时间：2022-06-17 22:27:21
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正文是论文的主体，系指引言之后结论之前的部分，应按GB7713--87的规定格式编写。这一部分的形式主要是根据作者意图和文章内容而定。
实验为研究手段的论文或技术报告，包括以下几个方面：
(1)实验原材料及制备方法。主要描述研究材料的可靠性、均衡性及随机性的情况。
(2)实验所用设备、装置和仪器。通用设备应注明规格、型号，如果是自己特制的装置，应提供示意图，并附测试、计量所用仪器的精度，使读者得知实验结果的可信度和准确程度。
(3)实验方法和过程。方法包括测量仪器、测定方法、标本处理、计算方法等，过程如何进行，操作应注意事项。若有技术上的经济性，要正确处理好学术交流与技术保密的关系。
(4)实验结果。结果部分是示出处理后的实验效应，包括各项指标的数据和图像。对结果进行分析，把实验所得的数据和现象加以解释，阐明自己的新发现或新见解。图表的数量应择其要者。
写该部分时要注意：首先是选取数据必须严肃认真，实事求是；其次是描述现象要分清主次，抓住本质，图表设计要精心，使其一目了然；最后是分析问题必须以理论为基础，以事实为依据。
撰写理论或解析文章，应注意以下内容：
(1)解析方法。包括前提条件、提出的假设、解析的现象、适用的理论和计算的程序；
(2)解析的结果。可用图表、公式进行整理。
(3)分析讨论。对结果的可信度、误差的评价。
范文赏析：
工业自动化论文发展趋势
摘要：目前计算机应用产业产业在我国工业控制自动化中的应用有了很大的发展，我国工业自动化计算机应用产业系统已经形成。工业控制自动化技术以低成本工业pc基础为主流，向智能化、网络化和集成化方向发展。随着计算机应用产业的发展，工业自动化计算机应用产业产业的应用领域迅速扩大，其发展趋势难以捉摸。本文就工业自动化计算机应用产业产业的发展现状和特点，对其趋势进行分析与讨论。
关键词：工业自动化；计算机应用产业应用；发展趋势
一、引言
工业自动化计算机应用产业是工业自动化产业基础的核心。传统意义上计算机应用产业用于工业生产过程的测量、控制和管理，包括计算机过程输入、输出通道。而今天的工业自动化计算机应用产业内涵已经远不止这些，其应用范围也已经远远超出工业过程控制与管理。
目前，在通讯、网络、软件及光电的整合应用之下，工业自动化计算机应用产业也不再单纯局限于工业自动化领域的应用，而是结合了通讯、电子、光电、半导体及软件等应用，扮演愈来愈重要的角色且呈现多元及定制化的设计特点。计算机应用产业在工业自动化和信息化产业链中处于要素市场，处于快速发展的关键时期，不仅加速升级改造传统行业，而且也为新一代工业自动化计算机应用产业的应用和发展提供了良好的发展机遇。
二、工业自动化计算机应用产业发展特点
1.界限模糊。工业自动化计算机应用产业的系统、自动化、机电一体化、数控、cims等技术和学科之间逐渐渗透，界限越来越模糊，而在实际中也没有必要把它们分得很清楚，这是实际发展的需要，也是技术发展的必然。
2.技术融合。工业自动化一些fcs、ipc、nc/cnc与dcs、plc等计算机应用产业系统体系虽然设计初衷不一，各有特色，各有适宜的应用领域，也各有不适应的地方，但技术上都存在相互补充、相互促进、彼此共存的要素。仅仅靠独立的学习已失去传统意义上，各种控制系统之间融合不可阻挡。
3.应用领域扩大。过去，工业自动化计算机应用产业主要应用于过程控制，如控制电、煤、化、油等连续化、流程化的生产过程；离散加工制造机械、电子、汽车等自动化生产过程；单机自动化，如数控机床、智能仪器仪表，机器人等产品机电一体化等。目前，工业自动化计算机应用产业还逐渐应用于新的增长点，如公用工程、环保、楼宇与社区、道路与交通、农业与农村等。
三、工业自动化计算机应用产业发展趋势
在计算机应用产业市场层面来说，主要表现为：（1）工业计算机应用产业市场规模急剧增长。即使受全球金融风暴袭击，中国工业计算机应用产业市场依然将保持较快增长。据中国计算机应用产业行业协会工业计算机应用产业分会预计：未来5年，预计中国工业计算机应用产业市场仍将保持15%以上的年平均增长速度。未来的中国工业计算机应用产业市场，竞争虽然激烈，但格局会基本稳定，不论是传统ipc市场，还是新兴领域的嵌入式计算机应用产业，在构成工业计算机应用产业系统的数据采集板和功能方面，国内企业将与国外品牌同台竞争，外资品牌占有较大优势。（2）市场发展前景广阔。工业计算机应用产业产品和技术为其他各行业提供可靠的嵌入式和智能化基础平台。随着信息化深入，国民经济许多行业的关键任务将越来越多地依靠工业计算机应用产业，以共性技术的低成本工业自动化升级改造传统行业做主流技术路线使中国的工业计算机应用产业受到越来越高的重视。行业信息化需求增加，工业计算机应用产业的需求就大，其市场发展前景十分广阔。（3）长尾市场趋势。工业计算机应用产业在不同应用上，有不同的功能需求设计，需要设计符合其功能需求的产品。因产品复杂度高，价格较低，毛利率较高，相较于商用计算机应用产业市场，仍处于蓝海市场。因单品数量少而小型供应商多，呈现长尾市场特点。
