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傳輸技術論文范文1
摘要:
網絡同步和時鐘產生是高速傳輸系統設計的重要方面。為了通過降低發射和接收錯誤來提高網絡效率,必須使系統的各個階段都要使用的時鐘的質量保持特定的等級。網絡標準定義同步網絡的體系結構及其在標準接口上的預期性能,以保證傳輸質量和傳輸設備的無縫集成。有大量的同步問題,系統設計人員在建立系統體系結構時必須十分清楚。本文論述了時鐘惡化的各種來源,如抖動和漂移。本文還討論了傳輸系統中時鐘惡化的原因和影響,并分析了標準要求,提出了各種實現技巧。
基本概念:抖動和漂移
抖動的一般定義可以是“一個事件對其理想出現的短暫偏離”。在數字傳輸系統中,抖動被定義為數字信號的重要時刻在時間上偏離其理想位置的短暫變動。重要時刻可以是一個周期為T1的位流的最佳采樣時刻。雖然希望各個位在T的整數倍位置出現,但實際上會有所不同。這種脈沖位置調制被認為是一種抖動。這也被稱為數字信號的相位噪聲。在下圖中,實際信號邊沿在理想信號邊沿附近作周期性移動,演示了周期性抖動的概念。
圖1.抖動示意
抖動,不同于相位噪聲,它以單位間隔(UI)為單位來表示。一個單位間隔相當于一個信號周期(T),等于360度。假設事件為E,第n次出現表示為tE[n]。則瞬時抖動可以表示為:
一組包括N個抖動測量的峰到峰抖動值使用最小和最大瞬時抖動測量計算如下:
漂移是低頻抖動。兩者之間的典型劃分點為10Hz。抖動和漂移所導致的影響會顯現在傳輸系統的不同但特定的區域。
抖動類型
根據產生原因,抖動可分成兩種主要類型:隨機抖動和確定性抖動。隨機抖動,正如其名,是不可預測的,由隨機的噪聲影響如熱噪聲等引起。隨機抖動通常發生在數字信號的邊沿轉換期間,造成隨機的區間交叉。毫無疑問,隨機抖動具有高斯概率密度函數(PDF),由其均值(μ)和均方根值(rms)(σ)決定。由于高斯函數的尾在均值的兩側無限延伸,瞬時抖動和峰到峰抖動可以是無限值。因此隨機抖動通常采用其均方根值來表示和測量。
圖2.以高斯概率密度函數表示的隨機抖動
對抖動余量來講,峰到峰抖動比均方根抖動更為有用,因此需要把隨機抖動的均方根值轉換成峰到峰值。為將均方根抖動轉換成峰到峰抖動,定義了隨機抖動高斯函數的任意極限(arbitrarylimit)。誤碼率(BER)是這種轉換中的一個有用參數,其假設高斯函數中的瞬時抖動一旦落在其強制極限之外即出現誤碼。通過下面兩個公式,就可以得到均方根抖動到峰到峰抖動的換算。3
由公式可得到下表,表中峰到峰抖動對應不同的BER值。
確定性抖動是有界的,因此可以預測,且具有確定的幅度極限??紤]集成電路(IC)系統,有大量的工藝、器件和系統級因素將會影響確定性抖動。占空比失真(DCD)和脈沖寬度失真(PWD)會造成數字信號的失真,使過零區間偏離理想位置,向上或向下移動。這些失真通常是由信號的上升沿和下降沿之間時序不同而造成。如果非平衡系統中存在地電位漂移、差分輸入之間存在電壓偏移、信號的上升和下降時間出現變化等,也可能造成這種失真。
圖3,總抖動的雙模表示
數據相關抖動(DDJ)和符號間干擾(ISI)致使信號具有不同的過零區間電平,導致每種唯一的位型出現不同的信號轉換。這也稱為模式相關抖動(PDJ)。信號路徑的低頻截止點和高頻帶寬將影響DDJ。當信號路徑的帶寬可與信號的帶寬進行比較時,位就會延伸到相鄰位時間內,造成符號間干擾(ISI)。低頻截止點會使低頻器件的信號出現失真,而系統的高頻帶寬限制將使高頻器件性能下降。7
正弦抖動以正弦模式調制信號邊沿。這可能是由于供給整個系統的電源或者甚至系統中的其他振蕩造成。接地反彈和其他電源變動也可能造成正弦抖動。正弦抖動廣泛用于抖動環境的測試和仿真。不相關抖動可能由電源噪聲或串擾和其他電磁干擾造成。
考慮抖動對數字信號的影響時,需要將整個確定性抖動和隨機抖動考慮在內。確定性抖動和隨機抖動的總計結果將產生另外一種概率分布4:雙模響應,其中部表示確定性抖動,尾部為高斯響應,表示隨機抖動分量。
抖動測量—TIE、MITE和TEDV
時間間隔誤差(TIE)是通過對實際時鐘間隔的測量和對理想參考時鐘同一間隔的測量得到的。在給定時間t,以一個稱為觀測間隔的時間間隔產生時間T(t)的時鐘,其相對于時鐘Tref(t)的TIE可通過下面公式表示。(x(t)稱為誤差函數。)
TIE表示信號中的高頻相位噪聲,提供了實際時鐘的每個周期偏離理想情況的直接信息。TIE用于計算大量統計派生函數如MTIE、TDEV等。
最大時間間隔誤差(MTIE)定義為,在一個觀測時間(t=nt0)內,一個給定時鐘信號相對于一個理想時鐘信號的最大峰到峰延遲變化,其中該長度的所有觀測時間均在測量周期(T)之內。使用下面公式進行估計:
MTIE是針對時間的緩變或漂移而定義的。當需要分析時鐘的長期特性時,就需要對MTIE進行測量。MTIE值是對一個時鐘信號的長期穩定性的一種衡量。
圖4.TIE的圖形表示
TDEV是另外一個統計參數,作為集成時間的函數對一個信號的預期時間變化的測量。DEV也能提供有關信號相位(時間)噪聲頻譜分量的信息。TIE圖中每個點的標準偏差是對一個觀測間隔計算的,該觀測間隔滑過整個測量時間。該值在整個上述測量時間內進行平均以得到該特定間隔的TDEV值。增大觀測間隔,重復測量過程。TDEV是對短期穩定性的一種衡量,在評估時鐘振蕩器性能時有用。TDEV屬于時間單位。
