传输技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇传输技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

Abstract:Haveintroducedthattheoperationimagetransfersapplicationinworkinginhospitalmedicaltreatmentandtheirprinciplemainly.

Keywords:Operationimagetransmission,standardandagreementthattheimagetransfers,MPEG-4heightislimpidlookatamessage

马鞍山市中心医院是三级医院，其骨科在国内外享有盛名，相关教学和学术交流活动十分频繁，手术观摩和指导是交流的重要内容，手术室的特殊性决定了不可能在现场开展这些活动。采用图像传输系统，将手术图像传到观摩会议室来可以有效解决这一难题。骨科手术属于高精密、高难度手术，对于传输的图像清晰度要求非常高，传统的会议电视系统提供的图像质量远远不能满足需要，经过多次演示和实际检验，发现采用DVISION的基于IP网络的MPEG-4高清晰会议电视终端和多点控制单元（MCU），可提供高质量手术图像的远程传输。

1图像传输的概述

医院图像传输是现代电信技术在医疗系统的应用，综合了异步传输模式（ATM）、电视、快速以太网和计算机技术的优点，实现图像、声音、数据的高速宽带传输，具有双向的功能。既有可视电话的双向性，又有现场直播的时效性，且容量大、清晰度高。

医院手术图像传输系统有以下功能：手术室的教授通过该设备进行双向交流；一般的学生或医生，可以在资料室通过设备终端进行手术观摩；可进行手术图像的传输和过程监视；主要设备可作为多点控制用；存储服务器可以对视音频码流进行数字存储，存储功能使保存、回放、剪辑和VCD/DVD制作轻易实现。

2图像传输系统的结构

手术直播特指专家于特定会议室实时观看手术过程，给予手术医生实时指导，同医生就手术情况进行实时交流、讨论和研究的双向交互式视频会议系统。本方案中我院采用了三套终端（其中一套是只接收终端），一台MCU，一台存储服务器。设备汇接在网络交换机上，通过医院的快速以太网的千兆光纤实现互通。

手术室终端视频源包括：PELCO球型摄像头和显微镜，并汇接在1台视频切换矩阵上。PELCO球型摄像头可以水平方向360度旋转，垂直方向90度旋转，放置在手术室的顶角处，摄入角度可以覆盖整个手术室，观察宏观景物活动，也可以进行远端遥控。摄像机是通过无影灯的专用孔中观察，不但可以看到手术部位的手术图像。还可以远程遥控手术室摄像机的切换、摇移、拉伸、聚焦等，可以看到各种仪器的数据、主刀医生的画面、手术全景等画面，并掌握全面情况。而无线麦克风则可放置在医生身上，以便于和远端进行交流。传统远程医疗设备不能提供高清晰的手术画面，只能进行远程的会诊和交流，高清晰会议电视系统应用于远程医疗，不但可以进行一般的会诊和交流，同时可以提供高清晰的手术画面和显微画面。通过采用MPEG-4的4M码流，其高品质的图像，使显微镜下的组织结构也清晰无比。MPEG-4编码器可实现每秒约48000个宏块的吞吐率，提供了对两个逐行SDTV（720×480，60fps）视频流或14个CIF分辨率视频流进行解码的足够吞吐率。音频编码采用MPEG-4(AAC)，AAC是一种由MPEG-4标准定义的有损音频压缩格式。

数字化高清晰远程医疗系统不但可以提供高清晰的手术画面、高保真的语音和双向实时交流，而且可以将手术过程同步存储在计算机中，便于教学和点播，并可以作为资料文献记录在光盘上。

3手术图像传输功能介绍

3.1高清晰图像在网络中的传输

因为采用MPEG-4编解码，在网络中进行广播级质量的视频交流成为现实。手术室传来的手术动态图像可达352x576像素(1CIF),X光片通过图文展示台可达704x576像素(4CIF)，电脑图像可达1024x768像素(XGA)。两台显示设备分辨率自动动态调整，如CIF+4CIF(手术图像和X光片)，CIF＋XGA(手术图像+PC图像)等。同样，会议室专家亦可将会议室图像和专家提供的参考资料同时显示在手术室的显示设备上。传统的视讯系统绝大多数采用的视频编码方式的图像分辨率（352x288）就不高，从图像本身来讲比传统产品要高。由于MPEG-4算法本身的优势，可以保证高品质的视频回放质量，即使在对视频质量要求极为苛刻的广电行业，MPEG-4也依然可以提供符合要求的广播级图像，这就是为什么MPEG-4会成为事实上的广电数字化标准的原因。医院由于要传输高质量的手术图像，所以对图像清晰度的要求非常高，尤其是显微镜下的组织图像，MPEG-4产品能够提供从标准质量图像到专业广播级的图像质量，满足了医院对图像质量的高要求。由于采用了4Mbit/s码率，使显微镜下的组织图像清晰，富有层次感。

3.2实时存储

通过在线存储系统实时将手术全过程图像画面和声音以流媒体格式存储在服务器中，方便术后重新播放，可通过访问存储服务器进行网上的点播或广播，并可制作成资料光盘存档和交流。

3.3双向、实时的教学功能

医院手术室的主刀大夫可以通过图像和声音同监视点或会议室的人员进行讨论和交流，监视点或会议室的人员可以指导手术和随时提问。

3.4强大的视频会议控制中心MCU功能

医院使用的视频会议控制中心（MCU），是能够同时支持H.261、H.263、H.264、MPEG-2、MPEG-4编解码方式的多点控制单元，可以同时支持窄带和宽带终端（384Kbit/s－6Mbit/s），具有广泛的适用性和极强的兼容性。

