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微波通信技术论文篇1
2.1面向对象分析
面向对象分析的过程，实际上就是系统的建模过程，同时用类图来表示系统模型。在这一过程中，首先要对系统责任和问题域进行考察，将问题域当中的事物进行抽象分析，使其成为系统模型中的对面向对象技术在微波通信电路设计中的应用研究宋省伟刘琦姜雨丰王柯大连理工大学辽宁大连116024象，同时进行分类，从而得出类图的对象层。其次对事物的静态特征和动态行为进行考察，对其进行封装，使其成为对象类的属性和服务，从而得出类图的特征层。然后，分析并寻找出对象类之间的动态关系、静态关系、组成关系、分类关系等，并将这些关系分别利用消息连接、实例连接、整体部分结构、一般特殊结构等进行表示，从而得出类图的关系层。
2.2面向对象设计
在进行该系统的研究和开发过程中，所采用的软件工程思想不强调严格的阶段划分。其中，面向对象分析和面向对象设计之间是无缝衔接的。面向对象设计主要是结合系统具体实现中的图形用户接口GUI、所应用的编程语言、运行速度要求、资料存储、人机接口等因素，从而对面向对象分析进行细化、调整和修改，根据具体的要求和需要，对一些与实现有关的部分进行补充。2.3面向对象编程在完成了系统的面向对象分析和面向对象设计之后，就需要利用面向对象编程，将面向对象设计中的各个成分利用面向对象编程语言进行书写和体现。面向对象编程不同于传统编程的特点是，更加强调对模块的充分利用。在VC++6.0继承的基本函数类库MFC当中，基本类的数量十分庞大，这就为扩展、继承、重用类模块提供了便利。而要想事项从面向对象设计到面向对象编程的映像，首先要利用C++语言来实现对象类中的一般特殊结构。其次应当在整体对象类当中，对部分对象类进行嵌套定义，将部分对象类当作数据类型，对该部分对象在整体对象类中的属性进行声明。然后，要利用对象指针来进行实例连接。最后，由于该系统采取的是顺序执行，同时在一台计算机当中，分布着全部的对象，因此，只要采用简单的函数调用，就能够连接对象间的消息。
3面向对象技术在微波通信电路设计中的应用
通过上述工作方法和技术步骤，就产生了微波中继通信电路的设计软件，具有界面简洁、操作简便等优点。在软件的左边，会给出中继段的一些基本参数，例如天线高度、通信方位角、经纬度、收发台站的站名、等效地球半径系数k、收发频率、中继段表示等。软件右侧是绘图区，如果选择不同的等效地球半径系数k，右边的绘图区中就会分别绘制出当k等于∞、4/3、ke等不同值的时候，其具体的路径剖面图。在右侧绘图区的上方，会给出路径剖面分析的一些主要参数，例如第一菲涅尔区半径、路径余隙、障碍点、收发台站的站距和海拔等。对于收发天线的初始高度值，可以通过键盘进行输入，也可以利用鼠标拖动剖面两侧的垂直滑块来进行调节。当通过计算和研究得出天线的最佳高度之后，在剖面分析图中，和天线高度相关的部分将会重新被绘制。通过与剖面分析图中各项参数值的对比，能够证明路径剖面图中的绘制和分析，以及计算的天线最佳高度等信息均是正确有效的。对于电路中断率，要确保其处在不大于4.062e-6所需要的衰落储备为45.7dB。而设备只能提供36.2dB的电平余量，小于所需的衰落储备，因此无法满足具体的需求。而在中继段当中，实际中断率在2.38e-5左右，要比4.062e-6的中断率标准大，因此无法达到规定的标准，应对其采取分机接收等措施，以抵抗过大的衰落。而对于电磁兼容，站台总共受到-204.8dB电平的干扰，要比-89dB的干扰容限大。同时，在在站台周围，还有很多会受到该站台干扰的其他站台。由此可以看出，该站台对周围站台之间的电磁不能兼容，需要对发射频率进行调整。通过上述中断率估算和电磁兼容分析所得出的结果，和采用传统方法进行计算所得出的结果相比，在误差允许的范围内，是一致的。除此之外，还利用以上的方法对其它多个的中继段的功能进行了测试。经过多次测试的验证，证明了该软件的准确性、效率性、稳定性等都十分理想。可以在微波通信电路中取得良好的应用。
微波通信技术论文篇2
一、前言
微波信号光纤传输技术作为21世纪人类社会中枢神经系统，是工业社会转变为信息社会的核心技术之一，它不仅促进了社会的发展，其自身也被应用到许多领域，方便了人们的生活。但是电波会在传输的过程中发生损耗，而作为球体的地球其曲面机构也对微波信号的传输有着很大的影响，因此电波要在不间断传输的过程中，还要不断地放大电波从而保持高质量的通信，这样才能保证信息的正确传输，其解决办法就是在发射信号的点与点之间以差不多50km的距离设置转接的中继站，这样电波才能在长距离的传输过程中不会发生损耗并且保持着高质量的通信。
二、微波信号光纤传输技术概述
微波信号光纤传输技术是以光纤作为媒介，传输微波信号的技术，以下会通过微波光纤传输技术的基本概念以及特点进行论述。
1 基本概念
微波信号光纤传输技术是利用光纤传输微波信号一种传输方式，微波信号在远距离传输过程中有很大的损耗，因为光纤通信体积细且轻，还具备频宽带的特点。时间不断推移，科学也在不断进步，学者们研究出一种将微波信号与光纤传输优点相结合的通信传输技术――微波信号光纤传输技术。
2 微波信号的特点
微波通信频率范围是300MHz（0.3GHz）～300GHz；它拥有不同于其它现代通信网传输方式。微波信号的传输是不需要固体介质，它具有容量大、质量好传输损伤小、抗干扰能力强并可传至很远的距离的特点，但是又由于它的频率高以及波长短的特点，所以视距通信是它的主要通信方式，一旦超过视距范围，就需要中继站进行转发，因为微波信号一旦遇到阻挡就被反射或被阻断。综上所述，微波通信通过微波进行正常通信，它可以用于点对点或一点对多点的通信方式，但是需要点和点之间没有阻隔，并且需要中继站进行转接传播。
3 光纤的功能
光纤是非常细小并且韧性很强的物体，如发丝一般粗细的光纤可拎起重量达到7kg的重物，并且光纤拥有通信容量大、长距离传输损耗小、体积轻、并且不受电磁波干扰的特点，因此一根光纤可以发挥很大的作用，它可以把声音、文字、图像等等转换成光信号，并以每秒3亿米的速度传递到世界各地。
4 微波信号光纤传输的原理
光纤是微波信号光纤传输技术的微波信号传输媒介，微波光纤传输技术要拥有预失真补偿技术、激光器降噪技术以及“SBS”阈值控制技术这几种关键技术才能保障通信的正常运行。它的系统主要由微波驱动器件、电光转换器件、光电转换器件以及光缆四部分组成，每个器件都拥有着不同的职能，比如光缆是作为光调制信号的传输介质，而微波信号的电光转换功能是由微波激光器及电光调制器进行完成，还有微波信号驱动的电平输出或调制是由微波驱动器件作用完成以及光信号的光电转换功能是由光电探测器完成解调的，四个部分虽然职能不同，但每个部分都非常的重要，都是保障微波信号光纤传输重要步骤。
并且微波信号光纤传输技术还拥有两种调制方式，这样两种调制模式能够寻找与微波信号驱动相匹配的调制或者电平输出，并实现微波信号的远距离传输，这两种调制模式就是外调制模式以及直接调制模式；其中直接调试模式相比外调制模式要简单许多，直接调试模式是利用微波激光器进行强度调制，但是也有缺点，就是限制了传输距离并且会产生啁啾效应，这样就没有办法进行长距离传输；而外调制模式就可以实现长距离传输并且不会出现啁啾效应，但是外调制模式需要的技术非常复杂，需要利用电光调制器实现调制，这样不仅会增加成本也需要很高的技术支持。
三、微波信号光纤传输技术的应用
1 微波信号光纤传输技术的优势
微波信号光纤传输技术的优势就在于它的特点，通过上文的论述，我们可以知道微波信号光纤传输技术具有传输容量大、通信质量好、传输损伤小、抗干扰能力强、安全隐秘性好并可传至很远距离的特点，就因为微波信号光纤传输技术的这些特性为它在应用于社会上赢得了强大的竞争优势。
2 微波信号光纤传输技术的应用
微波信号光纤传输技术常应用于商业以及军事领域。商业例如3G＼4G通信技术，是因为移动技术对于信号的要求很高，而微波信号光纤传输技术安装成本低、穿透性好，并且可以进行宽带室内覆盖，在一些大型建筑中，就很是看重信号的覆盖率，对于微波信号光纤传输技术来说，只要通过在建筑物内安装中继站与分布式天线，就可以提高信号的覆盖率，满足大型建筑的要求；而对于军事领域，随着战争形式的不断更新，国家越来越看重信息化战争，这样就提出了超宽带的要求，这种传输方式必须具备抗强干扰的能力以及信号的动态频率要范围广且稳定，并且对于冷热的预判能力要强，因此必须要拥有频率为100MHz～18GHz的光端机，并且必须具备隔离、匹配、频率补偿技术等等一系列的技术，微波信号光纤传输技术的光端机具有体积小、重量轻、延迟范围宽、精确可调的特点，所以微波信号光纤传输技术非常符合标准，从而应用在军事信息传输各频段网络间的延迟网络上。
