通信原理省级论文题目范文第1篇
摘 要:本文阐述了扩频通信的基本原理并介绍了扩频通信的几种常用的工作方式,最后对几种扩频方式的优缺点进行了比较。
关键词:扩频通信 工作方式 比较
扩展频谱通信简称“扩频通信”,最早出现在第二次世界大战期间,作为美军使用的无线保密通信技术。扩频通信技术是一种信息传输方式,采用该方式,传输通信信号所需频带与传输其中的有用信息占用频带相比要宽得多,它具有抗干扰性强、抗多径衰落性好等一系列优点。
1 扩频通信的理论基础[1]
扩展频谱通信(Spread Spectrum Communcation,简称扩频通信),是基于信息论和抗干扰理论的信息传输方式,它与光纤通信、卫星通信一同被誉为信息时代的三大高技术通信传输方式。扩频通信的可行性,可由信息论中的相关公式中引申而来的。信息论中关于信息容量的香农(Shannon)公式为:
式中,C为信道容量;B为信号频带宽度;S为信号功率;N为白噪声功率。由Shannon公式可以看出: 要增加系统的信息传输速率,则要求增加信道容量。 信道容量C为常数时,带宽B与信噪比S／N可以互换,即可以通过增加带宽B来降低系统对信噪比S／N的要求;也可以通过增加信号功率,降低信号的带宽,这就为那些要求小的信号带宽的系统或对信号功率要求严格的系统找到了一个减小带宽或降低功率的有效途径。当B增加到一定程度后,信道容量C不可能无限地增加。
2 扩频技术的几种基本工作方式
随着通信技术的发展,扩频通信的方式也在不断更新,按照扩展频谱的方式不同,可以将其归结为直接序列扩频(DS)、跳频(FH)、跳时(TH)、脉冲调频(chirp调制)及混合扩频等。
2.1 直接序列扩频
该系统中所用的编码序列通常是伪随机序列或叫伪噪声(PN)码。要传送的信息经数字化后变成二元数字序列,它和伪随机序列模2相加后成复合码去调制载波。在直接序列系统中通常对载波进行相移键控调制。为了节省发射功率和提高发射机工作效率,扩频系统中采用平衡调制器,抑制载波的平衡调制对提高扩频信号的抗侦破能力也有利。[5]扩频信号采用相移键控调制后由天线发射出去。在接收机中也要有一个和发射机中的伪随机码同步的本地码,对接收信号进行解扩,解扩后的信号送到解调器取出传送的信息。
2.2 跳频扩频
用信源产生的信息流去调制频率合成器产生的载频,得到射频信号。频率合成器产生的载频受伪随机码的控制,按一定规律跳变。频率跳变系统的发射机在一个预定的频率集中由码序列控制频率合成器使发射频率随机地由一个跳到另一个。接收机中的频率合成器也按相同的顺序跳变,产生一个和发射频率只差一个中频的本振频率,经混频后得到一个频率固定的中频信号。这一中频信号经放大后送到解调器取出传送的信息。[2]
2.3 跳时扩频
跳时系统是用伪随机码去控制信号发送时刻及发送时间的长短。它和跳频的差别在于一个控制的是频率,而另一个控制的是时间。在时间跳变中,将一个信号分为若干个时隙,由伪随机码控制在哪个时隙发送信码。[3]时隙选择、持续时间的长短也是由伪随机码控制的。
2.4 脉冲调频
脉冲调频又称为Chirp系统,其发射脉冲信号的载频在信息脉冲持续时间T内作线性变化,其瞬时频率随时间线性变化线性调频信号的频率在信息脉冲持续时间T内随时间线性变化,由此可得其瞬时频率与时间的关系为,式中为载波频率,为一常数。
2.5 混合扩频系统
(1)FH/DS系统
跳频和直扩系统都具有很强的抗干扰能力是用得最多的两种扩频技术。由前面的分析可知,这两种方式都有自己的独到之处,但也存在着各自的不足,将两者有机地结合起来,可以大大改善系统性能,提高抗干扰能力。FH/DS和FH、DS一样,是用得最多的扩频方式之一。干扰机要有效地干扰FH／DS混合扩频系统,需要同时满足两个条件:a.干扰频率要跟上跳变频率的变化;b.干扰电平必须超过直扩系统的干扰容限。否则,就不能对系统构成威胁。这样,就加大了干扰机的干扰难度,从而达到更有效地抗干扰的目的。[4]
(2)TH／DS系统
