传输基础知识

2024-07-19

传输基础知识(精选8篇)

1.传输基础知识 篇一

无线传输技术科普知识

1、Wi-Fi技术:

Wi-Fi基于的是IEEE802.11a和IEEE802.11b,采用2.4G附件的频段作为通讯载体,因此覆盖距离会很广。目前,Wi-Fi在开放性区域通讯距离可达305米,在封闭性区域通讯距离在76米到122米之间。

优势:技术研发门槛低,产品成本低,覆盖距离广;

劣势:能耗高,组网能力差,安全性低;

代表产品:智能手机、平板电脑。

2、FM无线传输技术:

说到FM无线技术,这可能是目前发展最为成熟、应用范围最广、成本最低的无线技术之一了,您手边的收音机就是最简单的FM无线接收设备;一些老式的模拟字母电话机也采用了FM无线技术。

3、蓝牙无线传输技术:

这是一种基于2.4G技术的无线传输协议,由于采用的协议不同,所以有区别于其它2.4G技术而被称之为蓝牙技术。

4、红外无线传输技术:

红外无线传输技术是大家最陌生、接触最少的,大部分接触红外无线传输的用户仅限于早期智能手机上速度很慢的红外功能;其实,红外无线技术的应用场合之广不亚于FM无线技术,家庭中常见的电视遥控器就是个典型的例子。

5、ELink传输技术:

ELink具有高清无压缩、无延时、可360度自由移动、图像质量无损、辐射非常小、抗干扰能力强等优势

ELink可以将任何一台高清源设备(如摄像机、高清播放器、蓝光播放机、电脑、游戏机、录像机等)输出的1080P高清内容无压缩、无延时、无线传输到一台和多台高清采集和显示设备上(如采集机、切换台、高清监视器/电视、大屏幕、投影仪等)。

2.传输基础知识 篇二

美国西北大学研究人员在一项研究中发现, 纳米钻石作为一种新型基因传输技术, 可在一个药物传输包装系统内将传输效率和生物相容性有机地结合起来。研究人员表示, 找到比目前既有方法更为有效和生物相容的基因传输方法是医学研究领域的一项重大挑战, 利用纳米钻石的先天优势, 他们已看到了纳米钻石在基因疗法中的前景。

研究人员设计的表面改性纳米钻石颗粒可成功及有效地将DNA运送到哺乳动物的细胞中, 传输效率要比目前基因疗法的一般标准高出70倍。

传统基因疗法所面临的多重障碍使其难以将高效传输和生物相容性集成到一个基因传输系统中。美国西北大学的研究人员将带有低分子量聚合物PEI800的纳米钻石表面进行功能化, 从而实现了效率和安全的统一。PEI800目前应用于基因治疗的临床试验中, 虽然其是生物相容的, 但无法以高效率传输DNA。PEI800与纳米钻石结合后的效率要比单独的PEI800高出70倍, 且PEI800的生物相容性也得以保留。此过程的高度扩展性提高了基因转移的能力。

3.网络教育中隐性知识的传输 篇三

[摘 要]:传统的隐性知识获取途径在网络教育中已经变得异常狭窄,隐性知识的获得越来越困难,本文中所要探讨的正是在网络教育中如何促进隐性知识的传输。

[关键词]:网络教育 隐性知识 显性知识

众所周知,知识包括两类:显性知识和隐性知识。当网络学习由理论变为现实,传统的隐性知识获取途径在网络教育中已经变得异常狭窄,有时会使人有一种得不偿失的感觉。应当如何理解隐性知识的获取在网络教育中的重要性?什么样的隐性知识在传统的课堂教育中可以轻而易举地得到,而在网络教育中却面临困难?可以通过怎样的方法和途径去解决这些困难?这就是本文所要探讨的问题。

一、隐性知识概述

显性知识是可以即刻用文字表现出来的知识,可用书籍、手册、工作程序等形式以文字资料记录下来,其特点是易于编码、表达方式系统化;隐性知识则是隐含在操作过程、方式,甚至组织文化之中的知识,此类知识是一种潜在的、难以表达的,与拥有者的性格及经验等因素密切相关的高度个体化的知识。

二、传统教育中隐性知识的传输

在传统的教学中,隐性知识主要通过以下途径传输:

1.班风校风等文化氛围是传播隐性知识的一个重要途径;

2.教师的教学风格、个人魅力、教学经验、语言艺术的运用在无形中对学生产生的影响;

3.对学生能力、情感、价值观的培养使学生获得了大量的隐性知识;