高速傳輸系統中抖動和漂移的原因
最常用的一種時鐘體系結構是,在備板上運行一個低頻時鐘,在每個傳輸卡上產生同步的高頻時鐘。低頻時鐘在集成電路內或通過分立PLL實現進行倍頻以產生高頻時鐘。通過典型的PLL倍頻,倍頻后時鐘上的相位噪聲增大為原來時鐘相位噪聲的20*log(N)次方,其中N為倍頻系數。此外,PLL參考時鐘輸入上的抖動將延長鎖定時間,且當輸入抖動過大時高速PLL甚至無法實現鎖定。在備板上采用一種更高速的差分時鐘將比采用低速單端時鐘具有更好的抖動性能。
由于VCO對輸入電壓變化較為敏感,因此電源噪聲是增大時鐘抖動的一個主要因素。輸出時鐘抖動幅度與電源噪聲幅度、VCO增益成正比,與噪聲頻率成反比。因導線電阻形成的電阻下降和因導線電感形成的電感噪聲而造成的電源或接地反彈,會對上述輸出時鐘抖動產生相似的影響。在系統板上對電源進行充分過濾,靠近集成電路電源引腳提供去耦電容,可以確保PLL獲得更高的抖動性能。
在系統板內,時鐘和數據相互獨立,發射和接收端在啟動、保持和延遲時間方面的變化對高速率非常關鍵。因數據和時鐘路徑中存在不同有源元件而使數據和時鐘路徑之間出現傳播延遲差異,時鐘路徑之間的接線延遲差異,數據位之間的接線延遲差異,數據和時鐘路徑之間不同的負載情況,分組長度差異等等,均可能造成上述變化。在規劃系統抖動余量時,必須將不同信號路徑的變化考慮在內。
當在一段距離上進行傳輸時,在發射機和接收機中的很多點上存在抖動累積。在發射機物理層實現中,DAC非線性或激光非線性等非線性特性會加重信號失真。在傳輸介質和接收機中,除了外部亂真源(大多在銅導線中)之外,因不同頻率和調制效應而導致的光纖失真、因接收機實現(主要與帶寬有關)和時鐘提取電路實現而導致的信號相關相位偏離,會加重信號流的抖動。
圖5.來自TIE圖的MTIE偏差
具體到SDH(同步數字系列)傳輸,有大量的系統級事件會導致抖動。在將PDH(準同步數字系列)支路映射為SDH幀并通過SDHNE(網絡組件)進行傳輸的典型傳輸系統中,在PDH支路于SDH的終端多路分配器解映射之前,將在每個中間節點處出現VC(虛擬容器)的重新同步。有間隙的時鐘用于將各個支路映射到STM-N幀和從STM-N幀解映射,發出與開銷、固定填充和調整位相應的脈沖,因而造成映射抖動。采用調整機會位補償PDF支路中頻率偏移的方法會造成等待時間抖動。還有指針調整機制,用于對來自初始NE的輸入VC與本地產生的輸出STM-N幀之間的相位波動進行補償。根據頻率偏離,VC在STM-N幀中前后移動。這將使VC提取點看到位流中的突然變化,導致稱為指針抖動的類型抖動。所有上述系統級抖動都將加重總的確定性抖動。
盡管所有上述因素都會加重從源到目的地之間信號傳播的抖動,標準要求仍然規定在傳輸點需具有比理論值更低的抖動數值。這樣,考慮到時鐘倍頻、電源變化、電-光-電轉換、發射和接收影響以及其他致使實際信號惡化的失真信號的影響,在源處驅動信號的時鐘將具有一個相對很低的抖動數值。
抖動對收發器的影響
理想情況下,數字信號是在兩個相鄰電平轉換點的中點進行采樣的。抖動之所以會造成誤碼,是由于相對于理想中點,它改變了信號的邊沿轉換點。誤碼可能由于信號流邊沿變化太晚(在時間上比理想中點晚0.5UI(單位間隔相當于信號的一個周期))或太早(在時間上比理想中點早0.5UI)所致。當時鐘采樣邊沿在信號流的任何一側錯過0.5UI時,將出現50%的誤碼概率,假設平均轉換密度為0.5。7如果分別知道確定性抖動和隨機抖動,可通過上述兩個數字和將峰到峰抖動值與均方根抖動值聯系在一起的表,來估計誤碼率。校準抖動,定義為數字信號的最佳采樣時刻與從其提取出來的采樣時鐘之間的短期變化,可以造成上述誤碼。對于商業應用,源時鐘和源發射接口抖動規范將遠遠低于1UI。
發射接口抖動規范通常與接收端的輸入抖動容限相匹配。對于抖動測量回路濾波器截止頻率,尤其如此。例如,在SDH系統中,有兩種抖動測量帶寬,分別規定:一個用于寬帶測量濾波器(f1到f4),一個用于高頻帶測量濾波器(f3到f4)。數值f1指可在線路系統的PLL中使用的輸出時鐘信號的最窄時鐘截止頻率。低于此帶寬的頻率的抖動將通過系統,而較高頻率的抖動則被部分吸收。數值f3表示輸入時鐘捕獲電路的帶寬。高于此頻率的抖動將導致校準抖動。校準抖動造成光功率損失,需要額外光功率以防各種惡化。因此限制發射機端高頻帶頻譜的抖動十分重要。
漂移對收發器的影響
市場上銷售的大多數電信接收機都使用了一個緩沖器,以適應線路信號中存在的隨機波動。下面框圖6詳細表示出這一概念?;謴蜁r鐘將數據送入富有彈性的緩沖器,而系統時鐘則將數據送出到設備的核心部位。
在準同步傳輸系統中,發射機和接收機工作在相互獨立而又極為接近的頻率上,fL和Fs分別表示發射機和接收機的頻率。當兩者之間存在相位或頻率差異時,彈性存儲會將其消除,否則緩沖器將出現欠載或溢出(取決于差異的幅度和彈性緩沖器的大?。斐梢淮慰煽氐膸瑒樱ɑ舅俾蕚鬏敚┗蛞淮挝徽{整(高階異步多路復用器)。