这种系统是时分复用加上直接序列扩频,可以增加多址通信的地址数。由于直扩系统中收发两端之间已有准确的时间同步(码元同步),即已经有很好的定时,足以保证时分复用正常工作, 这就为增加跳时技术带来了方便。
(3)TH/FH系统
这种系统是解决“远-近”问题的几种富有生命力的方法之一。对于在同一条射频链路上距离和发射功率有很大变化的双工、无线电话交换网,如果以随机选呼离散地址作为基本的通信方式,则比较适合采用TH/FH系统。
3 各种扩频方式的比较
3.1 特性分析
下面就直扩、跳频和跳时的特性进行比较,结果如表1。
3.2 处理增益
各种扩频体制的处理增益均可表示为
表2给出了各种扩频体制的处理增益。其中Ra为信息码元速率,Rc为伪随机码速率,N为跳频的可用频道数,D为占空比,T为信息脉冲持续时间,B为扩频信号带宽。
3.3 综合比较
对直扩、慢跳频、快跳频、脉冲调频进行综合比较。比较的方法采用打分排名次的方法,在某一指标下,对这几种体制进行排队打分,分值越低性能越好,然后将所有指标下的分值相加,排定名次,以总分少者为优,详细比较见表3。
4 结语
几十年来,扩频通信的基本理论和技术已达到了成熟阶段。例如,在海湾战争中,美军使用扩频技术对敌方实施的电子战,更是发挥了扩频通信电子反对抗、抗强干扰、反窃听的技术威力,成了克敌制胜的最有力的武器。现在扩频通信已成为电子战中通信反对抗的一种必不可少的、十分重要的手段。除军事通信外,扩频通信技术也广泛应用于跟踪、导航、测距、雷达、遥控等各个领域,特别是在民用通信中也获得了巨大的发展,如应用于无线通信、移动通信、卫星通信、微波通信等,并迅速成为引领通信发展的新潮流。
参考文献
[1] 李仲令等.现代无线与移动通信技术[M].北京:科学出版社,2006.
[2] 李树广.数字通信与网络技术[M].北京:电子工业出版社,2009,2.
[3] 吴彦文.移动通信技术及应用[M].北京:清华大学出版社,2009,4.
[4] 查光明等.扩频通信[M].西安:西安电子科技大学出版社,1990.
[5] 张殿富等.移动通信基础[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[6] 吴淼,惠晓威,李超群.基于软件无线电的扩频通信系统同步性的研究[J].科技创新导报,2007,35:2.
[7] 周洋.多用户线性调频扩频信号特性分析[J].科技创新导报,2010,11:77.
通信原理省级论文题目范文第2篇
摘 要：《通信原理》是通信工程、电子信息等信息类专业设置的一门较抽象的主干课程，为了使学生更容易、更深刻地理解通信原理中一些重要理论和实验现象，本文基于虚拟仿真技术搭建了通信原理实验平台，从实验平台的搭建、调试方法和效果、实验结果等方面介绍了该实验仿真平台的整体构思和具体功能，将相关实验步骤通过动画的形式进行演示，使学生在课程与实验的学习中获得更直观的教学感受，旨在在《通信原理》实验教学中进行相应的教学改革。
关键词：通信原理 虛拟仿真 实验平台 教学改革
通信原理相关实验主要包括了信源编码技术、基带传输编译码技术、基本数字调制技术、信道编译码技术、同步技术等重要的内容，具有比较强的理论应用性。随着现代通信技术的不断发展，许多高等工科院校的通信工程、电子信息科学与技术、电子信息工程等专业已将通信原理及实验课程列入必修专业课程，甚至一些高等院校更是将通信原理及实验作为重点课程开展相关建设[1-4]。
通信原理主要是分析了信号在数字通信系统中的信道编码技术、调制、解调以及信号在信道传输方式等关键技术。通信原理实验课是将抽象的原理实际化，将信号在通信原理实验箱中经过信道编码、信号调制、信号解调等过程，进而直观地感受到信号波形变化的过程，进一步地掌握通信原理中的关键技 术[5]。作为一项面向实际测量与通信的学科，其应用性极强，但是实际教学经验中，一些现实问题表现十分凸出，主要集中在以下两个方面：
