信号与通信论文篇1

一、问题的提出在工业社会商标得到了登峰造极的发展，商标的法律保护应运而生

工业社会的典型特征是专业化分工和大批量生产，其前提是生产标准化，生产标准化使不同企业生产的同种商品的差别越来越小，尤其在商品的规格、型号、外形等方面。纵然如此，不同生产者生产的同种的商品之间仍有质量、特色等方面的差别。有些差别能直接看到，如颜色、光洁度等，有些差别则从表面看不到，如内在品质、耐用期等，我们把前者叫做外在特征，把后者叫做内在特征。在大多数类型的市场中，生产者对待售的商品的内在特征比消费者有更多的信息。但在市场竞争的压力下，生产者必须把它的商品的特色告诉消费者。因为商品之间的差别会给消费者带来不同的效用水平，会影响甚至决定消费者的购买决策，同时商品之间的差别也使得提供商品的生产者的成本有所不同，这最终又影响到生产者的收益。因此，生产者只有成功地与消费者进行信息传递即通信才能够成功地与消费者进行交易，并使自己的投入能得到最大限度地回报。在一定意义上说，生产者与消费者之间的高效的通信是其成功的前提。于是生产者就必须与消费者进行有效的通信。商标是一种消除信息不对称的工具，即这种通信活动是有商标参与的。既然生产者与消费者之间在进行着一种通信，而且这种通信有商标的参与，那么用信息论来分析这种通信以及商标对于理解商标的本质及有关商标保护理论就是有益的。实际上，商标法的很多理论问题几乎均可以在生产者与消费者之间的通信活动中找到位置，并从信息论得到解释。

二、狭义信息论一般原理通信是信息学的基础研究领域，通信理论被称为狭义信息论。通信理论表明，凡通信必涉及两种实体：发送信息的实体，叫信源；接受信息的实体，叫信宿

通信就是信源与信宿之间的一种特定的关联方式、一种系统现象或行为。实施通信活动的系统，叫通信系统。在最初级的情形下，信源与信宿作为不同的物质实体通过直接的碰撞而交换信息，无须中间环节，此时通信系统仅需信源与信宿两个构成要素。在大多数情形下，通信均是利用信号或符号进行的较高级的通信活动，都不能由信源与信宿直接耦合而构成通信系统，必须有中间环节。因此，一般通信系统除了具有信源和信宿之外，还包括以下构成要素：（1）信道。是传送信息的通道，即载荷着信息的信号藉以通行的物理设施或介质场。信道是联结信源与信宿的主要中介环节，不同物理性质的信号，需要不同的物理性质的信道来传送。（2）编码与译码。信源与信道、信道与信宿都不能直接耦合，必须有中介环节。把信源与信道耦合起来的中介环节叫做编码器，把信道与信宿耦合起来的中介环节叫做译码器。首先信源发出的信息不能直接在信道中传送，需要经过编码器的适当变换才能传送，而经过编码的信息也并不能直接被信宿接收，还要经过译码器的译码才能接收。编码和译码是一切通信过程必须的操作手续，从通信工程讲二者是两种互逆的操作。通信的基本要求是多快好省地传送信息，通过对信源的剩余度、信道的容量以及编码的逐步改进与权衡，就能够最大限度地达到。其中信源的剩余度是刻划信源特征的指标之一，是指在通信系统中，除了传送或恢复信息时所需要的信号之外，其余出现在信源、信道、信宿或系统其他部位的任何细节对完成通信任务是多余的，把它们除掉对实现通信目标没有实质性影响。概率分布愈均匀，剩余度愈小，通信效率愈高；信道容量是信道最大可能的通信速度，表示信道传送信息能力的极限；编码解决的问题是信源与信道之间在数量特性上的互相匹配，从而使得信源熵与信道容量之间的最佳配合。由于实际中信源和信宿的信号信码往往不是一一对应的，因此还需要适当的译码过程。同时，任何通信均有噪声，它是指通信系统中除开预定要传送的信号之外的一切其他信号。噪声有不同类型，就来源看有内噪声与外噪声，前者指由系统内部元件性能参数的无规变化等因素产生的有害信号，而后者指从系统外部混入系统的无用信号。一般而言，外噪声可以设法避开或削弱，而内噪声则原则上不可能消除。这就是狭义信息论的一般原理。

