導(dǎo)語：如何才能寫好一篇衛(wèi)星通信的基本概念，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。

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【關(guān)鍵詞】北斗衛(wèi)星通信物聯(lián)網(wǎng)民用領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用

一、前言

物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。從物聯(lián)網(wǎng)的定義來看，物聯(lián)網(wǎng)歸根到底是一種實用性網(wǎng)絡(luò)，只是將人與人之間的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系變成了物與物的聯(lián)系。從這一特性來看，物聯(lián)網(wǎng)只有具備了強有力的網(wǎng)絡(luò)支持，才能保證其功能得到實現(xiàn)?；谶@一考慮，單純依靠傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)難以取得積極效果，北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的出現(xiàn)，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供了新的網(wǎng)絡(luò)選擇，并提供了有力的支持。

二、物聯(lián)網(wǎng)的基本概念及特點

物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)是指通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)是互聯(lián)網(wǎng)后信息技術(shù)的又一重大突破，它將網(wǎng)絡(luò)從人與人之間的信息交互，擴(kuò)展到物與物、人與物的信息交互，將大大提高社會信息化水平。

物聯(lián)網(wǎng)中很重要的組成部分是其支撐系統(tǒng)，包括感知層和網(wǎng)絡(luò)傳輸層等。目前，感知層常用的技術(shù)有RFID、紅外感應(yīng)等，用以完成物品信息的收集并上傳網(wǎng)絡(luò)傳輸層；網(wǎng)絡(luò)傳輸層則主要利用GSM、3G等移動網(wǎng)絡(luò)將信息傳送至相應(yīng)的處理中心，進(jìn)行分類處理。

三、北斗衛(wèi)星通信與電信網(wǎng)絡(luò)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用比較

物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)或者組成部分可以歸納為“感知、傳輸、處理”，實現(xiàn)“及時、精確、全面”地獲取和處理信息。“感知”指的是感知層?！皞鬏敗敝傅氖蔷W(wǎng)絡(luò)傳輸層。“處理”指的是數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。為了保證物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵環(huán)節(jié)和功能的實現(xiàn)，需要強有力的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的支持。主要有以下不同：1、北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙向通信和準(zhǔn)確的定位功能。北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要功能是全球衛(wèi)星定位，具備獨特的雙向通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確的定位功能的同時支持豐富的應(yīng)用，而其他定位及導(dǎo)航系統(tǒng)一般都是單向通信的。2、傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)在整體傳輸時效上不如北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)快。北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)依靠衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸信號，因此整個傳輸時效比傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)要快的多。3、北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的普及率不如電信網(wǎng)絡(luò)廣。雖然北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的整體實力較強，但由于北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)正處于建設(shè)階段，在普及率上無法與電信網(wǎng)絡(luò)相比。

四、北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)民用領(lǐng)域的具體應(yīng)用分析

通過對物聯(lián)網(wǎng)的實際發(fā)展進(jìn)行了解后發(fā)現(xiàn)，北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)民用領(lǐng)域的具體應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1、北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)中的應(yīng)用。由于北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有基本的雙向網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，因此北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)中電子商務(wù)的平臺支持中得到了重要應(yīng)用，保證了網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)平臺的正常運行，提高了物聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)的能力。2、北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)交通定位中的應(yīng)用。北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的強項在于能夠?qū)崿F(xiàn)快速準(zhǔn)確的衛(wèi)星定位功能，這項功能應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)中可以實現(xiàn)對車輛交通的準(zhǔn)確定位，從而進(jìn)一步完善物聯(lián)網(wǎng)功能，保證物聯(lián)網(wǎng)交通定位功能的實現(xiàn)，滿足物聯(lián)網(wǎng)的實際發(fā)展需求。3、北斗衛(wèi)星通信在物聯(lián)網(wǎng)的全程監(jiān)測中的應(yīng)用。在物聯(lián)網(wǎng)的監(jiān)測中，有些地方地處偏遠(yuǎn)地區(qū)，并且自然環(huán)境惡劣，依靠現(xiàn)有的監(jiān)測手段難以實現(xiàn)全面監(jiān)測，北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的運用，有效解決了這一問題，實現(xiàn)了對物聯(lián)網(wǎng)的全程監(jiān)測。

五、結(jié)論

通過本文的分析可知，在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展過程中，北斗衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用不但提高了物聯(lián)網(wǎng)的整體發(fā)展質(zhì)量，同時也保證了物聯(lián)網(wǎng)的快速全面發(fā)展，因此，我們應(yīng)對北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點有足夠的了解，并認(rèn)識到北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)民用領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)用的重要性。

參考文獻(xiàn)

[1]張智.面向物聯(lián)網(wǎng)的多層次無線感知識和識別系統(tǒng)[D].浙江大學(xué)，2012年

[2]張忠.面向群體的數(shù)字簽名體制及其應(yīng)用研究[D].山東大學(xué)，2011年

[3]王巖.物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)中信息傳輸關(guān)鍵技術(shù)研究[D].東北林業(yè)大學(xué)，2012年

[4]李俊霖.物聯(lián)網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議形式化研究[D].云南大學(xué)，2011年

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【關(guān)鍵詞】 靜止衛(wèi)星 地面站 天線 方位角

一、引言

用微波波段來傳遞信息，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于短波和中波[1]，但這種方式的傳播距離非常有限，一般只有50～60km，若要進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，只能借助于信號的多次轉(zhuǎn)發(fā)才能實現(xiàn)，這就是所謂的微波中繼通信的含義[2]。然而，每隔五十至六十公里建立一個無線電微波中繼站的代價是十分高的，微波中繼站的收發(fā)信天線越高，相鄰兩個微波站之間的距離就可越遠(yuǎn)[3]。但在地面上人為架設(shè)天線的高度是有限的，為了解決遠(yuǎn)距離通信，又不增加中繼站數(shù)目，最優(yōu)的辦法是將中繼站的位置提高，即把中繼站通信設(shè)備移到天上的衛(wèi)星上去，這就相當(dāng)于把中繼站天線架得非常高，因此兩個相隔很遠(yuǎn)的終端站，經(jīng)衛(wèi)星中繼就可以用微波進(jìn)行通信，其中以靜止衛(wèi)星對應(yīng)的地面站天線結(jié)構(gòu)最為簡單。所謂衛(wèi)星通信，就是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，在兩個或多個地球站之間進(jìn)行的通信。目前，衛(wèi)星通信系統(tǒng)大多使用靜止衛(wèi)星。

二、靜止衛(wèi)星的條件

地球衛(wèi)星的軌道有圓形和橢圓形兩種形狀，地心處在圓形軌道的圓心位置或橢圓軌道的一個焦點上。如果設(shè)衛(wèi)星的軌道平面與地球的赤道平面之間的夾角為i，則當(dāng)i =0°時，地球衛(wèi)星的軌道叫做赤道軌道。當(dāng)i=90°時，衛(wèi)星的軌道為極軌道。當(dāng)i為0°～90°之間時，衛(wèi)星的軌道叫做傾斜軌道。如果衛(wèi)星的軌道是圓形的，且軌道平面與地球赤道平面重合，即i=0°，衛(wèi)星離地球表面的高度為35786.6km，衛(wèi)星運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同，衛(wèi)星繞地球一周的時間恰好為24小時。則從地球表面任何一點看衛(wèi)星，衛(wèi)星將是“靜止”不動的。這種相對地球表面靜止的衛(wèi)星稱為靜止衛(wèi)星或同步衛(wèi)星，上述條件就是靜止衛(wèi)星的條件，利用這種衛(wèi)星來通信的系統(tǒng)稱為靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)[2]。

三、靜止衛(wèi)星的觀察參數(shù)

靜止衛(wèi)星的觀察參數(shù)是指地面站天線的軸線指向靜止衛(wèi)星的方位角、仰角和地面站與衛(wèi)星距離等參數(shù)[1] [2]。靜止衛(wèi)星與地面站的連線在地球表面上的投影與赤道線的交點叫做星下點。地面站與靜止衛(wèi)星的連線叫做直視線，直視線的長度就是地面站與衛(wèi)星間的距離，簡稱為站星距，用d表示。直視線在地面上投影叫做方位線。靜止衛(wèi)星的方位角一般用表示，是指地面站所在經(jīng)線的正北方按順時針方向與方位線所構(gòu)成的夾角。地面站指向靜止衛(wèi)星的仰角θ是指地面站的方位線與直視線之間的夾角，用θ表示。

靜止衛(wèi)星和地面站的地理位置決定了靜止衛(wèi)星的觀察參數(shù)。靜止衛(wèi)星的位置通常用星下點的經(jīng)度來表示，由于衛(wèi)星的高度h是固定值，且緯度為零度，所以，只要知道地面站的經(jīng)、緯度和衛(wèi)星星下點的經(jīng)度就可以求出各觀察參數(shù)[2]。

四、用坐標(biāo)圖解法進(jìn)行靜止衛(wèi)星地面站天線方位角的計算

式中，k=（Re+h）/Re，Re為地球半徑，h為靜止衛(wèi)星的高度。在上述計算公式中，站星距d和仰角θ均可用公式（1）和（2）直接計算出來，但方位角φ卻要先根據(jù)式（4）計算出中間量A后，再根據(jù)式（3）判斷地面站與衛(wèi)星經(jīng)度的相對位置確定與A的關(guān)系來計算，且地面站與衛(wèi)星經(jīng)度的相對位置關(guān)系又難以記憶，往往使計算容易出錯。本人通過研究總結(jié)，得出了“利用坐標(biāo)圖解法進(jìn)行靜止衛(wèi)星通信地面站天線方位角的計算”的非常實用的方法，如圖1。其具體步驟如下：

1、以經(jīng)度和緯度畫出二維坐標(biāo)。其中，橫軸為地球的南北半球的分界線（即赤道線），縱軸為地球東西半球的分界線。

2、根據(jù)所建地面站的地理位置是北半球還是南半球，是東經(jīng)還是西經(jīng)（假設(shè)在北半球，為東經(jīng)），在坐標(biāo)中相應(yīng)位置標(biāo)出D。根據(jù)所要對準(zhǔn)的衛(wèi)星經(jīng)度值是否大于地面站地理位置的經(jīng)度值（假設(shè)為大于），在坐標(biāo)橫軸（即赤道線）上相應(yīng)位置標(biāo)出星下點S，并與橫軸組成直角三角形DBS，連線DS為方位線。

3、直角三角形DBS中，D點銳角值即為公式中的中間值A(chǔ)，其φ值為多少，則可根據(jù)方位角φ的定義來確定，即在地面站D處以正北方向順時針方向與方位線DS所構(gòu)成的夾角。從圖1中得出A與φ角的關(guān)系，此時的φ=180°-A。

五、應(yīng)用舉例

已知我國某地的地理位置為110°24′E（東經(jīng)），21°13′N（北緯），現(xiàn)欲接收定點于100.5°E（東經(jīng)）的亞衛(wèi)2號靜止衛(wèi)星信號。求該地面站的觀察參數(shù)。

對于此問題，利用觀察參數(shù)的計算式，先將經(jīng)緯度的單位化為度，即

110°24′=110.4°，21°13′=21.217°

計算式中，k=（Re+h）/Re=（6378+35786.6）/6378≈6.623

衛(wèi)星與地面站的經(jīng)度差λ=110.4°-100.5°= 9.9°，衛(wèi)星與地面站的緯度差ρ=21.217°-0°=21.217°

（3）方位角的計算

如圖2，根據(jù)題意，地面站設(shè)在北半球且為東經(jīng)，則在坐標(biāo)的第一象限標(biāo)出D點；又因衛(wèi)星的經(jīng)度值小于地面站的經(jīng)度值，則在坐標(biāo)橫軸上D點左邊標(biāo)出衛(wèi)星星下點S；并與橫軸組成直角三角形DBS，連線DS為方位線。

直角三角形DBS中，D點銳角值即為公式中的中間值A(chǔ)，其φ值為多少，則可根據(jù)方位角φ的定義，在地面站D處以正北方向順時針方向與方位線DS所構(gòu)成的夾角。從圖2中得出A與φ角的關(guān)系，此時的φ=180°+A。即：

六、結(jié)束語

21世紀(jì)是信息的時代，人們對信息傳輸?shù)目煽啃?、有效性及靈活性的要求愈來愈高，衛(wèi)星通信的應(yīng)用愈來愈普及，衛(wèi)星地面站尤其是靜止衛(wèi)星地面站的設(shè)計與建設(shè)將愈來愈廣泛，如何更加高效、準(zhǔn)確地對地面站的天線指向進(jìn)行規(guī)劃和調(diào)整，是從事衛(wèi)星通信工作者必然面臨的問題。本文正是從此方面通過本人多年的教學(xué)與實踐，總結(jié)出一種用坐標(biāo)定位來直觀、快捷地計算靜止衛(wèi)星地面站觀察參數(shù)的方法，克服死記公式且容易記錯的缺點，具有很強的實用價值和參考價值。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 夏克文. 衛(wèi)星通信[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2011.07：1-10

[2] 朱月秀，周玨等. 現(xiàn)代通信技術(shù)[M].第3版.電子工業(yè)出版社，2013.08：34-83

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【關(guān)鍵詞】智能建筑；計算機(jī)和電子；自動控制技術(shù)

智能建筑是隨著計算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代通信技術(shù)、自動控制技術(shù)的迅速發(fā)展而自然出現(xiàn)的產(chǎn)物，智能建筑的出現(xiàn)最佳的人居環(huán)境提供科學(xué)的保障。