3.5操作简便

该图像传输系统采用WEB方式的操作界面，功能一目了然，设置方便。成功地应用MPEG-4高清晰远程医疗系统进行手术图像的传输，标志着我院在远程图像传输系统已经进入数字化、高清晰、可视化、实用化阶段。MPEG-4高清晰视讯系统也成为现代远程图像传输系统的标志性产品。

4手术图像传输在医院的应用及发展

手术图像传输系统是远程视频会议系统的有效扩展应用。应用于医疗的实时画面的远距离传输，所传输的效果、质量、画面乃至色差都直接与病人的生命及健康密切相关，系统需对其承担的任务负完全医疗和法律责任。因此，为了保证手术直播和远程医疗的效果，系统必须建立在高端视频传输设备之上。

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2我国通信工程中传输技术的显著特点

自从改革开放以来，我国的经济水平和科学技术得到了很大提升，在这个大背景下，通信工程也获得更高的发展，同步数字技术体系出现在了人们的视野中，该种技术不仅在我国乃至全世界都获得了一致的肯定。同步数字技术体系是指本身就具有一种独立性质的通信传输模块，通过这个模块能够对信息进行灵活多样的传输，同时还能够加强不同设备之间的连接功能。这就使得这种技术相比其他通信设备技术而言更具有优势，在当前的通信领域使用中也更为广泛。通过大量的调查研究和实践经验总结，同步数字技术体系的每一小步提升，都会促进通信工程的一大步提高，所以我们必须对同步数字技术进行深入研究，全面掌握同步数字技术体系在当前通信工程中所占的重要作用，并根据当前我国通信工程发展的特点和未来目标，不断对同步数字技术进行改进，使其更加适合我国通信工程的需求。

3通信工程中传输技术分类

在实际通信工程传输的过程中会使用到不同的信道，通过信道的不同可以把传输技术进行分类，当前主要分为无线传输技术和光纤传输两类。相比无线传输技术，光纤传输技术使用的范围更加广泛，组成成分也更多。包括：对称电缆设备、架空明线设备、光缆设备及其同轴电缆设备等；相比光纤传输技术，无线传输技术的组成部分有：地波传播技术、视距传播技术及其天波传播技术等。在当前时期，这两种传输技术是现代通信工程中最为常用。这两种传输方式都各有所长，对通信工程都起到了十分重要的作用。由于光纤传输技术具有更高的带宽，而且能够保证信息传输过程中的安全性，使得该项传输技术成为了通信工程中的核心组成部分。由于无线传输技术本身存在着很高的灵活性，同时还具有更高的机动性，能够根据用户自身的需求自行转换，使得该技术成为了最为普遍的通信传输技术。

4通信工程中传输技术的具体应用

4.1在我国通信工程传输网中应用的长途干线

同步数字技术体系在通信工程传输技术中的运用是最多、最为常见的，在开发其通信传输网的作业过程中，通过运用同步数字技术，可以使得该传输网的使用性能、管理性能及其经济效益等各个方面均将会得到很大程度上的提升，进而可以开辟比较高效、灵活的新型网络系统。但是，在实践中由于受到较远距离的移动交换中心内部所产生的某一些负面影响和干扰，对运用于长途传输网进行通信的同步数字技术体系而言，其自身的使用性能和使用效果就将会发生降低，那么我们为了有效地维持或是不断地提高其使用质量，则需要在一定程度和一些方面继续扩大通信工程建设和技术应用的成本，不断增加通信网络的总体容量。假如把同步数字技术体系与密集波分复用进行有机的结合，不仅可以保证结合的步骤相对更为简单，并且还能够最终实现以十倍上下的速度进行通信传输容量的增长效果。所以，将同步数字技术体系以及密集波分复用进行行之有效的融合运用，一方面可以不断提高通信工程的经济利润，另一方面还能够有效地节约了信息传输过程中的经济成本。

4.2在通信工程传输网中本地骨干的具体应用

通信工程的实现需要建立本地传输网，当前本地传输网的建设基本都集中在一个地区的中心地带，实现了由一个中心向四周辐射的形态，之所以采用这种分布方式，一方面能够更好地进行管理，同时还能够保证集中分布点和周围不同区域之间的长度相似。但是在实践中，因为通信工程建设的传输网处在一个城市内部的中心地区或者是重点区域，所以导致本地的传输网附近位置建筑物也就是随之比较多。城市中的本地传输网一般情况下只能够通过管道来进行信息的传输工作。所以，实践中这种分布格局事实上最终将导致光纤资源与其使用时受到了一定的局限，因此就需要在能够接受的范围内将光纤资源尽可能地最大化利用，那么这种手段也是现阶段需要解决的最为重要的问题，而且这一问题尚不只是属于通信设计方面的问题，同时需要通信工程的传输部门来进行有效地解决。众所周知，因为密集型的光波复用及其密集波分复用均相对较为实用，同时它们的使用性价比普遍均比较高，假如要将其应用到通信系统的完善、升级、系统整改及其系统维护等方面，都具有非常显著的优势。所以，现阶段我国通信工程中传输技术运用本地骨干来进行传输的途中，不仅能够满足人们对于通信工程的实际需求和使用标准，同时还可以显著地降低通信行业的实际占地面积。