在準同步應用中,根據可接受的緩沖滑動對頻率變化和緩沖器深度進行了標準化。最初的網絡主要用于語音傳輸,在一定的頻率門限之下不會造成語音質量下降。ITU-T規范規定該變化為+/-50ppm。但是隨著網絡開始傳送壓縮語音、傳真格式的數據、視頻以及其他種類的媒體應用,對于差錯和重傳以及剛剛興起的同步網絡,滑動使效率嚴重下降。
在同步傳輸系統中,系統時鐘通常同步到用于接收更高時鐘等級信號的接口的恢復時鐘上?;謴蜁r鐘和系統時鐘之間相位和頻率的瞬時和累積差異將被彈性緩沖器吸收,否則將導致彈性存儲器溢出/欠載(取決于緩沖器大小和變化的幅度),造成指針調整而延遲或提前幀傳輸、幀滑動或系統中某處出現位調整。
在同步系統中,所有網絡組件工作在同一平均頻率,可以通過指針機制消除幀惡化。這些指針機制將提前或延遲有效載荷在傳輸幀中的位置,從而調整接收和系統時鐘中存在的頻率和相位變化。SDH收發器中的緩沖器比PDH收發器中的要小,而且對于SDH系統中可能導致的指針移動等不規則性有限制。因此,與PDH系統相比,同步系統的要求更為嚴格。由于網絡發展的歷史和不同網絡之間的互操作連接,在某些階段或其他階段,這些同步網絡會通過準同步網絡來連接。因此PDH網絡的時鐘體系結構也要考慮在內。
MTIE提供了時鐘相對于已知理想參考時鐘的峰值時間變化。在同步傳輸和交換設備的彈性緩沖器的設計中將用到MTIE值。在彈性存儲中,緩沖器填充水平與輸入數字信號和本地系統時鐘之間的TIE成正比。確保時鐘符合有關MTIE的時鐘規范,將保證不會超過一定的緩沖器門限。因此,在緩沖器設計中,其大小取決于MTIE的規定極限。
圖6,典型傳輸系統的接收機接口
系統時鐘輸出相位擾動對收發器的影響
一個時鐘的輸出相位變化可以通過分析其MTIE信息獲得。漂移產生(在自由振蕩模式和同步模式中)主要指系統中所用時鐘振蕩器的長期穩定性,在自由振蕩模式中系統的穩定性僅受振蕩器的穩定性影響。除了漂移產生之外,輸出時鐘相位還受到大量系統不規則特性的影響。
特別是對一個系統同步器而言,將參考源從一個不良或惡化參考時鐘轉換到一個正常參考時鐘可能會導致輸出相位擾動。傳輸用高速PLL中使用的傳統VCO(壓控振蕩器)在改變參考時鐘時采用了切換電容器組的方法。這種切換轉換會對輸出時鐘造成暫時的相位偏移。采用超低抖動時鐘倍頻器電路可以解決這個問題。
高性能網絡時鐘在系統的所有參考時鐘都失去時采用一種稱為“保持”的機制。這是通過記憶存儲技術產生系統最后一個已知良好參考時鐘來實現的。進入和退出保持模式可能會對輸出造成相位擾動。當處于保持模式中時,由于準確頻率的再生不夠精確,因此會繼續產生輸出相位誤差。集成電路技術的進步已使保持精度達到了0.01ppb。輸入參考時鐘惡化和對系統的維護測試(不會導致參考時鐘切換)過少,也會造成輸出相位擾動。
系統輸出擾動是有限的,取決于系統在較低層次可以接受的輸入容限。例如,符合G.813選項1的時鐘,其相位擾動中所允許的相位斜率和最大相位誤差被限制為1μS,最大相位斜率為7.5ppm,兩個120ns相位誤差段,其余部分的相位斜率為0.05ppm。這些數字對應于G.825標準規定的輸入抖動容限,該標準描述了在SDH網絡內對抖動和漂移的控制。
當輸出相位被擾動時,將相位誤差的幅度和速率保持在標準組織所建議的極限之內,可確保在端到端系統中對信號惡化進行妥善處理,從而避免數據損壞或丟失。例如,當系統同步器進行參考時鐘切換時,如果輸出相位誤差位于規范要求之內,同步器就可實現“無間斷”參考時鐘切換,指示存在緩沖器溢出或欠載,造成指針移動、位調整或滑動。
傳輸技術論文范文2
現在,因特網采用的是TCP/IP協議,因為TCP/IP比較簡單而實用的,分為應用層、傳輸層、網絡層、主機到網絡層。本文將按照TCP/IP的層次順序,簡要介紹與之相關的安全傳輸通道技術。
1.主機到網絡層在這一層面,主要探討在數據鏈路層軟件方面實現安全傳輸通道的技術?,F在,通用的安全協議有兩個:PPTP和L2TP。它們主要在遠處訪問VPN上起作用。1.1PPTP的封裝將用戶數據,TCP或UDP,IP進行綁定,封裝,然后傳輸給PPP。
2.網絡層在網絡層實現安全傳輸通道的技術主要體現在IPSec規范上,它是將安全機制引入TCP/IP網絡的一系列標準,主要包括安全協議、安全聯盟、密鑰管理和安全算法等。是主機之間、安全網關之間以及主機與安全網關之間數據安全的保證。它支持多種方式的VPN訪問,包括ExtraNetVPN訪問,IntraNetVPN訪問和VPN遠程訪問。
3.傳輸層目前,在傳輸層能夠實現安全傳輸通道的協議是安全套接層協議,(SecureSocketLayer,簡稱SSL),它需要以可靠的傳輸服務為基礎。它主要由SSL記錄協議和SSL支持協議兩部分組成。
4.應用層網絡層的安全協議增加了主機或進程的數據通道的安全性。實質上是說,安全數據通道主要在主機之間或進程之間,但對于傳輸文件的安全性不同需求無法滿足。換言之,如果兩臺主機之間或進程之間建立起一條安全的IP通道,則在這條通道上傳輸的全部IP包都會自行被加密。但是如果真的需要區分具體文件的不同的安全性要求,那就需要依附于于應用層的安全性。應用層的安全服務,最突出特點就是能安全的靈活處理單個文件。以電子郵件的收發為例:一個電子郵件系統也許需要對待發信件的某些段落進行數字簽名操作,而對于較低層的協議,他們是無法區分文字段落的,因而無法對相應的文字進行數字前面。繼而不能保證文件傳輸的安全性和完整性。可是應用層就能夠達到這個要求,對精細層面進行安全操作。
