键控技术论文范文

时间:2023-02-28 21:41:33

键控技术论文

键控技术论文范文第1篇

图1为键控特技原理示意图。

一.键控特技的分类

1.按键源的性质分

内键

键源与填充(前景)信号是同一个图像信号,即用要填的图像信号一路经过键控信号处理器产生抠像电视信号,另一路作为“填充信号”填入被抠掉的部分。内键也称自键。内键特技以前常用于黑白字幕插入,键源信号通常是在黑底上的白色字符或图形,它的电平只有高低两种,且对应白色部分的电平高,如果填充信号记作A,背景信号记作B,则内键可简述为A抠B填A。这种技术现广泛地应用于色键特技。将叠加的全电视信号经消色电路和放大整形处理后,形成抠像键控信号,从而进行混合叠加。

(2)外键

相对于内键特技而言,外键特技的键信号不是由填充(前景)信号或背景信号形成的,而是由第三路视频信号作为键源所形成的,外键的键源信号也是由黑底上的白色字符或图形,填充信号通常为单一色调的彩色信号,因此外键特技通常用于彩色字幕的插入。如果填充信号记作A,背景信号记作B,键源信号记作C,则外键可简述为C抠B填A。

在计算机显示像素时,其RGB像素,一路通过电平合成得到抠像信号,另一路经过D/A变换,编码器编码产生填充信号,如图2所示。其中存储器输出为数字RGB信号(各8位),经D/A变换成模拟RGB,然后经编码器合成成为填充信号,另一路经求和电平处理器产生抠像信号。图2的键控信号叠加器输出为0和1两种状态的电平信号,随着字幕机技术的发展,现已有利用另一8位信号通道产生具有256级电平变化的ALPHA键,从而产生具有半透明渐变的效果(后文详述)。

2.按产生键信号的键源图象成分分

(1)亮度键

它是利用键源图像中亮度成分来形成键信号,亮度键要求键源图像要有较高的亮度反差,即要求键源中作前景的图像部分要亮,其余部分要暗(黑),要形成明显的黑白反差,亮度键又称黑白键。图3为亮度键原理示意图。

(2)色度键

又称色键,它是利用彩色幕布的前景图像(填充信号)的色度成分(主要是色度中的色调,也就是图像的颜色)与其后的彩色幕布的色调(幕布的颜色)差别来形成键信号,用键信号去抠背景图像,再填入彩色幕布的前景图像。色键也是内键的一种形式,所不同的是键信号的形成方式,内键是利用键源信号的黑底和白字符之间的亮度差别来形成键信号,而色键是利用键源信号的彩底(即彩色幕布)和前景图像(如演员图像)之间的色调差别来形成键信号,同时键源信号又作为填充信号。色键要求键源图像信号有较高的色度反差,即要求键源信号中作前景的图像不能含有其后作幕布(背景)的彩调相同或相近的色调,也就是要求键源信号的前景和背景的色调尽量分开,最好是补色关系,以保证两者之间的色调差别。

在电视制作中为了获得最佳视觉效果,使用色度键时应尽量满足下列要求:

.背景应平坦,照明条件要好,颜色要均匀。

.拍摄物体的照明要好,不能带有被键出的颜色。

.视频必须以分量格式拍摄。

图4为色键原理示意图。

3.按键信号波形分

硬色键

键信号波形是前后沿很陡的矩形脉冲信号,硬色键合成输出图像的前景和背景的分界处有抖动和突变现象,使人感到生硬和不自然,还存在分界处彩色闪烁和有幕布色镶边等现象。另外,对于自然景物中的半透明物体作为合成图像前景图像时,其后面的背景图像应该是部分地透明,但是硬色键在任何瞬间其键信号所控制的视频切换开关不是接通就是断开,键信号只有两种取值,不是高电平就是低电平,因此硬色键合成图像中前景图像不是全透过就是全不透过其后的背景图像,这与我们日常见到的自然景观是不同的,所以硬色键特技给人缺乏真实效果的感觉。在硬色键中,键信号为高电平时视频开关接通,前景图像全透过其后的背景图像,键信号为低电平时视频开关切断,前景图像全不透过其后的背景图像。

(2)软色键

键信号波形是与前景图像透明度相关的斜坡形(梯形)信号,键信号在上升和下降期间有一定的斜率,软色键能够在很大程度上克服硬色键的上述缺点,软色键中将用于硬色键的脉冲门控混合电路改成了线性混合电路。

目前,在软色键的基础上发展了线性键控特技(也称透明键或ALPHA键),线性键合成图像能线性地与前景图像的透明度成比例地透过背景图像。软色键和线性键扩大了色键特技的应用范围。线性键是具有半透明混合效果的键控特技,其键信号决定合成图像中前景图像(填充信号)后背景图像以什么样的透明度可见,即键信号根据前景图像的透明度而线性地成比例地决定前景信号与背景信号的合成比例或混合程度。线性键的数学模型可用下式表示:

VOUT=VF*K+VB*(1-K)

其中VOUT为前景(填充)信号和背景信号合成后的输出信号,VF为前景信号,VB背景信号,K为键信号,K值取值范围为大于等于0而小于等于1,从该式可知,当K=1时,VOUT=VF,此时线性键的合成输出就是前景(填充)信号,这种情况称为完全叠加。当K=0时,VOUT=VB,此时线性键的合成输出就是背景信号,这种情况称为完全不叠加。当大于0而小于1时,线性键的合成输出为前景(填充)信号VF和背景信号VB按照K值所决定的比例进行合成以后的图像,合成图像看上去是半透明的效果,透过前景可以看到背景,透明度的大小取决于键信号K的值。实际上,当K=0或K=1时,线性键就工作在硬色键方式,但反过来硬色键却不能达到线性键的效果,因为硬色键的键信号K的值只有0(低电平)和1(高电平)两个值,所以硬色键合成输出要么是前景信号,要么是背景信号,不可能出现半透明的混合效果。

图5给出了线性键(ALPHA键)原理示意图。

二.色键技术应用于虚拟演播室

随着数字电视.计算机和多媒体技术的发展,色键已从二维特技发展到三维特技,近几年出现的虚拟演播室技术就是三维色键视频特技的典型应用,它将活动的演播人员图象通过色键方式键入到三维立体动画背景之中。做到真实的演员能深入到虚拟的三维场景中,并能够与其中的虚拟对象实时交互。在虚拟演播室中在一间兰色屏幕代替的真实背景里进行现场表演,三维计算机图形发生器实时产生一个逼真的虚拟环境,并按照以下程序工作:摄象机采集前景视频信号,同时摄象机上的跟踪定位系统实时提供摄象机移动的信息。这些数据被送至一个实时图形计算机。从计算机的镜头视角再产生一个虚拟环境。以兰色屏幕为背景拍摄的摄象机图象,经延时后与选自计算机的虚拟背景以相同时码进行工作,并通过数字视频切换台“联合”在一起,实时产生一个组合图象。

图6给出了色键技术应用于虚拟演播室的原理示意图。

传统的色键技术与计算机技术相结合应用于虚拟演播室,成功解决了前景与背景之间的透视关系.比例关系,使合成的图像有了极佳的立体效果,可以达到以假乱真的地步。

三.键控技术应用于电视播出系统

目前键控技术已广泛地应用于各级电视台的播出系统,主要用于台标时钟和字幕信息的叠加,所采用的方式多为并联方式,即只将实现键控特技功能的键控混合器串接于电视播出系统视频通道中,而将台标时钟机与字幕机并接于键混合器,如图7所示。其优点在于简化了电视播出系统视频通道,提高了电视播出系统的可靠性和安全性,降低了故障率和人为差错率,因为播出节目视频信号经过键混合器而不经过台标时钟机和字幕机,而且即使键控混合器出现故障,也因为其具有掉电旁路直通功能而不影响播出节目视频信号的传输。同时,采用键控混合器并接方式也方便了播出设备的维护和检修,当台标时钟机或字幕机出现故障时,可以方便地将其拆下检修,而不会影响视频通道的节目播出,只是暂时无法叠加台标时钟或字幕信息而已。

图8给出了键控混合器的原理示意。作为播出通道的关键设备,其必须具备以下功能:

主信号断电直通功能(BYPASS)。

采用两路外键处理方式,可同时进行底行字幕游动和台标叠加处理。

视频信号通道指标满足规定的要求。

具备各种检测功能。包括主信号在线检测,填充信号与主信号的同步检测。

通过对键控信号的处理,使得键控特技的混合层次灵活可选。

具备手动/遥控功能,作为播出设备,通过相应的遥控接口很容易接入自动播出系统。

键控混合器从使用上说分为两种,即开关键和ALPHA键。开关键即前文提到的硬色键,其核心部分是一高速开关,开关的速度很快,一般在15ns以下,主信号和叠加信号经钳位后分别到达二选一开关一端,键信号产生的控制信号用来控制开关。

自1998年6月中央电视台率先采用半透明台标以来,已有许多地市电视台都选用了新型具有256级透明效果的ALPHA键代替了传统的开关键,使字幕和台标能出现半透明或浮雕等效果。

