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1.2光传播通信技术存在的问题纵观光传播技术网络的发展史，从世界上第一条光纤通信系统投入运营到如今突飞猛进的发展趋势，整个过程中信息传输规模和安全可靠运行也一直是电力通信部门关注的重点。光设备的传输虽然具有维护简单、扩容性较高,以及组网灵活等特点,并且随着科技的发展光端机也不断提升出槽位宽度均匀、增加扩容量等能力。但是,在社会经济不断发展的同时,这些光传输设备的老化程度也越来越严重,有大部分设备的性能甚至已经很难满足电力通信在传输方面的要求，当缓慢的衰变积累到一定程度时将会产生系统的最终的失效。
2.光传输通信技术的应用与发展研究
2.1光传输通信技术的广泛应用近几年我国在高速宽带光传输技术方面取得了飞跃性的发展，我国在移动通信技术领域应用方面也逐渐于国际接轨，成为全球高速宽带光传输通信技术发展的重要推动力。高速带宽光传输技术的核心是密集波分复用技术，随着市场需求的消费增长，在短短的时间内就成为网络建设的重心。[2]OTN和PTN系统作为光传输通信技术的重要组成部分，在实际的核心层部署中得到了广泛应用，其两者相联合的组网模式，为运营商带来了强大的IP业务接入能力和灵活调度能力。
2.2光传输通信技术的发展在可预见的未来光传输通信技术将给人们的生活带来重大变化，在无线网的环境中人们的工作、学习、出行等可以通过网络获得及时地、丰富地信息，变得更加便捷和简单。有理由相信，随着光传输通信技术的进一步发展以及配套技术的进一步完善，并且积极整合各方面的通信技术的优势，光传输通信技术在4G移动通信新时代的潜力将是无限的。光传输通信技术的发展推动着城域传输网不断统一和融合，是运营商共同组建扁平化网络的最佳选择。光传输通信技术不断的发展使得其生命周期大大延长。光传输技术100Gb/s的发展也突破了一定范围下数字信号中光载波携带信息量无法提高的问题，并且将光载波能够携带的信息量提高了一倍。
2.3光传输通信技术前景分析随着社会需求的不断增长，4G新时代下光传输通信技术的研究为综合业务数字的发展带来了迅猛的发展。在未来的光传输通信技术的发展中，源节点至目的节点之间的信号传输与交换过程中将会采用以光交换技术和波分复用传输技术作为核心基础技术。随着科技人员的不断研发，以WDM技术为主导结OTN、PTN系统的应用必定会逐渐取代取代DWDM和MST的地位成为光传输通信技术的主流技术。其自身所具有的优势顺应了业务IP化和网络扁平化的趋势，因此受到越来越多的运营商的重视，到目前为止，中国通讯运营商三大巨头移动、电信、联通已经积极的投入设计制造。
一、引言
上世纪70年代末，诞生了被称为第一代蜂窝移动通信系统的双工FDMA模拟调频系统，但由于模拟系统固有的先天缺陷，在90年代初被以TDMA为基础的第二代数字蜂窝移动通信系统所取代，相对FDMA系统有诸多优点，如频谱利用率高，系统容量大、保密性好等。与此同时产生了以CDMA为基础的数字蜂窝通信系统，相比TDMA系统具有低发射功率、信道容量大、软容量、软切换、采用多种分集技术等优点。
随着网络的广泛普及，图像、话音和数据相结合的多媒体和高速率数据业务的业务量大大增加，人们对通信业务多样化的要求也与日俱增，而一代二代系统远远不能满足用户的这些需求，所以诞生了第三代移动通信技术，它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。国际上承认的3G标准有三个：CDMA2000、WCDMA以及TD-SCDMA，这里主要从各个方面做WCDMA和CDMA2000的对比研究。
二、WCDMA和CDMA2000的综合比较
由于WCDMA和CDMA2000这两种技术都是将CDMA技术用于蜂窝系统，许多的思想都是源于CDMA系统，因此WCDMA和CDMA2000有许多相试之处：从双工方式上看，WCDMA和CDMA2000属于FDD模式。WCDMA和CDMA2000都满足IMT-2000提出的技术要求，支持高速多媒体业务、分组数据和IP接入等。但它们在技术实现、规范标准化、网络演进等方面都存在较大差异。
WCDMA和CDMA2000各有优势和缺点。WCDMA技术较成熟，能同广泛使用的GSM系统兼容；相比第二代通信系统能提供更加灵活的服务；而且WCDMA能灵活处理不同速率的业务。其缺点是只能共用现有GSM系统的核心网部分，无线侧设备可以共用的很少。
CDMA2000的优势是可以和窄带CDMA的基站设备很好地兼容，能够从窄带CDMA系统平滑升级，只需增加新的信道单元，升级成本较低，核心网和大部分的无线设备都可用。容量也比IS-95A增加了两倍，手机待机时间也增加了两倍。缺点是CDMA2000系统无法和GSM系统兼容。
1.WCDMA与CDMA2000的物理层技术比较
WCDMA和CDMA2000物理层技术细节上有相似也有差异，由于考虑出发点不同，造成了不同的技术特点。WCDMA技术规范充分考虑了与第二代GSM移动通信系统的互操作性和对GSM核心网的兼容性；CDMA2000的开发策略是对以IS-95标准为蓝本的窄带CDMA的平滑升级。
（1）这两个标准的物理层技术相似点可以归纳为以下几点：
①内环均采用快速功率控制。CDMA系统是干扰受限系统，因此为了提高系统容量，应尽可能的降低系统的干扰。功率控制技术可以减少一系列的干扰，这意味着同一小区内可容纳更多的用户数，即小区的容量增加。因此CDMA系统中引入功率控制技术是非常必要的。
②系统都支持开环发射分集，信道编码采用卷积码和Turbo码。
③系统均采用软切换技术。所谓软切换是指移动台需要切换时，先与新的基站连通再与原基站切断联系，而不是先切断与原基站的联系再与新的基站连通。软切换只能在同一频率的信道间进行，因此模拟系统、TDMA系统不具有这种功能。软切换可以有效地提高切换的可靠性，大大减少切换造成的掉话。
④WCDMA工作频段：1900～2025MHz频段分配给FDD上行链路使用，2110～2170MHz频段分配给FDD下行链路使用，2110～2170MHz频段分配给TDD双工方式使用。其中WCDMA和CDMA2000利用1900～2025MHz频段(上行)，2110～2170MHz(下行)。
（2）两个标准的物理层技术差异可以归纳为以下几点：
①扩频码片速率和射频带宽。WCDMA根据ITU关于5MHz信道基本带宽的划分规则，将基本码片速率定为3.84Mcps。WCDMA使用带宽和码片速率是CDMA2000-1X的3倍以上，能提供更大的多路径分集、更高的中继增益和更小的信号开销。CDMA2000分两个方案，即CDMA2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。CDMA2000系统可支持话音、分组数据等业务，并且可实现QoS的协商。室内最高数据速率达2Mbit/s，步行环境384kb/s，车载环境144kb/s。CDMA2000在前向和反向CDMA信道在单载波上采用码片速率1.2288Mcps的直接序列扩频，射频带宽为1.25MHz。
②支持不同的核心网标准。WCDMA要求实现与GSM网络的兼容，所以它把GSMMAP协议作为上层核心网络议；CDMA2000要求兼容窄带CDMA，因此它把ANSI-41作为自己的核心网络协议。
③WCDMA进行功率控制的速度是CDMA2000的2倍，能保证更好的信号质量，并支持多用户。
④为了使支持基于GSM的GPRS业务而部署的所有业务也支持WCDMA业务，为了完善新的数据话音网络，CDMA2000-1x需要添加额外的网元或进行功能升级。
2.WCDMA与CDMA2000网络接口的比较
3G标准的基本目标是能在车载、步行和静止各种不同环境下为多个用户分别提供最高为144kbit/s、384kbit/s和2048kbit/s的无线接入数据速率。为多个用户提供可变的无线接入数率是3G标准的核心要求。CDMA2000可分别用于900MHZ和2GHZ两个频段CDMA2000的码片速率与IS-95相同，两系统可以兼容。WCDMA的码片速率为3.84Mcps，显然WCDMA系统中低速率用户或语音用户的移动台成本会大幅上升，在CDMA2000系统中则不会如此。
WCDMA的接口标准规范、制定严谨、组织严密，而CDMA2000的接口标准严谨性有待加强。IS-95厂家设备难以互通，给运营商设备选型带来了较大问题；3G许诺的高速无线数据服务必须可以和话音一样实现无缝的漫游，这是至关重要的。多媒体信息要漫游、视频通话也要漫游，没有这些基本要素，3G就不能称其为3G。漫游涉及到的不仅仅是技术问题，更重要的是商业利益。在这方面WCDMA显然更胜一筹，它支持全球漫游，全球移动用户均有唯一标识，而CDMA2000尚不能很好做到这一点。
3.WCDMA和CDMA2000网络演进的比较
（1）WCDMA的网络演进技术