结语
在现今的信息社会中微波信号光纤传输技术扮演着一个重要的角色，因其优良的特性，因此在商业发展以及军事上都产生着巨大的作用，我们可以看到它拥有着一个非常广阔的舞台。
参考文献
微波通信技术论文篇3
1 微波通信技术的发展现状
1.1 微波中继通信
Microwave Radio Relay Communication，译作微波中继通信，是目前常用的通信手段之一，其主要用作处理城市大容量信息的传输。
如今，通信网络将灵活、智能化以及动态性作为未来的发展趋势。所以，原有模拟微波通信技术已然无法满足实际生活的需求。PDH微波通信技术虽然更为适应点对点通信，然而却无法满足动态联网的需求，同时也无法为新型业务的拓展以及现代网络化管理提供支持。随着数字微波传输体制的建立以及应用，PTN微波通信技术也随之产生。相比光纤通信技术，微波通信所传输的容量较少，但无论是通信干线，还是支线依旧是补充以及保护光纤网络的重要方式。
相比原有PDH微波产品而言，PTN微波产品具有如下优势。
1.1.1 传输信息的容量增加
因为微波具有较大的射频带宽，同一微波射频信道可在同一时间内向多个干路传送数字信息，更为符合目前宽带通信业务的要求。PTN微波以GE业务光模块作为基础同步传输模块。通常情况下，PTN数字微波可同PTN光网完全兼容，无线传送分组数据，无论是传输信息的容量，还是传输信息的速度，都有明显的增加。其速率值可达到1.25Gbps。
1.1.2 使得网络规划与运营更为简单
PTN技术分为两类，分别为以太网增强技术以及传输技术结合MPLS。其中，以太网增强技术以PBB-TE为主要代表。理论上，PBB技术最多可支持1600万用户使用，从而使网络扩展性以及业务扩展性问题得以解决。同时也解决了VLAN以及MAC地址同用户网冲突的问题，使得网络规划与运营都得到简化。
1.2 移动通信
现今，移动通信技术发展极为迅速，同时，其也开始与互联网融合，使得人们对移动网络宽带化的需求相应增加。WiMAX指全球互通微波存取技术，该技术属于高速无线数据的网络标准之一，往往应用于城域网内。802.16物理层共含有三个变体，WiMAX选取了802.16内256路子载波OFDM，以便通过拥有较宽宽度的频带与略远的传输距离，帮助电信业务人员完成无线网络最后一英里的连接工作。
无线通信技术共含有两种基础技术，分别为传送技术以及多址技术。WiMAX使用OFDM调制技术作为基础传送技术。OFDM调制技术令处于高速传播状态的数据流通过，之后再对数据进行转化，并将转化后的数据分配至传送速率不高的多个正交子信道当中，完成传送过程。
至于多址技术，WiMAX选用了OFDMA技术。OFDMA技术所使用的方法为频分多址。相比OFDM，该技术具有如下优势：分配方法更为灵活以及相同频带能够实现多个使用热源的运输。OFDMA中的所有使用人员都可以选用具有良好条件的子信道作为传送数据的通道，完成数据传送工作。而OFDM技术则需要利用整个频带传送数据。
Long Term Evolution，译作长期演进技术，简称为LTE。LTE与WiMAX技术之间最大的区别便是LTE技术的上行链路内使用了两种新型技术：
（1）SC―FDMA技术；
（2）Virtual MIMO技术。
SC―FDMA技术的应用较为便捷，也容易实现，同时可以有效解决无线通信信道多径效应影响符号稳定性的问题。与使用OFDMA技术的终端比，终端应用SC―FDMA技术技术可实现对PAPR，即峰均功率比值的有效控制，尽可能使其降低。
2 关键技术与发展趋势
2.1 关键技术
2.1.1 编码工作
就目前而言，大部分移动通信都会使用自适应调制编码（AMC）这一技术，按照信道实际质量的优劣，对编码速率进行调节，以便获取更高的吞吐量。若无限通信处于速率不高的状态下，则信道的预估较为精准，AMC编码调制效果也较为良好。然而，由于终端移动速度会持续增加，信道质量预估工作往往无法与信道变化速度的保持一致，从而出现信道测量结果存在偏差或是错误的现象，而AMC按照与实际情况不符的预测结果对编码进行调整，自然会对误码率、系统容量以及吞吐量等知识性能的数据造成极为不利的影响。
3.1.2 多天线技术
分集接收技术适用于微波中继系统，能有效提高数字微波电路传输的实际质量，同时避免产生多径衰落的现象。系统内，因为所用调制方式为多状态调制方式，更为容易感知频率选择性衰落。故而，分集接收在该领域的应用十分广泛。分集改良的效果往往由各个分集支路之间信号的不相关性决定。为了避免微波通信受到多径衰落或是降雨衰落的干扰，通过合成或是转换数个特征存在差异的接收信号，以便获取优质信号的技术便称之为分集技术。微波中继系统内，较为常用的分集技术有空间分集以及角度分集等。
2.2 发展趋势
（1）将大容量作为微波通信的发展趋势。微波中继通信未来的发展方向之一便是扩大微波通信的传送容量，可应用具有多种状态的QAM进行调制。至于移动通信则可以依靠OFDM技术实现高速宽带互联技术的开发工作。
（2）将高频段作为微波通信的发展趋势。按照电信主管部门的相关规定，凡是不高于3GHz的频段应分配予移动以及个人通信，而3GHz至10GHz的频段相当拥挤。大部分数字微波通信设备商家开始调整微波通信技术的发展趋势，要求未来微波通信频段应不低于10GHz。
3 结语
光纤通信技术以及移动通信技术是目前通信网络较为常用的两大主要通信技术，相关的产业链也较为完整，成为大部分人所使用的通信技术。微波中继系统主要用作对光纤传输的备份以及补充。故而，微波中继通信系统必不可少。如今，移动通信技术的发展愈发迅速，对微波通信技术的要求也有所提高。为此，相关人员还需促进微波通信技术的发展，以便满足移动通信的需求。
参考文献
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微波通信技术论文篇4
1895年，意大利的G·马可尼利用电火花产生的电磁波先后在9m、975m和3000m的地方收到电报信号，由此开辟了无线通信的先河。经过一个多世纪的发展，无线通信从理论到技术到系统发生了巨大变化，在当前信息化时代的建设中扮演着越来越重要的角色。
无线通信是指利用电磁波的辐射及传播，通过空间传送信息的通信方式。无线通信较有线通信的优点在于其通信不受时间、地点的限制，具有高度的机动性和灵活性，架设时间段且方便，可适用于各种场合，尤其在自然灾害以及山区等不易铺设有线通信线路的地方使用更加方便，可靠性高。因此无线通信从一开始就受到广泛关注且迅猛发展。
无线通信起初使用的频率较低，频率范围较窄，波段主要限于长波和中波。随着技术的不断发展进步，频率的使用范围越来越宽。目前，无线通信按使用的频率进行划分可以划分为：极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波以及微波通信。此外由于激光具有方向性，相干性以及单色性好等特点，且光波也是一种电磁波，因此，激光通信也属于无线通信的范畴。
二、无线通信的发展
在无线通信的初期，受技术条件的限制，人们大量使用长波及中波进行通信。到20世纪20年代初人们发现了短波并将其应用于通信中，短波通信在20世纪60年代卫星通信兴起前一直是远程的国际通信的重要手段。
在众多的无线通信中，微波通信传输性能稳定，频率高带宽宽，因此其通信容量较大，可传送综合业务信息。此外由于微波波长较其它长波的波长短，因此同尺寸的微波天线可以获得更高的增益。相对于其它波段微波通信系统建设速度陕，灵活性更高。因此，微波通信自上世纪40年代产生时就成为了长距离大容量的地面干线无线通信的重要手段。微波通信在此之后备受关注并得到了迅速的发展。
微波是频率在300MHz-300GHz之间，波长通常为1m-1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电磁波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是视线距离内的直线传播，称为视距传播。微波与短波相比传播稳定，但其传播受大气折射和地面反射的影响。此外，对流层中的大气湍流气团对微波有散射作用，利用这种散射作用可以实现微波的超视距传播。
