時(shí)間：2022-07-01 04:42:46
導(dǎo)語：在通信高級工程師論文的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
**是誰？湖南**移動(dòng)分公司網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化負(fù)責(zé)人，高級工程師。那他圓了什么夢呢？請你聽我往下說。
1996年畢業(yè)于重慶郵電學(xué)院的**，早已有了心中的夢想：他想成為一名杰出的網(wǎng)絡(luò)通信工程師。為了這個(gè)夢想，**選擇了**移動(dòng)作為事業(yè)的起點(diǎn)，并開始了自己的圓夢之旅：
1999年，湖南通信領(lǐng)域首開先河的技術(shù)項(xiàng)目——**移動(dòng)GSM數(shù)字網(wǎng)建設(shè)工程正式啟動(dòng)，這對于剛參加工作2年的**來說是一次真正的技術(shù)創(chuàng)新大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目創(chuàng)建之初，因無任何經(jīng)驗(yàn)借鑒，**和同事們陷入了一個(gè)“內(nèi)無糧草、外無援兵”的境地。于是，初生牛犢不怕虎的**開始了技術(shù)上的“萬里”：為突破一個(gè)個(gè)技術(shù)難關(guān)，他們吃住在工作崗位，每天不足6小時(shí)的睡眠、每周與家人的見面都成了沙漠中的綠洲可望而不可及。憑著對技術(shù)上的鉆勁、韌勁，他們終于摸索出一套有效方案并付諸實(shí)施，經(jīng)過半年艱苦卓絕的努力，首戰(zhàn)告捷：**全區(qū)GSM數(shù)字網(wǎng)初具規(guī)模，移動(dòng)信號(hào)覆蓋80余個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。在隨后的工程建設(shè)中，**帶領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)相繼開創(chuàng)了**移動(dòng)的“三個(gè)第一”：開通了第一個(gè)900M/1800M雙頻網(wǎng)；開通了第一個(gè)GPRS網(wǎng)；第一次在GSM網(wǎng)中使用跳頻技術(shù)……捷報(bào)傳來時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)**瘦了，準(zhǔn)確地說，他整整掉了一十二斤肉！不過我要驕傲地告訴你的是，**圓了他的第一個(gè)夢——技術(shù)創(chuàng)新之夢！
作為一名網(wǎng)絡(luò)工程師，**把學(xué)習(xí)也視為自己的“責(zé)任”。當(dāng)今時(shí)代，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，中國移動(dòng)擔(dān)當(dāng)著引領(lǐng)“無限通信”新世界發(fā)展的先鋒，他將始終站立于技術(shù)發(fā)展和市場需求變化的前沿，而作為一名移動(dòng)人，一名移動(dòng)的科技工作者，唯有不斷地學(xué)習(xí)創(chuàng)新，才能擔(dān)當(dāng)起責(zé)任。**，他要圓自己的第二個(gè)夢——學(xué)習(xí)求索之夢！1998年，他報(bào)考了北京郵電學(xué)院，并獲得了無線電工程和計(jì)算機(jī)通信工程雙學(xué)位。近年來，他相繼在《移動(dòng)通信》、《通信世界》等雜志上發(fā)表了多篇論文，2005年，**帶領(lǐng)網(wǎng)優(yōu)班集體通過了摩托羅拉全球資質(zhì)認(rèn)證考試，同年，他們又被授予湖南省優(yōu)秀QC管理小組稱號(hào)！可面對這一切，**說，這個(gè)夢才剛剛開始，他還要向更高的階梯攀登！
我們常把客戶稱作“上帝”，而**說：“我們更要把‘上帝’請進(jìn)心中，時(shí)刻裝在心里！”2003年元旦節(jié)前夜，岳塘機(jī)房一個(gè)網(wǎng)元出現(xiàn)故障，因工作無法抽身的他馬上派人去處理，并每隔10分鐘打電話詢問。至到凌晨4點(diǎn)，故障還沒有排除，**立即驅(qū)車趕往機(jī)房。他說：“同志們，現(xiàn)在是凌晨4點(diǎn)，再過2個(gè)小時(shí)打手機(jī)的客戶就會(huì)越來越多，因此，6點(diǎn)前我們務(wù)必排除故障”！說罷，他脫掉外衣加入戰(zhàn)斗。時(shí)間一分一秒地過去，他們的汗珠也在一滴一滴往下淌，不一會(huì)兒全身都濕透了。故障終于排除了，此時(shí)是5點(diǎn)58分，離他限定的時(shí)間還提前了2分鐘！
說起2004年的“網(wǎng)絡(luò)大會(huì)戰(zhàn)”，**總會(huì)感到心潮澎湃。因?yàn)樗麄冊诙潭痰?個(gè)月內(nèi)，就完成了以往近1年的維護(hù)工作量，并在全省精品網(wǎng)絡(luò)競賽中榮獲三等獎(jiǎng)！是什么原因讓他們創(chuàng)造了奇跡？那是因?yàn)?，他們犧牲了自己的“小我”，成就?*移動(dòng)的“大家”。
那年的11月18日，**可謂是雙喜臨門：自己的30歲生日，女兒的出生日。女兒的到來當(dāng)然是喜，可對于妻子來說那一刻也面臨一難，我們做女人的都知道，那時(shí)候多么需要丈夫的溫暖和呵護(hù)。而此時(shí)，**正在和同事們用越江覆蓋的方式解決湘江兩岸信號(hào)交叉覆蓋的網(wǎng)絡(luò)故障。妻子進(jìn)了手術(shù)室，母親還在不斷地打電話催促，可電話里還是兒子那句“媽，再等會(huì)兒，我就來！”。媽媽也急了，說“傻兒子，你媳婦要生了，還能等嗎？”可怎么辦呢？這里的故障沒排除，他有責(zé)任啊，責(zé)任就是命令！責(zé)任重于泰山！**沒有離開工地半步，硬是撐了整整28個(gè)小時(shí)！，當(dāng)時(shí)間定格在19號(hào)凌晨4點(diǎn)20分時(shí)，他們終于迎來了勝利的曙光！而這時(shí)的**，來不及和同志們分享喜悅，更不敢倒下打一個(gè)盹，他還要迎接另一場“戰(zhàn)斗”，因?yàn)樗X得有愧，沒有盡到一個(gè)丈夫的責(zé)任和初為人父的責(zé)任。
關(guān)鍵詞：汽車檢測與維修 創(chuàng)新 課程 實(shí)踐 工程技術(shù)類
1.引言
2015年經(jīng)過河北科技學(xué)院學(xué)術(shù)委員會(huì)評審、確定汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)作為院級特色示范專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目，并得到了陶行知基金會(huì)的支持?，F(xiàn)就建設(shè)過程中部分感觸較深的創(chuàng)新點(diǎn)提供給工程技術(shù)類專業(yè)教師共勉，大家從而可以少走彎路，使我們的高職教育按照國家和社會(huì)需要良性快速發(fā)展，使我們的人才培養(yǎng)質(zhì)量盡快提高。
2.課題研究創(chuàng)新
2.1設(shè)立突出專業(yè)特色的職業(yè)能力課
人才培養(yǎng)方案的制定是人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)鍵，首先要明確辦學(xué)定位、目標(biāo)，專業(yè)教學(xué)計(jì)劃是人才培養(yǎng)方案的核心內(nèi)容，確立哪些是專業(yè)核心課程，專業(yè)核心課程以及和專業(yè)基礎(chǔ)課程之間的課時(shí)分配、銜接關(guān)系對人才培養(yǎng)質(zhì)量至關(guān)重要。
汽車檢測維修技術(shù)專業(yè)在河北科技學(xué)院于2003年9月開始招生，歷經(jīng)了將近12年的發(fā)展歷程，一直以來是學(xué)院重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)，課題104116自2010年6 月立項(xiàng) ，2012年8月日順利結(jié)項(xiàng)，自結(jié)題至今歷經(jīng)近三年的實(shí)踐檢驗(yàn)，順利進(jìn)行了人才培養(yǎng)方案的修訂、完善和實(shí)踐檢驗(yàn)工作，職業(yè)能力課程設(shè)置如表一所示，同時(shí)設(shè)置了素質(zhì)拓展課程，如社交禮儀、消費(fèi)心理學(xué)、汽車駕駛技術(shù)等課程，在汽車檢測維修職業(yè)能力的養(yǎng)成和素質(zhì)培養(yǎng)等方面優(yōu)化了課程體系，實(shí)踐證明畢業(yè)生受到了用人單位的首肯，人才培養(yǎng)質(zhì)量越來越適應(yīng)社會(huì)需求。
2.2突出實(shí)踐教學(xué)的主體地位
教學(xué)計(jì)劃中突出實(shí)踐教學(xué)的地位，涵蓋課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、綜合實(shí)訓(xùn)、職業(yè)資格培訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)頂崗實(shí)習(xí)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）等環(huán)節(jié)，專業(yè)核心課程課內(nèi)實(shí)訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)約占總課時(shí)的25%，實(shí)踐教學(xué)的合理設(shè)置奠定了職業(yè)能力和素質(zhì)養(yǎng)成的基礎(chǔ)。
2.3充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和自主創(chuàng)新能力
2.3.1學(xué)會(huì)方法比學(xué)會(huì)知識(shí)更重要
學(xué)生學(xué)習(xí)很多的汽車檢測與維修技術(shù)知識(shí)和鍛煉更多的職業(yè)技能很重要，但是培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和興趣，通過師生切磋、鍛煉學(xué)生找到研究汽車的方法和手段更為重要。在汽車ABS壓力調(diào)節(jié)器學(xué)習(xí)過程中，很多同學(xué)主動(dòng)拆解，自發(fā)使用蓄電池實(shí)驗(yàn)回油泵電動(dòng)機(jī)性能，區(qū)分進(jìn)油閥和回油閥；聽懂不如學(xué)懂，實(shí)驗(yàn)室新買來的空調(diào)回收充注機(jī)，銷售人員對如何調(diào)試、使用均不能做出正確說明和演示，通過組織技術(shù)攻關(guān)小組通力協(xié)作、群策群力突擊研究說明書和操作面板，對設(shè)備進(jìn)行了安裝調(diào)試，目前各屆學(xué)生熟練使用此設(shè)備對學(xué)院的車輛進(jìn)行制冷系統(tǒng)進(jìn)行一系列作業(yè)。汽車診斷儀使用方法不是演示給學(xué)生看，而是引導(dǎo)學(xué)生使用，只打開點(diǎn)火開關(guān)ON檔，通過執(zhí)行元件動(dòng)作測試能既能判斷點(diǎn)火線圈、電磁閥等執(zhí)行元件及其線路是否存在故障，借助學(xué)生的好奇感和自信心，再進(jìn)一步通過故障碼調(diào)取、清除故障碼、數(shù)據(jù)流分析、波形測試加深學(xué)生的認(rèn)識(shí)，同時(shí)使學(xué)生認(rèn)識(shí)到只有深入學(xué)習(xí)理論知識(shí)才能結(jié)合診斷儀系統(tǒng)進(jìn)行汽車故障診斷分析，找到解決問題的措施和方法。
2.3.2自主創(chuàng)新
汽車高新技術(shù)的學(xué)習(xí)，啟發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，農(nóng)用升降機(jī)設(shè)計(jì)與制造、汽車洗車器研發(fā)、高空玻璃清洗機(jī)設(shè)計(jì)與制造、理論力學(xué)教具研發(fā)、電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架研制都是受到汽車技術(shù)的啟發(fā)而研制成功。
2.4 實(shí)行“準(zhǔn)軍校式”學(xué)生管理，實(shí)現(xiàn)“零距離”辦學(xué)目標(biāo)
針對社會(huì)對人才的需求，汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)學(xué)生按照學(xué)院統(tǒng)一要求實(shí)行準(zhǔn)軍校式管理，目的是通過軍校式的管理教育模式，按照軍人的基本標(biāo)準(zhǔn)來教育、規(guī)范和磨練學(xué)生，培養(yǎng)堅(jiān)強(qiáng)的意志、優(yōu)良的作風(fēng)、健全的心理和健康的體魄；樹立牢固的時(shí)間觀念、上下級觀念、紀(jì)律觀念和團(tuán)隊(duì)精神；使其畢業(yè)后能夠更好地適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)需要。
東風(fēng)日產(chǎn)保定軒宇久久專營店評價(jià)2008級呂宵（女）同學(xué)在汽車服務(wù)顧問崗位上“工作零失誤率”。目前校外汽車實(shí)訓(xùn)和就業(yè)基地達(dá)到21家。其中僅河北龐大汽貿(mào)集團(tuán)在全國各地維修企業(yè)多達(dá)170多家，學(xué)生就業(yè)率達(dá)到95%以上，學(xué)生獲得畢業(yè)證書同時(shí)，也獲得高級工證書、軍事訓(xùn)練證書、駕駛證等，在技能和綜合素質(zhì)各方面實(shí)現(xiàn)了董事長倡導(dǎo)“零距離”辦學(xué)的目標(biāo)。
2.5教學(xué)手段和方法創(chuàng)新
2.5.1倡導(dǎo)理實(shí)一體化教學(xué)
積極倡導(dǎo)在教室中進(jìn)行理論和實(shí)踐一體化教學(xué)，理實(shí)一體化教室融多媒體教學(xué)、實(shí)物教學(xué)、試驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)與一體，教師可達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。
2.5.2 倡導(dǎo)案例教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、情景教學(xué)