二、結語
傳輸技術論文范文3
論文摘要:本文從現有存儲式電子壓力計的技術現狀出發,分析了在井下高溫、高壓、遠距離條件下,實現壓力、溫度數據實時可靠采集、傳輸、分析的壓力計——直讀式電子壓力計的數據傳輸方案和實施,并從技術需求分析、通訊方案選擇、單芯遠距離傳輸、曼徹斯特碼編解碼的軟硬件設計等方面,對直讀式電子壓力計數據傳輸方案進行了深入研究。試驗數據分析結果表明,本文研究結果解決了直讀式電子壓力計的關鍵技術,增強了電子壓力計在油田測井領域的市場競爭力。
一、引言
目前存儲式電子壓力計已廣泛應用于國內各大油田高溫井下壓力和溫度的測量。存儲式電子壓力計在工作過程中,儀器內的單片機系統和各種傳感器共同完成井下壓力和溫度的采集,并以數字量形式存儲于電可改寫型存儲器中,待測試過程完成后,再將壓力計返回地面,用專門配套研制的數據回放儀與壓力計連接,通過軟件和硬件接口通訊進行數據的接收、回放和處理,使用很不方便,影響生產。
因此,為克服存儲式電子壓力計的上述缺點,提高油田生產效率,提升電子壓力計在油田測井領域的市場競爭力,必須研制在井下高溫、高壓、遠距離條件下,實現壓力、溫度數據實時可靠采集、傳輸、分析的壓力計——直讀式電子壓力計。
二、直讀式電子壓力計技術需求分析
(一)功能及主要技術指標要求
直讀式電子壓力計實現井下壓力和溫度參數的測量,并將測量結果通過單芯鎧裝電纜實時傳送至地面解碼控制儀,主要技術指標要求如下所示。
a)壓力測量范圍:(0~30、45、60、80)MPa;壓力測量誤差:0.04%F.S;
b)溫度測量范圍:(-20~+150)℃,測量誤差:±1℃;
c)傳輸距離不小于6000m;通訊誤碼率1.0×10-7。
(二)基本方案及工作原理
直讀式電子壓力計由井下電子壓力計和地面解碼控制儀兩部分組成,其中井下電子壓力計由壓力傳感器、溫度傳感器、信號放大電路、模數轉換電路、單片機系統、編碼電路、數字通訊接口電路和裝載于單片機系統中的相關工作軟件組成,解碼控制儀由解碼電路、通訊接口電路、通用計算機(油田配置)和相關工作軟件組成。
工作過程中,井下電子壓力計由地面解碼控制儀通過單芯鎧裝電纜提供能源,溫度和壓力傳感器分別將環境壓力和溫度轉換為電信號輸出,該電信號經放大和模數轉換后由單片機系統進行數據實時采集和處理,然后按一定周期經數字通訊口輸出。井下電子壓力計和井上解碼控制儀之間通過單芯鎧裝電纜連接,解碼控制儀中通訊接口電路接收井下電子壓力計輸出的壓力和溫度數據,并經解碼后輸入計算機中進行實時分析和處理。
三、數據傳輸方案選擇
設備之間數據通訊通常有并行通訊和串行通訊兩種方案,并行通訊的缺點是傳輸距離短,通訊信道所占點號多,而串行通訊與之相反。根據井下電子壓力計與井上解碼控制儀的數據傳輸特點,需選擇串行數據傳輸方式。
在曼徹斯特編碼中,用電壓跳變的相位不同來區分邏輯1和邏輯0,即用正的電壓跳變表示邏輯0,用負的電壓跳變表示邏輯1。
在油田測井中,井下電子壓力計在井下采集大量信息,并傳送給地面解碼控制儀;但井下電子壓力計到地面解碼控制儀這段信道的傳輸距離較長且環境惡劣,常用的NRZ碼不適合在這樣的信道里傳輸,而且NRZ碼含有豐富的直流分量,容易引起滾筒的磁化。曼徹斯特編碼方式使得信號以串行脈沖碼的調制方式在數據線上傳輸,和最常用的NRZ碼相比,消除了NRZ碼的直流成分,具有時鐘恢復和更好的抗干擾性能,這使它更適合于從井下到井上的信道傳輸,因而在井下電子壓力計和地面解碼控制儀之間選用曼徹斯特編碼使數據傳輸可靠性更高、傳輸距離更遠。
四、曼徹斯特碼編碼軟硬件設計
每一周期井下電子壓力計需將采集到的壓力和溫度兩個參數分別進行曼徹斯特編碼方式輸出,井下電子壓力計與地面解碼控制儀之間按如下通訊協議進行。
a)壓力與溫度均以字為單位進行傳送,先發送壓力字,后發送溫度字,一個壓力字和一個溫度字的組合稱為一個消息;
b)每一個字由20位組成,第1~3位為3個起始位,第4~19位為16個數據位,第20位為奇偶校驗位;
c)壓力字3個起始位電平為先高后低,溫度字起始位為先低后高,高低電平均各占一位半,壓力字與溫度字校驗位均采用奇校驗;
d)傳輸的波特率:5.7292kbps(175μs/位),傳輸一個消息共耗時3.5ms。為保證數據傳輸可靠性,井下電子壓力計同一消息在一個采樣周期內重復發送兩次,地面解碼控制儀根據校驗位判斷每個字的正確性。
由單片機編程輸出兩路I/O控制信號,經過濾波電路、運放電路、整型電路后,產生曼徹斯特編碼雙相電平信號,并經單芯鎧裝電纜送至地面解碼控制儀。為滿足曼徹斯特編碼格式及井下電子壓力計與地面解碼控制儀之間的通訊協議,井下電子壓力計軟件采用如下的編程方式輸出波形。
a)壓力字同步頭為262.5μs高電平后跟隨262.5μs低電平,溫度字同步頭為262.5μs低電平后跟隨262.5μs高電平;
b)若數據位為邏輯0,則在87.5μs低電平后跟隨87.5μs高電平;
c)若數據位為邏輯1,則在87.5μs高電平后跟隨87.5μs低電平;
d)校驗位的波形產生方式與數據位相同。
五、曼徹斯特碼解碼軟硬件設計