2.在企业、行业发展角度来看：（1）国内企业将对市场细分敏锐把握。国产品牌规模的工业计算机应用产业企业，将会建立广泛的直销和服务网络，取得长足进步。传统ipc市场是我国工业计算机应用产业技术的发源地，将会一直是工业计算机应用产业的主战场。（2）我国的工业计算机应用产业企业将由模仿向自主创新、由中国制造向中国创造的转变。新一代epi，解决ipc工业计算机在多尘、潮湿、振动的环境下连接处易堵塞或氧化而接触不良使工业计算机应用产业失效的问题，具有开放性、散热性、抗振性、高稳定性、高可靠性等特点，而且加工工艺容易，成本低，将会得到广泛推广于国产数控装置。未来几年，本土企业会对新兴行业应用敏感，对需求把握准确，率先发掘市场，推出自主创新的计算机应用产业技术。
3.在技术层面上来说，主要有以下几点：（1）集中自动化趋向分布式自动化。传统的工业自动化计算机应用产业按照传统的软件技术，采用具有强大集中运算能力的中央控制器，以面向过程的程序为软件程序，需要做大量程序编制开发工作，还要编写现场设备与控制系统、管理层的通信程序。com/dcom技术，提供了一种软件架构，采用可复用的二进制软件组件，相互通信并共享数据，为实现分布式自动化提供了技术基础。dcom可以使com组件分布在不同的计算机上，并通过网络相互连接，相互交换数据，构成一个完整的应用控制程序。这就意味着分布式设备、工具和应用所具备的性能起着与集中式应用一样的作用，大大提高了系统的开放性、一致性和适用性，统一的工程和数据模型大大降低了工程项目的成本。（2）现场总线趋向以太网。近几年，工业实时以太网技术已被工业自动化计算机应用产业广泛接受。现场总线到工业以太网可以进行平滑过渡，保护制造商与用户自动化产品和解决方案问题，以最全面的profinet，automationworx为工业以太网协议。这种协议可以实现制造过程最佳化，直接访问控制和生产级自动化数据，提供生产计划管理系统，满足不同的应用技术需求。通过设备描述和控制器逻辑分配，使用指定的pc工程工具实现集成，支持将自动化功能分散于各个智能子系统，从而进一步提高了系统的可用性，这种能够不受限制的转移现场总线为工业以太网通信，能发挥高动态性能、本地化诊断、无需设置设备系统自动组态等功能。（3）工业有线自动化趋向无线通信技术。工业无线技术通过供无线数据链路和灵活的网络拓扑结构实现工厂内部设备与外部设备之间的通信提。无线通信技术具有数据传输速率高性价比优良、、区域广泛、抗干扰性强、系统维护成本较低等优点，是有线通信系统发展的重要补充，将成为工业自动化领域的又一热潮技术，据推测，无线技术的广泛应用将使工业生产效率提高10%左右，市场需求和应用前景十分广阔。
四、结语
如今的时代是变革的时代和推陈出新的时代。伴随着新一代工业自动化计算机应用产业的兴起，工业行业也将重新洗牌，各个行业面临机遇与挑战并存的局面。随着工业自动化计算机应用产业发展的趋势深不可测，只有抓住机遇，勇于和善于迎接挑战，才会与新一代工业自动化计算机应用产业一起发展壮大。
参考文献：
[1]刘美丽.现代工业条件下工业自动化的特点与作用[j].现代制造技术与装备，2010（03）.
关键词： 飞行试验； 遥测传输； OFDM； SC?FDE
中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）08?0062?04
Application prospect of OFDM and SC?FDE modulation technologies in flight test
GUO shi?wei， LIU dan， HUO jian?hua
（Testing Institute， Chinese Flight Test Establishment， Xi’an 710089， China）
Abstract： The lower spectral efficiency PCM / FM modulation mode is used in current flight test to transmit telemetry data. However， since the data needed to be transferred during the test flight has increased rapidly， it is need to expand the telemetry frequency band and use more efficient modulation mode to deal with the contradiction between flight test requirements and spectrum resource constraints. In this paper， while investigating the transmission characteristics of flight test telemetry channel， the application prospect of OFDM and SC?FDE modulation technologies which have high spectral efficiency and high anti?jamming capability in flight test telemetry data transmission is analyzed.