现有的GSM系统利用单一时隙可提供9.6kbit/s的数据服务。如果复用多个时隙就能升级为HSCSD（高速电路交换数据）方式；此后出现了GPRS（通用分组无线业务），首次在核心网中引入了分组交换的方式，可提供144kbit/s的数据速率。接着继续升级采用8PSK调制，这样传输速率可以上升至384kbit/s这就是EDGE；WCDMA的数据传输速率将高达2M/s。
（2）CDMA2000网络演进技术
主要的CDMA2000运营商将来自现在的窄带CDMA运营商。窄带CDMA向CDMA2000过渡的方式为IS-95AIS95BIS-95CIMT2000。IS-95A的数据传输速率为14.4kbit/s，为了提供更高的速率，1999年部分厂商开始采用IS-95B标准，理论上支持115.2kbit/s的速率。IS-95C进一步使容量加倍，最后升级为CDMA2000。
窄带CDMA系统向CDMA2000系统的演进分为空中接口、网络接口及核心网络演进等方面。
①目前窄带CDMA系统的空中接口是基于IS295A，其支持的数据速率为14.4kbit/s，由IS295A升级到IS295B，可支持64kbit/s。
②窄带CDMA网络接口的演进主要指窄带CDMA系统A接口的升级和演进。对于窄带CDMA系统，以前其A接口不是规范接口(即不是开放接口)，窄带CDMA和GSM的A接口的规范相比较，GSM是先有A接口标准，然后厂家依据标准开发；窄带CDMA是厂家各自开发，然后广泛宣传，最后凭借自身影响修改标准。
③窄带CDMA的核心网在美国经过多年发展后，从IS241A到IS241B到IS241C，我国CDMA试验网和红皮书以IS241C为基础，IS241D规范在1999年底，目前IS241E规范还未正式。
三、WCDMA和CDMA2000在我国的前景
对3G标准的选择不仅要看其技术原理及成熟程度，还要结合本国国情、市场运作状况等因素进行考虑。按目前的进展来看，两种标准最后不能融合成一种，但可以共存。
在我国，GSMMAP网络已形成巨大的规模，欧洲标准的WCDMA在网络上充分考虑到与第二代的GSM的兼容性，在技术上也考虑了与GSM的双模切换兼容，向WCDMA体制的第三代系统演进，从一开始就解决了全网覆盖的问题。而且CDMA2000采用GPS系统，对GPS依赖较大；在小区站点同步方面，CDMA2000基站通过GPS实现同步，将造成室内和城市小区部署的困难，而WCDMA设计可以使用异步基站，运营者独立性强；对于电信设备制造行业，我国在GSM蜂窝移动通信方面发展成熟，而窄带CDMA系统尚未形成规模和产业。
WCDMA采用全新的CDMA多址技术，并且使用新的频段及话音编码技术等。因此GSM网络虽然可采用一些临时的替代方案提供中等速率的数据服务，却不能提供一种相对平滑的路径以过渡到WCDMA。而CDMA2000的设计是以IS-95系统的丰富经验为依据的，因此窄带CDMA向CDMA2000的演进无论从无线还是网络部分都更为平滑。在基站方面只需更新信道板，并将系统软件升级，即可将IS-95基站升级为CDMA2000基站。
由此可见,WCDMA和CDMA2000还将长时间在我国共存，鹿死谁手？尚未分晓。
参考文献：
一、铁路传输技术
1.1SDH传输技术
SDH是取代PDH的新数字传输网体制，主要针对光纤传输，是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中，复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。论文百事通当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时，信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号，并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。
1.2ATM网络传输技术
ATM是一种基于信元的交换和复用技术，即一种转换模式，在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节，开头的五个字节为信头，用以传输信元的地址和其他一些控制信息，后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包，通过硬件实现数据转换，这比软件更快速、经济、便宜。同时，ATM工作速度有很大的伸缩性，在光缆上可以超过2.5Gbps。
在网络传输中，为了使多个用户共享高速线路，通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式，这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段，成为时隙，一定量的时隙组成一个帧，一个信道在一个帧里占用一个时隙，一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中，各终端之间不存在共同的时间参考，各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短，一个时隙传输一个信元，每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙，信息量大的信道占用的时隙多。
1.3MSTP传输技术
MSTP依托于SDH平台，可基于SDH多种线路速率实现，包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口，继续满足TDM业务的需求；另一方面，MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS网络传输技术
随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入，传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输，它传输距离远，信号稳定，抗干扰性强，已成为数据链传输的新宠。
通用分组无线业务GPRS，是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务，GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备，通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级，形成一个新的网络逻辑实体。
1.5WDM传输技术
WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后，复用在一根光纤上，在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC，也可以使用全光的OADM和0XC，WDM(或DWDM)是基于光层上的复用，它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时，通过OADM进行光信号的直接上下，无需经过O/E转换，而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。
二、接入网技术
随着通信技术的快速发展，人们对铁路通信技术提出了更高的要求，铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式，实现铁路通信网的升级，发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。
接入网技术是铁路通信中一项关键技术，由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展，接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展，这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。
2.1有线接入技术
(1)高速率数字用户环路技术。
通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号，传送距离为3km-5km，上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输，通过特定的编码和调制方式提高传输质量，用多线对并行传输，以降低每对双绞线上的传输速率，增加无中继传输距离。
(2)非对称数字用户环路技术。
它的上行速率和下行速率不相等，下行速率可高达(9-10)Mbit/s，上行速率只有数十或数百kbit/s，此技术适用于视频点播VOD系统；其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号，而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。