在理論授課過程中，倡導(dǎo)案例教學(xué)法；在課內(nèi)實(shí)習(xí)和綜合實(shí)訓(xùn)過程中，演練企業(yè)工作項(xiàng)目：如免拆清洗燃油供系統(tǒng)；設(shè)置故障情景：如電控懸架車輛高度控制失效等。
2.5.3教學(xué)評價(jià)以能力和素質(zhì)為依據(jù)
在教學(xué)過程中注重學(xué)生創(chuàng)新思維和能力的發(fā)掘，對于自學(xué)能力強(qiáng)，能夠解決汽車疑難雜癥、在理論和實(shí)踐過程有獨(dú)到見解和特殊貢獻(xiàn)的同學(xué)，對于課外創(chuàng)新活動(dòng)小組、開放實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)、體育比賽、社會(huì)公益事業(yè)等活動(dòng)中表現(xiàn)優(yōu)異的同學(xué)進(jìn)行加分鼓勵(lì)。
3.課題研究成果
3.1校內(nèi)、外實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成效：在學(xué)院各級領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，完善了汽車維修中央實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，提高了設(shè)備完好率和利用率；重新建設(shè)的實(shí)驗(yàn)室有：汽車電器實(shí)驗(yàn)室、汽車電控實(shí)驗(yàn)室、發(fā)動(dòng)機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室、自動(dòng)變速器理實(shí)一體化教室。通過師生共同努力新增廊坊東方華明、廊坊燕寶等5家實(shí)訓(xùn)基地。
3.2研究報(bào)告、教材建設(shè)成績：王志欣教師撰寫的汽車維修服務(wù)業(yè)人才需求分析D-專題報(bào)告，于2012年6月榮獲河北省教育廳、省高教學(xué)會(huì)三等獎(jiǎng)；《汽車發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造與維修》2013年3月榮獲河北省教育廳教學(xué)科研成果三等獎(jiǎng)。
3.3省級精品課建設(shè)成果： “電控發(fā)動(dòng)機(jī)原理與檢修”于2011年4月榮獲省級精品課，同時(shí)課題組成員對省級精品課"汽車電器結(jié)構(gòu)與檢修"進(jìn)行了不斷地完善和實(shí)踐檢驗(yàn)。
3.4師資培訓(xùn)：師資培訓(xùn)按照聘請校內(nèi)外專家講座和校外實(shí)訓(xùn)基地掛職鍛煉相結(jié)合，汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)雙師型教師占85%以上，正高級職稱教師3人，副高級職稱教師6人。
3.5汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)建設(shè)成果：汽車檢測與維修技術(shù)專業(yè)在2014年獲得陶行知基金會(huì)重點(diǎn)建設(shè)專業(yè)資助，成為院級特色示范專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目。
3.6科研創(chuàng)新：師生研發(fā)成功理論學(xué)教具、高空玻璃清洗機(jī)、本田鋒范發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)臺(tái)架。
3.7工程技術(shù)類高技能人才培養(yǎng)模式的推廣和實(shí)踐：課題成果在賀陽公司領(lǐng)導(dǎo)的大力支持下，在中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院通信工程專業(yè)，河北科技學(xué)院機(jī)電工程系部分專業(yè)進(jìn)行了推廣普及，實(shí)踐效果受到了用人單位和學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、廣大師生的高度肯定。
參考文獻(xiàn)：
[1]河北科技學(xué)院官方網(wǎng)站；河北科技學(xué)院軍校式管理規(guī)范（試行），2014.3.14；
基金項(xiàng)目：
河北科技W院校級課題“深化校企合作實(shí)現(xiàn)效益最大化”。
作者簡介：
李淑敏（1971.3-）女，漢族，河北承德人，高級工程師，主要從事機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化研究；
2009年12月2日，中國工程院2009年院士增選結(jié)果在京揭曉。44歲的中國人民總參謀部某研究所總工程師于全與鄧中翰、吳曼青一起當(dāng)選中國工程院信息與電子工程學(xué)部院士，刷新了中國工程院最年輕院士記錄，成為新增選的48名院士之一。這一消息不僅讓于全的九江家鄉(xiāng)人為之驕傲，更引起世人的普遍關(guān)注。
出人意料的選擇
對熟悉他的人來說，于全當(dāng)選為院士這一消息并不意外，自幼天資聰穎的他，求學(xué)與科研之旅可謂一路坦途――
1982年，于全17歲時(shí)以九江市高考理科第二名的成績考入南京大學(xué)信息物理系，成為其母校同文中學(xué)和九江市三中的榮光。1986年，本科畢業(yè)后又考入以“西軍電”之稱蜚聲海內(nèi)外的西安電子科技大學(xué)，攻讀物理系電波傳播專業(yè)碩士學(xué)位，1988年6月30日，作為該校唯一入選的國家公費(fèi)研究生，被派往在歐洲通信界大名鼎鼎的法國里摩日大學(xué)光纖微波通信研究所繼續(xù)深造。
初到法國，按法國規(guī)定必須首先取得攻讀法國博士的資格（即DEA），一年后，不服輸?shù)乃匀珒?yōu)的成績在來自世界各地的60多位同學(xué)中名列前茅。此后3年，在集光纖、通信、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科為一體的法國里摩日大學(xué)光纖微波通信研究所，于全苦心修煉，先后取得了多功能光纖傳感器、光纖網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)等3項(xiàng)重要科研成果，撰寫的6篇學(xué)術(shù)論文在國際著名學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表，創(chuàng)造的可調(diào)式光纖藕合器獲得法國專利，出色的科研能力令人刮目相看。
1992年5月11日，于全順利地通過了博士答辯，《多模光纖效應(yīng)的研究及在光纖網(wǎng)絡(luò)CAD中的應(yīng)用》作為一等論文，被列為里摩日大學(xué)的博士畢業(yè)論文范本，專家評判“非常出色”。尤為人稱道的是，于全在論文中解決了法國巴黎地鐵公司、煤氣公司、電力公司光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的技術(shù)難題，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。一時(shí)間，法國、美國、加拿大等國外諸多企業(yè)、大學(xué)與研究機(jī)構(gòu)紛紛邀請于全加盟，他卻毅然謝絕了許多人夢寐以求的優(yōu)越條件與豐厚待遇，在1992年6月30日即他出國4周年這一天回到祖國，成為同期70多位留法中國留學(xué)生中第一個(gè)學(xué)成歸國的博士。
“4年留學(xué)生活，開拓了我的思維，也給了我自信。我受不了西方人居高臨下的同情與憐憫，不甘于做發(fā)達(dá)國家的‘二等公民’，選擇回國創(chuàng)業(yè)就是希望能在祖國這塊土地實(shí)現(xiàn)自己的價(jià)值，尋求一種在科技創(chuàng)新上與西方列強(qiáng)精神平等的途徑?！痹谟谌闹校瑖医^不僅僅只是一個(gè)概念。“祖國送我出國深造，4年就得花費(fèi)50多萬元人民幣，相當(dāng)于5000個(gè)農(nóng)民1年的農(nóng)業(yè)稅，這是人民的血汗錢呀！”留學(xué)4年，承載著祖國消息的《人民日報(bào)》海外版成為他了解祖國的窗口，這種獨(dú)特的愛國主義教育已在1400多個(gè)日夜中深深浸入他的血液。
彼時(shí)，像于全這樣的人才，在國內(nèi)也是“寶貝疙瘩”。在首都機(jī)場，于全就被清華大學(xué)電子工程系給“預(yù)訂”了，很快航天部中國精密機(jī)械進(jìn)出口總公司也向他伸出了“橄欖枝”，有意請他加盟的單位絡(luò)繹不絕。與于全同期回國的學(xué)者，不少選擇了高等學(xué)府，成為了行業(yè)領(lǐng)軍者，保持著在全世界行走的高度自由。那時(shí)，中關(guān)村已經(jīng)出現(xiàn)了收入高達(dá)5萬元的年薪，像于全這樣的“海歸”精英，可以拿得更多。
這時(shí)，一位好友給他介紹了總參某研究所。所領(lǐng)導(dǎo)和于全促膝長談，談的不是條件，不是待遇，而是我軍目前的通信現(xiàn)狀及其與國外的差距。于全感覺自己的血管里有一股熱流在奔涌，他出人意料地謝絕了多個(gè)國內(nèi)知名學(xué)府與大型企業(yè)的邀約，義無反顧地選擇了部隊(duì)。這個(gè)選擇，意味著月薪300多元，而且，要受到部隊(duì)高度的組織紀(jì)律約束。
在當(dāng)時(shí)，于全的選擇太出人意料，以至于很長一段時(shí)間，他每天都在回答為什么回國、入伍這兩個(gè)問題，只因?yàn)楹闷?、不解的人?shí)在太多了。“后來的事實(shí)證明，我的選擇是對的?！?/p>
于全含笑謙稱：“像我這樣的人，在中國比比皆是，但是有我這樣機(jī)遇的人不是很多，是部隊(duì)給我提供了干大事的條件。要說起來，我當(dāng)時(shí)的選擇也是一種思維上的創(chuàng)新。那時(shí)，國內(nèi)洋博士不多，軍隊(duì)里更是鳳毛麟角，因此，我到軍隊(duì)后很受重視。正所謂，別人不太容易想到的，往往是機(jī)會(huì)最多的；不隨大流，機(jī)會(huì)概率才會(huì)高?！?/p>
1992年9月4日，于全穿上國防綠，成為總參某研究所通信研究中心工程師，17年間，他歷任高級工程師、研究員、中心主任、總工程師，2009年12月當(dāng)選中國工程院院士，成為萬眾矚目的焦點(diǎn)之一。
洋博士的自適應(yīng)
許多人都以為于全在部隊(duì)順風(fēng)順?biāo)?，?shí)際上，這位留法4年的“洋博士”曾經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)相當(dāng)痛苦的自適應(yīng)過程――
初進(jìn)軍營，部隊(duì)并不因?yàn)橛谌且幻厥獾男卤?，就給他特殊的照顧。幾個(gè)月封閉的新兵訓(xùn)練，讓于全感覺絲毫不比搞科研輕松，但這也鍛就了他作為軍人的剛毅與堅(jiān)韌。
在山西完成新兵訓(xùn)練后，于全回到北京。當(dāng)時(shí)各種輿論都將于全“舉得很高”，媒體的輪番“轟炸”與重壓，讓他感覺壓力很大。“最痛苦的不是后來睡實(shí)驗(yàn)室吃方便面做項(xiàng)目的日子，而是那段找不著北的日子?！?/p>
一次與同學(xué)聚會(huì)時(shí)，同學(xué)跟于全開玩笑說：“在法國，你好比‘人頭馬’，是高檔貨；剛回國，你好比‘五糧液’是搶手貨；當(dāng)了兵，變成了‘二鍋頭’，是大路貨。怎么樣，現(xiàn)在你是不是有點(diǎn)想吃后悔藥了？”于全表面上嘿嘿一笑，心頭卻是沉重的，怎樣盡可能快地完成自適應(yīng)過程成為他那段時(shí)期重點(diǎn)考慮的問題。
放下“洋博士”身價(jià)，虛心向“老人”學(xué)習(xí)，是他對自己的要求?！拔以瓉韺W(xué)的是物理專業(yè)，讀博時(shí)學(xué)的是光纖通信，進(jìn)入總參某研究所后，轉(zhuǎn)攻無線通信。而且，軍事通信與民用通信之間存在差異，我對軍隊(duì)的特點(diǎn)、需求完全不了解，因此很多東西都要從零學(xué)起?！卑肽陼r(shí)間，他所閱讀的書籍與資料，摞起來比人還高。
那段時(shí)間，于全每天清晨7時(shí)就第一個(gè)來到辦公室，去幾百米外的食堂打來開水，然后拖地、擦桌子?！拔蚁胪ㄟ^這種樸實(shí)無華的方式告訴大家，洋博士沒什么了不起。同時(shí)，也想看看，從無拘無束到紀(jì)律嚴(yán)明，自己的自適應(yīng)能力究竟怎樣?！本瓦@樣堅(jiān)持了三四個(gè)月，于全的心慢慢沉靜下來，所里的“老人”們也漸漸接受了這個(gè)腳踏實(shí)地的“洋博士”。
這段自適應(yīng)心得，后來被于全總結(jié)為“打掃衛(wèi)生理論”，成為其所在單位人所周知的信條之一。在于全看來，掃地、拖地、打水、擦桌子，這些一般人眼中的小事，卻很能反映出一個(gè)人的綜合素質(zhì)，體現(xiàn)出一個(gè)人的工作態(tài)度、處事心態(tài)與精神格調(diào)，只有腳踏實(shí)地干事、真正融入團(tuán)隊(duì)的人，才有可能成就大事業(yè)。
“如果只看外表，沒人知道他是海歸。”于全的戰(zhàn)友們說。他經(jīng)常會(huì)穿著作訓(xùn)服，與野戰(zhàn)部隊(duì)最基層的戰(zhàn)士們混在一起?！爸挥羞@樣，我才知道部隊(duì)需要什么樣的通信裝備?！庇谌忉屨f。
凡是蹲過點(diǎn)的部隊(duì)，于全都能叫出每一名通信士官的名字。在他的帶動(dòng)下，課題組的同事都愛上了基層蹲點(diǎn)試驗(yàn)，正是在這種深入接觸與調(diào)研中，于全與他的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)奇跡。
耐得大寂寞，才出大成果
接到第一個(gè)課題后的一年多時(shí)間里，為了加快項(xiàng)目進(jìn)度，于全與他的兩名助手放棄了休息日，加班加點(diǎn)查資料、編程序，每天都干到深夜，餓了就吃方便面，困了就湊合著在實(shí)驗(yàn)室睡一覺，500多個(gè)日日夜夜，就這么不知不覺地過去了。計(jì)算機(jī)程序枯燥而又繁瑣，他們反復(fù)地編寫、修改，再編寫、再修改，光編制的程序就達(dá)幾十萬條，打印出來足有幾公里長……
1994年12月，于全主持設(shè)計(jì)的野戰(zhàn)通信網(wǎng)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)研制成功，并榮獲1995年度軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。這個(gè)系統(tǒng)不僅填補(bǔ)了國內(nèi)空白，而且有10多項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。其研制時(shí)間之短、質(zhì)量之高，令專家們驚嘆，更讓人驚嘆的還是它的神奇功效，如今，這一成果已廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、無線通信、保密通信、電子對抗等軍事領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的軍事、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
