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电子通讯技术赏析八篇

时间:2023-10-17 09:42:34

电子通讯技术

电子通讯技术第1篇

【关键词】预编码技术 电子通讯 探讨

新时期电子通讯的预编码是相对于传统的电子通讯技术而言,是对传统的电子通讯技术的延伸和发展。新时期的电子通讯的预编码技术不会受到无线电通讯的物理限制。预编码技术通过基站的加设和无线宽带的拓展从而改变电子通讯中shannon的容量,采用分集技术扩大电子通讯的信息覆盖面,增加通讯信号的强度,并提高信息传递的速度,极大的提高电子通讯技术水平。并且还能有效的控制电子行业生产成本,该技术已经被广泛的应用在电子通讯中,下面将对该技术原理进行分析。

一、预编码技术概述

预编码技术一般被分为两种,一种是以信息发送端口为起点,将预编码分为线性和非线性的;另一种是以信息接收端为基础,将其分为线性接受和非线性接收。其中通讯信号如果是线性接收一般就称为SVD预编码技术。SVD预编码技术是通过MIMO信息系统收集和处理周边相关的信号,当系统接收到相关的信号时,系统将自动对信息进行多方面的编码拆解,不断提高该系统的信息容量,从而提高通讯信号的强度。一般如果要使用这种技术就必须要有分配技术的支持,否则该技术不能独立运行。采用分配技术支持预编码技术对MIMO系统收集到的资料进行分解,确保通讯信号发送和接受双方端口的顺利连接,促使两个端口与每一个小的信号通道相匹配,最终实现信号的成功传送,完成电子信息通讯工作。

由上述可知,预编码技术运行核心是MIMO系统技术和相关的分配技术的支持,在新时期下,国际上使用的MIMO与编码技术都是线性接收方式,其中线性预约衡是以ZF为基础,它是一种比较简单的分配,ZF技术的运行就是为了支持MIMO系统的运行,降低外界对系统中信号通道的影响,将信号通道中的矩形排列进行左伪逆,提高信号传输质量。但是ZF技术在运行中容易产生噪音,影响系统功能。于是又出现一种MMSE技术,它也是一项分配技术,该技术的主要任务就是将通道中的相关信号在通道传输中进行信号处理。它对信号接收端的影响比较大,MMSE技术中有一种缩放功能,能对信号进行检测,降低信号中的其他干扰,最大化的简化了信号接收端口,为使用者提供稳定、优质的信号。但是该技术还没有在实际中得到推广和应用,其实效性还有待验证。不仅如此,该技术的安装比较繁琐,其技术性能也不高,功能也不够齐全,在使用中功能稍有不足就会导致信号通道内能力不足,无法完成信号的处理工作。所以预编码技术整体水平还有待提高。

二、预编码技术使用效果分析

(一)技术的优点

目前国际上对预编码技术的研究已经达到一个新的时期,且该项技术已经在发达国家得到广泛的使用,其主要就是对MIMO技术系统的使用。MIMO系统是电子通讯信号传递的基础和保证,它不仅能保证信号的快速传递还能增强信号的强度以及扩大信号的覆盖面,增加该系统运行的高效性。该技术在使用中接受实践的检验,在对MIMO系统的使用过程中,要通过不断接受和反射信号来增强其系统运行的系数,只有获得准确的系数值才能选择最适当的MIMO信号通道对编码进行分解,从而优化和完善编码的格式,提高信号传输速度。MIMO系统中编码的组成绝大部分都是矩形排列,这种矩形排列能够提供更加有效的信号,这也使MIMO系统内的信号编码可以通过UE技术进行转化,从而形成信号编码样本,最终将MIMO信号通道中的相关系数值直接有效的体现出来,使电子通讯工作人员能更快的选择合适的MIMO信号通道,实现信号发送端与接收端信号的快速传递,保证用户通讯畅通,赢得客户的支持,推动电子通讯行业的发展。MIMO技术一般都被应用在电子通讯的信号通道上,这样能更好的调节广播业务和业务信号通道的关系,使其协调运行。

(二)技术的缺点

该技术也有程序运行上的不足,MIMO系统在信号发送和接受两端采用的是仪器很容易受到该技术的特殊性影响,而无法正确分解相关数据和编码,不能技术处理信号通道中出现的一些相关编码,从而会导致通讯的信号干扰。而且该技术系统运行的操作复杂,目前很多通讯行业的研究人员还不能准确掌握和使用该技术。不仅如此,由于信号本身就带有比较粗糙的颗粒,这必然会对信号道中的信号造成一定的影响,降低信号强度,从而降低通信信号的传递速度。

三、结束语

综上所述,随着网络和信息时代的不断发展,人们对信息和通讯的需求越来越迫切,必然导致电子通讯的预编码技术在日常生活中的推广和使用。预编码技术主要依靠MIMO系统工作实现通讯信号的高速优质的传递,虽然该技术目前还存在一些亟待解决的问题,但是相信随着国内外技术人员对该技术不断的研究和实验,最终一定能解决技术中存在的问题,提高整个通讯行业信号的强度,推动通讯行业更好更快的发展。

参考文献:

电子通讯技术第2篇

【关键词】无线电子通讯技术 无线网络应用安全 通讯技术

随着人们生活水平的提高和社会经济的发展,各式无线电子通讯技术应运而生,而无线网络渐渐成为最有发展前景的通讯技术,在业界受到了广泛关注和青睐,网络用户所要求的高移动性、便携性和其它业务都让无线网络在众多无线电子通讯技术中占据着首要地位。虽然无线电子通讯的安全问题不会对无线网络通讯的发展造成太大影响,但是问题总归是问题,必须要有简单可行且有效的方法进行管制,对问题进行改进的过程也是对时展的伟大见证。

一、无线电子通讯技术的种类

(一)蓝牙技术

蓝牙的产生是由于蓝牙技术的相关标准的制定工作很快完成而无线局域的标准制定工作滞后难以实行,蓝牙技术能够通过一点多址的技术穿透障碍物来传输数据,而一直以来,蓝牙是无线电子通讯技术中应用得最为广泛的一种。无线局域的频段随着蓝牙的发展逐渐与蓝牙的频段分开,使用蓝牙和无线局域能够让多种移动设备在移动范围较大的情况下也能很好地进行连接和数据传输。

(二)Sigsbee技术

Sigsbee技术也是无线电子通讯技术中的一种,它具有通讯距离短、耗能低、成本低、数据速率低、操作步骤简单等特点。因此Sigsbee技术被广泛应用于总动控制和远程控制等领域,能在各种移动设备上使用。Sigsbee有独立的工作点作为基础,以无线通讯为依托形成结构各异的通讯网络,由于无线通信形成的网络结构较小,Sigsbee在使用过程中不同的点发挥着不同的功能,而为了节约成本,其内部又分为子节点,组成组网通信,通信和产生的数据通过子节点和节点仪器进行汇聚和,实现通讯功能。

(三)WLAN技术

无线网络的“风云雄起”是因为有线网络的局限性,例如地域的限制、携带的限制等,它的出现能够带动有线网络不断深化发展。人们在使用过程中可以根据自身情况条件和要求选择无线网络的形式,例如使用无线网卡、无线接入器等设备。无线网络有较强的灵活性,为人们的生活省去了诸如牵线、接线之类的不便和麻烦,摆脱了空间的束缚。再者,其成本较低,不仅节省了大量物力还节省了安装和维修成本。总之,无线网的优点我们有目共睹,它让无线电子通讯技术更上一层楼。

二、无线电子通讯技术安全应用

(一)保证网络构架的安全

1.未经授权的非法访问和接入之类的要进行严格监控并在端口上将IP地址和MAC地址进行绑定,保证客户在使用过程中的安全性,客户在输入密码后就可以开始使用无线网络。

2.采用虚拟专用网安全技术、利用VPN的形式将安全性能较高的网络连接起来,这一技术主要用于局域网络的连接以及远程网络的连接。虚拟网络安全主要是通过对IP进行加密以保证数据使用过程中的安全性。

(二)加强安全认证

在用户使用无线网络的过程中加强安全认证的管理是防止未经认证或注册的用户使用网络的有效手段,不同的用户用各自的身份建立各自的无线网络访问特权,采用密码进行验证的措施来提高网络使用的安全级别。在部署无线网络时,要保证网络的使用安全的关键在于选择正确的认证方式,并且要经常对无线网络进行检测以确保无线网络设备的正常使用和安全机制的有效性。

(三)绑定MAC地址

把特定无线网卡中的MAC地址输入到AP中就是绑定MAC地址要做的工作。由于绑定MAC地址在操作上有一定的难度和局限性且容易遭到黑客的侵犯,这种无线网络安全技术只适用于家庭等范围、规模较小的用户。

