现代通信技术结课论文-多输入多输出(MIMO)系统资料
现代通信技术概论
结课论文
2015年春季学期
题目：多输入多输出（MIMO）
系统
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多输入多输出系统
摘要
随着信息技术在生活中的越来越深入广泛的应用，无线数字通信在现今的地位变得越来越重要。面对越来越高的通信速度和质量要求，传统的无线数字系统显然无法胜任。在人们广泛的研究时间、频率、码元等资源的利用效率同时，多输入多输出技术理论（MIMO：Multiple-Input Multiple-Output.也称为：多天线技术）为移动通信产业带来了新的增长点。本文将着重论述MIMO技术的一些基本模式以及一些技术要求。
关键词：MIMO，多天线，信号检测，欠定义MIMO系统，多用户MIMO 系统
目录
1概述 (1)
2 MIMO信号检测 ........................................................................................... 错误！未定义书签。
2.1 MIMO系统基础 ............................................................................... 错误！未定义书签。
2.2经典MIMO信号检测 (3)
2.2.1最大似然MIMO信号检测 (3)
2.2.2线性MIMO信号检测 (5)
3 两种经典的MIMO系统简介 (6)
3.1欠定义MIMO系统 (6)
3.2多用户MIMO系统 (7)
参考文献 (8)
1：概述
从1978年贝尔实验室在芝加哥成功试验了第一个蜂窝移动通信系统，即高级移动电话业务（Advanced Mobile Phone Service ，AMPS ）开始，移动通信进入了飞速发展的时代。截至2012年6月，手机网用户数量首次超过了计算机上网用户数量[1]。随着移动互联网业务的快速增长，此类服务对于数据传输速率以及传输质量的要求也就越来越高。根据香农理论，其对应的无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线电通信发展的主要瓶颈。如何在复杂的环境和有限的带宽下实现高质量和高速率的无线信号传输一直是移动通信技术所需解决的关键问题。理论分析和工程实践已经证明了在发送端和接收端采用天线列阵或多天线技术可以在不增加带宽和发送功率的前提下大幅提高系统的信道容量以及频率利用率。多输入多输出（MIMO ）技术因其具有随天线数量呈线性增长的理论信道容量，被公认为是现代移动通信系统的核心技术。
本文介绍了MIMO 系统信号检测方法以及发送端和接收端经典的组合。
2.MIMO 信号检测
2.1．MIMO 系统基础
现代无线数字通信对于传输速率的要求日益增长，传统的单输入单输出（Single-Input Single-Output ，SISO ）无线传输系统（即发射机和接收机均配有单根天线的系统）已经无法充分满足相应需求。经典单工SISO 系统模型如图2-1所示。其相应的接收信号可以表示为：
n hs y += （2.1） 其中，h 、s 、n 分别表示信道增益、发射信号和噪声。于是我们可以得出相应的信道容量（bit/s/Hz ）为 C=E(log(1+22||σs
P h ))≤log(1+22)|(|σs P h E ) (2.2)
其中)|(|2s E P s =，)|(|22n E =σ，且不等号来自詹森不等式[2]。由式（2.2）可以看出，信道容量随着信噪比（即2/σs P ）呈指数增长。为了获得足够高的传
输速率，我们需要持续提高信噪比或者利用充分大的带宽。在无线通信中，由于路径损耗的存在，充分大的接收信噪比并不是能够轻松获得的。因此我们需要充分大的传输带宽来支持足够高的传输速率。然而，受到无线电频谱资源稀疏性的影响，单纯利用大宽带来获取高速率并不现实。
从另一个角度来考虑此问题，我们可以在发射机和接收机上都装配多根收发天线来提高频谱效率，相应的系统就被称为多输入多输出系统（MIMO ）。经典的单工MIMO 系统传输模型如图2-2所示。
图2-1 经典单工SISO 系统模型
图2-2 经典的单工MIMO 系统传输模型
以2收2发系统为例，由于每根天线均能接收到来自不同发射天线的信号，2根接收天线上的接收信号可以表示为：
12121111n s h s h y ++=
22221212n s h s h y ++= (2.3)
其中，ij h 、j s 、i n 分别表示从第j 根发射天线到第i 根接收天线的信道增益、第j 根发射天线的发射信号以及第i 根接收天线上的加性噪声。定义T y y y ][21=,这可利用矩阵乘法表示接收信号的矢量：
n Hs y += （2.4）
这里我们有信道矩阵][222112
11
h h h h H =，发射信号矢量][21s s s =，噪声矢量][2
1n n n =。相应的系统模型已经能够较为直观的扩展到配有M 根发射天线和N 根接收天线的任意MIMO 系统。
作为一种信道模型，加性高斯白噪声（AWGN ）信道通常被用于MIMO 系统的理论分析和仿真。在AWGN 信道中，接收噪声矢量n 被假设为零均值的球对称复高斯（CSCG ）随机矢量，其均值I N nn E H 0)(=，协方差矩阵为R ，即),0(~R CN n [3]。
相关研究表明，式（2.4）所描述的MIMO 系统的信道容量随着发射天线和接收天线数中的较小呈线性增长，其条件为信道增益j i h ,为互相独立的零均值CSCG 随机变量。因此，对于给定的带宽资源，如果系统装配更多天线，便能在不增加传输功率的前提下获取更高的传输速率。为了获取这一信道容量增益，我们需要在MIMO 系统中使用高效的信号调制方式。脉冲幅度调制（Pulse Amplitude Modulation ， PAM ）和正交幅度调制（Quadrature Amplitude Modulation ， QAM ）是MIMO 系统信号传输中比较常用的调制方式。