Keywords： flight test； telemetry transmission； OFDM； SC?FDE
飞行试验遥测传输系统是无线通信系统的一个重要组成部分。随着飞行试验遥测传输的数据量越来越大；同时为了给地面指挥员提供安全可靠的决策依据，对数据接收质量要求也越来越高。高质量、高速率的宽带无线通信已成为飞行试验遥测系统发展的必然趋势。在无线宽带通信系统中，信道的多径效应会严重影响通信的可靠性。采用何种方案对抗信道的多径效应与提高系统的传输性能有密切的关系，在IEEE 802.16a标准中，建议了正交频分复用（OFDM）和频域均衡技术的单载波传输（SC?FDE）两种方案应用于物理层中。同时，这两种技术方案也是第四代移动通信的核心技术。在飞行试验中使用频谱效率更高的OFDM和SC?FDE调制技术，不仅可以缓解频谱资源紧张的局面，可以有效改善试飞数据在无线传输时的抗干扰性能，而且对遥测系统的革新也将起到很大的推动作用。
1 无线信道传输特性
无线信道作为无线通信系统的重要组成部分，其传输性能的好坏直接影响着无线通信系统的性能。飞行试验遥测传输系统作为无线通信系统的一部分，主要是指地面遥测站与试验对象之间的通信或者是试验对象与试验对象之间的通信。
由于无线信道具有复杂性和时变性的特点，信号在通过无线信道时会受到多种损耗衰减。一般，将无线信号在信道中传播受到的影响分为自由空间路径损耗、阴影衰落和多径衰落三种。
1.1 自由空间路径损耗
自由空间是这样一种空间，在其内部的电磁波的反射、绕射、折射、吸收和色散等现象均不存在。当发射端和接收端之间存在一个电磁波可直射传播而未被遮挡的路径时，可以通过自由空间传播模型来预测接收信号的强度。自由空间的路径损失公式如下：
[PL[dB]=10lgPtPr=-10lgGtGrλ24π2d2] （1）
式中：[Pt]为发射端的发射功率；[Pr]为接收端的接收功率；[Gt]为发射天线增益；[Gr]为接收天线增益，λ为电磁波的波长；d是发射端与接收端之间的直射距离。对行试验而言，发射功率、发射天线增益和接收天线增益都是固定值，接收功率可通过遥测接收机计算得出。当遥测天线校准时，发射端和接收端之间的距离也相对固定，即可计算出路径损耗，比对之前的数据，可初步判断遥测传输信道是否受到干扰。
1.2 阴影衰落
通常把电磁波在传播的环境中，由各种障碍物对电磁波的阻碍和遮蔽形成的电磁波阴影区称为阴影衰落。当试验机通过不同障碍物的阴影区时将引起阴影衰落，遥测天线接收到的信号场强值会发生变化，若变化的过程中幅值低于遥测天线的跟踪门限，天线的自跟踪功能将不能使用。阴影衰落可以用一个概率密度呈对数正态分布的随机变量来描述，可由以下公式描述：
[PLd[dB]=PLd+Xσ=PLd0+10nlgdd0+Xσ] （2）
式中：[Xσ]是一个零均值的高斯分布的随机变量；[σ]为其标准离差。
1.3 多径衰落
由于试验机飞行速度很快，加之为了测出试验机的安全包线，试飞员会操作试验机做出各种机动动作，因此遥测传输的信号幅度和相位可能在短距离或短时间传播后经历了快速剧烈的变化。当遥测数据传输信道的周围存在大量的建筑物时，到达接收端的电磁波信号经历了不同的传播路径，因此具有不同的传播延迟、不同的到达相位以及不同的多普勒频移，从而使其具有随机分布的幅度、相位。经过不同传播路径到达接收端的信号会相互干扰、相互影响，共同作用，将会产生衰落现象，称为多径衰落。由于不同路径分量的幅度和相位不同，到达的时间和入射角不同，致使接收端接收到的复合信号在幅度和相位上会产生严重的失真。多径传播时电磁波信号会在时间上展宽，从而带来符号间的ISI干扰。尤其是在试验机起飞和着陆阶段，ISI干扰造成遥测数据误码率增高，影响指挥员的及时决断；同时由多径产生的幅度变化会影响遥测天线的跟踪性能。在飞行试验时主要考虑的是多径传播、高速飞行时的多普勒频移、高数据速率等因素。
2 OFDM与SC?FDE调制技术
2.1 OFDM调制技术
OFDM调制技术采用可以使信道频谱重叠，但又互不影响的频分复用（FDM）来并行传输数据，从而大大提高了频谱的利用率。一般无线信道的频率响应具有频率选择性，但对于每个子信道是相对平坦的，加之在每个子信道上进行的是窄带传输，且信号的带宽远远小于信道相关带宽（取决于所选子载波数目），因此可以大大消除符号间的干扰。
OFDM 的核心思想是将数据流通过串并变换后，变成多路速率较低的子数据流，从而使得OFDM 符号长度比系统采样间隔长很多，因此降低了由于时间弥散引入的符号间干扰（ISI）。在实际应用时，在传输数据中插入循环前缀，用来消除多径传播带来的符号间干扰（ISI），同时也可以避免子载波间干扰（ICI）。如图1所示为OFDM 系统的框图。