微波通信是指用微波作为载波来载送信息的通信方式。微波通信采用中继传输。微波通信按其传送信号可分为模拟微波通信和数字微波通信。
起初模拟微波通信传输容量可达2700路，也可同时传输高质量彩色电视信号。由于数字微波通信有诸多优点，之后逐步进入中容量乃至大容量的数字微波传输。上世纪80年代中期以来，随着自适应衰落对抗技术以及高状态调制与检测技术的发展，使数字微波通信产生了革命性的变化。特别是高速多状态自适应编码调制解调技术与信号处理及信号检测技术的发展，使得数字微波通信技术在卫星通信、移动通信、全数字高清电视传输、通用高速有线/无线接入的信号设计及信号处理等诸多领域发挥着重要的作用。目前，数字微波通信和光纤通信、卫星通信并称现代通信传输三大支柱。数字微波通信作为微波通信的主流快速的发展并拥有良好的前景。
但微波通信也存在着一些缺点，例如其传输应具备视距传输条件，两站之间传输距离不是很远（一般不超过50km），另外频率必须通过申请，通信容量不能做到很大，因此人们在追求另外一种通信容量更大的无线通信方式——激光通信。
三、一种很有前途的无线通信方式——激光通信
纵观通信发展史，从明线到中短波到同轴电缆再到微波、卫星通信以及光纤通信，有线、无线不断交错发展，实质上是带宽资源的不断开发以及扩展利用的过程。由于激光频率更高带宽更宽，无疑使激光通信成为人们继微波通信后作为无线接入手段的又一焦点。
激光通信是指应用具有方向性和单色性好的激光作为载波来传输信息的通信方式。激光通信是实现全球高速、实时通信的有效手段，具有很大的民用和军事应用潜力。激光通信按应用环境来分可分为大气激光通信和自由空间激光通信。按接收体制可以分为直接探测的激光通信和相干探测的激光通信。相干探测体制较直接探测具有灵敏度高，中继距离长，频率选择性好，通信容量大，可实现多种调制方式等优点。
随着高性能激光器以及光电探测器的研制开发以及光通信技术的发展，激光通信作为新兴的宽带无线接入方式受到人们广泛的关注。它能有效的解决通信容量瓶颈问题，具有广阔的应用前景。
激光通信具有以下优点：
1、良好的安全保密性
由于激光的高指向性使它的发射光束发散角很小，方向性好，使得其具有截获困难因而具有极高的保密性。
2、设备尺寸小
由于激光波长短，因此在同样功能情况下，光学收发天线的尺寸要比微波通信的天线尺寸要小的多，同时其具有功耗小、体积小、重量轻等优点。
3、架设迅速
激光通信设备体积小，重量轻，使得通信架设组网速度快，只需在通信节点上安装设备，适合作为故障应急通信链路以及通信干线无法到达的区域的通信。
4、具有极高的通信容量
理论上用激光作为载波通信，一束光可以同时传输100亿路通话信路，目前实际做到可同时传送几千至几万路通话信路。
5、无需频率许可证
激光通信频率工作在350THz以上，设备间无射频信号干扰，所以目前无需申请使用许可证。
基于以上优点，激光通信受到各国的广泛关注，投入了大量人力、财力和物力。研制出了不少的通信产品。
四、无线通信的展望
为了满足人们对通信多样化的需求，未来的通信网将向数字化、综合化、宽带化、智能化以及个人化的方向发展。未来通信也必将是以光纤通信为主干网，无线通信为补充的通信网格局。无线通信必将发挥其可移动，灵活性高，稳定性好的巨大优势，实现对未来通信网的无缝覆盖。此外，可以预见，激光通信的诸多优点使得其作为下一代无线通信发展的方向有着巨大的发展空间和诱人的发展前景。
参考文献
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微波通信技术论文篇5
微波光子的概念第一次被提出是在1993年，在之后的20年里，随着我国科学技术水平的不断提升，我国微波光子技术伴随着光学、半导体学以及微波技术的发展也有了很大的提升，而且发展到目前为止，我国已经基本掌握了微波光子技术，并将其广泛应用到信号处理、微波通信、国防军事以及航天医疗等领域，并逐步在人们的生产和生活中发挥着巨大的作用。下面就简要分析一下微波光子技术的发展现状以及研究目的，并就微波光子信号处理的关键技术做具体分析。
1 微波光子信号处理的研究背景
微波光子主要是研究处于微波频率段内的某些光信号与电信号之间相互作用、相互影响，而产生的一系列有关设备以及应用的问题。与发展初期相比，微波光子技术的应用范围变得更加广泛，其研究范围和领域也随之得到了拓展，就目前的发展现状而言，微波光子技术的研究范围主要涉及微波信号、光电子元器件、光纤传输等方面的一系列问题，并且应用价值正在逐步提升。
微波光子技术的本质实际上就是对微波光子信号进行一定的处理和传输，以微波光子技术的经典系统为例，微波信号首先需要经过电光转换调制器，将其加载在广域，其目的在于将微波电信号转化成为相应的光信号，然后将其通过光纤传输线路传输到相应的接收端，并在接收端经过光电转换调制器转化成为相应的微波信号，实现了对微波光子信号的传输和处理工作。依靠强大的微波光子技术，我们已初步建成了不同规模的微波光子系统，其具有能耗低、重量轻、体积小、可靠性高等优点，已经得到了广泛的应用，并且相关技术也在不断革新和进步中。
1.1 微波光子信号处理技术简述
近些年来，随着我国微波光子技术的不断提升，微波光子信号处理工作已经成为微波光子技术研究内容中的重要组成部分，并且逐步发展成为现代微波光子技术应用与开发过程中的热点研究问题。
微波光子处理技术主要是利用现代微波光子学的相关技术完成对微波信号的产生、传输、处理等工作，其本质不同于传统的信号处理技术，而且与传统的信号处理相比有了很大的提升和创新。就目前微波光子学技术的发展现状而言，其主要应用在三个方面：微波光子滤波器、高频信号产生、微波测量技术。下面就对这三个方面做简要分析：
1.1.1 微波光子滤波器
微波光子滤波器其本质是一种新型的微波光子系统，其滤波技术主要是利用某些光学元器件的特殊性质进行设计和制作的，可以实现对目的频段的微波进行选择和过滤，以得到目标微波。这种滤波器的技术主要是依靠光学元器件的滤波特性，其优势在于稳定性较高、能耗较低、抗干扰能力较强，并且这种滤波器能够在较短的时间段内产生高速的抽样频率，这是其他滤波器所不能实现的。
1.1.2 高频信号的产生
近些年来，随着人们生产生活水平的不断提升，现代通信技术对于带宽的要求越来越高，当前的带宽水平已经不能满足日益提升的需求，因此如何能够在短时间内产生高频微波信号成为了当前需要面临的重要问题之一。传统的高频信号发生器的产生方式较为单一，而且其结构往往体积较大，生产成本较高，而且产生高频信号的过程较为复杂，因此，国内外学者都在积极开发微波光子技术来进行高频信号的产生和输出，并且在原有的基础上开发出了多种产生高频信号的方法，在实际的生产生活中根据不同的生产需要进行适度的调整。
1.1.3 微波测量技术
微波测量技术是指在微波光子技术对微波信号进行一定的处理后，测量其与原微波信号之间的特定参数，比如，频率、相位、振幅等参数，通过对微波光子信号参数的测量和研究，更加便于研究人员对相关的微波信号进行研究和处理。此外，这种测量技术能够为建立一些测量或测试仪器提供理论支持，能够为实现高频率、低功耗、速度快的扫描奠定坚实的基础。
1.2 微波信号的接受和处理方式
近些年来，随着国际社会现代科学技术的不断提升，国际社会已经逐步向数字化、信息化方向发展，而且大国之间的竞争也逐步转化成为现代科学技术之间的竞争。纵观现代社会，无线通信技术已经遍布社会的各个角落，无线通信技术的稳定性以及可靠性为广大用户提供了一个全方面的交流平台，是发送方和接收方之间能够快速实现信息的发送、接收、传输与处理。
传统的微波信号的接收往往采用线性理论接收的方法，而在这其中又分为时域和频域两个方面。这两种方式都具有各自的优势和缺点，在实际的应用过程中，应该根据具体的应用需要，并结合接收方所在的环境对接收方式进行适度的调整和确认，保证微波信号的处理工作能够进行得更加高效。
2 微波光子信号处理技术的国内外研究现状
目前，国内外利用微波光子处理技术来开发微波光子技术的现象比较普遍，下面就目前微波光子信号处理技术的国内外研究现状作简要分析。
2.1 微波信号的频率提取