(四)加强内核保护

光靠用户本身加强无线网络使用安全意识肯定是不够的,还要增强操作系统的安全性能,其主要工作是对操作系统中可能存在的漏洞进行删除和改进以提高对外界侵犯的抵御能力。而计算机的软、硬件的使用状况在无线网络使用过程中的安全漏洞扫描及修复工作起着决定性作用,一旦系统产生漏洞,就会遭到病毒入侵,一定要定期进行扫描和清除以及时发现问题,防止问题产生对用户带来极大困扰。

三、结束语

根据以上对无线电子通讯技术的认知及对其安全问题的分析和提出的方案可知,在时展的浪潮中,无线电子通讯技术也日臻完善,越来越发达,而其是否安全对无线通讯的发展质量好坏产生了较为重要的影响。从某种程度而言,虽然无线电子通讯的安全性无法决定通讯质量,但是该问题会一直存在,会伴随着通讯技术的发展,成为日后亟需解决的问题。与此同时,不断发展无线电子通讯技术的过程中,除了保证无线通讯技术的进步,还要从大局上、体质内、制度中进行彻底的创新和改革,从而顺应我国市场经济的发展,推动新时期无线电子通讯技术的高速进步,最终顺应我国总体的发展要求。

参考文献:

[1]雷玉堂.公共安全突发事件无线移动智能视频监控车的实现方案[J].中国公共安全,2009(23)

[2]谭峰,陈敬泉.提速中国高铁 保障行驶安全――香港应科院与内地企业联手研发高铁通讯系统[J].广东科技,2011(07)

电子通讯技术第3篇

[关键词]:电子通讯产业 发展趋势

在竞争趋于白热化的今天,用户越来越重视产品的质量,电子设备制造商仅靠降低成本来获取市场的举措已不大可能解决问题。影响产品质量的因素很多,其中产品的可靠性对于提高其质量促进产业发展起到了很大的作用。

目前,许多企业已经了从“以检验手段来保证产品质量”这一传统的质量观念转变为当代质量观。这是因为后者的内容比前者有了很大的扩展和延伸,而可靠性是其重要内容之一。强调实施全方位、全过程的管理,提出“产品可靠性是设计出来的,生产出来的,管理出来的”,将可靠性技术融入到产品的设计中,从源头上确保产品的可靠性,达到提高可靠性和降低开发成本的双重目的,从而提高产品的市场竞争力。

电子通讯产业是一项新兴的高科技产业,被称为科技先锋产业。根据国家通讯产业部分析,“十五”期间是我国电子通讯产业发展的关键时期,预计电子通讯产业仍将以高于经济增速两倍左右的速度快速发展,产业前景十分广阔。

一、我国电子通讯产业的发展趋势

1、西部地区电子通讯产品市场将形成气候,产业发展的地区不均矛盾将得以缓解。到二十一世纪中叶,我国西部电子通讯产品市场将获得快速的发展,在发挥音响、彩电、计算机、微电子器件、通信设备等产品发展优势的基础上,加快产品内部结构的调整,培育出一批创新能力强、市场前景好、竞争力强的企业集团和科研生产基地,不断提高具有自主知识产权产品的比重。社会公共服务、企业生产经营、政府行政管理都将通过运用网络化、数字化技术,来加快通讯产业的发展步伐。

2、计算机产品市场将可望成为全球最有潜力的和规模最大的市场之一。计算机整机和外设产品将继续保持规模领先的地位,同时,产品在质量和服务上将进一步提高和完善。在产品生产上,计算机领域的重点产品将获得突破和明显进展,将开发出大量具有自主知识产权的硬、软件产品。软件产业发展的最关键因素是人的知识和智力,而软件人才是我国有很大的潜在优势的一个方面,这种优势将在未来几十年内得到发挥,使得软件产业将成为我国的战略性产业。除了依靠政策扶持和引导,我国的风险投资业也将带动我国软件产业的快速发展。

二、保障可靠性指标的设计技术

1、降额设计技术。降额设计就是使元器件或电子设备工作时承受的工作应力适当低于元器件或电子设备的额定值,从而达到降低基本故障率、提高使用可靠性的目的。电子通讯设备的可靠性对电应力和温度应力较敏感,因此降额设计就显得更加突出,是必不可少的可靠性设计技术。

2、元器件的控制。电子通讯设备主要是由电子元器件组成。元器件的可靠性,将直接影响设备的可靠性。因此,为了保证电子通讯设备的可靠性,减少元器件的品种和规格,正确选择和合理应用元器件,降低综合保障费用和寿命周期费用,必须对元器件进行控制。为了确保元器件使用的可靠性,必须对设备的研制、生产及使用各阶段的元器件的选择、采购、监制、验收、筛选、贮存、保管和使用等选用全过程实施有效的质量与可靠性管理。

3、余度设计技术。以软件功能代替硬件功能。余度设计技术余度(冗余)设计是设备获得高可靠性的一种较常用的设计方法。“余度”就是指设备具有一套以上能完成给定功能的单元,只有当规定的几套单元都发生故障时设备才会丧失功能,从而使得设备的任务可靠性得到提高。但是余度设计使得设备的复杂性、重量、成本和体积增加,使设备的基本可靠性降低。工程经验认为只有在采用更好的元器件和采用简化设计、降额设计等技术都无法满足设备的可靠性要求时,或者改进元器件所需的费用比设备采用余度技术的费用更高时,才采用余度设计技术。

三、加强学习与创新,积极探索适合中国国情的电子通讯产业发展道路

目前我国的电子通讯企业在发展电子通讯方面仍缺少经验和思路,除了要加强学习和研究,注重借鉴国内外先进企业的成功做法来提高自身发展的消化吸收与引进的能力之外,还应该注重加强开发创新。电子通讯领域是一个充满着挑战与机遇的新领域,没有创新就很难会有所突破。只有开拓思路,才能及时的抓住有利的发展机遇,获得提高。

四、重视专业人才培养,促进电子通讯产业高水平发展

通信企业应逐步完善人才结构,鼓励通信技术专业人才学习和研究电子通讯的发展,不断拓宽自身的专业领域,提高参与电子通讯系统开发和业务应用的适应能力。对公司的管理人员应组织经常性的学习与培训,逐步提高对电子通讯的认识,不断提升应用电子通讯的技能。同时,通信企业还应打破常规,吸引行业外优秀人才到通信行业建功立业,共同推勤电子通讯产业向深层次发展。

五、注重合作和结盟,共同推进通信电子通讯的发展

电子通讯产业的发展是一个复杂的系统工程,牵涉到众多的行业和部门,光靠通信企业的力量是远远不够的。所以通信企业应改变传统的相对较为封闭的行业经营思想,积极寻求多方面的合作与支持。只有这样,才能把电子通讯业务做大、做强、做出水平。

电子通讯技术第4篇

关键词:汽车;无线电技术;通讯技术;影响

中图分类号:F40 1 对汽车内部通讯技术的影响

现代人们在追求汽车功能多样化、优质化的同时,对汽车本身所自带的娱乐设备的品质也日益看重。从原始的收音机到后来的车载MP3,再到现在的智能网络行车系统,无线电技术与多媒体、计算机软件等多种技术手段有机融合,以及其拥有的全网络搜索功能会为人们带来一场完美的车内听觉盛宴,人们不再局限于听音乐,收听新闻资讯报道,也能享受到强大的听电台、电子书、语音对话等功能。无线电技术的融入,不仅极大拓展了汽车的娱乐功能范畴,提高了汽车的娱乐性和舒适性,使汽车与宽阔无垠的网络空间相伴相随,让汽车真正成为互联网世界的运动节点,同时也为汽车通讯技术的发展指明了新的方向。

无线电技术与网络的无缝衔接,不仅为提升汽车的娱乐性和舒适性带来了立竿见影的效果,同时也为汽车以及驾驶员的安全性提供了一定的保障措施。如若驾驶员陷入危险境地时,就可以通过车内安装的无线电通讯装置以最快的速度传递求助信息,为实施救援争取到宝贵的时间。

总之,汽车无线电技术使车内通讯技术提升到一个全新的高度,清晰的语音通话功能、完整强大的娱乐体系、迅速便捷的信息传递等使汽车的功能定位更加趋向于智能化、人性化,汽车真正通向信息化的大门正在打开。

2 对汽车与道路之间通讯技术的影响

人们生活水平的不断提高,促进了交通运输行业的繁荣发展。无线电技术成为连接贯穿整个交通网络的不可或缺的纽带,为改善交通环境、提高相关公路部门的工作效率以及缓解通行压力发挥着越来越关键的作用。

利用ETC(电子不停车收费系统),在汽车的挡风玻璃前贴上相应的电子识别标签,将会成为解决高速收费路通拥堵、节约高速公路用地资源、有效促进节能减排的强有力手段,大大提高了公路交通通行能力。