（1）由于通信原理的实验对信号质量要求比较高，故对实验箱所用到的信号处理芯片要求高，而电路中的各种电子元器件、模数和数模转换模块等，这些信号处理芯片以及电子元器件不仅容易因实验失误造成损坏，而且更换器件也较为麻烦，更重要的是相关实验箱价钱昂贵，无法满足学生单独操作实验的需求。并且即使实验指导老师都会一再强调实验操作的规范性与安全性，但是学生数量众多、实验箱使用频繁，终归还是免不了有实验系统芯片和电子元器件的损坏，造成不必要的财务损失[6]。
（2）通信原理实验系统复杂且抽象，使实验教学面临困难。由于通信原理实验需要掌握一定的理论，但其理论多且抽象，要求学生在实验箱设备连线准确后方可上电，最后通过示波器观测信号波形。能否观测到正确的信号波形需要一个复杂的调试过程：一方面需要在设置正确的实验参数下，确保在实验箱连线的无误;另一方面由于信号较为抽象，需要借助示波器对信号进行观测。这就导致在调试某一个实验时，需要花更多的时间在参数设置、设备连线及示波器调试上才能更准确观测到实验效果，而实验课堂的时间又较为有限。
因此，希望建立一个通信原理实验虚拟仿真实验平台，能够对现有的通信原理实验教学，如信源编码技术、基带传输编码技术、基本数字调制技术、信道编码技术等实验教学进行一次较大的教学改革，使得相关课程实验内容能更好更有效地开展，提高学生的实际操作和创新能力[7]。
2 通信原理实验仿真平台结构及功能
通信原理实验仿真平台的建立将可为通信原理、移动通信、高频电子线路、光纤通信等多门通信类实验课程的多个实验提供虚拟仿真的实验平台，如HDB3码型变换实验、卷积码编译码实验、ASK调制及解调实验等。根据通信原理实验教学的具体要求，本文初步设计的通信原理实验仿真平台总体界面如图1所示。可见，界面上可以完成模拟信号源功能、数字信号源功能、通信原理实验菜单功能、模块设置功能、系统升级五种功能的设置。下面以模拟信号源共设置为例进行说明。
模拟信号源菜单由“信号源”按键进入，该菜单下按“选择/确定”键可以依次设置：“输出波形”→“ 输出频率”→“ 调节步进”→“音乐输出”→“占空比”（只有在输出方波模式下才出现）。在设置状态下，选择“选择/确定”就可以设置参数了。
（1）“输出波形”设置。
一共有6种波形可以选择：正弦波：输出频率 10Hz～2MHz;方波：输出频率 10Hz～200kHz;三角波：输出频率 10Hz～200kHz;DSBFC（全载波双边带调幅）：由正弦波作为载波，音乐信号作为调制信号，输出全载波双边带调幅;DSBSC（抑制载波双边带调幅）：由正弦波作为载波，音乐信号作为调制信号，输出抑制载波双边带调幅;FM：载波固定为20kHz，音乐信号作为调制信号。
（2）“输出频率”设置。
“选择/确定”顺时针旋转可以增大频率，逆时针旋转减小频率。频率增大或减小的步进值根据“调节步进”参数来。在“输出波形”DSBFC和DSBSC时，设置的是调幅信号载波的频率;在“输出波形”FM时，设置频率对输出信号无影响。
（3）“调节步进”设置。
“选择/确定”顺时针旋转可以增大步进，逆时针旋转减小步进。步进分为：10Hz、100Hz、1kHz、10kHz、100kHz五档。
（4）“音乐输出”设置。
设置“MUSIC”端口输出信号的类型。有三种信号输出“音乐1”、“音乐2”、“3K+1K正弦波”三种。
（5）占空比”设置。
“选择/确定”顺时针旋转可以增大占空比，逆时针旋转减小占空比。占空比调节范围10%～90%，以10%为步进调节。
以信道编译码技术中的卷积码编译码实验为例进行介绍，首先，根据实验步骤启动通信原理实验仿真平台总体界面;其次，设置主控菜单，选择【主菜单】→【通信原理】→【卷积码编译码及交织】;接着在信道编译码模块中调节编码类型为：卷积码编码，编码模式为：无差错模式，使得系统的初始状态为：编码输入8K数据的无差错卷积编码模式;最后添加示波器用于观测信道编译码模块中的编码输入数据，卷积编码输出，卷积译码输出等数据。