频率作为微波信号研究过程中的重要参数，相关研究人员在进行研究的过程中应该给予高度的重视。随着现代社会的不断进步，现代社会对于各类雷达频带的宽度要求越来越高，这就给分析和识别工作加大了一定的难度，因此将接收到的微波信号引入到现代微波光子系统进行处理是相当有必要的。目前，能够准确测量微波光子信号频率的方式主要是依靠微波光子技术，大致可以分为两种方式：一种是将接收到的微波光子信号经过电光转换调制器处理，并将处理后的光信号处理单元进行处理，得到一个只与被测频率相关的函数方程，然后建立一定的边界条件和约定范围，求解出被测微波光子信号的频率值；另一种是利用新兴的频率空间压缩调制法，对高频微波光子信号进行取样调查，并对各组数据进行一定的比较和分析，最终得出微波光子信号的频率值。
2.2 微波光子信号的时钟恢复
微波光子信号处理过程中，能够从传输过程中的数字信号中提取出微波光子信号的时钟是现代数字通信技术的关键所在，也是现代微波光子技术的关键技术之一。现代数字信号一般会分为归零信号和非归零信号两种，对于归零信号，因为其包含较为明显的时钟信号分量，因此其时钟的提取和恢复是相对比较容易的；对于非归零信号，其几乎不含有任何的时钟分量，但是其具有较高的带宽有效性，正因为其具有这样的特性，其被广泛应用到微波光子系统中，用于微波信号的处理。就目前微波光子信号处理技术的发展现状而言，对于微波信号时钟信号或参数的提取工作已经具有了多种方法，在实际的提取工作中，相关研究人员应该根据具体情况进行适当的选择和处理，在保证工作质量的同时，注重对工作效率的提升。
3 总结
近些年来，我国微波光子技术有了迅猛的提升，在微波信号处理方面发挥着巨大的优势，在此基础上，对于各种微波光子信号的处理技术也更加丰富和成熟，使得微波光子技术的应用领域和应用价值都有了较大的提升，获得了较好的发展前景。现代微波光子技术处于不断发展、不断进步的过程中，其在不久的将来将应用到人类生产生活的众多领域，将会被人类不断的开发与应用。
参考文献
微波通信技术论文篇6
一、微波技术课程特点
《微波技术》作为通信工程、电子工程、电子信息以及微波等专业的重要专业基础课，是在学习了《电路基础》和《电磁场与电磁波》等课程基础上深入研究微波领域的重要科目，其内容丰富、概念抽象、理论性强、对数学方法的依赖性强，教与学都有难度。微波技术课程主要包括传输线理论和圆图的应用；微波网络基本理论、S 矩阵及其特性等方面。在讲解波导理论时以简正波理论为线索介绍矩形波导的物理构成及其工作原理，其场结构在三维空间分布，因而要求学生有一定的空间想象能力和抽象思维能力。而课程涉及到的多由理论均以麦克斯韦方程组为理论依据，其中重要的结论推导都离不开高等数学和复变函数的知识。由此可见，微波技术课程教学难点主要表现为课程理论性更强、内容复杂而抽象、分析方法多样、对数学知识要求较高[1-3]。
二、微波技术教学中存在的问题
通过对以往教学过程中出现的情况，结合本专业特点，发现《微波技术》课程的讲授过程中存在以下几个问题：
（一）在现有的教学过程中，往往过于偏重理论教学，而实践教学所占比重较小；仅是按照课本简单设计教学计划，将基本的、重要的概念、原理、方法在有限的课时教学中教授给学生，而缺少介绍微波技术的发展前沿，因而学生课程学习意义不明确。
（二）由于该课程需要大量的先进仪器设备，而有限的学科建设及科研经费造成实验室先进仪器设备相对匮乏，导致学生缺少开放式教学环境。
（三）教学方法相对于其它课程比较传统，网上教学辅导与课堂教学难以有效结合；对学生的考核仅限于分数的高低；在课程建设过程上未能引进国外先进的教学理念、教学方法及教材，未能及时更新配套的实验教材，使学生不能在多层次、开放式的教学环境下学习。
三、微波技术教学改革的实践探索
针对以上教学中存在的问题，认为从以下几个方面对《微波技术》教学改革进行探索：
（一）注重合理利用教材，配套实验教材。以教材更好地适应当前教学的需要为目的，对教材在保留原有经典基础理论的同时，增加新的理论和实用技术；结合当前微波技术的发展，增加的新型微波元器件的原理和使用方法介绍。
（二）不断更新课程内容，提高学生学习兴趣。微波技术课程内容比较抽象，学生在学习中不易建立概念，也会因怀疑课程的实用性从而减少学习的动力。因此，应多注重对于课程内容实际应用背景的介绍，比如介绍未来移动通信技术中的射频技术等，以提高学生的学习兴趣。
（三）将实践性教学与启发式教学相结合。本课程紧密结合实际，教学中应加强实验教学环节。为节省设备经费，采取硬件平台与软件辅助相结合，学生实际动手操作与演示相结合的方法，开发基于仿真实验平台的实验内容，从测量微波的基本参量入手，将“电磁场与电磁波”实验与“微波技术”实验有机结合，使学生加深对书本知识的理解。
（四）积极改革教学内容组织方式。基础理论教学方面，教学内容以讲授基本原理、基本方法为主，使学生了解基本理论知识，掌握重点、难点问题，在讲授该课程时，把重点放在基本概念和基本原理的解释上；实践课程教学方面，结合理论课程教学内容，精心设计典型的实验范例，利用实验室拥有的微波仪器设备，进行微波系统基本参数的测量；实践环节教学方面，主要包括课程设计和毕业设计，让学生利用所学的知识，培养学生的实践技能。
（五）开展互动式教学与研究式教学。开展互动式教学，在授课过程中，鼓励学生提问，每一章结束后都进行分组讨论，培养学生的独立思考、分析问题、解决问题的能力。开放式、研究式的讨论，使学生总结归纳所学内容，用一条龙“串”起来，写出“小论文”形式的学习笔记。这些措施促进了学生的积极性和自信心的提高，帮助学生克服了畏难情绪，增强了对自己将来从事微波科研工作的兴趣和信心。
（六）坚持推进优师建设，加强教学经验与资源的总结、研究与推广，实现科研与教学的融合，不断优化教师队伍结构，全面提高任课教师水平。
（七）积极进行网上教学改革试验。充分利用利用网络教学来补充课堂教育，将网络教育与课堂教育有机地融合起来。
（八）设计教学信息调查表和听课记录表。调查表在课程结束时使用，听课记录表由课程教学负责人教学过程中随机听课时填写。对负责人每学期听课次数定量化，并要求分别对相关教学环节进行评价。根据学生填写的调查表和负责人填写的听课记录，分析教学过程中所存在的问题以及教学改革与创新的效果，为教学研讨和教改指明方向。
四、结语
通过对《微波技术》教学手段，教学方法和实验环节等多方面的不断地探索，为深化《微波技术》课程教学改革，提高课程的教学水平和教学质量提供有益借鉴。
参考文献
微波通信技术论文篇7
主办单位：中国电子学会
出版周期：双月刊
出版地址：江苏省南京市
语
种：中文
开
本：大16开
国际刊号：1005-6122
国内刊号：32-1493/TN
邮发代号：
发行范围：国内外统一发行
创刊时间：1980
期刊收录：
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊：
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
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微波通信技术论文篇8
继电保护装置是一种利用电磁感应原理而发展起来的电力系统保护装置,随着电子技术和网络通信技术的飞速发展,目前已经发展到微机型阶段,并且利用软件技术可以实现由软件技术驱动硬件而实现微机继电保护,这就是目前研究很热的技术――基于虚拟仪器技术的继电保护系统。利用虚拟仪器技术实现的微机继电保护装置,具有传统微机继电保护装置所不具备的优势,例如控制更加安全可靠等。
本论文主要将虚拟技术应用于微机保护实验系统,拟对基于虚拟仪器技术的微机保护系统进行开发,并从中找到可靠有效的微机保护实验方法与建议,并和广大同行分享。
1 微机继电保护概述
1.1 微机继电保护的基本构成
微机继电保护装置,其基本结构构成与普通的电力保护装置一样,也是有硬件和软件两大部分构成。硬件部分主要由数据采集系统、数据处理系统及逻辑判断控制模块等几个部分构成,主要由数据采集模块负责对电力系统的相关电参数实现检测与采集,并将数据传送至数据处理系统,数据经过运算之后,由逻辑判断控制模块调用软件控制程序,并发出相应的控制信号,驱动保护装置执行保护动作,从而实现电力继电保护的功能。
随着集成电子电路技术的发展,目前发展的微机型继电保护装置,其硬件系统主要由CPU(微处理器)主机系统、模拟量数据采集系统和开关量输入/输出系统三大部分组成,尽管结构构成已经发生一定变化,但其实实现继电保护的基本原理仍是一样的,由模拟量数据采集系统负责相关保护参数的采集,微机继电保护装置是以微处理器为核心,根据数据采集系统所采集到的电力系统的实时状态数据,按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断。