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天线的安装技术

接收天线可安装在地面和平面屋顶。不管采用何种方式，都要先浇筑基座，等基座凝固好后，才能安装天线。天线基座制作尺寸和方法通常由天线制造方提供，在安装时要严格按图纸要求完成。在天线放置在屋顶上或楼顶上时，要进行风荷载和天线质量计算，确认安全后才能进行施工，同时要注意必须将基座制作在承重梁上。安装天线要根据厂家提供的结构图严格进行安装。在装配时，不可把面板划伤或碰撞变形，而影响装配精度和天线电气性能。要把脚架装在基座或地面上，校正水平，调好方位角后固定脚架，完全调好方位角后方可紧固脚架或焊接固定；装上方位托盘和仰角调节螺杆或螺钉；按顺序把反射板的加强支架和反射板装在反射板托盘上，在反射板及相连接时稍微固定，暂不固紧，在全部装完后，调整板面平整，再把全部螺钉紧固；馈源、高频头和矩形波导口要对准、对齐，波导口内应平整，两波导口间要加密封圈，拧紧螺钉而避免渗水，把连接好的馈源和高频头装在馈源固定盘上，对准天线中心位置焦点。如果接收天线在某建筑避雷针保护范围以内，可不单独设避雷针。而其基座螺栓接地要良好，接地电阻不大于4h，不然，要重新作接地极。若接收天线独处于空旷地区，或在雷雨较多区域，要加装避雷针。避雷针要在接收天线的主反射面和副反射面的顶端各装一个，避雷针的高度要使它的保护范围覆盖整个主反射面，通常高出1m~2m。基座螺栓接地电阻不大于4h时能作为接地极，不然也应重新做接地极。避雷针的引下线用10mm的镀锌圆钢。天线的避雷接地线不能与室内卫星电视接收机等设备的保护地线接在一起。同时要按规范要求进行接地线的安装。

接收天线的调试

技术准备。要了解欲接收卫星电视下行技术参数：波段、极化方式、传输方式、符码率、加密情况和卫星的位置；通过计算和查表等方式确定天线的方位角和仰角；正确连接高频头、低损耗电缆、卫星接收机和监视器，准备适当的调试仪器。调试。极化匹配调试要对照安装图安装极化器；进行天线仰角、方位角和极化角粗调。要依次对天线仰角、方位角和极化角进行粗调，再检查没备接线，在确认接线无误后，开启电源，对卫星接收机输入欲接收的卫星电视自于信号参数，获得较好的图像和伴音；进行天线仰角、方位角、极化角和焦距细调：运用场强仪调整天线仰角、方位角、极化角和馈源的位置，按仰角、方位角、馈源焦距和极化角顺序进行；天线固定要在细调完成后，把全部螺栓紧固好，并把仰角和方位角在天线上做好标记。

本文作者：李晓华工作单位：勃利县广播电视事业局

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SDH是指同步数字系列，是在SONET的基础上形成的主要针对光纤传输的新的数字传输网体制。它在应用过程中的主要原理是在信号通过某种形式固定在某个结构上，并使光纤通过其进行传送，以一定的速率并且通过技术手段使光纤信号转换成基本的电信号，并使其在通过电缆和DDF接到所需用户的端口。这种传送信号的方式在发展过程中形成了全球统一的数字传输标准，提高了网络的可靠性。

2、WDM系统

WDM是波分复用系统，是一种可以提高光纤频率带宽利用率的系统。WDM系统的主要特点是使信号在光纤的传播过程中能够适应不同的波长，这种技术采用了光发射机来进行信号的传送，将不同波长的信号附着在一根光纤上，使其先复用再在节点处解复用，这项技术节省了大量的中间环节，使信息传输速度更加快速、稳固。

3、MSTPMSTP是以SDH为核心来实现多种线路的速率

MSTP具有多种技术的融合优势，同时也具有了一些新的特点，不仅提供了ATM、以太网、RPR、MLSP等多方面的功能，还能够充分满足用户对数据业务的汇集、与整合要求。在信息传输过程中MSTP不仅能够对数据进行整合，还可以满足人们对信息管理的要求，在降低成本的同时提高的相应的传输效率。

4、ASONASON是通过智能化来完成光网络交换连接的传送网

是在通信工程中最具核心意义的发展项目，数据信息传输速度快、容量大、安全性强在同领域项目的比较下具有较大的竞争优势。在传输及管理过程中自身的适用性更强，在可扩展性方面也具有相当大的优势，相较于以往的传输管理体系更能适应对信息需求不断增强的现代社会的发展。

二、通信工程传输技术的应用

1、长途干线的传输网建设应用

SDH凭借具有较强的同步复用能力与较强的网管系统因而得到了广泛的认可和应用，它不单单可以在通信工程的传输技术中广泛应用，同时在管理运行网络信息传输方面具有绝对化的优势，它的传输信息的可靠性与灵活性使得SDH与WDM、ASON、DWDM等进行相互组合，调配其兼容性，发挥各自的长处，减少相对成本，从而建立起适合长途干线传输的性能稳定、功能强大的网络系统。

2、本地骨干传输网的应用

本地传输网的的布局要求一般对容量要求较小，可以根据各种传输技术的特点来分配，来实现本地的信息传输过程的要求，本地的信息传输虽然距离短，但相较与长途干线的信息传输要更加复杂化，包括各个节点的设计等等。所以综合考虑成本及传输速率等，一般情况下，本地传输网中的主要节点往往都集中在城市，采用WDM与DWDM具有较强的性价比和实用性，在系统维护、升级、管理等方面具有较大的优势。

3、宽带局域网和接入网中的应用

通信工程的传输技术在宽带局域网和接入网中的应用是十分普遍且具有时展意义的，目前个人用于记入到Internet和有线电视最主要的方式Modem、ASDL和HFC等，企业用户则采用LAN接入，这些接入方式都是以SDH接入传输网，利用ADM提供的灵活的接入口来满足不同宽带用户的需求。对于网络接入是当前各项发展中最为活跃的，人们在学习及工作过程中对互联网的需求是不容小觑的，通信工程在传输技术中的这项应用将为其带来极大的经济利益。