1　智能建筑的相關(guān)概念

近年來隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國家住房制度的改革，更是由于人民生活水平和自身素質(zhì)的提高，以及信息化社會的日益逼近，必將導(dǎo)致人們在家庭住房需求概念上的徹底變革。從以往追求居住的物理空間和豪華的裝修向著享受現(xiàn)代化精神內(nèi)涵與浪漫生活情趣的方向發(fā)展，追求更高的層次和境界。

盡管幾年前一些經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家提出了“智能住宅”的概念，我國也在著手制定小康住宅的電氣設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，同樣這個概念和標(biāo)準(zhǔn)也和智能大廈的概念與定義一樣，至今尚沒有取得完全一致的認(rèn)同；但是我們認(rèn)為有一點可能是共同的看法，即：小康住宅小區(qū)的智能化最終體現(xiàn)在小區(qū)內(nèi)獨立家庭中運用多元信息技術(shù)（IT），并達(dá)到監(jiān)控與信息交互的程度（或能力）。為此住宅小區(qū)智能化（乃至智能化城市）必須提供相關(guān)在物理和邏輯層面上的設(shè)備、技術(shù)與多元信息源的支持。

最近國家建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化辦公室提出了關(guān)于住宅小區(qū)智能化的基本概念，即：“住宅小區(qū)智能化是利用4C（即計算機(jī)、通訊與網(wǎng)絡(luò)、自控、IC卡）技術(shù)，通過有效的傳輸網(wǎng)絡(luò)，將多元信息服務(wù)與管理、物業(yè)管理與安防、住宅智能化系統(tǒng)集成，為住宅小區(qū)的服務(wù)與管理提供高技術(shù)的智能化手段，以期實現(xiàn)快捷高效的超值服務(wù)與管理，提供安全舒適的家居環(huán)境”。

2　智能建筑的系統(tǒng)構(gòu)成

2.1　樓宇自動化系統(tǒng)

BAS的功能是調(diào)節(jié)、控制建筑內(nèi)的各種設(shè)施，包括變配電、照明、通風(fēng)、空調(diào)、電梯、給排水、消防、安保、能源管理等，檢測、顯示其運行參數(shù)，監(jiān)視、控制其運行狀態(tài)，根據(jù)外界條件、環(huán)境因素、負(fù)載變化情況自動調(diào)節(jié)各種設(shè)備，使其始終運行于最佳狀態(tài)；自動監(jiān)測并處理諸如停電、火災(zāi)、地震等意外事件；自動實現(xiàn)對電力、供熱、供水等能源的使用、調(diào)節(jié)與管理，從而保障工作或居住環(huán)境既安全可靠，又節(jié)約能源，而且舒適宜人。

2.2　通信自動化系統(tǒng)

CAS是保證建筑物內(nèi)語音、數(shù)據(jù)、圖像傳輸?shù)幕A(chǔ)上，同時與外部通信網(wǎng)（如電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、計算機(jī)網(wǎng)、衛(wèi)星以及廣電網(wǎng)）相連，與世界各地互地互通信息的系統(tǒng)。CAS主要由程控數(shù)字用戶交換機(jī)網(wǎng)（Private　Automation　Branch　exchange簡稱PABX）和有線電視網(wǎng)（CATV）兩大網(wǎng)構(gòu)成。CAS按功能劃分為八個子系統(tǒng)：

（1）固定電話通信系統(tǒng)，設(shè)PABX或采用公網(wǎng)的集中小交換機(jī)。

（2）聲訊服務(wù)通信系統(tǒng)（語音信箱和語音應(yīng)答系統(tǒng)），具有存儲外來語音，使電話用戶通過信箱密碼提取語音留言；可自動向具有那個語音信箱的客戶提供呼叫（當(dāng)語音信箱系統(tǒng)和無線尋呼系統(tǒng)連接后），通知其提取語音留言；通過電話查詢有關(guān)信息并及時應(yīng)答服務(wù)功能。

（3）無線通信系統(tǒng)，具備選擇呼叫和群呼功能。

（4）衛(wèi)星通信系統(tǒng)，樓頂安裝衛(wèi)星收發(fā)天線和VAST通信系統(tǒng)，與外部構(gòu)成語音和數(shù)據(jù)通道，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的目的。

（5）多媒體通信系統(tǒng)（包括Internet和Intranet），Internet可以通過電話網(wǎng)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)（X25）、幀中繼網(wǎng)（FR）接入，采用TCP/IP協(xié)議。Internet是一個企業(yè)或集團(tuán)的內(nèi)部計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

（6）視訊服務(wù)系統(tǒng)，（包括可視圖文系統(tǒng)、電子信箱系統(tǒng)、電視會議系統(tǒng)）它可以接收動態(tài)圖文信息；具有存儲及提取文本、傳真、電傳等郵件的功能；通過具有視頻壓縮技術(shù)的設(shè)備向系統(tǒng)的使用者提供顯示近處或遠(yuǎn)處可觀察的圖像并進(jìn)行同步通話的功能。

（7）有線電視系統(tǒng)，可接收加密的衛(wèi)星電視節(jié)目以及加密的數(shù)據(jù)信息。

（8）計算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)硬件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)安全等部分組成。

2.3　辦公自動化系統(tǒng)

OAS分為辦公設(shè)備自動化系統(tǒng)和物業(yè)管理系統(tǒng)。辦公設(shè)備自動化系統(tǒng)要具有數(shù)據(jù)處理、文字處理、郵件處理、文檔資料處理、編輯排版、電子報表和輔助決策等功能。對具有通信功能的多機(jī)事務(wù)處理型辦公系統(tǒng)，應(yīng)能擔(dān)負(fù)起電視會議、聯(lián)機(jī)檢索和圖形，圖像，聲音等處理任務(wù)。物業(yè)管理系統(tǒng)不但包括原傳統(tǒng)物業(yè)管理的內(nèi)容，即日常管理、清潔綠化、安全保衛(wèi)、設(shè)備運行和維護(hù)，也增加了新的管理內(nèi)容。

2.4　結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)

SCS又稱綜合布線系統(tǒng)（Premises　Distribution　System簡稱PDS），它是建筑物或建筑群內(nèi)部之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)。它把建筑物內(nèi)部的語音交換、智能數(shù)據(jù)處理設(shè)備及其廣義的數(shù)據(jù)通信設(shè)施相互連接起來，并采用必要的設(shè)備同建筑物外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)或電話局線路相連接。其系統(tǒng)包括所有建筑物與建筑群內(nèi)部用以交連以上設(shè)備的電纜和相關(guān)的布線器件。

3　智能建筑的自動控制研究

3.1　家庭智能控制器

（1）功能

通過對室內(nèi)溫度監(jiān)測，得到實際溫度與設(shè)定溫度比較：當(dāng)實際溫度低于設(shè)定溫度一定值時，在夏季關(guān)空調(diào)，在冬季開暖氣；當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度一定值時，在夏季開空調(diào)，在冬季關(guān)暖氣。溫度控制達(dá)到智能小康住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：18～28℃。

通過對室內(nèi)濕度監(jiān)測，得到實際濕度與設(shè)定濕度比較：當(dāng)實際溫度高于設(shè)定溫度一定值時，關(guān)加濕器；當(dāng)實際濕度低于設(shè)定濕度一定值時，開加濕器。濕度控制達(dá)到智能小康住宅規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)：30～70?。ァ?/p>

緊急按鈕報警時，自動撥號器啟動，并有報警信號傳到上位機(jī)。

排風(fēng)扇按鈕控制排風(fēng)扇，排風(fēng)扇運行一段時間自動關(guān)閉。

煙感探頭報警時，煤氣閉閥器關(guān)閉，聲光報警和自動撥號器啟動，并有報警信號傳到上位，此外，通過判斷煙感探頭輸入信號可識別探頭是否有故障。

煤氣泄漏報警時，排風(fēng)扇啟動，煤氣閉閥器關(guān)閉，聲光報警和自動撥號器啟動，并有報警信號傳到上位機(jī)。

（2）應(yīng)用的LONWORKS技術(shù)特點

該技術(shù)有如下特點：1）開放性：網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開放，對用戶平等；2）通信媒介的多樣性：可采用任何媒介進(jìn)行通信，如雙絞線、電力線、光纖、同軸電纜、無線電波、紅外等，并且同一網(wǎng)絡(luò)可以有多種通信媒介；3）互操作性：其通信協(xié)議Lontalk是符合ISO定義的OSI　模型，任何制造商的產(chǎn)品都可以實現(xiàn)互操作性。

近年來，該技術(shù)在國內(nèi)外的智能建筑領(lǐng)域都得到了應(yīng)用和發(fā)展，其開發(fā)工具平臺強大，開發(fā)者在短期內(nèi)就可以完成開發(fā)工作；在韓國、日本、澳大利亞、加拿大等國都已經(jīng)利用該技術(shù)完成多項工程；并且，總體來看，該技術(shù)適用于中國，而且還在無線擴(kuò)頻等方面有繼續(xù)加強的潛力，能在家庭智能系統(tǒng)上有更大的突破。

篇4

關(guān)鍵詞: 智能天線；無線通信；空分多址；自適應(yīng)天線；應(yīng)用

中圖分類號:TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識號:A文章編號:2306-1499(2014)07-0171-02

隨著通信的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,對所用器件、部件的要求也越來越高。智能天線正是適應(yīng)通信發(fā)展而產(chǎn)生的新事物-在無線接入系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)(不論在公眾通信網(wǎng)中,還是在專用通信網(wǎng)中)以及軍事通信等系統(tǒng)中,均有其重要應(yīng)用,并由此而帶來諸如抗干擾能力、頻率利用率等性能大幅度提高的一系列優(yōu)點。盡管智能天線還是起著電磁波的輻射和感應(yīng)作用, 但是,智能天線是一個嶄新的概念。不論何種通信系統(tǒng),只要它采用無線傳輸方式,就必須使用天線,而不論該系統(tǒng)采用的工作頻率是多少,屬于何種頻段,也不論采用什么多址技術(shù)或者什么調(diào)制技術(shù)。

1.常規(guī)天線與智能天線

按照分類方法不同,常規(guī)天線(天線)有眾多的分類。天線可分為線狀天線和面狀天線；若按方向性圖分類,天線又可分為無方向性天線和定向性天線,其特點是當(dāng)它們用于信號發(fā)射時,不論收信用戶位于何處,發(fā)射能量通過天線能作全方位均勻分布；諸如角反射天線、角形反射器天線等則屬于定向性天線。此類天線在一定方向上形成信號的發(fā)射或接收,能量的有效性較高。若按材料分,又有金屬天線和介質(zhì)天線之分。若按電場強度方向分類,天線又有垂直極化、水平極化等之分。無論怎么說,通信天線的構(gòu)成比較簡單,即使將用于與發(fā)射機(jī)、接收機(jī)相連的饋線算入,構(gòu)成“天饋線系統(tǒng)”,但是,它依然是一個簡單系統(tǒng)。

智能天線則是一個復(fù)雜的系統(tǒng),而且隨著性能要求的提高,智能天線也越加復(fù)雜。可以認(rèn)為智能天線是從自適應(yīng)天線發(fā)展起來的,但是二者之間有著顯著的差異：自適應(yīng)天線主要用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消,而且是干擾信號強度特大,數(shù)量又不多的場合。在無線通信系統(tǒng)中,主要基于多徑傳播的干擾,其幅度一般較小,但數(shù)量往往很大,尤其是電波在城市地面?zhèn)鞑r更是如此。這些差異導(dǎo)致在方向性圖的形成上,或者說在信號的處理上有著各自的特色。既然智能天線從自適應(yīng)天線發(fā)展而來,所以智能天線有著與自適應(yīng)天線相類似的結(jié)構(gòu),就是說,智能天線是由一個天線陣列和一組波束形成網(wǎng)絡(luò)聯(lián)合構(gòu)成的系統(tǒng)。所以,從硬件構(gòu)成來看,將智能天線稱為“智能天線系統(tǒng)”是可以理解的。用于收、發(fā)信側(cè)的智能天線結(jié)構(gòu)是相仿的,其工作原理也一致。這里以發(fā)送用智能天線為例,說明其波束形成原理。

智能天線的天線陣列是由多個單元天線排列成一定形式形成的,常用形式有平面形、圓環(huán)形、直線形。從工程上考慮,這些單元天線方向性圖常是無方向性的,其相互間距也需滿足一定要求。

智能天線波束形成網(wǎng)絡(luò)的作用是在天線陣列支援下,形成一系列極窄的信號傳輸通路-空間波道,又稱波束,即在收、發(fā)兩端之間形成一條極窄的信號通道。例如,當(dāng)智能天線用于無線接入系統(tǒng)時,可以在基站和用戶之間形成極窄的無線電波束通道。當(dāng)智能天線用于移動通信和個人通信中時,這個極窄的波束能隨著用戶移動而移動。顯然,極窄波束的應(yīng)用能提高發(fā)信功率的有效性,還能提高信號傳輸?shù)男盘柛蓴_比?；蛘哒f,在保證接收端信號干擾比不變的條件下,發(fā)信端功率可以大幅度降低。這個極窄波束的實用,也形成了多址技術(shù)的第四種概念-空分多址,而且這個空分多址可以和其它多址技術(shù)以及它們的混合聯(lián)合使用。即在采用智能天線后,系統(tǒng)能在相同時隙、相同頻率、相同地址碼情況下, 用戶仍可以根據(jù)信號不同的空間波束-空間傳播路徑加以區(qū)分。值得重提的是,形成一定指向的空間波束是眾多的無方向性天線和波束形成網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合作用,而且空間波束的指向依據(jù)用戶的不同空間傳播方向而決定。這個具有一定指向的空間波束等同于信號有線傳輸?shù)木€纜如光纜、同軸電纜。