当以正确的方法设置好参数，以及正确地将信号源模块跟信道编译码模块连接后，最终可以观测到正确的实验结果，由此来虚拟仿真整个实验过程。学生经过了虚拟仿真平台的操作后，更好地理解和掌握了实验原理、操作方法后，再到实际操作平台中选择实际的实验模块，完成卷积码编译码实验步骤并调试出实验结果。
此虚拟平台的建立，能很好地解决在这个实验中的2个问题：（1）避免了设计方法、方案抽象。因通信原理实验原理抽象，教师在实验课堂上对相关实验内容进行讲解时，学生对复杂的理论过程难以快速接受，造成实验进展速度缓慢。而虚拟仿真平台的搭建，给学生自主实验设计提供了条件，动画式的实验步骤和相应结果令学生更容易理解知识点;（2）避免不必要的材料损耗。因设计信道编码技术的步骤抽象且复杂，一旦出现步骤出错，连线错误，轻则不能调试出实验结果，重则烧毁通信原理实验箱，造成财务损失。
3 结语
本文搭建的通信原理实验仿真平台功能虽还未十分完善，但其使用灵活、调试简单、调试结果稳定性好，整体上具有较好的鲁棒性，具有较大的发展和开发潜力。该实验仿真平台的搭建对通信原理实验教学及相关的课程实验教学具有一定的推动性，在实际教学应用中，该平台的使用不仅可以激发学生学习的主动性、创新性，提高学生的思考和实际操作能力，还能在一定程度上减轻教师的工作量，对通信原理实验的教学改革有一定的促进及参考作用。
参考文献
[1] 杨小凤.通信原理课程教学改革与实践[J].高师理科学刊，2017，37（1）：95-97.
[2] 展慧，李志敏.基于LabVIEW虚实结合的通信原理实验仿真系统的设计[J].科学技术创新，2020（8）：78-79.
[3] 王冬梅，王秀芳，阚玲玲.基于虚拟仿真平台的通信原理实验教学改革研究[J].科技经济导刊，2019，27（31）：133-134.
[4] 杨正.基于LabVIEW的通信原理实验仿真软件设计[D].北京：北京化工大学，2015.
[5] 刘毓，邹星.应用型人才培养模式下通信原理实验教学改革研究[J].科技資讯，2016，14（33）：100-101.
[6] 甘永进.虚拟仿真技术在光电测量实验教学中的应用[J].广西物理，2017，38（Z1）：48-50.
[7] 蒋曲博，秦祖军，张丽娟，等.基于虚拟仿真技术的光电测量实验教学改革研究[J].科技创新导报，2017，14（15）：98-100.
通信原理省级论文题目范文第3篇
【摘要】通信原理课程是一门理论性和综合性很强的专业课。针对目前通信原理课程理论教学中存在的问题，提出了注重与先修课程的紧密联系、注重学生对系统的理解、采用启发式辅助教学和采用MATLAB辅助教学的教学模式优化探索，来改进课堂教学效果，提升学生的学习兴趣和主动思考的能力。
【关键词】通信原理 教学改革 教学优化
【基金项目】南京邮电大学教学改革项目（JG00214JX62）资助。
一、通信原理课程的特点
通信原理是电子信息类本科专业的专业核心课，具有理论性强、综合性强和实践性强的特点，也是高校通信信息类专业研究生入学考试或复试必考科目之一。同时，通信原理也是无线通信等其他通信技术的基础，对其的掌握程度直接影响到对目前和未来广泛使用的新型通信技术的理解。
通信原理课程的先修课程很多，包括高等数学、概率统计、随机信号处理、信号与系统和数字信号处理等理论基础课和专业基础课，涉及的知识面广，知识点多，且许多知识点都有复杂的公式及推导，理解难度大。
二、目前教学模式普遍存在的问题
南京邮电大学通信原理课程采用的教材为樊昌信、曹丽娜编著的《通信原理（第6版）》[1]，主要内容分为绪论、预备知识、信道、模拟通信系统、数字通信系统、模拟信号的数字转换，其它通信相关知识等，知识分块清楚，便于学生梳理。课程教授主要采用以理论教学为主，实验箱实验仿真为辅助，理论教学采用PPT与板书相结合的授课方式。
目前教学模式普遍存在着以下问题：