三、生产者与消费者之间的通信

如上所述，成功的商业经营需要生产者与消费者之间的有效通信，那么，这种通信的系统又是怎样的呢？商标是否必然包含其中？如包含其中又处于什么位置？为弄清这些问题，就需要根据信息论的一般原理来全面描述生产者与消费者之间的通信，包括这种通信系统的存在条件和形成过程。从生产者和消费者之间的通信来看，这种通信是一个综合的复杂的过程，既包括初级通信，也包括由多种形式构成的较高级的通信。初级通信是生产者直接将其商品交于消费者，消费者使用商品就获得了生产者所欲传送的商品信息。尽管这种生产者与消费者之间的通信通过了商品，但是鉴于其所传递的信息是商品信息，因此，仍然可以看作是初级通信。但正如前述的工业社会中生产者和消费者之间关系的状况，生产者和消费者之间的商品的直接流转和初级通信不再是工业社会的常态，仅是工业社会商品流转和通信的基础。在工业社会，生产者所生产的商品需通过各级经销商或商层层分销或最终到达消费者，即便是一些超级大公司，它们虽也有庞大的分销网络，但其分支机构与总部也已很难被消费者认为同一。因为工业社会中生产者与消费者之间的距离较“远”，联系是间接的。但是，生产者所生产的商品只有在到达消费者手中即销售给消费者之后才能够满足消费者需求，也才能够实现生产者获取利润的目的。有效的交易的前提之一是消费者必须充分了解生产者的商品，由于初级通信在工业社会已经不敷使用。要使消费者充分了解生产者的商品，就必须采取较高级通信。现代工业社会采用的是包括信号或符号在内的一种较高级通信，这种较高级通信需要借助某种信道和某种信号或符号，经过编码和译码，最终使生产者的商品信息到达消费者。在这种较高级通信中，所能够运用的信道包括各种新闻媒体、生产者或经销商的营业推广活动等等，所用的信号或符号就是商标标记，编码就是生产者把商品信息附载在商标标记中即使用商标的过程，译码就是消费者通过商标标记来了解商品信息的过程。生产者的编码过程是一个不断重复的无休止的连续过程。最初是生产者在其商品上使用某种标记，即把其商品的“名字”叫做该标记（此时即最初的商标），其后生产者自己、其经销商在进行商品销售及广告宣传等营销活动时便会反复使用这一标记，渐渐地，商品信息就会逐步“浓缩”或“附载”在这种标记即商标上，于是商标就逐步变成生产者传播其商品信息的信号或符号，这是该较高级通信的一个方面。另一方面，生产者不仅要把其商品信息“浓缩”或“附载”在某一标记中，它还要把这种商标中所“浓缩”或“附载”的商品信息让消费者了解到，这才是生产者通信的目的。而要做到这一点就需要商标成为消费者的“知识”，即让消费者能够了解到该商标标记能够代表什么，在通信理论中就是确保信源和信宿信号信码的一致。这需要通过消费者不断消费生产者生产的标有某种标记的商品，了解商品信息。由于该商品的“脸”是该标记，那么，渐渐地，该商品就会被消费者认识为叫该标记的商品，消费者以后也就会按照这种商品的“脸”即标记来识别该商品，此时该标记就成了商标（标记加商品信息），也成为了消费者的“知识”，消费者知道使用这种标记的商品会具有他所预期的质量等信息。这是该较高级通信的另一个方面。当这两个方面均具备时，生产者与消费者之间的高级通信系统也就形成了。

四、生产者与消费者之间有效通信的条件及障碍生产者与消费者之间的通信系统存在的目的无疑是有效通信

根据通信理论，为了保证通信效率，首先必须保证通信系统信源的剩余度要小。在生产者与消费者之间的通信系统中，生产者是信源，其剩余度是商品信息的稳定性，生产者的商品质量等信息越稳定，信源信息的概率分布就越均匀，信源的剩余度就越小，通信效率就越高。反之，则通信效率就越差。商品信息的稳定性即信源剩余度的大小是市场上有信誉不同的商标存在的主要原因，为了创造一种信誉较高的商标，不仅需要较高的商品质量水平，同时商品的质量水平一定要保持稳定。这就是中式餐馆不像洋快餐那样容易形成驰名店的根本原因。总体而言，中餐在色、香、味等上要比洋快餐占有上风，但是由于中餐制作上的非标准化，它很难形成统一的品牌，形成驰名店，而洋快餐的生产的标准化保证了商品和服务的稳定的质量水平，所以才产生了“麦当劳”、“肯德鸡”等名牌快餐与名店。信源的剩余度要小即商品的质量等信息的稳定性强是生产者与消费者之间有效通信的首要条件。其次，生产者要把其商品的信息逐步地赋予给某一具有显著性的商标标记中，使其商标逐步成为有信誉的商标，成为与信道匹配性较好且又能够承载商品信息的信号或符号。第三，要保证代表某种商品的信息的商标能为消费者所熟知，即它能够成为消费者的知识，这用通信理论的术语来讲就是确保信源与信宿在信号信码上的一致，即生产者和消费者均认为该标记代表该商品。上述生产者与消费者之间有效通信条件中的第二、三两方面，即商标成为商品信息的代表和消费者的知识是一个问题的两个方面，二者有着紧密的联系，而且是同步达到的。在这里，商标成为消费者的知识更为重要，因为是消费者而不是其他人根据其所获得的商品信息决定是否购买，生产者之所以要将其商品的有关信息“附载”在商标标记中，其目的就是让消费者通过该商标标记认识或了解其生产的商品的信息。与一般通信系统一样，生产者与消费者之间的通信同样有噪声，其噪声也分为内噪声与外噪声。内噪声一般包括：商品信息的稳定性，如商品的稳定的质量水平的信息；信道本身的缺陷，如生产者选择的广告媒介的有效性，如报纸的发行量、专业性等；商标标记本身的不确定性。如商标标记的歧义性，即除了能代表某种商品外，还有其他含义。这些只能设法减少但无法消除。因为无论商品的质量水平多稳定，也无法保证所有商品完全一致，即信源总有一定的剩余度，零剩余度是不可能的。信道的容量也不可能完全恰如其分，过小会影响通信的效率。编码和译码中也不可能没有剩余。如报纸的宣传不可能完全准确，商标不可能没有商品信息以外的其他含义。如长城牌计算机的商标标记是“长城”，“长城”就是这种计算机的代表，但是“长城”同时还代表东西长约一万里的砖石所做的城墙。外噪声则是指外来的干扰。如其他相同或相似商标在同类、近似以及不同的商品或服务上的使用就是一种外噪声。外噪声是可以避开或削弱的，这也是商标保护的理论根据，下文详述。