近年來，隨著科技的日新月異，信息已成為掌控戰(zhàn)場物質(zhì)和能量流向的關(guān)鍵因素，制信息權(quán)成為決定戰(zhàn)爭勝負(fù)新的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，軍隊(duì)信息化建設(shè)成為當(dāng)前世界新軍革和各國軍隊(duì)轉(zhuǎn)型的核心內(nèi)容。多年來，協(xié)同通信一直是困擾世界各國軍隊(duì)通信暢通的一大難題。這一世界性難題引起了于全的關(guān)注和思考。
“軟件無線電”這項(xiàng)剛剛萌芽的新技術(shù)進(jìn)入了他的視野。研究所領(lǐng)導(dǎo)全力支持他的大膽設(shè)想，籌備60多萬元人民幣，從全所選調(diào)精兵強(qiáng)將，組成一個(gè)包括2名博士、5名碩士在內(nèi)的課題組，協(xié)助于全一起攻關(guān)。
“軍用軟件無線電網(wǎng)關(guān)”課題的研究需要大量野戰(zhàn)電臺(tái)運(yùn)行數(shù)據(jù)來支持，在立項(xiàng)后一年多時(shí)間里，于全和他的團(tuán)隊(duì)從青藏高原到天涯海角，從遼東半島到東海之濱，跋山涉水，戰(zhàn)嚴(yán)寒，冒酷暑，深入陸?？胀ㄐ挪筷?duì)，掌握第一手資料，僅搜集、歸納的各類數(shù)據(jù)就有數(shù)百萬條。
1998年11月，于全和他的團(tuán)隊(duì)以最少的經(jīng)費(fèi)和最快的速度，研制出中國第一臺(tái)“軍用軟件無線電網(wǎng)關(guān)”電臺(tái)，成功地實(shí)現(xiàn)了我軍不同頻段、不同體制電臺(tái)的互連互通，較好地解決了三軍協(xié)同通信這一世界難題，被譽(yù)為“自模擬過渡到數(shù)字之后無線通信領(lǐng)域的又一場革命”，使我軍在野戰(zhàn)通信技術(shù)研究上第一次走在了西方發(fā)達(dá)國家的前面。
榮譽(yù)接踵而至，“耐得大寂寞，才出大成果”，為排除干擾，于全給自己定了“三條規(guī)矩”：成果不急于報(bào)獎(jiǎng)，不急于出專著，不接受媒體采訪。他淡泊名利，多次在報(bào)獎(jiǎng)時(shí)劃去自己的名字，還常把自己所得獎(jiǎng)金悉數(shù)分給他人。他常說：“泰戈?duì)栒f得好啊！鳥兒的翅膀綁上了黃金，怎能飛得遠(yuǎn)呢？”
正是在這種清醒與淡定下，于全率領(lǐng)他的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)瞄準(zhǔn)世界軍事信息技術(shù)發(fā)展前沿，馬不停蹄地創(chuàng)新，先后完成了20余項(xiàng)重大科研項(xiàng)目，成功研制出我軍第一代戰(zhàn)術(shù)通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了通信保障模式的跨越式發(fā)展，為我軍打贏信息化戰(zhàn)爭提供了強(qiáng)有力的保障。
17年來，于全刻苦攻關(guān)，不斷創(chuàng)新，先后榮獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)1項(xiàng)；軍隊(duì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)4項(xiàng)；國家重點(diǎn)資助優(yōu)秀留學(xué)回國人員；全國優(yōu)秀歸國留學(xué)人員；全國優(yōu)秀科技工作者；中國青年科技獎(jiǎng)；全國青年科技獎(jiǎng)一求是工程獎(jiǎng)；全軍學(xué)習(xí)成才標(biāo)兵；全軍通信系統(tǒng)優(yōu)秀科技骨干；總參青年標(biāo)兵；總參優(yōu)秀中青年專家；總參優(yōu)秀科技干部；一等功1次，二等功2次，三等功1次；第十二屆“中國青年五四獎(jiǎng)?wù)聵?biāo)兵”等獎(jiǎng)項(xiàng)。一批科研人員在他的帶動(dòng)和影響下，成為我軍通信領(lǐng)域的中堅(jiān)力量，而他自己也成為我軍最年輕的軍事通信學(xué)科帶頭人，是當(dāng)代青年景仰的偶像之一。
文理兼?zhèn)涞摹敖宦?lián)”式讀書與學(xué)習(xí)
當(dāng)選中國工程院院士，對于全來說，驚喜之外，更是責(zé)任。“它是我人生的重要節(jié)點(diǎn)，今后，我將在這個(gè)更高的平臺(tái)與更大的舞臺(tái)上，為自己所鐘愛的軍事通信事業(yè)而奮斗?！?/p>
在一般人眼里，于全是一個(gè)傳奇，他的人生寫滿精彩，充滿創(chuàng)新。前輩稱贊他“思維不拘一格”，學(xué)生說他“善于出奇制勝”，而于全自己卻謙遜地說這得益于“交聯(lián)”式的讀書與學(xué)習(xí)?！敖宦?lián)”本是物理和化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)專業(yè)詞語，于全借用過來，旨在強(qiáng)調(diào)一種互聯(lián)互通、融會(huì)貫通、觸類旁通的學(xué)習(xí)方式?！半m然工作繁忙，但他至今依然保持平均每周讀一本書的習(xí)慣。“工作再忙，也不能放松學(xué)習(xí)；不學(xué)習(xí)，就意味著放棄明天?！边@是于全給自己的忠告。
于全經(jīng)常閱讀的書基本上分為四大類：第一類是通信行業(yè)的專業(yè)書籍，第二類是作戰(zhàn)理論方面的軍事類書籍，第三類是涉及人生觀、價(jià)值觀方面問題的哲學(xué)社會(huì)科學(xué)類綜合圖書，第四類則是小說、散文、藝術(shù)之類怡情養(yǎng)性的圖書。
【關(guān)鍵詞】超寬帶（UWB） 認(rèn)知無線 電動(dòng)態(tài)頻譜 管理
1 UWB產(chǎn)生的背景與定義
1.1 背景
早在上世紀(jì)四十年代（1942年），De Rose 提交了涉及UWB型隨機(jī)脈沖系統(tǒng)專利，但由于第二次世界大戰(zhàn)的原因直至50年代（1954年）才得以發(fā)表；1961年Hoeppner的專利也涉及脈沖通信系統(tǒng)的表述；1964～1987年，Harmuth的著作奠定了UWB收發(fā)信機(jī)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)；Ross及Robbins（R&R）的美國專利于1974年發(fā)表，是UWB通信方面最早的里程碑式專利。這些均窄脈沖無載波UWB方式，多半用于國防軍用通信、穿地雷達(dá)、穿墻成像等領(lǐng)域。由于脈沖UWB技術(shù)的脈沖寬度通常為亞納秒量級，信號(hào)帶寬經(jīng)常達(dá)數(shù)GHz，比現(xiàn)有各類無線通信技術(shù)的帶寬要大得多，由此，最終在1989年被美國國防部確定為超寬帶（UWB）技術(shù)。直至2002年，美國FCC批準(zhǔn)UWB無線電在嚴(yán)格限制條件下可在公眾通信頻段3.1GHz~10.6GHz上運(yùn)行，才有力推進(jìn)了UWB通信的發(fā)展，并催生了有載波型UWB，諸如高速直接序列擴(kuò)頻DS-UWB及多頻帶OFDM MB-OFDM-UWB的快速創(chuàng)新與發(fā)展應(yīng)用。
1.2 定義
通常UWB的定義以FCC工作為基礎(chǔ)，即：傳輸頻帶超越其中心頻率25％以上、或者其傳輸帶寬超越1.5GHz（后為擴(kuò)展其商業(yè)應(yīng)用，將此要求放松為500GHz ）的無線通信技術(shù)。美國FCC已于2002年批準(zhǔn)UWB技術(shù)商用，運(yùn)行頻率必須高于3.1GHz或低于960MHz，限制在GPS占用的1559MHz~1601MHz頻帶運(yùn)作，以避免對其干擾，但未保護(hù)5090MHz~5204MHz頻段的微波著陸系統(tǒng)及在4200MHz~4400MHz運(yùn)行的無線高度計(jì)免受此UWB干擾。而且，F(xiàn)CC還認(rèn)為此決定有些過份保守，擬探索制訂一個(gè)更靈活的UWB標(biāo)準(zhǔn)，以便共享帶寬，更好地利用緊缺的頻譜資源，即產(chǎn)生了FCC現(xiàn)已規(guī)定的3.1GHz~10.6GHz頻帶內(nèi)其功率譜密度應(yīng)
UWB技術(shù)是現(xiàn)今正被廣泛研究和推向應(yīng)用的一種新興無線技術(shù)，由于其窄脈沖高浸透能力、高數(shù)據(jù)速率（100Mb/s~1.3Gb/s）、低功耗、低費(fèi)用等特點(diǎn)，為包括寬帶泛在/普適通信在內(nèi)的各類無線技術(shù)新發(fā)展與新應(yīng)用開辟了大量新機(jī)遇；同時(shí)，由于其占用極寬帶寬資源，與其它系統(tǒng)共享頻譜，這給干擾、協(xié)調(diào)、兼容等相關(guān)領(lǐng)域的研究又帶來了新的挑戰(zhàn)。
2 技術(shù)優(yōu)勢與市場前景[2]
UWB的優(yōu)越性在于它有三大技術(shù)特征，一是瞬間高速脈沖運(yùn)作，大大降低了其耗電量，傳輸期間亦僅為數(shù)十微瓦，為現(xiàn)有通常系統(tǒng)的1/100~1/10000，并以很低功率譜密度運(yùn)作，從而獲得很強(qiáng)的電磁兼容能力；二是此低能耗狀況可導(dǎo)致能以CMOS技術(shù)實(shí)現(xiàn)面向Gbit/s量級高速傳送的RF電路裝備，這是目前Ku/Ka/V/Q/W等高頻段系統(tǒng)所難能實(shí)現(xiàn)的；三是此高速脈沖技術(shù)不僅可用于極高精度的人與物的定位應(yīng)用，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)貫穿性視頻傳送及地質(zhì)勘探傳感等，具有巨大軍用、商用潛能。通過一種特殊的芯片，可以實(shí)現(xiàn)方圓50英尺范圍內(nèi)穿墻數(shù)字視頻傳送，這無疑對方興未艾的寬帶無線接入是一個(gè)鼓舞人心的信號(hào)。FCC已確定了需規(guī)定其發(fā)射功率標(biāo)準(zhǔn)的三類具體商用對象：地質(zhì)勘探及可穿透障礙物的傳感，汽車防沖撞傳感及家電設(shè)備與便攜終端間的無線數(shù)據(jù)通信等。
因此，不難理解，為何許多國際大企業(yè)爭相加大UWB的研發(fā)力度。Sony、Siemens、Intel、Philips、Microsoft、Samsung等諸多公司均看中UWB的商用前景，擬運(yùn)用UWB技術(shù)進(jìn)行未來大量普及應(yīng)用的高速數(shù)字視頻多媒體信號(hào)傳送，其傳輸速度能力將為目前有線電視MODEM的10倍以上；當(dāng)然，從軍用角度一些公司也在利用UWB技術(shù)取得其運(yùn)作支持，例如美國Time Domain公司2002年利用該技術(shù)獲得的軍方合同全年總銷售額即達(dá)750萬美元。
UWB形成了兩種主要方案，一種是以Motorola、 Freescale 等公司為代表的DS-CDMA-UWB方案（簡稱DS-UWB，起始由XSI聯(lián)盟推進(jìn)；另一種為TI、Intel、HP等公司為代表的多頻帶OFDM（UWB-MFB-OFDM，簡稱MB-UWB）方案（由MBOA聯(lián)盟/ WiMedia聯(lián)盟推進(jìn)）。兩種方案各有其特點(diǎn)與長處，但2005年底未能在IEEE 802.15.3a融合為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。目前WiMedia成員眾多，成為主要推進(jìn)力量，而DS-UWB亦可由無載波窄脈沖成形實(shí)現(xiàn)。脈沖UWB在雷達(dá)、穿透成像、精確定位等方面有定強(qiáng)能力。
因此，無論商用或軍用，UWB的應(yīng)用前景是毫無疑問的。 具體而言，如UWB技術(shù)可用于穿墻成像、大地成像、公路調(diào)度、生命探測、信息通信、車載雷達(dá)、醫(yī)療電子、物體探傷、近距離高精度定位、半導(dǎo)體集成電路布線及UWB測量等各種領(lǐng)域應(yīng)用。就信息通信領(lǐng)域而言，它可應(yīng)用于移動(dòng)通信、計(jì)算機(jī)及其外設(shè)、消費(fèi)電子、信息安全等諸多方面。如：家用HDTV圖像傳送、數(shù)字家庭寬帶無線連線、高速集成電路設(shè)計(jì)乃至取代模塊間連線、消費(fèi)電子中高速數(shù)據(jù)傳輸、個(gè)人無線存儲(chǔ)、高清圖片及視頻顯示、高分辨彩照打印、汽車視頻與媒體中心、手機(jī)遙控個(gè)人設(shè)備寬帶互聯(lián)，以及個(gè)體域?qū)用孢M(jìn)行投影在眼鏡上的屏幕、戴在手腕上的鍵盤及穿戴在身上的計(jì)算機(jī)及手機(jī)（Wearable computer and mobile phone）等設(shè)備間的寬帶高速無線互聯(lián)，應(yīng)有盡有。而且高速下載特別快速有效，如帶硬盤10Gbit的MP3播放器下載，用藍(lán)牙需32小時(shí)、用802.11b需2小時(shí)，而用高速UWB僅需3分鐘不到即行。
關(guān)于其全球產(chǎn)品增長預(yù)測，ETSI的一些早期數(shù)據(jù)為2005年1500萬臺(tái)、2007年1.65億臺(tái)、2009年5.43億臺(tái)；就硬件版權(quán)保護(hù)安全設(shè)備UWB Dongle（常稱 UWB“加密狗”或“硬件鑰匙”）而言，一些預(yù)測稱2011年可達(dá)100~200萬件，以后可能按每年1~2倍速率增長，殊為驚人！
3 UWB的頻率規(guī)劃與標(biāo)準(zhǔn)化[2]
3.1 頻率規(guī)劃
2002年美國FCC一馬當(dāng)先，了UWB室內(nèi)外應(yīng)用頻率規(guī)劃電磁兼容發(fā)射柜架（Mask）要求；爾后許多國家與地區(qū)于2005~2007年（香港2005年，韓國2006年，日本2006年，歐洲2007年）亦制訂了UWB頻率規(guī)劃相關(guān)要求。我國從2006年開始調(diào)研，隨后進(jìn)行了一系列諸如涉及UWB與射電天文業(yè)務(wù)、2G/3G業(yè)務(wù)、船舶水上業(yè)務(wù)、航空業(yè)務(wù)、FWA及PHS業(yè)務(wù)、衛(wèi)星業(yè)務(wù)及室內(nèi)EMC等的電磁兼容研究，起草相應(yīng)文件。接著從公眾網(wǎng)絡(luò)上征求了包括BlueSig、WiMedia Alliance、Nokia and Nokia Siemes and WiQuest等各方面意見與建議，再由以中國國家頻率規(guī)劃專家咨詢委員會(huì)一些專家為主體及部分此領(lǐng)域?qū)＜医M成專家評審組進(jìn)行評審后，最后定稿并報(bào)上級主管部門審批后于2008年12月12日正式發(fā)表，即工信部[2008]354號(hào)文“關(guān)于超寬帶（UWB）技術(shù)頻率使用規(guī)定的通知”，其相關(guān)內(nèi)容如下：
