1鐵路信號系統簡介

由于普通的計算機控制系統安全性差，無法對外部輸入信息的準確性進行判斷。當系統產生故障時，無法保證系統安全的能力，這些因素都限制了計算機控制系統的應用。當前，我國干線鐵路上使用的計算機連鎖系統主要為國外鐵路信號公司的容錯計算機控制系統，成本較高。所以，我國鐵路科研院逐漸將安全、鐵路信號控制系統作為主要的研究工作來開展。

2鐵路信號系統無線通信的基本要求

2.1通信結構

鐵路信號系統遠程控制技術在保證鐵路信號系統安全運行方面具有重要意義。相較于繼電連鎖系統來說，計算機連鎖系統的綜合性能更好。所以，車站連鎖系統也逐漸從繼電裝置專變成了計算機系統。事實上，計算機連鎖系統是一個滿足安全、故障信號的連鎖邏輯運算系統。而邏輯上，可以將運算系統分為監控層、控制設備層和關聯系統三個模塊。其中關聯系統主要包括調度集中、聯鎖機、模擬屏、調度監控、復顯等內容；監控層主要是指計算機聯鎖系統對調度機車信號和站場狀態進行監測和控制的設備；控制設備層主要控制電源屏無線通信、I/O、PLC和電源屏的無線通信、I/O的通信。

2.2通信設計

2.2.1控制設備之間的無線通信

作者：馮敏 羅清龍 單位：聊城大學物理科學與信息工程學院

由于高校實際情況限制，所開設的移動通信實驗課很難全面涵蓋這些內容，尤其是涉及到移動通信網絡的內容時，更顯得力不從心。這樣在有限學時內就導致實驗內容只能側重于基本調制技術、信道特性等基礎簡單實驗，即便是開設GSM/CDMA的相關實驗，也只是停留在相應模塊的功能應用上，很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學生反映移動通信理論課程很精彩，實驗課程很乏味。為了改變這一現狀，必須探索新的實驗教學思路，創立新的實驗教學體系。

新的移動通信實驗教學體系，將先修課學習、工業實習、理論課學習、實驗課開展、畢業論文等多個教學環節進行整合，形成從基礎理論仿真到專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗等一個開放的實驗教學體系通過通信類先修課程的學習，使學生準備好相關的基礎知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應編程語言類課程的學習更為實驗仿真提供了良好的基礎。

移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設提供了直接的理論平臺。工業實習安排在移動通信實驗課開設前一學期開展，實習內容是到各通信運營商公司和設備廠家進行跟崗實習，涉及到的內容有：移動通信系統基站的建設與維護；交換與傳輸系統管理和維護；光纖傳輸設施維護；移動終端制造與維修；3G應用等多個方面。通過工業實習使學生對當前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學的開展，特別是移動網絡方面實訓的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學的開展涵蓋以下幾個方面：基礎理論仿真、專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗、畢業設計。基礎理論仿真是利用MATLAB軟件實現：QPSK調制及解調；MSK、GMSK調制及相干解調；QAM調制及解調；OFDM調制解調；m序列產生及特性分析；Gold序列產生及特性分析；數字鎖相環載波恢復；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調制解調實驗，按照圖2OFDM仿真結構圖，利用MATLAB程序實現圖2中不同測試點處的信號波形。專業實驗操作則是在南京潤眾RZ6001實驗平臺基礎之上，利用TMS320和GSM模塊實現：直接序列擴頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實現GSM/GPRS移動臺短信收發、語音呼叫；CDMA數據傳輸實驗。例如，直接序列擴頻實驗，利用DSP編程實現圖3結構功能，并用示波器測量比較各測試點的信號波形。

工程技術實訓階段則是利用3G天線獲取實際信號，利用頻譜分析儀等儀器實現CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現基站放大器、塔頂放大器性能指標的測試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。創新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設計競賽的學生開展，將全國及各省、校級電子設計大賽題目進行改造，從中選取與移動或無線通信有關，且具有創新性、前瞻性、實用性的方案，經過適當修改作為創新實驗階段的實驗案例。學生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點，教師則也可以在實驗教學過程中，選拔優秀學生參加各級大賽，進而提高學生的能力和水平。畢業設計階段主要是利用實驗室實驗條件，從學院承擔的科研項目中，將某些項目進行簡化、修改、重組，轉化成通信專業類論文題目，或從本專業最新的科技論文中選擇其中合適的內容進行改進，作為通信專業類綜合性畢業設計案例，從而將先進的科研成果打造為優質教學資源，實現基礎與前沿、經典與現代的結合。為通信類專業學生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養環境。

