導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇艦船電子技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[計(jì)世網(wǎng)獨(dú)家]（作者 陳劍波）我國(guó)機(jī)關(guān)和企事業(yè)單位的傳統(tǒng)行文媒介是以帶有公章的紅頭文件為準(zhǔn)的紙質(zhì)文件，公章是其單位身份的象征。這種紙質(zhì)公文傳輸是一件普通而又非常必要的日常工作，需要經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)排版、工廠印刷、郵政分發(fā)等多個(gè)環(huán)節(jié)，周期長(zhǎng)、效率低，而且容易發(fā)生錯(cuò)誤投遞或公文破損，安全性差，成本高。如何實(shí)現(xiàn)機(jī)關(guān)各部門、單位之間的無(wú)紙化電子公文交換，提高效率，降低成本，是電子政務(wù)建設(shè)部門所關(guān)注和思考的一個(gè)重要方面。

建設(shè)電子公文傳輸系統(tǒng)正是針對(duì)這種需求在機(jī)關(guān)辦公公文交換、傳輸方面所邁出的重要一步。所謂電子公文傳輸系統(tǒng)，就是利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和安全技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)關(guān)部門、單位之間的紅頭文件的起草、制作、分發(fā)、接收等操作，以電子化公文傳輸模式取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)公文傳輸模式。公文先經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)排版，制作成含紅頭和公章的電子化公文文件，再經(jīng)過(guò)加密，通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送給接收方，接收后再通過(guò)解密處理，還原得到內(nèi)容和版面與發(fā)送方完全一致的公文文件，最后還可用彩色打印機(jī)打印出含紅頭和公章的公文。其所有過(guò)程均通過(guò)計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行，從而大大縮短公文傳輸?shù)倪^(guò)程，并有效提高公文的安全性能。本文結(jié)合筆者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)電子公文傳輸系統(tǒng)的特性要求、架構(gòu)功能和關(guān)鍵技術(shù)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析,并介紹了一種比較成熟的電子公文傳輸系統(tǒng)。

電子公文傳輸系統(tǒng)的特性

電子公文要取代紙質(zhì)公文作為政府和企事業(yè)單位的主要行文媒介，其制作、傳輸和收發(fā)流程必須滿足一定的要求。這包括：

1.公文的安全性

電子公文無(wú)紙化傳輸?shù)氖滓缶褪前踩?。由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的廣泛性和復(fù)雜性特點(diǎn)，普通電子文件很容易在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中被截取和篡改，而電子公文文件具有保密性和不可抵賴性的特點(diǎn)，是絕對(duì)不允許出現(xiàn)此類安全漏洞的。因此，電子公文系統(tǒng)必須要有可靠的電子簽名、加密等先進(jìn)技術(shù)作安全支撐。

2.傳輸?shù)母咝?/p>

由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的復(fù)雜性特點(diǎn)，要保障電子公文的暢通傳輸，必須要盡可能地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。本系統(tǒng)在進(jìn)入數(shù)據(jù)加密之前，首先進(jìn)行了LZW算法的數(shù)據(jù)壓縮處理，文本文件的壓縮率將近1/1000，從而有效控制了公文傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

3.操作的簡(jiǎn)便性

系統(tǒng)使用對(duì)象涉及機(jī)關(guān)工作各部門及相關(guān)單位文秘人員，多為非計(jì)算機(jī)專業(yè)人士，因此其操作必須力求簡(jiǎn)潔、方便。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)仿照電子郵件的操作模式，類似收件箱、發(fā)件箱的操作，操作人員只要會(huì)電子郵件的收發(fā)，就能立即掌握系統(tǒng)的基本操作。

4.環(huán)境的適用性

優(yōu)秀的公文接收、瀏覽軟件必須能適應(yīng)各種軟件環(huán)境。系統(tǒng)應(yīng)提供圖形化的電子公文傳輸模式，從而使公文接收端無(wú)需與公文的發(fā)送端具有相同的軟件環(huán)境，如不需要相同的字體環(huán)境、不需要相同的操作系統(tǒng)、不需要相同的字處理軟件，甚至接收端不需要安裝任何字處理軟件。

5.系統(tǒng)的集成性

一個(gè)優(yōu)秀的軟件系統(tǒng)必須是一個(gè)開放的系統(tǒng)，必須能夠提供有效的途徑，可以與用戶的其他相關(guān)系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。本系統(tǒng)提供了以復(fù)印件圖片文件形式輸出公文的能力，以使其他系統(tǒng)可以直接利用所接收的公文數(shù)據(jù)，與其他系統(tǒng)進(jìn)行集成。

電子公文傳輸系統(tǒng)的架構(gòu)與功能

本系統(tǒng)以Lotus Domino/Notes作為構(gòu)造整個(gè)系統(tǒng)的管理和傳輸?shù)钠脚_(tái)，公文數(shù)據(jù)存放在集中統(tǒng)一的Domino服務(wù)器中，單位與單位之間的公文傳輸直接在Domino服務(wù)器上的不同數(shù)據(jù)庫(kù)之間進(jìn)行復(fù)制、拷貝，公文文件的制作、接收、瀏覽則通過(guò)客戶端軟件實(shí)現(xiàn)。

Domino/Notes平臺(tái)是我國(guó)政府系統(tǒng)內(nèi)部通用的辦公自動(dòng)化應(yīng)用平臺(tái)，采用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)公文的制作、分發(fā)和管理，便于公文系統(tǒng)與辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的銜接，利于公文的內(nèi)部流轉(zhuǎn)處理，同時(shí)可以充分利用Domino/Notes平臺(tái)的安全特性，保證公文系統(tǒng)的安全。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了公文制作管理、公章管理、蓋章管理、分發(fā)管理、日志管理等一系列功能，主要由發(fā)文操作、收文操作、文種與紅頭、電子公章管理、系統(tǒng)日志等骨干模塊組成。文件起草、編輯排版后以虛擬打印的方式生成公文草件，系統(tǒng)導(dǎo)入草件后，根據(jù)草件所對(duì)應(yīng)的文種類型自動(dòng)套印公文紅頭，由專人加蓋電子公章，制作生成正式的電子公文。然后確定公文接收對(duì)象、設(shè)定原件打印份數(shù)限制，再根據(jù)收文對(duì)象加密電子公文，最后分發(fā)或抄送給對(duì)應(yīng)的接收單位。公文發(fā)送方在電子公文發(fā)送后，可以跟蹤公文的接收情況、原件打印輸出等情況，還可以對(duì)發(fā)出的公文進(jìn)行收回操作。接收方在接收電子公文之后，可以加蓋接收單位的簽收章，可以以彩色原件的形式打印輸出，打印份數(shù)受發(fā)送方設(shè)定的控制。也可以黑白復(fù)印件模式生成TIFF格式圖片文件，用于在接收方的內(nèi)部OA系統(tǒng)中文件輪閱。

系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)流程如下圖所示：

電子公文傳輸系統(tǒng)以DES和RSA相結(jié)合的加密方法，采用通過(guò)國(guó)家商業(yè)密碼委員會(huì)認(rèn)證的硬件加密產(chǎn)品，實(shí)施電子公文的加、解密操作，具體來(lái)說(shuō)有以下幾個(gè)步驟：

1.公文的生成和制作。首先要運(yùn)用公文制作單位的硬件加密狗，通過(guò)該單位的硬件私鑰密碼進(jìn)行電子數(shù)字簽名，從而確保該公文的合法性和可識(shí)別性。

2.公文發(fā)送。首先通過(guò)DES算法加密電子公文的正文，根據(jù)收文單位獲取對(duì)應(yīng)的收文單位公鑰，通過(guò)RSA算法以該公鑰加密DES的解密密鑰，并輸出給收文單位。

3.公文的收取。收文單位獲取到加密后的收文后，首先通過(guò)本單位的加密狗私鑰進(jìn)行RSA解密，獲得經(jīng)過(guò)DES加密的電子公文正文的解密密鑰，再通過(guò)DES算法解密獲得電子公文的正文。

4.公文的驗(yàn)證。收文單位對(duì)解密后的收文，以發(fā)文單位的公鑰進(jìn)行收文的電子簽名驗(yàn)證，從而確定來(lái)文的合法性。

在電子公文傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中涉及以下關(guān)鍵技術(shù)：加密與電子簽名、電子公章的安全、公文的原樣輸出以及與OA系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接等。

加密和電子簽名技術(shù)

電子公文系統(tǒng)安全的最基本要素就是文件的加密、解密技術(shù)、電子簽名和驗(yàn)證技術(shù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密方法大致有兩類：對(duì)稱加密和不對(duì)稱加密。對(duì)稱加密指的是通過(guò)一組隨機(jī)產(chǎn)生的密鑰加密原文數(shù)據(jù)，其產(chǎn)生的密文在解密還原時(shí)，必須使用其加密時(shí)的密鑰。

對(duì)稱加密算法的代表為DES算法，它具有加密速度快，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但存在必須通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞密鑰的問(wèn)題，從而產(chǎn)生安全隱患的不足。不對(duì)稱加密指的是接收方首先產(chǎn)生一對(duì)密鑰：公鑰和私鑰。公鑰，即用于發(fā)送給加密方的密鑰；私鑰，即保存在接收方本地的密鑰。該對(duì)密鑰有這樣的特點(diǎn)：通過(guò)公鑰加密的數(shù)據(jù)，必須通過(guò)私鑰解密；同樣，通過(guò)私鑰加密的數(shù)據(jù)（通常稱為電子簽名），必須通過(guò)其對(duì)應(yīng)的公鑰解密（通常稱為簽名驗(yàn)證）。

不對(duì)稱加密算法的代表為RSA算法，這種算法不需要在網(wǎng)絡(luò)中傳輸私鑰，因此在網(wǎng)絡(luò)傳輸中安全性較高，但由于其基于大數(shù)運(yùn)算，速度較慢，不適用于大數(shù)據(jù)量的加密。

本系統(tǒng)在加密技術(shù)上結(jié)合了上述兩種不同加密算法的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)DES算法加密數(shù)據(jù)量較大的電子公文正文，而通過(guò)RSA算法加密數(shù)據(jù)量較小的DES解密密鑰。這樣，接收方可通過(guò)自己的RSA私鑰解密獲得電子公文正文的DES解密密鑰，再通過(guò)DES算法解密獲得電子公文的正文。

電子簽名從技術(shù)角度而言，主要是指通過(guò)一種特定的技術(shù)方案來(lái)鑒別當(dāng)事人（主要指發(fā)件人和收件人）的身份及確保內(nèi)容不被篡改的安全保障措施。世界上一些國(guó)家在電子簽名立法中對(duì)電子簽名技術(shù)選擇方案時(shí)都采用上述的不對(duì)稱加密方法為法定的安全技術(shù)方案。

電子簽名具有以下幾個(gè)特征：第一，確認(rèn)主體身份。由于在電子簽名過(guò)程中，私鑰只能為發(fā)文者獨(dú)家所擁有，正常情況下，沒(méi)有其他人可以擁有和使用；第二，確認(rèn)內(nèi)容的完整和準(zhǔn)確性。原文的資料經(jīng)過(guò)多次加密及解密，以及公鑰與私鑰的完全對(duì)應(yīng)性特征，經(jīng)電子簽名的文件資料內(nèi)容不能輕易被篡改。第三，收付方驗(yàn)證過(guò)程是公開的。驗(yàn)證方在驗(yàn)證文件時(shí)是使用發(fā)件方提供的公鑰，任何人都可以驗(yàn)證，確保公正性。