地面解碼控制儀需將井下電子壓力計輸出的曼徹斯特碼進行解碼,并按通訊協議用軟件將接收到的曼徹斯特碼數據轉換為井下電子壓力計測得的壓力和溫度數據,即地面解碼控制儀中的解碼過程為井下電子壓力計編碼過程的逆過程。曼徹斯特碼解碼過程可分為如下三部分:
a)同步字頭檢測,并辨別其為溫度數據還是壓力數據。
b)對曼碼形式的數據進行解碼,從曼徹斯特碼波形中分離出同步時鐘,并將時鐘和數據進行處理使曼碼數據轉化為非歸零二進制數據。
c)將串行數據轉化為并行數據,并進行奇偶校驗,以檢驗數據傳輸的正確性。
經過幾千米鎧裝電纜傳輸上來的數據,幅度衰減到毫伏級,因此井上需要精密的解碼電路,才能保證數據傳輸無誤碼率。井下傳輸上來的數據經過濾波電路、精密運算放大器、雙D觸發器輸出曼碼波形給單片機,經過單片機的程序轉化為井下的壓力與溫度數字量。
六、試驗結果
直讀式電子壓力計首臺產品完成廠內試驗后,到油田用8000m的鎧裝電纜連接井下電子壓力計和地面解碼控制儀,將電子壓力計下放到井下6500m的深度,在溫度高達150℃、壓力為30~60MPa的油井中測試壓力和溫度。在三次連續5個小時的測試過程中,數據傳輸準確可靠,沒有出現丟點現象,誤碼率為零。
七、結束語
試驗數據統計分析結果表明,本文研究結果解決了直讀式電子壓力計通訊方案、通訊協議、單芯遠距離傳輸、曼徹斯特碼編解碼軟硬件設計等關鍵技術,增強了電子壓力計在油田測井領域的市場競爭力。
參考文獻:
傳輸技術論文范文4
[論文摘要]大眾傳播媒介是隨著技術的發展而誕生的。人類社會的信息傳播可以追溯到遠古時期,在漫長的歲月中人們靠著表情動作來交流信息,直到15世紀才產生了技術上的真正突破——古登堡發明了印刷機??萍嫉倪M步帶來大眾傳播事業的迅猛發展,互聯網的出現給傳媒業帶來了新的發展契機。我國傳播媒介也在大力應用傳播技術,并且還面臨著如何在新的形勢下發展傳播事業的問題。
在傳播學領域,媒介分析作為一個大的研究部分,主要包括:媒介產生發展的歷史,各種媒介的特點,媒介同人類社會變遷和文明發展史的關系,媒介文化等等。開媒介分析先河的英尼斯和麥克盧漢提出了如“媒介即訊息”等著名的觀點,使人們逐漸認識到媒介技術及其發展的巨大作用。然而,在傳播學的研究領域,傳播技術與媒介作為信息傳遞和接受的手段、載體,并非總是研究的重點。人們的注意力主要傾注在媒介所傳遞的信息內容和其產生的效果上。但近些年來,信息傳播新技術革命席卷全球的浪潮使我們看到技術在傳播中起著不可估量的作用。從一定意義上說,只有掌握了先進的傳播手段才能在激烈的競爭中立于不敗。
一、傳播技術的產生和發展
人類誕生之初,由于生存的需要,必須實現個體之間的交流。在漫長的時期
內,人類只能依靠原始而古老的傳播方式如表情、動作等來相互了解。隨著勞動和生活中傳播活動的需要,人類發明了使自己徹底完成從猿到人的轉變的傳播工具——語言,然后又發明了使信息可以保存下來并使文化有效積累成為可能的傳播工具——文字。最初的文字刻在甲骨、金器上,后來又有了絹、帛,東漢的畢昇借鑒前人的經驗發明了紙。雕版印刷術,活字印刷術的發明使傳播手段先進,傳播內容豐富了起來。但是,這些還無法實現真正意義上的大規模的迅速的社會傳播,還需要有技術上的更大突破。這種突破,于15世紀中葉拉開了序幕,其標志是金屬活字印刷術和金屬活字印刷機的問世。
德國人古登堡發明了世界上第一臺手搖金屬活字印刷機,開始了活字版印刷書籍,這說明人類在信息傳遞技術上的進步。到了19世紀初倫敦《泰晤士報》首先于公元1814年開始以蒸汽為動力的機器印報,使得知識與資訊得以普及,這是一項相當重要的進展。1833年,第一張廉價報紙紐約《太陽報》的誕生標志著真正的大眾傳播時代的到來。它采用當時最先進的滾筒印刷機,每小時印報4000份,為大量發行提供了技術保證。
在19世紀,美國人莫爾斯發明通訊電碼,開始了有線電報時代。1870年出現電話,1895年意大利人馬可尼發明無線電,使人類的通訊技術大幅改進。第一次世界大戰后,以此技術為基礎發明了民用無線電。在此同時,電影工業在歐美亦成為另一種有力的大眾傳媒。電視是在1924年首次問世,而英國定期播放電視則始于公元1936年。電視時至今日,仍是一般人主要吸收資訊、常識,作為休閑娛樂,或作為消磨時間打發孤寂的工具。
20世紀40年代計算機的出現為大眾傳播帶來了一次新的機遇。數字化技術的運用,通過與通訊的巧妙結合,在加工處理信息方面改變了以往直接參與的方式,是信息處理第一次超越了人類自身而實現,真正達到了信息的傳遞、存儲和加工處理的一體化和自動化,完成了人類歷史上的最先進的傳播革命,大眾傳播進入了數字化與網絡傳播的嶄新時代。
電腦促進辦公室自動化、產業自動化及家庭自動化;鐳射科技,如磁碟機、碟片、影像傳真機及文件處理系統普及;有線電視與通訊衛星結合,使電視的功能發揮更佳;資訊社會應用許多新的傳播媒體,如電視、電話、電子郵件、電子報訊、電視傳訊、電話影視、電子會議等等,正締造全面電子化的環境。特別是互聯網的出現,整合了多種技術,它不但能統一處理文字、聲音、圖形、影像等各種符號形式,而且打破了地域界限和國家界限。信息技術的應用范圍已深入到社會的各個方面,正悄然改變著人們習以為常的傳媒環境。
二、傳播技術在我國媒介中的應用
近年來,我國的傳播事業迅速發展。為順應世界建設信息高速公路的潮流,