交通流量监测雷达,建置于城市道路或者高速公路路侧,能够同时监测多个车道,系统探测车流量、车型、车速以及道路占有率等交通信息,为交通管理部门提供实时有效且准确的道路交通情报,使相关交通管理调度者能及时做出快速有效的诱导,从而保障交通管理系统正常有序高效的运行。

实时路况信息采集分析系统是集信息采集、分析为一体的智能化交通管理系统,它通过采集实时的路面信息并进行科学合理的分析,为交通管理机构提供科学全面的分析数据,进而合理引导交通流,使有关车辆能够避开道路的不安全因素或者将交通事故发生的可能性降至最低,为构建安全合理的交通网发挥有益的作用。

总而言之,在现代庞大复杂的交通信息网的存在背景下,相关交通管理部门必须借助无线电技术来获取更加全面立体的交通信息从而进行科学决策,人们也必须借助无线电通讯技术来接收汽车外部无线电通讯设备对道路探测情况的反馈信息,这是信息技术与汽车深度结合的必然趋势,也是信息化时代对汽车通讯技术应用的必然要求。

3 对汽车外部通讯技术的影响

汽车外部通讯技术是指汽车通过一定的无线电设备与外部资源进行信息交换,它要求在汽车行驶移动轨迹高速不定的时候,也能够为人们提供可靠及时地外部环境信息。

GPS(全球定位系统)导航仪与定位仪是功能完全不同的两种无线电设备.利用GPS导航仪通过接收卫星信号,配合它提供的辐射整个交通网络的实时电子地图,适时地掌控自己的确切方位和目的地。在汽车中安装导航仪,不用再因为路线不熟悉而无法出行,人们可以有针对性选择自己所需要的电子地图,确定最佳的行驶路线,同时它为人们提供全程语音提示,驾驶者不必随时观察显示界面就可轻享导航全过程的实现,让汽车的安全舒适度大为提高。

定位仪则是通过确定汽车的出发点,在整个行驶过程中对汽车所处的具置进行准确的电子记录。在车上装置定位仪,不仅能够让人们随时掌握自己的确切地理位置,同时也可以利用定位仪的追踪防盗功能,在汽车被盗用时,通过向有关部门反射发送无线电信号,为追查人员提供准确的电子定位信息,就可以在短时间内确定汽车的所在地,保证汽车的及追回。车载定位仪的使用,在一定程度上也为保障人们自身的财产安全提供了双保险。

4 对汽车与汽车间通讯技术的影响

汽车与汽车之间通讯技术的应用可以说是汽车与道路间通讯技术应用的另一方面,它与车路通讯优势互补,共同承担为汽车在可知或未知的交通环境中保驾护航的重大责任。

车间通讯技术主要利用车内装载的无线电接收装置,在一个相对确定的范围内,如在规定范围内的前方路口转弯处,因视线问题,人们可能无法确定周围的车辆类型、数量、所处位置以及它们将要行进的方向,此时人们可以利用专用短程通讯功能进行确定搜索并与有效范围内的车主展开视频或者语音通话,通过无线电设备达到直接交流对话,从而为防止车辆相撞、交通堵塞的情况发生发挥良好的事前防范作用。

车与车间的通讯技术让人们对周围道路交通情况的信息掌握更加具体直观,在遇到突发的意外状况时,车主与车主之间的直接交流既能够自行有效的疏导路面交通,同时也能够节省人力物力,为相关管理人员的合理配置起到间接的推进作用。

结语

科技引领未来,人类在通往完全信息时代的朝圣路上,既是征服者又是仰望者:人类不断发展创新无线电技术在汽车通讯技术方面的应用,让汽车的性能发生巨变,同时,人类又不断地寻求突破,以求取无线电技术在汽车通讯方面带来更大的潜能带动。无线电技术对汽车内部、外部,汽车与道路以及车间通讯技术的影响是深刻并显而易见的,我们有理由希冀:汽车无线电技术将为汽车通讯技术带来更加持久深刻的正面影响。

参考文献

电子通讯技术第5篇

目前评价产业国际竞争力的常用优良指标,以进出口数据法指标如显示性比较优势指数(RevealedComparativeAdvantage,RCA)和竞争优势指数(CompetitiveAdvantage,CA)等为主,但它们的使用隐含了这样一个前提假设:产业内各贸易品的技术附加值相同,因此以贸易规模为基础的计算和比较可以显示竞争力状况。然而实际情况是即使同属高技术产业,产业内各贸易品的技术附加值也有显著不同,例如在电子通讯设备制造业中,集成电路和电子元器件的技术附加值,要比电子数据处理及办公设备、通讯设备高得多。如果不结合技术附加值对该产业的国际竞争力进行评价,可能两个RCA和CA值都很高的国家,产业内贸易状况是:甲国长期进口高技术含量的电子通讯产品、出口低技术含量的电子通讯产品,而乙国长期出口高技术含量的电子通讯产品、进口低技术含量的电子通讯产品,于是这两国在该产业“量”的国际竞争力相等的情况下,“质”的国际竞争力存在重大差异!近年来,中国以电子通讯设备制造业为代表的高新技术产业出口迅猛增长。到2009年我国已经是世界最大的电子信息产品制造基地,微型计算机、手机、彩电、数码相机、激光视盘机的产量,分别占全球60%、50%、48%、80%、85%左右,电子信息产品的贸易总额占全球贸易总额的15%以上①,不管从出口规模还是出口增长率来看,中国电子通讯设备制造业都已成为世界第一。这些数据能否证明中国的电子通讯设备产业已经具有了世界第一的国际竞争力?是否意味着中国的该产业已在国际生产中居于最高地位和水平?由于电子通讯设备制造业既属于技术密集型产业,又有劳动密集型特点,即不仅产品附加值高、获利空间大,而且产业关联度高,能大幅促进就业、带动上下游产业快速发展,因此研究该产业的国际竞争力具有较大的应用价值。同时它还是一个良好的理论检验样本,在融入产业内各贸易品的不同技术附加值之后,可以对产业国际竞争力的“量”和“质”进行探索性研究和对比分析。

二、分析方法与研究设计

1.经典的进出口数据评价法及本文选用的指标

关于产业国际竞争力在学术界还没有形成统一的定义,代表性的释义有MichaelPorter(1990)、DaleJorgenson(1992,2000)、PaulKrugman(1994)、金碚(1996,2002)、任若恩(1996,1998)、赵彦云(1996,2002)、裴长洪等(2002)。本文所指的产业国际竞争力,是指由系列具有相似属性的产品聚集而成的产业,在国际市场中直接表现出来的市场占有率,及其间接反映的一国该产业的生产率和利润率。简而言之,产业国际竞争力便是指一国某产业所表现出来的高的生产率、大的市场份额和强的盈利能力。有关产业国际竞争力的评价指标和方法非常多,归纳起来大致有四类:多因素综合评价法、生产率指标评价法、进出口数据评价法、利润率指标评价法,这四类方法正好针对产业国际竞争力的不同层次而进行,分别是:基础层次———产业环境、第二层次———产业生产率、第三层次———市场占有率、最高层次———产业利润率,四个层次分别是竞争力的来源、竞争力的实质、竞争力的表现和竞争力的结果。进出口数据评价法因指标设计简洁清晰、数据来源准确易得而受到广泛应用,最常用的指标是显示性比较优势指数(RCA)、贸易竞争力指数(TC)、国际市场份额(IMS)等。显示性比较优势指数RCA②由Balassa(1965)提出,该指标的优良性质体现在它不仅可以进行某产业相对出口优势的自身纵向比较,而且可以和其他国家的该产业及本国的其他产业进行有效的横向比较———这是很多指标所不具备的重要特性,源于RCA的取值由该产业出口、该国总出口、世界该产业出口、世界总出口四个因素决定。然而,由于该指标仅考虑出口因素而不考虑进口和国内市场因素,因此评价的实际是产业的出口竞争力,用它来表征产业国际竞争力会存在内需大国的产业国际竞争力被低估、加工贸易的产业国际竞争力被高估等问题,Koopmanetal.(2008)和江小涓(2010)、陈立敏(2010)都曾指出这一点③。在弥补进口因素、替代RCA指标来评价产业国际竞争力方面,有以下三种主要做法:一是采用显示性竞争优势指数(CA)①,由Vollrathetal.(1988)在RCA指标基础上建立,张金昌(2002)曾应用该指标对中美两国制造业的国际竞争力进行对比分析。二是采用净出口显示性比较优势指数(NetExportRevealedComparativeAdvantage,NERCA)②,它由Balassa(1989)自己对RCA指标进行改进而提出,彭羽(2009)曾在评价中国纺织服装制造业市场竞争力时应用该指标替代RCA指标。三是采用显示性竞争力指数(RevealedCompetitiveness,RC)③,由Vollrath(1992)在前面研究基础上继续提出,毛日昇(2006)曾应用该指标评价中国制造业的贸易竞争力。这三种指数都在出口基础上结合了进口因素,但它们之间又有一些不同:CA指数在形式上和RCA指数一致,RC指数则采用了对数形式;NERCA指数仅应用本国进出口数据而不考虑世界进出口状况,所以只能进行和本国其他产业的比较而不能进行别国比较。因此,本文采用CA指数和RCA一起作为第三部分计量分析的基础指标。

