操作系统原理总结

2024-07-26

操作系统原理总结(精选8篇)

1.操作系统原理总结 篇一

系统工程原理学习总结

1.系统工程的含义

系统工程是一门新兴的学科,国内外有 一些学者对系统工程的含义有过不少阐述,但至今仍无统一的定义。1978年我国著名学者钱学森指出:“系统工程是组织管理系统的规划、研究、设计、制 造、试验和使用的科学方法,是一种对所有系统都具有普遍意义的方法”。1977年日本学者三浦武雄指出:“系统工程与其他工程学不同之点在于它是跨越许 多学科的科学,而且是填补这些学科边界空白的一种边缘学科。因为系统工程的目的是研 制一个系统,而系统不仅涉及到工程学的领域,还涉及社会、经济和政治等领域,所以为了 适当地解决这些领域的问题,除了需要某些纵向技术以外,还要有一种技术从横的方向把 它们组织起来,这种横向技术就是系统工程”。1975年美国科学技术辞典的论述为:“系统工程是研究复杂系统设计的科学,该系统 由许多密切联系的元素所组成。设计该复杂系统时,应有明确的预定功能及目标,并协调 各个元素之间及元素和整体之间的有机联系,以使系统能从总体上达到最优目标。在设计 系统时,要同时考虑到参与系统活动的人的因素及其作用。” 从以上各种论点可以看出,系统工程是以大型复杂系统为研究对象,按一定目的进行 设计、开发、管理与控制,以期达到总体效果最优的理论与方法。系统工程是一间工程技术,用以改造客观世界并取得实际成果,这与一般工程技术问 题有共同之处。但是,系统工程又是一类包括了许多类工程技术的一大工程技术门类,与一般工程比较,系统工程有三个特点:

(1)研究的对象广泛,包括人类社会、生态环境、自然现象和组织管理等。

(2)系统工程是一门跨学科的边缘学科。不仅要用到数、理、化、生物等自然科学,还要用到社会学、心理学、经济学、医学等与人的思想、行为、能力等有关的学科,是自然科学 和社会科学的交叉。因此,系统工程形成了一套处理复杂问题的理论、方法和手段,使人们 在处理问题时,有系统的整体的观点。

(3)在处理复杂的大系统时,常采用定性分析和定量计算相结合的方法。因为系统工 程所研究的对象往往涉及到人,这就涉及到人的价值观、行为学、心理学、主观判断和理性 推理,因而系统工程所研究的大系统比一般工程系统复杂得多,处理系统工程问题不仅要 有科学性,而且要有艺术性和哲理性。

现代科学技术的发展,呈现出既高度分化又高度综合的两种明显趋势。一方面是已有学科不断分化越分越细,新学科、新领域不断产生;另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合,向综合性整体化的方向发展。这两者是相辅相成、相互促进的。系统科学就是这后一发展趋势中产生的最有代表性的科学技术。系统科学是从事物的整体与部分的关系、局部与全局关系以及层次之间的关系的角度来研究客观世界的。客观世界包括自然、社会和人自身在内,能反映事物上述特征的最基本和最重要的概念就是系统。所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。这样定义的系统在客观世界中是普遍存在的,所以,系统也就成为了系统科学研究和应用的主要对象。系统科学与自然科学、社会科学既有不同,也有内在联系,它能把这些科学领域研究的问题联系起来,作为系统进行综合性、整体性研究。这就是为什么系统科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因。也正是这些特点,使系统科学处在现代科学技术发展的综合性整体化方向上。钱学森是我国系统科学事业的开拓者和奠基者,20 世纪70 年代末,钱学森就提出了系统科学的体系结构,这个体系既包括基础理论层次上的系统学,也包括技术科学层次上的运筹学、控制论、信息论等,还包括应用技术或工程技术层次上的系统工程。

2.系统工程的发展

每一门的科学发展都是有自己一定的历史和现实背景的,系统工程作为一间科学技术虽然形成于本世纪中叶,但在近代科学技术的发展,特别是计算机的出现和广泛使用,使系统工程在世界范围内迅 速发展起来,许多国家有不少成功的重大研究成果。第一次提出“系统工程”这一名词的是1940年在美国贝尔电话公司试验室工作的 E.C·莫利纳(E·C·Molina)和在丹麦哥本哈根电话公司工作的A·K,厄朗(A·K,Erlang),他们在研制电话自动交换机时,意识到不能只注意电话机和交换台设备技术的研究,还耍从通信网络的总体上进行研究。他们把研制工作分为规划、研究、开发、应用和通用工程等 五个阶段,以后又提出了排队论原理,并应用到电话通信网络系统中,推动了电话事业的 飞速发展。系统工程的萌芽时期可追溯到本世纪初的F·W·泰勒(F·W·Taylor)系统,为 了提高工效,泰勒研究了合理工序和工人活动的关系,探索了管理的规律,1911年他的 “科学管理的原理”一书问世后,工业界出现了“泰勒系统”。在第二次世界大战时期,一些科学工作者以大规模军事行动为对象,提出了解决战争 问题的一些决策和对策的方法和工程手段,出现了运筹学。当时英国为防御德国的突然空 袭,研究了雷达报警系统和飞机降落排队系统,取得了很多战果。在这一时期中,英、美等 国在反潜、反空袭、商船护航、布置水雷等项军事行动中,应用了系统工程方法,取得了良 好的效果。1940年至1945年,美国制造原子弹的“曼哈顿”计划,由于应用了系统工程方 法进行协调,在较短的时间内取得了成功。1945年,美国建立了兰德公司(RANDCorp·),应用运筹学等理论方法研制出了多种应用系统,在美国国家发展战略、国防系统开发、宇 宙空间技术以及经济建设领域的重大决策中,发挥了重要作用,“兰德”又被誉为“思想库” 和“智囊团”。50年代后期和60年代中期,美国为改变空间技术落后于苏联的局面,先后 制定和执行了北极星导弹核潜艇计划和阿波罗登月计划,这些都是系统工程在国防科研 中取得成果的著名范例。阿波罗登月计划是一项巨大的工程,从1961年开始,持续了U 年。该工程有三百多万个部件,耗资244亿美元,参加者有两万多个企业和120个大学 与研究机构。整个工程在计划进度、质量检验、可靠性评价和管理过程等方面都采用了 系统工程方法,并创造了“计划评审技术(PERT)”和“随机网络技术”[又称“图解评审技 术(GERT)”],实现了时间进度、质量技术与经费管理三者的统一。在实施该工程的过 程中及时向各层决策机构提供信息和方案,供各层决策者使用,保证了各个领域的相互平衡,如期完成了总体目标。计算机的迅速发展,为该复杂大系统的分析提供了有力的 工具。70年代以来。随着微型计算机的发展,出现了分级分布控制系统和分散信号处理系 统,扩展了系统工程理论方法的应用范围。近年来,社会、经济与环境综合性的大系统问题 日益增多,如环境污染、人口增长、交通事故、军备竞赛等。许多技术性问题也带有政治、经 济的因素,如北欧跨国电网的供电问题。这个电网有水、火、核等多种能源形式,规模庞大,电网调度本身在技术上已相当复杂,而且还要受到各国经济利益冲突、地理条件限制、环 境保护政策制约和人口迁移状况的影响,因此,负荷调度的目标和最佳运行方式的评价标 准十分复杂,涉及多个国家社会经济因素。该电网的系统分析者要综合这些因素,对4500 万千瓦的电力做出合理的并能被接受的调度方案,提交各国讨论、协调和决策,这是个典 型的系统工程问题。我国近代的系统工程研究可追溯到50年代。1956年,中国科学院在钱学森、许国志 教授的创导下,建立了第一个运筹学小组;60年代,著名数学家华罗庚大力推广了统筹 法、优选法;与此同时,在著名科学家钱学森领导下,在导弹等现代化武器的总体设计组织方面,取得了丰富经验,国防尖端科研的总体设计取得显著成效。1977年以来,系统工程的推广和应用出现了新局面,1980年成立了中国系统工程学会,与国际系统工程界 进行了广泛的学术交流。近年来,系统工程在各个领域都取得了许多成果,20世纪70年代末, 著名科学家钱学森提出了把还原论方法和整体论方法结合起来, 即系统论方法。应用系统论方法研究系统时, 也需要将系统分解, 在分解后研究的基础上再综合集成到系统整体实现 1+1> 2 的涌现, 达到从整体上研究和解决问题的目的。20 世纪 80 年代末至 90 年代初, 钱学森又先后提出 从定性到定量综合集成方法 以及它的实践形式从定性到定量综合集成研讨厅体系,并将运用这套方法的集体称为总体部。这就将系统论方法具体化了, 形成了一套可以操作的行之有效的方法体系和实践方式。从方法与技术层次上看, 它是人机结合,人网结合以人为主的信息、知识和智慧的综合集成技术;从运用和应用层次上看, 是以总体部为实体进行的综合集成工程。在1978 年的一篇文章中,钱学森就已明确指出系统工程是组织管理系统的工程技术。在大力推动系统工程应用的同时,他又提出建立系统理论和创建系统学的问题。在创建系统学的过程中,钱学森提出了开放的复杂巨系统及其方法论,由此开创了复杂巨系统的科学与技术这一新领域,从而使系统科学发展到一个新的阶段。