发射端，先将调制后的串行数据流进行串/并变换，然后把并行数据通过傅里叶逆变换（IFFT）从频域变换到时域，最后插入循环前缀（CP）通过无线信道发送出去。接收端与发射端的操作程序相反，移除循环前缀（CP）之后，通过傅里叶变换（FFT），将接收到的时域数据变换到频域后进行信道均衡。IFFT与FFT变换的表达式如下：
IFFT变换：
[xk=1Ml=0M-1Xlexpj2πlkM， 0≤k≤M-1] （3）
FFT变换：
[Xl=k=0M-1xkexp-j2πklM， 0≤l≤M-1] （4）
OFDM调制的缺点主要有：对频率偏移和相位噪声敏感，尤其是与TDMA，CDMA和FDMA等多址方式结合使用时，数据同步器的设计尤为重要，同时由于需要采用相干检测，需采用高效的信道估计器，以方便均衡器的设计；由于OFDM系统是由一系列相互独立的调制子载波组成，且数目较多。因此会有概率出现较大的峰均比（PAPR）。为了能够不失真地传输这些高PAPR的OFDM信号，发送端对高功率放大器的线性度要求很高且发送效率极低。虽然OFDM调制有其技术局限性，但可明显改善无线信道的性能：抗多径干扰，便于信道估计，易于实现频域均衡，在飞行试验起飞和着陆阶段时可消除码间干扰（ISI）；陡峭的频谱，频谱利用率较高，有效地缓减了现行飞行试验时遥测频谱资源紧张的局面；易于实现天线分集和 MIMO 系统，为建设遥测天线阵列提供了技术支撑；因此OFDM在众多国际标准中得到采用，将是未来宽带无线通信的主流技术。
2.2 SC?FDE调制技术
单载波频域均衡（SC?FDE）系统并非常用的单载波系统，而是在OFDM系统的基础上发展起来的一种分块传输系统，将系统的均衡技术放在频域上进行，而非传统单载波系统那样在时域进行均衡。SC?FDE的系统框图如图2所示。可以得出，SC?FDE系统与OFDM系统结构基本上是相同的，所不同的是SC?FDE系统将IFFT模块放在了接收端。这样在发送端，数据是在时域上经过调制之后直接送入信道进行传输，而非OFDM系统在频域上调制。接收端接收信号后，经过FFT变换后，在频域进行信道均衡，最后利用IFFT变换回时域。
SC?FDE系统既实用单载波传输方式，还保留了OFDM 系统处理信号的方法，因此SC?FDE系统兼具多载波技术（OFDM）和单载波技术的优点。与OFDM 相比，SC?FDE具有的优点有：
（1） 当电磁波传输存在时延扩散时，SC?FDE系统可取的与OFDM系统有近似的均衡性能，因SC?FDE均衡系统的复杂度与电磁波多径扩散的对数成正比，因此接收端可以方便地对信号进行相关处理。
（2） 由于OFDM系统是由多个子信号叠加而成，若某一时刻，多个信号的相位一致，叠加信号的瞬时功率将远远大于信号的平均功率，导致较大的PAPR，功放相比SC?FDE系统需要更宽的线性范围。
（3） SC?FDE对频偏的敏感性要比OFDM小很多，从而部分减小了接收时频率同步的代价。但单载波的信号映射方式不利于复用是SC?FDE的不足之处。
2.3 OFDM 和SC?FDE 的性能比较
本文从信道容量及峰均比两个方面对比OFDM和SC?FDE系统，通过公式计算来比较二者的性能。
3 结 语
在对无线信道传输特性分析的基础上，得出飞行试验遥测数据传输时所关心的传输损耗，同时给出多径传播所引起的信号衰落的解决办法。再对比OFDM与SC?FDE调制技术时，发现这两种调制技术均适应与飞行试验中遥测数据传输，与传统的PCM/FM调制方式相比，不仅提高了频谱利用率，缓解了遥测频谱资源紧张的局面；同时较高的频谱效率提供了更高的数据传输速率，可以应对先行飞行试验遥测数据传输高速率的需求；而且通过自带的均衡消除了码间串扰，大大增加了数据在传输时的可靠性，降低了误码率，为地面指挥员做出及时、正确的判断提供了强有力的保障，也为飞行试验多目标监控提供了技术支持。
1.3 多径衰落
由于试验机飞行速度很快，加之为了测出试验机的安全包线，试飞员会操作试验机做出各种机动动作，因此遥测传输的信号幅度和相位可能在短距离或短时间传播后经历了快速剧烈的变化。当遥测数据传输信道的周围存在大量的建筑物时，到达接收端的电磁波信号经历了不同的传播路径，因此具有不同的传播延迟、不同的到达相位以及不同的多普勒频移，从而使其具有随机分布的幅度、相位。经过不同传播路径到达接收端的信号会相互干扰、相互影响，共同作用，将会产生衰落现象，称为多径衰落。由于不同路径分量的幅度和相位不同，到达的时间和入射角不同，致使接收端接收到的复合信号在幅度和相位上会产生严重的失真。多径传播时电磁波信号会在时间上展宽，从而带来符号间的ISI干扰。尤其是在试验机起飞和着陆阶段，ISI干扰造成遥测数据误码率增高，影响指挥员的及时决断；同时由多径产生的幅度变化会影响遥测天线的跟踪性能。在飞行试验时主要考虑的是多径传播、高速飞行时的多普勒频移、高数据速率等因素。
