光通信研究論文范文

導語：如何才能寫好一篇光通信研究論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[摘要]光纖是通信網絡的優良傳輸介質，光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信，光纖通信的問世使高速率、大容量的通信成為可能，目前它已成為最主要的信息傳輸技術。介紹我國光纖通信技術的現狀，總結光纖通信技術的幾種關鍵技術，并對光纖通信技術的發展趨勢進行論述。

一、光纖通信的概況

1966年，美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)，預見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門，引起了人們的重視。1970年，美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB／km的光纖，光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。光纖通信系統的傳輸容量從1980年到2000年增加了近一萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。

光纖通信的發展依賴于光纖通信技術的進步。目前，光纖通信技術已有了長足的發展，新技術也不斷涌現，進而大幅度提高了通信能力，并不斷擴大了光纖通信的應用范圍。

二、光纖通信技術發展的現狀

(一)波分復用技術。波分復用技術可以充分利用單模光纖低損耗區帶來的巨大帶寬資源。根據每一信道光波的頻率(或波長)不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個信道，把光波作為信號的載波，在發送端采用波分復用器(合波器)，將不同規定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進行傳輸。在接收端，再由一波分復用器(分波器)將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨立(不考慮光纖非線性時)，從而在一根光纖中可實現多路光信號的復用傳輸。

(二)光纖接入技術。光纖接入網是信息高速公路的“最后一公里”。實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。

三、光纖通信技術的發展趨勢

近幾年來，隨著技術的進步，電信管理體制的改革以及電信市場的逐步全面開放，光纖通信的發展又一次呈現了蓬勃發展的新局面，以下在對光纖通信領域的主要發展熱點作一簡述與展望。

(一)向超高速系統的發展。從過去20多年的電信發展史看，網絡容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對主要矛盾。傳統光纖通信的發展始終按照電的時分復用(TDM)方式進行，每當傳輸速率提高4倍，傳輸每比特的成本大約下降30％～40％：因而高比特率系統的經濟效益大致按指數規律增長，這就是為什么光纖通信系統的傳輸速率在過去20多年來一直在持續增加的根本原因。目前商用系統已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時間里增加了2000倍，比同期微電子技術的集成度增加速度還快得多。高速系統的出現不僅增加了業務傳輸容量，而且也為各種各樣的新業務，特別是寬帶業務和多媒體提供了實現的可能。

(二)向超大容量WDM系統的演進。采用電的時分復用系統的擴容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％，99％的資源尚待發掘。如果將多個發送波長適當錯開的光源信號同時在一極光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復用(WDM)的基本思路。采用波分復用系統的主要好處是：1．可以充分利用光纖的巨大帶寬資源，使容量可以迅速擴大幾倍至上百倍；2．在大容量長途傳輸時可以節約大量光纖和再生器，從而大大降低了傳輸成本：3．與信號速率及電調制方式無關，是引入寬帶新業務的方便手段；4．利用WDM網絡實現網絡交換和恢復可望實現未來透明的、具有高度生存性的光聯網。

(三)實現光聯網。上述實用化的波分復用系統技術盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點到點通信為基礎的系統，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實現類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據這一基本思路，光的分插復用器(OADM)和光的交叉連接設備(OXC)均已在實驗室研制成功，前者已投入商用。實現光聯網的基本目的是：1．實現超大容量光網絡；2．實現網絡擴展性，允許網絡的節點數和業務量的不斷增長；3．實現網絡可重構性，達到靈活重組網絡的目的；4．實現網絡的透明性，允許互連任何系統和不同制式的信號；5．實現快速網絡恢復，恢復時間可達100ms。鑒于光聯網具有上述潛在的巨大優勢，發達國家投入了大量的人力、物力和財力進行預研。光聯網已經成為繼SDH電聯網以后的又一新的光通信發展。

篇2

摘要：當激光波束通過大氣湍流時，大氣湍流效應造成了光束漂移、強度起伏，光束擴展和像點抖動等現象，導致相干性退化削弱激光通信的質量，從而破壞了激光的相干性。文章介紹了大氣湍流的形成及基本特性，對強度起伏、光束漂移及擴展與到達角起伏進行了分析，并通過研究分析穿過大氣湍流后激光波束的變化特征，將會對無線光通信的發展具有十分重要的實際意義。

關鍵詞:大氣湍流光束漂移光束擴展強度起伏到達角起伏

關鍵詞:大氣湍流光束漂移光束擴展強度起伏到達角起伏

自激光問世以來，具有保密性好，抗干擾能力強，信息容量大，傳輸率高，系統尺寸小，重量輕，建造和維護經費低，無需頻率許可證等優點。在通信、雷達、測距、遙感和檢測等方面的大量應用有力地促進了無線光通信等方面的研究。達、測距、遙感和檢測等方面的大量應用有力地促進了無線光通信等方面的研究。

同時，激光特有的高強度、高單色性、高相干性和高方向性諸多特性，使它成為空間通信最理想的載體，因為它增益更高、速度更快、抗干擾性更強和保密性更好，同時容量更大、波束更窄。然而，在許多使用激光工作的系統，其性能會受到大氣的影響，激光的傳輸介質包含了長距離的大氣，如自由空間光通信、激光雷達、激光測距等，其中湍流效應是對激光大氣傳輸影響最大的因素之一。由于大氣湍流引入的相位擾動，光束會產生展寬和漂移，光場的時－空相干性受到干擾甚至破壞；由于大氣湍流的存在，當激光穿過其中時，會產生閃爍現象，光場強度分布也會發生起伏，大氣折射率會發生微小的起伏。這些效應會削弱光束質量，本文具體分析了隨機大氣信道湍流效應的各種影響因素，為避免影響自由空間光通信系統、激光雷達系統、激光測距系統的性能，提出了一些具有實用價值的建議，將會對提高大氣光學系統的性能有實際的意義。

同時，激光特有的高強度、高單色性、高相干性和高方向性諸多特性，使它成為空間通信最理想的載體，因為它增益更高、速度更快、抗干擾性更強和保密性更好，同時容量更大、波束更窄。然而，在許多使用激光工作的系統，其性能會受到大氣的影響，激光的傳輸介質包含了長距離的大氣，如自由空間光通信、激光雷達、激光測距等，其中湍流效應是對激光大氣傳輸影響最大的因素之一。由于大氣湍流引入的相位擾動，光束會產生展寬和漂移，光場的時－空相干性受到干擾甚至破壞；由于大氣湍流的存在，當激光穿過其中時，會產生閃爍現象，光場強度分布也會發生起伏，大氣折射率會發生微小的起伏。這些效應會削弱光束質量，本文具體分析了隨機大氣信道湍流效應的各種影響因素，為避免影響自由空間光通信系統、激光雷達系統、激光測距系統的性能，提出了一些具有實用價值的建議，將會對提高大氣光學系統的性能有實際的意義。

1 大氣湍流效應

1 大氣湍流效應

大氣溫度的隨機變化引起大氣密度的隨機變化，人類活動和太陽輻照等因素將引起大氣微小溫度的隨機變化，從而形成大氣的湍流，它是大氣折射率導致的隨機變化。這些變化使湍流大氣中傳輸光束的波前也將作隨機起伏，它們的變化的累積效應導致折射率輪廓的明顯不均勻性，由此引起光束漂移和擴展，強度起伏和像點抖動等一系列光傳輸的大氣湍流效應。我們通常把折射率場的變化主要是由溫度起伏引起的湍流稱為光學湍流，量度這種折射率起伏強度的量，稱為大氣折射率結構常數C■■，它在均勻各向同性湍流的下定義為：

大氣溫度的隨機變化引起大氣密度的隨機變化，人類活動和太陽輻照等因素將引起大氣微小溫度的隨機變化，從而形成大氣的湍流，它是大氣折射率導致的隨機變化。這些變化使湍流大氣中傳輸光束的波前也將作隨機起伏，它們的變化的累積效應導致折射率輪廓的明顯不均勻性，由此引起光束漂移和擴展，強度起伏和像點抖動等一系列光傳輸的大氣湍流效應。我們通常把折射率場的變化主要是由溫度起伏引起的湍流稱為光學湍流，量度這種折射率起伏強度的量，稱為大氣折射率結構常數C■■，它在均勻各向同性湍流的下定義為：

C■■=r-2/3 l0

C■■=r-2/3 l0

式中n是大氣折射率■和■是位置矢量，r是矢量■的大小，l0和L0分別是湍流的內尺度和外尺度。一般地，對于可見光和近紅外波段，大氣折射率的起伏主要是由于溫度的不均勻性（溫度起伏）引起的，溫度結構常數C■■的定義與（1）式相似：

式中n是大氣折射率■和■是位置矢量，r是矢量■的大小，l0和L0分別是湍流的內尺度和外尺度。一般地，對于可見光和近紅外波段，大氣折射率的起伏主要是由于溫度的不均勻性（溫度起伏）引起的，溫度結構常數C■■的定義與（1）式相似：

C■■r-2/3 l0

C■■r-2/3 l0

2 大氣湍流對光通信系統傳輸的影響

2 大氣湍流對光通信系統傳輸的影響

激光束通過有湍流的大氣傳輸時，其強度、相位和傳輸方向會受到擾動而出現相應的隨機變化，變化情況與激光束寬和湍流尺度的相對大小相關。大氣湍流效應造成了光束漂移、強度起伏，光束擴展和像點抖動等現象，從而破壞了激光的相干性，導致相干性退化削弱激光通信的質量。

激光束通過有湍流的大氣傳輸時，其強度、相位和傳輸方向會受到擾動而出現相應的隨機變化，變化情況與激光束寬和湍流尺度的相對大小相關。大氣湍流效應造成了光束漂移、強度起伏，光束擴展和像點抖動等現象，從而破壞了激光的相干性，導致相干性退化削弱激光通信的質量。

