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正文是論文的主體，系指引言之后結(jié)論之前的部分，應(yīng)按GB7713--87的規(guī)定格式編寫。這一部分的形式主要是根據(jù)作者意圖和文章內(nèi)容而定。
實驗為研究手段的論文或技術(shù)報告，包括以下幾個方面：
(1)實驗原材料及制備方法。主要描述研究材料的可靠性、均衡性及隨機性的情況。
(2)實驗所用設(shè)備、裝置和儀器。通用設(shè)備應(yīng)注明規(guī)格、型號，如果是自己特制的裝置，應(yīng)提供示意圖，并附測試、計量所用儀器的精度，使讀者得知實驗結(jié)果的可信度和準(zhǔn)確程度。
(3)實驗方法和過程。方法包括測量儀器、測定方法、標(biāo)本處理、計算方法等，過程如何進(jìn)行，操作應(yīng)注意事項。若有技術(shù)上的經(jīng)濟性，要正確處理好學(xué)術(shù)交流與技術(shù)保密的關(guān)系。
(4)實驗結(jié)果。結(jié)果部分是示出處理后的實驗效應(yīng)，包括各項指標(biāo)的數(shù)據(jù)和圖像。對結(jié)果進(jìn)行分析，把實驗所得的數(shù)據(jù)和現(xiàn)象加以解釋，闡明自己的新發(fā)現(xiàn)或新見解。圖表的數(shù)量應(yīng)擇其要者。
寫該部分時要注意：首先是選取數(shù)據(jù)必須嚴(yán)肅認(rèn)真，實事求是；其次是描述現(xiàn)象要分清主次，抓住本質(zhì)，圖表設(shè)計要精心，使其一目了然；最后是分析問題必須以理論為基礎(chǔ)，以事實為依據(jù)。
撰寫理論或解析文章，應(yīng)注意以下內(nèi)容：
(1)解析方法。包括前提條件、提出的假設(shè)、解析的現(xiàn)象、適用的理論和計算的程序；
(2)解析的結(jié)果。可用圖表、公式進(jìn)行整理。
(3)分析討論。對結(jié)果的可信度、誤差的評價。
范文賞析：
工業(yè)自動化論文發(fā)展趨勢
摘要：目前計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)在我國工業(yè)控制自動化中的應(yīng)用有了很大的發(fā)展，我國工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)形成。工業(yè)控制自動化技術(shù)以低成本工業(yè)pc基礎(chǔ)為主流，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化和集成化方向發(fā)展。隨著計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴大，其發(fā)展趨勢難以捉摸。本文就工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和特點，對其趨勢進(jìn)行分析與討論。
關(guān)鍵詞：工業(yè)自動化；計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)應(yīng)用；發(fā)展趨勢
一、引言
工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)是工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的核心。傳統(tǒng)意義上計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)用于工業(yè)生產(chǎn)過程的測量、控制和管理，包括計算機過程輸入、輸出通道。而今天的工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵已經(jīng)遠(yuǎn)不止這些，其應(yīng)用范圍也已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工業(yè)過程控制與管理。
目前，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、軟件及光電的整合應(yīng)用之下，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)也不再單純局限于工業(yè)自動化領(lǐng)域的應(yīng)用，而是結(jié)合了通訊、電子、光電、半導(dǎo)體及軟件等應(yīng)用，扮演愈來愈重要的角色且呈現(xiàn)多元及定制化的設(shè)計特點。計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在工業(yè)自動化和信息化產(chǎn)業(yè)鏈中處于要素市場，處于快速發(fā)展的關(guān)鍵時期，不僅加速升級改造傳統(tǒng)行業(yè)，而且也為新一代工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展提供了良好的發(fā)展機遇。
二、工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展特點
1.界限模糊。工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的系統(tǒng)、自動化、機電一體化、數(shù)控、cims等技術(shù)和學(xué)科之間逐漸滲透，界限越來越模糊，而在實際中也沒有必要把它們分得很清楚，這是實際發(fā)展的需要，也是技術(shù)發(fā)展的必然。
2.技術(shù)融合。工業(yè)自動化一些fcs、ipc、nc/cnc與dcs、plc等計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)體系雖然設(shè)計初衷不一，各有特色，各有適宜的應(yīng)用領(lǐng)域，也各有不適應(yīng)的地方，但技術(shù)上都存在相互補充、相互促進(jìn)、彼此共存的要素。僅僅靠獨立的學(xué)習(xí)已失去傳統(tǒng)意義上，各種控制系統(tǒng)之間融合不可阻擋。
3.應(yīng)用領(lǐng)域擴大。過去，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)主要應(yīng)用于過程控制，如控制電、煤、化、油等連續(xù)化、流程化的生產(chǎn)過程；離散加工制造機械、電子、汽車等自動化生產(chǎn)過程；單機自動化，如數(shù)控機床、智能儀器儀表，機器人等產(chǎn)品機電一體化等。目前，工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)還逐漸應(yīng)用于新的增長點，如公用工程、環(huán)保、樓宇與社區(qū)、道路與交通、農(nóng)業(yè)與農(nóng)村等。
三、工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
在計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場層面來說，主要表現(xiàn)為：（1）工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模急劇增長。即使受全球金融風(fēng)暴襲擊，中國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場依然將保持較快增長。據(jù)中國計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)行業(yè)協(xié)會工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)分會預(yù)計：未來5年，預(yù)計中國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場仍將保持15%以上的年平均增長速度。未來的中國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場，競爭雖然激烈，但格局會基本穩(wěn)定，不論是傳統(tǒng)ipc市場，還是新興領(lǐng)域的嵌入式計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，在構(gòu)成工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集板和功能方面，國內(nèi)企業(yè)將與國外品牌同臺競爭，外資品牌占有較大優(yōu)勢。（2）市場發(fā)展前景廣闊。工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和技術(shù)為其他各行業(yè)提供可靠的嵌入式和智能化基礎(chǔ)平臺。隨著信息化深入，國民經(jīng)濟許多行業(yè)的關(guān)鍵任務(wù)將越來越多地依靠工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，以共性技術(shù)的低成本工業(yè)自動化升級改造傳統(tǒng)行業(yè)做主流技術(shù)路線使中國的工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)受到越來越高的重視。行業(yè)信息化需求增加，工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的需求就大，其市場發(fā)展前景十分廣闊。（3）長尾市場趨勢。工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在不同應(yīng)用上，有不同的功能需求設(shè)計，需要設(shè)計符合其功能需求的產(chǎn)品。因產(chǎn)品復(fù)雜度高，價格較低，毛利率較高，相較于商用計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)市場，仍處于藍(lán)海市場。因單品數(shù)量少而小型供應(yīng)商多，呈現(xiàn)長尾市場特點。