2 OFDM与SC?FDE调制技术
2.1 OFDM调制技术
OFDM调制技术采用可以使信道频谱重叠，但又互不影响的频分复用（FDM）来并行传输数据，从而大大提高了频谱的利用率。一般无线信道的频率响应具有频率选择性，但对于每个子信道是相对平坦的，加之在每个子信道上进行的是窄带传输，且信号的带宽远远小于信道相关带宽（取决于所选子载波数目），因此可以大大消除符号间的干扰。
OFDM 的核心思想是将数据流通过串并变换后，变成多路速率较低的子数据流，从而使得OFDM 符号长度比系统采样间隔长很多，因此降低了由于时间弥散引入的符号间干扰（ISI）。在实际应用时，在传输数据中插入循环前缀，用来消除多径传播带来的符号间干扰（ISI），同时也可以避免子载波间干扰（ICI）。如图1所示为OFDM 系统的框图。
发射端，先将调制后的串行数据流进行串/并变换，然后把并行数据通过傅里叶逆变换（IFFT）从频域变换到时域，最后插入循环前缀（CP）通过无线信道发送出去。接收端与发射端的操作程序相反，移除循环前缀（CP）之后，通过傅里叶变换（FFT），将接收到的时域数据变换到频域后进行信道均衡。IFFT与FFT变换的表达式如下：
IFFT变换：
[xk=1Ml=0M-1Xlexpj2πlkM， 0≤k≤M-1] （3）
FFT变换：
[Xl=k=0M-1xkexp-j2πklM， 0≤l≤M-1] （4）
OFDM调制的缺点主要有：对频率偏移和相位噪声敏感，尤其是与TDMA，CDMA和FDMA等多址方式结合使用时，数据同步器的设计尤为重要，同时由于需要采用相干检测，需采用高效的信道估计器，以方便均衡器的设计；由于OFDM系统是由一系列相互独立的调制子载波组成，且数目较多。因此会有概率出现较大的峰均比（PAPR）。为了能够不失真地传输这些高PAPR的OFDM信号，发送端对高功率放大器的线性度要求很高且发送效率极低。虽然OFDM调制有其技术局限性，但可明显改善无线信道的性能：抗多径干扰，便于信道估计，易于实现频域均衡，在飞行试验起飞和着陆阶段时可消除码间干扰（ISI）；陡峭的频谱，频谱利用率较高，有效地缓减了现行飞行试验时遥测频谱资源紧张的局面；易于实现天线分集和 MIMO 系统，为建设遥测天线阵列提供了技术支撑；因此OFDM在众多国际标准中得到采用，将是未来宽带无线通信的主流技术。
2.2 SC?FDE调制技术
单载波频域均衡（SC?FDE）系统并非常用的单载波系统，而是在OFDM系统的基础上发展起来的一种分块传输系统，将系统的均衡技术放在频域上进行，而非传统单载波系统那样在时域进行均衡。SC?FDE的系统框图如图2所示。可以得出，SC?FDE系统与OFDM系统结构基本上是相同的，所不同的是SC?FDE系统将IFFT模块放在了接收端。这样在发送端，数据是在时域上经过调制之后直接送入信道进行传输，而非OFDM系统在频域上调制。接收端接收信号后，经过FFT变换后，在频域进行信道均衡，最后利用IFFT变换回时域。
SC?FDE系统既实用单载波传输方式，还保留了OFDM 系统处理信号的方法，因此SC?FDE系统兼具多载波技术（OFDM）和单载波技术的优点。与OFDM 相比，SC?FDE具有的优点有：
（1） 当电磁波传输存在时延扩散时，SC?FDE系统可取的与OFDM系统有近似的均衡性能，因SC?FDE均衡系统的复杂度与电磁波多径扩散的对数成正比，因此接收端可以方便地对信号进行相关处理。
（2） 由于OFDM系统是由多个子信号叠加而成，若某一时刻，多个信号的相位一致，叠加信号的瞬时功率将远远大于信号的平均功率，导致较大的PAPR，功放相比SC?FDE系统需要更宽的线性范围。
（3） SC?FDE对频偏的敏感性要比OFDM小很多，从而部分减小了接收时频率同步的代价。但单载波的信号映射方式不利于复用是SC?FDE的不足之处。
2.3 OFDM 和SC?FDE 的性能比较
本文从信道容量及峰均比两个方面对比OFDM和SC?FDE系统，通过公式计算来比较二者的性能。
3 结 语
在对无线信道传输特性分析的基础上，得出飞行试验遥测数据传输时所关心的传输损耗，同时给出多径传播所引起的信号衰落的解决办法。再对比OFDM与SC?FDE调制技术时，发现这两种调制技术均适应与飞行试验中遥测数据传输，与传统的PCM/FM调制方式相比，不仅提高了频谱利用率，缓解了遥测频谱资源紧张的局面；同时较高的频谱效率提供了更高的数据传输速率，可以应对先行飞行试验遥测数据传输高速率的需求；而且通过自带的均衡消除了码间串扰，大大增加了数据在传输时的可靠性，降低了误码率，为地面指挥员做出及时、正确的判断提供了强有力的保障，也为飞行试验多目标监控提供了技术支持。
参考文献
[1] 王新征.OFDM与SC?FDE中的信道估计与均衡[D].济南：山东大学，2005.