1.2 微机继电保护装置的特点
微机保护与常规保护相比具有以下优点:
1) 微机继电保护装置主要由微处理器为核心而构成的硬件系统,因此借助于现代功能强大的微处理器,微机型继电保护装置可以实现一定程度的智能化。
2) 相比于传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,微机型继电保护装置能够依靠数据采集模块实现对相关参数的检测与采集,整个过程实现数字化流程,这就为继电保护装置的控制功能的稳定性、可靠性提供了技术条件;另一方面,依靠微处理器内部的软件程序,微机继电保护装置能够进行周期性自检,一旦发现自身硬件或者软件发生故障,能够立即实施报警,从而保障了继电保护装置功能的可靠性。
3) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其保护功能较为单一,仅仅是实现基本的保护功能,动作依靠一次性机械元件完成,一旦该部件发生故障,则整个继电保护装置无法工作;而微机型继电保护装置除了能够利用弱电驱动控制实现继电保护的功能外,还能够依靠数据采集系统对整个电力系统的相关电力参数都实施监测与采集,通过程序的分析,实现对电力系统整体性能的检测,保护功能大大丰富。
4) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其功能调试复杂,工作量大,而且极容易造成内部晶体管集成电路的失效,而现代微机继电保护装置,依靠内部的核心微处理器,能够开发专用的人机交互系统,利用人机交互系统实现继电保护装置的调试,简单易行,还可以自动对保护的功能进行快速检查。
5) 利用微机的智能特点,可以采用一些新原理,解决一些常规保护难以解决的问题。例如,采用模糊识别原理或波形对称原理识别判断励磁涌流,利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障,采用自适应原理改善保护的性能等。
2 基于虚拟仪器的微机保护实验系统开发设计
2.1 总体结构设计
本论文探讨的是基于虚拟仪器技术的微机继电保护系统,因此首先面临选择合适的虚拟仪器开发平台的问题,这里选择基于G语言的LabView开发平台是目前国际最先进的虚拟仪器控制软件,集中了对数据的采集、分析、处理、表达,各种总线接口、VXI仪器、GPIB及串口仪器驱动程序的编制。基于虚拟仪器的微机继电保护装置系统,是利用虚拟仪器开发平台,构建虚拟的微机继电保护装置,实现完整的微机继电保护装置的全部功能,并对设计的虚拟继电保护装置进行评估和改进,从而完成微机继电保护系统设计的一种设计手段。
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护系统的开发设计,从具体设计流程来说,主要从以下几个环节入手进行总体结构的设计:
根据微机继电保护系统的设计目标、设计功能,列出所需要的相关硬件,构建整体微机继电保护系统结构框架;另一方面,尽量采用模块化的开发设计模式,将微机继电保护系统按照不同的功能环节,设计各功能模块之间的结构关系。
如下图所示,是本论文所探讨的利用虚拟仪器平台所开发的微机继电保护系统结构原理图。这种方式既便于模块的单独调试,节省系统开发周期,又便于系统功能的改变,使系统具有更强的移植与升级功能。
如图1所示,基于虚拟仪器技术的微机保护系统结构主要由一次系统、转换模块、数据采集模块、保护测量模块及保护决策软件系统等几部分构成,一次系统主要负责面向电网系统模拟设置合适的传感器,将相关拟生成电网的二次侧电压、电流信号,信号经过转换、调理电路变换成符合要求的-5V～+5V模拟信号送数据采集模块,数据采集模块主要由DAQ数据采集卡构成,能够自动将模拟产生的模拟电压信号进行A/D转换,并进行初步的数据处理转换再传送给以虚拟微处理器为核心的保护决策模块,最终将生成的继电保护控制决策信号输出到保护策略模块,最终实现微机继电保护系统的功能。
2.2 数据采集模块的设计与实现
本文中微机实现的继电保护实验系统输入信号来源于继电保护测试仪,根据保护系统测试输入信号的特点,本论文采用数据采集卡来负责数据的采集与高速传输。
2.2.1 数据采集卡的选择
要实现基于虚拟仪器技术平台的微机继电保护系统,一次系统在完成相应电力系统电参数的传感检测之后,数据采集模块要能够按照微机继电保护系统的功能于设计要求实现相应数据的转换与采集,因此,数据采集卡的选择成为整个微机继电保护系统保护功能实现的关键。目前的数据采集卡,主要有12位或16位的DAQ数据采集卡,在具体决定选用12位还是16位的DAQ设备时,主要从采集精度和分辨率这两个指标考虑,可以由给定的系统精度指标衡量出DAQ卡需要的整体精度。
在本论文中,这里选取PCI-1716数据采集卡。PCI-1716是研华公司的一款功能强大的高分辨率多功能PCI数据采集卡,它带有一个250KS/s16位A/D转换器,1K用于A/D的采样FIFO缓冲器。PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入或8路差分模拟量输入,也可以组合输入。它带有2个16位D/A输出通道,16路数字量输入/输出通道和1个10MHz16位计数器通道。PCI-1716系列能够为不同用户提供专门的功能。
2.2.2 虚拟数据采集程序的实现
在选择了数据采集卡硬件设备之后,需要借助于虚拟仪器平台为整个系统设计虚拟护具采集程序。在具体进行设计时,由系统内部虚拟程序产生数据采集卡锁需要的相应信号,具体来说就是CT、PT信号,因此,在具体编程时,首先将CT、PT信号传输至相应的滤波器,LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,根据需要可以设置成低通、高通、带通、带阻等类型的滤波器;其次,将经过数据滤波处理之后的数据进行输出。数据采集模块的程序如图2所示。
2.3 微机保护模块的设计与实现
既然在数据采集模块之后需要进行数据的滤波,尽管LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,但是仍然需要借助于虚拟滤波模块设计专用的滤波算法,而且在微机继电保护系统中,对电力系统的继电保护功能的实现,主要是由相应的滤波保护算法实现的,因此有必要为虚拟微机电力保护系统设计滤波保护算法程序。
本论文采用如下的设计方法对滤波保护算法进行设计:
1) 利用LabVIEW自带的滤波器进行数据的排序滤波。
2) 按照系统保护功能所需要的数据频带,设置相应的低通、高通、带通、带阻等灯滤波保护功能。按照上述方法,基于虚拟仪器平台的微机继电保护系统,其滤波器输入得到的数据序列,多数是传感器采集到的电参数,如电压和电流,而电压和电流数据是离散的数字量序列,其中包含了大量的谐波干扰信号,因此有必要进行滤波。在本论文中,采用了二级滤波保护算法,即分别进行前置滤波和后置滤波,实现对数据的二级滤波保护,从而提高整个微机继电保护系统的稳定性和可靠性。前置滤波模块如图3所示,后置滤波模块如图4所示。其中前置滤波模块提供了差分滤波器、积分滤波器、级联滤波器、半波和1/4周波傅立叶滤波器、半波和1/4周波沃尔氏滤波器,可以根据需要自行选择;后置滤波模块提供了平均值滤波器、中间值滤波器,也可以自由选择。
3 结束语
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护装置系统的设计开发,能够很好的避免了实物硬件开发设计所带来的周期较长、调试较复杂以及成本较高等劣势,所有的开发设计任务全部在虚拟仪器平台上完成。本论文将虚拟仪器技术应用到了微机保护装置的设计,对于进一步提高微机继电保护装置的可靠性与稳定性具有优势,同时借助于虚拟仪器技术的开发,能够更好的实现电气继电保护功能的完善与提升。
参考文献:
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[2] 王亮,赵文东.微机继电保护的现状及其发展趋势[J].科技情报开发与经济,2006,16(18):150-151.