電子公章的安全技術(shù)

電子公章的安全保障是整個(gè)電子公文系統(tǒng)安全性保障的重中之重，因此涉及電子公章的安全技術(shù)顯得尤為重要。

首先，電子公章制作時(shí)，以發(fā)送單位的硬件加密狗公鑰加密公章數(shù)據(jù)，這樣與硬件加密狗信息捆綁，以確保沒(méi)有對(duì)應(yīng)的硬件加密狗設(shè)備是不能加蓋本單位公章的。

其次，電子公章的加蓋有專用密碼，并需要對(duì)應(yīng)的硬件加密狗作身份驗(yàn)證。加蓋電子公章時(shí)，通過(guò)計(jì)算獲得電子公文文件的校驗(yàn)碼，以發(fā)送單位的加密狗私鑰對(duì)公章數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，即進(jìn)行電子簽名，再與公文正文信息合并。如果傳輸過(guò)程中公章信息與電子公文分離，將無(wú)法還原顯示電子公章。電子公章的顯示采用矢量繪制的過(guò)程，并在顯示前計(jì)算公文正文信息的校驗(yàn)碼，對(duì)電子公章數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，即簽名驗(yàn)證，如果有任何公文信息的變化都會(huì)導(dǎo)致電子公章的解密失敗。

電子公章既包含用以顯示公章圖形的可視信息，又包含用以數(shù)字電子簽名的私鑰數(shù)據(jù)。電子公章的顯示必須要有所屬單位的對(duì)應(yīng)公鑰數(shù)據(jù)，也只有正確地對(duì)應(yīng)公鑰數(shù)據(jù)才可以顯示出可視的公章圖片信息。同時(shí)，矢量化的公章繪制技術(shù)，確保了公章無(wú)法通過(guò)拷貝、粘貼等方法被非法截取。系統(tǒng)對(duì)公章圖片進(jìn)行矢量化處理后，確保該圖片信息只有在該電子公文傳輸系統(tǒng)環(huán)境內(nèi)部才有效,確保公章關(guān)鍵信息不被非法截獲和使用。具體操作有：讀入BMP圖片文件，解讀BMP點(diǎn)陣，構(gòu)造矢量數(shù)據(jù)，存貯矢量數(shù)據(jù)，再以本單位加密狗私鑰對(duì)存儲(chǔ)的矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行電子簽名，以使矢量章具備可識(shí)別性和法律性，最后再以本單位的加密狗公鑰對(duì)已簽名的公章實(shí)施加密，從而獲得與硬件加密狗捆綁起來(lái)的加密公章。

對(duì)于電子公章的使用，系統(tǒng)提供了嚴(yán)密的日志跟蹤措施，所有公章的制作、使用都有詳細(xì)的日志記錄。同時(shí)，由于電子公章的使用離不開硬件加密狗的加、解密操作，公章的主要數(shù)據(jù)信息通過(guò)硬件加密狗存儲(chǔ)，沒(méi)有硬件加密狗設(shè)備，也就無(wú)法使用電子公章。這樣，可以方便用戶以符合傳統(tǒng)公章管理制度的方式保管電子公章，可以將加密狗保存在保險(xiǎn)柜中。

公文原樣輸出技術(shù)

電子公文作為傳統(tǒng)紙質(zhì)公文的替代，最基本的一條要求是，所有的公文接收單位，不管其操作系統(tǒng)是什么、配套軟件如何，其公文輸出必須與發(fā)文單位在內(nèi)容、版式上完全一致，不能有任何偏差，所有收文單位的收文原樣紙質(zhì)文檔將通過(guò)本地打印獲得。

要滿足原樣復(fù)原這一要求，一般有兩種技術(shù)：一種方式是收發(fā)方所有機(jī)器采用相同的軟硬件環(huán)境，另一種方式則直接采用圖片照排的形式。本系統(tǒng)采用虛擬打印技術(shù)，通過(guò)提供虛擬打印驅(qū)動(dòng)的手段，對(duì)發(fā)文單位排版編輯后的文件以虛擬打印模式直接獲取發(fā)文單位的打印輸出圖片，所有電子公文的后期制作、顯示都是基于該發(fā)文單位的打印輸出結(jié)果而來(lái)，從而確保了所有收文與發(fā)文單位在編輯時(shí)完全一致的要求，真正實(shí)現(xiàn)了電子公文制作、分發(fā)的所見即所得，而不強(qiáng)求系統(tǒng)環(huán)境的一致性，滿足了系統(tǒng)環(huán)境的適用性要求。

獲取的圖片必須既能保證打印輸出時(shí)的高分辨率要求，又能保證用于屏幕顯示時(shí)的低分辨率不失真要求，另外還需考慮盡量降低圖片的存儲(chǔ)空間，以減少圖片處理的時(shí)間，提高公文傳輸?shù)男?。因此，系統(tǒng)虛擬打印輸出的圖片采用了矢量化格式，既保證了輸出圖片的高分辨率，又極大縮小了圖片的存儲(chǔ)空間。采用圖像灰度化技術(shù)和圖片優(yōu)化算法，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定了既能保證打印清晰度，又能盡量減少處理時(shí)間的圖片分辨率，使得高分辨率的打印圖片可以實(shí)時(shí)高效地轉(zhuǎn)換為用于屏幕顯示的低分辨率圖片，同時(shí)滿足屏幕顯示和打印輸出的系統(tǒng)要求。

LZW壓縮技術(shù)

LZW壓縮技術(shù)是一種比其他大多數(shù)壓縮技術(shù)都復(fù)雜，但壓縮效率較高的壓縮手段。其基本原理是把每一個(gè)第一次出現(xiàn)的字符串用一個(gè)數(shù)值來(lái)編碼，在還原程序中再將這個(gè)數(shù)值還成原來(lái)的字符串，如用數(shù)值0x100代替字符串"abccddeee"。這樣每當(dāng)出現(xiàn)該字符串時(shí)，都用0x100代替，起到了壓縮的作用。至于0x100與字符串的對(duì)應(yīng)關(guān)系則是在壓縮過(guò)程中動(dòng)態(tài)生成的，而且這種對(duì)應(yīng)關(guān)系是隱含在壓縮數(shù)據(jù)中，隨著解壓縮的進(jìn)行，這張編碼表會(huì)從壓縮數(shù)據(jù)中逐步得到恢復(fù)，后面的壓縮數(shù)據(jù)再根據(jù)前面數(shù)據(jù)產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)關(guān)系產(chǎn)生更多的對(duì)應(yīng)關(guān)系，直到壓縮文件結(jié)束為止。LZW是可逆的，所有信息全部保留。采用LZW壓縮技術(shù)，可以達(dá)到高效率壓縮數(shù)據(jù)的目的。

前文已經(jīng)描述，為了滿足電子公文傳輸系統(tǒng)的高效傳輸要求，要盡可能地降低網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，為此在進(jìn)入數(shù)據(jù)加密之前，首先要進(jìn)行LZW算法的數(shù)據(jù)壓縮處理，將文本文件壓縮至將近1/1000，從而有效控制了公文傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。

與第三方OA系統(tǒng)的無(wú)縫對(duì)接

電子公文傳輸系統(tǒng)可以做到與第三方OA系統(tǒng)進(jìn)行整合，將電子公文數(shù)據(jù)整合到OA系統(tǒng)里面。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，與各單位內(nèi)部已有的OA系統(tǒng)對(duì)接，就是要做到接收方能將電子公文系統(tǒng)的收文轉(zhuǎn)入到OA系統(tǒng)的收文登記，發(fā)送方能將電子公文系統(tǒng)的已發(fā)公文作OA系統(tǒng)的發(fā)文歸檔。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種基于HTTP協(xié)議的開放接口模型，發(fā)送方或者接收方的OA系統(tǒng)無(wú)論其是何環(huán)境，只要按系統(tǒng)規(guī)定的格式提供基于Web網(wǎng)頁(yè)的接收表單，將該表單有關(guān)的URL、字段名等信息在電子公文傳輸系統(tǒng)的本地INI文件中做好定義，就可以自動(dòng)將公文按TIFF格式轉(zhuǎn)換成本地圖片文件，再將圖片文件上傳到Web表單中，從而實(shí)現(xiàn)與該OA系統(tǒng)的無(wú)縫連接，滿足系統(tǒng)的集成性要求。

篇2

【關(guān)鍵詞】多路微波 無(wú)線傳輸 數(shù)字微波 水平極化 垂直極化

中圖分類號(hào)：TP 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009―914X（2013）35―506―01

多路微波分配系統(tǒng)或多頻道微波分配系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱MMDS），在廣播電視領(lǐng)域它可以將衛(wèi)星電視節(jié)目、市、縣自辦節(jié)目以及調(diào)頻廣播節(jié)目，經(jīng)技術(shù)處理后形成載有多路節(jié)目的微波信號(hào)由定向或全向的微波天線發(fā)射出去，在覆蓋區(qū)域內(nèi)為廣大用戶提供廣播電視服務(wù)。

一、我縣電視覆蓋基本情況

嵩縣位于河南省西部，總面積3008平方公里，人口55萬(wàn)，轄16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，318個(gè)行政村，境內(nèi)山高溝深，地形復(fù)雜，有九山半嶺半分川之說(shuō)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后，是國(guó)家級(jí)貧困縣。由于受自然條件和經(jīng)濟(jì)滯后的制約，全縣廣播電視發(fā)展比較緩慢，山區(qū)群眾看電視難問(wèn)題一直難以解決。經(jīng)工程技術(shù)人員測(cè)算，如果采用有線電視覆蓋，建立傳輸桿路，架設(shè)光纜、電纜，實(shí)現(xiàn)全縣有線電視聯(lián)網(wǎng)，大約需要投資4800萬(wàn)元，而且需要漫長(zhǎng)施工周期，龐大的維護(hù)、維修隊(duì)伍，我縣又是國(guó)家級(jí)貧困縣，沒(méi)有大量資金投入有線電視網(wǎng)建設(shè)，這些都嚴(yán)重制約了我縣鄉(xiāng)村有線電視事業(yè)的發(fā)展。

二、MMDS無(wú)線數(shù)字電視覆蓋系統(tǒng)的優(yōu)越性

MMDS無(wú)線傳輸網(wǎng)與有線電視光纖網(wǎng)一樣，可采用加解擾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可尋址收費(fèi)管理和計(jì)算機(jī)用戶管理，MMDS無(wú)線數(shù)字電視可以將衛(wèi)星電視節(jié)目、市、縣自辦電視節(jié)目以及調(diào)頻廣播節(jié)目等，經(jīng)數(shù)字技術(shù)處理后，形成載有多路數(shù)字電視節(jié)目的微波信號(hào)，經(jīng)數(shù)字發(fā)射機(jī)和微波發(fā)射天線，將廣播電視信號(hào)直接傳送到用戶，它傳輸環(huán)節(jié)少，占用維護(hù)人員少，系統(tǒng)運(yùn)行成本低。