五、商标的信息论本质及有关商标保护理论的实质

商标的本质以及商标法的有关理论均能用信息论进行解释：

（一）商标本质的信息论解释。如前所述，商标在生产者和消费者之间通信系统中扮演着信号或符号即编码和译码的作用，因此信号或符号就是商标的信息论本质。那么这种信号或符号的本质又是什么呢？信号或符号之所以能够起作用，其根本原因是它不是它自身，而是一种“‘某事物’代表‘某事物’”的关系，商标才能以商标标记这种物理媒介的传送而传送了它实际代表的事物。在以商标为编码器和译码器的生产者和消费者之间的通信系统中，商标这种信号或符号（编码器和译码器）的物理媒介便是构成商标标记的声音、颜色、线条、图案等，其所实际代表的事物，则是商品信息。根据符号学的符号定义，商标这种信号或符号就是一种符号学上的符号。因为尽管符号有多种定义，每种定义也均有其合理性，并没有统一的符号概念，但无论哪种符号定义，不论是按照“符号”的形式理解，还是按照“符号功能”的形式理解，我们所看到的都是包含在“‘某事物’代表‘某事物’”的规定中的两个“某事物”之间的相互依存的关系。其中一个某事物可以被称作“符号形式”（或能指），另一个某事物可以被称作“符号内容”（或所指），这样，“符号”及“符号功能”的成立基础就是“符号形式”和“符号内容”两项之间的相互依存关系。符号是这两项的混合物。“符号是一种表示成分（能指）和一种被表示成分（所指）的混合物。表示成分（能指）方面组成了表达方面，而被表示成分（所指）方面则组成了内容方面。”在生产者与消费者之间的通信系统中，商标就是一种“某事物”（商标标记）代表“某事物”（商品信息）的符号，是两个“某事物”（商标标记和商品信息）的混合物。在编码时，经营者通过商标把商品信息浓缩在商标标记中并用商标标记通过各种各样的信道如广播、电视等媒介传送给消费者，消费者最终所想接受的实际上并不是商标标记，而是商标标记所代表的商品信息，因为只有商品信息才对消费者的购买决策有用，商标标记对消费者的购买决策没有任何价值。而要使消费者能够通过商标标记了解到它所代表的商品信息，就还需要商标标记对于消费者来说已经成为了代表商品信息的标记即商标，也即使这种商标成为消费者的知识，使消费者与生产者的信号信码一致，使消费者了解到商品信息。因此在通信系统中，商标是一种符号，而其本质则是一定的关于商品的知识和信息，不管是对于生产者的编码（即使用商标）过程还是消费者的译码（即认牌购货）过程而言均是如此。当然，商品信息必须附着在商标标记上。这就是商标的信息论本质。

（二）商标的显著性的信息论解释。商标注册的核心条件是显著性。为什么要求商标具有显著性？上述通信原理可以作出合理的解释。通信的目的是高效地通信，其前提条件是通信所用的信号或符号与信道的匹配程度高、通信的内噪声小。这两者均与商标的显著性有关。商标越具有显著性，商标就越容易通过各种媒体被传送，也便于人们认识它，这不仅表明它与信道的匹配程度较高，而且也容易保持信源与信宿的信号信码的一致。通信的内噪声小要求商标本身是确定的的稳定的，不仅商标标记本身的颜色、声音等物理性质，而且它的含义均是确定的和稳定的，商标具有显著性则表明商标标记本身在声音、颜色和含义上均具有确定性和稳定性，且除了代表商品外，较少其他含义。这可以说也是商标显著性应有之义，它确保了商品信息通信的较小的剩余度。埃克森石油公司在选定“埃克森”时之所以花费1亿美元的高价，就是要让“埃克森”除了代表该石油公司外，在任何国家任何语言中均无其他含义。

（三）商标侵权的信息论实质。从上述的通信系统及其原理来看，商标侵权实质上或者是增加了信源的冗余度，或者是增加了生产者与消费者之间通信的外噪声。对于直接的假冒商标而言，假冒商标使用的虽是同样的商标，但是商品却是与被侵犯商标所代表的商品不同的商品，因此商品所蕴涵的信息不同于被侵权生产者的商品信息。消费者却并不了解这一点，它仍然认为假冒商标商品来源于生产者，其实质是增加了信源的冗余度，降低了通信效率。因此其后果不仅会产生侵权人不当利用（窃取）商标权人商誉的问题，更严重的是，由于信源的冗余度增大导致通信效率降低，其结果是商标信誉受到毁灭性打击。而在类似商品上使用该商标或者在相同或类似商品上使用近似的商标则相当于增加了生产者与消费者之间正常的通信的外噪声，因为它增加了消费者识别的难度，降低了通信的效率。同时也使商标的信誉受到一定的打击。因此，保护商标的目的不仅在于提高生产者与消费者之间通信的效率，同时更是维持这种高效的通信系统存在所必须的。

注释

[1]为了表述方便，这里的分析仅使用了“生产者”和“商品”，但是分析不仅适用于从事生产加工的经营者，而应适用于全部经营者，使用“生产者”的原因在于，从生产、交换、消费等商品交易环节来看，“生产者”是离消费者最“远”的一类经营者，以其为标准进行分析具有代表性。同时，尽管分析的是“商品”，但分析显然适用于服务。

[2]Economides：TheEconomicsOfTrademarks，78TrademarkRep.523，526-531（1988），see，Paul.Goldstein：Copyright，Patent，TrademarkandRelatedStateDoctrines：CaseandMaterialsontheLawofIntellectualProperty，Westbury，NewYork，TheFoundationPress，Inc.1990，p16-19.

[3]苗东升：《系统科学精要》，北京：中国人民大学出版社，1998年版，第249-255页。

信号与通信论文篇2

【中图分类号】TN911 【文献标识码】A 【文章编号】1006-9682（2012）10-0084-02

蒙特卡罗（Monte Carlo）方法是一种基于随机试验和统计计算的数值方法，其基本原理是当需要求解的问题是某种随机事件出现的概率，或者是某个随机变量的期望值时，可以通过一种“实验”的方法，用这种事件出现的频率来估计该随机事件的概率，或者得到这个随机变量的某些数字特征，并将其作为问题的解。如果需要求解的问题不是一个随机事件问题，还可以通过数学分析找出与之等价的随机事件模型，然后再利用蒙特卡罗方法去求解。[1]

误码率是评价一个通信系统性能优劣的重要指标，但由于误码率的计算公式复杂，甚至在很多情况下无法得到解析解。[2～3]因此通过蒙特卡罗方法模拟实际的通信过程，得到仿真的通信系统误码率就成为一种方便的手段，特别适用于难以对检测器的性能进行分析的情况。