1.对《信号与系统》课程联系不紧密，直接影响到学生对知识点的透彻理解。尽管《通信原理（第6版）》中有两章预备章节《确知信号》和《随机过程》，对《信号与系统》课程中有关的预备知识进行了复习，但笔者在教学过程中发现这些预备知识对于本课程的理解还不够。其原因是《信号与系统》与本课程的联系非常紧密，其知识点贯穿在整个章节中[2]。例如：通信原理课程中基带传输系统和调制传输系统的原理讲解都在频域中进行，涉及到《信号与系统》中基本信号的频域分析，信号通过系统后的变化等。笔者发现学生对《信号与系统》相关知识的遗忘严重影响了对通信原理课程的理解。
2.知识点的讲授偏重理论上的理解，未纳入系统中让学生领会。由于通信原理课程理论性很强，很多小节都设及到大量的公式，在教学中往往会偏重通过板书推导一遍来理解此知识点，导致的一个问题是学生单单从理论上理解了这个知识点，但对为什么需要这样，对整个系统中所处的位置或作用不明确甚至没有概念。
3.目前通信原理课程讲解主要是“填鸭”式教学，学生被动接受知识，缺乏积极性。由于通信原理课程理论性强的特性，教师在讲解此课程中无法回避理论知识的传授，但由于理论知识的枯燥乏味，导致学生学习主动性不高，课堂活跃性不够，学生缺乏主动思考，导致学生对课程的理解也仅限于解题。
4.目前，通信原理课程的实验主要以实验箱实验仿真为主，实验箱仿真的目的主要是加深学生对理论课的理解，提高学生的实际动手能力。但是由于实验课课时有限，加上实验课滞后于理论课，对理论教学的理解帮助有限。因此，如何用更便捷的实验手段帮助学生直观地理解通信原理系统及各个框架的工作原理，是目前通信原理课程存在的一个问题。
三、教学模式的优化探索
笔者近几年来一直从事通信原理课程的教学，鉴于目前通信原理课程中存在的上述问题，从实际课堂和学生角度出发，从以下几个方面对教学模式的优化进行探索。
1.注重与《信号与系统》课程的紧密联系。《信号与系统》是《通信原理》的重要专业先修课程，对《信号与系统》中相应知识（如基本信号的频域变换，信号通过系统等）的理解和熟悉程度直接影响到对《通信原理》中重要知识点的理解。例如：调制与解调是通信原理的重要内容，其中通过信号与载波相乘来进行调制，实现信号的频谱搬移，实际上就是《信号与系统》课程中常见变换的频域分析；为什么AM信号频谱中存在载频分量而DSB信号频谱中没有载频分量，对应着《信号与系统》课程中基本信号和常见变换的频域分析；在讲解基带传输系统中无码间串扰的时域条件时，需要帮助学生回顾《信号与系统》中“冲激信号通过系统后的输出信号为系统的冲激响应”。因此，在课前复习下相应知识或要求学生准备《信号与系统》查阅，将有利于学生对通信原理课程的掌握，同时也使学生对通信原理课程的畏难情绪减少。
2.在讲解理论知识点的同时，注重学生对系统的理解。由于通信原理课程的理论性强，在很多小节上需要板书理论推导来加深学生对知识点的理解，很多情况下会导致学生只理解了理论公式，而对系统迷糊不解。因此，在从理论上讲解各小知识点前，需要先讲解其在系统中所处的位置和具体作用。例如：在讲解模拟调制系统的抗噪声性能时，重点讲解输入信噪比与输出信噪比，在计算输入噪声功率时，需要用到带通滤波器的带宽，在计算输出噪声功率时，需要用到低通滤波器的带宽。只有将此带通滤波器和低通滤波器在系统中所起的作用讲解清楚了，学生才能理解两者的带宽如何计算，也才会理解FM系统中带通滤波器的带宽为什么不等于FM信号的带宽。
3.采用以问题为导向的启发式教学方式来辅助课程的理论教学。目前通信原理课程的理论教学主要是以PPT和板书相结合的方式，教师传授为主，学生被动接受，缺乏主动思考的积极性。为了提高学生的学习积极性，提高学生主动思考的能力，在课堂中采用以问题为导向的启发式辅助教学方式[3]。在讲解知识之前先提出一至两个相应的开放性问题，让学生带着问题去听课，在讲解知识之后请学生讨论回答，从回答中能得到学生对知识理解的反馈，再对未理解的部分进行解释讨论。另外，在每章结束后，分配一至两个额外的综合性问题或习题请学生分组讨论回答，提升学生对系统整体的理解。