2.在企業(yè)、行業(yè)發(fā)展角度來看：（1）國內(nèi)企業(yè)將對市場細(xì)分敏銳把握。國產(chǎn)品牌規(guī)模的工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)，將會建立廣泛的直銷和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，取得長足進(jìn)步。傳統(tǒng)ipc市場是我國工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)源地，將會一直是工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的主戰(zhàn)場。（2）我國的工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)企業(yè)將由模仿向自主創(chuàng)新、由中國制造向中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。新一代epi，解決ipc工業(yè)計算機在多塵、潮濕、振動的環(huán)境下連接處易堵塞或氧化而接觸不良使工業(yè)計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)失效的問題，具有開放性、散熱性、抗振性、高穩(wěn)定性、高可靠性等特點，而且加工工藝容易，成本低，將會得到廣泛推廣于國產(chǎn)數(shù)控裝置。未來幾年，本土企業(yè)會對新興行業(yè)應(yīng)用敏感，對需求把握準(zhǔn)確，率先發(fā)掘市場，推出自主創(chuàng)新的計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)技術(shù)。
3.在技術(shù)層面上來說，主要有以下幾點：（1）集中自動化趨向分布式自動化。傳統(tǒng)的工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)按照傳統(tǒng)的軟件技術(shù)，采用具有強大集中運算能力的中央控制器，以面向過程的程序為軟件程序，需要做大量程序編制開發(fā)工作，還要編寫現(xiàn)場設(shè)備與控制系統(tǒng)、管理層的通信程序。com/dcom技術(shù)，提供了一種軟件架構(gòu)，采用可復(fù)用的二進(jìn)制軟件組件，相互通信并共享數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)分布式自動化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。dcom可以使com組件分布在不同的計算機上，并通過網(wǎng)絡(luò)相互連接，相互交換數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個完整的應(yīng)用控制程序。這就意味著分布式設(shè)備、工具和應(yīng)用所具備的性能起著與集中式應(yīng)用一樣的作用，大大提高了系統(tǒng)的開放性、一致性和適用性，統(tǒng)一的工程和數(shù)據(jù)模型大大降低了工程項目的成本。（2）現(xiàn)場總線趨向以太網(wǎng)。近幾年，工業(yè)實時以太網(wǎng)技術(shù)已被工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)廣泛接受?，F(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)可以進(jìn)行平滑過渡，保護(hù)制造商與用戶自動化產(chǎn)品和解決方案問題，以最全面的profinet，automationworx為工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。這種協(xié)議可以實現(xiàn)制造過程最佳化，直接訪問控制和生產(chǎn)級自動化數(shù)據(jù)，提供生產(chǎn)計劃管理系統(tǒng)，滿足不同的應(yīng)用技術(shù)需求。通過設(shè)備描述和控制器邏輯分配，使用指定的pc工程工具實現(xiàn)集成，支持將自動化功能分散于各個智能子系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的可用性，這種能夠不受限制的轉(zhuǎn)移現(xiàn)場總線為工業(yè)以太網(wǎng)通信，能發(fā)揮高動態(tài)性能、本地化診斷、無需設(shè)置設(shè)備系統(tǒng)自動組態(tài)等功能。（3）工業(yè)有線自動化趨向無線通信技術(shù)。工業(yè)無線技術(shù)通過供無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實現(xiàn)工廠內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間的通信提。無線通信技術(shù)具有數(shù)據(jù)傳輸速率高性價比優(yōu)良、、區(qū)域廣泛、抗干擾性強、系統(tǒng)維護(hù)成本較低等優(yōu)點，是有線通信系統(tǒng)發(fā)展的重要補充，將成為工業(yè)自動化領(lǐng)域的又一熱潮技術(shù)，據(jù)推測，無線技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10%左右，市場需求和應(yīng)用前景十分廣闊。
四、結(jié)語
如今的時代是變革的時代和推陳出新的時代。伴隨著新一代工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的興起，工業(yè)行業(yè)也將重新洗牌，各個行業(yè)面臨機遇與挑戰(zhàn)并存的局面。隨著工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢深不可測，只有抓住機遇，勇于和善于迎接挑戰(zhàn)，才會與新一代工業(yè)自動化計算機應(yīng)用產(chǎn)業(yè)一起發(fā)展壯大。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉美麗.現(xiàn)代工業(yè)條件下工業(yè)自動化的特點與作用[j].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2010（03）.
關(guān)鍵詞： 飛行試驗； 遙測傳輸； OFDM； SC?FDE
中圖分類號： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2015）08?0062?04
Application prospect of OFDM and SC?FDE modulation technologies in flight test
GUO shi?wei， LIU dan， HUO jian?hua
（Testing Institute， Chinese Flight Test Establishment， Xi’an 710089， China）
Abstract： The lower spectral efficiency PCM / FM modulation mode is used in current flight test to transmit telemetry data. However， since the data needed to be transferred during the test flight has increased rapidly， it is need to expand the telemetry frequency band and use more efficient modulation mode to deal with the contradiction between flight test requirements and spectrum resource constraints. In this paper， while investigating the transmission characteristics of flight test telemetry channel， the application prospect of OFDM and SC?FDE modulation technologies which have high spectral efficiency and high anti?jamming capability in flight test telemetry data transmission is analyzed.
