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通信工程专业毕业论文

内蒙古农业大学

毕业论文

论文题目论移动通信技术革新与未来发展

专业通信工程

学号

姓名李天龙

指导教师

职称

论移动通信技术革新与未来发展

【摘要】通信工程是作为信息领域建设发展的重要课题，是网络通信、光纤传输和移动通信等在内的一项重大工程。

如今随着光纤传输不断优化升级和4G网络的兴起与快速发展，通信工程取得了优异的发展成绩。

本文从通信工程的发展现状和发展特点入手，对通信工程的发展前景进行了详细的论述。

[关键词]通信发展技术特点 未来前景

DesignandSimulationofQAMSystem

CommuncationEngineeringMajorLinLong

Abstract:

Communicationengineeringisanimportantsubjectinthefieldofinformationconstruction,itisamajorprojectofnetworkcommunication,opticalfibertransmissionandmobilecommunication.Nowwiththecontinuousoptimizationandupgradingofopticalfibertransmissionandtheriseofthe4Gnetworkandtherapiddevelopmentofcommunicationengineeringhasmadeoutstandingachievements.Inthispaper,thedevelopmentstatusanddevelopmentcharacteristicsofcommunicationengineering,thedevelopmentprospectsofthecommunicationengineeringarediscussedindetail..

Keywords:

DevelopmentCommunications;TechnicalCharacteristics;envisionedfuture;

1引言

1.1专业领域介绍

1.1.1多址技术

1.1.2数字调制解调技术

1.1.3抗干扰和抗衰落技术

1.1.4功率控制技术

1.1.5网络安全技术

1.2.技术发展过程

1.3论文主要内容及结构安排

1.4现代通信的发展史

1.5移动通信发展过程过程中面临的机遇与挑战

1.6数字化信息时代对社会的影响

1.7通信未来发展道路和技术革新

总结

参考文献

致谢

1引言

通信工程（也作电信工程，旧称远距离通信工程、弱电工程）是电子工程的一个重要分支，电子信息类子专业，同时也是其中一个基础学科。

该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。

本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

该学科是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域，尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。

通信工程具有极广阔的发展前景，也是人才严重短缺的专业之一。

本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。

通信工程研究的是以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲，从发送端（信源）传输到一个或多个接受端（信宿）。

接受端能否正确辨认信息，取决于传输中的损耗高低。

信号处理是通信工程中一个重要环节，其包括过滤，编码和解码等。

毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究，设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。

1.1专业领域介绍

《移动通信与无线技术》是研究数字移动通信和个人通信系统的系统模拟、多址技术、数字调制解调技术、信道动态指配技术、同步技术、多用户检测技术、语音压缩技术、宽带多媒体技术以及射频技术。

研究各种数字微波通信、移动通信和卫星通信系统以及WLAN、WMAN、ad-Roc网的组成、新技术及性能分析，并包括SDH技术和上述系统中常用的编码、调制和解调、同步与信令方式、多址以及网络安全等技术的研究与开发。

1.1.1多址技术

　　多址技术可以使众多的用户共同使用公共的通信信道。

为使信号多路化而实现多址的方法有3种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）

1.1.2数字调制解调技术

待传的信号通过调制可以搬移到载波上传送，可见，调制是实现无线电通信的关键技术之一。

基于幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）3种最基本的数字调制，在移动通信的实际应用中主要有两大类方案：

线性调制和衡包络调制。

其中，线性调制（如PSK、QPSKsDQPSK、OQPSK、jt/4-QPSK、QAM、16QAM、64QAM等）的频谱利用率较高，但对无线发信机的发信功率放大器的线性要求很严格；而衡包络调制（如2FSK、MSK、GMSK等）频谱利用率虽然不太高，但对无线发信机的发信功率放大器的线性要求也不太髙，实现起来相对容易些

1.1.3抗干扰和抗衰落技术

移动通信系统运行在复杂的衰落和干扰环境中。

通常从多方面，采用多种技术综合抗千扰和衰落。

例如，在移动通信系统中常采用前向纠错编码技术、交织技术、分集接收技术、自适应均衡技术等。

1.1.4功率控制技术

当无线终端在小区内移动时，它的发射功率需要进行调整。

当它离基站较近时，需耍降低发射功率，减少对其他用户的干扰，当它离基站较远时就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗。