2.创新性的显示性技术附加值方法及本文采用的指标

技术对于国际竞争力的重要性是不言而喻的。关于技术如何衡量的问题,关志雄(2002)提出了技术附加值换算方法,在“附加值越高的产品,越是来自高收入国家”的前提下,用出口国人均GDP的加权平均数(权数为世界市场上该产品各出口国的份额),来表示个别产品的附加值。樊纲等(2006)进一步完善了贸易品的技术结构分析方法,提出了显示性技术附加值RTV(RevealedTechnologicalValue-added)赋值原理,将权数选择为世界各国该产品的显示性比较优势指数(RCA),从而修正了各国因产品出口规模不同导致的计算偏差。具体方法是,对某一特定产品,选取所有RCA指数为正的国家,用这些国家人均GDP的加权平均值来代表该产品的显示性技术附加值。每个国家的权重用该国该产品的RCA在这些被选定国家RCA总和中的比例来确定。显然,如果该国该产品的RCA为0,则其权重也为0。杜修立、王维国(2007)在上述研究基础上建立了产品技术含量的新测度指标。考虑到各国产品的对外贸易倾向不同会造成贸易份额与生产份额的差异,他们认为对各国人均收入水平进行赋权的权数,宜采用各国在该产品世界总产出中的份额,而不是在世界总出口中的份额。刘钻石、张娟(2010)应用显示性技术附加值方法对中国出口贸易的技术水平进行了测定。该文选取世界出口前50强的数据来代替世界所有国家的数据,使数据搜集和计算更为简便可行。同时该文构建了技术含量指数(TechnologyContentIndex,TCI)和相对技术水平(RelativeTechnologyLevel,RTL)指标,前者旨在抵消国家间出口规模和出口倾向不同带来的影响,后者目的是计算一国的整体技术水平以进行国别比较。本文采用显示性技术附加值(RTV)方法,以RCA指数占全部选定国家的比例为权重,用人均GDP的加权平均数表示技术附加值,并在此基础上计算出产业技术高度水平(TechnologyLevel,TL),作为产业国际竞争力的“质”的评价指标,进行第四部分的对比实证分析。

三、产业国际竞争力“量”的评价

1.研究样本

选取电子通讯设备产业作为研究样本,主要基于两个原因:一是该产业的高技术属性和战略重要性。电子通讯设备产业不仅是关系到中国经济命脉的基础性产业,对各国的国民经济发展也都属于具有重大意义的支柱性产业之一。它不仅产品附加值高、获利空间大,还能大幅促进就业、带动上下游产业快速发展。二是中国该产业的外向性和高速增长性。到2009年中国已经是世界最大的电子信息产品制造基地,2011年中国电子信息产品的进出口继续保持高速增长,进出口总额11292亿美元,同比增长11.5%,占全国外贸总额的31.0%;其中出口6612亿美元,同比增长11.9%,占全国出口额的34.8%,对全国出口增长贡献率达21.9%①。产业竞争力的强弱由一个个具体企业的竞争力组合而成。电子通讯设备产业拥有一大批知名跨国企业,这是我们建立对一国该产业竞争力初步认识的基础。资料显示,世界著名的电子通讯企业主要集中在美国、日本、韩国、中国等国家,如表1所示。本样本在中国国家统计局的《国民经济行业分类》(GB/T4754-2002)中对应二分位行业代码C40“通讯设备、计算机及其他电子通讯设备制造业”。因本文主要应用对外贸易数据,故选用世界贸易组织(WTO)统计数据库为原始数据来源,其七类贸易品中的一类即为办公及电信设备,下属:①电子数据处理及办公设备;②通讯设备;③集成电路和电子元器件三个子产业。根据近几年世界各国该产业的进出口规模,选取美国、日本、新加坡、韩国、中国香港等五个最大产业规模和影响力的国家和地区作为参照,进行国际比较。国际比较研究的主要内容包括:出口规模和出口增长率,显示出口竞争力的RCA指标和显示国际竞争力的CA指标,以及第四部分中融入技术附加值的产业技术高度水平(TL)比较。

2.电子通讯设备产业整体的国际竞争力评价

(1)出口规模。2009年,中国出口贸易额为6928.81亿美元,占世界出口贸易总额的26.19%,位居世界第一。中国香港仅次于中国,出口贸易额为2751.68亿美元,在世界总额中占比10.40%。美国的出口贸易额为2253.04亿美元,位居中国香港之后,排在世界第三位,在世界总额中占比8.52%。新加坡的出口贸易额为1930.27亿美元,以7.30%的世界出口占比而位于世界第四位。此外,日本该产业的出口贸易总额为1574.09亿美元,占比5.95%;韩国的该产业出口贸易总额为1544.27亿美元,占比5.84%。从出口规模来看,六个国家和地区的排名依次为:中国、中国香港、美国、新加坡、日本、韩国。

(2)出口增长率。回顾20年前,1990年中国电子通讯设备产业的出口额为62.52亿美元,中国香港为257.72亿美元,美国为1033.16亿美元,新加坡为384.69亿美元,日本为1340.63亿美元,韩国为286.78亿美元。因此1990到2009年的20年间,中国的出口规模增长了110倍,中国香港增长了9.68倍,韩国增长了4.38倍,新加坡增长了4.02倍,美国增长了1.18倍,日本增长了0.17倍。所以就出口增长率来说,六个国家和地区的排名依次为:中国、中国香港、韩国、新加坡、美国、日本。

(3)出口竞争力与国际竞争力。如表2所示,根据表征出口竞争力的显示性比较优势指数(RCA),2009年六个国家和地区的排名为:中国香港、新加坡、中国、韩国、日本、美国。根据表征国际竞争力的显示性竞争优势指数(CA),2009年的排名依次为:韩国、新加坡、中国、日本、中国香港、美国。由此可见,就出口规模和出口增长率而言,中国电子通讯设备产业均处于世界第一;由RCA和CA指示的出口竞争力和国际竞争力来看,中国该产业均处于世界第三的地位。

3.分别评价下属三个子产业的国际竞争力

在上述工作基础上,我们细化到子产业层次,深入分析电子通讯设备产业的各国国际竞争力状况。计算了三类子行业的RCA和CA值发现:中国电子数据处理及办公设备子产业的出口竞争力和国际竞争力均为世界第一(见表3),通讯设备子产业的出口竞争力排名第一、国际竞争力排名第二(见表4),即中国在这两个子产业上都表现出明显竞争优势。但在集成电路和电子元器件子产业上,中国却表现出明显的劣势,出口竞争力和国际竞争力排名均居末位(见表5)。与此相反,美国、新加坡、日本等国在前两子产业中处于明显劣势,但在集成电路和电子元器件中却表现出很强的竞争力。

4.“量”的评价中存在问题和改进思路

由此看来,即使同为中国电子通讯设备产业,下属各个子产业的国际竞争力状况仍存在很大不同,在电子数据处理及办公设备、通讯设备两子产业竞争力都很强的同时,集成电路和电子元器件子产业的竞争力却较弱。不仅中国如此,美国、新加坡、日本等国也存在各子产业国际竞争力的显著差异。这说明即使按照现有的产业分类口径属于同一个产业,其中各类产品的生产技术、使用要素仍有显著不同,因此各国的生产优势也有差异。如果同一个高技术产业内部的各产品,还有高技术含量和低技术含量之分,可能两个该产业CA值一样高的国家,产业内贸易状况是:甲国长期进口高技术含量的电子通讯产品、出口低技术含量的电子通讯产品,而乙国长期出口高技术含量的电子通讯产品、进口低技术含量的电子通讯产品,于是甲国在与乙国该产业“量”的国际竞争力相等的情况下,“质”的国际竞争力远较乙国为低。也就是说,尽管被划分为同一个产业,由于产业内各贸易品的技术附加值仍存在差异,同时各国诸产品的生产和贸易比重不同,于是只应用了进出口量的大小进行国际竞争力计算的RCA和CA指标,无法区分此种质的差异。为了对产业国际竞争力进行更准确的“质”的评价,必须深入到产品技术附加值层面。只有通过这种方法,才能不仅了解中国电子通讯设备产业的出口份额大不大,而且知道中国该产业出口贸易品的技术附加值高不高、在高附加值产品和低附加值产品中的技术分布是怎样的,获得一个更真实的产业国际竞争力评价结果。