Keywords： flight test； telemetry transmission； OFDM； SC?FDE
飛行試驗遙測傳輸系統(tǒng)是無線通信系統(tǒng)的一個重要組成部分。隨著飛行試驗遙測傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越來越大；同時為了給地面指揮員提供安全可靠的決策依據(jù)，對數(shù)據(jù)接收質(zhì)量要求也越來越高。高質(zhì)量、高速率的寬帶無線通信已成為飛行試驗遙測系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。在無線寬帶通信系統(tǒng)中，信道的多徑效應(yīng)會嚴(yán)重影響通信的可靠性。采用何種方案對抗信道的多徑效應(yīng)與提高系統(tǒng)的傳輸性能有密切的關(guān)系，在IEEE 802.16a標(biāo)準(zhǔn)中，建議了正交頻分復(fù)用（OFDM）和頻域均衡技術(shù)的單載波傳輸（SC?FDE）兩種方案應(yīng)用于物理層中。同時，這兩種技術(shù)方案也是第四代移動通信的核心技術(shù)。在飛行試驗中使用頻譜效率更高的OFDM和SC?FDE調(diào)制技術(shù)，不僅可以緩解頻譜資源緊張的局面，可以有效改善試飛數(shù)據(jù)在無線傳輸時的抗干擾性能，而且對遙測系統(tǒng)的革新也將起到很大的推動作用。
1 無線信道傳輸特性
無線信道作為無線通信系統(tǒng)的重要組成部分，其傳輸性能的好壞直接影響著無線通信系統(tǒng)的性能。飛行試驗遙測傳輸系統(tǒng)作為無線通信系統(tǒng)的一部分，主要是指地面遙測站與試驗對象之間的通信或者是試驗對象與試驗對象之間的通信。
由于無線信道具有復(fù)雜性和時變性的特點，信號在通過無線信道時會受到多種損耗衰減。一般，將無線信號在信道中傳播受到的影響分為自由空間路徑損耗、陰影衰落和多徑衰落三種。
1.1 自由空間路徑損耗
自由空間是這樣一種空間，在其內(nèi)部的電磁波的反射、繞射、折射、吸收和色散等現(xiàn)象均不存在。當(dāng)發(fā)射端和接收端之間存在一個電磁波可直射傳播而未被遮擋的路徑時，可以通過自由空間傳播模型來預(yù)測接收信號的強度。自由空間的路徑損失公式如下：
[PL[dB]=10lgPtPr=-10lgGtGrλ24π2d2] （1）
式中：[Pt]為發(fā)射端的發(fā)射功率；[Pr]為接收端的接收功率；[Gt]為發(fā)射天線增益；[Gr]為接收天線增益，λ為電磁波的波長；d是發(fā)射端與接收端之間的直射距離。對行試驗而言，發(fā)射功率、發(fā)射天線增益和接收天線增益都是固定值，接收功率可通過遙測接收機計算得出。當(dāng)遙測天線校準(zhǔn)時，發(fā)射端和接收端之間的距離也相對固定，即可計算出路徑損耗，比對之前的數(shù)據(jù)，可初步判斷遙測傳輸信道是否受到干擾。
1.2 陰影衰落
通常把電磁波在傳播的環(huán)境中，由各種障礙物對電磁波的阻礙和遮蔽形成的電磁波陰影區(qū)稱為陰影衰落。當(dāng)試驗機通過不同障礙物的陰影區(qū)時將引起陰影衰落，遙測天線接收到的信號場強值會發(fā)生變化，若變化的過程中幅值低于遙測天線的跟蹤門限，天線的自跟蹤功能將不能使用。陰影衰落可以用一個概率密度呈對數(shù)正態(tài)分布的隨機變量來描述，可由以下公式描述：
[PLd[dB]=PLd+Xσ=PLd0+10nlgdd0+Xσ] （2）
式中：[Xσ]是一個零均值的高斯分布的隨機變量；[σ]為其標(biāo)準(zhǔn)離差。
1.3 多徑衰落
由于試驗機飛行速度很快，加之為了測出試驗機的安全包線，試飛員會操作試驗機做出各種機動動作，因此遙測傳輸?shù)男盘柗群拖辔豢赡茉诙叹嚯x或短時間傳播后經(jīng)歷了快速劇烈的變化。當(dāng)遙測數(shù)據(jù)傳輸信道的周圍存在大量的建筑物時，到達(dá)接收端的電磁波信號經(jīng)歷了不同的傳播路徑，因此具有不同的傳播延遲、不同的到達(dá)相位以及不同的多普勒頻移，從而使其具有隨機分布的幅度、相位。經(jīng)過不同傳播路徑到達(dá)接收端的信號會相互干擾、相互影響，共同作用，將會產(chǎn)生衰落現(xiàn)象，稱為多徑衰落。由于不同路徑分量的幅度和相位不同，到達(dá)的時間和入射角不同，致使接收端接收到的復(fù)合信號在幅度和相位上會產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。多徑傳播時電磁波信號會在時間上展寬，從而帶來符號間的ISI干擾。尤其是在試驗機起飛和著陸階段，ISI干擾造成遙測數(shù)據(jù)誤碼率增高，影響指揮員的及時決斷；同時由多徑產(chǎn)生的幅度變化會影響遙測天線的跟蹤性能。在飛行試驗時主要考慮的是多徑傳播、高速飛行時的多普勒頻移、高數(shù)據(jù)速率等因素。
2 OFDM與SC?FDE調(diào)制技術(shù)
2.1 OFDM調(diào)制技術(shù)
OFDM調(diào)制技術(shù)采用可以使信道頻譜重疊，但又互不影響的頻分復(fù)用（FDM）來并行傳輸數(shù)據(jù)，從而大大提高了頻譜的利用率。一般無線信道的頻率響應(yīng)具有頻率選擇性，但對于每個子信道是相對平坦的，加之在每個子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，且信號的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信道相關(guān)帶寬（取決于所選子載波數(shù)目），因此可以大大消除符號間的干擾。
OFDM 的核心思想是將數(shù)據(jù)流通過串并變換后，變成多路速率較低的子數(shù)據(jù)流，從而使得OFDM 符號長度比系統(tǒng)采樣間隔長很多，因此降低了由于時間彌散引入的符號間干擾（ISI）。在實際應(yīng)用時，在傳輸數(shù)據(jù)中插入循環(huán)前綴，用來消除多徑傳播帶來的符號間干擾（ISI），同時也可以避免子載波間干擾（ICI）。如圖1所示為OFDM 系統(tǒng)的框圖。
發(fā)射端，先將調(diào)制后的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行串/并變換，然后把并行數(shù)據(jù)通過傅里葉逆變換（IFFT）從頻域變換到時域，最后插入循環(huán)前綴（CP）通過無線信道發(fā)送出去。接收端與發(fā)射端的操作程序相反，移除循環(huán)前綴（CP）之后，通過傅里葉變換（FFT），將接收到的時域數(shù)據(jù)變換到頻域后進(jìn)行信道均衡。IFFT與FFT變換的表達(dá)式如下：
IFFT變換：
[xk=1Ml=0M-1Xlexpj2πlkM， 0≤k≤M-1] （3）
FFT變換：
[Xl=k=0M-1xkexp-j2πklM， 0≤l≤M-1] （4）