四.键控特技应用于电视后期制作

在电视节目的后期制作中怎样利用传统的键控技术创造出意想不到的效果,我一直在进行一些尝试。我台成立于1997年,目前台里除了拥有传统的卷编设备外,还拥有Avid及新奥特的非线编设备各一套。由于这两套设备均不是以字幕作为设计目标,因此在节目制作过程中,我们发现字幕的特技和动画一直是困扰我们的一个难点。要想做出字幕的拖尾,碎玻璃,水波纹,双字同时游动,马赛克等效果几乎不可能。通过长期的实践和摸索,我们利用键控特技和现有设备,却可以成功地实现这些效果,大大提高了制作人员的创作热情,增加了节目的可视性。

方法是利用传统卷编设备的MagicDaVE4A特技台,将字幕机输出作为一路单独的视频信号源接入MagicDaVE4A特技台,假设为第4路输入记作VIN4。然后通过资源菜单(Source)设置,可对VIN4与Pattern之间进行MagicDaVE4A特技台所提供的所有特技。但先决条件是必须将Pattern的Colour1和Colour2均调整为标准黑色。因为字幕机输出作为一路信号输入MagicDaVE4A特技台的VIN4时,是以黑底彩色字幕显示的。这样通过调整设置MagicDaVE4A的特技参数,编好需要的特技效果程序后,就可以在需要的时间范围内执行VIN4与Pattern之间的特技转换,并用录机记录下来。你看到的是彩色字幕在黑底上进行各种动作,如碎裂,扭曲,晃动或拖尾飞入飞出,渐大渐小。然后就可以进行下一步,利用亮度键抠像原理,将上述所得字幕特效带与需要的画面带进行抠像填充,将字幕特效带的黑色部分抠掉填充上需要的画面,就可以达到画面上叠加各种复杂字幕变换的效果了。

键控技术论文范文第2篇

关键词: 应用型本科院校 教学过程管理 节点控制法

近年来,随着招生规模的快速扩张,我国的高等教育已经进入大众化时代。由于受到教学资源和管理水平的制约,提高高校教学质量却困难重重,对于处于地市州的本科院校而言,问题尤其突出。当前,许多地方本科院校建立起了校院系(或者专业教研室)三级管理、以二级学院管理为主的教学管理体制,下移管理重心,下放责权,扩大院系办学自,以发挥院系从事教学管理的积极性和创造性。但是,从多年的教学管理实践情况来看,如果不进行有效的过程控制,重心下移也可能会带来目标不清、实践环节难抓落实、教学质量滑坡等问题。

过程节点控制法在工程项目施工管理中有非常重要和比较广泛的应用[1,2]。目前国内高校教学管理中,有不少关于教学过程某一方面的过程控制的研究[3,4],但是尚无系统地进行教学过程节点控制的理论探索与实践。

一、二级学院教学过程的节点控制设计与能控性分析

1.二级学院教学过程的节点控制总体设计

根据ISO的定义,过程是指一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动。一个过程的输出是另一个过程的输入,各个过程之间存在一定的关联性。根据控制论原理,控制是作用者对被作用者的一种能动作用,被作用者按照作用者的作用而行动,并达到系统的预定目标[1]。对于应用型本科院校而言,在教学资源增长无法满足学生人数增长的情况下,提高人才培养质量的关键在于对教学的过程进行有效控制。

要实现对二级学院教学过程的有效控制,必须认真领会《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》关于“严格教学管理”的精神,按照学校和学院的教学发展规划,遵循教学发展规律,设计出周密的和切实可行的教学过程流程和节点控制法,以高效地实现对教学质量的过程监控。

教学过程的节点控制设计共分三个步骤。首先,建立教学过程节点控制的“三维体系”:一是识别节点的关键控制要素。教学过程需要控制的要素很多,但只有少数几个起关键作用,控制住了这些关键要素,不仅控制住了过程,而且对过程的效率起到事半功倍的作用;二是把握节点的关键控制环节。教学过程活动都有它自身的内在规律和最佳路径,识别和控制其中的关键环节,不仅能控制和驾驭其规律,而且会对优化对过程的性能产生影响;三是明确节点的关键控制责任人。过程的控制是由人来实施的,但关键要素和关键环节的控制人对过程控制具有关键作用。明确并落实关键责任人的责任,是教学过程节点控制的核心。

其次,完成教学过程节点控制中的“三个细分”。一是过程细分,即按照教学环节的流程和路径分解为若干子过程;二是目标细分,即:按照过程细分的每一个子过程,分解为不同的子目标;三是责任细分,即:按照细分的子过程、子目标分别明确不同的责任人和具体的责任制。

最后,绘制出“教学过程节点控制图”。图1为我院某学年下学期教学过程总体节点控制图。

图1 我院某学年下学期教学管理总过程节点控制图

2.教学过程节点控制法的能控性分析

除了人才培养这项中心工作之外,高校还需要承担科学研究和社会服务等其他任务,因此,教学管理很容易受到教学之外各种工作的冲击而变得不易控制甚至是支离破碎。对于地方应用型本科院校而言,只有把教学、科研和社会服务深度结合起来,才能实现所有过程的“能控”。例如,地方本科院校的科研应该以教学学术为主,以专业学术为辅,不应该把大量的精力用来争取部级的科研项目,而应该通过激励措施鼓励老师们在进行专业学术研究的同时,更多地投入精力进行教学研究,多思考如何创立以学生为中心的课堂,如何提升学生的批判思维能力,如何提高课程的实用性和先进性,等等。另一方面,地方本科院校的社会服务也应该以产业与学校的深度联合为目标,以培养合格人才满足地方产业需要为主,以直接为企业解决实际技术问题为辅。学校只有站在企业需要的立场上开展专业教育,而不是站在自身学科和专业发展的立场上,才能够真正把课堂教学、课程建设、专业实习、学科竞赛、毕业设计乃至学生的就业等各项工作统筹起来,为实现教学过程的“能控”创造条件。

为了真正做到所有教学过程的“能控”,需要着重从三方面入手对教学过程的“能控性”进行约束和管理。第一,要以目标责任制为“抓手”进行目标的层层落实,以倒推法进行分类和管理;第二,要分析制约教学目标实现的主要因素,为教学过程的控制提供条件保障;第三,要努力提升教学过程的管理力和执行力,其核心是教研室主任和教务科工作人员的责任意识和执行能力。责任意识可以通过教育、制度和监督来提升,而执行能力的提升主要依靠教学管理各个层次之间的有效沟通,以及分明的奖惩制度来保证。

以年度教学目标为例,以教学质量建设工程项目为核心指标,学院控制层为专业建设、人才培养方案修订、校企合作改革等,教研室控制层为课程建设、教研项目、专业实习等,教学科控制层为常规教学、大学生学科竞赛等。如此层层管理,层层落实,将极大地提升教学管理的“能控”性。

另外,教学过程控制是一个动态过程,学校的各种教学活动都不会停止、由于办学内外环境的变化,以及各种随机因素的影响,都会影响到教学过程的能控性,因此,教学过程的节点控制需要不断发现新问题、解决新问题,从而实现动态的“能控”。

从我院近三年来的教学管理的经验来看,由于我们在每学年和每学期之初总体规划、周密设计,进而分析每个节点的能控性,真正实现了教学过程的高效的节点控制。

二、教学管理子过程的节点控制的创新实践――以毕业论文(设计)为例

毕业论文(设计)是本科教学的一个不可替代的重要环节,毕业论文质量是教育质量和办学水平的集中体现。尽管各高校在认识上都非常重视,也制定了不少规章制度和评价标准,但是对于毕业论文的过程有效控制却缺乏有效的办法。对于地方应用型本科院校而言,毕业论文(设计)过程管理尤其是面临着与学生毕业就业的显著矛盾。要切实提高毕业论文(设计)的质量,就必须从选题开始,明确每个节点的关键控制要素,把握节点的关键控制环节,明确节点的关键控制责任人。以机械类专业学生选题为例,为了培养具有创新精神的应用型人才,必须实行“工学结合”,校企联合起来协同创新,给学生提供大量的有工程价值的、技术先进的真实课题,来源于企业的真实课题就是选题节点的关键控制要素;而选题节点的关键控制环节是校企的深度合作和实习基地的建设,也只有校企深度合作,高度互信,才能够使得校企双方指导教师成为实质性的选题节点的关键控制责任人。毕业论文(设计)的其他环节也是如此,通过过程细分、目标细分和责任细分,形成闭环的节点控制网络图,通过奖惩措施,达到责、权、利一致。图2为我院机械类专业毕业论文(设计)管理节点控制图。

图2 机械类专业毕业论文(设计)管理节点控制图

多年来,我院深入开展校企联合办学,狠抓毕业论文质量,毕业论文(设计)从选题节点开始,实现过程的节点控制,有将近50%的学生在本地企业完成了毕业论文(设计),校企双方教师深度合作,学生所学为所用,很好地解决了毕业论文(设计)和学生就业多年来一直存在的矛盾,取得了很好的效果。

同时,我们也注意因材施教,对于考研的同学,单独进行管理,这部分同学的选题主要来自专业教师的科研课题(横向和纵向),这样一方面有利于学生安心准备考试,另一方面也为学生将来读研进行了一些有益的准备。还有一些学生,通过公开或取得专利授权,免修了毕业设计(论文)。因此,对教学过程的节点控制要有一定的灵活性,树立以学生为中心的观念,灵活地加以运用。

三、结语

节点控制法通过明晰教学过程控制要素、把握住关键环节、明晰责任人有效控制教学过程,可以实现对教学过程的有效控制,提高高校运转效率,进而提高教学质量。值得注意的是,学校的办学理念、大学文化等“软实力”,同样会对最终的教学质量的提升起到重要的作用。只有将节点控制法融合到学校教学的系统工程中,才能使得节点控制法发挥预期的作用。

参考文献:

[1]梁新怀.“过程节点控制法”的创新实践,中国电力企业管理,2007,(11):32-34.