2.2. 经典MIMO 信号检测
2.2.1. 最大似然MIMO 信号检测
矩形QAM 星座图可以被视为具有相同水平和垂直间距的格基[4]。在数字无线通信中，可以通过编码调制与解调译码完成二进制信息的发送与接收，当忽略符号能量时，星座图和对应的二进制格雷码（Gray Code ）如图2-3所示。具体来说，当采用4-QAM 调制方式时，其星座图符号集合以及对应的格雷码见表2-1[5]。
图2-3 星座图和格雷码
表2-1 4QAM调制方式下的符号集合和格雷码
由式（2.4）可知，MIMO信号的检测即在给定接收信号向量y和信道矩阵H 的前提下，对未知的发送信号向量s进行估计。经管我们无法获取噪声向量n的精确信息，但是发送信号向量s的所有可能情况是能够根据调制方式预先获取的。对于具有M根发射天线的MIMO系统，若发射符号取自星座图符号集合S，则所有可能的发送信号向量的数量为M
|，这里|
S|
|S表示集合中S的符号元素个数。可以发现，可能发送信号向量的数量随着M呈指数增长。
综上可见，最大似然MIMO信号检测可以通过对所有可能的发送信号进行穷尽检索，并计算相应的似然函数值来完成。定义)
f为在接收到信号y时发
y
(s
|
送信号向量为s 的似然函数，则最大似然的发送信号向量可表述为
)|(max arg 1s y f s M S
s m ∈= 2||||min arg Hs y M S
s -=∈ （2.5） 由于完成最大似然检测需要进行穷尽检索，且相应所有可能的发送信号向量的数量为M S ||，因此相应检测算法的计算复杂度会随着发射天线数量M 呈指数增长。
2.2.2. 线性MIMO 信号检测
为了降低检测的复杂度，我们也可以考虑利用线性滤波方式完成检测过程。在线性MIMO 信号检测中，接收信号y 通过一个线性滤波器完成滤波后，各个发送信号量可以进行分别检测。因此，线性滤波器的作用在于分离干扰信号。
首先我们考虑迫零检测[6]。迫零检测线性滤波器定义为
1)(-=H H H W H zf （2.6） 而相应的迫零信号估计为
y W s H zf zf =~
y H H H H H 1)(-= （2.7）
n H H H s H H 1)(-+=
利用zf s ~和S ，发送信号向量s 的硬判决可以通过符号级别的估计予以完成，具体过程如下。
① 利用式（2.7），我们有T M zf s s s s ]...[~2~1~~=。
②令}...{)()2()1(K s s s S =表示K 维QAM 星座图符号合集，则s 中第m 个发送符号的硬判决表述为
M m s s s m K S s m K ,...2,1,||min arg 2~)(^)(=-=∈ （2.8）
③ 发送信号向量s 的硬判决由T M s s s s ]...[^2^1^^
=给出。
然而，由于当信道矩阵H 近奇异矩阵时，噪声即式（2.7）中的n H H H H H 1)(-的效应将被放大，等效噪声被放大，所以迫零检测的性能无法得到很好的保证。
为了减弱在迫零检测中等效噪声被放大而带来的影响，最小均方误差
（Minimum Mean Square Error ，MMSE ）检测利用了噪声的统计特性对迫零检测方法进行改进。MMSE 滤波器基于最小化的均方误差，即
]||[||min arg 2y W s E W H W
mmse -= )())((1H H ys E yy E -= （2.9） 10)(-+=I E N H H H s
H 其中，s E 表示信号能量。相应的发送信号向量的估计值表示为
y W s H mmse mmse =~
y H I E N H H H s
H 10)(-+
= （2.10） 从而我们能够计算出相应的均方误差为 ]))([(H H m m se H m m se m m se y W s y W s E C --= H I E N HH H I s
H H 10)(-+-= （2.11） 10
)(-+=H H N E I H s 每个发射符号的均方估计误差可以由mmse C 的对角元素获得。再利用式（2.8）中类似的方法，可得发送信号向量s 的MMSE 硬判决mmse s ~
。 3.两种经典的MIMO 系统简介
3.1.欠定义MIMO 系统
我们将发射天线数M 大于、等于、小于接收天线数N 的MIMO 系统的信道矩阵分别称为胖阵、方阵和瘦阵。根据文献[7]，MIMO 信道容量近似为
siso m im o C N M C ),min(≈ （3.1） 其中，siso C 代表SISO 系统的信道容量。因此从信道容量的角度出发，方信道矩阵较优。然而，在实际应用中,我们常见的蜂窝网络系统基站的天线个数往往大
于移动终端天线个数，而且在下行链路中，由于接收端的复杂度有限，我们必须降低一些调制方式，并且引入胖阵（即M>N ），这个时候每个发射天线的频谱效率将下降到 siso siso mimo C C M
N M C <= （3.2） 对于这种欠定义的MIMO 系统，目前有很多改进技术能够应用于此。其中ML 检测[8]采用穷举所有可能向量的策略，而列表检测器首先创建一张候选向量的列表。再从中选择出一个最优的候选向量。文献[9~14]中介绍了一系列列表Chase 检测器。但Chase 探测器不能实现完全接收分集阶数，特别是用于欠定义的MIMO 系统中。为了提高性能，文献[15~19]中研究了可用于欠定义系统的广义球形译码（Generalized Sphere Decoding, GSD ）方法。而文献[20]中介绍了2种非最优的分组检测器，文献[21]中研究了一种基于几何方法的欠定义的MIMO 系统检测器。为了更有效的降低复杂程度，文献[22]中提出了带列重排的GSD 检测器，即树搜索解码器列重排（Tree Search Decoding-Column Reordering, TSD-CR ）。
3.2.多用户MIMO 系统
