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艦船電子技術(shù)范文第1篇

關(guān)鍵詞：艦船自動(dòng)化；技術(shù)需求；研發(fā)重點(diǎn)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.207

1 了解艦船自動(dòng)化技術(shù)

1.1 概述

艦船自動(dòng)化技術(shù)早在20世紀(jì)70年代就已經(jīng)開始萌芽了，又經(jīng)過40多年的發(fā)展，艦船自動(dòng)化技術(shù)逐步進(jìn)入信息化、智能化的時(shí)代。起初，艦船自動(dòng)化技術(shù)只是應(yīng)用于機(jī)艙設(shè)備的自動(dòng)化控制，后來逐漸發(fā)展成集航行自動(dòng)化、裝卸貨物自動(dòng)化與定位自動(dòng)化一體的全船自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀

先談一下國(guó)外現(xiàn)狀。起初，國(guó)外的艦船自動(dòng)化設(shè)備由兩類公司提供，一是自動(dòng)化設(shè)備的制造商，二是艦船機(jī)電設(shè)備的制造商，比如法國(guó)的ALSTOM公司、芬蘭的ABB公司。近些年來，一部分生產(chǎn)專業(yè)設(shè)備的公司一并收入了大集團(tuán)，這就促使艦船自動(dòng)化技術(shù)得到快速發(fā)展，并且艦船自動(dòng)化設(shè)備的生產(chǎn)種類和數(shù)目都有增加。另外艦船的自動(dòng)化設(shè)備更有特色，質(zhì)量也有所提升。

再來了解一下國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀。我國(guó)艦船自動(dòng)化發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是改革開放，改革開放后，艦船自動(dòng)化發(fā)展迅速，取得了很大的成就。在軍事上，我國(guó)中大型軍艦基本上裝有自動(dòng)化系統(tǒng)。然而，我國(guó)民船自動(dòng)化卻比較落后，在當(dāng)時(shí)民船自動(dòng)化設(shè)備的裝船率接近零，這使得我國(guó)在艦船自動(dòng)化方面與美國(guó)、日本等國(guó)家差距巨大。

2 艦船自動(dòng)化的技術(shù)需求和研發(fā)資源

2.1 技術(shù)需求

（1）三大基礎(chǔ)系統(tǒng)的技術(shù)需求。三大基礎(chǔ)系統(tǒng)包括主機(jī)遙控系統(tǒng)、通用監(jiān)控系統(tǒng)以及電站控制系統(tǒng)，這些技術(shù)不受船型限制，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化不可缺少的技術(shù)。這要是自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的制造商，就會(huì)提供這三大基礎(chǔ)系統(tǒng)，但是，我國(guó)制造商提供的產(chǎn)品性能和可靠性能都與國(guó)外的有較大差距。究其根本，是因?yàn)槲覈?guó)產(chǎn)品沒有足夠的“成熟度”，這就使得我們的產(chǎn)品在性能方面和可靠性方面都存在或多或少的問題。因此，生產(chǎn)能擁有三大基本系統(tǒng)的且“成熟度”好的品牌產(chǎn)品是我國(guó)制造商的當(dāng)務(wù)之急。

（2）其他系統(tǒng)的技術(shù)要求。因海洋工程的發(fā)展，隨之出現(xiàn)了多種功能的特種艦船，相應(yīng)的就出現(xiàn)了多種多樣的系統(tǒng)。比如出現(xiàn)了海洋考察船、半潛運(yùn)輸船、挖泥船、大型起重船和海洋鉆井平臺(tái)等等，相應(yīng)的出現(xiàn)了動(dòng)力定位系統(tǒng)、自動(dòng)錨泊系統(tǒng)、自動(dòng)航跡跟蹤系統(tǒng)、電力推進(jìn)系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)在我國(guó)艦船自動(dòng)化系統(tǒng)中不夠成熟，我國(guó)需要再度研發(fā)。除此以外，我國(guó)相對(duì)成熟的系統(tǒng)也存在一些漏洞，需要及時(shí)的解決。

2.2 研發(fā)資源

我國(guó)現(xiàn)在的狀況就是肅然設(shè)備的生產(chǎn)商不少，但是絕大部分都是小作坊不成氣候，對(duì)于他們來說缺乏自主研發(fā)能力。而外企在我國(guó)又都是以生產(chǎn)組裝為主，根本沒有在我國(guó)設(shè)有研發(fā)機(jī)構(gòu)。我國(guó)現(xiàn)有較強(qiáng)的研究所不是很多大多集中在上海，其中國(guó)企占主流，也有部分民企！但是國(guó)企的市級(jí)單位的工作重c服務(wù)于軍方，對(duì)于民船的研制無論是資金投入還是技術(shù)支持都較少，雖然近年來我國(guó)已經(jīng)做了調(diào)整但是效果甚微。民企無論是在研發(fā)能力還是資金支持都較薄弱。不過近年來，我國(guó)有部分高校雖然沒有提供技術(shù)支持但是培養(yǎng)了較多的技術(shù)人才，這對(duì)解決問題起到了一定的作用！

3 研發(fā)重點(diǎn)以及目標(biāo)

3.1 機(jī)艙自動(dòng)化系統(tǒng)

因最初的艦船自動(dòng)化系統(tǒng)只是應(yīng)用于機(jī)艙的自動(dòng)化控制，因此，我國(guó)在機(jī)艙自動(dòng)化系統(tǒng)方面的技術(shù)已經(jīng)非常成熟。十一?五期間，上海研究所致力于研發(fā)一種基于三大基礎(chǔ)系統(tǒng)技術(shù)的機(jī)艙自動(dòng)化產(chǎn)品，而其發(fā)展的方向就是將這些自主研發(fā)的有著國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品變得商品化和產(chǎn)業(yè)化。與此同時(shí)，研究所也在研發(fā)艦船信息管理系統(tǒng)，以達(dá)到全船信息化的高水平，進(jìn)而推進(jìn)集成艦船管理系統(tǒng)的發(fā)展。

3.2 國(guó)內(nèi)沒有的艦船自動(dòng)化產(chǎn)品

有一些自動(dòng)化設(shè)備是國(guó)內(nèi)無法提供的，比如動(dòng)力定位系統(tǒng)和集成駕駛系統(tǒng)，這就需要從國(guó)外引進(jìn)。而我國(guó)生產(chǎn)部門要在此基礎(chǔ)上進(jìn)行吸收消化以及創(chuàng)新，對(duì)必要的技術(shù)進(jìn)行研究，最終實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，減少國(guó)內(nèi)與國(guó)外產(chǎn)品的差距。

3.3 其它

艦船自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備制造商要與航運(yùn)部門行程商業(yè)合作，構(gòu)建船岸信息網(wǎng)，使制造商更能快速高效的了解艦船發(fā)展方向，使航運(yùn)部門可以快速處理船岸信息并更好的服務(wù)于航運(yùn)事業(yè)，最終促進(jìn)集成艦船管理系統(tǒng)的發(fā)展。

4 相關(guān)的建議

4.1 要想改變現(xiàn)狀必須加大資金的投入

無論是國(guó)家還是個(gè)人都應(yīng)加大投入 ，從而加快技術(shù)的自主創(chuàng)新，國(guó)家應(yīng)從政策資金等各方面，大力的鼓勵(lì)支持我國(guó)現(xiàn)有有能力有目標(biāo)的艦船自動(dòng)化配套落后的企業(yè)，推動(dòng)我國(guó)企業(yè)的自我創(chuàng)新進(jìn)程，同時(shí)深化體制改革以及國(guó)際合作。