OFDM調(diào)制的缺點主要有：對頻率偏移和相位噪聲敏感，尤其是與TDMA，CDMA和FDMA等多址方式結(jié)合使用時，數(shù)據(jù)同步器的設(shè)計尤為重要，同時由于需要采用相干檢測，需采用高效的信道估計器，以方便均衡器的設(shè)計；由于OFDM系統(tǒng)是由一系列相互獨立的調(diào)制子載波組成，且數(shù)目較多。因此會有概率出現(xiàn)較大的峰均比（PAPR）。為了能夠不失真地傳輸這些高PAPR的OFDM信號，發(fā)送端對高功率放大器的線性度要求很高且發(fā)送效率極低。雖然OFDM調(diào)制有其技術(shù)局限性，但可明顯改善無線信道的性能：抗多徑干擾，便于信道估計，易于實現(xiàn)頻域均衡，在飛行試驗起飛和著陸階段時可消除碼間干擾（ISI）；陡峭的頻譜，頻譜利用率較高，有效地緩減了現(xiàn)行飛行試驗時遙測頻譜資源緊張的局面；易于實現(xiàn)天線分集和 MIMO 系統(tǒng)，為建設(shè)遙測天線陣列提供了技術(shù)支撐；因此OFDM在眾多國際標(biāo)準(zhǔn)中得到采用，將是未來寬帶無線通信的主流技術(shù)。
2.2 SC?FDE調(diào)制技術(shù)
單載波頻域均衡（SC?FDE）系統(tǒng)并非常用的單載波系統(tǒng)，而是在OFDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種分塊傳輸系統(tǒng)，將系統(tǒng)的均衡技術(shù)放在頻域上進(jìn)行，而非傳統(tǒng)單載波系統(tǒng)那樣在時域進(jìn)行均衡。SC?FDE的系統(tǒng)框圖如圖2所示?？梢缘贸觯琒C?FDE系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本上是相同的，所不同的是SC?FDE系統(tǒng)將IFFT模塊放在了接收端。這樣在發(fā)送端，數(shù)據(jù)是在時域上經(jīng)過調(diào)制之后直接送入信道進(jìn)行傳輸，而非OFDM系統(tǒng)在頻域上調(diào)制。接收端接收信號后，經(jīng)過FFT變換后，在頻域進(jìn)行信道均衡，最后利用IFFT變換回時域。
SC?FDE系統(tǒng)既實用單載波傳輸方式，還保留了OFDM 系統(tǒng)處理信號的方法，因此SC?FDE系統(tǒng)兼具多載波技術(shù)（OFDM）和單載波技術(shù)的優(yōu)點。與OFDM 相比，SC?FDE具有的優(yōu)點有：
（1） 當(dāng)電磁波傳輸存在時延擴散時，SC?FDE系統(tǒng)可取的與OFDM系統(tǒng)有近似的均衡性能，因SC?FDE均衡系統(tǒng)的復(fù)雜度與電磁波多徑擴散的對數(shù)成正比，因此接收端可以方便地對信號進(jìn)行相關(guān)處理。
（2） 由于OFDM系統(tǒng)是由多個子信號疊加而成，若某一時刻，多個信號的相位一致，疊加信號的瞬時功率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號的平均功率，導(dǎo)致較大的PAPR，功放相比SC?FDE系統(tǒng)需要更寬的線性范圍。
（3） SC?FDE對頻偏的敏感性要比OFDM小很多，從而部分減小了接收時頻率同步的代價。但單載波的信號映射方式不利于復(fù)用是SC?FDE的不足之處。
2.3 OFDM 和SC?FDE 的性能比較
本文從信道容量及峰均比兩個方面對比OFDM和SC?FDE系統(tǒng)，通過公式計算來比較二者的性能。
3 結(jié) 語
在對無線信道傳輸特性分析的基礎(chǔ)上，得出飛行試驗遙測數(shù)據(jù)傳輸時所關(guān)心的傳輸損耗，同時給出多徑傳播所引起的信號衰落的解決辦法。再對比OFDM與SC?FDE調(diào)制技術(shù)時，發(fā)現(xiàn)這兩種調(diào)制技術(shù)均適應(yīng)與飛行試驗中遙測數(shù)據(jù)傳輸，與傳統(tǒng)的PCM/FM調(diào)制方式相比，不僅提高了頻譜利用率，緩解了遙測頻譜資源緊張的局面；同時較高的頻譜效率提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以應(yīng)對先行飛行試驗遙測數(shù)據(jù)傳輸高速率的需求；而且通過自帶的均衡消除了碼間串?dāng)_，大大增加了數(shù)據(jù)在傳輸時的可靠性，降低了誤碼率，為地面指揮員做出及時、正確的判斷提供了強有力的保障，也為飛行試驗多目標(biāo)監(jiān)控提供了技術(shù)支持。
1.3 多徑衰落
由于試驗機飛行速度很快，加之為了測出試驗機的安全包線，試飛員會操作試驗機做出各種機動動作，因此遙測傳輸?shù)男盘柗群拖辔豢赡茉诙叹嚯x或短時間傳播后經(jīng)歷了快速劇烈的變化。當(dāng)遙測數(shù)據(jù)傳輸信道的周圍存在大量的建筑物時，到達(dá)接收端的電磁波信號經(jīng)歷了不同的傳播路徑，因此具有不同的傳播延遲、不同的到達(dá)相位以及不同的多普勒頻移，從而使其具有隨機分布的幅度、相位。經(jīng)過不同傳播路徑到達(dá)接收端的信號會相互干擾、相互影響，共同作用，將會產(chǎn)生衰落現(xiàn)象，稱為多徑衰落。由于不同路徑分量的幅度和相位不同，到達(dá)的時間和入射角不同，致使接收端接收到的復(fù)合信號在幅度和相位上會產(chǎn)生嚴(yán)重的失真。多徑傳播時電磁波信號會在時間上展寬，從而帶來符號間的ISI干擾。尤其是在試驗機起飛和著陸階段，ISI干擾造成遙測數(shù)據(jù)誤碼率增高，影響指揮員的及時決斷；同時由多徑產(chǎn)生的幅度變化會影響遙測天線的跟蹤性能。在飛行試驗時主要考慮的是多徑傳播、高速飛行時的多普勒頻移、高數(shù)據(jù)速率等因素。
2 OFDM與SC?FDE調(diào)制技術(shù)
2.1 OFDM調(diào)制技術(shù)
OFDM調(diào)制技術(shù)采用可以使信道頻譜重疊，但又互不影響的頻分復(fù)用（FDM）來并行傳輸數(shù)據(jù)，從而大大提高了頻譜的利用率。一般無線信道的頻率響應(yīng)具有頻率選擇性，但對于每個子信道是相對平坦的，加之在每個子信道上進(jìn)行的是窄帶傳輸，且信號的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于信道相關(guān)帶寬（取決于所選子載波數(shù)目），因此可以大大消除符號間的干擾。
OFDM 的核心思想是將數(shù)據(jù)流通過串并變換后，變成多路速率較低的子數(shù)據(jù)流，從而使得OFDM 符號長度比系統(tǒng)采樣間隔長很多，因此降低了由于時間彌散引入的符號間干擾（ISI）。在實際應(yīng)用時，在傳輸數(shù)據(jù)中插入循環(huán)前綴，用來消除多徑傳播帶來的符號間干擾（ISI），同時也可以避免子載波間干擾（ICI）。如圖1所示為OFDM 系統(tǒng)的框圖。