微波通信技术论文篇9
随着通信与信息技术（又称为第三次工业革命）的迅猛发展，专业人才呈现出了供不应求之状，给高等教育理工科人才的培养提出了新的挑战课题。微波技术作为通信工程专业一门重要的专业基础课，已成为当今信息发展中的重点、热点和难点[1-2]。该课程的相关理论和技术广泛应用于航空航天、移动通信、雷达和微波集成电路等领域。但是这门课程概念抽象，数学公式复杂，逻辑推理繁琐，给学生的学习带来了不小的困难。仅仅是在课堂上通过老师千辛万苦的教，学生漫无目的的空想是远远不够的。应该让师生走出课堂，通过实验让理论具体化，在加深学生理解的同时也能培养学生的实际操作水平，也是社会对当代大学生的最直接的要求。如何针对微波技术这门课程体系建设值得进一步的探讨,首先针对我校的具体情况进行简单的介绍。
1.课程教学现状
对于通信工程专业，在大二的下学期就开设电磁场与电磁波专业核心课程，三年级的下学期开始选择专业方向：计算机网络通信和无线通信。微波技术、天线与电波传播等是无线通信方向的专业方向课程[3-5]。多年的教学经验发现，微波技术课程教学存在以下亟待解决的问题。
（1）从课程的性质方面。微波技术属于专业选修课，学生对该课程的认识就不够重视。大多学生觉得这种类型的课程，只要考试能过就行，没有必要花太多的时间和精力。大纲对于本课程的知识点要求是以了解为主的，从而导致整个专业学生上课的听课效果较差，学习的主动性更差。
（2）从课程的安排方面。微波技术总课时数为32,且全为理论课。该课程与电磁场电磁波课程的开设时间相差半年，因此学生在学习微波技术时，涉及电磁场电磁波的相关知识基本遗忘，跟不上老师的节奏。
（3）从学生的学习方面。三年级下学期，学生学习的注意力比较分散，选择毕业就业的学生，更关注一些专业技能的学习、相关证书的考取和外出实习训练。对于考研的同学，则是忙碌于辅导班的补习、基础知识的复习。微波技术课程本身难学，严重影响了学生的学习兴趣，导致大多数学无法理解课程内容。
（4）从实验和实训方面。受到场地和经费限制，学院目前还没有可以完成本门课程的实验条件，导致学生的理论学习无法验证。
（5）从教师“教”方面。教师依据教学大纲，以“灌输”的方式进行理论讲授，即课程内容是介绍“是什么”“为什么”，过多强调理论知识，而忽略了学生的实践能力培养。
2.课程教学改革探讨
针对微波技术课程的实际教学现状，笔者主要从理论教学和实验教学两个方面提出了改革思路。
2.1理论教学方面
（1）学生教材选取。现在教材的种类和数量都很丰富，但是如何选择合适的教材，成为学生学习和教师教学的重要前提条件。目前我院通信工程专业学生选用的是西安电子科技大学出版社出版的《微波技术基础》教材，该教材的理论分析和公式推导非常详细、清楚、明白，但对实际应用的介绍偏少，不适应应用型人才培养的需要。
（2）老师课堂教学。在教学过程中，首先应加强理论分析与应用实例的结合，把日常生活中涉及到的产品或者是相关技术引入到课堂中，提高学生学习的兴趣和动力。其次对付复杂的理论和推导，适当弱化讲解，要让学生能够学会用理论或者结论直接处理实际问题。最后，把电磁场和微波技术的相关理论穿插在一起，在给学生复习的同时，又能增加新知识的理解，达到“一箭双雕”的效果。
（3）考核方式改革。对于传统的“一刀切”考核方式，不能完全的反映学生的具体情况。采用灵活的考核制度，学生总成绩来自于期末考试，课堂作业，平时课堂总结及研讨。研讨主要涉及相关知识的分析和实际解决解决途径的探讨，引导学生积极参与课程的自学。
（4）转变学生认识。对于学生的惰学情况，老师要学会积极引导，不能放之任之，加强课堂教学管理。授课老师要从找工作和考研等方面积极引导学生认识学习本门课程的重要性。
（5）课程规划方面。由现在的专业选修课改成专业基础课，课时方面，建议32理论课时外，适当增加10个实验课时，到达理论联系实际的培养目的。此外，本门课程的时间可适当提前半个学期，便于微波技术相关知识和电磁场电磁波的无缝衔接。
2.2实验方面
实验教学作为理论教学的一个延伸，有利加深学生对相关知识的理解，提高实际动手能力和培养当代大学生创新能力。结合我院微波技术课程建设的实际情况，针对实验教学过程中的相关问题可以进行如下几个方面的探讨。
2.2.1实验室建设
为了更好实现教学的需要，采购若干套微波设备，满足基本教学需求计科。上机安排上可以采取“循环遍历”的方式进行实验，提高设备的利用率。
2.2.2实验内容安排
为了充分利用实验室的设备和教学的需要，对于实验内容的安排上要夯实基础，突出重点。从验证性实验到创新性实验，以项目形式合理安排每个部分的实验内容,循序渐进地完成从理论知识到实践应用的无缝连接。
2.2.3实验室管理
为了充分发挥学生的作用，培养学生主人翁意识，将学生纳入到专业实验室管理中，实现最大程度的实验室开放。
2.2.4实验课程考核
实验课程的考核和理论课不一样，主要是每次实验报告完成的质量，平时实验完成的效果（特别是对于补充的研究性试验），还要给一个研究性课题作为考核，内容不限，方法不限，积极发挥学生的主动性，成绩的评定可以针对试验报告的内容、论证和仿真结果等综合评定。
3.结束语
该课程的教学改革，注重理论基础，突出实践水平，强调创新能力，对于我校培养应用型人才方面将取得一定的成效。为了培养既具有扎实基础又具有较强实践能力的适应时代的高素质应用型人才，必须实时调整和充实教学的每个环节，协调和配合好教学体制和机制的多方面才能达到最佳效果。[科]
【参考文献】
［1］付兴滨.关于微波技术实验课程建设的几点设想[J].科技信息.1997,(09):114-115.
［2］赵春晖，张朝柱，赵旦峰，微波工程系类课程的体系改革与教学内容优化.电气电子教学学报,2008,30(2):15-18.