3.学习的体会 时间过得很快,系统工程导论这门课就结束了。在魏老师的指导下经过一学期的学习虽然对于这门科学还有很多没有学到的内容,很多不是很了解,很理解的内容但是总的来说学的还是很开心,收获还是很多的。这门课是议论文的方式考核,我根据论文的要求在论文库里,网络上查找了很多的资料,在这个过程中也学到了不少的知识比如:现代科学技术的发展,呈现出既高度分化又高度综合的两种明显趋势。一方面是已有学科不断分化越分越细,新学科、新领域不断产生;另一方面是不同学科、不同领域之间相互交叉、结合与融合,向综合性整体化的方向发展。这两者是相辅相成、相互促进的。系统科学就是这后一发展趋势中产生的最有代表性的科学技术。系统科学是从事物的整体与部分的关系、局部与全局关系以及层次之间的关系的角度来研究客观世界的。客观世界包括自然、社会和人自身在内,能反映事物上述特征的最基本和最重要的概念就是系统。所谓系统是指由一些相互关联、相互作用、相互影响的组成部分所构成的具有某些功能的整体。这样定义的系统在客观世界中是普遍存在的,所以,系统也就成为了系统科学研究和应用的主要对象。系统科学与自然科学、社会科学既有不同,也有内在联系,它能把这些科学领域研究的问题联系起来,作为系统进行综合性、整体性研究。这就是为什么系统科学具有交叉性、综合性、整体性与横断性的原因等等。当然在查找资料的时候我也看到了很多的专业名词对于他们我并不是可以很快的理解,从中我也体会到一门科学的发展并不是独立的而是和其他的学科相交叉互相的影响,互相的促进,并且通过一代甚至几代人的不懈努力,不懈专研才得以慢慢的发展。理论联系实际,系统工程这门课有很多的思想都是我们可以用到的,在以后的工作和学习中要多注意思考和运用。总的来说系统工程原理这门课结束了,但是对于系统工程相关知识的学习并没有结束或者说才刚刚开始但是在这短短的一学期里我学到的还是很多,收获还是很多。

参考文献

[1] 钱学森, 许国志, 王寿云.组织管理的技术—— 系统工程[N].文汇报, 1978.9.27.[2] 钱学森.大力发展系统工程尽早建立系统科学体系[N].光明日报, 1979.11.10.[3] 钱学森.创建系统学[ M ].太原: 山西科学技术出版社, 2001.134.[4] Gallag her R, A ppenzeller T.超越还原论[ A].戴汝为.复杂性研究论文集[ C].1999.[5] 李政道.新世纪: 微观和宏观的统一[ J].科学世界, 2000(12): 1.[6] 于景元, 周晓纪.综合集成方法与总体设计部[ J].复杂系统与复杂性科学, 2004,1(1):22-24

2.操作系统原理总结 篇二

操作系统原理教学内容繁杂,概念抽象,原理、算法难以理解,导致学生在学习和实验过程中产生为难情绪。作为辅助教学的一个非常重要环节,实验课程教学的优劣对于计算机专业学生学习兴趣的提高及能力培养具有根本性的影响。

一、“操作系统原理”实验教学的现状

掌握操作系统的基本原理是计算机专业学生深入学习和研究本专业课程的必备基础,有着极其重要的学科地位。针对课程设置对能力需求支撑关系的设置,操作系统原理课程定位为对于系统认知能力、组织沟通与团队协作能力、问题分析能力、工程实践能力的培养。经过长期的实践教学,总结出操作系统原理实验教学中存在的普遍问题,主要表现在以下几方面:

(一)实验设计与条件限制

操作系统实验设计主要分为模拟验证型实验、实际验证型实验、剖析验证型实验、替换设计型实验、扩展设计型实验、独立设计型实验六类。鉴于实验硬件条件的限制及实验平台的制约,剖析验证型实验、替换设计型实验、扩展设计型实验、独立设计型实验难以在实际教学中开展,因此实验内容设置还只停留在模拟验证型实验、实际验证型实验的阶段,主要围绕教材中的几个关键算法,以基于应用程序编程的方法来实现相关技术。

(二)实验平台与选择对比

操作系统实验的平台选择为Windows操作系统或Linux操作系统。Windows操作系统采用二进制闭源代码,由开发操作系统的公司控制接口和设计,其实现原理和内部的结构对用户是完全透明的,只能利用操作系统提供的外部接口对其进行操作。Linux系统的人机界面交互能力较差,不适合初学者学习、使用和操作,且短时间内难以自如地掌握。

(三)实验数据和资源局限

实验内容的设计主要以模拟验证型实验为主,通过对某些典型算法的模拟,利用C语言编程实现,在上机时进行实践验证。实验教学的过程是通过剖析源代码,完成对操作系统原理教学内容的理解和验证。实验资源和数据结构主要依靠虚拟数据来模拟访问和管理资源,严重脱离实际,学生不能真实了解操作系统内部结构及运行过程。

(四)前导课程与学期差异

操作系统原理实践教学中,对前导课程的掌握程度至关重要,直接影响实验教学的效果。所需的前导课程主要包括:C语言程序设计、计算机网络、数据结构、汇编语言等课程,开课学期如表1所示。从实际情况出发,前导课程的安排存在学期差异,将导致所需基础知识储备的不连续性。

(五)实验方式与指导方法

实验教学方式大致可分以下几步:首先,教师制定课程的实验指导书,或者选择适合的实验指导教材;其次,在现有实验环境下、课堂规定时间内,要求学生以独立或分组的方式,完成实验要求和实验步骤;最后,教师对实验过程和结果进行考核和判分。实验指导方式和方法针对全体学生制定,未顾及学生自身发展特点及知识掌握程度,易造成学生两极分化,或放弃实践机会,或轻视实验作用。

二、实验教学改革的探索与实践

近几年,学院提出以加强学生实际动手能力为培养方向的改革思路,明确提出实践主修能力的概念。在人才培养方案中根据计算机专业特点,确定专业主修能力,在大学二年级开始分流。根据每名学生入学第一年的学习效果和成绩,参考个人发展意愿,将主修能力分为三个方向:一是软件工程方向,二是硬件开发方向,三是网络工程方向。