總之，移動通信實驗教學體系中基礎理論仿真、專業實驗操作和工程技術實訓是必修課程教學內容，是實驗教學的基礎與根本[16]。創新實驗、畢業設計則是移動通信實驗向之后教學、實踐環節的擴展與延伸。這樣由必修和擴展環節共同構建起移動通信實驗教學開放體系。移動通信實驗是與工程應用聯系密切的一門課程，其教學改革一直為通信專業實驗教學研究所關注。

通過探索、研究和實踐，我們建立了移動通信實驗教學開放體系。該實驗教學體系涵蓋工業實習、專業實驗、工程實訓、畢業論文等多個教學環節，包括基礎理論仿真、專業實驗操作、工程技術實訓、創新實驗、畢業設計五大開放模塊。涉及到移動通信系統的實際構成、關鍵技術、仿真建模等多方面的實驗內容。本著能力培養為核心、強化工程操作的理念，將軟件仿真實驗、硬件驗證實驗、工程技術實訓、創新實踐融為一體，切實有效地提高了移動通信實驗課程的教學效果，培養了學生自我學習、創新學習的能力。

數字電子技術在計算機網絡中的應用意義重大，為人們的生活工作帶來便利的同時，也對我國經濟建設產生了極大的影響力。論文為今后數字電子技術在計算機網絡中會有越來越高的應用價值，主要結合了數字電子技術和計算機網絡的特點，分析了數字電子技術在計算機網絡中應用的兩個優勢，一是為網絡交流提供了便利，二是為形成網絡集成電路提供了便利。最后，論文從實現網絡信息的信息高速公路化、簡化網絡信號數字化的復雜處理過程及對網絡展開信號處理三個方面探討了數字電子技術在計算機網絡中的實踐應用。

引言：

時代的進步推動了信息科學技術的長足發展，計算機網絡的進步也帶動了數字電子技術的創新研究，并為我國數字電子技術帶來了良好的發展平臺。現階段，數字電子技術已經深入到人們正常生活中的方方面面。計算機網絡的發展必然也應用到數字電子技術，在兩者合理結合下必然推動了我國科技發展的進程，也在為提高人們生活水平提供充足的動力。因此，論文研究計算機網絡中數字電子技術的應用實踐有很大的現實意義。

一、數字電子技術和計算機網絡的特點

（一）數字電子技術的特點

數字電子技術由各種集成器件、集成芯片及邏輯門電路三部分構成。數字電子技術在運用先進手段處理信息時，有一定的原理，也即是數字電路有提前設定好的比例，最后就能把模擬信號轉變為所需要的數字信號。當然，一旦信號全部轉化后，就會傳送到數字電路中。一旦都傳送到數字電路以后，原本設定的程序就會轉變為實際需要的模擬信號，最終輸出信號。一般來說，數字電子技術的特點有三點：一是抗干擾能力極強。數字電子技術實際應用，不僅可以阻斷外界噪音和電子器件帶來的干擾，也能阻斷通信道路中的電磁波帶給系統的干擾，數據信息處理的準確性大大提高。值得一提的是，即完成了遠距離傳輸，也實現了數據共享。二是數字信號設備具有集成化特點。數字電子技術的應用，就系統功能運行過程而言，只要有標準化的邏輯部件，就可以實現對各種各樣數碼系統的構造。當然，這種規模性集成電路功率顯著降低，設備占用空間也可減少（萬志華，計算機網絡中數字電子技術的應用實踐：數碼世界，2017，07(10):211）。三是數字信號的傳輸過程簡單又安全。要想對數字信號加密，僅需要通過通信電路處理就可完成，并且以高低電平這兩種波形出現，用戶輸入正確密碼后，才能瀏覽相關數字信息，網絡信息的安全得以保障。