2.1 光束漂移和擴展

2.1 光束漂移和擴展

由于大氣湍流的干擾，當波束在湍流大氣中傳播時，有限束寬激光在湍流大氣中傳輸時光束會出現擴展和漂移。當觀察時間很短時，這兩種效應基本上是獨立的。當觀察時間較長時，擴展了的光束實際上包括了漂移的影響，稱為長期擴展，所以當談到湍流大氣中傳輸光束擴展時我們要區分短期和長期光束擴展。通常稱為短期平均光斑半徑，為長期平均光斑半徑，為平均束漂移量，三者的關系表示為： “短期”和“長期”的時間判據是Δt=D/v。D是光的直徑，v是橫向風速。當觀察時間遠小于Δt時，則得短期觀察效果，而當觀察時間遠大于Δt時，則得長期觀察效果。Δt的量級在0.05秒左右。通常情況下大氣湍流造成的光束擴展可以比光束自身的衍射極限大到2到3個數量級，從而使通過隨機大氣傳輸的激光光強降低。傳輸光束的漂移和擴展現象體現了對傳輸光束成像的所形成接收光斑的空間位置的時間變化情況。它比較全面的反映了湍流對光傳輸的影響程度。

由于大氣湍流的干擾，當波束在湍流大氣中傳播時，有限束寬激光在湍流大氣中傳輸時光束會出現擴展和漂移。當觀察時間很短時，這兩種效應基本上是獨立的。當觀察時間較長時，擴展了的光束實際上包括了漂移的影響，稱為長期擴展，所以當談到湍流大氣中傳輸光束擴展時我們要區分短期和長期光束擴展。通常稱為短期平均光斑半徑，為長期平均光斑半徑，為平均束漂移量，三者的關系表示為： “短期”和“長期”的時間判據是Δt=D/v。D是光的直徑，v是橫向風速。當觀察時間遠小于Δt時，則得短期觀察效果，而當觀察時間遠大于Δt時，則得長期觀察效果。Δt的量級在0.05秒左右。通常情況下大氣湍流造成的光束擴展可以比光束自身的衍射極限大到2到3個數量級，從而使通過隨機大氣傳輸的激光光強降低。傳輸光束的漂移和擴展現象體現了對傳輸光束成像的所形成接收光斑的空間位置的時間變化情況。它比較全面的反映了湍流對光傳輸的影響程度。

2.2 強度起伏和大氣閃爍

2.2 強度起伏和大氣閃爍

激光通信在湍流大氣中傳輸時由于折射率的起伏使其散射強度會發生起伏，即出現所謂的閃爍現象。大氣閃爍效應實際上就是通常情況下，當光束直徑比湍流尺度大很多時，光束截面內包含多個湍流旋渦，每個旋渦各自對照射其上的那部分光束獨立散射和衍射，使光束的強度和相位在空間和時間上出現隨機分布，相干性退化，光束面積擴大，引起接收端的光強起伏和衰減。大氣湍流使信號變得不易把握，對光通信系統的穩定通信造成很高誤碼率通信質量下降。

激光通信在湍流大氣中傳輸時由于折射率的起伏使其散射強度會發生起伏，即出現所謂的閃爍現象。大氣閃爍效應實際上就是通常情況下，當光束直徑比湍流尺度大很多時，光束截面內包含多個湍流旋渦，每個旋渦各自對照射其上的那部分光束獨立散射和衍射，使光束的強度和相位在空間和時間上出現隨機分布，相干性退化，光束面積擴大，引起接收端的光強起伏和衰減。大氣湍流使信號變得不易把握，對光通信系統的穩定通信造成很高誤碼率通信質量下降。

2.3 到達角起伏

2.3 到達角起伏

激光在湍流大氣中傳播時由于光束截面內不同部分的大氣折射率的起伏，在均勻介質中傳播具有均勻波前，這將導致光束波前的不同部位具有不同的相移，這種相位形變導致光束波前到達角起伏，相移導致隨機起伏形狀的等相位面，從而也導致望遠鏡中像點抖動。

激光在湍流大氣中傳播時由于光束截面內不同部分的大氣折射率的起伏，在均勻介質中傳播具有均勻波前，這將導致光束波前的不同部位具有不同的相移，這種相位形變導致光束波前到達角起伏，相移導致隨機起伏形狀的等相位面，從而也導致望遠鏡中像點抖動。

3 結束語

3 結束語

本文通過分析穿過大氣湍流后激光波束的變化特征及在某些條件下的大氣信道特征，將會對無線光通信的發展具有十分重要的實際意義。大氣湍流效應造成了光束漂移、強度起伏，光束擴展和像點抖動等現象，從而破壞了激光的相干性，導致相干性退化削弱激光通信的質量。通過對大氣湍流對光通信系統影響的研究，有助于我們了解激光通過大氣信道傳輸時所產生變化的特征，以便對激光通信系大氣中傳輸的設計中尋找到合理的措施來降低或緩解其影響。激光束通過有湍流的大氣傳輸時，會發生變化，變化情況與激光束寬和湍流尺度的相對大小相關，其強度、相位和傳輸方向會受到擾動而出現相應的隨機變化。

本文通過分析穿過大氣湍流后激光波束的變化特征及在某些條件下的大氣信道特征，將會對無線光通信的發展具有十分重要的實際意義。大氣湍流效應造成了光束漂移、強度起伏，光束擴展和像點抖動等現象，從而破壞了激光的相干性，導致相干性退化削弱激光通信的質量。通過對大氣湍流對光通信系統影響的研究，有助于我們了解激光通過大氣信道傳輸時所產生變化的特征，以便對激光通信系大氣中傳輸的設計中尋找到合理的措施來降低或緩解其影響。激光束通過有湍流的大氣傳輸時，會發生變化，變化情況與激光束寬和湍流尺度的相對大小相關，其強度、相位和傳輸方向會受到擾動而出現相應的隨機變化。

參考文獻：

參考文獻：

[1]俞寬新，江鐵良，趙啟大等.激光原理與激光技術[M]，北京: 北京工業大學出版社，2003.

[1]俞寬新，江鐵良，趙啟大等.激光原理與激光技術[M]，北京: 北京工業大學出版社，2003.

[2]鑒佃軍.無線光通信系統的大氣信道特性研究，西安電子科技大學碩士學位論文.2008.

[2]鑒佃軍.無線光通信系統的大氣信道特性研究，西安電子科技大學碩士學位論文.2008.

[3]馬保科，湍流大氣中（光）波束傳播的相關問題研究，西安電子科技大學碩士學位論文.2008.

[3]馬保科，湍流大氣中（光）波束傳播的相關問題研究，西安電子科技大學碩士學位論文.2008.

[4]李曉峰.星地激光通信鏈路的原理與技術.北京: 國防工業出版社.2007.

[4]李曉峰.星地激光通信鏈路的原理與技術.北京: 國防工業出版社.2007.

[5]黃永平，趙光普.激光通信在大氣湍流中的傳輸.大眾科技，2009.(4).

篇3

近日，在歐洲光通信會議（ECOC）期間，中興通訊宣布在400G高速傳輸領域創造了一項世界紀錄：試驗中采用其專利技術將40個波分信道的400Gb/s 單載波極化復用的QPSK信號，成功實現了2800 公里長距離標準單模光纖的傳輸，刷新了此前單載波400G的傳輸1200公里的世界紀錄。

歐洲光通信會議（ECOC）光通信領域最重要的、最有影響力的高水平國際學術會議之一，對光電子和光通信當前及未來應用技術的發展進行探討。該實驗結果經過全球知名專家的評選和推薦，被9月17日舉行的歐洲光通信會議（ECOC）會議論文收錄并于會議期間。

單載波傳輸具有收發結構簡單、管理容易的特點，是業內最看好的調制碼信號。此前單載波400G的傳輸紀錄是1200公里，且采用的是特殊昂貴光纖和全光拉曼放大的技術。中興通訊此次試驗，使用的中興通訊專利技術實現的40個波分信道的400Gb/s單載波極化復用的QPSK信號，是目前技術最成熟，靈敏度最高的調制方案，即便不考慮成本昂貴的超低損耗光纖和拉曼放大器，僅使用當前廣泛應用的標準單模光纖和普通摻鉺光纖放大器，也能實現超長距離的系統傳輸，試驗中成功實現了35跨段，每段80公里，共2800公里的長距離傳輸，證明了超100G在現有光纖傳輸系統中部署的可行性。且系統單載波達到業內最高頻譜效率，達到108Gbaud。

中興通訊多年來一直致力于100G、400G/1T等超100G技術的研究以及產品方案的研發與應用，立足于100G以及超100G高速信號傳輸技術的尖端技術研究和開發，近年來攻克了該領域若干關鍵技術并持續多項成果：中興通訊全球首次在實驗中實現了單信道為11.2Tbit/s的光信號，并成功實現讓該信號在標準單模光纖中的640公里傳輸，刷新了此前單信道傳輸最高速率為1Tb/s光信號的世界記錄；實現了24Tb/s（24x1.3Tb/s）波分復用信號傳輸，是業界首次實現Terabit/s的波分復用技術；2012年2月，中興通訊與德國電信合作，在德國本土成功完成100G/400G/1T信號的2450公里超長距離混合傳輸，創造了迄今為止業內高速信號混傳最長距離的現場試驗記錄。

在全球光通訊產業步入100G速率的超寬網絡時代，中興通訊作為全球領先的新一代承載網解決方案與設備、服務提供商，2010年率先在業內全程100G承載解決方案，提供從交換機、路由器和波分OTN全系列100G產品，為客戶提供從邊緣層到核心層的端到端解決方案。 2011年7月在全球光電子和通信會議（OECC）上展示了全球首個1Tb/s的DWDM原型系統及試驗結果。2012年面向各類網絡應用的7種方案的400G/1T DWDM 原型樣機已對外。在100G、超100G專利方面，中興通訊已申請數十項專利，涵蓋了100G光模塊、Framer、芯片、系統等多方面。目前中興通訊已經與西歐、東歐、亞太、中國等區域和國家的主流運營商在100G、超100G領域完成了多項實驗網項目，成為全球高速光通信傳輸技術快速發展的“引擎”。