4.2 團(tuán)結(jié)就是力量，一定要將各個(gè)企業(yè)聯(lián)合起來

想要從那個(gè)根本解決問題就必須將產(chǎn)，學(xué)，研聯(lián)合起來。加快體制改革，完善體系。鼓勵(lì)支持以骨干企業(yè)帶頭，組建聯(lián)合企業(yè)。通過研究市場(chǎng)需要，以及技術(shù)的突破，創(chuàng)建擁有自主產(chǎn)權(quán)自動(dòng)化技術(shù)！

4.3 國(guó)家的扶持政策

國(guó)家應(yīng)該采取資金或是政策的支持尤其是那些推出自己品。

5 結(jié)語

近些年，我國(guó)艦船自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，但其與發(fā)達(dá)國(guó)家的自動(dòng)化水平還是有不小的差距。因此，本文主要探索了艦船自動(dòng)化的技術(shù)需求以及研發(fā)的重點(diǎn)，指出了技術(shù)需求為三大基礎(chǔ)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)艙自動(dòng)化和生產(chǎn)自動(dòng)化產(chǎn)品為艦船自動(dòng)化發(fā)展的研發(fā)重點(diǎn)。自動(dòng)化設(shè)備制造商要吸收借鑒國(guó)外的高技術(shù)，研發(fā)屬于自己的特色艦船自動(dòng)化設(shè)備，讓我國(guó)艦船自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)先于世界。

參考文獻(xiàn)：

[1]侯馨光.綠色節(jié)能的艦船自動(dòng)化技術(shù)[J].第十六屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)論文集，2016：1.

[2]葉家瑋.船海工程自動(dòng)化的前沿應(yīng)用領(lǐng)域[J].中國(guó)造船行業(yè)協(xié)會(huì)艦船電氣與通導(dǎo)學(xué)術(shù)報(bào)告集，2015：12.

[3]徐紹衡.九十年代艦船自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展展望[J].第5屆國(guó)際輪機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，上海：中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)，2013：3.

艦船電子技術(shù)范文第2篇

數(shù)字電視技術(shù)與模擬電視技術(shù)相比，除了具有抗干擾能力強(qiáng)、誤差小、壓縮比高、傳輸信息量大、頻率資源利用率高等優(yōu)點(diǎn)外，最大的優(yōu)點(diǎn)在于數(shù)字電視用戶和有線電視臺(tái)等內(nèi)容提供商的互動(dòng)性，可以為用戶開展各種增值服務(wù)業(yè)務(wù)。本系統(tǒng)利用HFC網(wǎng)絡(luò)，在基于數(shù)字機(jī)頂盒的電視系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)會(huì)議電視服務(wù)。經(jīng)過八年的實(shí)踐應(yīng)用，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠。供業(yè)界同仁參考、完善。

?摘 要?

現(xiàn)代通信正在向數(shù)字化、寬帶化、智能化、綜合化發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的迅速發(fā)展已將CATV網(wǎng)、電話網(wǎng)及數(shù)據(jù)網(wǎng)緊密聯(lián)系在一起，提供各種不同類型的信息服務(wù)，會(huì)議電視就是其中一種。本文主要介紹應(yīng)用于會(huì)議電視系統(tǒng)中的數(shù)字機(jī)頂盒，及利用數(shù)字機(jī)頂盒傳輸會(huì)議電視的具體實(shí)現(xiàn)方法。

有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的關(guān)鍵技術(shù)

數(shù)字機(jī)頂盒是實(shí)現(xiàn)有線電視數(shù)字化的標(biāo)志之一，換言之，數(shù)字機(jī)頂盒是實(shí)現(xiàn)“有線電視向數(shù)字化整體平移”戰(zhàn)略的跳板。對(duì)于有線電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)商來說，也只能通過數(shù)字機(jī)頂盒的推廣入戶，才能打開數(shù)字電視的大門，使數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)鏈的形成及有線電視由粗放型經(jīng)營(yíng)向集約化經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變成為可能。

在有線電視系統(tǒng)中，使用數(shù)字機(jī)頂盒（STB）作為前端，連接HFC網(wǎng)絡(luò)，用于處理來自電視、電話和數(shù)據(jù)三大網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流。在下行信號(hào)中，對(duì)數(shù)據(jù)流的調(diào)制方式主要是64QAM 或256QAM，而在上行鏈路中通常采用對(duì)噪聲抑制能力較強(qiáng)的QPSK調(diào)制方式。數(shù)據(jù)流經(jīng)過處理后就可以送到電視機(jī)及各種外部標(biāo)準(zhǔn)接口，如并行接口、RS232、USB等。同時(shí)，使用一個(gè)條件接入模塊（CA Unit ），用于數(shù)字機(jī)頂盒（STB）的安全系統(tǒng)中，只有那些通過授權(quán)的用戶才能使用付費(fèi)業(yè)務(wù)。

為了接收數(shù)字電視實(shí)現(xiàn)會(huì)議電視的功能，數(shù)字機(jī)頂盒內(nèi)配置了專門的MPEG-2編、解碼器，連接在擴(kuò)展總線上，承擔(dān)運(yùn)算量很大的MPEG-2編、解碼工作。若嵌入式處理器的運(yùn)算速度再有1~2個(gè)數(shù)量級(jí)的提高，各種標(biāo)準(zhǔn)的視頻壓縮、解壓處理都可以由軟件完成，就不需要配置專門的視頻編、解碼器。

一個(gè)完整的數(shù)字機(jī)頂盒由硬件平臺(tái)和軟件系統(tǒng)組成，可以分為4層，從底層向上分別為：硬件、底層軟件、中間件、應(yīng)用軟件。硬件提供機(jī)頂盒的硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)音視頻的解碼；底層軟件提供操作系統(tǒng)以及各種硬件驅(qū)動(dòng)程序；應(yīng)用軟件包括本機(jī)存儲(chǔ)的應(yīng)用和可下載的應(yīng)用；中間件將應(yīng)用軟件與依賴硬件的底層軟件分隔開來，使應(yīng)用不依賴于具體的硬件平臺(tái)。

1、數(shù)字電視機(jī)頂盒硬件組成

有線電視數(shù)字機(jī)頂盒的基本功能是接收數(shù)字電視廣播節(jié)目，如圖1所示，調(diào)諧模塊接收射頻信號(hào)并下變頻為中頻信號(hào)，然后進(jìn)行轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，再送入QAM解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)，輸出MPEG傳輸流串行或并行數(shù)據(jù)。解復(fù)用模塊接收MPEG傳輸流，從中抽出一個(gè)節(jié)目的PES數(shù)據(jù)，包括視頻PES和音頻PES。視頻PES送入視頻解碼模塊，取出MPEG視頻數(shù)據(jù)，并對(duì)MEPG視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，然后輸出到PAL/NTSC編碼器，編碼成模擬電視信號(hào)，再經(jīng)視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼模塊，取出MPEG音頻數(shù)據(jù)，并對(duì)MPEG音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，輸出PCM音頻數(shù)據(jù)到PCM解碼器，PCM解碼器輸出立體聲模擬音頻信號(hào)，經(jīng)音頻輸出電路輸出。