智能天線能實用于無線通信系統(tǒng),而不論它們是公眾網(wǎng)還是專用網(wǎng),也不論該系統(tǒng)采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。智能天線能適用于幾乎所有移動通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的情況,有些協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)甚至至今還未正式形成產(chǎn)品,智能天線適用范圍很廣。采用智能天線后,同無線區(qū)不僅可以安排相鄰或鄰近頻率,甚至還可實現(xiàn)同頻復(fù)用,這極大地降低了無線電管理部門在頻率配置和干擾管理上的難度,所以無委力主智能天線早日投入使用。智能天線的應(yīng)用還可以極大地增強設(shè)備供應(yīng)商的競爭能力,并且智能天線不受調(diào)制方式和空中接口協(xié)議的限制,它們能與現(xiàn)有的空中接口方式相適應(yīng)。

智能天線的核心技術(shù)是波束形成,并主要由波束形成網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。當(dāng)智能天線為某個具體用戶服務(wù)時,利用天線陣列發(fā)射或接收無線電波,利用波束形成網(wǎng)絡(luò)中的某些部分對用戶形成極窄的波束指向,而在其它方向上,智能天線能自適應(yīng)地控制其方向性圖為零,這種性能又稱為自適應(yīng)調(diào)零功能。正是利用這種功能,可以將智能天線的副瓣或零信號區(qū)的幅度基本抑制掉,這也造就了智能天線有極好的抗干擾性能。只要能把主波束做得極細(xì),同一基站主波束數(shù)能做得足夠多,副瓣也能完全被抑制掉,那么,智能天線的應(yīng)用至少在理論上解決了眾多無線通信頻率資源不足的難題.

2.智能天線系統(tǒng)的構(gòu)成

智能天線之所以能具備這些優(yōu)良性能,這同其系統(tǒng)構(gòu)成有關(guān),特別是波束形成網(wǎng)絡(luò)。波束形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜,大體上可分為網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)兩部分,依照網(wǎng)絡(luò)處理和網(wǎng)絡(luò)控制的工作原理、結(jié)構(gòu)不同,智能天線可分成波束切換型和自適應(yīng)陣列兩種類型。

波束切換型是指,智能天線能形成多少個空間波束一空間信道事先就已確定,這個確定既包括波束指向,也包括數(shù)量。確切地說,這類天線的波束數(shù)量有限。當(dāng)智能天線服務(wù)于某用戶時,系統(tǒng)能自動從有限波束中選擇一個或幾個的組合以服務(wù)于該用戶,而不管所選波束的最大指向是否對準(zhǔn)用戶,也就是說用戶雖處在所選波束作用范圍,卻有可能不在最大方向上。而且,當(dāng)用戶在移動時波束卻是固定的,在用戶移動到這種另一波束上時,系統(tǒng)會由此波束切換到另一波束上?；谙嗤?另一波束也不保證其最大指向隨時指向用戶,這些特點構(gòu)成了這類智能天線的缺點,但是這類天線結(jié)構(gòu)簡單。自適應(yīng)陣列型智能天線能形成無限多波束,并能使用戶始終得到波束的最大指向。當(dāng)用戶移動時,波束也能作自適應(yīng)改變。顯然,這種類型的智能天線性能最佳,但其網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜,還要求系統(tǒng)的實時性好,即要求處理網(wǎng)絡(luò)在軟件上需要有收斂速度快、精度高的自適應(yīng)算法,以能快速調(diào)整波束的復(fù)數(shù)加權(quán)參數(shù)。

目前,智能天線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用的算法有最小、最大信號比、最小偏差等。它們又各有特點,因而在實際系統(tǒng)中常需要并用,以取長補短,特別是在移動通信和個人通信中。這是因為在這兩種通信系統(tǒng)中,電波傳播主要在地面,而地面的電波傳播環(huán)境很惡劣。

基于智能天線性能極大地依賴于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件特性,因此智能天線也被稱作“軟件天線”。早期智能天線的波束形成網(wǎng)絡(luò)用模擬電路,但調(diào)試難度大、性能穩(wěn)定性和可靠性差,目前都主張采用數(shù)字電路。較為一致的意見是采用高速率的數(shù)字信號處理芯片來實現(xiàn)。天線小型化和微帶天線的使用,使得天線陣列結(jié)構(gòu)得以簡化。軟件方面值得注意的發(fā)展是,基于特征值分解的自適應(yīng)數(shù)字波束形成算法格外受到重視,因為這種算法能和高分辨率的測向算法統(tǒng)一起來,還能克服眾多因素造成的波束誤差。但是,此種算法的計算量大。

3.智能天線在無線通信中的應(yīng)用

智能天線能用于很多種無線通信系統(tǒng)中,以提高系統(tǒng)性能。未來專用移動通信網(wǎng)將向公眾移動通信網(wǎng)方向發(fā)展,或者說二者之間關(guān)系更加密切。還應(yīng)注意: 移動通信蜂窩小區(qū)正在向微型化、智能化方向發(fā)展,站距將更小,分布也更廣泛,波束跟蹤也更需智能化、實時化,基站配置也將更靈活,智能天線的波束形成技術(shù)將在改善地面電波傳播質(zhì)量和降低成本上發(fā)揮重要作用。由于智能天線的使用,不論在專用移動通信系統(tǒng),例如集群系統(tǒng)、無線本地環(huán)路,還是在公眾蜂窩系統(tǒng),一改控制信道的發(fā)射方式-由全小區(qū)或全扇區(qū)或全無線區(qū)范圍內(nèi)的輻射為跟蹤性的極窄波束輻射,全區(qū)內(nèi)同頻可以多次復(fù)用,從而形成了智能無線區(qū)、智能小區(qū)、智能扇區(qū)的新概念。因為智能天線具有跟蹤功能的固有性,無需通信系統(tǒng)另設(shè)“定位功能”,從而使采用智能天線的移動通信系統(tǒng)、個人通信系統(tǒng)的越區(qū)切換產(chǎn)生了“智能切換”的又一個新概念。而且,智能天線的應(yīng)用也降低了成本。人們根據(jù)需要可以方便地調(diào)節(jié)天線傾角,以改善覆蓋和干擾,但是它們遠(yuǎn)不能和智能天線相比。智能天線用于移動通信系統(tǒng)時,主要用于基站的發(fā)和收。

應(yīng)該承認(rèn),移動通信和個人通信應(yīng)用智能天線的難度較大,其原因在于移動的多用戶、電波傳播的多路徑等因素造成了信號動態(tài)捕獲與跟蹤的難度,所以移動通信和個人通信中智能天線應(yīng)用較晚,而無線接入系統(tǒng)尤其是固定式無線接入系統(tǒng)卻較早應(yīng)用。智能天線工作于TDD雙工方式的無線接入系統(tǒng)時,可以把上、下行鏈路的加權(quán)系數(shù)統(tǒng)一。但在上、下行頻率不同時,即采用FDD雙工方式時,則下行鏈路的加權(quán)系數(shù)在上行鏈路的加權(quán)系數(shù)基礎(chǔ)上,還需作適當(dāng)處理。

智能天線有望用于移動市話,以改善其頻率配置的難度和提高網(wǎng)絡(luò)的容量,以及提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力。智能天線也能用于DECT、PHS、PACS、CDCT等體制的無繩電話系統(tǒng),都能改善它們的系統(tǒng)性能。智能天線還可用于衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),例如用于L波段的衛(wèi)星移動系統(tǒng)的智能天線就是用16單元、環(huán)形分布的微帶天線陣列和一個波束形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,采用左旋園極化。而波束形成網(wǎng)絡(luò)則采用10塊FPGA芯片,其中2塊用于波束選擇、控制和接口,8塊用于天線陣列的準(zhǔn)相干檢測和快速傅立葉變換。智能天線還用于各種專用通信網(wǎng)和軍事通信等無線通信系統(tǒng),以改善系統(tǒng)性能。

正是由于智能天線具有重要的應(yīng)用價值,所以國內(nèi)外許多大學(xué)、研究所、通信公司等單位投入巨資,潛心研究,并已見碩果。

4．結(jié)語

智能天線對提高專用網(wǎng)和公眾網(wǎng)通信系統(tǒng)容量、抗干擾能力,提高通信質(zhì)量以及實現(xiàn)同一地址的各專用網(wǎng)的頻率共享等具有巨大潛力,近年來備受關(guān)注。但是由于波束自適應(yīng)形成的難度大,影響因素多,因此智能天線雖已用于固定式無線接入、衛(wèi)星通信、軍事通信等系統(tǒng)中,并獲益匪淺。通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行智能天線實用表明,確實提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。引入智能天線,以大幅度提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等級和滿足用戶數(shù)量劇烈增長的要求。

參考文獻(xiàn):

[1]李小強. 無線通信中的智能天線技術(shù)[J].無線通信, 1999( 1).

篇5

“通信原理”是通信和電子工程類的一門專業(yè)基礎(chǔ)核心課程，也是后續(xù)“移動通信”、“衛(wèi)星通信”等專業(yè)課的基礎(chǔ)。該課程特點是涉及知識面廣，公式和數(shù)學(xué)推導(dǎo)較多，很多概念和原理比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍比較吃力。而在教學(xué)過程中全方位引入實驗?zāi)K，一方面可以變抽象為直觀，增強學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果，另一方面也可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力。

本著循序漸進(jìn)、靈活多樣的原則，結(jié)合通信原理教學(xué)內(nèi)容，我們設(shè)計了多層次的的實驗體系。所謂多層次包括兩方面含義，一是在實驗類別上有層次之分，包括演示驗證、模塊構(gòu)建、自主編程和硬件實現(xiàn)等多個層次；二是在具體實驗內(nèi)容的設(shè)置上也有由簡到繁、由易到難的層次之分。

一、層次化實驗體系的構(gòu)建和實施

為便于實施，我們重點構(gòu)建了基于計算機(jī)這個特殊的實驗室完成的通信原理實驗，其中的演示驗證、模塊構(gòu)建和自主編程實驗采用了mathworks公司的matlab/simulink軟件，而硬件實現(xiàn)則是基于自主研發(fā)的dsp+fpga硬件平臺展開，由學(xué)生在ccs和quartus環(huán)境下完成編程、下載和調(diào)試工作，同時我們也編制了配套的實驗指導(dǎo)書。

1.基于matlab庫函數(shù)的演示驗證性實驗

演示驗證性實驗屬于最簡單的一本文由收集整理類實驗，利用matlab庫函數(shù)及自行開發(fā)的一些函數(shù)包，根據(jù)實驗指導(dǎo)書簡單輸入幾條命令，便可直觀得出結(jié)果。以基帶傳輸碼型及其頻譜分析為例簡述其過程：

b=binary（1000）； %產(chǎn)生隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)

x=wave_gen（b，’unipolar_nrz’）； %產(chǎn)生單極性不歸零碼

subplot（211），waveplot（x）； %顯示時域波形

subplot（212），psd（x）； %顯示功率譜密度

其中binary、wave_gen、waveplot和psd等均為自行開發(fā)的函數(shù)包，其余函數(shù)為matlab自帶。學(xué)生只需輸入上述4條命令，即可完成信號產(chǎn)生、波形成型、畫時域和頻域波形等功能，從而快速驗證所學(xué)理論。此類實驗開設(shè)簡單，能覆蓋通信原理所有核心內(nèi)容，既可用于課下練習(xí)，也可用于課堂演示，主要目的在于加深對抽象理論的感性認(rèn)識。由于此類實驗無需關(guān)注具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)，故學(xué)生的自主參與程度低。

2.simulink模塊構(gòu)建實驗系統(tǒng)

simulink是matlab下的一個軟件包，主要用來對動態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析，其最大的特點是模塊庫豐富，且簡單易學(xué)，只需使用鼠標(biāo)拖放相關(guān)模塊并將其連接即可。利用simulink結(jié)合通信模塊庫可以快速構(gòu)建出實驗系統(tǒng)模型，此類實驗主要用于基本概念、基本原理的快速建模和仿真。例如在講授低通抽樣定理時，可以利用simulink模塊建立如圖1所示模型，形象展示抽樣定理的內(nèi)涵。其中原模擬信號由隨機(jī)信號通過模擬低通濾波得出，其截止頻率即為模擬信號的最高頻率；采樣脈沖由脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生；采樣過程由乘法器完成；采樣信號由另一個模擬低通濾波器以恢復(fù)原信號。通過修改采樣脈沖序列的周期來模擬不同的采樣速率，可以方便的觀測原信號和抽樣信號的時域頻域波形，從而加深對低通抽樣定理內(nèi)涵的理解。對該模型稍加修改還可以演示平頂抽樣以及帶通抽樣原理。

此類實驗需在熟悉了相關(guān)理論及其實現(xiàn)框圖后實施，在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生可按要求自行設(shè)計，自主參與程度較高。