(一)调整培养目标,分级培养实践能力

针对培养方向确定一批主干课和选修课,特别是在实践动手能力培养方面制定一套严格的可操作性强的训练方法、考核内容和考核标准。根据考核结果,按照学生的实际情况,将学生按需分组。对于实践能力强,专业知识扎实的学生,可以适当提高实验指导标准,启发、鼓励和引导其完成更高层次类型的实验。对于基础知识较差的学生,则按指导书的基本要求完成一般类型的实验,达到对知识的学习和理解即可。

(二)选择实验平台,分级提高编程能力

良好的实验平台是学生做好实验的前提,根据实践主修能力培养方向的需要,合理地选择实验平台。以Windows操作系统实验教学平台为主,以Linux操作系统做实验教学平台为辅,选择性的提高学生编程能力以及使用、管理系统功能的能力,逐步培养学生的创新能力,为学生分析、设计和开发系统软件打下扎实的理论基础和系统的专业知识。

在选择实验教学平台时,不但要根据培养目标,还要参照学生分组的实际情况。对于动手能力强的学生,可以强者联合,委以难度稍高、有创新性类型的实验。对于基础一般、学习能力较差的学生,可要求其独立完成最基本的实验要求,能辅助理解操作系统原理的内容和知识即可,不必做过高要求。通过分级的差别对待,依据学生个性差异和实际能力水平,因材施教,倡导快乐学习,培养学习兴趣,树立学习信心。

(三)合理实验教学,分级执行实验内容

操作系统实验教学大致分为五级:使用级、观察级、系统管理级、源码阅读级和实现与设计级。根据学生个体差异,对于基础一般的学生,要求其掌握使用级、观察级和系统管理级;而对于能力较强的学生,可要求其掌握源代码阅读级和实现与设计级。具体实验内容安排如下:

1. 对于一般基础学生的要求

熟悉系统或设备的安装、配置和性能调整;掌握使用操作系统的方法;通过使用级的接口,从外部观察操作系统的内部工作过程和结构。

2. 对于能力较强学生的要求

熟练掌握对现有操作系统部分内核源代码的阅读及分析;独立编程模拟实现操作系统某些功能模块以及设计一个小型的操作系统内核。

(四)学习前导课程,提前预习相关知识

以C语言程序设计课程为例,一般课程安排在学生入学的第一学年,由于缺乏学习经验,对大学的讲授方式不适应,学习效果并不理想。经过一学期的学习,基本是小程序能读,大程序难读,学习目的主要为应对期末考试,缺乏实践编程的经验。

操作系统原理课程及其课程设计一般安排在大学三年级。基础稍好的学生,能够部分读懂程序源代码;基础稍差的学生,根本没有能力独立完成实验和课程设计。因此,教师必须提前指导学生复习相关前导课程和实验内容,按照用到哪看到哪的原则,将有助于学生学习速度的提高,也有助于学习热情的培养。

(五)尝试单独设课,结合实践教学

操作系统原理课程设计的时间为一周,在有限时间内,同时指导多名学生完成有一定难度的课程设计十分困难。鉴于操作系统原理在计算机专业培养中的重要性,建议将操作系统实验作为一门独立的选修课程,写入本专业的教学计划。这样可以不受时间限制,有计划、有步骤、有目的、有针对地提高实验难度,不仅不占用操作系统原理的理论学习时间,更可以从根本上对部分学生进行指导和拔高,从而实现学习效果的保障。

实践教学过程是对学生所掌握理论知识的深化理解,那么科研是对实践能力的检阅考核。在整合原有实验资源基础上,按功能科学划分,进一步将实践教学与科研相融合,着力地将科研成果转移到学生专业实践教学中,鼓励学生自主设计小型的操作系统内核,不仅丰富综合性、创新性实验教学内容,对学生自身素质培养也起到积极的作用。同时,鼓励学生经常性地参加学术讲座,养成良好的自学能力,熟练地利用网络平台,有计划,有目的地学习操作系统的相关前沿知识,化被动教学为主动思考,将理论知识转化为实践能力和创新能力。

(六)案例驱动方式,多种教学形式相结合

由于计算机操作系统的发展迅速,用户对稳定性、功能性、外观性的需求不断提高,操作系统开始朝着更省电、更安全、更网络化、更易用华丽的方向前进,同时造就了许多新思想、新技术。如果教学内容还只停留在对操作系统原理理论的讲授,不适时地更新教学手段,不仅学生上课不爱听讲,缺乏兴趣,而且脱离实际,不适应学生未来工作的需求。教师在讲授该课程时,应该将自己的科研成果作为案例安排到课程中来不断更新、充实、完善教学内容,以保证课程内容的新颖性,并根据本学科的发展情况不断更新讲授内容。在讲解重要知识点的同时,要结合案例进行分析。为了培养学生的兴趣,在教学方式上,课程的讲授应该以实例为授课单元,使每一次课的实例包含所需讲授的知识点。

(七)研讨教学计划,正确设置课程开设学期

以Linux操作系统课程设置为例,授课时间一般安排在大学三年级下学期,是计算机专业的选修课。作为操作系统原理的后续课程,Linux操作系统课程往往被排在操作系统原理课程讲授完毕之后。对于操作系统原理实验平台的选择,需要学生在实验之前已经能够掌握Linux操作系统的相关基础知识,因此如何正确安排Linux操作系统的授课时间就变得十分必要。同理,对于操作系统原理所需其他相关前导课程的授课时间安排,也需要深思熟虑,紧密结合培养目标,合理安排课程开设的先后顺序,使学生的学习相辅相成、融会贯通,才能保证学生学习的连续性、可持续性。

三、结论

随着个人计算机的不断普及,开源代码的不断更新,操作系统原理课程的实验资源和环境得到了极大改善,为实验教学内容的改革创造了新机遇。实验教学过程是对学生所掌握理论知识的深化理解,是对实际操作能力的巩固加深。实验教学的改革是一个无止境的过程,随着操作系统技术的快速发展,授课教师应该不断提高自己的专业技能,不断探索与实践操作系统原理课程改革与创新,不断提高专业人才的素质和质量。

参考文献

[1]刘乃琦,蒲晓蓉,刘丹.电子科技大学“计算机操作系统”精品课程建设[J].计算机教育,2006,(7):17-20.

[2]赵福来.国内高校操作系统课程实验教学实施情况评述[J].中国科技信息,2005,(12):90.

[3]钮鹏,王晓初,杨雪峰.“工程制图与CAD”课程教学改革与实践[J].沈阳大学学报,2014,16(1):77-79.

[4]杜萍,谢青松,范辉,董付国.“操作系统”实验框架的分析与设计[J].计算机教育,2009,(14):133-134.

[5]潘东静.操作系统实验教学研究[J].现代计算机,2008:70-71.

3.线性克隆系统的数学原理 篇三

摘要:针对光学电场传感器空间电场测量的问题,提出了克隆传感的概念,构建了线性克隆系统,并建立了相应的理论体系。运用克隆变换方法得到了向量形式的克隆体,所有的克隆向量形成了品性一致、方位正交的克隆向量集;对克隆向量的性质进行了分析,并证明了关于克隆向量取值的正交克隆变换定理;基于标量积运算构建了克隆方程组,将多克隆体组织成线性克隆系统;证明了克隆矩阵非奇异条件定理,该定理为线性克隆系统的可靠应用提供了数学保障。endprint

摘要:针对光学电场传感器空间电场测量的问题,提出了克隆传感的概念,构建了线性克隆系统,并建立了相应的理论体系。运用克隆变换方法得到了向量形式的克隆体,所有的克隆向量形成了品性一致、方位正交的克隆向量集;对克隆向量的性质进行了分析,并证明了关于克隆向量取值的正交克隆变换定理;基于标量积运算构建了克隆方程组,将多克隆体组织成线性克隆系统;证明了克隆矩阵非奇异条件定理,该定理为线性克隆系统的可靠应用提供了数学保障。endprint

