時(shí)間：2023-11-28 14:50:28
導(dǎo)語(yǔ)：在艦船電子技術(shù)的撰寫(xiě)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。
摘 要： 伴隨著時(shí)代的進(jìn)步，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高清數(shù)字電視正在一點(diǎn)點(diǎn)的走進(jìn)大家的生活之中，很多人開(kāi)始廣泛的使用，和以往的電視比起來(lái)，高清電視存在很大的不同之處，而且高清數(shù)字電視同時(shí)也是廣播電視的發(fā)展方向，通過(guò)達(dá)成廣播電視模擬數(shù)字化轉(zhuǎn)變這一目標(biāo)以后，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注電視畫(huà)面的清晰度，想實(shí)現(xiàn)更好、更清晰的展現(xiàn)方式，正因?yàn)槿绱?，大家越?lái)越重視和關(guān)注高清數(shù)字電視的發(fā)展，本文從高清數(shù)字電視現(xiàn)階段的發(fā)展特點(diǎn)出發(fā)，針對(duì)如今高清數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)展開(kāi)探索和實(shí)踐，以此實(shí)現(xiàn)加快和推進(jìn)我國(guó)高清數(shù)字電視的發(fā)展，同時(shí)也為我國(guó)未來(lái)高清數(shù)字電視的發(fā)展奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞： 高清數(shù)字電視；系統(tǒng)傳輸技術(shù)；探索；實(shí)踐
就目前而言，在我國(guó)高清數(shù)字電視已然發(fā)展十多年的光景，到現(xiàn)在為止，現(xiàn)在我國(guó)的高清電視已經(jīng)從衛(wèi)星變成有線(xiàn)高清了，尤其是數(shù)字高清電視的傳輸。越來(lái)越先進(jìn)化的高清電視，同樣也是我國(guó)邁進(jìn)新發(fā)展階段的典型標(biāo)志和代表。在我國(guó)，高清技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要運(yùn)用歐洲現(xiàn)今技術(shù)，同時(shí)使用數(shù)字技術(shù)來(lái)傳輸，同時(shí)要實(shí)現(xiàn)高清技術(shù)需使用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。我國(guó)在發(fā)展高清數(shù)字電視的進(jìn)程中，數(shù)字電視已然達(dá)到可以進(jìn)行地面數(shù)據(jù)傳輸這一目標(biāo)，這就標(biāo)志著，在未來(lái)我國(guó)高清數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)將會(huì)有更加廣闊的天地可供發(fā)展和探索實(shí)踐。
一、高清數(shù)字電視現(xiàn)階段發(fā)展特點(diǎn)
顧名思義，所謂的高清電視也就是與以往的電視相比起來(lái)不管是畫(huà)質(zhì)還是聲音的分辨率都比以往的電視要好很多，畫(huà)面清晰流暢，聲音分辨率更是高出許多。這也是我們所說(shuō)的高清數(shù)字電視的幾大基本的特征，也正因?yàn)檫@些原因，大家才更加喜愛(ài)和關(guān)注它，下面我們從以下幾點(diǎn)介紹高清數(shù)字電視的幾大特點(diǎn)：
（1）相對(duì)于以往的電視來(lái)說(shuō)，高清數(shù)字電視的畫(huà)面比之前的更大，之前的是4：3，現(xiàn)在已經(jīng)更新到16：9，這種改變不僅能夠讓讓畫(huà)面更大，還能夠讓播放視頻時(shí)畫(huà)質(zhì)更為清楚清晰，與此同時(shí)這也讓大家更加熱愛(ài)看電視，使其感染力與真實(shí)性都得以改善和加強(qiáng)，讓大家看著更舒服，達(dá)到更棒的的視覺(jué)效果，使得觀看度上升。
（2）由于我國(guó)社會(huì)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)水平的提高，大家的生活水平較過(guò)去來(lái)說(shuō)也得以顯著的提升，人們對(duì)生活品質(zhì)的追求也在逐u的上升，所以很多家庭開(kāi)始使用高清數(shù)字電視，同時(shí)搭配著家庭影院，享受著高品質(zhì)清晰的畫(huà)面感以及高分辨率的聲音，使得視聽(tīng)感受達(dá)到完美的統(tǒng)一，讓大家在觀看的過(guò)程中享受到不一樣的快樂(lè)和舒適。
（3）其中最為重要的一個(gè)特點(diǎn)就是高清數(shù)字電視是全部使用數(shù)字信號(hào)處理，同時(shí)這種處理就能夠讓畫(huà)面在傳輸之中時(shí)，畫(huà)面的質(zhì)量沒(méi)有因此而被影響和破壞，這樣就使得讓觀看者能夠在家就享受到在演播廳觀看的效果，來(lái)一場(chǎng)視聽(tīng)上的盛大宴會(huì)。
（4）網(wǎng)絡(luò)高清數(shù)字電視在傳輸過(guò)程中使用的最基礎(chǔ)的方式就是地面?zhèn)鬏?，由于這種方式是通過(guò)使用電視臺(tái)地面的天線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)天線(xiàn)接收到信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)觀看電視節(jié)目的目的，可是在此過(guò)程中，多多少少會(huì)出現(xiàn)一些信號(hào)由于噪聲或者模擬信號(hào)受到干擾。盡管如此，但近年來(lái)伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科技的不斷進(jìn)步，地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)這一方式也在積極的發(fā)展之中。我國(guó)漸漸的于光纜寬帶傳輸之時(shí)，從而進(jìn)行廣播電視信號(hào)的傳輸，通過(guò)這種方法，漸漸地讓網(wǎng)絡(luò)傳輸方式逐漸發(fā)展并成效顯著，而且隨著這一方式的完善和加強(qiáng)，我國(guó)能夠讓各個(gè)地區(qū)的信號(hào)排列起來(lái)從而達(dá)到傳輸?shù)哪康?，由此可?jiàn)，利用這一優(yōu)勢(shì)，可以讓我國(guó)在以后的發(fā)展之中取得良好的成績(jī)，此乃大勢(shì)所趨。
二、高清數(shù)字電視的傳輸
最初高清數(shù)字電視的傳輸是通過(guò)地面網(wǎng)絡(luò)傳輸方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的，一開(kāi)始通過(guò)在地面上安置制高點(diǎn)天線(xiàn)來(lái)接收電視臺(tái)內(nèi)部之中傳輸出來(lái)的有關(guān)電視節(jié)目數(shù)據(jù)，之后在從這一接收節(jié)目數(shù)據(jù)的天線(xiàn)中把節(jié)目傳到各家各戶(hù)的機(jī)頂盒中來(lái)，最后一步就是通過(guò)機(jī)頂盒進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換從而實(shí)現(xiàn)播放高清數(shù)字電視的目的，讓家家戶(hù)戶(hù)能夠觀看到高清電視。其實(shí)，高清數(shù)字電視的傳輸也有相關(guān)的歷史和參考的。
（1）高清電視是通過(guò)使用數(shù)字傳輸?shù)姆绞竭M(jìn)而達(dá)到傳播畫(huà)面的目的，從頭到尾均實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，不管是在電視節(jié)目的采編過(guò)程，還是在中間的制作過(guò)程，甚至到最后傳送給電視前面的大家。在現(xiàn)在的電視中，可以說(shuō)數(shù)字電視是高標(biāo)準(zhǔn)的典型代表，不論是畫(huà)質(zhì)還是分辨率甚至音頻格式都是擁有高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求的。
（2）現(xiàn)在在我國(guó)，高清電視存在不同的清晰度，很多電視臺(tái)在制作節(jié)目過(guò)程中，均都把有線(xiàn)數(shù)字電視的高清制作這一工作制作完成，在2013年我國(guó)的中央電視臺(tái)已然達(dá)到全臺(tái)的高清節(jié)目制作水平，可是想把這些高清的節(jié)目從電視臺(tái)傳送給各家各戶(hù)的電視，顯然還需有關(guān)技術(shù)的支持和幫助。這也值得我們思考和探索。
（3）電視臺(tái)要是想使拍攝得畫(huà)面更加清晰，第一步需要做的就是在演播廳中借助于高清攝像機(jī)來(lái)進(jìn)行圖片的拍攝，第二步需要電視臺(tái)進(jìn)行后期的相關(guān)處理，把這些處理成高清晰高品質(zhì)的高清信號(hào)，可是形成的高清信號(hào)，如果不使用一些如壓縮的特殊的處理方式就不能使其傳送到各家各戶(hù)。這就要求使用特殊的編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)，可以讓那些錄制好的高清電視節(jié)目轉(zhuǎn)換成編碼，進(jìn)而使用這種特殊的編碼器讓高清電視節(jié)目傳送給每家每戶(hù)的電視上，讓家家都能夠看到高清畫(huà)面。