篇4

【關鍵詞】可見光通信;傳空脈雙頭沖間隔調制;脈沖間隔調制;系統設計

目前，室內可見光通信是光無線通信的研究焦點，它以大功率白光LED為光源，發送肉眼不可見的閃爍信號來保證正常通信。通信應用的調制解調方式也就成為了通信的關鍵技術。目前，光無線通信一般應用的調制方式有：脈沖位置調制、開關鍵控調制、數字脈沖間隔調制。其中數字脈沖間隔調制與脈沖位置調制相比較，它顯著縮小了符號長度，而且增強了傳輸容量和頻帶利用率，并且無需同步，信號帶寬的利用率也比較高。

1.SDH-PIM的原理

傳空雙頭脈沖間隔調制（SDH-PIM）的原理就是把1個m位二進制數據流映射為2（m-1）+2個時隙的信號，調制手段是由2種不同的引導，其后跟著間隔信息，而且間隔信號為傳空信號，由此被稱作傳空雙頭脈沖間隔調制。頭信號由傳空和高電平信號組合而成，寬度是2Ts，它的類型決定了位置信息。假設k為m 是由二進制數據表示的十進制數，如果k小于2（m-1），頭信號被定義成H1，頭信號的傳空號寬度是Ts/2，高電平的寬度則為3Ts/2，頭信號和傳輸信息位之間的間隔為kTs;如果k大于或等于2（m-1），頭信號是H2，頭信號的傳空號寬度是3Ts/2，高電平寬度則為Ts/2，頭信號和傳輸信息位之間的間隔為（2m-1-k）。不管是以哪種頭信號為引導，傳輸間隔的空號終結后會傳輸給高電平，符號的長度固定是2（m-1）+2。正是依靠頭信號的這種特點，因此能夠編程找到1個完整的SDH-PIM 符號而且不需要提取位同步和符號同步信號。頭信號除此外還隱藏了位置信息，這個對接收裝置的要求相比而言會較高。室內可見光通信應用LED作光源而且兼顧了照明的功能，SDH-PIM舍去了激光通信應用的冗余保護時隙，因此，這有利于增強信息的傳輸速率。

2.系統的總體設計

通信系統的調制解調的硬件實現形式有多種多樣，既可以采用單片機來實現，也可以采用DSP來實現。

本系統硬件主要依靠SDH-PIM 調制發送模塊與SDH-PIM接收解調模塊組成，如圖2所示。SDH-PIM調制發送模塊由發送濾波器模塊、LED驅動模塊和編碼器模塊三部分組成。SDH-PIM 接收模塊由自動增益系統、前置放大器、譯碼器和判決器四部分組成。

首先，編碼器、譯碼器為系統的核心裝置，是采用Altera公司的EP2C5T144C器件來完成的。

其次，因為接收信號和LED的距離的平方為反比，接收機獲得的信號強弱變化比較大，當接收機的增益不發生變化，那么信號太強時會使接收機逐漸飽和，信號太弱時則會丟失脈沖，還有抽樣判決時，隨著接收脈沖的強弱變化大而導致誤判。

因此，系統設定了自動增益的控制裝置來增強系統可靠性。另外，論文只考慮直射信道這種通信手段。

3.系統的軟件設計

3.1 調制編碼

系統軟件依靠VHDL語言編程來實現，SDH-PIM調制編碼的流程如圖3所示。編碼器把晶體振蕩器分頻得到了周期T=Ts/2的時鐘，編程應用Mealy型的有限狀態機，時鐘的作用為生產20個狀態，前4個狀態用處在于發送頭信號，后面16個狀態則用于傳播空號和脈沖間隔數，還有空信號結束后的高電平數。先把二進制數據流編譯為十進制數k，并和2（m-1）進行比較，適合k

3.2 解調譯碼

解調時必須考慮以下4個問題：

1）時鐘問題。因為SDH-PIM符號使用的時鐘周期為Ts/2，是為了能夠方便判別頭信號和脈沖間隔，解調譯碼時使用統一的時鐘，而且時鐘周期是調制器時鐘的1/10甚至更短。

2）解調譯碼時使用計數器對頭信號的傳空部分進行計數，并依據計數值去判別頭信號是H1或者是H2。

3）依靠對脈沖間隔計數值來確認所傳輸的二進制符號。當頭信號為H1時，頭信號和傳空信號的計數值可以確認為二進制值。如果頭信號是H2，那么可以間接求出二進制值。

4）因為計數脈沖的頻率為發送信號時鐘頻率的10倍，所以在計數過程中會有計數誤差，因此在依據計數值進行判別信號時，應當考慮1個范圍來確認信號的類型。例如，當解調譯碼時，頭信號H1、H2的空信號的寬度分別是20us、40us，傳空信息信號的寬度是60us，如果使用的時鐘周期是1us，計數值介于（19，21），（39，41），（59，61）范圍時能夠作相應的判決，解調的關鍵依賴于找出頭信號，當編碼時，頭信號的空信號寬度與位置信號相比要窄。先使接收的信號取反，再通過計數器對脈沖進行計數，依靠計數值去判別頭信號或者位置信號。當發現頭信號時，就會產生計數，使信號對脈沖間隔進行計數，減去掉頭信號中的高電平的寬度計數值，就能夠確定二進制值，以此達到解調譯碼的目的。

4.小結

本文提出的基于現場可編程陣列FPGA 室內可見光調制以及解調系統，它使用SDH-PIM 對基帶信號實行調制、解調，這種調制方式的最大特點就是解調時不需要位同步信號和符號同步信號，這種特點將系統解調譯碼更加便捷，也能增強調制速率。實驗結果證明該調制解調系統實現了預期要求，對該調制解調方法的研究也有一定的參考價值。

參考文獻

[1]李靜，王永亮，段海龍，等.LED可見光的虛擬儀器通信系統[J].電子測量與儀器學報，2011，25（10）：901-904.

[2]張建昆，楊宇，陳弘達.室內可見光通信調制方法分析[J].中國激光，2011，38（4）：137-140.

[3]譚家杰，楊克成，夏珉.大功率LED脈沖位置調制解調設計[J].光學與光電技術，2011，9（5）：75-78.

[4]楊利紅，柯熙政.基于大氣光通信偏振PPM 的誤碼率研究[J].儀器儀表學報，2010，31（7）：1664-1668.

[5]王紅星，朱銀兵，張，等.無線光DH_PIM 與DPIM調制方式的性能研究[J].激光技術，2007，31（1）：92-97.

篇5

關鍵詞： 光纖通信；實踐教學；OptiSystem；SDH

TN929.11-4

一、“光纖通信”實踐教學現狀與問題

光纖通信課程[1-4]是適應當代通信技術發展應用所開設的，是通信工程專業的專業必修課程，具有很強的專業實用性和實踐性。隨著社會技術發展和企業對從業人員的專業能力提出了更高的要求，傳統的實踐教學[5-7]內容和方法已經不能滿足現代企業對學生專業能力培養的要求。結合我校“技術立校，應用為本”的辦學方針，本文結合在光纖通信課程中的教學和科研以及當前學生的就業現狀，進行一系列的實踐教學改革和探索，從實踐教學內容、教學方法、成績考核等方面進行相關探討和研究。

二、“光纖通信”實踐教學改革思路與舉措

（一）改革思路

光纖通信實踐教學主要由光纖通信實驗、光纖通信課程設計、光纖通信設備應用實踐三大模塊構成。每個模塊側重點各有不同，三大塊模塊一起構成了與理論知識緊密聯系，貼合光纖通信實際應用，以應用為基礎，提高學生實踐能力的實踐教學體系。

1.光纖通信實驗與理論內容緊密聯系，進一步鞏固了理論內容。

光纖通信實驗課程是結合理論課程《光纖通信》安排的實踐課程，教學目標是通過本課程的教學和實踐，進一步鞏固和加深光纖通信原理理論知識的理解，提高綜合運用所學知識來驗證光纖通信原理的能力，理論與實踐密切結合，相輔相成。實驗著眼于提高學生的動手能力，要求學生通過實驗環節，能正確使用儀器設備，掌握測試原理；掌握光纖器件和光纖系統的工作原理；提高學生分析問題和解決問題的能力。

目前，光纖通信實驗課程課時是16課時，主要在光纖通信實驗箱上來完成。在實驗內容設置中，側重對光纖通信及光器件的基本原理、光纖傳輸系統構成及性能指標等進行實踐操作。實驗內容從光源P-I曲線，到光纖通信傳輸系統構建，由局部到系統，層次分明，重點突出，注重培養學生對理論知識的鞏固和理解。

2.光纖通信課程設計著重培養光纖通信的軟件設計能力

光纖通信課程設計是在完成光纖通信實驗課程的基礎上開展的，是進一步實踐后續課程，主要訓練學生在一種通用光纖通信軟件設計平臺（如OptiSystem）上進行光纖通信系統設計的能力，培養學生光器件設計和各類光網絡構建及分析能力，培養利用設計軟件工具對設計任務進行總體設計和分析、完成的能力，進一步提高和深化學生對光纖通信的實踐能力。

課程設計提供8個以上設計題目，設計課題有光纖器件的分析、系統構建、系統優化，內容分布廣泛，層次分明。整個設計流程按照課題分析、設計方案論證、設計調試、撰寫課程設計報告、答辯五個環節進行。