一、多种二进制基带信号的传输与接收

1.正交信号的传输与接收

在数字通信系统中，0和1组成的二进制数据可以用两个正交波形s0（t）和s1（t）来传输，传输信号通过加性高斯白噪声

信道（AWGN）后叠加了功率谱密度为 （W/Hz）的噪声n（t）。

接收端的信号可表示为：

r（t）=si（t）+n（t），i=0，1；0≤t≤Tb （1）

接收端在接收到信号r（t）后，判断在区间0≤t≤Tb内发送

是0还是1。接收机的设计原则是使差错率最小，满足这个原则的接收机称为最佳接收机。AWGN信道的最佳接收机可以由信号相关器和检测器组成。图1所示：

图1 最佳接收机方框图

信号相关器将接收到的信号r（t）与两个可能的发送信号s0（t）和s1（t）做互相关，假设s0（t）是已发送信号，相关器计算在区间0≤t≤Tb内的两个输出，得：

（2）

式中，n0和n1为信号相关器输出端的噪声分量；Eb为脉冲信号s0（t）的能量。同理，当s1（t）是已发送信号，相关器计算得到两个输出为r1（t）=Eb+n1而r0（t）=n0。

在t=Tb时刻对这两个输出r0（t）和r1（t）采样后，判决器将比较r0（t）和r0（t）并按如下规则判决：当r0>r1时，传输的是0。当r0

因为s0（t）和s1（t）是正交的，所以理论误码率为[1、4]：

（3）

2.双极性信号的传输与接收

在s0（t）和s1（t）是双极性信号时，有s1（t）=-s0（t）。此时图1所示的最佳接收机只需要一个相关器即可。假设相关器与s0（t）做互相关，当发送的是s0（t）时，相关器的输出r=Eb+n，当发送的是s1（t）时，相关器的输出r=-Eb+n，噪声分

量n的方差 ，最佳判断器与阈值0相比较，若r>0则判

断s1（t）被发送，若r

因为s1（t）=-s0（t），所以理论误码率为[1、4]：

（4）

3.单极性信号的传输与接收

用单极性信号来传送二进制序列，若信息比特为0，则不传送任何信号；若信息比特是1，则发送信号波形s（t）。因此，接收到的信号波形可以表示为：

与双极性信号一样，单极性信号的最佳接收机也只需要一个相关器。理论误码率为[1、4]：

（5）

二、二进制基带通信系统的蒙特卡罗仿真

在通信系统仿真中经常采用蒙特卡罗方法来实现误码性能的估计。为了说明问题，以加性高斯白噪声（AWGN）信道下二进制基带信号的误码性能为例，说明如何使用蒙特卡罗方法进行通信系统的误码性能仿真。

1.正交信号数字通信系统的仿真模型

用Simulink建立一个正交信号数字通信系统的仿真模型如图2所示。[1]

图2 正交信号数字通信系统误码性能仿真框图

在该系统模型中，主要包含以下模块：

（1）Random Integer Generator随机整数产生器模块，用它来产生消息比特。

（2）Porduct乘法器模块，在发送端产生s0（t）和s1（t），在接收端则与s0（t）和s1（t）进行相关运算。

（3）AWGN信道模块，用来对发送信号叠加高斯白噪声。

（4）Cumulative Sum累加器模块与乘法器Product2、Product3一起完成相关运算。

（5）Relational Operator关系操作模块用来对相关器的输出进行判决。

（6）误比特率统计模块（BER Calculation），对发送比特和解调比特进行比较，计算误比特率。

设置模型发送nsymbol=100000个数据比特，SNR的范围[0～12]dB，Simulink模型运行结果见图3。

通过曲线分析可知，蒙特卡罗仿真差错率与理论差错率在低信噪比情况下完全一致，而在高信噪比发生了一定的偏差。产生这一结果是因为蒙特卡罗的仿真精度和仿真次数N有密切关系。一般情况下，蒙特卡罗估计是无偏的，N越小，估计的方差就越大；N越大，估计的方差就越小。当N∞时，则估计值收敛于真实值。为了保证仿真精度，蒙特卡罗仿真次数N与给定差错率pe的关系应满足[5]N>10/pe。

由上式可知，当信噪比Eb/N0=10dB时相应的误码率数量级N在10-3以下，根据公式N>10/pe可知为了保证仿真精度与理论值的吻合，N应该大于104次。而上图的仿真误码率曲线是在固定仿真次数为105次的情况下得到的，故仿真误码率曲线与理论曲线基本吻合。当Eb/N0=12dB时相应的误码率数量级在10-5以上。根据公式N>10/pe可知为了保证仿真精度与理论值的吻合，N应该大于106次。而上图的仿真误码率曲线是在固定仿真次数为105次的情况下等到的，故仿真误码率曲线与理论曲线出现偏离。

根据上述分析可知，如果想要使信噪比较大时仿真曲线与理论曲线也比较吻合，可以在信噪比较大时，根据式子N>10/pe采用适当的仿真次数即可解决此问题。

2.双极性和单极性信号数字通信系统的仿真模型

与图2相比，双极性仿真模型只需要一个相关器与s0（t）相关，最后的判决器与0进行比较。单极性与双极性的仿真模型基本相同，只是在二进制数据源的输出端有很小的变化，因此两个模型可以通用。

对3种信号数字通信系统，在不同信噪比下，发送N=100000个数据比特，理论误码率结果图4所示：

从图4可以看出，单极性信号的误比特率高于双极性信号，与双极性信号似乎相差6dB，与正交信号也相差3dB。但是，需要注意的是，使用单极性信号，其平均发送的能量比双极性信号和正交信号少3dB。因此，单极性信号与正交信号性能是相同的，与双极性信号相差3dB。

三、结 论

文中对3种二进制基带通信系统的信号传输和最佳接收进行了理论分析，在此基础上，讨论了以误码率为性能指标的蒙特卡罗仿真建模方法，对蒙特卡罗仿真方法的试验精度等方面进行了性能分析。蒙特卡罗方法在通信系统的仿真中有着广泛的应用，因此有必要对其仿真方法进行研究，更好的运用这种方法解决实际工程问题。