我縣無(wú)線數(shù)字MMDS覆蓋系統(tǒng)使用QPSK數(shù)字衛(wèi)星調(diào)制技術(shù)，它比QAM調(diào)制方式有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、抗干擾能力強(qiáng)：能很好的解決MMDS發(fā)射臺(tái)之間的同頻干擾問(wèn)題。

2、接收、組網(wǎng)容易：具有較低的接收門限電平和超強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，降低用戶接收難度。

3、更低的接收成本：用戶采用低成本接收天線、降頻器和DVB-S數(shù)字機(jī)頂盒，有利于農(nóng)村數(shù)字電視的推廣。

4、性價(jià)比更高：QPSK調(diào)制采用調(diào)頻方式，微波的價(jià)格低，發(fā)射機(jī)功率等級(jí)選擇余量大，寬帶數(shù)字MMDS發(fā)射機(jī)技術(shù)成熟。

5、覆蓋方式靈活：平原、淺丘、山地、河谷等地區(qū)可以增加小功率數(shù)字微波基站、中繼站等，信號(hào)源采用光纖聯(lián)網(wǎng)或8G以上微波傳輸。

6、收視效果更好：覆蓋范圍內(nèi)的用戶都能收看到同比DVD的電視信號(hào)效果。

三、MMDS無(wú)線數(shù)字傳輸覆蓋投資小、易管理

從我縣縣情看，盡管在農(nóng)村發(fā)展了有線電視，但仍還有1384個(gè)20戶以上的通電自然村收不到電視信號(hào)，需要通過(guò)多種形式加快覆蓋步伐。我們利用8G微波可組成蜂窩式無(wú)線電視覆蓋網(wǎng)。它的顯著特點(diǎn)是：1、覆蓋范圍大，信號(hào)分布均勻，用戶容易接收；2、傳輸電視節(jié)目套數(shù)多，圖像品質(zhì)高，伴音悅耳，抗干擾能力強(qiáng)；3、實(shí)現(xiàn)收費(fèi)智能化，徹底解決收費(fèi)難題；4、按節(jié)目收費(fèi)，實(shí)現(xiàn)分級(jí)增值業(yè)務(wù)管理；5、系統(tǒng)可平滑升級(jí)，完成多功能業(yè)務(wù)（如TP、VOD等）.6、投資少，見效快。

四、采取的技術(shù)措施

1、信號(hào)傳輸：

MMDS信號(hào)前端建在廣電局中心機(jī)房，這樣便于維護(hù)和管理，每個(gè)MMDS發(fā)射基站都需要把數(shù)字電視信號(hào)傳送上去，中心機(jī)房和發(fā)射基站的信號(hào)傳輸，可以利用8G以上微波或光纜傳輸，為了充分利用現(xiàn)有的光纜傳輸設(shè)備，也可以把MMDS的信號(hào)和有線電視信號(hào)同纜傳輸，只需要對(duì)有線電視前端信號(hào)的頻段作一個(gè)劃分即可。我縣有線網(wǎng)絡(luò)是800MHz系統(tǒng)，350MHz以下傳送40套模擬電視節(jié)目，350—550MHz傳送有線數(shù)字電視節(jié)目，550—750MHz傳送MMDS數(shù)字電視節(jié)目。.

2、 基站的選址：

發(fā)射基站的選址要重點(diǎn)考慮以下因素：1.覆蓋范圍，首先要熟悉本區(qū)域地理環(huán)境，基本達(dá)到設(shè)計(jì)覆蓋區(qū)域在視距范圍內(nèi)；2.海拔高度適中，盡量避免建設(shè)過(guò)高的鐵塔，增加基站建設(shè)費(fèi)用；3.要有穩(wěn)定的供電系統(tǒng)，同時(shí)配備UPS電源；4.要考慮信號(hào)源的傳輸，盡可能采用一級(jí)傳輸，減少中間環(huán)節(jié)；5.道路及交通條件不能太差，盡量減少不必要的麻煩；6.咨詢當(dāng)?shù)貧庀笄闆r，避開雷區(qū)；7.要考慮周邊基站對(duì)本區(qū)域的影響，盡可能減少交叉覆蓋；8.對(duì)基站的建設(shè)要綜合評(píng)估，從高度、功率、極化等方面全面分析，使整個(gè)覆蓋網(wǎng)性能穩(wěn)定，總體條件達(dá)到最佳。

3、 發(fā)射信號(hào)的極化處理和接收技巧：

MMDS的發(fā)射天線一般有兩種極化方式，即水平極化和垂直極化，在組成蜂窩式覆蓋網(wǎng)時(shí)，相鄰的主發(fā)射基站應(yīng)把極化錯(cuò)開，小基站根據(jù)覆蓋范圍和接收方向進(jìn)行調(diào)整，是接收端盡可能避免接收同方向、同極化現(xiàn)象。發(fā)射天線的極化方式分垂直極化和水平極化，為了有利于微波信號(hào)的發(fā)射和接收，水平極化發(fā)射天線為首選。為了防止發(fā)射塔體對(duì)微波信號(hào)造成反射，全向發(fā)射天線最好頂裝，角度天線除外。由于垂直極化的微波信號(hào)易被發(fā)射塔體的反射而造成干擾，因此在使用垂直極化天線時(shí)必須頂裝。

在接收端天線的調(diào)整要根據(jù)接收環(huán)境來(lái)處理，要充分利用微波信號(hào)的傳輸特點(diǎn)，調(diào)整天線方向、仰角，達(dá)到最佳在接受效果。

4、樹木的影響：

微波信號(hào)受樹木的影響不容忽視，這一點(diǎn)我們?cè)谠O(shè)計(jì)論證時(shí)做了充分考慮，首先我們從發(fā)射端進(jìn)行了論證，過(guò)去一般認(rèn)為發(fā)射天線越高越好，它可以提高覆蓋范圍，避開遮擋物，增加傳輸距離，但是，從發(fā)射天線的水平方向圖我們可以看出：

它的主波瓣最大下傾角（波束下傾角）θr為1.5°--3.0°（全向天線增益11db—7db），俯仰波束寬度在2°～10°之間，增益越高下傾角越小，這就意味著天線越高，它的主波瓣在天上，而不在地面，我們實(shí)際接收的是水平面的半功率波束，這樣就出現(xiàn)了近距離接收不好的現(xiàn)象。

發(fā)射天線是一個(gè)無(wú)源設(shè)備，在方位方向圖確定后，它的覆蓋距離就只跟天線的高度有關(guān)，同時(shí)根據(jù)俯仰覆蓋角 θ來(lái)確定的。θ的計(jì)算參考如下：θ=θ1-θ2= acr tgH1＼D1-arc tgH2＼D2式中H1為發(fā)射天線與最近距離接收點(diǎn)天線之間的高度差；H2為發(fā)射天線與最遠(yuǎn)距離接收點(diǎn)天線之間的高度差；D1為發(fā)射天線與最近點(diǎn)接收天線之間的水平距離；D2為發(fā)射天線與最遠(yuǎn)點(diǎn)接收天線之間的水平距離。發(fā)射天線的俯仰波束寬度應(yīng)在2°～10°之間， 尤以4°～10°為最常用。< 4°的天線應(yīng)慎用。因?yàn)椴ㄊ鴮挾鹊淖畲簏c(diǎn)應(yīng)照射在最遠(yuǎn)接點(diǎn)的位置。由于我們不追求更遠(yuǎn)的發(fā)射距離，這樣，就可以降低發(fā)射天線高度。在實(shí)際使用中，并不是發(fā)射天線越高越好，它是根據(jù)絕大多數(shù)實(shí)際工程需要而確定發(fā)射天線的高度。

篇3

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；有線傳輸系統(tǒng)；信號(hào)處理；關(guān)鍵技術(shù)

經(jīng)濟(jì)的全球化使得很多關(guān)鍵技術(shù)都實(shí)現(xiàn)了全球化，數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理的關(guān)鍵技術(shù)就是其中之一，這種技術(shù)的發(fā)展得益于信息化技術(shù)在全球的發(fā)展，也正是因?yàn)樾畔⒒夹g(shù)發(fā)展得越來(lái)越迅速，這使得人們對(duì)信號(hào)服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求，如何制作出高質(zhì)量的電視節(jié)目，成為電視行業(yè)一直關(guān)注的課題。接下來(lái)，筆者就數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理中的關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)問(wèn)題做進(jìn)一步的分析。

一、數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)的干擾源分析

信息化技術(shù)在全球的發(fā)展使得相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐漸實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，在這種條件下，人們對(duì)信息服務(wù)質(zhì)量有了更多更高的要求，很多的國(guó)家都在開發(fā)高速寬帶信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。人們不僅需要有線電視具有傳統(tǒng)電視的功能，更需要電視在高科技的帶動(dòng)下能夠提供海量信息，具有更多種類以及功能的服務(wù)。這就要求有線電視必須做出相應(yīng)的改革，不再利用傳統(tǒng)的廣播電視模式，而是應(yīng)該融入更多的高科技元素，這樣才能滿足人們對(duì)有線電視的各方面要求。接下來(lái)，筆者就首先分析一下數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)的干擾源。

影響數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)源有很多因素，這些因素都對(duì)信號(hào)的傳輸產(chǎn)生了非常大的影響，最主要的就是產(chǎn)生疊加的噪聲，這種噪音在特別嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成接收端的誤差，這樣就非常容易形成誤碼。通常情況下，因?yàn)樵胍舳霈F(xiàn)誤碼的情況主要體現(xiàn)在兩方面，一方面是由于沖擊噪聲而產(chǎn)生的誤碼，這種誤碼往往是突發(fā)性的，另一方面是由于隨即噪音而產(chǎn)生的誤碼，這種誤碼往往也是隨即性質(zhì)的。當(dāng)出現(xiàn)的誤碼情況不嚴(yán)重時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)圖像不穩(wěn)定的現(xiàn)象，但是如果情況很嚴(yán)重，就不能實(shí)現(xiàn)信號(hào)的準(zhǔn)確接受。初始的數(shù)字電視信號(hào)一般都是通過(guò)調(diào)制壓縮和信源編碼，這種方式降低了信號(hào)抗誤碼的能力，在這種情況下，只有在其信源編碼之后，再利用信道編碼的方式給予其控制差錯(cuò)的功能，這樣就能保證信道中傳輸?shù)陌踩煽啃浴?/p>

二、數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理

數(shù)字電視中的差錯(cuò)控制一般都是利用前向糾錯(cuò)的方式，所謂前向糾錯(cuò)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是指在發(fā)送端對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，這樣做的依據(jù)是在傳輸信號(hào)的序列上對(duì)附加碼元進(jìn)行有效的添加。這樣才能保證信息碼元和添加的碼元之間存在固定的關(guān)聯(lián)規(guī)則，如果碼元間的這種關(guān)系出現(xiàn)損壞的情況，相關(guān)人員就可以利用原來(lái)碼元之間的固定關(guān)系來(lái)對(duì)誤碼進(jìn)行修正。這樣就提高了數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)的抗干擾能力，有利于人們更好的觀看高質(zhì)量的電視節(jié)目。