微波通信技术论文篇10
“电磁场理论与微波技术”课程是电子信息工程、通信工程和电子科学与技术等专业的一门重要的专业基础课，在基础课与专业课之间起着承先启后的作用。该课程的内容在通信、雷达、广播、电视、遥控、遥测、射频电路、电磁兼容等相关领域有着广泛而深入的应用，同时也是边缘学科、交叉学科（生物、医学、材料、化学等）的共同生长点。因此，该课程对电子类和通信类专业学生的培养具有非常重要的作用。
“电磁场理论与微波技术”课程要求的数学和物理基础较高，涉及的数学公式较多，推导烦杂，且物理概念抽象、理论性强、内容庞杂。要求学生具有较强的空间想象能力、抽象思维能力和逻辑推理能力，因此历来被公认为是一门难教和难学的课程[1]。如何利用有限的授课课时（如64课时），通过课堂生动形象的教学激发学生的学习兴趣、增强学习信心，使学生更好地掌握该课程的基本概念、理论和分析方法，为后续课程和未来相关专业领域新知识的持续学习奠定良好的基础，是新形势下课程改革面临的一大挑战。为此我们在教学内容、教学方法和考核方式上进行了一些探索，取得了良好的教学效果。
一、教学内容的改革
我们先在教学内容上进行了一系列的尝试，从电磁场中使用最频繁的矢量分析入手，到教学内容的系统化，以及现代工程应用与基本概念和理论的相结合等，使得枯燥课堂内容变得生动有趣，繁多的数学方程不再难以理解，大大提高了学生们的学习兴趣。
1.认清数学背后隐含的物理意义。“电磁场理论与微波技术”涉及数学的微积分、矢量分析、微分方程等内容，尽管这些内容大部分在大一、大二的数学课程中学习过，但由于没有结合具体物理概念或应用，学生们普遍对这些内容没有更多的体会，掌握不牢固，或者已经遗忘。因此，本课程先用一次课复习和补充相关的数学知识，帮助学生认清数学背后所隐含的物理意义。例如在认清场量的基础上，帮助学生加深理解矢量场散度和旋度的本质分别是产生场的标量源和矢量源，从而为本课程的学习打下良好的数学基础。
2.教学内容的系统化。本课程是在大学物理电磁学的基础上，进一步阐述电磁场与电磁波的基本概念、基本理论和基本的分析方法。因此教学中在认清矢量场散度和旋度本质的基础上，通过具体学习静态场和时变场，进一步理解电场和磁场各方程的物理意义，并最终把各类静态场和时变场的问题统一到麦克斯韦方程组的求解上，突出时变场和电磁波的概念。通常《电磁场与微波技术》课本中将微波技术的内容划分为传输线理论、微波传输线、微波网络和微波器件四部分。学生们学习时普遍感觉内容繁多杂乱。因此，在教学中可以打破章节的限制，将相关内容整合在一起进行教学。例如在讲授波导和同轴传输线时，结合场结构可以直接讲授由波导和同轴线构成的微波器件，包括波导内的电抗元件、微波谐振器、同轴波导转换器、模式变换器等。在讲授波导上的壁电流分布时可以同时进行缝隙的介绍。在讲授微波网络时，可以结合网络的散射参数介绍一些微波元件的参数，如定向耦合器、衰减器、隔离器、移相器等，利用散射参数分析这些器件的性能。通过这些系统整合，使得看似杂乱繁多的内容得以系统化，帮助学生建立理解该门课程知识间的相互联系。
3.理论与实际相结合，激发学生的学习兴趣。“电磁场理论与微波技术”尽管理论性强、物理概念抽象，但同时也有非常广泛的工程应用。在教学中可以结合电磁波与微波技术在各个领域的应用加以介绍和分析，使学生对电磁波和微波理论有更直观的认识，从而极大地激发学生的学习兴趣。如讲授电磁波在不同媒质分界面的传播特性时，可以结合隐身技术、天线罩和天线反射板的设计进行，引导学生们使用基础理论定性分析工程中的应用。讲授电磁波的极化特性时，可以结合收发天线的极化特性和极化匹配的问题加以讨论，在介绍谐振器的谐振模式时可以结合微波炉的工作模式进行分析。通过这些具体的实例，让学生们深刻体会到，即使是最新的工程应用技术，也是建立在最基础的理论知识上的，从而极大地激发了学生们的学习兴趣。
二、教学方法的改革
微波通信技术论文篇11
一、数字微波技术简析
数字微波技术是目前通信系统中一种应用较为广泛通信技术，通过微波发送设备与接受设备进行数字微波信号的收发。在数字微波技术中，具有较为明显的技术特点，可以总结为：（1）传输能力强。数字微波技术通过微波频率的传输和改变进行信号的传递，微波本身是一种频率，在应用环境中微波的射频频段较宽，波长较短，频率较高。在进行信号的传输过程中，通过设置抛物面天线，改变天线口的面积大小来调节波长的长度，提高获得天线的强度。利用微波进行数字信号的接受和传送大大增强了传输能力[1]。（2）传输容量大。数字微波传输过程中具有多路的特点，在较宽的工作射频频段中，可以通过设置多个载波频点，增强信息的空间容量。（3）传输可靠性强。在数字微波技术应用中，采用中继通信的方式，即在两个信号传输点之间设置中继站。通过接力的方式进行信号的传输获取，能够提高信号接收的准确性，具有一定的可靠性。
二、数字微波传输网应用于广播电视信号传输的独特优势
（1）抗破坏能力强。在不可预知的社会生活中，存在自然的和人为的各种危害。在数字微波传输技术的应用中，对抵御自然灾害和防范人为破坏有着较强的能力。例如在2008年四川汶川地震中，地面的各种设施受到严重的破坏，使周边各城市的通信实效。微波站发挥独特的优势，保证了大部分地区的广播信号畅通，将信息有效的对灾区人民传播。在如，在动荡的国家习惯对国家的广播电视信号进行恶意破坏。应用数字微波传输技术，能够最大程度的减少和避免他人的恶意攻击[2]。（2）应急能力强。在突发事件发生时，第一时间进行信息的发送和传播具有重要意义。应用数字微波传输技术，在广播电视信号的传输上，能够在突发事件发生的第一时间进行信号的传送。通过摄像微波传送一体机，将微波信号准确的进行传送，保证了新闻信息的时效性。同时，应用成本较低，后期维护简单。（3）限制因素较少。在广播电视信号传输中，部分区域采用铺设光缆信号，数字微波传输网的设置与其他方式相比较，受环境的限制因素较少。例如在人烟稀少的高寒地区，或交通匮乏的山区，进行数字微波技术的应用，能够大大降低信号传输的成本，同时扩大信号的普及范围。另外，对数字微波技术的应用过程中，成本较低，传输网络的维护较为简单，且设备运行环境稳定，减少了人力财力的成本支出。
三、数字微波传输网在广播电视信号传输中的作用
（1）国家预警保障。广播电视是我国重要的媒体机构，有着广泛的受众人群。通过广播电视能够对广大人民群众重要信息，在遇到突发事件和危机事件时，应用数字微波信号传输，对发生的新闻进行第一时间的传播[3]。应用数字微波在广播电视信号传输的应用，发挥出广播电视媒体的重要作用，在关键时刻，结合自身优势，体现出重要的预警保障价值。（2）节目传输保障。微波电路传输的业务以公益性业务为主，为省、地、市电台、电视台和发射台、转播台提供中央和省台重要节目源，与卫星、光缆互为备份，形成保护环，确保重要广播电视信号安全可靠传输。（3）完善传输业务。为省、市电台、电视台提供节目传输服务，为无线发射台、转播台和有线前端提供信号源，并为地方台提供新闻回传通路。特别是开展地面数字电视业务后，数字微波是很好的节目源传输手段。
四、结束语
数字微波技术在广播电视技术的应用中有着至关重要的作用。数字微波传输网在信号传输的过程中具有传输稳定、抗破坏能力强，容量大、应急性强，可靠性强、限制因素少的优势，为维护信息传输安全以及提高传输效率起到了一定的推进作用。为更好的进行广播电视技术的应用，应加大对数字微波传输技术的研究探讨，促进我国科学技术的进步。
参考文献
微波通信技术论文篇12
电磁场与电磁波主要研究电磁场运动规律,包括时变电磁场和电磁波,是后续微波技术与天线等课程的先修课程.微波技术与天线讲授传输线理论、规则金属波导、微波集成传输线、微波网络基础、微波谐振器等方面的理论知识,为微波通信及相关领域的学习和研究打下坚实的基础;移动通信原理研究现代移动通信的基本理论、关键技术及体系结构,涉及到电波传播及模型、话务量及模型、高阶调制解调、先进的信道编解码、扩频等移动通信系统中的多项关键技术及其性能分析;卫星通信原理主要内容包括卫星通信链路设计、卫星通信网和移动卫星通信系统等;微波技术与天线、移动通信原理、卫星通信原理这三门课程在课程群中起着承上启下的作用.