四、产业国际竞争力“质”的评价

1.显示性技术附加值(RTV)的计算与分析

显示性技术附加值(RTV)的计算公式为:RTVj=ni=1Σwijln(Yi)其中Yi为i国的人均GDP,由于各国的人均GDP一般呈指数分布,所以对其进行对数处理后再线性加权;n为国家数目;Wij为i国在j产品上的权重,应用RCA指数计算得出,计算公式为:Wij=RCAij/ni=1ΣRCAij,RCAij为i国j产品的显示性比较优势指数。在数据计算的样本总体确定上,本文参考刘钻石、张娟(2010)的做法,将世界该产业出口前50强的国家和地区作为样本总体。对于电子通讯设备产业来说,2009年出口前50位的国家和地区占据了世界总出口额的92.8%,该样本基本上可以反映产业整体的世界状况。进出口贸易数据仍来源于世界贸易组织(WTO)统计数据库,人均GDP数据来源于国际货币基金组织(IMF)数据库。由于世界贸易组织数据库中三个子产业存在部分国家2000年以前的数据缺失,因此本实证分析选取的时间为2000—2009年,计算了这10年间电子通讯设备产业及其下属三个子产业的显示性技术附加值(RTV),并在此基础上计算了包括中国在内的六个国家和地区的产业技术高度水平(TL)。RTV的计算结果如表6所示。可以看到从2000—2009年均存在这样一条规律:集成电路和电子元器件的显示性技术附加值最高,其次是通讯设备,最后是电子数据处理及办公设备。由此可以印证我们的预先假设而得出这样的结论:虽然同处高技术产业———电子及通讯设备产业,但内部各产品的技术附加值仍然具有显著不同。其次可以从表6数据得知,中国具备明显国际市场优势的电子数据处理及办公设备、通讯设备,正好是两个偏低附加值的子产业;而中国处于明显劣势的集成电路和电子元器件,正好是技术附加值最高的子产业。因此在计算国际竞争力时,考虑产品技术附加值差异的计算原则更为合理,即给附加值较高产品的出口赋予一个较高的权重,给附加值较低产品的出口赋予一个较低的权重。例如,2009年集成电路和电子元器件的RTV值为9.903,相对于世界电子通讯设备产业的RTV平均值9.729来说属高附加值产品,因此权重取两值之比率1.018而大于1。该权重分别与各国该子产业的出口占比加权求和,就可以得到下文的该国产业技术高度水平(TL)。这一指标既以国际市场份额为基础,又考虑了产业内技术含量的差异,因此能够更加真实地反映一国的产业国际竞争力水平。

2.产业技术高度水平TL的计算与分析

在计算出三类贸易品的显示性技术附加值后,我们还需要计算各国的技术高度水平指标(TL),来进行国家之间的贸易结构或某一特定产业的整体技术含量比较。按照本文第二部分的论述,TL出口所表示的产业出口技术高度水平,实际上是在衡量出口竞争力的质,那么如何来衡量国际竞争力的质呢?本文仿照Vollrath(1988)在RCA指标基础上增加进口因素的作用,从而建立起表征国际竞争力的CA指标的做法,用净出口的技术高度水平(TL净出口)来衡量国际竞争力的质,计算公式为:TL净出口=TL出口-TL进口其中TL进口的计算方法与TL出口相同,仅将i国j贸易品的出口占比改换为i国j贸易品的进口占比。相对于前文用RCA和CA进行出口竞争力和国际竞争力“量”的对比,TL出口和TL净出口是在进一步进行出口竞争力和国际竞争力“质”的对比,以对之前未考虑产业内各贸易品技术附加值差异的评价,进行结论上的验证或修正。全部技术高度水平(TL)的计算结果如表7所示。

(1)出口技术高度水平TL出口值及其显示意义。从产业的出口技术高度水平来看,中国的TL出口值为9.67311,是六个国家和地区中最低的,说明中国以出口低附加值的电子通讯设备产品为主。六个国家的电子通讯设备产业出口技术高度水平从高到低的排序为:新加坡、日本、中国香港、韩国、美国、中国。新加坡的TL出口值为9.80730,远远高于其他五个国家。

(2)进口技术高度水平(TL进口)值及其显示意义。从产业的进口技术高度水平来看,中国的TL进口值为9.80879,是六个国家和地区中最高的,说明中国进口了大量技术含量很高的电子通讯产品,即集成电路和电子元器件。美国作为全世界最强的信息化大国,TL进口值为9.66866,是六个国家中最低的,第二低的是日本,这充分显示了美日电子通讯设备产业的技术先进性。TL进口值显示新加坡和韩国也进口了许多高技术含量的电子产品,同美国和日本的电子通讯设备产业水平还存在一些差距。

(3)出口和进口的技术高度水平差TL净出口值及其显示意义。表7中我们还根据出口和进口的技术高度水平差计算出了TL净出口,TL净出口大于0表示该国电子通讯设备产业更多地出口高技术附加值产品而进口低技术附加值产品,TL净出口小于0则表示该国以进口高技术含量产品、出口低技术含量产品为主。从六个国家和地区的TL净出口值来看,美国、日本、新加坡为正,即出口的技术高度水平高于进口的技术高度水平,是“技术顺差”国;而中国、中国香港和韩国为负,即出口的技术高度水平低于进口的技术高度水平,是“技术逆差”国。特别是中国,由于TL出口为六个国家中的最低值而TL进口为六个国家中的最高值,因此两者之差净出口技术高度水平TL净出口不仅为负值-0.13568,而且在三个“技术逆差”国(地区)中是负值最多的,比另两负值国(地区)更远远落后。这一结果与不考虑技术附加值因素、仅用进出口量的指标进行国际竞争力评价的第三部分结论———中国稳居第三,具有重大差异!六个国家和地区按照TL净出口值显示的国际竞争力排名依次为:美国、日本、新加坡、中国香港、韩国、中国。

(4)TL出口值、TL进口值及TL净出口值的时间序列变化。表8计算了六个国家和地区近10年的电子通讯设备产业技术高度水平。纵向来看,随着时间推移各国该产业的技术水平都在不断提高;横向的国际比较则显示各国的排名是比较稳定的,总体来说新加坡是出口技术高度水平最高的,中国是出口技术高度水平最低的,美国是进口技术高度水平最低的,中国是近几年进口技术高度水平最高的。美国作为TL净出口值显示的世界电子通讯设备产业国际竞争力最强的国家,从历年的产业技术高度水平变化趋势来看,出口技术高度水平一直高于进口技术高度水平。反观中国的历年数据,出口技术高度水平一直低于进口技术高度水平,即净出口技术高度水平TL净出口一直为负数、并且负值逐年加大,表明中国电子通讯设备产业出口低技术含量产品、进口高技术含量产品的状况从未改变。这充分说明,我国电子通讯设备产业尽管就量的方面来讲,出口竞争力和国际竞争力均比较强,但从融入了技术附加值的质的方面来看,国际竞争力仍与世界强国存有较大差距。在电子通讯产品这条高级国际生产链条中,中国虽然深度介入了,但仍处于其中的低端。

3.TL净出口与CA指标的评价结果对比

应用显示性技术附加值方法来计算产业的技术高度水平,能对产业国际竞争力进行“质”的评价,并与“量”的评价进行对比。结果显示:虽然RCA和CA指标因具有突出优点而被广泛应用,但它们的准确使用有一个前提条件,即产业中的各贸易品具有相同的技术附加值,或各国的该产业进出口贸易品具有相同的技术分布。现实贸易状况对此假设的违背,使得采用显示性技术附加值(RTV)方法来计算各国某产业的净出口技术高度水平(TL净出口),能够更好地对产业国际竞争力进行“质”的评价,比CA指标更加精准地衡量一国某产业的国际竞争力。在本文的实证结果中,用简单进出口规模数据和CA指标测定的六国(地区)电子通信设备产业国际竞争力排名为:①韩国;②新加坡;③中国;④日本;⑤中国香港;⑥美国。但当我们考虑电子通讯产品的技术附加值、在计算过程中为高技术含量的产品出口赋予高权重、低技术含量的产品出口赋予低权重时,TL净出口显示的国际竞争力排名变为:①美国;②日本;③新加坡;④韩国;⑤中国香港;⑥中国。后一排名也更加符合世界电子通讯设备企业的现实经营水平和状况:美国和日本拥有众多著名的电子与通讯公司,并以注重技术创新而占领了电子通讯设备产业的技术巅峰。

