并行通信技术论文
并行通信技术论文
通信技术论文范文篇二
浅析量子通信技术
【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题,它具有严格的信息传输特性,目前已经取得突破性进展,被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子,对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。
【关键词】量子;通信;技术;发展
对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础,根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性,探索量子编码、计算、传输的可能性,以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说:量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行,量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据,量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上,量子通信能够实现通信过程,最初是通过光纤实现的,由于光纤会受到自身与地理条件限制,不能实现远距离通信,所以不利于全球化。到1993年,隐形传输方式被提出,通过创建脱离实物的量子通信,用量子态进行信息传输,这就是原则上不能破译的技术。但是,我们应该看到,受环境噪声影响,量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。
一、量子通信技术
(一)量子通信定义
到目前为止,量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看,它可以被理解为物力权限下,通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看,量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性,或者利用量子测量完成信息传输的过程。
从量子基本理论来看,量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态,可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性,它包含量子测不准原理和量子纠缠,同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系,同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理,是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量,但是只能精确测定其中的一样结果。
(二)量子通信原理
量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征,它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含:量子态、量子测量容器与通道,拥有量子效应的有:原子、电子、光子等,它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中,由于光信号拥有一定的传输性,所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据,利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信,并且克服空间链路造成的距离局限。
利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心,它的工作原理是:利用量子力学,由两个光子构成纠缠光子,不管它们在宇宙中距离多远,都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况,可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量,只要测量一个光子状态,纵使它已经发生变化,另一个光子也会出现类似的变化,也就是塌缩。根据这一研究成果,Alice利用随机比特,随机转换已有的量子传输状态,在多次传输中,接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时,同时也随机改变了自己的基,一旦两人的基一样,一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听,就会破坏纠缠光子对,Alice与Bob也就发觉,所以运用这种方式进行通信是安全的。
(三)量子密码技术
从Heisenberg测不准原理我们可以知道,窃听不可能得到有效信息,与此同时,窃听量子信号也将会留下痕迹,让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息,保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振,在任意时刻,光子的偏振方向都拥有一定的随机性,所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时,通过滤光器偏振的几率很大,反之偏小。尤其是夹角为90度时,概率为0;夹角为45度时,概率是0.5,夹角是0度时,概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式,将检测到的光子标记为1,没有检测到的填写0,而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况,在设置偏振片的同时,偏振方向的改变,这样就会让接受者与发送者数列出现差距。