[2]姚侃.大型海船建造检验“节点控制法”研究与实践,江苏船舶,2008,(5):38-40.

[3]朱建勇.本科毕业论文质量管理与监控体系研究,中国校外教育(理论),2007,(5):31-32.

[4]张菊平,李秀珍,蒋燕,康业斌.园艺专业实践教学的过程管理.中国现代教育装备,2010,(19):143-145.

键控技术论文范文第3篇

【关键词】2PSK;MATALB;仿真

1.引言

数字调制解调技术的发展不断更新,如今在现实中应用的数字调制系统大部分都是经过改进的,性能较好的系统,但是,作为理论发展最成熟的调制解调方式,对ASK,FSK,PSK的研究仍然具有非常大的意义,而且这样可以更容易将其仿真结果与成熟的理论进行比较,从而验证仿真的合理性。PSK系统干扰性能优于ASK和FSK,而且频带利用率较高,故在中、高带数字通信中应用广泛。

因此,本论文主要研究二进制相移键控(2PSK)调制解调系统的实现,仿真完成对数字信号的调制及解调。

2.二进制相移键控(2PSK)原理

相移键控是利用载波的相位变化来传递数字信息。在2PSK中通常用初始相位0和π分别表示二进制“0”和“1”。这种以载波的不同相位直接去表示相应二进制数字信号的调制方式,称为二进制绝对相移方式。

因此,2PSK信号的时域表达式为:

(1)

是表示第n个符号的绝对相位。因此,式子(1)可以改写为:

(2)

2PSK信号的调制原理框图如图1所示。在2ASK中f(t)是单极性的,而在2PSK中f(t)是双极性的基带信号。2PSK信号的解调通常采用相干解调法。

图1 2PSK信号的调制原理图

3.2PSK调制解调的仿真分析

(1)2PSK信号的调制解调仿真

产生十个随机数作为信号源,如图2所示;将信号源与载波相乘,实现对信号源的2PSK调制;模拟加入一个高斯白噪声,得到通过高斯白噪声信道后的调制信号;然后对调制信号进行解调,经过相乘器、低通滤波器、抽样判决器,得到接收信号。

图2 二进制序列

图3 2PSK的解调过程

图4 误码率曲线

2PSK的解调过程如图3所示。

分析:通过调制信号的时域波形图,可知原信号经过2PSK调制,再经过解调后的信号与原信号大体一致,这与理论相符合。

(2)误码率仿真分析

我们假设同一幅度的信号,分别经过2ASK相干解调、2ASK非相干解调、2FSK相干解调、2FSK非相干解调、2PSK解调后,比较信噪比和误码率的关系,如图4所示。

分析:随着信噪比的增大,各种方式的误码率都会减少。在误码率相同的情况下,所需要的信噪比2ASK最高,2FSK其次,2PSK最小;反过来,若信噪比一定时,2PSK系统的误码率比2FSK的小,2FSK系统误码率比2PSK的小。

4.结束语

信号调制解调的仿真可以实现对现实中信号进行调制解调,本论文设计运用了MATLAB实现了2PSK调制解调过程的仿真,在调制解调过程中观察了各个环节时域和频域的波形,并对比了2ASK、2FSK、2PSK三种误码率情况。由于误码率与信道信噪比之间的关系可以反映出调制系统的调制性能,根据误码率的分析,可以很好的反映出调制系统的调制性能。仿真结果的分析说明该2PSK仿真模型是成功的、符合理论的。

参考文献

[1]刘飞.数字中频调制解调系统的设计与实现[J].现代电子技术,2011.

[2]刘立林,胡世安,司兵.几种数字调制方式的仿真与分析[J].现代电子技术,2012.

键控技术论文范文第4篇

关键词:MATLAB;2ASK;调制;解调

中图分类号:TN914.3 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 22-0000-01

一、引言

数字调制解调技术的发展不断更新,如今在现实中应用的数字调制系统大部分都是经过改进的,性能较好的系统。但是,作为理论发展最成熟的调制解调方式,对ASK,FSK,PSK的研究仍然具有非常大的意义。2ASK是20世纪初最早运用于无线电报中的数字调制方式之一。不过ASK传输技术噪声影响很大,正是由于ASK是受噪声影响最大的调制技术,现已较少应用。然而2ASK常常作为研究其他数字调制基础,还是有必要了解它。因此,我们选择了2ASK进行仿真研究。

二、二进制振幅键控(2ASK)原理

2ASK,也称为二进制振幅键控。振幅键控是利用载波变化来传递数字信息的,而其频率和初始相位保持不变。在2ASK中,载波的幅度有两种变化,分别对应于二进制信息“0”和“1”。

载波在二进制基带信号s(t)控制下通―断变化,所以这种键控又称为通―断键控(OOK)。在OOK中,某一种符号(例如“0”)用没有电压来表示,另一种符号(例如“1”)用有电压来表示。其表达式为:

2ASK信号的产生方法通常有两种:模拟调制法(相乘器法)和键控法。模拟调制法就是一般的模拟幅度调制的方法,用乘法器实现。键控法是一种数字键控法,其中开关电路受二进制基带信号s(t)控制。

2ASK信号也有两种基本的解调方法:非相干解调(包络检波法)和相干解调(同步检测法),相应的接收系统组成方框图如图1所示。与模拟信号的接收系统相比,这里增加了一个“抽样判决器”方框,这对于提高数字信号的接收性能是必要的。

图1 2ASK信号的接收系统组成方框图

三、ASK调制解调的仿真分析

通过MATLAB仿真设计程序,实现信号的调制解调的程序仿真。误码率是衡量一个数字通信系统性能的重要指标,又由于ASK具有相干和非相干解调方法,所以将相干ASK、非相干ASK与其他方法(包括相干FSK、非相干FSK以及PSK)的误码率进行仿真对比。

仿真条件:用二进制数作为随机信号源;用一个频率为100Hz的余弦函数作为载波;对该信号进行2ASK调制;模拟仿真中加入一个高斯白噪声作为传输过程中的噪声;然后对加入噪声的调制信号进行解调,最终通过低通滤波器和判别器产生接收信号。2ASK的调制波形如图2所示,2ASK的解调过程如图3所示。

图2 2ASK调制波形

图3 2ASK解调波形

分析:通过调制信号的时域波形图,可知原信号经过2ASK调制,再经过解调后的信号与原信号大体一致。

2ASK的调制解调过程中的频谱如图4所示。

图4 ASK调制解调的频谱图

分析:通过频谱分析,可知,信号源的频谱经过调制后,发生了搬移,被搬移到了载波的频率上,然后将调制信号进行解调,经过解调后的信号频谱与信号源频率大体一致,说明该2ASK仿真模型是成功的、符合理论的。

四、误码率仿真分析

我们假设同一幅度的信号,分别经过2ASK相干解调、2ASK非相干解调、2FSK相干解调、2FSK非相干解调、2PSK解调后根据小表比较信噪比和误码率的关系。

图5 误码率曲线

分析:随着信噪比的增大,各种方式的误码率都会减少。而对同一调制方式而言,相干解调方式的误码率要低于非相干解调方式的误码率。在信噪比较大时,2ASK系统的相干解调和非相干解调差距减少。由曲线图可以看出,2ASK的误码率整体要高于2FSK、2PSK。在误码率相同的情况下,所需要的信噪比2ASK最高,2FSK其次,2PSK最小;反过来,若信噪比一定时,2PSK系统的误码率比2FSK的小,2FSK系统误码率比2PSK的小。

五、结束语

本论文设计运用了MATLAB实现了2ASK调制解调过程的仿真,在调制解调过程中观察了各个环节时域和频域的波形,并对比了2ASK、2FSK、2PSK三种误码率情况。从仿真结果与理论结果的对比,从而得出此次仿真的可靠性。

参考文献:

[1]雷欣.基于MATLAB的2ASK数字调制与解调的系统仿真[J].电脑知识与技术,2010.

[2]孔令彬,李颖,陈向文.2ASK数字频带传输系统设计[J].电子技术,2010.

[3]徐沛文,郝娟.基于MATLAB的数字带通调制系统仿真[J].软件导刊,2011.

[4]刘立林,胡世安,司兵.几种数字调制方式的仿真与分析[J].现代电子技术,2012.

[5]蔡兴奋,雷红.基于MATLAB数字调制与解调的设计与仿真实现[J].科技信息,2013.