(3)混合光纤同轴电缆接入技术。
它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接，光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制，将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络，进行少量投资，就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。
(4)光纤用户环路技术。
以光纤为主要传输媒介，根据光纤向用户延伸的距离，可以分为FTTC(光纤到路边)，FTTB(光纤到大楼)，FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标，但根据现有通信发展的实际，FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入，虽然是有过渡性质的折衷方案，但价格相对经济，并且在时机成熟时易扩展到FTTH，所以是现实并且可行的。
2.2无线接入技术
无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介，为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设，目前已得到极大的重视。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体，通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户，最大限度地利用系统资源和频率资源，降低系统内呼损，提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
三、结语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具，我国铁路引入现代通信技术还不久，对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验，对其中所要注意的问题，特别是技术问题要认真对待，只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。
参考文献：
在被称为信息时代的今天，为适应信息化的高速发展，高速处理器、多媒体、虚拟现实以及网络技术对信号的带宽要求越来越大，多信道应用日益普及，所需传送的数据量越来越大，速度越来越快。目前存在的点对点物理层接口如RS-422、RS-485、SCSI以及其它数据传输标准，由于其在速度、噪声/EMI、功耗、成本等方面所固有的限制越来越难以胜任此任务。在转达领域，随着技术的发展，新体制雷达的出现和普及，如DBF体制雷达、相控阵雷达等，所需处理的信号带宽和信号通道数大幅度增加，同样面临着大数据量的传输问题。因此采用新的技术解决I/O接口总是成为必然趋势，LVDS这种高速低功耗接口标准为解决这一瓶颈问题提供了可能。目前LVDS技术在通信领域的应用日益普及，本文结合雷达中的数据传输特点介绍LVDS技术，分析LVDS技术在雷达中的应用前景。
1LVDS技术介绍
LVDS（LOWVOLTAGEDIFFERENTIALSIGNALING）是一种小振幅差分信号技术，使用非常低的幅度信号（约350mV）通过一对差分PCB走线或平衡电缆传输数据。它允许单个信道传输速率达到每秒数百兆比特，其特有的低振幅及恒流源模式驱动只产生极低的噪声，消耗非常小的功率。同时，LVDS也是对高速/低功耗数据传输的一个多任务接口标准，在ANSI/TIA/EIA-644-1995标准中被标准化。
1.1LVDS工作原理
图1为LVDS的原理简图，其驱动器由一个恒流源（通常为3.5mA）驱动一对差分信号线组成。在接收端有一个高的直流输入阻抗（几乎不会消耗电流），所以几乎全部的驱动电流将流经100Ω的终端电阻在接收器输入端产生约350mV的电压。当驱动状态反转时，流经电阻的电流方向改变，于是在接收端产生一个有效的"0"或"1"逻辑状态。
1.2LVDS技术的特点
LVDS技术之所以能够解决目前物理层接口的瓶颈，正是由于其在速度、噪声/EMI、功耗、成本等方面的优点。
1.2.1高速传输能力
LVDS技术的恒流源模式低摆幅输出意味着LVDS能高速驱动，例如：对于点到点的连接，传输速率可达800Mbps；对于多点互连FR4背板，十块卡作为负载插入总线，传输速率可达400Mbps。
1.2.2低噪声/低电磁干扰
LVDS信号是低摆幅的差分信号。众所周知，差分数据传输方式比单线数据传输对共模输入噪声有更强的抵抗能力，在两条差分信号线上电流以方向及电压振幅相反，噪声以共模方式同时耦合到两条线上。而接收端只关心两信号的差值，于是噪声被抵消。由于两条信号线周围的电磁场也相互抵消，故比单线信号传输电磁辐射小得多。而且，恒流源驱动模式不易产生振铃和切换尖锋信号，进一步降低了噪声。
1.2.3低功耗
(1)LVDS器件是用CMOS工艺实现的，这就提供了低的静态功耗；
（2）负载（100Ω终端电阻）的功耗仅为1.2mW；
（3）恒流源模式驱动设计降低系统功耗，并极大地降低了Icc的频率成分对功耗的影响。与其相比，TTL/CMOS收发器的动态功耗相对频率呈指数上升。
1.2.4节省成本
（1）经济的COMS工艺实现技术；
（2）低成本实现高性能，对电缆、连接器和PCB材料无荷刻要求；
（3）低能耗；
（4）TTL/CMOS信号能被串行或混合到单个LVDS通道，减少板面、层数、接插件和电缆。
另外，由于是低摆幅差分信号技术，其驱动和接收不依赖于供电电压，如5V；因此，LVDS能比较容易应用于低电压系统中，如3.3V甚至2.5V，保持同样的信号电平和性能。LVDS也易于匹配终端。无论其传输介质是电缆还是PCB走线，都必须与终端匹配，以减少不希望的电磁辐射，提供最佳的信号质量。通常一个尽可能靠近接收输入端的100Ω终端电阻跨在差分线上即可提供良好的匹配。目前LVDS技术在传输距离上其局限性，一般应用在20m以上。
2LVDS的典型结构和常用产品
目前LVDS产品主要有美国国家半导体公司全系列的LVDS产品和德州仪器半导体司的LVDS产品系列。美国国家半导体公司这方面更具优势，其产品主要有四种典型结构，是目前数据传输和交换常用的四种方式。
2.1典型结构
（1)点到点结构。基本的发展和接收结构，用于两点间固定方向信号传输；
(2)点到多点结构。广播式总线结构连接多个接收端到一个发送端，常用于数据分配；
(3)多点到多点结构。多点互连总线使点到点之间互连降到最少，同时提供双向，半双工通讯能力，在同一时间，只能有一个发送器工作；
（4)矩阵开关结构。通常应用于需要非常高的信号交换通路的系统中，实现全双工通信。
2.2常用产品
对应点到点或点到多点结构，有LVDS线路驱动/接收器和LVDS串行/解串器（Channellink）系列产品。对于多通道、宽带、大动态的数据传输，LVDS串行/解串器将是很好的解决方案。雷达系统中，分系统之间的数据传输，分系统内通过背板的数据传输应用LVDS串行/解串器将大大减少电缆、接插件以及PCB背板的复杂度。这种产品在雷达系统中有很好的应用前景。
(2)对应点对多点或多点到多点结构的应用，BusLVDS技术能最好地适应这些应用。BusLVDSjLVDS线路驱动/接收器系列的扩展，为多点应用场合而设计，这时总线两端都终接电阻。BusLVDS驱动器提供约10mA的输出电流，因而能被用于重负载的背板上，那里的等效阻抗低于100Ω,这里驱动器会有30～50Ω范围的负载。在一些大的数据通信系统中，要构造大的高速背板，LVDS技术是最理想的解决方案。
3LVDS的应用
了解LVDS技术的特性后，下面的问题就是如何在设计中应用好LVDS产品充分发挥其技术优点，优化系统设计。这里结合华东电子所某型号雷达系统中LVDS技术的应用来阐述用LVDS做设计的一些原则和技巧。
由于在系统中有几十路接收通道和数字中频接收机，数据线近500路。如应用传统的TTL/CMOS信号用双绞线并行传输，则需近千根导线，势必造成系统和背板都很复杂，其噪声/EMI性能的保证令设计者头痛，功耗也将很大。于是笔者在系统设计中应用了LVDS串行/解串器技术（Channellink产品），将数据线压缩到几十对差分线，完成了数据传输，并在多种型号雷达中成功应用。在选定了产品后，用好LVDS技术关键就在于PCB板的设计。PCB布线总的原则是：阻抗匹配是非常重要的，差分阻抗的不匹配会产生反射，会减弱信号并增加共模噪声，线路上的共模噪声将得不到差分线路磁场抵消的好处而产生电磁辐射。所以要尽量在信号离开IC后控制差分阻抗的走向，尽力保持尾端<12mm。
3.1PCB板差分布线的设计
侧耦合的微带线、侧耦合的带状线、宽边的带状线都可作为很好的差分线。根据实际情况，应用中选择了侧耦合的微带线，示意如图2。