4.家庭环境、社会环境都能对学生的个性、品质的塑造产生无形的影响。

三、网络教育中隐性知识传输存在的问题

当前网络教育迅速发展,网络的特点决定了原本以缄默方式获得的隐性知识在不断减少,因此要重视隐性知识的传输。

1.网络中个体的相对独立性与隐性知识获取的情景性之间的矛盾。隐性知识的获取具有情景性的问题:学生在不同的学校、班级、环境中,在不同教师的不同教学风格和教学方法的影响下会形成不同的学习风格;教师在运用自己的经验教学时,往往更注重学生个体的差异,更注重从教与学的过程中观察学生的不同反应和接受能力,然后根据自己的经验决定采用不同的教学方法;教师的个人魅力往往会不自觉得成为学生学习的动力和兴趣的导向。校风、班风、教学经验、个人魅力其实就是在为学生创造一种学习情景。但在网络环境下,个体学习者之间往往处于相对隔离的环境下,人与人之间没有基本的信任(由于网络环境下人与人之间经常会传递一些不可靠的信息而使信任危机很容易产生),学习者总是对他人存在着怀疑与防范,那么隐性知识的“潜移默化”效果大大减小。由于网络中各个学习者往往在面对着一个网络终端(电脑)学习,而使学习者难以面对面交流,情景难以建立,依赖情景实现传输的隐性知识传输面临着前所未有的困难。

2.网络教育的发展使受教育者足不出户就可以获得大量的知识,受教育者往往容易忽视隐性知识的存在,满足于在网络上获得的大量显性知识。如果没有形成学习兴趣,没有独特的学习风格,没有接受能力的提高,学习必然处于一种低效率的状态之下。

3.师生通过网络进行交流,削弱了人与人面对面交流情感因素的作用。

4.学生在虚拟环境中进行探索交流,在缺乏兴趣或遇到心理或情感上的困难时更容易主动放弃。

5.学生面对大量的无关刺激,注意力难以集中,兴趣容易转移。

6.过多的接触媒体和网络,会使学生基本的读、写、说等能力相对下降。

7.学生过多接触虚幻的网络世界,会增加孤独感、忧郁感,降低人际交往能力,对学生的心理健康形成不良影响。

四、网络教育中隐性知识传输的实现

1.隐性知识显性化。许多教育者早已注意到了隐性知识显性化的重要性,让成绩优秀的学生总结学习经验供其他学习者学习就是最典型的例子。网络上知识传输的特点决定了隐性知识显性化是在网络上进行传输的重要方法,在这个过程中应当注意下面几点:

(1)教师在隐性知识显性化的过程中具有决定性的作用。教师应当具有相当的专业能力并具有专业反省能力。教师不仅要学习已经格式化、系统化的教育理论和方法以及心理学方面的有关知识,而且要探索和学习处于隐性状态的教师专业知识,能够运用这些理论理性的分析自己与其他教师在教学中的各种行为,挖掘出其中的隐性知识并加以归纳总结,促进教师隐性知识的显性化。教师要能把教学经验准确外化成能加以传播的经验总结,以便于网络专家建立数据库进行网络教育环境设计。

(2)要将优秀的、有经验的教师组织起来,利用他们丰富的经验及教学理论努力发掘学生在课堂学习中所得到的隐性知识,并加以总结和整理,以便在网络教学中有目的地向学生传输。

(3)建立学生学习风格和教师教学经验的数据库。通过分析学生的学习风格,根据数据库中各种教师教学经验的分析决定对学生实施怎样的教学,传输何种知识,采用何种策略,达到怎样的目标。

(4)要重视知识的内化。隐性知识转化为显性知识进行传输,与隐性向隐性的传输模式不同的是,隐性向隐性的传输本身已经自然地实现了知识的内化,而隐性向显性的传输却需要一个知识内化的过程。通过知识内化过程,实现显性知识转化回隐性知识的转化。

(5)隐性知识显性化的成本也是必须要考虑的问题。

2.网络教育中隐性知识传输的其他方法。虽然隐性知识有相当一部分是可以通过各方的努力实现显性化的,但是,教育的情景千变万化、教育的对象个性不同、教师的风格各不相同。在某一条件变量受到严密控制的情景中获得的知识,在其他教育情景中就难以复现,难以运用,因为其他情景中的条件和变量是不受控制的。

学生的成长往往是诸多因素综合影响的结果。但是,也有可能在学生整个十几年的学校生活中,关键的一两件事、一两位教师的几堂课,甚至于教师的一句话对学生发生了决定性的影响。因而为隐性知识能在网络教育中得到有效的传播,就是探索更多可行的方法。

(1)影像再现。我们可以将一些有经验的教师上课的经过拍摄下来在网络上播放,学生可以通过网络观看这些教学片,在观看的过程中实现隐性知识的传达输。

(2)拍摄教育性影片。可以组织一些高水平的艺术家、有经验的教育者以及社会学家以对学生进行社会教育为目的,共同策划、拍摄一些具有教育性的影片,利用其容易吸引学生注意力的特点,让学生在网上观看影片的同时受到教育。这是一种主动建立情景的方法。

