舰船电子技术范文

导语：想要提升您的写作水平，创作出令人难忘的文章？我们精心为您整理的13篇舰船电子技术范例，将为您的写作提供有力的支持和灵感！

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1电子信息技术分析与应用

电子信息技术中在网络信息传输中主要以数字电子信息技术和模拟电子信息技术为主，两者具备不同的技术特点，在不同的领域中有着不同的应用。随着技术的发展，人们的需求越来越高，也让人们对于数字电子信息技术越来越青睐。因此，在网络远程信息传输的设计中，开始逐步应用数字电子信息技术，以此来完善通信系统设备以及技术理念，从而保证高效准确的传输手段，并最大限度的提高了用户的体验度。总之，在技术方面，数字电子信息技术已经越来越适应市场需求了。

2基于电子信息技术的远程传输网络系统搭建

远程传输网络中，需要具备完善的信息通信设备以及通信技术作为支撑。通信技术目前已经比较完善，尤其是基于电子信息技术的网络传输模块，基本已经确立了两种主要的传输模式。通常以模拟信息传输和数字信息传输两种模式最为主要的传输方式。但是，在原有的应用过程中，发现模拟信息传输方式，虽然价格相对合适，而且传输的方式也比较简单。但是使用的效果却不是特别的好，一般会出现传输的质量不高，信息容易收到噪声干扰，从而影响信息接收端的准确性。因此，为了能够更好的实现网络远程信息传输，开始逐步使用数字传输技术，从而在信息传输的效率以及安全性等方面，都有了一定的发展。那么，在远程传输网络的系统搭建过程中，如何使用数字电子信息技术进行应用呢？

首先，采用数字电子信息技术的强大的信息加密功能；利用通信原理中的抽样定理可以知道，数字电子信息技术可以对信息进行加密处理，这样就可以在一定程度上防止在信道传输的过程中，信号被盗取的现象。那么，在整个远程网络传输的系统搭建的过程中，需要采取两个密码加密和解密的设备，从而保证信息的加密和解密的过程。其中，在信息源发射以后，就进入信号加密系统，通过加密处理，信号就只有密码破译在可以被访问，没有密码就无法访问信号，这就实现了信息传输的私密性和安全性。然后，在信息的接收端，设置解密系统。根据解密原理，将解密的信息发送给信息接收端，从而实现完整的信息传输过程。

其次，信息传输过程中，需要进行放大增益的信息处理方式；数字电子信息技术传输的过程中，依然会遇到信号衰减的问题。当信号出现衰减的时候，就需要在传输的信道中设置增益设备，从而将信号进行放大，并继续进行传输。根据数字电子信息技术原理，放大增益设备与之对应也需要进行负增益处理。就是当信号传输到信息接收端的过程中，需要将信号进行还原，也就是信号的解译过程。数字电子信息技术进行信号的增益具有增益的方法简单，增益效果明显，并且不会造成信号的失真，不会影响信息接收端的信息接收准确程度。这也是数字电子信息技术的优势之一。因此，在远程网络信息传输的模块系统设计中，采用数字电子信息技术的优势就得以体现了。

最后，数字电子信息技术利用抽样定理，实现高质量的信息传输模式，从而提高用户的使用体验。由于数字电子信息技术具备信息传递质量更高，更快的特点，因此在用户信息的接收端，也会获得非常良好的用户体验。例如，目前市场上的电视信号都已经采用了数字信号，而对应的设备也称之为数字电视，利用的就是数字电子信息技术的数字信号传输。此外，由于数字电子信息技术具备数字性的特点，还可以实现时移电视的效果，即使用者可以利用遥控设备进行电视时间的调整，从而满足了不同用户的需求。

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.207

1 了解舰船自动化技术

1.1 概述

舰船自动化技术早在20世纪70年代就已经开始萌芽了，又经过40多年的发展，舰船自动化技术逐步进入信息化、智能化的时代。起初，舰船自动化技术只是应用于机舱设备的自动化控制，后来逐渐发展成集航行自动化、装卸货物自动化与定位自动化一体的全船自动化系统。

1.2 国内外现状

先谈一下国外现状。起初，国外的舰船自动化设备由两类公司提供，一是自动化设备的制造商，二是舰船机电设备的制造商，比如法国的ALSTOM公司、芬兰的ABB公司。近些年来，一部分生产专业设备的公司一并收入了大集团，这就促使舰船自动化技术得到快速发展，并且舰船自动化设备的生产种类和数目都有增加。另外舰船的自动化设备更有特色，质量也有所提升。

再来了解一下国内现状。我国舰船自动化发展的转折点是改革开放，改革开放后，舰船自动化发展迅速，取得了很大的成就。在军事上，我国中大型军舰基本上装有自动化系统。然而，我国民船自动化却比较落后，在当时民船自动化设备的装船率接近零，这使得我国在舰船自动化方面与美国、日本等国家差距巨大。

2 舰船自动化的技术需求和研发资源

2.1 技术需求

（1）三大基础系统的技术需求。三大基础系统包括主机遥控系统、通用监控系统以及电站控制系统，这些技术不受船型限制，是实现自动化不可缺少的技术。这要是自动化系统设备的制造商，就会提供这三大基础系统，但是，我国制造商提供的产品性能和可靠性能都与国外的有较大差距。究其根本，是因为我国产品没有足够的“成熟度”，这就使得我们的产品在性能方面和可靠性方面都存在或多或少的问题。因此，生产能拥有三大基本系统的且“成熟度”好的品牌产品是我国制造商的当务之急。

（2）其他系统的技术要求。因海洋工程的发展，随之出现了多种功能的特种舰船，相应的就出现了多种多样的系统。比如出现了海洋考察船、半潜运输船、挖泥船、大型起重船和海洋钻井平台等等，相应的出现了动力定位系统、自动锚泊系统、自动航迹跟踪系统、电力推进系统等。这些系统在我国舰船自动化系统中不够成熟，我国需要再度研发。除此以外，我国相对成熟的系统也存在一些漏洞，需要及时的解决。

2.2 研发资源

我国现在的状况就是肃然设备的生产商不少，但是绝大部分都是小作坊不成气候，对于他们来说缺乏自主研发能力。而外企在我国又都是以生产组装为主，根本没有在我国设有研发机构。我国现有较强的研究所不是很多大多集中在上海，其中国企占主流，也有部分民企！但是国企的市级单位的工作重c服务于军方，对于民船的研制无论是资金投入还是技术支持都较少，虽然近年来我国已经做了调整但是效果甚微。民企无论是在研发能力还是资金支持都较薄弱。不过近年来，我国有部分高校虽然没有提供技术支持但是培养了较多的技术人才，这对解决问题起到了一定的作用！

3 研发重点以及目标

3.1 机舱自动化系统

因最初的舰船自动化系统只是应用于机舱的自动化控制，因此，我国在机舱自动化系统方面的技术已经非常成熟。十一・五期间，上海研究所致力于研发一种基于三大基础系统技术的机舱自动化产品，而其发展的方向就是将这些自主研发的有着国际先进水平的产品变得商品化和产业化。与此同时，研究所也在研发舰船信息管理系统，以达到全船信息化的高水平，进而推进集成舰船管理系统的发展。

3.2 国内没有的舰船自动化产品

有一些自动化设备是国内无法提供的，比如动力定位系统和集成驾驶系统，这就需要从国外引进。而我国生产部门要在此基础上进行吸收消化以及创新，对必要的技术进行研究，最终实现自主创新，减少国内与国外产品的差距。

3.3 其它

舰船自动化系统设备制造商要与航运部门行程商业合作，构建船岸信息网，使制造商更能快速高效的了解舰船发展方向，使航运部门可以快速处理船岸信息并更好的服务于航运事业，最终促进集成舰船管理系统的发展。

4 相关的建议

4.1 要想改变现状必须加大资金的投入

无论是国家还是个人都应加大投入 ，从而加快技术的自主创新，国家应从政策资金等各方面，大力的鼓励支持我国现有有能力有目标的舰船自动化配套落后的企业，推动我国企业的自我创新进程，同时深化体制改革以及国际合作。

4.2 团结就是力量，一定要将各个企业联合起来

想要从那个根本解决问题就必须将产，学，研联合起来。加快体制改革，完善体系。鼓励支持以骨干企业带头，组建联合企业。通过研究市场需要，以及技术的突破，创建拥有自主产权自动化技术！

4.3 国家的扶持政策

国家应该采取资金或是政策的支持尤其是那些推出自己品。

5 结语

近些年，我国舰船自动化技术不断发展，但其与发达国家的自动化水平还是有不小的差距。因此，本文主要探索了舰船自动化的技术需求以及研发的重点，指出了技术需求为三大基础系统，实现机舱自动化和生产自动化产品为舰船自动化发展的研发重点。自动化设备制造商要吸收借鉴国外的高技术，研发属于自己的特色舰船自动化设备，让我国舰船自动化技术领先于世界。

参考文献：

[1]侯馨光.绿色节能的舰船自动化技术[J].第十六届中国科协年会论文集，2016：1.

[2]叶家玮.船海工程自动化的前沿应用领域[J].中国造船行业协会舰船电气与通导学术报告集，2015：12.

