无线通信技术实验范文第1篇

【关键词】通信工程；实验教学；创新

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097（2011）03―0133―03

引言

无线通信系列课程覆盖面广，从传统的专业基础课程，如电磁场与电磁波，微波技术基础，射频理论设计与应用，到先进应用背景的专业型课程，如宽带无线接入和移动通信等课程，都与电子科学技术的发展十分紧密。这些课程的应用前景非常广泛，如电子标签设计（RFID），物联网中的远程智能遥控技术，高速宽带无线接入方法，远程无线智能定位等领域中都得到迅速和广泛地应用。但是受到软硬件条件的影响，实验教学课程不能及时跟踪最新技术的发展，不能适应社会对人才技能的要求，造成人才的培养与社会需求之间的脱节，因此对高校的无线通信系列实验课程的改革势在必行，同时改革过程中也出现了一些问题，而这些问题也正成为国内高校教学改革的关注焦点[1]。

一 无线通信工程课程系列现状分析

就目前而言，国内许多高校开设的无线通信系列课程存在的主要问题集中在以下几个方面：

1 基础环节薄弱，缺乏必要的授课基础

由于上个世纪90年代对无线通信系列课程的忽视，很多学校取消了微波技术基础等课程，师资也随着出现断层，以致造成国家在无线技术关键领域与美国相差很多年。随着无线通信业的发展和国家对无线通信人才的迫切需求，特别为解决物联网，电子标签技术（RFID），以及军事中的遥感遥测，国家北斗导航系统,国家探月工程等实际工程问题，对具有无线通信人才的需求越来越迫切，同时对专业技能的要求也越来越高。随着社会的发展，本世纪初很多学校又恢复了无线通信系列的专业基础课程和实验课程，但是师资力量已经严重不足，实验设备也严重老化，无论是理论课程还是实验课程，都面临着前所未有的困难，授课基础薄弱[2]。

2 技术更新过快，授课内容难以紧跟学科发展

无线通信专业是一门实用性较强的应用型课程。一方面需要授课教师紧跟学科技术的发展，结合实际情况，因材施教，不能因循守旧，另一方面又需要授课教师注重与基础课程的衔接，在提高基础和专业知识的同时，满足社会需求对专业技能的要求。教师需要通过相关的实验课程、实践课程和课程设计等教学方式提高学生的能力，这些要求无疑提高了对教师本身素质的要求。随着无线通信技术越来越向高精尖方向发展，需要授课的内容同样具有较高的广度和深度，这一定程度上增加了授课难度。但是现在国内这类应用型课程缺乏教学实验平台，授课效果也很成问题[3]。

3 实验教学环节缺乏创新性理念和工程思想的灌输。

无线通信系列课程的实验问题是困扰各高校的一个难点问题，无论是基础实验还是专业型实验的开设，都涉及到频谱和射频相关的设备，而这些设备的科技技术含量都非常高，而且几乎被国外垄断；而国内不但生产的厂家少，而且同样价格昂贵，因此，即使是购买基本的实验器材，都需要投入大量的资金，这对于很多高校来说都是难以承受的；另一方面，传统的实验思路也对课程的开设带来了问题，在过去，无线通信系列课程实验不是验证性实验，就是演示型实验，缺乏向上拓展空间；但是，就业市场需要学生具有创新性理念和有较强的动手能力一定的工程素养，能够熟练地使用各种测试仪器，这与传统的演示实验思路格格不入[4]。所以迫切需要进行新的实验教学的研究和探索，寻求解决的方法。

就目前的就业市场而言，对通信工程专业人才的需求十分可观，与移动通信、网络通信相关的各公司企业，特别是对无线通信方面的学生尤其青睐[5]。因此国内各大高校都十分重视无线通信方向发展，无线通信不仅仅是高校研究者的重点关注对象，也成为教学过程中的重点发展对象，各高校都投入大量人力、物力，对无线通信的教学体系展开研究，以期迎合就业市场的需求[6]。

二 构建新的无线通信系列实验课程体系

根据无线通信系列课程体系，研究实验内容，以及系列课程实验的衔接问题，开发相关的专业实验平台，从广度和深度两个方面对现有的实验内容进行扩充。首先开发与宽带无线接入技术、下一代无线物联网互联技术、卫星通信系统技术等国家发展规划相关的实验课程体系。其次结合社会的实际要求，开发RFID设计和无线智能遥控邻域等具有一定应用前景的实用型实验课程，构建完整的无线通信实验基础教学和应用教学体系。最后需要根据学科发展的要求，并结合其他学科的发展，融合不同学科的知识，构建交叉性的大型实验，并设立为期两周以上的课程设计教学体系，培养具有扎实理论基础和熟练操作技能的专业人才。

在构建上述三大类实验内容体系的过程中，要建立相应的实验课程的实施方式，也就是实验课程的具体的实现方法体系。整个实验体系将以现有的基础性、综合性和设计性实验为基础，在应用型课程中推出创新性实验环节，通过引导教学法，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力，同时增加实验学时的比例，实现理论与实践的充分结合，并通过创新性平台，培养学生的工程素养。

根据上述的实验内容体系和具体实施方法体系，需要进行具体的实验教学体系规划。国内各高校根据实际情况也有不同的具有实现方式。根据自身状况，各高校形成了各自的实验课程体系，并针对具体的课程教学和具体的实验教学内容进行了大量的研究，并根据实际教学基础和人才培养的目标分别实施了具体的实验教学内容和方式。譬如清华大学、北京大学、北京邮电大学、上海交通大学、成都电子科技大学、东南大学、浙江大学、复旦大学等多所名牌大学都拥有阵容非常强大无线通信系列课程教学群，开设了电磁波、微波技术、射频技术、遥感技术、无线微控制技术、医疗电磁技术、能源电磁转化技术等具体的实验课程体系，并且还在不断扩充中，为了能适应社会对专业人才的技能要求，对无线通信系列的实验课程改革和研究正在成为教学改革关注的热点。