CDMA与3G技术、移动通信系统与工程这二门课是目前广泛使用的通信网、通信系统及相应的技术,理论教学与实际应用的结合.在课程群内部,各课程之间即有纵向知识的联系,又有横向内容的关联.利用现代教学手段提高教学效果充分利用信息资源,利用丰富的多媒体课件形象地展现课程内容和移动通信系统流程,提供丰富的网络资源进行课程内容的跟踪和复习,对一些比较复杂的通信过程,用nash的形式辅助进行讲解,从而极大地激发学生的学习兴趣,使学生能够主动学习,了解更多的知识.
采用类比方式优化学习效果移动通信课程内容更新快,基本理论和关键技术理解难度大,但是该课程和前期的通信原理等课程内容衔接紧密,很多内容有相似性.在教学过程中,以前期课程的知识点为例进行类比,加强课程内容的融合.在讲解TD一SCDMA同步过程等具体系统知识点时,以教师为基站,以学生为终端进行上下行同步过程的讲解.在进行移动通信呼叫流程和物理层过程讲解中,以学生日常拨打手机和被叫等过程为例进行现场讲解,同时结合手机终端和系统基站的具体结构进行类比和实例分析.
以完成项目的方式引导学生独立思考在整个课程中规定两次“Proect’’作为课下作业,该部分内容由学生主动完成,上交时间不作硬性要求.教师确定“Project”的方向和实现的大致目标,题目和具体内容由学生确定.学生大部分以科研论文的形式上交,通过“Project’’方式培养学生对具体工程和对象的整体把握能力.为达到目标,学生需要查阅大量的文献,并且进行整理和分析,给出自己的方案和实现步骤,提高了学生独立思考能力和综合分析能力.
我校具有优势的第三代移动通信系统实验环节更能提升学生的动手能力,进一步拓展学生的学习兴趣.同时还开设包括“大学生科技文化节”等在内的实践、外训、参观等活动,大都是与移动通信相关的实践活动.这些活动一方面对学生在移动通信学习提出新的要求,同时进一步提升学生的动手能力和学习兴趣,促进学生对抽象理论的决速理解,有利于培养学生的创新意识和创新能力.综上所述,通过课程群建设,充分发挥课程群结构整体功能效益,减少课程内容的重复,加深了学生对课程间联系和主要知识点的理解掌握,提高了教学质量,并使学生具备一定的实践和研究能力,有利于培养适应社会发展和需求的毕业生.
微波通信技术论文篇13
1 海面微波通信系统性能分析
在衡量海面微波通信系统性能的众多指标中，系统的中断率是一个关键的指标，并且其还是与系统的链路电平雨量这一指标密切相关，为能够准确的对海面微波通信系统的进行分析，我们便应先分析海面衰落对这两大指标的影响情况，图1为海面微波通信电波传播的路径。
首先我们应计算出反射点的位置，其计算公式如下：
其中，在工程上可以按照k=∞时做近似计算，即
等效地球突起高度hb为：
菲涅尔余隙hc为：
电波在反射点的一阶菲涅尔半径F1为：
在数字微波通信系统中，电波的传输路径实际上就是视距，K的取值有三种情况，但无论哪种情况其都是要满足余隙标准的，当K=∞时，传输的余隙就是最大的，此时电波的反射情况也最严重，那么我们就应考虑到信号衰落对通信系统的影响；而当K=Kmin时，传输的余隙就是最小的，那么只需要保证电波的绕射损耗不会对系统造成太大影响就可以了，如果以上要求未得到满足，那么就应及时的采取缩短通信距离以及调整天线高度等方法。
2 海面低仰角数字微波通信系统的体制
2.1 系统的工作频率
一般情况下，主要有以下两个方面的因素会对系统所选择的工作频率产生影响，其一是系统的作用距离，另一个因素则是电波的衰落特性和传输路径对电波的传输损耗，在海面低仰角微波通信系统中，海面大气中的很多因素对会对通信系统的运行产生影响，如氧分子、离子、盐雾、电子以及水蒸汽等。在对电波在海面上的传输特性进行研究时，我们发现这些的影响效果是会随着通信仰角的降低或是通信频率的上升而增加的，并且多径衰落的现象也会随之出现。在通信频率不断上升的情况下，多径衰落会按照1.3倍的指数关系增加，所以，系统不建议选择过高的工作频率。而同时微波通信又是属于视距通信的，在通信两端的天线高度已经是固定的情况下，菲涅尔余隙就成为了影响系统作用距离的最主要因素，因此，在提高了系统工作频率时，电波的菲涅尔半径就会适当的减小，那么我们所设计的天线的尺寸以及通信设备的尺寸就也可以小一些，这样就可以最大限度的降低电波的绕射损耗，系统的通信距离也会得到大幅度的提升。在海面低仰角微波通信系统的实际工作过程中，要想选择最为合适的工作频率，我们还应充分的考虑到系统的链路电平雨量以及通信距离等因素。
2.2 系统的调制体制
在选择海面低仰角微波通信系统的的调制方式时，以下几项内容是我们必须要考虑到的：第一，系统必须能够适应海上多变而恶劣的传输环境；第二，系统应具备较强的抗干扰能力；第三，系统应具备较低的解调门限，从而确保系统的链路电平余量得到一定提升；第四，为方便高速率信号的传输，系统还应有较高的频谱利用率；第五，在实际的工程上，系统应是易于实现的。在综合的考虑到以上五大因素的情况下，我们便提出了OFDM这种正交频分复用的调制体制，作为一种多载波的数字调制技术，其在抗码间干扰和信道选择性衰落能力的能力上是有着明显的优势的。
作为一种多载波的数字调制技术，OFDM的工作过程为先对数字信号进行编码，之后将其调制成为射频信号，最后在正交频率上就会传送出高速的信号。在噪声等各类干扰环境中，其也可以有效的利用带宽，同时由于正交载波技术是不受干扰的，那么在单个载波之间就是不需要保护频带的。OFDM调制技术主要具备以下几个优点：（1）此技术采用了插入循环前缀的方法，这样硬件就能够轻易的集成，大大的降低了系统的实现难度；（2）此技术能够同时分开1000个以上的数字信号，并且具备很强的抗窄带干扰能力，只有很小一部分的子信道会受到干扰信号的影响。当传输介质上的通信特性出现变化时，OFDM也能够及时的监控到，同时其还能够与通信路径传输数据的能力动态的适应。无论是哪一个载波存在较高的干扰脉冲或是信号衰减，OFDM都能够准确的检测到，同时为保证通信的成功，其还能够采取有针对性的调制措施；（3）在OFDM这种调制技术中，已经成功的应用了信道的频率分集，所以，如果不是特别严重的衰落，是不需要添加时域均衡器的；（4）OFDM这种技术更加适用于衰落信道中以及多径环境中的高速数据传输。当信号出现选择性衰落时，只有落在频带凹陷处地子载波和它所携带的信息会受到影响，并不会影响其它的子载波，可见，系统具有很好的误码性能；（5）在应用了OFDM技术后，大大的提升了信号的利用率，并且在频谱资源有限的环境中也能够较好的应用。可见，在海面低仰角微波通信系统中，OFDM这种调制技术是值得进一步的推广和应用的。
3 结语
通过以上的论述，我们对海面微波通信系统性能分析以及海面低仰角数字微波通信系统的体制两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。尽管本文所采用的电波平衰落公式为经验公式，但是如果能够有效的应用我们所研究的这种抗衰落通信体制，还是能够充分的提高系统的抗衰落能力的，并且要想有效的解决海面低仰角微波通信系统抗信号衰落这一问题，我们可以采取合理的应用扩频技术、系统应选择具备较强抗外界干扰能力的调制体制以及系统应选择合理的工作频率等措施。