（二）計算機網絡的特點

摘要：

結合鐵路基礎設施健康監測的特點，從硬件和軟件兩個方面設計數據采集子系統；首先，分析振動傳感器的選用原則和輸出信號的特點，在此基礎上進行數據采集系統的硬件設計；然后，提出利用軟件進行數據采集的模擬，詳細論述各個模擬模塊的建立過程；最后利用所屬方法建立用于鐵路基礎設施檢測的數據采集子系統，系統的建立為鐵路基礎設施監測理論研究提供了方法，為同類型數據采集系統設計提供參考。

關鍵詞：

鐵路基礎設施；監測；振動傳感器；數據采集

0.引言

進入21世紀以來，我國鐵路建設發展迅猛，取得了良好的經濟與社會效益。隨著鐵路運輸速度的迅速提升，再加上其相對方便舒適的環境和價格上的優勢，勢必能吸引越來越多的人選擇鐵路作為他們旅行的交通工具，然而，伴隨著鐵路運輸的飛速發展給人們帶來的交通上的快捷與方便，車體與鐵軌的振動故障對公共財產及人身安全構成了前所未有的威脅。伴隨著我國鐵路立體跨越式的迅猛發展，輪軌間激擾力與激擾頻率隨著車輛行駛速度的不斷提高，逐漸增大，變寬，結果會造成電機等吊掛設備和車內設備的高頻高幅振動，引起車體設備振動能量的急速加劇。如果超過了鐵路各設備所允許的振動強度范圍，未來的工作性能指標及使用壽命將會受到過大的動態載荷和噪聲的嚴重影響，情況越發嚴重會導致零部件的早期失效。當前大量事實表明，在長期作用的情況下，鐵路振動故障可能會導致貨物破損，軌道破壞，列車脫軌等危險情況。為確保鐵路“安全、經濟、快捷、舒適”的特點和優勢，鐵路建設要不斷發展完善其各項功能，才能在越發激烈的市場競爭中取得優勢，因此，各國都加強了對鐵路振動的檢測及分析，也增加了對其的投入力度。今年我國對鐵路振動檢測領域的人力物力投入有明顯增加，并且研究范圍擴展到眾多方面。以往鐵路振動檢測系統只配備在一些重要單位或者要害部門，而在2000年以后，各個鐵路站段及各個振動檢測站點基本都已經涉及發展應用到。鐵路振動檢測系統的重要性越來越被人們所認可，近些年又不斷完善各項相應的標準和規范。為了保證鐵路的運輸安全、高效舒適的科學發展及以人為本的發展要求，確保鐵路的優勢和特點，如何準確檢測高速鐵路的振動并判斷故障是擺在鐵路工作者面前不容緩的實際問題。

1.數據采集系統設計方案

1建立科技與人文相融合的教學體系

（1）立足素質教育需要，注重科技與人文的融合。

針對非電子信息類專業學生的特點，“現代通信技術與社會”課程以展現現代通信技術在社會中的應用為目標，綜合介紹現代通信技術的基本知識。按照先通信基本概念后通信系統的方法，從全程、全網的角度介紹通信的基本理論、典型的通信系統以及應用。在課程內容定位上突出學淺用深，從通信技術的發展史、現代通信的關鍵技術、科技改變生活等方面詳細闡述通信技術對社會的影響，注重知識性與趣味性、基礎性與前沿性、技術性和探索性相結合，增強學生學習科技知識的熱情與興趣。例如，通過“擊鼓傳聲”“飛鴿傳書”和“烽火狼煙”等例子，介紹了我國從殷商時期就開始的古老的信息傳輸方法；從“蘇武牧羊”“周幽王烽火戲諸侯”等故事中了解了古代的通信方式；通過阿加莎•克里斯蒂的小說《尼羅河上的慘案》了解S.O.S.莫爾斯電碼的應用；分析了泰坦尼克號海難發生初期，其他船只和救助組織沒有及時組織施救的原因：船上發報員開始發出的是過時的求救信號，直到整個船只都快沒入大海時才發出了S.O.S.求救信號。這些都使學生認識到：自19世紀莫爾斯發明電報之日起，通信技術便登上了歷史舞臺，并在人們的生活中扮演著重要角色。現代通信技術使得神話故事中描述的“千里眼”“順風耳”成為現實，并加快了社會前進的步伐。