从纯粹的知识基础角度分析，无线通信系列课程必须包括电磁场与电磁波、微波技术基础、宽带无线接入、锁相技术、天线与电波、射频电路设计、移动通信系统、卫星通信系统等课程。目前，重庆大学具体实施的无线通信课程系列的主要实验教学架构如图1所示。该课程体系包括三个层次，第一个层次为理论基础课，课程包括电磁场与电磁波、微波技术基础和射频电路设计与应用，第二个层次为实验教学课程，课程包括为微波技术基础实验、射频电路设计实验、数字通信实验和移动通信实验，第三个层次为无线通信的应用环节。以微波技术基础实验和射频电路设计实验为基础，学习相关的硬件和软件后，进行较为综合的课程设计，设计时间连续两周。设计的内容涵盖射频电路知识，射频电路的仿真、宽带无线接入、移动通信和卫星通信课程等相关的实验课程。

三 适时引入实验课程的创新机制

在构建实验课程体系时还需要引入创新机制。利用已有的实验教学平台，综合分析实验课程的内容和形式，进行合理的调整，建立实验课程的创新机制。

一方面通过各种奖励措施和鼓励措施提高教师开设新的实验教学课程，提供必要的实验教学经费和设备，激发教师的创新能力。

另一方面在学生中征集有意向的志愿者参与平台开发，针对不同层次的学生，构建实验体系，并确定基础性，综合性和设计性实验为基础，三个层次的实验在整个体系中的分布情况和切入深度，构造立体交叉性实验平台，并检验实验平台的设计思想的可实现性，积累经验，完成创新平台建设。

构架基础性实验、验证性实验、综合性实验、设计性实验和创新性实验的五个层次的实验教学体系。以基础性实验为基础和验证性实验为基础，培养学生设计能力和创新能力为最终目标，建立实验课程发展体系。紧跟前沿无线通信技术，建立最新实验内容。实验中引入最新实验内容和实验仪器，紧跟技术发展的趋势，培养出能为企业带来技术革新和提高效率的人才，同时将实验内容和企业提供的项目结合起来，锻炼学生的实际动手能力。

针对理论教学的课程改革，对实验教学进行同步改革，我们引入更多的设计性环节，并加入先进技术发展趋势讲座。通过趋势分析，引导学生的思维方式转变，使之能逐渐完成从被动接受到主动思考的转变，这是引导学生形成创新性意识基础环节，实现理论和实验教学改革相结合的方式，避免实验教学与理论教学的脱节。以培养学生“厚基础、宽口径、动手能力强、有创新意识”为目标，坚持以理论与实际、基础与先进、经典与现代技术统一，面向不同专业要求，优化教学内容，建成具有鲜明的时代特征的合理的实验教学课程体系。

四 加强科研和实习的教学实践活动

实验体系涉及到大量的工程设计问题，而这些问题有些不能在实验室中完全解决，需要依靠校外实习基地，进一步提高学生对学习这些课程知识的认识。为此，我们每年专门组织学生参观“中国移动公司科技生活馆”、“中国联通公司科技中心”“重庆大学电信机房”、“重庆有线电视中心”、“重庆铁通公司发射中心”和“重庆广播电视中心”等基地。但是在很长一段时间里，校外基地并未真正发挥其优势，学生在校外基地的活动也仅仅是走马观花似的参观，难以真正涉及工程问题的解决，也达不到培养学生工程素养的目的。

随着越来越多的企业与高校进行合作，设立研究中心和交流基地。教师在理论教学的同时要求进行相关的科研工作，这两方面都促进了教师对本学科领域的发展状态，也为理论知识联系实际提供了一个良好的平台。因此，研究实验教学和科研工作的具体问题，抓住学校本身的有利条件，进一步提高实验教学的质量，是一个非常值得探讨的问题。

另外也不能以创新实践为名，盲目将本科生引入科研活动，必须进行细致周密的安排。一般情况下，低年级本科生主要进行基础性的实验，结合理论知识的学习，加深对知识的理解和运用；而高年级学生需要结合教师实际项目或者学生感兴趣的问题，进行相关的研究。总体上本科阶段的学生还是缺乏实际科研能力，还需要诱导，因此安排学生参与哪类科学研究，参与到什么程度，都是需要研究的。

总之，研究面向应用和创新的实验课程体系是实验课程体系改革的目标和研究的主要内容。其中，构建适应社会需求的实验课程体系建设，是无线通信实验课程改革和发展的一个重点。

参考文献

[1] 郑玉甫,蒋占军,杨桂芹等.通信工程专业三维一体教学法的研究与实践[J].现代教育技术,2010,20:84-86.

[2] 邵玉斌,龙华,刘增力等.通信工程教学实践环节中仿真技术的应用[J].现代教育技术,2009,19:309-311.

[3] 李正,李菊琪.工科课程体系和教学内容改革论析[J],中国大学教学,2007,(4):45-47.

[4] 陈小虎,刘化君,朱晓春等.电气信息与电子信息类应用型人才培养体系的创新与实践[J].国大学教学,2006,(4):54-56.

[5] 何宝祥.陆桂荣,储开斌.电子信息创新能力培养体系的构建[J].气电子教学学报,2006,28:19-22.

[6] 熊庆国,陈和平,吴谨.电子信息工程专业建设探索与实践[J].武汉科技大学学报(社会科学版),2008,10(2):69-72.