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中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2013）29-0133-02

驻极体传声器是一种能将声音信号转换成电信号的声电转换器件，它的特点是体积小、重量轻、结构简单、频响宽、灵敏度高、耐振动、价格便宜，因而广泛用于录音机、无线传声器及声控开关等电子装置中。

一、驻极体传声器介绍

驻极体传声器内部主要包括声电转换和阻抗变换两部分，声电转换的关键元件是驻极体振动膜，当振动膜遇到声波振动时，引起内部的电容器电场发生变化，从而产生随声波变化的交变电压。电压变化频率能够反映外界声音的频率，将声音转换为对应的电信号，这就是驻极体传声器的工作原理。驻极体传声器外观见图1。

驻极体传声器的引出焊片有两端式和三端式两种，常用连接方法有4种，具体电路见图2。图中的R既是传声器内部场效应管的外接负载电阻，也是传声器的直流偏置电阻，它对传声器的工作状态和性能有较大影响，C为传声器输出信号耦合电容器。图2（a）和（b）所示为两端式传声器的接线方法，（c）和（d）为三端式传声器的接线方法。目前市售的驻极体传声器大多是两端式，几乎全部采用图2（a）所示的连接方法。这种接法是将场效应管接成漏极D输出电路，类似于晶体三极管的共射极放大电路，其特点是输出信号具有一定的电压增益，使得传声器的灵敏度较高，但动态范围相对要小些。三端式传声器目前市场上比较少见，使用时多接成图2（c）所示的源极S输出方式，这类似于晶体三极管的射极输出电路，其特点是输出阻抗小，动态范围大，但输出信号相对要小些。无论采用何种接法，驻极体传声器必须满足一定的直流偏置条件才能正常工作，这实际上就是为了保证内置场效应管始终处于良好的放大状态，就像晶体三极管需要满足一定的直流偏置条件一样。

二、驻极体传声器应用

在驻极体传声器应用中，由于驻极体传声器是将内部场效应管的漏极D和源极S引出，作为传声器的电极，因此只要判断出漏极D和源极S，就能确定驻极体传声器如何接入电路。见图3，将MF-47型指针式万用表拨至“R×100”电阻挡，黑表笔接任意一极，红表笔接另外一极，读出一次电阻值；对调两表笔后，再读出一次电阻值，比较两次测量结果，阻值较小的那一次，黑表笔所接为源极S，红表笔所接为漏极D。此过程还能检测传声器的好坏，在前面叙述的测量中，驻极体传声器正常测得的电阻值应该是一大一小。如果正、反向电阻值均为∞，说明被测传声器内部的场效应管已经开路；如果正、反向电阻值均接近或等于0，则说明被测传声器内部的场效应管已被击穿或发生了短路；如果正、反向电阻值相等，则说明被测传声器内部场效应管漏极D和源极S之间的晶体二极管已经开路。

驻极体传声器的灵敏度选择是使用中一个比较关键的问题，灵敏度是高好还是低好，应根据实际情况而定。在要求动态范围较大的场合，应选用灵敏度低一些的产品，这样录制节目背景噪声较小、信噪比较高，声音听起来干净、清晰，但电路的增益相对就要求高一些；在简易系统中可选用灵敏度高一点的产品，以减轻对后级放大电路增益的要求。用指针式万用表可以检测出传声器的灵敏度，见图4，将万用表拨至“R×100”电阻挡，黑表笔（万用表内部接电池正极）接被测驻极体传声器的漏极D，红表笔接“接地端”（对应图2中接法（a）负接地，D极输出）；或者红表笔接源极S，黑表笔接“接地端”（对应图2中接法（b）正接地，S极输出）。此时万用表指针指示在某一刻度上，再用嘴对着传声器正面的入声孔吹气，万用表指针应有较大摆动。指针摆动范围越大，说明被测传声器的灵敏度越高。如果没有反应或反应不明显，则说明被测传声器已经损坏或性能下降。

图5所示的声控电路就用到了驻极体传声器BM，VTl、VT2两个三极管组成复合管，β值较大，需要输入的基极电流较小，即输入阻抗很高，因此对前级电路影响较小，便于耦合。闭合开关S1后电路便处于声控状态，这时若有声响发生，则声音信号通过BM，三极管VTl、VT2放大电路放大，从VT2的发射极输出，再经耦合电容C4传给三极管VT3，使VT3导通，继电器Jl得电，实现对负载电路的控制。

驻极体传声器是一种能将声音信号转换成电信号的声-电转换器件，因其体积小、重量轻、结构简单、灵敏度高、价格便宜等优点而被广泛应用，对《电子技术》课程实践教学有着较强的示范作用。

参考文献：

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在有限带宽内传输高清晰度电视对视频、音频压缩编码和信道编码都提出了更高的要求，而且在地面传输的情况下无线环境的各种衰落和干扰也不可避免，同时考虑到移动环境下的接收需求，在新一代的地面数字电视传输系统中必需引入无线通信的最新技术。数字电视广播和现代数字通信技术的结合，使得传统的电视传媒得以在通信网络的基础上新生。

我们在数字电视传输系统设计中采用了cadence公司的系统级设计与仿真软件spw(signalprocessingworksystem)。在大型系统设计中只有实现算法和系统级的优化，才能对系统性能有极大的提升，因为它比底层优化具有更大的优化空间。

2.理想系统仿真

数字电视传输系统涉及调制、编码、发送和接收、解码、解调诸多子系统，但信道的建模对系统性能具有重要意义。在设计方法学上，可先考虑建立信道噪声和干扰不存在的理想传输信道，即着重调制、解调、编码与解码系统的设计。若以信号帧为基本信息单元，信号帧的同步头采用沃尔斯(walsh)编码的伪随机序列，数据体采用多载波调制(ofdm)信号且由保护间隔(guardinterval)和离散傅里叶变换（dft）模块构成。

用spw可以方便地调整参数及替换相关的模块，以便系统的总体性能最佳。对调制方式、纠错外码、时域和频域的交织编码、纠错内码的描述如信号流程图如图1所示。相应的接收过程是解码、解交织、解调制的过程，选用何种模式及选用什么参数只需在设计中简单地修改即可，不断调整参数和模块可实现系统总体性能的最优化。

在调制和编码过程中提供了若干种可选的模式，如外码选用高数据率的rs(208,200)或高保护率的rs(208,188)等。这主要是为了对不同的数据提供不同的优先级和保护级别，达到分层传输的目的。理想系统仿真只对成帧、分帧、编码和调制验证其可行性。仿真分两部分：1)信号源用给定数据码流，以在接收端得到源码流为仿真正确的标准。2)信号源为一帧图象，在接收端解码后恢复此图象，这是一个直观正确的结果。

3．高斯白噪声（awgn）和多径性能研究。

因多径建模和信道估计算法相对较为复杂，故仿真较耗时。除了参数仿真，还做了mpeg2码流的仿真。

对应美国标准mpath_b信道模型，与本系统根据接收信号作出的信道估计结果作对比。可以看出这两者是非常匹配的。

4．系统同步性能仿真。

设计包括transmitter、codeacquisition、str、afc、fft和channelestimation等部分，完整地实现了系统同步功能。

time(ms)域示出的是实际系统运行的时间(与仿真时间不同)，下面各域表示频率偏移、时间偏移以及设计系统同步电路估计出来的频偏和时偏，右半部分的域表示了信道估计之前和之后对应的星座图。从仿真可以得到整个码同步捕获时间仅仅需要5ms,这比同类系统的同步时间大大缩短，且时偏和频偏的纠正都达到了设计要求。

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・摘 要・

现代通信正在向数字化、宽带化、智能化、综合化发展，数字技术的迅速发展已将CATV网、电话网及数据网紧密联系在一起，提供各种不同类型的信息服务，会议电视就是其中一种。本文主要介绍应用于会议电视系统中的数字机顶盒，及利用数字机顶盒传输会议电视的具体实现方法。

有线电视数字机顶盒的关键技术

数字机顶盒是实现有线电视数字化的标志之一，换言之，数字机顶盒是实现“有线电视向数字化整体平移”战略的跳板。对于有线电视网络运营服务商来说，也只能通过数字机顶盒的推广入户，才能打开数字电视的大门，使数字电视产业链的形成及有线电视由粗放型经营向集约化经营转变成为可能。

在有线电视系统中，使用数字机顶盒（STB）作为前端，连接HFC网络，用于处理来自电视、电话和数据三大网络的数据流。在下行信号中，对数据流的调制方式主要是64QAM 或256QAM，而在上行链路中通常采用对噪声抑制能力较强的QPSK调制方式。数据流经过处理后就可以送到电视机及各种外部标准接口，如并行接口、RS232、USB等。同时，使用一个条件接入模块（CA Unit ），用于数字机顶盒（STB）的安全系统中，只有那些通过授权的用户才能使用付费业务。

为了接收数字电视实现会议电视的功能，数字机顶盒内配置了专门的MPEG-2编、解码器，连接在扩展总线上，承担运算量很大的MPEG-2编、解码工作。若嵌入式处理器的运算速度再有1~2个数量级的提高，各种标准的视频压缩、解压处理都可以由软件完成，就不需要配置专门的视频编、解码器。

一个完整的数字机顶盒由硬件平台和软件系统组成，可以分为4层，从底层向上分别为：硬件、底层软件、中间件、应用软件。硬件提供机顶盒的硬件平台，实现音视频的解码；底层软件提供操作系统以及各种硬件驱动程序；应用软件包括本机存储的应用和可下载的应用；中间件将应用软件与依赖硬件的底层软件分隔开来，使应用不依赖于具体的硬件平台。

1、数字电视机顶盒硬件组成

有线电视数字机顶盒的基本功能是接收数字电视广播节目，如图1所示，调谐模块接收射频信号并下变频为中频信号，然后进行转换变为数字信号，再送入QAM解调模块进行解调，输出MPEG传输流串行或并行数据。解复用模块接收MPEG传输流，从中抽出一个节目的PES数据，包括视频PES和音频PES。视频PES送入视频解码模块，取出MPEG视频数据，并对MEPG视频数据进行解码，然后输出到PAL/NTSC编码器，编码成模拟电视信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码模块，取出MPEG音频数据，并对MPEG音频数据进行解码，输出PCM音频数据到PCM解码器，PCM解码器输出立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。

(1)调制解调模块

数字机顶盒工作在有线电视网络状态下，有线电视网采用模拟传输，因此必须对数字信号进行调制和解调才能在模拟信道传输，调制解调器是系统关键的组成部分，在技术上类似现在的电话调制解调器的原理，但采用了更高的调制方法，下行多采用64QAM或256QAM，在DVB-C(Digital Video Broadcast by Cable)中采用64QAM做为标准调制方法，以MC92305QAM 解调芯片为例，在7M模拟带宽上采用64QAM调制的数字信号速率可达42Mbit/S，采用HFC网时采用QPSK做为调制方案。QAM或QPSK调制器将MPEG格式的数据流调制在一个标准的PAL信道内，与其它视频调制信号一起合路发送出去。

(2) 编解码模块

由于采用模拟通道，为保证数据传输的可靠性和低误码率，前向纠错编码是必不可少的，DVB 采用Reed Solomon编码，RS码是一类纠错能力很强的多进制BCH码。

(3)MPEG II的解码模块

数字机顶盒的核心是数字视频技术，MPEGII的解码模块可以称为CPU以外的核心模块，MPEG II数字传输中采用交织编码，首先需要对码流进行去交织，视频、音频和数据码流的分离工作，以及视频码的解码工作。经以上各步骤MPEGII码流成为视频(CCIR656 格式)和音频数字信号。MPEG多路复用器将各路节目流、数据流复合在一起，以188字节为一帧的MPEG2数据格式发送到射频调制器并提供电子节目单(EPG)。