在应用了MIMO 技术的多用户无线电通信系统中，由于用户所处的地理位置以及信道状态均不同，在用户接入过程中则有可能获得一种额外的分集增益，即多用户分集增益。因此，在多用户MIMO 系统中，选择合适的用户在合适的信道条件下接入系统对于增大系统吞吐量具有非常重要的意义，其直接影响信号的传输质量以及接入用户所能获得的服务质量。文献[23]研究了多用户接入带来的多用户分集增益；文献[24]将多用户接入扩展到了MIMO 系统中；文献[25]分析了MIMO 系统的用户接入策略和系统吞吐量之间的关系。
针对移动蜂窝网络的系统的时变信道，可以通过在一个时间单元内选择一个或多个信道增益最大的用户接入来提高系统的吞吐量。如图3-1所示。我们可以在A 时刻选择用户1，而在B 时刻选择用户2接入，以提升系统性能。
图3-1 不同时刻信道增益的变化
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现代通信技术概论名词
现代通信技术概论名词解释整理： 1.域名系统（Domain Name System，DNS）是因特网的一项核心服务，它作为可以将域名 和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便的访问互联网，而不用去记住能够被机器直接读取的IP数串。 2.地址解析协议（ARP，Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个 TCP/IP协议。 3.文件传输协议（File Transfer Protocol，FTP）是用于在网络上进行文件传输的一套标准协 议，保证客户与服务器之间的连接是可靠的，而且是面向连接，为数据传输提供可靠保证。 4.掺铒光纤放大器(Erbium Doped Fiber Application Amplifier ,EDFA)即在信号通过的纤芯中 掺入了铒离子Er3 + 的光信号放大器。 5.波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)是将两种或多种不同波长的光载波信 号（携带各种信息）在发送端经复用器(亦称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术。 6.超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol）,是一个简单的请求-响应协议，它 通常运行在TCP之上。它指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息以及得到什么样的响应。 7.光纤网络单元(ONU ，Optical Network Unit)，属于接入网的用户侧设备,为用户提供电 话、数据通信、图像等各种UNI 接口。 8.LTE（Long Term Evolution，长期演进)LTE是无线数据通信技术标准，是3G 的演进，是 3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准。（LTE根据双工方式不同，分为LTE-TDD 和LTE-FDD两种制式，其中LTE-TDD又称为TD- LTE） 9.EPON（Ethernet Passive Optical Network，以太网无源光网络），是基于以太网的PON技 术。它采用点到多点结构、无源光纤传输，在以太网之上提供多种业务。 10.光线路终端（OLT，Optical Line Terminal），用于连接光纤干线的终端设备。 11.频分多址（FDMA ，Frequency Division Multiple Access），是把总带宽被分隔成多个正交 的信道，每个用户占用一个信道。 码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)码分多址是指利用码序列相关性实现的多址通信。 时分多址（TDMA，Time Division Multiple Access）是一种为实现共享传输介质（一般是无线电领域）或者网络的通信技术。 FDMA，CDMA，TDMA区别？现在主要用的是哪一个？ 目前的数字移动通信网的主要多址方式是FDMA。TDMA系统(GSM，DAMPS)，在频谱效率上约是模拟系统的3倍，容量有限；在话音质量上13kbit/s编码也很难达到有线电话水平、FTDMA系统的业务综合能力较高，能进行数据和话音的综合，但终端接入速率有限(最高9.6kbit/s TDMA系统无软切换功能，因而容易掉话，影响服务质量z； TDMA系统的国际漫游协议还有待进一步的完善和开发。因而TDMA并不是现代蜂窝移动通信的最佳无线接入，而CDMA码分多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换、国际漫游等。 1.简单网络管理协议（SNMP，Simple Network Management Protocol）是专门设计用于在 IP 网络管理网络节点的一种标准协议，它是一种应用层协议。 2.密集型光波复用（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）是能组合一组光波 长用一根光纤进行传送。 3.自动交换光网络（ASON，Automatically Switched Optical Network）是指一种具有灵活性、
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现代通信技术概论大作业
现代通信技术概论大作业 课题名称：对光纤通信的认识 学院：信息与机电工程学院 专业：电子信息工程 姓名： 班级：电子1班