布线中注意了以下几点：
（1)应用微波传输线理论设计差分阻抗Zdiff或利用以下方程设计：
其中Z0为微带线的特性阻抗；
（2）所布的差分线对一离开IC就尽早尽可能靠近在一起走线，布线越近磁场的抵消就越好，有助于消除反射并保证噪声以共模方式耦合。也即图2中的S越小越好。
(3)对于差分布线不要依赖于自动布线功能，要匹配一对差分线的长度，确保各组差分线间的间隔；并使线上过孔最少；
(4)避免90°转弯（以防造成阻抗不连续），用弧线或45°斜线代替。
3.2PCB板的设计
（1）至少用4层PCB板，将LVDS信号、地、电源、TTL信号分层布局。在实现设计中采用了8层板以尽量满足要求；
(2)将陡的CMOS/TTL信号与LVDS信号隔离，最好能布在不同层上，并用电源和地层隔开；
（3）保持发送器和接收器尽可能靠近接插件，连线长度愈短愈好（<1.5英寸），以保证板上噪声不会被带到差分线上，而且避免电路板及电缆线间的交叉EMI干扰；
(4)旁路每个LVDS器件，分布式散装电容或表贴电容放在尽量靠近电源和地线引脚处；
（5）电源和地线应用宽的布线(低阻抗)，并保持地线PCB回路短而宽；
（6）终端负载用100Ω（误差<2%）表贴电阻靠近接收器输入端来匹配传输线的差分阻抗，终端电阻到接收器输入端的距离应小于7mm；
（7）将所有空闲引脚开路（悬空）。
3.3电缆和接插件的选择
应用中选择了双绞线平衡电缆，并在外层加屏蔽；接插件选择标准连接器，在连接器上差分信号通常连接在一行中靠近的两个连接脚上，示意如图3所示。
总之，应用LVDS技术在系统设计之前，应优先考虑以下几点：
(1)必须优先考虑电源和地在系统中的分布；
1.2计算机通信技术的原理计算机通信技术应用的基本原理是通过使用计算机语言二进制数中的0和1来表示高压电平的转换方式，把电信号初步转换成逻辑信号，再把所有的信息用具差异性的二进制序列予以表示，即用二进制数中0和1的比特流电压来表示信息数据，产生的脉冲电流通过通讯设备来完成数据的传输，达到通信功能。
2计算机通信中的传输控制技术研究
2.1数据传输技术MAC（介质访问控制子层协议）处于OSI七层协议数据链路层下半部分，主要负责连接与控制物理层中的物理介质。进行数据发送时，该协议可预判发送数据可能性，若能发送则在数据上附加部分控制信息，最终将数据和控制信息按照规定方式发送至物理层；进行数据接收时，协议在判断输入信息内容未发生传输错误的前提下，将原先附加的控制信息去掉，将数据发送至LLC层。MAC在传统有线局域网与当前无线局域网中均得到广泛应用，MAC层中，数据传输技术分为包含总线争用技术与令牌控制技术的主导技术和其他辅助技术，辅助技术须得配合主导技术一同使用。以下主要针对数据传输技术的代表性主导技术进行简要介绍。（1）CSMA技术。作为一种总线争用技术，CSMA（载波侦听多路访问）利用分散式的控制方法来使附接总线附近的各节点以竞争方式来获取总线使用权，任意节点无特定发送时间，节点向总线发送数据具随机性，通过侦听检测媒体空闲状态来决定是否发送数据，若总线处于忙碌状态则需延迟发送时间。该技术的优点是技术易实现、响应较及时，缺点在于数据发送效率不稳定，网络负载一旦增大，发送时间就会增长。（2）集中式轮询技术。轮询技术是实现集中式数据控制的主要方法，分为传递轮询与轮叫轮询，前者主机通过向某子站发送轮询信息来检测该子站是否无数据传输或完成数据传输，再向其临站发送轮询，以此方式依次处理所有站点，控制最终回到主机；后者主机则是按照顺序逐个询问各子站是否存在数据。（3）分散式令牌技术。实现分散式控制的方法主要是令牌技术，作为最典型的令牌技术，令牌环网的基本原理是网上各主机地位平等，只有获得令牌的主机才能发送数据。
2.2差错控制技术（1）ARQ方式。数据接收端一旦检测出差错，就会设法通知发送端对码字进行重发，直至接收到正确的码字为止。ARQ方式中使用检错码，只可检测出数据在传输过程中发生的差错，依靠双向通道把差错信息反馈给发送端，并且要求发送端设有数据缓冲区来储存已发送数据，以便对出错数据进行重发。（2）FEC方式。与ARQ方式相比，FEC方式中数据接收端不但可以检测出差错，还能对二进制码元中发生错误的位置进行判断，从而对差错加以自动、及时的纠正。该方式中使用的是纠错码，无需反向通道来传输请示重发的信息，发送端也无需设置数据缓冲区来储存原始数据，但与ARQ相比，其编码效率较低，且纠错设备较为复杂。混合纠错是将以上两种纠错方式进行综合，传输设备较为复杂，不作重点说明。
3计算机通信中的数据传输控制技术实施要点
3.1传输控制软件的功能模块松散耦合设计数据传输控制服务功能模块主要包括信道检测与优选、协议封装与解析、信息与安全处理等，各模块之间的选择和配置可根据数据传输具体需求来定。功能模块松散耦合设计突破了以往设计中存在的功能模块间相互依赖、边界不清的紧密耦合限制，增加了各功能模块的独立性、可调性，并给予了系统集成人员安装功能构建的可选择性，使功能模块更符合信息传递要求，维护人员也能准确发现问题所在，对网络传输控制服务进行有针对性的修复和优化。
3.2传输控制软件的信息传输的跨平台设计跨平台设计能使程序语言、硬件和软件设备在不同硬件架构的计算机上或不同的作业系统内实现无障碍运作。信息传输的跨平台设计主要包括信息跨平台传输与软件跨平台移植，通过网络传输控制软件来封装不同平台下的驱动机制与通信接口，进而形成统一的接口，以实现对数据传输的有效管理。
3.3多协议透明封装和解析采用多个相对立协议封装和解析模块能实现协议封装和解析功能与业务应用软件的有效分离，以多协议封装和解析来使业务软件应用更为透明，核心处理技术更为简明。这种多协议透明封装和解析的实现要以上层信息安全处理软件为基础，在交换服务中完成相应格式转换，实现传输协议在传输服务层中的封装和解析。
3.4可靠与实时传输相结合不同类型信息在传输要求的侧重上存在差异，指令类信息传输要求可靠性，态势感知类信息传输注重实时性，无线信息传输信道的特殊性对数据传输质量有较大影响，为保证传输的可靠性和实时性，可在无线信道上采用三级缓冲机制，使信息数据依次经过发送缓冲区、等待区与回执等待区，增加人工确认。
铜线接入技术起源较早，是先期通过已经搭建好的电话线网络进行信息传输，然后将传输的信息经过编码等处理输送到用户。但是受到铜质材料的物理性质的局限，使得这种技术的信息传输速度较为缓慢，因此，难以适应现代快速的信息传输要求，已经逐渐应用市场，未来一段时间内将会被其他技术所取代。
1.2同轴电缆接入技术
同轴电缆是本世纪初最为常见的一种信息传输媒介，分为网络同轴电缆和视频同轴电缆两大部分，网络同轴电缆主要用于传输数字信息，提供网络使用，而视频同轴电缆主要用于传输各类音频文件。同轴电缆即Coaxial；由两个同心导体组成，由于导体层和屏蔽层之间共用一个轴心电缆，因而得名。最常见的同轴电缆可分为四层：中心铜线层、塑料层，网状导电层和电线外皮层；其中中心铜线可与网状导电层形成电流回路。同轴电缆传导的是交流电，中心铜线发射出来的无线电波将会被网状导电层隔离，网状导电层接地来控制发射出的无线电波。同轴电缆的信息传输媒介是电缆，电缆在铺设的过程中必然会发生弯曲，所以应该具有一定的柔韧性。但是同轴电缆的使用原理是将中心信息以网状的形式进行传递，一旦某一区域发生损坏，那么整体的信息传输工作就会受到干扰，因此，人们不得不在电缆的外部进行保护层处理，以确保信息传输的稳定性，保护层又与电缆的柔韧性发生冲突，因此只有处理好这一问题才能拓宽同轴电缆的应用范围。
1.3光纤接入技术
光纤接入技术是面向的FTTC和FTTH的宽带网络接人技术；光纤接入网技术即OAN技术是目前电信网中发展最快的接入网技术。光纤接入技术指将交换机与用户之间的馈线段、配线或者及引入线段的全部或部分引入光纤以实现信息传输。由于光纤具有高频宽、高抗干扰力、低成本以及许多其它传输介质无法达到的优良性能使得光纤成为目前应用最为广泛的传输媒介意；光纤也是目前传输速率最高的传输介质，光纤已大量用于主干网中。用户环路中应用光纤可以满足用户未来对各种宽带业务的需求；宽带接入网的最终形式也是光纤接入技术。
1.4无线接入技术
无线用户环路是指利用无线技术为固定用户或移动用户提供电信业务，因此无线接入可分为固定无线接入和移动无线接入，采用的无线技术有微波、卫星等。无线接入的优点有：初期投入小，能迅速提供业务，不需要铺设线路，因而可以省去浦县的大量费用和时间；比较灵活，可以随时按照需要进行变更、扩容，抗灾难性比较强。无线接入技术即RIT，是RadioInterfaceTechnologies的简写；另外，无线接人技术也被称空中接口。无线接人技术通过无线介质将用户终端与网络节点相连以实现用户在网络中与有线技术一样通信的技术。无线信道传输的信号遵循以构成无线接人技术的主要内容作为传输协议，无线接入技术可以向用户提供移动接入业务，而这是有线接入技术无法做到的。无线接入网就是指全部或部分采用无线电作波为传输媒介以连接用户、交换中心的一种接入技术；无线接人系统的定位作为通信网的一部分，是本地有线网的延伸与补充，也可作为临时应急系统。