（1）UWB無線發(fā)射設(shè)備的發(fā)射信號(hào)帶寬（-10dB帶寬）至少500MHz。
（2）UWB無線發(fā)射設(shè)備的發(fā)射信號(hào)的等效全向輻射功率譜密度限值如表1所示：
注①：4.2GHz～4.8GHz頻段，到2010年12月31日前，UWB無線電發(fā)射設(shè)備的全向輻射功率限值可以為-41dBm/MHz。在此之后，該頻段的UWB設(shè)備必須采用信號(hào)檢測避讓等干擾緩解技術(shù)，該技術(shù)的有效性應(yīng)得到國家無線電管理機(jī)構(gòu)的認(rèn)定。
（3）UWB 無線發(fā)射設(shè)備窄帶雜散輻射限值如表2所示。
（4）禁止在航空器上使用UWB設(shè)備。
（5）《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》腳注“CHN12”中列出的射電天臺(tái)址周圍1公里范圍內(nèi)禁止使用UWB無線電發(fā)射設(shè)備。
（6）UWB無線電發(fā)射設(shè)備按微功率（短距離）無線電發(fā)射設(shè)備進(jìn)行管理。設(shè)備投入使用前需獲得工業(yè)和信息化部核發(fā)的無線電發(fā)射設(shè)備型號(hào)核準(zhǔn)證。
（7）UWB無線電發(fā)射設(shè)備使用時(shí)，不得對其它無線電業(yè)務(wù)的電臺(tái)產(chǎn)生無線電干擾，也不得向其它無線電業(yè)務(wù)的電臺(tái)提出干擾保護(hù)要求。
應(yīng)該指出，任何國家與地區(qū)UWB頻率規(guī)劃均為結(jié)合其相應(yīng)國家與地區(qū)的實(shí)際情況而確定，應(yīng)用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵從相應(yīng)要求。
3.2 標(biāo)準(zhǔn)化
國際上一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以WiMedia為中心在逐步走向完善，如WiMedia聯(lián)盟和Ecma（歐洲計(jì)算機(jī)制造商協(xié)會(huì)）的成員在2005年初將WiMedia UWB平臺(tái)規(guī)范提交給Ecma，經(jīng)過修訂，推出了下述標(biāo)準(zhǔn)：
（1）ECMA-368標(biāo)準(zhǔn)
該標(biāo)準(zhǔn)定義分散式系統(tǒng)的PHY和MAC層，采用未授權(quán)的3.1GHz～10.6GHz UWB頻譜，強(qiáng)制支持至少53.3Mb/s、106.7Mb/s和200Mb/s數(shù)據(jù)速率。
（2）ECMA-369標(biāo)準(zhǔn)
該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定MAC-PHY接口。2007年3月，WiMedia Alliance的超寬帶“標(biāo)準(zhǔn)”現(xiàn)在已成為正式標(biāo)準(zhǔn)，ISO和IEC已批準(zhǔn)ECMA International組織的通用無線平臺(tái)作為ISO/IEC 26907。該標(biāo)準(zhǔn)為無線網(wǎng)絡(luò)定義分布式系統(tǒng)的PHY和MAC層。ECMA-369標(biāo)準(zhǔn)也被批準(zhǔn)為ISO/IEC 26908，規(guī)定高速超寬帶無線收發(fā)器的MAC-PHY接口。該標(biāo)準(zhǔn)覆蓋以480Mb/s數(shù)據(jù)速率工作在3.1GHz~10.6 GHz的UWB頻譜上的收發(fā)器。
從全球來看，UWB市場雖屬剛剛起步，但已有一些UWB芯片制造商可供貨，如Staccato SC3400、SC3500；Alereon AL4100、AL4300等。亦出現(xiàn)了一些UWB USB典型產(chǎn)品，如貝爾金（Belkin）及利用Alereon的解決方案的IOGEAR 等。還出現(xiàn)了一些UWB的系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)制造商，如Aetherwire、Memsen、MeshDynamics、Multispectral Solutions等。
從國內(nèi)來看，隨著“863”研究計(jì)劃進(jìn)展，及UWB頻率規(guī)劃與中長期新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)研究與產(chǎn)業(yè)化工作推進(jìn)，涉及符合中國UWB頻率規(guī)劃要求的DC-OFDM-UWB（雙載波OFDM UWB）及利用MBOK（M-ary Bi-Orthogonal Key，M元雙正交鍵控調(diào)制的SC-UWB）等標(biāo)準(zhǔn)化研究與芯片開發(fā)研制工作亦在積極進(jìn)行中。
4 結(jié)束語
隨著新一代寬帶無線移動(dòng)通信的發(fā)展，泛在化已成大勢所趨。而欲實(shí)現(xiàn)個(gè)性化/個(gè)體化/泛在/普適連接，與有效的窄帶與寬帶無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）及無線連接器件密切相關(guān)，諸如RFID、NID、Bluetooth、ZigBee、Z-Wave、NFC及 UWB 等，UWB尤為重要。
經(jīng)過近幾年努力，全球范圍UWB的頻率規(guī)劃及標(biāo)準(zhǔn)化工作正在逐步完善，芯片制作及產(chǎn)品市場已開始啟動(dòng)，泛在化大勢與UWB的廣泛商業(yè)/軍用市場定位決定UWB的發(fā)展前景極其光明，爭分奪秒創(chuàng)新發(fā)展必然是明智的決策。
任何國家與地區(qū)UWB頻率規(guī)劃均為結(jié)合其相應(yīng)國家與地區(qū)的實(shí)際情況而確定，應(yīng)用時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵從相應(yīng)要求；我國的相應(yīng)要求已由工信部無[2008]354號(hào)文，在中國的UWB應(yīng)用必須嚴(yán)格遵循其相關(guān)要求，對2010年后的應(yīng)用來講，及時(shí)開發(fā)自適應(yīng)信號(hào)感知檢測與干擾避讓的DAA技術(shù)尤為重要。
參考文獻(xiàn)
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[2]Chen Ruming. Broadband Wireless Mobile Communications Development and UWB Frequency Planning in China[C]. 2008 3rd CJK-WPAN/WBAM Workshop,Dec.2008,Yokosuka,Japan.
關(guān)鍵詞：雙目視覺 立體匹配 導(dǎo)航定位 機(jī)器人
中圖分類號(hào)：TP242 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416(2011)12-0059-02
引言
雙目視覺是一種通過兩幅圖像獲取物體三維信息的方法，具有通過二維圖像認(rèn)知物體三維立體信息的能力，其關(guān)鍵技術(shù)就是要解決兩幅圖像中對應(yīng)點(diǎn)的匹配問題［1］。立體匹配一直都是機(jī)器視覺領(lǐng)域中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)，論文根據(jù)結(jié)合變電站及巡檢機(jī)器人雙目視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)，運(yùn)用匹配輔助區(qū)域匹配算法實(shí)現(xiàn)立體匹配，獲得密集準(zhǔn)確的深度圖。
1、立體匹配原理
立體匹配基于視差原理，如圖1所示。其中基線距B=兩攝像機(jī)的投影中心連線的距離；攝像機(jī)焦距為f。設(shè)兩攝像機(jī)在同一時(shí)刻觀看空間物體的同一特征點(diǎn)，分別在“左眼”和“右眼”上獲取了點(diǎn)的圖像，它們的圖像像素坐標(biāo)分別為
采用平行攝像機(jī)模型，兩攝像機(jī)的圖像在同一個(gè)平面上，并且特征點(diǎn)p的圖像坐標(biāo)y坐標(biāo)在左右圖像平面上相同，
可以得到：
要想根據(jù)左右圖像對完成立體匹配任務(wù)，就把只需計(jì)算左右圖像對的立體視差，立體視差是景物點(diǎn)在左右圖像中圖像像素的橫坐標(biāo)之差，即：
從而就可以建立立體視差圖(又稱深度圖)。所建立的立體視差圖可以細(xì)分為兩個(gè)子區(qū)域，零視差子區(qū)域和非零視差子區(qū)域，零視差子區(qū)域?yàn)闄C(jī)器人可以自由行走的無障礙平坦區(qū)域；非零視差子區(qū)域?yàn)槠教箙^(qū)域上的凸出區(qū)域，可能是障礙物存在的區(qū)域。
根據(jù)式(3)及立體視差原理，可以方便地計(jì)算世界坐標(biāo)下的特征點(diǎn)在攝像機(jī)坐標(biāo)系下的三維坐標(biāo)：
左攝像機(jī)像面上的任意一點(diǎn)只要能在右攝像機(jī)像面上找到對應(yīng)的匹配點(diǎn)，就可以確定出該點(diǎn)的三維坐標(biāo)。這種方法是完全的點(diǎn)對點(diǎn)運(yùn)算，像面上所有點(diǎn)只要存在相應(yīng)的匹配點(diǎn)，就可以根據(jù)式(5)計(jì)算出對應(yīng)的三維坐標(biāo)。
2、立體匹配設(shè)計(jì)
經(jīng)過圖像預(yù)處理，可以為立體匹配提供較理想立體圖像對，降低了匹配算法的難度。論文結(jié)合變電站、檢機(jī)器人雙目視覺系統(tǒng)的特點(diǎn)，運(yùn)用特征輔助區(qū)域匹配算法實(shí)現(xiàn)立體匹配，該算法結(jié)合特征匹配算法及區(qū)域匹配算法的優(yōu)點(diǎn)，可以在計(jì)算量不大的情況下，生成密集準(zhǔn)確的立體視差圖。
算法的總體上分三步：
2.1 匹配初始化階段
匹配初始化階段需要完成以下工作：對雙目攝像機(jī)參數(shù)的標(biāo)定；對攝像機(jī)所采用的圖像運(yùn)用高斯―拉普拉斯模板進(jìn)行圖像預(yù)處理；對預(yù)處理的圖像運(yùn)用加速主成分分析法實(shí)現(xiàn)圖像的特征提??；這些過程都是為后面的立體匹配做準(zhǔn)備，為之提供較理想的立體圖像對。
2.2 特征匹配階段
根據(jù)各種匹配準(zhǔn)則縮小匹配點(diǎn)的搜索范圍，利用特征匹配算法確定正確的匹配點(diǎn)。
2.3 區(qū)域匹配階段
由于前面特征提取算法限制，不可能把景物所有特征點(diǎn)全部提取到，所以特征點(diǎn)匹配完成后，還存在一些有價(jià)值的非特征點(diǎn)未被匹配。但是這些未被匹配點(diǎn)被已匹配點(diǎn)限制在較小的范圍內(nèi)，對這些小范圍點(diǎn)的匹配就是區(qū)域匹配算法的工作。
對多個(gè)可能的候選匹配點(diǎn)比較時(shí)，可能使用的依據(jù)有灰度、曲率、拉普拉斯變換、梯度等。結(jié)合變電站實(shí)際環(huán)境，運(yùn)用連續(xù)性約束準(zhǔn)則和灰度、x方向的灰度梯度、梯度方向唯一確定匹配點(diǎn)［2］。思路如下：
①┍算視覺連續(xù)性約束相關(guān)系數(shù)
其中d為已匹配點(diǎn)的視差均值，d為當(dāng)前候選匹配點(diǎn)的視差。若，1為預(yù)先設(shè)定視覺連續(xù)性約束相關(guān)系數(shù)閾值，排除此候選匹配點(diǎn)，重復(fù)執(zhí)行此步直到時(shí)，執(zhí)行第2步；否則直接執(zhí)行第2步執(zhí)行。
②計(jì)算候選匹配點(diǎn)與待匹配點(diǎn)的灰度相關(guān)值Vcorr、x方向的灰度梯度接近程度系數(shù)Kgard_r、梯度方向相關(guān)系數(shù)式(7)-(8)中，K_gard_x、K_gard_y為基準(zhǔn)圖像上特征點(diǎn)x和y方向的梯度，Rgrad_x、Rgrad_y為候選匹配點(diǎn)x和y方向的梯度，fl、fr為左右圖像的灰度函數(shù)，、為特征點(diǎn)和候選匹配點(diǎn)在窗口(2N+2M+1)中灰度均、為兩點(diǎn)在窗口中灰度標(biāo)準(zhǔn)差。若有Vcorr
③計(jì)算總判斷依據(jù)
計(jì)算出所有候選匹配點(diǎn)的Iall值，其Iall值最大者即認(rèn)為是最佳候選匹配點(diǎn)，即特征點(diǎn)Pleft在右圖像中的匹配點(diǎn)。
要匹配固定大小的圖像窗口中的像素，相似約束準(zhǔn)則是兩幅圖像在窗口中的相關(guān)性度量，當(dāng)被搜索區(qū)域的點(diǎn)與待匹配點(diǎn)間相似約束準(zhǔn)則最大化時(shí)，認(rèn)為搜索區(qū)域的點(diǎn)是待匹配點(diǎn)的匹配點(diǎn)［3］。
設(shè)有立體圖像對IMG1、IMGr，Pl、Pr為兩幅圖像中的像素點(diǎn)，相關(guān)窗口大小為，為圖像IMGl中像素點(diǎn)Pl在圖像3、實(shí)驗(yàn)與結(jié)果
圖2中左右兩圖像，是左右攝像機(jī)對同一景物拍攝所得。
根據(jù)上圖的左右兩圖，運(yùn)用立體匹配算法求得立體視差圖。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，其中左圖像素深度圖，右圖是對左圖經(jīng)median處理后的效果圖，看起來對左圖清晰了不少，但不能顯示真實(shí)圖像視差關(guān)系。此算法消耗較長時(shí)間，將在以后工作中改進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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［2］林琳.機(jī)器人雙目視覺定位技術(shù)研究［D］．西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.