(四)量子通信的安全性
从典型的数字通信来说:对信息逐比特,并且完全加密保护,这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全,在长度有限的密文理论中,经不住穷举法影响。同时,伪随机码的周期性,在重复使用密钥时,理论上能够被解码,只是周期越长,解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥,长期使用虽然也会具有周期特征,但是不能确保安全性。
从传统的通信保密系统来看,使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网,是在话音终端上利用信息通信进行加密保护,而工作密钥则是伪随机码。
二、量子通信应用与发展
和传统通信相比,量子通信具有很多优势,它具有良好的抗干扰能力,并且不需要传统信道,量子密码安全性很高,一般不能被破译,线路时延接近0,所以具有很快的传输速度。目前,量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统,所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。
在城域通信分发与生成系统中,通过互联量子路由器,不仅能为任意量子密码机构成量子密码,还能为成对通信保密机利用,它既能用于逐比特加密,也能非实时应用。在严格的专网安全通信中,通过以量子分发系统和密钥为支撑,在城域范畴,任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信,最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中,受传输信道中的长度限制,它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密,就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是,不能全程端与端的加密,加密节点信息需要落地,所以存在安全隐患。目前,随着空间光信道量子通信的成熟,在天基平台建立好后,就能实施范围覆盖,从而拓展量子信道传输。在这过程中,一旦量子中继与存储取得突破,就能进一步拉长量子信道的输送距离,并且运用到更宽的领域。例如:在�潜安全系统中,深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题,只有运用甚长波进行系统通信,才能实现几百米水下通信,如果只是使用传统的加密方式,很难保障安全性,而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。
三、结束语
量子技术的应用与发展,作为现代科学与物理学的进步标志之一,它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此,在实际工作中,必须充分利用通信技术,整合国内外发展经验,从各方面推进量子通信技术发展。
参考文献
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一、毕业设计的内容和意义:
移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支,每个分支都在抢占市场。全球无线技术各自为营,各厂商都在不断推出新技术,以迅速抢占行业标准的主导地位。尽管第三代移动通信(3G)标准比现有无线技术更强大,但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一,以期通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际电信联盟(ITU)目前已经开始研究制订第四代移动通信标准,并已达成共识:把移动通信系统同其他系统(例如无限局域网,W-LAN,等)结合起来,产生4G技术,2010年之前使数据传输数率达到100Mbps,以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准(4G)已在业界萌动。
第四代移动通信技术是以传统通信技术为基础,利用了一些新的通信技术,来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信会是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路,这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少,未来的4G通信费用也要比2010年通信费用低。4G必然会取代3G,成为未来移动通信领域的主导技术,4G一定会给我们带来美好的移动通信事业前景。
主要内容如下:
第一章为绪论。对移动通信的概念和移动通信的终极目标进行了介绍。
第二章是移动通信发展史。本章主要介绍了移动通信产生的背景及发展史,和每个阶段的技术要求和特点。