对光纤通信的认识 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。目前,光纤通信技术已有了长足的发展,新技术也不断涌现,进而大幅度提高了通信能力,并不断扩大了光纤通信的应用范围。 1光纤通信技术历史与发展现状 1960年，第一台相干振荡光源——红宝石激光器问世，世界性的光纤通信研究热潮开始。而真正为光纤通信奠定基础的是1970年研究出的在室温下连续工作的双异质结半导体激光器。标志着光纤通信进入商业应用阶段的是1976年在美国亚特兰大进行的世界上第一个实用光纤通信系统的现场实验。此后，光纤通信技术不断发展：光纤从多模发展到单模，工作波长从0.85um发展到1.31和1.55um，传输速率从几十发展到几十。另一方面，随着技术的进步和大规模产业的形成，光纤价格不断下降，应用范围不断扩大：从初期的市话局间中继到长途干线进一步延伸到用户接入网，从数字电话到有线电视（CATV），从单一类型信息的传输到多种业务的传输。 1995年以来,为了解决超大容量、超高速率和超长中继距离传输问题,密集波分复用DWDM(Dens Wavelength Division Multi-plexing)技术成为国际上的主要研究对象。DWDM光纤通信系统极大地增加了每对光纤的传输容量,经济有效地解决了通信网的瓶颈问题。据统计,截止到2002年,商用的DWDM系统传输容量已达400Gbit/s。以10Gbit/s为基础的DWDM 系统已逐渐成为核心网的主流。DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从600km左右大幅度扩展到2000km以上。 与此同时,随着波分复用技术从长途网向城域网扩展,粗波分复用CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)技术应运而生。CWDM的信道间隔一般为20nm,通过降低对波长的窗口要求而实现全波长范围内(1260nm～1620nm)的波分复用,并大大降低光器件的成本,可实现在0km～80km内较高的性能价格比,因而受到运营商的欢迎。目前光纤已成为信息宽带的主要媒质，光纤通信系统将成为未来国家基础设施的支柱。 2光纤接入技术 光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达位置的不同,有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH 等不同的应用,统称FTTx。 FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制订了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制订了相应的优惠政策,这些都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。 在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的直接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式[1]。 3光纤通信的优点和应用
通信导论结课论文
通信导论论文 通过这几周的学习，我对通信专业也有了一定的了解。通信导论是一门很深奥的学科，下面我来简要的介绍下通信导论。通信导论的课程目的和任务即为建立通信的基本概念，了解通信技术在实际中的应用，加深专业认识，为以后专业课程的学习打基础，跟踪最新通信技术的发展。以下为我对通信的了解，作为大一新生，肯定存在好多不足，还望多多指教。 （一）通信的基本概念、基本理论 一、通信的基本概念： 1通信的实质是实现信息的传输与交换。 2人们可以用语言、文字、数据或图像等不同的形式来表达信息。通信的根本目的在于传输含有信息的消息，否则，就失去了通信的意义。基于这种认识，“通信”也就是“信息传输”或“消息传输”。 3通信的范畴：语音、图像、数据、多媒体信息传输，更广泛来说，雷达、遥控、遥测等也属于通信。 4.包含信息的消息形式多种多样，这些不同的消息形式形成了不同的通信业务。 5传输一般是远距离的，可以是无线或有线传输。 二、通信系统的构成： 1通信系统：指传输信息所需的一切技术设备的总合。 2在大多数场通信系统需要进行多路复用、双向进行，信源兼为受信者，通信设备包括发信设备和收信设备。此外，通信系统除了完成信息传递外，还必须进行信息的交换，传输系统和交换系统共同组成一个完整的通信系统，乃至通信
网。通信网中还涉及信令、协议和标准。 3信息源与受信者：信源是消息的产生者，作用是把各种消息转换成原始电信号 4发送设备与接收设备：发送设备基本功能是使信源和信道匹配，即将信源产生的消息信号变换成适合在信道中传输的信号。信道：信是指传输信号的物理媒质。包括无线信道，有线信道。 5传输、复用、交换、网络为现代通信的四大技术。 三、通信系统的分类： 1按消息的物理特征分类：电报通信系统，电话通信系统，数据通信系统，图象通信系统，多媒体通信系统…… 2按调制方式分类：载波调制（连续波调制），脉冲调制 3按传输信号的特征分类：模拟通信系统，数字通信系统（发展的主流） 4按传送信号的复用方式分类：频分复用（FDM）-无线广播，时分复用（TDM），码分复用（CDM），波分复用（WDM） 5按传输媒介分类：有线通信系统（载波、电缆、光纤通信系统），无线通信系统（调幅、调频广播、电视、移动通信、空间遥测、雷达导航、微波接力、卫星通信系统） 四、通信方式 1按消息传递的方向与时间关系。对于点与点之间的通信，按消息传递的方向与时间关系，通信方式可分为单工、半双工及全双工通信三种。 2按数字信号排列顺序分-并行传输和串行传输。 五、通信系统的主要性能指标：
现代通信新技术论文
现代通信新技术 报告 班级：电子（2）班 姓名：陈波 学号： 1005074026 指导教师：张倩 成绩： 合肥学院 信息与通信工程系