（4）ATSC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)、ISDB系統(tǒng)以及ISDB 系統(tǒng)是高清電視的數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜髽?biāo)準(zhǔn)，它們分別是美國(guó)、歐洲以及日本提出并研發(fā)的。它們都有自己的特點(diǎn)和設(shè)計(jì)，具體體現(xiàn)在如下：一是美國(guó)的ATSC系統(tǒng)，它主要為傳輸高質(zhì)量高品質(zhì)的音頻與視頻，而作為輔助系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來(lái)的，在地面廣播中被廣泛的使用，它能夠更好更準(zhǔn)確的進(jìn)行地面數(shù)據(jù)的傳輸，性能和發(fā)展前景多相對(duì)較好與值得信賴(lài)。二是歐洲的DVB，它是歐洲數(shù)字電視中與電視廣播相關(guān)的系統(tǒng)，也是眾多傳輸系統(tǒng)中復(fù)雜程度最高的，可是它有一個(gè)好處就是接收室內(nèi)移動(dòng)信號(hào)的效果特別好，能夠讓傳輸系統(tǒng)與移動(dòng)信號(hào)呼應(yīng)起來(lái)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)哪康?。三是日本的ISDB系統(tǒng)，它是運(yùn)用普通信號(hào)傳輸軌道上不同的信號(hào)，通過(guò)這些不一樣的傳輸軌道實(shí)現(xiàn)發(fā)生復(fù)制信號(hào)的目的，這樣就可以更好的使用電視節(jié)目中的有關(guān)數(shù)據(jù)，已達(dá)到適應(yīng)不同人群的需求的目的。
（5）以上系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步，同時(shí)也預(yù)示著數(shù)字時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，通過(guò)不同的存儲(chǔ)器來(lái)存放不同程度的數(shù)據(jù)，通過(guò)最高系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，這樣輸出的就是高清的畫(huà)面。
三、高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)傳輸方向
現(xiàn)在，我國(guó)針對(duì)高清數(shù)字電視數(shù)據(jù)的傳輸方式進(jìn)行相關(guān)的探索和研究，研究結(jié)果可知：伴隨著我國(guó)社會(huì)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，發(fā)展傳播數(shù)字電視的方向也大不相同。也正是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)和科技水平的提高，人民的生活水平也得到顯著的改善和提高，同時(shí)人民對(duì)生活品質(zhì)的需求也逐漸上升，所以，在我國(guó)有很多的企業(yè)都開(kāi)始研究和探索高清數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)。現(xiàn)在來(lái)說(shuō)，歡迎程度比較高的就是新研發(fā)的OFDM，很多的國(guó)家都使用此技術(shù)，這一技術(shù)也將使未來(lái)發(fā)展的風(fēng)向標(biāo)。
高清電視的機(jī)頂盒能夠把高清數(shù)字電視所傳輸?shù)男盘?hào)接收到，同時(shí)與家里的電視相連接，就可以接收到清晰高品質(zhì)的畫(huà)質(zhì)，以及高分辨率的聲音。由于把節(jié)目轉(zhuǎn)化成高清模式并輸出是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，因此，觀看者如果想實(shí)現(xiàn)高清視感，就要使用專(zhuān)業(yè)度較高的高清的機(jī)頂盒，才能夠得以實(shí)現(xiàn)清晰畫(huà)面，不管是信號(hào)還是畫(huà)面感都是最好的。
四、結(jié)論
諸如上面所述，我們可以發(fā)現(xiàn)，高清電視要想得以發(fā)展，其關(guān)鍵所在就是電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)，這就要求我們?cè)谥T多方面進(jìn)行完善和強(qiáng)化，進(jìn)而保證能夠更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)的接收和利用。一直以來(lái)，高清數(shù)字電視在使用的時(shí)都比較受歡迎，因?yàn)樗梢詽M(mǎn)足消費(fèi)者對(duì)畫(huà)質(zhì)和聲音的高度追求，所以在未來(lái)發(fā)展高清數(shù)字電視系統(tǒng)傳輸技術(shù)的過(guò)程中我們需要不斷的進(jìn)行探索和實(shí)踐，在保持如今的優(yōu)勢(shì)的同時(shí)摒棄其缺點(diǎn)和不足。讓消費(fèi)者不管是在視覺(jué)還是聽(tīng)覺(jué)上都得到高度的享受，讓我國(guó)的高清數(shù)字電視發(fā)展更上一層樓。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：電子傳感器；光學(xué)傳感器；定位原理
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.144
1 星載傳感器目標(biāo)定位原理
1.1 電子傳感器目標(biāo)定位原理
在星載電子傳感器定位系統(tǒng)中，無(wú)源定位技術(shù)是一種主要的方法。在星載無(wú)源定位過(guò)程中，星載傳感器不需要發(fā)射大功率電子信號(hào)，相反，他們依靠獲取目標(biāo)的電子信號(hào)來(lái)確定目標(biāo)的具置。最主要的無(wú)源定位方法是雙曲線(xiàn)定位法，也叫做時(shí)差定位法。影響來(lái)自相同發(fā)射源的不同接收信號(hào)的機(jī)會(huì)在于相應(yīng)時(shí)間，目標(biāo)的位置可以借助于滯后時(shí)間的判定來(lái)追蹤。在飛機(jī)上，[1]輻射源和觀測(cè)點(diǎn)的相對(duì)位置上通常存在一些不同因素。通常，電磁波到達(dá)這兩個(gè)位置需要的時(shí)間是不一樣的，這樣就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)確定的時(shí)間差值，以此就可以做雙曲線(xiàn)。
1.2 光學(xué)傳感器定位原理
2 基于特征譜向量的相關(guān)算法
通常用電子檢測(cè)方法獲得的目標(biāo)點(diǎn)集合是一種全連接圖。[5]可以使用相鄰矩陣A來(lái)代表全連接圖的表示矩陣，也可以減去A得到拉普拉斯矩陣用以表示表示矩陣的完整連接圖。相鄰矩陣A也可以被表示為目標(biāo)點(diǎn)和之間的高斯加權(quán)歐式距離。
3 結(jié)束語(yǔ)
現(xiàn)時(shí)代，各國(guó)以及很多領(lǐng)域?qū)Χㄎ患夹g(shù)急切需求，定位技術(shù)也取得了很大的進(jìn)展，但是相關(guān)技術(shù)仍有待突破與創(chuàng)新。本文詳細(xì)論述了電子傳感器與光學(xué)傳感器的定位原理以及基于特征譜向量的相關(guān)算法，并且簡(jiǎn)要說(shuō)明了兩種傳感器定位原理的不同。這項(xiàng)技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，并很快達(dá)到實(shí)際應(yīng)用。由于大量的民用需求，這項(xiàng)技術(shù)不僅僅局限于軍事應(yīng)用更多應(yīng)偏向民用。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：電力電子；技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用
Abstract: the power electronic technology, also called the power electronic technology, is born in 20 (superscript th) century and a new technology, the main research of all kinds of power electronic devices, and these power electronics device's structure of all kinds to effectively finish to the electric power of the transformation and control of a circuit or device. This paper discusses the power electronic technology development and application.