第三章为第四代移动通信概述。本章主要介绍了第四代移动通信的产生背景、第四代移动通信的概念及特点,以及第四代移动通信的网络结构、系统;和第四代移动通信所用的关键技术。
第四章第四代移动通信国内外发展态势。本章主要介绍了第四代移动通信目前国内外的发展态势及发展趋势。
第五章对第四代移动通信的思考和展望。本章主要介绍对于第四代移动通信的发展思考,和对未来的美好展望。
第六章对本文主要的贡献和研究工作进行总结。
二、文献综述:
在第三代移动通信逐步商业化之际,第四代移动通信技术已成为行业关注的焦点。相信不久的将来4G将将成为移动通信的主流,会使我们未来的生活更加美好。
论文是在经过多次查询和搜索,找到许多关于第四代移动通信技术方面的文献和参考资料的情况下,通过认真分析,总结概括了第四代移动通信的相关知识。
论文首先介绍了移动通信的概念,和移动通信的发展史,以及每个阶段的优缺点。主要详细介绍了第四代移动通信的产生背景、概念、特点、网络结构和系统。
技术决定着未来的发展趋势,论文着重介绍了第四代移动通信的关键技术,正交频分复用(OFDM)技术,其主要思想是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输,这样不仅减少了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率;软件无线电技术;智能天线与多处天线(MIMO)技术,智能天线可以提高信噪比,提升系统通信质量,缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾,降低系统整体造价;IPv6技术等。
基于第四代移动通信采用以上关键技术以及国内外的发展现状,对第四代移动通信所面临的问题做出了总结,并且对第四代移动通信未来的发展做出了展望。
论文是在阅读了大量文献后做出的总结,相信对了解第四代移动通信有一定的意义。
三、参考文献:
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[14] 雷春娟,李承恕.关于第四代移动通信若干问题的探讨[J].移动通信,2002,(06):1~5
系 别 XXXXXXXXXX 专 业 XXXXXXXX 班 级 XXXXXX
学生姓名 XXXXXX 学 号 XXXXXXXXX 指导教师 XXXXXX
一、毕业设计的内容和意义:
移动通信已成为当代通信领域内的发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。目前全球已具有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支,每个分支都在抢占市场。全球无线技术各自为营,各厂商都在不断推出新技术,以迅速抢占行业标准的主导地位。尽管第三代移动通信(3G)标准比现有无线技术更强大,但也将面积竞争和标准不兼容等问题。人们开始呼吁移动通信标准的统一,以期通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题。国际电信联盟(ITU)目前已经开始研究制订第四代移动通信标准,并已达成共识:把移动通信系统同其他系统(例如无限局域网,W-LAN,等)结合起来,产生4G技术,2010年之前使数据传输数率达到100Mbps,以提供更有效的多种业务。目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准(4G)已在业界萌动。
第四代移动通信技术是以传统通信技术为基础,利用了一些新的通信技术,来不断提高无线通信的网络效率和功能的。如果说3G能为人们提供一个高速传输的无线通信环境的话,那么4G通信会是一种超高速无线网络,一种不需要电缆的信息超级高速公路,这种新网络可使电话用户以无线及三维空间虚拟实境连线。4G通信技术最明显的优势在于通话质量及数据通信速度。由于技术的先进性确保了成本投资的大大减少,未来的4G通信费用也要比2010年通信费用低。4G必然会取代3G,成为未来移动通信领域的主导技术,4G一定会给我们带来美好的移动通信事业前景。
主要内容如下:
第一章为绪论。对移动通信的概念和移动通信的终极目标进行了介绍。
第二章是移动通信发展史。本章主要介绍了移动通信产生的背景及发展史,和每个阶段的技术要求和特点。
第三章为第四代移动通信概述。本章主要介绍了第四代移动通信的产生背景、第四代移动通信的概念及特点,以及第四代移动通信的网络结构、系统;和第四代移动通信所用的关键技术。
第四章第四代移动通信国内外发展态势。本章主要介绍了第四代移动通信目前国内外的发展态势及发展趋势。
第五章对第四代移动通信的思考和展望。本章主要介绍对于第四代移动通信的发展思考,和对未来的美好展望。
第六章对本文主要的贡献和研究工作进行总结。
二、文献综述:
在第三代移动通信逐步商业化之际,第四代移动通信技术已成为行业关注的焦点。相信不久的将来4G将将成为移动通信的主流,会使我们未来的生活更加美好。
论文是在经过多次查询和搜索,找到许多关于第四代移动通信技术方面的文献和参考资料的情况下,通过认真分析,总结概括了第四代移动通信的相关知识。
论文首先介绍了移动通信的概念,和移动通信的发展史,以及每个阶段的优缺点。主要详细介绍了第四代移动通信的产生背景、概念、特点、网络结构和系统。
技术决定着未来的发展趋势,论文着重介绍了第四代移动通信的关键技术,正交频分复用(OFDM)技术,其主要思想是在频域内将给定信道分成许多正交子信道,在每个子信道上使用一个子载波进行调制,并且各子载波并行传输,这样不仅减少了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率;软件无线电技术;智能天线与多处天线(MIMO)技术,智能天线可以提高信噪比,提升系统通信质量,缓解无线通信日益发展与频谱资源不足的矛盾,降低系统整体造价;IPv6技术等。