The Innovation and Experiment of Teaching for Wireless Communication Engineering

CHEN Jian-junJIANG YangHAN Qing-wenFENG Wen-jiangWU Yu-cheng

（College of Communication Engineering, Chongqing University, Chongqing 400044, China）

无线通信技术实验范文第2篇

【关键词】无线；通信技术；应用；网络；4G无线通信技术；

在网络与信息技术飞速发展的信息时代背景下，无线通信技术在10年时间里迅速渗透到人们生活、工作的方方面面，并很大程度上改变了人们的生活方式，提高了工作和沟通效率。近年来，随着无线通信技术的进一步发展，无线通信技术已经形成了网络化、智能化、多元化的发展方向。无线通信技术作为影响人们日常生活最深刻的信息化技术之一，在我国经历了几十年的发展已经深刻地改变和影响着社会的发展和人们生活的方式。从第一代无线通信技术到现在的3G无线通信技术已经发展了三代。第三代3G无线通信技术提供更好的网络通信服务的同时还提供了更快速的数据传输技术，给用户提供了更快捷方便的网络通信体验。无线通信技术也从传统的即时通话和短信息传送发展成为智能网络、无线宽带传输，从发展历程上看，无线通信技术也从1G中简单的通话和短信息、2G的低速网络接入发展到高速网络3G通信以及4G急速宽带通讯业务。

1 无线通信技术在我国发展的现状

无线通信技术在我国的发展历程可以追溯到20世纪50年代，这一时期无线通信技术主要应用与军事，短波频率和电子管技术以及军事通信技术。随着无线通信技术的发展，以半导体为主的无线通信终端在社会上普及，发展成为无线广播，直至今天依然有广大的用户群体。到了80年代后期和90年代初期，无线通信技术的即时通话技术开始逐渐在民间应用，这个时期比较有代表性的无线通信技术终端是“大哥大”。从20世纪末期至今，无线通信技术进入了高速发展时期，以无线通信和网络通信为代表的无线通信技术从1G无线通信中简单的通话和短信息，2G无线通信中的低速网络接入，发展到当今被广泛应用的高速网络3G通信技术，以及未来无线通信技术发展的趋势-4G无线宽带通讯业务。

2 无线通信技术的关键技术

下一代无线通信技术以OFDM调制技术、软件无线电技术、智能天线技术等技术为代表的无线通信技术的关键技术是未来无线通信技术发展的关键技术和核心技术。CDMA是第三代无线通信技术的核心，是3G无线通信技术的关键，但下一代无线通信技术中，调制解调技术是无线通信技术的关键。调制解调技术又称正交频分复用技术，将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输，正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰 ICI ，每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易[1]。OFDM技术实现了无线环境下的高速传输，使第四代无线通信技术的特点发挥至最大。

软件无线电技术是下一代无线通信技术的核心技术之一，它将标准化的硬件模块在平台中通过加载相应的软件实现无线通信系统的各种功能，这种开放性的结构平台将为用户提供更丰富的通信功能。软件无线电技术将A/D、D/A转换器无限靠近射频天线，通过软件定义通信功能，通过软件系统定义信令规则、调制解调算法规则、信道纠错编目规则等[2]。软件无线电技术加快了第三代3G技术到第四代无线通信技术的发展，通过下载相应的软件程序就能在同一的平台上实现不同的功能，是终端能够在多系统间漫游。智能天线通过多波束或自适应阵列天线在同一个删去中固定多个波束，在自适应阵列中多个天线接收加权信号是信噪比达到最佳。与传统移动通信技术中的固定波束天线比较，智能天线技术中的天线阵列的优点使提供了更高的天线增益，和相应倍数的分集增益。智能天线能够有效抑制信号干扰、自动跟踪和数字波束调节等功能，因此智能天线技术也是第四代无线通信技术中的关键技术所在[3]。

3 无线通信技术的关键技术在未来无线通信中的应用展望

作为无线通信技术未来发展的趋势与下一代无线通信技术发展的关键，4G无线通信技术已经在研究开发中取得了关键技术的突破、推广应用上开始了实质性的研究工作。许多具有战略眼光和前瞻性技术研究的部门已经在下一代无线通信技术的研究和开发工作尚取得了关键性的进展。尤其是针对4G无线通信技术中的核心，移动网络高速传输上已经成功的研发技术能够实现图像、视频和语音的高速传输，同时对不同传输格式的应用已经有了成型的设计。在多点通信技术方面，手机、笔记本、掌上电脑等终端之间的通信与多点控制技术也有了相应的研究成果。总的来说，我国的4G无线通信技术虽然与国际的最尖端技术尚有差距，但与发达国家的总体差距不大，针对即将制定出台的4G无线通信技术的标准和应用防范，我国还应当发展我国的核心自主知识产权，提高国际无线通信领域的话语权，发展适应中国特色的4G无线通信技术[4]。当前，我国一线城市中已经有诸多城市已经开始了4G无线通信技术的试运营，相信作为无线通信技术发展的主流技术，必然会给用户带来全新的无线通信体验并引领未来无线通信技术发展的潮流。

4 结语

总之，无线通信技术是现代社会人们生产生活中的应用最广泛的科学技术之一，对提高人们生活水平以及促进社会进步与发展起到至关重要作用的技术生产力。我们要不断推进下一代无线通信技术的关键技术研究、发展以及应用，才能加快我国无线通信的快速发展，进一步提高我国科学技术生产力。

【参考文献】

[1]韩发.论体验营销在现代 3G 通信产品领域中的应用[J].管理观察，2011（25）.

[2]张文彪.移动互联网时代的体验式营销[J].电子世界，2013（1）.