本文的实证分析结果也验证了清华—布鲁金斯公共政策研究中心里来自美国国际贸易委员会、清华大学和中国国家发改委几位学者的合作研究(Ferrantino,Koopman,Wangetal.,2007),他们认为中国经济和中国企业虽然发展迅猛,但与美、日、欧等发达国家之间仍存在较大的技术水平差距,中国的技术水平并没有随着近年高技术产业出口的大幅增长而大幅提高。在中国实施产业转型的重要时间区间,是否能够正确地评价自己高新技术产业的国际竞争力,对找到正确的产业升级路径具有十分重要的意义。五、结论与讨论本文以包括中国在内的六个国家和地区的电子通讯设备产业为对象,在使用经典的进出口数据指标———显示性比较优势指数(RCA)和显示性竞争优势指数(CA)进行产业出口竞争力和国际竞争力评价的基础上,创新性地应用融入了技术附加值的产业技术高度水平指标TL出口和TL净出口进行对比分析。两组指标的对比评价显示,RCA和CA指标实质上是在评价出口竞争力与国际竞争力的“量”,通过各国该类产品的进出口额来衡量产业竞争力的变化。这类指标能够真实反映产业国际竞争力的隐性前提假设是:某产业中各贸易品的技术附加值相同,或技术分布相同,而事实上现有产业分类不能满足该假设。

本文引入显示性技术附加值(RTV)方法对电子通讯设备产业的各类贸易品进行赋值,计算发现即使同属高技术产业,下属各贸易品的技术附加值也有显著不同,集成电路和电子元器件的技术附加值最高,通讯设备次之,最低的是电子数据处理及办公设备。中国具备明显国际市场优势的电子数据处理及办公设备、通讯设备,正好是两个技术附加值偏低的子产业;而中国处于明显劣势的集成电路和电子元器件,正好是技术附加值最高的子产业。美国、日本等国家的状况正好相反,在前两子产业中不具备优势,其国际市场优势主要体现在高技术含量的集成电路和电子元器件上。

电子通讯技术第6篇

关键词:航空;电子机载;通信技术;发展现状

航空电子机载通讯技术系统由飞机通信系统、显示系统、导航系统、电子系统等共同构成,任何一个系统都是不可缺少的[1]。航空电子设备对于保证航空装备正常运转具有重要意义,由于传统的通信方式局限性非常大,因此近年来我国加大了对于航空电子机载设备及技术的进一步研究,力求在最短的时间内实现通讯。

1航空电子机载通信技术的发展过程

航空电子作为飞机的重要技术组成部分,其作用包括对飞机的导航以及飞行员与塔台的联系等。我国航空电子的发展使得航空航天事业进一步得到推动,覆盖航空电子的领域很多,其系统结构经历了分立式、联合式、综合式、先进式的发展过程,不断地发展和增强了信息电子技术手段,使得飞机的性能日趋完善[2]。

2航空电子机载通信的关键技术

2.1卫星通信系统

卫星通信系统技术是目前最先进的一种通信技术,卫星通信系统具有容量大、距离远、可靠性强等优势。近年来,在全球信息化的背景下,电子机载通信技术中的一些关键技术也逐渐完善,如数据压缩技术,该技术在压缩数据的同时,还能提高通信系统的传输能力等,进而降低时间成本。有学者提出,未来卫星通信数据传输的主要形式是光纤通信技术下进行传输,光纤传输极大降低了外界的影响,传输速度十分快,因此未来的通信技术手段进行传输时主要光纤为载体。

2.2无线通信系统每个区域

无线通信系统由许多小区域组成,每个小区域又都包括很多无线信号处理单元,这些处理单元的距离一般要长于载波波长,在处理传输信号时需要通过收发等通道对单元之间进行连接。无线通信系统由于各单元间的距离,一般来说相互干扰较弱,内部结构本身的性能得到了有效保障,并且系统的容量得以增大,增强了信号的功率。此外,由于无线通信系统包含了应用层、驱动层、传输层、数据链路层等多个部分,其中,应用层主要是整个移动通信系统的基础和核心,主要是管理整个移动通信系统;数据驱动控制层主要是监控移动通信子系统,对各个移动通信子系统的各种工作和指令进行控制;数据传输层主要的工作功能是负责处理数据信息、同步数据管理、切换数据通道等,是驱动层负责系统控制数据和信息传输的主要组成部分;无线数据链路层主要工作是负责控制和管理排序无线信息传输子系统中的无线数据传输序列;以上互相联合有利于充分利用无线资源。

3航空电子机载通信技术发展现状

近年来,我国电子机载通信设备技术得到快速发展,基于我国航空事业电子机载通信设备技术发展情况来看,通信系统在机载电子通信设备中无疑占据了重要的地位。机载通信设备系统主要包括高频(HF)通信设备、甚高频(VHF)通信设备、特高频(UHF)通讯设备。各种机载电子通信设备不管是进行空中工作还是地面工作,都需要使用电磁波或产生电磁波[3]。因此为保证航空安全性,排除干扰和重叠,国际航空会议制定了部分法规,对频谱利用进行分配。对于民机来说,目前几乎全部采用VHF通信设备进行采用工作,并且VHF通信设备也在民航管理中得到了广泛的应用。其发射及接收部分现已实施了全部固态化,若采用全固态集成电路、混合薄膜电路,可使其可靠性增加约10倍左右。有学者研究中曾提出[4],飞机与地面台通信时电台发射频道间隔已缩小到25kHz,VHF通信设备频率范围118~136.975MHz,因此也可用于空中飞机与近距离飞机之间的联络。VHF通信设备详细性能指标见表1。但结合现状可以发现,飞机内部装备的各种类型机载通讯技术系统仍然受到多种因素的制约,为保证航空电子机载通讯技术的全面发展,就需要分析现存的问题,并进行针对性干预,力求积极克服、有效解决问题。以下主要从我国航空电子机载通讯技术中常出现的问题进行分析:

3.1系统安全性及质量约束

航空设备使用电子机载通讯设备系统时,需要对系统的使用安全性进行评估,尤其注意需要检查确认其是否能够正常的进行工作和运行。系统的使用安全性即系统可靠性及系统实用性,以上因素将会对飞机的电子系统设计和运行造成决定性的影响。由于航空软件和电子设备安全性重要程度不亚于其产品质量重要程度,因此在实际设计中应充分考虑到软件的实用性和安全性,同时深入了解各类飞机的硬件情况。

3.2集成精度约束

航空电子机载集成技术的研究中普遍存在的一个问题就是如何设计和连接诸多的航空电子信息集成技术线路。近年来,航空电子线路集成问题发展成了更加复杂的对光线和数据总线里的开关数据进行调控、对开关进行处理和调节的线路集成问题,导致对于线路集成软件性能要求越来越高,应用芯片的线路集成度也更高。芯片集成精度从既往发展到现在,已有明显的进步和提高,飞机工程师已经能够对各类线路集成问题进行快速、有效的解决,但在后续发展中还应进一步总结和改善问题,以面对不断变化的新形势和新环境。

3.3物理环境约束

航空电子机载通讯技术内所涉及到的各种航空电子设备均需要在不同的物理条件和环境中运行,同时对各种设备系统健康也具有较高要求,最为基础的就是需要完全保证各种设备可以正常运行。特别需要注意的是,无论是何种类型的通讯设备都必须在特定的使用环境和条件下进行针对性的测试,以达到对于基本性能的要求。在实际测试中,可以在不同的条件和环境下对通讯系统进行测试,如,通讯系统零件的安全防水性,或是盐水的喷射性能等。不过在针对性测试通讯设备开始前,首先应对其零件稳定程度和性能进行严格评估。

电子通讯技术第7篇

【关键词】通讯管理机;链冗余;双端口冗余;双协议冗余

一、背景技术

在电力、能源与化工等自动化工业控制领域中,现有技术工业控制监控系统与智能电子设备(IED)之间的通讯组网方式是:将一定数量的智能电子设备串接为一组作为一个通讯总线,然后将该通讯总线连接到通讯管理机的通讯采集端口进行该通讯总线上各智能电子设备的数据采集,这种单通讯端口独立总线运行的方式,常常由于通讯总线因故断开后,导致该通讯端口上连接的所有智能电子设备通讯的中断。如图1所示,图中各字母含义如下:

LANx,表示通讯管理机的第几个以太网口,如LAN1表示第一个以太网口;

Px,表示通讯管理机的通讯串口编号,如P1表示第一个串口;

IEDxy,表示第几个总线上的第几个智能电子设备,如IED11表示总线1上的第1个智能电子设备;IED2n则表示总线2上的第n个智能电子设备;

Prx,表示端口协议,如Pr1表示端口协议1。

智能电子设备都是通过独立串行总线连接通过通讯端口连接到通讯管理机上的,各总线之间没有通讯,由于采用的是单协议单端口的通讯方式,当总线因故中断后,尤其当重要监控智能电子设备的通讯中断后,对整个工业控制系统的可靠稳定运行造成极大影响。