4.采用MATLAB仿真工具模拟信号通过通信系统，来辅助理论教学。由于实验箱仿真滞后于理论教学，且相对费时，所以对理解理论知识辅助有限。而MATLAB仿真工具能方便实时地从数值上对通信系统进行模拟，来帮助学生对通信系统的工作原理进行直观地理解，且提高学生的课堂积极性[4]。例如：采用MATLAB仿真工具模拟语音信号的调制解调，将已调语音信号，解调语音信号和原始语音信号从时域和频域进行比较，加深对调制解调系统的理解；在讲解DSB调制时，可直接展示用MATLAB绘制的已调信号波形，帮助学生理解“载波反相点”。
四、总结
针对通信原理课程理论性强的特点，提出了在各知识点上注重与《信号与系统》课程的紧密联系、在理解理论知识的同时注重对总体系统的理解、采用问题导向式的启发式教学和MATLAB仿真工具来辅助课程的理论教学，使学生对理论知识的掌握更轻松更深刻，提高学生的课堂积极性，激发学生主动思考，并用于实际的课程教学中，改进了课程的教学效果。
参考文献：
[1]樊昌信，曹丽娜. 通信原理（第6版）[M]. 北京：国防工业出版社，2007.
[2]索郎桑姆，宁长春. “信号与系统” 与 “通信原理” 的教学关系研究 [J]. 电气电子教学学报，2014，36（2）.
[3]徐红，彭宏，吴涛.“通信原理”课程问题引导的启发式教学 [J]. 电气电子教学学报，2015，37（2）.
[4]王欣，陶杰等. 通信原理的教学改革[J].教育教学论坛，2015，9（39）.
通信原理省级论文题目范文第4篇
1 光纤通信的原理及其特点
1.1 光纤通信的原理
光纤通信是激光通信中的一种。众所周知, 光是一种电磁波, 早已被用于通信行业。利用光通信的方式有两种, 其一为激光大气通信, 即以激光为光源, 采用光调制器将信息转化成光信号, 借助光学天线, 以大气为传播媒介发送出去以供相关设备接收的通信方式。这种通信方式易受气候的影响, 而且传输质量不高。于是人们为了避开大气干扰, 让激光在限定的区域内更加有效地传播, 经过反复实验终于找到了光纤通信这种优良手段。
光纤通信是以使用玻璃拉制的导光纤维作为传输媒介的一种通信方式。那么光是如何在石英玻璃中传播呢?这是一个物理常识, 大家知道, 光从光密介质进入光疏介质, 也就是从折射率大的介质进入到折射率小的介质时, 如果入射角达到某一值, 折射角恰为90度, 我们称这时的入射角为临界值, 如果入射角超过这个临界值, 就会发生全反射, 折射光全部消失, 即入射光不进入光疏介质, 全部返回光密介质。
这样一来, 如果我们在一条光纤中, 填充两层介质, 内层为光密介质, 外层为光疏介质, 这样的话, 携带信息的激光就可以循坏往复往前传播了。
1.2 光纤通信的特点
(1) 光纤通信和有线电缆通信相似。光线通信和有线电缆通信过程相似, 只是携带信息的载体, 也就是载波是激光而不是电。例如一部电话机, 通话时由电话机变成的电信号, 经过改变激光器电流, 把电信号转换成光信号, 再由光纤把光信号传导出去, 经过传导过程中设置的中继站时, 中继站通过收信端的光检测器把光信号转换为电信号, 通过电话机供人接收。 (2) 通信容量大。由于激光的频率很高, 据初步统计, 一根只有头发丝那么细的光纤, 足可传导一百万路高质量的电视信息或者一百亿路电话信息。如果把成十上百根光线集合在成一条光缆, 其传输的信息量将是不可估量的。 (3) 通信质量好, 不受电磁干扰, 损耗小。由电绝缘材料石英制成的光纤传导系统, 可以抵抗外界电磁场的干扰和闪电雷击等自然损害的影响。尤其适用于存在高强度电磁场干扰的强电压电力线路周围, 另外也适合应用在油田、煤矿等易燃易爆环境当中。 (4) 节省材料, 铺设方便。制造金属电缆需要的铜、铝、铅等矿物质元素, 在地球上的存储量是极其有限的, 而可以通过合成技术制造的石英材料则可以说是取之不尽。1km的同轴电缆, 需要120kg铜和80kg铅, 而相同规格的光导纤维, 却只需要40g石英。 (5) 重量轻, 体积小。在芯数相同的情况下, 光导纤维比金属电缆的重量和体积都要小很多。这种高新技术材料不仅可以广泛应用在军事航天等科技领域, 还大大降低了通信成本。 (6) 泄露小, 安全保密性好。在光导纤维传输过程中, 发生的窃听几率非常之小, 即使在弯曲薄弱的地段也不可能。不借助特殊专用工具和精密的技术光导纤维根本无法分接, 因此光导纤维中的信息传输非常安全, 这一点在军事、政治等领域中的应用具有重大意义。