三、數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理中的關(guān)鍵技術(shù)分析

上文中筆者簡(jiǎn)單的向我們闡釋了數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)的干擾源及其處理，我們對(duì)數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理的相關(guān)問(wèn)題有了進(jìn)一步的了解。那么，數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信息處理中的關(guān)鍵技術(shù)有哪些呢？筆者總結(jié)如下：

1.、能量擴(kuò)散技術(shù)

所謂能量擴(kuò)散技術(shù)簡(jiǎn)單的說(shuō)就是能量隨即分布，在有線傳輸系統(tǒng)的發(fā)送端，對(duì)數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端的信號(hào)進(jìn)行處理的一種技術(shù)。能量擴(kuò)散技術(shù)的主要功能就是避免數(shù)字電視信號(hào)能量過(guò)于聚集在載頻上，這樣就大大降低了其他設(shè)備對(duì)信號(hào)干擾能力，而且還有助于修復(fù)接收端的載波。利用這種技術(shù)，可以在信號(hào)發(fā)射之前對(duì)信號(hào)進(jìn)行二進(jìn)制的隨機(jī)化處理，這就使得信號(hào)數(shù)據(jù)能夠很合理進(jìn)行分布，更有利于數(shù)字電視傳輸系統(tǒng)接收端對(duì)信號(hào)的接受。

2、R-S編碼技術(shù)分析

數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中錯(cuò)誤的產(chǎn)生具有隨機(jī)性，呈現(xiàn)出隨機(jī)分布的特性，碼元錯(cuò)誤的發(fā)生彼此相互獨(dú)立，成片誤碼的出現(xiàn)時(shí)很少見的。這是現(xiàn)象是受到來(lái)自信道中隨機(jī)噪聲的影響所引發(fā)的，為了提高信道自身的糾錯(cuò)能力，有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端通常采用R-S編碼技術(shù)對(duì)隨機(jī)性誤碼進(jìn)行解決。R-S碼是一種分組的線性循環(huán)碼，當(dāng)誤碼發(fā)生時(shí)，R-S 編碼技術(shù)可以連續(xù)對(duì)突發(fā)性誤碼和隨機(jī)性誤碼進(jìn)行糾正。

3、卷積交織技術(shù)分析

卷積交織技術(shù)能夠使長(zhǎng)串的誤碼在多個(gè)R-S編碼幀中實(shí)現(xiàn)分散，使其存在于R-S 碼的糾錯(cuò)能力范圍當(dāng)中。這種發(fā)送端技術(shù)的采用即時(shí)存在個(gè)別難以糾正的誤碼，但是由于在圖像上分布過(guò)于分散，不會(huì)引起視覺的敏感，從而達(dá)到掩錯(cuò)的效果。

4、數(shù)字調(diào)制技術(shù)分析

綜上所述，由于有線數(shù)字電視技術(shù)固有的“門限效應(yīng)”，有可能使得相鄰的兩個(gè)用戶中的一戶能夠很好地接收節(jié)目，而另一個(gè)則完全收不到節(jié)目。通過(guò)終端信號(hào)電平、調(diào)制誤差速率比、誤碼率的測(cè)試，定論三大指標(biāo)質(zhì)量，它是判決有線數(shù)字電視的QoS 的手段之一。因網(wǎng)絡(luò)（不包含SDH） 傳輸系統(tǒng)三大指標(biāo)的二及因設(shè)備電磁兼容性問(wèn)題引發(fā)的發(fā)送錯(cuò)誤將對(duì)機(jī)頂盒產(chǎn)生如下影響：無(wú)法對(duì)來(lái)自終端口的QAM信號(hào)解調(diào)。所以要進(jìn)行數(shù)字調(diào)制技術(shù)的配合，所謂數(shù)字調(diào)制技術(shù)指的是將數(shù)字符號(hào)向適合于信道特性波形轉(zhuǎn)換的過(guò)程（雖然在數(shù)字點(diǎn)數(shù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于信道編碼的方式基本類似，但是在體制的方式上仍然存在著差異化的選擇，根據(jù)衛(wèi)星、有線、地面廣播等的傳播形式，對(duì)符合各自傳輸特性的調(diào)制方式進(jìn)行選擇。信號(hào)調(diào)制技術(shù)是通過(guò)使用正交波載來(lái)對(duì)兩路的信號(hào)進(jìn)行分別的雙邊帶波載抑制調(diào)幅而形成的，從而實(shí)現(xiàn)其自身的邏輯擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)信號(hào)質(zhì)量服務(wù)的最大化。受頻帶資源及網(wǎng)絡(luò)電磁兼容性水平等的限制，現(xiàn)行有線數(shù)字電視前端到前端一般采用SDH傳輸，而前端到用戶采用64QAM調(diào)制技術(shù)的模擬傳輸。

上述的這四項(xiàng)技術(shù)數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理都起著重要的作用，相關(guān)技術(shù)人員只有充分地利用這四項(xiàng)技術(shù)才能有效的對(duì)數(shù)字電視有線傳輸發(fā)送端信號(hào)進(jìn)行處理。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)筆者的介紹，我們了解了數(shù)字電視有線傳輸發(fā)送端信號(hào)處理中的四種關(guān)鍵技術(shù)，利用這四項(xiàng)技術(shù)能夠很好的處理發(fā)送端的信號(hào)，這樣就提高了數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)接受端對(duì)信號(hào)的接受。本文是筆者依據(jù)自己多年的數(shù)字電視有線傳輸系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理經(jīng)驗(yàn)總結(jié)a出來(lái)的，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人士提供借鑒，為我國(guó)數(shù)字電視有線系統(tǒng)發(fā)送端信號(hào)處理中的關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展提供參考?！?/p>

參考文獻(xiàn)

[1] 韓建華. 數(shù)字電視的發(fā)展對(duì)現(xiàn)代教育技術(shù)的影響[J]. 安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2004（02）

篇4

關(guān)鍵詞： C8051F020; 多單片機(jī)系統(tǒng); 并行處理; 聲吶模擬器

中圖分類號(hào)： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2015）02?0115?03

Design of sonar target signal simulator based on parallel multi?microcomputer system

ZHAN Chao1， 2， CAI Xin?ju1， LIU Shuang?qing3

（1. Department of Electronic and Information Engineering， Naval Aeronautical and Astronautical University， Yantai 264001， China;

2. Unit 92515 of PLA， Huludao 125001， China; 3. Unit 91341 of PLA， Donggang 118300， China）

Abstract： In order to meet the certain type of sonar system's needs for debugging and maintenance， a sonar signal simulator with parallel multi?SCM was designed. C8051F020 is taken as the basic processing unit in the system. The powerful LabWindows/CVI is used to conduct visual programming， which can generate the sonar signals in three modes. The results show that the system has advantages of flexible control mode， strong recombination ability， high reliability and short development cycle. It has a wide application prospect in the simulation field of sonar signal.

Keywords： C8051F020; multi?microcomputer system; parallel processing; sonar simulator

0 引 言

聲吶（Sonar）原意是聲導(dǎo)航與測(cè)距。隨著各國(guó)對(duì)海洋探索、開發(fā)、爭(zhēng)奪與控制的加劇，聲吶的含義也得到了拓展，以致凡是利用水下聲波作為傳播媒體，以達(dá)到某種目的的設(shè)備和方法都稱之為聲吶;進(jìn)一步將凡是用聲波對(duì)水下目標(biāo)進(jìn)行探測(cè)、定位、跟蹤、識(shí)別，以及利用水下聲波進(jìn)行通信、導(dǎo)航、制導(dǎo)、武器的射擊指揮和對(duì)抗等方面的水聲設(shè)備皆歸于聲吶這一范疇[1]。聲吶設(shè)備在各種水上活動(dòng)中有著廣泛的應(yīng)用，而在聲吶的應(yīng)用過(guò)程中為不斷提高對(duì)水下復(fù)雜與安靜目標(biāo)的探測(cè)、識(shí)別能力，需要不斷提升聲吶設(shè)備的技術(shù)水平、訓(xùn)練水平，并進(jìn)行定期的檢測(cè)盒標(biāo)校。聲吶目標(biāo)信號(hào)模擬器是完成以上工作的一條有效途徑。本文根據(jù)某航空吊放聲吶工作原理和工作模式，利用C8051系列單片機(jī)設(shè)計(jì)了具有主被動(dòng)水下目標(biāo)信號(hào)模擬和海洋噪聲模擬功能的聲吶目標(biāo)信號(hào)模擬器，該模擬器具有16路可編程聲吶信號(hào)輸出和多路模擬、數(shù)字狀態(tài)信號(hào)輸出，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和較高的可靠性。

1 聲吶信號(hào)模擬器設(shè)計(jì)

聲吶按工作原理可分為主動(dòng)聲吶和被動(dòng)聲吶兩類。圖1為主動(dòng)聲吶探測(cè)目標(biāo)的工作原理示意圖，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的聲信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)換開關(guān)、換能器形成聲波信號(hào)輻射到水下空間，從水下物體反射回來(lái)的聲波信號(hào)被按一定規(guī)律布置的基陣接收后通過(guò)換能器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)再經(jīng)過(guò)接收機(jī)的放大、濾波、采樣送到信號(hào)與信息處理系統(tǒng)，進(jìn)而提取出所需的信息。被動(dòng)聲吶基陣接收到的是水下物體形成的各類聲波信號(hào)，信號(hào)處理的過(guò)程與主動(dòng)聲吶類似。聲吶信號(hào)模擬器就是要模擬水下物體形成的主動(dòng)或被動(dòng)聲吶回波信號(hào)，用于聲吶設(shè)備的檢測(cè)、標(biāo)校和訓(xùn)練，其關(guān)鍵在于根據(jù)基陣排列方式模擬產(chǎn)生聲吶工作所需的陣列信號(hào)。圖2是本文聲吶信號(hào)模擬器中一個(gè)單元（兩路）聲吶信號(hào)合成原理框圖，所模擬的信號(hào)主要由目標(biāo)信號(hào)和環(huán)境噪聲組成，信號(hào)參數(shù)根據(jù)聲吶工作方式和目標(biāo)特性確定，信號(hào)產(chǎn)生則采用數(shù)字合成方式實(shí)現(xiàn)，陣列信號(hào)可通過(guò)多個(gè)單元并行工作組合實(shí)現(xiàn)。

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圖1 主動(dòng)聲吶工作原理示意圖

<E：＼王芳＼現(xiàn)代電子技術(shù)201502＼Image＼15T2.tif>

圖2 聲吶信號(hào)模擬原理框圖

1.1 常用主動(dòng)聲吶信號(hào)的數(shù)學(xué)模型[1]

1.1.1 單頻矩形脈沖

單頻矩形脈沖的時(shí)間函數(shù)可以表示為：

[st=Aej2πf0t， t∈0，T0 ， 其他] （1）

單頻矩形脈沖信號(hào)的實(shí)部波形如圖3所示。

<E：＼王芳＼現(xiàn)代電子技術(shù)201502＼Image＼15T3.tif>

圖3 單頻矩形脈沖信號(hào)的實(shí)部波形圖

1.1.2 線性調(diào)頻脈沖信號(hào)