(1)調(diào)制解調(diào)模塊

數(shù)字機(jī)頂盒工作在有線電視網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下，有線電視網(wǎng)采用模擬傳輸，因此必須對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制和解調(diào)才能在模擬信道傳輸，調(diào)制解調(diào)器是系統(tǒng)關(guān)鍵的組成部分，在技術(shù)上類似現(xiàn)在的電話調(diào)制解調(diào)器的原理，但采用了更高的調(diào)制方法，下行多采用64QAM或256QAM，在DVB-C(Digital Video Broadcast by Cable)中采用64QAM做為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法，以MC92305QAM 解調(diào)芯片為例，在7M模擬帶寬上采用64QAM調(diào)制的數(shù)字信號(hào)速率可達(dá)42Mbit/S，采用HFC網(wǎng)時(shí)采用QPSK做為調(diào)制方案。QAM或QPSK調(diào)制器將MPEG格式的數(shù)據(jù)流調(diào)制在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PAL信道內(nèi)，與其它視頻調(diào)制信號(hào)一起合路發(fā)送出去。

(2) 編解碼模塊

由于采用模擬通道，為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院偷驼`碼率，前向糾錯(cuò)編碼是必不可少的，DVB 采用Reed Solomon編碼，RS碼是一類糾錯(cuò)能力很強(qiáng)的多進(jìn)制BCH碼。

(3)MPEG II的解碼模塊

數(shù)字機(jī)頂盒的核心是數(shù)字視頻技術(shù)，MPEGII的解碼模塊可以稱為CPU以外的核心模塊，MPEG II數(shù)字傳輸中采用交織編碼，首先需要對(duì)碼流進(jìn)行去交織，視頻、音頻和數(shù)據(jù)碼流的分離工作，以及視頻碼的解碼工作。經(jīng)以上各步驟MPEGII碼流成為視頻(CCIR656 格式)和音頻數(shù)字信號(hào)。MPEG多路復(fù)用器將各路節(jié)目流、數(shù)據(jù)流復(fù)合在一起，以188字節(jié)為一幀的MPEG2數(shù)據(jù)格式發(fā)送到射頻調(diào)制器并提供電子節(jié)目單(EPG)。

(4)數(shù)字視頻編碼器和音頻DAC

數(shù)字機(jī)頂盒的“外設(shè)”是電視機(jī)和音響系統(tǒng)，數(shù)字的音視頻信號(hào)必須轉(zhuǎn)換為模擬音視頻信號(hào)，以 MC44724為例，MC44724可以將ITU601、656標(biāo)準(zhǔn)4:2:2 并行視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PAL或NTSC格式的視頻、S-Video、Y/Cb/Cr 或R/G/B，擴(kuò)展的VBI(Vertical Blanking Interval)信息輸入口用于顯示圖文信息?，F(xiàn)代音響系統(tǒng)都支持DolbyProLogic和LucasfilmHomeTHX家庭影院系統(tǒng)，需在音頻DAC之前用數(shù)字音頻信號(hào)處理芯片對(duì)數(shù)字音頻信號(hào)進(jìn)行處理，目前有專用處理芯片和采用數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP進(jìn)行處理兩種方式。

(5)加解擾模塊和版權(quán)保護(hù)模塊

在有線電視運(yùn)營(yíng)中，付費(fèi)電視是一種主要的業(yè)務(wù)，要求數(shù)字機(jī)頂盒必須具備電視信號(hào)的加解擾功能，由于采用數(shù)字信號(hào)，加解擾比模擬信號(hào)加解擾容易和保密度高，另一方面，采用數(shù)字信號(hào)在版權(quán)保護(hù)上加大了難點(diǎn)，目前采用Macrovision generator 進(jìn)行活動(dòng)圖像的保護(hù)。

在數(shù)字電視技術(shù)中，軟件技術(shù)比硬件占有更為重要的位置，因?yàn)殡娨暪?jié)目?jī)?nèi)容的重現(xiàn)、操作界面的實(shí)現(xiàn)、數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)，都需要軟件來實(shí)現(xiàn)。

2、數(shù)字電視機(jī)頂盒軟件系統(tǒng)

在機(jī)頂盒中，軟件系統(tǒng)是一個(gè)重要的組成部分。主控制器的工作通過軟件的執(zhí)行來完成。

機(jī)頂盒的軟件基本結(jié)構(gòu)如圖所示。操作系統(tǒng)一般采用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在這個(gè)操作系統(tǒng)中主要完成進(jìn)程調(diào)度、中斷管理、內(nèi)存分配、進(jìn)程間通信、異常處理、時(shí)鐘提取等工作。硬件驅(qū)動(dòng)部分提供硬件設(shè)備的驅(qū)動(dòng)，包括I2C總線、異步串行通信口、并行通信口、非易失內(nèi)存、鍵盤、遙控器、調(diào)諧器、信道解碼模塊等。圖形接口主要用于完成圖形顯示功能，以便于為用戶提供友好的圖形用戶界面。音頻解碼和視頻解碼驅(qū)動(dòng)用于控制音頻解碼和視頻解碼硬件的工作。解復(fù)用和數(shù)據(jù)表提取模塊主要是對(duì)碼流解復(fù)用和數(shù)據(jù)表提取操作的控制。應(yīng)用程序編程接口將所有與硬件相關(guān)的底層函數(shù)映射到一個(gè)統(tǒng)一的接口上，并且提供一些與硬件無關(guān)的公用處理函數(shù)，比如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、圖形格式分析、業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)表分析等。條件接收驅(qū)動(dòng)用于完成條件接收處理的工作和軟件接口。應(yīng)用程序編程接口為應(yīng)用程序提供了一個(gè)公共的編程接口，把應(yīng)用程序與硬件屏蔽開，使得應(yīng)用程序與硬件無關(guān)。這樣，就便于實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的可移植性。

數(shù)字機(jī)頂盒傳輸會(huì)議電視的實(shí)踐應(yīng)用

電視會(huì)議利用視頻攝像和顯示設(shè)備，經(jīng)過信號(hào)壓縮及編解碼處理，通過通訊線路傳輸而在兩地或多個(gè)地點(diǎn)之間實(shí)現(xiàn)交互式實(shí)時(shí)圖像通訊。它利用攝像機(jī)和麥克風(fēng)將一個(gè)地點(diǎn)的活動(dòng)圖像和聲音實(shí)時(shí)地傳至遠(yuǎn)端?？蛇B接圖文攝像機(jī)、投影機(jī)和錄像機(jī)等各種視音頻設(shè)備，能傳送實(shí)物圖像、圖紙、文件和預(yù)先制作的視頻資料。遠(yuǎn)端的聲音、圖像也同樣實(shí)時(shí)傳至本地。電視會(huì)議還提供專用數(shù)據(jù)通道，用于連接數(shù)據(jù)設(shè)備如計(jì)算機(jī)、電子白板等。由此系統(tǒng)在進(jìn)行視音頻交互通訊同時(shí)，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異地實(shí)時(shí)共享。模擬圖像經(jīng)專用設(shè)備轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，而后通過數(shù)字信道進(jìn)行傳輸。其簡(jiǎn)要框圖如下。

1、用戶需求分析

（1）、會(huì)場(chǎng)分布：中心會(huì)場(chǎng)設(shè)在市內(nèi)，19個(gè)分會(huì)場(chǎng)遍布各區(qū)局網(wǎng)絡(luò)分公司。