键控技术论文范文第5篇

关键词:节能改造;施工工艺;关键控制技术;

在节能减排,低碳生活全球化的今天,建筑节能越来越被重视,且各国已经制定或者正在制定节能建筑的相关标准和规范。而对于目前能耗相当较高的既有建筑则面临着节能改造的命运。因此本文探讨既有建筑节能改造施工工艺技术具有较强的现实指导意义。

1建筑改造施工特点

既有建筑节能改造的施工作业具有明显特点。第一,因受施工条件限制,施工过程对建筑物和毗邻居民的工作生活带来影响。第二,原有建筑周围空间限制,其改造施工的材料堆放场地有效,严重制约搭建脚手架和吊栏等施工作业。第三,施工中对其他非改造部位保护措施,影响施工材料进出。第四,施工质量严重影响建筑节能的效果。

2 建筑节能改造施工工艺关键控制技术

既有建筑节能改造中,建筑墙体、门窗、屋面的保温隔热改造措施以及施工工艺流程严重影响建筑节能改造的效果和质量。[1]

2.1节能改造施工流程设计

施工之前,首先对现场的平面布置进行规划,明确划分施工作业区和居民生活区等非作业区。接着搭设安全通道,拆除散水、阳台基础、拆除空调、窗罩等附属设施后搭脚手架。外墙基层处理、外脚手架搭设完毕并验收合格后,接着处理外墙附着管线,外墙基层,剔凿、抹灰,同时拆除窗套和窗口外侧抹灰层,待外墙基础处理和外窗更换完毕,进行外墙面清洗、测量放线和墙外保温施工。保温施工结束即可粉饰墙面,安装外设。之后拆除外脚手架。最后进行现场清理。暖气、给水改造在开工后即可进行。

2.2脚手架搭设与拆除施工工艺技术

搭设扣件式双排脚手架。要施工不影响住户,则必须解决拉结点不足的问题,脚手架沿建筑物连续封闭搭设,增加抛撑数量,楼梯窗口处多拉结,到达顶端后用钢管拉结两侧外架。脚手架经验收合格后使用。

脚手架拆除前要制定方案,对拆除工人进行安全教育。现场设置警示标识,专人警戒。自上而下拆除,连墙壁点须与脚手架同时拆除,不能分段分立面提前拆除

2.3 屋面改造工艺控制技术

建筑节能改造中,选择在屋顶的结构层上先铺防水层,后铺保温隔热层,再铺无纺布并压覆盖层的“倒置式屋面”。施工工艺见图2。

施工过程中按节能改造设计要求拆除原有屋面保温层、找平层和防水层,并新作找坡层、找平层后铺首层防水卷材,随后铺聚氨酯板,再铺两层改性沥青防水卷材,最后清理验收。

2.4 外窗改造工艺控制技术

要注意窗口节点处理时,为防止出现热桥,将外窗安装在最外侧,与外墙外侧齐平,并在间隙处用聚氨酯发泡胶填满,外保温系统压住塑钢窗框2cm。

根据窗户实际拆除能力,可采取当日拆当日安装的施工程序。拆除过程中做好对室内物品的防护,窗户安装后及时恢复。

2.5 外墙保温工艺控制技术

原有建筑的外墙保温是其节能改造的重点,外墙外保温工艺见图4。

施工中,勒脚部位须在保温材料与墙体间加铺一层防水材料,[2][3]以免水汽通过保温材料而破坏保温效果。

2.5.1 基层处理

开始拆除空调及窗罩后,拆除外墙附着管线,将金属套管固定在墙面,Φ10以下管线直接铺在保温材料之下,Φ20管线应在保温板开槽嵌固。拆除窗台、窗洞口四周抹灰层及墙面空鼓酥松部分,板上裂缝及接缝,然后用1:3水泥砂浆重新抹平。

2.5.2 墙面测量及弹线、挂线

在建筑物外墙阳角、阴角及其他处挂垂直基准线,在墙顶和基础部位挂水平线,其他适当位置挂水平线,控制外保温板的垂直和平整度。

2.5.3 安装支架

支架是为避免粘帖的聚苯板因重力滑动或下坠。采用脚手管做材料,利用外脚手架立杆挑出的小横杆固定水平钢管来支撑聚苯板。

2.5.4 粘贴保温板

保温板采用聚苯板。粘贴分点边粘贴法(图6)和整面粘贴法(图7)两种。点边粘贴法适用于平整度偏差在10mm/2m范围内的墙面。施工时先用抹灰刀沿聚苯板四周边缘均匀涂抹粘胶浆,后在板面上均匀涂抹6~8个粘胶点。[2]粘胶浆厚度视墙面的平整度确定,平整度越差,涂抹越厚。涂抹粘胶点的大小应保证聚苯板实际粘贴面积大于等于板面面积的40%。[3]整面粘贴法适用于平整度偏差在5mm/2m范围以内的墙面。粘贴前先用抹灰刀在整个板面均匀涂满粘结胶浆,后用方齿抹灰刀将胶浆拖刮成沟槽状粘贴。

图6 点边粘法图7 整面粘贴法

墙面保温板铺贴采用自下而上沿水平方向横向分段铺贴。每排板错缝板长的1/2,局部最小错缝保证大于200mm。转角处搭接,将抹好粘胶的保温板依排板控制线安装在支架上,均匀挤压平整使符合外墙平面控制线,刮掉板周围挤出的粘胶,保证板缝与板缝间无“碰头灰”。下一块保温板粘贴时,应将其从侧面推压向前一板,并保证压紧接缝,缝隙控制在2mm。保温板墙面垂直平整误差控制在2mm内。“窗口保温板燕尾槽应顺窗框粘贴(与窗口面平行)。并注意上下窗口横槽粘贴,左右窗口竖槽粘贴,避免槽内砂浆产生的冷桥。下窗口保温板要盖在立墙面保温板上,避免接水口的产生。”[4] 为防窗口部位渗水,先将胀密封条粘帖在框边缘,后用保温板与塑钢窗框挤紧密封条。“门窗洞口应以整块保温板粘贴,粘贴前在保温板上裁切出短边尺寸不小于200mm的门窗开角,并准确控制洞口部位保温板的尺寸,留出窗台板和鹰嘴尺寸。”[5][6]阳台栏板施工,需安装水平支架,保证保温板粘贴牢固不下坠,并用保温板条填充接缝较大的缝隙,然后再用发泡胶对所有保温板接缝发泡密封。

3 结语

既有建筑节能改造中,建筑墙体、门窗以及屋面的保温隔热改造措施是建筑节能改造的关键控制点。在改造施工中,只有科学正确处理这些关键控制点,才能保证节能改造的效果,真正起到节省消耗、节约能源的作用。自然能源资源日趋紧张的严峻形势,对建筑节能提出了新的挑战。新材料和新技术层出不穷,但是要使其真正发挥节能作用,施工过程成为最后的关键控制要素。论文对基于节能的建筑改造施工工艺和关键技术进行了深入探讨,以供同行参考。

参考文献

[1] 邵正元.既有住宅楼节能改造措施探讨[J].城市建设.2010(19).

[2]华北地区建筑设计标准化办公室.88J2-4墙身-外墙保温[M]. 华北标办.2001.8

[3]华北地区建筑设计标准化办公室.88J2-9墙身-外墙外保温[M].2004.

[4]燕尾槽外保温板的施工指导方案.blog.省略/zhujiang828@126/blog/static/57443993200832292554840.

[5] 林少扬.建筑节能改造施工工艺及关键技术分析[J].中国新技术新产品,2010(19):186.

[6] 陈伟.建筑节能的关键技术展望和建议[J].中国建设信息,2006.07.

键控技术论文范文第6篇

关键词:生物工程;实践;教学改革

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2015)06-0132-02

实践教学是高等学校根据专业培养目标的要求,有计划地组织学生以获取感性知识,进行基本技能训练,提高实践能力,培养创新精神,增强独立工作能力和科研能力的各种教学形式的总称,对培养高素质应用型人才起关键性的决定作用。邵阳学院生物工程专业自开办以来,紧紧围绕“培养专业应用能力、更好地适应社会需要的高素质学生”这个目标,结合邵阳学院的办学特点,我们对生物工程专业的实践教学进行了教学改革探索,经过几年的实践,收到良好的教学效果。

一、实践教学体系的构建

以生物工程专业的人才培养目标为依据,将实验、专业课程实习、科研训练、社会实践、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文等实践教学环节贯穿于学生本科四年学习的全过程,使教学内容前后衔接、循序渐进、层次分明,构建了实践教学四个子系统、四个平台、四个层次为基本构架的实践教学体系。

1.构建四个子系统,形成独立于理论教学的实践教学体系。(1)实践教学目标子系统。对生物工程专业培养目标进行科学定位,借鉴国内同类学校的办学经验,结合专业实际,确立生物工程专业实践教学目标:服务区域社会经济发展,培养高工程素质、强就业能力、具有一定创新能力的应用型人才。(2)实践教学内容子系统,包括实验教学系列、专业实习系列、课外实践系列。实验教学系列:由公共基础课实验、学科基础实验和专业实验3个方面组成,每个方面的内容包括一定比例的基础实验、综合实验、设计实验3个层次,主要在学校的实验室进行,培养学生的实验基本技能、综合技能及独立实验和分析解决问题的能力。专业实习系列:由课程实习、认识实习、生产实习、毕业实习、毕业论文等组成,主要在校外实习基地进行,主要培养学生的实践操作技能素质、运用知识的能力和一定的创新能力。课外实践系列:包括学生的课外科技活动、技能培训、科研创新、社会实践等教学环节,主要培养学生团结协作、组织协调和社会适应能力。(3)实践教学管理子系统。建立和逐步健全学校和系部两级实践教学管理体系,对实践教学的全过程进行落实和监督管理。(4)实践教学条件子系统。通过激励中青年教师到企业寻找技术合作、聘任校外实习基地技术过硬的高级管理人员和高工为兼职教师等措施加强师资队伍建设;通过整合实验资源、树立大实验观念、加大资金投入等措施加强实验室建设;通过与校外实习基地走产学研合作之路等措施加强实习基地建设。