發(fā)射端，先將調(diào)制后的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行串/并變換，然后把并行數(shù)據(jù)通過傅里葉逆變換（IFFT）從頻域變換到時域，最后插入循環(huán)前綴（CP）通過無線信道發(fā)送出去。接收端與發(fā)射端的操作程序相反，移除循環(huán)前綴（CP）之后，通過傅里葉變換（FFT），將接收到的時域數(shù)據(jù)變換到頻域后進(jìn)行信道均衡。IFFT與FFT變換的表達(dá)式如下：
IFFT變換：
[xk=1Ml=0M-1Xlexpj2πlkM， 0≤k≤M-1] （3）
FFT變換：
[Xl=k=0M-1xkexp-j2πklM， 0≤l≤M-1] （4）
OFDM調(diào)制的缺點主要有：對頻率偏移和相位噪聲敏感，尤其是與TDMA，CDMA和FDMA等多址方式結(jié)合使用時，數(shù)據(jù)同步器的設(shè)計尤為重要，同時由于需要采用相干檢測，需采用高效的信道估計器，以方便均衡器的設(shè)計；由于OFDM系統(tǒng)是由一系列相互獨立的調(diào)制子載波組成，且數(shù)目較多。因此會有概率出現(xiàn)較大的峰均比（PAPR）。為了能夠不失真地傳輸這些高PAPR的OFDM信號，發(fā)送端對高功率放大器的線性度要求很高且發(fā)送效率極低。雖然OFDM調(diào)制有其技術(shù)局限性，但可明顯改善無線信道的性能：抗多徑干擾，便于信道估計，易于實現(xiàn)頻域均衡，在飛行試驗起飛和著陸階段時可消除碼間干擾（ISI）；陡峭的頻譜，頻譜利用率較高，有效地緩減了現(xiàn)行飛行試驗時遙測頻譜資源緊張的局面；易于實現(xiàn)天線分集和 MIMO 系統(tǒng)，為建設(shè)遙測天線陣列提供了技術(shù)支撐；因此OFDM在眾多國際標(biāo)準(zhǔn)中得到采用，將是未來寬帶無線通信的主流技術(shù)。
2.2 SC?FDE調(diào)制技術(shù)
單載波頻域均衡（SC?FDE）系統(tǒng)并非常用的單載波系統(tǒng)，而是在OFDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種分塊傳輸系統(tǒng)，將系統(tǒng)的均衡技術(shù)放在頻域上進(jìn)行，而非傳統(tǒng)單載波系統(tǒng)那樣在時域進(jìn)行均衡。SC?FDE的系統(tǒng)框圖如圖2所示?？梢缘贸?，SC?FDE系統(tǒng)與OFDM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本上是相同的，所不同的是SC?FDE系統(tǒng)將IFFT模塊放在了接收端。這樣在發(fā)送端，數(shù)據(jù)是在時域上經(jīng)過調(diào)制之后直接送入信道進(jìn)行傳輸，而非OFDM系統(tǒng)在頻域上調(diào)制。接收端接收信號后，經(jīng)過FFT變換后，在頻域進(jìn)行信道均衡，最后利用IFFT變換回時域。
SC?FDE系統(tǒng)既實用單載波傳輸方式，還保留了OFDM 系統(tǒng)處理信號的方法，因此SC?FDE系統(tǒng)兼具多載波技術(shù)（OFDM）和單載波技術(shù)的優(yōu)點。與OFDM 相比，SC?FDE具有的優(yōu)點有：
（1） 當(dāng)電磁波傳輸存在時延擴散時，SC?FDE系統(tǒng)可取的與OFDM系統(tǒng)有近似的均衡性能，因SC?FDE均衡系統(tǒng)的復(fù)雜度與電磁波多徑擴散的對數(shù)成正比，因此接收端可以方便地對信號進(jìn)行相關(guān)處理。
（2） 由于OFDM系統(tǒng)是由多個子信號疊加而成，若某一時刻，多個信號的相位一致，疊加信號的瞬時功率將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號的平均功率，導(dǎo)致較大的PAPR，功放相比SC?FDE系統(tǒng)需要更寬的線性范圍。
（3） SC?FDE對頻偏的敏感性要比OFDM小很多，從而部分減小了接收時頻率同步的代價。但單載波的信號映射方式不利于復(fù)用是SC?FDE的不足之處。
2.3 OFDM 和SC?FDE 的性能比較
本文從信道容量及峰均比兩個方面對比OFDM和SC?FDE系統(tǒng)，通過公式計算來比較二者的性能。
3 結(jié) 語
在對無線信道傳輸特性分析的基礎(chǔ)上，得出飛行試驗遙測數(shù)據(jù)傳輸時所關(guān)心的傳輸損耗，同時給出多徑傳播所引起的信號衰落的解決辦法。再對比OFDM與SC?FDE調(diào)制技術(shù)時，發(fā)現(xiàn)這兩種調(diào)制技術(shù)均適應(yīng)與飛行試驗中遙測數(shù)據(jù)傳輸，與傳統(tǒng)的PCM/FM調(diào)制方式相比，不僅提高了頻譜利用率，緩解了遙測頻譜資源緊張的局面；同時較高的頻譜效率提供了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以應(yīng)對先行飛行試驗遙測數(shù)據(jù)傳輸高速率的需求；而且通過自帶的均衡消除了碼間串?dāng)_，大大增加了數(shù)據(jù)在傳輸時的可靠性，降低了誤碼率，為地面指揮員做出及時、正確的判斷提供了強有力的保障，也為飛行試驗多目標(biāo)監(jiān)控提供了技術(shù)支持。
參考文獻(xiàn)
[1] 王新征.OFDM與SC?FDE中的信道估計與均衡[D].濟南：山東大學(xué)，2005.
[2] 曾興雯，劉乃安，孫獻(xiàn)璞.擴展頻譜通信及其多址技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004.
[3] 杜雪.SC?FDE系統(tǒng)的同步技術(shù)研究[D].西安：西安電子科技大學(xué)，2004.
[4] 黃信安，李亞.基于PCM?FM體制下遙測作用距離研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012，35（9）：16?18.
， 2002， l： 27?36.
[6] 王文博，鄭侃.寬帶無線通信OFDM技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社，2003.
[7] 張偉.OFDM系統(tǒng)信道估計與均衡[D].濟南：山東大學(xué)，2004.
[8] CHEN Pei， KOBAYASHI Hisashi. Maximum likelihood channel estimation and signal detection for OFDM systems [C]// Proceedings of 2002 IEEE International Conference on Communications. [S.l.]： IEEE， 2002， 3： 1640?1645.
[9] 趙曉菲.SC?FDE系統(tǒng)中信道估計技術(shù)研究[D].杭州：杭州電子科技大學(xué)，2011.