Keywords: power electronics; Technology; Development; application
中圖分類(lèi)號(hào)：TN29 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：
電力電子技術(shù)是與電子 、控制、 電力緊密相關(guān)的學(xué)科，對(duì)電能進(jìn)行變換和控制。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電力電子技術(shù)已逐漸發(fā)展成為一門(mén)多學(xué)科相互滲透的綜合性技術(shù)學(xué)科。現(xiàn)在，電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域愈來(lái)愈廣泛，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了日益顯著的技術(shù)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
一、電力電子技術(shù)的發(fā)展
傳統(tǒng)電力電子技術(shù)是以低頻技術(shù)處理的 ，現(xiàn)代電力電子的發(fā)展向著高頻技術(shù)處理發(fā)展。其發(fā)展先后經(jīng)歷了整流器時(shí)代、逆變器時(shí)代和變頻器時(shí)代 ，在不斷的發(fā)展中促進(jìn)了現(xiàn)代電力電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用。電力電子技術(shù)在 1947 年晶體管誕生開(kāi)始形成 ，接著1956 的晶閘管的出現(xiàn)標(biāo)志電力電子技術(shù)逐漸形成一門(mén)學(xué)科開(kāi)始發(fā)展 ，以功率 MOS-FET 和 IGBT 為代表的、集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件的出現(xiàn) ，表明已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電子電力技術(shù)發(fā)展時(shí)代。
1、晶閘管整流器時(shí)代
大功率的工業(yè)用電由工頻（50Hz）交流發(fā)電機(jī)來(lái)提供的，在應(yīng)用過(guò)程中，大約有20%的電能是以直流形式消費(fèi)的，譬如電解（有色金屬和化工原料需要直流電解）、牽引（電氣機(jī)車(chē)、電傳動(dòng)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)、地鐵機(jī)車(chē)、城市無(wú)軌電車(chē)等）、直流傳動(dòng)（軋鋼、造紙等）等幾大領(lǐng)域。大功率硅整流器能夠高效率的把工頻交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，?0世紀(jì)60年代和70年代，大功率硅整流管和晶閘管的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)曾經(jīng)掀起了各地大辦硅整流器廠的熱潮，當(dāng)前我國(guó)大大小小的制造硅整流器的半導(dǎo)體廠家大多是那個(gè)時(shí)代建設(shè)的。這一時(shí)期稱(chēng)之為電力電子技術(shù)的晶閘管時(shí)代。
2、逆變器時(shí)代
20 世紀(jì) 70 年到 80 年代期間成為逆變器時(shí)代 ，該期間的電力電子技術(shù)已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)逆變 ，但是僅局限在中低頻范圍內(nèi)。當(dāng)時(shí)變頻調(diào)速裝置因?yàn)槟芄?jié)能大量普及 ，巨型功率晶體管（GTR）、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（GTO）和大功率逆變用的晶閘管成為當(dāng)時(shí)電力電子器件的主流。它們屬于第二代電力電子器件。
3、變頻器時(shí)代
20世紀(jì)80年代后，大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，為電力電子技術(shù)的快速發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)。集成電路技術(shù)的精細(xì)加工技術(shù)和高壓大電流技術(shù)有機(jī)結(jié)合應(yīng)用。以功率MOSFET和IGBT為代表的集高頻、高壓和大電流于一身的功率半導(dǎo)體復(fù)合器件以及以低頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的傳統(tǒng)電力電子學(xué)正在向高頻技術(shù)處理問(wèn)題為主的現(xiàn)代電力電子學(xué)轉(zhuǎn)變。這種現(xiàn)象表明，傳統(tǒng)電力電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入現(xiàn)代電力電子變頻器時(shí)代。這一
時(shí)期，各種新型器件應(yīng)用大規(guī)模集成電路技術(shù)，向復(fù)合化、模塊化的方向發(fā)展，讓電力電子器件結(jié)構(gòu)緊湊、體積縮小，同時(shí)能夠綜合不同器件的優(yōu)點(diǎn)。這些新型器件的發(fā)展，為交流電機(jī)變頻調(diào)速提供了較高的頻率，使其性能更加完善可靠，同時(shí)使現(xiàn)代電子技術(shù)不斷向高頻化發(fā)展，為用電設(shè)備的高效節(jié)材節(jié)能、實(shí)現(xiàn)小型輕量化、機(jī)電一體化和智能化打下了重要的技術(shù)基礎(chǔ)。
4、現(xiàn)代電力時(shí)代
20 世紀(jì)以來(lái) ，電力電子作為自動(dòng)化、節(jié)材、節(jié)能、機(jī)電一體化、智能化的基礎(chǔ) ，正朝著應(yīng)用技術(shù)高頻化、產(chǎn)品性能綠色化、硬件結(jié)構(gòu)模塊化的現(xiàn)代化方向發(fā)展。在 1995 年 ，功率 MOSFET 和GTR 在功率半導(dǎo)體器件出現(xiàn)并廣泛被人們應(yīng)用 ，功率器件和電源單元的模塊化 ，使用方便 ，縮小整機(jī)體積 ，器件承受的電應(yīng)力降至最低 ，提高系統(tǒng)的可靠性。電子電力技術(shù)具有全控化、電路形式弱電化、集成化、高頻化和數(shù)字化的特點(diǎn)。更能帶來(lái)節(jié)能、節(jié)省材料和減少污染的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益 ，能控制精度高、避免模擬信號(hào)的畸變失真 ，減小雜散信號(hào)的干擾 ，改善了工作條件。
二、電力電子的應(yīng)用
1、計(jì)算機(jī)高效率綠色電源
高速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)帶領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了信息社會(huì),同時(shí)也促進(jìn)了電源技術(shù)的迅速發(fā)展。20世紀(jì)80年代,計(jì)算機(jī)全面采用了開(kāi)關(guān)電源,率先完成計(jì)算機(jī)電源換代。接著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)相繼進(jìn)人了電子、電器設(shè)備領(lǐng)域。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,提出綠色電腦和綠色電源。綠色電腦泛指對(duì)環(huán)境無(wú)害的個(gè)人電腦和相關(guān)產(chǎn)品,綠色電源系指與綠色電腦相關(guān)的高效省電電源,根據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)署l992年6月17日“能源之星”計(jì)劃規(guī)定,桌上型個(gè)人電腦或相關(guān)的設(shè)備,在睡眠狀態(tài)下的耗電量若小于30瓦,就符合綠色電腦的要求,提高電源效率是降低電源消耗的根本途徑。就效率為75%的200瓦開(kāi)關(guān)電源而言,電源自身要消耗50瓦的能源。
2、通信用高頻開(kāi)關(guān)電源
通信業(yè)的迅速發(fā)展極大的推動(dòng)了通信電源的發(fā)展。高頻小型化的開(kāi)關(guān)電源及其技術(shù)已成為現(xiàn)代通信供電系統(tǒng)的主流。在通信領(lǐng)域中,通常將整流器稱(chēng)為一次電源,而將直流-直流(DC/DC)變換器稱(chēng)為二次電源。一次電源的作用是將單相或三相交流電網(wǎng)變換成標(biāo)稱(chēng)值為48V的直流電源。目前在程控交換機(jī)用的一次電源中,傳統(tǒng)的相控式穩(wěn)壓電源己被高頻開(kāi)關(guān)電源取代,高頻開(kāi)關(guān)電源(也稱(chēng)為開(kāi)關(guān)型整流器SMR)通過(guò)MOSFET或IGBT的高頻工作,開(kāi)關(guān)頻率一般控制在50～100kHz范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)高效率和小型化。近幾年,開(kāi)關(guān)整流器的功率容量不斷擴(kuò)大,單機(jī)容量己從48V/12.5A、48V/20A擴(kuò)大到48V/200A、48V/400A。因通信設(shè)備中所用集成電路的種類(lèi)繁多,其電源電壓也各不相同,在通信供電系統(tǒng)中采用高功率密度的高頻DC-DC隔離電源模塊,從中間母線(xiàn)電壓(一般為48V直流)變換成所需的各種直流電壓,這樣可大大減小損耗、方便維護(hù),且安裝、增加非常方便。一般都可直接裝在標(biāo)準(zhǔn)控制板上,對(duì)二次電源的要求是高功率密度。因通信容量的不斷增加,通信電源容量也將不斷增加。
3、國(guó)防裝備
目前，電力電子技術(shù)在現(xiàn)代化國(guó)防中得到越來(lái)越多的應(yīng)用，已成為該領(lǐng)域的核心技術(shù)之一，它應(yīng)用在現(xiàn)代化國(guó)防種供電電源、電力驅(qū)動(dòng)、推進(jìn)和控制等領(lǐng)域 。在快中子堆、磁約束核聚變、激光、航空航天和航母等前沿技術(shù)中，超大功率、高性能的變流器及其控制系統(tǒng)是必不可少的核心部件和基礎(chǔ)。
以艦船為例，目前國(guó)外艦船上的發(fā)電、 艦船電力推進(jìn)、特機(jī)和輔助機(jī)械電力拖動(dòng)、武器裝備、通信導(dǎo)航、電池充電、照明及生活用電等幾乎所有電力、通信設(shè)備都己大量采用電力電子技術(shù)。目前在 2-3 萬(wàn)噸級(jí)核動(dòng)力破冰船和航母上都己有幾萬(wàn)千瓦級(jí)的整流器供電的直流電力推進(jìn)裝置和幾千千瓦的交交變頻裝置，在數(shù)千噸級(jí)的潛艇上己有幾千千瓦級(jí)的逆變器供電的交流電力推進(jìn)系統(tǒng)，以大功率半導(dǎo)體靜止型逆變器為基礎(chǔ)的 400Hz 中頻電源在個(gè)別艦艇上己形成電網(wǎng)，相應(yīng)的 UPS 在艦艇上的應(yīng)用己達(dá)到上百千瓦。在艦船通信和武器裝備中開(kāi)關(guān)電源己被廣泛使用，幾十千瓦以下的特輔機(jī)變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)也有較多應(yīng)用。
4、 變頻器電源
變頻器電源主要用于交流電機(jī)的變頻調(diào)速,其在電氣傳動(dòng)系統(tǒng)中占據(jù)的地位日趨重要,已獲得巨大的節(jié)能效果。變頻器電源主電路均采用交流-直流-交流方案。工頻電源通過(guò)整流器變成固定的直流電壓,然后由大功率晶體管或IGBT組成的PWM高頻變換器,將直流電壓逆變成電壓、頻率可變的交流輸出,電源輸出波形近似于正弦波,用于驅(qū)動(dòng)交流異步電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速。
電力電子還有一個(gè)很重要的應(yīng)用是在交通方面,如航天、電動(dòng)汽車(chē)、混合式電動(dòng)汽車(chē)、用燃料電池的電動(dòng)汽車(chē)等。
綜上所述，電力電子技術(shù)是智力信息知識(shí)密集型技術(shù)，從基礎(chǔ)研究開(kāi)發(fā)研究到生產(chǎn)試制，各個(gè)環(huán)節(jié)均具有較高的技術(shù)含量和智力投人。以電力半導(dǎo)體器件及變頻技術(shù)為核心的電力電子行業(yè)，在國(guó)家政策的強(qiáng)力支持下將會(huì)走向更加輝煌的明天。