2.打造四个平台,培养学生技能。(1)基本实验技能平台。建立实验平台,精选实验内容,整合实验项目,实验课独立设课,使学生掌握常规实验仪器设备操作、试剂配制、常规分析等内容,强化基本素质培养和技能训练,适当开出一些综合实验和创新设计实验,培养学生跨学科的分析综合能力和潜在的创造能力。(2)工程技术实验平台。主要在校内、外实习基地进行,通过专业课程实习、认识实习和毕业论文等培养学生的工程素质和分析综合、创新能力。(3)生产现场实训平台。以校外实习基地为场所,通过生产实习、毕业实习,让学生获得相对完整的链式工程训练。(4)课外实践活动平台。通过社会实践、社会调查、社团活动、课外科技活动等,培养学生整体素质和社会适应能力。

3.体现实践教学内容四个层次。根据学生的认知规律,在四年本科教育过程中有计划、循序渐进地安排实践教学内容,逐步由基础性、验证性实践教学向综合性、设计性及创新性实践教学过渡,体现实践教学的层次性。(1)德育及素质培养层次。通过军训、入学教育、社会调查和实习等培养学生团结协作精神、诚实守信职业道德及良好的身心素质。(2)基本技能培养层次。通过学科基础实验、专业基础实验培养学生基本实验技能,达到正确使用、熟练规范操作、结果准确的目的。(3)综合技能培养层次。通过综合实验、专业课程实习、生产实习等实践教学环节,培养学生运用所学知识分析解决问题的能力。(4)创新能力培养层次。通过设计性、创新性实验、参与教师的科研活动和毕业设计论文等实践教学环节,培养学生的创新能力。

二、把握实习教学环节关键控制点

实习教学重点是培养学生的知识应用能力和对未来工作岗位的适应能力。对实习教学环节的关键控制点进行把握,能提高实习教学质量,较好地实现教学与学生就业进行对接。

1.制定以培养能力和提高素质为重点的实习教学大纲。从应用型人才培养目标出发,以学生为中心,以巩固知识和掌握技能为基础,以培养能力和提高素质为重点,系统设计、统筹考虑,制定认识实习、生产实习和毕业实习教学大纲,明确各实习环节的目的与任务、方式与要求、时间与地点、主要内容与考核方式,使各实习环节前后衔接、逐步提高,实现学生前期学习与开展毕业论文工作的直接对接、毕业论文综合训练与学生就业的直接对接。

2.建立集实习教学、科研、就业于一体的实习基地。通过产学研合作、学校与地方互动模式,学校在地方区域社会经济发展中做到有位有为,有效实现学校与地方资源整合,建立集实习教学、科学研究、学生就业为一体的稳定的校外实习基地,实现学校、企业、学生三方多赢的良好局面。

3.提出目标明确的实习计划。实习计划安排的内容要求完整、具体,任务详细,目标明确,力求与学生今后的就业方向挂钩,使学生树立正确的就业观,激发学习兴趣,以更加理性的学习态度投入到后续的专业课程学习之中。

4.选择适合的指导教师。优先遴选具有企业生产经验、校企合作经验、工作责任心强、实践指导经验丰富、有一定组织和管理能力、中级及以上职称的校内教师指导实习,同时聘请企业从事一线生产、管理的高级工程师参与学生的实习指导。

5.认真做好实习动员。由教研室组织学生实习动员,使学生明确实习目的、任务、要求、安排、组织形式、实习纪律、安全知识和考核方法等内容,充分做好实习前的准备工作,使学生从思想上正确实习的重要性和必要性。

6.分类指导实习。根据集中实习和分散实习的不同组织形式进行分类指导,对集中实习的学生,以学校教师指导为主,做好全方位的指导,对分散实习的学生,以聘请企业技术人员指导为主,适当安排校内教师进行跟踪管理和指导。

7.认真做好实习考核和实结。根据个性化、多样化、发展性、激励性的原则,从实习态度、实习出勤率、实习笔记、实习报告、小组评价、实习单位评价等方面对学生的实习进行综合考核,把单一的实习结果评价转变为实习整个过程的评价,把以单一的实习报告评价转变为综合性评价,把以记忆为中心的评价转变为以理解、运用和创造性为中心的评价。进行实结,肯定实习取得的成果,指出实习存在的问题,表扬先进,鞭策后进,使学生的感性认识转变为理性认识。

三、落实全程质量监控,优化实验教学运行

1.建立实验教学质量监控体系。建立由实验教学目标管理、过程监控、信息反馈、考核评估等要素构成的实验教学质量监控体系,充分调动学生和实验指导教师的积极性,形成多维度、多渠道的信息收集系统,通过分析综合反馈信息,了解实验教学值得肯定的方面和不足之处,及时调整实验教学过程和改进实验教学方法。

2.紧抓实验教学运行全程监控。实验教学采用学校、系部、实验室督导与学生评教的四级全程教学质量监控机制,通过听课、教学检查、问卷调查、座谈会和实验考核等多种方式,全面了解实验教学过程和教学效果。

3.执行实验教学运行监控措施。对实验运行过程,采取三段式关键控制点方法,对实验准备、实验教学过程和实验结束的效果进行教学质量全程监控。精心安排实验教学专题讲座,提前检查学生的预习报告,合理规范教师的实验讲解,及时纠正学生的错误操作,认真核实学生的实验结果,详细评阅学生的实验报告,综合评定学生的实验成绩,严格考核教师的教学工作。

总之,通过深化生物工程专业实践教学改革,在内容上完善、在形式上规范实践教学大纲和实践教学指导书,构建了四个子系统、四个平台和四个层次的实践教学新体系,使生物工程专业的实践教学内容较好地适合人才培养目标、符合经济社会发展对人才的要求。通过采取边建设边应用的途径,改革取得了较好的实践成效。

参考文献:

[1]余有贵,赵良忠,谭宝秀.落实全程质量监控优化实验教学运行[J].实验室科学,2010,13(3):36-39.

[2]余有贵.基于应用型人才培养的实习教学关键控制点[J].科技创新导报,2010,(19):161.

[3]余有贵.论地方院校毕业设计(论文)环节应用能力的培养[J].高教论坛,2010,(7):10-12.

[4]余有贵,赵良忠,陆步诗.“校企协同项目承载”的应用型人才培养模式[J].实验室研究与探索,2012,38(8):111-112.

键控技术论文范文第7篇

【关键词】混沌加密;光学通信;应用

二十世纪六十年代,人们发现了混沌理论。混沌理论即一个给出混乱、随机的分周期性结果的模型,却是由确定的非线性微分方程构成。混沌是一种形式非常复杂的运动,看似杂乱无章的随机运动轨迹,却是由一个确定方程模型得出。混沌对初始条件的敏感度非常高。密码技术是一种研究使用密码进行加密的技术,而随着信息技术的发展,窃取加密密码的方法越来越多,并且随着传统密码技术的不断使用和技术公开,传统密码技术的保密性已经降低,所以一些新的密码技术开始出现,其中包括混沌加密、量子密码以及零知识证明等。本文首先介绍混沌加密密码技术,然后介绍光学通信,最后重点探讨混沌加密在光学通信中的应用。

1.混沌加密

我们首先对混沌加密的相关内容做一下简单介绍,主要包括:混沌的特征、混沌加密的定义以及混沌加密的常用方法。混沌的特征主要有:混沌运动轨迹符合分数维理论,混沌轨迹是有序与无序的结合、并且是有界的伪随机轨迹,混沌运动具有遍历性,所有的混沌系统都具有几个相同的常数、并且符合利亚普诺夫指数特性,混沌运动的功率谱为连续谱线以及混沌系统具有正K熵等。混沌加密是一种新的密码技术,是将混沌技术与加密方法相结合的一种密码加密技术。混沌加密的方法有很多种,根据不同的通信模式,可以选择不同的加密方式与混沌技术结合,以实现信息的加密传输。混沌加密的常用方法主要包括:数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。

2.光学通信

之所以将混沌加密应用在光学通信中,是因为光学中存在混沌现象,这种混沌现象既包括时间混沌现象也包括空间混沌现象。光学通信是一种利用光波载波进行通信的方式,其优点是信息容量大、适应性好、施工方便灵活、、保密性好、中继距离长以及原材料来源广等,光纤通信是光学通信中最重要的一种通信方式,已成为现代通信的重要支柱和发展趋势。光纤通信系统的组成主要包括:数据信号源、光数据传输端、光学通道以及光数据接收端等。数据信号源包括所有的数据信号,具体体现为图像、文字、语音以及其他数据等经过编码后所形成的的信号。光数据传输端主要包括调制解调器以及计算机等数据发送设备。光学通道主要包括光纤和中继放大器等。光数据接收端主要包括计算机等数据接收设备以及信号转换器等。