(4)数字视频编码器和音频DAC

数字机顶盒的“外设”是电视机和音响系统，数字的音视频信号必须转换为模拟音视频信号，以 MC44724为例，MC44724可以将ITU601、656标准4:2:2 并行视频数据转换为PAL或NTSC格式的视频、S-Video、Y/Cb/Cr 或R/G/B，扩展的VBI(Vertical Blanking Interval)信息输入口用于显示图文信息。现代音响系统都支持DolbyProLogic和LucasfilmHomeTHX家庭影院系统，需在音频DAC之前用数字音频信号处理芯片对数字音频信号进行处理，目前有专用处理芯片和采用数字信号处理芯片DSP进行处理两种方式。

(5)加解扰模块和版权保护模块

在有线电视运营中，付费电视是一种主要的业务，要求数字机顶盒必须具备电视信号的加解扰功能，由于采用数字信号，加解扰比模拟信号加解扰容易和保密度高，另一方面，采用数字信号在版权保护上加大了难点，目前采用Macrovision generator 进行活动图像的保护。

在数字电视技术中，软件技术比硬件占有更为重要的位置，因为电视节目内容的重现、操作界面的实现、数据广播业务的实现，都需要软件来实现。

2、数字电视机顶盒软件系统

在机顶盒中，软件系统是一个重要的组成部分。主控制器的工作通过软件的执行来完成。

机顶盒的软件基本结构如图所示。操作系统一般采用实时操作系统。在这个操作系统中主要完成进程调度、中断管理、内存分配、进程间通信、异常处理、时钟提取等工作。硬件驱动部分提供硬件设备的驱动，包括I2C总线、异步串行通信口、并行通信口、非易失内存、键盘、遥控器、调谐器、信道解码模块等。图形接口主要用于完成图形显示功能，以便于为用户提供友好的图形用户界面。音频解码和视频解码驱动用于控制音频解码和视频解码硬件的工作。解复用和数据表提取模块主要是对码流解复用和数据表提取操作的控制。应用程序编程接口将所有与硬件相关的底层函数映射到一个统一的接口上，并且提供一些与硬件无关的公用处理函数，比如网络协议、图形格式分析、业务信息数据表分析等。条件接收驱动用于完成条件接收处理的工作和软件接口。应用程序编程接口为应用程序提供了一个公共的编程接口，把应用程序与硬件屏蔽开，使得应用程序与硬件无关。这样，就便于实现应用程序的可移植性。

数字机顶盒传输会议电视的实践应用

电视会议利用视频摄像和显示设备，经过信号压缩及编解码处理，通过通讯线路传输而在两地或多个地点之间实现交互式实时图像通讯。它利用摄像机和麦克风将一个地点的活动图像和声音实时地传至远端。可连接图文摄像机、投影机和录像机等各种视音频设备，能传送实物图像、图纸、文件和预先制作的视频资料。远端的声音、图像也同样实时传至本地。电视会议还提供专用数据通道，用于连接数据设备如计算机、电子白板等。由此系统在进行视音频交互通讯同时，能同时实现数据的异地实时共享。模拟图像经专用设备转换成数字信号，进行数据压缩，而后通过数字信道进行传输。其简要框图如下。

1、用户需求分析

（1）、会场分布：中心会场设在市内，19个分会场遍布各区局网络分公司。

（2）、功能要求：所有会场可同时开会，实现多点视频会议。也可将各会场分为不同小组分别开会。日常工作中，各会场可以方便地与任一其它会场连通。

（3）、网络要求：简单、方便、可靠。

（4）、数据功能：可进行数据传输、共享。

2、会议电视组网方案

（1）、以市内为中心组成的HFC星形网：主会场设在市内，配置1台机顶盒终端。各分会场各配置一台机顶盒终端。在市内设立网络控制中心， 网控中心负责全网多点会议的设置、召开、管理和会议控制。

网控中心配置终端网管，对全网所有会议电视终端的工作状态实时监控、管理。

市内为网管中心，实现集中管理。全网运行更安全、可靠。

（2）、终端设备

会议电视终端设备主要包括视频输入/输出设备、音频输入/输出设备、视频编解码器、音频编解码器、信息通信设备及多路复用/信号分线设备等。其基本功能是将本地摄像机拍摄的图像信号、麦克风拾取的声音信号进行压缩、编码，合成为64Kbps至1920Kbps的数字信号，经过传输网络，传至远方会场。同时，接收远方会场传来的数字信号，经解码后，还原成模拟的图像和声音信号。

①视频、音频的输入、输出

视、音频（A、V）的输入设备基本为摄像机和麦克风，摄像机为数字摄像机，系统视频输入口应不少于4个。根据会场的规模1台到3台，视频信号同麦克风的声音信号经视音频分配器和视音频切换器，接入到系统。

视、音频输出电路根据输出信号和会场的规模不同而不同。当只有一台显示器时，输出信号在接接到显示器上；当有几台显示器时，输出信号为A、 V时，用一台视音频分配器把一路 A、 V分成几路A、V供几台显示器或用调制器把A、V调制成射频信号（RF）用分配器分成几路供几台显示器；输出信号为RF时，直接用分配器把信号分成几路供几台显示器。最简单的系统只有下行信号而没有上行信号。

②视频解码器

其一方面对视频信号进行制式转换处理以适应不同制式系统直通；另一方面对视频信号进行数字压缩编码处理，以适应窄带数字信道的传送，还支持多点会议电视系统的多点控制单元多点切换控制。视频编解码器宜以全公共中间格式(CIF)或1/4公共中间格式(QCIF)的方式处理图像。在特定条件下，也可采用CTX或CTX PLUS等其他编解码方式，但必须与CIF，QCIF兼容，便于按用户的不同要求选用合适的编解码方式。

③音频编解码器

其主要对模拟音频信号进行数字化编码处理，已进行传送。音频编解码器应具备对音频信号进行PCM，ADPCM或LD－CELP编解码的能力。

④多路复用/信号分线设备：其将视频、音频、数据信号组合为传输速率为64-1920Kbps的数据码流，成为用户/网络接口兼容的信号格式。在广电网中，采用多信道视频／音频编码器1715VC和STM－16同步插分复用设备来传输，171 SVC就是采用混合差分脉码调制（HDPCM）技术，每个STM叫传送2路视频信号和4路音频信号。另外，MPEGII压缩技术（同上述帧间编码原理同）也是当前电视编码的标准，电视信号可压缩到1．5～15Mb／S，通常压缩到8Mb／S； STM－1可传输近20套MPEGII压缩的数字电视信号。

（3）、多点控制单元（MCU Multipoint Control Unit）

在广电网中，MCU主要是指视音频分配器和视音频切换器，对会场的视、音频进行直接切换、控制。

3、系统硬件总体构成

根据目前会议电视的实际情况，考虑现有设备状况，我们可以在各会议室里各配置一台机顶盒的会议终端产品，各分公司只要配备一台电视机就可以参加视频会议。同时，会议终端产品具备视频输出。具体实现办法如下图所示。

4、系统的软件实现

我们将会议电视进行加密。即将会议电视内容放入数字机顶盒中传给各分公司，只使指定的部分用户能够收看，达到加密的目的。即在数字前端将会议电视节目单设一项，名为“会议电视”，“会议电视”的观看权不授予普通用户，使普通用户无法观看会议电视节目，将“会议电视”只授予且仅授予上述各会议室，使其仅能收看会议电视节目。其截图如图5 图6所示。

结束语

通过上面的介绍，我们可以看出，该系统具有极大的优越性和灵活性。主要表现在：（1）设备利用率高，可以充分利用广电部门现有的设备；（2）电视会议召开地点灵活，而且易于扩大规模；（3）电视会议召开费用低；（4）保密性和安全性好。作为一项有着巨大市场空间的电视增值业务，大力发展和使用数字机顶盒来传输会议电视这一先进通信工具，为伊春广电网络带来不可估量的社会效益和经济效益。■

参考资料：

1 刘修文. 数字机顶盒技术讲座 第二讲 数字机顶盒的组成【J】. 中国有线电视, 2004-08

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当前，GPS、GIS等空间信息技术已经得到了比较深入的发展和较为广泛的应用，大多数的手机和汽车都搭载了这些应用程序，表明空间信息技术与传输通信的集成应用能够更好的方便人们的日常生活。同时，空间信息技术与传输通信的集成应用还能够共同扩展他们应用的领域，带给人们更好的服务体验。

一、空间信息技术与传输通信的电子集成应用价值

空间信息技术主要包括了全球定位系统、地理信息系统和遥感测绘技术，通过与计算机技术相结合来获取地理位置信息，从而达到能够准确的进行定位。传输通信技术则是为了使用户获得所需的空间信息，满足用户自身需要的媒介技术。随着4G技术和安卓系统的发展，通过将空间信息技术与移动终端的通信技术相结合能够使用户及时的获取位置信息，改变传统的移动通信沟通方式。

二、空间信息技术与传输通信的电子集成网络系统模式

1、无线接入技术。无线接入技术包含的内容极为广泛，其中最为人们所了解和使用最普遍的就是Wlan无线局域网技术。无线局域网技术改变了传统的以双绞铜线为连接的局域网格局，通过电磁波就能够进行连接。同时，IEEE802.11标准的无线局域网还可以让用户不必经过授权就能够进行2.4GHz或5GHz的网络连接，使得家庭或企业都能够得到较为便捷的网络传输服务。除无线局域网技术外，WCDMA/ CDMA2000/TD-CDMA接入技术也能够给用户带来良好的无线数据传输体验。WCDMA/CDMA2000/TD-CDMA技术最主要的优势在于较高的数据传输速率，可以通过对频率的选择性分集来很好的解决传输多径问题。

2、移动互联网接入技术。移动互联网接入技术通过将移动通信与互联网相结合，从而使人们能够通过移动终端就可以获取互联网上的信息和服务。最近几年，我国的移动互联网呈现了爆发性的增长态势，尤其是4G时代的到来和智能手机的广泛使用，给移动互联网技术的发展提供了广阔的市场和良好的发展前景。移动互联网接入技术主要有WAP、SMS等相关技术，来实现在移动终端上对网页进行转换处理以及网络系统间的存储。由于移动互联网技术的发展和应用使得广大的用户能够不受时间、地点的限制而获取互联网信息和服务，方便快捷了人们的日常生活。

3、集成组网系统模式。集成组网系统分为了表示层、中间层和数据层三个部分，并对应于客户端、数据库等部分。首先，作为集成组网系统基石的数据层存有大量的数据和有关的服务器，从而能够保证满足用户查询和提取数据的需求。其次，是连接数据层和表示层的中间层，通过利用互联网网关和传输通信网来加强移动终端设备的信息处理能力，满足用户进行信息调度的需要，兼之提高组网的容量，保证终端用户访问服务器的畅通。最后，是承载客户端的表现层，该层主要包括了电脑、手机等电子设备，用户在使用应用程序的过程中会产生IP网络数据，并在传输信息的过程中能够将其中包含的网络数据将客户端的空间位置信息传输到网关，从而实现数据的双向传输。