4.操作系统原理总结 篇四

1.文件系统中的数据独立性是指(设备)独立性。

2.在数据库方式下的信息处理中,(数据)占据了中心位置。

3.DBMS是位于(用户)和(OS)之间的一层数据管理软件。

4.数据模型不仅描述数据本身的特点,还要描述(数据之间的联系)。5.DBS中,用户的数据和磁盘中的数据之间转换由(DBMS)实现。

6.在层次、网状模型中,用(指针)导航数据;而在关系模型中,用(关键码)导航数据。

7.数据库的三级模式结构是对(数据)的三个抽象级别。

8.DBS中存放三级结构定义的DB称为(数据字典)。

9.DBS的全局结构体现了其(模块功能)结构。

10.DBMS为应用程序运行时开辟的 DB系统缓冲区,主要用于(数据传输)和(模式转换)。

11.层次模型用(树)型结构来表示实体间的联系。

12.在数据的人工管理阶段,程序与数据是(一一对应)的关系。

13.定义数据库的安全性和完整性的工作由(DBA)完成。

14.数据独立性的好处是(数据存储方式的变化不会影响到应用程序的使用)。

15.数据库的三级体系结构使用户能抽象地使用数据,不必关心(数据在计算机中的表示和存储)。

16.概念设计阶段用到实体、实体集、属性和实体标识符等4个术语;逻辑设计阶段用到字段、记录、文件和关键码等4个术语; 第二章节数据库设计和 ER模型

1.ER数据模型一般在数据(概念设计)阶段使用。

2.“为哪些表,在哪些字段上,建立什么样的索引”这一设计内容应该属于数据库设计中的(物理设计)阶段。

3.数据模型是用来描述数据库的结构和语义的,数据模型有(概念数据模型)和(结构数据模型)两类,ER模型是(概念数据模型)。

4.数据实施阶段包括两项重要的工作,一项是数据(载入),另一项是应用程序的编码和调试。

5.ER图向关系模型转化要解决的问题是如何将实体和实体之间的联系转换成关系模式,如何确定这些关系模式的(属性和键)。

6.数据库的物理设计是对一个给定的(基本数据)模型选取一个最合适应用环境的物理结构的过程。

7.数据库设计中,将(各局部ER之间的联系)分ER图集成时,主要任务是增补。

8.数据库应用系统设计中逻辑设计的主要内容是把 ER模型的(实体和联系)转换为关系模式。

9.ER方法是(概念数据模型)设计的方法。

10.现实世界到机器世界过渡的中间层次是(概念模型)。

11.概念设计的目标是(企业组织信息需求)产生反映的数据库概念结构,即概念模式。

12.在DBD中,子类具有一个重要的性质:(继承性)。

13.DBD的逻辑设计分成两大部分:(DB逻辑结构设计和应用程序设计)。

14.关系模型用(关键码)表示实体之间的联系。

15.DBS的维护工作由(DBA)承担。

16.概念设计是设计能够反映用户需求的数据库概念结构,即概念模型。17.ER模型是人们认识客观世界的一种方法、工具。18.ER模型具有客观性和主观性两重含义。第三章节关系模式设计理论

1.关系模式的操作异常问题往往是由(数据冗余)引起的。

2.如果 X→Y和 Z Y成立,则 X→Z成立,这条推理则称为。(分解性)

3.在关系模式 R(U)中,X ∈U,Y∈U,X→Y,如果 X的某一真子集 X’都有 X’ →Y,则称为(Y部分函数依赖于 X)。

4.包含在所有候选键中的属性称为(主属性),所有候选键之外的属性称为(非主属性)。5.在关系模式 R(U)中,X,Y∈U,若 X→→Y,Z=U ‐X– Y,则(X→→Z)。6.若关系模式 R中没有非主属性,关系模式 R∈3NF范式。

7.若关系模式 R已属于第一范式,且其中的每一非主属性都(完全函数依赖)于主键,则 R属于第二范式。

8.如果关系 R中只有一个键,且该键是单属性,那么 R至少属于(1NF)范式。

9.被 F逻辑蕴涵的函数依赖的全体称为(F的闭包),记为(F+)。10.关系规范化过程的实质是(对关系模式不断分解的过程)。

11.”不能从已知 FD集使用推理规则导出的 FD不在 F+中”,这是推理规则的(完备)性。

12.在关系模式 R中,能函数决定所有属性的属性组,称为模式 R的(超键)。13.消除了非主属性对候选键局部依赖的关系模式,称为(2NF)模式。

14.两个函数依赖集 F和 G等价的充分必要条件是(F+=G+)。

15.关系 R的每个非主属性既不部分依赖候选键,又不传递依赖于候选键,R∈(第三)范式。

16.消除了每一属性对侯选键传递依赖的关系模式称为(BCNF)模式。

17.在关系模式 R(U)中,X ,Y∈U,若 X→→Y,且 XY=U(或 Y X)。则称 X→→Y为(平凡多值依赖)。

18.一个关系模式属于 4NF,它必定属于(BCNF)。19.数据冗余是指同一个数据存储了多次,由于数据冗余将会引起各种操作异常。20.函数依赖X → Y是数据之间最基本的一种联系。FD有一个完备的推理规则集。21.关系模式在分解时有数据等价和语义等价两种,分别用无损分解和保持依赖两个特征衡量。

22.关系模式的规范化过程实质上是一个“分解”的过程。第四章节关系运算

1.连接操作由关系代数的(笛卡尔积)操作和(选择)操作组合而成。

2.若在关系中置换属性的次序,可用的关系代数运算是(投影)。

3.在关系 R和 S自然连接时,把原该舍弃的元组放在结果关系中,这种操作称为(外连接)。

4.查询优化是指系统对关系代数表达式进行优化组合,它的目的是(提高系统效率)。5.自然连接要求被连接的两个关系具有(一个或多个相同的属性名)。

6.域关系演算类似与元组演算,域变量的变化范围是(某个值域),元组变量的变化范围是(一个关系)。

7.在关系代数运算中,最浪费时间的两个运算是(笛卡尔积)和(连接运算)。8.安全运算是指不产生(无限关系)和(无穷验证)的运算。

9.若 D1={a1,a2,a3} , D2={1,2,3},则 D1× D2集合共有元组(9)个。

10.设 W=,且W、R、和 S的元组个数分别为p、m和 n,那么三者之间应满足的条件是

。(P≤(m ×n))

11.关系中没有行序的原因是

(关系被定义为一个集合)。

12.关系模型的基本数据结构是(关系(或二维表)),其数据库存储时基本组织方式是(文件)。

13.实体完整性规则是对(主键)的约束,参照完整性规则是对(外键)的约束。

14.关系代数的基本操作是

(∪-× Π Q)。15.连接操作由(× Q)等基本操作组合而成。

16.自然连接操作由(× Π Q)等基本操作组合而成。

17.除法操作由(-Π Q)等基本操作组合而成。

18.等式 R S=R×S成立的条件是(R和 S没有公共属性)。

19.对关系进行垂直分割的操作称为(投影),对关系进行水平分割的操作称为(选择)。

20.关系代数是以(关系)为运算对象的一组高级运算的集合。

21.关系运算理论是关系数据库查询语言的理论基础。22.关系查询语言是属于非过程性语言。第五章节 SQL语言

1.SQL语言的使用方式有两种,一种是(交互式),另一种是(嵌入式)。

2.视图是一种虚表,它是从(基本表)导出的表。

3.索引的用途是(快速查询)。

4.在 SQL语言中,创建索引时保留字 UNIQUE的作用是(使此索引的每一索引值只对应于唯一的记录值)。

5.SQL语言的数据查询是介乎于(关系代数)和(关系演算)之间的一种语言。

6.SQL中表结构的修改命令是(ALTER TABLE)。

7.SQL的集合处理方式与主语言单记录的处理方式之间用(游标)来协调。

8.如果在查询结果中不允许出现重复元组,应在 SELECT语句中增加保留字(DISTINCT)。

9.DELETE删除的最小单位是(一个完整的元组)。10.在 SQL中一个关系对应于一个(基本表)。

11.删除索引时,系统会同时从(数据字典)中删除有关该索引的描述。

12.在游标处于(活动状态)时,可以修改或删除游标指向的元组。

13.SELECT语句进行查询时,如果要列出所查表中的所有列的简便方法是列名表用(*)表示。

14.在 SELECT语句中,HAVING子句必须跟在(GROUP BY)子句后面。

15.SQL/PSM提供了(顺序)、(条件分支)和(循环)三种流程控制语句。

16.SQL中,用户有两种:(应用程序)和(终端用户)。

17.SQL中,创建了一个 SQL模式,就是定义了(一个存储空间)。

18.SQL中,外模式一级数据结构的基本单位是(视图)。

19.操作“元组 IN(集合)”的语义是(若元组在集合中,其值为 true否则为 false)。20.嵌入式 SQL的预处理方式,是指预处理程序先对源程序进行扫描,识别出(SQL语句函数调用),并处理成主语言的形式。