(3)建立网上虚拟区。利用网上虚拟社区使学习者在这个社区中与其他的学习者自由交流,相互学习和影响。并在社区中尽可能创造出模拟现实的环境,使学习者在社区中能进入现实中的情景共同努力、团结协作,创造出网络校园文化,使学生在网上也能像现实校园中一样得到潜移默化的影响。

4.传输基础知识 篇四

RDP:可靠数据协议(RDP:Reliable Data Protocol)

RDP 是一种面向连接的传输协议,其主要设计来为主机监控应用程序的下载/上传以及远程调试支持数据的有效成批传输。RDP 尝试只提供那些必需的服务器,达到操作有效、尺度小的效果。其主要功能如下:

RDP 将在每个传输连接端口提供一个全双工通信信道;

RDP 将尝试可靠发送所有的户信息,一旦发送失败,及时向用户报告错误。RDP 扩展 IP 数据包服务使之包括可靠发送;

RDP 将尝试发现并删除所有损坏的和多重复制的字段,它将在每字段头使用核对和及序列号实现这一过程;

RDP 将会随意地提供字段序列发送,一旦建立连接,字段序列发送必须要被声明;

RDP 将会响应确认字段的非顺序接收,释放发送端的资源。

与 TCP 相比,RDP 支持更为简单的函数集。RDP 的流控制,缓冲以及连接管理模式都是相当简单的。对于一个协议,我们的目标就是它能够既简单又有效地执行并能适合一系列的应用程序。

RDP 函数集也可能是子集从而进一步减小特殊执行的大小,

例如,一台向其它主机请求下载的目标处理器可能执行一个 RDP 模块以支持默认的开放式函数和单连接。这个模块也可能不选择非顺序响应确认。

协议结构

RDP 第二版协议头结构如下:

Control flags ? 8个控制位划分如下:

SYN:SYN 位表示当前为同步段。

ACK:ACK 位表示协议头有效的承认序号。

EACK:EACK 位表示当前为扩展承认字段。.

RST:RST 位表示该数据包为复位字段。

NUL:NUL 位表示该数据包为空字段。

0:表示该字段的值必须设置为0。

Ver no:版本号,当前版本号为2。

Header length ? RDP 协议头长度。

Source Ports ? 源地址,识别通信发生的过程。网络访问协议头中,源地址和目标地址的端口标识符的结合完全限定了连接并形成连接标识符。如此 RDP 可用于区分两台主机间的多连接。

Destination Ports ? 目标地址,识别通信中的目标过程。

Data Length ? 该字段中的数据长度(八位),该数据长度不包括 RDP 协议头。

Sequence number ? 该字段的序列号。

Acknowledgement number ? 如果 ACK 位设置在协议头部,这就是字段序列号,即该字段发送端最后正确按序列接收的顺序。一旦连接成功,就应该发送该字段。

Checksum ? 检验和确保完整性。

Variable Header Area ? 用于传输 SYN 和 EACK 字段的参数。

5.传输基础知识 篇五

(2) 由于传输数据不建立连接,因此也就不需要维护连接状态,包括收发状态等,因此一台服务机可同时向多个客户机传输相同的消息。

(3) UDP信息包的标题很短,只有8个字节,相对于TCP的20个字节信息包的额外开销很小。

6.传输基础知识 篇六

摘要:光纤通信网络是一种新型的网络传输系统,通过光纤技术形成传输速度快、运行安全、有效的网络传输平台,具有传输一体化的特点。在用户的使用过程中,光纤技术有着很多的优点,极大地加快了数据传输和控制的速度,提供了更加方便、快捷的网络传输平台,建立了一个较为安全、稳定的数据传输体系,为用户的使用带来了极大的方便。结合光纤通信技术在使用过程中所具有的优点,文章对其作出了具体的描述,从输入与输出两个方面作出了解决方案。

关键词:光纤通信论文题目

1光纤通信具有的优点

光纤通信技术通过先进的传输模式,建立了一个安全、稳定的数据传输平台,形成了数据通信和传输的有效结合,在使用的过程中出现了问题,应当立刻调整其作业流程,努力为用户构建一个稳定的信号传输系统,这样就能实现数字一体化操作,促进网络系统的发展。在通信网络技术方面,光纤通信很好地做到了信号传递和控制的有效结合,根据传输模式形成了一体化传输服务。例如,根据网络传输的特点通过多元化的方式来完成信号连接,促进了通信网络的高速发展[1]。

2网络传输过程中的要素

2.1智能技术

光纤通信数字化是一种新型的网络传输模式,在使用的过程中通过光传送网络的技术手段,很好地实现了数字业务模式的优化升级,形成了传输和调度的有效结合。在布局所具有的特点方面,数字网络能够保证传输信号的平稳运行,增加了信号传输的速度,根据特有的传输线路,对传输系统采取了优化设计,极大地提升了网络空间的运行速度[2]。在使用的过程中,数字网络保证了传送和控制的一体化,这些方式都很好地提升了业务双向流通的传输效率。