縮小與發達國家傳媒業的差距,我國傳媒業積極采用新技術,對媒介內部從業人員進行培訓,改革舊有的觀念,使之跟上國際步伐,成為我國傳媒業的一個新趨勢。
以《文匯報》為例,對我國媒介使用新技術的情況可窺見一斑?!段膮R報》于1998年1月26日開始推出網絡版,迅速引起了公眾的興趣,當時的數據表明,每天平均有近千人上網訪問瀏覽。與該報印刷版相比,網絡版提供了優秀的檢索服務,讀者只要鍵入自己想找的指令,很快就能得到許多相關資料。此外,對于外省市不能及時看到印刷版《文匯報》的地方,網絡版更能顯示出它的優勢。網絡的應用還能使讀者的反饋瞬間傳回報社,讀者和報社的距離大大拉近,從而使報社更清楚的知道讀者的要求,把報紙辦得更有貼近性。
此外,除了報紙媒體使用新技術外,電臺、電視臺也在大量使用。上海人民廣播電臺使用電腦工作室,實現了采訪、制作、編排、播出的電腦化運作。在“數字化儲存、數字化傳輸、電子化交換”原則的指引下,該電臺在其傳輸系統中運用光纖技術,采用一種自愈式光纖環網,將廣播節目從控制中心傳輸到發射臺,該光纖環網還可同時傳送數字化節目和模擬節目。我國電視媒體正在邁進一個數字化的時代,各電視臺都在加快數字化進程。中央電視臺采用多種電腦技術,尤其是多媒體技術,包括非線性編輯技術、虛擬技術、三維技術和動畫技術,采用機械手自動裝帶播出系統等,在節目的制作和播出上更加自動化和智能化。
總之,我國傳媒機構使用電子技術的用途大致有以下幾點:①文字處理(寫稿、改稿、編輯、排版、電腦字幕等);②電腦激光照排;③掃描;④管理-信息存儲與資料管理;⑤建立內部網絡,進行稿件和圖片的傳輸等;⑥三維動畫;⑦非線性編輯,特技剪輯;⑧聯網查詢;⑨播出等。
三、新形勢下我國傳媒業面臨的挑戰和對策
首先,傳統媒體報紙、廣播、電視要加快數字化進程,實現信息處理的全面數字化。互聯網的出現打破了傳統媒體的界限,為從事跨媒體經營提供了現實的可能。在互聯網上看報紙,聽廣播,看電視已經實現,現在需要加快發展的是廣播的數字音頻技術和數字電視。
其次,還須加快信息高速公路的建設進程,使信息傳播數字化。媒體要抓住機遇,謀求新的發展。我國政府近年來十分強調科教興國的發展戰略,人們因而十分敏感的關注科技創新事物對其他領域發展的推動作用。所以,我們要對能夠采納最新信息傳播技術持樂觀態度,抓住這個難得的發展契機。
總而言之,傳播技術在媒介的發展中起著巨大的作用,我們決不能忽視它。但是我們也應該看到,技術在媒介的發展中并不是惟一起作用的力量,社會制度、經濟發展水平、歷史文化等都會對媒介產生影響。我們在努力創新傳播技術并應用它的時候,也要注意與其他方面的協調,使先進技術發揮出最大的能量,促使媒介不斷向前發展。
參考文獻:
[1]張詠華著,《媒介分析:傳播技術神話的解讀》,2002年版,復旦大學出版社
傳輸技術論文范文5
當系統壓力低于先導閥調定壓力時,先導閥關閉,此時沒有油液經過阻尼孔e流動,主閥心上下兩腔壓力相等,主閥在彈簧4的作用下處a)系統壓力低于先導閥調定壓力b)系統壓力高于先導閥調定壓力圖2溢流閥工作原理于最下端位置,進油口P與回油口T不相通。當系統壓力升高,作用在先導閥心上液壓力大于調定壓力時,先導閥被打開,主閥上腔的壓力油經先導閥開口、回油口T流回油箱。這時有壓力油經主閥心上阻尼孔流動,因而就產生了壓力降,使主閥心上腔的壓力低于下腔的壓力。當此壓力差對主閥心所產生作用力超過彈簧力時,閥心被抬起,進油口P和回油口T相通,實現溢流作用。通過Flas直觀形象的液壓油走勢再配合講解,學生基本上對先導式溢流閥的工作原理有了明確的概念,這時候就進入教學的第三部分,可以播放一些先導式溢流閥在機械制造等領域中實際工作過程的視頻,讓學生直觀地感受到先導式溢流閥的工作原理、結構特點以及閥體在生產實際中的使用等內容,還可以讓他們各自談談自己了解的先導式溢流閥的應用內容并加以討論,加深對理論知識的理解。
但科學研究表明,在學習的過程中,不動手最多能記住70%的知識點,如果將耳朵、眼睛和手三者結合起來,既聽又看并動手加以實際操作,則能記住高達90%的知識點,由此可見,最佳的教學方式應該將手、眼、耳結合到一起去進行。而我們在以上教學過程中,雖然已經將理論的、抽象的、靜態的內容轉換為生動形象的知識進行講解,并積極組成學生參與討論,但參照前面的研究結果,最多只能記住70%的知識點,如何才能記得更多的知識呢?這就需要我們教師從缺漏的“動手”層面更進一步探索了。
液壓傳動這門課涉及的實驗較多,而很多學校由于受客觀條件影響,有可能存在實驗器材不是很充分的狀況,這時候如何實現動手功能呢?最有效的方式就是借助相關的仿真軟件來解決,最常用的液壓仿真軟件就是FluidSIM軟件,它是由德國Festo公司Didactic教學部門和Paderborn大學聯合開發的,是專門用于液壓與氣壓傳動的教學軟件,FuidSIM軟件分兩個軟件,其中FluidSIM-H用于液壓傳動教學,該軟件CAD功能和仿真功能緊密聯系在一起,既可以系統學習的概念也可設計和液壓氣動回路相配套的電氣控制回路,易于上手操作。以FluidSIM-H軟件為例來看,它的主界面非常直觀,元件庫在左半部分,設計界面在右半部分,采取直接用鼠標從左邊的元件庫中拖拉液壓元件放在右邊的設計區進行設計,回路可以課前設計,也可在課堂上現場設計。這樣一來,耳朵、眼睛和手配合,既聽又看并加以操作,達到了教學中對于動手能力的要求,能記住更多的知識點。