4、传输组网技术。传输组网技术将终端用户的GPRS信号与网络相连接，基于IP协议的分组传送网PTN技术能够给无线信号提供更为适合和灵活的传输通道，并进而通过光通信OTN传输技术与城域网相连，最终经由网关到公网的服务器，获取用户所需的信息数据。

三、空间信息技术与传输通信技术的电子集成网络系统应用

物流领域是空间信息技术与传输通信技术集成应用的最主要的一大方面，物流企业通过该技术可以及时的掌握产品运输状况，设置最优的运输路线，同时客户也能够利用移动终端网络来实时了解物品运输情况，从而将客户、物流企业、产品提供商连接起来，形成一个有序的系统。个体消费者也能够利用该技术在移动终端进行网络购物和其他网上娱乐消费活动，卖家和买家只需手机就能够进行便捷的交易活动，还能够准确的掌握物品的流通状况，从而促进了我国网络购物的蓬勃发展。

四、结束语

综上所述，通过无线接入技术、移动互联网接入技术等，来实现空间信息技术与传输通信技术的电子集成网络系统，不仅符合空间信息技术和移动通信技术发展的要求，还能够满足不断增加的移动手机用户发展的需要，实现网络数据的实时传输和接收，促进我国移动通信事业的发展。

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随着视频压缩技术的不断发展，视频技术在电力系统领域获得了广泛的应用，其中监控系统正是其主要的应用领域。它的目的是为了解决变电所自动化“遥测、遥信、遥控、遥调等四遥”以外新的“遥视”问题。

近年来，电力系统对通信模式的数字化改造，特别是对局、厂、站之间的光缆铺设，使信息数字化综合传输能力大大提高。基于光纤传输方式，采用灵活多变的组网方式实现了一种技术新颖的数字化远程图像监控管理系统，可完成对各级变电站监控和监视，用图像记录变电站的安全和设备运行情况，大大提高了变电站管理水平和安全水平。

一、视频监控发展史

视频监控系统发展了短短二十几年的时间，从最早的模拟监控到前些年火热的数字监控再到现在方兴未艾的网络监控。在IP技术逐步统一全球的今天，我们有必要重新认识视频监控系统的发展。从技术的角度出发，视频监控系统的发展划分为：第一代：模拟视频监控系统（CCTV）；第二代：基于“PC+多媒体卡”的数字视频监控系统（DVR）；第三代：基于“智能视频监控管理软件+芯片及的嵌入式视频编码器”的网络视频监控系统（NVS）。

二、网络数字视频跟模拟视频的比较

1、视频信号可分为模拟视频信号和数字视频信号两大类。模拟视频是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号，具有成本低和还原性好等优点。但它的最大缺点是不论被记录的图像信号有多好，经长时间的存放或者多次复制之后，信号和画面的质量将大大的降低。

2、在传输过程中，模拟信号跟数字信号也存在着很大的区别。模拟视频信号的传输对距离十分敏感，当传输距离大于300米时，信号容易产生衰耗、畸变、群延时，并且易受干扰，使图像质量下降；其次，有线模拟视频监控无法联网，只能以点对点的方式监视现场，并且使布线工程量大。数字信号通过网线与局域网连接，使处在整个网络的电脑主机都可以访问，这就大大扩展了监控的范围，网络能及的每一个角落都成监控中心。

3、变电站内采用光纤作为信号主传输介质。在市局变电所图像监控一期项目建设中，采用的以模拟信号为主的设备方案，在模拟视频的视频监控系统中，经常会碰到或多或少的干扰，达不到正常工作的标准。造成干扰的原因有很多，但基本上可以归结为三部分：接头、设备跟传输。其中，由于变电所特殊的场内特征，传输过程中所产生的干扰是最常见也是最难以处理的。

视频信号传输质量的好坏，直接取决于信号强度与干扰（背景与线路RI的综合干扰）场强的比值（即信杂比）。根据资料统计，我国220kV线路的无线电干扰（RI），标准条件（晴天，1MHz，距边线20m处）的实测统计值为43.9 dB，而视频输出一般的信噪比为50dB。

综上所述， 变电站内的电磁干扰相对于摄像机的视频信号传输还是有着相当大的影响。但是电缆传输从根本上是无法解决易受电磁干扰的困境，在部分前端设备上仍然需要通过增加抗干扰传输器来降低图像的条纹干扰。

在二期视频监控扩建工程上，在视频信号传输上， 采用将视频信号在单芯光纤上实现实时同步、无失真、高质量地传输，取得了很好的工程建设效果。无需繁琐的现场调节， 稳定性高，适用于不同的工作环境，不受环境干扰影响、传输质量高、能长期稳定工作。因此光纤传输的方式完全可胜任电力系统各电压等级变电站在长距离下、强磁场干扰下等情况的视频监控任务。

4、用光纤打造数字化网络视频监控系统。将现在成熟的光纤通信技术与数字化图像监控技术结合，找到一种最适合电网的模式来建设变电站图像监控系统，既方便施工维护，又能最大程度地利用新技术来打造更好的监控系统。将光纤传输技术引入到变电站的数字化视频监控系统势必会成为一种新的方向，这将大大提升变电站的安全监控及事故分析能力，数字化、光纤化、智能化、集成化将成为变电站视频监控的一个重要发展趋势，有助于提高电力系统自动化的安全性和可靠性。

参 考 文 献

[1] 数字化视频监控系统集成工程设计；硕士；湖南大学；20071018

[2] 新型网络数字视频监控系统的研究；硕士；北京工业大学；20040501

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一、引言

移动自组网是由一组带有无线收发装置的节点组成的一个临时性多跳自治网络，网络中的每一个节点同时具有普通网络节点和路由器的双重功能。该网络无需任何基础设施，可随时随地快速灵活部署，且具有极强的抗毁特性，在军事作战和民用应急通信领域都具有广阔的应用前景，是目前网络构建方案研究中的热点问题。

移动自组网节点设备作为该网络构建的基础，其特殊的体系结构是自组网系统具有无中心、自组织、抗毁性强等特性的关键。目前自组网节点设备实现技术的研究中有两类主流实现方案：1）基于CSMA/CA的竞争方案，该方案多采用嵌入式处理器加802.11协议标准的制式芯片实现，其中ARM处理器实现自组网路由协议处理，制式芯片实现物理层及MAC层功能。该方案实现简单，但由采用基于竞争的MAC层协议，因此网络吞吐量无法得到保障。2）基于TDD的同步调度方案，该方案采用同步调度机制，大大减少碰撞发生，从而保障了网络的吞吐量。但该方案尚未有相关制式芯片可以使用，因此需要采用软件无线电方案自主研发。本文中移动自组网节点基于TDD同步调度方案实现，采用ARM+DSP+FPGA的多处理器协同结构，其中ARM实现节点业务接入与网络路由协议处理，DSP实现同步式MAC层协议处理，FPGA实现宽带无线收发基带处理。在上述多处理器协同方案设计中，处理器间数据交互方案是系统设计的关键问题之一。本文将重点介绍ARM与DSP间基于HPI接口的数据交互方案设计。

二、移动自组网节点整体结构

移动自组网节点硬件结构如图1所示。节点设备包括路由与调度单元以及无线收发单元两部分，其中路由与调度单元承载自组网节点的网络协议与同步MAC层处理算法，无线收发单元在MAC层协议调度下实现基于TDD的物理层无线收发处理。

在路由与调度单元硬件设计中，ARM处理器选用SAMSUNG公司的S3C6410。该芯片是一款低功耗、高性能的适用于移动便携设备的通用嵌入式处理器，基于64/32位的RISC（Reduced Instruction Set Computer）构架。它采用ARM1176JZF-S内核，最高工作频率可达667MHz，具有强大的外设管理功能，适合于自组网节点路由算法、业务接入处理以及人机交互操作管理。

DSP处理器选用TI公司的TMS320C6416。该处理器是TI公司C6000系列中的一款高性能定点DSP器件。在最高1GHz主时钟下，其处理能力达到8000 MIPS，其强大的处理能力可满足MAC层的分布式网同步算法以及实时资源调度的处理需要。同时它具有丰富的外部设备接口，可实现与不同外部处理器间的数据交互。

在路由与调度功能单元的双处理器设计结构中，ARM作为主处理器，需要实时与DSP进行上下行业务数据以及信令数据交互。本方案选择HPI作为处理器间通信接口。该接口硬件复杂度低，无需添加外置逻辑电路。且该接口基于DMA方式完成数据传输，占用DSP处理资源较少，不会影响DSP中其它高优先级的实时处理工作。

三、节点中HPI接口硬件设计

HPI（Host Port Interface）是TMS302C6416中的一个并行数据端口。ARM通过该端口可作为主处理器直接访问DSP内部的存储空间以及存储器映射的外设，并且可通过DMA/

表1 HPI接口引脚信号及其功能

信号名称 类型 信号数 主机连接 信号功能

HD[15：0] I/O 16 数据总线 数据输入输出

THCNTL[1-0] I 2 地址线 HPI寄存器访问控制

THHWIL I 1 地址线 半字识别输入

THR/W I 1 读/写选通 读写选择

THCS I 1 片选控制线 数据选通输入

THDS2 I 1 写选通 数据选通输入

THDS1 I 1 读选通 数据选通输入

THRDY O 1 异步准备信号 当前HPI访问的准备状态

THINT O 1 主机中断输入 向主机发出的中断信号

EDMA控制器来访问存储空间。在具体数据交互的操作中，ARM通过对HPIC（HPI控制寄存器）、HPIA（HPI地址寄存器）以及HPID（HPI数据寄存器）寄存器的读写操作来实现HPI数据接口通信。此外HPI数据总线宽度可通过外部配置引脚设置为HPI16（16bit总线）与HPI32（32bit总线）两种模式。

ARM（S3C6410）与DSP（TMS320C6416）硬件连接如图2所示。根据层间数据吞吐要求设置HPI总线为HPI16模式，并将HPI接口的HD[15：0]总线连接到ARM的数据总线。在层间数据交互操作中，ARM作为主机，DSP看作是ARM的一个外部设备。HPI接口信号的功能定义如表1所示。

ARM 通过ADDR2与ADDR1地址线控制THCNTL1/0信号，联合选择要访问的HPI寄存器。此外通过地址线ADDR3控制THHWIL信号，用于识别在HPI16模式下传输的是第一个半字还是第二个半字。