参考文献

1 邵玉斌.Matlab/Simulink通信系统建模与仿真实例分析[M].北京：清华大学出版社，2008

2 Shanmugan K S.通信系统仿真原理与无线应用（肖明波等译）[M].北京：机械工业出版社，2008

信号与通信论文篇3

本届年会将以“智能化驱动下的会计发展与变革”为主题，研讨智能化应用与会计学科各领域的交叉问题，同时会议将继续深入研讨会计信息化相关议题。具体议题如下：

（1）智能化会计系统的价值研究

（2）智能化应用与会计学科各领域交叉问题研究

（3）政府会计信息化

（4）财务会计与管理会计信息化

（5）审计信息化

（6）内部控制信息化

（7）XBRL与业财融合

（8）会计信息化教学与人才培养

二、征文事项

1.征文截止日期

年会征文提交截止日期为2017年5月6日（以论文在线提交时间为准，或以论文投稿邮件发出日期为限）。年会组委会遴选后在2017年6月6日前发出正式的会议论文录用通知和参会邀请函。参会回执请务必于2017年6月20日前发至会务组。

2.征文注意事项

（1）应征论文应当是未公开发表的论文。

（2）应征论文被会议录用后，根据个人意愿可在中国会计学会网站、中国会计视野论坛――中国会计学会会计信息化专业委员会学术讨论版网站上登载，同时将被中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的“中国重要会议论文全文数据库”收录，并向《会计研究》、《中国管理信息化》等杂志推荐。

3.提交论文的内容与格式要求

（1）页面设置A4纸；

（2）文章标题（居中，三号黑体，上下各空1行）；

（3）文章作者（小四宋体，居中，作者之间用空格）；

（4）单位、邮政编码（小五号宋体，居中，后面空1行）；

（5）“摘要”（五号黑体，顶格），摘要内容（小五号宋体）；

（6）“关键词”（五号黑体，顶格），关键词（小五号宋体，下空1行）；

（7）以上项目的英文内容，使用Times New Roman字体，字号与中文部分相同，文题、“Abstract”、“Key Words”加粗；

（8）正文（五号宋体，单倍行距），标题（黑体），图表分别按顺序编号；

（9）“参考文献”（五号黑体）；

（10）作者个人信息单独占一页，内容包括：作者姓名、性别、职称、工作单位、通讯方式（联系地址、邮编、电话、传真、E-mail地址）。

4.论文提交要求

通过在线平台或电子邮件提交Word格式论文。在线论文提交地址：https：//sojump.hk/jq/11723765.aspx，论文提交电子信箱：。邮件主题为“中国会计学会第十六届全国会计信息化年会征文”。

联系人：饶艳超老师：021-65904088；18918508003

范超超老师：021-65902489；18801750440

胡傈纹老师：021-65904360；13177774700

通信地址：上海市国定路777号上海财经大学会计学院（200433）

主 办：中国会计学会会计信息化专业委员会

信号与通信论文篇4

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）13-0003-02

数字信号处理、通信原理以及信号与系统等都是电子信息类课程中的主干课程，该类课程涉及数学、电路等多门先修课程，其主要特点是理论性强、直观性差、数学公式推导多，学生学习难度较大。长期以来，电子信息类课程的教学一直采用黑板教学的单一模式，缺乏可视化的直观表现，这就严重影响和制约了课程的教学效果。即使在多媒体教学大量普及以后，教师通常只是把课本内容搬到了屏幕上，没有从根本上解决理论性强、直观性差的问题，学生普遍反映课堂教学难于理解和掌握，教学效果不理想。为了帮助学生学习好这些专业课程，进而将所学理论灵活地应用于实践，引入计算机仿真是一个行之有效的方法，Matlab正是众多仿真软件中的佼佼者。

一 Matlab简介

Matlab是MathWorks公司开发的适用于矩阵数值计算和系统仿真的科学计算软件。Matlab将高性能的数值计算和可视化集成一体，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作。

Matlab除了在科研单位备受青睐，在高校也被广泛使用。它编程简单，功能强大，在电子、通信与信号处理仿真方面表现不俗。Matlab具有可视化的图形用户界面，可用来开发相应的辅助教学软件，设计用于教学的交互式实时动态演示系统，有助于教师的授课和学生的理解，从而可以获得较好的教学效果。Matlab不仅可以作为理论教学的示范性工具，还可以作为实验教学的主要工具。利用Matlab仿真技术进行实验项目的开发，能够有效地弥补某些传统实验所带来的不便和不足，同时由于其不受场地环境和设备的限制，平时有些不容易实现的综合性系统实验都可以利用Matlab仿真的方法轻而易举地实现。

二 Matlab在数字信号处理中的应用

数字信号处理这门课程理论性较强、概念抽象，涉及大量的计算，在学习的过程中，学生普遍反映对于基本的分析方法和基本理论不能很好地理解与掌握，利用Matlab提供的函数进行仿真，可演示信号处理的过程，并且将分析结果直观地体现出来，加深对相关理论的理解。

示例1：通过FFT变换分析叠加了噪声的信号，并且通过滤波器滤除噪声。设采样频率Fs=1000Hz，信号频率为100Hz，叠加噪声的频率为300Hz。可编写如下的Matlab程序演示信号叠加噪声后的时域、频域分布图以及经过滤波器处理后的时域、频域分布图，仿真结果见图1。

三 Matlab在通信原理中的应用

通信原理这一课程理论性很强，主要采用课堂教学与实验相结合的教学方式。对于实验教学而言，为了跟上通信技术快速发展的脚步，满足理论联系实际的需要，实验室需购置大量的实验仪器，花费大量的人力和物力，Matlab的出现有效地缓解了这一局面。采用Matlab对通信原理的实验进行软件编程，使通信原理实验可以在个人计算机上进行模拟，进而可以观察波形、分析频谱等性能。

Matlab的动态仿真软件提供了可视化的系统仿真环境和多个模型库，在模型库中提供了丰富的功能模块，采用模块化设计，如Sources（输入源模块）、Sinks（接收器模块）和Continuous（连续模块）等，可以方便、灵活地建立通用性较强的通信仿真模型。下面以2ASK为例，介绍Matlab在通信原理课程中的应用。