1.1.5络安全技术

由于移动通信的无线接口是开放的，通信信息容易被截取窃听，必须采用相应的安全技术措施，提供完备的安全功能。

移动通信中的安全措施主要包括对用户身份和移动通信终端进行识别和鉴权，对无线信道上的信息进行加密等。

1.2.技术发展过程

无线移动通信技术的发展始于上一世纪20年代，直接经历了六个发展阶段。

第一阶段从上一世纪20年代至40年代，为早期发展阶段。

在这期间，首先在短波几个频段上开发出专用移动通信系统，其代表是美国底特律市警察使用的车载无线电系统。

该系统工作频率为2MHz，到40年代提高到30～40MHz。

可以认为这个阶段是现代移动通信的起步阶段，特点是专用系统开发，工作频率较低。

  第二阶段从40年代中期至60年代初期。

在此期间内，公用移动通信业务开始问世。

这一阶段的特点是从专用移动网向公用移动网过渡，接续方式为人工，网的容量较小。

  第三阶段从60年代中期至70年代中期，使用150MHz和450MHz频段，实现了无线频道自动选择并能够自动接续到公用电话网。

这一阶段是移动通信系统改进与完善的阶段，其特点是采用大区制、中小容量，使用450MHz频段，实现了自动选频与自动接续。

  第四阶段从70年代中期至80年代中期。

这是移动通信蓬勃发展时期。

1978年底，美国贝尔试验室研制成功先进移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信网，大大提高了系统容量。

  第五阶段从80年代中期开始，这是数字移动通信系统发展和成熟时期，开发了新一代数字蜂窝移动通信系统。

数字无线传输的频谱利用率高，可大大提高系统容量。

另外，数字网能提供语音、数据多种业务服务，并与ISDN等兼容。

实际上，早在70年代末期，当模拟蜂窝系统还处于开发阶段时，一些发达国家就着手数字蜂窝移动通信系统的研究。

到80年代中期，欧洲首先推出了泛欧数字移动通信网（GSM）的体系。

第五阶段以第三代数字移动通信系统的出现，这一时代的特点是通信频带进一步加宽，数据业务所占的比重大幅度增加，全面走向移动多媒体通信。

当今无线移动通信的发展主要体现在五大技术的发展中：

一是举世瞩目的3G技术，二是3.5ghz宽带固定无线接入的推广应用，三是WLAN标准的选用，四是宽带无线技术新宠WIMAX，五是超宽带无线接入技术UWB。

这些技术的发展和应用导致无线移动通信的总体走势是接入多元、网络一体和综合布局。

第六阶段从2001年12月～2003年12月，开展Beyond3G/4G蜂窝通信空中接口技术研究，完成Beyond3G/4G系统无线传输系统的核心硬、软件研制工作，开展相关传输实验，向ITU提交有关建议；

2004年1月～2005年12月，使Beyond3G/4G空中接口技术研究达到相对成熟的水平，进行与之相关的系统总体技术研究（包括与无线自组织网络、游牧无线接入网络的互联互通技术研究等），完成联网试验和演示业务的开发，建成具有Beyond3G/4G技术特征的演示系统，向ITU提交初步的新一代无线通信体制标准；

1.3论文主要内容及结构安排

本文共分为三个部分，依依递进，浅谈深入以事物发展过程为依据寻找客观规律总结经验最终得出结论。

第一部分主要在对移动通信领域所研究的内容和各项关键技术以及发展历史进行简单介绍。

第二部分尝试从移动通信发展过程及发展阶段找出未来通信所面临的机遇和挑战。

第三部分通过对目前科技成果与社会形态分析移动通信在未来发展道路如何革新，主要包括：

扩大涉及领域，减少资源浪费，简化系统构造，提高使用效率，增加安全稳定传输，推动人类前进发展。

1.4现代通信的发展史

通信的历史已很悠久。

早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。

千百年来，人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息，古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是这方面的例子。

现在还有一些国家的个别原始部落，仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。

在现代社会中，交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。

这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。

19世纪中叶以后，随着电报、电话的发有，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革，实现了利用金属导线来传递信息，甚至通过电磁波来进行无线通信，使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。

从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体，同此带来了一系列技术革新，开始了人类通信的新时代。