線性調(diào)頻脈沖信號(hào)（LFM）的時(shí)間函數(shù)可以表示為：

[st=Aexpj2πf0t+πkt2 ， t∈-T/2，T/20， 其他] （2）

式中：[k=FT]為信號(hào)的頻率變化率，或稱為調(diào)頻斜率，[F]為信號(hào)的調(diào)頻寬度。波形圖和瞬時(shí)頻率見圖4。

<E：＼王芳＼現(xiàn)代電子技術(shù)201502＼Image＼15T4.tif>

圖4 線性調(diào)頻脈沖信號(hào)的波形圖和瞬時(shí)頻率

1.2 被動(dòng)聲吶信號(hào)的數(shù)學(xué)模型

艦船、潛艇和魚雷所輻射的噪聲，是被動(dòng)聲吶系統(tǒng)賴以探測(cè)、跟蹤目標(biāo)的信號(hào)，水中航行艦船的輻射噪聲通常由以下三部分組成：機(jī)械噪聲、螺旋槳噪聲、水動(dòng)力噪聲，其輻射噪聲譜比較復(fù)雜，一般由連續(xù)譜和線譜組成，如圖5所示。

<E：＼王芳＼現(xiàn)代電子技術(shù)201502＼Image＼15T5.tif>

圖5 典型艦船輻射噪聲功率譜的示意圖

不同艦船噪聲線譜的頻率和幅值并不相同，這些線譜是識(shí)別艦船類型的主要特征[2]。只考慮線譜，用周期信號(hào)作為線譜的模型，其表達(dá)式為：

[g（t）=l（t）+i=1nxi（t）， xit=j=1NiAijtcos（2πjfit）] （3）

式中：[gt]為線譜噪聲;[l（t）]為寬平穩(wěn)噪聲;[xit]為各線譜噪聲源;[Aijt]為第[i]個(gè)噪聲源的[j]階諧波的對(duì)應(yīng)幅度;[Ni]為第[i]個(gè)線譜噪聲源的最大諧波階數(shù)[3]。

1.3 海洋環(huán)境噪聲的數(shù)學(xué)模型

海洋環(huán)境噪聲，也稱自然噪聲，是水聲信道中的一種干擾背景場(chǎng)[4]。它既不是由于水聽器及其固有安裝方式引起的“自噪聲”，也不是某些局部的可辨別的噪聲源產(chǎn)生的噪聲，它是除去所有可分辨的噪聲源后所“剩下”的那一部分。海洋噪聲是各種噪聲源的組合產(chǎn)生的，主要的噪聲源有：潮汐以及波浪的水靜壓力效應(yīng)、海洋湍流、波浪非線性互作用、行船、地震擾動(dòng)、海面波浪、熱噪聲等，這里考慮可以用白噪聲來(lái)模擬海洋環(huán)境噪聲[5]。

2 聲吶模擬器的軟、硬件實(shí)現(xiàn)

2.1 聲吶模擬器主要指標(biāo)

根據(jù)需要確定的主要技術(shù)指標(biāo)如下：

（1） 頻率范圍：1.5～3.5 kHz;

（2） 調(diào)頻帶寬：-70～70 Hz;

（3） 信號(hào)波形：脈沖或連續(xù)波;

（4） 脈沖寬度：10 ms～2 s;

（5） 信號(hào)幅度：1～100 mV;

（6） 輸出相位控制：0.1°。

其他如輸出阻抗、傳感器信號(hào)、數(shù)字接口信號(hào)等未列出。

2.2 信號(hào)產(chǎn)生單元計(jì)與實(shí)現(xiàn)

根據(jù)確定的技術(shù)指標(biāo)和功能，選取了以C8051F020單片機(jī)為核心的信號(hào)產(chǎn)生與調(diào)理單元設(shè)計(jì)方案，通過(guò)合理的程序設(shè)計(jì)，每單元產(chǎn)生兩路模擬信號(hào)輸出，圖6為單路信號(hào)產(chǎn)生與調(diào)理原理框圖，INT0為外部中斷，由外部數(shù)字控制單元電路產(chǎn)生，使各單元同步工作，中斷周期可根據(jù)輸出信號(hào)頻率進(jìn)行設(shè)置。

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圖6 信號(hào)產(chǎn)生單元原理框圖

圖中，12位DAC輸出信號(hào)幅度最大值為1.2 V;分壓網(wǎng)絡(luò)采用精密電子與繼電器設(shè)計(jì)，四檔1：0.1：0.01：0.001;LPF為有源低通濾波器，輸出驅(qū)動(dòng)電路采用超低噪聲運(yùn)算放大器OPA211，其在1 kHz處的噪聲系數(shù)為1.1 nV/[Hz]，使輸出滿足負(fù)載匹配要求。

在產(chǎn)生信號(hào)采用查表法，靜態(tài)表存儲(chǔ)在單片機(jī)的Flash中，運(yùn)行時(shí)根據(jù)設(shè)置的輸出信號(hào)幅度（或功率），計(jì)算分壓比和DAC輸出信號(hào)系數(shù)，按該系數(shù)計(jì)算運(yùn)行波形庫(kù)，使DAC的輸出范圍控制在1～0.1 V，末端信號(hào)輸出范圍滿足0.1～0.001 V要求。采用這種設(shè)計(jì)方法能夠使單片機(jī)具有較高的運(yùn)行效率、輸出信號(hào)具有非常低的相位噪聲。

在查表時(shí)，根據(jù)設(shè)定的信號(hào)頻率和相位，計(jì)算起始地址和步長(zhǎng)，當(dāng)中斷到來(lái)時(shí)根據(jù)地址查表并將對(duì)應(yīng)單元的數(shù)據(jù)加載到DAC產(chǎn)生相應(yīng)的輸出，該方法不涉及乘除法運(yùn)算，使輸出信號(hào)的具有較高的頻率上限。當(dāng)產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)時(shí)，按式（2）計(jì)算調(diào)頻項(xiàng)步長(zhǎng)，設(shè)采樣周期為Ts、調(diào)頻周期為T，調(diào)頻信號(hào)斜率為k，則調(diào)頻增量可按公式（4）進(jìn)行迭代計(jì)算：

[SLFMn=0 ， n=0SLFM（n-1）+K02（n-1）+1， n=1，2，…，N-1] （4）

式中： [K0=πkTs2];N=[TTs]。

在參數(shù)噪聲時(shí)，采樣M?序列方法產(chǎn)生隨機(jī)白噪聲，與查表輸出信號(hào)合成后一同加載到DAC。

2.3 系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)

模擬器的系統(tǒng)組成原理框圖如圖7所示，系統(tǒng)計(jì)算機(jī)采用PC/104嵌入式計(jì)算機(jī)，控制程序采用LabWindows/CVI設(shè)計(jì)，控制界面如圖8所示。系統(tǒng)計(jì)算機(jī)通過(guò)RS 232總線向信號(hào)產(chǎn)生單元和數(shù)字控制單元按一定的協(xié)議命令，接收單元通過(guò)對(duì)接收的命令解析后確定是否是發(fā)給自己的命令，若是則按命令要求進(jìn)行完成規(guī)定的任務(wù)。

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圖7 系統(tǒng)組成原理框圖

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圖8 模擬器上層程序交互界面

3 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了一種基于C8051F020單片機(jī)的聲吶信號(hào)模擬器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法，該方法具有良好的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性，能夠根據(jù)聲吶工作方向和基陣類型靈活控制信號(hào)參數(shù)，產(chǎn)生需要的目標(biāo)回波信號(hào)和各種傳感器與狀態(tài)信號(hào)。

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篇5

張炳炎院士是我國(guó)著名的艦船設(shè)計(jì)專家。1934年10月14日出生，1960年畢業(yè)于原蘇聯(lián)列寧格勒造船學(xué)院船制系。中國(guó)船舶工業(yè)總公司七院第七O八研究所研究員、博士生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事艦船研究設(shè)計(jì)，作為總設(shè)計(jì)師主持研究設(shè)計(jì)的“向陽(yáng)紅10號(hào)”遠(yuǎn)洋調(diào)查船“813”遠(yuǎn)洋電子技術(shù)偵察船、700箱全集裝箱船、綜合海洋實(shí)習(xí)調(diào)查船、多用途直升機(jī)訓(xùn)練醫(yī)療船以及南極綜合科學(xué)考察破冰船的開拓性研究等都是國(guó)內(nèi)首次開發(fā)的大型系統(tǒng)工程。尤其是他作為總設(shè)計(jì)師主持設(shè)計(jì)建造的多型艦船都是國(guó)內(nèi)首次自主研究開發(fā)的，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)難度高，而且具有重大風(fēng)險(xiǎn)，但結(jié)果均獲圓滿成功。張炳炎先后獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)30余項(xiàng)，1995年他當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。

潛心研發(fā) 碩果累累

張炳炎，山東省慶云縣常家鎮(zhèn)孟家村人，出生在一個(gè)革命家庭。母親的嚴(yán)厲管教和嚴(yán)酷的游擊生活，造就了張炳炎獨(dú)立自信、堅(jiān)強(qiáng)剛毅的性格和膽大心細(xì)、機(jī)警應(yīng)變的能力，凡是他認(rèn)準(zhǔn)的事，就一定要堅(jiān)持到底。1955年，未滿21歲的張炳炎在選擇赴前蘇聯(lián)留學(xué)專業(yè)時(shí)，在第一志愿欄里鄭重寫下“造船”兩個(gè)字，在第二志愿欄里又寫下“造船”兩個(gè)字，在第三志愿欄里還是寫的“造船”兩個(gè)字。1960年，張炳炎在前蘇聯(lián)列寧格勒造船學(xué)院船制系經(jīng)過(guò)五年深造完成學(xué)業(yè)回國(guó)，投身于造船事業(yè)，創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)造船“神話”，樹立了一座又一座造船事業(yè)的里程碑。

1965年為交通部駐法國(guó)大西洋船廠監(jiān)造師。1969年任“向陽(yáng)紅5號(hào)”船總設(shè)計(jì)師，成功地協(xié)調(diào)解決了增加續(xù)航力、壓載和抗臺(tái)風(fēng)等重大技術(shù)難題，并執(zhí)行了我國(guó)有史以來(lái)的第一次遠(yuǎn)洋調(diào)查，經(jīng)受了強(qiáng)臺(tái)風(fēng)考驗(yàn)，圓滿完成了任務(wù)；曾多次遭遇強(qiáng)臺(tái)風(fēng)并駛?cè)肱_(tái)風(fēng)眼，都安然返航，圓滿完成了我國(guó)有史以來(lái)的第一次遠(yuǎn)洋調(diào)查任務(wù)和承擔(dān)“580”遠(yuǎn)洋混成編隊(duì)旗艦的使命。

1971—1979年設(shè)計(jì)13000噸級(jí)的遠(yuǎn)洋調(diào)查船“向陽(yáng)紅10號(hào)”，并創(chuàng)造性地解決了調(diào)查船的特殊抗風(fēng)力、海洋調(diào)查船工作與抗臺(tái)風(fēng)對(duì)船的穩(wěn)定性和耐波性要求的尖銳矛盾、大功率發(fā)信與收訊的電磁兼容、水聲試驗(yàn)長(zhǎng)期供電、大型直升機(jī)上船的機(jī)船結(jié)合等一系列重大技術(shù)難題，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。1980年，該船獲國(guó)防科委重大科技成果總體設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)，1985年又獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)。曾主持設(shè)計(jì)遠(yuǎn)洋電子技術(shù)偵察船，解決了影響船的快速性、耐波性等一系列技術(shù)難題，使其指標(biāo)超過(guò)美國(guó)同型船，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