下一代网络技术 摘要：随着电信技术的发展，电信管制的开放，IP网络的飞速发展，人们对新业务的需求的增加，都给电信事业的发展提出了新的挑战。本文从下一代网络的基本概念，构建以及发展现状及趋势做出了研究，同时对下一代网络中所用技术一一做出解释，并由此得出下一代网络实现所需技术。 关键词： NGN概况 NGN构件支撑技术发展趋势 1引言 NGN（下一代网络）是目前通信业界关注和探讨的一个热点话题，人们希望通过NGN来解决目前各类网络中的许多问题，如网络安全问题、QoS问题、网络融合等。研究组对此进行了不少标准化工作推进，明确了一些问题，取得不少进展，因特网与电话网相比，简单性与安全性是一个弱点。于是，集合了ip网络的长处的下一代网络NGN出现了。它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，能够提供包括语音、数据、视频的基于分组技术的综合开放的网络架构，代表了通信网络发展的方向。NGN是基于PSTN语音网络和基于IP/ATM的分组网络融合的产物，它使得在新一代网络上语音、视频、数据等综合业务成为了可能。是可以同时提供话音、数据、多媒体等多种业务的综合性的、全开放的宽频网络平台体系，至少可实现千兆光纤到户。NGN能在目前的网络基础上提供包括话音、数据、多媒体等多种服务，还能把现在用于长途电话的低资费IP 电话引入本地市话，有望大大降低本地通话费的成本和价格。有很高的研究价值。 2 NGN概况 2.1 NGN的基本概念 下一代网络（Next Generation Network），又称为次世代网络。一般认为下一代网络基于IP，支持多种业务，能够实现业务与传送分离，控制功能独立，接口开放，具有服务质量保证和支持通用移动性的分组网。NGN的主要思想是在一个统一的网络平台上以统一管理的方式提供多媒体业务，整合现有的市内固定电话、移动电话的基础上（统称FMC），增加多媒体数据服务及其他增值型服务。其中话音的交换将采用软交换技术，而平台的主要实现方式为IP技术，逐步实现统一通信其中voip将是下一代网络中的一个重点。 NGN是一个分组网络，它提供包括电信业务在内的多种业务，能够利用多种带宽和具有QoS 能力的传送技术，实现业务功能与底层传送技术的分离；它允许用户对不同业务提供商网络的自由接入，并支持通用移动性，实现用户对业务使用的一致性和统一性。它是以软交换为核心的，
交通工程结课论文
交通工程结课论文
交通工程结课论文从道路交通三要素特性分析交通拥堵问题 班级道桥083班 姓名杜国先 学号 080012 从道路交通三要素特性分析交通拥堵问题
城市交通问题是本世纪以来发达国家一直为之困扰的问题。随着我国城市的经济高速发展,人民生活水平不断提高,机动车数量的快速增长,城市人口密度的不断增加，城市交通发展问题日益凸显，经济贸易和社会活动日益繁忙, 城市交通发生了前所未有的迅速增长,传统的道路交通设施已经不能适应现代社会的需要，而城市交通拥堵现象成为我国城市的普遍灾害。当前, 我国城市特别是大城市的交通问题极其严重, 如果不能得到有效解决和根本治理, 必将对我国经济的持续、快速、健康发展构成严重威胁。对此国家和各级地方政府也出台了不少相应的公共政策来,但至今这一问题也没有得到有效的缓解。 我国城市交通拥堵的原因 造成城市交通问题的根本原因, 在于城市发展过程本身。经济发展导致城市形态发生了巨大的变化, 由高度密集的城市逐步演变为在更大区域内日益分散和多极化的城市, 居民的出行模式也随之发生急剧的变化, 人口的不断增长、由经济引发的出行行为 ( 交际、购物、文化活动和旅游等) 的增长必然给城市交通带来越来越大的压力。 本学期我们在李巧茹老师的指导下学习了《交通工程学》，我感觉学习一门课程不仅为拿一个好成绩，而应从自己专业长远发展的角度考虑，学以致用，这才是目的。以前，从个人视角看交通拥堵问题，略显片面和肤浅，学习了交通工程一课后，对这一问题有了更深一步的认识，并对交通拥堵问题有了自己初步的看法。交通工程学是一门研究人、车、路及与周围环境相互影响的科学。道路交通的基本要素就是人（包括驾驶人、行人、乘客及居民），车（包括客车、货车、非机动车），路（公路，城市道路、出入口道路及其相应
现代通信技术结课论文-多输入多输出(MIMO)系统资料
现代通信技术概论 结课论文 2015年春季学期 题目：多输入多输出（MIMO） 系统 专业班级： 姓名： 学号： 指导教师： 联系方式： 成绩：
多输入多输出系统 摘要 随着信息技术在生活中的越来越深入广泛的应用，无线数字通信在现今的地位变得越来越重要。面对越来越高的通信速度和质量要求，传统的无线数字系统显然无法胜任。在人们广泛的研究时间、频率、码元等资源的利用效率同时，多输入多输出技术理论（MIMO：Multiple-Input Multiple-Output.也称为：多天线技术）为移动通信产业带来了新的增长点。本文将着重论述MIMO技术的一些基本模式以及一些技术要求。 关键词：MIMO，多天线，信号检测，欠定义MIMO系统，多用户MIMO 系统
目录 1概述 (1) 2 MIMO信号检测 ........................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 MIMO系统基础 ............................................................................... 错误！未定义书签。 2.2经典MIMO信号检测 (3) 2.2.1最大似然MIMO信号检测 (3) 2.2.2线性MIMO信号检测 (5) 3 两种经典的MIMO系统简介 (6) 3.1欠定义MIMO系统 (6) 3.2多用户MIMO系统 (7) 参考文献 (8)