无线通信技术实验范文第3篇

关键词：实验室建设；物联网；实验课改革

中图分类号：TP311 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）37-0224-02

一、引言

目前无线移动通信技术和高性能微型设备设计技术及发展比较迅速，有线网和无线网、固定网和移动网等多种网络互联为一体，利用生活周边的设备及家电设备，能够智能地提供适用于用户的信息及计算功能。该实训课所使用的实验平台采用全开放式的模块化设计，功能丰富，并且学生可以在此基础上进行二次开发，做设计型实验，同时也完全能够满足实验教学的要求，可以激发学生的创新思维，并且经济实用。

二、物联网的发展现状

物联网这个概念从1995年首次提出来之后，美国、欧盟、日本等国家都先后制定了发展计划，我国在1999年也开始对物联网进行研究，并在2011年制订了物联网发展“十二五”计划。目前许多国家都在研究无线传感器网络，并开发了在实际传感器节点中运行的多种协议。目前比较流行的传感器硬件有柏克莱开发的“Mica Mote”，英特尔公司的“IMot”，加州大学的“IBadge”和麻省理工学院的“U-AMPS”系列，以及韩佰电子开发的无线传感器节点“ZigbeX”。由于传感器节点要考虑电能资源的限制，所以大部分传感器把Atmega 128低功率处理器作为中央处理器使用，在RF通信端，使用低功率短距离无线通信芯片CC1000或CC2420。

三、物联网课程研究内容

物联网课程内容涉及电子、通信、计算机软硬件等多个学科领域，综合了无线通信、嵌入式系统、信号处理、数据融合和分布式系统等多种技术。把课程开设好，一方面提高了学生的创新能力和动手能力，使学生不仅能很好的完成相关课程的课程设计以及毕业设计，而且能够广泛的适用于电子和信息相关专业的就业需求，另一方面，教师通过系统的方法对实验教学内容、方法和手段进行创新，使整个专业的教学水平得以提升，同时，满足了高校专业教学实验和科学研究的要求。因此物联网课程的开设将为我校师生提供一个良好的学习、研究、教学及实践的平台。

在物联网实验课程的教学上，我们分为四个层次：第一层为基础实验，主要实验围绕实验箱进行，通过实验模块让学生感知物联网，使学生对物联网有感性的认识，并且熟悉开发环境以及编程语言，实验内容涵盖物联网的所有基础知识，这部分内容是后续实验的基础，学生只有掌握好基础知识才能，继续开展以后的实验。第二层为综合实验，这部分实验要求学生在基础知识掌握扎实的基础上进行，实验内容要求能融会贯通各个知识点，是对基础知识的应用。第三层次为设计型实验，这部分实验要求学生应用所学物联网课程知识，结合所学其他专业课的知识对系统进行分析和设计。第四层为创新型实验，这部分实验要求选拔校内优秀学生和创新实验室的学生，结合课程和科研项目来进行自主实验，实验室为学生开放，老师负责指导。

物联网实验课程需要有前导课程，需要建立完善、有层次的系统教学体系。电子技术初级课程，内容包括初级电子技术设计，元器件的识别和焊接技术，仪器仪表的使用，模电、数电主要面对1～2年级的学生。电子技术中级课程，主要面对2～3年级的学生，课程内容包括高性能单片机、电路板设计、微型计算机系统设计与实现、传感器的应用。电子技术高级课程，主要面对3～4年级的学生以及DSP、ARM和FPGA技术的应用与设计。

四、物联网课程的教学目标及教学模式

经过几年的努力和校、院等各方面的支持，物联网实验教学已取得了一定的成绩。为了适应科技的发展和新技术的学习及应用，为了使学生在传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络、无线通信技术及分布式信息处理技术等知识综合和创新能力的提高，不断对课程内容进行更新，着眼于大学生科研能力的系统培养，通过开设综合的、与电子信息相关专业知识的选修课，使我校毕业的相关专业学生具备了本专业所需的相应科研能力，为我校实验教学的发展提供了宝贵经验。目前开设的实验课程大部分是基础实验，主要是围绕实验箱进行的，为了培养学生的动手能力和创新精神，需要为学生开设设计性实验，并且要求成本较低。开设物联网课程的主要目的是培养学生的综合素质，使学生对相关课程包括嵌入式知识、无线通信知识以及信号处理和数据融合的知识进一步达到融会贯通。作为一门专业的课程，我们不仅要完成最基本的培养目标，更要培养高层次的学生。而开设不同层次的选修课是完成这个目标的最好方法。

教学模式要从传统的以教为主转变为以学生动手为主，要注重学生到底在实验中学到了什么，注重培养学生的创新能力。传统的实验教学模式是：上课老师先讲，讲完之后学生做实验，实验内容和实验模式是固定的。现代教育理论认为，在教学中要以学生为主体，要在教师的引导下，提高学生的独立思考能力，多开设计性课程，让学生主动去探索新知识。

五、物联网专业在实验教学中存在的问题

现在许多高校的物联网教学都把实验箱作为教学平台，实验模式比较死板，只针对固定的几个实验，学生只是机械地学习，时间长了就会失去兴趣，另外也缺乏对于学生创新能力的培养，不能够与实际应用相结合，与最初开设物联网专业的目的出现了冲突。

六、结语

物联网技术越来越多的应用在现代生活中，其中无线传感器网络技术在节能减排、环境监测、工业控制、城市管理等领域拥有了巨大的应用前景。目前无线传感器网络技术正在高速发展，是中国少有的与国际保持同步发展水平的技术之一，而且学习和掌握新技术发展方向和技术理念是现代化高等教育的核心理念。物联网教学的改革不仅要从教学方法还要从教学目的以及与实践相结合方面进行改革。

参考文献：

[1]王保云.物联网技术研究综述[J].电子量与仪器学报，2009，23（12）：1-7.

[2]李文仲，等.ZigBee无线网络技术入门与实战[M].北京航空大学出版社，2008.

[3]翟刚，刘盛德，胡咸斌，等.ZigBee技术及应用[M].北京航空大学出版社，2007.

[4]康东，勇鹏.射频识别（RFID）核心技术与典型应用开发案例[M].北京：人民邮电出版社，2008.