3.光纖通信設備實踐與通信行業緊密貼合，增強對光纖通信設備的實踐操作應用能力

隨著光纖通信的發展，光同步網（SDH）網絡在寬帶網絡的建設中發揮著重要的作用。光纖通信課程引進中興通信的光纖傳輸平臺，開設專門的光纖通信工程實踐訓練課程，通過中興工程師和專業教師共同授課的方法，在光纖通信實驗和課程設計基礎上，進一步深層次加強學生的實踐能力培養。

光纖通信工程實踐訓練內容包括SDH光傳輸設備實踐，實踐設置貼合通信行業實際應用，加深學生對光通信設備的構成和原理的理解和認識，培養學生對光通信設備的連接、設置、調試、運行、維護能力，提高學生對大型光通信設備實踐操作能力。

（二）具體實施舉措

在光纖通信三大模塊的實踐教學中，要求學生通過每個模塊的實踐過程，進行詳細的學習、觀察、體驗、思考，使得理論和實踐能夠緊密結合。在O置實踐項目過程中，突出重點，結合課程內容，盡量充實安排實踐內容。在學生的實踐過程中，要求學生能夠綜合運用了所學的理論知識，提高實踐技能，熟悉完整的系統設計和實現過程，掌握大型設備的配置和調試過程，對于今后從事相關領域的系統設計、開發和維護提供了寶貴的經驗。

1.光纖通信實驗內容和課程內容緊密結合，并且從基礎驗證、綜合性、設計性三方面進行了設置，完成實驗內容的優化。實驗設備包括微機、光功率計、光纖、光無源器件、示波器、數字萬用表、圖像顯示器、電源模塊、信號源模塊、光發送模塊、光接收模塊、電話接口模塊、誤碼模塊、圖像接口模塊、PCM 編譯碼模塊、CMI編譯碼模塊、HDB3編譯碼模塊、CPLD下載模塊等組成，可以應用不同的模塊來組成不同的光纖通信系統，如：模擬光纖通信系統、數字光纖通信系統、光波分復用傳輸系統、圖像光纖傳輸系統等。

在實驗講授教學過程中，采取結合課程內容，回顧相關理論知識的教學方法，介紹實驗原理，講解實驗步驟，分析實驗結果。如：在實驗“半導體光源P-I特性曲線測試”中，首先帶領學生回顧理論課中講解的公式兩種光源LED和LD的工作原理及其區別，回顧P-I曲線的表現有何區別，并介紹兩種光源的特性，進一步回顧半導體光源閾值電流Ith的概念和物理意義。并指導學生完成相應的測試工作。這樣講解之后，學生既鞏固了理論知識又明確了實驗內容，通過對比加深了對理論知識和實驗原理的掌握。

2.光纖通信課程設計主要充分通過光纖通信系統仿真軟件，如Optisystem，使得學生能夠模擬仿真光纖元器件及系統的設計和整個過程。在系統仿真實驗中，學生可以隨意調整波形參數等，對一個光學元器件甚至整個通信系統進行優化設計和性能仿真，直觀地模擬信息在光纖通信系統中的整個傳輸過程。要求學生能夠分析原理，設計軟件流程，能夠搭建整個過程，并通過光譜儀等儀器器件對結果進行觀察和分析。

如設計“PIN光電二極管的噪聲分析”，要求學生首先分析影響光接收機性能的主要因素，即接收機內的各種噪聲源。并能分析計算接收機中的放大器本身電阻產生的熱噪聲和放大器的晶體管引入的散粒噪聲。要求學生完成設計整個軟件流程，并搭建實現，如圖1所示。要求學生根據數據模擬得到定量的分析和計算，觀察熱噪聲和散粒噪聲對最終傳輸的信號質量的影響，觀測不同噪聲對整個系統性能的影響程度的大小。

3.光纖設備實踐要求在SDH課程知識基礎上，在行業大型設備中能夠根據理論知識進行配置、調試，進行數據通信。這就要求學生對SDH的基礎知識、SDH網絡的自愈能力、SDH環型組網、通道層或者復用段層的自愈環等要理解透徹。我們以中興通信公司的SDH光傳輸設備為實驗平臺，使學生可以接觸到包括光傳輸、數據網絡和智能業務平臺等方面先進的光通信技術。要求學生熟悉ZXMPS325傳輸設備的整機和單板硬件，并掌握SDH 的部分測試方法； 要求學生能夠基于網管E300軟件，自主完成對網元業務的設置、數據修改和監視，實現SDH通道保護鏈和復用段保護等配置及性能測試。

如，對“二纖雙向通道保護的配置原理和實踐”，首先要求學生理解掌握SDH的復用結構和過程，掌握二纖雙向通道保護的工作原理，要求學生能夠根據業務，分析網絡拓撲結構，分析I務傳輸過程，掌握通道保護配置方法。如圖2所示：

三、“光纖通信”實踐教學考核與評價

目前，光纖通信實踐課程的三大模塊采用不同的考評機制，主要側重學生的實踐操作能力和過程，強調學生對實踐結果的分析能力，注重學生的創新能力。

在光纖通信實驗的實踐環節中，實驗成績考評是由平時實踐操作和實驗報告組成。在實驗報告中，注重學生對實驗及設計結果的分析及現象總結、實驗中產生問題的解決辦法、對實驗的新設想等。

課程設計實踐環節的成績考評由課程設計過程、測試（獨立演示）課程設計結果、課程設計報告和答辯成績組成。教師根據學生實際操作情況給出過程成績，根據演示過程和結果，給出相應的設計結果成績；根據設計報告的內容和格式規范，要求課程設計報告格式按照科技論文要求撰寫，為學生將來做好畢業論文打下一定的基礎，并給出相應的設計報告成績；在答辯過程中，側重考查學生的思考和創新能力，以及對整體系統的設計能力，并給出相應的答辯成績。

光纖通信設備實踐訓練的成績考評由實踐操作，答辯環節和實踐報告構成。注重學生的實踐操作能力，對原理的理解能力，報告撰寫的規范性。提高學生在實踐中理解理論知識的能力。

四、“光纖通信”實踐教學改革成效

通過對光纖通信的實踐體系的結構、教學內容、教學手段、考核方式進行了一系列的改革，學生的實踐效果和質量明顯得到了提升。在今后光纖通信的實踐教學過程中，只有進一步突出工程應用實踐操作能力、強化創新培養特色，不斷提高學生的學習興趣，激發學生的學習主動性，提高相關領域從業的綜合職業能力，才能達到培養高素質通信專業人才的目的。

參考文獻

[1] 《光纖通信》（第二版），張寶福等編著，西安電子科技大學出版社，2009.

[2] 顧婉儀， 李國瑞. 光纖通信[M].北京： 人民郵電出版社，2006.

[3] 方志豪， 朱秋萍. 光纖通信[M].武漢： 武漢大學出版社，2004.

[4] 《光纖通信》（第五版）.[美]Joseph C.Palais著，電子工業出版社.

[5] 李書旗， 朱昌平， 陳小剛. 光纖通信實驗教學的改革與探索. 中國電力教育，2010， （36）：132-133.

[6] 唐修連. 光纖通信綜合實驗手冊. 南京； 中國人民理工大學， 2004.

篇6

論文摘要：光電子器件和部件廣泛應用于長距離大容量光纖通信、光存儲、光顯示、光互聯、光信息處理、激光加工、激光醫療和軍事武器裝備，預期還會在未來的光計算中發揮重要作用。本文將介紹國內外光電子技術及光電子產業的發展。

如果說微電子技術推動了以計算機、因特網、光纖通信等為代表的信息技術的高速發展，改變了人們的生活方式，使得知識經濟初見端倪，那么隨著信息技術的發展，大容量光纖通信網絡的建設，光電子技術將起到越來越重要的作用。美國商務部指出：“90年代，全世界的光子產業以比微電子產業高得多的速度發展，誰在光電子產業方面取得主動權，誰就將在21世紀的尖端科技較量中奪魁”。日本《呼聲》月刊也有類似的評論：“21世紀具有代表意義的主導產業，第一是光電子產業，第二是信息通信產業，第三是健康和福利產業……”，可以斷言，光電子技術將繼微電子技術之后再次推動人類科學技術的革命。

1世界光電子技術和產業的發展

光纖通信技術的發展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統上首次使用，給全球的通信業帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業，對國民經濟的發展起著越來越大的作用。美國光電子產業振興協會估計，到2003年，光電子產業的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術和產業

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。國內光電子有關產業基地在光電子器件、部件和子系統（如激光器、探測器、光收發模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

摻鉺光纖放大器（EDFA）是高速大容量光纖通信系統必需的關鍵部件，國內企業產品占國內市場40%的份額。我國也是目前國際上少數幾個有能力研制PIC和OEIC的國家。808nm大功率激光器及其泵浦的固體綠光激光器，670nm紅光激光器已產品化和商品化并批量占領國際市場。國內移動通信的光纖直放站所用的光電器件，90%使用國產器件，國產1.55μmDFB激光器戰勝了國外器件，占領了100%的國內市場。

但是，我們應當認識到在我國光電子技術發展中，光電子器件、部件雖是光通信、光顯示、光存儲等高技術產業的關鍵部分，但在整個系統和設備成本中所占的比重較小，其產值較低，目前科研開發主要處于跟蹤和小批量生產階段，光電子產業所需的規模化、產業化生產技術目前還未有實質突破；國內研究生產的光電器件和部件有相當部分還未能滿足整機和系統的要求，導致國外器件占據國內市場相當多的份額；在機制上仍未擺脫科研、生產、市場相互脫離的狀況。

篇7

關鍵詞：礦井，通信技術，通信系統

 