在TMS320C6416芯片内部，对于HPI读写数据总线选通处理，采用了特殊的设计结构。如图3所示，在DSP内部对HPI接口的THCS、THDS1、THDS2三个输入信号进行组合逻辑运算，生成数据闸门信号，控制读写数据总线选通。该设计增加了主机处理器与DSP间硬件连接的灵活性，从而使HPI接口可以很好的匹配不同处理器的数据接口。本设计根据S3C6410接口时序特性，采用CSn5、OEn、WEn分别与THCS、THDS1、THDS2连接。

四、节点中HPI接口软件设计

ARM主处理器基于嵌入式Linux操作系统，其在完成网络层路由算法处理的同时实现业务数据的吞吐与协议封装，而后再通过HPI接口将上下行业务数据以及系统信令数据与DSP进行交互。在HPI接口的数据交互处理中，ARM将该操作视为对一种外部设备的读写处理，软件设计分为驱动程序设计与应用程序设计两个层次实现。

4.1驱动程序设计

在HPI接口软件设计中，驱动程序是ARM与DSP通信实现的关键。ARM在嵌入式Linux下，通过对HPI设备驱动文件的打开、关闭、读、写等操作来完成对HPI的设备操作。与应用程序不同，驱动程序与硬件相关，且工作在内核空间，可对中断、存储空间等底层资源进行操作和调配，直接影响硬件效率和系统稳定性。此外，设计中HPI驱动程序不但要实现ARM与DSP的双向传输通道，而且要在保证稳定性和应用层效率的条件下，尽量提高传输速率。

驱动程序的总体结构如图4所示，可分为应用层接口、内核线程、数据结构、通信协议和硬件实体操作五部分。

4.1.1应用层接口

为保证应用程序的可移植性，驱动程序需采用标准化文件接口，包括open、close、write、read、以及ioctl。

open和close实现接口的打开和关闭以及资源的申请和释放，为了保证应用层的效率，write和read采用阻塞的读写方式，通过wait_queue机制，使应用程序在无法得到驱动资源的情况下进入休眠状态，提高系统整体运行效率。

4.1.2内核线程

为保证高数据率的总线传输，读与写的操作不能顺序化，必须采用应用层接口函数操作和底层硬件操作异步进行方式。通过write_thread和read_thread两个内核线程实现应用层操作的异步化。以写过程为例，应用程序调用write后，驱动程序并不直接进行硬件总线操作，而是迅速将数据写入驱动缓存，驱动程序在CPU空闲时从缓存内取出数据，进行总线读写，从而大大提高了传输效率。内核线程与应用层线程区别较大，不能完全依靠系统调度，根据操作流程需要，通过软件设计干预系统调度。

4.1.3数据结构

考虑到后级吞吐能力，驱动程序设计中还要考虑速率匹配问题。本设计中实现了深度可变的FIFO数据结构，方便对各种大小的数据单元进行缓存，根据系统需求进行数据速率匹配，从而保证不会使后级发生溢出，同时兼顾系统的低延时要求。

4.1.4通信协议

在通信协议设计方面，驱动程序通过设计可用标志、数据大小、数据存储区指针等内存关键字段，实现ARM与DSP间的总线上层通信协议。此外，通过标志位的互斥，保证了DSP内存临界区的数据安全。

4.1.5硬件操作实体

在硬件层面上，ARM主处理器与DSP间的数据交互是通过对控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA以及数据寄存器HPID的读写操作实现的。驱动程序实现的底层硬件通信就是对上述寄存器的操作。驱动设计中需要注意：ARM外部设备I/O 端口的物理地址只有被映射到内存地址空间才能被访问，即所谓内存映射。因此，需要将HPI接口的物理地址映射到内核空间，这样每个寄存器就具有了相应内存地址，通过对相应地址单元的读写即可完成对相应寄存器的操作。

4.2应用程序设计

应用程序工作流程如图5所示。在下行业务数据处理过程中，ARM由网口接收数据，进行协议封装后，调用HPI接口驱动程序发送给DSP。上行业务处理流程与上述过程相反不再赘述。应用程序由网口UDP接收、发送以及HPI接口接收、发送四个内核进程实现移动自组网上下行业务的传输。

五、结束语

本文在移动自组网节点实现技术研究的基础上，给出了适用于TDD同步调度机制自组网系统的多处理器节点设计架构，并重点介绍了节点设备中TMS320C6416 DSP和S3C6410 ARM处理器间，基于HPI接口的层间数据传输软硬件设计方案。经过实际测试表明，设计中HPI接口可以满足层间高速数据交互处理要求。本方案中HPI接口硬件设计简单灵活、性能稳定可靠，且具有通用性，可适用于其它实时高速数据传输应用。

参 考 文 献

[1]张程，移动自组网关键技术研究[D]，重庆大学，2010.

[2]徐伟 陆珉，探底雷达显控单元中的HPI应用技术研究[J]，现代电子技术，2013，3，5期：10-12.

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(一)基本条件

1.具有中华人民共和国国籍;

2.热爱社会主义祖国，拥护党的路线、方针、政策;

3.遵守宪法和法律;具有良好的品行;

4.身体健康，体检合格，具有正常履行招用岗位职责的身体条件;

5.学历：大专及以上，专业不限;

6.年龄：1982年2月7日及以后出生。

(二)有下列情形之一者不得报考：

1.曾因犯罪受过刑事处罚或被开除公职的;

2.在人事考试中违纪被招考主管机关取消录聘用资格的;

3.有违法违纪正在接受审查的;

4.尚未解除党纪、政纪处分的;

5.有法律法规规定不得聘用的。

二、招用岗位及数量

高新区党群服务中心、政务服务中心窗口工作人员3名。

三、招用程序

(一)报名：

1.报名时间：2018年2月8日至2018年2月9日(上午9:00-12:00，下午14:30-17:30)。

2.报名地点：高新区管委会人力资源局(汇东丹桂北大街256号高新区管委会三楼310室)。

3.报名资料：报考者持有效二代居民身份证、学历证书、其他相关资格证明(以上资料需要原件和复印件一份);报名登记表(登陆自贡人事考试网：zgpta.gov.cn:8015/examinfo.aspx?myid=32、高新区管委会网站zggx.gov.cn下载)、近期1寸免冠彩色照片1张。(二)资格审查

高新区人力资源局对报名考生提供的资料进行资格审查，若发现考生资料不全或弄虚作假的，取消报考资格。通过资格审查的，当场发放《面试通知书》。

资格审查工作贯穿招聘全过程，在任何环节发现报考者有不符合职位要求情形的，均可取消其报考或招用资格。

(三)面试

按照“公开考试、择优录取”的原则，由高新区人力资源局组织面试，面试成绩总分100分。面试主要测试报考者综合素质和业务能力。按考生面试成绩高低排序，等额确定体检人员名单，若面试成绩相同，则进行加试重新确定进入体检人员。

(四)体检

体检参照《公务员录用体检通用标准(试行)》执行，未按时参加体检或体检不合格的，在报考同一职位人员中按面试成绩高低依次等额确定递补参加体检，本环节只递补一次。体检时携带近期2寸免冠彩色照片2张。体检费按体检医院收取为准，由考生自理。

(五)政审考察

主要对体检合格人员的政治素质、业务能力、遵纪守法、道德品质等进行考察，核实考察对象提供的报考信息和相关材料是否真实准确。

如系在职人员，须提供有人事管理权限的工作单位出具的同意报考的书面证明或持有与所在单位解除(终止)聘用(劳动)合同的有效证明材料。

(六)公示

根据政审考察结果确定拟招用人员，由高新区人力资源局进行公示。公示期5天，公示期间接受社会监督。举报应以真实姓名实事求是地反映问题，并提供必要的调查线索。凡以匿名或其他方式反映的问题不予受理。

四、签订劳动合同

经面试、体检、政审考察、公示合格且材料齐全的招用人员，实行劳务派遣制，与自贡市人力资源开发有限公司签订劳动合同，派遣到高新区工作，试用期3个月。

五、工资待遇

工资每月2500元，绩效考核每月300元左右，按政策缴交“五险一金”。

六、其他

(一)本方案由高新区人力资源局负责解释(咨询电话： 0813-8115961)。

(二)报考人员报名时留两种联系方式(手机和固定电话)，并保持通讯畅通，通讯方式变更后，应主动告知招考单位。因无法与考生取得联系所造成的后果，由考生自行负责。

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中图分类号：TP211 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0013-01

军用航空、舰船发动机控制系统的控制方式正从机械液压式向全权限数字控制方式发展，为提高电子控制器的可靠性，保证发动机在执行任务中绝对可靠的工作，就必须保证控制系统的可靠性和稳定性。

在现行的军用航空、舰船发动机控制系统中，数字高速电磁阀的控制是单片机（下面简称为MCU）去控制的，这种控制方式虽然可以满足工作需要，但是由于我国的电子基础工业还比较落后，目前我国还无法生产出满足军品需求的军品级MCU，选择军品级MCU就得从国外购买。

由于一些国家对我国进行技术封锁，从国外购买军品级MCU非常困难，甚至根本买不到，为保证国防装备建设有保障，我们试图从工业级的MCU中经过高低温处理筛选出符合军品使用的MCU，然而这样筛选出的MCU并没有绝对把握保证其工作性能的稳定性和可靠性。正是这个原因，在我国军用航空、舰船发动机控制系统的设计中，往往避开使用数字高速电磁阀，或者最好不用，能用其他控制方式替换的就用其他方式替换（如在目前的军用航空、舰船发动机控制系统中，对流量或压力的控制，一般会选用电液伺服阀作为控制流量或压力的执行机构，而不会选择数字高速电磁阀作为控制流量或压力的执行机构），或者仅仅把数字高速电磁阀当作开关阀使用。如在某温度限制器，就用非脉宽调制电磁铁和分油活门组成一个温度限制控制系统，而这个温度限制系统抗污染能力差，要求机械加工精度很高、要求燃油清洁度较高、调试非常困难。

如果用军品级MCU或本模拟电路控制装置和数字高速电磁阀组成温度限制控制系统，去控制燃油流量，也可以完全实现温度限制的目的，而且本系统要求机械加工精度不高、抗污染能力强、调试简单方便、体积相对较轻、维修方便等特点。在目前的军机上使用的数字高速电磁阀大多是作为开关阀使用的，而把数字高速电磁阀作为开关阀使用，所要求的控制电路相对比较简单，不需要进行复杂的算术运算，所以就不需要军品级的MCU来控制数字高速电磁阀。另外使用MCU去控制数字高速电磁阀也有以下不足之处：1）相对于模拟电路控制，运行速度和控制速度比模拟控制方式的慢；2）相对于模拟电路控制，抗干扰能力比用模拟模拟控制方式的要差；3）在和其他的系统构成闭环控制方式中，会对其他系统的运行产生影响，降低了整个系统的运行速度；4）最重要的是我国目前还不能生产出满足军品等级的MCU。