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關(guān)鍵字： 工作模式； 同一拓?fù)洌?循環(huán)使用； 電源箱
中圖分類(lèi)號(hào)： TN710?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2013）22?0147?03
0 引 言
多功能電源系統(tǒng)共用一個(gè)主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)外部參數(shù)設(shè)定，控制電源系統(tǒng)工作在不同的狀態(tài)，滿(mǎn)足不同場(chǎng)合的需求。本文設(shè)計(jì)的電源箱系統(tǒng)，通過(guò)三波段開(kāi)關(guān)切換，能夠滿(mǎn)足艦船遠(yuǎn)洋和陸路兩種場(chǎng)合的應(yīng)用。
由于電源箱系統(tǒng)最大輸出功率為400 W，功率變換器選擇正激電路拓?fù)涫潜容^合適的[1]。但單管正激電路在主功率管關(guān)斷的時(shí)候，承受的反壓比較高，電壓越高功率管的價(jià)格也越高，而且極易造成擊穿，電路的可靠性也就下降。如果用雙管正激電路，兩個(gè)晶體管平均分擔(dān)關(guān)斷時(shí)的電壓，在降低電路成本的同時(shí)，也提高了電路的可靠性。
1 電源箱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
電源箱系統(tǒng)工作在三種模式，分別是有市電的情況下，DC 28 V恒壓輸出。無(wú)市電的情況下，電池電壓輸出；有市電輸入，不需對(duì)外供給能量時(shí)，給電池充電，以備下次使用。系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。在圖1中，“1”為切換開(kāi)關(guān)的默認(rèn)狀態(tài)，表示開(kāi)關(guān)切換至市電AC 220 V輸入，DC 28 V輸出的工作方式；“2”表示開(kāi)關(guān)切換至電池提供能量，輸出電壓為電池電壓的工作狀態(tài)，“3”表示有市電AC 220 V輸入，功率變換器給電池恒流充電的工作方式。圖中，表示控制信號(hào)的流向，表示主功率的流向。
2 電源箱系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)
2.1 電池選擇及其參數(shù)計(jì)算
綜合電源箱對(duì)電池體積、重量和電量的要求，本文選擇材質(zhì)為磷酸鐵鋰電池，每節(jié)電池滿(mǎn)電壓為3.3 V，容量為9 A·h，9節(jié)串聯(lián)，充電率為0.3 C，重量為2.5 kg，體積為275 mm×210 mm×75 mm。根據(jù)電池生產(chǎn)廠家提供的參數(shù)，可以算出電池滿(mǎn)電壓為[9×3.3=29.7 V]，功率變換器設(shè)置充電電壓不低于此電壓，考慮到電池本身的“虛電”特性，本文設(shè)計(jì)電池充滿(mǎn)電壓為30.3 V。電池的充電電流為[9×0.3=2.7 A]，為了保證電池的使用安全，設(shè)計(jì)充電電流為2 A，電池最低放電電壓不低于26 V。
2.2 功率變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及主功率管驅(qū)動(dòng)電路
雙管正激電路拓?fù)淙鐖D2所示，由于兩個(gè)嵌位二極管VD1和VD2的作用，限制了在VF1和VF2關(guān)斷時(shí)所受的最大反壓均為直流輸入電壓VDC與二極管壓降VD之和。電路的工作原理如下：
主功率管VF1和VF2同時(shí)導(dǎo)通或同時(shí)關(guān)斷。副邊繞組由于主功率管的導(dǎo)通有了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。副邊繞組、二極管VD3很快建立電流，其速度受制于變壓器和副邊電路的漏電感。因?yàn)樵趯?dǎo)通瞬間L1上流過(guò)的電流IL在導(dǎo)通時(shí)保持不變。所以，由于VD3的電流建立，二極管VD4的電流比隨之同等的快速減小。當(dāng)VD3中的正向電流增加到原先流過(guò)VD4的電流時(shí)，VD4轉(zhuǎn)為關(guān)斷。與此同時(shí)開(kāi)始了正激電路能量傳遞的狀態(tài)。
圖2中的兩個(gè)主功率管VF1和VF2同時(shí)開(kāi)通或關(guān)斷，但不共地，本文采用常用的UC2845系列驅(qū)動(dòng)芯片，VF1和驅(qū)動(dòng)芯片共地，可以直接由此芯片驅(qū)動(dòng)，VF2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由VF1的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變換得到，電路如圖3所示。圖中T2為驅(qū)動(dòng)變壓器，VD5和VD6為18 V的穩(wěn)壓二極管，C7為隔直電容。
2.3 電源箱系統(tǒng)工作方式的實(shí)現(xiàn)
電源箱系統(tǒng)的第“1”和第“3”工作方式共用一套主功率變換器，通過(guò)外部的三波段開(kāi)關(guān)切換工作模式。圖4為模式切換的控制電路。在圖4中，充電控制開(kāi)關(guān)在默認(rèn)狀態(tài)下為低電平，三極管VT4和VT5不導(dǎo)通。電阻R19和R20是主功率回路的采樣電阻，當(dāng)主回路的電流小于120%的額定電流時(shí)，輸出的Iout信號(hào)小于2.5 V，低于電流控制的給定電壓（運(yùn)算放大器N2B的負(fù)向輸入端）2.5 V，N2B輸出低電平，二極管VD10不導(dǎo)通。電壓環(huán)的給定電壓也為2.5 V，電壓反饋取自R43，R44和R49的分壓，合理分配它們之間的比值，主功率變換器輸出恒定的DC 28 V電壓。如果主回路的電流超過(guò)120%的額定電流， N2B輸出高電平，二極管VD10導(dǎo)通，R44分壓得到的電壓升高，從而使輸出電壓降低，電路轉(zhuǎn)入恒流控制，輸出功率不再增加，電路保護(hù)。
當(dāng)波段開(kāi)關(guān)切換到模式“3”，充電控制開(kāi)關(guān)信號(hào)為高電平，三極管VT4和VT5導(dǎo)通。此時(shí)的電流控制給定電壓為0.5 V，如果主回路的電流超過(guò)2 A時(shí)，VD10就能夠?qū)?，從而拉低了輸出電壓，使充電電流一直維持在2 A，一直到電池充滿(mǎn)。VT4導(dǎo)通后，R44和R37并聯(lián)后的等效電阻比R44小，而電壓環(huán)的給定電壓信號(hào)不變，致使電路輸出電壓高于模式“1”的輸出電壓，克服了電池的“虛電”特性。當(dāng)波段開(kāi)關(guān)切換到模式“2”，電池對(duì)外提供能量，此時(shí)輸出電壓即為電池的電壓。由于無(wú)市電AC 220 V輸入，正激電路不工作。
3 電源箱系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)
電池試驗(yàn)參數(shù)如下：
在做電源箱試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)首先使波段開(kāi)關(guān)切換至模式“3”，對(duì)電池進(jìn)行充電。充滿(mǎn)后，才能切換至模式“2”的工作方式，進(jìn)行電池放電性能的測(cè)試。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，先對(duì)電池進(jìn)行大電流放電，后進(jìn)行小電流放電。充電試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。
在30 min的時(shí)間內(nèi)，電池電壓達(dá)到30.1 V，電池充滿(mǎn)，此模式的紋波電壓均小于100 mV。充滿(mǎn)后進(jìn)行放電試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2所示。在空載時(shí)，電池電壓為29.9 V，加入大負(fù)載后，分別在第1，11，21 min測(cè)試輸出電壓，由于切換開(kāi)關(guān)消耗的電壓，此時(shí)輸出電壓略低于電池本身的電壓，但高于26 V，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。表3是工作在模式“1”，在額定負(fù)載的條件下測(cè)試的輸出電壓及其紋波電壓，在1 h之內(nèi)，功率變換器達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，紋波也小于100 mV，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要。
4 結(jié) 語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的電源箱系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)三種功能：即為市電輸入，DC 28 V輸出；市電輸入，電池充電；無(wú)市電輸入，電池輸出。三種工作方式通過(guò)手動(dòng)開(kāi)關(guān)切換。電路拓?fù)溥x擇采用雙管正激電路，控制方式既能實(shí)現(xiàn)恒壓，也能實(shí)現(xiàn)電池恒流充電。試驗(yàn)指標(biāo)合格，能夠滿(mǎn)足艦船陸地和岸基供電系統(tǒng)的要求。
表2 放電試驗(yàn)和紋波參數(shù)記錄表格
表3 市電輸入時(shí)，功率變換器的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：TMS320VC5509A Notch濾波 VIFD檢測(cè)
中圖分類(lèi)號(hào)：TB565 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（b）-0029-01
在水聲測(cè)量領(lǐng)域，早期的水聲應(yīng)答機(jī)采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)水聲測(cè)距信號(hào)的檢測(cè)，限于資源和運(yùn)算速度等條件，只能對(duì)信號(hào)做簡(jiǎn)單的鑒頻鑒寬處理，惡劣水文條件下精度和可靠性都不甚理想。隨著低功耗DSP器件的不斷推出，可以在應(yīng)答機(jī)中對(duì)水聲信號(hào)做更為復(fù)雜精細(xì)的處理，從而提高測(cè)距可靠性和水文環(huán)境適應(yīng)性[1]。
1 DSP工作電路硬件設(shè)計(jì)
TMS320VC 5509A（以下簡(jiǎn)稱(chēng)5509A）是德州儀器（TI）公司針對(duì)低功耗應(yīng)用推出的一款低功耗高性能DSP，支持豐富的外設(shè)接口，最高支持200 MHz的時(shí)鐘頻率，片內(nèi)具有雙乘累加器，具有高達(dá)400 MIPS的處理能力，是一款具有較高性?xún)r(jià)比的低功耗DSP芯片[2～3]（圖1）。
DSP工作電路是在MCU值班電路主控之下獨(dú)立實(shí)現(xiàn)水聲單頻測(cè)距脈沖檢測(cè)判別的硬軟件系統(tǒng)。以5509A為核心的DSP工作電路硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括DSP、ADC、FLASH、受控電源和JTAG等器件。其中，DSP實(shí)現(xiàn)水聲測(cè)距信號(hào)處理，ADC采用微功耗芯片ADS8326，通過(guò)和DSP無(wú)縫連接的SPI接口以簡(jiǎn)化接口邏輯設(shè)計(jì)。為進(jìn)一步降低系統(tǒng)功耗，DSP工作電路的電源設(shè)計(jì)成受值班電路程序控制，只有確切接收到測(cè)距工作指令以后，才將DSP系統(tǒng)電路上電啟動(dòng)。通過(guò)值班電路下載到DSP的數(shù)據(jù)處理控制參數(shù)和DSP上傳到值班電路的回復(fù)指令都通過(guò)IIC通信鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2 DSP工作電路軟件設(shè)計(jì)
3 應(yīng)用情況及結(jié)論
以低功耗DSP5509A硬件為基礎(chǔ)，通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)了LMS自適應(yīng)Notch濾波和瞬時(shí)頻率序列方差檢測(cè)，在較低信噪比的條件下實(shí)現(xiàn)了對(duì)單頻脈沖水聲測(cè)距信號(hào)的可靠檢測(cè)。以此為基礎(chǔ)的水聲應(yīng)答機(jī)經(jīng)過(guò)淺海使用環(huán)境的檢驗(yàn)，能可靠完成應(yīng)答測(cè)距，滿(mǎn)足研制和使用要求。