［3］薛長松．基于DM642的雙目視覺控制系統(tǒng)研究［D］.河南大學(xué)碩士學(xué)位論文,2007.
關(guān)鍵詞：ASIC；設(shè)計(jì)流程；數(shù)字集成電路
中圖分類號(hào)：TN742 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 (2012) 16-0028-02
進(jìn)入21世紀(jì)以后，通信技術(shù)的發(fā)展與人民生活需求的不斷增長，導(dǎo)致集成電路的需求出現(xiàn)井噴式的增長。集成電路分為專用集成電路和通用集成電路。相比通用集成電路，專用集成電路面向特定用戶，品種多，批量少，需求設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期短，同時(shí)功耗更低，重量更輕，體積更小，性能更好，成本更低等優(yōu)點(diǎn)。因此涌現(xiàn)出來一大批數(shù)字集成電路（簡稱ASIC）設(shè)計(jì)公司。其中，北京的微電子集成產(chǎn)業(yè)園和上海的張江微電子園集中了國內(nèi)很多的芯片設(shè)計(jì)（簡稱IC設(shè)計(jì)）公司和國外頂尖IC設(shè)計(jì)公司駐中國研發(fā)部。而專用集成電路是現(xiàn)在集成電路設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn)。包含有數(shù)字集成電路（簡稱ASIC）設(shè)計(jì)、模擬ASIC設(shè)計(jì)、數(shù)?；旌螦SIC設(shè)計(jì)、射頻ASIC設(shè)計(jì)等類型。本論文研究集成電路中最為廣泛的數(shù)字ASIC設(shè)計(jì)。ASIC設(shè)計(jì)過程總共分為5個(gè)階段，分別為：項(xiàng)目策劃、總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)與可測性設(shè)計(jì)、時(shí)序驗(yàn)證與版圖設(shè)計(jì)、流片與整理。這5個(gè)階段以文檔的遞交作為完成階段性完成任務(wù)的分界點(diǎn)。本論文也將以此5個(gè)階段為主線進(jìn)行研究和討論。
一、項(xiàng)目策劃
在集成電路設(shè)計(jì)的第一個(gè)階段是項(xiàng)目策劃。這就需要開發(fā)團(tuán)隊(duì)在正式進(jìn)入是實(shí)質(zhì)性研發(fā)階段之前，需要對該產(chǎn)品潛在的市場需求進(jìn)行調(diào)研。根據(jù)調(diào)研的結(jié)果，做出可行性報(bào)告。將此可行性報(bào)告提交市場和研發(fā)部門進(jìn)行論證，討論該產(chǎn)品研發(fā)的正確性與否。如果可行，則寫項(xiàng)目任務(wù)書，用以給出明確的產(chǎn)品性能的大致說明，項(xiàng)目進(jìn)度、研發(fā)周期管理等的。
二、總體設(shè)計(jì)
第二階段是總體設(shè)計(jì)?？傮w設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是：認(rèn)真分析市場的需求，確定設(shè)計(jì)對象以及設(shè)計(jì)目標(biāo)。在原先第一階段給出的項(xiàng)目任務(wù)書的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步充實(shí)芯片的功能確定，內(nèi)外部性能的要求，芯片驗(yàn)收的參數(shù)指標(biāo)。同時(shí)要積極組織各方面的人員論證各種實(shí)現(xiàn)可行的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，選擇最佳的實(shí)現(xiàn)方案，敲定最終的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，以及加工工程，工藝水平。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案完成之后，需要是使用仿真軟件進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行仿真，進(jìn)行可行性驗(yàn)證。通過仿真結(jié)果，來初步估計(jì)產(chǎn)品的最終性能。這一階段所做的工作，最終以系統(tǒng)規(guī)范化說明書為任務(wù)完成的標(biāo)準(zhǔn)。在系統(tǒng)規(guī)范化說明書中，主要包含有晶片面積的估計(jì)；．產(chǎn)品研發(fā)預(yù)算估計(jì)；初始的產(chǎn)品系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；風(fēng)險(xiǎn)分析；設(shè)立產(chǎn)品的目標(biāo)、可行性和里程碑；設(shè)計(jì)路線和開發(fā)工具的選定。其中需要指出的是進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)仿真的可行性分析?？尚行苑治鍪堑诙A段最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它是對該項(xiàng)目的利潤模型、開發(fā)周期和風(fēng)險(xiǎn)性的分析。一方面，該ASIC開發(fā)項(xiàng)目的最終產(chǎn)品是替代目前的一個(gè)成功產(chǎn)品，則成本降低與功能增強(qiáng)是項(xiàng)目最突出的任務(wù)。另一方面，該ASIC開發(fā)項(xiàng)目旨在開辟新的市場或者替代目前尚未成功的產(chǎn)品，研發(fā)時(shí)間將是項(xiàng)目中首先關(guān)心的文圖。由于項(xiàng)目的研發(fā)策略會(huì)對整個(gè)項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、開發(fā)等產(chǎn)生巨大的影響，項(xiàng)目規(guī)劃者需要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況在正式研發(fā)階段開始之前對項(xiàng)目的這些驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行歸納分析，以制定項(xiàng)目的研發(fā)策略。
三、詳細(xì)設(shè)計(jì)與可測性設(shè)計(jì)
數(shù)字研發(fā)流程走到此，如果前面的任務(wù)全部走完，那么研發(fā)將進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的開發(fā)階段。這一個(gè)過程又拆分為如下的模塊：
（一）頂層模塊劃分
頂層設(shè)計(jì)是一個(gè)富有創(chuàng)造性的階段，在這個(gè)階段，要定義產(chǎn)品的頂層架構(gòu)。許多經(jīng)典的工程折中問題都需要在這個(gè)階段做出決定。產(chǎn)品的開銷、設(shè)計(jì)的開銷、產(chǎn)品上市時(shí)間、資源需求和風(fēng)險(xiǎn)之間的對比也是頂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中的一部分。這個(gè)階段中的創(chuàng)造性思維對于產(chǎn)品的成功有著極大的影響。創(chuàng)造性可以體現(xiàn)在產(chǎn)品的創(chuàng)意、頂層架構(gòu)設(shè)計(jì)創(chuàng)意和設(shè)計(jì)流程的創(chuàng)意等方面。這個(gè)階段的工作主要由少數(shù)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)才能的高級工程師參與。這一階段的具體任務(wù)是：討論幾個(gè)頂層結(jié)構(gòu)備選項(xiàng)；分析這幾個(gè)頂層結(jié)構(gòu)選項(xiàng)——需要考慮技術(shù)靈活性、資源需求及開發(fā)周期等；完成頂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明；確定關(guān)鍵的模塊(如果需要，這些模塊可以盡早開始)；確定需要使用的第三方IP模塊；選擇開發(fā)組成員；確定新的工具；確定開發(fā)路線/流程；討論風(fēng)險(xiǎn)；預(yù)估硅片面積、輸入輸出引腳、開銷和功耗等。這個(gè)階段需要遞交的文檔則是這個(gè)階段需要遞交的文檔：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文檔與ASIC開發(fā)計(jì)劃文檔。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文檔中，設(shè)計(jì)者需要清楚地描述電路板、軟件和ASIC的劃分。通常ASIC作為系統(tǒng)中的一個(gè)重要部分，它的功能需要在頂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明中詳細(xì)的描述。ASIC開發(fā)計(jì)劃：這個(gè)計(jì)劃必須經(jīng)過項(xiàng)目管理人員的驗(yàn)收通過。同時(shí)，還需要完成設(shè)計(jì)線路描述文檔。這個(gè)文檔要再次定義項(xiàng)目開發(fā)中所需要的工具、技術(shù)和方法。
（二）模塊級詳細(xì)設(shè)計(jì)
模塊級詳細(xì)設(shè)計(jì)，顧名思義，則是將頂層結(jié)構(gòu)合理地劃分成一些更小的模塊。各個(gè)小設(shè)計(jì)模塊間需認(rèn)真細(xì)致的合理劃分。劃分著需要確定功能功能，模塊與模塊之間的聯(lián)系等等。為了明了給對方展示劃分結(jié)果，ASIC的層次化結(jié)構(gòu)一般以圖示方式表示。
本階段的任務(wù)分別為：將頂層架構(gòu)分解成更小的模塊；定義模塊的功能和接口；回顧上一階段完成的初始項(xiàng)目開發(fā)計(jì)劃和頂層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)文檔；風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)一步分析；開發(fā)規(guī)范(代碼編寫風(fēng)格，開發(fā)環(huán)境的目錄結(jié)構(gòu)）；檢查芯片設(shè)計(jì)規(guī)則(晶片溫度，封裝，引腳，供電等)；還需要做的工作是重新估計(jì)芯片的門數(shù)。本階段輸出的則是各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)文檔，以及準(zhǔn)確的項(xiàng)目研發(fā)計(jì)劃。同時(shí)，從該階段開始，需要設(shè)計(jì)人員將ASIC的生產(chǎn)商必須確定下來。項(xiàng)目管理者必須與ASIC生產(chǎn)商建立例會(huì)制度，在這些例會(huì)中需要討論ASIC的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)路線。因?yàn)锳SIC生產(chǎn)商有他們的一套生產(chǎn)流程和他們自己的技術(shù)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)也需要遵循他們的設(shè)計(jì)規(guī)則。以免設(shè)計(jì)走不必要的彎路，耽誤設(shè)計(jì)進(jìn)度。
（三）模塊實(shí)現(xiàn)
模塊設(shè)計(jì)階段，則是以文檔引導(dǎo)設(shè)計(jì)。主要任務(wù)為：模塊及設(shè)計(jì)、編碼、測試和綜合；芯片級的測試環(huán)境設(shè)計(jì)、編碼和測試；給出一個(gè)更準(zhǔn)確的芯片面積估計(jì)。在這個(gè)階段，編碼的測試一般使用VCS或者是modelsim軟件。代碼綜合使用的綜合器包括Synopsys公司的DesignCompiler或者SynplifyPro，Candence公司的BuilderGates等。這個(gè)階段輸出所有的模塊設(shè)計(jì)、代碼和模塊織的測試；初始的模塊級綜合；最終決定的芯片引腳。
（四）系統(tǒng)仿真，綜合和版圖設(shè)計(jì)前門級仿真階段
該階段的主要任務(wù)是：撰寫系統(tǒng)測試文檔；編寫測試偽代碼；進(jìn)行RTL（硬件描述語言）級與門級仿真；記錄跟蹤問題的解決過程，如可能，使用錯(cuò)誤自動(dòng)報(bào)告系統(tǒng)進(jìn)行錯(cuò)誤的反饋和修改；檢查芯片設(shè)計(jì)是否滿足設(shè)計(jì)規(guī)范；開始撰寫芯片的使用指南；自行編寫綜合腳本，進(jìn)行設(shè)計(jì)綜合(這個(gè)時(shí)候就需要掌握TCL腳本的簡單寫法)；依據(jù)芯片特性，大致畫出芯片內(nèi)模塊擺放的方法成功地完成第這個(gè)階段輸出的條目如下：驗(yàn)收過的系統(tǒng)仿真；所有的RTL級仿真和門級仿真完成及測試報(bào)告；綜合后的網(wǎng)表。
四、時(shí)序驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)
ASIC設(shè)計(jì)的第四部分是時(shí)序驗(yàn)證和版圖設(shè)計(jì)。這個(gè)階段是通過時(shí)序分析來指導(dǎo)版圖設(shè)計(jì)。主要的流程如圖1所示。
這個(gè)階段需要多次進(jìn)行預(yù)布局布線，從整個(gè)電路中提取出所有時(shí)序路徑并計(jì)算信號(hào)沿在路徑上的延遲傳播，進(jìn)而找出違背時(shí)序約束的錯(cuò)誤(主要是SetupTime和HoldTime)，這些信息添加進(jìn)入下一輪布局布線方案，盡最大可能的合理布局布線，通過一次次的仿真確定最終的版圖信息，并將最終版布局布線之后的版圖進(jìn)行后仿真。這些工作進(jìn)行完畢以后需要輸出物理設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)驗(yàn)證兩個(gè)文檔。物理設(shè)計(jì)(PhysicalDesign)是VLSI設(shè)計(jì)中最消耗時(shí)間的一步.他的工作是將電路設(shè)計(jì)中的每一個(gè)元器件（包括電阻、電容、晶體管、電感等）以及這些元器件之間的連線轉(zhuǎn)換成集成電路制造所需要的版圖信。而在版圖設(shè)
計(jì)完成以后，非常重要的一步工作是版圖驗(yàn)證。版圖驗(yàn)證主要包括有設(shè)計(jì)規(guī)則檢查(DRC)，版圖的電路提取(NE)，電學(xué)規(guī)則檢查(ERC)和寄生參數(shù)提取(PE)。對版圖進(jìn)行布局與布線不僅不要豐富的專業(yè)知識(shí)，同時(shí)更需要很多模擬電子以及布線的經(jīng)驗(yàn)。布局布線使用的工具一般為SocEncounter。SOCEncounter采用層次化設(shè)計(jì)功能將芯片分割成多個(gè)小塊，以便單獨(dú)進(jìn)行設(shè)計(jì)，再重新進(jìn)行組裝。SOCEncounter首先讀入RTL或門級網(wǎng)表，并快速構(gòu)建可準(zhǔn)確代表最終芯片（包括時(shí)序、布線、芯片大小，功耗和信號(hào)完整性）的芯片“虛擬原型”。通過使用物理虛擬原型功能，設(shè)計(jì)師可以快速驗(yàn)證物理可行性并在邏輯上進(jìn)行必要更改。在布局布線的時(shí)候，需要首先指定IO，電源和地的布置，制定平面布置、插入時(shí)鐘樹等工作之后，才可以進(jìn)行開始使用工具進(jìn)行自動(dòng)的布局布線。最后得到的布局布線的結(jié)果仍然需要手工調(diào)整，才可以得到合理的設(shè)計(jì)版圖。
五、流片與整理階段
數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)的最后階段為流片與整理階段。在完成版圖設(shè)計(jì)之后的仿真和綜合之后，網(wǎng)表被送去生產(chǎn)。生產(chǎn)簽字文檔將作為設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)廠商之間的ASIC生產(chǎn)簽字的根據(jù)。這個(gè)文檔清楚地描述了網(wǎng)表的版本號(hào)、ASIC生產(chǎn)商所需要的測試向量、質(zhì)量意向和商業(yè)上的問題等。簽字之前，ASIC生產(chǎn)廠商需要仔細(xì)檢查設(shè)計(jì)者提供的網(wǎng)表文件、版圖設(shè)計(jì)結(jié)果和測試向量。通常ASIC生產(chǎn)廠商要求測試向量在簽字之前是經(jīng)過仿真的，這是一個(gè)比較長的過程。在樣片返回設(shè)計(jì)公司以后，仍然需要測試芯片；用錯(cuò)誤報(bào)告數(shù)據(jù)庫跟蹤測試中出現(xiàn)的錯(cuò)誤；分析失敗的測試?yán)粚SIC中出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行定位；針對ASIC中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，確定在網(wǎng)表中的改動(dòng)；評估芯片的工作電壓范圍和溫度范圍(環(huán)境測試)；進(jìn)行與其他已有產(chǎn)品的互通性測試。確保生產(chǎn)的集成電路達(dá)到最初規(guī)定的性能與設(shè)計(jì)指標(biāo)。
綜上所述，由于底層工藝技術(shù)的不斷變化，以及新工具廠商的出現(xiàn)，ASIC設(shè)計(jì)流程會(huì)出現(xiàn)一些流程上的調(diào)整，這個(gè)流程也不是一層不變。本論文所講述的是現(xiàn)在各個(gè)IC設(shè)計(jì)公司通用的設(shè)計(jì)流程。
參考文獻(xiàn)：
[1]我國數(shù)字頻率合成芯片獲突破性進(jìn)展. /news_show.asp.