当前使用的数字高速电磁阀控制系统，除了用MCU控制外，还有通过控制输入直流模拟信号的大小控制数字高速电磁阀工作的占空比、不能加入3～5 kHz高频载波（高频载波应该由一个脉宽大于数字高速电磁阀开启时间再加上一个3～5 KHz的频率构成，如果高频载波只有3～5 kHz的频率载波，数字高速电磁阀将会出现工作不正常的情况）的模拟集成电路控制装置，用这个模拟集成电路产生的脉宽调制信号去控制数字高速电磁阀，因为没有3～5 kHz的高频载波，每次数字高速电磁阀的启动和停止就必须克服动摩擦和静摩擦，所以会给数字高速电磁阀产生很大的滞环或出现阀芯卡死现象，没有高频载波，还可能使数字高速电磁阀的驱动管的温度过高而损坏驱动管，另外还增加了整个系统的无用功耗。

为解决用MCU控制数字高速电磁阀所带来了的缺点，同时还解决在控制数字高速电磁阀中，必须要加入高频载波的这一特点。可以用电路一（图1）：它具有高可靠性、结构简单、调试方便、体积较轻、维修方便、自由选择是否加入高频载波等特点；在降低整个系统的无用功耗、提高数字高速电磁阀的运动可靠性、减小滞环、提高数字高速电磁阀的稳定性有显著的作用；还为军用航空、舰船发动机控制系统中选用数字高速电磁阀作为执行机构提供了保证。本控制装置还增加了能接收0 mA～170 mA的电流信号的电路；当电流小于60 mA时，输出的占空比为0%，当电流信号为60 mA～170 mA时，输出的占空比为0%～100%线性对应，当电流信号大于170 mA时，输出的占空比为100%，这为我国目前某型航空发动机控制系统的限温系统中选用数字高速电磁阀来直接控制燃油流量提供了技术保证，也打破了西方国家对我国在军用电磁阀控制技术的垄断。另外它还可以用于控制开关型电磁阀，直接作为开关阀的控制装置。

本电路说明：本电路的功能能否实现，三角波能否稳定工作是一个关键的因素。在三角波设计时，还应该注意三角波上升沿和下降沿是否对称，应该注意三角波发生器中电阻和电容的取值大小和精度，最好选择用精密电阻和精密电容；因为三角波的频率决定了PWM的输出频率。另外还应该注意所有电子元器件的温漂现象。要考虑到电子元器件随着温度的升高电阻值增大随着温度降低而减小的物理现象，特别是要考虑当输入信号为电流信号的情况，应该考虑电流转换为电压的转换电阻的大小和使用环境的关系，如果控制装置的使用环境的温度过低，应当把转换电阻适当增加，如果控制装置的使用环境的温度过高，应当把转换电阻适当减小。这样才能保证输出的占空比在0%～100%的范围内。

参考文献

[1]赵保经.电力电子技术与运动控制系统[M].国防工业出版社，1995.

[2]吴勤勤，黄祯地.电动控制仪表及装置[M].化学工业出版社，1989.

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关键词 科技模型初中物理教学；应用

科技模型的制作和使用在培养学生的技能、促进课堂学习、培养青少年的创造能力和创造精神方面都起着重要的作用。为了进一步扩大科技模型在物理教学中的作用，我们练塘中学物理教研组尝试将科技模型制作和使用从科技活动小组扩展到物理课堂教学和课外活动中去。取得了很好的效果，现将情况简介如下：

在第八章第四节《力的作用是相互的》教学中，我们制作了流星号木质弹射机，准备了2.4G电动遥控直升机，组装了紫金伞降模型火箭，带领学生在航模活动室让学生亲手操控并观察弹射机的弹射起飞和直升机的垂直起飞，然后到室外观察火箭的点火与升空。由于弹射起飞和火箭升空的速度很大，我们使用频闪摄像机拍摄后慢镜头播放，请学生思考弹射机、直升机和火箭的工作原理，由此让学生理解力的作用是相互的这一力学基本原理。

在第十章第一节《压强》的教学中，我们组装了一套玩具工程车，包括玩具吊车、铲土机、推土机、搅拌机和卡车等。我们让学生比较玩具工程车和四驱赛车上轮胎的数量和压地面积来认识压强，学生观察了实物投影仪上两种不同规格的轮胎后，很好地理解了通过增大受力面积来减少压强的重要方法。

在第三节《大气压强》中教学压强与流速的关系时，我们组装了两艘遥控模型舰船，带领学生在学校旁边的河里遥控两艘模型舰船并排高速行驶，让学生观察舰船并排行驶时的特点，体会随着流速的增大，液体压强减小的规律，然后我们将弹射机前翼，剖开放在实物投影仪上，让学生观察机翼的横切面形状，结合观察弹射机和橡筋动力飞机的起飞和爬升的慢镜头录像，领悟飞机的飞行原理。

在第五节《物体的浮与沉》教学中，我们准备了两个如图的深水槽，A水槽内注三分之二以上的清水，B水槽内配制高浓度盐水，在两个水槽间制作一个可容模型舰船通过的通道，在舰船上刻上多根吃水线。将舰船放入清水槽中，打开两侧水闸后让模型舰船从清水槽A驶向高浓度的盐水槽B，让学生观察模型舰船上吃水线的变化，从而理解物体的浮沉条件。

在第十一章《简单机械与功》的教学中，我们将各种报废的模型有序拆解后，放在实物投影仪上展示，让学生识别模型中的各种简单机械并说明工作原理。例如模型吊车上的滑轮组、模型卡车上的杠杆、直升机上的轮轴等。我们用模型吊车重复吊起不同质量钩码，用测力计代替吊绳来测出钩码的重力和对钩码的拉力，再用刻度尺测出拉绳移动的距离和钩码上升的高度，并用秒表测出所用的时间，让学生观察记录并计算机械做的功、功率和机械效率从而让学生深刻理解功、功率、机械效率等概念。

在第十二章《机械能和内能》的教学中，我们准备两架相同型号的遥控直升飞机，在起落架上小心放上相同质量的小砝码，在地上准备一个沙槽，请学生遥控直升飞机悬停在沙槽上方的不同高度，然后做轻微的前倾动作，使砝码自由落体，虽然这个活动比书上介绍的演示时间略耗时，但当学生近距离观察“实弹演习”时，对重力势能有了更深刻的理解，对物理也更感兴趣了。在遥控直升飞机作各种特技飞行的过程中，我们也请学生及时分析其中动能和重力势能的连续转化过程，并让学生分析电池提供的电能在这个过程中所起的作用。

在进入电磁学部分（13-16章）后，在电子器材店和淘宝上采购了各种型号的电阻、电灯、电铃、小电动机、电线、布线板、干电池和蓄电池等。并考虑将一间科技活动室改装为电子技术活动室，让学生先自由设计电路，然后在课余时间按照电路图安装电路，并相互交流。

在进入第15章《电功和电热》教学后，我们准备了红色、蓝色、黑色电线代表火线、零线和地线，准备电能表、闸刀开关和熔断器，准备了万能表、测电笔、绝缘胶布和电工剪刀、剥线钳等电工工具，正式请学生合作设计符合要求的电子技术活动室电路布置，并亲自在课余时间进行安装和调试，活动室设计和安装得很成功，有的同学还准备了校验灯以应付短路情况。整个教学活动富有实效。

我们教学改革的尝试还在进行中，问题还有很多，首先我们的学生自己有很多的模型制作和使用经验，家中也保存着大量我们没有的模型，如果能够发动他们主动参与我们的教学准备工作，教学改革尝试是否会更顺利、提出的方案是否会更成熟一些呢？其次，限于资金的不足和工作时间的限制，我们还局限于使用市面上能够采购到的比较便宜的模型，能否找到更廉价优质又有稳定渠道的供货单位和部门呢？能否用现用的材料多自制一些模型呢？我们还需要和其他学校交流这方面的经验，并查阅文献以学习更新颖前沿的科技模型运用方法。

参考文献

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中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）02?0022?05

Design and evaluate means of digital simulation test for outboard active decoys

JING Zhi， XU Guang?yao， YANG Li?yong

（Unit 91336 of PLA， Qinhuangdao 066326， China）

Abstract： Digital simulation for the test evaluation of outboard active decoy has the advantages of high efficiency?cost ratio， safety and reliability. The operating principle of the radar digital signal simulation system is introduced. According to the research result on the digital simulation test demand of outboard active decoys， the parameter design system for digital simulation test of outboard active decoys is given. The orthogonal experimental design is adopted to make a reasonable selection for test factor and test level. The jamming effect evaluation and operational effectiveness assessment are realized by computing the missile target?missing ratio. It can provide a guide for the tactical application of outboard active decoys.

Keywords： outboard active decoy; digital simulation; parameter design; orthogonal test design; missile target?missing quantity

为了对抗各类反舰导弹对舰艇日益增长的威胁，舷外有源诱饵作为一种新型的自卫式干扰方式被广泛应用于舰艇的电子防御。西方主要发达国家军队从20世纪90年代起大量装备舷外有源诱饵装备，也装备有大量舷外有源诱饵，我国于21世纪初开始该方面的研究，现也陆续装备部队。舷外有源诱饵通过模拟受掩护平台的运动特性和雷达反射特性，使导弹跟踪系统无法区分受掩护平台与诱饵，形成对雷达导引头的有效干扰，提高平台在作战时的成活率。舷外有源诱饵的作战性能由于外场试验条件限制，很难做大样本试验，而利用数字仿真手段就可以克服这个难题，本文通过已有的某型信号级数字仿真平台构建试验环境，进行舷外有源诱饵装备的作战性能数字仿真试验与评估[1?4]。

1 雷达数字仿真系统组成

雷达数字仿真系统包括总控计算机、信号处理机、显示及数据采集计算机三个部分，通过以太网络实现数据和控制信息的交互，如图1所示。

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图1 系统组成框图

雷达数字仿真平台采用以太网架构将通用计算机、信号处理板有效结合起来，实现仿真参数的设置、仿真过程控制和仿真过程的推进，构成完整的数字仿真试验系统。首先总控计算机的参数设置模块进行试验参数设置并将参数下发到信号处理机，信号处理机进行各种模型的运算，运算的结果分两路分别给总控计算机的弹道解算模块进行导弹运动轨迹的解算，另一路送给显示与数据采集计算机进行试验态势的显示和试验数据的采集。当仿真过程达到预定的结束条件时一次仿真试验结束。工作流程如图2所示。