2.2网络通信的移动技术

近年来光纤通信技术得到了较快的发展,设计新型分组传输网络已经成为现代信息通信技术的主流,这项技术已经广泛应用于信号传输平台,使数字化效率得到了很大的.提升。光纤通信的使用体现了传输技术的多元化发展,根据新型网络布局能够很好地实现数据化运营、改善网络运输的环境,应当不断地提升数字网络在数据传输中的功能,不断缩小数据网络的负荷值,实现数据网络的高效运行。

2.3路由技术的使用

在进行传输时,无线网构建了一个较为复杂的网络运行平台,等到数据到达服务器后,应当立刻对数据进行分析,这样才能够对数据作出准确的分析,路由器是网络传输过程中一个十分重要的环节,所以,保证网络数据的传输是必不可少的,3S技术在网络传输的过程中有着很多的优点,已经成为无线传感器数据传输的主要方式[3]。

3数据传输过程中的输入系统应用

3.1数据传输的系统

数字网络在网络数据传输的过程中,能够很好地实现流量自主化控制,避免了资源的浪费,缩小了传输过程中的流量损耗。在设计的过程中,对网络平台的资源采取有效的控制方式,对流量值进行合理设定,如果到达设定值以后,光纤通信网络能够自动调整流量的大小,这些方式都能够有效地提升网络运行的速度,优化网络运行的结构,有效地解决传统网络运行中的缺陷,这些都对网络的传输有着很大的影响。3.2数据传输中服务系统在目前,如何提升网络运行过程中通信技术,促进数据传输的速度,如何实现网络资源的有效利用,以及如何通过通信技术实现网络工程建设,已经成为目前网络建设中的主要问题。在网络建设的过程中,通过“数字化”进行网络工程建设,实现了网络资源的合理利用以及传输与通信的一体化建设,在“数字化”通信中所遇到的难题,应当采取相应的解决方式,实现网络资源的合理利用,减少资源浪费,不断对“数字化”运行的过程中所遇到的问题进行总结[4]。

3.3采取相应的措施整合系统

数字光纤在传输的过程中采取先进的技术,将光纤传输技术、遥感技术等进行了有效结合,通过数据传输平台进行合理规划,促进了功能结构的优化升级(见图1)。科学技术在经济发展的过程中起到了很大的作用,光纤通信应当紧跟科技发展的进程,才能不断地发展进步,由于“数字化”还没有全面推广,在实际运行的过程中还有着很多的问题,严重影响了实际操作的可操控性,企业应当对遇到的问题不断进行总结,不断改善网络运行的程序,为工程通信建设提供更加广阔的服务平台,通信对经济的发展起着很关键的作用,根据“数字化”可以促进现代城市的经济发展,保证光纤经济可持续发展[5]。

3.4网络运行中的操作系统

为了不断加快数据传输的发展,应当根据“数字化”构建一个较为完整的平台,不断对网络进行升级,为用户提供更加优质的服务,在互联网建设中遇到问题,光纤通信要不断进行技术创新,努力实现技术的优化创新,向用户提供更加优质的网络环境,“数字化”已经成为现代企业运行的主流,电网企业要紧跟技术的发展,不断对数字通信系统进行创新,加快无线网络的一体化进程,根据相关政策的要求,本文对“数字化”作出了简要阐述,并对此提出了行之有效的系统改造方案。

4网络运行中输出系统的应用

随着科学技术的不断发展,无线传感器已经得到了较为广泛的使用,它可以和路由器进行有效结合,不断革新数字通信技术,光纤通信技术是网络通信技术的重要组成部分,能够根据不同算法对数据传输进行合理的控制,为用户的使用带来很大的方便,避免了传统无线传输所具有的缺陷。

4.1进行安全有效的管理

光纤传输技术在使用的过程中有着很好的数据处理功能,可以向不同的用户提供相应的服务。光纤通信数据在光纤传输系统中占有十分重要的位置,能够很好地实现数据传输和操控处理一体化,做到数据的自动化控制。根据不同客户的需求,不断对数据传输的模式进行优化改造,极大地提升了网络运行的总体效率。随着用户的增加,光纤传输数据处理也会出现更多的难题,小容量数据库不能很好地满足客户的需求[6]。

4.2网络运行中的层次管理

由于受到多种方面的影响,通信监控系统在实际使用的过程中也存在着很多的问题,对数据传输和控制带来很大不便。未来,随着光纤技术的不断发展,可以为用户提供更加广阔的服务平台,对路由系统进行优化,不断对无线通信网络结构进行优化升级,解决传统通信网络中的不足,这些都可以通过光纤技术来实现。

5结语

总而言之,为了使通信网络更好地为客户服务,需要不断地对通信操作过程中的输入/输出系统方案进行优化,加快数据向平台的传输速度,面对传统数据处理中的缺陷,光纤通信技术有着很多的优点,从数据收集、传输、分析、管理等方面都有着很大的优势。未来,光纤信号还会得到不断的发展,需要建立更加完善的网络传输体系,为用户的使用提供更大的便捷。

[参考文献]

[1]丁元明,李花芳.卫星通信高速数据传输系统设计[J].计算机工程,(9):252-254.