【關(guān)鍵詞】專業(yè)建設(shè);人才培養(yǎng);創(chuàng)新
引言
電子信息專業(yè)是20世紀(jì)90年代以來，隨著以通信、計(jì)算機(jī)及軟件產(chǎn)業(yè)為主體的電子信息產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展對人才的迫切需要而設(shè)立的專業(yè)。該專業(yè)是科技進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)發(fā)展對教育提出的必然要求。電子信息產(chǎn)業(yè)具有較強(qiáng)的先進(jìn)性、普及性、應(yīng)用性等特點(diǎn)，因此該專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)要與產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)相適應(yīng)，滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的需求，為電子信息產(chǎn)業(yè)輸送滿足行業(yè)發(fā)展和科技進(jìn)步需要的專門人才。
嵌入式系統(tǒng)工程專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是培養(yǎng)具備電子技術(shù)和信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，能從事各類電子設(shè)備和信息系統(tǒng)的研究、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和開發(fā)的高等工程技術(shù)人才。該類人才既需要具有較強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)又需要具有鮮明的專業(yè)特色，滿足嵌入式行業(yè)對專門人才的需要，使學(xué)校在完成電子信息專業(yè)通才培養(yǎng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)學(xué)生的專才培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生畢業(yè)與產(chǎn)業(yè)的無縫接軌。
1.專業(yè)介紹
為適應(yīng)科技發(fā)展對嵌入式專業(yè)人才的需要，大連東軟信息學(xué)院在2005年建設(shè)成立電子信息工程專業(yè)。學(xué)校的專業(yè)建設(shè)采用的是立足大平臺(tái)，強(qiáng)化特色建設(shè)的發(fā)展戰(zhàn)略。學(xué)校為嵌入式系搭建了以實(shí)驗(yàn)硬件、輔助軟件等方面的專業(yè)建設(shè)大平臺(tái)。嵌入式系統(tǒng)工程專業(yè)自成立以來就大力充分利用學(xué)校原有基礎(chǔ)與資源，完善基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，大量引進(jìn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備，提高師資隊(duì)伍水平，構(gòu)建適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需要的課程體系，為電子信息專業(yè)人才培養(yǎng)提供必備的教學(xué)條件和教學(xué)設(shè)施。
特色是專業(yè)建設(shè)的靈魂，是提升專業(yè)建設(shè)水平、提高人才競爭力的重要手段。系部具有電子信息工程方向的基礎(chǔ)，同時(shí)招納大量的具有行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的高級工程師教師隊(duì)伍，嵌入式系統(tǒng)專業(yè)在通才培養(yǎng)的同時(shí)選擇嵌入式系統(tǒng)方向作為專業(yè)的特色方向，使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)專門知識(shí)和技能，滿足我國嵌入式產(chǎn)業(yè)對該類人才的迫切需要。
2.特色專業(yè)建設(shè)
在嵌入式行業(yè)領(lǐng)域，嵌入式系一直跟蹤國際前沿，立足我國嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況，結(jié)合我國嵌入式產(chǎn)業(yè)建設(shè)的需要，開展具有創(chuàng)新性理論研究、前沿技術(shù)研發(fā)、創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究工作，培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)的特色人才。在特色專業(yè)建設(shè)中，進(jìn)行了多方面的建設(shè)和嘗試。建設(shè)內(nèi)容主要包括：課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教師隊(duì)伍建設(shè)等。
2.1 課程設(shè)置
課程體系建設(shè)是學(xué)科建設(shè)和學(xué)生培養(yǎng)的骨架，合理、科學(xué)的課程建設(shè)為教育教學(xué)建構(gòu)了充分的平臺(tái)基礎(chǔ)和充分的發(fā)展空間。課程體系的設(shè)置既要保證專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和能力的培養(yǎng)，又要實(shí)現(xiàn)專業(yè)特色知識(shí)和能力的培養(yǎng)。專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)和能力的培養(yǎng)主要包括掌握本專業(yè)領(lǐng)域?qū)拸V的技術(shù)基礎(chǔ)、理論知識(shí)、基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，了解信息產(chǎn)業(yè)的信息和理論前沿，具有研究、開發(fā)新系統(tǒng)、新技術(shù)的初步能力;專業(yè)特色知識(shí)和能力的培養(yǎng)主要包括嵌入式專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，掌握專業(yè)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，了解了解嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，具備新產(chǎn)品、新技術(shù)的創(chuàng)新、開發(fā)的思想和初步能力，著重培養(yǎng)學(xué)生軟硬兼通的設(shè)計(jì)能力。
該專業(yè)結(jié)合學(xué)科的先進(jìn)性和工程性，不斷探索與學(xué)科發(fā)展相適應(yīng)的課程設(shè)置建設(shè)體系，借鑒國際合作組織的最新研究成果創(chuàng)立的CDIO工程教育模式的思想。在課程設(shè)置中，采用工程教育的思想，尋找嵌入式行業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)的最佳途徑，適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)工程化、系統(tǒng)化人才的培養(yǎng)目標(biāo)的需要。增加課程設(shè)計(jì)的設(shè)置，同時(shí)到業(yè)界尋找設(shè)計(jì)題目，使學(xué)生的設(shè)計(jì)題目解決實(shí)際生產(chǎn)中一線問題，建立產(chǎn)業(yè)工程師與學(xué)生的“師傅與徒弟”的聯(lián)系。增加業(yè)界對學(xué)生進(jìn)行評價(jià)的環(huán)節(jié)，打破“教師和學(xué)生互評”的傳統(tǒng)局面。
2.2 實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
在專業(yè)特色建設(shè)方面，學(xué)校提供模擬電路實(shí)驗(yàn)室，數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)室，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，微機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室，嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，高級數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室等。專業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)突出先進(jìn)性和實(shí)用性，在以下幾個(gè)方面加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)：
（1）完善模擬電路教學(xué)試驗(yàn)室;
（2）完善光電檢測實(shí)驗(yàn)室;
（3）加強(qiáng)光電控制系統(tǒng)試驗(yàn)室;
（4）建立電路仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室;
（5）建設(shè)智能控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室。
培養(yǎng)的學(xué)生具備實(shí)驗(yàn)測試和產(chǎn)品開發(fā)能力，能夠滿足企業(yè)和單位對人的需要，為學(xué)生走向社會(huì)打下堅(jiān)實(shí)的知識(shí)和技能的基礎(chǔ)。嵌入式系實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過以上實(shí)驗(yàn)系列的完善和加強(qiáng)，目的是提高教學(xué)水平、專業(yè)特色更加突出，使該專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生能夠達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先的水平。
2.3 教師隊(duì)伍建設(shè)
學(xué)生培養(yǎng)過程中教師的素質(zhì)和能力是為學(xué)生提供營養(yǎng)和陽光的重要的補(bǔ)給站，只有具有較強(qiáng)的專業(yè)素質(zhì)和學(xué)生培養(yǎng)能力的教師才能夠保障教育教學(xué)過程的充分實(shí)施。為實(shí)現(xiàn)專業(yè)的快速、健康、穩(wěn)固的發(fā)展，學(xué)校不斷引進(jìn)人才，為專業(yè)建設(shè)注入活力和動(dòng)力。該專業(yè)引進(jìn)的人才為學(xué)科建設(shè)帶來智力、技術(shù)和設(shè)備支持。注重團(tuán)隊(duì)建設(shè)，提高教師的科研能力和教育教學(xué)水平，用團(tuán)隊(duì)帶動(dòng)教師隊(duì)伍的發(fā)展，在競爭中提高教師隊(duì)伍的水平。
2.4 社會(huì)合作
將學(xué)生帶出去，帶領(lǐng)他們更加有效的接觸外界，打破學(xué)校教育的局限、開發(fā)社會(huì)資源，是開拓學(xué)生眼界，為學(xué)生創(chuàng)造機(jī)遇的重要途徑;將各種社會(huì)資源引入到教學(xué)中使學(xué)生在學(xué)校學(xué)到更多的實(shí)用技術(shù)為保證人才培養(yǎng)與行業(yè)的無縫接軌具有重要意義。通過建立校企合作基地，充分利用與開發(fā)社會(huì)資源，能夠使學(xué)校教育緊跟時(shí)代步伐，培養(yǎng)適應(yīng)時(shí)代需要的人才。同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生參加各類社會(huì)實(shí)踐和比賽提高學(xué)生的動(dòng)手能力和競爭意識(shí)。
3.特色人才培養(yǎng)模式
專業(yè)建設(shè)的根本目的是為人才培養(yǎng)服務(wù)，人才培養(yǎng)是學(xué)科和學(xué)校建設(shè)的根本。建立與專業(yè)建設(shè)目標(biāo)相適應(yīng)的人才培養(yǎng)模式是專業(yè)建設(shè)的重要內(nèi)容。為適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)對人才培養(yǎng)越來越專業(yè)化、系統(tǒng)化的需要，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的實(shí)際確定培養(yǎng)方案，彌補(bǔ)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的不足，建立新型的“TOPCARES―CDIO”教學(xué)模式，真正實(shí)施式“做中學(xué)”的教學(xué)模式;為滿足信息化時(shí)代對學(xué)生信息量的迫切要求，建立工程人才培養(yǎng)模式，為學(xué)生打開視野，開拓機(jī)遇，使學(xué)生能夠站在科學(xué)技術(shù)的前沿，了解國內(nèi)外的科研動(dòng)態(tài)和教育現(xiàn)狀，培養(yǎng)學(xué)生的溝通和交流等方面的能力。
在踐行“TOPCARES―CDIO”教學(xué)改革過程中，單片機(jī)原理與應(yīng)用課程無疑走在了實(shí)踐的第一線，并取得了較好的效果。單片機(jī)原理與應(yīng)用課程是學(xué)生建立軟硬件協(xié)同開發(fā)概念的第一課，前修為各種電路課程，基礎(chǔ)語言類課程，后續(xù)為基于操作系統(tǒng)上嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程，怎樣由分離的硬件設(shè)計(jì)到系統(tǒng)平臺(tái)上的軟件設(shè)計(jì)，帶領(lǐng)學(xué)生完成嵌入式開發(fā)能力的跨越，單片機(jī)課程擔(dān)負(fù)著重要的責(zé)任。
由教師確定課程項(xiàng)目，幫助學(xué)生確定研究方向，并指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行判斷，對項(xiàng)目進(jìn)行各級分解，確定各個(gè)模塊作用，明確自己未知能力，進(jìn)而分析需要學(xué)習(xí)各個(gè)理論知識(shí)點(diǎn)，確定單元學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)方式，學(xué)生從課程整體出發(fā)，系統(tǒng)把握，知道所學(xué)之用，為何所學(xué)。整體項(xiàng)目組織方式為將學(xué)生分為各項(xiàng)目組，明確組員分工，確定組員任務(wù)，專業(yè)教師按照課內(nèi)課外一體化培養(yǎng)方案，安排課上課下教學(xué)內(nèi)容，素質(zhì)教師負(fù)責(zé)實(shí)施監(jiān)控，定期進(jìn)行協(xié)同評測，并以學(xué)生信息反饋員制度配合，確保進(jìn)程順利進(jìn)行，使學(xué)生進(jìn)行深入的專業(yè)研究，專業(yè)教師進(jìn)行探討，并完成設(shè)計(jì)、論文、實(shí)物等不同形式的研究成果。