3.探讨混沌加密在光学通信中的应用

在光学通信中,应用混沌加密技术对明文进行加密处理,以保证明文传递过程中的安全性和保密性。本文重点对混沌加密在光学通信中的应用进行了探讨。其内容主要包括:混沌加密常用方法、光学通信中混沌加密通信常用方案以及光学通信中两级加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括:数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。光学通信中混沌加密通信常用方案主要包括:混沌掩盖加密方案、混沌键控加密方案、混沌参数加密方案以及混沌扩频加密方案等。

3.1混沌加密常用方法

连续流混沌加密方法:连续流混沌加密利用的加密处理方式是利用混沌信号来掩盖明文,即使用混沌信号对明文进行加密处理。连续流混沌加密方法常应用在混沌掩盖加密方案以及混沌参数加密方案中。其加密后的通信模式是模到模的形式。

数字流混沌加密方法:其加密后的通信模式是模到数再到模的形式。

数字信号混沌加密方法:其加密后的通信方式是数到数的形式。主要包括混沌时间序列调频加密技术以及混沌时间编码加密技术。主要是利用混沌数据信号对明文进行加密。

3.2光学通信中混沌加密通信常用方案

在光学通信中,利用混沌加密技术进行通信方案的步骤主要包括:先利用混沌加密方法对明文进行加密(可以使用加密系统进行这一过程),然后通过光钎进行传输,接收端接收后,按照一定解密步骤进行解密,恢复明文内容。

混沌掩盖加密方案:其掩盖的方式主要有三种:一种是明文乘以密钥,一种是明文加密钥,一种是明文与密钥进行加法与乘法的结合。

混沌键控加密方案:其利用的加密方法主要为FM-DCSK数字信号加密方法。该方案具有良好的抗噪音能力,并且能够不受系统参数不匹配的影响。

混沌参数加密方案:就是将明文与混沌系统参数进行混合传送的一种方案。这种方案增加了通信对参数的敏感程度。

混沌扩频加密方案:该方案中,扩频序列号一般是使用混沌时间序列,其加密方法是利用数字信号,该方案的抗噪音能力特别好。

3.3光学通信中两级加密的混沌加密通信方案

为了进一步保证传输信息的安全保密性,需要对明文进行二次加密。其步骤是:首先先对明文进行第一次加密(主要利用双反馈混沌驱动系统产生密钥1,然后将明文与密钥1组合起来形成密文1),第二步是通过加密超混沌系统产生的密钥2对密文1进行二次加密,形成密文2,第三步将密文2通过光纤进行传递,同时将加密超混沌系统一起传递到接收端。第四步,接收端接收到密文2以及加密超混沌系统后,对密文2进行解密,形成密文1,然后将密文1传送到双反馈混沌驱动系统产生密钥1,然后将密文1进行解密,通过滤波器破译出明文。此外,还可以对二级加密通信进行优化,即使用EDFA(双环掺饵光纤激光器)产生密钥进行加密。

4.结论

本文首先对混沌加密的相关内容做一下简单介绍,主要包括:混沌的特征、混沌加密的定义以及混沌加密的常用方法。然后我们简单介绍了一下光学通信以及光纤通信,并且介绍了光纤通信的组成结构。并且由于光学中存在混沌现象,所以我们在光学通信中应用混沌加密技术进行保密工作。最后本文重点探讨了混沌加密在光学通信中的应用,其内容主要包括:混沌加密常用方法、光学通信中混沌加密通信常用方案以及光学通信中两级加密的混沌加密通信方案。其中混沌加密常用方法主要包括:数字流混沌加密、数字信号混沌加密以及连续流混沌加密等。光学通信中混沌加密通信常用方案主要包括:混沌掩盖加密方案、混沌键控加密方案、混沌参数加密方案以及混沌扩频加密方案等。

【参考文献】

[1]马瑞敏,陈继红,朱燕琼.一种基于混沌加密的关系数据库水印算法[J].南通大学学报(自然科学版),2012,11(1):13-27.

[2]徐宁,陈雪莲,杨庚.基于改进后多维数据加密系统的多图像光学加密算法的研究[J].物理学报,2013,62(8):842021-842025.

[3]刘强,方锦清,赵耿,李永.基于FPGA技术的混沌加密系统研究[J].物理学报,2012,61(13):1305081-1305085.

键控技术论文范文第8篇

关键词:教学质量 HACCP制度

【中图分类号】G【文献标识码】B【文章编号】1008-1216(2015)05C-0086-02

当前,我国高等教育有了很大的发展,但是要想在教育发展的新形势下,提高高校人才培养的质量,促进高校自身发展,就必须建立健全教学质量监控体系,稳步持续提高教学质量。HACCP是英文Hazard Analysis Critical Control Points的简称,可以译成“危害分析,关键控制点”,HACCP可以说是一种方式。应用这种方式进行危害性大小的分析,定出来要重点控制的环节(关键控制点)并定出每一个关键控制点的关键控制性措施。实践提示,要提高高校的教学质量,高等学校教学管理必须实行关键控制点(HACCP)管理,这样才能从根本上扭转教学管理不规范现象,整体提高教学质量,造就社会急需人才,真正完成高校使命。

一、建立HACCP制度的原因

世界范围的经济竞争,本质上是科学技术的竞争和民族素质的竞争。从这个意义上说,谁把握了面向21世纪的教育,谁就能在21世纪的国际竞争中处于主导地位。要把握面向21世纪的教育,前提是把握人才培养的质量。要想培养出高素质的人才,就要确保高校的教学质量。然而教学质量不是自然形成的,而是通过教职工与学生共同努力形成的,其中有许多影响教学质量的因素。因此,要想提高高校教学质量,培养出高素质的人才,就必须建立制度和模式对影响教学质量的因素加以控制和管理。而HACCP制度就是这样一种可以管理和控制影响教学质量的因素,实现提高教学质量的目标的手段,因此,提高高校教学质量,建立HACCP制度至关重要。

二、HACCP制度的构建与实施

(一)根据高校教学实际情况和社会人才需求,调整教学计划,建立全新的人才培养模式

要想培养出符合社会需求的高素质人才,提高高校的教学质量,高校教学工作者必须根据高校的教学实际情况、社会人才需求情况对教学计划进行适当的调整,不仅要对自然科学基础知识加以重视,还要重视提升学生的外语水平、计算机水平,更要对学生进行文化素质教育,注重培养和提高学生的文化素养。此外,还要把劳动、科研训练、社会实践活动等纳入教学计划,对学生进行全方位的培养,建立全新的人才培养模式,既做到因材施教,又培养出符合社会需求的高素质人才。

(二)建立评估和监督制度,对教学质量实施过程监控

1.加强对课程质量的评估

要想顺利开展教学活动,提高教学质量,就要把好课程质量这一关,这样不仅有助于对教学质量进行评估,而且有助于更好地为实现课程教学目标服务。

2.建立、健全教学督导制度

要想实现教学科学化管理,实现对学校教学过程的有效监督,实现提高教育教学质量的目标,高校就要根据高校的实际情况,建立、健全教学督导制度,使教学管理有制度可循,使教学管理合理化、科学化。实践结果提示,建立、健全教学督导制度,有助于优化教学方案,更好地促进教学内容和课程体系的改革,提高教学质量。因此,建立、健全教学督导制度至关重要。高校可以建立健全教学质量评价标准体系、教学质量评价指标体系,以便准确评价教学目标、教学过程、教学效果等,并将评价结果反映给教师,以便教师根据评价结果对教学活动加以反思,改进教学方法,提高教学质量。

3.完善教学信息反馈渠道

高校应当结合实际情况,建立完善教学信息反馈体系,想方设法收集教学信息,以便为改进教学方法、优化教学过程等提供参考依据,制定教学管理措施,以便达到提高教学质量的目的。

(三)建立激励机制,调动教师教学和学生学习的积极性

要想提高教学质量,就需要对教学工作加以管理。为实现有效管理,可以建立良好的激励机制,这样可以调动教师教学的积极性,使其愿意通过任何方式提高教学水平,促使教师更加主动地参与到教学改革研究活动当中,有助于促进教师的职业发展,有助于提高教师的教学水平,促进教学质量的提高。

此外,要想提高教学质量,还必须充分调动学习主体――学生的学习积极性。为此,学校可以设立“奖学金”,评定“三好学生”,激发学生学习的积极性和主动性。

(四)加强教风、学风建设,强化约束机制

教风与学风建设是HACCP制度的重要环节。建设良好的教风与学风,既要弘扬先进,树立新风;又要强化约束机制。建立高校HACCP制度应从以下几方面入手:

1.实行教考分离,督促教师努力上好每一堂课。

2.赋予教师一定权力,使其有权针对学生表现予以教育和处理。例如,旷课学生每旷课一次,课程成绩降低一个档次,旷课三次该课成绩计为零分;对上课睡觉、说话者同样处理。这样就可以保证课堂秩序,提高教学质量。

3.为了提高学生学习积极性,形成“比、学、赶、帮、超”的学习氛围,学校规定每个班级每年必须抓5%学生留级处理。

4.为了确保每一位同学经过大学四年培养都能成为社会有用人才,学生从入学之日起,每位中级以上教师像带研究生一样,各带7~10名学生,每周至少找他们谈心或业务辅导一次,按照个人特点和特长,全面培养和专长培养相结合。保证每位同学毕业时都能成为有用的人才。

(五)强化学籍管理力度,对“人才产品”的质量加以把关

学校一定要强化学籍管理力度,对“人才产品”的质量加以把关。若学生没有达到“标准”,则要对其没有达到“标准”的原因进行分析,帮其达到人才培养标准。要严格抓好“毕业论文”关,提高学生毕业论文通过率,采取一定的措施对没有通过毕业论文考核的学生进行“惩罚”,以使学生重视毕业论文,提高“人才产品”的质量。

总之,高校建立HACCP制度,能够使高校教学工作更加合理、科学,有助于提高高校的教学质量,有助于高校培养出符合社会需求的高素质人才,促进高校自身发展。为此,各高校一定要根据实际情况,建立完善的HACCP制度,对影响教学质量的因素加以控制和管理,建立健全教学工作管理制度,想方设法调动教师“教”、学生“学”的积极性,对教学方法、过程、效果进行监控。

参考文献:

[1]珍妮特・沃斯,戈登・德莱顿著.顾瑞荣,陈标,许静译.学习的革命[M].上海:上海三文出版社,1989.