无线通信技术实验范文第4篇

为了上网方便，不得不绞尽脑汁考虑如何在屋内走网线；

手机信号不好，常常发生“暂时无法接通”的情况……

从普通百姓生活中对通信的需求，到国家“新一代宽带无线通信网”重大专项的实施，都离不开一支支为无线通信事业默默奉献的科研团队。作为其中优秀的代表之一，清华大学以陆建华教授和吴佑寿院士为带头人的宽带无线通信技术与系统集成创新团队，以其鲜明的学术研究特色和影响深远的开发应用，既树立了我国建设创新型国家的团队范例，也向世人展示了并不遥远的数字时代图景一宽带无线就是未来。

理论创新：多域协同

围绕国际科技发展前沿和国家产业发展重大需求，瞄准基础领域进行创新性研究，一向是清华大学的传统。2003年，第一批五个国家实验室之一――清华信息科学与技术国家实验室(简称：清华信息国家实验室)筹建，正是基于清华大学的传统优势及我国“信息化带动工业化”的发展道路。建设伊始，“宽带无线通信理论与技术”成为重点研究方向之一。

在“985工程”和“211工程”计划，以及多项国家科技计划的支持下，该研究方向强化信息技术领域的基础理论研究、技术创新开发，重点学科建设和人才队伍培养，以宽带无线传输理论与技术研究为基础，通过原创性理论研究和技术创新，着力系列发明专利和标准提案，研制开发出高集成度的片上系统，并积极开拓重大产业应用，由此形成了“基础理论研究关键技术创新核心产业应用”的研究团队。

团队的研究目标是要通过理论和技术创新，从根本上提高无线频谱资源利用的有效性，即在满足服务质量的前提下，最大限度地提高频谱效率及资源共享系统容量。而传统的无线通信体系框架基于资源独立优化模式，系统容量受限，相应技术也受到“边界效应”的制约。

团队在国家自然科学基金重点项目“基于分布式天线的无线通信系统理论及关键技术研究”中，首次提出了分布式无线通信系统的体系架构(DWCS)。它实现了传统树形蜂窝结构的扁平化，为提高无线系统的传输质量与容量奠定了基础。同时，DWCS中的接入距离显著缩短，功率大大降低，成为解决宽带无线接入能耗问题、实现绿色网络与终端的关键手段。DWCS相关研究成果陆续在通信领域最具影响力的IEEE Communications Magazine等期刊上发表，成为新型无线通信体系框架研究的主流学术思想之一。

DWCS研究引发了许多基础性的科学问题。为从根本上提高无线频谱资源利用的有效性，系统解决现有技术的各种“边界效应”对提高频谱效率的制约，综合利用包括空间、频率，时间，信号，功率，终端、网络等资源，团队提出并研究多域协同宽带无线通信基础理论，得到国内外同行高度认同，成功获得“973”计划项目资助。

“多域协同”的核心在于协同。在古汉语中，“协”的写法为“”，右边表示齐心协力，左边的“十”是象形字，表示一种标尺。《说文解字》提到，“协，众之同和也。同，合会也。”因此，协同是指协调多个不同的资源或者个体，使它们一致地完成某一目标的过程或能力。多域协同之于宽带无线通信则是指包括不同无线系统之间，不同资源之间、不同终端设备之间等的协同，以期从根本上提高频谱资源利用的有效性。

多域协同宽带无线通信系统框架现已成为“异构、泛在、协同”无线网络的重要组成部分，其重要性、前瞻性已得到国内外同行高度认同。

学术链条：学以致用

团队在强化基础创新研究的同时，坚持学以致用，致力于成果产业化。近五年来，团队成员从各自专长出发，交叉参与。共同承担多项科研项目，逐步形成“基础理论研究技术发明国家行业标准核心片上系统应用系统开发”的学术链，初步体现了团队效应。

在杨知行教授、吴佑寿院士等的领导下，历时十年的数字电视传输技术的开发应用，堪称这一特色鲜明的学术链的充分体现。

以数字电视为代表的广播电视技术数字化，是全球信息革命不可阻挡的新浪潮。作为模拟彩电生产、消费的头号大国，这是我国变大国为强国的重大机遇。数字电视传输标准中，地面传输标准是最基本的，不仅技术含量最高，而且受众最多。更重要的是，地面无线传输关乎国家安全和民族利益，尤其是在遭遇战争、灾难等紧急情况时更是动员国民最直接、最可靠的政府喉舌。要保证“永不消逝的电波”和民族产业可持续发展，就必须研制出拥有自主知识产权的数字电视地面传输标准。

1999年7月，清华大学与凌讯科技公司联合，组建了数字电视传输技术研发中心。在学校“985工程”计划重点项目支持下，在一批前瞻性研究成果的基础上，借鉴现有国际标准，经过七年艰苦探索和创新研究，原创性地提出了时域同步的正交频分复用数字传输技术(TDS-OFDM)。这一技术的关键意义在于，它突破了国际上的C-OFDM技术壁垒，并在性能上更优越。国家知识产权局确认了该技术三项专利――用时一频域综合处理方式解决了同步和数据相互独立的问题；用PN序列填充技术取代循环前缀；用独特的循环PN序列设置取代了高功率同步导频。2005年，TDS-OFDM技术获得中国专利金奖，其相关研究成果陆续在无线传输领域最具影响力的IEEE Trans，Broadcasting和IEEE Trans Wireless Communications等期刊上发表。

以TDS-OFDM技术为基础，课题组成功研发了具有完整自主知识产权的地面数字多媒体／电视广播传输系统(DMB-T)。信息产业部和广电总局联合推荐该方案，并通报到国际电联，引起了热烈反响。这是我国首次在国际上宣示我国数字电视水平和参与国际竞争的信心。该技术主要性能指标优于国内外同类技术水平，获得2004年北京市科技进步一等奖、2005年国家技术发明二等奖。截止到2000年底，国内已有19个省市的31个城市采用DMB-T播出数字电视节目，取得了显著经济效益和重大社会效益。

在DMB-T基础上，进一步融合国内多家方案的优点，2006年8月形成了中国强制性地面数字电视传输标准。国标DTMB相关技术非独家授权国内外11家企业生产，有力推动了地面数字电视标准的产业化进程，取得了重大经济效益和社会效益。在南美国家数字电视标准遴选的国际竞争的现场测试中，均以显著优势取胜欧、目标准。