（2）以通信技術的發展歷程為切入點，以展現現代通信技術在社會中的應用為目標

綜合介紹現代通信技術的基本知識，包括通信發展歷程、通信基本知識、電話交換網、數據通信、光纖通信、移動通信、互聯網通信等。課程采用以介紹通信新技術為主要內容的思路，注重系統性的介紹和分析，用通俗易懂的語言介紹現代通信的基本原理、技術特點及應用，并緊貼生活應用，詳細分析各種通信業務給生活帶來的巨大影響。在講授模擬信號的調制技術時，將模擬信號的基帶傳輸比喻成一個人步行從市中心去位于城郊的火車站，而調制傳輸就如同乘出租車去火車站，可見后者的可靠性與效率顯然高于前者。在定義單工通信、半雙工通信和全雙工通信時，形象地介紹單工就像單行道，半雙工就好比獨木橋，全雙工就是來回可對行的雙車道。為了便于學生理解數字復用技術，通過多個車隊輪流使用道路的例子加以說明。

（3）以通信技術的發展史為主線，以重大事件、關鍵人物、核心技術、生活應用、發展趨勢為切入點

介紹現代通信技術對社會進步的積極影響。教學過程中，介紹了電報發明人莫爾斯的生平、電報的發明過程以及科學成就；介紹了電話發明人貝爾的生平、電話的發明過程以及科學成就；介紹了經典電磁學的創始人麥克斯韋的生平以及科學成就：沒有電磁學就沒有現代電工學，也就不可能有現代文明。以中國探月工程、美國火星登陸計劃為背景，闡述了衛星通信的基本原理和功能；通過對馬航MH370航班失聯事件的分析，介紹了國際海事衛星組織及其衛星通信的工作過程，分析了失聯航班可能墜落區域的判斷依據；舉例說明了中國的北斗衛星導航系統在汶川抗震救災中發揮的作用。現代通信技術方便了人們生活和工作的同時，也帶走了人與人之間互相思念的特殊體驗，現在的人們再也感受不到“烽火連三月，家書抵萬金”的心境，也難以寫出“我住長江頭，君住長江尾。日日思君不見君，共飲長江水”這樣優美感人的詩句。現代通信技術改變了人們的生活和工作方式，推動了社會的進步；人類不斷增長的社會需求促進了通信技術的發展，科學技術與社會生活正是在這種互相影響和作用的過程中發展、進步的。

【摘要】論文立足光纖通信網絡技術的概念內容、優勢特點、結構組成及功能，闡述光纖通信網絡技術的應用重要性。在此基礎上，結合光纖通信網絡技術的應用發展情況，對光纖通信網絡技術在廣電網絡發展建設中的應用實踐和問題進行總結歸納。希望通過論文的研究與分析，可以為同行業人員提供一定的參考借鑒。

【關鍵詞】廣電網絡；光纖通信；網絡技術

1引言

近年來，隨著我國科技水平的不斷提高，以光纖通信網絡技術為首的新興技術逐漸應用于各行業領域的生產工作當中。結合當前光纖通信網絡技術應用發展情況來看，隨著光纖信道傳輸容量的不斷增大以及光纖信號接收、傳輸距離的不斷擴大，促使光纖網絡傳播速度明顯加快，并且在企業與網絡通信中發揮了良好作用優勢。可以說，光纖通信網絡技術的推廣與應用，無疑為我國信息傳播工作提供了良好發展渠道，具有重要的應用價值。

2光纖通信網絡技術概述

2.1概念分析。光纖通信網絡技術主要以光纖為技術核心，其中，光纖又可以被稱為光導纖維。在制成材料方面，主要由特殊塑料及玻璃組成。在技術應用過程中，光導纖維可以通過激光實現全反射過程，并相繼完成信號資源快速傳播。究其原因，主要是在此過程中電信號與光信號之間可以進行互動轉化，促使光纖技術可以發揮良好的信號傳輸功能，在短時間內完成信號傳輸工作[1]。