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通信網(wǎng)絡(luò)是指將各個(gè)孤立的設(shè)備進(jìn)行物理連接，實(shí)現(xiàn)人與人、人與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交換的鏈路，從而達(dá)到資源共享和通信的目的，應(yīng)用通信網(wǎng)絡(luò)信息可以為各個(gè)領(lǐng)域的管理提供堅(jiān)實(shí)的信息支持。主要針對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)信息應(yīng)用意義及安全防護(hù)措施進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:
通信網(wǎng)絡(luò)信息;應(yīng)用意義;安全防護(hù)
0引言
所謂的通信網(wǎng)絡(luò)信息就是指由網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)組合而成的綜合信息系統(tǒng)，這為建設(shè)現(xiàn)代化科學(xué)社會(huì)作出了巨大的貢獻(xiàn)。隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展水平也日益提高，具有了更加廣泛的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)，通信網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)也成為了當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的首要問(wèn)題，有關(guān)單位、部門(mén)要重視通信網(wǎng)絡(luò)信息的安全性，采取有效的保護(hù)措施，建立一個(gè)健康穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
1通信網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用意義
1．1在電力系統(tǒng)領(lǐng)域
在通信網(wǎng)絡(luò)信息迅猛發(fā)展的今天，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力線(xiàn)路通信領(lǐng)域也得到了相應(yīng)的推廣和使用，為我國(guó)的電力系統(tǒng)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保證。以電力線(xiàn)路為基礎(chǔ)下的PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，具備快速、方便等多元化的特點(diǎn)。為了保障PLC網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)得到廣泛使用，需要在一定的空間范圍內(nèi)以頻帶的方式完成，通常會(huì)采用調(diào)制技術(shù)和信號(hào)兩種方式實(shí)現(xiàn)。①需要進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的調(diào)制。②將合成的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效的傳播。③通過(guò)特定的接受設(shè)備接收信號(hào)。在對(duì)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收時(shí)，第一步要做的就是將信號(hào)進(jìn)行還原，對(duì)有效信息數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾處理。在數(shù)據(jù)信號(hào)傳送時(shí)，普遍采用多載波正交頻分復(fù)用技術(shù)，該技術(shù)可以大幅提升信息傳送效率，在電力系統(tǒng)領(lǐng)域具有重大的應(yīng)用意義。
1．2企業(yè)管理方面
在企業(yè)管理中應(yīng)用通信網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有著重要的意義。主要表現(xiàn)在TCP/IP套接字技術(shù)的應(yīng)用，此類(lèi)技術(shù)可以及時(shí)解決企業(yè)運(yùn)營(yíng)中出現(xiàn)的問(wèn)題。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中最為基礎(chǔ)的單元就是套接字，通過(guò)套接字技術(shù)能夠?qū)⒕W(wǎng)際與主機(jī)之間構(gòu)成一個(gè)有效的編程界面，建成每個(gè)相連主機(jī)的通信節(jié)點(diǎn)。TCP/IP套接字技術(shù)普遍需要以網(wǎng)絡(luò)環(huán)境為基礎(chǔ)，同時(shí)要在每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都構(gòu)建相對(duì)應(yīng)的套接字，只有這樣才能為企業(yè)管理工作的開(kāi)展提供信息支持。
1．3航海導(dǎo)航方面
在海艦船舶中最為關(guān)鍵核心的部分當(dāng)屬導(dǎo)航儀，導(dǎo)航儀能夠?yàn)榇疤峁?zhǔn)確的位置、落點(diǎn)和發(fā)射等數(shù)據(jù)。隨著海艦船舶技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，也對(duì)導(dǎo)航儀的精準(zhǔn)性提出了越來(lái)越高的要求。在導(dǎo)航儀中加入通信網(wǎng)路信息技術(shù)，對(duì)于提高海艦船舶作戰(zhàn)效率有著積極的作用。傳統(tǒng)的海艦船舶導(dǎo)航儀在數(shù)據(jù)信息傳送中通常采用串行口技術(shù)進(jìn)行信息的交流，這種技術(shù)雖然具有極高的安全可靠性，但是在進(jìn)行龐大信息交流時(shí)，傳輸效率與質(zhì)量并不高，很容易出現(xiàn)信息延誤的情況。在這一背景下，CAN通信網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。CAN通信網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)不僅具有傳統(tǒng)技術(shù)的安全可靠性，同時(shí)也具有了良好的創(chuàng)新力，滿(mǎn)足了信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝А⒖焖?、低成本與遠(yuǎn)距離需求。
2通信網(wǎng)絡(luò)信息的安全防護(hù)措施
2．1加強(qiáng)信息安全構(gòu)建管理
通信網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)雖然有著顯著的優(yōu)勢(shì)，但是也有著一些不足，其中最為突出的就是信息安全性問(wèn)題。一旦信息安全性受到影響，必然會(huì)給使用者帶來(lái)?yè)p失。根據(jù)現(xiàn)階段國(guó)家的相關(guān)規(guī)范，相關(guān)企業(yè)在設(shè)計(jì)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)體制和流程時(shí)，必須要首先確保其科學(xué)性和合理性，制訂出完善的通信網(wǎng)絡(luò)信息安全防控方案，利用權(quán)限約束和監(jiān)管方式，對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理人員進(jìn)行必要的監(jiān)管和約束。此外，還要以國(guó)家通信網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)規(guī)章制度為中心，大力展開(kāi)網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù)管理措施，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的監(jiān)管，突出重點(diǎn)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)全員參加、專(zhuān)人監(jiān)管的戰(zhàn)略目標(biāo)。
2．2加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)信息安全人員的管理
政府和網(wǎng)絡(luò)信息安全相關(guān)部門(mén)、單位要在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)立不同級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)信息安全常設(shè)領(lǐng)導(dǎo)單位，完善我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)信息安全專(zhuān)門(mén)監(jiān)管組織，對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)信息相關(guān)安全事宜作出明確的規(guī)定與監(jiān)管。在通信網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)管職能的設(shè)定上，要因地制宜，發(fā)揮出每一個(gè)工作人員的才能，將工作職能進(jìn)行有效的劃分。在對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)信息人員進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)，不僅注重專(zhuān)業(yè)技能的培訓(xùn)，還要做好保密培訓(xùn)工作。在通信網(wǎng)絡(luò)信息客戶(hù)的篩選工作中，無(wú)論是政府部門(mén)還是企業(yè)單位，在實(shí)施第三方信息數(shù)據(jù)搜索時(shí)都要進(jìn)行嚴(yán)格的審查，利用危害解析等方式最大限度地提升通信網(wǎng)絡(luò)信息的安全性。
3結(jié)語(yǔ)
在對(duì)國(guó)內(nèi)外通信網(wǎng)絡(luò)信息監(jiān)管措施和經(jīng)驗(yàn)借鑒的基礎(chǔ)上，還要依據(jù)我國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展情況和政府要求，從宏觀大局到微觀控制上構(gòu)建通信網(wǎng)絡(luò)信息安全監(jiān)管系統(tǒng)，保證地區(qū)劃分、IP專(zhuān)網(wǎng)接入和產(chǎn)品安全檢測(cè)等領(lǐng)域的安全性，不斷完善通信網(wǎng)絡(luò)信息安全保證體系、安全監(jiān)管系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息安全運(yùn)營(yíng)體制。只有采取這種多管齊下的措施，才能夠充分發(fā)揮出通信網(wǎng)絡(luò)信息的應(yīng)用效果。
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??目前，在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域中，不少人對(duì)什么是嵌入式系統(tǒng)不甚了解。有些人搞了十多年的單片機(jī)應(yīng)用，不知道單片機(jī)就是一個(gè)最典型的嵌入式系統(tǒng)；也有些人在解釋什么是嵌入式系統(tǒng)時(shí)，不是從定義出發(fā)，而是列舉了嵌入式系統(tǒng)的一些特點(diǎn)，往往不知所云。因此，有必要從現(xiàn)代計(jì)算的發(fā)展歷史，了解嵌入式系統(tǒng)的由來(lái)，從學(xué)科建設(shè)的角度來(lái)探討嵌入式系統(tǒng)較為準(zhǔn)確的定義。
1 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的技術(shù)發(fā)展史
(1)始于微型機(jī)時(shí)代的嵌入式應(yīng)用