[2]成雄飞.关于通讯中光纤通信技术目前应用现状的探讨[J].科技资讯,(30):16.

[3]雷厉,胡建平,朱勤专.未来飞行器测控通信体系结构及关键技术[J].电讯技术,2011(7):1-6.

[4]贺秦禄,李战怀,王乐晓,等.磁盘存储测试技术研究[J].计算机科学,2012(6):1-5.

[5]寇超勇,刘伟,门金瑞.基于光纤通信和PCI总线的高速传输系统[J].光通信技术,2012(5):45-47.

7.传输基础知识 篇七

电能从被探索、研究, 到全面应用, 在人类历史上不到300年历史, 却已极大地推动了人类社会的进步;现今, 人们的日常生活以及社会的正常运转, 工厂的生产作业都离不开电能, 它与人类息息相关, 是最重要的能源之一。而输电, 即电能的传输在该过程中是极其重要的环节, 是电力整体系统的关键组成部分, 它与变电、配电和用电一起构成整个电力系统[1]。通常, 人类所能支配的电能由发电厂产生, 经由负荷中心调控, 分配到下级用电单位;这个过程中, 输电将相距几十至数千千米不等的发电厂与负荷中心联系起来, 使电能的利用超越地域的限制, 更加灵活、方便, 相较于其他能源的输送具备效率更高、损耗更低、环境污染程度小等优点。

目前, 大规模建设的电网电力传输, 因铺设方式与结构形式的不同, 可简单划分为架空输电线路输送和地下输送线路输送;架空输电由线路杆塔、导线、绝缘子等构成, 架设在地面之上。地下线路主要是使用电缆, 铺设在地下或水域下。架空线路以其架设及维修相对方便, 成本也较低优势相对于地下线路造价高、铺设难度大、发现故障及检修维护等均不方便的缺点, 使得采用架空线路输电是最主要的方式。而地下线路主要用于架空线路架设困难的地区, 如城市或其他特殊地区输电。架空线路输电是有线电力传输主要作业方式, 大部分电力传输都涉及该种形式, 一般远距离输电, 需要提高电力电压进行输送, 如传输距离超过50km, 输送电压要求达到110k V, 为高压输电, 配套的设备 (如变压器等) 设备要求高, 相应的使用和维修成大, 同时输电过程存在的较大危险隐患以及维修困难等缺点;容易受到气象和环境 (如大风、雷击等) 的影响而引起故障, 电网的形成需要占用大量土地, 超高压或特高压交流输电还会造成电磁干扰等, 在如今科技高度发展, 电网覆盖程度不断壮大的今天, 以出现诸多不便与困扰。

无线电力传输是近十年来得到极大重视和不断研究、发展的电能传输手段, 该项技术早在19世纪中后期就被特斯拉提出, 认为可以借用地球本身与大气来进行远距离输电, 后来虽然由于资金等原因未能实现[2], 但这一理论研究为无线输电提供了研究的基石。目前, 无线电力传输还不是很成熟, 在一些领域, 尤其是手机、家用电器等用电设备的供电与充电已研发出相应的产品;但是, 如常规的电力输送 (以架空输电为例) , 实现远距离的基站与基站的电力传输还停留在实验阶段或因传输效率等问题未能实现大面积使用推广。在今后的不断研究中将突破技术障碍, 实现无线输电电网的改革。目前, 最远的无线传输是2015年3月12日, 日本三菱重工也宣布, 科研人员将10千瓦电力转换成微波后输送, 其中的部分电能成功点亮了500m外接收装置上的LED灯, 说明无线传输在取代和应用是可能的。

1 常规电力传输

常规电力传输是现今电力传输的主要实现方式, 基于电流在导体中传导, 进而传送电能的基本原理来完成整个过程。其中最主要的架空线路传输一般由导线, 传导电流的核心部分;避雷针, 置于杆塔顶, 减少雷击的可能, 保证输电线的安全;杆塔, 支撑线与避雷针, 保证线与线、线与地面之间的距离;绝缘子, 使线之间、线与地面之间绝缘;金具, 支撑、固定和连续线与绝缘子;杆塔基础, 确保杆塔不会因为外力或突发事件 (如大风、地陷等) 而上拔、下沉或倾倒;拉线, 用来平衡导线横向载荷, 减少导线之间张力, 降低使用成本;接地装置, 通过基杆塔的接地线或接地体与大地相连, 防止雷击时线路损坏。针对特殊地域 (跨河、跨海等) 和城市电路输送, 常采用地下输送线路输送, 可基本消除雷击影响的可能, 不占用可使用土地, 但铺设和维护成本过高, 不适用远距离输送, 使用范围窄;除却与杆塔相关的构建, 其余组成与架空线基本相同, 增大了绝缘性能, 防止电流泄露。