1：概述 从1978年贝尔实验室在芝加哥成功试验了第一个蜂窝移动通信系统，即高级移动电话业务（Advanced Mobile Phone Service ，AMPS ）开始，移动通信进入了飞速发展的时代。截至2012年6月，手机网用户数量首次超过了计算机上网用户数量[1]。随着移动互联网业务的快速增长，此类服务对于数据传输速率以及传输质量的要求也就越来越高。根据香农理论，其对应的无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线电通信发展的主要瓶颈。如何在复杂的环境和有限的带宽下实现高质量和高速率的无线信号传输一直是移动通信技术所需解决的关键问题。理论分析和工程实践已经证明了在发送端和接收端采用天线列阵或多天线技术可以在不增加带宽和发送功率的前提下大幅提高系统的信道容量以及频率利用率。多输入多输出（MIMO ）技术因其具有随天线数量呈线性增长的理论信道容量，被公认为是现代移动通信系统的核心技术。 本文介绍了MIMO 系统信号检测方法以及发送端和接收端经典的组合。 2.MIMO 信号检测 2.1．MIMO 系统基础 现代无线数字通信对于传输速率的要求日益增长，传统的单输入单输出（Single-Input Single-Output ，SISO ）无线传输系统（即发射机和接收机均配有单根天线的系统）已经无法充分满足相应需求。经典单工SISO 系统模型如图2-1所示。其相应的接收信号可以表示为： n hs y += （2.1） 其中，h 、s 、n 分别表示信道增益、发射信号和噪声。于是我们可以得出相应的信道容量（bit/s/Hz ）为 C=E(log(1+22||σs P h ))≤log(1+22)|(|σs P h E ) (2.2) 其中)|(|2s E P s =，)|(|22n E =σ，且不等号来自詹森不等式[2]。由式（2.2）可以看出，信道容量随着信噪比（即2/σs P ）呈指数增长。为了获得足够高的传
高层建筑施工关键技术论文
高层建筑施工关键技术探析 摘要：随着近年来我国高层建筑的飞速发展，我国现代建筑尤其高层建筑的现代施工技术的进步充分展现了我国建筑水平的提升，如何在已形成的成熟工艺上继续加以改进，是现阶段我国建筑行业从业人员所应思考的重要问题。 关键词：高层建筑施工技术特点 abstract: in recent years, with the rapid development of high-rise buildings in our country, our country modern architecture of high-rise building especially modern construction technology progress fully showing the our country building, the level of ascent, how in the mature technology has already formed continue the improved, is the construction industry in our country from personnel should think about important issues. keywords: high building construction technical characteristics 中图分类号：tu74 文献标识码：a 文章编号 引言 高层建筑作为现代社会中的新型的建筑形式，其建筑施工水平综合反映了科技发展水平，是展示经济发展和社会进步成果的有力体现，也是综合实力的重要标志。随着我国社会生产生活的飞速发展，
现代通信技术概论复习题完整版
现代通信技术概论复习 题 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
一、填空题 1.在数字信号的传输过程中，信号也会受到噪声干扰，当信噪比恶化到一定程度时，应在适当的距离采用再生中继器的方法除去噪声，从而实现长距离高质量传输。 2. TCP/IP 协议是Internet的基础与核心。 3.智能网的基本思想交换与控制相分离。 4.视线传播的极限距离取决于地球表面的曲率。 传递方式以信元为单位，采用异步时分复用方式。 6.微波是频率在 300MHZ-300GHZ 范围内的电磁波。 7.在30/32路的PCM中，一复帧有 16 帧，一帧有 32 路时隙，其中话路时隙有 30 路。 8、 PCM通信系统D/A变换包括解码、平滑滤波二个部分。 9、抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的 过程。量化是将模拟信号的幅度值离散化的过程。 10.基带数据传输系统中发送滤波器的作用是限制信号频带并起波形形成 作用。 11.通信系统模型由信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和 信宿等6个部分构成。 12.数字信号的特点：信号幅度取值理想化。 13.衡量通信系统的主要指标是有效性和可靠性两种。数字通信系统的质量指标具体用传输速率和误码率表述。 14.光纤的传输特性主要包括损耗、色散和非线形效应。 15.在无线通信系统中，接收点的信号一般是直射波、折射波、放射波、散射波和地表面波的合成波。 16．通信方式按照传输媒质分类可以分为有线、无线通信两大类。 17．幅度调制技术是用调制信号去控制高频载波的振幅；频率调制技术是用调制信号去控制高频载波的频率；相位调制技术是用调制信号去控制高频载波的相位。 18.模拟调制技术分为线性和非线性调制，数字调制信号的键控方法分为 ASK 、 FSK 、 PSK 。 19.数字基带信号经过载波调制，这种传输成为数字频带传输。 20．模拟信号的数字化技术包括3个过程：抽样、量化、编码。 21、 PCM通信系统D/A变换包括解码、平滑滤波二个部分。 22、抽样是把时间上连续的模拟信号变成一系列时间上离散的抽样值的 过程。量化是将模拟信号的幅度值离散化的过程。 23.基带数据传输系统中发送滤波器的作用是限制并起波形形成 作用。 24.一般通信系统包括五部分：信源、__发送设备、信道、接受设备和信宿 _。 25.国际电信联盟推荐了两类数字速率系列和数字复接等级，即北美和日本采用的s和中国、欧洲采用的_ _Mbit/s作一次群的数字速率系列。 26.在电话通信的A/D转化中，经过一次抽样、量化、编码得到的是一组__ 8___位的二进制码，此信号称为__ 脉冲编码信号或PCM 信号。 主流技术标准包括___WCDMA _、_ CDMA2000__和___TD-SCDMA _ 32系统中，每帧的时间为_ *10^-4 s，每一路的数码率为_64_ kbit/s。
现代通信概论结课论文
手机应用 如何改变了我们的生活 成员