高效多码率LDPC编译码器正交频分复用数字传输技术地面数字多媒体／电视广播传输系统数字电视专用芯片“中视一号”地面数字电视传输国家标准率领产业联盟推进国标“走出国门”，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成功地从实验室的理论设想进入了数字电视芯片大规模产业化阶段，并最终推动数字电视行业进入国际市场，经济效益自不待言，更重要的是，它向世界展示了

中国科技人的自信与优秀，既是我国专利战略、标准战略的成功典型，也是标志着我国电视设备从“中国制造”迈向“中国创造”的一个里程碑。

数字电视芯片是团队在通信SOC领域取得的一项标志性成果。此外，基于片上系统设计完成的多业务传送SOC专用系列芯片，获得国家技术发明二等奖，应用于电信、网通、电力、公安，军队等领域，并销往俄罗斯、南非、印度等21国。十年磨一剑，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队在实践中形成的独具特色的学术研究链，正彰显了清华大学从国家民族根本利益出发、服务国民经济主战场的优良传统。

人才集成：1+1＞2

国家实验室是我国科技界的全新事物，不仅要满足国家需求做出重大科技创新，还要探索一系列全新机制。原清华大学副校长、清华信息国家实验室主任，现天津大学校长龚克说“国家实验室是根据新世纪科技发展特点和科技创新需求做出的科技体制创新探索。清华信息国家实验室更加突出‘集成性’――学科集成，重大项目和科学问题集成，队伍、项目和平台的集成。”

宽带无线通信技术与系统集成创新团队特别注重人才集成，其成员都是相关研究方向优秀的专家：

陆建华教授是国家杰出青年科学基金获得者，“973”项目首席科学家：

吴佑寿教授是中国工程院院士，我国数字通信开拓者之一，何梁何利奖获得者；

杨知行教授是数字电视专家，两项国家技术发明二等奖获得者，荣获“当明家”称号；

王京教授是清华信息国家实验室副主任，重大专项专家，国家科技进步二等奖获得者；

杨华中教授是国家杰出青年科学基金获得者，集成电路专家；

宋健教授是数字电视传输技术专家；

周世东教授是国家“863”-FUTURE计划核心成员，教育部新世纪人才……

清华信息国家实验室的筹建，将这些优秀的专家集合在共同的目标下。根据“国家重大需求”、“科技发展前沿”和“清华优势特点”三结合的原则，团队成员结合自身特长和研究特点，经过合理配置，逐步形成了一个交叉融合、优势互补，共同创新的协作团体，在面向国家需求和国际前沿的平台上，取得了喜人的成绩――

近五年来，团队成员交叉合作承担“973”项目1项，“973”课题3项，自然科学基金重点／重大项目5项，“863”重点项目8项，教育部重大科研项目、发改委产业化专项，预研及企业合作项目近20项。

在国内外期刊和国际学术会议上280余篇，其中SCI论文80余篇，在IEEE Trans，CSVT、IEEE Trans Communications、IEEE Trans Wirelass Communications、IEEE Trans，Broadcasting等本学科最具影响力的期刊上发表；申请发明专利120余项，已获授权32项；出版专著6部；获国家奖励4项、部委奖励5项，等等。

还在探索中的人才集成模式，初步显示出巨大的创新能力和创造能力，这也是清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队一个立足过去、开创未来的里程碑。

无线世界：无限世界

宽带无线传输技术将作为信息技术发展的重要前沿领域，对重大产业的升级换代(如数字电视)和形成新的产业生长点(如移动互联网)具有重要意义。事实上，小到寻常百姓家的手机、电视，网络，大到新一代信息网络、国家安全、航空航天，都离不开宽带无线通信技术的发展与保障。

在我国探月一期工程的相关技术研究中，清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成功设计了短码长，低译码门限的LDPC编译码器。经专家测试，该编译码器在同等条件下比传统的Viterbi译码器有2.5dB的增益，是探月一期工程的创新之一。

专为我国地面数字电视标准设计的高效多码率LDPC编译码器，也成功应用于无线图像助警应急系统，建立了北京、青岛等地的“公安无线视频传输网”。该技术实现了标准清晰度图像的无线双向传输，在雅典奥运火炬接力北京段监控、全国两会安全监控、长城3号反恐演习等国家重大项目中，得到了专家一致好评。

宽带无线通信技术研究成果的产业化，已经越来越多地应用到社会生活的各个领域，也显示出更加广阔的应用前景。

在我国“信息化带动工业化”的发展道路上，展现在清华大学宽带无线通信技术与系统集成创新团队成员面前的，是一步步将梦想变成现实的美景。虽然迈出每一步都要付出难以想象的艰辛，但执著的追求换来了梦想实现的快乐。

过往的成绩只是提供了继续创新的平台，团队成员早已勾勒出下一步努力的方向和目标――针对新一代宽带无线多媒体接入，高清数字电视广播、高速铁路信息化及空天地一体化网络等重大产业应用，发展高速大容量无线网络技术及系统集成，进一步突出发明创新，技术标准和芯片集成的研究特色，形成系列核心芯片与演示试验系统，完善“理论研究技术创新产业应用”的学术研究链，满足未来高速大容量高质量信息服务对宽带无线通信的需求。

……

心有多大，世界就有多大。

无线通信技术实验范文第5篇

电力通信网作为现代电网和支撑企业信息化的重要基础设施，已全面深入地融入智能电网的发电（包括常规能源和可再生能源）、输电、变电、配电、用电及调度等各个环节及信息支撑平台中，是实现“电力流、信息流、业务流”三流合一的重要纽带[1-10]。电力通信技术发展战略服务于电力通信网络的建设与发展，关注电力通信领域全局性和战略性科技计划。电力通信技术发展战略研究坚持战略性、前沿性和前瞻性，以支撑建设具有中国电力特色的智能电网为研究主线，围绕电网技术领域的相关战略重点开展分析研究工作，特别强调突出需求导向等原则。