1 引言

目前，隨著煤礦機械化、自動化程度的不斷提高，通信技術在煤礦生產中的地位顯得越來越重要，已成為煤礦實現科學管理、提高勞動生產率、防止事故災害、降低百萬噸死亡率的必要手段。煤礦通信系統可分為地面通信和井下通信兩大部分。論文參考。近幾年來地面通信得到迅猛發展，設備、容量、技術不斷更新，逐步實現了數字化、程控化,通信的可靠性和穩定性也逐漸提高，地面通信正在向集語音、圖像和數據傳輸“三合一”的綜合信息網方向發展。但是，煤礦井下通信由于受通信設備技術、特殊環境條件等問題的制約,還存在許多問題。因此,建立一個暢通、靈活、可靠的井下通信系統是現代化煤礦建設的首要任務之一。

2 煤礦井下通信的特點

在煤礦通信的現代化進程中，井下通信作為重要的生產要素之一早已滲透在安全生產的每一個環節當中，特別是在生產指揮調度和安全的信息交流方面，都起著舉足輕重的作用。煤礦井下通信系統由于其環境的特殊性,具有較強的煤礦專業特征。

2.1 通信設備設計及制造方面的特點：

(1)井下通信設備必須具備本質安全性或防爆性，以適合在含爆炸性氣體的場合使用。所謂本質安全性是指正常工作或故障狀態下裝置產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物。這就要求在電路設計時，對功率分配、元器件選擇，包括制作工藝保護措施都要做出特殊的考慮，不能直接照搬電信系統的設備或標準。

(2)設備必須體積小巧，質量輕，外殼必須具備防潮、防塵、防機械沖擊的能力。這是因為井下工作人員勞動強度大，井下巷道特別是工作面空間窄小，負重行動不太方便，而且生產崗位經常變動，流動性較大，因此要求設備必須便于攜帶和使用。

2.2 通信設備功能上的特點：

(1)通信系統對生產調度人員必須提供較高的優先權，可實現選呼、群呼、強插、強拆、錄音、擴音等功能，以便使指揮人員能暢通、無阻塞地呼叫任何終端。

(2)在重要通信點上應具備緊急呼叫和雙向報警功能，以提高對事故災害的應變能力。

(3)隨著煤礦井下安全生產及井下人員定位系統發展的需要，井下設備應當具有較強的移動通信功能，而礦井巷道為非自由空間，無線電波在井下巷道的傳輸受到根本性制約。所以應當研制功能更強的設備應用于煤礦井下的移動通信。

2.3 通信設備性能上的特點：

(1)井下通信設備是在信道條件較差的情況下工作，與地面通信有著較大的區別，地面通信設備的設計制造是以比較確切的信道參數為依據的。而由于井下環境較差，潮濕、粉塵嚴重，且在狹小的巷道空間內布有鐵道、管道、支架、電纜等金屬構件，所以，無論是專用信道還是借用信道,其特性都會受到較大的影響，使信道特性變壞或不穩定。

(2)井下用電設備配置量大，啟動頻繁，對信道形成的電氣干擾的噪聲頻譜寬、電平高。這些都對井下通信設備的運行構成較大的影響。這就要求運行于井下的通信設備在性能上必須能適應較差的信道條件和較強的干擾。

3 煤礦井下通信技術

建立功能完善的井下通信系統對于提高自動化程度、勞動生產率、加強安全防護等方面都有著非常重要的意義。井下通信作為現代煤礦通信技術的重要組成部分,現在亟待開發、研究、完善和提高。目前,井下通信技術主要有以下幾種。

3.1 載波通信技術：

載波通信是煤礦應用較早的一種通信方式，在語音、控制及信號監測方面都有應用。架線機車動力載波通信系統是煤礦早期實現電機車移動調度通信的主要手段，目前仍有一部分礦井在繼續使用。由于礦井載波通信的借用信道多數是動力電纜或機車的架線等，這些信道分支多，線路上設備起動頻繁，造成信道參數隨時間和地點的變化很大，因而通信質量不理想。目前載波通信系統在傳輸距離、通話清晰度、抗干擾性能等方面和感應通信及漏泄通信技術相比有較大差距，將逐步被替代。但在一些特定的工作環境，比如采煤機的動力載波監測等應用場合，采用動力線作為監控裝置的載波信道仍有其實用價值。論文參考。

3.2 漏泄通信技術：

是利用表面開孔的同軸電纜(漏泄電纜)在巷道中起到長天線的作用，實現移動電臺之間或與基站之間的可逆耦合，已獲得較好的通信質量。采用漏泄電纜實現井下巷道內無線電波的傳輸是一種比較理想的方法。漏泄通信技術不僅應用在礦井中，而且應用于公路、鐵路隧道、地鐵及地下停車場等場合，在國內外受到普遍的重視。其缺點是系統造價昂貴，又需敷設專用傳輸線，且信號接收局限在離導線30m以內，傳輸線架設和維護需花一定代價。

3.3 感應通信技術：

就是利用普通的金屬導體，如電線、電纜、鋼軌等，與移動電臺之間的電磁感應，靜電耦合的一種通信方式。它似乎像有線電，又有點像無線電，美其名曰“感應無線電”。通信與普通電臺的通信過程十分相似。感應通信系統具有系統組成簡單、價格較低、感應線敷設簡便(甚至可以用金屬管道作為感應線)、無需中繼器等優點,是煤礦井下比較受歡迎的一種移動通信方式。它能以較小的發射功率實現較長距離的通信，能同時實現幾個方向通信。感應通信系統為減小傳輸衰減,選擇的傳輸頻率較低(一般在2MHz以下)。而煤礦井下在低頻段的電磁噪聲較大,所以感應電話通話質量在有些礦井不理想，噪聲較大。另外，感應線離巷道壁太近時，形成電磁場空間分布的不均勻，引起較大的損耗，影響傳輸距離。

3.4 井下光纖通信技術：

國際上實用的光纖通信系統是1970年以后才發展起來的。由于光纖通信容量大、中繼距離遠、防爆性能好、抗干擾能力強，使光纖通信技術及其應用發展很快。1991年我國第一套井下光纜通信系統KT1系統研制成功，成功地解決了井下光纜的接續技術和井下光通信的若干技術難題，填補了井下光通信產品的空白。目前煤礦井下的光纖通信技術已經在許多領域發揮作用。除傳統的語音通信外，光纖是監測監控系統中理想的高速信道。光纖通信的低損耗無中繼傳輸優點使光纖工業電視系統成為井下工業電視系統的主導產品。光纖通信技術是一門新興的正在不斷發展的技術。就目前的井下光纖通信系統而言,光通信的許多優越性還有待進一步發揮。光纖通信在煤礦井下通信系統中的地位將會有更大的提高。

3.5 井下PHS通信技術：

PHS是日本開發的網絡系統，日本人稱之為“個人手持電話系統”（英文縮寫PHS，就是我們常說到的個人無繩市話系統），于1995年7月開通運營。PHS井下通信技術與目前應用于井下的其他無線通信系統（包括井下泄漏通信）有完全不同的設計理念。其技術來源于成熟的公眾移動通信技術，即PHS系統。經過一定的技術改造后把它移植于煤礦井下，是對傳統井下無線通信的突破，有傳統井下無線通信不可比擬的技術優勢。該系統在現代公眾無線通信的高技術平臺上開發，系統中各種設備與傳統煤田井下通信設備相比有較高的可靠性和性價比，并能夠得到生產廠商的長久支持。PHS通信系統作為一個無線傳輸平臺，具有較強的擴展性，平臺上可實現高速數據業務、人員定位信息的傳送等，為系統的應用提供更大的空間。可同時為煤礦井上、井下提供無線通信服務，在煤礦形成一整套覆蓋井上、井下立體的無線移動通訊及生產調度系統。

3.6 藍牙通信技術：

是一種短距離的無線數據與語音通信的開放性全球技術規范，它最初的目標是取代現有的掌上電腦、移動電話等各種數字設備上的有線電纜連接。使用國際上無需授權的2.4GHz的 ISM 頻段，采用了跳頻方式來擴展頻譜分成79個無線信道。從目前的應用來看，由于藍牙芯片體積小、功率低、接口標準、成本低，其應用已不局限于計算機外設，幾乎可以被集成到任何數字設備之中，特別是那些對數據傳輸速率要求不高的井下移動設備和便攜設備。論文參考。在井下通信時具有很好的抗干擾能力。

除了以上的井下通信技術以外，在實際應用中根據情況還可以采用擴頻技術、復用多址技術等技術來提高井下通信的可靠性及安全性。

4　結語

煤礦通信技術正在進入一個新的飛速發展時期，計算機技術、微電子技術的不斷突破給這一領域注入了新的活力。地面通信正在向數字化、綜合化方向發展，實現語音、數據、圖像的綜合傳輸,并且和計算機技術、網絡技術、光纖通信技術相結合,構成新型的地面綜合調度通信系統。井下通信將進一步應用先進的通信技術，最終構成有線和無線相結合、電纜與光纜相結合、固定和移動相結合、靈活方便、大容量、多信道、多功能的全礦井移動通信網絡。展望未來幾年,煤礦通信系統將伴隨著現代科學技術的飛速發展在許多重要方面有所突破,從而給煤礦通信的面貌帶來更大的改變。

參考文獻:

[1]我國煤礦通信技術的現狀和發展. 政. 煤礦自動化. 1998

[2]新型無線通信系統在煤礦通信的應用.通信世界. 王滿福. 2006

[3]淺談煤礦井下通信系統的特點及要求. 臧金華.中州煤炭.2005

[4]淺談煤礦井下通信管理. 燕憲連.煤礦自動化. 1999

[5]擴頻通信在煤礦井下通信和安全中的應用. 吳明捷. 煤炭學報.2002

篇8

【關鍵詞】空間光通信;光學系統設計;光學天線;增益;偏軸

0.引言

隨著航天技術的不斷發展, 目前圍繞地球軌道運行著數以千計的各種飛行器, 這些飛行器之間以及飛行器與地面站之間都需要進行通信。龐大的通信數據量給通信系統帶來極大的挑戰, 同時大量衛星通信地面站的建立也會帶來龐大的地面運行、維護費用及大量的地面運行維護人員, 這些都會降低系統的效率、可靠性及保密性。因此, 建立衛星與衛星間的通信鏈路——中繼星及中繼鏈路變得勢在必行。相對于傳統的通信方式相比，空間光通信的主要優點是：