關(guān)鍵詞：立人教育；實踐教學(xué)改革；人文素養(yǎng)
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）47-0106-02
一、引言
2010年，我國制定的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》中提出：教育改革要貫徹素質(zhì)教育，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，指出了我國高等教育中存在的主要問題在于創(chuàng)新型、實用型、復(fù)合型人才緊缺，學(xué)生社會適應(yīng)能力和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力不強。高等工程教育的主旨首先是要“立人”，其次才是將學(xué)生培養(yǎng)成合格的工程技術(shù)人員。在很長的一段時間里，高等工程教育片面地強調(diào)知識和技能，而忽視了學(xué)生的人文素養(yǎng)，導(dǎo)致了工科學(xué)生創(chuàng)新能力不強，社會適應(yīng)能力很差。在這個大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新的時代，起決定性因素的卻往往是個人的綜合素質(zhì)，而不僅僅是人的知識和技能，所以在實踐教學(xué)過程中不但要傳授學(xué)生專業(yè)知識，提高工程實踐能力，而且要通過實踐教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的人文素質(zhì)，讓學(xué)生體會人文知識的重要性。只有真正重視學(xué)生的全面發(fā)展，學(xué)校才能在四年的時間里培養(yǎng)出卓越的工程師和行業(yè)的弄潮兒，而不只是局限于技師和匠人。基于此，作為湖南省的地方性綜合院校，根據(jù)自身辦學(xué)特點和學(xué)校目前的實踐教學(xué)現(xiàn)狀，以“立人教育”為指導(dǎo)，應(yīng)用性人才為培養(yǎng)目標(biāo)，深化實踐教學(xué)改革，構(gòu)建合理的實踐教學(xué)體系。
二、完善和創(chuàng)新實踐教學(xué)體系
秉承吉首大學(xué)“立人教育”的理念，依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案，緊扣企業(yè)對通信專業(yè)人才的能力要求，以學(xué)生為中心突出學(xué)生個性，根據(jù)學(xué)生在不同學(xué)習(xí)階段的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)，按照一、二學(xué)年重基礎(chǔ)，三、四學(xué)年重創(chuàng)新的思路，分為“基礎(chǔ)技能、專業(yè)能力、工程實踐、應(yīng)用創(chuàng)新”四個階段完善和創(chuàng)新學(xué)科實踐教學(xué)體系。
基礎(chǔ)技能階段：改革實踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠盡快適應(yīng)大學(xué)學(xué)習(xí)方式和環(huán)境，改變中學(xué)學(xué)習(xí)慣性，充分熟悉計算機系統(tǒng)，掌握常用工具軟件的使用，對專業(yè)有一定的認(rèn)識和了解，建立初步的工程素養(yǎng)和思維方式。
專業(yè)能力階段：改革實踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠直觀和深刻地理解專業(yè)基礎(chǔ)知識，有意識地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會獨立分析和思考知識中的重點和難點，進(jìn)一步加深對專業(yè)的理解，讓學(xué)生通過實驗夯實基礎(chǔ)知識，鍛煉學(xué)生動手能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生正確的價值觀和審美情趣。
工程實踐階段：改革實踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠綜合應(yīng)用專業(yè)知識和專業(yè)基礎(chǔ)知識，引導(dǎo)學(xué)生解決企業(yè)工程實際和生活中的問題，并鼓勵學(xué)生創(chuàng)造性地解決問題。讓學(xué)生通過實驗?zāi)軌蚪鉀Q實際問題，并在實踐中培養(yǎng)自己的創(chuàng)新思維和團(tuán)隊協(xié)作意識。
應(yīng)用創(chuàng)新階段：改革實踐教學(xué)，確保學(xué)生能夠了解專業(yè)發(fā)展方向和熱點，學(xué)習(xí)行業(yè)中的新技術(shù)，并能夠利用新技術(shù)解決實際問題，通過在實習(xí)基地完成畢業(yè)實習(xí)，熟悉企業(yè)研發(fā)和工程模式，完成行業(yè)技能培訓(xùn)與職業(yè)資格認(rèn)證，進(jìn)一步對學(xué)生的創(chuàng)新能力，實踐能力和綜合素養(yǎng)進(jìn)行全方位地培養(yǎng)和鍛煉。
三、打造一流教學(xué)實驗平臺
實驗室建設(shè)是特色專業(yè)建設(shè)的基礎(chǔ)，在充分調(diào)研和論證的基礎(chǔ)上，對通信工程實驗室建設(shè)進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)劃，分四個層次構(gòu)建實驗平臺：公共教學(xué)實驗室、專業(yè)基礎(chǔ)實驗室、專業(yè)實驗室、研究性實驗室。目前，建設(shè)有“移動通信綜合實驗室”、“嵌入式技術(shù)實驗室”、“PCB制板實驗室”等綜合性實驗室，建設(shè)有“通信仿真實驗室”、“DSP技術(shù)仿真實驗室”、“MATLAB仿真實驗室”等設(shè)計性實驗室，與企業(yè)聯(lián)合建設(shè)有“3G移動通信實驗室”，已經(jīng)初步形成通信專業(yè)人才培養(yǎng)的實驗室體系。在充分利用現(xiàn)有實驗平臺的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步加強實驗室的建設(shè)力度，完善與華為浙江通信技術(shù)公司聯(lián)合建立的“3G移動通信實驗室”，與華為浙江通信技術(shù)公司協(xié)作籌建無線通信設(shè)備E-LAB，構(gòu)建基于MATLAB和LabVIEW的相關(guān)通信專業(yè)課網(wǎng)絡(luò)虛擬實驗室，探索建立移動互聯(lián)虛擬實驗室。
四、構(gòu)建綜合創(chuàng)新實驗平臺
通信工程專業(yè)積極推進(jìn)綜合創(chuàng)新實驗平臺建設(shè)，首先，積極與長沙拓建信息科技有限公司和長沙智能制造研究總院等企業(yè)展開合作籌建創(chuàng)新人才培養(yǎng)基地、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)平臺，讓學(xué)生參與企業(yè)項目和產(chǎn)品研發(fā)；其次，繼續(xù)完善校級創(chuàng)新工作室管理制度和人才培養(yǎng)模式，發(fā)揮學(xué)科競賽在實踐創(chuàng)新中的重要作用，實施“一專業(yè)一競賽”的計劃，以學(xué)科競賽作為推進(jìn)器，積極引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自身特長有選擇性地參加相關(guān)專業(yè)學(xué)科競賽，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決實際問題的能力；再者，準(zhǔn)備啟動“學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)行動”，形成了老師和學(xué)生共同參與學(xué)生科技創(chuàng)新活動的良好氛圍，積極鼓勵學(xué)生參與教師科研團(tuán)隊，鼓勵教師指導(dǎo)學(xué)生承擔(dān)大學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和創(chuàng)新性實驗計劃項目，制作課外科技作品和吉首大學(xué)本科生專項科研項目，以培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)和自主探究的能力。