??電子數(shù)字計(jì)算機(jī)誕生于1946年，在其后漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)始終是供養(yǎng)在特殊的機(jī)房中，實(shí)現(xiàn)數(shù)值計(jì)算的大型昂貴設(shè)備。直到20世紀(jì)70年代，微處理器的出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)才出現(xiàn)了歷史性的變化。以微處理器為核心的微型計(jì)算機(jī)以其小型、價(jià)廉、高可靠性特點(diǎn)，迅速走出機(jī)房；基于高速數(shù)值解算能力的微型機(jī)，表現(xiàn)出的智能化水平引起了控制專(zhuān)業(yè)人士的興趣，要求將微型機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系的智能化控制。例如，將微型計(jì)算機(jī)經(jīng)電氣加固、機(jī)械加固，并配置各種外圍接口電路，安裝到大型艦船中構(gòu)成自動(dòng)駕駛儀或輪機(jī)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。這樣一來(lái)，計(jì)算機(jī)便失去了原來(lái)的形態(tài)與通用的計(jì)算機(jī)功能。為了區(qū)別于原有的通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，把嵌入到對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)對(duì)象體系智能化控制的計(jì)算機(jī)，稱(chēng)作嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)誕生于微型機(jī)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)的嵌入性本質(zhì)是將一個(gè)計(jì)算機(jī)嵌入到一個(gè)對(duì)象體系中去，這些是理解嵌入式系統(tǒng)的基本出發(fā)點(diǎn)。
(2)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的兩大分支
??由于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)要嵌入到對(duì)象體系中，實(shí)現(xiàn)的是對(duì)象的智能化控制，因此，它有著與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完全不同的技術(shù)要求與技術(shù)發(fā)展方向。
??通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求是高速、海量的數(shù)值計(jì)算；技術(shù)發(fā)展方向是總線(xiàn)速度的無(wú)限提升，存儲(chǔ)容量的無(wú)限擴(kuò)大。 而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求則是對(duì)象的智能化控制能力；技術(shù)發(fā)展方向是與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)的嵌入性能、控制能力與控制的可靠性。
??早期，人們勉為其難地將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行改裝，在大型設(shè)備中實(shí)現(xiàn)嵌入式應(yīng)用。然而，對(duì)于眾多的對(duì)象系統(tǒng)（如家用電器、儀器儀表、工控單元……），無(wú)法嵌入通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，況且嵌入式系統(tǒng)與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向完全不同，因此，必須獨(dú)立地發(fā)展通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這就形成了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大分支。
??如果說(shuō)微型機(jī)的出現(xiàn)，使計(jì)算機(jī)進(jìn)入到現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展階段，那么嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的誕生，則標(biāo)志了計(jì)算機(jī)進(jìn)入了通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)兩大分支并行發(fā)展時(shí)代，從而導(dǎo)致20世紀(jì)末，計(jì)算機(jī)的高速發(fā)展時(shí)期。
(3) 兩大分支發(fā)展的里程碑事件
??通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)化分工發(fā)展，導(dǎo)致20世紀(jì)末、21世紀(jì)初，計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域集中精力發(fā)展通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件技術(shù)，不必兼顧嵌入式應(yīng)用要求，通用微處理器迅速?gòu)?86、386、486到奔騰系列；操作系統(tǒng)則迅速擴(kuò)張計(jì)算機(jī)基于高速海量的數(shù)據(jù)文件處理能力，使通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)入到盡善盡美階段。
??嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)則走上了一條完全不同的道路，這條獨(dú)立發(fā)展的道路就是單芯片化道路。它動(dòng)員了原有的傳統(tǒng)電子系統(tǒng)領(lǐng)域的廠家與專(zhuān)業(yè)人士，接過(guò)起源于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)，承擔(dān)起發(fā)展與普及嵌入式系統(tǒng)的歷史任務(wù)，迅速地將傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)發(fā)展到智能化的現(xiàn)代電子系統(tǒng)時(shí)代。
??因此，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的兩大分支的里程碑意義在于：它不僅形成了計(jì)算機(jī)發(fā)展的專(zhuān)業(yè)化分工，而且將發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)的任務(wù)擴(kuò)展到傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)領(lǐng)域，使計(jì)算機(jī)成為進(jìn)入人類(lèi)社會(huì)全面智能化時(shí)代的有力工具。
2 嵌入式系統(tǒng)的定義與特點(diǎn)
??如果我們了解了嵌入式（計(jì)算機(jī)）系統(tǒng)的由來(lái)與發(fā)展，對(duì)嵌入式系統(tǒng)就不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的誤解，而能歷史地、本質(zhì)地、普遍適用地定義嵌入式系統(tǒng)。
(1) 嵌入式系統(tǒng)的定義
??按照歷史性、本質(zhì)性、普遍性要求，嵌入式系統(tǒng)應(yīng)定義為：“嵌入到對(duì)象體系中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。“嵌入性”、“專(zhuān)用性”與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”是嵌入式系統(tǒng)的三個(gè)基本要素。對(duì)象系統(tǒng)則是指嵌入式系統(tǒng)所嵌入的宿主系統(tǒng)。
(2) 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)
?? 嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)與定義不同，它是由定義中的三個(gè)基本要素衍生出來(lái)的。不同的嵌入式系統(tǒng)其特點(diǎn)會(huì)有所差異。
??與“嵌入性”的相關(guān)特點(diǎn)：由于是嵌入到對(duì)象系統(tǒng)中，必須滿(mǎn)足對(duì)象系統(tǒng)的環(huán)境要求，如物理環(huán)境（小型）、電氣/氣氛環(huán)境（可靠）、成本（價(jià)廉）等要求。
??與“專(zhuān)用性”的相關(guān)特點(diǎn)：軟、硬件的裁剪性；滿(mǎn)足對(duì)象要求的最小軟、硬件配置等。
??與“計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”的相關(guān)特點(diǎn)：嵌入式系統(tǒng)必須是能滿(mǎn)足對(duì)象系統(tǒng)控制要求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。與上兩個(gè)特點(diǎn)相呼應(yīng)，這樣的計(jì)算機(jī)必須配置有與對(duì)象系統(tǒng)相適應(yīng)的接口電路。
??另外，在理解嵌入式系統(tǒng)定義時(shí)，不要與嵌入式設(shè)備相混淆。嵌入式設(shè)備是指內(nèi)部有嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)品、設(shè)備，例如，內(nèi)含單片機(jī)的家用電器、儀器儀表、工控單元、機(jī)器人、手機(jī)、PDA等。
(3)嵌入式系統(tǒng)的種類(lèi)與發(fā)展
??按照上述嵌入式系統(tǒng)的定義，只要滿(mǎn)足定義中三要素的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，都可稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)按形態(tài)可分為設(shè)備級(jí)（工控機(jī)）、板級(jí)（單板、模塊）、芯片級(jí)（MCU、SoC）。
??有些人把嵌入式處理器當(dāng)作嵌入式系統(tǒng)，但由于嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，因此，只有將嵌入式處理器構(gòu)成一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并作為嵌入式應(yīng)用時(shí)，這樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)才可稱(chēng)作嵌入式系統(tǒng)。
??嵌入式系統(tǒng)與對(duì)象系統(tǒng)密切相關(guān)，其主要技術(shù)發(fā)展方向是滿(mǎn)足嵌入式應(yīng)用要求，不斷擴(kuò)展對(duì)象系統(tǒng)要求的外圍電路（如ADC、DAC、PWM、日歷時(shí)鐘、電源監(jiān)測(cè)、程序運(yùn)行監(jiān)測(cè)電路等），形成滿(mǎn)足對(duì)象系統(tǒng)要求的應(yīng)用系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，要不斷向計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)發(fā)展。因此，可以把定義中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)引伸成，滿(mǎn)足對(duì)象系統(tǒng)要求的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。
3 嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展道路
(1)單片機(jī)開(kāi)創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路