另外,如果通讯总线上各个智能电子设备有两个不同通讯协议端口时,由于通讯协议不统一,导致通讯组网时难以将对不同通讯协议的智能电子设备采集到的数据进行整合,而只能采取接入其中一个协议端口的方案,这样,就使得不同通讯协议端口的智能电子设备不能接入到一个通讯总线上来,导致兼容性太差,且浪费了智能电子设备的资源。如图12所示,各种具有双协议的智能电子设备只能通过相同协议的端口连接到通讯总线上来,且各总线之间没有通讯,大大浪费了设备资源

二、原理研究

本研究旨在避免上述现有技术的不足之处,对现有技术工业控制系统中智能电子设备通讯网络组态进行改进,提出一种通讯稳定可靠、兼容性强的智能电子设备可靠通讯的方法。

为实现本研究目的,提出一种智能电子设备可靠通讯的方法,智能电子设备监控网络包括后台监控系统、交换机、通讯管理机和智能电子设备子网络;所述智能电子设备子网络包括至少一个智能电子设备IED;所述智能电子设备IED包括单协议端口设备和双协议端口设备;尤其是,所述通讯管理机包括至少两个通讯端口;所述后台监控系统和所述智能电子设备子网络之间可靠通讯的方法包括如下步骤:

1、采集准备监控的所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED的基本信息;

2、将确定被监控的智能电子设备组成智能电子设备子网络,并将该智能电子设备子网络和所述通讯管理机的通讯端口连接;

3、根据步骤1中所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED的基本信息来确定监控网络的设备组态;

4、建立包括监控网络设备组态信息的通讯网络工程文件;

5、将步骤4所述的通讯网络工程文件配置完成后即可生成通讯管理机主程序,根据监控网络的设备组态确定监控网络的数据冗余方式。所述的通讯端口为通讯管理机上的串口。

步骤1所述的采集准备监控的所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED的基本信息,包括采集所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED的标识符ID及其可运行的通讯协议、智能电子设备的数量、智能电子设备的重要程度。

步骤2所述的智能电子设备子网络连接方式为线型、星型、环网或链式。所述的通讯管理机为两个以上时,各通讯管理机之间用UDP方式连接进行数据交换、数据同步或切换控制。

步骤3所述确定监控网络的设备组态包括如下步骤:如果所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED均为单协议端口设备,就采用通讯端口冗余的方式;如果所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED均为双协议端口设备,就采用协议冗余或端口协议混合冗余方式;根据所述智能电子设备子网络中智能电子设备IED数量及其监控的重要程度确定通讯管理机冗余方式。

所述通讯端口冗余是将通讯管理机上的通讯端口根据主/从通讯端口的先后顺序进行通讯端口的通讯冗余定义;所述协议冗余是将所述具有双协议端口的智能电子设备IED根据协议口的主/从协议口先后顺序进行通讯冗余定义;所述通讯管理机冗余是为监控网络配置两台以上的通讯管理机来连接所述智能电子设备子网络。

步骤4所述的监控网络设备组态信息包括智能电子设备子网络信息、通讯管理机信息、通讯管理机通讯端口信息、通讯端口运行的通讯协议和设置通讯管理机通讯端口的冗余关系。

步骤5所述的监控网络的数据冗余方式包括:单通讯管理机双通讯端口冗余方式、单管理机双协议冗余方式、双通讯管理机双通讯端口冗余、双通讯管理机双协议冗余和双通讯管理机双协议双通讯端口冗余方式。

与现有技术相比较,本研究具有以下有益效果:

1、智能电子设备和后台监控系统通讯稳定可靠;本研究改变了现有技术智能电子设备通讯组网方式,将通讯管理机通讯端口的采集的数据进行冗余处理,采用了单管理机双端口冗余、单管理机双协议冗余、双管理机双端口冗余、双管理机双协议冗余或双管理机双端口双协议的冗余模式,这种有效地组网策略和设备组态,将智能电子设备按照通讯端口冗余的方式扩展了智能电子设备和通讯管理机的通讯链路,形成了设备通讯的热备份,保证了智能电子设备和后台监控系统通讯的可靠稳定。

2、兼容性强;现有技术智能电子设备网络只能接入相同协议的智能电子设备,本研究为智能电子设备定义了两套参数,组成端口协议冗余模式,可以将具有两个协议端口的智能电子设备同时接入同一通讯网络,使得任何种类的智能电子设备都能接入网络,兼容性更强。

三、方案实施

具体实施方式 以下结合附图所示之优选实施例作进一步详述。根据工程实际情况,首先需要对准备建立通讯监控的智能电子设备进行基本信息整理(包括采集的点及运行的通讯协议),确立智能电子设备的组网方案。基本原则是:如果智能电子设备只有一个通讯协议口,那么就采取端口主/从冗余的方式;如果智能电子设备支持两个协议端口,那么就需要考虑端口协议冗余或双端口双协议冗余方式。另外,根据智能电子设备数量的多少及监控的重要程度,确定需要的管理机数量及管理机冗余的方式。在工程设计中,针对不同的使用情况,将通讯管理机进行灵活的组网,可以配置为单管理机双端口冗余、单管理机双协议冗余、双管理机双端口冗余、双管理机双协议冗余、双管理机双协议双端口冗余的数据冗余组网方式。

按照上述工程中的实际情况,本研究可有多个实施例,下面根据数据冗余组网方式来对实施例进行描述。

实施例一:单管理机双端口冗余组网方式。

图2所示是单管理机双端口冗余组网方式,该组网方式将智能电子设备IED串接在一起,引出的两根主干线分别接到通讯管理机的两个通讯串口上。通讯管理机的两通讯串口是主/从工作方式,两通讯串口不同时工作,分为工作口和备用口,工作口具备收发权限,备用口无发送权限,处于端口数据流检测状态。当工作端口无数据流时,具备发送权限的工作端口停止发送数据,将权限交给备用口,由备用口启动发送权限。P1口的主干线因故断开后,作为备用口德P2口不能检测到端口的数据流,此时,P1口主动停止本端口的报文发送,P2口停止数据流检测接受发送权限,改由P2口去完成智能电子设备的通讯。这样,当其中一个通讯主干线因故断开后,就可以很快地由备用端口进行通讯管理,保证了智能电子设备和后台监控系统通讯的实时可靠。

实施例二:单管理机双协议端口冗余组网方式。

图3所示是单管理机双协议端口冗余组网方式,该组网方式的通讯主干线同样有两路网络分支,不同的是两路网络分支所运行的通讯协议可以不同,分主从协议口,每个智能电子设备信息点包含两套参数分别对应不同的两种协议,智能电子设备两个协议端口正常时都处于收发状态,但只有主协议口可以完成参数设置或控制及事件处理,并且每一智能电子设备两协议端口控制权限可以交互。当工作端口所有智能电子设备通讯都中断后,则控制权限交给冗余协议端口完成。如果某智能电子设备其中一个协议端口通讯中断后,也可由该智能电子设备的另一个协议端口去完成通讯。当协议口P1的Pr1协议挂接的所有智能电子设备通讯中断后,则可以通过协议端口P2的Pr2协议继续进行通讯;如果智能电子设备IED11的Pr1协议端口故障不能通讯中断后,IED11的信息采集由Pr2协议口通过P2端口去完成。这样解决了智能电子设备双协议不能同时接入的问题。

实施例三:双管理机双端口冗余组网方式。

图4所示是双管理机双端口冗余组网方式,该组网方式由两台通讯管理机组成,也即双管理机方式;该组网方式将智能电子设备IED串接在一起,通讯主干线同实施例一相同,也有两路网络分支,但是两路网络分支分别接入到两台通讯管理机通讯端口上,通讯管理机之间用UDP方式连接进行数据交换、数据同步或切换控制。在该种方式下,两通讯管理机的智能电子设备信息点完全一致,采用热备份工作方式,可完成对多客户端进行数据信息的转发,两台通讯管理机都可以进行信息转发。

实施例四:双管理机双协议冗余组网方式。

图5所示是双管理机双协议冗余组网方式,该组网方式由两台通讯管理机组成,具有双协议端口的智能电子设备通过两路网络分支分别和通讯管理机相连,在该种方式下,两通讯管理机接入的智能电子设备是完全一致的,两通讯管理机之间通过UDP方式连接为热备份工作方式,可完成对多客户端进行数据信息的转发,两台通讯管理机之间可以进行信息转发。该方式将本通讯管理机双端口协议冗余后再把智能电子设备相同协议的两端口进行端口冗余,可以充分保证智能电子设备信息采集的可靠。在该种工作方式下,通讯管理机的通讯口分为主协议主口、主协议从口、从协议主口、从协议从口这四种类型。这几种协议端口的优先权限按如下过程循环:主协议主口、从协议从口、主协议从口、从协议主口。