五、加強校外實踐教學(xué)基地建設(shè)
通信工程專業(yè)將新一代移動通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用、現(xiàn)代電子通信技術(shù)在工業(yè)信息化過程中的應(yīng)用作為校企合作育人過程中重點的培養(yǎng)方向，主要涵蓋“新一代移動通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化”、“嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及其應(yīng)用”、“工業(yè)4.0及信息技術(shù)”、“Android手機應(yīng)用開發(fā)”等四個方向，積極開展與華為浙江通信技術(shù)公司、長沙拓建科技信息公司、北京千鋒互聯(lián)科技有限公司、深圳嵌云通信科技有限公司等企業(yè)的合作，加強校外實踐教學(xué)基地建設(shè)，共同制定人才培養(yǎng)方案，共同組建教學(xué)團(tuán)隊，共建校企一體的實訓(xùn)基地，共同完成課程見習(xí)、畢業(yè)實習(xí)以及畢業(yè)論文等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)。選派優(yōu)秀老師進(jìn)行企業(yè)培訓(xùn)以及企業(yè)選派技術(shù)人員共同作為專業(yè)知識教學(xué)以及各實習(xí)階段指導(dǎo)教師，對學(xué)生工作情況進(jìn)行考核評價。根據(jù)企業(yè)需求和學(xué)生自己的意愿，大力推進(jìn)學(xué)生進(jìn)行從業(yè)資格認(rèn)證和企業(yè)資格認(rèn)證。
六、結(jié)論
實踐教學(xué)對于培養(yǎng)學(xué)生的實踐精神、創(chuàng)新意識、科學(xué)素養(yǎng)和動手能力有著重要的作用，而推動實踐環(huán)節(jié)中人文素質(zhì)的培養(yǎng)，進(jìn)一步提高學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作精神、正確的思維方式和價值觀念有著積極的意義，是貫徹素質(zhì)教育，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的一種途徑。文中對通信工程專業(yè)實踐教學(xué)體系、教學(xué)實驗平臺、創(chuàng)新實驗平臺和校外實習(xí)基地的構(gòu)建和完善進(jìn)行了探索，并將“立人教育”理念融入其中，實踐表明，實踐教學(xué)改革對學(xué)生培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè)有著積極的作用，相信能夠為國家培養(yǎng)更多復(fù)合型、應(yīng)用型和創(chuàng)新型的人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]黎奇升，冷志明，劉晗，等.吉首大學(xué)“立人思想”來源[J].中國高等教育，2014，（24）：32-33.
[2]崔琦，王晶.加強高等工程教育實踐教學(xué)中的人文素質(zhì)培養(yǎng)[J].高等工程教育研究，2013，（1）：177-180.
關(guān)鍵詞：實踐教學(xué)；科技創(chuàng)新；綜合設(shè)計
中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）04-0104-02
針對大學(xué)生中普遍存在實踐創(chuàng)新能力亟待提高的現(xiàn)狀，在教學(xué)中積極推進(jìn)實驗教學(xué)環(huán)節(jié)的改革，增加實踐教學(xué)的比重，強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力。一直以來，學(xué)校非常重視實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)的改革與建設(shè)。在專業(yè)實驗室建設(shè)中，投資大量資金，用于購置實驗教學(xué)設(shè)備，購進(jìn)諸如EDA實驗開發(fā)系統(tǒng)、嵌入式操作平臺、DSP開發(fā)軟硬件系統(tǒng)、LabView系統(tǒng)軟件、PROTEUS專業(yè)仿真軟件等高科技、綜合性實踐教學(xué)設(shè)備，保證了實驗室提供各種層次的實驗教學(xué)平臺，為實驗及實踐教學(xué)提供了牢固的物質(zhì)保障。如何真正將理論聯(lián)系實際，通過強化實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，完善大學(xué)生的創(chuàng)新培養(yǎng)機制，培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，結(jié)合多年教學(xué)經(jīng)歷，提出以下幾點構(gòu)想。
一、合理規(guī)劃課程結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)實踐創(chuàng)新能力
大學(xué)生從跨進(jìn)大學(xué)校門開始，就為他們四年的培養(yǎng)安排了相應(yīng)的指導(dǎo)性教學(xué)計劃，其中就有各種實驗、實習(xí)等實踐環(huán)節(jié)的課程，就電子技術(shù)類實驗課程有《電路分析》、《模擬電子線路》、《數(shù)字電路》、《機電傳動控制》、《傳感器檢測技術(shù)》、《微機原理》、《單片機技術(shù)應(yīng)用》、《EDA技術(shù)》、電子技術(shù)綜合課程設(shè)計等。在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中，開設(shè)的驗證性實驗項目多，教師包辦一切，學(xué)生在指定的時間進(jìn)入實驗室，按照教師的講述和實驗指導(dǎo)書一步一步去完成。這種教學(xué)方法是一種典型的“灌輸式”教學(xué)法，學(xué)生很難有獨立思考的空間和自由發(fā)揮的余地，更談不上有所創(chuàng)新、有所突破。為了克服傳統(tǒng)實驗項目設(shè)置上的缺點，修訂新的學(xué)生培養(yǎng)計劃和實驗教學(xué)內(nèi)容，對專業(yè)基礎(chǔ)課程安排一定比例的綜合性、設(shè)計性實驗項目。綜合性實驗涉及的教學(xué)內(nèi)容廣、系統(tǒng)全面，能夠培養(yǎng)學(xué)生綜合、靈活運用所學(xué)知識的能力。設(shè)計性實驗從形式上迫使學(xué)生無法按圖索驥的完成實驗任務(wù)，必須調(diào)動個人的思維和創(chuàng)造性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的自主意識、創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。
二、重視課程設(shè)計環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的動手能力
為了保證學(xué)生真正掌握所學(xué)的課程并能應(yīng)用自如，在每門專業(yè)主干課程后，都配套有課程設(shè)計環(huán)節(jié)，以提高學(xué)生綜合運用課程知識和綜合設(shè)計的水平，課程設(shè)計分為三個階段完成。