(1)具有微米級的波束發散角。(2)高數據傳輸率。(3)體積小、重量輕。(4)架設靈活方便。(5)保密性強。(6)無需申請頻率。(7)經濟性適用性強。

1.空間光通信中光學天線系統設計

1.1光學系統設計概述

隨著科技的飛速發展，光學儀器已普遍應用在社會的各個領域。光學系統作為光學儀器的核心部分，其像質的優劣決定了光學儀器整體質量的好壞。然而，一個好的光學系統是靠好的光學設計去實現的。所以，光學系統設計是實現各種光學儀器的基礎。所謂的光學系統設計，就是根據儀器所提出的使用要求，來確定滿足各種使用要求的數據，即設計出光學系統的外形體積、重量、性能參數和各光組的結構等。

光學系統設計是20世紀發展起來的一門學科，至今已經歷了一個漫長的過程。最初生產的光學儀器是利用人們直接磨制的各種透鏡，并把它們按不同情況進行組合，找出成像質量比較好的結構。但這需要花費很長的時間、人力和物力，而且未必能找到滿意的結構。所以，后來便用計算的方法代替這過程，即利用“光路計算”或“像差計算”來確定光學系統的結構參數。與實際制作透鏡相比，這當然是一個很大的進步，但這樣的方法仍然不能滿足光學儀器生產的需要。因為光學系統的結構參數與像差之間的關系相當復雜，要找到一個理想的結果，需要經過長期的計算過程。光學系統設計經歷了人工設計和光學自動設計兩個階段，實現了由手工計算像差、人工修改結構參數進行設計，到使用電子計算機和光學自動設計程序進行設計的巨大飛躍。

1.2光學系統設計概述過程

(1)根據使用要求制定合理的技術指標。從光學系統對使用要求滿足程度出發，制定光學系統合理的技術指標。

(2)光學系統總體設計。這過程的核心是確定光學原理方案和外形尺寸計算，一般都按理想光學系統的理論和計算公式進行外形尺寸計算。

(3)光學部件的設計。一般包括選型、確定初始結構參數和像差校正三個階段。

(4)長光路的拼接和統算。以總體設計為依據，以像差評價為準繩，來進行長光路的拼接和統算。若結果不合理，則應反復計算并調整各光組的位置和結構，直到達到預期目標為止。

1.3學系統設計軟件

常用的光學設計軟件有兩類，一種用于設計照明系統，另一種用于設計成像系統。常用的照明設計軟件有Lightools、Tracepro和ASAP，成像設計軟件有 Codev、Zemax和Oslo。

收光學天線，它是空間光通信系統的重要組成部分。發射天線的作用是對光束進行雙曲線的實軸，b0為雙曲線的虛軸，2c0為雙曲線焦距。并運用先進的光學設計軟件Zemax對結構進行優化。

1.4光學天線系統的設計要求

光學天線系統的主要設計要求如下：

(1)光學天線有較大的入瞳直徑，以便能最大限度地收集來自光源的信號。

(2)天線的成像質量高，斯特列爾比(Strehl Ratio)大于0.8。

(3)天線主、次鏡反射率大于95%，透鏡透射率大于90%。

(4)光學主天線(卡塞格倫天線)具有低的遮擋率，小于0.4。

(5)系統中所有的光學零件采用的材料質量輕，熱膨脹系數小，穩定性高，使用壽命長。

2.卡塞格倫天線子系統的設計

2.1卡塞格倫天線子系統的鏡面組合

本系統中的卡塞格倫光學天線采用拋物面鏡作主鏡，雙曲面鏡作次鏡，且拋物面與雙曲面共焦。下面將對拋物面鏡和雙曲面鏡的方程及參數進行介紹。

2.2卡塞格倫天線子系統的成像質量分析

常用的評價方法有：點列圖、瑞利判斷、斯特列爾(Strehl)判斷，點擴散函數(PSF)、光學傳遞函數(MTF)、波像差、場曲和畸變曲線等。

3.光學天線系統的設計

發射端光學天線的作用是將光源的發散角壓縮后再通過發射望遠鏡進一步準直。接收端光學天線的作用是將接收到的空間激光信號收集并匯聚到光接收器件的有效接收表面光學系統設計的準則是：只要可以滿足成像質量要求，設計的系統越簡單越好。發射光與接收光利用分色鏡隔離，本系統有三條通道：發射通道、實驗通道和接收通道。下圖為接收光學天線系統的三維仿真圖，發射光學天線系統圖與其類似。

在接收光學天線系統中，激光束先由接收卡塞格倫天線主、次鏡反射后傳到雙分離透鏡，經過雙分離透鏡準直整形和分色鏡透射后的光束發將變窄，然后凹透鏡再對光束進一步準直。為了隔離雜散光及背景光，在凹透鏡前插入了一個濾波片。經濾波片和分束鏡后出來的光束將分成兩束光，此時的光束寬度約7.3mm。透射出的光經匯聚后進入實驗通道。而為了實現耦合透鏡對入射光的要求（光束寬度小于2mm）和提高系統的成像質量，經分束鏡反射后的光束先經壓縮透鏡組整形后再進入耦合透鏡。最后以FC/PC光纖引出，進入后面的模塊。

4.光學天線系統的測試及性能分析

4.1光學天線系統成像質量分析

系統焦平面成像達到了衍射極限，與卡塞格倫天線子系統的像質比較，光源經過整個系統后的像質更優劣，這是因為經過相對較多的光學元件后，像差得到了更好的校正。

4.2光束發散損耗

隨著通信距離、發散角的增加和接收天線主鏡口徑的減小，由于光束發散引起的損耗越來越大。但是我們從圖5-4中可以看出，在相同傳輸距離下，當接收系統孔徑超過10cm時，由接收孔徑大小造成的損耗差別很小，并且隨著傳輸距離的增加這種差別會更小。因此，綜合損耗因素和系統體積因素，接收孔徑一般在10cm～20cm左右。

篇9

論文關鍵詞：通信原理實驗　教學改革　教學方法　設計性實驗

論文摘要：針對DSP原理與應用課程的特點，從教學內容、教學方法、教學手段和實踐教學方面對DSP原理與應用課程的教學改革進行了探索與實踐。通過改革，提升了教學效果，激發了學生的創新能力，提高了學生的實際動手能力，為學生畢業后從事DSP相關的工作奠定了良好的基礎。

受高校擴招的影響，大學生就業成了各高校普遍面臨的一個關鍵問題。相對地，3G、物聯網等通信相關產業具有巨大的人才缺口。通信技術的迅猛發展，電子科技大學實驗課程必然要緊密結合當今的科技發展。要抓住機遇，培養具有市場競爭力的專業人才，就要在專業教學過程中著重培養學生的實踐能力，成為市場所需要的人才。

實驗教學作為高等學校教學工作的重要組成部分，對培養學生的動手能力、分析解決問題的能力、正確的思維方法及嚴謹的工作作風等方面起著不可替代的作用，它是培養實踐型人才的重要途徑。基于上述認識，實驗課程應與現代科技同步發展，從而制訂出實驗課教學改革的具體實施方案。

1通信原理實驗課程特點

通信原理是通信、電子工程等專業的主干課程之一，是移動通信、光纖通信、衛星通信、計算機通信等后繼專業課程的基礎，也是許多高校研究生入學考試的課程之一。課程主要講述信號傳輸的基本原理、方法和性能，結合實際的有線與無線通信系統的工作原理，使學生系統地了解和掌握現代通信的基礎理論和設計思想。該課程內容豐富、理論抽象，對工程數學及其應用能力要求高，從而導致學生學習的難度偏大，很容易“畏難而退”。通過開設通信原理實驗課程，使理論與實踐的結合，既有助于提高學生的學習興趣，加強理論知識的掌握，又可以培養學生的動手能力，將大大提升通信工程專業人才的培養質量。

鑒于目前通信原理實驗課程的內容單一，以驗證性實驗為主，效果一般，重新規劃通信原理實驗課程，從教學資源和教學方法兩個方面進行整合改革。

2多種實驗平臺的整合

基于通信原理課程的特點以及實驗設計的目的，實驗平臺的選擇是至關重要的。在現有條件下，適合應用在通信原理實驗當中的平臺主要有通信原理實驗箱、計算機仿真平臺以及設計平臺。在操作不同類型的通信原理實驗過程中， 這些平臺各有優缺點，應針對各種實驗方式的特點進行設計，達到最佳效果。

2.1 實驗箱平臺

實驗箱平臺一直是通信原理實驗使用的傳統教學方式，這種平臺對驗證性實驗比較適用，有利于加深通信原理單個知識點的理解。對實驗箱的使用，需著重考慮實驗課和理論課的協調配合，避免出現實驗內容與理論內容脫節，超前或滯后的方式，針對這一問題，在具體教學中可采用課程組長負責制，由課程組長整體協調理論課和實驗課內容，以達到最佳實驗效果。

2.2 軟件仿真平臺

可用于通信原理實驗的仿真軟件主要有兩款：Systemview和Matlab。這兩款軟件都可進行通信系統的仿真設計與分析，有助于學生構建系統整體概念，是對理論課所學知識的一種綜合應用。可讓學生自己動手，對常用的模塊自己編寫文件，從具體模塊的實現到整體系統的架構，可很好的加強學生對知識的掌握，有助于培養綜合思維能力。