21.为保证嵌入式 SQL的实现,通常 DBMS制造商提供一个(SQL函数定义库),供编译时使用。

22.SQL语句嵌入在 C语言程序时,(EXEC SQL分号)必须加上前缀标识和结束标志。

23.关键字 ASC和 DESC分别表示(升序)和(降序)的含义。

24.权限授予的命令是(GRANT)。

25.视图可以定义在(1个或 n个)基本表上。

26.数据库中只存放视图的(定义)而不存放视图的(记录数据)。视图的定义存放在(数据字典)。

27.游标实际上是一个(指针)。当游标指向一组元组中的一个时,该元组被主语言处理。28.基本表结构的修改用关键字(ALTER),基本表内容的修改用关键字(UPDATE)。29.定义卷游标与游标相比多了关键字(SCROLL)。

30.在SELECT语句中可用谓词 UNIQUE来测试结果集合中是否有存在(重复元素)。31.SQL是关系数据库的标准语言。

32.SQL主要是由数据定义、数据操纵、嵌入式SQL、数据控制四个部分组成。33.SQL的数据定义部分包括了对SQL模式、基本表、视图、索引的创建和撤销。34.SQL的数据操纵部分包括了数据查询和数据更新两部分。35.SQL的数据查询是用select语句实现。

36.Select语句的三种格式:连接查询、嵌套查询、存在量词方式。37.在视图中只有行列子集视图是可以更新的。

38.SQL标准的存储过程和SQL/PSM技术是使用SQL语句和流程控制语句编写持久存储模块的规定。

39.SQL集合中交(intersect)、并(union)、差(except).第六章节 数据库管理

1.事务运行过程中,由于种种原因,使事务未运行到正常终止点就被撤消,这种情况称为(事务故障)。

2.事务的原子性由DBMS的子系统来实现(事务管理)的。

3.数据库的并发操作带来三个问题是:丢失更新问题、读脏数据问题和(不可重复读问题)。

4.封锁技术中基本的两种封锁是(排他型封锁)和(共享型封锁)。

5.若事务T对数据 A加上(X)锁,则允许T读取和修改A,其他任何事务都不允许对 A加任何类型的锁,直到 T释放 A上的(X)锁。

6.在数据库技术中,把未提交的随后被撤消的数据称为(脏数据)。7.S锁解决了丢失更新问题,但同时又可能会引起(死锁)问题。

8.SQL2中,程序开始时默认的事务存取模式是(READ WRITE)。9.SQL中用语句定义新的域(CREATE DOMAIN)。

10.触发器的动作事件条件用(WHEN)子句定义,它可以是任意的条件表达式。

11.DBS运行的基本工作单元是事务。

12.事务具有ACID性质,即原子性、一致性、隔离性、持久性。

13.恢复工作是由拷贝备份、UNDO操纵、REDO操作和检查点操作等组成的一项综合性的工作。

14.DB的恢复机制保证了事务的原子性和持久性。

15.DBMS是采用排他锁和共享锁相结合的技术来控制事务之间的相互作用。16.封锁避免了错误的发生,但是有可能产生活锁、死锁、饿锁等问题

17.SQL中采用域约束、基本表约束、断言和触发器机制来实现对DB的完整性。18.数据库的安全性是为了防止对数据库的恶意访问。19.授权是DBS用来防止未授权访问和恶意访问的一种手段。第七章节 SQL Server 2000简介及应用

1.SQL Server 2000是分布式的关系型数据库管理系统,具有(客户/服务器)体系结构。

2.SQL Server 2000中,实际上用户连接的数目上限是(32767)个。

3.SQL Server 2000的版本主要有企业版、标准版、(个人版)和开发版 4个版本。

4.SQL Server Agent服务包括作业、(警告)和操作员三部分。5.服务管理器在启动(SQL Server)服务后才能进行数据库操作。

6.企业管理器提供遵从(Microsoft管理控制台)的用户界面。

7.一个存储过程可以声明零个或多个参数,参数名以(@)开头。8.在SQL Server 2000中,每个表最多有 3个触发器,分别用于

Insert、Update和(Delete)。

9.导入和导出数据可以完成多个数据库之间的(数据转换和转移)。

10.用户访问 SQL Server数据库中的数据时,经过的第一个验证过程是(身份验证)。11.用户在混合验证模式下使用(SQL授权)用户登录 SQL Sever,必须提供登录名和密码。

12.在 SQL Server中,将一组具有相同权限的用户组织在一起称为(角色)。

13.T—SQL语言中局部变量的作用域是(当前的批处理)。14.T—SQL中用于循环结构的流程控制语句是(while语句)。15.创建局部临时表必须使用由(#)开头的表名。

第八章节 PowerBuilder 9.0简介及应用

1.PowerBuilder是一种企业级和(数据库前端应用)多层体系结构开发工具。

2.PB问世于 1991年,最初是由(Powersoft)公司开发。3.PB采用面向对象的编程方法和(事件驱动)的工作原理。

4.PB9.0的开发空间的三个层次是 Workspace、Target和(Library)。5.Target(目标)用于描述加入到工作空间中的(应用)。

6.PowerBuilder库文件的扩展名为(.pbl)。

7.(输出窗口)用于显示对开发人员做出的操作响应,8.PB9.0有两组工具栏: PowerBar和(PainterBar)。

9.数据窗口画板通过提供多个(工作区)来完成与数据窗口对象相关的工作。

10.(结构画板)用于定义程序中使用的全局结构。

11.数据窗口是一个(对象),它包含了对数据库中的数据进行特定操作的信息。

12.在事件的脚本中,置 dw‐l的过滤条件为空的语句是(dw‐l.setfilter(“”))。13.打开窗口 w‐main的语句是(open(w‐main))。14.PB9.0中,连接数据库时用(Connect)命令。

15.PB是基于(客户机/服务器)应用的快速数据库前端开发工具。

第九章节数据库技术的发展

1.对象联系图是对(ER图)的扩展。

2.面向对象技术中,数据类型系统由基本类型、复合类型和(引用类型)三部分组成。

3.相同类型元素的有序集合,并且允许有重复的元素,称为(列表类型)。

4.复合类型中的数组、列表、包、集合统称为(汇集类型或批量类型)。

5.引用类型可以避免数据结构的(无穷嵌套)。

6.传统的关系模型中,每一个关系模式都具有(1NF)性质。

7.结构类型是(不同类型)元素的有序集合。8.子类具有(继承性)。

9.在面向对象模型中的对象相当于ER模型中的(实体)。

10.目前面向对象开发的行业标准语言是(统一建模语言或UML)。

11.关联的端部,也就是与关联相连的类,称为(关联角色)。

12.ODBC技术使得(应用程序)与 DBMS之间在逻辑上可以分离。13.API的中文含义是(应用程序设计接口)。

14.ODBC技术为应用程序提供了一套(基于DLL的运行支持环境)CLI函数库。

15.ODBC规范定义的驱动程序有两种类型:即单层驱动程序和(多层驱动程序)。

16.数据源是驱动程序与(DBS)连接的桥梁。

17.CLI定义了一套可以从宿主语言调用的公共函数,每一个函数具有一个名称和一个(要求的算法)。18.使用 SQL/CLI时,函数调用 SQL语句将作为参数动态地创建和传递(字符串)。