2 光纤通信的应用和发展
2.1 光纤通信的应用
2.1.1 公共服务通信系统的应用
光纤通信已经服务于电视广播、公安、铁路、电力系统等各个方面。将光纤通信和无线电、卫星等通信手段结合, 可以实现从飞机、火车、轮船等地向地球上任意方位的连线通话。
2.1.2 多媒体领域的应用
(1) 光纤通信可视机, 亦即可视电话, 目前已经家喻户晓。 (2) 借助光纤技术利用电子显示屏显示报纸, 它比纸张刊登的消息和新闻更加及时丰富。 (3) 电视会议的召开, 也得力于光纤技术的发展。多方会议人员相隔千里, 却能通过电话电视等媒介, 像相处一室一般。
2.1.3 网络领域的应用
因为光导纤维良好的传输性能, 其已经被广泛应用在计算机中的局域网和广域网中。宽带光纤线路通过调制解调器, 把电压形式的调制信号耦合到一条信道上, 实现光传导的控制, 达到低损耗高效传输的目的。
2.1.4 医疗领域的应用
因为光纤具备柔软、体积小、重量轻及灵敏度高等特点, 已经广泛应用于医疗设备, 如内窥镜、光纤诊断系统、光纤治疗等。
2.2 光纤通信的材质改进
近几年, 随着科学技术的快速发展, 塑料光纤已经逐步问世, 它以优良的性能和低廉的制造维护成本被通信行业认可。
2.2.1 塑料光纤的特点
(1) 芯径粗、耦合性好、不用熔接与焊接; (2) 重量轻、柔性好、可弯曲; (3) 防腐蚀、防超市、防震防爆; (4) 无电磁波干扰和辐射, 保密性安全性及抗干扰能力极强; (5) 衰减为恒量, 不随频率上升而增加; (6) 能满足特定场合的要求。
2.2.2 产品优势
(1) 可全面替代铜缆, 节省大量资源; (2) 连接简单, 操作方便, 无需接头; (3) 弯曲状况下可受力, 适于安装工艺网络, 安装容易, 维护成本低; (4) 成本低, 用途广泛, 是相同性能铜缆价格的一半。
2.2.3 PO F在局域网系统中与其它传输介质相比
(1) 配合石英光纤, 在宽带网的末端发挥效用。塑料光纤可以解决“最后几百米”的问题。长距离—石英光纤;短距离—塑料光纤, 楼外石英光纤, 楼内塑料光纤。共同实现宽带全光网。 (2) POF对电磁干扰不敏感, 也不发生辐射, 不同数据速率下的衰减恒定, 误码率可预测, 能在电噪声环境中使用。 (3) 尺寸较长, 可降低接头设计中公差控制的要求, 故成网成本较低。
3 光纤通信的发展方向
(1) 继续提高传输速率从光纤技术的发展史看, 网络传输速率和对网络传输容量的需求一直是个矛盾。在欧洲、日本和澳大利亚等国家已经出现10Gbps系统, 随着这项技术大量装备进网络通信, 有力解决了网络传输的供需矛盾。
(2) 着重发展光纤接入网。首先要知道的是“光纤接入网”, 信息传输的高速不仅与优良的宽带主干传输网络有关, 还与用户接入部分有着紧密的联系。光纤接入网是信息高速有效地进入千家万户的重要部分, 这一关键技术也被称为信息高速公路上的“最后1000m”。只有实现了有了光纤接入网的全面应用, 才能保证实现“光纤到户”的目标。
(3) 实现整体光波技术。未来的信息需求量注定我们要全面实现光波技术, 只有这样, 才能完成大量信息的传输和交换。全面光波技术包括光传输、光放大、光再生、光选路、光交换、光存储、光信息处理等先进技术。
摘要：本文从光纤通信的重要性出发, 详细阐释光纤通信的基本原理和特点, 论述光纤通信的材质改进, 并指出光纤通信技术的应用和发展方向, 促进光纤通信技术的普及。
关键词：光纤通信,技术原理,发展方向
参考文献
[1] 唐宏亮.浅议光纤通信原理及其发展趋势[J].科技风, 2010 (14) .