3.matlab自行編程構(gòu)建基本模塊

利用matlab現(xiàn)成的函數(shù)包或者simulink模塊可以對“通信原理”課程中的理論部分進(jìn)行快速演示和驗證，但為了加深對重點內(nèi)容的理解和靈活運用，還需要利用m文件自行編程來實現(xiàn)某些重要模塊，這也對學(xué)生提出了相對較高的要求。表1列出了“通信原理”課程中的一些主要實驗，其中每一個模塊又分別從容易、較難、難三個層次給出了相關(guān)的具體實驗內(nèi)容，比如基帶傳輸系統(tǒng)的仿真實驗，隨機(jī)二進(jìn)制數(shù)據(jù)的產(chǎn)生以及基帶碼型的選取非常容易，觀察時域和頻域波形也不困難，難點是發(fā)送和接收濾波器的設(shè)計，如果發(fā)端采用的是理想矩形成形濾波，則收端的匹配濾波實現(xiàn)相對較容易；而如果采用的是更加實用的升余弦成形濾波，則收端的匹配濾波以及相關(guān)的處理就要復(fù)雜得多，實現(xiàn)的難度也更大；在基帶傳輸系統(tǒng)性能仿真中看似簡單但極易出錯的一個模塊就是加噪聲，給定信噪比后，需要結(jié)合成形后的發(fā)送信號的平均功率，準(zhǔn)確計算出噪聲的方差后才能產(chǎn)生合適的噪聲，否則得出的性能曲線就不會與理論曲線吻合；而基帶系統(tǒng)仿真中的一些輔助觀測模塊，如星座圖和眼圖等，以及存在碼間串?dāng)_時的均衡技術(shù)等實現(xiàn)的難度也有所不同，可以根據(jù)學(xué)生的實際情況分層次組織實驗。

表1　通信原理主要實驗分類表

容易 較難 難

碼型及頻譜分析 單/雙極性不歸零碼/歸零碼（半占空）；差分碼 任意占空比歸零碼；ami碼 hdb3碼編譯碼；基于fft的頻譜分析

基帶傳輸系統(tǒng) 信號產(chǎn)生；基帶碼型選?。粫r域頻域波形的觀測 矩形成形及匹配濾波；星座圖模塊 升余弦成形及匹配濾波；加噪、眼圖、均衡等模塊

轉(zhuǎn)貼于

二進(jìn)制數(shù)字調(diào)制 信號產(chǎn)生；2ask/2fsk/

2psk調(diào)制的實現(xiàn)；時頻域波形觀察 2ask/2fsk/2psk解調(diào)的實現(xiàn) 加噪聲模塊；匹配濾波；最佳接收模塊

現(xiàn)代調(diào)制系統(tǒng) qpsk調(diào)制解調(diào)及抗噪性能仿真 oqpsk調(diào)制解調(diào)及抗噪性能仿真 π/4 dqpsk/msk調(diào)制解調(diào)及抗噪性能仿真

信道編碼 （7，4）漢明碼的編譯碼 循環(huán)碼的編譯碼 卷積碼的編譯碼（viterbi）

此類實驗對學(xué)生要求較高，在深刻理解相關(guān)概念和原理的基礎(chǔ)上，還要進(jìn)一步研究其實現(xiàn)細(xì)節(jié)，每一模塊均由學(xué)生自行編程實現(xiàn)，自主參與程度高。

4.dsp+fpga的硬件平臺實現(xiàn)

上述實驗均是基于matlab/simulink的軟件仿真實驗，為了能從實踐角度進(jìn)一步驗證所學(xué)理論，需對相關(guān)模塊的硬件實現(xiàn)展開實驗。為此，教學(xué)組開發(fā)了一款基于dsp/fpga加專用射頻模塊組成的通信系統(tǒng)教學(xué)實驗平臺，其硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。

其中ti公司的兩塊dsp芯片tms320c5416和tms320c6713分別用于發(fā)射和接收模塊的基帶處理，altera公司的fpga芯片ep2c8t144用于完成數(shù)字上下變頻；專用射頻模塊的工作頻率為225-512mhz?；谠撈脚_，既可以單獨實現(xiàn)hdb3編譯碼、漢明碼編譯碼、基帶成形濾波、同步等模塊，也可以構(gòu)建基于bpsk等調(diào)制方式的完整的通信系統(tǒng)，進(jìn)而通過示波器、無線通信分析儀等設(shè)備觀測眼圖、星座圖、時頻域波形等。

完成基于硬件平臺的通信原理實驗，不僅需要學(xué)生具備系統(tǒng)的理論知識，也需要具備相關(guān)的dsp、fpga開發(fā)基礎(chǔ)，此類實驗一般需由多人組成團(tuán)隊協(xié)作完成，可在課程后期或課程結(jié)束之后的通信系統(tǒng)綜合實驗階段實施，也可作為學(xué)生科技創(chuàng)新或畢業(yè)設(shè)計工作的一部分。

篇6

論文關(guān)鍵詞:智能天線　無線通信　空分多址　自適應(yīng)天線　應(yīng)用

論文摘要:采用數(shù)字信號處理技術(shù)形成定向波束的智能天線，引起了無線通信工程技術(shù)人員的極大重視。作者在對天線傳統(tǒng)認(rèn)識的基礎(chǔ)上闡述了智能天線的基本概念、特點、實現(xiàn)方法和應(yīng)用前景。

一、概述

天線是實現(xiàn)電磁波傳播的必備器件:信號發(fā)射端利用天線實現(xiàn)電磁波輻射，信號接收端利用天線實現(xiàn)電磁波感應(yīng)。因此，不論何種通信系統(tǒng)，只要它采用無線傳輸方式，就必須使用天線，而不論該系統(tǒng)采用的工作頻率是多少，屬于何種頻段，也不論采用什么多址技術(shù)或者什么調(diào)制技術(shù)。

隨著通信的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，對所用器件、部件的要求也越來越高。智能天線正是適應(yīng)通信發(fā)展而產(chǎn)生的新事物——在無線接入系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)和移動通信系統(tǒng)(不論在公眾通信網(wǎng)中，還是在專用通信網(wǎng)中)以及軍事通信等系統(tǒng)中，均有其重要應(yīng)用，并由此而帶來諸如抗干擾能力、頻率利用率等性能大幅度提高的一系列優(yōu)點。

盡管智能天線還是起著電磁波的輻射和感應(yīng)作用，但是，智能天線是一個嶄新的概念。

二、常規(guī)天線與智能天線

按照分類方法不同，常規(guī)天線(下文稱天線)有眾多的分類。例如，若按振子形狀分類，天線可分為線狀天線和面狀天線:后者有拋物面天線，卡什格侖賦形天線等(用于微波頻段);前者有布朗天線、J形天線、折合振子天線、八木天線、鞭狀天線、螺旋天線、菱形天線等(常用于特高頻、甚高頻、短波頻段)。若按方向性圖分類，天線又可分為無方向性天線(即全向性天線)和定向性天線:前者如外露偶極子天線、共軸天線等，其特點是當(dāng)它們用于信號發(fā)射時，不論收信用戶位于何處，發(fā)射能量通過天線能作3600均勻分布;諸如角反射天線、角形反射器天線等則屬于定向性天線。此類天線在一定方向上形成信號的發(fā)射或接收，能量的有效性較高。若按材料分，又有金屬天線和介質(zhì)天線之分。若按電場強度方向分類，天線又有垂直極化、水平極化等之分。當(dāng)然，天線還有其它的分類方法，我們不一一例舉。但無論怎么說，通信天線的構(gòu)成比較簡單，即使將用于與發(fā)射機(jī)、接收機(jī)相連的饋線算入，構(gòu)成“天饋線系統(tǒng)”，但是，它依然是一個簡單系統(tǒng)。

智能天線則是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，而且隨著性能要求的提高，智能天線也越加復(fù)雜?？梢哉J(rèn)為智能天線是從自適應(yīng)天線發(fā)展起來的，但是二者之間有著顯著的差異:自適應(yīng)天線主要用于雷達(dá)系統(tǒng)的干擾抵消，而且是干擾信號強度特大，數(shù)量又不多的場合。在無線通信系統(tǒng)中，主要基于多徑傳播的干擾，其幅度一般較小，但數(shù)量往往很大，尤其是電波在城市地面?zhèn)鞑r更是如此。這些差異導(dǎo)致在方向性圖的形成上，或者說在信號的處理上有著各自的特色。既然智能天線從自適應(yīng)天線發(fā)展而來，所以智能天線有著與自適應(yīng)天線相類似的結(jié)構(gòu)，用于信號接收時的智能天線結(jié)構(gòu)圖見圖1。就是說，智能天線是由一個天線陣列和一組波束形成網(wǎng)絡(luò)(亦稱聚束網(wǎng)絡(luò))聯(lián)合構(gòu)成的系統(tǒng)。所以，從硬件構(gòu)成來看，將智能天線稱為“智能天線系統(tǒng)”是可以理解的。

用于收、發(fā)信側(cè)的智能天線結(jié)構(gòu)是相仿的，其工作原理也一致。這里以發(fā)送用智能天線為例，說明其波束形成原理。將待發(fā)射的各路信號S1(t)，S2(t)……SM(t)組合成M維信號集合:S(t)=[S1(t)，S2(t)…SM(t)]T，再在N×M矩陣網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)復(fù)數(shù)加權(quán)系數(shù)W加權(quán)，得到一個N維的陣列輸出信號:

X(t)=W×S(t) (1)

其中，X(t)=[X1(t)，X2(t)…XN(t)]T。

若智能天線的天線陣列的方向性函數(shù)為fN(θ)，且當(dāng)天線陣列選定以后，它就為定值。則X(t)將在天線遠(yuǎn)區(qū)場產(chǎn)生的場強

E(θ，t)=∑XN(t)·fN(θ) (2)

若要將信號SM(t)發(fā)向接收方，只需修改加權(quán)網(wǎng)絡(luò)加權(quán)系數(shù)W為WNM即可實現(xiàn)該信號的輻射方向性圖。即E(θ，t)可進(jìn)一步寫成

顯然，只要調(diào)節(jié)WNM就能獲得所需方向波束。智能天線的天線陣列是由多個(例如5、6個甚至更多)單元天線排列成一定形式形成的，常用形式有平面形、圓環(huán)形、直線形。從工程上考慮，這些單元天線方向性圖常是無方向性的，其相互間距也需滿足一定要求。例如在移動通信中使用時，各單元天線間距常取為λ2(λ為工作波長)。

智能天線波束形成網(wǎng)絡(luò)的作用是在天線陣列支援下，形成一系列極窄的信號傳輸通路——空間波道，又稱波束(Beam)，即在收、發(fā)兩端之間形成一條極窄的信號通道。例如，當(dāng)智能天線用于無線接入系統(tǒng)時，可以在基站(或中心站、轉(zhuǎn)發(fā)站)和用戶之間形成極窄的無線電波束通道。當(dāng)智能天線用于移動通信和個人通信中時，這個極窄的波束能隨著用戶移動而移動。顯然，極窄波束的應(yīng)用能提高發(fā)信功率的有效性，還能提高信號傳輸?shù)男盘柛蓴_比?；蛘哒f，在保證接收端信號干擾比不變的條件下，發(fā)信端功率可以大幅度降低。

這個極窄波束的實用，也形成了多址技術(shù)的第四種概念——空分多址(SDMA)，而且這個SDMA可以和其它多址技術(shù)以及它們的混合聯(lián)合使用。即在采用智能天線后，系統(tǒng)能在相同時隙、相同頻率、相同地址碼情況下，用戶仍可以根據(jù)信號不同的空間波束——空間傳播路徑加以區(qū)分。

值得重提的是，形成一定指向的空間波束是眾多的無方向性天線和波束形成網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合作用，而且空間波束的指向依據(jù)用戶的不同空間傳播方向而決定。這個具有一定指向的空間波束等同于信號有線傳輸?shù)木€纜如光纜、同軸電纜。

智能天線能實用于無線通信系統(tǒng)，而不論它們是公眾網(wǎng)還是專用網(wǎng)，也不論該系統(tǒng)采用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。智能天線能適用于幾乎所有移動通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的情況，見表1。有些協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)甚至至今還未正式形成產(chǎn)品，例如cdma2000、TD-SCDMA，這種情況說明智能天線適用范圍很廣。

SDMA的實用也促使了系統(tǒng)頻率利用率的提高以及頻率管理、頻率配置難度的降低。例如在移動通信中，同一基站范圍內(nèi)的相同載頻可以多次復(fù)用而不必慮及同頻干擾(這就大大地降低了頻率配置的難度)。而且不同指向的波束越窄，同頻復(fù)用系數(shù)可以越大，系統(tǒng)的頻率利用率就越提高，系統(tǒng)容量越大。同一小區(qū)兩個手機(jī)用戶同時占用同一頻道時，智能天線形成的方向性圖見圖2。圖中，智能天線形成的兩個主波束分別對準(zhǔn)這兩個用戶(而不會產(chǎn)生同頻干擾)，其它方向的增益卻很小，這就保證了主波束增益可以做得很高，周圍的干擾(包括同頻干擾、鄰頻干擾、近端對遠(yuǎn)端比干擾等)和噪聲的影響可以降低到很小。

采用智能天線后，同無線區(qū)不僅可以安排相鄰或鄰近頻率，甚至還可實現(xiàn)同頻復(fù)用，這極大地降低了無線電管理部門在頻率配置和干擾管理上的難度，所以無委力主智能天線早日投入使用。