19.驱动程序管理器用于连接各种DBS的(DBMS驱动程序)。

20.数据库应用系统开发工具可以在客户机上通过(ODBC)接口与诸如 Oracle、SQL Server等服务器端的数据库相连。

21.面向对象技术中复合类型有:行、数组、列表、包和集合五种;

5.漫谈如何学习操作系统原理 篇五

操作系统怎么学,首先要想操作系统是怎么来的,在没有操作系统的年代里,人们是怎么编程的,这是首要的问题。不知道有没有人看过INTEL官方的CPU文档,总是分为应用级编程、系统级编程、指令集这三块。其中系统级编程这一块最复杂,我不说内容,就单从文件的大小来看,IA-64编程手册的应用级编程卷是2MB,系统卷却有6MB。就连IA-32编程手册上的系统卷部分也远比应用卷的要多。当然这些内容我还没有看,不过从目录当中,觉得有很多相似的地方,比如CPU内存寻址、虚拟存储器管理、中断与保护等等,可以从INTEL的CPU文档上看出,各种CPU或机器虽然各有各的不同,各有各的特点,但是目前的CPU要解决的核心问题就是那么几块,要解决的就是象如何寻址内存,如何管理虚拟存储,如何实现中断,如何保护资源等等。

各位编程的同仁想必都很清楚,计算机的操作系统就是在为应用级编程提供服务,提供什么服务,就是提供象诸如如何内存寻址,如何管理虚拟存储器、如何进行中断,如何管理磁盘,如何。。。。等等。操作系统为我们做掉了系统级编程中最繁重的一块,所以我们在用应用级编程比如用C++编程的时候才会那么舒服,用int分配一个变量这内存地址就来了,某个函数要调用另一个函数执行的时候这执行行程就能跳到那个函数,内存不够了,没有关系,操作系统自动启动虚拟存储器(只不过慢了些),所以应用级编程是最舒服的,操作系统级编程比较难,而直接做单片机可能就是最难的了。因为即使就是操作系统级编程,可能很多有关CPU底层的东西也已经做掉了,你要做的可能就是要了解的你的操作系统做掉了哪些功能,如何调用。而单片机就没有那么好玩了,单片机我没有做过,我想可能就是直接对着一个CPU用汇编来编程,而且很可能是在没有操作系统的情况下,这样一来,操作系统要承担的诸如内存管理,中断,过程跳转等这些复杂繁重的工作就得程序员自己来承担,那程序员的负担就比目前应用级编程大得多了。

我猜想,可能在没有操作系统的时候,每个计算机程序员的日子可不会象现在的那么好过,因为做每个程序,都需要你自己去分配管理内存,你不但要考虑如何高效的管理内存,还要知道如何进行过程跳转等等这一大堆的的细活,而这些细活在不同的CPU上的实现方式也是不同的,直到把这些问题都解决了以后,你才开始真正考虑你的应用方面的程序逻辑如何去编的问题。当然了,虽然有关CPU底层的系统级实现细节不一样,但是大至CPU系统级这一部分要解决哪几块问题这是一样的,所以在INTEL的官方文档上,无论是IA-32还是IA-64这两个编程手册的系统卷上,都是那么几块内容,

既然系统级要解决的几个任务都是相同的,每个程序员在编程的时候都要考虑这几方面的内容,那么可能就会想,为什么不把这些程序要解决的相同的任务给提取出来呢,这就形成了操作系统,操作系统的内核的任务,就是专门负责解决早期计算机程序员每次编程都必须要解决的几项系统级任务,这样一来,留给应用级的担子就非常的轻了,忘记在哪里看过,好像以前的数据库系统是属于应用软件的,可能同样是因为每个应用软件连同操作系统都需要一个数据库,所以就把数据库系统给单独提了出来做为系统软件了。有一点不明白为什么目前的操作系统要用文件系统,直接用数据库系统不更好些吗,既对用户服务,又为系统服务!

我觉得,如果大家有要学操作系统原理的,根本就不必要去看所谓什么操作系统原理这一类的书,连外文的书籍也没有必要去看,因为目前国际CPU制造商提供的CPU文档的系统级编程卷才是真正的,原汁原味最好的教材,你要编写的操作系统从大部分任务就是解决系统卷里的任务的。有一次在QQ上和一个做单片机的家伙聊天,那人比我小一点,我当时说目前操作系统底层好难,他就说这有什么难的,他马上就能做一个操作系统,就连编译器也能做,我当时被吓了一大跳,小小年纪就这么厉害,现在我懂了,做单片机的,大概都会做操作系统,因为单片机的每次编程就是和系统底层打交道的,所以做单片机程序的自然对一个操作系统内核会比较了解了。

在此建议和我一样的对操作系统原理感兴趣,对系统底层的感兴趣的人,直接去看INTEL的官方材料吧,操作系统原理有哪几条,要解决哪些任务,通过查看不同CPU的系统卷编程手册,找出其中相同的任务和逻辑去自己总结操作系统是如何做,无疑这种方法学到会是最多的了,而且理解起来可能会比一般的学习方法来得更深刻。

学习应用软件的朋友,我也劝你们看看操作系统,内核等这些系统底层的东西。看过了以后,你会觉得看应用级编程会更流畅,学起来也会更简单。我就是这样学的,学MFC,后来开始学INTEL CPU的应用级编程,现在我决定开始从系统级学起。目前我也会上MSDN英文网站看看有关MFC的东西,但我看MFC倒不是主要因为去编写MFC应用程序,而是想看看微软是用系统为所有的应用级编程提供服务的,这整个一套结构是如何构造出来的,ORACLE数据库是我继INTEL文档的下一波目标,我也是想看看,一个数据库体系结构是什么样的,可不可以嵌到操作系统里去。

6.通信原理课程总结 篇六

《通信原理》课程是通信专业一门重要的核心课程,是我们后续专业课的基础。这门课程主要研究如何有效可靠地传输信息。本课程特点是系统性强、概念抽象、数学含量大。首先建立了通信系统的概念和组成,其次在各章深入介绍各个部分的性能。从整体到局部,思路明确,框架结构清晰。

这门课程理论性较强,主要侧重研究通信系统中每个模块的实现和性能分析。在这门课程中,主要讲解了通信系统基本概念,确定信号和随机信号分析,信道研究,模拟调制系统,数字基带,带通传输系统以及信源,信道编码等内容。

通信原理这门课,一开始就觉得很难,看到好厚的书、一大堆的数学推导公式就慌了。刚开始听课时,涉及到很多信号与线性系统、工程数学里的知识,老师讲课时,我们一脸茫然。后来通过下来复习前期课程,将以前知识重新拾起,而且老师在课堂上也不断引导我们回顾,慢慢地我们适应了通信原理的学习。学习过程中主要使用了以下几种学习方法。

1、建立数学模型的学习方法。将通信系统模块化,我们并不需要了解各个部分具体的电路连接和实现,我们将其用一个模型来代替,研究这个模型的性能。例如在调制解调时,我们注重的是调制的几种分类,他们分别在带宽,抗噪声性能,实现难易程度上的特点。根据不同的条件需要来采用不同的调制。