三、通信工程中传输技术应用的未来发展趋势

1、ASON技术系统的发展

在未来的发展进程中，ASON技术能够结合大容量的特点与保护能力强的特点，使得其在未来应用过程中可以更容易实现智能化地网络交接，所以ASON在发展演变进程中具有相对的优势，例如先进性、可靠性、恢复性及保护性等功能，能够自动搜索和发现网络资源，并且为市场需求提供多种准备条件，保证通信工程流通顺畅，所以ASON在未来发展进程中具有很大的空间。

2、小型化的发展趋势

通信工程的小型化发展趋势是信息传输技术的又一个特点，顾名思义，小型化就是将设备设施与产品外形精简化，不仅方便运输安装，而且占地面积小，更加受到人们的喜爱。未来电子产品的发展进程中一般都是以越来越精简化取胜，在相对更灵活的设施设备中却涵盖着更加丰富的使用功能，这是未来发展的必然趋势。

3、多功能化的发展趋势

同前面所讲的小型化发展趋势是一个道理，多功能化也将以方便的服务成为适应潮流的必需品，在客户自主选择的过程中，小型且多功能的设备是首要考虑的因素。将多种功能集中在一个设备上，不仅节省成本及空间，更加减少辐射带来的危害，其优势就是通过将以往的单一传送信号的设备替换为具有直接接入功能设备，以此增加了设备的功能和用途，提高了传输设备增值业务的能力。

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2光纤通信技术的应用与发展

光纤通信技术的应用是十分广泛的，其中最主要的应用是市话中继站，在这个领域中光纤通信具有很大的优势。长途干线通信通过电缆，微波，卫星进行的通信逐渐被光纤通信取代并衍生出比特传输法，并在全球范围内占据优势。比特网传输法的应用范围主要是全球通信网以及各个国家的公共电信网等。目前，光纤通信技术还应用于交通控制和监视指挥以及城镇有限电视网等等领域，在各行各业中均体现出其优势。由于光纤传输系统的组成特性，光纤通信技术在光纤模拟通信系统，光纤数字通信系统和数据通信系统中均得到了利用。前者电信号的处理和光纤通信系统基本类似，后者将基带信号放大，取样，量化后再由相关设备进行调解。数据光纤通信和数字通信系统的不同地方是在进行信号处理时不需要换码型。

3无线传输的应用

无线传输是利用电磁波进行的信息传输工作。该技术的综合成本较低，且具有较为稳定的性能。无线监控系统是无线传输技术与监控技术相结合的产物，其能够将不同地点的现场信息及时的通过无线通讯手段来传送到无线监控中心。此外还可以自动形成视频数据库，以后在检时也可以更方便。无线传输具有较好的可扩展性，还能够即插即用，并可以灵活组网。

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ASON系统作为通信工程传输技术中一项重要的科研项目，它有效的将通信数据与网络有机的连接，并实现了IP所具有的一些特征。同时，在通信传输过程中，ASON系统可以实现超大容量的接收，针对所连接的网络进行全面的覆盖，有效的整合了网络信息传输资源，实现了自动搜索的智能计算方式，是一种高效率的传输网络系统，在通信工程管理中，ASON也发挥了极其重要的地位和作用，它可以将部分信息进行控制移动，然后进入系统控制层进行分布设置，完成一系列的智能恢复业务，以及动态式的管理方式链接。

1.2MSTP系统

MSTP是以SDH为基础进行通信工程传输的新传输系统，它可以通过多条线路进行同时传输，也可以与其他通信工程系统进行交叉同步传输，这种传输方式大大提高了工作效率以及信息传输的稳定性。满足了广大用户对信息传输量需求大的要求，同时也实现了多系统的整合与汇集。这样在传输过程中即便发现问题也能针对数据进行有效的解决。

1.3WDM系统

WDM是一种能够在很大程度上提高光纤频率带宽利用率的系统，它属于波分复用系统；其工作原理是在光层上复用之后，通过光发射机将不同的波长信号进行传输，附着在一根光纤上，到达节点之后，可以再解复用。WDM系统在本质上属于同时在光纤上传输不同的波长信号的技术，它可以实现光信号的传输，主要应用技术有OXC、OADM、DXC、ADM等，这些新技术并不需要通过OE技术的转换。

1.4SDH系统

SDH是一种数字系列，它是在SONET的基础之上，通过整合新的技术手段而得到的，其主要的功能是针对光纤传输的新型的数字传输网体系。国际上针对SDH技术有着标准的光路接口和统一的帧结构数字传输标准速率，以保证网管系统互通；它有着很好的横向兼容性，能够与现在通用的PDH完全兼容，并能够整合、容纳新的业务信号，形成统一的、全球通用的数字传输系统，从而实现了网络的可靠性。SDH的主要工作原理是将信号固定在一定的帧结构之上，在电路层上复用之后，以一定的速率在光纤上传输。当光纤通过进入到ADM之中后，信号就转变成为基本的电信号，再通过数字配线架（DDF）及电缆系统，接入到用户端口。