1.在專業(yè)基礎(chǔ)課配套課程設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力和動手能力。在學(xué)生大二完成《電路分析》、《模擬電子線路》、《數(shù)字電路》專業(yè)基礎(chǔ)課后，配套《電子系統(tǒng)綜合設(shè)計》課程設(shè)計，課程設(shè)計內(nèi)容以基本電路設(shè)計為核心，針對模擬及數(shù)字電路內(nèi)容進(jìn)行綜合實踐。指導(dǎo)學(xué)生完成中規(guī)模的電路系統(tǒng)設(shè)計，例如：針對模擬信號的放大電路設(shè)計、濾波電路設(shè)計、應(yīng)用正反饋的信號發(fā)生器設(shè)計等，針對數(shù)字信號，完成數(shù)字鐘設(shè)計、智能搶答器設(shè)計、模擬交通燈設(shè)計等。在課程設(shè)計中，突出培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計及動手能力。在設(shè)計階段，應(yīng)用MULTISIM軟件進(jìn)行電路設(shè)計，電路的正確性及元器件的參數(shù)修正及計算通過軟件仿真最終確定。在硬件實現(xiàn)階段，所設(shè)計的系統(tǒng)在軟件上仿真通過實現(xiàn)后，需要在實驗板上連線、焊接、調(diào)試通過完成。在這一環(huán)節(jié)，通過學(xué)生親手將功能芯片、阻容元件焊接在實際電路板上，并通過調(diào)試將題目要求的功能全部實現(xiàn)，對于學(xué)生的實際動手能力的提升具有重要意義。
2.在每門主干專業(yè)課程完成后配套課程設(shè)計，以提高學(xué)生對專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力。在這一階段的課程設(shè)計中，更突出設(shè)計內(nèi)容的綜合性，并適當(dāng)增加設(shè)計應(yīng)用技術(shù)的難度。以《單片機課程綜合設(shè)計》為例，在課程設(shè)計的選題上，發(fā)揮廣大教師的積極參與，不斷對課程設(shè)計的題目進(jìn)行更新，修改課程設(shè)計的內(nèi)容，增加設(shè)計性、綜合性設(shè)計內(nèi)容。目前，開設(shè)的新增加的課程設(shè)計題目包括：基于CAN局域網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集板卡設(shè)計實現(xiàn)；基于凌陽單片機的音樂播放器設(shè)計開發(fā)實例；基于I2C總線的公交語音報站播放器設(shè)計；基于ZIGBEE無線通信系統(tǒng)設(shè)計；通過大量新穎的具有高技術(shù)含量的綜合設(shè)計，充分調(diào)動學(xué)生的熱情，讓學(xué)生從實驗中既學(xué)到知識，由學(xué)會探索問題進(jìn)而解決問題，發(fā)揮潛能，提高創(chuàng)造能力。
3.通過智能儀器綜合實踐，將工程應(yīng)用與課程教學(xué)緊密結(jié)合。智能儀器綜合實踐環(huán)節(jié)是測控專業(yè)第七學(xué)期開設(shè)的一門綜合性設(shè)計類課程，是學(xué)生在學(xué)習(xí)完成大學(xué)主要所有主干專業(yè)課程后的一次設(shè)計性實踐，其特點是具有系統(tǒng)性和工程性。經(jīng)過這次課程設(shè)計后，學(xué)生即將進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計階段，因此，課程設(shè)計的效果對后期畢業(yè)論文的順利進(jìn)行及后期學(xué)生的就業(yè)意義重大。
在課程設(shè)計中，注重將大學(xué)所學(xué)知識的綜合運用，因此從設(shè)計內(nèi)容層面，涉及單片機、EDA、模擬電路、數(shù)字電路及數(shù)字信號處理各個學(xué)科的綜合知識。除此而外，為增加設(shè)計內(nèi)容的工程性，增加電子線路板設(shè)計及繪制環(huán)節(jié)，為學(xué)生講解PCB電路板的設(shè)計方法及技巧，多層電路板的設(shè)計技術(shù)及高速電路板的設(shè)計，等等，進(jìn)一步提高學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識進(jìn)行工程綜合設(shè)計的水平。
三、積極開展科技創(chuàng)新活動，提高大學(xué)生的科技創(chuàng)新能力
學(xué)校每年投入近百萬資金，組織開展大學(xué)生科技創(chuàng)新活動?；顒硬捎脤W(xué)生自主申報的形式，學(xué)生是項目負(fù)責(zé)人，由學(xué)生根據(jù)項目需求，聯(lián)系專業(yè)課教師作為指導(dǎo)教師。按照項目具體需求，學(xué)生進(jìn)行項目規(guī)劃、經(jīng)費預(yù)算，完成項目申請報告。項目執(zhí)行過程中，為提高創(chuàng)新能力和獨立進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計能力，采用以學(xué)生設(shè)計為主、教師指導(dǎo)為輔的方式，學(xué)校通過項目匯報、中期檢查及結(jié)題報告的形式，監(jiān)督項目的進(jìn)行，保證完成的質(zhì)量。項目完成時間期限一般為1―2年，受益面達(dá)到30%以上。學(xué)生一般可以在大學(xué)一、二年級提出申報項目，然后根據(jù)科技創(chuàng)新項目的內(nèi)容要求，在接下來的學(xué)習(xí)中逐漸豐富自身的知識和能力，在學(xué)習(xí)中逐步把項目完成。通過以學(xué)校的行為開展科技創(chuàng)新，鼓勵學(xué)生參加創(chuàng)新實驗項目，激發(fā)對實踐技能的學(xué)習(xí)熱情，吸引大學(xué)生積極參與進(jìn)來，在學(xué)生中營造一個科研開發(fā)與實踐創(chuàng)新的良好風(fēng)氣。激發(fā)學(xué)生對電子專業(yè)課程的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)入主動學(xué)習(xí)狀態(tài)，并以此鼓勵學(xué)生開拓進(jìn)取，逐步把自己培養(yǎng)成高素質(zhì)、強能力、厚知識的新型人才。
四、結(jié)語
實驗教學(xué)對于引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)綜合分析問題和解決問題的能力，嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)和協(xié)同工作的團(tuán)隊精神，等等方面具有獨特的、不可替代的作用。實驗教學(xué)與理論教學(xué)互為依托，相輔相承。以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和提高教學(xué)質(zhì)量為宗旨，以實驗教學(xué)改革為核心，以高素質(zhì)實驗教學(xué)隊伍和完備的實驗條件為保障，全面提高實踐教學(xué)水平，有利于全面推進(jìn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，有利于培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、強能力、高素質(zhì)的創(chuàng)新人才。
參考文獻(xiàn)：
[1]曹旭東，李卓然.全日制專業(yè)學(xué)位研究生的《DSP芯片原理及應(yīng)用》課程實踐教學(xué)方法研究[J].教育教學(xué)論壇，2014，（24）.
[2]曹旭東，張少華.《單片機原理及應(yīng)用》課程實踐教學(xué)方法研究[J].教育教學(xué)論壇，2015，（30）.
[3]王英紅.淺析開放式電工電子實驗室的建設(shè)[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2012，（8）：24-27.
[4]江錦花.大學(xué)生科技創(chuàng)新與開放實驗室管理模式[J].實驗室研究與探索，2009，（12）：32-48.
Enhance the Experiment Teaching Improve the Mechanism of College Students' Innovation
WEI Xue-liang，CAO Xu-dong，LI Jun-jie
（College of Geophysics and Information Engineering，China University of Petroleum，Beijing 102249，China）