2 无线电力传输

无线电力传输根据输电距离可分为三类, 即短程无线供电、中短程无线输电和远程 (超远程) 无线电力传输[3,4]。不同的无线输电方式所采用的原理存在差异, 但其基本构成基本由五部分组成, 分别为电源 (发电设备) 、整流器、逆变器、线圈 (可为变压器或发射电波线圈) 、负载 (用电设备) 组成, 具体结构如图1。短程无线供电是基于电磁感应原理运作的, 最典型的电磁感应在输电中的应用是变压器使用。变压器由一个磁芯和二个线圈 (初级线圈、次级线圈) 组成;当初级线圈两端加上一个交变电压时, 磁芯中就会产生一个交变磁场, 从而在次级线圈上感应一个相同频率的交流电压, 电能就从输入电路传输至输出电路, 实现短距离或超短距离电能的传输[5]。电磁感应突出的特点是带点端与用电端可为非接触式连接, 其电能发射端的线圈 (连接电源) 与接收端的线圈 (用电产品) , 处于两个分离的装置中, 电能通过感应线圈传送, 这类似一个线圈间耦合不紧密的变压器。这种变压器原理适用于供电的防水设计、不能直接接触的供电设计 (如人造器官的电池充电) 等新型技术的需求。

中短程无线电力传输是基于电磁共振耦合或电磁波射频的原理实现的, 当供电与用电设备之间的距离大于感应线圈直径的8倍时, 此时穿过电磁感应线圈的磁感应强度大幅削弱, 使电能传输的效率降低而严重影响电能的传输。而电磁共振耦合可实现超过该距离的电能传输, 具体而言, 整个传输系统由两个主要的线圈构成[6];一个线圈与电源相连向外发射电磁波, 为非辐射型磁场, 另一个线圈的固有频率设计为磁场频率相同, 振荡电流最强, 而“接收”电磁波, 实现电—磁—电的转化, 即一个无线的电能传输。借用电磁共振耦合的原理完成的无线输电距离已完全覆盖了常规工厂或家庭电器设施用电和手机等电子设备充电的需求, 使充电和用电变得更加便捷是重要的应用方向。

远程或超远程无线电力传输使用的技术手段是微波和激光[7]。一般认为以无线电磁波的形式进行远距离的电力传输不太合适, 因为理论认为, 电波波长越长其定向性越差、弥散性越高。而微波波长在300MHz~300GHz是介于无线电波与红外线之间, 兼具无线电波传递方向性好与红外线衍射 (穿透性) 的特点, 可用于远距离能量的传输;激光具备定向性、高亮度性和高能量性, 在忽略阻碍物的条件下, 很适合电能的远距离无线输送, 但穿透性差且由于激光的高能量性可能带来安全隐患。因而, 目前两种方式以其各自的优点在远程无线电力输送中都作为研究的方向。

3 优缺点比较

3.1 灵活性

灵活性即电力输送距离可灵活变化, 对于某一需求电路可直接使用或变化输电距离时添减材料和设施可以达到。对于有线电力传输, 是通过电流在导体内传递来传输电能的, 在不考虑超高电压输送情形下, 一定范围内改变输送距离, 只需设置对应的架空线即可;即便改变距离超过对应电压可输送的距离, 为了降低输送过程中电能的损耗, 提高输送线路电压及其安全配到设施、升高线路距地高度就能满足输送要求。具体的各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离如表1[8]。

无线电力传输根据传输距离的不同所选择的传输工作原理也有差异, 短距离———电磁感应, 中距离———电磁共振耦合, 长距离———微波或激光[9];对于不同距离的电力输送和供电需求设计的电力传输装置, 其工作原理是预先设计并固定使用的, 用途和适用范围 (距离) 不容易改变, 针对性强, 但使用灵活性较差。同时, 由于无线电力传输原理多, 使用面更广, 对于有线输电不易或不可能完成的传输作业均可实现, 如“免电池”无线鼠标、植入式医学器件充技术、“无尾”电视、外太空能量向地面的输送等均是无线输电广泛应用表现形式[10]。