1837年，美国人塞缪乐.莫乐斯（SamuelMorse）成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。

他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。

1844年5月24日，莫乐斯在国会大厦联邦最高法院会议厅进行了“用莫尔斯电码”发出了人类历史上的第一份电报，从而实现了长途电报通信。

1864年，英国物理学家麦克斯韦（J.c.Maxwel）建立了一套电磁理论，预言了电磁波的存在，说明了电磁波与光具有相同的性质，两者都是以光速传播的。

1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔（A.G.Bell）发明了世界上第一台电话机。

并于1876年申请了发明专利。

1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，后来就成立了著名的贝尔电话公司。

1888年，德国青年物理学家海因里斯.赫兹（H.R.Hertz）用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论。

这个实验轰动了整个科学界，成为近代科学技术史上的一个重要里程碑，导致了无线电的诞生和电子技术的发展。

1894年，意大利工程师马可尼和俄国科学家波波夫在麦克斯韦的电磁波原理和赫兹电磁波理论的基础上，采用电磁波为载体发明了适合远距离传输信息的无线电报，开创了人类通信事业的新纪元。

19世纪，人类发明无线电报之后，便进一步使用电磁波来传送声音，1906年英国工程师佛雷明发明了真空二极管，美国人弗雷斯特发明了真空三极管，1914年佛雷斯特使用真空三极管做成了振荡电路，使得放大器电路得以实现，为以后无线通信广播奠定了道路。

1906年，加拿大费森登在纽约附件建立了世界上第一个广播站，开始了人类无线电广播的历史。

一直到本世纪60年代，正式出现了家用按键式电话机，在历经120年的发展逐步走向成熟实用化，伴随着电话机的普及，交换技术也在大力改进，从人工繁忙的接线员到现代的程控交换机的问世电话这一名词也随之变成了人们的口头语。

20世纪90年代，蜂窝电话系统开通，大量无线通信技术的不断创新，光纤通信得到普遍应用，出现了程控电话、移动电话、可视电话、传真通信、数据通信、互联网通信、电子邮件、卫星通信等等这标志着以计算机处理为核心数字化的信息时代已经到来。

1.5移动通信发展过程过程中面临的机遇与挑战

历经先驱一个多世纪的奋斗，通信技术不断完善，作用领域不断广泛，在新型产业的带动下，通信逐步深入社会生产实践的各个方面。

我们有理由相信在社会日益繁荣的发展下通信已成为一个不可或缺的组成部分，如物流网的出现，网络商品交易的出现通信成为双方贸易重要的连接纽带，推动着世界经济文化不断向前发展。

伴随着当代人类需求的日益增长，信息之间的流通不仅决定文化的交流，同时也决定经济的繁荣，在当代这个信息爆炸的时代，一切生产活动都离不开信息的流通，如市场价格的变动，股票信息的涨停，银行汇率的涨幅，信息化的军事武装，通信已成为决定国家地位的标志之一。

信息时代的到来，改变了人类生产活动以及生活方式，通信作为科学技术的重要组成部分，在当代社会发展中有着举足轻重的历史作用，同时也是时代发展的重要产物，面对世界的多元化，复杂化，通信作为一条紧紧的纽带联系着彼此，为世界的发展提供了桥梁。

作为时代催生的产物，通信成为引领经济发展，进行行业转变的重要工具，各行业个领域的相互联系使得通信的方式和内容进一步的完善，使用更加便捷，功能更加强大，内容更加丰富，随着信息价值不断增值通信面临着复杂的外部安全隐患，如何保证信息安全和稳定及时的流通成为通信下一步重要完善的课题挑战。

1.6数字化信息时代对社会的影响

通信技术随着科学技术的发展不断革新创造，由简单到复杂，由抽象到具体，由局限到普及，通信已成为促进人类社会进步的推动者，如今世界格局相对稳定，政治交流频繁，经济贸易发达，信息流通量日益加大，信息技术在人类活动中的地位越来越高，通信系统承载的责任越来越大，小到民间市场信息交互，大到国家科研外交，愈来愈离不开通信，而通信是保障信息安全及时流通的重要载体。