2、总结分类对比的学习方法。学习过程中,我们不能死记硬背的记模块的性能,相互对比有助于更好理解。模拟调幅波学习时,我们可以将AM,DSB,SSB几种性能做一个简单的总结,将他们优缺点相互对比,既简单又明了还记忆印象深刻。

3、简单逻辑推理的方法。在通信系统中,每种技术的使用都是有原因的。通过简单的推理可以将各种措施方法将相互联系,将各部分之间联系起来,更好的从整体上把握。在数字基带通信中,很容易产生码间串扰,为了消除这种现象,我们采取理想低通和余弦滚降特性的设计。根据他们各自优缺点,我们又引进部分响应这一改进技术。这样我们很容易将这几个知识点联系起来并更好地理解。

4、数学工具的应用。本课程数学推导多且繁琐,但是我们要记得,数学推导过程是我们借助的工具,并不是我们的重点。很多时候我们只要掌握了推导方法即可,千万不要陷入数学计算的漩涡中。

很幸运李世银教授带领我们学习这门课程。老师讲课很有经验,非常有特点。他系统概念很强,善于总结。每堂课前总会带领我们回顾上节课讲过的重点内容,将每章节之间都联系在一起。老师注重启发式教育,每次讲解新的概念时,他不会直接给出而是通过前序章节的学习带我们分析现有系统的状态存在的问题,以此来引入新的概念。通信原理理论性强又比较抽象,李老师经常会举日常生活中例子让我们更好地理解知识点。他人和蔼可亲,上课与大家互动特别多,带动上课的积极性,避免一味讲课灌输式学习。课堂上我们的思想是活跃开放的,不断思考老师提出的问题并和老师互动交流,提高了学习的热情和积极性。

7.CR系统的工作原理 篇七

CR是用存储屏纪录X线影像, 通过激光扫描使存储信号转变成光信号, 再用光电倍增管转换成电信号, 然后经A/D转换后, 输入计算机处理, 成为高质量的数字图像。

1 CR系统

CR系统由IP板, 激光阅读器 (ADC COMPACT) , 图像处理工作站 (VIPS) 。图像存储系统 (QC3000) 和打印机 (LR5200) 组成。

根椐CR系统工作流程主要有四部分组成:信息采集, 信息转换, 信息处理, 信息记录和存储。

2 CR工作原理

2.1

信息的采集 (acquirement of information) 常规X线摄影中使用增感屏/胶片组合系统的成像方式已众所周知, 在X线照上最终形成的影像无法直接数字化。CR系统解决的关键问题之一即是开发了一种既可接受模拟信息, 又可实现模拟信息数字化的载体, 即成像板 (IP) 。这样, 采集的信息则可应用数字图像信息处理技术进一步, 实现数字化处理, 贮存与传输。

成像板为外观很像普通X线增感屏的一种薄板, 由保护层, 成像层, 支持层和背衬层构成。

提高了敏感度、锐利度和机械强度和旧式的兼容。电子束处理的表层可以防止IP板的机械性划伤及化学清洁剂的溶解。我们估计在一般情况下IP板的寿命能达到10000圈 (Third Generation plates) 。

成像板是装入特定的暗盒内, 可以和常规X线摄影相同的方式投照的, 因些是和常规X线摄影设备兼容的。这样, CR系统的信息采集部分主要是由X线管和成像板 (IP) 板组成。

2.2

信息转换 (transformation of information)

CR系统中, IP板经X线照射后被激发 (第一次激发) 。经第一次激发的IP上贮存有空间上连续的模拟信息, 为使该信息数字化, IP板要由激光束扫描 (第二次激发) 读出。CR系统的读出装置中的激光发生器发射激光束 (氦-氖激光束波长为633 nm, 在与IP板垂直的方向上依次扫描整个IP表面。IP上的荧光体被二次激发后发生激发发光或称光致发光 ( photostimulated luminescence, PSL) 现象, 产生荧光。荧光的强弱与第一次激发时的能量精确成比例, 即呈线性正相关。该荧光由沿着激光扫描线设置的高效光导器采集和导向, 导入光电倍增管, 被转换为相应强弱的电信号。继而, 电信号被馈入模拟/数字 (A/D) 转换器转换为数字信号。至此, CR系统完成了模拟信号到数字信号的转换。

事实上, CR系统的读出装置是依据IP上成像层内晶体的PSL特征设计的。FCR系统中的信息转换部分主要是由激光扫描器, 光电倍增管和A/D转换器组成的。读出装置一般也叫影像板扫描仪。

一般衡量影像板扫描仪的参数有四个:描述影像清晰度的指标空间分辨率, 描述影像层次的指标灰阶度级;描述处理能力的扫描速度和缓冲平台容量。

当前CR系统的空间辨率普遍能达到10像素/毫米 (10Pixels/mm) 的水平, 无论影像板的大小。较早的CR系统, 由于当时计算机的处理能力不够, 往往仅对小尺寸的影像板以9~10Pixels/mm采集数据, 而对大尺寸影像板 (14×14以上) , 只能达到5~6Pixels/mm, 因此给人以CR大片粗糙的感觉。新型的CR系统, 对大片采取6~10Pixels/mm两档可调的设置, 由用户自己设置。以适应不同场合对扫描速度和扫描质量的不同需要。

CR系统的灰阶级指标一般都要求达到4096 (212) 级灰阶。也就是使用12Bits处理器。一些高指标的影像板扫描仪, 已使用14Bits处理器。力求更佳的影像效果。

另外两个指标扫描速度和缓冲平台容量描述的是影像板扫描仪的处理能力。新型的大型影像扫描仪的扫描能力已可以达到每小时100板, 同时装备有大容量影像板缓冲平台。等待扫描的IP板先放在缓冲平台上, 由机器自动顺序输入扫描;扫描完毕的IP板也自动输送到另一个缓冲平台上, 等待下一次使用, 即所谓多槽扫描仪。目前最大的缓冲平台, 容量达20块IP板。

2.3 信息的处理 (processing information)

CR系统信息处理的原理与其他数字信息处理技术是类似的。大体上讲, CR的信息处理通常可分为谐调处理, 空间频率处理和减影处理, 动态范围压缩处理等。

(1) 谐调处理 (gradation processing) :谐调处理涉及的是影像的对比。常规的增感屏/胶片摄影系统中, 最终显示的影像相当大程度上依赖于X线曝光量, 当曝光量过低和过高时, 均不能获得满意的影像效果。CR系统中, X线剂量和/或能量改变 (曝光宽容度) 的允许范围则大, 在适当设置的范围内曝光都可以读出影像的信号。

在一张X线照片上, 包括有不同的解剖部位, 每次投照时可能使用不同的投照技术, 若使用同一种类型的谐调处理技术产生所有的影像显然是不理想的。CR系统可分别地控制每一幅影像显示的特征, 可依据成像的目的设置谐调处理技术。比如:胸部摄影中, 影像信息覆盖的范围很宽, 在肺野和纵隔部位的密度差别很大, 因而可分别应用不同类型的谐调处理技术, 以既可极好地显示肺野内的结构, 又可防止在输出影像中纵隔的密度与骨的密度过于接近, 提高纵隔内不同软组织的分辨层次。又如, 在乳腺摄影中, 则要增加低密度区的对比, 抑制高密度区的对比, 以利显示包括边缘部位在内的乳腺内钙化 (图) 。

谐调处理也叫层次处理, 主要用来改变影像的对比度、调节影像的整体密度。AGFA公司CR系统以四种曲线类型和W/L来调节。富士公司CR系统, 以16中谐调曲线类型 (GT) 作为基础, 以旋转量 (GA) 旋转中心 (GC) 和移动量 (GS) 作为调节参数, 来实现针对对比度和光学密度的调节, 从而达到最佳显示。

(2) 空间频率处理 (Spatial frequency processing)