（2）、功能要求：所有會(huì)場(chǎng)可同時(shí)開會(huì)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)視頻會(huì)議。也可將各會(huì)場(chǎng)分為不同小組分別開會(huì)。日常工作中，各會(huì)場(chǎng)可以方便地與任一其它會(huì)場(chǎng)連通。

（3）、網(wǎng)絡(luò)要求：簡(jiǎn)單、方便、可靠。

（4）、數(shù)據(jù)功能：可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、共享。

2、會(huì)議電視組網(wǎng)方案

（1）、以市內(nèi)為中心組成的HFC星形網(wǎng)：主會(huì)場(chǎng)設(shè)在市內(nèi)，配置1臺(tái)機(jī)頂盒終端。各分會(huì)場(chǎng)各配置一臺(tái)機(jī)頂盒終端。在市內(nèi)設(shè)立網(wǎng)絡(luò)控制中心， 網(wǎng)控中心負(fù)責(zé)全網(wǎng)多點(diǎn)會(huì)議的設(shè)置、召開、管理和會(huì)議控制。

網(wǎng)控中心配置終端網(wǎng)管，對(duì)全網(wǎng)所有會(huì)議電視終端的工作狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、管理。

市內(nèi)為網(wǎng)管中心，實(shí)現(xiàn)集中管理。全網(wǎng)運(yùn)行更安全、可靠。

（2）、終端設(shè)備

會(huì)議電視終端設(shè)備主要包括視頻輸入/輸出設(shè)備、音頻輸入/輸出設(shè)備、視頻編解碼器、音頻編解碼器、信息通信設(shè)備及多路復(fù)用/信號(hào)分線設(shè)備等。其基本功能是將本地?cái)z像機(jī)拍攝的圖像信號(hào)、麥克風(fēng)拾取的聲音信號(hào)進(jìn)行壓縮、編碼，合成為64Kbps至1920Kbps的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)，傳至遠(yuǎn)方會(huì)場(chǎng)。同時(shí)，接收遠(yuǎn)方會(huì)場(chǎng)傳來的數(shù)字信號(hào)，經(jīng)解碼后，還原成模擬的圖像和聲音信號(hào)。

①視頻、音頻的輸入、輸出

視、音頻（A、V）的輸入設(shè)備基本為攝像機(jī)和麥克風(fēng)，攝像機(jī)為數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，系統(tǒng)視頻輸入口應(yīng)不少于4個(gè)。根據(jù)會(huì)場(chǎng)的規(guī)模1臺(tái)到3臺(tái)，視頻信號(hào)同麥克風(fēng)的聲音信號(hào)經(jīng)視音頻分配器和視音頻切換器，接入到系統(tǒng)。

視、音頻輸出電路根據(jù)輸出信號(hào)和會(huì)場(chǎng)的規(guī)模不同而不同。當(dāng)只有一臺(tái)顯示器時(shí)，輸出信號(hào)在接接到顯示器上；當(dāng)有幾臺(tái)顯示器時(shí)，輸出信號(hào)為A、 V時(shí)，用一臺(tái)視音頻分配器把一路 A、 V分成幾路A、V供幾臺(tái)顯示器或用調(diào)制器把A、V調(diào)制成射頻信號(hào)（RF）用分配器分成幾路供幾臺(tái)顯示器；輸出信號(hào)為RF時(shí)，直接用分配器把信號(hào)分成幾路供幾臺(tái)顯示器。最簡(jiǎn)單的系統(tǒng)只有下行信號(hào)而沒有上行信號(hào)。

②視頻解碼器

其一方面對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行制式轉(zhuǎn)換處理以適應(yīng)不同制式系統(tǒng)直通；另一方面對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字壓縮編碼處理，以適應(yīng)窄帶數(shù)字信道的傳送，還支持多點(diǎn)會(huì)議電視系統(tǒng)的多點(diǎn)控制單元多點(diǎn)切換控制。視頻編解碼器宜以全公共中間格式(CIF)或1/4公共中間格式(QCIF)的方式處理圖像。在特定條件下，也可采用CTX或CTX PLUS等其他編解碼方式，但必須與CIF，QCIF兼容，便于按用戶的不同要求選用合適的編解碼方式。

③音頻編解碼器

其主要對(duì)模擬音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編碼處理，已進(jìn)行傳送。音頻編解碼器應(yīng)具備對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行PCM，ADPCM或LD－CELP編解碼的能力。

④多路復(fù)用/信號(hào)分線設(shè)備：其將視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)組合為傳輸速率為64-1920Kbps的數(shù)據(jù)碼流，成為用戶/網(wǎng)絡(luò)接口兼容的信號(hào)格式。在廣電網(wǎng)中，采用多信道視頻／音頻編碼器1715VC和STM－16同步插分復(fù)用設(shè)備來傳輸，171 SVC就是采用混合差分脈碼調(diào)制（HDPCM）技術(shù)，每個(gè)STM叫傳送2路視頻信號(hào)和4路音頻信號(hào)。另外，MPEGII壓縮技術(shù)（同上述幀間編碼原理同）也是當(dāng)前電視編碼的標(biāo)準(zhǔn)，電視信號(hào)可壓縮到1．5～15Mb／S，通常壓縮到8Mb／S； STM－1可傳輸近20套MPEGII壓縮的數(shù)字電視信號(hào)。

（3）、多點(diǎn)控制單元（MCU Multipoint Control Unit）

在廣電網(wǎng)中，MCU主要是指視音頻分配器和視音頻切換器，對(duì)會(huì)場(chǎng)的視、音頻進(jìn)行直接切換、控制。

3、系統(tǒng)硬件總體構(gòu)成

根據(jù)目前會(huì)議電視的實(shí)際情況，考慮現(xiàn)有設(shè)備狀況，我們可以在各會(huì)議室里各配置一臺(tái)機(jī)頂盒的會(huì)議終端產(chǎn)品，各分公司只要配備一臺(tái)電視機(jī)就可以參加視頻會(huì)議。同時(shí)，會(huì)議終端產(chǎn)品具備視頻輸出。具體實(shí)現(xiàn)辦法如下圖所示。

4、系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)

我們將會(huì)議電視進(jìn)行加密。即將會(huì)議電視內(nèi)容放入數(shù)字機(jī)頂盒中傳給各分公司，只使指定的部分用戶能夠收看，達(dá)到加密的目的。即在數(shù)字前端將會(huì)議電視節(jié)目單設(shè)一項(xiàng)，名為“會(huì)議電視”，“會(huì)議電視”的觀看權(quán)不授予普通用戶，使普通用戶無法觀看會(huì)議電視節(jié)目，將“會(huì)議電視”只授予且僅授予上述各會(huì)議室，使其僅能收看會(huì)議電視節(jié)目。其截圖如圖5 圖6所示。

結(jié)束語

通過上面的介紹，我們可以看出，該系統(tǒng)具有極大的優(yōu)越性和靈活性。主要表現(xiàn)在：（1）設(shè)備利用率高，可以充分利用廣電部門現(xiàn)有的設(shè)備；（2）電視會(huì)議召開地點(diǎn)靈活，而且易于擴(kuò)大規(guī)模；（3）電視會(huì)議召開費(fèi)用低；（4）保密性和安全性好。作為一項(xiàng)有著巨大市場(chǎng)空間的電視增值業(yè)務(wù)，大力發(fā)展和使用數(shù)字機(jī)頂盒來傳輸會(huì)議電視這一先進(jìn)通信工具，為伊春廣電網(wǎng)絡(luò)帶來不可估量的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>

參考資料：

1 劉修文. 數(shù)字機(jī)頂盒技術(shù)講座 第二講 數(shù)字機(jī)頂盒的組成【J】. 中國(guó)有線電視, 2004-08

2 張衛(wèi)鋒. 基于DVB的數(shù)據(jù)廣播和客戶端數(shù)字機(jī)頂盒的開發(fā)【D】.浙江大學(xué), 2002.