??嵌入式系統(tǒng)雖然起源于微型計(jì)算機(jī)時(shí)代，然而，微型計(jì)算機(jī)的體積、價(jià)位、可靠性都無(wú)法滿(mǎn)足廣大對(duì)象系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用要求，因此，嵌入式系統(tǒng)必須走獨(dú)立發(fā)展道路。這條道路就是芯片化道路。將計(jì)算機(jī)做在一個(gè)芯片上，從而開(kāi)創(chuàng)了嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。
??在探索單片機(jī)的發(fā)展道路時(shí)，有過(guò)兩種模式，即“Σ模式”與“創(chuàng)新模式”?！唉材Ｊ健北举|(zhì)上是通用計(jì)算機(jī)直接芯片化的模式，它將通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的基本單元進(jìn)行裁剪后，集成在一個(gè)芯片上，構(gòu)成單片微型計(jì)算機(jī)；“創(chuàng)新模式”則完全按嵌入式應(yīng)用要求設(shè)計(jì)全新的，滿(mǎn)足嵌入式應(yīng)用要求的體系結(jié)構(gòu)、微處理器、指令系統(tǒng)、總線(xiàn)方式、管理模式等。Intel公司的MCS-48、MCS-51就是按照創(chuàng)新模式發(fā)展起來(lái)的單片形態(tài)的嵌入式系統(tǒng)（單片微型計(jì)算機(jī)）。MCS-51是在MCS-48探索基礎(chǔ)上，進(jìn)行全面完善的嵌入式系統(tǒng)。歷史證明，“創(chuàng)新模式”是嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展的正確道路，MCS-51的體系結(jié)構(gòu)也因此成為單片嵌入式系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)體系。
(2)單片機(jī)的技術(shù)發(fā)展史
??單片機(jī)誕生于20世紀(jì)70年代末，經(jīng)歷了SCM、MCU、SoC三大階段。
??SCM即單片微型計(jì)算機(jī)（Single Chip Microcomputer）階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。在開(kāi)創(chuàng)嵌入式系統(tǒng)獨(dú)立發(fā)展道路上，Intel公司功不可沒(méi)。
??MCU即微控制器（Micro Controller Unit）階段，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對(duì)象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對(duì)象的智能化控制能力。它所涉及的領(lǐng)域都與對(duì)象系統(tǒng)相關(guān)，因此，發(fā)展MCU的重任不可避免地落在電氣、電子技術(shù)廠家。從這一角度來(lái)看，Intel逐漸淡出MCU的發(fā)展也有其客觀因素。在發(fā)展MCU方面，最著名的廠家當(dāng)數(shù)Philips公司。
??Philips公司以其在嵌入式應(yīng)用方面的巨大優(yōu)勢(shì)，將MCS-51從單片微型計(jì)算機(jī)迅速發(fā)展到微控制器。因此，當(dāng)我們回顧嵌入式系統(tǒng)發(fā)展道路時(shí)，不要忘記Intel和Philips的歷史功績(jī)。
??單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SoC化趨勢(shì)。隨著微電子技術(shù)、IC設(shè)計(jì)、EDA工具的發(fā)展，基于SoC的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。因此，對(duì)單片機(jī)的理解可以從單片微型計(jì)算機(jī)、單片微控制器延伸到單片應(yīng)用系統(tǒng)。
4 嵌入式系統(tǒng)的兩種應(yīng)用模式
??嵌入式系統(tǒng)的嵌入式應(yīng)用特點(diǎn)，決定了它的多學(xué)科交叉特點(diǎn)。作為計(jì)算機(jī)的內(nèi)含，要求計(jì)算機(jī)領(lǐng)域人員介入其體系結(jié)構(gòu)、軟件技術(shù)、工程應(yīng)用方面的研究。然而，了解對(duì)象系統(tǒng)的控制要求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制模式必須具備對(duì)象領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。因此，從嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的歷史過(guò)程，以及嵌入式應(yīng)用的多樣性中，可以了解到客觀上形成的兩種應(yīng)用模式。
(1) 客觀存在的兩種應(yīng)用模式
??嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)起源于微型機(jī)時(shí)代，但很快就進(jìn)入到獨(dú)立發(fā)展的單片機(jī)時(shí)代。在單片機(jī)時(shí)代，嵌入式系統(tǒng)以器件形態(tài)迅速進(jìn)入到傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域中，以電子技術(shù)應(yīng)用工程師為主體，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的智能化，而計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)隊(duì)伍并沒(méi)有真正進(jìn)入單片機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。因此，電子技術(shù)應(yīng)用工程師以自己習(xí)慣性的電子技術(shù)應(yīng)用模式，從事單片機(jī)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)。這種應(yīng)用模式最重要的特點(diǎn)是：軟、硬件的底層性和隨意性；對(duì)象系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的密切相關(guān)性；缺少計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)方法。
??雖然在單片機(jī)時(shí)代，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)淡出了嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，但隨著后PC時(shí)代的到來(lái)，網(wǎng)絡(luò)、通信技術(shù)得以發(fā)展；同時(shí)，嵌入式系統(tǒng)軟、硬件技術(shù)有了很大的提升，為計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人士介入嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)辟了廣闊天地。計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人士的介入，形成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式帶有明顯的計(jì)算機(jī)的工程應(yīng)用特點(diǎn)，即基于嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺(tái)，以網(wǎng)絡(luò)、通信為主的非嵌入式底層應(yīng)用。
(2)兩種應(yīng)用模式的并存與互補(bǔ)
??由于嵌入式系統(tǒng)最大、最廣、最底層的應(yīng)用是傳統(tǒng)電子技術(shù)領(lǐng)域的智能化改造，因此，以通曉對(duì)象專(zhuān)業(yè)的電子技術(shù)隊(duì)伍為主，用最少的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開(kāi)銷(xiāo)，以8位機(jī)為主，帶有濃重的電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)色彩的電子系統(tǒng)應(yīng)用模式會(huì)長(zhǎng)期存在下去。另外，計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)人士會(huì)愈來(lái)愈多地介入嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，但囿于對(duì)象專(zhuān)業(yè)知識(shí)的隔閡，其應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)集中在網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體、商務(wù)電子等方面，不可能替代原來(lái)電子工程師在控制、儀器儀表、機(jī)械電子等方面的嵌入式應(yīng)用。因此，客觀存在的兩種應(yīng)用模式會(huì)長(zhǎng)期并存下去，在不同的領(lǐng)域中相互補(bǔ)充。電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式應(yīng)從計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)模式中，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)工程方法和嵌入式系統(tǒng)軟件技術(shù)；計(jì)算機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)模式應(yīng)從電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式中，了解嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的電路系統(tǒng)特性、基本的外圍電路設(shè)計(jì)方法和對(duì)象系統(tǒng)的基本要求等。
關(guān)鍵詞：嵌入式;紅外傳感器;傳輸控制;編解碼
中圖分類(lèi)號(hào)：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1004373X(2008)1504602
Embedded Infrared Information Detection and Wireless Transmission Control System Design
WANG Shuwei1,ZHANG Ming1,LI Runping2
(1.Air Denfence Command College,Zhengzhou,450052,China;2.Henan Government Office Administration of the State Council,Zhengzhou,450052,China)
Abstract：Embedded infrared information detection and wireless transmission control system,the passive infrared information collection is the signal source,coding radio transmission as the information channel,to the SCM system for the control of intelligent information to place and achieve detection and control separate from the scene of the design method.The aim is to use sensor technology,radio techniques,SCM application technology,electromechanical control technology integration,achieve universal,application field socialization can be developed.The system obtains the good social efficiency in remote text control,anti-theft alarm and smoke,dry hands device,automatic doors,automatic lights,control switches and other energy-saving,water-saving devices technology applications.