示例2：带有高斯白噪声的2ASK系统的调制与解调。首先用正弦波发生器Sine Wave产生载波，由伯努利二进制随机数产生器（Bernoulli Binary Generator）产生二进制基带脉冲序列，将其作为信号加载到载波上，调制后的信号在传输的过程中遇到的高斯白噪声由高斯噪声发生器（Gaussian Noise Generator）加入，为了观察波形的变化，将这几组信号都加载到示波器上。解调后的信号与原始信号的对比通过另外一个示波器来完成。图2是带有高斯白噪声的2ASK系统的调制与解调仿真框图，图3是示波器观察到的仿真波形。

图3中，（a）为原信号、载波、调制后的信号、加入了高斯白噪声的信号以及解调后的输出信号；（b）为原信号与解调后信号的对比。

四 结论

通过上述例子的演示可以看出，Matlab不仅可以应用于理论教学，还可以应用于实验教学，由于Matlab包含了实验室无法提供的大量的模块库，提高了设计实验的灵活性。针对那些对本课程有浓厚兴趣的学生，教师可以结合课程的教学内容，提出一些项目的设想，让学生可以根据自身的情况，选择合适的机会来参与教师的科研活动，提高学生的专业综合实践能力与创新能力，体现“宽口径、厚基础、重素质”的教育思想和新世纪培养人才的要求。

参考文献

信号与通信论文篇5

中图分类号：TN911.7 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2013）02-0055-04

0 引 言

传统的数字信号处理以奈奎斯特采样定理作为基础，在模拟/数字信号的转换过程中，采样频率大于信号最高频率的2倍，才能从采样得到的数字信号中无失真地恢复原始信号。在实际应用中，为保证信号处理效果一般采样频率为信号最高频率的3倍以上，采集到的冗余数据在后续处理阶段再滤除。然而，随着当前日益增加的信息需求量，信号频率越来越高，带宽越来越宽，在信息获取中对采样速率、处理速度和信息存储空间等提出越来越高的要求。这将造成对ADC和处理器的性能要求更高以及数据存储和传输的压力。但是，在许多情况下，信号是稀疏和冗余的，在某些变换域是可压缩的，在处理过程中冗余信息将被丢弃，多余的数据就造成了资源的浪费。针对这个问题，在过去的几年，一种新的理论压缩感知被提出来，它的核心思想是通过很少的非适应性，凸优化的线性测量来恢复稀疏信号。压缩感知的理论基础是建立在以下领域并发展而来，例如应用谐波分析、框架理论、拓扑几何、优化理论和矩阵分析等[1]。在该理论下，信号的采样速率不再取决于信号的带宽，而是取决于信息在信号中的结构与内容，因此在满足信号的可压缩性以及表示系统与观测系统的不相关性两大条件下，从低分辨观测中恢复高分辨信号就成为可能[2]。

压缩感知理论主要涉及三个核心问题：一是信号的稀疏表示；二是非相干测量矩阵设计；三是信号重建算法优化设计。在应用研究方面，其影响已经涉及很多应用科学，如无线电通信的认知无线电方向和信道编码、阵列信号处理、雷达成像、图形图像处理、生物传感、模拟信息转换等。利用压缩感知理论，模拟信息转换器被设计用来在较低速率下获取样本，然后在后端DSP成功恢复感兴趣的压缩信号。模拟信息转换器可以代替传统的ADC，以较低的速率对高速模拟信号进行实时采样，获取所关心的信息，有效解决了传统采样理论遇到的瓶颈。压缩感知理论最初是针对离散信号提出来的，把它应用到模拟信号的研究目前处于起步阶段，存在很多困难。模拟信息转换需要能够实时采样连续信号，而不能直接使用离散信号的测量矩阵，同时要求数字处理器有较强的运算能力，能够及时对高速信号进行感知，硬件实现困难。因此，该算法的复杂度优化和硬件可实现性成为压缩感知应用的关键点之一。

本文首先对压缩感知的基本理论进行了研究，对比分析了三种模拟信息转换器，介绍了常用重建算法，并通过仿真验证了模拟信息转换-信号重建结构的可行性，分析了实现结构的性能。最后，进行了总结并对压缩感知的研究趋势进行了展望。

1 压缩感知原理

4 结 论

由于现实环境中的大部分信号具有稀疏性或可压缩性，压缩感知理论利用信号稀疏性突破了奈奎斯特采样定理。事实上，把从对数据的采集直接转化为对信息的采集，就能以随机采样的方式，并用更少的数据采样点来完美地恢复原始信号。

本文介绍了压缩感知的基本理论，分析了压缩感知在模拟信息转换中的应用，并通过仿真验证了压缩感知理论的实际应用可行性。在射频和宽带无线通信信号的采样和信号检测分析中，基于压缩感知理论的欠采样系统的设计，能降低对高速ADC器件的依赖，可在有效减少数据量的同时，保证近乎完美地重建信号，降低系统资源消耗，提高系统性能。压缩感知理论在无线通信的频谱感知、信道编码、阵列信号处理等方面都得到了广泛的研究，从而推动了无线通信技术的进一步发展。可见，压缩感知具有十分重要的应用价值。

参 考 文 献

[1] ELDAR Yonina C， KUTYNIOK Gitta. Compressed sensing： theory and applications [M]. Cambridge： Cambridge University Press， 2012.

[2] 焦李成，杨淑媛，刘芳，等. 压缩感知回顾与展望[J].电子学报，2011，39（7）：1651-1662.

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[5] DONOHO D， TSAIG Y. Extensions of compressed sensing [J]. Signal Processing， 2006， 86（3）： 549-571.