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[4] 黄信安，李亚.基于PCM?FM体制下遥测作用距离研究[J].现代电子技术，2012，35（9）：16?18.
， 2002， l： 27?36.
[6] 王文博，郑侃.宽带无线通信OFDM技术[M].北京：人民邮电出版社，2003.
[7] 张伟.OFDM系统信道估计与均衡[D].济南：山东大学，2004.
[8] CHEN Pei， KOBAYASHI Hisashi. Maximum likelihood channel estimation and signal detection for OFDM systems [C]// Proceedings of 2002 IEEE International Conference on Communications. [S.l.]： IEEE， 2002， 3： 1640?1645.
[9] 赵晓菲.SC?FDE系统中信道估计技术研究[D].杭州：杭州电子科技大学，2011.
关键词：立人教育；实践教学改革；人文素养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0106-02
一、引言
2010年，我国制定的《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020）》中提出：教育改革要贯彻素质教育，促进学生全面发展，指出了我国高等教育中存在的主要问题在于创新型、实用型、复合型人才紧缺，学生社会适应能力和就业创业能力不强。高等工程教育的主旨首先是要“立人”，其次才是将学生培养成合格的工程技术人员。在很长的一段时间里，高等工程教育片面地强调知识和技能，而忽视了学生的人文素养，导致了工科学生创新能力不强，社会适应能力很差。在这个大众创业、万众创新的时代，起决定性因素的却往往是个人的综合素质，而不仅仅是人的知识和技能，所以在实践教学过程中不但要传授学生专业知识，提高工程实践能力，而且要通过实践教学培养学生的人文素质，让学生体会人文知识的重要性。只有真正重视学生的全面发展，学校才能在四年的时间里培养出卓越的工程师和行业的弄潮儿，而不只是局限于技师和匠人。基于此，作为湖南省的地方性综合院校，根据自身办学特点和学校目前的实践教学现状，以“立人教育”为指导，应用性人才为培养目标，深化实践教学改革，构建合理的实践教学体系。
二、完善和创新实践教学体系
秉承吉首大学“立人教育”的理念，依据专业人才培养方案，紧扣企业对通信专业人才的能力要求，以学生为中心突出学生个性，根据学生在不同学习阶段的知识结构和能力结构，按照一、二学年重基础，三、四学年重创新的思路，分为“基础技能、专业能力、工程实践、应用创新”四个阶段完善和创新学科实践教学体系。
基础技能阶段：改革实践教学，确保学生能够尽快适应大学学习方式和环境，改变中学学习惯性，充分熟悉计算机系统，掌握常用工具软件的使用，对专业有一定的认识和了解，建立初步的工程素养和思维方式。
专业能力阶段：改革实践教学，确保学生能够直观和深刻地理解专业基础知识，有意识地引导学生学会独立分析和思考知识中的重点和难点，进一步加深对专业的理解，让学生通过实验夯实基础知识，锻炼学生动手能力，激发学生的学习兴趣和热情，培养学生正确的价值观和审美情趣。
工程实践阶段：改革实践教学，确保学生能够综合应用专业知识和专业基础知识，引导学生解决企业工程实际和生活中的问题，并鼓励学生创造性地解决问题。让学生通过实验能够解决实际问题，并在实践中培养自己的创新思维和团队协作意识。
应用创新阶段：改革实践教学，确保学生能够了解专业发展方向和热点，学习行业中的新技术，并能够利用新技术解决实际问题，通过在实习基地完成毕业实习，熟悉企业研发和工程模式，完成行业技能培训与职业资格认证，进一步对学生的创新能力，实践能力和综合素养进行全方位地培养和锻炼。
三、打造一流教学实验平台
实验室建设是特色专业建设的基础，在充分调研和论证的基础上，对通信工程实验室建设进行了统一规划，分四个层次构建实验平台：公共教学实验室、专业基础实验室、专业实验室、研究性实验室。目前，建设有“移动通信综合实验室”、“嵌入式技术实验室”、“PCB制板实验室”等综合性实验室，建设有“通信仿真实验室”、“DSP技术仿真实验室”、“MATLAB仿真实验室”等设计性实验室，与企业联合建设有“3G移动通信实验室”，已经初步形成通信专业人才培养的实验室体系。在充分利用现有实验平台的基础上，将进一步加强实验室的建设力度，完善与华为浙江通信技术公司联合建立的“3G移动通信实验室”，与华为浙江通信技术公司协作筹建无线通信设备E-LAB，构建基于MATLAB和LabVIEW的相关通信专业课网络虚拟实验室，探索建立移动互联虚拟实验室。
四、构建综合创新实验平台