智能天線的應(yīng)用還可以極大地增強設(shè)備供應(yīng)商的競爭能力，并且智能天線不受調(diào)制方式和空中接口協(xié)議的限制，它們能與現(xiàn)有的空中接口方式相適應(yīng)。智能天線的核心技術(shù)是波束形成，并主要由波束形成網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)。

當(dāng)智能天線為某個具體用戶服務(wù)時，利用天線陣列發(fā)射或接收無線電波，利用波束形成網(wǎng)絡(luò)中的某些部分對用戶形成極窄的波束指向，而在其它方向上，智能天線能自適應(yīng)地控制其方向性圖為零，這種性能又稱為自適應(yīng)調(diào)零功能。正是利用這種功能，可以將智能天線的副瓣或零信號區(qū)(也稱零陷區(qū))的幅度基本抑制掉，這也造就了智能天線有極好的抗干擾性能。

只要能把主波束做得極細(xì)，同一基站(或中心站)主波束數(shù)能做得足夠多，副瓣也能完全被抑制掉，那么，智能天線的應(yīng)用至少在理論上解決了眾多無線通信頻率資源不足的難題。因此，不論在歐日聯(lián)合提出的第三代移動通信方案W-CDMA中，或是我國提出的第三代移動通信方案TD-SCDMA方案中都把智能天線作為特征技術(shù)闡述在內(nèi)，這是有道理的。就是在專用通信網(wǎng)中，這個特點也有著重要意義。我們以815~821 MHz(移動臺發(fā))和860~866 MHz(基站發(fā))這一集群系統(tǒng)專用頻段為例說明這一問題。這一頻段雖可劃分成240個雙向通，但由于集群系統(tǒng)性能優(yōu)越，特別是它的調(diào)度功能強大，因而該系統(tǒng)特別受專用通信網(wǎng)歡迎，許多系統(tǒng)諸如電力、人防、交通、港口、民航等都想發(fā)展該系統(tǒng)，從而導(dǎo)致頻譜緊張。但是，一旦集群系統(tǒng)采用智能天線以后，頻譜緊張這一問題將迎刃而解。

三、智能天線系統(tǒng)的構(gòu)成

智能天線之所以能具備這些優(yōu)良性能，這同其系統(tǒng)構(gòu)成有關(guān)，特別是波束形成網(wǎng)絡(luò)。波束形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成復(fù)雜，大體上可分為網(wǎng)絡(luò)處理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)兩部分，依照網(wǎng)絡(luò)處理和網(wǎng)絡(luò)控制的工作原理、結(jié)構(gòu)不同，智能天線可分成波束切換型和自適應(yīng)陣列兩種類型。

波束切換型是指，智能天線能形成多少個空間波束一空間信道事先就已確定，這個確定既包括波束指向，也包括數(shù)量。確切地說，這類天線的波束數(shù)量有限。當(dāng)智能天線服務(wù)于某用戶時，系統(tǒng)能自動從有限波束中選擇一個或幾個的組合以服務(wù)于該用戶，而不管所選波束的最大指向是否對準(zhǔn)用戶，也就是說用戶雖處在所選波束作用范圍，卻有可能不在最大方向上。而且，當(dāng)用戶在移動時波束卻是固定的，在用戶移動到這種另一波束上時，系統(tǒng)會由此波束切換到另一波束上?；谙嗤?，另一波束也不保證其最大指向隨時指向用戶，這些特點構(gòu)成了這類智能天線的缺點，但是這類天線結(jié)構(gòu)簡單。

自適應(yīng)陣列型智能天線能形成無限多波束，并能使用戶始終得到波束的最大指向。當(dāng)用戶移動時，波束也能作自適應(yīng)改變。顯然，這種類型的智能天線性能最佳，但其網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜，還要求系統(tǒng)的實時性好，即要求處理網(wǎng)絡(luò)在軟件上需要有收斂速度快、精度高的自適應(yīng)算法，以能快速調(diào)整波束的復(fù)數(shù)加權(quán)參數(shù)W。

目前，智能天線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使用的算法有最小、最大信號比、最小偏差等。它們又各有特點，因而在實際系統(tǒng)中常需要并用，以取長補短，特別是在移動通信和個人通信中。這是因為在這兩種通信系統(tǒng)中，電波傳播主要在地面，而地面的電波傳播環(huán)境很惡劣。基于智能天線性能極大地依賴于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件特性，因此智能天線也被稱作“軟件天線”。

早期智能天線的波束形成網(wǎng)絡(luò)用模擬電路，但調(diào)試難度大、性能穩(wěn)定性和可靠性差，目前都主張采用數(shù)字電路。較為一致的意見是采用高速率的數(shù)字信號處理芯片來實現(xiàn)。實際使用的芯片主要有兩種:一種是DSP通用芯片，如TMS320系列等。另一種則為專用集成電路(ASIC器件)，其中最典型的器件是能進(jìn)行大規(guī)模并行處理的門陣列電路FPGA，以C6x調(diào)處理器為基礎(chǔ)的DSP系統(tǒng)見圖3。波束形成網(wǎng)絡(luò)平臺應(yīng)提供充分模塊以支持多個C6x，而且要采用高效率的I/O結(jié)構(gòu)。

天線小型化和微帶天線的使用，使得天線陣列結(jié)構(gòu)得以簡化。軟件方面值得注意的發(fā)展是，基于特征值分解的自適應(yīng)數(shù)字波束形成算法格外受到重視，因為這種算法能和高分辨率的測向算法統(tǒng)一起來，還能克服眾多因素造成的波束誤差。但是，此種算法的計算量大。

四、智能天線在無線通信中的應(yīng)用

智能天線能用于很多種無線通信系統(tǒng)中，以提高系統(tǒng)性能。未來專用移動通信網(wǎng)將向公眾移動通信網(wǎng)方向發(fā)展，或者說二者之間關(guān)系更加密切。還應(yīng)注意:移動通信蜂窩小區(qū)正在向微型化、智能化方向發(fā)展，站距將更小，分布也更廣泛，波束跟蹤也更需智能化、實時化，基站配置也將更靈活，智能天線的波束形成技術(shù)將在改善地面電波傳播質(zhì)量和降低成本上發(fā)揮重要作用。由于智能天線的使用，不論在專用移動通信系統(tǒng)，例如集群系統(tǒng)、無線本地環(huán)路，還是在公眾蜂窩系統(tǒng)，一改控制信道的發(fā)射方式——由全小區(qū)(或全扇區(qū)或全無線區(qū))范圍內(nèi)的輻射為跟蹤性的極窄波束輻射，全區(qū)內(nèi)同頻可以多次復(fù)用，從而形成了智能無線區(qū)(智能小區(qū)、智能扇區(qū))的新概念。因為智能天線具有跟蹤功能的固有性，無需通信系統(tǒng)另設(shè)“定位功能”，從而使采用智能天線的移動通信系統(tǒng)、個人通信系統(tǒng)的越區(qū)切換產(chǎn)生了“智能切換”的又一個新概念。而且，智能天線的應(yīng)用也降低了成本。目前國內(nèi)在公眾移動通信系統(tǒng)中雖然使用了性能優(yōu)良的單極化全向天線ANTEL BCD-87010、單極化定向天線ANTEL RWA-87027、雙極化天線DPS60-16 RSX和先進(jìn)的遙控電子傾角天線MTPA890-D4-RXY-Z，尤其是后者給日常的移動通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化提供了方便，人們根據(jù)需要可以方便地調(diào)節(jié)天線傾角，以改善覆蓋和干擾，但是它們遠(yuǎn)不能和智能天線相比。智能天線用于移動通信系統(tǒng)時，主要用于基站的發(fā)和收。

應(yīng)該承認(rèn)，移動通信和個人通信應(yīng)用智能天線的難度較大，其原因在于移動的多用戶、電波傳播的多路徑等因素造成了信號動態(tài)捕獲與跟蹤的難度，所以移動通信和個人通信中智能天線應(yīng)用較晚，而無線接入系統(tǒng)尤其是固定式無線接入系統(tǒng)卻較早應(yīng)用。智能天線工作于TDD雙工方式的無線接入系統(tǒng)時，可以把上、下行鏈路的加權(quán)系數(shù)統(tǒng)一。但在上、下行頻率不同時，即采用FDD雙工方式時，則下行鏈路的加權(quán)系數(shù)在上行鏈路的加權(quán)系數(shù)基礎(chǔ)上，還需作適當(dāng)處理。智能天線有望用于移動市話，以改善其頻率配置的難度和提高網(wǎng)絡(luò)的容量，以及提高網(wǎng)絡(luò)的抗干擾能力。

智能天線也能用于DECT、PHS、PACS、CDCT等體制的無繩電話系統(tǒng)，都能改善它們的系統(tǒng)性能。

智能天線還可用于衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，例如用于L波段的衛(wèi)星移動系統(tǒng)的智能天線就是用16單元、環(huán)形分布的微帶天線陣列和一個波束形成網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，采用左旋園極化。而波束形成網(wǎng)絡(luò)則采用10塊FPGA芯片，其中2塊用于波束選擇、控制和接口，8塊用于天線陣列的準(zhǔn)相干檢測和快速傅立葉變換。

智能天線還用于各種專用通信網(wǎng)和軍事通信等無線通信系統(tǒng)，以改善系統(tǒng)性能。正是由于智能天線具有重要的應(yīng)用價值，所以國內(nèi)外許多大學(xué)、研究所、通信公司等單位投入巨資，潛心研究，并已見碩果。

五、結(jié)語

智能天線對提高專用網(wǎng)和公眾網(wǎng)通信系統(tǒng)容量、抗干擾能力，提高通信質(zhì)量以及實現(xiàn)同一地址的各專用網(wǎng)的頻率共享等具有巨大潛力，近年來備受關(guān)注。但是由于波束自適應(yīng)形成的難度大，影響因素多，因此智能天線雖已用于固定式無線接入、衛(wèi)星通信、軍事通信等系統(tǒng)中，并獲益匪淺。但用于移動通信、個人通信中還存在有一些難度。不過近來已傳來樂觀消息。例如某國外公司已2000年6月在上海移動通信網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行智能天線實用試驗。所用天線類型為波束切換型。試驗結(jié)果表明，確實提高了網(wǎng)絡(luò)的整體性能。另據(jù)廣東消息稱，該省移動通信網(wǎng)絡(luò)將在充分試驗的基礎(chǔ)上，引入智能天線，以大幅度提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量等級和滿足用戶數(shù)量劇烈增長的要求。

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篇7

由于嵌入式系統(tǒng)包含的范圍極廣,因此很難給它下一個準(zhǔn)確的定義。嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式處理器、相關(guān)支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)等組成，它是集軟硬件于一體可獨立工作的的實時系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)可以分為硬件和軟件這兩部分,硬件一般由高性能的嵌入式處理器和接口電路組成,軟件一般由操作系統(tǒng)和其上面運行的軟件組成,軟件和硬件之間通過BSP層相連接。嵌入式系統(tǒng)是面向產(chǎn)品、面向用戶、面向應(yīng)用的,嵌入式系統(tǒng)必須能夠?qū)洝⒂布M(jìn)行兼容,使之能滿足應(yīng)用系統(tǒng)的特定功能，對成本和體積等有較高的的要求,并且可以根據(jù)實際使用的效果進(jìn)行各種功能的擴(kuò)展，嵌入式系統(tǒng)的核心是嵌入式處理器。

二、移動通信系統(tǒng)概述

嵌入式系統(tǒng)與移動通信技術(shù)的結(jié)合，是現(xiàn)在乃至將來嵌入式應(yīng)用的趨勢。由于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的差異性較大，所以選擇是多樣化的。嵌入式系統(tǒng)的核心部件是嵌入式處理器。利用無線通信技術(shù)和嵌入式處理器可以設(shè)計一個很好的嵌入式無線通信系統(tǒng)，但是如何選擇合適的嵌入式處理器和操作系統(tǒng)成為了一個難題。解決這個問題的關(guān)鍵是使用嵌入式處理器通過GPRS技術(shù)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的傳輸，應(yīng)用于無線網(wǎng)絡(luò)，將嵌入式系統(tǒng)與無線網(wǎng)絡(luò)很好的結(jié)合在一起，大大降低了成本、并且使系統(tǒng)應(yīng)用更靈活。

（一）GPRS技術(shù)

GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)是在GSM基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種數(shù)據(jù)交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸網(wǎng)絡(luò)。一是因為其極高的傳輸速率和分組交換技術(shù)，另一方面則是因為它支持TCP/IP和X.25協(xié)議，這是人們應(yīng)用最為廣泛的兩種傳輸通信協(xié)議。它經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說這項技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術(shù)之間。它通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，從而提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能和對現(xiàn)有基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對來說并不太大，但得到的用戶數(shù)據(jù)傳送速率卻相當(dāng)驚人。