手机的普及改变人们传统的生产、生活方式 如果说通信对我们的生活产生了重要影响，那么手机无疑是众多通信产品中产生影响最大的一个。国际电信联盟最新报告指出，手机是人类历史上被接受最快的技术产品。 诞生仅仅20年，手机的基本功能已大大超越了移动通话，拍照、电视、多媒体播放器、高速网络浏览器、GPS导航仪、无线连接……越来越丰富的功能被加载到了手机上。“只要拥有一部手机，你几乎可以做任何事情。”通信专家预言的“手机革命”正在部分地变为现实。可以预见，手机的功能和应用在未来还将不断推陈出新。 首先，未来的手机将更加智能化，成为人们不可或缺的智能伙伴。硬件、软件技术的发展，与网络服务的结合，使手机用户可以通过手机上网看新闻、看电视、写微博；可以用手机拍一段视频或者照片上传到网上，和更多的人分享，并且马上收到别人的反馈；可以用手机去控制家里的电器。未来，随着网络和后台支撑系统的不断增强，手机将能够提供更加虚拟化、人性化的服务。 其次，手机将成为最大的信息载体。目前，人们通过传统的报纸、杂志、广播、电视及新兴的互联网来获取信息。将来，手机会将这些载体融为一体，所有的信息都可以通过手机平台来获取，并且用户可以实时参与互动、交流。这时，手机就是一个向世界发布信息的传声筒。 再次，手机将成为无处不在的网络传感器。一旦所有的手机都上网，每一个手机用户的动态就可以通过网络实时地反映所在地区的动态。如果把所有手机的智能信息整合在一起，我们将会看到一幅不可思议的世界动态全景图片。最新气象信息不再依靠数以百计的传感器监控，而是借助上亿个手机传感器而测定；交通路况也不再仅仅依靠直升机和路面传感器获取，而是依据陷于交通堵塞区域中手机的数量、移动速度以及方向而测算。 手机，作为信息化的主要载体，将继续改变人们的生产、生活。 通过手机对于工厂监控操作对财务和客户信息的管理 通过手机应用，我们可以实时掌握公司的财务信息、客户关系、市场信息和运营系统；现在工厂的生产方式有着自动化得大趋势，我们可以把手机的和工厂的系统实现通信，从而把工厂的操作员与管理人员从机器旁边解放出来，以一种更加灵活的方式进行工作。 我们尝试设计一款手机应用，可以让工厂的自动化监控及控制更为方便快捷。并且可以将运营系统、财务系统等众多方面整合起来。使公司的各项操作更为精确快捷。 目前的工厂控制大多 停留在二维控制系统，具有 复杂繁琐、易出错、不易上 手等缺点，需要大量的人 力，对实际操作造成很大的 不便。手机软件可实现其控 制的智能化，可以简化操作 过程、美化操作环境。我们 甚至可以实现3D效果显 示，操作系统立体化，是数 据显示更加直观，人与人、
现代通信关键技术(5000字论文)
现代通信关键技术 摘要：信息智能处理技术是信号与信息技术领域一个前沿的富有挑战性的研究方向,它以人工智能理论为基础,侧重于信息处理的智能化,包括计算机智能化(文字、图像、语音等信息智能处理)、通信智能化以及控制信息智能化。融合信息智能技术就是将多种数据信息处理的智能化,逐渐符合用户要求的信息的过程。数据融合技术,例如,信息特征识别和数据融合,物理信号处理和识别等。除了需要人工智能理论的支持以外还需要进行智能信号处理技术的综合应用。本文将围绕融合信息智能技术在变电管理中的应用与探索进行展开。 关键词：智能技术、3G技术、光纤、蓝牙 1、概述： 随着知识经济的不断发展,新型的电子式互感器和智能断路器逐渐取代常规互感器和常规断路器。例如,高速嵌入以太网的出现,取代了大量的二次电缆布线,使得间隔层和进程通信之间的信息传输、间隔层内部的信息传输也实现了网络化,随着变电站内一个新的网络——进程通信网络就此出现,二次系统的通信结构也随之发生了根本性的变化。但是由于旧产品的兼容、新方案的融合,全数字化的变电站不可能一蹴而就,实际的应用总是要滞于其后的,因此可以将这个过程大致可分为三个阶段,分别对应三种接线方式:点对点方式、进程通信网络方式、进程通信网络和站控层网络合并方式。 2、融合信息智能技术 进入21世纪以来,我国科技日新月异,随着信息融合技术的研究和应用,已经由原来的军事领域逐步扩展到民用领域,并且越来越深入与广泛的应用在其他各个领域。在我国融合信息智能技术在变电管理中的应用与探索,特别是融合信息智能技术在变电管理中的探索前景上仍然不太明确。因此,结合目前融合信息智能技术在变电管理中的应用,我们可以从下几方面入手来进行融合信息智能技术在变电管理中的探索:1)合变电管理,研究人工智能在信息融合中的应用,利用实验对信息融合系统的数据类别的管理方法进行考察,建立信息融合系统性能评估的指标体系,并通过变电管理数字化,进过收集方法、组织方法的总结得出最合理的应用方式[1]。2)通过实验研究可计算的、复杂度低的有效算法和模型建立计算对数据融合进行功能分析,并结合变电管理中的应用进行具体研究。3)通过建立和研究知识和数据的获取开发通用软件包,开发出具有推理和知识更新的的新的处理技术,以适应市场积极的需要,开发出各种平台的公用库和通用软件包。 融合信息智能技术在变电管理中的发展,是我国经济不断发展的必然结果,我们通过信息智能化技术,使各种智能化装置LED具备了数字化、低功耗的特点。同时已经逐步实现了模式发展。但是融合信息智能技术在变电管理的应用仍然将是一个长期的探索过程。 3、借助3G实现多媒体新闻网络直播 随着通信技术、广电技术、网络技术的发展，在三网融合的时代背景下，节目制作形式、节目播出形式都将产生很大的变化。尤其是伴随着3G技术的推广应用，传统的互联网发布方式正在经历着严峻的挑战。互联网的生命在于即时，在于多媒体形式的展示，这也是其核心竞争力所在。因此，网络媒体不仅需要对现场新闻的多媒体即时采集、即时编辑，也需要借助新技术实现即时发布。为了顺应网络媒体发展需要，沈阳网以应用3G技术为契机，在实现三网融合业务应用的道路上勇于探索和创新，大胆尝试应用3G技术进行网络新闻的多媒体直播，取得了较好的效果。 利用3G技术实现网络上传发布，比使用卫星上传发布成本低、操作简便，特别适合即时的网络新闻视频直播。但是，简单应用3G技术上传存在有时带宽不足、运行不够稳定等问题。沈阳网针对3G直播系统试运行过程中遇到的这些问题，与有关技术研发单位一起大胆嫁接新技术，提高系统的安全性和稳定性。比如，用硬盘延时取代延时硬件。将编码后的