2传输技术在通信工程中的应用

2.1无线传输

信息传输技术大多采用电磁波方式来实现其无线传输，这项技术因其稳定性高，成本低，故此被广泛的应用于生产生活的方方面面。尤其是针对其安全防范措施而言，这项技术是一项比较优越的信息监控系统，在很多场合，例如商业大厦、智能小区都设有其这种无线监控系统，以便更好的通过无线传输的方式可以监测到环境的各方面，且无线传输技术对于环境的适应性很强，对于铺设布线等要求比较低，是当今广泛被使用的一种无线传输技术。这种无线传输技术对于网络传输维修的费用相对较低，在起初使用的过程中，信息系统拥有其自我免费维修系统，随即可以被使用。无线传输技术与监控技术的有效结合更加可以针对现场各个传输地点进行有效的无人监控，通过信息传输将信息画面传输至控制中心并通过视频软件呈现，这种监测手段不仅仅可以确保信息传输过程中的质量，还可以有效的保障信息传输的连续性。

2.2光纤传输技术

随着无线传输的广泛使用，为了提高通信工程更好的服务于社会生产生活的各个方面，在此基础上以光纤为媒介的传输方式开始大量的使用。这种传输技术可以通过光纤可以传输视频以及数字信号，且传输速度比铜线的传输更加稳定可靠。光纤传输过程中信息容量比较大且在很大程度上可以抵御电缆传输过程中所产生的噪音，而且维修成本相对较低。就目前发展阶段而言，光纤传输被广泛的应用于工业与商业领域之中，尤其是在军事方面更加可以有效的进行监控、防御等军事监控。其他广播媒体和卫星与光导纤维结合在一起，将在交通运输、传感器、机器人、航空电子学、武器系统中得到专业应用和商务通信。

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2通信工程中有线传输技术的改进———以光纤有线传输技术为例

与其他传输技术相比，光纤传输技术有着较为突出的优越性，现阶段其己经基本取代同轴电缆传输技术、绞合电缆传输技术等成为当前最主流、应用最广泛的通信技术。加强光纤有线传输技术的改进意义重大。

2.1光纤有线传输新技术的应用

我国最早的光纤传输技术即为PDH技术，其主要采用图像与语音结合的多媒体方式进行光纤传输，传输方式相对简单，且传输设备也比较单一，随着经济建设的不断变化与发展，这种准同步数字传输技术已经很难适应时展的需要。2.1.1SDH技术的应用SDH技术是继PDH技术之后的一种更严密、更灵活的传输技术。以SDH技术为主的光纤传输节点设备又称为同步数字序列设备，SDH技术传输设备正为全球各领域广泛应用于光纤节点处理和传输中。由于当前的SDH技术相较于之前的PDH技术在网络传输与处理功能、业务处理能力及传输网络的灵活度与运行能力、网络维护等各方面都有了明显的提升和改善，极大地弥补了原先的PDH技术的缺点和不足。2.1.2DXC技术的应用该技术的出现是在SDH基础上演变而来的，是为了更好地服务于用户之间相互传输、转化等信息提供相应的技术支持。该技术的使用可以通过光纤数字技术传输网络配线、软件管理、业务监控等方面进行改革创新，进而做到光纤业务分级处理、动态信息监控，从而保证了信息传输的质量。2.1.3DWDM技术的应用密集波分复用系统简称DWDM，现今它大致向两大领域发展：用于DWDM系统长途传输骨干网的大容量长距离，以及用于DWDM系统本地骨干传输网，其具有大容量短距离、多业务接口的低成本以及多速率的特征。使用DWDM技术，能够增长光纤的传输容量，可达几十倍、几百倍，这给IP业务的指数性增长提供了条件。DWDM的优势在于其具有容量超大，“透明”传输数据，高度的组网灵活性、经济性和可靠性，兼容全光交换，能最大限度地保护已有投资的特点。

2.2光纤有线传输网络改进方案

2.2.1骨干层骨干层改进由四部分组成：①通过收敛骨干层的带宽和路由，让它生成网状或环状型的组网，且节点的扩展性要非常强；②尽量使用不同种类的光缆路由组网，及不同种且能对其进行自愈保护SDH环网系统中的直达电路；③为了使障碍点降到最低，应尽最大努力缩减跳线转接；④把接入层业务进行负荷分担处理，尽量采用接入环双归属，合理地增加骨干环与骨干节点的数量。2.2.2光缆线路光缆线路作为连接传输设备的物理介质，若中心局房对应管辖区域没有清晰的划分，根据目前的设备类型的组成，核心层承担两局间电路和调度电路，为传输系统提供物理上的光通路，并且至各局的业务趋于均衡，建议对设备区域进行中远期的规划划分，使运营商选择符合自身网络发展的设备类型。故光缆线路优化要求根据网络的组成，若中心局房对应管辖区域合理并有清晰的划分，通过设备搬迁调整实现合理划分，从而为本地SDH光传输网的网络结构的稳定发展打下基础，考虑经济、工程等因素。假设各环路均为STM-16环路，既可提高设备的可控能力，网络结构调整和设备搬迁替换过程可进一步对生产性能高效性的各指标进行评估比较。以通路规划的思路，可采用拓扑，又可适当引入设备厂家，采用两纤双向复用段保护方式，提高竞争力。2.2.3接入层从两个方面入手对接入层进行优化，根据接入环容量已经趋于饱和的实际情况对运用光纤资源并且做出接入环的裂变，相当于把接入部分进行化一为二的裂变，以此提升网络的容纳量；把接点数设置在8个范围内更加适应当今的环网中的节点数的现状。运用拆环的方法来提高环路的容量大小来解决接入节点相对多的环路。由于业务发展不断增大的需要，通过提升环网的容量实现升级。2.2.4设备依据考虑的着重因素进行设备优化，主要从以下几个方面考虑：①根据自身发展需要的网络规划和商务谈判等情况，优化方案实施的难点是搬迁替换设备过程和调整网络结构应标准规范，现今MSTP设备的优选处理能力弱于SDH光传输网设备，而且要以保证网络的正常运行为基础对网络结构进行调整。②对厂家设备环境进行优化。根据优化网层面的分布对厂家设备环境进行优化。而且在实际优化的过程中，要对电源、光纤、机房等条件进行充分地考虑，运营商在准备的阶段应做好与设计院等各方意见的协调工作。不能局限在一个厂家的设备，要做出详细的方案，但也不宜做出过多的电路割接方案，尽可能地形成一个具有完善、稳定调整目标的网络方案。