信号与通信论文篇6

1.引言

随着社会发展，人们的生产生活对语音信号质量不断提出更高要求，而语音信号传输过程中不可避免的要受到噪声污染，因此，加强语音信号降噪研究，对改善语音信号质量，提高语音信号清晰度，具有重要的现实意义。语音信号降噪时需先将其变换到临时的域中，对语音信号进行降噪处理再进行恢复，变换的关键在于实现语音信号与噪声信号的良好分离。这种变化的实现需要借助专门的技术如小波变换、经验模态分解（EMD）以及短时傅里叶变换等，其中小波变换具有多尺度、多分辨率等优点，在语音降噪中效果明显。EMD降噪的实现原理主要是借助其滤波特性，其中阀值法和尺度滤波法是常用的降噪方法。

2.含噪声信号去噪模型

语音的产生是随机的，具有非平稳性、时变性特点。众所周知，语音信号传输需进行编码处理，并通过介质完成传输的整个过程，期间受多种因素影响形成多种类型的噪声，与干净的语音信号进行叠加，给语音信号造成干扰，由此便得出含噪声信号的去噪模型：干净的语音信号f（t）与噪声n（t）叠加形成的x（t），并经过语音增强系统处理得到含有噪声语音信号y（t），其中这里的噪声为高斯白噪声，方差为σ，服从正态分布N（0，σ2），表达式为：x（t）=n（t）+f（t）。

3.两种降噪理论分析

3.1小波降噪

为此，人们提出一种基于幅度的阀值去噪方法，即，在小波域中语音信号能量较为集中，主要存在几个系数中，而这个几个系数是有限的。与语音信号不同的是噪声信号分布较为广泛，涵盖整个小波域。信号进行小波分解处理后，语音信号的小波变换系数较噪声的大，由此便可确定一阀值用于判断系数的影响因素。当小波系数较阀值小时，噪声是影响小波系数的主要因素，反之，是语音信号影响小波系数，因此，确定合理的阀值，便可达到语音信号去噪的目的。

在确定阀值时，软阀值函数、硬阀值函数应用比较普遍，其中前者具有平滑性、续性特点，当小波系数较高时，进行阀值处理后的小波系数和原始语音小波系数之间存在误差，影响重构语音信号质量；后者在保持边缘特性上效果较好，但受整体不连续性影响，降噪处理后的语音信号会引入新的噪声。为保证降噪质量，在对软阀值函数进行分析的基础上，提高函数的阶次，形成新的阀值函数：

其中公式a的取值在0～1之间。

新阀值函数在其他阀值不连续的点可平滑过渡，并且在小于阀值范围内保留相关信号。

3.2EMD降噪

EMD降噪的实现主要通过自适应产生IMF分量将原始信号替代掉，其不积分、不应用窗函数，高校、直接，在语音降噪上效果显著。

EMD降噪的实现基于其算法理论，该理论本质上属于逐渐筛分的过程，通过筛分将语音信号分解成多个基本模态分量以及一个余项，即：

经EMD分解处理后的IMF频率、时间尺度分别为从高到低、从小到大。但是噪声能量主要集中在高频位置，因此，噪声在前几个IMF分量中较为集中，而语音信号能量主要集中在低频部分的IMF分量中，不需要处理所有分量。在综合分析EMD滤波特性的基础上，依据相关要求合理取舍IMF即可。

利用EMD阀值进行语音信号降噪处理时，确定待处理分量需对IMF分量的平均周期关系以及能量密度进行计算，在认真分析不同IMF分量能量分布含噪置信度的基础上，当IMF分量落在置信区间时确定为主噪IMF分量，当未落在置信区间中的主信IMF分量。与置信区间距离较远的分量信号具有较高的信任度。将主噪分量置零，使用阀值函数处理主信分量，得到ci和余项rn。

4.仿真与结果分析

为了解两种降噪算法的语音降噪效果，接下来进行仿真实验，并对降噪结果进行分析。

4.1小波降噪结果分析

以通信中收集的某一语音信号为对象，使用小波对含有高斯白噪声的语音信号进行分解处理，当信噪比达到5db时，进行三层的小波分解得到小波系数。其中噪声标准差的估计依据第一层小波系数，新阀值函数a的值取0.8。

分析降噪语音信号处理结果可知，误差曲线幅值未超过0.05，而且在0.15s之后误差幅值在0.01范围，误差达到0.02仅出现两处，由此可知，经降噪处理后语音信号的时域波形获得一定程度的改善，保留了语音信号的大部分能量，不过采用小波阀值法进行降噪，丢失部分高频能量，语音有所失真。

4.2EMD降噪结果分析

使用EMD对语音信号进行降噪处理，经过十次的迭代得到IMF分量十个、余项一个。对信噪比为5dB含噪信号进行分解处理，结果被分解成处理方便、简单的分量，分析分量图结论不难得出，语音信号主要集中在第三～第五的分量中，而噪声能量主要分布在第一、第二分量中。

确定阀值处理分量时，需综合分析不同分量的含噪状况，本文仿真时依据白噪声IMF分量的平均周期和能量密度关系，实现对含噪置信度的确定。计算信噪比为5dB含噪信号的IMF分量的含噪置信度得知，第一、第二分量分布线具有较小的置信度可进行置零。仿真中将新阀值函数参数的值取0.8，此时其和软阀值较为接近，不过因新阀值具有较好的连续性，一定程度上保证了语音信号的真实度。

使用EMD阀值法即新阀值函数处理5dB信噪比的含噪信号，结果误差曲线幅值在0.05以内，和采用小波变换处理的误差曲线相比，误差曲线具有较大变动，在0～0.2s中误差最大值为0.48，在0.22s～0.33s、0.53s～0.63s误差均为超过0.02，而在0.33d～0.5s段内最大误差达到0.12。采用EMD分解阀值法对含噪语音信号进行处理，获得较好的信号时域波形，不过改善均匀性不好，即，误差幅值较平均值偏离大。

5.结论

在当前通信领域，语音信号的降噪处理是研究的热点，本文对语音信号的降噪研究得出以下结论：

（1）语音信号的噪声形成于语音信号形成、传输等相关环节，严重影响语音信号质量，对含有噪声的语音信号抽象为x（t）=n（t）+f（t）这一模型。

（2）对语音信号进行降噪需借助的一定算法理论，文中主要讨论了小波降噪、EMD降噪两种理论，其中小波降噪理论需确定阀值，虽然软阀值与硬阀值函数较为常用，但存在一定不足，为此，本文提出的新阀值函数，其不仅在不连续的点能够平滑过渡，而且对小于阀值范围内可实现对信号的保留。

（3）通过仿真试验两种算法均改善了信号的时域波形，但与小波变换相比EMD去噪因保留了部分高频能量，语音降噪效果较好，语音信号机会无失真。

参考文献：

[1]赖联有，金福江，吴浩瀚.语音信号的量子随机滤波降噪方法[J].信息与控制，2015，05：598-603.