实施例五:双管理机双端口双协议冗余组网方式。

图6所示是双管理机双端口双协议冗余组网方式,该组网方式在将本通讯管理机双端口协议冗余后再把通讯管理机相同协议的两端口进行端口冗余,可以充分保证设备信息采集的可靠。在该种工作方式下,通讯管理机的通讯口分为主协议主口、主协议从口、从协议主口、从协议从口这四种类型。这几种类型口的优先权限按如下过程循环:主协议主口、从协议从口、主协议从口、从协议主口。

通过以上四种端口类型的逻辑优先权限的判断,然后以UDP信息同步的方式交互两通讯管理机的信息,以达到两通讯管理机间不同端口类型的报文收发及控制权限的管理。两通讯管理机的遥测、遥脉以变化率方式同步,事件、遥信变位和控制命令则实时同步。这样有效地控制了网络流量,又由于两通讯管理机间是以非连接的UDP方式进行信息同步,可以很好地提高实时性,同时也起到了可靠通讯的目的。

通过以上五种实施例的组网方式,智能电子设备的通讯组网方式确定后,就需要配置该工程的设备组态。在应用中,先建立一个工程文件,以后该工程的设备组态信息都在该工程目录中,然后在该工程节点下添加需要的通讯管理机,再为各通讯管理机添加通讯串口,并设置串口运行的通讯协议,接着设置通讯管理机串口间的冗余关系(端口冗余或协议冗余)。这样,基本的组网策略就配置完成了。剩下的工作就是为通讯管理机的通讯口添加智能电子设备及设备采集的信息点。当智能电子设备的信息点添加完成后,再为转发协议端口添加需要转发的信息点。如果是双通讯管理机冗余方式,还需要配置好完成数据同步的以太网端口的IP地址,这是完成双通讯管理机冗余的关键。这些配置都完成后,就可以生成通讯管理机运行所需的设备配置文件,然后下载到通讯管理机,引导通讯管理机协议程序运行,进行配置文件正确性的基本检测。

当通讯管理机的设备配置文件检测正确后,根据前面确定的组网方案,就需要搭建整个网络的组网平台。这时需要完成的工作是:连接智能电子设备的串口通讯线至对应的通讯管理机通讯端口;将智能电子管理机的以太网口连至相应的交换机,并与转发监控端后台或远方调度连接起来。

电子通讯技术第8篇

关键词:光纤网络 通讯技术 发展现状 趋势

引言

近年来,随着人们生活水平的提高,传统的通讯技术已不能满足人们日益增长的需求,人们对网速要求的提升带动了通讯传输方式的改变,光纤通讯技术自身所具备的优点决定了其在通讯工程中的主导地位。中国的光纤通讯技术也取得了长足的进步,凭借其自身优势已被广泛应用于许多领域[1]。光纤通讯技术给人们的生产生活带来了许多方便,对促进我国通信事业的发展具有重要意义。

一、光纤通讯技术概述

光纤网络通讯技术是把要传送的信息以电信号的形式调到光纤的激光束上发送出去,在接收端把电信号恢复成原来的信息。与其他通信技术相比,光纤通讯技术的优势非常突出:一是中继距离长,传输损耗低。中继距离增加就意味着中继站数量的减少,系统运行的稳定性得到提高;二是在传输过程中有着优秀的抗电磁干扰能力,信息能以高保真状态传递到接收方;三是保密性好。目前信息之间的竞争使得窃听技术不断发展,因此,我们要重视信息的保密性。光纤网络通讯技术的传输载体比较特殊,只有光纤包层和纤芯附近存在光波,同时用橡胶护套和金属材质防潮层保护光缆,加之光纤常埋于地下,这样就降低了光泄露的可能性。从而可以保护信息的安全性;四是纤维的物理和化学性能稳定,重量更轻,不易损坏,使用寿命长;四是纤维材料广泛,有利于环境保护[2]。

二、光纤网络通讯技术的优点

中继距离长,传输损耗低。光纤网络通讯的损耗是指电信号功率传输每单位长度衰减的程度,目前,利用光纤网络通讯的信息损耗值一般能控制在0.2分贝/km之内。当电信号的损耗值较低时,它传输的单位长度就相应地增长,也就是中继距离的增加。现在,中级距离已经超过了200km。中级距离增加就意味着中继站数量的减少,系统运行的稳定性提高。

光纤容易铺设。光纤的内芯极细,直径较小,可以减少传输系统的占用空间;光纤柔韧性较好,重量较轻,当在人造卫星、宇宙飞船或者飞机上应用时,能够有效减轻它们的重量,同时柔韧性好的特点能够使光纤大量缠绕成束,从而获得高密度、小直径的光缆,易于网络式地铺设。

保密性好。现在,信息之间的竞争使窃听技术不断发展,因此,我们对信息保密性的关注大为增加。光纤网络通讯技术的传输载体比较特殊,只有光纤包层和纤芯附近存在光波,同时用橡胶护套和金属材质防潮层保护光缆,就避免了光的泄露,加之光纤常埋于地下,更降低了光泄露的可能性。保护好光也就保护了信息的安全性。

三、光纤通讯技术发展的现状

(一)光纤接入技术

光纤接入技术是把信息传递到千家万户的关键技术。随着高清视频媒体的普及,数据传输速度明显加快,有效地促进了宽带技术的发展。网上k公、在线学习、游戏等逐渐成为人们日常生活的主体,传统的用户访问数据传输速度已经远远不能满足人们网络通信的需求。光纤接入网具有故障频率低、维护少、成本低等特点,可以有效地解决人们网络通信的需要[3]。光纤接入技术有效地解决了通信传输的瓶颈问题,满足了企业和居民用户对通信质量和信息安全技术的要求,极大方便了人们的日常生活,这是光纤通讯技术发展的重要成果。

(二)色散补偿技术

色散补偿技术是为了维护信息系统的稳定性,扩大中继距离。同时,兼顾到插入损耗合理的技术措施,使输出端的电信号能够保证跨距、速率、误码率等系统性能的实现。色散会因为脉冲的变化而产生误码,降低信息传递的准确性,缩短电信号的传输距离。对采用常规光纤的10Gbit/s系统来说, 色散限制仅仅为50km。因此,在我国采用此技术是非常现实并且有必要的[4]。

(三)波分复用技术

波分复用(WDM)技术的应用极大地提高了光纤的传输容量。WDM技术的光为载体,根据不同的波长和频率的信道的基础上,对许多独立的通信通道的光纤的低损耗窗口规划,不同波长的光载波信号通过波分复用器,并结合光通过光纤传输,然后通过复用接收机多光载体承载相分离,从而实现多路光信号的传输问题。可以看出,波分复用(WDM)技术可以有效地发挥单模光纤的低损耗区域的优点,并获得一个大的带宽资源[5]。

四、我国光纤通讯技术的发展趋势

(一)光孤子通信技术

通常情况下,信息受到远距离传输的保护,波形和速度会发生变化,从而影响通信质量,而光孤子通信技术可以改变这种情况。在这种技术中,孤子的抗干扰能力是非常强的,它可以抑制偏振模色散和平衡的色散的光纤非线性。光孤子传输技术是提高光学孤子色散特性的使用,波长和速度的变化来确保信息传输不会在长距离实现零误差、长距离传输,有效提高信息传输的质量。目前,这项技术在美国、日本等国家进行了广泛的研究,这是中国的光纤通讯技术的未来必须重点关注的领域。尽管光孤子技术还存在许多难以解决的问题,但其未来的发展空间广阔[6]。

(二)全光网络

在不久的将来,全光网络将成为光纤通讯技术的发展趋势。传统的光纤通讯技术虽然解决了节点的全像问题,但仍需要在节点传输技术中应用,使光纤通信传输容量受到影响。和所有的光网络通过代替原来的节点的光节点,对整个光通信线路的实现,从发送到接收的信息是光传播的形式,根据信息的波长路由选择。全光网络在带宽、容量、速度、可扩展性、兼容性等方面具有明显的优势,并且在不安装设备的情况下增加了新节点的成本。在全光网络的未来发展中,必须克服与互联网和移动通信网络的融合,更好地为人们服务。

五、结语

总之,光纤技术相对于宽带,有更大的容量、更快的传输速度以及更小的损耗,也不容易受到电磁干扰的影响,因此随着人们对通信质量要求的提升,作为通信领域关键技术的光纤通讯技术在应用需求的推动下将持续大步的向前发展,通过不断的技术创新,光纤通讯技术必然会在信息化时代的社会中发挥重要作用。

参考文献

[1]张晶.光纤通讯技术的构成和发展趋向分析[J]. 硅谷,2014,(15):12+3.

[2]程竹.光纤通讯技术的发展现状与趋势[J]. 才智,2015,(13):372.

[3]岳晓钟.阐述光纤通讯技术的应用现状及其发展趋势[J].中国新通信,2016,(17):3-4.

[4]陈学锋.光纤通讯技术的应用及发展趋势探讨[J].通讯世界,2016,(02):9-10.