Keywords：embedded;infrared sensor;transmission control;codec
1 引 言
利用紅外傳感器采集信息,因其獨(dú)有的優(yōu)越性而得到廣泛的重視,并在軍事的紅外制導(dǎo)、火控跟蹤、警戒、目標(biāo)偵察、武器熱瞄準(zhǔn)器、艦船導(dǎo)航、空降導(dǎo)航以及民用領(lǐng)域的工業(yè)設(shè)備監(jiān)控、安全監(jiān)視、救災(zāi)、遙感、交通管理、醫(yī)學(xué)熱診斷技術(shù)等得到廣泛的應(yīng)用。
嵌入式紅外信息檢測(cè)與無(wú)線(xiàn)傳輸控制系統(tǒng)采用光電傳感技術(shù)完成信息的采集,運(yùn)用編、解碼技術(shù)、射頻發(fā)射與接收技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)、機(jī)電控制技術(shù)等,實(shí)現(xiàn)了紅外信息現(xiàn)場(chǎng)采集與遠(yuǎn)距離傳輸、報(bào)警、顯示、控制的功能,該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于信息測(cè)控領(lǐng)域。
2 系統(tǒng)硬件架構(gòu)
嵌入式紅外信息檢測(cè)與無(wú)線(xiàn)傳輸控制系統(tǒng),由信息采集與編碼發(fā)射裝置、信息接收與控制裝置兩大部分組成。信息采集與編碼發(fā)射裝置如圖1和圖2所示,該裝置由紅外傳感器(SE303、PH302)、控制器件KW9328、編碼模塊PT2262、發(fā)射模塊F05A等組成。完成紅外信息的采集、編碼與發(fā)射。
信息接收與控制裝置如圖3和圖4所示。該裝置由接收模塊J05B、解碼模塊PT2272、AT89C2051單片機(jī)最小系統(tǒng)等組成。完成信息接收、解碼與控制。
3 主要模塊功能
SE303(近紅外線(xiàn)約0.93 μm )為紅外發(fā)射器,管壓降約1.4 V,工作電流一般小于20 mA;PH302為紅外接收傳感器；控制器件KW9328完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與控制,KW9328采用CMOS工藝制造,將發(fā)送及接收電路集成在同一芯片上，內(nèi)含振蕩、分頻、計(jì)數(shù)、施密特整形、兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)及控制門(mén)等電路，功耗甚低,靜態(tài)電流典型值僅2 μA,故無(wú)需另加電源開(kāi)關(guān)；PT2262編碼器能將數(shù)據(jù)和地址編譯成代碼的波形,最大有12位三狀態(tài)(312)的地址,共有531 441種地址代碼,功耗低、工作電壓范圍寬(3～15 V)；發(fā)射模塊F05A采用聲表面穩(wěn)頻,免調(diào)試,適合多發(fā)一收無(wú)線(xiàn)遙控及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),當(dāng)發(fā)射電壓為3 V時(shí),發(fā)射電流約2 mA,發(fā)射功率較小,12 V具有較好的發(fā)射效果,發(fā)射電流約5~8 mA,高電平脈沖寬度在0.08～1 ms時(shí)發(fā)射效果較好,F05A 天線(xiàn)長(zhǎng)度可從0～250 mm選用,也可無(wú)天線(xiàn)發(fā)射；F05A用PT2262編碼器加240 mm小拉桿天線(xiàn)在開(kāi)闊區(qū)最大發(fā)射距離約250 m；接收模塊J05B 采用超外差二次變頻結(jié)構(gòu),所有的射頻接收,混頻,濾波,數(shù)據(jù)解調(diào),放大整形全部在芯片內(nèi)完成,接收功能高度集成化,具有與標(biāo)準(zhǔn)解碼器及單片機(jī)的+5 V邏輯電平接口,天線(xiàn)通常取1/4λ；解碼模塊PT2272是與PT2262配對(duì)的解碼器,也具有12位三狀態(tài)(312)地址,共有531 441種地址代碼,PT2262,PT2272都是CMOS電路,具有功耗低、工作電壓范圍寬(3～15 V)等特點(diǎn)；AT89C2051采用FLASH存貯器技術(shù),是一個(gè)低電壓,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含2 kB的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀FLASH程序存儲(chǔ)器和128 B的(RAM)。
4 信息傳輸與控制流程
紅外信息采集就是傳感器接受被探測(cè)物發(fā)出或反射的紅外線(xiàn),從而掌握被探測(cè)物所處位置的技術(shù)。光電傳感器SE303加電發(fā)射紅外光,當(dāng)有外部事物影響時(shí),PH302接受到紅外光強(qiáng)發(fā)生變化,接收控制器件KW9328受理的信號(hào)強(qiáng)度與周期發(fā)生變化,在KW9328對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理過(guò)程中,當(dāng)內(nèi)部計(jì)數(shù)器在計(jì)數(shù)滿(mǎn)100個(gè)時(shí)鐘脈沖前信號(hào)消失時(shí),說(shuō)明是干擾信息,則無(wú)脈沖輸出；反之信號(hào)仍然存在時(shí),說(shuō)明事件發(fā)生。
將有脈沖送入編碼器PT2262中,控制編碼器產(chǎn)生地址與狀態(tài)信息編碼信號(hào),由F05A射頻發(fā)射模塊加載(0315M)放大轉(zhuǎn)換后將信號(hào)發(fā)出。由J05B射頻接收模塊接收到報(bào)警信號(hào)后將其傳給PT2272解碼器解碼,在單片機(jī)最小控制系統(tǒng)中的AT89C2051表單中進(jìn)行地址碼查詢(xún)與狀態(tài)碼比較,判斷信息的來(lái)源與歸宿?？刂平獯a后的數(shù)據(jù)由單片機(jī)最小控制系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)識(shí)別,分控相通道,驅(qū)動(dòng)LED顯示燈進(jìn)行示警,并自動(dòng)控制繼電器或光電耦合器接通設(shè)備電路,以激活、控制相應(yīng)的被控對(duì)象。
5 結(jié) 語(yǔ)
嵌入式紅外信息檢測(cè)與無(wú)線(xiàn)傳輸控制系統(tǒng)采用傳感技術(shù)完成信息采集、無(wú)線(xiàn)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息傳輸、嵌入式技術(shù)完成信息的測(cè)控過(guò)程。若在信息采集與發(fā)射裝置中采用不同的傳感器,可廣泛應(yīng)用于溫度、濕度、光照等控制場(chǎng)合,實(shí)現(xiàn)模塊化應(yīng)用，因而具有廣闊的市場(chǎng)前景。
參 考 文 獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介 王書(shū)偉 男,1955年出生,遼寧海城人,學(xué)士學(xué)位,防空兵指揮學(xué)院防空導(dǎo)彈系導(dǎo)彈測(cè)控教研室副教授。主要從事導(dǎo)彈測(cè)控系統(tǒng)的研究與教學(xué)工作。