1回顾

“十一五”在公司科技发展规划的指导下，电力通信科研工作紧密围绕电网和公司发展，开展先进、适用的关键通信技术研究，切实解决电力生产中的通信疑难问题，同时研究整合各级通信资源，优化网络结构配置，不断提高通信网的服务保障能力。电力通信技术水平和自主创新能力显著提升，在成果创造、产业培育、新技术推广和人才培养等方面取得了突出成绩，科技支撑和引领作用逐渐显现。电力行业“十一五”期间的科技投入主要在大电网安全与控制技术、输变电技术、电网信息和通信支持技术等若干领域，其中“电网信息和通信支持技术”是“十一五”期间的重点投入领域之一。“十一五”期间，电力行业立项的较重大的通信科技项目涵盖通用通信技术、电力特有通信技术和综合通信技术三大领域，其有技术和综合技术所占比例超过四分之三，体现了对原创性技术的支持；立项的一般通信科技项目中，综合技术比例较大（接近3/4）。

“十一五”期间，电力通信技术研究工作成绩显著。通过专题研究，解决了许多现场疑难杂症及标准规范的编制问题，获得了多项电力科技进步奖。通过工频通信技术的研究，开发了高可靠性的可穿越变压器的工频通信装置，并成功应用于现场的数据传输；通过电力线通信技术的研究，提出了自适应频段选择、信道质量检测和组网等技术，完成了基于混合线路载波组网通信和基于配电线屏蔽层载波组网通信配网自动化系统的试验；研制了系列电力线数据传输装置和相关耦合设备；•51•形成了OPGW全套科研、试验检验和系统设计能力；形成了OPGW抗覆冰损伤性能的质量检测技术及标准；形成了OPGW抵御覆冰灾害的综合解决方案；形成了OPGW应用于特高压环境的质量检测技术。同时，在综合网管、资源管理、线路保护倒换应用、智能调度支持、超长距离传输、无线通信应用、视频监控、下一代网络、软交换等领域开展了探索性工作。

“十一五”期间，电力通信科研工作也存在一些不足。电力特种光缆型谱、OPGW抗雷击、抗腐蚀等技术研究有待深化；OPPC技术还需加快研究和试点应用，并拓展应用范围；低压特种光电缆技术的应用研究刚刚起步，延伸到低压用户的光电缆运营模式和综合解决方案尚需深入研究。跟踪国外宽带高速载波通信先进技术，进行自主研发；中低压配电网载波,包括BPLC（Broad-bandPowerLineCommunication，宽带电力线通信）需要深化研究解决实际通信中的稳定性不高、传输距离短等实用化问题。进一步结合电网实际需求，加强先进、适用的光通信技术应用研究，解决电力骨干传输网远距离、大容量、高速传输的需求，探索网络技术在电力关键业务信号传输中的应用；加大光接入网技术在配用电领域的应用研究；重视研究各种无线通信技术包括卫星、微波、新型无线宽带城域网技术、各种短距离无线通信技术（如无线传感器网络技术、无线局域网技术）、3G/4G等下一代无线公网技术在智能电网中的应用研究。通信网络结构需要从提高网络可靠性、安全性出发进行优化和不断加强。重要业务缺少备用路由，可靠性不高，部分重要节点光缆路由单一，存在安全隐患。面向智能电网的通信体系问题、集成通信网技术、通信业务信息模型、接口规范、业务仿真等一系列技术尚待研究探讨。数字同步网缺乏统一的网络规划和设计，全网基准时钟信号分配不合理，没有体现基准性和统一性，造成业务传输稳定性降低。网络管理系统仍然存在模式不统一、功能不统一、数据不统一的问题，导致各级系统互联互通难以实现。通信新技术应用缺乏深入研究。互联网、3G/4G等公网通信资源在智能电网中的应用及其接入的安全问题，有待深入研究。

“十一五”期间，电力通信技术研究的特点表现在：研究内容紧跟通信技术发展方向，研究课题与电力业务需求结合紧密，注重解决电力生产中的重点、难点通信问题，验证性研究居多而自主创新性研究偏少，部分项目研究内容相似或重复。

2现状

国外发达国家注重开展光纤通信技术在电网控制和运行维护中的应用研究，光纤通信技术在各级通信网络中得到应用。无源光网络（PON，PassiveOpticalNetwork）技术在电力通信专网有少量应用。注重无线通信技术在电网业务中的应用研发及电力特殊场合的应用。利用GSM（GlobalSystemforMobilecommunications，全球移动通信系统）和GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分组无线电业务）技术实现采集、监控等领域业务应用。欧美发达国家研究并大规模应用WiMAX、3G/LTE等宽带无线技术在电网数据监测控制中的应用；日韩等国家开展了超宽带无线电技术、无线传感器网络等新技术在解决特殊环境下电力设施的监测应用。开展廉价微小卫星通信技术和高空大气平流层浮空器通信技术的研究，并应用在电网的试点建设中。国外特种光缆技术起步较早，发展迅速，欧美等国家进行了较深入的研究，IEEE和IEC分别制订了相关技术标准，对光缆产品质量检测进行了规范，尤其对ADSS和OPGW描述详细，加速了特种光缆在全球电力系统应用的步伐。对电力线通信研究已有数十年历史。近年来，在高压输电线载波领域，研制了速率达百kbit/s的载波机，并已经投入应用。在中低压宽带PLC方面，拥有宽带电力线通信的核心通信算法、通信协议，开发出速率达200Mbit/s以上的电力线通信芯片，在户内联网、宽带接入等方面得到应用，并将电力线宽带技术引入到配电自动化、工业控制、用电信息采集等领域。将电力特有通信技术与通用通信技术相结合的综合通信网技术研究，通信网与电网的一体化趋势进一步加强。美国电科院（EPRI）研究并提出了综合能源通信体系架构IECSA（IntegratedEnergyAndCommunicationSystemsArchitecture，集成能源和信息系统架构），作为未来电网及电力通信网的发展与建设框架蓝图，强调了通信在未来电网架构中的作用，并有针对性的进行通信技术的研究。国外发达国家结合国情，综合应用光纤、无线公网技术构建配用电通信网络，应用较多，比较成熟。应急通信方面，在灾害条件下利用公网通信资源传输电力业务的应用未见报道。国内开展了无线光通信技术在电力系统的应用研究、特高压电网超长站距光传输关键技术的应用研究、SDH光纤通信在电力系统应用研究、光纤通道传输继电保护技术研究、多业务光传输平台/光切换/密集波分/无源光网络等新型光通信技术的研究和试点。