[2] 张国鸿.浅谈光纤设备通信原理及其布线技术[J].港口科技, 2008 (5) .
[3] 吴沅.光纤——划时代的发明[J].科学24小时, 2010, 1 (1) .
通信原理省级论文题目范文第5篇
2、浅谈发酵工程实验教学的改革
3、以培养创新型、技能型人才为目标的现代职业教育实训基地转型提升研究
4、高校学生创业模拟演练及实训课指导方案研究
5、学科大类招生背景下资源环境类专业创新创业型人才培养实训平台建设研究
6、创新创业教育导向下高职实训课程的改革与实践
7、基于创新创业能力提升的《创业意识与创业计划实训》课程教学体系创新与实践
8、基于“双创”教育背景的工程训练创新实训模式探讨
9、创业导向会展专业“三实”教学体系综合改革
10、“功能食品加工技术”创业性实训教学改革初探
11、服务于大学生创业的电子商务平台研究
12、大学生创业力提升途径实证研究
13、实践与合作—开展创新创业实训实践
14、基于实验实训室载体搭建创新创业平台的研究
15、探究我国大学生创业实训教育的必要性及其主要内容体系
16、打造就业创业实训基地，创新就业创业服务新模式探究
17、高职院校会计综合实训教学改革研究
18、工科院校大学生创业教育现状调查及对策分析
19、首个为创业者搭建的实训平台在沪落成 等
20、高职院校实践育人创新创业载体建设研究
21、论创新创业教育融入实训课程教学的方式
22、创新创业实训课程在研究生创新创业教育中的作用探索
23、创新创业背景下高职院校实训室开放机制研究
24、改革创新实验实训教学 促进就业创业能力提高①
25、“实训+竞赛+科研”创新创业教育模式研究
26、“政企学研”有效协作 提升创新“内生力”
27、外贸基础及应用课程自主创业导向实训项目开发研究
28、ITMC实训软件在市场营销专业 创新创业人才培养中的应用
29、基于创新创业的药学综合实训课程改革研究
30、国际经济与贸易专业集中实践课程思政融入策略和保障
31、农商实训创业中心运行存在的问题及发展对策
32、高职园艺专业系统化创业教育路径选择
33、电子商务专业多方协同式实践教学体系的构建
34、创业实训教育技术平台设计
35、利用“校内创业实训基地”提升计算机学生综合素质
36、创业教育视角下职校营销实训模式的探索
37、电子商务能力实训与学生创业就业研究
38、高职校企合作共建电子商务创业实训基地的探索与实践
39、以创新创业为导向的港口机械实训基地建设研究
40、高职物联网专业创新创业教育与实训基地建设融合的探索
41、基于Arduino技术复合型创新实训室建设探究
42、校企孵联合共建大学生创新创业协同育人平台的思考与实践
43、经管类专业创业教育与实践教学融合路径
44、创新创业背景下国际贸易实训课程在高职院校非国贸专业中的教学与实践
45、基于ERP的药学人才创新创业实训平台的策略研究
46、以培养应用能力为导向的工商管理创新创业实训课程建构
47、以ERP沙盘实训促进技校创新创业教育的探讨
48、基于烹饪实训室的高职学生创新创业技能培养路径
49、浅谈高职院校市场营销专业教学改革的探讨