[2]张建峰,郑鸿雁.怎样使大学生形成完整的知识体系[J].高等教育研究,2000,(2).

[3]刘育锋.迈入职教新时代-2001年职业教育周综述[J].中国职业技术教育,2001,(6).

[4]张京海.现代职业教育教学管理模式的探索[J].职业技术教育,2001,(16).

[5]楼世洲.试论师范教育的结构调整与制度创新[J].高等师范教育研究,2001,(3).

键控技术论文范文第9篇

一、调制技术是宽带接入的技术基础

传输信息有两种方式:基带传输和调制传输。由信源直接生成的信号,无论是模拟信号还是数字信号,都是基带信号,其频率比较低。所谓基带传输就是把信源生成的数字信号直接送入线路进行传输,如音频市话、计算机间的数据传输等。载波传输则是用原信号去改变载波的某一参数实现频谱的搬移,如果载波是正弦波,则称为正弦波或连续波调制。

调制技术是改变一个恒定波形的各种特性,例如幅度、频率和相位,编制成为与信息一致的唯一的码。通过任何媒体(金属线、光纤或无线)的数字传输都需要使用编码方案,将数字传输信息送入传输媒体。编码方案按照各种不同的社区宽带接入方式所提供的业务速度、要求的媒体质量、抗噪声干扰和复杂程度而不同,因此对于宽带接入,可以认为调制是价格的代名词。当前调制始终是专家讨论的热点话题,许多性质相反的开发与研究方案仍然在进行中。

二、当前宽带接入使用的主要调制方案

目前,宽带接入网络系统中使用的一些重要调制方案主要有:

开关键控(OOK);

2B1Q;

正交相移键控(QPSK);

正交调幅(QAM);

离散多音(DMT)。

1、开关键控

开关键控(OOK)是用在光纤传输的直观的简单调制方案。当发射器想发送二进制的"1",激光器打开(光被发射出去),对于二进制的"0",激光器关闭。发送任意的二进制序列,发射机只需简单地转换它的发射激光器的开或关,显然开/关非常地快。激光器开或关的时间周期称为符号时间(见图1):

图1 开关键控示例

每单元时间符号的数量称为符号率。当符号率非常的快(每秒数十亿个符号)保持收发同步的时钟恢复问题是一个重要的工程问题。但是相对低的符号率(每秒数千至数百万),以光纤和电子的电流状态恢复时钟便可稳定地传输。

2、2B1Q

开关键控,每个符号传送一个逻辑比特。可是用不同的符号,每个符号可传送更多的比特,例如2B1Q(2比特1组四电平码),有4级振幅(电压)用于2位编码。因为有4级,每个符号代表2比特。示意如下表:

2B1Q是幅度调制技术,在美国用于综合业务数字网(ISDN)和高数据率用户线(HDSL)业务。2B1Q的定义于1998年由美国国家标准协会(ANSI)和T.601规范。

2B1Q每个符号产生2比特,因此它和每符号传送1比特的其他调制方案相比,2B1Q能传送两倍的数据。如果希望每个符号传送更多的比特,则必须用更多的电压电平。在每个符号时间内对k比特编码,需要2k级电压电平。当速度增加时,它增加了困难,因为接收机要精确地区分很多电压电平。2B1Q频谱效率限制了它在高比特率的使用,包括社区宽带网的应用,例如视频和高速数据检索。无论如何,2B1Q在已知的调制方案中是有优势的,它价格相对低廉,抵抗电话设备中观察到的干扰能力较强,因此有很适当的使用。

3、正交相移键控

波形的其他要素,特别是相位,也能被编码信息调制。相位调制最简单的形式是不做任何幅度调制的相移键控(PSK),然而相移键控因为频谱利用率低,所以使用的并不普遍。

正交相移键控(QPSK)使用偏置90度的同一频率发送两个波,每一个波的幅度被调制。QPSK达到每符号时间2比特的适度的频谱效率,并能够运行在无线传输及有线电视上行支路等比较苛刻的环境。由于相对低的价格,QPSK广泛用在现代系统中,例如直播卫星,有线电视上行支路电缆调制解调器中。

4、正交调幅

QAM(Quadrature Amplitude Modulation)正交幅度调制技术是利用正交载波对两路信号,I信号和Q信号分别进行双边带抑制载波调幅形成的。通常有四进制QAM(16-QAM)、八进制QAM(64-QAM)等。

正交相位键控(QPSK)实际是正交调幅(QAM)的一个特例,当每一个正交信号只有2个数值时,QAM与4-PSK完全相同,系统给一个专用的名字QPSK。像正交相位键控传输一样正交调幅传输包括两个波,I波和Q波(或正交波)。I和Q在偏置90度的同一个频率上传送。正交调幅的一个变异是QAM-64。QAM-64的每个波独立地用8电平调幅,两个波结合生成64个不同的电平幅度,因此产生QAM-64的术语。

图3中给出了以16-QAM为例的星座图及电平和信号状态关系图。电平数和信号状态之间的关系为M=L2,其中L为电平数,M为信号状态。L为星座图上信号点在水平轴和垂直轴上投影的电平数。

正交调幅能引出比2B1Q更高的频谱效率,例如QAM-64每个载波调制3比特,因此每个符号调制6比特。"清洁"的线路(平直效率响应和高的信噪比)允许更高的分等级调制。

QAM-256每个载波能调制4比特,每个符号产生8比特。更高的幅度分级意味着更高的频谱效率,(bits/symbol)和每单位时间在媒体上有更多的数据。

振幅级别数目和相角数目是线路质量的函数。高质量的线路(带有平滑的频率特性和高信噪比)允许更先进、更高频谱效率(b/Hz)的调制。

各种正交调幅被示为nn QAM,其中nn是指每符号的状态数目的整数。每一符号时间的编码位数目是k,那么2k=nn。例如,如果以每符号4比特编码,结果为QAM-16;若以每符号6比特编码则产生QAM-64。

正交调幅技术在模拟电话调制解调器(V.32 和 V.34)中已经使用了很多年,它需要把很多比特通过相对窄的话音级电话线。当前QAM-16 已被建议,作为有线电视上行支路优选的调制方案。有线电视工程师协会(SCTE)已经规范了QAM-64和QAM-256作为有线电视数字传输视频调制方案。

其他与正交调幅类似的调制技术是残留

边带调幅(VSB),美国用在陆上数字电视传输,还有无载波调幅/调相(CAP)用在非对称数字用户线(ADSL)调制解调器。 下图4中阐明了QAM的工作过程。为了简化I波和Q波用一半周期偏置(180度),实际上 QPSK 和 QAM 是90度偏置,但是图形没有差别。

5、离散多音

QPSK,QAM和CAP是调制技术的例子,该技术基于不同次序排列的单载波(或两个单载波的拷贝,每一个对另一个有些偏置),称为单载波技术。载波的幅度、频率和相位可以被编码信息调制,已有大量的工业和国防使用经验。

随着数字信号处理(Digital signal processing,DSP)的发展,现在多载波技术已成为可能。多载波技术使用大量带宽的集合并将其分为子波段,因此产生了多个并行的窄带通道。每一个子波段使用单载波技术,如QAM。各子波段的比特流在接收机被合在一起。多载波技术的重要例子是正交频分多路复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)和离散多音(discrete multitone,DMT)。

图5中是使用多载波调制非对称数字用户线(ADSL)的ANSI T1.413标准的例子。图中,1MHz被分为各 4kHz 的 256 个子波段。每一子波段由发送器使用单载波调制技术进行调制。接收器接收子波段并将 256 个载波数据结合在一起。

(1)、OFDM 和 DMT 的比较

OFDM 和 DMT 的区别是 OFDM 对每一个波段使用通用调制模式。也就是说,每一子波段每秒传输相同数目的比特。OFDM 使用于欧洲的无线广播数字电视。在无线广播情况下,所有子波段被假设为具有统一的噪音特征,这样通用调制技术才有意义。