3.2 安全性

常规电网或家庭、工厂布线都离不开电线与连接元件, 防止电线直接裸露在空气中造成触电或线与线之间的短路, 通常在电线周围裹上绝缘子等绝缘体。但是用电与输电时刻发生在人们的周围, 大量的电线与插座等在绝缘子老化后, 很可能造成触电或短路的危险, 严重影响使用安全。而无线电力传输的主要三种均是以电———磁 (电磁波或磁场) ———电的形式传递, 让“电流”通过空气或其他介质传播, 不会使使用者或处于介质的人员有触电的感觉, 且无线电力传输技术不产生辐射, 部分已无线电力传输研发的产品其安全性已经通过FCC、IEEE和CCC等标准认证, 不会产生危险, 避免了带电插拔、电源线短路等等可能的安全隐患。如2008年8月英特尔信息峰会上演示了采用电磁共振耦合的原理隔空1m为60W等泡供电, 虽然效率只有75%, 但基本满足日常灯泡供电的距离需求, 不会因为布置电线而存在任何隐藏的危险。在确保安全性的前提下, 中短程无线供电方式将可以彻底解决家庭、工厂布线凌乱、电器位置固定、插座破坏建筑布置美观等等问题, 具备可靠地安全保障[11]。

3.3 经济性

短程电磁感应中的磁场, 中程或远程的电磁波 (微波和激光可视为电磁波) 传播过程中不需要介质, 甚至在真空中的速度接近光速。电力传输只需铺设发射端和接收端, 两端主要部件均由调理电路和线圈组成, 检查两端是否能正常工作即可维护整个输电线路, 成本较低。而常规的有线电力传输过程需要借助介质, 一般为金属介质, 虽然在传播速度同样接近光速, 但传播距离和传播效率受介质影响。电网中使用较多的为架空线路, 其使用的介质导线材质常使用的有三种材料———铜、钢和铝。以传递过程中的电压、传输距离及最大负载作为使用材质选择条件, 使用最多的铜芯铝绞线, 电压越高, 导线截面越大。传输线路的铺设成本随距离的增加而增加, 随电压的增加而增加。以铜芯铝绞线为例, 由于传输距离的改变, 承载功率由10k W增长到35k W, 线截面积对应的由1mm2增加到6mm2。不仅如此, 对于架空线路而言, 配套的配电、杆塔和其他安全设施也极大提高了成本。电压提高时, 相应的设备, 尤其是与安全与传递效率相关的设备, 成本呈几何线增涨。架空线大部分铺设在野外, 而且高压输电杆塔较高, 对于维护和修理的难度很大、成本较高。

4 无线输电的发展前景与方向

8.传输基础知识 篇八

【关键词】数字微波;模拟微波;比较改造

广播电视的数字化包含数字终端设备(如电视机等)和数字信息传输设备(如光纤传输、卫星传输、地面微波传输等设备)。MMDS因其投入小、见效快等特点被县级台广泛用作过渡传输手段,有限的频率资源、传输距离、图像质量、加扰手段等实际已无法适应广播电视大容量、高清晰度、远距离传输的需要。数字技术为有线电视的发展提供了无限广阔的空间。因此对现有微波设备进行数字化改造势在必行。

1.广播电视数字化传输的优点

1.1 频道利用率高

数字压缩技术是将模拟信号经过抽样、量化,变成数字信号(即模拟/数字转换),再经取样压缩编码,驱除信号冗余度,以一定的压缩比将信号频带压窄,将其调制到载波上,这样就提高了频谱的利用率。接收则以相反的过程进行:接收、解调、解码、数字/模拟转换,视频处理后还原成视频信号。国际上目前主要有两种数字压缩传输标准比较流行,即MPEG-1和MPEG-2。广播电视系统一般采用MPEG-2标准,它可以将速率为200Mbit/s的数字视频信号压缩到15~15Mbit/s。在这种标准下,如果对压缩信号采用64QAM调制方式,则CATV在每个8MHz带宽的模拟电视频道内能传送的码率为37Mbit/s,扣除FEC等因素占用的码率,净速率>32Mbit/s。如果每个频道平均速率为4~2Mbit/s,则一个8MHz模拟电视频道就可同时传输8~16套电视节目,10个模拟频道就能传输80~160套电视节目。省干线上的模拟微波均属于调频(FM)模拟微波,每套电视节目占有的带宽为f0±10MHz。实际系统设备带宽为34MHz,如果压缩编码信号采用QPSK调制和相干解调方式,则中容量480路数字微波传输系统速率34*368Mbit/s,它所要求的微波通道传输带宽为f0±8.5MHz。实际系统设备带宽也为34MHz,如果每个电视频道平均速率为8Mbit/s,则省干线上一个模拟频道就至少可以同时传输4套高质量的节目。由此可知,广播电视数字化后可以成倍甚至成十倍地增加频道的利用率。

1.2 接收门限电平低、传输距离远

原广电部GY/T106-1999标准中提出了有线电视广播系统技术规范,下行模拟传输系统要求载噪比C/N≥43dB。欧广联(EBU)给出了图像信号的5级评分标准,若要达到4级以上的良好质量,则要求信噪比S/N≥36+6dB。在模拟信号的傳输中,为防止信号的衰落,必须有6dB的衰落储备量,因此模拟调幅微波传输链路中系统设计的载噪比C/N必须≥49dB。在模拟调频微波传输链路中,由于S/N存在18dB调频改善系数,所以C/N≥31dB就够了。

