加在二極管上。由于這一偏壓是整流電流引起的，所以隨著激勵電壓幅度的變化，偏壓隨之改變，從而可以自動調(diào)節(jié)工作點。偏壓電阻值可按下式估算：

實驗結(jié)果

上述公式只能對元器件的值進(jìn)行大概的估算，還要通過反復(fù)實踐進(jìn)行修正。筆者在電路調(diào)試過程中，為了得到較窄的脈沖寬度，反復(fù)實踐修正元器件的值。利用信號發(fā)生器產(chǎn)生31MHz，24dBm的正弦波作為電路的觸發(fā)信號源，c1和cc可選用幾萬pF的大電容，偏置電容C3的容值盡可能小。自偏置電阻R為幾十Ω或幾百Ω，通過對R的微調(diào)，可以改變產(chǎn)生脈沖的重復(fù)周期。CM和CT分別為780pF和390+45pF。LM和L分別為30nH和70nH的空心電感線圈。其中微調(diào)激勵電感L的感值對脈沖的波形影響尤為明顯。圖6是從示波器上觀察到的高斯脈沖的一階導(dǎo)數(shù)波形(有偏置電容C3)，脈寬1．5ns左右，Vpp為7V。