2、实际应用
因为上述四种传输网络技术各有利弊，所以其未来的发展前景和实际应用范围也有所差异，下面进行详细的介绍和分析：
2.1铜线接入技术的实际应用
从目前网络技术的发展来看，高速度传递是一个必然趋势，也是用户的基本需求，所以铜线接入技术的应用范围就会大大的缩减，以至于最终被完全取代。现阶段而言，可以利用已经铺设好的电话线，通过铜线接入技术完成一些相对简单的信息传输例如传真等。
2.2同轴电缆接入技术的实际应用
同轴电缆接入技术是目前应用最为广泛的一种，该项技术的使用年限高、对外部环境的抵御性较强，但是最终会被越来越高端的技术做取代，短时间内还会有一定的发展空间，主要集中在蜂窝移动通信系统等。
2.3光纤接入技术的实际应用
光纤接入技术的使用比较灵活，用户可以根据实际需要进行恰当的选择，例如如果是办公区使用信息传输，可以申请使用光纤到具体办公室，如果是独立用户使用可以选择光纤到家庭等。所以未来光纤接入技术会得到很好的发展，但是其使用费用相对高昂，普及起来尚需要一段时间。
2.4无线接人技术的实际应用
无线接入技术的原理已经在上文中进行了详细的论述，这里不再重复。通过上述论述分析我们可以获悉，这种无线接入技术使用起来更方便，用户不再受到线路的限制，能够实现某一区域内的灵活移动，对于用户来说使用更为方便舒适。在这种巨大优势的推动之下，越来越多的用户倾向于选择无线接入技术，这也促进了无线接入技术的快速发展。现如今无线接入技术已经覆盖了电话信息业务和网络信息业务等诸多方面，成为人们生活工作中不可缺少的一项重要信息传输方式。除此之外，人们推崇无线接入技术的关键在于其使用成本较低。利用蜂窝数据平台进行的信息传输不涉及网络，所以网络费用可以得到降低，使用成本低廉。未来的发展前景将会越来越广。
二、通信工程传输技术的具体应用
以往的通信工程技术功能比较简单，只能用于信息或信号的传输，应用范围比较局限。随着通讯工程技术的发展，通信产品的一体化进程在加快，我们可以将更多的功能集中在一台设备上，大大提高了信息传送的便捷性，因此其应用范围得打了极大的拓展。下面，我们从长途干线传输和本地骨干传输两方面对通信传输技术的应用进行了探讨。
2.1通信工程传输技术在长途干线传输中的应用
通信工程传输技术在长途干线传输中发挥着重要作用。同步数字信息通讯拥有强大的网络管理系统、灵活的电路以及同步复用能力，是通信传输技术应用最为普遍的。同步数字技术在技术应用、设备功能、结构等级以及传输结构等方面都有成熟的标准，大大提高了长途干线的管理性能和经济效益。同步数字体系不仅与目前所有的网络兼容，而且还可以容纳新的业务信号，实现了通信信息传输的高效和灵活化。后台的工作人员可以及时跟踪同步数字体系中的信息传输过程，实现了传输信号的无盲区覆盖，提高了长途干线的网络建设效果，受到很多用户的一致好评。但同时我们也发现，由于同步数字体系采用电域复用技术，使其只能处理临近用户的信号，在长途干线运输过程中，由于相隔距离较远，在信息传输过程中，同步数字传输体系的性能会开始减弱，降低了传输效果。为了解决该问题，一来可以提高传输的网络容量；二来可以结合密集波分复用技术，密集波分复用技术可以在一定程度上提升光纤频率带宽的利用率，可以实现长距离的大容量信息传输。密集波分复用技术与同步数字体系的有机结合可以实现传输容量的几十倍的增容，保证了传输的效果。但随着宽带业务的发展，对信息传输稳定性和便捷性的要求越来越高，运营商们应该不断创新和发展传输技术，将发展自动交换光网络（ASON）设备等作为未来发展的主要方向。
2.2通信工程传输技术在本地传输网络中的应用
本地传输网基本上都在城市的重点区域或者中心地带密集，与长途干线传输网络有所区别，本地骨干传输网络的容量相对较小，在利用光纤资源时比较局限，一般只能从管道内进行传输，这不仅是通信工程的设计问题，更是通信工程传输部门需要面对的难题。根据经验，在通讯信息传播中利用密集波分复用性价比较高，可以将光纤资源最大化的加以利用，而且在系统升级、管理、维护方面都有优势。应用密集型光波复用系统过程中，通过技术人员的技术扩展，能够有效降低经济成本，从而丰富其支持种类，满足社会公众的通信需求。传送数据业务时应用密集型光波复用技术，对于光纤技术、骨干层管道资源比较欠缺的传输网络非常必要。网络投入运行后，故障维护人员要以实时监控网络运行为重点，不断更新原有的维护方法，确保维护好网络，同时提出各种网络优化需求。
2.光纤传感器的类型及特点
光纤传感器的类型很多，按光纤传感器中光纤的作用可分为传感型和传光型两种类型。
传感型光纤传感器又称为功能型光纤传感器，主要使用单模光纤，光纤不仅起传光作用，同时又是敏感元件，它利用光纤本身的传输特性经被测物理量作用而发生变化的特点，使光波传导的属性(振幅、相位、频率、偏振)被调制。因此，这一类光纤传感器又分为光强调制型，偏振态调制型和波长调制型等几种。对于传感型光纤传感器，由于光纤本身是敏感元件，因此加长光纤的长度可以得到很高的灵敏度。
传光型光纤传感器又称非功能型光纤传感器，它是将经过被测对象所调制的光信号输入光纤后，通过在输出段进行光信号处理而进行测量的。在这类传感器中，光纤仅作为传光元件，必须附加能够对光纤所传递的光进行调治的敏感元件才能组成传感元件。
3.光纤传感器的应用
光纤传感器的应用范围很广，几乎涉及国民经济的所有重要领域和人们的日常生活，尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用，解决了许多行业多年来一直存在的技术难题，具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:
(1)城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中，用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力从而来评估桥梁短期、施工阶段和长期营运状态的结构性能。
(2)在电力系统，需要测定温度、电流等参数，如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等，由于电类传感器易受强电磁场的干扰，无法在这些场合中使用，只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时测量空间温度场分布的高新技术，分布式光纤温度传感系统不仅具有普通光纤传感器的优点，还具有对光纤沿线各点的温度的分布式传感能力，利用这种特点我们可以连续实时测量光纤沿线几公里内各点的温度，定位精度可达米的量级，测温精度可达1度的水平，非常适用于大范围多点测温的应用场合。
(3)在石油化工系统、矿井、大型电厂等，需要检测氧气、碳氢化合物、CO等气体，采用电类传感器不但达不到要求的精度，更严重的是会引起安全事故。因此，研究和开发高性能的光纤气敏传感器，可以安全有效地实现上述检测。
(4)在环境监测、临床医学检测、食品安全检测等方面，由于其环境复杂，影响因素多，使用其它传感器达不到所需要的精度，并且易受外界因素的干扰，采用光纤传感器可以具有很强的抗干扰能力和较高的精度，可实现对上述各领域的生物量的快速、方便、准确地检测。目前，我国水源的污染情况严重，临床检验、食品安全检测手段比较落后，光纤传感器在这些领域具有极好的市场前景。
(5)医学及生物传感器。医学临床应用光纤辐射剂量计、呼吸系统气流传感系统;圆锥形微型FOS测量氧气浓度及其他生物参数;用FOS探测氢氧化物及其他化学污染物;光纤表面细胞质粒基因组共振生物传感器;生物适应FOS系统应用于海水监测、生化技术、医药。
光纤传感器在实践中运用到的例子举不胜举，这些技术都是多学科的综合，涵盖的知识面广，象光纤陀螺，火花塞光纤传感器，光纤传感复合材料，以及利用光纤传感器对植物叶绿素的研究等等；随着科技的不断进步，越来越多的光纤传感器将面世，它将被应用到生产生活的每一个角落。
4.光纤传感器的技术发展方向
光纤传感技术经过20余年的发展也已获得长足的进步，出现了很多实用性的产品，然而实际的需要是各种各样的，光纤传感技术的现状仍然远远不能满足实际需要。目前，光纤传感器技术发展的主要方向是。
(1)传感器的实用化研究。即一种光纤传感器不仅只针对一种物理量，要能够对多种物理量进行同时测量。
(2)提高分布式传感器的空间分辨率、灵敏度，降低其成本，设计复杂的传感器网络工程。注意分布式传感器的参数，即压力、温度，特别是化学参数(碳氢化合物、一些污染物、湿度、PH值等)对光纤的影响。
(3)传感器用特殊光纤材料和器件的研究。例如:增敏和去敏光纤、荧光光纤、电极化光纤的研究等。这些将是以后传感器进一步发展的趋势。
(4)在恶劣条件下(高温、高压、化学腐蚀)低成本传感器(支架、连接、安装)的开发和应用。
(5)新传感机理的研究，开拓新型光纤传感器。
参考文献
[1]肖军,王颖.光纤传感技术的研究现状与展望[J].机械管理开发,2006,6.