2.3 EDA的實驗平臺

EDA實驗平臺相對于傳統的通過一些專用集成芯片搭建通信系統的實驗方式，可以避免使用種類繁多的專用集成芯片，從而簡化了電路。學生用硬件描述語言編寫程序，可以在同一可編程邏輯器件上完成各種不同的通信技術，避免了連線的繁瑣。并且可以在一個通用的基于EDA的硬件平臺上，來實現所有的實驗內容。而且要采用EDA技術，學生必須自己在充分掌握實驗理論的基礎上自己編寫程序，這有別于傳統實驗中學生只需按照實驗步驟連接電路甚至不需要了解原理也可以完成實驗。這將大大調動學生的創造性和主觀能動性，對提高學生的實驗興趣也有很大的幫助。

總體而言，實驗平臺的選擇主要是充分利用學校現有的教學條件，盡量在現有條件下為學生提供更多的實驗機會，充分培養學生的實踐能力，提高學生的競爭力。

3教學方法和內容的改革

實驗開設是否成功和教學方法是分不開的。因此，為了融多種實驗平臺于通信原理的實驗教學中，必須對傳統的實驗教學方法及內容進行相應的改革。從單一的驗證性實驗向多種實驗模式相結合轉變，從僅1個學期的單一通信原理實驗，向穿插于整個大學時期的多種方式的混合實驗課程轉變。充分利用現有實驗條件，將通信原理實驗內容調整為驗證性、綜合性和創新性實驗3部分。

3.1 驗證性實驗

驗證性實驗的關鍵是與理論知識的緊密結合，輔助學生理解掌握理論知識，因此從實驗時間、實驗方式、實驗內容的安排上都應與理論課相協調，才能達到最好的實驗效果。因此在驗證性實驗的改革調整中應貫穿這一原則，以期找到最佳的實驗方案。針對這一情況，對驗證性實驗的教學內容以及實驗方式進行改革。

(1)實驗內容：驗證性實驗課應與理論課同步進行，緊密結合，實驗時間應與理論課的主講教師協調，靈活調整。實驗內容應配合理論課的教學需要，著重對理論理解中的重點和難點進行實驗，通過實驗加強學生對理論知識的理解掌握。

(2)實驗方法：可以采用學生動手和教師演示相結合的方式進行。學生以實驗箱進行仿真實驗為主，教師上課的過程可輔助以Matlab仿真結果，以加強學生對理論知識的理解掌握。實驗箱除了驗證通信原理理論知識外，還和通信原理知識的實際應用結合起來，譬如它還會要求學生對通信信號的時延和同步等問題進行分析，為實際通信電路的設計奠定較好的基礎。

3.2 綜合性實驗

綜合性實驗的關鍵是讓學生構建完整的通信系統概念，能將所學知識連貫起來，綜合應用。因此在綜合性實驗的改革調整中應貫穿這一原則，以期找到最佳的實驗方案。

(1)實驗內容：綜合性實驗強調對通信系統整體的掌握。學生在理論課和驗證性實驗課上學習了通信系統各組成模塊的內容，通過綜合性實驗，將信號的調制解調、編碼解碼、復用解復用、信道、濾波等多個環節結合在一起，構架一個完整的通信系統，完成信號的傳輸，培養綜合運用能力。

(2)實驗方法：以實驗箱和仿真實驗相結合的方式進行。對于一些簡單的綜合系統，可以利用實驗箱完成，讓學生利用之前做過驗證性實驗的模塊，搭建一些簡單的通信系統。對于大型通信系統，實驗箱無法完成就可以采用軟件仿真的方式進行。其中Systemview軟件平臺對設計綜合性實驗具有操作簡單、貼切實際的硬件實現。因此，對大型的難度較大的通信系統，可以建議學生采用這個平臺。但是對系統架構較簡單的數字通信系統，建議學生采取Matlab的模塊仿真加EDA設計進行操作，EDA實驗平臺對數字通信系統有很好的優勢，也是結合實際工程設計的要求來進行。

3.3 設計性實驗

通信原理課程的設計性實驗主要目的是將理論與實際相結合，讓學生根據給定的技術要求實現一些簡單的通信模塊，為以后的實際工作預演。

(1)實驗內容：主要是按照要求的技術指標，設計實現具有一定功能的通信模塊，比如實現一個用于普通電話機的話音信號編碼器，或者實現一個具有一定增益要求的放大器等。

(2)實驗方法：模塊仿真和EDA設計相結合。當前在實際通信模塊產品開發過程中，大多采用Matlab仿真加EDA或DSP設計工具實施，其中DSP工具對普通高等學校的學生來說難度較大，因此一般可考慮采用EDA設計工具，條件允許的情況下可為學生提供EDA和DSP兩種平臺，學生可以按照個人的興趣自愿選擇設計手段。譬如卷積編碼模塊的設計性實驗，可以采用Matlab對確定的卷積編碼器進行功能仿真，如果仿真和理論分析結果一致，則說明設計思路正確。在這基礎上，再采用EDA開發系統或DSP開發系統對卷積編碼器進行系統選型、實驗和測試，并對其運行速率等性能進行分析，以便重新設置參數，進一步提高它的性能等。該實驗過程可以縮短開發流程，降低開發成本，可以使學生掌握實際工程的設計方法，能更好地為今后的學習和工作做準備。

(3)教學安排：這部分實驗不在實驗教學學時內安排，目前主要以兩種形式開展，一是作為畢業設計，二是在高年級開設專門的設計性實驗課程，此時學生相關的軟硬件知識已經學習了，通過設計性實驗可以將各種知識整合，綜合利用。在整個設計性實驗過程中，實驗室對學生全天候開放，學生可以在課余時間來實驗室進行設計、制作和調試。此時學生沒有其他因素干擾，可專心投入，收獲較大，且對后面的就業非常有利。

設計性實驗是偏重于應用的實驗，通過實驗過程，使學生具備一定的實踐能力和創新能力，使實驗教學真正成為培養學生實踐能力的重要環節。

4結束語

針對目前通信原理實驗僅采用實驗箱進行驗證類實驗，實驗方式單一，效果較差，未充分利用現有的實驗條件的情況，將多種類型的實驗平臺進行整合，在學院及系里教學規劃和實驗經費允許的情況下，將課程內容調整為驗證性、綜合性和創新性實驗3部分，使實驗內容既配合理論課程的教學，又與現代通信技術同步發展，使實驗課程的教學從內容到形式上都有較大改觀。

總之，通過采取多種實驗模式相結合的靈活教學方法，最終目的只有一個，就是希望使學生經過大學4年的學習，成為具有扎實理論基礎、較強動手能力的高素質人才，同時又具有較強的市場競爭力。

參考文獻

[1] Luo Yuanqiu， Wang Ting， Weinstein Steve， et al. Integrating optical and wireless services in the access network[C]. 2006 Optical Fiber Communication Conference， and the 2006 National Fiber Optic Engineers Conference，2006

Liu Qingchong， Qiao Chunming， Mitchell Gregory， et al. Optical wireless communication networks for first-and last- mile broadband access[J]. Journal of Optical Networking， vo14， n12， 2005， 12:807～828

Rockwell， David A， Mecherle G. Optical wireless: Low-cost， high-speed， optical access[J]. Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering， 2001

.基于RoF技術的EPON和WiMAX融合方案的研究[J].光通信技術，2010，16(3)：53～54

篇10

論文摘要:根據市場營銷理論和公司經營戰略，研究了高新技術公司營銷的特點。通過對中國光谷高科技公司營銷戰略的實證分析，闡明了高科技公司在不同的時間和空間，面對不同的競爭對手，只有采取差異化營銷策略，才能在市場中站穩腳跟和保持競爭優勢。

隨著我國經濟迅速發展，產業結構不斷調整升級，高科技產業從20世紀90年代起，走上了蓬勃發展的道路。以激光加工產業為例，其規模從1990年的1 200萬元發展到2008年的59億元，10年增長了500多倍。但自2000年以來，隨著市場的發展，競爭變得越來越激烈。盡管高科技產業生產高附加值的產品，但一些企業為了能夠在市場競爭中保留一席之地，不得不采取控制生產成本和降低利潤的方針，而另外有許多公司開始注重制定合理的經營戰略和營銷措施。

1市場營銷

市場營銷是研究買方的需求，組織自己的經營活動，達到既定的經營目標。美國著名市場營銷專家KOTLER認為，市場是由特定的需求和欲望組成的，通過交換，這種需求完全可以得到滿足，欲望可以得以實現。

但是市場消費者的需求表現為異質化，任何規模的企業都無法生產出滿足所有消費者需求的產品，因此，要根據需求的差異性進行市場細分。通過細分，了解市場的競爭情況，開發適銷對路的產品。

因此，每家公司都應該根據公司的經營規模、生產的產品和客戶群體制定一條適合自己公司發展的營銷戰略。

2高新技術公司營銷的特點

高新技術產品的營銷是高科技公司通過對顧客需求的研究和對市場競爭情況的了解，確定其經營的目標，制定適合自己發展的營銷方案困。

高科技公司的產品具有高技術、高附加值的特點，投資的比重逐年上升。因此，一方面，產品研發的投人費用大;另一方面，產品利潤高。高科技產品的后一個特點使得產品市場呈現巨大的潛力。經濟人的行為是具有趨利性的，因此，會有許多商家投人高科技產品的生產制造，產業規模大，發展速度趨緩，從而很快形成競爭市場;市場的迅速成熟，使得產品的周期變短，對產品技術創新的要求高。

另外，從市場分層而言，高科技產品瞄準的除個人用戶群體外，公共采購市場也占有很大的比例，如芯片生產商主要客戶群是政府機關、公共交通、學校、銀行和國有企業;光纖電纜主要是中國電信等。公共采購市場并不是封閉式的，而是開放的，也存在著競爭。