就目前而言，通信技术起到了关键作用。

科学技术是第一生产力，既然是生产力，就会对社会的方方面面有决定作用。

当然在强调技术对社会的决定作用时，不能片面地夸大技术的作用。

技术不能简单的、直接的、唯一的决定社会生活。

技术是整个社会大系统的组成部分，与社会的经济、政治、文化和社会生活紧密相关。

特别是当今的高技术，它对社会经济、对社会生活质量、对社会关系的改变、对社会政治和社会文化，都有其决定性的作用和影响。

马克思把科学技术首先看成是历史的有力杠杆，看成最高意义上的革命。

他在评价近代技术的社会作用时说，蒸汽、电力和纺织机甚至是比巴尔贝斯、拉斯拜尔和布朗基诸位公民，更危险万分的革命家。

列宁对科学技术的社会作用也给予了极高的评价，在他看来，技术进步“也是其他一切进步的动力，前进的动因”。

如今，社会日新月异，经济高速增长，广阔的经济前景离不开通信的发展。

近几十年，全球通信迅猛发展，走在时代前沿。

目前，现代通信已由原先单纯的信息传递功能逐步深入到对信息进行综合处理，如信息的获取、传递、加工等各个领域。

特别是随着通信技术的迅速发展，如卫星通信、光纤通信、数字程控交换技术等的不断进步，以及卫星电视广播网、分组交换网、用户电话网、国际互联网络等通信网的建设，通信作为社会发展的基础设施和发展经济的基本要素，越来越受到世界各国的高度重视和大力发展。

通信技术在对社会发展及社会生活的方面，也存在着巨大作用。

通信技术作为信息技术的重要组成部分，共同使人类进入了虚拟时代、数字时代。

虚拟，就其本身来说，是数字化方式的构成，它是人类中介系统的革命。

虚拟性激发了人们创造能力的巨大发展。

通信技术的进步还改变了人们的某些生活方式。

比如：

过去人们要上邮局寄信，现在在家发个E-mail就行了；过去老师给学生面对面讲课，现在借助光纤通信技术，远程教育成为可能，这使得有更多的人能够接受到良好的教育。

还有家庭办公、远程医疗、网络购物等原来看起来不可思议的事，现在借助于高性能的通信网和计算机都已经实现。

当然现代通信技术对原有的社会秩序和文化也造成了一些冲击。

通信技术不仅在社会与生活中，起到了促进发展，提高人民生活质量的作用，在经济方面，由于新技术的使用，运营商不仅提高了服务质量，同时还开发出了如数据业务、视频业务、短信业务等新服务品种，多方面的满足消费者需要。

也使得制造成本、维护成本下降，低廉的价格吸引到了更大的消费群，消费的总量在上升。

在政治方面，一个综合实力强的资本主义大国又往往以先进技术为筹码，科技实力强，经济发展的速度就快，从而就可以提高一个国家的国际地位。

通信技术的发展与应用主要表现在以下几个方面：

（1）节约能源消耗，提高信息资源的共享性。

例如，利用电话、传真、电子邮件等通信手段替代出差联系业务，可节约交通能源40-50%，相当于节省石油总耗量的7%，还可减少大气污染和噪音污染。

而且人们通过终端设备可以方便地存取异地计算机中心的数据、图像、声音等信息。

这不仅减少了不必要的数据重复输入和保管工作，提高了信息流通的速度，发挥了信息的应有价值。

而且，可以使人们共享网络中信息资源，迅速获得有用的信息，赢得时间和机会。

（2）利用远程教学，推动国际间文化交流。

例如，以通信卫星为核心的远程教学方式，不仅克服了传统学校教育的局限，解决了全日制小学、中学直到大学都不好解决的扫盲教育、成人教育、职业教育和终身教育等问题；并可以实施开放式教育，扩大教育面，大力开发人力资源。

（3）现代通信如电视、广播、电子邮件、卫星通信等，与大众媒介一起，共同使一个国家的文化向全国统一性的方向发展。

这为国内不同民族文化、不同地域文化的相互借鉴、相互交流创造了机会，其结果是促进了全民族文化的共同繁荣和发展。

在国与国之间，一方面由于通信手段的发展，既增加了国与国之间在政治、经济、科学技术等领域的竞争，也增加了交流和合作，从而产生了文化融合；另一方面，在宗教、艺术、风俗、生活方式等领域，由于在不同国家之间差别大、独立性大，不易受到它国文化的影响和异化，会保持其传统性。