[2]吴洁,薛玲玲.光纤传感器的研究进展[J].激光杂志,2007,5.
[3]吴琼,吴善波,刘勇,袁长迎.新型光纤传感器的设计及其特性研究[J].仪表技术与传感器,2007,11.
1.1传感器节点的设计本系统中，传感器节点的主要任务是实时监测相关环境参数，并对其他节点转发来的数据进行存储和转发，使数据通过WSN传输到汇聚节点处，其处理能力、存储能力和通信能力要求不高，因此采用简单节约的设计方案。如图3所示，传感器节点由传感器模块、处理器模块、射频模块、电源模块和电路等部分组成。传感器模块负责对所需参数进行采集和模数转换。处理器模块负责控制整个传感器节点的操作，存储和处理传感器模块采集的以及射频模块发送过来的数据。射频模块负责与其他节点之间的通信，对数据进行发送或接收。电源模块负责为整个节点提供运行所需的能量，是决定节点寿命的关键因素之一。电路则包括声光电路、复位电路及接口电路等。（1）处理器模块。处理器模块是传感器节点的核心部分，本设计方案中，处理器选用德州仪器（TI）公司的16位超低功耗微控制器MSP430F135，该处理器采用1.8V-3.6V的低电压供电，可以在低电压下以超低功耗状态工作，非常适合应用在对功耗控制要求甚高的无线传感器网络。该处理器同时拥有较强的处理能力和较丰富的片内资源，拥有16kB闪存、512BRAM、2个16位的定时器、1个通用同步异步接口（USART）、12位的模数转换器（ADC）和6个8位并行接口。（2）射频模块。在无线传感器网络实际应用中，传感器节点既需要发射又需要接收数据，因此本设计方案中的射频模块采用收发一体的无线收发机。射频模块采用Chipcon公司推出的无线收发芯片CC2420，它的工作电压位于2.1~3.6V之间，收发电流不超过20mA，功耗低；其具有很高的集成度，只需要较少的电路就可工作，天线设计采用PCB天线，进一步减小模块体积。CC2420工作在2.4GHz频段上，支持IEEE802.15.4和Zig-Bee协议；采用O-QPSK调制方式，抗邻道干扰能力强；128B接收和128B发射用的数据缓存空间，数据传输速率高达250kb-ps。（3）传感器模块。传感器节点的数据采集部分根据实际需要选择相应的传感器，如温度、湿度、振动、光敏、压力等传感器。本文的研究重点不在传感器上，因此仅以温湿度传感器作为例子。本方案采用Sensirion公司的SHT15温湿度传感器，该传感器将传感元件和信号处理电路集成在一起，输出完全标定的数字信号[3]。其工作温度范围在-40℃-123.8℃之间，其在-20℃-70℃范围内，温度测量精度在±1℃以内；湿度范围在0%-100%之间，在10%-90%范围内，湿度测量精度在±2%以内。
1.2汇聚节点的设计在本系统中，汇聚节点的主要任务是接收传感器节点转发来的数据，进行存储和处理后传输到网关节点处，同时，接收来自网关节点的信息，向传感器节点监测任务。汇聚节点是连接WSN和外部网络的接口，实现两种协议间的转换，使用户能够访问、获取和配置WSN的资源，对其处理能力、存储能力和通信能力要求较高。而为了与传感器节点匹配，汇聚节点的硬件结构与传感器节点基本相似，如图4所示，汇聚节点没有传感器模块，增加了存储器模块和蓝牙通信模块。（1）处理器模块。同样的，处理器模块也是汇聚节点的核心部分，主要负责控制整个汇聚节点的操作，存储和处理来自射频模块或者蓝牙通信模块的数据，再将处理结果交给射频模块或者蓝牙通信模块发送出去。本设计方案中，处理器选用TI公司的16位超低功耗微控制器MSP430F1611，该处理器和MSP430F135一样，可以在1.8V~3.6V的低电压下以超低功耗状态工作，但其拥有更强的处理能力和更丰富的片内资源，48kB闪存和10KBRAM、2个16位定时器、1个快速12位ADC、双12位DAC、2个USART接口和6个8位并行I/O接口。（2）存储器模块。考虑到物流运输过程中环境多变，容易带来一些不确定因素，这些不确定因素可能引起处理器自带的存储器中的数据丢失，因此汇聚节点需要存储一些重要的数据。本设计方案中，汇聚节点的外部存储器芯片选用由Mi-crochip公司生产的24AA64，工作电压低至1.8V，它采用低功耗CMOS技术，工作时电流仅为1mA，而且可以在恶劣的环境下稳定工作。由于汇聚节点对存储容量要求不高，而且24AA64芯片的存储容量为64KB，擦写次数可达到百万次，因此一块芯片即可满足本系统的存储要求。（3）蓝牙通信模块。本系统采用智能手机作为后台系统和WSN之间的网关，来实现远距离的数据传输。为了使汇聚节点与智能手机能够进行通信，采用蓝牙通信协议。而在汇聚节点使用蓝牙通信方式需要增加一个蓝牙通信模块。本设计方案中，采用SparkFun公司的BlueSMiRF模块，其工作电压为3.3V-6V，工作电流最大为25mA，功耗较低；其最大传输距离为100m，通信速率最高可达115200bps；其天线为PCB天线，所需器件很少，故模块的体积很小，可以通过串行接口直接与处理器模块相连。
1.3网关节点的设计本系统要求在后台系统和WSN部署点间进行双向通信，为了实现远距离的数据传输功能，有两种方案，一是汇聚节点增加移动通信模块，如GPRS模块[4]；二是采用智能手机作为后台系统和汇聚节点之间的网关。方案一对汇聚节点的要求进一步提高，不仅处理过程更加复杂，其能量消耗也大大提高；另一方面要实现物流过程的跟踪，还需有定位功能，一般采用GPS模块[5]，这样成本也将大大提高。相比之下，方案二优势明显，采用智能手机可以进行各种复杂的数据处理，进行大量数据的存储，使用移动通信网络与后台系统进行通信，使用内置的GPS定位功能，后台用户可以在紧急事件发生时直接联系货车司机等。因此，本系统采用智能手机作为网关节点。本设计方案中，采用中国移动M811手机作为测试对象，其支持4G/3G/GPRS等移动网络，可以方便地使用移动网络与后台系统进行通信；其具有GPS定位功能，可以实现货车定位；具有蓝牙通信功能，可与汇聚节点间采用蓝牙通信；使用An-droid4.0操作系统，拥有丰富的开源资源，方便软件的设计。
2系统软件部分设计
本系统使用WSN中的传感器节点检测物流过程中相关环境参数并发送到汇聚节点处，由其将数据通过蓝牙连接传输到智能手机，智能手机通过移动通信网络将加入GPS信息的数据传输到后台服务器。系统各部分的工作任务不一，硬件条件也有很大差别，因此系统的软件设计也十分关键。