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图2 系统工作流程图

2 参量设计

舷外有源诱饵的作战效能与攻击导弹的跟踪能力、诱饵的干扰性能、各种目标运动轨迹和自然环境等多种因素有关。根据舷外有源诱饵作战效能评定需求和雷达信号数字仿真系统功能，需要设置相参、非相参等多种不同体制的导引头参数设置模块、诱饵参数设置模块、环境参数设置模块、目标参数设置模块、仿真参数设置模块、弹道参数设置模块等多种参数类型，如图3所示。

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图3 设计参数体系图

设计参数体系中各参数详细设置如下所述。

2.1 导引头参数

导引头模拟体制主要包括：非相参、相参、脉冲多普勒等3种体制。导引头模块重要包括：天线扫描模型、信号收发模型、信号处理模型目标检测模型、目标跟踪模型等6种模型运算。

详细参数设计如表1所示。

2.2 诱饵参数

诱饵模块主要由天线扫描模型、侦察分选模型、数字储频模型、功率增益模型、干扰信号模型和诱饵运动模型等6种模型组成。干扰样式主要为转发式干扰为主，详细参数设计如表2所示。

2.3 环境参数

环境模型模块主要是构建海杂波的干扰模型和风速风向模型。详细参数设计如表3所示。

2.4 目标参数

目标模型主要包括：RCS起伏模型、目标延时模型、多普勒频移模型、角闪烁模型等4种类型。

详细参数设计如表4所示。

表1 导引头参数表

表2 诱饵参数表

表3 环境参数设置表

表4 目标参数设置表

2.5 仿真参数

该部分主要是控制系统进程。详细参数设计如表5所示。

表5 仿真参数设置表

2.6 弹道参数

该部分主要是进行弹道解算。详细参数设计如表6所示。

表6 弹道参数设置表

通过以上的参量设计，雷达数字仿真系统可以按照信号处理流程完成舷外有源诱饵与各种类型对舰对空导弹的仿真对抗，并对其作战效能进行评估[5?10]。

3 作战效能评估

舷外有源诱饵的作战效能评估主要通过仿真导弹与目标及舷外有源诱饵的攻防对抗过程，分析舷外有源诱饵的布设距离、布设方位、发射高度、导弹攻击角以及目标机动等因素对舷外有源诱饵干扰效果的影响，利用正交设计方法进行试验设计，以最终的导弹脱靶量对舷外有源诱饵的干扰效果进行评价，并通过对试验数据统计分析得出舷外有源诱饵的干扰成功率。

3.1 正交试验设计

正交设计是根据正交性准则来进行试验设计的，其主要工具是正交表。根据试验目的，确定要考核的因素和各因素的水平，通过对具体问题的具体分析，选出主要因素，略去次要因素。在因素确定后，再确定各因素的水平数，重要的因素或者特别希望详细了解的因素水平可多一些，其余的可少一些。然后选择合适的正交表，对试验方案进行设计。

3.1.1 试验变量与水平选择

（1） 导引头类型。导引头类型是舷外有源诱饵干扰效果试验中的重要因素，这里考虑三种水平，包括：非相参体制、相参体制和PD体制的导引头。

（2） 诱饵干扰能力。舷外有源诱饵的干扰功率、干扰样式等影响诱饵干扰效果的因素。

（3） 诱饵布放距离。布放距离是指与掩护目标的距离，主要受方位波束宽度的制约。

（4） 诱饵布放角度。布放角度是指与掩护目标运动方向的夹角，影响最终的导弹脱靶量。

（5） 诱饵布放高度。布放高度主要受俯仰波束宽度的制约，与下落速度构成诱饵的滞空时间，最终决定有效的干扰时间。

3.1.2 利用正交表进行试验设计

通过对影响舷外有源诱饵干扰效果的因素进行分析，下面以舷外有源诱饵干扰效果试验因素与水平表中选择的因素和水平为例，进行正交设计。

表7 舷外有源诱饵干扰效果试验因素与水平表

3.2 导弹脱靶量的统计分析

3.2.1 各因素对脱靶量的影响分析

当仿真程序完成一条弹道的仿真之后，便计算出导弹落点与目标中心点之间的偏差d（即导弹脱靶量），并保存。当全部仿真试验完成后，可以对导弹脱靶量进行分析。为了说明方便，假设安排了m列n次试验，其中安排因素[m-1]个，各因素安排r个试验水平，第k，l列为空列。第i次试验得到的脱靶量为[dii=1，2，…，n]，在此基础上可以对各因素对脱靶量的影响分析如下。首先，利用试验所得脱靶量的样本可以计算出以下的量：

脱靶量均值：

[d=1ni=1ndi] （1）

第j列中相应于试验方案表中水平号为i的各试验结果的总和为[Mij]：所有脱靶量的总和为：

[T=i=1ndi] （2）

从而，可以计算出各列的离差平方和：

[Sj=rni=1rMij2-1nT2， j=1，2，…，m] （3）

各列离差平方和的自由度为：

[fj=r-1， j=1，2，…，m] （4）

将所有误差列（空列）的离差平方和加起来作为总误差平方和[S误]：

[S误=S空， S空=S1+Sk] （5）

其自由度为：

[f误=f空， f空=f1+fk] （6）

则：

[Fj=SjfjS误f误Ffj，f误] （7）

从而，可利用F检验考察第j因素对导弹脱靶量的影响在指定置信度下的显著性。

3.2.2 对导弹脱靶量的估计

根据对导弹飞行性能评估的实际需要，对脱靶量的要求只需知道其最可出现的范围，换成统计学语言就需知道脱靶量以指定概率落入的区间，而根据以往对导弹脱靶量的研究和工程简化实际，一般认为导弹脱靶量服从正态分布规律，因而对脱靶量计算的问题就转化为在未知方差条件下对正态分布的期望值进行区间估计的问题[11]。首先，将试验方案安排试验得到的脱靶量视为来自一正态母体的样本[（d1，d2，…，dn）]，则样本方差为：

[S2=1n-1i-1n（di-d）2] （8）

[T=d-EdSntn-1] （9）

得指定置信度α下有：

[Pd-t1-α2n-1Sn≤Ed≤d+t1-α2n-1Sn=1-α] （10）

从而得到脱靶量在指定置信度α下的估计区间为：

[d-t1-α2n-1Sn，d+t1-α2n-1Sn] （11）

3.3 导弹命中概率的统计分析

3.3.1 各因素对导弹命中概率的影响分析

假如将导弹命中目标作为一个随机变量M，并且将导弹命中目标记为1，而导弹没有命中目标记为0。这样在仿真程序按试验方案进行弹道仿真后便能得出一个关于导弹是否命中目标的0或1，并将其记入试验方案表格中。这样就能利用方差分析来分析各因素对导弹命中的影响了。

3.3.2 导弹命中概率计算

（1） 单发命中概率

设目标域沿射击方向投影到散布平面上的象区域为D，则在散布平面上的象区域为D，则散布平面上的弹着点落入区域D上的概率就是命中目标的概率，有：

[P=Dfx，zdxdz] （12）

式中：[fx，z]是弹着点在散布平面上的密度函数。选取坐标系时，使坐标系的坐标轴与主散布轴平行，则式（12）中：

[fx，z=12πσxσze-12x-mxσx2+z-mzσz2] （13）

式中：[mx，mz]为散布中心的坐标;[σx，σz]为主散布轴上的均方差。

下面介绍单发射击时，命中矩形目标的概率计算：

假定矩形目标D的各边分别平行于主散布轴，此时[D：a≤x≤b，c≤z≤d]，则单发命中概率计算如下：

[P=14?b-mxσx-?a-mxσx?d-mzσz-?c-mzσz] （14）

式中的[?μ]，[μ]是以均方差[σ]为单位。

（2） 命中概率的统计计算

仿真程序在按照试验方案安排仿真试验后，能够由导弹的落点数据得到导弹落点与目标模型中心点之间在x和z方向上的偏差，分别记为X和Z。则在完成试验设计方案安排仿真试验之后就形成两个样本[X1，X2，…，Xn]和[Z1，Z2，…，Zn]。从而可得样本均值：

[X=1ni=1nXi] （15）

[Z=1ni=1nZi] （16）

样本方差：

[S2X=1n-1i=1nXi-X2] （17）

[S2Z=1n-1i=1nZi-Z2] （18）

根据对导弹命中概率的通用处理方法，认为导弹落点在x和z方向服从正态分布规律，再根据正态分布的特性得其样本均值[X]和样本方差[S2]分别是总体均值[μ]和总体方差[σ2]的无偏估计。可估计出导弹落点分布函数式中的均值[mx]，[mz]和均方差[σx]，[σz]，得出导弹命中目标的概率。

4 应用实例

以转发式诱饵试验为例，检验诱饵的布放距离要素与脱靶量的关系。转发式诱饵通过放大和转发末制导雷达信号，与真实目标回波信号共同作用完成对导弹的诱骗。仿真中假设某末制导雷达的波束宽度6°，导弹的方位角度0°或者180°（舰艏或者舰尾攻击），诱饵发射方位角度按照最佳即90°或者270°，末制导雷达开机时的弹目距离为10 000 m，导弹飞行速度为0.9 m，诱饵发射距离为150 m，假设目标以30节的速度沿舰艏方向机动规避。布设距离分别为100 m，300 m，500 m时的脱靶量曲线如图4所示。

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图4 布设距离为100 m，200 m，300 m时的脱靶量曲线

为了达到好的干扰效果，诱饵布设距离通常认为越大越好，从上述的仿真结果来看，当布设距离为100 m时，最大的脱靶量达到了98 m，当布设距离增大到300 m时，最大的脱靶量增大到了295 m，然而当布设距离增大到500 m时，在50°～130°和230°～310°范围内诱饵不具有任何的掩护作用。

5 结 语

本文通过对雷达信号数字仿真系统的性能分析，针对舷外有源诱饵试验的应用，分析试验相关参量进行仿真试验的参量设计，采用导弹脱靶量作为舷外有源诱饵作战效能评估的指标，可为舷外有源诱饵的设计、战术使用以及仿真试验的态势设置提供参考，也可为水面舰艇的规避导弹威胁提供了借鉴的依据。

参考文献

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篇13

1.引言

舰船电子设备是舰船众多设备中的重要设备。舰船电子设备在舰船中发挥着重用。现在的舰船电子技术发展十分迅速，以前采用的机械控制机构，很多都已经改成了电气机械的控制系统。同时，舰船电子设备线缆所传送的信号越来越多，频率也越来越高，消耗的功率就越来越大。我们知道，现代舰船电子设备使用的电磁环境频率十分复杂，各种设备都工作在复杂的电磁环境中，所以必须采用必要的措施，以保证舰载电子设备的正常运行。