作為總設(shè)計(jì)師，張炳炎主持設(shè)計(jì)了我國(guó)首艘海監(jiān)船“中國(guó)海監(jiān)83號(hào)”。該船得到各有關(guān)方面的好評(píng)，業(yè)界認(rèn)為，“中國(guó)海監(jiān)83船是世紀(jì)精品之作”。 經(jīng)多年實(shí)際使用，“中國(guó)海監(jiān)83”船在外形上得到了“颯爽英姿”的美名，在功能方面有海監(jiān)船隊(duì)“旗艦”之稱，在其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和裝備等方面被評(píng)價(jià)為“已進(jìn)入世界領(lǐng)先水平的多功能大型中遠(yuǎn)程海洋監(jiān)察船行列”，特別是該船參加了六國(guó)海上安保聯(lián)合演習(xí)，與各國(guó)同類船相比中更凸顯出其多方面的領(lǐng)先性。為滿足公眾和專業(yè)人員參觀訪問(wèn)的需要，國(guó)家海洋局在廣州籌建了“中國(guó)海監(jiān)83船展館”。

“海洋六號(hào)”是我國(guó)首次自行研發(fā)成功的天然氣水合物綜合調(diào)查船，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。作為總設(shè)計(jì)師，張炳炎帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)解決了兩大難題：一是船的重量控制在標(biāo)書規(guī)定的噸位范圍內(nèi)，取得重量與噸位的平衡統(tǒng)一，以及選擇何種主尺度和船型能滿足各種大型專用設(shè)備的布置和總體性要求；二是解決了國(guó)內(nèi)外陸續(xù)出現(xiàn)的球鼻首和槽道式首側(cè)推裝置的船體開孔嚴(yán)重干擾深海多波束探測(cè)裝置正常工作的前沿技術(shù)關(guān)鍵難題。該船的建成標(biāo)志著我國(guó)海洋地質(zhì)調(diào)查裝備進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列。

敢于吃苦 敢于創(chuàng)新

張炳炎作為艦船設(shè)計(jì)人員，特別是科學(xué)考察船的設(shè)計(jì)人員，經(jīng)常需要深入考察最前線，親身觀測(cè)科學(xué)數(shù)據(jù)并體驗(yàn)工作環(huán)境，這樣才能設(shè)計(jì)出滿足要求的船舶。例如我國(guó)第八次南極考察隊(duì)期間，為了適應(yīng)改造南極考察船的需要，他們一行4人的船舶專家小組，乘坐“極地”號(hào)考察船親赴南極考察。他頂著狂風(fēng)惡浪、克服暈船、嘔吐，堅(jiān)持在全航程、特別是冰山林立、險(xiǎn)象環(huán)生的南極海冰區(qū)中開展了船舶各項(xiàng)科學(xué)調(diào)研工作，完成了船舶無(wú)限航區(qū)環(huán)境條件研究。當(dāng)船駛進(jìn)浮冰區(qū)后，他頂著南極刺骨的寒流，多次往返于船頭與船尾之間，仔細(xì)觀察浮冰對(duì)船的撞擊情況。他為了更多獲取撞擊的相關(guān)材料，冒著生命危險(xiǎn)把身體傾向船舷，攝下了一組組珍貴的鏡頭?；貒?guó)后，他結(jié)合考察提出了我國(guó)研制破冰船的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)課題，完成了兩型南極綜合科技考察破冰船方案的研究論證和方案設(shè)計(jì)，填補(bǔ)了我國(guó)研究設(shè)計(jì)破冰船的空白。

當(dāng)考察告一段落開始返航時(shí)，按他的年齡職稱可以直接乘飛機(jī)回國(guó)，但他堅(jiān)持乘船返程，因?yàn)樗€要在船上觀測(cè)整個(gè)南極大洋的洋流走向，同志們勸他說(shuō)，飛機(jī)比船安全快速，他卻說(shuō)：“如果出現(xiàn)危險(xiǎn)，遇險(xiǎn)犧牲了，也是為了科學(xué)而獻(xiàn)身，是值得的。”

張炳炎在50多年艦船研究、開發(fā)、設(shè)計(jì)生涯中，一直堅(jiān)持敢走自己路，敢為天下先，敢承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，開拓出一條船舶科技創(chuàng)新的路子。

敢走自己路。上世紀(jì)七十年代，張炳炎創(chuàng)造性解決了遠(yuǎn)洋調(diào)查船的特殊抗風(fēng)力、海洋調(diào)查船工作與抗臺(tái)風(fēng)對(duì)船的穩(wěn)定性和耐波性要求的尖銳矛盾，大功率發(fā)信與收信的電磁兼容、大功率水聲試驗(yàn)長(zhǎng)期供電、大型直升機(jī)上船的機(jī)船結(jié)合等高端難題。

篇6

>> 信息化條件下高職院校英語(yǔ)教學(xué)改革的研究與實(shí)踐 深化信息化條件下軍事地理教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考 信息化條件下的課堂教學(xué)改革 信息化條件下的高職院校高等數(shù)學(xué)教學(xué)改革探索 信息化條件下電路課程互動(dòng)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐 信息化條件下教學(xué)結(jié)構(gòu)的理論與實(shí)踐研究 信息化條件下的現(xiàn)代教學(xué)模式研究與實(shí)踐 信息化條件下中職專業(yè)課工作室課堂模式的教學(xué)改革 信息化條件下軍事院校數(shù)據(jù)庫(kù)課程教學(xué)改革探討 軍隊(duì)院校信息化條件下士官英語(yǔ)教學(xué)改革探析 淺議信息化條件下高校教學(xué)管理的改革 信息化條件下心理健康課程教學(xué)方式改革研究 信息化條件下軟件開發(fā)類課程教學(xué)方法改革 信息化條件下新裝備教材的建設(shè)與實(shí)踐 醫(yī)院信息化條件下財(cái)務(wù)結(jié)算新模式的探索與實(shí)踐 信息技術(shù)條件下會(huì)計(jì)電算化課程教學(xué)改革 信息化條件下教學(xué)環(huán)境淺析 淺談信息化條件下的教學(xué)模式 信息化條件下的初中數(shù)學(xué)教學(xué) 信息化條件下“雷達(dá)原理與系統(tǒng)”課程教學(xué)模式創(chuàng)新研究 常見問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：l介紹了大量的編碼器內(nèi)

容。通過(guò)此項(xiàng)措施，多數(shù)學(xué)生反映降低了學(xué)習(xí)的畏懼感，增加了自主學(xué)習(xí)能力，開闊了視野，增加了學(xué)習(xí)興趣。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著教育信息化建設(shè)的推進(jìn)，越來(lái)越多的信息化技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)中，如何利用豐富的現(xiàn)代信息化資源與技術(shù)，運(yùn)用先進(jìn)的信息化教學(xué)方式改善傳統(tǒng)教學(xué)模式中的不足，以提高教學(xué)效率，成為教育界關(guān)注的熱點(diǎn)。筆者借助信息化技術(shù)對(duì)編碼器部分教學(xué)進(jìn)行了改革探索，實(shí)踐表明：互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字圖書館、仿真軟件等信息化技術(shù)的合理應(yīng)用有效提高了教學(xué)效率，鍛煉了學(xué)生能力，應(yīng)用效果良好。

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篇7

>> 基于android平臺(tái)的校園通客戶端設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于城市云平臺(tái)的消防E通管理指揮系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于VMWARE的市縣地震通云平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 長(zhǎng)慶鉆井公司統(tǒng)一通信平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 科技政策宣講信息服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于NET平臺(tái)的大學(xué)生科技創(chuàng)新競(jìng)賽管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于.Net的科技信息管理平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 短信平臺(tái)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 個(gè)人門戶平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 智慧題庫(kù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 技術(shù)轉(zhuǎn)移平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)教育平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 學(xué)習(xí)系統(tǒng)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 移動(dòng)游戲平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 菏澤市科技文獻(xiàn)共享服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于Android的校園通的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ZigBee網(wǎng)絡(luò)測(cè)試與驗(yàn)證平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 高校在線教學(xué)與評(píng)測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 常見問(wèn)題解答 當(dāng)前所在位置：l，2010-12-28.

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篇8

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列 動(dòng)態(tài)加載 Slave SelectMAP8 bootloader

近年來(lái)，現(xiàn)場(chǎng)可編程陣列(FPGA)器件的動(dòng)態(tài)配置技術(shù)，由于其在電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)靈活性上的重大突破，逐步成為工程師們的研究熱點(diǎn)。目前的主流FPGA基本都基于SRAM工藝，掉電后會(huì)失去所有邏輯關(guān)系，每次上電都需要重新配置，所以FPGA的配置數(shù)據(jù)必須保持在非易失存儲(chǔ)器中。常用保存FPGA數(shù)據(jù)的非易失存儲(chǔ)器有FPGA特用的PROM和一般的FLASH ROM，前者的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但只能靜態(tài)的配置FPGA和儲(chǔ)存容量不大；而后者設(shè)計(jì)比較復(fù)雜，但可以在系統(tǒng)不斷電的情況下配置FPGA和可以儲(chǔ)存數(shù)十個(gè)不同版本的FPGA配置數(shù)據(jù)。

DSP同樣也面臨這個(gè)問(wèn)題，也需要將引導(dǎo)代碼和用戶代碼保存在ROM、FLASH或其他非易失存儲(chǔ)器中，以保證掉電時(shí)代碼仍在。如果用戶代碼存放在FLASH或其他的非易失存儲(chǔ)器中，就必須解決DSP引導(dǎo)加載問(wèn)題。

這里設(shè)計(jì)了一種DSP+FPGA的動(dòng)態(tài)重構(gòu)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在上電后，由DSP自己加載后再控制FPGA加載，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)重構(gòu)功能。DSP的引導(dǎo)程序、DSP用戶程序和FPGA的配置數(shù)據(jù)通過(guò)JTAG口下載到FLASH中。

1 Xilinx FPGA配置原理

1.1 配置模式的選擇

Xilinx 公司的Virtex-4系列FPGA需要5種配置模式，如表1所示。本系統(tǒng)采用了Slave SelectMAP8模式。

Slave SelectMAP8模式提供了與Virtex-4 FPGA之間的一個(gè)8位雙向數(shù)據(jù)總線接口，用來(lái)配置和回讀。在每個(gè)CCLK的上升沿載入1Byte數(shù)據(jù)。兩個(gè)外部的控制信號(hào)接在/CS和/WRITE管腳，通過(guò)下拉電阻使其一直為低電平。表2為Slave SelectMAP8管腳定義。

1.2 配置過(guò)程

FPGA可以在Slave Serial和Slave SelectMAP8的從模式下實(shí)現(xiàn)由DSP加載配置數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)中采用Slave SelectMAP8模式實(shí)現(xiàn)。配置過(guò)程如圖1所示。

1.2.1 上電

上電過(guò)程中/PROG和/INIT管腳都被FPGA置為低電平。上電完成后，配置器會(huì)被自動(dòng)清空。/PROG的輸入低電平也會(huì)復(fù)位配置邏輯，使FPGA保持在清空配置存儲(chǔ)器的狀態(tài)。本設(shè)計(jì)采用CPLD將/PROG管腳拉低。