（二）GPRS的優(yōu)勢

1.相對低廉的連接費用資源利用率高在GSM網(wǎng)絡(luò)中，GPRS首先引入了分組交換的傳輸模式，使得原來采用電路交換模式的GSM傳輸數(shù)據(jù)方式發(fā)生了根本性的變化，這在無線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式來說，在整個連接期內(nèi)，用戶無論是否傳送數(shù)據(jù)都將獨自占有無線信道。在會話期間，許多應(yīng)用往往有不少的空閑時段，如上Internet瀏覽、收發(fā)E-mail等等。對于分組交換模式，用戶只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，這意味著多個用戶可高效率地共享同一無線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS用戶的計費以通信的數(shù)據(jù)量為主要依據(jù)，GPRS用戶的連接時間可能長達(dá)數(shù)小時，卻只需支付相對低廉的連接費用。2.傳輸速率高GPRS可提供高達(dá)115kbit/s的傳輸速率（最高值為171.2kbit/s，不包括FEC）。這意味著在數(shù)年內(nèi)，通過便攜式電腦，GPRS用戶能和ISDN用戶一樣快速地上網(wǎng)瀏覽，同時也使一些對傳輸速率敏感的移動多媒體應(yīng)用成為可能。3.接入時間短分組交換接入時間縮短為少于1GPRS是一種新的GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，它可以給移動用戶提供無線分組數(shù)據(jù)接入股務(wù)。GPRS主要是在移動用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（如支持TCP／IP、X.25等網(wǎng)絡(luò)）之間提供一種連接協(xié)議，從而給移動用戶提供高速無線IP和無線X.25業(yè)務(wù)。

三、嵌入式處理器在移動通信系統(tǒng)的應(yīng)用

隨著電信管理網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，對網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備又提出了新的要求和標(biāo)準(zhǔn)。嵌入式處理器的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到許多領(lǐng)域，尤其在通信領(lǐng)域更是得到了前所未有的發(fā)展。早先的設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)功能簡單且缺乏統(tǒng)一的管理接口，使得不同廠家的設(shè)備很難實現(xiàn)互通。為解決這一問題，ITU-T先后制定了一系列協(xié)議規(guī)范，定義了網(wǎng)絡(luò)管理的體系結(jié)構(gòu)和統(tǒng)一的接口。而作為網(wǎng)絡(luò)管理的一個重要方面，設(shè)備的管理直接影響著網(wǎng)絡(luò)管理的整體性能；因而，功能簡單的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備不能滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。移動通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)大、新業(yè)務(wù)和新設(shè)備的大量增加要求網(wǎng)絡(luò)管理不但具備豐富的管理功能，還要具備良好的管理效率；為了實現(xiàn)完善而高效的網(wǎng)絡(luò)管理，通信設(shè)備必須增強自身性能，從而為高層網(wǎng)管提供高性能的軟硬件平臺。因此，移動通信系統(tǒng)的設(shè)計出現(xiàn)了新的由于嵌入式處理器有別于一般的計算機(jī)處理器，嵌入式處理器作為計算機(jī)應(yīng)用的一個嶄新領(lǐng)域，以其簡潔高效等特點越來越多地受到人們的廣泛關(guān)注。嵌入式處理器的應(yīng)用范圍已經(jīng)擴(kuò)展到先前的只能使用通計算機(jī)處理器的領(lǐng)域，并且其應(yīng)用數(shù)量已經(jīng)超過了通用計算機(jī)處理器，尤其是在電信及IT領(lǐng)域中更是得到前所未有的廣泛應(yīng)用。以嵌入式處理器為核心使設(shè)備內(nèi)部具有一個強大而高效的軟硬件平臺；既滿足了網(wǎng)絡(luò)管理的高效性，又保證了網(wǎng)絡(luò)管理功能上的要求；既支持高效統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理，又支持設(shè)備本身的管理。因此，以嵌入式處理器作為設(shè)備的功能核心和網(wǎng)絡(luò)管理平臺是現(xiàn)在移動通信系統(tǒng)廣泛采用的實現(xiàn)方案。嵌入式處理器由于在功能、性能以及價格等方面具有不可替代的優(yōu)勢，在移動通信、個人通信、數(shù)據(jù)通信、衛(wèi)星通信及信息家電等領(lǐng)域得到了深入而廣泛的應(yīng)用。

四、總結(jié)

篇8

頻譜到底是什么，這個看不見、摸不著的物質(zhì)為什么如此重要呢？仿真室高級工程師肖凱寧用一組令人觸目驚心的戰(zhàn)例給出了答案：

1967年，美軍“福萊斯特”航母執(zhí)行某軍事任務(wù)時，艦載F-4“鬼怪”式戰(zhàn)機(jī)受該艦雷達(dá)波束照射干擾，飛機(jī)懸掛的空地火箭彈被意外點火發(fā)射，導(dǎo)致艦上A-4“天鷹”式攻擊機(jī)的副油箱起火，繼而引發(fā)一場連鎖爆炸，釀成134人喪生、64人重傷、21架飛機(jī)損毀的慘劇。

1982年，英阿馬島之戰(zhàn)。造價兩億美元、號稱英軍海戰(zhàn)防空利器的“謝菲爾德”號驅(qū)逐艦，因為衛(wèi)星通信和雷達(dá)系統(tǒng)存在用頻沖突，無法同時工作，造成雷達(dá)不能全時段預(yù)警探測，被阿根廷飛行員抓住戰(zhàn)機(jī)，用兩枚造價僅20萬美元的“飛魚”導(dǎo)彈一舉擊沉。

兵馬未動，頻管先行。二十一世紀(jì)，用兵先用頻，用兵必用頻，已成為世界各國軍事專家的共識。

“如果不開發(fā)出自己的頻管數(shù)字仿真平臺，這一短板將成為制約我軍掌握未來戰(zhàn)場制電磁權(quán)、打贏信息化局部戰(zhàn)爭的‘阿喀琉斯之踵’。”多年前，剛剛卸任總參某電磁頻譜管理中心總工程師的肖凱寧，向黨委提出了開展頻管仿真技術(shù)研究的申請。

戰(zhàn)鼓擂動硝煙起。肖凱寧帶領(lǐng)周寧、趙華維、張雷鳴等5名畢業(yè)不久的“80后”博士碩士，開始了艱辛的論證研究。

沒有現(xiàn)成資料，他們四處尋找國內(nèi)外仿真技術(shù)研究成果，從基本概念入手，深入科研院所、典型作戰(zhàn)部隊、演訓(xùn)基地等幾十個不同類型單位學(xué)習(xí)調(diào)研，寫出近百萬字論證報告，一點點在白紙上繪出藍(lán)圖，一步步將藍(lán)圖變成現(xiàn)實。

經(jīng)過3年多的艱辛探索，他們終于成功設(shè)計出頻管仿真體系框架，開發(fā)出實用性較強的頻管仿真軟件和實驗平臺，一舉開創(chuàng)我軍頻管仿真技術(shù)的先河。

從“零”到“多面手”

仿真畢竟是模擬出來的，靠不靠譜？可信度有多大？在仿真領(lǐng)域，總有人認(rèn)為，仿就是仿，不可能是真。果真如此嗎？2012年7月，剛到總參某電磁頻譜管理中心仿真室工作的鄢余武博士告訴我們：可以給仿真打分！

進(jìn)營門就挑重?fù)?dān)，給任務(wù)就是給機(jī)會呀！面對大家信任的眼神，鄢余武感受到了身上的千斤重?fù)?dān)，但也激發(fā)了年輕人特有的斗志。

為了盡快做出成果，他不等不靠，積極向已有不少仿真可信度評估研究經(jīng)驗的周寧等同志學(xué)習(xí)，主動向肖凱寧、崔凱等經(jīng)驗豐富的前輩請教研究思路。

漸漸地，鄢余武進(jìn)入了工作狀態(tài)，對承擔(dān)的任務(wù)也有了自己的心得。在室里其他同志的配合下，他牽頭研制了頻譜兼容仿真可信度評估軟件，為提升頻管仿真工作的科學(xué)化、規(guī)范化水平提供了可靠的評估手段。

聽人講一千遍，不如自己動手寫一遍。仿真室成立以來，鄢余武積累了豐厚的技術(shù)成果，但由于工作繁忙，不少成果都沒顧得上申請知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。

“既然有這么多成果，我也正處于學(xué)習(xí)過程中，為何不結(jié)合學(xué)習(xí)過程，利用工作之余把成果寫出來，幫團(tuán)隊申請專利呢？”鄢余武又萌生了這個既能促進(jìn)自己學(xué)習(xí)理解，又能在工作上為團(tuán)隊“搭把手”的“一箭雙雕”的想法。對此，室里的同志都很支持，紛紛傾囊相授。

說干就干。鄢余武開始了辦公室、飯?zhí)?、宿舍“三點一線”的生活。他一遍一遍地與團(tuán)隊成員討論，一次一次地修改專利請求書。為了不影響日常工作，他白天抽空學(xué)習(xí)、請教、做記錄，晚上閉門總結(jié)、提煉、寫心得。

天道酬勤?？恐@種孜孜以求、不知疲倦的熱忱，他1年內(nèi)寫出了3份規(guī)范的國防發(fā)明專利請求書。目前，已有1項取得國防發(fā)明專利授權(quán)，由于提交時間不同，另2項還在受理中。更重要的是，通過這個過程，鄢余武全面、系統(tǒng)地消化了室里已有的成果，成了一個業(yè)務(wù)“多面手”，完全融入到了仿真室這個奮勇爭先的集體中。

飛機(jī)上可以上微信了

當(dāng)你使用手機(jī)上網(wǎng)沖浪、看視頻、網(wǎng)購，享受4G移動通信技術(shù)帶來的方便時，你可能不知道，2015年5月8日，陜西西安，民航空地寬帶通信系統(tǒng)與某聯(lián)合通信系統(tǒng)最后一次聯(lián)調(diào)測試現(xiàn)場，隨著總參某電磁頻譜管理中心仿真室副主任周寧在鍵盤上的飛快敲擊，在飛機(jī)上也可以刷微信了。

握手。鼓掌。軍地有關(guān)單位人員興奮地?fù)肀г诹艘黄穑骸疤袅耍覀兘K于成功了！”

眾所周知，每次飛機(jī)起飛前，空乘人員都會提醒乘客關(guān)閉手機(jī)等電子產(chǎn)品，否則將影響到飛行安全。為搶占國際航空市場，讓乘客在飛機(jī)上能夠自由地微信聊天、發(fā)送電郵、網(wǎng)上購物，我國啟動了民航空地寬帶通信系統(tǒng)國家級科研專項，取得重大突破，準(zhǔn)備投向市場。

就在這時，我軍有關(guān)部門發(fā)現(xiàn)，承載該通信系統(tǒng)的電波“高速公路”上，已經(jīng)“奔跑”著軍地多種重要信息系統(tǒng)。一旦寬帶無線航空通信系統(tǒng)投入使用，不僅軍地系統(tǒng)相互干擾，還直接對國土防空和飛行安全帶來重大隱患。為此，軍地有關(guān)部門多次協(xié)商，卻始終沒有找到解決方案。

一邊是具有重大商業(yè)價值的國家戰(zhàn)略決策，一邊是關(guān)系國家安全利益的重要軍事系統(tǒng)。為了實現(xiàn)軍民雙贏，仿真室又一次承擔(dān)起“調(diào)?！敝厝巍?/p>

博士張雷鳴、簡盈等人組成的課題組，白天在機(jī)場、實驗室開展測試，晚上挑燈夜戰(zhàn)論證分析，大腦里每天都是“暴風(fēng)驟雨”。

事情沿著預(yù)想軌道順利向前推進(jìn)，卻突遇難題：計算機(jī)無法對某軍用系統(tǒng)進(jìn)行仿真準(zhǔn)確分析。不解決這一問題，課題無法進(jìn)行下去，整個項目一時間陷入了停滯狀態(tài)。

一次，工程師吳彪在做實驗時突發(fā)靈感，想到了神話中“天上一天、地上一年”的典故?！拔覀兒尾粨Q個思路來做，把細(xì)節(jié)放大、把時間拉長，試試可不可行?！贝蠹衣犃诉@個想法后，都覺得“有門”。

說干就干。他們把我軍系統(tǒng)實際運行的1秒，在計算機(jī)上“拉長”為1小時，這一次，使每一個跳頻點上的干擾影響更加清晰可見，使兼容分析更加細(xì)致。

突發(fā)的靈感終于變成現(xiàn)實。按照這個想法，他們成功完成了軍民用頻系統(tǒng)兼容仿真實驗，實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的突破。

在隨后的日子里，他們先后克服了搭建實測環(huán)境不易、高速跳頻信號用頻兼容分析難等10多項關(guān)鍵技術(shù)，成功為民航空地寬帶通信系統(tǒng)開辟了一條通道，保障了軍地共享共用。

10年后的“兌現(xiàn)”

兩位白發(fā)蒼蒼的老人，一對40歲左右的夫妻，一個十多歲的男孩，一次郊游夢，需要多長時間實現(xiàn)？10年！這是仿真室主任崔凱一家給出的答案。

“哈哈哈……”歡樂的笑聲隨風(fēng)傳來。

一個十二三歲的男孩，手舞足蹈地在講述著什么，兩位白發(fā)蒼蒼的老人，哈哈大笑，在他們旁邊，是一對微笑著的中年夫妻。

9月的官廳水庫，秋風(fēng)習(xí)習(xí)，碧波蕩漾，祖孫三代，其樂融融，好一幅讓人羨慕的美麗畫卷。但誰又知道，這樣的機(jī)會，兩位老人已整整期盼了10年。

那位中年男子叫崔凱，是總參某電磁頻譜管理中心仿真室主任。從參加工作開始，崔凱就致力于用頻裝備測試和仿真研究工作，勤懇的態(tài)度、敬業(yè)的精神讓他成長迅速，很快成為仿真室的中堅骨干。但人的精力是有限的，工作上耗費多了，家庭自然難以兼顧。從2004年愛人隨軍，年幼的兒子來到身邊，父母第一次隨著來北京以來，他從沒有陪父母出去游玩過。