与此同时，通信不仅在预报气象变化、传递气象信息等方面发挥积极作用，而且在战胜洪水等自然灾害方面也有不可低估的作用。

例如，通信还可用于科学研究、环境保护、资源调查和医疗卫生等领域，促进了这些领域的发展。

由此可见，通信技术不仅在现代社会中占有不可缺少的地位和作用，在经济，政治，教育方面也具有很强的推动作用。

并且作为信息产业核心技术，也获得了前所未有的发展。

1.7通信未来发展道路和技术革新

从长远的战略角度看，通信未来技术革新主要分一下两面：

（1）通信网络及应用

（2）基于WEB的城市虚拟现实

（3）电子制造研究

专家预测，21世纪是网络的世纪，关键领域将是那些与信息产业相关的领域，三次浪潮的预言已成为现实，我国正在努力从二线国家（工业化国家）向第三线国家（信息化国家）靠拢。

为这一革命性的转变提供了客观条件的是网络技术的发展，传统产业将依靠网络求新生，新兴的信息产业将高速发展，依赖网络生存会有更多的机会。

我们认为无线通信网络在中国有更强的生命力和适应力（社会需求）：

互联网经济在中国经历了和全球一样的历程，只是，滞后了一段时间，无数的泡沫都未逃脱破碎的命运，我们认为这部分归因于

中国的国情，有线通信网络下的互联网电子商务在中国无法普及。

但是，亿万中国人却几乎和世界同步地普及了手机，中国人更容易接受简洁、高效和容易推广的无线移动终端设备。

这种情况，使人想到日本手机I-MODE网络模式的空前成功。

我们认为，在中国会有一个无线电子商务的佳年盛世，这和世界权威机构所做的预测相一致。

3G无线移动信网络的运营必将带来人们生活和工作方式的革命性变化。

其实，移动办公和无线电子商务等无线移动通信技术应用在国外已经成熟，只是这种便捷的方式无法大面积地和国外发达国家的高质量的有线通信技术相抗衡，其主要瓶颈是无线通信带宽不够。

在中国，这种情况马上将会改变，信息产业部正在进行3G通信运营部署，其正式运营指日可待。

届时，亿万中国手机用户可以通过无线连接，移动地实现网络交互，我们可以迈过有线互联网电子商务惨淡经营的时代，直接推广无线移动办公和电子商务。

以虚拟现实的方式提供人类的网络交互界面符合人类返醭归真的愿望。

在繁杂的信息时代，人们更注重效率，节省时间是人们获取信息时的最大要求。

虚拟现实

可使人们以返醭归真的简单方式与网络交互。

电子制造业是通信网络和计算机应用和数字家电的基础。

我们不可永远从国外购买通信和电子产品外壳内的芯片，必须开发自己的核心技术。

为了国家和民族的未来，我们有义务承担起这个重任，也有条件进行这项工作。

总结：

回顾通信发展历史以及伟大成就，在历史的长河中始终推动着社会变革，文化变革，生产变革。

通信的发展历程从另一方面反映了人类的发展进程，如今面对二十一世纪，通信已成世界交流的重要载体，信息产业在未来的发展应用中不断的推陈出新对未来世界产生不可替代的影响，我们相信信息技术会一直引领人类进行社会变革，为全世界的和平稳定发展做出重要贡献。

参考文献

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清华大学出版社,2006

[2]刘连青.数字通信技术[M].北京：

机械工业出版社，2006

[3]鲁士文《发展中的通信网络新技术》清华大学出版社，ISBN：

9787810826495，2006

[4]鲁士文，《下一代因特网的移动支持技术》北京交通大学出版社ISBN：

9787810829625，

[5]魏涛.QAM调制及其应用分析.通信与广播电视[J].2002

（1）

[6]刘金虎//樊子锐《现代通信网技术》清华大学出版社ISBN：

9787302353034，2014

[7]《物联网管理学》中国物质出版社ISBN：

9787504742520，2012

[8刘光然《虚拟现实技术》清华大学出版社，ISBN：

9787302235118,2011

致谢

本论文是在郭老师指导下完成的。

她严肃的科学态度，严谨的治学精神，深深地感染和激励着我。

从课题的选择到论文的最终完成，特在此对尊敬的郭老师表示真挚的谢意。