2.1传感器节点程序设计传感器节点主要承担数据采集和发送的工作，由于其能量及处理资源有限，因此需要采取节能和减少数据处理的设计方案。本设计方案中，传感器节点采取按需求唤醒的工作方式，检测等待时间（等待时间可由后台设置）未到或者没有收到汇聚节点命令时节点处于休眠状态；当等待时间一到或者收到命令时，立刻开始工作，进行采集数据并发送，或者根据命令完成相应操作，完成后又进入休眠状态，等待下一次激活，其程序流程如图5所示。
2.2汇聚节点程序设计汇聚节点的主要任务是接收传感器节点转发来的数据，处理后通过蓝牙传输到网关节点处，同时接收来自网关的命令，完成相应的操作。相比于传感器节点，汇聚节点的工作更加复杂，而且其能量和处理资源也不多，因此采取与传感器节点相似的节能设计方案，将复杂的数据处理工作交予网关节点，其程序流程如图6所示。
2.3智能手机APP设计智能手机作为本系统的网关节点，承担协议转换、数据传输、数据处理等复杂工作，因此开发相应的应用程序（Applica-tionProgram，简称APP）来实现上述功能，其流程图如图7所示。该APP实现对智能手机内部蓝牙模块的调用，通过蓝牙连接与汇聚节点通信；利用智能手机的GPS模块获取位置信息，加入到接收到的传感器数据中，再通过移动通信网络传输到后台系统；接收后台系统的命令，完成相应的操作；同时通过智能手机对应的界面提供数据显示、告警提醒以及日志功能。
我国文化部《关于加强非物质文化遗产生产性保护的指导意见》对生产性保护的概念作了界定，即在具有生产性质的实践过程中，以保持非物质文化遗产的真实性、整体性和传承性为核心，以有效传承非物质文化遗产技艺为前提，借助生产、流通、销售等手段，将非物质文化遗产及其资源转化为文化产品的方式。传统技艺保护是建立在非物质文化遗产的保护平台之上的。2009年中国申报成功的28项世界级非物质文化遗产中有6项属于传统技艺类，分别是中国蚕桑丝织技艺、南京云锦、浙江龙泉青瓷、传统木结构营造技艺、安徽宣纸和雕版印刷等。在我国已经公布的1219项国家级非物质文化遗产名录中，有17.4%也就是212个项目属于传统技艺，在311项扩展目录中有52项传统技艺项目，占总数的16.7%。这种保护蕴含了两个层面的含义，一方面为了保护，甚至进行“抢救”；另一方面为了利用，不断发展。这两个层面相辅相成，共同构成了非物质文化遗产“生产性保护”的完整内涵。
（二）传统技艺的生产性保护模式
生产性保护是传统技艺保护基本方式和原则。传统技艺在传播过程中与周围环境不断融合，不断创新，体现了传统技艺的活态流变性特质。所以，传统技艺的保护不可以是静止的、一成不变的，而是在遵循其内在衍变规律的同时又能继续向未来发展的。因此，传统技艺的生产性保护模式首先就是充分利用传统技艺的活态流变性带来的丰富的文化资源，将其转化为文化生产力，作为经济资源或为持有者或所在地带来相应的经济效益；其次在做好抢救与保护的前提下，对非物质文化遗产中的经济资源加以合理开发，科学利用其经济价值，在市场化、商品化的时代背景下发挥其经济价值，实现文化保护与经济发展的良性循环互动，以保护带动发展，以发展促进保护。
二、传统技艺在设计类教学中的价值体现
传统技艺的传承和发展，如果还停留在初始状态的口口相传或师徒相授的形式，是远远不够的。因此，在加强传承人的传习活动以外，还要通过社会教育和学校教育，使公众了解传统技艺的内涵与意义，并学会享用传统技艺带来的社会价值和经济价值，同时也使传统技艺后继有人，不断发展。这是保护传统技艺极为重要的一条路径。首先，在设计类教学中融入传统技艺的生产性保护内容，既是对设计类专业教育资源的补充，为设计类教学提供肥沃的文化土壤，也能在教学的课程设置、教学体系上体现地域教学特色，体现出独到的文化特色和竞争优势。其次，通过在教学中融入传统技艺，还能增加学生的兴趣，拓宽学生视野，培养学生的综合运用能力。将生产性保护的理念融入到设计类教学中，可以启发师生设计的思路，提供创作的灵感，“越是民族的，越是世界的”，有利于设计出真正具有民族文化精神与内涵的现代艺术设计作品。
三、在设计类教学中融入传统技艺的创新实验
（一）在设计类人才培养目标中引入传统技艺文
化以无锡为例，该地区传统技艺内容丰富，种类较多，其中大量的代表性项目已分别被列入国家级、省级以及市、县级非物质文化遗产项目名录。在探索将传统工艺融入到设计教学的过程中，整合无锡的传统技艺资源，让无锡的传统艺术作品走进校园，使之服务于艺术设计课程的教学。首先，聘请掌握这些传统技艺的大师走进课堂，将高超的技艺展示给学生，开拓学生的视野，激发他们的学习热情。2013年，无锡展开了非物质文化传承的“社会化、基地化、常态化、项目化”运行尝试，由中国泥人博物馆牵头，与无锡市教育科学研究院携手，与无锡市区、江阴、宜兴的8所幼儿园、小学、大学建立了国家级非物质文化遗产教学活动基地，并开展一系列教学活动，让国家级工艺美术大师不定期的走进学校，面对面，手把手的，对学生进行辅导和培训。其次，结合第二课堂的开设，将更深层次的传统技艺研究课程融入教学中，使学生更深入的了解、掌握无锡的传统技艺以及地域文化。利用学校、政府、企业和行业的紧密合作关系，建立校内外实训基地或艺术家工作室入校，强化学生实践能力的同时，充分利用本地资源为设计教学服务。2013年，无锡市文化广播新闻出版局与无锡商业职业技术学院正式签订了政校深化全面合作协议，建立了无锡传统文化设计人才培养基地和无锡市非物质文化遗产传承创新与文化创意产业设计研发中心，针对无锡非物质文化遗产传承与创新的发展战略、文化创意产业优化升级、无锡地域文化产品开发与营销等主题，开展无锡地区传统技艺文化人才培养的专项研究与合作。同时，还建立了首个高校“非遗”班，无锡商业职业技术学院艺术学院艺术设计专业的27位学生成为这个班的首批学员。
（二）在构建设计类课程体系中融入传统技艺
文化传统技艺的地域文化特色要融入到设计类课程，不能局限于某门课程，还要从整个课程体系入手，将传统技艺的精神内涵渗透于整个教育教学课程体系。无锡商业职业技术学院艺术设计学院，在无锡市非物质文化遗产传承创新与文化创意产业设计研发中心的平台上，创建了一套完整体现无锡传统技艺传承的教学体系。在艺术设计学院的室内设计专业、服装设计专业以及建装装饰专业中，都融入了传统技艺的主题，建立了各专业之间既互相联系又各有特色的课程体系，拓宽了学生的视野，提高了学生的专业素养和实践应用能力，同时也传承了无锡的传统技艺文化。
（三）在设计类课程教学过程中切入传统技艺文化