傳輸技術論文范文6
論文關鍵詞:高等院校圖書館;信息傳播職能;教育服務職能
21世紀人類社會面臨著一個以信息技術為核心技術的新的發展時代。在當今世界.以信息技術為主要標志的科技進步日新月異、高科技成果向現實生產力的轉化將越來越快,知識經濟預示人類的經濟社會生活將發生新的巨大變化。國家的綜合國力和國際競爭能力將越來越取決于教育發展、科學技術和知識創新的水平。信息社會將是一個學習的社會,是終身學習的社會。只有學習才能使人們獲得在信息社會生存和發展的機會。人們只有通過貫穿一生的不斷學習,才能跟上時展的步伐。才能不斷適應從事某項工作崗位和轉崗再就業的要求。沒有接受過大學教育的人,很難搭上信息時代的航船。高等學校是培養具有創新精神的跨世紀人才的搖籃.是未來世紀發展競爭的焦點。高等院校圖書館是高等教育不可或缺的重要組成部分,是高等教育可持續發展的寶貴資源。在全球信息高速公路建設浪潮的推動下圖書館有了許多新的稱謂:“數字圖書館”(Digitallibrary)、虛擬圖書館(Virtuallibrary)、無墻圖書館(Librarywithoutwalls)、多元媒體圖書館(Medialibrary)、全球圖書館(Globallibrary)、電腦化空間(InterspaceorCyberspace)等等。不管我們怎樣稱呼未來的圖書館,一個不爭的事實就是,信息革命的浪潮把高等院校圖書館推向一個嶄新的變革時期。高等院校圖書館的地位、職能、館員的角色、服務和管理模式都將面臨新時期的挑戰。
1新時期高等院校圖書館的變化
全球信息革命的進程推動了我國高等教育的深化改革,教育改革的先驅是教育信息化。知識經濟理論改變了我們對高等院校圖書館地位、作用、價值的傳統認識。現代信息處理技術、計算機網絡技術、通訊技術等高科技技術的飛速發展為新世紀圖書館提供了技術支持,信息化社會賦予高等院校圖書館新的使命,高等院校圖書館正在經歷一場脫胎換骨的變革。
1.1高等院校圖書館將成為高校的信息來源和信息中心
古代藏書樓最典型的管理方式就是禁錮藏書近代圖書館的出現是伴隨近代科技的發展而產生的.成為大眾接受教育的一種形式.具有了傳播知識的作用和廣泛的教育性.近代圖書館“已不再是藏書的地方,而是教育機關”。而現代圖書館既是現代社會的產物,也是現代科技發展的基礎條件。國際圖書館協會聯合會將現代圖書館的基本職能概括為:①保存人類文化遺產;②開展社會教育;③傳遞科學情報;④開發智力資源。1981年和1987年國家教委頒發了《高等學校圖書館工作試行條例》、《普通高等學校圖書館規程》,這兩個文件將我國高校圖書館的基本職能概括為:教育服務職能和情報職能。高等院校圖書館是辦好高等教育的不可缺少的基礎條件.是為教學科研服務的學術性機構。高校圖書館擁有豐富的文獻信息資源、良好的學習環境、專業化的信息技術服務,使得高校圖書館在教育事業中有著不可替代的職能作用。1999年國際圖書館協會大會主題是:圖書館世界文明通道(LibrariesasGatewaystoEnlighte—neWorld),在信息時代圖書館將超越當今知識信息的生產者和提供者的作用.而成為獲取廣泛信息資源和信息服務的通道。新世紀的高等院校圖書館將從“學校的圖書資料情報中心”成為“高校的信息來源和信息中心”。圖書館要為學校的改革和發展提供多元的信息資源和信息服務.是學術信息中心和提供輔助教學資源的樞紐與知識信息傳播媒介。每個高等院校圖書館都將成為全球學術研究信息網絡的一個交換站和節點。學生可通過網絡遠程教學服務系統有效地利用在線圖書館信息資源,教師可在網上獲得圖書館的信息服務進行科學研究和學術交流。圖書館的工作要將館藏資源數字化,將文獻加工成情報信息,再將情報信息加工為知識,將知識轉化為智慧和財富。只有這樣高等院校圖書館才能在未來的新世紀中存在和發展。
1.2未來高等院校圖書館的業務方法和研究方法
收集、整理、組織、存儲和利用信息是圖書館的業務方法,也是一種科學研究方法。在未來世紀中,傳統的圖書館方法在高速發展的信息技術的帶動下有了新的發展。INTERNET把圖書館的文獻服務迅速地推向全球化。傳統的文獻采訪工作將延伸到對信息資源的探索,去發現可利用的信息資源。藏書建設的目標是建立館藏信息資源和全球網絡信息資源相輔相成,有機結合成為一體的信息資源。館藏分布將不局限于自身的空間,而是將全球網絡信息資源組織起來,實現邏輯集中、物理分散的虛擬化館藏模式。圖書館的文獻信息資源則以數據倉庫形式長期存儲.最大限度地實現共享和開發利用。文獻分類工作不再是僅僅將文獻按照科學體系歸類,而更加注重對知識成分進行提煉、加工整理,進行知識信息的創新。用戶教育是圖書館事業不變的工作主題,但用戶教育再也不是僅局限于輔導讀者如何查閱目錄,或是提供一般的事項咨詢,而是要對用戶加強信息意識的教育、培養用戶捕獲和利用信息的能力,要幫助用戶把知識化為智慧和財富。概言之,面向新世紀的高等院校圖書館將從收藏借閱文獻的服務模式朝著以組織、傳遞、開發信息資源為核心,實現業務管理高度自動化,信息資源數字化、館藏特色專業化、信息服務網絡化、智能化轉變。圖書館的職能不再僅僅是靠提供館藏的信息服務來實現,更重要的是要組織、傳遞網絡信息資源,要通過館員的智力勞動.創造出新的知識信息,提供增殖的知識服務來滿足用戶對信息的需求。