艦船電子技術(shù)范文第3篇

【關(guān)鍵詞】 移動(dòng)自組網(wǎng) ARM DSP HPI

一、引言

移動(dòng)自組網(wǎng)是由一組帶有無線收發(fā)裝置的節(jié)點(diǎn)組成的一個(gè)臨時(shí)性多跳自治網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)具有普通網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和路由器的雙重功能。該網(wǎng)絡(luò)無需任何基礎(chǔ)設(shè)施，可隨時(shí)隨地快速靈活部署，且具有極強(qiáng)的抗毀特性，在軍事作戰(zhàn)和民用應(yīng)急通信領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景，是目前網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方案研究中的熱點(diǎn)問題。

移動(dòng)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備作為該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的基礎(chǔ)，其特殊的體系結(jié)構(gòu)是自組網(wǎng)系統(tǒng)具有無中心、自組織、抗毀性強(qiáng)等特性的關(guān)鍵。目前自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究中有兩類主流實(shí)現(xiàn)方案：1）基于CSMA/CA的競(jìng)爭(zhēng)方案，該方案多采用嵌入式處理器加802.11協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的制式芯片實(shí)現(xiàn)，其中ARM處理器實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)路由協(xié)議處理，制式芯片實(shí)現(xiàn)物理層及MAC層功能。該方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但由采用基于競(jìng)爭(zhēng)的MAC層協(xié)議，因此網(wǎng)絡(luò)吞吐量無法得到保障。2）基于TDD的同步調(diào)度方案，該方案采用同步調(diào)度機(jī)制，大大減少碰撞發(fā)生，從而保障了網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。但該方案尚未有相關(guān)制式芯片可以使用，因此需要采用軟件無線電方案自主研發(fā)。本文中移動(dòng)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)基于TDD同步調(diào)度方案實(shí)現(xiàn)，采用ARM+DSP+FPGA的多處理器協(xié)同結(jié)構(gòu)，其中ARM實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)接入與網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議處理，DSP實(shí)現(xiàn)同步式MAC層協(xié)議處理，F(xiàn)PGA實(shí)現(xiàn)寬帶無線收發(fā)基帶處理。在上述多處理器協(xié)同方案設(shè)計(jì)中，處理器間數(shù)據(jù)交互方案是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題之一。本文將重點(diǎn)介紹ARM與DSP間基于HPI接口的數(shù)據(jù)交互方案設(shè)計(jì)。

二、移動(dòng)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)整體結(jié)構(gòu)

移動(dòng)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。節(jié)點(diǎn)設(shè)備包括路由與調(diào)度單元以及無線收發(fā)單元兩部分，其中路由與調(diào)度單元承載自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議與同步MAC層處理算法，無線收發(fā)單元在MAC層協(xié)議調(diào)度下實(shí)現(xiàn)基于TDD的物理層無線收發(fā)處理。

在路由與調(diào)度單元硬件設(shè)計(jì)中，ARM處理器選用SAMSUNG公司的S3C6410。該芯片是一款低功耗、高性能的適用于移動(dòng)便攜設(shè)備的通用嵌入式處理器，基于64/32位的RISC（Reduced Instruction Set Computer）構(gòu)架。它采用ARM1176JZF-S內(nèi)核，最高工作頻率可達(dá)667MHz，具有強(qiáng)大的外設(shè)管理功能，適合于自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)路由算法、業(yè)務(wù)接入處理以及人機(jī)交互操作管理。

DSP處理器選用TI公司的TMS320C6416。該處理器是TI公司C6000系列中的一款高性能定點(diǎn)DSP器件。在最高1GHz主時(shí)鐘下，其處理能力達(dá)到8000 MIPS，其強(qiáng)大的處理能力可滿足MAC層的分布式網(wǎng)同步算法以及實(shí)時(shí)資源調(diào)度的處理需要。同時(shí)它具有豐富的外部設(shè)備接口，可實(shí)現(xiàn)與不同外部處理器間的數(shù)據(jù)交互。

在路由與調(diào)度功能單元的雙處理器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中，ARM作為主處理器，需要實(shí)時(shí)與DSP進(jìn)行上下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及信令數(shù)據(jù)交互。本方案選擇HPI作為處理器間通信接口。該接口硬件復(fù)雜度低，無需添加外置邏輯電路。且該接口基于DMA方式完成數(shù)據(jù)傳輸，占用DSP處理資源較少，不會(huì)影響DSP中其它高優(yōu)先級(jí)的實(shí)時(shí)處理工作。

三、節(jié)點(diǎn)中HPI接口硬件設(shè)計(jì)

HPI（Host Port Interface）是TMS302C6416中的一個(gè)并行數(shù)據(jù)端口。ARM通過該端口可作為主處理器直接訪問DSP內(nèi)部的存儲(chǔ)空間以及存儲(chǔ)器映射的外設(shè)，并且可通過DMA/

表1 HPI接口引腳信號(hào)及其功能

信號(hào)名稱 類型 信號(hào)數(shù) 主機(jī)連接 信號(hào)功能

HD[15：0] I/O 16 數(shù)據(jù)總線 數(shù)據(jù)輸入輸出

THCNTL[1-0] I 2 地址線 HPI寄存器訪問控制

THHWIL I 1 地址線 半字識(shí)別輸入

THR/W I 1 讀/寫選通 讀寫選擇

THCS I 1 片選控制線 數(shù)據(jù)選通輸入

THDS2 I 1 寫選通 數(shù)據(jù)選通輸入

THDS1 I 1 讀選通 數(shù)據(jù)選通輸入

THRDY O 1 異步準(zhǔn)備信號(hào) 當(dāng)前HPI訪問的準(zhǔn)備狀態(tài)

THINT O 1 主機(jī)中斷輸入 向主機(jī)發(fā)出的中斷信號(hào)

EDMA控制器來訪問存儲(chǔ)空間。在具體數(shù)據(jù)交互的操作中，ARM通過對(duì)HPIC（HPI控制寄存器）、HPIA（HPI地址寄存器）以及HPID（HPI數(shù)據(jù)寄存器）寄存器的讀寫操作來實(shí)現(xiàn)HPI數(shù)據(jù)接口通信。此外HPI數(shù)據(jù)總線寬度可通過外部配置引腳設(shè)置為HPI16（16bit總線）與HPI32（32bit總線）兩種模式。

ARM（S3C6410）與DSP（TMS320C6416）硬件連接如圖2所示。根據(jù)層間數(shù)據(jù)吞吐要求設(shè)置HPI總線為HPI16模式，并將HPI接口的HD[15：0]總線連接到ARM的數(shù)據(jù)總線。在層間數(shù)據(jù)交互操作中，ARM作為主機(jī)，DSP看作是ARM的一個(gè)外部設(shè)備。HPI接口信號(hào)的功能定義如表1所示。

ARM 通過ADDR2與ADDR1地址線控制THCNTL1/0信號(hào)，聯(lián)合選擇要訪問的HPI寄存器。此外通過地址線ADDR3控制THHWIL信號(hào)，用于識(shí)別在HPI16模式下傳輸?shù)氖堑谝粋€(gè)半字還是第二個(gè)半字。