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    由于系统中选用了两台不同型号的激光传感器作为船舶特征信息的采集,它们采用的数据接口各异。因此,需选用不同的传输方式获取其数据信息。通过对三种方案的实践和比较,最终得到了合适的传输方案。

    激光传感器数据的传输

    1、激光传感器

    激光传感器船舶交通量观测系统由数据采集子系统、数据处理子系统和辅助子系统三个部分组成。数据采集子系统中的激光传感器通过自身激光头的旋转,对物体进行短时间的线扫描,从而实现对被测物截面的二维扫描,可实时采集航道上的目标图像。数据采集子系统主要由两台激光传感器组成。

    2、激光传感器数据的传输

    传输方案:

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蓝牙（Bluetooth）是一种新型、开放、低成本、短距离的无线连接接技术，可取代短距离的电缆，实现话音和数据的无线传输。这种有效、廉价的无线连接技术可以方便地将计算机及外设、移动电话、掌上电脑、信息家电等设备连接起来，在它可达到的范围内使各种信息化移动便携设备都能实现无缝资源共享，还可通过无线局域网（WirelessLAN）与Internet连接，实现多媒体信息的无线传输。

蓝牙系统采用分散式（Scatter）结构，设备间以及从方式构成微微网（Piconet），支持点对点和点对多点通信。它采用GFSK调制，抗干扰性能好，通过快速跳频和短包技术来减少同频干扰，保证传输的可靠性。使用的频段为无需申请许可的2.4GHz的ISM频段。

蓝牙协议从协议来源大致分为四部分：核心协议、电缆替代协议（RECOMM）、电路控制协议和选用协议。其中核心协议是蓝牙专利协议，完全由蓝牙SIG开发，包括基带协议（BB）、连接管理协议（LMP）、逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）以及服务发现协议（SDP）。蓝牙协议从体系结构又可分为底层硬件模块、中间协议层和高端应用层三大部分，其中链路管理层（LM）、基带(BB)和射频层（RF）构成蓝牙的底层模块。由此可见，基带层是蓝牙协议的重要组成部分。本文主要对蓝牙技术中最重要的基带数据传输机理进行分析。

1基带协议概述

图1给出蓝牙系统结构示意图。在蓝牙系统中，使用蓝牙技术将设备连接起来的网络称作微微网（Piconet），它由一个主节点（MasterUnit）和多个从节点(SlaveUnit)构成。主节点是微微网中用来同步其他节点的蓝牙设备，是连接过程的发起者，最多可与7个从节点同时维持连接。从节点是微微网中除主节点外的设备。两个或多个微微网可以连接组成散射网（Scatternet）。

图2给出蓝牙协议结构示意图。基带层位于蓝牙协议栈的蓝牙射频之上，并与射频层一起构成蓝牙的物理层。从本质上说，它作为一个链接控制器，描述了基带链路控制器的数字信号处理规范，并与链路管理器协同工作，负责执行象连接建立和功率控制等链路层的，如图3所示。基带收发器在跳频（频分）的同时将时间划分（时分），采用时分双工（TDD）工作方式（交替发送和接收），基带负责把数字信号写入并从收发器中读入数据。主要管理物理信道和链接，负责跳频选择和蓝牙数据及信息帧的传输、象误码纠错、数据白化、蓝牙安全等。基带也管理同步和异步链接，处理分组包，执行寻呼、查询来访及获取蓝牙设备等。

在蓝牙基带协议中规定，蓝牙设备可以使用4种类型的地址用于同场合和状态。其中，48位的蓝牙设备地址BD_ADDR（IEEE802标准），是蓝牙设备连接过程的唯一标准；3位的微微网激活节点地址AM_ADDR，用以标识微微网中激活成员，该地址3位全用作广播信息；8位的微微网休眠节点地址PM_ADDR，用以标识微微网中休眠的从节点。微微网接入地址AR_ADDR，分配给微微网中要启动唤醒过程的从节点。

当微微网主从节点通信时，彼此必须保持同步。同步所采用的时钟包括自身不调整也不关闭的本地设备时钟CLKN，微微网中主节点的系统时钟CLK以及为主节点时钟对从节点本地设备时钟进行周期更新以保持主从同步的补偿时钟CLKE。

与其它无线技术一样，蓝牙技术中微微网通过使用各种信道来实现数据的无线传输。其中，物理信道表示在79个或者23个射频信道上跳变的伪随机跳频序列，每个微微网的跳频序列是唯一的，并且由主节点的蓝牙设备地址决定；此外，蓝牙有5种传送不同类型信息的逻辑信道，它们分别为：

(1)LC信道：控制信道，用来传送链路层控制信息；

(2)LMC信道：链接管理信道，用在链路层传送链接管理信息；

(3)UA信道：用户信道，用来传送异步的用户信息；

(4)UI信道：用户信道，用来传送等时的用户信息；

(5)US信道：用户信道，用来传送同步的用户信息。

在蓝牙系统中，主从节点以时分双工（TDD）机制轮流进行数据传输。因此，在信道上又可划分为长度为625μs的时隙（TimeSlot），并以微微网主节点时钟进行编号(0-227-1)，主从节点分别在奇、偶时隙进行数据发送。