該模式由于形式新穎，充分考慮學(xué)生的滿足，建立了學(xué)生與教師的密切聯(lián)系，既得到學(xué)生的認(rèn)可，也調(diào)動(dòng)了教師的科研和教學(xué)的積極性，實(shí)現(xiàn)“教學(xué)相長”的教學(xué)效果。
4.結(jié)論
嵌入式系統(tǒng)專業(yè)在專業(yè)建設(shè)和人才培養(yǎng)過程中，應(yīng)該堅(jiān)持立足基礎(chǔ)、培養(yǎng)特色的發(fā)展路線，努力提升學(xué)科的建設(shè)水平和科研實(shí)力，強(qiáng)化學(xué)科的特色優(yōu)勢，使學(xué)生能夠滿足社會(huì)對該類人才需求。在專業(yè)建設(shè)中，大力進(jìn)行課程設(shè)置、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教師隊(duì)伍建設(shè)等方面的建設(shè)，并采用新型的TOPCARES―CDIO教學(xué)模式，能夠培養(yǎng)出更多具有更強(qiáng)的應(yīng)用能力滿足行業(yè)的人才。
參考文獻(xiàn)
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（1.江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院，江蘇無錫214122；2. 江陰蘇陽電子股份有限公司，江蘇江陰214421）
摘要：為了滿足功率器件不同封裝形式可靠性和穩(wěn)定性的需求，對功率器件封裝的塑封系統(tǒng)進(jìn)行研究。設(shè)計(jì)塑封壓機(jī)集成接口和PLC溫度控制電路，實(shí)現(xiàn)功率器件塑封壓機(jī)溫度控制；研發(fā)光電傳感器、接近傳感器以及螺旋測試頭集合形成的塑封模具定位傳感結(jié)構(gòu)，結(jié)合PLC定位電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了功率器件塑封模具定位。對關(guān)鍵的PLC和觸摸屏組合控制系統(tǒng)進(jìn)行了探索，系統(tǒng)已投入實(shí)際應(yīng)用，效果良好。
關(guān)鍵詞 ：功率器件；封裝；溫度控制；定位
中圖分類號(hào)：TN305.94?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004?373X（2015）14?0116?04
收稿日期：2015?01?25
隨著以計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、消費(fèi)類電子產(chǎn)品和汽車電子為代表的4C 市場和電源驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域朝著小外型、大功率的方向發(fā)展，作為關(guān)鍵的核心電子元器件，現(xiàn)代功率器件也朝著大功率、小型化、高頻化的趨勢快速發(fā)展[1?2] ，這對功率器件的封裝提出了更高的要求。
目前主流功率器件封裝形式有：TO，SOP，DIP，PDFN，QFN[3]，為了確保這些器件的穩(wěn)定性和可靠性，封裝過程中的控溫和定位顯得尤為重要。通過塑封系統(tǒng)自動(dòng)控溫定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同封裝形式功率器件可靠性和穩(wěn)定性的提升[4] 。本文成果已應(yīng)用于江陰蘇陽電子股份有限公司多類產(chǎn)品實(shí)際封裝。
1 系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)采用的PLC 控制系統(tǒng)由CP1H?XA40DT?DPLC和TPC1062KS觸摸屏組成，配合塑封壓機(jī)集成接口設(shè)計(jì)、PLC 控溫設(shè)計(jì)、PLC 定位設(shè)計(jì)、光電傳感系統(tǒng)嵌入，在觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示塑封壓機(jī)溫度并實(shí)現(xiàn)溫差預(yù)警反饋和定位不準(zhǔn)預(yù)警反饋[5?6]。原理框圖如圖1所示。
2 半導(dǎo)體塑料封裝壓機(jī)自動(dòng)溫度切換系統(tǒng)
2.1 塑封壓機(jī)集成接口系統(tǒng)設(shè)計(jì)
作為功率器件封裝關(guān)鍵的塑封工序，塑封系統(tǒng)的穩(wěn)定性和精度直接影響了功率器件的性能。半導(dǎo)體塑料封裝壓機(jī)需要安裝精密塑封模具以進(jìn)行手動(dòng)塑料封裝，一副模具一般需要16~20個(gè)加熱棒，壓機(jī)有32個(gè)加熱通道，可以方便更換。傳統(tǒng)塑封壓機(jī)中模具加熱棒與壓機(jī)加熱棒接口一一對接，壓機(jī)加熱棒通道與熱電偶通道一一對應(yīng)，該對接方式直接造成壓機(jī)內(nèi)部連線過多，引起安全隱患。
為了解決上述問題，設(shè)計(jì)了一種包括上模、下模、壓機(jī)加熱棒集成接口以及壓機(jī)熱電偶集成接口的塑封壓機(jī)系統(tǒng)。上模及下模的單獨(dú)加熱棒接口集合成一個(gè)整體加熱棒接口，上模及下模的單獨(dú)熱電偶接口集合成一個(gè)整體熱電偶接口，整體加熱棒接口與加熱棒接口通過加熱棒連接線連接，整體熱電偶接口與熱電偶接口通過熱電偶連接線連接。由于系統(tǒng)將傳統(tǒng)的多條單線連接改成整體接口連接，使得半導(dǎo)體塑料封裝壓系統(tǒng)連線簡單、不容易造成連線接頭脫落，更換塑封模具便捷。
2.2 PLC溫度控制設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)的塑封壓機(jī)系統(tǒng)除了將壓機(jī)的多個(gè)單通道結(jié)合在一起，還在PLC智能反饋系統(tǒng)中增加自動(dòng)變換通道程序，若某個(gè)通道低于設(shè)定溫度一定時(shí)間，PLC 自動(dòng)切換下一個(gè)閑置通道。通過觸摸屏輸入、PLC 反饋、模塊集成的方法實(shí)現(xiàn)溫度的切換控制。
PLC溫度控制系統(tǒng)通過觸摸屏設(shè)定加熱溫度、加熱脈沖、高低溫度報(bào)警值和計(jì)時(shí)時(shí)間等相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對壓機(jī)的溫度控制。在實(shí)際應(yīng)用中，塑封壓機(jī)加熱開啟2 h后切換通道系統(tǒng)開啟，若某個(gè)通道出現(xiàn)異常（≠175 ℃，溫差＞3 ℃），PLC立即開始200 s計(jì)時(shí)，在計(jì)時(shí)期內(nèi)該通道溫度如仍未達(dá)設(shè)定值，該通道將被關(guān)閉，同時(shí)開啟下一個(gè)閑置通道，重新加溫。最終塑封壓機(jī)溫度維持在報(bào)警值3 ℃以內(nèi)，從而保證塑封過程中的恒定高溫。該系統(tǒng)可應(yīng)用于不同封裝形式，圖2為本系統(tǒng)PLC溫度控制原理圖，圖3為實(shí)際塑封壓機(jī)觸摸屏溫度及PID顯示界面圖。
3 半導(dǎo)體塑料封裝壓機(jī)智能定位系統(tǒng)
本系統(tǒng)設(shè)有光電傳感器、接近傳感器以及螺旋測試頭，可利用螺旋測試頭高精度的測量尺寸來調(diào)節(jié)接近傳感器與工作臺(tái)的配合。上、下工作平臺(tái)之間連接有4根導(dǎo)柱，將電子光纜感應(yīng)尺設(shè)置于導(dǎo)柱的外側(cè)，接近傳感器設(shè)置在導(dǎo)柱內(nèi)側(cè)，螺旋測試頭位于接近傳感器的底部。當(dāng)下工作臺(tái)上升時(shí)，4個(gè)導(dǎo)柱上的接近傳感器可感應(yīng)下工作臺(tái)是否到達(dá)設(shè)定位置，電子光纜感應(yīng)尺讀取下模到導(dǎo)柱的距離，如未達(dá)設(shè)定值，光電傳感器將輸出電平信號(hào)，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換后，一路信號(hào)直接觸發(fā)PLC安全控制點(diǎn)，有效阻止模具的開合；另一路信號(hào)輸出至LED指示燈，提示此時(shí)工作臺(tái)未能到達(dá)設(shè)定位置，圖4為塑封模具定位原理圖。該系統(tǒng)具有智能定位的功能，觸摸屏可實(shí)時(shí)顯示4個(gè)導(dǎo)柱是否在設(shè)定位置，如有報(bào)警，可迅速反映定位異常的傳感器方位，便于及時(shí)處理，可以有效避免模具損壞或者報(bào)廢。圖5為本系統(tǒng)觸摸屏定位顯示界面。
4 軟PLC 系統(tǒng)研究
為了實(shí)現(xiàn)塑封系統(tǒng)控溫定位的智能反饋，需要設(shè)計(jì)一種實(shí)時(shí)監(jiān)控的現(xiàn)場控制系統(tǒng)，可編程邏輯控制器（Programmable Logical Controller，PLC）以微處理器為基礎(chǔ)，采用可編程的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序，執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令，并通過數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程[7?8]；所以在功率器件塑封系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，采用PLC與觸摸屏組成的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫和定位功能。
4.1 控制現(xiàn)場結(jié)構(gòu)
本文采用CP1H?XA40DT?D PLC 和TPC1062KS 觸摸屏組成系統(tǒng)控制現(xiàn)場的電動(dòng)閥、電磁閥、電動(dòng)機(jī)、溫度控制器和定位控制器等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。以溫度控制為例，CP1H?XA40DT?D通過模擬量輸入模塊和溫度傳感器采集現(xiàn)場的溫度信號(hào)，信號(hào)通過PLC 上的A/D 轉(zhuǎn)換、數(shù)值變換傳送到觸摸屏上，觸摸屏顯示實(shí)時(shí)的溫度值和PID值；且PID 參數(shù)可以通過觸摸屏進(jìn)行設(shè)置，觸摸屏給PLC 發(fā)送指令，以控制現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)[9]?？刂片F(xiàn)場溫控結(jié)構(gòu)如圖6所示。
4.2 控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
為了實(shí)現(xiàn)PLC對塑封壓機(jī)溫度和模具定位的控制，必須設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制電路。PLC 控制系統(tǒng)的控制電路主要由輸入電路、PLC、輸出電路3個(gè)部分組成。輸入電路主要有按鈕、開關(guān)、模擬量、人機(jī)界面等；輸出電路主要有電磁閥、指示燈、接觸器等。PLC 控制系統(tǒng)根據(jù)輸入電路得到的信號(hào)，執(zhí)行PLC程序，從而控制輸出電路的電器元件驅(qū)動(dòng)設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)，最終滿足控制塑封壓機(jī)溫度和模具定位的要求，完成系統(tǒng)控制。以溫度控制為例，通過觸摸屏設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)塑封壓機(jī)溫度（175 ℃），通過PLC程序判斷壓機(jī)溫度是否在容差范圍內(nèi)（3 ℃），若超出容差，則發(fā)出信號(hào)反饋至觸摸屏，同時(shí)調(diào)整加熱通道，令塑封壓機(jī)溫差小于設(shè)定容差。圖7為功率器件塑封系統(tǒng)PLC溫度控制電路圖。
4.3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
常見的PLC控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方法有圖解法編程（包括梯形圖法、邏輯流程圖法、時(shí)序流程圖法和步進(jìn)順控法）、經(jīng)驗(yàn)法編程、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編程等[10]。設(shè)計(jì)的自動(dòng)控溫定位塑封系統(tǒng)選用的是梯形圖法，這種最方便的編程方法是一種用梯形圖語言，模仿繼電器控制系統(tǒng)的編程方式。其圖形及元件名稱均與繼電器控制電路十分相近。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以把原繼電器控制電路轉(zhuǎn)化成PLC梯形圖語言。
為了提高系統(tǒng)可靠性，在軟件設(shè)計(jì)上采用了數(shù)字濾波和軟件容錯(cuò)。在采樣周期內(nèi)，用采樣值計(jì)算加權(quán)平均值作為濾波值，濾波現(xiàn)場的模擬量信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字量信號(hào)，存入PLC中，根據(jù)濾波值濾去噪聲信號(hào)獲得所需的有用信號(hào)，進(jìn)行系統(tǒng)控制。在程序執(zhí)行過程中，一旦發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場故障或錯(cuò)誤，系統(tǒng)即通過程序判斷造成錯(cuò)誤的原因是主要故障還是次要故障，并分別做出停機(jī)和相應(yīng)子程序處理。系統(tǒng)還可對重要的開關(guān)量輸入信號(hào)或易形成抖動(dòng)的檢測或控制回路采用軟件延時(shí)，對同一信號(hào)多次讀取，結(jié)果一致，才確認(rèn)有效，消除偶發(fā)干擾的影響。
5 結(jié)語
目前市場中功率器件應(yīng)用極為廣泛，為了適應(yīng)現(xiàn)代便攜式電子產(chǎn)品等應(yīng)用領(lǐng)域不斷小型化的發(fā)展趨勢，現(xiàn)代功率器件封裝技術(shù)不斷改進(jìn)，新型封裝形式不斷涌現(xiàn)。為了提高各種封裝形式的可靠性和穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了一種可應(yīng)用于各種封裝形式的功率器件自動(dòng)控溫定位塑封系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵塑封工藝設(shè)備溫度的均勻和穩(wěn)定，提高塑封模具壓合精度，從而提高良品率，降低設(shè)備損耗，具有極其重要的應(yīng)用價(jià)值?；赑LC控制系統(tǒng)的自動(dòng)控溫定位塑封系統(tǒng)的研究和實(shí)現(xiàn)對提升功率器件封裝的效率有著重要意義。