我国的传统技艺形式多样、资源丰富，但更多的是特定历史文化背景的产物，要在艺术创作中运用，就必须将其中的元素或工艺经过加工、解构以及艺术再创作，设计出既体现地域文化特色又符合现代人审美情趣及实用要求的作品，在设计类的教学中，就是要在教学的过程中找到两者完美契合的方式，找到结合点。如无锡的惠山泥人，2006年被正式列入国家第一批非物质文化遗产名录。其无论是捏造技艺还是彩绘技艺，都有独特的魅力。在教学中，鼓励学生通过收集相关资料了解惠山泥人的制作流程和工艺要求，掌握惠山泥人相关的造型特点、色彩形式、纹样以及作品蕴含的地域相应人文背景，如阿福的传说、春牛的故事、蚕猫的由来等，并深入发掘惠山泥人更多的价值，在后期的教学过程中，教师引导学生将其中的部分元素提炼、加工，在广告设计、产品设计、多媒体设计以及室内设计教学中加以运用，使惠山泥人成为设计的创意来源，从而创作出既富地域特色又有鲜明个性的作品。
在传播学领域，媒介分析作为一个大的研究部分，主要包括：媒介产生发展的历史，各种媒介的特点，媒介同人类社会变迁和文明发展史的关系，媒介文化等等。开媒介分析先河的英尼斯和麦克卢汉提出了如“媒介即讯息”等著名的观点，使人们逐渐认识到媒介技术及其发展的巨大作用。然而，在传播学的研究领域，传播技术与媒介作为信息传递和接受的手段、载体，并非总是研究的重点。人们的注意力主要倾注在媒介所传递的信息内容和其产生的效果上。但近些年来，信息传播新技术革命席卷全球的浪潮使我们看到技术在传播中起着不可估量的作用。从一定意义上说，只有掌握了先进的传播手段才能在激烈的竞争中立于不败。
一、传播技术的产生和发展
人类诞生之初，由于生存的需要，必须实现个体之间的交流。在漫长的时期
内，人类只能依靠原始而古老的传播方式如表情、动作等来相互了解。随着劳动和生活中传播活动的需要，人类发明了使自己彻底完成从猿到人的转变的传播工具——语言，然后又发明了使信息可以保存下来并使文化有效积累成为可能的传播工具——文字。最初的文字刻在甲骨、金器上，后来又有了绢、帛，东汉的毕昇借鉴前人的经验发明了纸。雕版印刷术，活字印刷术的发明使传播手段先进，传播内容丰富了起来。但是，这些还无法实现真正意义上的大规模的迅速的社会传播，还需要有技术上的更大突破。这种突破，于15世纪中叶拉开了序幕，其标志是金属活字印刷术和金属活字印刷机的问世。
德国人古登堡发明了世界上第一台手摇金属活字印刷机，开始了活字版印刷书籍，这说明人类在信息传递技术上的进步。到了19世纪初伦敦《泰晤士报》首先于公元1814年开始以蒸汽为动力的机器印报，使得知识与资讯得以普及，这是一项相当重要的进展。1833年,第一张廉价报纸纽约《太阳报》的诞生标志着真正的大众传播时代的到来。它采用当时最先进的滚筒印刷机，每小时印报4000份，为大量发行提供了技术保证。
在19世纪，美国人莫尔斯发明通讯电码，开始了有线电报时代。1870年出现电话，1895年意大利人马可尼发明无线电，使人类的通讯技术大幅改进。第一次世界大战后，以此技术为基础发明了民用无线电。在此同时，电影工业在欧美亦成为另一种有力的大众传媒。电视是在1924年首次问世，而英国定期播放电视则始于公元1936年。电视时至今日，仍是一般人主要吸收资讯、常识，作为休闲娱乐，或作为消磨时间打发孤寂的工具。
20世纪40年代计算机的出现为大众传播带来了一次新的机遇。数字化技术的运用，通过与通讯的巧妙结合，在加工处理信息方面改变了以往直接参与的方式，是信息处理第一次超越了人类自身而实现，真正达到了信息的传递、存储和加工处理的一体化和自动化，完成了人类历史上的最先进的传播革命，大众传播进入了数字化与网络传播的崭新时代。
电脑促进办公室自动化、产业自动化及家庭自动化；镭射科技，如磁碟机、碟片、影像传真机及文件处理系统普及；有线电视与通讯卫星结合，使电视的功能发挥更佳；资讯社会应用许多新的传播媒体，如电视、电话、电子邮件、电子报讯、电视传讯、电话影视、电子会议等等，正缔造全面电子化的环境。特别是互联网的出现，整合了多种技术，它不但能统一处理文字、声音、图形、影像等各种符号形式，而且打破了地域界限和国家界限。信息技术的应用范围已深入到社会的各个方面，正悄然改变着人们习以为常的传媒环境。
二、传播技术在我国媒介中的应用
近年来，我国的传播事业迅速发展。为顺应世界建设信息高速公路的潮流，
缩小与发达国家传媒业的差距，我国传媒业积极采用新技术，对媒介内部从业人员进行培训，改革旧有的观念，使之跟上国际步伐，成为我国传媒业的一个新趋势。
以《文汇报》为例，对我国媒介使用新技术的情况可窥见一斑。《文汇报》于1998年1月26日开始推出网络版，迅速引起了公众的兴趣，当时的数据表明，每天平均有近千人上网访问浏览。与该报印刷版相比，网络版提供了优秀的检索服务，读者只要键入自己想找的指令，很快就能得到许多相关资料。此外，对于外省市不能及时看到印刷版《文汇报》的地方，网络版更能显示出它的优势。网络的应用还能使读者的反馈瞬间传回报社，读者和报社的距离大大拉近，从而使报社更清楚的知道读者的要求，把报纸办得更有贴近性。
此外，除了报纸媒体使用新技术外，电台、电视台也在大量使用。上海人民广播电台使用电脑工作室，实现了采访、制作、编排、播出的电脑化运作。在“数字化储存、数字化传输、电子化交换”原则的指引下，该电台在其传输系统中运用光纤技术，采用一种自愈式光纤环网，将广播节目从控制中心传输到发射台，该光纤环网还可同时传送数字化节目和模拟节目。我国电视媒体正在迈进一个数字化的时代，各电视台都在加快数字化进程。中央电视台采用多种电脑技术，尤其是多媒体技术，包括非线性编辑技术、虚拟技术、三维技术和动画技术，采用机械手自动装带播出系统等，在节目的制作和播出上更加自动化和智能化。
总之，我国传媒机构使用电子技术的用途大致有以下几点：①文字处理（写稿、改稿、编辑、排版、电脑字幕等）；②电脑激光照排；③扫描；④管理－信息存储与资料管理；⑤建立内部网络，进行稿件和图片的传输等；⑥三维动画；⑦非线性编辑，特技剪辑；⑧联网查询；⑨播出等。
三、新形势下我国传媒业面临的挑战和对策
首先，传统媒体报纸、广播、电视要加快数字化进程，实现信息处理的全面数字化。互联网的出现打破了传统媒体的界限，为从事跨媒体经营提供了现实的可能。在互联网上看报纸，听广播，看电视已经实现，现在需要加快发展的是广播的数字音频技术和数字电视。
其次，还须加快信息高速公路的建设进程，使信息传播数字化。媒体要抓住机遇，谋求新的发展。我国政府近年来十分强调科教兴国的发展战略，人们因而十分敏感的关注科技创新事物对其他领域发展的推动作用。所以，我们要对能够采纳最新信息传播技术持乐观态度，抓住这个难得的发展契机。
总而言之，传播技术在媒介的发展中起着巨大的作用，我们决不能忽视它。但是我们也应该看到，技术在媒介的发展中并不是惟一起作用的力量，社会制度、经济发展水平、历史文化等都会对媒介产生影响。我们在努力创新传播技术并应用它的时候，也要注意与其他方面的协调，使先进技术发挥出最大的能量，促使媒介不断向前发展。
参考文献：