2蓝牙数据传输

蓝牙支持电路和分组交换，数据以分组形式在信道中传输，并使用流控制来避免分组丢失和拥塞。为确保分组包数据正确传输，还进行数据的白化和纠错，下面分别对这些传输机制进行分析。

2.1蓝牙分组

分组包数据可以包含话音、数据或两者兼有。分组包可以占用多个时隙（多时隙分组）并且可以在下一个时隙继续发送，净荷(Payload)也带有16位的错误校验识别和校验（CRC）。有5种普通的分组类型，4个SCO分组包和7个ACL分组包。一般分组包格式如图4。

图3基带层抽象

其中，接入码(Accesscode)用来定时同步、偏移补偿、寻呼和查询。蓝牙中有三种不同类型的接入码：

(1)信道接入码（CAC）：用来标识一个微微网；

(2)设备接入码（DAC）：用作设备寻呼和它的响应；

(3)查询接入码（IAC）：用作设备查询目的。

分组头（Header）包含6个字段，用于链路控制。其中AM_ADDR是激活成员地址，TYPE指明分组类型，FLOW用于ACL流量控制位，ARQN是分组包确认标识，SEQN用于分组重排的分组编号，HEC对分组头进行验。蓝牙使用快速、不编号的分组包确认方式，通过设置合适的ARQN值来区别确定是否接收到数据分组包。如果超时，则忽略这个分组包，继续发送下一个。

2.2链接及流控制

蓝牙定义了两种链路类型，即面向连接的同步链路（SCO）和面向无连接的异步链路（ACL）。SCO链接是一个对称的主从节点之间点对点的同步链接，在预留的时间里发送SCO分组，属于电路交换，主要携带话音信息。主节点可同时支持3个SCO链接，从节点可同时支持2～3个链接SCO，SCO分组包不支持重传。SCO链路通过主节点LMP发送一个SCO建立消息来建立，该消息包含定时参数（Tsco和Dsco）。

ACL链接是为匹克网主节点在没有为SCO链接保留的时隙中，提供可以与任何从节点进行异步或同步数据交换的机制。一对主从节点只可以维持一个ACL链接。使用多个ACL分组时，蓝牙采用分组包重发机制来保证数据的完整性。ACL分组不指定确定从节点时，被认为是广播分组，每个从节点都接收这个分组。

蓝牙建议使用FIFO（先进先出）队列来实现ACL和SCO链接的发送和接收，链接管理器负责填充这些队列，而链接控制器负责自动清空队列。接收FIFO队列已满时则使用流控制来避免分组丢失和拥塞。如果不能接收到数据，接收者的链接控制器发送一个STOP指令，并插入到返回的分组头（Header）中，并且FLOW位置1。当发送者接收到STOP指示，就冻结它的FIFO队列停止发送。如果接收器已准备好，发送一个GO分组给发送方重新恢复数据传输，FLOW位置0。

2.3数据同步、扰码和纠错

由于蓝牙设备发送器采用时分双工（TDD）工作机制，它必须以一种同步的方式来交替发送和接收数据。微微网通过主节点的系统时钟来实现同步，并决定其跳频序列中的相位。在微微网建立时，主节点的时钟传送给从节点，每个从点节给自己的本地时钟加上一个偏移量，实现与主节点的同步。在微微同生存期内，主节点不会调整自己的系统时钟。为了与主节点的时钟匹配，从节点会偏移量进行周期的更新。蓝牙时钟应该至少具有312μs的分首辨率。主节点分组发送的平均定时与理想的625ms时隙相比，偏移不不能超过20ppm，抖动（Jitter）应该少于1ms。

在分组数据送出去并且在FEC编码之前，分组头和净荷要进行扰码，使分组包随机化。接收数据分组包时，使用盯同的白化字进行去扰处理。

为了提高数据传输可靠性及系统抗干扰性，蓝牙数据传输机制采用三种纠错方式：1/3率FEC编码方式（即每一数据位重复3次）、冗余2/3率FEC编码方式（即用一个多项式发生器把10位码编码成15位码）以及数据自动请求重发方式（即发送方在收到接收方确认消息之前一直重发数据包，直到超时）。

图4蓝牙分组包格式

3蓝牙设备连接

蓝牙链接控制器工作在两种主要状态：待令（Standby）和连接（Connection）。在蓝牙设备中，Standby是缺省的低功率状态，只运行本地时钟且不与任何其他设备交互。在连接状态，主节点和从节点能交换分组包进行通信，所以要实现蓝牙设备之间的互相，彼此必须先建立连接。由于蓝牙使用的ISM频带是对所有无线电系统都开放的频带，会遇到各种各样的干扰源，所以蓝牙采用分组包快速确认技术和跳频方案来确保链路和信道的稳定。在建立连接和通信过程中使用跳频序列作为物理信道，跳频选择就是选择通信的信道。

3.1跳频选择

跳频技术把频带分成若干个跳频信道（HopChannel）。无线电收发器按一定的码序列（以产生随机数的方式）不断地从一个信道跳到另一个信道，并且收发双方都按这个规律才能通信并同步。跳频的瞬时带宽很窄，通过扩频技术展成宽频带，使干扰的影响最小。当一个设备被激活时，该设备被分配32个跳频频点，以后该设备就在这些跳频点上接收和发送信息。通用跳频选择方案由两部分组成，即选择一个序列并在跳频频点上映射该序列。对于每一情况，都需要从-主和主-从两种跳频序列。蓝牙系统中使用的跳频序列有如下几种：