1.2.2 初始化

初始化過(guò)程中/PROG變?yōu)楦撸?INIT繼續(xù)保持低電平直到完全清空所有的配置存儲(chǔ)器?？梢栽谕獠渴?INIT引腳保持低電平以延時(shí)FPGA的配置，F(xiàn)PGA在/INIT信號(hào)上升沿檢測(cè)配置模式選擇引腳。/INIT信號(hào)變?yōu)楦唠娖胶?，配置開始。

1.2.3 載入配置數(shù)據(jù)

載入配置數(shù)據(jù)過(guò)程在/INIT引腳變高，并且/CS和/WRITE信號(hào)均為低電平時(shí)開始，配置數(shù)據(jù)在配置時(shí)鐘的每個(gè)上升沿被載入FPGA。

在載入配置數(shù)據(jù)器件，載入的CRC的值和內(nèi)部計(jì)算出的CRC進(jìn)行比較。如果CRC值不匹配，則/INIT信號(hào)會(huì)變低，指示發(fā)生了CRC錯(cuò)誤，這時(shí)啟動(dòng)被終止，F(xiàn)PGA不被激活。為了重新配置該器件，/PROG引腳必須變低以復(fù)位配置邏輯。

1.2.4 啟動(dòng)時(shí)序

當(dāng)所有的配置數(shù)據(jù)載入完畢，并且CRC校驗(yàn)成功后，F(xiàn)PGA將進(jìn)入啟動(dòng)時(shí)序。在這期間將會(huì)把DONE引腳變?yōu)楦唠娖?，激活I(lǐng)/O，停用GSR以及確定GWE。在系統(tǒng)默認(rèn)的狀態(tài)下，當(dāng)DONE變?yōu)楦吆?，配置并沒(méi)有完成，還需要4個(gè)CCLK去完成啟動(dòng)時(shí)序。

2 TMS320C6455加載

TMS320C6455復(fù)位和上電時(shí)的引導(dǎo)模式主要有：NO BOOT模式、主機(jī)引導(dǎo)模式、FLASH引導(dǎo)模式、主/從I2C引導(dǎo)模式和SRIO引導(dǎo)模式。采用哪種引導(dǎo)模式，由復(fù)位或上電時(shí)采用管腳BOOTMODE3-0決定。

本系統(tǒng)采用FLASH引導(dǎo)模式。TMS320C6455與其它C64系列的DSP不同，它先從外部FLASH中的程序搬移一個(gè)字節(jié)到DSP 內(nèi)部的RAM首地址運(yùn)行，然后再搬移下一個(gè)字節(jié)到內(nèi)部RAM首地址覆蓋上一個(gè)字節(jié)并運(yùn)行，以此類推，直到程序運(yùn)行完成。DSP內(nèi)部的RAM首地址中保存的是Bootloader程序的最后一個(gè)字節(jié)，而不是整個(gè)Bootloader程序。加載完成后，DSP運(yùn)行用戶程序代碼，開始進(jìn)行相應(yīng)波形的處理。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用1片Xilinx Virtex-4系統(tǒng)的600萬(wàn)門的FPGA XC4VLX60和1片Spartan-3 AN系列的20萬(wàn)門的FPGA XC3S200芯片；主MCU是TI公司處理能力最強(qiáng)的定點(diǎn)的TMS320C6455；DSP主要完成低速數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)、編譯碼、波形處理等工作，F(xiàn)PGA完成對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，XC3S200 FPGA主要用于完成上電后的初始化設(shè)置，時(shí)鐘信號(hào)的分配，F(xiàn)LASH芯片高地址管理，以及DSP的EMIF總線接口與FPGA加載控制接口之間的配置。DSP的EMIFA CE3，DDR2 EMIF和I2C總線接口分別和存儲(chǔ)器FLASH、SDRAM和EEPROM連接，一些通用接口連在FPGA上作為以后功能拓展，4對(duì)RIO口和外部接口連接。系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

3.2 軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)支持DSP程序的加載和FPGA程序的加載。DSP加載為系統(tǒng)上電時(shí)DSP從位于EMIFA CE3低地址空間的片外程序FLASH加載初始化程序。

FPGA加載為DSP更加主控計(jì)算機(jī)的加載指令，通過(guò)接口控制可編程邏輯器件從本板的大容量通用FLASH加載FPGA程序。通用FLASH的存儲(chǔ)容量可達(dá)512Mbit以上，可以存儲(chǔ)數(shù)十個(gè)版本的FPGA程序。DSP根據(jù)主機(jī)控制指令，由EMIFA總線將FLASH待加載數(shù)據(jù)讀出，并通過(guò)接口控制可編程器件中的數(shù)字總線控制接管FPGA的加載接口，完成對(duì)FPGA的加載，如圖3所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

引導(dǎo)加載是設(shè)計(jì)DSP系統(tǒng)必須解決的問(wèn)題，動(dòng)態(tài)配置FPGA的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了具有動(dòng)態(tài)重構(gòu)功能的DSP+FPGA系統(tǒng)，已經(jīng)成功的應(yīng)用于某工程項(xiàng)目并驗(yàn)證了該功能，本文的分析思路及設(shè)計(jì)方案同樣適用于其他的C6000系列的DSP和Virtex-4系列的FPGA，對(duì)DSP+FPGA應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

邱偉（1981-），男，四川省自貢市人。碩士學(xué)歷。工程師，主要研究方向?yàn)楹娇针娮蛹夹g(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。

篇9

關(guān)鍵詞： 失效分析； 失效機(jī)理； 晶體管； 輻照加固

中圖分類號(hào)： TN321?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）06?0109?04

0 引 言

元器件是電子系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。隨著人們對(duì)電子產(chǎn)品質(zhì)量可靠性要求的不斷增加，尤其是在航空航天領(lǐng)域、艦船、衛(wèi)星和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域，為了不出現(xiàn)因電子元器件失效造成災(zāi)難性后果，必須開展評(píng)價(jià)元器件可靠性和提高元器件可靠性的工作，其中電子元器件的失效分析發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用[1]。隨著各種設(shè)備被廣泛用于人造衛(wèi)星、宇宙飛船和核武器等系統(tǒng)中，基本的電子元器件也不可避免的處于空間輻射和核輻射等強(qiáng)輻射環(huán)境下，提高器件的抗輻射能力成為設(shè)備、系統(tǒng)長(zhǎng)壽命的重要要求。輻照能改變材料的微觀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致宏觀尺寸和材料的多種性質(zhì)變化。在晶體中，輻照產(chǎn)生的各種缺陷一般稱為輻照損傷。輻射會(huì)對(duì)晶體管造成不同程度的破壞，主要有位移輻射效應(yīng)和電離輻射效應(yīng)。位移效應(yīng)能破壞晶材料的晶格結(jié)構(gòu)及其周期試場(chǎng)，將新的電子能級(jí)引入禁帶。電離效應(yīng)可能引入表面缺陷，在反偏PN結(jié)中形成瞬時(shí)光電流等。對(duì)于雙極性晶體管，位移輻射的影響程度與器件的工作電流、頻率、基區(qū)寬度等有關(guān)系，電離輻射的一個(gè)重要影響是產(chǎn)生的瞬時(shí)光電流可能使晶體管的工作狀態(tài)翻轉(zhuǎn)、造成瞬態(tài)功能紊亂，嚴(yán)重導(dǎo)致晶體管燒毀。因此提高晶體管的抗輻射能力成為人們研究的重點(diǎn)方向。目前雙極性晶體管輻射加固的方法有：采用薄基區(qū)、淺結(jié)、重?fù)诫s和小面積擴(kuò)散，采用高摻雜材料，采用抗輻射表面鈍化膜等[2]。

晶體管是固體半導(dǎo)體器件，可以應(yīng)用于檢波、放大、整流、開關(guān)、信號(hào)調(diào)制、數(shù)字邏輯[3]等方面。其中在放大電路中，晶體管是核心元件，它能夠控制能量的轉(zhuǎn)換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出。晶體管3DK9DRH是硅材料制成的NPN型三極管，具有抗輻射性，能適應(yīng)于強(qiáng)輻射環(huán)境中。本文通過(guò)對(duì)晶體管3DK9DRH的一種貯存失效分析，提出了失效產(chǎn)生的原因在于生產(chǎn)時(shí)存在工藝問(wèn)題，晶體管內(nèi)部未進(jìn)行水汽控制，加上內(nèi)部硫元素過(guò)高，長(zhǎng)時(shí)間貯存后，內(nèi)部發(fā)生了氧化腐蝕反應(yīng)，從而使晶體管功能失效。

1 晶體管貯存失效分析

1.1 失效分析

常用的失效分析技術(shù)的方法有[5]：外部目檢、電性能測(cè)試、內(nèi)部分析、失效點(diǎn)定位、物理分析等。外部目檢可以通過(guò)肉眼、金相顯微鏡或者掃描電子顯微鏡來(lái)檢查失效器件與正常器件的區(qū)別。

電性能測(cè)試可以測(cè)試器件的電特性、直流特性或者進(jìn)行失效模擬測(cè)試。內(nèi)部分析包括X射線檢測(cè)、紅外線顯微分析和聲學(xué)掃描顯微分析、殘留氣氛分析、密封性檢查等。失效點(diǎn)定位是利用缺陷隔離技術(shù)定位，分析結(jié)構(gòu)和成分來(lái)確定失效起因。物理分析是通過(guò)對(duì)芯片進(jìn)行一系列物理處理后再觀察和分析失效部件。

通過(guò)失效分析，可以為可靠性試驗(yàn)（加速壽命試驗(yàn)、篩選）條件提供理論依據(jù)和實(shí)際分析手段，實(shí)施失效分析的糾正措施后提高系統(tǒng)的可靠性，減小系統(tǒng)試驗(yàn)和運(yùn)行工作的故障。為了能夠更準(zhǔn)確、更快速地診斷產(chǎn)品的失效部位和確定失效機(jī)理，目前失效分析的新技術(shù)正朝著高空間分辨率、高靈敏度和高頻率的方向發(fā)展[6]。

1.2 晶體管貯存失效模式與失效機(jī)理

根據(jù)目前國(guó)際形勢(shì)和電子設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)用的需求，電子設(shè)備必須具有適應(yīng)長(zhǎng)期貯存、隨時(shí)可用和能用的特點(diǎn)[7]。

在長(zhǎng)期貯存條件下，晶體管的芯片和管芯不易失效，因此失效分析的重點(diǎn)應(yīng)關(guān)注與器件工藝有關(guān)的失效機(jī)理[9]。例如未進(jìn)行水汽控制的晶體管在長(zhǎng)期貯存中，水汽會(huì)進(jìn)入管殼，產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，引起內(nèi)引線鍵合失效或電參數(shù)退化。對(duì)于晶體管，常用的電參數(shù)有：晶體管在飽和區(qū)工作時(shí)集電極c與發(fā)射極e之間的飽和壓Vces、電流放大倍數(shù)hfe、發(fā)射極開路時(shí)集電極c與基極b間的擊穿電壓BVcbo、基極開路時(shí)集電極c與發(fā)射極e間的擊穿電壓BVceo、基極開路時(shí)集電極與發(fā)射極間的穿透電流Iceo等[10]。