基于第四代移动通信采用以上关键技术以及国内外的发展现状,对第四代移动通信所面临的问题做出了总结,并且对第四代移动通信未来的发展做出了展望。
4G移动通信技术的应用特点分析论文
4G移动通信技术的应用特点分析论文
一、4G技术采用的主要技术分析
1、OFDM分析
OFDM(正交频分复用技术)技术是一项间断的多音调的技术,能够在不同的频率中实现对单一信号的合成,从而能够实现信号的传递,这项技术及时在强大的干扰下也能够实现信号的传递功能,所以经常使用在抗干扰能力差的介质中。
2、时域与频域并行
在运用OFDM进行传输的时候,能够实现在不同的设备上的使用,即使在不同的时域和频域上也能够使用,可以将不同时域的信号放在相同的电网中使用,通过电网,信号之间实现了双向的传递,在信号的接收过程中OFDM的符号起始阶段能够产生频率误差,由于振荡器的原因,在电网传输的同步数据中,能够形成同步的序列,然后将所有的信号通道通过统一的设备传达,其实现了将所有时间上统一的信号进行同步的算法,减少了因为振荡器故障产生的误差,能够在接收器中对每个频率的范围进行模拟,能够对数值进行估计。
3、信息的估计
在对信息进行估计的时候,是对物理通信通道和输入的信号进行分析,从而能够进行定性的研究,信号的估计就是将信号发送到接收天线之间,然后使之能够与频率响应。
4、降低峰值平均功率比
LMMSE(LinearMinimumMeanSquaredError,线性最小均方误差估计)是最好的估计器,其原理在于对LS进行奇异值的分析,而且不会降低估计器的性能,而且运用最简单的算法,但是,其缺点在于,在信号通过每一条路径的时候都先需要通过验证,并且要运用信息对相关的矩阵进行构造。
5、均衡
在通信技术不断发展的今天,3G技术已经成为了通信技术的主导,在3G技术发展的基础上,对4G技术进行分析,分析4G技术的关键技术和存在的问题,运用均衡器,确保CP的长度能够减小,从而能够提高系统的复杂性,使频带的利用效率提高。
6、OFDM的优点
现在,OFDM技术越来越受到关注,其优点是有目共睹的,其可以充分利用频谱,其利用效率高,是传统串行系统效率的2倍,而且,OFDM信号实现了载波的重合,在利用频谱的时候更加容易达到极限,而且,OFDM技术具有较强的抗衰落能力,其可以实现将信息传递到不同的载波中进行传输,在每个载波上都可以实现信息的传递,这样就提高了信息传递的可靠性,提高抗衰落能力,提高抗干扰能力。
二、4G技术的应用特点
4G技术在应用时能够充分体现其优点,但是存在一定的问题,所以,在使用4G技术的时候应该辩证的去看待问题。
2.1OFDM在运用正交频分复用技术时的优点
现在,DSP技术实现了高速地发展,OFDM系统中各个通信通道在进行正交调制的时候,可以通过快速地变换实现,而且能够实现逆变换,所以能够在一定程度上降低通信技术数据的算法,使数据运用简单的算法,提高了运算的可靠性,而且在对数据进行处理的时候效率也更高。
2.2OFDM在运用正交频分复用技术时的缺点
其在一定程度上是存在PAPR的,而且在高峰时候的.信号功率比较大,容易发生信号的畸变,在实现通信时,必须在较大的线性范围内,而且对频率的偏移敏感,很容易出现接收不到信号的问题。
三、结语
现在,人们进入了通信时代,4G技术的发展,实现了无线网的应用,通信技术在人们的生活中是经常使用到的,能够提高人们生活的质量,提高人们工作的效率,4G技术的应用实现了信号的高速传输,体现了无可比拟的优越性,通过高速传输,实现了终端信号编码误差的降低,实现了对传输特性的估计,其可以充分利用频谱,其利用效率高,是传统串行系统效率的2倍,而且,OFDM信号实现了载波的重合,实现了数据传输的可靠性。
串并行通信技术的特点和使用场合
并行传输特点:(1)传输速度快:一位(比特)时间内可传输一个字符;(2)通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持;因此如果一个字符包含8个二进制位,则并行传输要求8个独立的信道的支持;(3)不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应,远距离传输时,可靠性较低。2、串行传输特点:(1)传输速度较低,一次一位;(2)通信成本也较低,只需一个信道。(3)支持长距离传输,目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。
串行数据传输时,数据是一位一位地在通信线上传输的,先由具有几位总线的计算机内的发送设备,将几位并行数据经并--串转换硬件转换成串行方式,再逐位经传输线到达接收站的设备中,并在接收端将数据从串行方式重新转换成并行方式,以供接收方使用。串行数据传输的速度要比并行传输慢得多,但对于覆盖面极其广阔的公用电话系统来说具有更大的现实意义。
并行通信传输中有多个数据位,同时在两个设备之间传输。发送设备将这些数据位通过对应的数据线传送给接收设备,还可附加一位数据校验位。接收设备可同时接收到这些数据,不需要做任何变换就可直接使用。并行方式主要用于近距离通信。计算机内的总线结构就是并行通信的例子。这种方法的优点是传输速度快,处理简单。
多给点分啊!我好不容易找到的!都是总结的!你看看对不?!你哪班的?!通信还是电信的!?
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