建筑工程施工技术研究论文
建筑工程施工技术研究论文 在我国建筑领域发挥着重要作用的后注浆施工技术，是一种新 型的桩基施工技术。其可根据不同桩基分为两类，即极端注浆法和装侧注浆法：极端注浆法是指施工人员修建好桩基之后，先用水泥浆液对桩基其中一侧进行灌注，待该侧桩体和浆液完全融合之后再对另一侧进行承载能力的加强；装侧注浆法也是先对桩基的其中一侧进行水泥浆液灌注，待其凝固之后再加强对桩端和桩侧的承载能力。后注浆施工技术具有许多以往灌注技术所没有的优势，如提高桩基的稳定性、加强桩基的承载能力等。注浆管的具体步骤如下：（1）在安装注浆 管的过程中：①施工人员需先使用铁丝将两根注浆管，分段固定在钢筋笼两侧，其底端应高出钢筋笼200～300mm，并对超出的底部进行 封闭处理；②施工人员需在其侧面钻出7～8mm的梅花形小孔，之后 在其外部分别包上胶布与硬包装带。（2）在安装下注浆管时，为了 降低焊接连接难度，施工人员可使用丝接进行连接。如果安装过程中，出现注浆管开丝情况，施工人员需及时对注浆管的螺纹个数和开丝质量进行检测。开丝情况出现之后，需使用螺纹塑料帽将钢筋笼和注浆管连接起来，并对注浆管底端止回阀的安装方向进行仔细检查。此外还需利用管钳拧紧注浆管的连接丝扣以提高其安全性。下注浆管的养护时间最少应为7d。（3）在安装孔口装置以及注浆管线时，施工人员首先需将进浆管线和屏浆阀安装于注浆管上方，之后再进行洗孔与开塞的操作。高压清水泵常被用于清水压管的处理以将注浆管底部的阀门打开，处理时间为1～2d。（4）为期7d的灌注混凝土成桩养护
工序完成之后，桩身混凝土的强度已经达到了建筑工程的标准，此时可进行注浆操作。施工人员首先需按照一定比例配制水泥浆，将其过筛之后倒入集料斗之后再打开注浆泵，按照一定的步骤将水泥浆倒入桩底，并对其配比进行调整，直至其达到最佳水平。（5）以上工序完成之后，施工人员在卸载下有关管线之后，需对管线和器具进行清洗处理。 （1）软土地基对建筑工程质量有着一定的影响，本章节所提出的水泥搅拌施工技术，正是目前建筑工程施工中常用的软土地基处理技术之一。主要方法就是将水泥加入软土地基中，当软土地基中的土质和水泥发生化学反应时，则可形成一定的桩体，软土地基的强度随之得到提高。水泥搅拌桩施工技术具有施工简单、可靠性高等优势，主要应用于含水量较大的软土地基中。当然，其也有一定的局限性存在，例如，软土地基中含量较高的碎石会加大水泥搅拌的难度，因此水泥搅拌桩施工技术不适宜应用于这种情况。 （2）深层石灰搅拌桩技术的主要方法，是将地基土和石灰强制搅拌混合，并促使二者发生化学反应，以此提高软土地基强度、保证地基土的稳定。深层石灰搅拌桩技术的应用实例表明，其具有明显的操作简单、成本低等优势。此外，其在房屋建筑中的应用还可有效减少房屋整体沉降以及软土层的沉降，房屋软土地基将会随着软土层承载力的提高而得到有效加固。
现代通信技术概论考点及答案
1-1 通信的工作方式有哪几种 1、按通信对象的数量分类：点与点通信、点到多点通信和多点到多点通信 2、按消息传送方向与时间分类：单工通信，半双工通信和全双工通信 3、按数字信号传输顺序分类：串行传输和并行传输 1-2 试举例说明模拟通信系统、数字通信系统中哪些是基带传输系统哪些是频带传输系统通常把有调制器/解调器的通信系统成为频带传输系统。反之为基带传输系统。（基带传输：将基带信号直接在信道中传输。频带传输（载波传榆）：借助正弦波，先将基带信号的频谱搬移（即调制），变为线路允许的某一频带范围内的数字信号，然后再传输。） 1-3 试指出数字通信系统中码元速率与信息速率之间的关系，并讨论之。 Rb=Rs*log2N(bit/s)码元速率Rs信息速率Rb 在码元速率（传码率）相同条件下，可以提高信息速率（传信率），使系统频带利用率增大。在信息速率相同条件下，可以降低码元速率，以提高传输的可靠性 1-4 现代通信有哪几方面的主要技术 现代通信技术的基础——微电子技术；现代通信技术的核心——计算机技术；光通信的基础——光子技术；卫星通信技术的基础——空间技术 1-5 什么是多媒体什么是多媒体通信 多媒体就是计算机综合处理声、文、图信息的载体，多媒体是计算机和视频技术的结合 多媒体通信是在系统或网络中，声音、图形、图像、数据等多种形式信息同步进行的交互式通信。 1-6 现代通信技术的目标是什么现代通信新技术的分层结构是如何描述的 目标是为人类提供方便快捷的服务。发展趋势六化，即数字化、综合化、融合化、宽带化、智能化和个人化。 1-7 试分析推导在n 个用户点时，要保证每个用户点都能两两专线连接(无交换时)和有交换时线路数各为多少 无交换时n（n-1）/2 有交换时为n-1 1-8 信息交换是如何进行细分的 基本交换方式：电路交换方式和存储-转发方式。存储-转发方式又分为：报文交换方式和分组交换方式；电路交换方式分为空分交换方式和时分交换方式。 1-9 什么是虚电路(VC)试简述VC传送信息的工作过程。 在两个终端设备的逻辑或物理端口之间，通过分组交换网建立的双向、透明传输信道。是分组交换的两种传输方式中的一种。 在两个节点或应用进程之间建立起一个逻辑上的连接或虚电路后，就可以在两个节点之间依次发送每一个分组，接受端收到分组的顺序必然与发送端的发送顺序一致，因此接受端无须负责在收集分组后重新进行排序。 1-10 路由选择算法和流量控制有哪几种具体形式 静态路由算法、距离向量算法、链路状态算法。流量控制：1，在半双工方式下，流量控制是通过反向压力（backpressure）即我们通常说的背压计数实现的，这种计数是通过向发送源发送jamming信号使得信息源降低发送速度。 2，在全双工方式下，流量控制一般遵循IEEE 标准，是由交换机向信息源发送“pause”帧令其暂停发送。 1-11 帧中继技术的优点是什么 其优点是：高效、经济、可靠、灵活 2-1 常用的光缆结构有哪几种 光缆主要由缆芯、护套和加强元件组成。(1) 层绞式光缆。(2) 单位式光缆。(3) 骨架式光缆。