(2)、CAP和DMT比较:

当前,对于ADSL,相互竞争的标准是CAP和DMT。

CAP是使用宽信道的单载波技术,DMT是使用许多窄信道的多路载波技术。多载波技术与单载波技术相比有延迟的缺陷(传输一个比特的时延)。在用于ADSL的DMT情况下,有各为4KHz的256个子波段。这就意味着甚至在线路非常好的情况下,也不可能高于4KHz频带允许的比特传递速度。

当前,在 DMT 和 CAP 这两种技术之间,关于调制技术最大的争论是在非对称数字用户线(ADSL)的应用。用于 ADSL 的 DMT 使用256个子波段,而CAP使用非常简单的单载波调幅QAM。目前,CAP 优于 DMT,由于低功耗,因此产生较少的热量,更成熟,即具有更多的实用和更高的集成度,所以价格也低。当前许多美国电话公司已经选择了DMT,原因是 DMT 为下一代的ADSL进行更新。目前ADSL系统广泛采用DMT作为调制技术。

CAP调制是成熟和便宜的技术,但由于它是单载波调制,易受窄带干扰影响,因此,它的扩展性受到怀疑。DMT使用多载波,并且符合标准ANSI T1E1.4委员会T1.413文件和ITU G.992.1 。该标准定义了256个间隔 4KHz 的子载波,共占用1.024MHz频带。每个子载波上使用QAM-64调制,可下调至QPSK。如果每个子载波使用QAM-64调制,那么下行信道可支持6.1Mb/s。反向信道有32个子载波,最大能力为1.5Mb/s。

两者有许多实现上的差别:

b)、功耗

尽管 DMT 明显接近于社区宽带网环境并且没有自适应均衡过程,但必须考虑其他因素。首先,以256个通道与 CAP 比较时,DMT在功耗(随之而来的是费用)上处于不利地位。因为多路载波的相互作用可能产生一个很强的信号,DMT存在峰值功率与平均功率比。DMT由于更高的计算要求而必须采用比收发器芯片更多的变换器。虽然没有公开的数字,但估计一个信号收发器即使采用更先进的技术也要消耗 5W 供电。因为在中心局或可控野外机箱(CEV)可能有成百上千个收发器,供电消耗显得非常重要。这将比CAP要求更多的散热。

c)、速度

DMT 看起来比 CAP 具有速度优势。DMT作为一种多载波调制,可提供更高的工作速率,它将电话网中双绞线的可用频带(1MHz)划分为256个子信道,每个子信道带宽为4KHz。它可根据各子信道的性能来动态地分配各信道每字符可携带的比特数,关闭那些不能携带数据的子信道,这样使可用频带的平均传输率大大提高。因为窄带载波有相对很少的自适应均衡问题,更具有竞争力的调制技术,可以被用于每一个通道。如果CAP想要达到可比的比特率,它就必须使用更高的带宽,远高于1MHz。这就将在线上产生与高频相关的新问题,并将减少当前 CAP 在供电消耗上的优势。

因此,毫无疑问,两种技术各将取得发展,这将缩小两种技术之间的距离。

三、选择调制技术的考虑

对各种接入网选择调制技术,还应该结合实际需要在工程和开销上多考虑。

基于工程上的考虑主要有:

1、 规模--调制技术能否支持大系统和高比特率。

2、 抗噪能力--调制模式是否能够在现实环境的损伤条件下可靠地运行。

3、 包封--能否建造专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits,ASIC),能否在各种环境,如不同接入网中实施,组件有多大?该项技术功耗多大?

4、 性能--频谱效率如何?延迟如何?

键控技术论文范文第10篇

【关键词】物联网;空气净化系统;软件设计

0 概述

本软件系统的核心是微控制器(STM32F103R―ARM-based 32-bit MCU),本论文以该微控制器为中心单元,而电源控制模块、电机控制模块、紫外灯控制模块、LED显示模块、负离子控制模块、触摸按键模块以及空气质量检测传感器模块和WIFI模块组成的空气净化系统的运行将全部以该微控制器为核心,因此构成了智能可远程控制的空气净化系统。本论文针对空气净化器控制系统的研究采用了多传感器数据采集模块的集成,实现了空气净化器的数据采集和工作状态的自动调整等功能;同时,研究集成了将无线通信模块WIFI模块与空气净化器结合,实现了空气净化器的远程控制和物联网化,实现了真正的无线互联。

1 总体设计

1)本论文所研究的空气净化器控制系统的软件程序主要包括了系统初始化程序、电机控制程序、紫外灯和负离子控制程序、LED显示和触摸按键控制程序、传感器数据采集程序和无线WIFI通信程序等各功能模块的程序设计。针对本设计采用的STM32F103R微控制器的实现包括了中断、查询、A/D转换、GPIO、SDIO、UART等功能。

2)根据控制系统的功能需求分析,本文描述的空气净化器对于软件程序的需求可分为以下几个部分:系统初始化程序、电机驱动程序、紫外灯和负离子控制程序、LED显示和触摸按键程序、传感器数据采集程序、无线WIFI通信程序设计。

其中,紫外灯、负离子、LED显示为微控制器的控制程序,电机、WIFI模块为微控制器的驱动程序;传感器数据采集和触摸按键为微控制器的参数输入程序。各个部分都是紧密相关,每个功能模块对于程序的整体设计都是非常重要的,都是通过STM32F103R微控制器程序,才能使得空气净化器控制系统运行起来。

根据程序总体设计,各模块处理子程序依赖于主程序的调度,共同完成控制系统的功能。系统根据功能需要,在初始打开空气净化器电源时,直流电机、紫外灯、负离子、传感器、WIFI模块等均不工作,只有当电源按键或者无线WIFI模块通过远程打开电源开关时,空气净化器控制系统才启动工作。

2 系统初始化程序设计

系统初始化程序主要针对本系统的系统参数进行初始化,包含了STM32F103R微控制器的初始化程序、I/O口的配置、程序各参数、变量、标志位的设定、系统默认运行参数的设定、默认显示程序运行等。默然上电后系统初始化过程中,空气净化器的电机、紫外灯、负离子等负载并不工作,设备的LED显示模块显示默认的参数和配置。

3 空气净化系统的各个模块的软件设计

3.1 电机驱动程序设计

本论文研究中使用的是无刷直流电机,电机的驱动是利用微控制器输出PWM调压来实现电机的速度变化。在电机的运行过程中,需要根据空气净化器的工作状态来调整电机的转动速度。

3.2 紫外灯和负离子控制程序设计

紫外灯管的驱动是利用低电平导通信号的输出来实现的,输出驱动信号的引脚为PB4;负离子发生器的驱动同样是利用低电平导通信号的输出来实现的,输出驱动信号的引脚为PB4。

3.3 LED显示和触摸按键控制程序设计

本文描述的空气净化器显示模块的显示内容主要有:定时时间指示、灯光指示、工作模式指示、空气质量指示、杀菌等指示、PM指示等数据。主要来自按键的更改和数据采集对于的数据变化。

按键的控制程序主要是进行外部中断的处理过程,空气净化器控制系统的按键主要有六个,包括了电源开关Kl、工作模式选择K2、负离子/紫外灯键K3、定时设置K4、电机风速调节键K5以及空气质量指示灯光键K6。同时按住定时键和电机风速键启到过滤网的状态复位功能,按键的程序设计主要是通过中断来实现的,当发生按键操作的时候,单片机引脚将根据信号进行程序处理。程序对于按键的触发信号判断为串行流程,依次判断每个按键的操作指令,执行相应的子程序。

3.4 传感器数据采集程序设计

根据电路原理图和实际工作过程,设计出空气质量传感器和粉尘传感器的数据采集程序,系统启动后,控制信号中断程序开始工作,并且ADC使能打开,检测系统开始工作。由传感器特性分析可知,传感器在数据采集过程中,在控制信号作用下开始采集数据,实时检测室内空气污染状况。为了得到实用数据,需要对室内空气质量进行大量测试和实验,最后得出想要的数据结果。

3.5 无线WIFI通信程序设计

根据实际应用,无线WIFI通信部分需要将当前空气净化器的状态值(空气质量、工作模式、风速、PM指数、定时状态等等)传输到服务器端,并且能够将服务器端发送来的控制命令成功接收,以实现能够远程控制空气净化器的工作状态,系统启动后,首先对WIFI模块进行初始化,包括SDIO设备枚举,加载设备固件等操作,然后扫描WIFI网络,扫描结束后,根据配置的WIFI账号和密码进行关联网络,关联成功后进行IP、子网掩码、网关等的设置,接着就是建立TCP SOCKET的客户端,具体工作有绑定本地及服务端的IP和端口。最后就是从服务端接收数据,判断是否为获取设备状态或者控制设备的命令,进行相应的操作。

4 结束语

本论文主要研究和探讨了室内空气净化系统的软件设计,而本文对物联网空气净化器控制系统的研究还是一个开始,结合目前新技术的发展,需要深入研究的方向还有很多,而本文所说明的空气净化系统的软件设计,还存在很多的不足,还有者许许多多可以改进的地方,这都将随着我们对未来空气净化器一步一步的深入研究,不断地改造创新与发展,以后一定会使其在该领域越来越完善,而技术也一定会越来越成熟。

【参考文献】

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