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作者簡介：余駿華（1990—），男，碩士。研究方向?yàn)檐浖碚摷捌鋺?yīng)用。實(shí)用新型專利：半導(dǎo)體塑料封裝壓機(jī)智能溫度切換系統(tǒng)（ZL 201320226664.0）發(fā)明人。
孫力（1966—），男，教授，博士，碩士生導(dǎo)師。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)。
全慶霄（1963—），男，高級工程師，碩士。研究方向?yàn)榘雽?dǎo)體封裝技術(shù)。
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關(guān)鍵詞 ）、正文、
【 關(guān)鍵詞 】 Oracle；黑客；身份驗(yàn)證
1 引言
對Oracle身份驗(yàn)證的漏洞進(jìn)行揭示看上去有一定的危險(xiǎn)性，因?yàn)檫@樣做把漏洞信息既告訴了防御者也告訴了黑客，但是我們應(yīng)該清楚地看到，絕大多數(shù)黑客已經(jīng)知道了這些漏洞，而防御者卻不知道。所以深入了解Oracle身份驗(yàn)證的原理，對防御者防范黑客的攻擊是很有必要的。
2 攻擊身份驗(yàn)證過程
2.1 身份驗(yàn)證的工作原理
在嘗試登錄數(shù)據(jù)庫的時(shí)候，客戶端首先連接TNS Listener并請求訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)，如果沒有向TNS Listener登記該服務(wù)，那么Listener會(huì)生成一個(gè)錯(cuò)誤，如果服務(wù)已經(jīng)被登記過，那么Listener會(huì)將客戶端重新定向到另一個(gè)端口。如果服務(wù)器正運(yùn)行在多線程服務(wù)器模式下，那么客戶端就不會(huì)被重定向，而且所有的通信都是通過Listener端口發(fā)生的，這種情況下使用的端口是1521。一旦客戶端連接到新的端口，它就會(huì)像當(dāng)初連接到Listener時(shí)一樣，發(fā)送同樣的服務(wù)請求，在客戶端連接到Listener等以后，身份驗(yàn)證過程就開始了。
身份驗(yàn)證是通過客戶端向服務(wù)器發(fā)送自己的用戶名完成的。服務(wù)器取出這個(gè)用戶名并檢查它是否是一個(gè)有效的用戶，如果不是有效用戶，則服務(wù)器就向客戶端發(fā)送一個(gè)“登錄被拒絕”的錯(cuò)誤；如果用戶名確實(shí)存在，那么服務(wù)器會(huì)從數(shù)據(jù)庫中提取該用戶密碼的散列值。服務(wù)器通過調(diào)用Orageneric庫中的重新獲得系統(tǒng)時(shí)間的函數(shù)slgdt（），將分鐘、小時(shí)、毫秒和秒（各自占用一個(gè)字）結(jié)合起來形成一個(gè)用來加密的8個(gè)字節(jié)的“文本”。加密中要使用的密鑰的前4個(gè)字節(jié)代表分鐘和小時(shí)與用戶的十六進(jìn)制密碼散列值的最后4個(gè)字節(jié)的異或，而密鑰的后4個(gè)字節(jié)是由毫秒和秒與用戶的十六進(jìn)制密碼散列值的前4個(gè)字節(jié)的異或所組成的。
服務(wù)器通過調(diào)用Oracommon庫中的函數(shù)Kzsrenc（），可以使用該密鑰對文本進(jìn)行加密。通過使用函數(shù)Lncgks（），函數(shù)Kzsrenc（）基本上完成了DES密鑰的生成，而且隨后它利用函數(shù)Lncecb（）輸出ECB模式下的DES密文，這里生成的密文就是密碼。接著再次調(diào)用函數(shù)kzsrenc（），利用用戶的密碼散列值對改密碼加密。這樣調(diào)用的結(jié)果就是AUTH_SESSKEY，然后結(jié)果被發(fā)送給客戶端，收到AUTH_SESSKEY之后，客戶端必須將其解密并重新獲得該密碼。用戶利用Oracore庫中的函數(shù)Lncupw（）創(chuàng)建自己密碼散列值的一個(gè)副本，然后通過調(diào)用函數(shù)Kzsrdec（）將該散列值用作對AUTH_SESSKEY進(jìn)行解密的密鑰，從而生成密碼，隨后通過調(diào)用函數(shù)Kzsrenp（），這個(gè)密碼被用作對用戶的明文、大小寫敏感的密碼進(jìn)行加密的一個(gè)密鑰，這個(gè)函數(shù)完成了DES密鑰的生成以及在CBC模式下用戶密碼的加密，然后，密文以AUTH_PASSWORD的形式被送回服務(wù)器。
服務(wù)器通過調(diào)用Oracommon庫中的函數(shù)Kzsrenc（），利用密鑰密碼對AUTH_PASSWORD進(jìn)行解密?，F(xiàn)在服務(wù)器已經(jīng)擁有明文密碼的一個(gè)副本，然后服務(wù)器創(chuàng)建密碼的散列值并將它與數(shù)據(jù)庫中的散列值進(jìn)行比較，如果它們是匹配的，那么用戶就通過了身份驗(yàn)證。隨后，服務(wù)器通過核查來確定用戶是否具有Create Session的訪問權(quán)限，如果有，就會(huì)允許用戶訪問數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
2.2 攻擊密碼術(shù)
從數(shù)據(jù)庫中獲得密碼散列值是很容易的，暴力攻擊Oracle的密碼散列值是可行的，不過密碼越長，它花費(fèi)的時(shí)間也就越長。對非常長的密碼而言，除了暴力攻擊以外，有一種更好的攻擊方法可以快速獲得明文，如果一個(gè)攻擊者持有散列值而又想要得到明文，他可以嗅探線路上的AUTH_SESSKEY和AUTH_PASSWORD，然后就可以立即獲得明文密碼。他用已知的散列值對AUTH_SESSKEY解密來得到密碼，然后用密碼解密AUTH_PASSWORD，結(jié)果就得到了明文。在交換式環(huán)境中，對ARP的攻擊可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)在本地線路上被廣播，位于客戶端和服務(wù)器中間某處的主機(jī)和網(wǎng)關(guān)可能變成一個(gè)嗅探器，來獲得交換的數(shù)據(jù)。
2.3 利用默認(rèn)用戶名和密碼
Oracle比其它任何軟件擁有更多的默認(rèn)用戶名和密碼。為了獲得通過驗(yàn)證的系統(tǒng)訪問權(quán)限，用戶名和密碼是攻擊者必須攻破的第一道防線。下面給出了更多的用戶名和密碼：
SYS/CHANGE_ON_INSTALL
SYSTEM/MANAGER
DBSNMP/DBSNMP
CTXSYS/CTXSYS
MDSYS/MDSYS
SCOTT/TIGER
雖然賬戶SYS和SYSTEM采用默認(rèn)密碼的情況并不常見，但是常常可以發(fā)現(xiàn)智能賬戶DBSNMP完好地保留著默認(rèn)密碼，如果進(jìn)行只能工作的話就必須在兩個(gè)地方修改密碼，首先要在數(shù)據(jù)庫中修改密碼，其次需要在snmp_rw.ora文件中修改密碼。10g版本可以改變這種情況，在安裝過程中，會(huì)提醒安裝者為SYS賬戶設(shè)定一個(gè)密碼，然后可以為SYSTEM、DBSNMP和SYSMAN賬戶設(shè)定同樣的密碼。
2.4 在文件中查找密碼
盡管在10g版本中密碼的情況有所改善，但是風(fēng)險(xiǎn)依然存在，在安裝是選擇的密碼被寫入某些文件就是風(fēng)險(xiǎn)之一，例如，在10g Release 1中，SYSMAN的密碼以明文的形式被寫入$ORACLE_HOME/hostname_sid/sysman/config目錄下的emoms.properties文件內(nèi)；10g Release 2用DES加密密碼，但是emoms文件仍然包含解密密鑰，因此還是可以重新獲得密碼：只要把屬性emdRepPwd和emdRepPwdSeed輸入最近的DES工具，就可以得到明文密碼。
另一個(gè)可能記錄密碼的文件是postDBCreation.log。假設(shè)在安裝過程中安裝者選擇了一個(gè)很難猜的帶有感嘆號(hào)的密碼，在設(shè)置賬戶SYSMAN和DBSNMP的密碼時(shí)，完成該任務(wù)的SQL腳本將執(zhí)行下面的語句：
alter user SYSMAN identified by f00bar?。?account unlock
alter user DBSNMP identified by f00bar??！ account unlock
由于密碼中有感嘆號(hào)，所以會(huì)導(dǎo)致一個(gè)錯(cuò)誤，隨后該錯(cuò)誤被記錄下來：
ERROR at line 1：
Ora-00922： missing or invalid option
因?yàn)橘~戶SYS和SYSTEM的密碼設(shè)定方式（這種方式是不會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的）與賬戶SYSMAN和DBSNMP的密碼設(shè)定方式不同，所以如果有人能夠訪問這個(gè)文件，那么他們就可能發(fā)現(xiàn)SYS和SYSTEM的密碼。
另一組記錄密碼的文件是：
$ORACLE_HOME/cfgtoollogs/cfgfw/cfmLogger_install_date.log
$ORACLE_HOME/cfgtoollogs/cfgfw/oracle.assistants.server_install_date.log
$ORACLE_HOME/cfgtoollogs/configToolAllCommands
$ORACLE_HOME/inventory/Components21/oracle.assistants.server/10.2.0.1.0/context.xml
$ORACLE_HOME/inventory/ContentsXML/Config XML/oracle.assistants.server.10_2_0_1_0.CFM.1.inst.xml
$ORACLE_HOME/cfgtoollogs/oui/installActions_install_date.log（Windows only）
其中，install_date指明了安裝服務(wù)器的日期和時(shí)間，但是，這些密碼是亂碼，不過從這些亂碼中恢復(fù)出明文密碼是很容易的。從這些文件可以恢復(fù)出SYS、SYSTEM、SYSMAN和DBSNMP的密碼。
安裝10g應(yīng)用程序服務(wù)器并查找文件內(nèi)的字符串，可以發(fā)現(xiàn)下面文件也含有相同的方式打亂的密碼：
$ORACLE_HOME/inventory/ContentsXML/configtools.xml
$ORACLE_HOME/cfgtoollogs/configtoolsinstalldate.log
$ORACLE_HOME/sysman/emd/targets.xml
$ORACLE_HOME/config/ias.properties
2.5 賬戶窮舉與暴力攻擊
當(dāng)一個(gè)用戶嘗試通過數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的身份驗(yàn)證時(shí)，它會(huì)發(fā)送一個(gè)質(zhì)詢，一個(gè)用來加密密碼的會(huì)話密鑰，這只發(fā)生在這個(gè)賬戶確實(shí)存在而且有可能窮舉出數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中所有賬戶的情況下，例如，假如我們要確定一個(gè)名為“HELPDESK”的賬戶是否存在，可以簡單地嘗試登錄服務(wù)器，如果服務(wù)器向您發(fā)送一個(gè)質(zhì)詢，那么這個(gè)賬戶是存在的，如果沒有發(fā)送任何質(zhì)詢，那么該賬戶就不存在，盡管這只是一個(gè)含有信息的事件，但是它卻以告知攻擊者這個(gè)賬戶是否存在的方式泄露了足夠的信息，這使得對這個(gè)賬戶進(jìn)行暴力登錄嘗試比對SYS和SYSTEM的攻擊更加可行，通過關(guān)閉賬戶和確認(rèn)使用復(fù)雜的密碼就可以阻止暴力登錄嘗試。
2.6 利用長用戶名緩沖區(qū)溢出
在2003年2月，Mark Litchfield發(fā)現(xiàn)了所有版本的Oracle（9iR2 及更早的版本）在任何操作系統(tǒng)上都存在身份驗(yàn)證過程中的緩沖區(qū)溢出漏洞，通過在登錄的時(shí)候傳遞一個(gè)過長的用戶名，這個(gè)用戶名被復(fù)制到一個(gè)基于堆棧的緩沖區(qū)，該緩沖區(qū)會(huì)溢出并覆蓋關(guān)鍵的程序控制信息，利用這個(gè)隱患，攻擊者能夠獲得數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的完整控制權(quán)。Oracle提供了一個(gè)針對該問題的補(bǔ)丁，但是存在此種攻擊漏洞的未打補(bǔ)丁的系統(tǒng)仍然隨處可見。XML數(shù)據(jù)庫通過TCP端口2100以FTP的方式提供服務(wù)，通過端口8080以HTTP的方式提供服務(wù)，在這兩個(gè)方面都存在用戶名過長緩沖區(qū)溢出和密碼過長緩沖區(qū)溢出的漏洞。
2.7 對Windows XP平臺(tái)上Oracle的注釋
在Windows XP上安裝Oracle的時(shí)候，如果用戶是ORA_DBA本地組的一個(gè)成員，那么他們不需要提供SYS用戶的密碼就可以用SYSDBA的身份連接到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，在處理這樣的一個(gè)登錄請求時(shí)，Oracle是以NTLMSSPI的函數(shù)Accept Security Context（），如果用戶出示了正確的用戶名和密碼，那么這個(gè)函數(shù)就會(huì)返回0并創(chuàng)建一個(gè)標(biāo)記，這樣做的問題是如果允許簡單的文件共享，那么所有的登錄嘗試都將獲得成功，用戶一訪問者的身份通過驗(yàn)證。不過，隨著對Oracle研究的深入，認(rèn)證式用戶不是“訪客”而是遠(yuǎn)端用戶在身份驗(yàn)證是提供的用戶名，如果他們提供的用戶名是ORA_DBA組中的有效用戶名，那么Oracle會(huì)通過該用戶的身份驗(yàn)證并給予SYSDBA的訪問權(quán)限，當(dāng)然下面的假設(shè)必須成立：遠(yuǎn)端用戶必須有正確的密碼，即函數(shù)AcceptSecurityContext（）“宣布”他們順利的通過了身份驗(yàn)證，攻擊者所要做的就是發(fā)現(xiàn)ORA_DBA組中的一個(gè)成員的名字并在自己的系統(tǒng)中創(chuàng)建一個(gè)同名的用戶，因?yàn)槊艽a是不相干的，所以攻擊者可以以SYSDBA的身份訪問Oracle服務(wù)器。
3 結(jié)束語
身份驗(yàn)證為保障Oracle數(shù)據(jù)庫安全性起著是極其重要的作用，深入地了解Oracle身份驗(yàn)證的工作原理才能更清楚地認(rèn)識(shí)到其中所存在的漏洞隱患，才能為更好地防范黑客攻擊做準(zhǔn)備。
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