對于老人來講，最渴望的莫過于全家人開開心心，大手拉小手，一起去郊游。但這個對于別人簡單至極的小小愿望，卻一直沒能實現(xiàn)。心懷愧疚的崔凱一直將這件事放在心上。

2010年，老人從河南老家來看孫子，崔凱與妻子商量，第二天是周末，陪老人到京郊旅游一次。聽到消息后，老人異常興奮，與孩子們一起郊游的愿望要實現(xiàn)了，幾乎睡不著覺，當(dāng)晚就和孫子一起說笑著收拾東西，做好了出發(fā)的準(zhǔn)備。

“叮鈴鈴………”急促的電話鈴聲把已經(jīng)熟睡的崔凱吵醒，他抓起電話：“南部沿海某衛(wèi)星站受到不明電磁干擾，上級命令我們盡快查出干擾源，恢復(fù)正常通信，你明天一早帶人趕往任務(wù)地域?！狈畔码娫?，看著墻上的時鐘指向11點，崔凱猶豫了。

怎么向父母說啊？父母的愿望他是知道的，六七年來雖然沒主動提出過，但老人渴望的眼神讓他一直心懷愧疚。好容易有了一次機(jī)會，卻又這樣泡了湯，父母一定很失望吧。

“去吧，部隊的事要緊，出去轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的事以后再說吧。”母親理解地看了看崔凱說?？粗赣H慈祥的眼神，崔凱的眼里浸滿了淚花。

篇9

逆向物流是為了實現(xiàn)重新獲取價值并妥善處置物資的目的,而進(jìn)行規(guī)劃、實施并控制的從消費點到供應(yīng)起始點的物料、在制品庫存、成品和相關(guān)信息的高效與低成本的物流活動,如管理退貨和回收產(chǎn)品包裝的物流等.目前國外對逆向物流的研究主要集中在逆向物流的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計、成本分析及縮減、決策模型、庫存管理、信息系統(tǒng)、再制造系統(tǒng)等方面,主要是采用定性研究的方法,但目前的研究缺乏對逆向物流進(jìn)行管理和運作的整體把握,本文從宏觀的角度出發(fā),構(gòu)建了一個逆向物流的運作管理框架.

1逆向物流的基本業(yè)務(wù)處理流程

1.1逆向物流的分類和相應(yīng)的處理方式逆向物流可分為退貨逆向物流和回收逆向物流兩大類[1].退貨逆向物流是由于最終產(chǎn)品不能有效使用或顧客不滿意不愿使用而形成的物流,包括由于產(chǎn)品質(zhì)量或倉儲、運輸過程中的損壞等原因造成的退貨,主要形式有:投訴退貨、終端退回、商業(yè)退回、維修退回、生產(chǎn)瑕疵導(dǎo)致出廠品回收等.回收逆向物流主要是基于環(huán)保和重新獲取價值的要求,對整個供應(yīng)過程中的物流進(jìn)行回收或其他處理,主要形式有:生產(chǎn)過程中的邊角余料、廢棄物、產(chǎn)品包裝以及損壞、報廢的設(shè)備、副品等,甚至包括由于出現(xiàn)技術(shù)上更高效先進(jìn)的設(shè)備、材料而遭到淘汰的舊設(shè)備、舊材料.逆向物流處理的方式有以下幾種:再銷售,維修,再利用,再制造,廢品回收,捐助給慈善機(jī)構(gòu)和廢棄.

1.2基本業(yè)務(wù)處理流程逆向物流使傳統(tǒng)意義上的直線型供應(yīng)鏈延伸成一個閉合的環(huán)路,在這個閉環(huán)中,各種物資能得到充分利用和再生,形成逆向物流的再循環(huán)系統(tǒng)在整個供應(yīng)鏈中,顧客通過有償或無償方式返還的產(chǎn)品以及鏈上節(jié)點產(chǎn)生的廢棄物等,均由收集者進(jìn)行回收處理[

2逆向物流的運作管理模型逆向物流的運作管理模型

該型分為三層:第一層是戰(zhàn)略層,明確逆向物流的管理目標(biāo);第二層是運作策略層,通過各種策略的運作組合,保證第一層戰(zhàn)略目標(biāo)的實現(xiàn);第三層是支撐技術(shù),是上兩層的運作基礎(chǔ)或前提.

2.1戰(zhàn)略目標(biāo)逆向物流的戰(zhàn)略目標(biāo)應(yīng)包含多方面.首先是降低整個供應(yīng)鏈中的逆向物流成本,并且設(shè)法提高相關(guān)利潤;其次要滿足期望的服務(wù)水平,如壓縮逆向物流處理時間,實現(xiàn)快速的客戶響應(yīng);最后,還要追求資源消耗最小、對環(huán)境影響最小[3].可見,逆向物流是一種綜合考慮環(huán)境、企業(yè)成本與提高利潤的競爭戰(zhàn)略.在這個總目標(biāo)下,還根據(jù)逆向物流管理的不同階段設(shè)立分層次目標(biāo).低層次的目標(biāo)可以是使正向物流和逆向物流的活動量最小化,高層次的目標(biāo)則側(cè)重于產(chǎn)品和零部件的多次重復(fù)利用.

2.2運作策略逆向物流的運作策略包含多方面的內(nèi)容,這些策略是相互關(guān)聯(lián)的,運作時必須考慮它們彼此之間的聯(lián)系.

a.逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和運行這部分內(nèi)容主要包括逆向物流的回流渠道設(shè)計,它類似于正向物流的設(shè)施選址.逆向物流網(wǎng)絡(luò)可以重新構(gòu)建,也可以在正向物流網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上搭建,和正向物流網(wǎng)絡(luò)組成一個有機(jī)的整體.回流渠道設(shè)計要考慮的因素有:產(chǎn)品特征、客戶特征、中介人特征、企業(yè)特征及產(chǎn)品缺陷的性質(zhì)、市場覆蓋面、召回類型、所需的補救措施、運輸費用、現(xiàn)有的分撥系統(tǒng)、企業(yè)的財力等.逆向物流的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有兩種:閉環(huán)系統(tǒng)和開環(huán)系統(tǒng)[4].閉環(huán)系統(tǒng)是指回收品回到初始的生產(chǎn)商的情形,開環(huán)系統(tǒng)是指回收品不回到初始的生產(chǎn)商而用于其他企業(yè)的情形.許多企業(yè)同時采用兩種方案以增加價值.

b.政策和業(yè)務(wù)流程逆向物流的管理需要謹(jǐn)慎地制定各項政策,以符合其戰(zhàn)略目標(biāo)(如縮短處理周期).不恰當(dāng)?shù)恼邥?dǎo)致供應(yīng)商與客戶之間的沖突,如退貨政策的寬松程度在很大程度上影響著客戶服務(wù)水平和客戶滿意度.政策還要有利于各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點實現(xiàn)風(fēng)險共擔(dān)、利益共享和信息共享.同樣地,業(yè)務(wù)流程須達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化、有效、快速響應(yīng)的要求,方能確?；厥掌返玫酵咨频靥幹?并使整個逆向物流過程更易于管理.如退回檢驗控制在逆向物流過程的起點對退貨進(jìn)行檢查與篩選,確保在有限范圍內(nèi)進(jìn)行逆向物流以控制成本.

c.庫存管理逆向物流使得庫存管理更為復(fù)雜.除了傳統(tǒng)的成品庫存之外,增加了回收品庫存,以及由于再制造產(chǎn)生的可維修品庫存,形成事實上的多種庫存管理,給庫存管理增加了額外的決策.逆向物流的庫存管理大多數(shù)是隨機(jī)需求模型,在這種模型下,庫存決策不僅要考慮需求的分布,還要考慮回收流的概率特性.

d.逆向物流信息系統(tǒng)逆向物流信息系統(tǒng)應(yīng)包括兩個層次:低層是基礎(chǔ)信息系統(tǒng),高層是決策支持系統(tǒng).基礎(chǔ)信息系統(tǒng)包括:產(chǎn)品的基本信息(產(chǎn)品結(jié)構(gòu)組成、成本組成等);產(chǎn)品退貨或物資回收信息管理(每件物品的回流原因、生產(chǎn)時間、當(dāng)前狀況及處置情況);產(chǎn)品跟蹤管理;相關(guān)統(tǒng)計信息.高層的決策支持系統(tǒng)建立在基礎(chǔ)信息系統(tǒng)之上,并為逆向物流管理中的一些復(fù)雜問題提供輔助支持.此外,還需考慮與其他信息系統(tǒng)的接口,例如再制造與MRP的接口,與財務(wù)管理系統(tǒng)的接口等.

e.組織模式逆向物流具有投資風(fēng)險大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、地點分散等特點,若由制造商獨家經(jīng)營運作,雖然可以降低交易成本,但增加了庫存成本、運輸成本,且需求響應(yīng)遲緩,服務(wù)水平低,致使企業(yè)缺乏競爭力.由于網(wǎng)絡(luò)組織所固有的優(yōu)越性,從而網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(集成供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu))成為逆向物流組織模式的最佳選擇.目前,國外企業(yè)在運作逆向物流時基本上采取這種模式.超級秘書網(wǎng)

2.3支撐技術(shù)

a.面向逆向物流的產(chǎn)品設(shè)計從產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)的設(shè)計開始就應(yīng)充分考慮逆向物流的需要,使其便于將來的回收、利用和再制造,如部件數(shù)減少、材料數(shù)減少、結(jié)構(gòu)易于裝卸和分解.為了達(dá)到這個目標(biāo),產(chǎn)品設(shè)計可采取以下思路.首先,用可分解的思路設(shè)計產(chǎn)品,即不僅要求設(shè)計可分解的產(chǎn)品,還要考慮現(xiàn)有產(chǎn)品如何分解,以及怎樣增加回收產(chǎn)品及部件的機(jī)會.其次,采用模塊化的設(shè)計技術(shù)并使用標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品接口.由大量標(biāo)準(zhǔn)化零部件組裝而成的產(chǎn)品可以方便地進(jìn)行升級,而不是廢棄,僅僅用新部件替代過期部件就可以達(dá)到這樣的目的.另外,從激勵角度來考慮,將可拆卸度等作為評估產(chǎn)品設(shè)計的指標(biāo),以減少逆向物流成本.

b.產(chǎn)品跟蹤管理產(chǎn)品跟蹤的幾種常用方法有:根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)地編碼進(jìn)行跟蹤;利用保修卡的信息(只適用于部分使用卡片的產(chǎn)品);利用計算機(jī)等信息技術(shù),如條形碼、衛(wèi)星通信、產(chǎn)品控制和識別系統(tǒng)、自動化跟蹤系統(tǒng)、移動衛(wèi)星通信與定位-報告系統(tǒng)、無線射頻識別技術(shù)(即電子標(biāo)簽)等.部分技術(shù)服務(wù)效率較高,但投資較大.

c.再制造生產(chǎn)計劃和調(diào)度再制造的環(huán)境對傳統(tǒng)的生產(chǎn)計劃提出了新的要求[5].傳統(tǒng)的MRP是一種自上而下的基于BOM的分解遞推方法,不能直接適用于再制造的環(huán)境,所以必須在MRP中加入逆向BOM,記錄每個回收品包含的零件及需要的處理時間.這種擴(kuò)展了的MRP需要大量有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹、拆卸成本和處理時間的信息.再制造生產(chǎn)調(diào)度主要包括拆卸調(diào)度規(guī)則和維修調(diào)度規(guī)則.常用的拆卸調(diào)度規(guī)則有先拆先加工、先拆后加工、批量加工和交貨期優(yōu)先等,也可混合使用;維修調(diào)度規(guī)則包括先來先維修等一般的調(diào)度規(guī)則.