通信工程专业积极推进综合创新实验平台建设，首先，积极与长沙拓建信息科技有限公司和长沙智能制造研究总院等企业展开合作筹建创新人才培养基地、大学生创业平台，让学生参与企业项目和产品研发；其次，继续完善校级创新工作室管理制度和人才培养模式，发挥学科竞赛在实践创新中的重要作用，实施“一专业一竞赛”的计划，以学科竞赛作为推进器，积极引导学生根据自身特长有选择性地参加相关专业学科竞赛，培养学生创造性地解决实际问题的能力；再者，准备启动“学生创新能力培养行动”，形成了老师和学生共同参与学生科技创新活动的良好氛围，积极鼓励学生参与教师科研团队，鼓励教师指导学生承担大学生研究性学习和创新性实验计划项目，制作课外科技作品和吉首大学本科生专项科研项目，以培养学生研究性学习和自主探究的能力。
五、加强校外实践教学基地建设
通信工程专业将新一代移动通信技术、物联网技术与应用、现代电子通信技术在工业信息化过程中的应用作为校企合作育人过程中重点的培养方向，主要涵盖“新一代移动通信技术与网络优化”、“嵌入式与物联网技术及其应用”、“工业4.0及信息技术”、“Android手机应用开发”等四个方向，积极开展与华为浙江通信技术公司、长沙拓建科技信息公司、北京千锋互联科技有限公司、深圳嵌云通信科技有限公司等企业的合作，加强校外实践教学基地建设，共同制定人才培养方案，共同组建教学团队，共建校企一体的实训基地，共同完成课程见习、毕业实习以及毕业论文等实践教学环节。选派优秀老师进行企业培训以及企业选派技术人员共同作为专业知识教学以及各实习阶段指导教师，对学生工作情况进行考核评价。根据企业需求和学生自己的意愿，大力推进学生进行从业资格认证和企业资格认证。
六、结论
实践教学对于培养学生的实践精神、创新意识、科学素养和动手能力有着重要的作用，而推动实践环节中人文素质的培养，进一步提高学生的团队协作精神、正确的思维方式和价值观念有着积极的意义，是贯彻素质教育，促进学生全面发展的一种途径。文中对通信工程专业实践教学体系、教学实验平台、创新实验平台和校外实习基地的构建和完善进行了探索，并将“立人教育”理念融入其中，实践表明，实践教学改革对学生培养和学科建设有着积极的作用，相信能够为国家培养更多复合型、应用型和创新型的人才。
参考文献：
[1]黎奇升，冷志明，刘晗，等.吉首大学“立人思想”来源[J].中国高等教育，2014，（24）：32-33.
[2]崔琦，王晶.加强高等工程教育实践教学中的人文素质培养[J].高等工程教育研究，2013，（1）：177-180.
关键词：实践教学；科技创新；综合设计
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）04-0104-02
针对大学生中普遍存在实践创新能力亟待提高的现状，在教学中积极推进实验教学环节的改革，增加实践教学的比重，强化实践教学环节，提高学生实践创新能力。一直以来，学校非常重视实践性教学环节的改革与建设。在专业实验室建设中，投资大量资金，用于购置实验教学设备，购进诸如EDA实验开发系统、嵌入式操作平台、DSP开发软硬件系统、LabView系统软件、PROTEUS专业仿真软件等高科技、综合性实践教学设备，保证了实验室提供各种层次的实验教学平台，为实验及实践教学提供了牢固的物质保障。如何真正将理论联系实际，通过强化实践教学环节，完善大学生的创新培养机制，培养学生的科技创新能力，结合多年教学经历，提出以下几点构想。
一、合理规划课程结构，培养实践创新能力
大学生从跨进大学校门开始，就为他们四年的培养安排了相应的指导性教学计划，其中就有各种实验、实习等实践环节的课程，就电子技术类实验课程有《电路分析》、《模拟电子线路》、《数字电路》、《机电传动控制》、《传感器检测技术》、《微机原理》、《单片机技术应用》、《EDA技术》、电子技术综合课程设计等。在传统的实验教学中，开设的验证性实验项目多，教师包办一切，学生在指定的时间进入实验室，按照教师的讲述和实验指导书一步一步去完成。这种教学方法是一种典型的“灌输式”教学法，学生很难有独立思考的空间和自由发挥的余地，更谈不上有所创新、有所突破。为了克服传统实验项目设置上的缺点，修订新的学生培养计划和实验教学内容，对专业基础课程安排一定比例的综合性、设计性实验项目。综合性实验涉及的教学内容广、系统全面，能够培养学生综合、灵活运用所学知识的能力。设计性实验从形式上迫使学生无法按图索骥的完成实验任务，必须调动个人的思维和创造性，有助于培养学生的自主意识、创新意识和创造能力。
二、重视课程设计环节，提升学生的动手能力
为了保证学生真正掌握所学的课程并能应用自如，在每门专业主干课程后，都配套有课程设计环节，以提高学生综合运用课程知识和综合设计的水平，课程设计分为三个阶段完成。