在TMS320C6416芯片內(nèi)部，對(duì)于HPI讀寫數(shù)據(jù)總線選通處理，采用了特殊的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在DSP內(nèi)部對(duì)HPI接口的THCS、THDS1、THDS2三個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行組合邏輯運(yùn)算，生成數(shù)據(jù)閘門信號(hào)，控制讀寫數(shù)據(jù)總線選通。該設(shè)計(jì)增加了主機(jī)處理器與DSP間硬件連接的靈活性，從而使HPI接口可以很好的匹配不同處理器的數(shù)據(jù)接口。本設(shè)計(jì)根據(jù)S3C6410接口時(shí)序特性，采用CSn5、OEn、WEn分別與THCS、THDS1、THDS2連接。

四、節(jié)點(diǎn)中HPI接口軟件設(shè)計(jì)

ARM主處理器基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)，其在完成網(wǎng)絡(luò)層路由算法處理的同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的吞吐與協(xié)議封裝，而后再通過HPI接口將上下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)信令數(shù)據(jù)與DSP進(jìn)行交互。在HPI接口的數(shù)據(jù)交互處理中，ARM將該操作視為對(duì)一種外部設(shè)備的讀寫處理，軟件設(shè)計(jì)分為驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)兩個(gè)層次實(shí)現(xiàn)。

4.1驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

在HPI接口軟件設(shè)計(jì)中，驅(qū)動(dòng)程序是ARM與DSP通信實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。ARM在嵌入式Linux下，通過對(duì)HPI設(shè)備驅(qū)動(dòng)文件的打開、關(guān)閉、讀、寫等操作來完成對(duì)HPI的設(shè)備操作。與應(yīng)用程序不同，驅(qū)動(dòng)程序與硬件相關(guān)，且工作在內(nèi)核空間，可對(duì)中斷、存儲(chǔ)空間等底層資源進(jìn)行操作和調(diào)配，直接影響硬件效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性。此外，設(shè)計(jì)中HPI驅(qū)動(dòng)程序不但要實(shí)現(xiàn)ARM與DSP的雙向傳輸通道，而且要在保證穩(wěn)定性和應(yīng)用層效率的條件下，盡量提高傳輸速率。

驅(qū)動(dòng)程序的總體結(jié)構(gòu)如圖4所示，可分為應(yīng)用層接口、內(nèi)核線程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議和硬件實(shí)體操作五部分。

4.1.1應(yīng)用層接口

為保證應(yīng)用程序的可移植性，驅(qū)動(dòng)程序需采用標(biāo)準(zhǔn)化文件接口，包括open、close、write、read、以及ioctl。

open和close實(shí)現(xiàn)接口的打開和關(guān)閉以及資源的申請(qǐng)和釋放，為了保證應(yīng)用層的效率，write和read采用阻塞的讀寫方式，通過wait_queue機(jī)制，使應(yīng)用程序在無法得到驅(qū)動(dòng)資源的情況下進(jìn)入休眠狀態(tài)，提高系統(tǒng)整體運(yùn)行效率。

4.1.2內(nèi)核線程

為保證高數(shù)據(jù)率的總線傳輸，讀與寫的操作不能順序化，必須采用應(yīng)用層接口函數(shù)操作和底層硬件操作異步進(jìn)行方式。通過write_thread和read_thread兩個(gè)內(nèi)核線程實(shí)現(xiàn)應(yīng)用層操作的異步化。以寫過程為例，應(yīng)用程序調(diào)用write后，驅(qū)動(dòng)程序并不直接進(jìn)行硬件總線操作，而是迅速將數(shù)據(jù)寫入驅(qū)動(dòng)緩存，驅(qū)動(dòng)程序在CPU空閑時(shí)從緩存內(nèi)取出數(shù)據(jù)，進(jìn)行總線讀寫，從而大大提高了傳輸效率。內(nèi)核線程與應(yīng)用層線程區(qū)別較大，不能完全依靠系統(tǒng)調(diào)度，根據(jù)操作流程需要，通過軟件設(shè)計(jì)干預(yù)系統(tǒng)調(diào)度。

4.1.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

考慮到后級(jí)吞吐能力，驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)中還要考慮速率匹配問題。本設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)了深度可變的FIFO數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，方便對(duì)各種大小的數(shù)據(jù)單元進(jìn)行緩存，根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行數(shù)據(jù)速率匹配，從而保證不會(huì)使后級(jí)發(fā)生溢出，同時(shí)兼顧系統(tǒng)的低延時(shí)要求。

4.1.4通信協(xié)議

在通信協(xié)議設(shè)計(jì)方面，驅(qū)動(dòng)程序通過設(shè)計(jì)可用標(biāo)志、數(shù)據(jù)大小、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)指針等內(nèi)存關(guān)鍵字段，實(shí)現(xiàn)ARM與DSP間的總線上層通信協(xié)議。此外，通過標(biāo)志位的互斥，保證了DSP內(nèi)存臨界區(qū)的數(shù)據(jù)安全。

4.1.5硬件操作實(shí)體

在硬件層面上，ARM主處理器與DSP間的數(shù)據(jù)交互是通過對(duì)控制寄存器HPIC、地址寄存器HPIA以及數(shù)據(jù)寄存器HPID的讀寫操作實(shí)現(xiàn)的。驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)的底層硬件通信就是對(duì)上述寄存器的操作。驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中需要注意：ARM外部設(shè)備I/O 端口的物理地址只有被映射到內(nèi)存地址空間才能被訪問，即所謂內(nèi)存映射。因此，需要將HPI接口的物理地址映射到內(nèi)核空間，這樣每個(gè)寄存器就具有了相應(yīng)內(nèi)存地址，通過對(duì)相應(yīng)地址單元的讀寫即可完成對(duì)相應(yīng)寄存器的操作。

4.2應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

應(yīng)用程序工作流程如圖5所示。在下行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理過程中，ARM由網(wǎng)口接收數(shù)據(jù)，進(jìn)行協(xié)議封裝后，調(diào)用HPI接口驅(qū)動(dòng)程序發(fā)送給DSP。上行業(yè)務(wù)處理流程與上述過程相反不再贅述。應(yīng)用程序由網(wǎng)口UDP接收、發(fā)送以及HPI接口接收、發(fā)送四個(gè)內(nèi)核進(jìn)程實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自組網(wǎng)上下行業(yè)務(wù)的傳輸。

五、結(jié)束語

本文在移動(dòng)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，給出了適用于TDD同步調(diào)度機(jī)制自組網(wǎng)系統(tǒng)的多處理器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)架構(gòu)，并重點(diǎn)介紹了節(jié)點(diǎn)設(shè)備中TMS320C6416 DSP和S3C6410 ARM處理器間，基于HPI接口的層間數(shù)據(jù)傳輸軟硬件設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過實(shí)際測(cè)試表明，設(shè)計(jì)中HPI接口可以滿足層間高速數(shù)據(jù)交互處理要求。本方案中HPI接口硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單靈活、性能穩(wěn)定可靠，且具有通用性，可適用于其它實(shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]張程，移動(dòng)自組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]，重慶大學(xué)，2010.

[2]徐偉 陸珉，探底雷達(dá)顯控單元中的HPI應(yīng)用技術(shù)研究[J]，現(xiàn)代電子技術(shù)，2013，3，5期：10-12.