2 晶體管3DK9DRH的失效分析

晶體管3DK9DRH的主要工藝流程是：經(jīng)過(guò)切片、研磨和拋光等過(guò)程后，制備成厚度大約為300～500 μm的圓形硅片作為器件的襯底，隨后進(jìn)行外延生長(zhǎng)、氧化、光刻、擴(kuò)散、蒸發(fā)、壓焊和多次硅片清洗，表面鈍化、最后進(jìn)行成品封裝。在本文中，晶體管3DK9DRH是1995年生產(chǎn)的，裝機(jī)后一直處于存儲(chǔ)狀態(tài)，每隔一個(gè)時(shí)期通一次電，最近通電發(fā)現(xiàn)晶體管失效，失效現(xiàn)象為集電極c和發(fā)射極e間的耐壓降低，飽和電壓與指標(biāo)不符。

通過(guò)上述分析可知，在電性能測(cè)試中：產(chǎn)品的耐壓BVcbo和BVceo基本上都達(dá)不到產(chǎn)品的指標(biāo)，失效器件的電性能不合格屬于功能失效。內(nèi)部水汽檢測(cè)說(shuō)明該產(chǎn)品在生產(chǎn)封裝時(shí)沒(méi)有進(jìn)行內(nèi)部水汽控制。

而芯片表面長(zhǎng)白毛一方面是因?yàn)閮?nèi)部水汽含量過(guò)高，另一方面根據(jù)對(duì)10#樣品進(jìn)行的掃描電鏡內(nèi)部成份分析得到的數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)各采樣點(diǎn)硫元素的含量很高，產(chǎn)品內(nèi)部存在硫等物質(zhì)，導(dǎo)致產(chǎn)生氧化腐蝕反應(yīng)。這表明該失效件在生產(chǎn)時(shí)的工藝存在問(wèn)題，導(dǎo)致硫元素殘存量過(guò)高。

因此，分析認(rèn)為此次晶體管3DK9DRH的生產(chǎn)工藝存在問(wèn)題，器件硫元素含量過(guò)高，再加之元器件內(nèi)部水汽未加以控制，在相當(dāng)一段貯存時(shí)間后，晶體管內(nèi)部發(fā)生氧化腐蝕反應(yīng)，致使該元件產(chǎn)生功能失效。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文結(jié)合外部檢查、電性能測(cè)試、檢漏、內(nèi)部水汽檢測(cè)、開封檢查、內(nèi)部成份分析等失效分析項(xiàng)目，完成了對(duì)晶體管3DK9DRH進(jìn)行的一種貯存失效分析。該失效樣品在產(chǎn)生工藝過(guò)程中存在問(wèn)題，未對(duì)水汽加以控制，導(dǎo)致內(nèi)部水汽超標(biāo)，加之晶體管工藝制造中引入了硫元素，內(nèi)部硫元素含量很高，在貯存期間器件發(fā)生內(nèi)部氧化腐蝕反應(yīng)，導(dǎo)致芯片表面長(zhǎng)白毛。對(duì)此本文建議生產(chǎn)廠家進(jìn)行必要的工藝檢查，同時(shí)對(duì)內(nèi)部水汽加以控制，要及時(shí)剔除有缺陷的產(chǎn)品，減少系統(tǒng)試驗(yàn)和運(yùn)行工作時(shí)的故障，提高系統(tǒng)、設(shè)備的可靠性，避免不合格的貯存器件使用時(shí)造成災(zāi)難性的后果。

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篇10

【關(guān)鍵詞】電子裝備 環(huán)境 適應(yīng)性研究

電子產(chǎn)品和裝備的功能和使用壽命會(huì)受到其應(yīng)用環(huán)境的影響，為了改善電子裝備的性能及使用壽命，提高其環(huán)境適應(yīng)性是關(guān)鍵。近些年來(lái)人們對(duì)于研究電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性方面不斷的進(jìn)行深入研究，不斷改善電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性，使其在人們的生活和工作中發(fā)揮更加重要的作用。文章主要針對(duì)電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性的研究展開，闡述了電子裝備環(huán)境適應(yīng)性研究的意義以及應(yīng)對(duì)措施。

1 電子裝備環(huán)境研究意義

電子裝備在人們的日常生活和工作中都得到了廣泛的應(yīng)用，并且隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)于電子裝備的要求越來(lái)越高，期望其可以為人們的生活和工作帶來(lái)更多的幫助。在通常情況下電子裝備的性能和使用壽命會(huì)受到應(yīng)用環(huán)境的影響和限制，改善電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性也可以使電子裝備在更多的領(lǐng)域中應(yīng)用，為人們的生活、工作創(chuàng)造更多的便利。對(duì)電子裝備環(huán)境適應(yīng)性研究的重要意義主要包括以下

三個(gè)方面：

1.1 提高電子裝備的性能

電子裝備之所以受到廣泛的應(yīng)用和關(guān)注是因?yàn)槠鋼碛袕?qiáng)大的性能，并且電子裝備的各種功能可以為人們?cè)谏詈凸ぷ魈峁└嗟谋憷?。但是環(huán)境會(huì)對(duì)電子裝備的功能造成一定的影響在很多的時(shí)候電子裝備的性能會(huì)受到環(huán)境的影響而減弱，這就會(huì)對(duì)其使用效果造成影響，不能達(dá)到人們的期望值。例如在一些潮濕的環(huán)境中一些電子裝備可能沒(méi)有辦法使用，還有在些受磁場(chǎng)影響的環(huán)境中，很多的電子裝備的功能會(huì)受到限制，所以提高電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性對(duì)于提升其性能有非常大意義。

1.2 提高電子裝備的使用壽命

每種電子裝備都有其預(yù)期的使用壽命，但是其預(yù)期使用壽命是在其所能適應(yīng)的環(huán)境范圍內(nèi)的的一個(gè)估計(jì)值，一但電子裝備處于其不適應(yīng)的環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)作這就會(huì)對(duì)其使用壽命造成一定的影響。環(huán)境對(duì)于電子裝備的使用壽命有很大的影響，有些電子裝備在低溫或者高溫的環(huán)境下運(yùn)作就會(huì)減少其使用壽命，這就在無(wú)形中降低了電子裝備的使用價(jià)值，如果長(zhǎng)期應(yīng)用就會(huì)增加使用成本，此外電子裝備在不適應(yīng)的環(huán)境中運(yùn)作也很有可能出現(xiàn)故障，造成損失。

1.3 在更廣泛的領(lǐng)域中應(yīng)用

電子裝備的應(yīng)用范圍會(huì)受到環(huán)境的影響，在很大程度上對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性限制了很多的電子裝備的使用，很多的電子裝備由于防水功能不是很健全因此不能應(yīng)用與水下或者是潮濕的環(huán)境中進(jìn)行運(yùn)作，還有很多的環(huán)境因素研制了電子裝備的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于電子裝備的要求越來(lái)越高，要求其環(huán)境適應(yīng)性不斷提高，更加有利于人們的生活和工作。

2 強(qiáng)化電子裝備環(huán)境適應(yīng)性的措施

為了更加滿足人們對(duì)電子裝備的需求，使其為人們的工作和生活提供更多的便利，近些年來(lái)人們不斷致力于強(qiáng)化電子裝備環(huán)境適應(yīng)性的研究，對(duì)強(qiáng)化電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性起到了很大作用，目前我國(guó)在電子裝備環(huán)境適應(yīng)性方面不斷的改進(jìn)，使得部分的電子裝備受環(huán)境的制約性大大減小了。強(qiáng)化電子裝備環(huán)境適應(yīng)性的主要包括以下4 種措施：

2.1 溫度控制措施

溫度對(duì)電子裝備的影響很大，在一些特殊溫度環(huán)境中都需要有先進(jìn)的電子裝備進(jìn)行作業(yè)，這就需要電子裝備對(duì)溫度有一定的適應(yīng)性。溫度試驗(yàn)是電子裝備環(huán)境適應(yīng)性重要項(xiàng)目，要根據(jù)不同的電子裝備制定不同的實(shí)驗(yàn)方案，并且要根據(jù)電子裝備的溫度反應(yīng)分析裝備的結(jié)構(gòu)，了解裝備的最高耐熱程度，并且要對(duì)裝備進(jìn)行溫度控制的實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)電子裝備的溫度適應(yīng)性，使電子裝備得到更加廣泛的應(yīng)用。

2.2 防振動(dòng)抗沖擊措施

在一些特殊的環(huán)境中，電子裝備還要承受一定程度的振動(dòng)和沖擊，有些電子裝備的防鎮(zhèn)和抗沖擊性能較低，就沒(méi)有辦法很好的適應(yīng)環(huán)境。例如一般的軍用電子裝備都必須要有一定的防鎮(zhèn)和抗沖擊能力，戰(zhàn)場(chǎng)是一個(gè)相當(dāng)特殊的環(huán)境，會(huì)不斷受到?jīng)_擊，因此軍用電子裝備必須具有一定的防鎮(zhèn)和抗沖擊能力，不然在戰(zhàn)場(chǎng)那樣的特殊環(huán)境中其性能就會(huì)受到限制甚至沒(méi)有辦法應(yīng)用。

2.3 電磁防護(hù)措施

一般的電子裝備其本身就會(huì)帶有一定的磁場(chǎng)或者是電磁波，這樣就很容易受到外界電磁波或是磁場(chǎng)的影響，所以在一些受磁場(chǎng)影響或者是有電磁波的地方應(yīng)用，就會(huì)使其本身的性能造成干擾，影響其應(yīng)用效果[5]。為了減少磁場(chǎng)類環(huán)境以及電磁波對(duì)一些電子裝備使用效果的影響，要盡量的減少電子裝備接受電磁波，并且采取良好的屏蔽措施等以降低外界環(huán)境對(duì)電子裝備的影響。

2.4 三防措施

對(duì)于電子裝備的三防措施指的是防潮濕、放煙霧以及防霉菌。所以對(duì)于電子裝備要進(jìn)行定期的檢查，將有可能存在的問(wèn)題要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決，以免影響裝備的功能。此外，還可以對(duì)裝備采用防護(hù)材料進(jìn)行保護(hù)，這樣也可以減少潮濕以及霉菌對(duì)裝備的影響，加強(qiáng)電子裝備的防潮濕、放煙霧以及防霉菌措施，對(duì)于提高電子裝備的使用效果有很大的幫助。

3 結(jié)束語(yǔ)

電子裝備廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域不斷的為人們的工作和生活提供便利，但是電子裝備在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用也受到了各種因素的制約，其中環(huán)境因素對(duì)其的性能和使用壽命有很大的影響。因此，提高電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性成為了人們研究的一個(gè)重要課題，其對(duì)于拓展電子裝備的應(yīng)用范圍、提升性能和使用壽命有重要意義。加強(qiáng)電子裝備的環(huán)境適應(yīng)性不僅有利于電子裝備自身的使用效果，對(duì)使用者來(lái)說(shuō)也是具有一定意義的，這樣可以為使用者創(chuàng)造更多的方便和利益，使電子設(shè)備在更多的領(lǐng)域中應(yīng)用、發(fā)揮作用。

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