舰载电子设备的各种电子部件主要有显示模块、操控模块、电源模块、机箱底板、各种插件板、变压器、滤波器、阻容元件等。电缆布线设计，要完成电子设备中各种部件、插件、元件间的合理布线，保证布线位置与结构的合理，实现设备各种部件、插件、元件之间的电连接，并达到设备的电气、电磁兼容等性能指标。通常，由布线所形成的分布电容和杂散电磁场的分布情况十分复杂，同时由于噪声干扰的随机性，所以很难通过特定的公式计算，来得到最佳的布线方案。电缆布线的合理性，在很大程度上取决于经验的总结和实验方法的验证。

2.关于电缆布线设计的问题

印刷电路板（PCB）的设计，要经过原理图设计和电路板布线设计。印刷电路板生产厂，根据电路板布线设计进行生产。同样，电子设备电气系统的设计，也要经过原理图设计和电缆布线设计。电缆布线设计是为电气系统制造做的准备工作，工人根据布线设计对电气系统的电缆布线进行施工。

由于电缆是属于机械电气类的产品，在处理设计问题时，必须兼有电子技术与机械技术两方面的专业特点。电缆布线设计需要将电气技术、机械技术、制造技术的有关内容结合起来进行综合考虑。电缆布线设计的要求比较高，布线设计人员必须熟悉电气技术（尤其是电磁兼容）、机械技术、制造技术。

电气人员，对设备、元件、电缆、信号的电气性能很了解，但由于导线可能穿越多个空间，需要不同的固定和安装方式，同时设备内部空间结构复杂，电气人员很难完成机械上的设计任务。机械人员可以设计电缆的固定和安装方式，设计电缆的分布和布局，但机械人员很难完成电缆的电气、电磁兼容设计。例如，确定哪些电缆和导线可以捆扎在一起形成线扎（或线束），并合理的分布线扎，保证线扎间的电磁兼容性能。

电缆布线设计主要包括：①电缆和线扎的设计；②电缆的空间布局设计。电缆布线设计可以简单概括为：①电缆和线扎包括哪些导线，它们相互之间的电气、电磁兼容性能如何解决；②电缆和线扎在设备内部如何分布、安装和固定。

完成了电气系统的逻辑原理图设计之后，就可以进行电缆和线扎的设计了。在设计过程的这个阶段，需要确定将哪些导线组合在一起，形成电缆；需要确定将哪些导线、电缆绑扎在一起，形成线扎。并且对所有的电缆和线扎进行拓扑描述，以便电缆空间布局设计工程师能够利用这些拓扑描述，确定这些导线、电缆与线扎的最终性能要求。同时工程师还必须确定连接线的线径规格，估算每一根导线和电缆的长度，并且确定在什么地方安置滤波器和连接器等。

对于每一个电缆或线扎，工程师必须做出一个2维的设计图，通常称作线扎图。线扎图是表示多根导线和/或电缆绑扎或粘合在一起的图样。对于有特殊要求的线扎，可以采用旁注加以说明，例如采用“技术要求”的方式加以说明。线扎图中的线扎有结构式和图例式两种表示方式。

电子设备的各类导线集中在设备内部，这些导线会互相干扰，影响整机的电气性能，甚至影响一起工作的其它设备的整机性能。所以，要尽可能排除各种干扰，合理、有效地利用设备内有限的空间，对电缆和线扎进行精心的设计。电缆和线扎设计时，应按导线信号的电压、电流、频率等类型分类捆扎，尽量防止线间耦合串扰，同时要考虑设备的可靠性和可维修性，考虑布线的美观性。

电缆和线扎的设计，应尽量选择专业生产厂制造的电缆，避免工人手工制作电缆。专业生产厂有专用的生产设备和检测设备保障，并有成熟的生产工艺，能够满足不同的电气、电磁等要求，符合国际组织的各种标准。手工制作的电缆很难达到专业生产厂水平，特别是电磁兼容方面，电缆的性能没有可靠的保证，差别也比较大。对特殊要求的电缆，可以提出具体的技术参数，在专业电缆生产厂定制生产。

电气系统内部各功能模块之间需要相互通信，所敷设的电缆（线扎）电压不同、电流不同、频率不同，这些电缆的相互位置，以及走向都将对设备整体的电磁兼容性能产生影响。由于电缆总是有一定的长度，部分电缆的电流很大，有的电缆信号十分敏感，因此电缆比PCB、机箱或其它结构件更容易导致电磁兼容问题。可以说，大部分的电磁兼容问题是电缆引起的，所以，必须对电缆和线扎进行合理、有效的空间布局设计。

完成了电缆和线扎的设计，就可以进行电缆的空间布局设计了，也就是根据电缆和线扎必要数据，结合设备内部空间，进行电缆的合理布局，满足电气、电磁兼容设计的要求。在这个阶段，电缆布线设计工程师将决定每一根电缆、线扎的精确长度，决定电缆和线扎的精确位置，决定连接器与紧固装置的具置。

电缆布线设计工程师，将有关电气系统电缆和线扎的信息，加以分类、整理。根据这些信息，电缆布线设计工程师更新每一个线扎的设计图纸——线扎图，明确线扎的长度、方向、折弯角度等数据，更新电气系统的电缆和线扎在固定、安装过程中所需要的辅助零件清单。在此基础上，生成制造模板所需要的设计图纸与技术规格要求，这些模板都是在装配每个电缆、线扎时所需要使用的。

电缆空间布局设计是很重要的一项工作，是明确电缆和线扎的空间位置、布局，明确电缆和线扎的相对位置的。在进行电缆空间布局设计时，不能简单地按照布线原则，将不同电压、不同电流、不同频率的信号电缆分开敷设，必须根据电子设备内不同信号电缆的干扰特性，在理论计算和实验的基础上，总结设备内不同信号电缆的布局方法，减少相互干扰。

3.电缆布线设计与电缆布线施工一致性的关系

电子设备的电气系统，在电气性能要求越来越高的情况下，电磁兼容性要求也越来越高。电缆布线施工的差异，不仅仅是外观上的不同，布线的不同导致同一类设备的电磁兼容性能差别很大，影响设备的整机性能。

在生产中经常存在如下情况，机柜、加固机、插件、电源等电子设备的结构件，经常多次重复投产，有时用先进的加工中心加工，有时用普通机床手工加工，但每次生产的合格产品，都保持一致。同时，电子设备的电缆布线，经常是不同时期的产品布线不同，不同操作者加工的产品布线不同。为什么同样的制造部门，加工的产品，在一致性上存在这么大的差别？

对于机械类零件，不同操作者在加工零件时，是按照零件图（或装配图）施工，图纸上明确标注了零件的尺寸、公差、粗糙度、涂覆面、孔的配合关系等。所以，加工机械类零件时，无论是高级工还是中级工，无论是先进的加工中心还是普通机床，只要按图施工，产品都是一致的。

对于电气装配，多年来，传统的电子设备电气总装设计，通常只有一份接线图和接线表，这只相当于完成了电气系统的逻辑原理图设计。接线图和接线表在布线设计方面常会发生无电缆、无线扎、无布线设计等问题。

从上面的分析可以看出，电缆布线设计是电缆布线施工一致的前提和保证，单纯采取工艺方法是无法保证电缆布线施工一致性的。需要保证电缆布线一致的设备，尤其是电磁兼容性能要求高的设备，必须进行电缆布线设计。事实上，即便是有经验的不同布线工程师，对同一台电子设备进行电缆布线设计，也绝对不会完全相同。

4.舰载电子设备电缆布线设计的方法

从抗干扰的角度考虑，合理的布线就是要设法减小电路中的分布电容、杂散电感，把由此产生的杂散电磁场减到最小的程度。合理布线的另一个目的是合理布置电路的回路途径和环路面积，使之控制在人们需要的范围之内。

对于舰载电子设备而言，电缆布线设计与电路设计同样重要，合理、有效的电缆布线设计，是电气系统电磁兼容性能在布线方面的保证，是不可回避的设计工作。我们必须对电缆布线设计给予足够的重视，否则，当设备装配完工，再考虑上述问题，就为时已晚。有时即使采取了一些措施予以补救，也要付出很大的代价，甚至根本不能解决由电缆布线导致的电磁兼容问题。

（1）进行电缆和线扎的设计

在这个设计过程，要根据电缆和线扎的设计原则，明确电缆和线扎的各种参数，并对电缆和线扎进行拓扑描述，生成“线扎图”，从而彻底避免电装设计中的“无电缆、无线扎”现象。同时，配合电磁兼容等实验，逐步修改、完善设备的“线扎图”，并建立“线扎图模板”。

（2）进行电缆的空间布局设计

电缆的空间布局设计，工作量比较大，对设计者来说知识面要求比较宽，需要将电气技术、机械技术和制造技术的有关内容结合起来考虑，一般人员短期内很难达到比较高的设计水平。因此，工作人员必须不断扩展知识面，熟悉上述专业的知识，熟练掌握电缆布线软件，全面提高设计水平。

电缆的空间布局设计，应根据电缆空间布局设计原则，使用电缆布线软件，生成“电缆空间布局图”，解决电子设备电气装配设计中的“无布线设计”问题。同时，配合电磁兼容等实验，逐步修改、完善设备的“电缆空间布局图”，并建立“电缆空间布局图模板”。

（3）电缆布线设计的沟通

要完成电缆布线设计，电缆布线设计工程师必须做到电气设计、机械设计、制造技术的有效沟通（单/双向），有效的沟通是电缆布线设计的保障。各专业人员的沟通，应以文件和图纸的形式进行沟通，图纸和文件必须采用相同的标准。

通过分析可知，电缆布线设计工程师不只需要有相当的机械设计、电气设计和制造技术水平，更重要的是和上述工程师进行有效的沟通。电气、机械、工艺工程师对自己负责的产品进行电缆布线设计，能够及时修改相关设计，极大地提高设计水平，提高电缆布线的合理性；并且，可以减少设计的中间环节，减少各专业工程师与电缆布线工程师的沟通，使沟通、协调更顺畅。

只有在“电缆空间布局图模板”比较丰富，设备可以参照模板进行设计的情况下，电气、机械、工艺工程师才能在熟悉电缆布线软件的基础上，对模板修改和完善，进行“参考设计”，达到电缆空间布局设计的要求。这种参照模板的“参考设计”与真正的电缆空间布局设计还有很大差距，但可以在相类似电子设备的布线设计中采用，缩短设计周期。