參考文獻(xiàn)

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篇10

關(guān)鍵詞：企業(yè)；供應(yīng)鏈；物流信息化；資源配置；物流流程；成本控制；信息技術(shù)；經(jīng)營整合；家樂福

中圖分類號：F259 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1723（2012）11-0117-02

企業(yè)如何保持核心競爭力為何有的企業(yè)曇花一現(xiàn)，有的中途隕落，有的歷經(jīng)坎坷仍生生不息？縱觀中外名企，現(xiàn)代化物流管理極其重要，尤其是供應(yīng)鏈管理對原材料供應(yīng)商、工業(yè)企業(yè)、商業(yè)企業(yè)、零售業(yè)等組成的物流供應(yīng)鏈在物流信息、資源配置、物流流程、成本控制等方面進(jìn)行控制、創(chuàng)新和調(diào)整。

供應(yīng)鏈?zhǔn)菄@核心企業(yè)，通過對信息流、物流、資金流的控制，從采購原材料開始，制成中間產(chǎn)品以及最終產(chǎn)品，最后由銷售網(wǎng)絡(luò)把產(chǎn)品送到消費者手中，將供應(yīng)商、制造商、分銷商、零售商，直到最終用戶連成一個整體的功能網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)。強化物流供應(yīng)鏈管理是行業(yè)現(xiàn)代物流建設(shè)發(fā)展的必然要求，也是零售業(yè)供應(yīng)鏈管理的重要環(huán)節(jié)。

一、企業(yè)供應(yīng)鏈

供應(yīng)鏈一般包括物資流通、商業(yè)流通、信息流通、資金流通四個流程。四個流程有各自不同的功能以及不同的流通方向。

（一）物資流通

這個流程主要是物資（商品）的流通過程，這是一個發(fā)送貨物的程序。該流程的方向是由供貨商經(jīng)由廠家、批發(fā)與物流、零售商等指向消費者。由于長期以來企業(yè)理論都是圍繞產(chǎn)品實物展開的，因此目前物資流程被人們廣泛重視。許多物流理論都涉及如何在物資流通過程中在短時間內(nèi)以低成本將貨物送出去。

（二）商業(yè)流通

這個流程主要是買賣的流通過程，這是接受訂貨、簽訂合同等的商業(yè)流程。該流程的方向是在供貨商與消費者之間雙向流動的。目前商業(yè)流通形式趨于多元化：既有傳統(tǒng)的店鋪銷售、上門銷售、郵購的方式，又有通過互聯(lián)網(wǎng)等新興媒體進(jìn)行購物的電子商務(wù)形式。

（三）資金流通

這個流程就是貨幣的流通，為了保障企業(yè)的正常運作，必須確保資金的及時回收，否則企業(yè)就無法建立完善的經(jīng)營體系。該流程的方向是由消費者經(jīng)由零售商、批發(fā)與物流、廠家等指向供貨商。

（四）信息流通

這個流程是商品及交易信息的流程。該流程的方向也是在供貨商與消費者之間雙向流動的。過去人們往往把重點放在看得到的實物上，因而信息流通一直被忽視。甚至有人認(rèn)為，國家的物流落后同它們把資金過分投入物質(zhì)流程而延誤對信息的把握不無關(guān)系。

一個現(xiàn)代企業(yè)物流供應(yīng)鏈管理應(yīng)注意的以下問題：

首先，要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)物流觀念。物流供應(yīng)鏈管理首先要解決觀念問題。一方面，由于工商企業(yè)在不同的領(lǐng)域，長期以來傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式使大部分物流管理人員形成了以自我為中心的“大而全、小而全”的思想，一定程度上制約了物流供應(yīng)鏈管理水平的提升。因此要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)觀念，從零售業(yè)整體出發(fā)，以提升零售業(yè)核心競爭力為目標(biāo)，樹立零售業(yè)物流供應(yīng)鏈管理理念。另一方面，要想消除服務(wù)和成本觀念的誤區(qū)，就要正確認(rèn)識物流活動的核心是為零售業(yè)內(nèi)外顧客提供及時精確的產(chǎn)品和服務(wù)，而不是服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)越高越好、越多越好。

其次，要特別注重信息化應(yīng)用。信息技術(shù)的應(yīng)用是供應(yīng)鏈優(yōu)化的基礎(chǔ)和前提。因此，在物流信息化建設(shè)方面需要注意以下幾點：一是要注重信息化的完整性。供應(yīng)鏈企業(yè)間信息共享不僅是商業(yè)企業(yè)與零售客戶、工商企業(yè)間的信息共享。工業(yè)與工業(yè)之間如果能夠建立物流運輸信息平臺，將會減少單程運輸空載等現(xiàn)象，商業(yè)與商業(yè)之間物流信息共享能夠及時調(diào)劑商品，以減少市場脫銷現(xiàn)象，同時還可以通過信息平臺交流管理經(jīng)驗提升服務(wù)水平和成本控制能力。只有這樣，構(gòu)建的信息平臺才是完整的、暢通的。二是要堅持適用原則，避免信息投入浪費。信息技術(shù)投入耗費較大，如果信息化不能和業(yè)務(wù)流程優(yōu)化有效銜接，即使投入上百萬、上千萬也不會產(chǎn)生較好的效果。

二、家樂福物流系統(tǒng)

家樂福就是零售業(yè)采用信息化的一個成功案例。家樂福的全球采購戰(zhàn)略、配送系統(tǒng)、商品管理、電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)、低價戰(zhàn)略在業(yè)界都是可圈可點的經(jīng)典案例?？梢哉f，家樂福所有的成功都是建立在利用信息技術(shù)整合優(yōu)勢資源、信息技術(shù)戰(zhàn)略與零售業(yè)整合的基礎(chǔ)之上。全世界零售業(yè)的同行都知道家樂福的信息系統(tǒng)是最先進(jìn)的，其主要特點是：投入大、功能全、速度快、智能化和全球聯(lián)網(wǎng)。

家樂福在信息技術(shù)的投資與應(yīng)用上體現(xiàn)為三個特點：信息技術(shù)與戰(zhàn)略的高度整合，以自我開發(fā)為主的管理信息系統(tǒng)，以衛(wèi)星通訊為核心的高效配送系統(tǒng)。

（一）信息技術(shù)戰(zhàn)略與經(jīng)營整合

家樂福在信息系統(tǒng)投資與應(yīng)用上的第一個重要經(jīng)驗是把零售業(yè)的經(jīng)營戰(zhàn)略與信息技術(shù)很好地相結(jié)合，其信息技術(shù)始于戰(zhàn)略，而非系統(tǒng)。家樂福著重將信息技術(shù)資源投入到戰(zhàn)略應(yīng)用中，而不是將其投入到大量低價值的維護(hù)與運作事宜中。在面對信息技術(shù)時，家樂福首先考慮的問題是：“信息技術(shù)能為我們帶來什么，我們該如何利用信息技術(shù)創(chuàng)造商業(yè)價值？”所有的信息技術(shù)的投資決策都是戰(zhàn)略決策的結(jié)果，都是作為戰(zhàn)略實施的重要手段，而不是為了信息技術(shù)而信息技術(shù)。

家樂福有一個長期堅持低價戰(zhàn)略，而要實現(xiàn)低價就必須有快速的商品周轉(zhuǎn)率和高效率的配送系統(tǒng)。為此，家樂福進(jìn)行了長期的大量投資。家樂福的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，連接著上萬個供貨商和合作伙伴，使得它可以繞開中間商，直接從工廠進(jìn)貨。20世紀(jì)80年代末，家樂福開始利用電子數(shù)據(jù)交換與供應(yīng)商建立了自動訂貨系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，向供應(yīng)商提供商業(yè)文件、發(fā)出采購指令、獲取收據(jù)和裝運清單等，同時也讓供應(yīng)商及時準(zhǔn)確地把握其產(chǎn)品的銷售情況。家樂福還利用更先進(jìn)的快速反應(yīng)系統(tǒng)代替采購指令，真正實現(xiàn)了自動訂貨。憑借先進(jìn)的電子信息手段，家樂福做到了商店的銷售與配送保持同步，配送中心與供應(yīng)商運轉(zhuǎn)一致，提高了工作效率，降低了成本，使得家樂福超市所售貨物在價格上占有絕對優(yōu)勢，成為消費者的重要選擇對象。

（二）以衛(wèi)星通訊為核心的高效配送系統(tǒng)

從20世紀(jì)80年代開始，家樂福著手建立配送中心，當(dāng)時它應(yīng)用了兩項最新的物流技術(shù)：交叉作業(yè)和電子數(shù)據(jù)交換。供貨商將貨物運到配送中心，配送中心根據(jù)每個店面的需求量對貨物進(jìn)行重新打包，然后配送。

到了20世紀(jì)80年代早期，家樂福通過計算機(jī)用電子數(shù)據(jù)交換不僅將自己的各個店面與配送中心連接起來，而且把自己與供應(yīng)商連接在一起。在1990～1993年三年之間，家樂福安裝了公司專用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)的應(yīng)用使得總部、分銷中心和各商店之間可以實現(xiàn)雙向的聲音和數(shù)據(jù)傳輸，全球11000多家家樂福分店也都能夠通過自己的終端與總部進(jìn)行實時的聯(lián)系，可在1小時之內(nèi)對每種商品的庫存、上架、銷售量全部盤點一遍，以及時補貨。同時通過該系統(tǒng)通知貨車司機(jī)最新的路況信息，調(diào)整車輛送貨的最佳線路。

由于使用了配送中心和電子數(shù)據(jù)交換，家樂福的配送成本低于其銷售額的2%，而其競爭對手則高達(dá)5.2%～6%。這意味著家樂福每年比競爭對手節(jié)省下近15億美元的配送支出。更重要的是，由于使用了電子數(shù)據(jù)交換和配送中心，貨物和信息在供應(yīng)鏈中始終處于快速流動的狀態(tài)，提高了供應(yīng)鏈的效率。其中，先進(jìn)的衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)起到了核心作用，使家樂福在與競爭對手的競爭中，在時間上永遠(yuǎn)處于優(yōu)勢，從而為配送系統(tǒng)這個零售業(yè)的關(guān)鍵競爭點上獲取競爭優(yōu)勢，提供了堅實的物資保證。

（三）自我開發(fā)為主的管理信息系統(tǒng)

家樂福在全球的各家分店和各個供應(yīng)商通過共同的電腦系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，它們有相同的補貨系統(tǒng)、相同的電子數(shù)據(jù)交換條形碼系統(tǒng)、相同的庫存管理系統(tǒng)、相同的會員管理系統(tǒng)、相同的收銀系統(tǒng)。與很多其他的企業(yè)不同，家樂福的這些系統(tǒng)都是以自我開發(fā)為主的。家樂福不斷將自己積累的管理經(jīng)驗通過信息技術(shù)軟件的方式固定下來，并方便地在全球業(yè)務(wù)中推廣。管理信息系統(tǒng)是為管理服務(wù)的，軟件廠商開發(fā)的管理軟件都是管理經(jīng)驗的總結(jié)和系統(tǒng)化，作為家樂福這種頂尖的零售商，只能進(jìn)行自我學(xué)習(xí)，以自我開發(fā)為主建設(shè)管理信息系統(tǒng)，成為必然的選擇。

1.要注重物流創(chuàng)新管理。創(chuàng)新是物流供應(yīng)鏈優(yōu)化的動力。首先，抓重點進(jìn)行創(chuàng)新，要集中工業(yè)、商業(yè)物流方面的技術(shù)力量進(jìn)行跨區(qū)域聯(lián)合，根據(jù)各自需求，從供應(yīng)鏈優(yōu)化出發(fā)，在信息共享、流程優(yōu)化、成本控制等方面重點創(chuàng)新。著重在工業(yè)運輸信息平臺運輸資源共享、卷煙包裝重復(fù)使用、工商流程對接等到項目上進(jìn)行創(chuàng)新。其次，注重成果推廣，避免重復(fù)創(chuàng)新，要及時將創(chuàng)新成果建立創(chuàng)新通報制度，避免多家單位圍繞同一課題多頭創(chuàng)新。最后，注重創(chuàng)新實效，提升創(chuàng)新品質(zhì)，要對物流創(chuàng)新投入和效益產(chǎn)出進(jìn)行實效分析，避免為創(chuàng)新而創(chuàng)新、花錢買創(chuàng)新以及投入大但實效甚微等現(xiàn)象出現(xiàn)，要及時將創(chuàng)新成果推廣應(yīng)用，不斷推進(jìn)物流供應(yīng)鏈優(yōu)化。

2.要注重利益分配的科學(xué)性。獲取第三方利益是現(xiàn)代物流管理的根本目的，供應(yīng)鏈管理的基本概念是建立在合作信念之上的，即它能夠通過分享信息和共同計劃使整體物流效率得到提高。因此，合理科學(xué)的利益分配有利于調(diào)動各方積極性，實現(xiàn)供應(yīng)鏈整體成本的降低。物流供應(yīng)鏈優(yōu)化過程涉及不同利益主體的成本投入和利益獲取。如卷煙件箱包裝的重復(fù)使用，會為工業(yè)企業(yè)節(jié)省大量包裝費用，但會增加商業(yè)企業(yè)紙箱保管整理費用，減少出售舊紙箱收益等。

不僅僅是商業(yè)企業(yè)，已經(jīng)有越來越多的其他行業(yè)的企業(yè)正在從供應(yīng)鏈管理中收獲巨大的效益。通過信息技術(shù)構(gòu)建起的基于互聯(lián)網(wǎng)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，企業(yè)正在突破ERP僅僅管理企業(yè)內(nèi)部的局限性，形成以自己為主、以供應(yīng)商為后盾的生產(chǎn)采購一條龍，共同為消費者提供更優(yōu)良的產(chǎn)品和服務(wù)水平。

由于成本的問題，家樂福的許多成功經(jīng)驗我國企業(yè)都難以效仿。但是我們也看到我國已經(jīng)有不少企業(yè)正在加緊信息化建設(shè)，其中有部分企業(yè)也在實施和應(yīng)用了供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，但收效卻很難與家樂福相比。原因在于某些供應(yīng)鏈管理軟件更多的是由IT技術(shù)人員和程序員來開發(fā)，而沒有像家樂福一樣，體現(xiàn)經(jīng)營戰(zhàn)略，適合企業(yè)發(fā)展和經(jīng)營管理的需要，一味追求信息系統(tǒng)性能的先進(jìn)。

縱觀國內(nèi)，我國企業(yè)在構(gòu)建全國范圍內(nèi)的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)時，可能會遇到經(jīng)驗、人員、資金上的困難。一個比較理想的解決辦法是：采用外包的供應(yīng)鏈管理“平臺”服務(wù)，即企業(yè)主要關(guān)注自身的業(yè)務(wù)發(fā)展，而將自己不擅長的信息技術(shù)、管理軟件、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)、維護(hù)升級等工作交給專業(yè)化的“平臺”服務(wù)供應(yīng)商去做。

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