2新時期高等院校圖書館的信息傳播職能和教育服務職能
2.1我國教育現代化需要圖書館強化信息傳播職能
教育服務職能近代圖書館已經逐漸發展成為人類社會的“教育機關”,教育服務職能是社會發展對圖書館的迫切需求。大學人才密集,是知識、信息的主要產地之一,也是知識、信息需求量最大的地方之一。未來世紀,大學的教學科研人員、大學生對知識、信息的需求將表現為需求量大、多元化、專業化的特點:對知識、信息獲取方式要求更快捷、準確、方便。他們不僅僅需要在圖書館能獲得信息,還需要圖書館為他們提供經過篩選和加工的特需的知識信息。高等院校圖書館要真正成為大學教育和科學研究的重要組成部分。教育部制定的《面向2l世紀教育振興行動計劃》提出了要“積極穩步發展高等教育”,高等教育要“瞄準國家創新體系的目標,培養造就一批高水平的具有創新能力的人才”。大學生的素質如何,其中一項重要技能就是利用高技術手段直接獲取知識、信息并進行繼續學習的能力。今后的大學生面臨的是知識和信息的競爭,誰在知識、信息領域領先,誰就具有更強的競爭力。高等院校圖書館要在素質教育工程中發揮作用。教育信息化是推動教育走向現代化的基礎和條件。教育信息化包括:以多媒體計算機技術為核心的教育技術在學校的普及和運用:網絡的普及和應用,學會利用網上資源;開辦現代遠程教育,不斷滿足社會日益增長的終身教育的需求?,F代遠程教育是20世紀80年代以來國際教育發展的重要趨勢。在我國教育資源短缺的情況下,發展遠程教育是把好大教育的戰略措施.是構筑21世紀終身學習體系的主要手段。遠程教育利用中國教育科研網和衛星視頻傳輸系統。實現網上招生錄取、計算機學籍管理和畢業生就業服務。健全和完善繼續教育制度,適應終身學習和知識更新的需要,不斷擴大社會成員受教育的機會。高等院校圖書館既是遠程教育網絡上重要的教育科研信息資源,也將成為網絡上信息技術教育、繼續教育的課堂和就業、文化、娛樂、生活的信息網站。遠程教育工程的實施使高等院校圖書館率先成為“無墻圖書館”。
2.2新世紀的高等院校圖書館教育模式
“教書育人、管理育人、服務育人”是大學培養人才的綜合方法。高等院校圖書館同樣也通過“三育人”來體現自身的教育服務職能。
(1)信息技能課程教育。從事某一專業的人,必須學習本專業的知識。而有些科學知識,卻是各種專業的人都必須具備的知識?!胺沧x書最切要者,目錄之學。目錄明,方可讀書;不明,終是亂讀。”目錄學是指引治學途徑的入門之學,這話在今天依然十分有道理。文獻信息組織、分類、檢索、課題調研等是每一個科研教學人員的基本功。可以說,信息處理能力是現代人才的基本素質,體現了人才競爭能力。而過去的高等教育忽略了學生這方面的素質培養,學生離校后自我知識更新的能力較差。正是基于這個原因,教育部在1981年頒發的《中華人民共和國高等學校圖書館工作條例》明確了“開展查閱文獻方法的師資水平關系到教學質量的好壞,要加強師資隊伍的建設和培養,有計劃地進行培訓提高。通過備課、觀摩教學等教學研究活動和師資輪訓,不斷學習、研究信息查詢的新技術,提高教師的教學組織能力、教學方法和效果。在未來的世紀,《文獻檢索與利用》課程對于在校學生、網上的學員以及社會上的信息用戶都將是一門重要的科學方法課程。人們需要學習信息搜索的技能,需要通過課堂、網上自學等方式掌握這個基本技能。高等院校圖書館應肩負起這一任務。
(2)網絡信息搜索技能培訓教育。信息社會的信息增長速度快、數量大、更新快、載體形式多樣、分散存儲,出現了信息超載的現象網絡查詢便成為人們獲得信息的重要方法。到2000年,我國將有1000所高校建成校園網并與CERNET連通.高校圖書館通過CERNET與1NTERNET實現互連,高校圖書館開辟了電子閱覽室,提供了上網查詢服務,為網上信息交流創建了良好的網絡環境。但目前高校個人上網普及率還不夠高,網絡和網上信息資源利用較低。究其原因之一,是人們對于上網技術較為陌生或不熟練。隨著圖書館的高度現代化,一些讀者面對高度自動化的圖書館望而生畏。為了今后吸收和處理信息的需要,人人需要上網。因此,圖書館應當為讀者提供網絡信息搜索技能的培訓教育。教育內容應當包括:掌握上網的基礎知識;學會WWW,FTP,E2MAIL,GOPHER等網上漫游的基本技能;了解國內外常用的站點和運用搜索引擎查找站點:熟悉重要的專業數據庫及在線圖書館的檢索方法等等。近年來,圖書館開辦的用戶上網技能培訓得到讀者的普遍歡迎圖書館館員對網絡資源的全面、深入的了解和熟練的檢索技巧至關重要,一般的上網技術培訓無法替代圖書館的網絡信息搜索技能培訓。這種培訓以主題講座方式.學員可選擇在不同的時間、不同的專題選修。方式靈活效果顯著??梢?,現代信息技術為高校圖書館發揮教育服務職能提供了新的手段。
(3)圖書館的在線教育和遠程教育。圖書館的空間虛擬化、信息檢索對象化、信息服務與傳播網絡化、管理職能集成化的目的在于體現以人為本的現代化社會的圖書館的服務思想。虛擬化圖書館拓展了圖書館的服務空間、擴大了服務對象.在線信息服務所創建的信息導航、搜索引擎、專題數據庫改變了圖書館傳統的服務模式,縮短了信息與人之間的距離,當人們通過網絡得到圖書館的種種在線信息服務時,人們心中將開始重塑圖書館新世紀的形象。