[3]孫德瑋. 基于HPI接口實(shí)現(xiàn)DSP和ARM間的通信[J]，微處理機(jī). 2009，6，3期：61-63.

艦船電子技術(shù)范文第4篇

【摘 要】本文簡(jiǎn)介了我校物理教研組將航模、車模、船模、電模等科技模型運(yùn)用在初中物理教學(xué)中的一些經(jīng)驗(yàn)與不足，重點(diǎn)介紹了其中的具體做法和注意事項(xiàng)，以便于同行參考實(shí)施并提出寶貴意見。

關(guān)鍵詞 科技模型初中物理教學(xué)；應(yīng)用

科技模型的制作和使用在培養(yǎng)學(xué)生的技能、促進(jìn)課堂學(xué)習(xí)、培養(yǎng)青少年的創(chuàng)造能力和創(chuàng)造精神方面都起著重要的作用。為了進(jìn)一步擴(kuò)大科技模型在物理教學(xué)中的作用，我們練塘中學(xué)物理教研組嘗試將科技模型制作和使用從科技活動(dòng)小組擴(kuò)展到物理課堂教學(xué)和課外活動(dòng)中去。取得了很好的效果，現(xiàn)將情況簡(jiǎn)介如下：

在第八章第四節(jié)《力的作用是相互的》教學(xué)中，我們制作了流星號(hào)木質(zhì)彈射機(jī)，準(zhǔn)備了2.4G電動(dòng)遙控直升機(jī)，組裝了紫金傘降模型火箭，帶領(lǐng)學(xué)生在航模活動(dòng)室讓學(xué)生親手操控并觀察彈射機(jī)的彈射起飛和直升機(jī)的垂直起飛，然后到室外觀察火箭的點(diǎn)火與升空。由于彈射起飛和火箭升空的速度很大，我們使用頻閃攝像機(jī)拍攝后慢鏡頭播放，請(qǐng)學(xué)生思考彈射機(jī)、直升機(jī)和火箭的工作原理，由此讓學(xué)生理解力的作用是相互的這一力學(xué)基本原理。

在第十章第一節(jié)《壓強(qiáng)》的教學(xué)中，我們組裝了一套玩具工程車，包括玩具吊車、鏟土機(jī)、推土機(jī)、攪拌機(jī)和卡車等。我們讓學(xué)生比較玩具工程車和四驅(qū)賽車上輪胎的數(shù)量和壓地面積來認(rèn)識(shí)壓強(qiáng)，學(xué)生觀察了實(shí)物投影儀上兩種不同規(guī)格的輪胎后，很好地理解了通過增大受力面積來減少壓強(qiáng)的重要方法。

在第三節(jié)《大氣壓強(qiáng)》中教學(xué)壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí)，我們組裝了兩艘遙控模型艦船，帶領(lǐng)學(xué)生在學(xué)校旁邊的河里遙控兩艘模型艦船并排高速行駛，讓學(xué)生觀察艦船并排行駛時(shí)的特點(diǎn)，體會(huì)隨著流速的增大，液體壓強(qiáng)減小的規(guī)律，然后我們將彈射機(jī)前翼，剖開放在實(shí)物投影儀上，讓學(xué)生觀察機(jī)翼的橫切面形狀，結(jié)合觀察彈射機(jī)和橡筋動(dòng)力飛機(jī)的起飛和爬升的慢鏡頭錄像，領(lǐng)悟飛機(jī)的飛行原理。

在第五節(jié)《物體的浮與沉》教學(xué)中，我們準(zhǔn)備了兩個(gè)如圖的深水槽，A水槽內(nèi)注三分之二以上的清水，B水槽內(nèi)配制高濃度鹽水，在兩個(gè)水槽間制作一個(gè)可容模型艦船通過的通道，在艦船上刻上多根吃水線。將艦船放入清水槽中，打開兩側(cè)水閘后讓模型艦船從清水槽A駛向高濃度的鹽水槽B，讓學(xué)生觀察模型艦船上吃水線的變化，從而理解物體的浮沉條件。

在第十一章《簡(jiǎn)單機(jī)械與功》的教學(xué)中，我們將各種報(bào)廢的模型有序拆解后，放在實(shí)物投影儀上展示，讓學(xué)生識(shí)別模型中的各種簡(jiǎn)單機(jī)械并說明工作原理。例如模型吊車上的滑輪組、模型卡車上的杠桿、直升機(jī)上的輪軸等。我們用模型吊車重復(fù)吊起不同質(zhì)量鉤碼，用測(cè)力計(jì)代替吊繩來測(cè)出鉤碼的重力和對(duì)鉤碼的拉力，再用刻度尺測(cè)出拉繩移動(dòng)的距離和鉤碼上升的高度，并用秒表測(cè)出所用的時(shí)間，讓學(xué)生觀察記錄并計(jì)算機(jī)械做的功、功率和機(jī)械效率從而讓學(xué)生深刻理解功、功率、機(jī)械效率等概念。

在第十二章《機(jī)械能和內(nèi)能》的教學(xué)中，我們準(zhǔn)備兩架相同型號(hào)的遙控直升飛機(jī)，在起落架上小心放上相同質(zhì)量的小砝碼，在地上準(zhǔn)備一個(gè)沙槽，請(qǐng)學(xué)生遙控直升飛機(jī)懸停在沙槽上方的不同高度，然后做輕微的前傾動(dòng)作，使砝碼自由落體，雖然這個(gè)活動(dòng)比書上介紹的演示時(shí)間略耗時(shí)，但當(dāng)學(xué)生近距離觀察“實(shí)彈演習(xí)”時(shí)，對(duì)重力勢(shì)能有了更深刻的理解，對(duì)物理也更感興趣了。在遙控直升飛機(jī)作各種特技飛行的過程中，我們也請(qǐng)學(xué)生及時(shí)分析其中動(dòng)能和重力勢(shì)能的連續(xù)轉(zhuǎn)化過程，并讓學(xué)生分析電池提供的電能在這個(gè)過程中所起的作用。

在進(jìn)入電磁學(xué)部分（13-16章）后，在電子器材店和淘寶上采購了各種型號(hào)的電阻、電燈、電鈴、小電動(dòng)機(jī)、電線、布線板、干電池和蓄電池等。并考慮將一間科技活動(dòng)室改裝為電子技術(shù)活動(dòng)室，讓學(xué)生先自由設(shè)計(jì)電路，然后在課余時(shí)間按照電路圖安裝電路，并相互交流。

在進(jìn)入第15章《電功和電熱》教學(xué)后，我們準(zhǔn)備了紅色、藍(lán)色、黑色電線代表火線、零線和地線，準(zhǔn)備電能表、閘刀開關(guān)和熔斷器，準(zhǔn)備了萬能表、測(cè)電筆、絕緣膠布和電工剪刀、剝線鉗等電工工具，正式請(qǐng)學(xué)生合作設(shè)計(jì)符合要求的電子技術(shù)活動(dòng)室電路布置，并親自在課余時(shí)間進(jìn)行安裝和調(diào)試，活動(dòng)室設(shè)計(jì)和安裝得很成功，有的同學(xué)還準(zhǔn)備了校驗(yàn)燈以應(yīng)付短路情況。整個(gè)教學(xué)活動(dòng)富有實(shí)效。