因此高科技產品市場具有較強競爭性，市場的運轉取決于供求關系比和性價比。

也正是由于劇烈的競爭，使得許多高新技術公司不得不面臨來自同質產品在技術和價格方面的挑戰。因此，除了壟斷部門以外，所有的高新技術公司都必須制定靈活有效的經營戰略，以便在競爭市場中保持產品的優勢。為此，有些公司通過控制成本，降低售價，保持競爭優勢;有些擴大生產，通過規模效應保持產品優勢;有些通過技術創新，不斷向市場推出新產品，保持品牌優勢。

高新技術公司營銷實際上是在價格、市場規模和技術創新等方面做文章，不同的公司根據公司的規模、產品和經驗策略，采取不同的經營戰略和營銷方法。

武漢邁立特光通信有限公司、武漢愛勞高科技有限責任公司和武漢安凱電纜有限公司都是高新科技企業，3家公司所采用的不同營銷謀略值得思考。

3中國光谷高新科技公司營銷戰略

3.1公司簡介

武漢東湖高新技術開發區有500多家高新技術公司，每年都有企業因為經營不善或戰略失誤而退出市場。有些公司采取了適合自己公司發展的經營戰略和營銷手段，在競爭市場中占據了一席之地。武漢邁立特光通信有限公司，武漢愛勞高科技有限責任公司和武漢安凱電纜有限公司就是這樣的企業。

武漢愛勞高科技有限責任公司是民營企業，創辦于1990年，經營用于公共建筑的防雷電產品。主要客戶是油庫、水庫、大壩工程和通信公司。

武漢邁立特光通信有限公司是中國船舶重工集團722所下屬的科技開發公司，成立于2001年，依托722所技術創新能力，生產、經營鐵路和公路網絡的通信系統，用于地鐵、輕軌、公路和橋梁等公共工程。

武漢安凱電纜有限公司是荷蘭DRAKA集團與武漢長江光通信產業有限公司等于1999年聯合創辦、生產、經營光纖電纜的中外合資公司。

3. 2愛勞的技術創新

愛勞1990年創辦時，瞄準公共采購這塊蛋糕，因為許多公共工程都需要防雷電裝置。但在當時，一方面，防雷電產品市場基本由國有企業壟斷，另一方面，愛勞作為一家小型的民營企業，還沒有贏得市場的信任，因此它的訂單相對較少。由于公司是第一家用半導體材料生產SB一III型半導體消雷器的，因此獲得的利潤較大。當時避雷針的單位生產成本為3萬元/件，而市場的銷售價格是20萬元/件。

憑借先進半導體技術和材料的成本優勢，加上靈活的生產經營方式，公司很快趕上和超過技術發展滯后的國有企業，逐漸占領市場，并成為最大的銷售廠家。它在1991一1995年間，占領3/4的市場份額，年產值平均為3千萬元。新技術使愛勞不僅打破市場的壟斷，而且成為市場領頭軍。

1994年，浙江沿海的民營企業也開始爭奪防雷產品市場，其中許多公司和愛勞一樣，使用半導體技術材料生產防雷產品。另外它們的生產規模和組織結構都與愛勞相似，具有一定的技術優勢和成本優勢。幾年前曾占有70%市場份額的愛勞公司只剩下30%的市場份額。

面對市場競爭的壓力和對手的打壓，愛勞公司很快調整了戰略，決定使用在當時被認為相當超前的技術，即采用半導體少長針消雷技術生產新的防雷裝置。首先這項技術能夠將高大建筑物的雷擊次數減少75 %，并可降低雷擊產生的二次效應;其次愛勞產品開始注重整體防雷的作用。

新產品投人市場，立刻受到水力發電站等公共工程客戶的歡迎，因為長期以來大型公共工程還沒有使用過整體的雷電防護技術。新產品的暢銷，使愛勞的市場占有率在1995年迅速恢復，并且達到80%，年產值近5千萬元。從1995到1998年，連續3年平均年產值為4千萬元。

從1999年起，愛勞在半導體少長針消雷技術產品上又遇到許多競爭對手，它們將愛勞的市場份額擠壓到只剩下20%。于是，愛勞于2000年開始調整經營戰略，一方面實行多元化戰略，將經營擴展到醫療器械和生物化學制品等領域，另一方面保持在雷電防護產品方面的優勢，將過去單一的生產和經營拓展到研發和技術服務等領域，并且開始進人通信市場的防雷電技術，目標市場是移動和聯通公司的移動通信網絡的基站防雷。

3. 3邁立特的差異化營銷

邁立特是722研究所一家下屬的、具有較強軍品研發能力的科技開發公司，生產和經營非軍用科技產品，主要從事通信傳輸及接人設備、開關電源產品的研發、生產、銷售和服務。它所研究出的Melit光纖綜合業務傳輸網和無線視頻監控系統等通信產品，成功地將先進的艦船通信軍用技術轉化并應用于民用領域，產品以其獨特的性能，填補了專網通信領域的空白。

在電信市場中，有公共網和專網兩種網絡。公共網指具有大量手機用戶的中國移動和中國聯通的電信網絡;專網是機場、碼頭、輕軌、地鐵、公路橋梁和居民小區需要的通信網絡。

作為2001年才起步的一家高科技開發公司，邁立特在成立伊始就確定了自己的營銷戰略:實施差異化經營方針，用自己研究的通信傳輸和無線視頻監控技術開發專網市場。這種差異化的戰略使得公司當年實現產值8千萬元。

邁立特通過對自己的競爭優勢和比較優勢進行理性的分析，最后選擇專網作為經營的目標，主要有3個原因:①它于2001年創辦，起步時間較晚，而公共網已經運營數10年，它不可能與有50多年經營歷史的中國電信比較，不可能很快獲得一定的知名度而被市場認可。②它的規模較小。它是722研究所下屬的小公司，只有100多名員工，無法與擁有10萬職工的中國聯通相提并論。③邁立特在充分認識到自己軟肋的同時，也了解到自己在專網方面所具有的技術完全可以與華為及烽火集團這樣的大型企業媲美，而在方案選擇、技術管理和服務保障方面，邁立特作為軍工出生的企業，更具有優勢。

在2001年大連輕軌招標中，邁立特面對的是包括年產值超過10億元的華為和烽火集團等6個競爭對手。第一輪競標之后，邁立特技術得分排名第一。在第二輪競標中，它的主要競爭對手是中國光纖技術的龍頭老大烽火集團。盡管邁立特的報價高于所有的競爭對手，但最后還是人選。

邁立特成功奪標的因素有許多，最主要的是市場定位準確。在6家投標公司中，除邁立特外，其他5家都在公共網經營多年，而專網并不是其主攻產品。邁立特抓準這一點，制定了詳細和完整的標書，并非常專業地介紹了各個標段的工程進度、控制流程和工藝技術。這種源于軍工的專業管理技術是邁立特公司具有的絕對競爭優勢，也是制勝的法寶。

另外，在投標前，公司曾經多次參加大連輕軌項目召開的研討會，并在會上就有關技術問題提出了自己的構思和設想，引起了項目的監理單位北京地鐵和北京城市設計院的注意。之后，公司就技術問題，也與監理單位多次交換意見和溝通。這也是公司能夠戰勝對手的原因。

3. 4安凱的提高銷t和降低價格

作為中外合資企業，安凱在光纖電纜產生上有著技術優勢。它憑借SZhmax⑧生產工藝，幾乎壟斷了中國移動和中國聯通兩個市場。 技術領先是安凱公司迅速占領并壟斷市場的主要原因，公司在成立一年后，即2000年銷售了1 600 km的光纜，實現產值9. 8千萬元。到2001年，實現銷售2 358 km的光纜，產值1. 1億元。

從2001年到2004年間，公司分別銷售了2 358 ，2 936 ，3 854和6 230 km的光纜。盡管公司的銷量在持續增加，但是公司的產量和產值并不成正比。其原因是從2002起，公司遇到來自江蘇恒通電纜集團和珠海漢勝科技股份有限公司兩家民營企業的競爭。2000年成立的兩家企業生產和經營與安凱同類型的產品，并于2001年開始小批量地投放市場。因此，盡管安凱感到了一定的競爭壓力，但是其銷售價格保持原有的水平，銷量和產值與200()年相比仍有一定增加。

到了2002年，安凱電纜銷售3 000 km，而產值卻與2000年持平，僅為9 800萬元，與前兩年相比，產值和銷量不能成正比。這是因為競爭對手恒通和漢勝以更低價格向同質市場投放了大批量的產品，從而打破了安凱在市場上的壟斷地位，迫使它采取跟隨政策，降低產品售價。

其實，安凱在2001年就進行了市場調查，預計到兩家競爭對手一定會加大投放量和降低價格與安凱競爭。于是它采取了將銷量提高100%和銷售價格降低一半的戰略，以便保持競爭優勢和保住市場份額。應該說，盡管與前兩年相比，安凱受到競爭的威脅，但還是存在一定的利潤空間。

安凱 2003和2004年電纜的銷量為4 000 km和6 000 km，與前一年相比增長了50%，但是兩年的產值分別為1.04億元和1. 1億元，增長幅度幾乎為零。應該說，兩家競爭對手在繼續擴大銷量和降低價格，迫使安凱采取提高產量和降低售價的策略，以保持住市場份額和邊際。

武漢安凱電纜有限公司2000一2004年銷量和產值比如圖1所示。2000年與2002年和2002年與2004年的兩個年度銷量和產值的比較，更能夠說明安凱公司增加產量和降低價格保市場份額的戰略。

盡管產值逐年下降，邊際遞減，但是安凱面對競爭對手所采取的增加銷量和降低價格的戰略還是讓它在市場中保持住一定的地位，而不像一些同類企業被市場淘汰。

4結論