1.在专业基础课配套课程设计，培养学生设计能力和动手能力。在学生大二完成《电路分析》、《模拟电子线路》、《数字电路》专业基础课后，配套《电子系统综合设计》课程设计，课程设计内容以基本电路设计为核心，针对模拟及数字电路内容进行综合实践。指导学生完成中规模的电路系统设计，例如：针对模拟信号的放大电路设计、滤波电路设计、应用正反馈的信号发生器设计等，针对数字信号，完成数字钟设计、智能抢答器设计、模拟交通灯设计等。在课程设计中，突出培养学生的设计及动手能力。在设计阶段，应用MULTISIM软件进行电路设计，电路的正确性及元器件的参数修正及计算通过软件仿真最终确定。在硬件实现阶段，所设计的系统在软件上仿真通过实现后，需要在实验板上连线、焊接、调试通过完成。在这一环节，通过学生亲手将功能芯片、阻容元件焊接在实际电路板上，并通过调试将题目要求的功能全部实现，对于学生的实际动手能力的提升具有重要意义。
2.在每门主干专业课程完成后配套课程设计，以提高学生对专业技术的应用能力。在这一阶段的课程设计中，更突出设计内容的综合性，并适当增加设计应用技术的难度。以《单片机课程综合设计》为例，在课程设计的选题上，发挥广大教师的积极参与，不断对课程设计的题目进行更新，修改课程设计的内容，增加设计性、综合性设计内容。目前，开设的新增加的课程设计题目包括：基于CAN局域网络的远程数据采集板卡设计实现；基于凌阳单片机的音乐播放器设计开发实例；基于I2C总线的公交语音报站播放器设计；基于ZIGBEE无线通信系统设计；通过大量新颖的具有高技术含量的综合设计，充分调动学生的热情，让学生从实验中既学到知识，由学会探索问题进而解决问题，发挥潜能，提高创造能力。
3.通过智能仪器综合实践，将工程应用与课程教学紧密结合。智能仪器综合实践环节是测控专业第七学期开设的一门综合性设计类课程，是学生在学习完成大学主要所有主干专业课程后的一次设计性实践，其特点是具有系统性和工程性。经过这次课程设计后，学生即将进入毕业设计阶段，因此，课程设计的效果对后期毕业论文的顺利进行及后期学生的就业意义重大。
在课程设计中，注重将大学所学知识的综合运用，因此从设计内容层面，涉及单片机、EDA、模拟电路、数字电路及数字信号处理各个学科的综合知识。除此而外，为增加设计内容的工程性，增加电子线路板设计及绘制环节，为学生讲解PCB电路板的设计方法及技巧，多层电路板的设计技术及高速电路板的设计，等等，进一步提高学生应用所学知识进行工程综合设计的水平。
三、积极开展科技创新活动，提高大学生的科技创新能力
学校每年投入近百万资金，组织开展大学生科技创新活动。活动采用学生自主申报的形式，学生是项目负责人，由学生根据项目需求，联系专业课教师作为指导教师。按照项目具体需求，学生进行项目规划、经费预算，完成项目申请报告。项目执行过程中，为提高创新能力和独立进行系统设计能力，采用以学生设计为主、教师指导为辅的方式，学校通过项目汇报、中期检查及结题报告的形式，监督项目的进行，保证完成的质量。项目完成时间期限一般为1―2年，受益面达到30%以上。学生一般可以在大学一、二年级提出申报项目，然后根据科技创新项目的内容要求，在接下来的学习中逐渐丰富自身的知识和能力，在学习中逐步把项目完成。通过以学校的行为开展科技创新，鼓励学生参加创新实验项目，激发对实践技能的学习热情，吸引大学生积极参与进来，在学生中营造一个科研开发与实践创新的良好风气。激发学生对电子专业课程的学习兴趣，使学生由被动学习状态转入主动学习状态，并以此鼓励学生开拓进取，逐步把自己培养成高素质、强能力、厚知识的新型人才。
四、结语
实验教学对于引导学生掌握科学的思维方法，培养综合分析问题和解决问题的能力，严谨求实的工作作风和协同工作的团队精神，等等方面具有独特的、不可替代的作用。实验教学与理论教学互为依托，相辅相承。以培养学生的实践能力、创新能力和提高教学质量为宗旨，以实验教学改革为核心，以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障，全面提高实践教学水平，有利于全面推进学生知识、能力、素质协调发展，有利于培养厚基础、强能力、高素质的创新人才。
参考文献：
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[3]王英红.浅析开放式电工电子实验室的建设[J].电气电子教学学报，2012，（8）：24-27.
[4]江锦花.大学生科技创新与开放实验室管理模式[J].实验室研究与探索，2009，（12）：32-48.
Enhance the Experiment Teaching Improve the Mechanism of College Students' Innovation
WEI Xue-liang，CAO Xu-dong，LI Jun-jie
（College of Geophysics and Information Engineering，China University of Petroleum，Beijing 102249，China）
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