(1)呼叫跳频序列：在呼叫（Page）状态使用；

(2)呼叫应答序列：在呼叫应答（PageResponse）状态使用；

(3)查询序列：在查询（Inquiry）状态使用；

(4)查询应答序列：在查询应答（InquiryResponse）状态使用；

(5)信道跳频序列：在连接（Connection）状态使用。

3.2蓝牙连接建立

从待令状态到连接状态的过程就是连接建立过程。通常来讲，两个设备的连接建立过程如下：

首先，主节点使用GIAC和DIAC来查询范围内的蓝牙设备（查询状态）。如果任何附近的蓝牙设备正在监听这些查询（查询扫描状态），就发送它的地址和时钟信息后，从节点可以开始监听来自主节点的寻呼消息（寻呼扫描），主节点在发现附近的设备之间可以寻呼这些设备（寻呼状态），建立链接。在寻呼扫描的从设备被这个主节点寻呼后，就会以DAC（设备访问码）来响应（Slaveresponsesubstate）。主节点在接收到从节点的响应后，便可以以送主节点的实时时钟、BD_ADDR、BCH奇偶位和设备类（FHS分组包），最后在从节点已经接收到这个FHS分组之后，进入连接状态。具体过程如图5。

由图5可见，在蓝牙连接建立的呼个不同阶段，主节点和从节点分别处于不同的状态，这些状态包括：

查询（Inquiry）：查询是主节点用来查找可监视区域中的蓝牙设备，以便通过收集来自从节点响应查询消息中得到该节点的设备地址和时钟，查询过程使用IAC；

查询扫描（InquiryScan）：蓝牙设备周期地监听来自其他设备的查询消息，以便自己能被发现。扫描过程中，设备可以监听普通查询接入码（GIAC）和特定查询接入码（DIAC）；

查询响应（Inquiryresponse）：从节点以FHS分组响应查询消息，它携带从节点的DAC、本地时钟等信息；

寻呼（Page）：主节点通过在不同的跳频序列发送消息，来激活一个从节点并建立连接，寻呼过程使用DAC；

寻呼扫描（PageScan）：从节点周期性地在扫描窗间隔时间内唤醒自己，并监听自己的DAC，从节点每隔1.28s在这个扫描窗上根据寻呼跳频序列选择一个扫描频率；

从节点响应（SlaveResponse）：从节点在寻呼扫描状态收到主节点对自己的寻呼消息即进入响应状态，响应主设备的寻呼消息；

主节点响应（MasterResponse）：主节点在接收到从节点对它的寻呼消息的响应后，主节点发送一个FHS分组给从节点，如果从节点响应回答，主节点就进入连接状态。

3.3连接状态

连接（connection）状态以主节点发送一个POLL分组开始，表示连接已经建立，此时分组包可以在主从节点之间来回发送。连接两端即主从节点都使用主节点的接入码和时钟，并且使用的跳频为信道跳频序列。即在连接建立后，主节点的蓝牙设备地址（BD_ADDR）决定跳频序列和信道接入码。在连接状态的蓝牙设备，可以有以下几个子状态：

Active:在这个模式下，主从节点都分别在信道通过监听，发送和接收分组包，并彼此保持同步；

Sniff:在这个模式下，从节点可以暂时不支持ACL分组，也就是ACL链路进入低能源sleep模式，空出资源，使得象寻呼、扫描等活动、信道仍可用；

Park：当从节点不必介入微微网信道，但仍想与信道维持同步，它能进入park（休眠）模式，此时具有很少的活动而处于低耗模式，从节点放弃AM_ADDR，而使用PM_ADDR。

篇10

在教学实践中我利用传感技术仪器进行实验能够得到很好的实验效果。分析教材、根据教学目标及学生的年龄特点合理选择利用数字化传感器材能够有效提高课堂实验效果。课堂实验探究的高效，传感技术仪器的有效使用，不仅需要分析教材，合理选材，还需要精心设计实验方案。只有通过有效的实验设计和规范的实验操作，以学生为主体性，让学生配合教师来完成实验，学生便于理解，又可增加学习兴趣，才能使实验变得简单易行，达到教学目标。以下是四上年级《运动起来会怎样》一个有关于心率传感器的实验。首先，连接手握心率传感器、界面和计算机。其次，启动LoggerPro或LoggerLite软件，最后，程序将自动识别手握心率传感器，这样就可以准备采集数据了。测量一个人在激烈活动，例如做跳跃运动前、之间和之后的心率；测量一个人在运动后的心率返回平常心率要多久。让学生在探究实践的过程中，注重体验和感悟，又便于学生对知识的接受和理解，从而也激发学生的兴趣。

二、传感技术探究实验室的组建

为了提高实验探究效率，保证实验教学的有效开展，创建探究实验室，合理利用“数字化”仪器设备是非常重要的。数据采集器和传感器的配备，主要用于采集并储存实验数据并根据探究需测定的参数。通过政府采购，我们采购到探究实验室套材，主要有湿度、音高、音量、光强、pH值、溶解氧浓度、电流、电压、氧气含量、二氧化碳含量等传感器，还可以根据需求来自行选择；同时，这些仪器的轻巧与便携还为学生进行户外探究提供了可能。计算机软件的安装将传感器插入计算机时，传感器可以精确地测量实验中获取的各种数据，并通过数据采集器传到计算机中，计算机经由配套软件将数据以表格和图像的形式呈现，并进行分析处理。