同样的模拟链路,如果采用数字压缩编码方式,中频调制器采用64QAM正交幅度调制,在留有6dB储备量之后,只需C/N≥28dB就能得到DVD的图像质量。

若采用QPSK相移键控调制,则只需C/N≥18dB就可以得到高质量的图像质量。模拟调幅(AM)微波与64QAM调制数字微波相比,门限下降了约20dB;模拟调频(FM)微波与QPSK调制数字微波相比,也相差约10dB。从上述分析不难得出数字微波比模拟微波传输距离远的结论。如果原设计模拟MMDS微波传输距离为40km,在同样的有效发射功率、同样的天馈、同样的路由前提下,采用数字MMDS微波传输后,就能轻易地覆盖100km以上的距离。这样的覆盖范围对一个县来说已足够。

1.3 图像质量好,抗干扰能力强

由于采用了数字滤波、数字存储及再生中继技术,排除了噪声和失真积累的影响,改善了图像的信噪比,彻底消除了亮度干扰。接收机的载噪比C/N在门限值以上时,几乎可以得到无损伤的还原,虽经多级中继、转发也不会降低图像质量,因此数字电视传输的图像质量远远高于模拟电视传输的图像质量。

2.数字载波调制方式的比较

前面提到的QPSK和64QAM都是数字信号的载波调制方式。基本的数字载波调制方式有3种,即振幅键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。QPSK属于相移键控,也叫正交移相键控或4相调制。64QAM属于振幅相位联合键控,也叫多电平正交振幅调制。经理论分析证明:在抗噪声性能上,PSK最好,FSK次之,ASK最差。在占据频谱宽度上,ASK和PSK相同,FSK是ASK的几倍。

经过比较,得出这样的结论:从抗噪声性能和提高信道带宽利用率的角度来看,相移键控是数字载波调制方式中最优越的一种,在省干线上,多跳调频模拟微波的改造用QPSK移相键控调制方式最合适。

64QAM是振幅相位联合键控,频带利用率最高,是一种高效率的数字微波方式,但它的抗干扰能力比QPSK差,64QAM特别适用于数字MMDS及微波传输跳数不多的模拟微波改造上。

3.干线微波的数字改造

3.1 调频模拟微波和数字微波收发信设备的比较

1)工作原理相同。模拟和数字微波都采用70MHz中频调制器,进行上变频至微波频率,再进行微波传输,只是模拟微波设备在发信中频调制后有一级限幅中放,而数字微波没有限幅中放这一级,其他部分的工作原理是一样的。

2)传输带宽相同。现有模拟微波传输一套电视节目占有的带宽为f0±17MHz,而小容量数字微波传输34Mbit/s速率的信号,当中频采用QPSK调制和同步相干解调方式时,它所要求的微波通道传输带宽实际上也是f0±17MHz,因此两者的传输带宽要求是相同的。

3)模拟微波系统通道的部分传输性能指标,如幅频群时延指标等均高于数字微波传输系统通道性能要求,这无疑地减轻了模拟微波改数字微波的压力。

4)现在的模拟微波器件都是全固态化的,FET场效应器件、线性放大器等代替了过去的行波管、高压盘,为模拟微波改数字微波铺平了道路。

3.2 需要解决的几个问题

1)频率稳定度的问题

模拟微波传输信号采用中频调频调制,变频用的本振采用微波介质稳频振荡器,其频率稳定度只能达10-4数量级。数字微波传输系统传输电视信号采用中频数字调制,经过数字压缩后的多套电视数字信号复接后对中频进行QPSK调制,上变频到微波频率进行传输。它要求微波发信机线性指标高,微波本振源的频率稳定度较高,不能低于10的-6次幂数量级,一般采用介质稳频加锁相稳频双重技术进行稳频,以达到这一要求。

2)相位噪声问题

模拟微波采用调频方式传输,对系统相位噪声要求不高,而数字微波采用QPSK调制和相干解调方式,传输数字压缩电视信号,因此要求系统的相位噪声低于-70dBc/Hz。在模拟微波系统中,即使各站本振源分别达到了这个要求,但由于各微波站中频转接,并且经过多次中继后相位噪声叠加,只有将传输设备的相位噪声降低到-95dBc/Hz以下,整个系统才能满足这一要求。

3)线性功放问题

调频模拟微波的功放工作在非线性区,在早期发射机变频器的前端还要增加一个限幅放大器。数字调相(QPSK)微波要求三阶交调抑制>20dB,因此要求功放必须是线性放大器。

所以微波功放的线性度问题、微波频率稳定度问题及系统的相位噪声问题一解决,数字化改造就基本成功了。

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