2.2優勢特點。光纖通信網絡技術在應用方面主要表現出以下幾種優勢特點：第一，通信容量大。光纖通信載體主要以光波為主，在運行應用過程中，主要以密集波分復用技術為核心內容，在帶寬功能方面表現良好且通信容量較大。第二，抗磁干擾能力強。光纖通信網絡技術所選用的石英材料具備良好的防水性以及絕緣性能。在正式使用過程中，可以進一步提高光纖通信網絡技術的應用安全性與抗干擾性。最重要的是，石英材料的良好應用還可以有效隔絕光纖通信網絡技術應用期間存在的電磁干擾現象，可進一步增強光纖信號的高速性與穩定性。第三，保密性良好。高頻光纖通信數據在保密安全性能方面表現較好，并且兼具在線傳輸速度快以及距離遠等優勢特點，與傳統數據在線傳播技術相比，無論是在安全傳播速度方面，還是在信號穩定運行方面均得到了明顯加強[2]。第四，傳輸距離較遠。與傳統信號傳輸技術不同，光纖傳輸距離最長可高達100km。最重要的是，在長距離光纖信號傳輸過程中，光纖通信傳輸質量仍可以保持穩定狀態，基本上不會受到距離遠近問題的影響而導致光纖信息數據的傳輸穩定性減弱。但是需要注意的是，光纖通信網絡技術在傳輸距離方面仍存在一定的規范要求。只要在規范要求之內，光纖通信網絡技術基本上都可以達到良好的信號傳輸效果。

【摘要】隨著計算機網絡的高速發展，信息傳輸也成為當今人類生活的剛性需求，光纖通信的優良特性滿足信息量大的高速傳輸，從各種通信方式中脫穎而出，發展至今已成為當今世界的最主要的通信方式，今后也勢必被各行各業廣泛運用。本文將從光纖的發展歷史、技術特點對其發展趨勢進行探討研究，并結合當前相關領域的特點進行結合探討。

【關鍵詞】光纖通信;光信息傳播;通信設備

一、光纖通信的應用背景

20世紀90年代以來，我國光纖應用飛速發展，在有線電視網絡、能源探測等方面都大量被用到，隨著有線電視網絡普及率的提升，光纖的優點使其逐漸取代電信號傳播。尤其是光纖在廣播電視網絡中的應用，呈現出劇增的趨勢。光纖通信技術有以下兩種：光纖接入技術，波分復用技術。光纖接入技術即光纖到路邊或用戶的寬帶網絡接入技術，光纖通信極大的滿足了家庭和企業的信息通信的要求，所以它成為了電信通信技術的重要替代，尤其光纖到戶（FTTH）可以使用戶不受限制的進行信息接受與反饋。我國與2003年開始FTTH的推廣，到2014年已經在全國30多個城市建立了FTTH網絡，遍布家庭、網吧、企業等需求地，發展成果極為顯著。波分復用技術是將不同波長的信號整合在一根光纖中進行傳輸，到達后再區分為不同波長的信號，最終傳輸完畢。這一技術大大提升了光纖通信的信息傳輸量，受到了相關領域的廣泛關注。

二、光纖通信技術原理

光纖通信利用了光的全反射原理，即當光注入角度滿足一定條件時，光可以進行全反射，從而到達遠距離傳輸。在傳輸過程中，首先利用電信號對光波進行調制，使其成為帶有信息的已調光波，然后將已調光波發送到光纖線路中進行傳輸，光收信機最終將光信號轉化為電信號并進行接收。在傳輸過程中，中繼器可以補償光纖信號的衰減和對失真波形進行正形，無源器件（包括耦合器、光纖連接器等）完成以上各部分的連接。在傳輸過程中，在技術功能上，分為信號發射、信號合波、信號傳輸和放大、信號分離、信號接收五個結構。

三、光纖通信的特點

【摘要】

信息化時代，通信技術和設備飛速發展，如何使通信工程專業的畢業生能更快的適應社會需求，必須對通信工程專業人才培養模式進行改革，面向應用型人才培養，對通信工程專業應用型人才培養模式進行研究探索。

【關鍵詞】

通信工程；應用型；研究

依據學校指導性意見、教育部頒布的《普通高等學校本科專業目錄和專業介紹》（2012版）中關于“通信工程專業表述為基礎，結合學校辦學定位。從2015年5月份開始了通信工程專業人才培養方案進行了修訂，成果顯著。現總結如下：

1研究的主要內容

1.1科學定位，明確人才培養目標