我們教學(xué)改革的嘗試還在進(jìn)行中，問題還有很多，首先我們的學(xué)生自己有很多的模型制作和使用經(jīng)驗(yàn)，家中也保存著大量我們沒有的模型，如果能夠發(fā)動(dòng)他們主動(dòng)參與我們的教學(xué)準(zhǔn)備工作，教學(xué)改革嘗試是否會(huì)更順利、提出的方案是否會(huì)更成熟一些呢？其次，限于資金的不足和工作時(shí)間的限制，我們還局限于使用市面上能夠采購到的比較便宜的模型，能否找到更廉價(jià)優(yōu)質(zhì)又有穩(wěn)定渠道的供貨單位和部門呢？能否用現(xiàn)用的材料多自制一些模型呢？我們還需要和其他學(xué)校交流這方面的經(jīng)驗(yàn)，并查閱文獻(xiàn)以學(xué)習(xí)更新穎前沿的科技模型運(yùn)用方法。

參考文獻(xiàn)

[1]劉炳昇等主編，《義務(wù)教育教科書·物理》8年級(jí)上下冊(cè)、9年級(jí)上下冊(cè)，江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2013年10月第三版

艦船電子技術(shù)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】CAN 推進(jìn)監(jiān)控 系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展對(duì)船舶工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了極大的推動(dòng)作用，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)對(duì)船舶自動(dòng)化帶來了巨大的變革?，F(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)將逐步取代傳統(tǒng)的集散式、分布式控制的艦船自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)。本文研究了一種基于CAN總線的艦船推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由工業(yè)以太網(wǎng)和CAN總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)具有主推進(jìn)系統(tǒng)控制、安全保護(hù)、監(jiān)測(cè)信息顯示及報(bào)警功能。

1 CAN 總線的特點(diǎn)

CAN現(xiàn)場(chǎng)總線只具有物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層等3層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。它是一種多主總線，可掛接上百個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)上任意節(jié)點(diǎn)可隨時(shí)主動(dòng)向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息；具有抗干擾能力強(qiáng)、速度快、容錯(cuò)性好、數(shù)據(jù)傳輸可靠性高等特點(diǎn)，因此在船舶監(jiān)控系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

艦船推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)主要由主推進(jìn)控制分系統(tǒng)、安全保護(hù)分系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)組成。

2.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

艦船推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為兩層雙冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。上層為數(shù)據(jù)信息傳輸網(wǎng)，采用高速工業(yè)以太網(wǎng)；下層為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)和實(shí)時(shí)控制網(wǎng)，采用CAN現(xiàn)場(chǎng)總線。為提高系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信的可靠性，上下兩層均采用雙冗余結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障切換和熱備份。在信號(hào)采集和控制方面， 基于CAN總線的主推進(jìn)控制系統(tǒng)采用分布式布置， 達(dá)到信號(hào)就地采集， 就地控制的目的，提高了系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 主推進(jìn)控制分系統(tǒng)

主推進(jìn)系統(tǒng)由2臺(tái)主機(jī)、2臺(tái)齒輪箱和2套可調(diào)螺距槳（ CCP）等組成， 為雙機(jī)雙槳推進(jìn)系統(tǒng)。艦船左右兩舷各設(shè)一套控制系統(tǒng)，分別控制兩舷主推進(jìn)系統(tǒng)，兩控制分系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，功能相同?？刂葡到y(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)在駕駛室、機(jī)艙控制室和機(jī)旁控制站能對(duì)主推進(jìn)系統(tǒng)行3級(jí)控制，其中機(jī)旁控制優(yōu)先于機(jī)艙控制，機(jī)艙控制優(yōu)于駕駛室控制，三個(gè)控制站之間相互聯(lián)鎖，任何時(shí)刻只能一個(gè)控制站可操縱。

控制分系統(tǒng)可按三種控制方式實(shí)現(xiàn)對(duì)主推進(jìn)裝置的控制：自動(dòng)控制、半自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。自動(dòng)控制方式：控制分系統(tǒng)在不同的主推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行模式下，按照預(yù)定的控制曲線自動(dòng)控制主推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行。半自動(dòng)控制方式：控制分系統(tǒng)根據(jù)操作人員的指令自動(dòng)控制主推進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行。手動(dòng)控制方式：操作人員在機(jī)旁控制站可進(jìn)行主機(jī)起停、調(diào)距槳螺距設(shè)定等操作。還可以通過軟件程序?qū)χ魍七M(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

2.3 安全保護(hù)分系統(tǒng)

艦船左右兩舷各設(shè)一套安全保護(hù)分系統(tǒng)，分別保護(hù)兩舷主推進(jìn)系統(tǒng)，兩安全保護(hù)分系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，功能相同。安全保護(hù)分系統(tǒng)具有故障降速、故障停車的保護(hù)功能，不受操控站和控制方式限制。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，安保分系統(tǒng)發(fā)出故障降速或故障停車信號(hào)，并發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)。

2.4 監(jiān)測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)

艦船機(jī)艙設(shè)置一套檢測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)采集單元分別采集左右兩舷推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過下層CAN現(xiàn)場(chǎng)總線匯聚到顯控模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、監(jiān)測(cè)報(bào)警、現(xiàn)場(chǎng)顯示等，并通過上層以太網(wǎng)與主推進(jìn)工作站或其他系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)信息。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件主要包括控制分系統(tǒng)、安全保護(hù)分系統(tǒng)和監(jiān)測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)等三個(gè)分系統(tǒng)軟件。

3.1 控制分系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

控制分系統(tǒng)軟件主要包括遙控控制模塊、主機(jī)調(diào)速模塊、遙控操作顯示模塊等方面設(shè)計(jì)，對(duì)主推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行主機(jī)的啟動(dòng)、停車、轉(zhuǎn)速增減、離合器脫排等操作，通過輸出油門對(duì)主機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制。

3.2 安全保護(hù)分系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

左右舷主推進(jìn)裝置各設(shè)一套安全保護(hù)分系統(tǒng)，由安保控制模塊和安保頻率輸入模塊組成。

3.3 監(jiān)測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)設(shè)計(jì)

監(jiān)測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)主要是通過分布在主推進(jìn)系統(tǒng)上的各個(gè)傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的狀態(tài)，并傳回顯控模塊分析處理、顯示。監(jiān)測(cè)報(bào)警分系統(tǒng)軟件顯控模塊人機(jī)界面主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和顯示、參數(shù)設(shè)定和修改、監(jiān)測(cè)越線報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄和打印等功能。

4 結(jié)束語

本文研究的基于CAN總線的艦船推進(jìn)監(jiān)控系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)的集散式、分布式系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和數(shù)據(jù)傳輸可靠性能力，該系統(tǒng)切實(shí)可行，已在工程船舶上取得了良好的實(shí)際應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)

[1]張顯庫，任光，劉軍，趙衛(wèi)軍.綜合船舶監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)造船，2002，43（02）：71-80.

[2]張旭，李迪陽，孫建波等.船舶機(jī)艙監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2005（22）：229-232.

[3]鄔寬明.CAN總線原理和應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1986：20-39，59-68，78-105.

[4]滿慶豐.CAN 總線的發(fā)展及應(yīng)用[J].電子技術(shù)應(yīng)用（刊），1994（12）：38-41.

作者簡(jiǎn)介

熊永坤（1984-），男，湖南省婁底市人?，F(xiàn)為91404部隊(duì)工程師，從事綜合平臺(tái)管理系統(tǒng)研究。