空间频率处理技术是一种边缘锐利技术, 它是通过对频率响应的调节突出边缘组织的锐利轮廓, 在传统的屏/片系统中, 频率越高, 频率响应却越少, 然而在CR系统中是根据图像的显示效果的需要来控制频率的响应。比如, 提高影像高频成分的频率响应, 那么就增加了此部分的对比。决定空间频率的响应程度由频率等级 (RN) 、频率增强 (RE) 、频率类型 (RT) 组成 (富士公司) , AGFA公司是由MUSICA parameters 来完成的。

在某些影像处理中, 为了充分显示正常组织或病变的结构, 往往是谐调处理和空间频率处理结合起来使用。如较低的对比度和大的空间频率增强结合产生的影像可覆盖较宽的信息范围, 并使器官组织的边缘增强, 用于显示软组织, 如纵隔;若较大的对比度与较小的空间频率增强结合, 可得到类似屏/片系统的影像。

边缘增强技术 (蒙片技术) 是空间频率处理的较常用技术。该技术是通过增加对选择空间频率的响应, 使兴趣结构的边缘部分得到增强, 从而突出结构的轮廓。改变显示矩阵的大小也可决定不同结构的对比, 使用较大的矩阵可使处于低空间频率的软组织结构得到增强。

蒙片技术:

QL (X, Y) =g (Q (X, Y) ) =Q (X, Y) +K (Q (X, Y) ) ×[Q (X, Y) -Qus (X, Y) ]

8.网络RTK系统的原理及应用 篇八

关键词 CORS,GPS,网络RTK

1 CORS系统和网络RTK系统

1.1 CORS概念

CORS(Continuous Operation Reference Stations )即连续运行参考站系统,是一个或若干个固定的、连续运行的GPS参考站,利用现代计算机、数据通信和互联网(LAN/WAN)技术组成的网络,实时地向不同类型、不同需求、不同层次的用户自动地提供经过检验的不同类型的GPS观测值(载波相位,伪距)、各种改正数、状态信息、以及其他有关GPS服务项目的系统。

1.2 网络RTK

在CORS基础上发展起来的网络RTK技术,其实质是利用分布在一定区域内的多台基准站的坐标和实时观测数据对覆盖区域进行系统综合误差建模,尽可能消除区域内流动站观测数据的系统综合误差,获得高精度的实时定位结果。

网络RTK系统组成,如下图:

其中基准站是核心,包括GNSS设备、计算机、气象设备、通信设备、电源设备及观测场地等,具备长期连续跟踪观测和记录卫星信号的能力,并通过数据通信网络定时或实时将观测数据传输到数据中心。

1.3 算法及比较

网络RTK的主要技术算法有:VRS(虚拟参考站技术)、FKP技术(GPS 区域改正数法)、MAC技术(主辅站技术Master—Auxiliary Concept )等。各自的数学模型和定位方法有一定的差异,现对VRS和MAC作如下比较:

2 网络RTK的优势

2.1 常规RTK的缺陷

1)单一参考站的作业距离有限,有效通讯工作距离受发射功率和天线高度的限制。点位安全性不够,尤其是做的一些临时参考站点容易遭到破坏;

2)作业前需在整个测区选择高精度的控制点进行检核校对;

3)精度随流动站至参考站距离的增长而降低;

4)建立参考站时本身含有潜在的粗差;

5)没有数据完整性的监控;

6)生产效率低,受电源供给限制(蓄电池使用时间有限)。

2.2 网络RTK的优势

与传统的RTK作业相比,网络RTK具有作用范围广、精度高、单机作业等如下众多优点:

1)能兼顾不同层次的用户对定位精度指标要求,提供覆盖米级、分米级、厘米级的数据;

2)提供稳定、统一的参考坐标系给所有用户共享,规范基础测绘数据;

3)CORS系统连续运行,用户随时可以观测,使用方便,提高了工作效率;

4)拥有完善的数据监控系统,可以有效地消除系统误差和周跳,增强差分作业的可靠性。传统的RTK技术中,无法对移动站进行实时监控。而在CORS系统中,服务器可实时监控移动站状态,并可保存移动站实时返回的信息,保证了RTK数据的完整性;

5)使用CORS系统后,外出作业只需携带移动站设备即可,使得外出作业从繁重的设备中解脱出来,用户不需再架设参考站,真正单机作业,减少了费用;

6)使用固定可靠的数据链通讯方式,减少了噪声干扰;

7)传统的RTK技术中,采用数传电台做为差分信号的载体,受无线电技术的束缚,作业的距离有限,而CORS系统则摆脱了无线电技术的束缚,采用因特网、GPRS和CDMA做为差分信号传输的载体,借用成熟的网络和移动通讯技术,使差分信号的传输再也无距离的限制,充分发挥出RTK技术的效能;

8)降低了系统误差,改善了初始化速度。在CORS系统中,有效地避免了架站粗差的产生,成熟的移动通讯技术也保证了差分信号的质量,保障了移动站的初始化速度。

3 误差来源

3.1 一般误差

以下误差常规GPS测量与网络RTK都具有。

1)与卫星有关的误差。主要包括:卫星钟差和卫星轨道偏差;

2)与信号传播有关的误差。主要包括:电离层折射的影响、对流层折射的影响及多路径效应的影响;

3)与接收设备有关的误差。主要包括:接收机钟差、载波相位观测的整周未知数以及天线的相位中心位置偏差;

4)转换参数的影响。由于GPS测量采用WGS84坐标系统,而我们工程应用中一般使用高斯平面坐标系,所以测量时必须先求转换参数,以便将WGS84坐标转换到平面坐标系统。转换参数的求解精度也是影响观测结果精度的一个因素。

3.2 网络RTK特有误差

相比常规RTK,由于网络RTK受网络系统的影响,还有其他一些误差:

1)因受网络的影响,如果某个基准站离线,对部分流动站作业将有一定影响;

2)在误差模型方面,如果电离层和对流层异常活跃,采用的模型将可能不稳定、不正确,实时获得的流动站点位成果可靠性无法保证;

3)连续作业时,为保证实时性及效率,如未重新生成虚拟站位置及数据,在一定范围内(如5km)仍采用初始已得固定点位的差分信息,差分信息对流动站的实际位置将不一定合适;

4)其它影响网络RTK精度的因素: CORS本身的精度,测站本身观测条件(干扰、遮挡等)影响,通讯条件限制,观测时间的选择不当,仪器设备本身固有的误差,作业方法的选择等。

4 提高精度的几点建议

本人根据实践工作经验提出以下几点供参考:

1)观测时保证有效卫星数≥5(高度角 15度), HDOP≤6.0。截止高度角低于15度时,卫星数增加,信噪比变差,求解模糊值的时间延长。而卫星数增加太多对RTK定位的精度没有显著提高,只是定位的可靠性有一定提高;

2)通讯链路的选择要恰当,根据具体区域选择移动或联通等通讯方式;

3)选择恰当的作业时间:中午12点以前,因为中午12点以后电离层活跃加剧,观测效果不佳;

4)在使用对中杆野外作业时,采用木棒(或竹竿)等辅助工具支撑,以便在观测时起稳定作用,从而提高观测数据的精度,减少人为误差。

5 发展趋势

随着计算机及其相关技术的不断发展,面向区域服务、行业服务、专项任务服务的网络正蓬勃发展,CORS除了提供高精度位置服务外,还提供各种综合服务,不断扩大其服务方式和服务范围,具有跨行业特性,可面向不同类型的用户,不再局限于测绘领域及设站的单位与部门,并逐渐演变成为Continuously Operating Reference Service,即连续运行卫星定位综合服务系统。

CORS服务进一步向更精确、更实时、更可靠、更方便和更广泛发展,相信不久的将来,必将实现区域网络之间、区域网络与行业网络之间、区域行业与国家网络之间、甚至全球网络的互联。

[参考文献]

[1]《GPS测量原理及应用》(第3版) 徐绍铨 等著,武汉大学出版社,2008

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