在局部开展了自动交换光网络等新技术的应用和试点，开展了EPON（EthernetPassiveOpticalNetwork，以太无源光网络）技术在配网自动化、用电信息采集等领域的应用试点。在大范围组网及应用方面，需要尽快深入研究和开展试点示范工程。部分电力公司在无线办公、线路设备检修、应急通信、线路建设等方面已开展过无线局域网、公网无线通信的应用研究。目前国内电力负荷管理系统和大用户远程抄表也采用了GPRS/CDMA公网通信技术。国内还进行了ADSS工程应用技术研究、OPGW接地方式的研究、OPGW运行安全性技术研究、OPGW覆冰安全性能研究，输电线路地线系统(OPGW/GW)的综合设计技术研究，光纤复合相线在电网中的应用研究等。高压输电线载波高速传输技术研究较少。中低压配电线载波技术已有十几年的研究和应用，但由于我国配电网的复杂性，目前技术水平和应用效果仍待提高，在关键技术如窄带载波自适应、自组网技术，宽带载波核心芯片技术等领域有待突破。配电网工频通信等特殊电力线技术的应用研究还需进一步深化。目前开展了信息通信技术网络模式的深入研究，时间同步、时钟同步等方面的综合研究并在部分地区进行了推广应用，骨干光纤传输网络结构的优化及网络评估技术研究，综合利用光纤、电力线通信、无线公网、无线专网等多种方式开展配网通信系统的研究，实现自动抄表、配网管理、用户双向通信等功能。同时还开展了灾害条件下利用公网通信资源传输电力业务的应用研究。

3发展展望

3.1发展思路

电力通信总体发展思路将瞄准通信服务于智能电网的重大战略需求，针对制约电网建设、运行、管理与发展的重大通信技术问题，以构建先进适用的电力通信技术体系和坚强、灵活、高效、安全的通信网络体系为目标，系统地开展智能电网通信关键技术攻关与集成创新研究，通过建立完备的“通信标准”、“试验检验”和“通信安全”三大支撑体系，构建两大通信平台，即坚强、高效的传输和交换通信平台以及安全、灵活的接入和互动通信平台，完成相关示范工程建设并推广应用，实现在“新理论、新技术、新装备”的创新与突破，为公司和电网发展方式转变提供坚强的通信技术支撑。“十二五”期间，在电力通信技术方面，将围绕构建先进适用的电力通信技术体系和坚强、灵活、高效、安全的通信网络体系的需求，针对骨干通信网络演进、配网通信技术水平不高、电力通信信息化水平较低、支撑网建设不完善等问题，以通信网络智能化建设为重点，以提升电力通信试验测试与仿真分析技术为支撑，攻克包括通用技术和特有技术的十几项关键技术，形成电力信息与通信技术标准体系，建设或提升电力特种光电缆及电力通信网络系统仿真与测试检验能力，完成电力光纤到户、智能小区、电力物联网应用等示范工程，提高配网光纤覆盖率，为满足智能电网对骨干传输和配用电通信的需求提供坚强支撑。电力通信网是连接电网各个感知终端和采集终端，实现信息传输和“感知”电网的重要神经系统。随着光通信技术、无线技术和物联网技术的迅速发展，未来的各种网络将经历从隔离到互通、从互通到协同的演进，通过网络间的融合与协同，对分离的、局部的优势能力与资源进行有序整合，从而最终使通信系统拥有自管理、自发现、自规划、自调整、自优化等一系列的新功能，但想真正拥有无处不在、无所不能的智能性网络，在技术和实现上还有很长的路要走。

3.2重点方向

总体战略发展目标的实现，需要结合公司及电网发展的战略需求，研究智能电网各个环节的通信业务需求，解决基础性、系统性、关键性的通信技术。“十二五”期间，电力通信技术领域将在高速光通信、宽带无线通信、电力特种光（电）缆、电力物联网、智能感知和智能电网业务仿真等方面开展技术和应用研究，以形成一批具有自主知识产权的创新性研究成果,力争突破并达到行业国际领先技术成果。加强光通信技术、无线通信技术、网络感知技术等前沿技术的应用研究，突出通信与信息、电力专网与公共通信网的融合、集成与应用，全面支撑智能电网信息通信业务的发展，为电力通信发展做好技术与人才储备。突破电力线通信窄带低速的瓶颈，解决电力特种光缆在输配电及智能电网应用中的关键技术问题，形成一批电力特有通信技术原始创新成果，提升电力特有通信技术领域的原始创新能力。通过研究配电网分层通信体系架构，形成涵盖城域—社区—家庭的分层通信体系，进一步构建智能配电网统一通信支撑平台。突破物联网关键核心技术，进入行业乃至国际的网络融合和物联网科技创新链，并在重要环节形成科技创新链的竞争优势。建成完善的电力通信试验、检测、仿真和评估测试环境，进一步提升电力特种光缆试验能力，具备参与国际标准研发能力，形成公司系统完善的电力通信标准体系和检测评估体系，推动相关行业标准和国际标准的制定，初步形成电力通信技术自主创新支撑体系。积极跟踪国际性前沿通信技术，如量子通信技术，构建用于保障未来电力系统的安全通信网络。