信号与通信论文篇7

在通信以及其他现代化技术领域中，我们经常需要进行接收或者传送数据，但在这过程中总会有噪声进行干扰。特别是在接收或者发送一些幅度非常小的信号，有时原始信号会完全淹没在噪声中，使得对原本信号的提取与恢复增加了困难。

本文在前人研究的基础上，提出了一种互补的方法，解决了之前的一些问题，并更加快捷有效的提取出弱目标信号。

1.关于随机共振和混沌理论的研究

1.1 随机共振

随机共振的核心是由输入信号、随机噪声信号和一个输出信号组成的双稳态系统。对于线性系统来说，输出信号的信噪比通常应该正比于输入信号的信噪比，噪声信号幅值的增加将会导致输出信号的信噪比的减少。然而随机共振却大不相同，其特点是随着输入噪声信号幅值的增加，输出信号的信噪比也增加。

非线性朗之万方程（LE）通常被用来研究随机共振系统[1]：

图1为一个由两个势阱和一个势垒组成的双稳态系统[2]。

随机共振方法是通过调节非线性随机共振系统的参数，使信号、噪声和非线性系统三者之间达到某种匹配，即所谓的随机共振，此时噪声的能量将向信号转移，从而增大信噪比，且此时的非线性系统在两个势阱间按信号的变化频率进行翻转。但由于奇倍频现象的存在，其仅适合于对单频弱信号的检测，对强噪声背景下未知或复合信号的检测不再适用。本文将会介绍一种与混沌理论相结合的方法来解决随机共振的奇倍频现象从而使其能检测出多频信号。

1.2 混沌理论

混沌理论（Chaos theory）是关于非线性系统在一定参数条件下展现分岔（bifurcation）、周期运动与非周期运动相互纠缠，以至于通向某种非周期有序运动的理论[3]。它被广泛应用于生物学、化学、物理学、地质学等领域。混沌的最大特点就在于系统的对初始条件十分敏感。杜芬振子时被研究较多的混沌振子之一。数学模型如下：

当没有输入信号，即s（t）=0，使逐渐增大，通过观察可得系统将依次经历小周期运动、混沌运动和大周期运动等状态，其混沌运动和大周期运动相图分别如图2、图3所示：

由于混沌系统对规律性的微小扰动异常敏感、对大于扰动的噪声不敏感的突出特点，使得混沌理论在微弱信号检测领域大有用武之地。

但是，目前对于混沌理论检测弱目标信号的方法还不够完善，相关的参考文献也较少。其缺点比如检测时需要设置多个振子（通常需要至少72个振子），还要采用二次采样法，使得误差较大，且计算量大等。本文利用混沌理论的优点，避开其劣势，从而比传统的混沌信号检测方法更加有效。

2.弱小信号的提取过程

2.1 奇倍频现象（频率检测与幅度测量）

设实际中采集到的信号为：

A为弱正弦信号的幅度，f为频率，表示均值为0，方差为1的高斯白噪声。当信号很小并且淹没在强噪声之中时，将该信号带入郎之万方程，用四阶龙格库塔法求解上述非线性微分方程，可得出输出信号。图4为一输入频率为0.2HZ的正弦信号，输出信号的频域图：

可以发现，在0.2HZ处有一个明显的波峰，这正是我们需要的弱周期信号的频率。这就是非线性系统有的信号调制噪声的随即共振现象，在此过程中噪声的能量通过非线性系统转移给了弱信号。

然而，通过实验发现，对于多频率复合信号而言，输出信号的频域图中会出现虚假的多余的频率（如图5所示）：

因此在复合弱信号的情况下，随机共振方法不再适用[4]。

为了解决该问题，本文提出了一种与混沌理论相结合的方法来过滤不必要的虚假频率。

由之前的分析可以知道，如果待测信号中含有与混沌振子的参考频率同频的信号，则一定能使混沌振子的相轨迹处于大周期状态。而由于混沌系统对随机噪声的免疫性，因此即使是强噪声也不能使系统发生相变，只能使混沌在其轨迹附近做较小的波动，通过对特定状态下的Duffing振子施加周期摄动力，使系统由混沌状态突变到大尺度周期状态，从而根据系统相平面轨迹的变化，来滤除虚假频率。

通过随机共振系统后，提取出输出信号频谱图中的各个波峰处的频率，用来作为混沌振子的参考频率，即可得到一组混沌检测子，调节各个混沌振子的参数，使之处于由混沌状态向大周期状态过渡的临界状态，得到此时的策动力，再让弱复合周期信号分别作用于这组检测子，由于只有参考频率为真实信号频率的检测子才相变为大周期运动，而其余虚假频率仍将处于混沌状态，这样就可以得到弱复合信号的各个真实频率。同时，当系统进入大尺度周期状态时，继续调节策动力，使得系统再次处于混沌到大周期的混沌临界状态，此时得到的，则可求得待测信号的幅值为。

经多次试验得出结论，该方法不仅能克服以往混沌理论在信号检测中的缺点，即极大减小所需设置的混沌振子数、从而减少工作量，同时，相对于其他方法，本方法又结合了随机共振理论，从而相对更加准确的取出真实信号的频率，并且通过调整策动力来求得目标弱信号的幅度。由于在整个检测与提取过程中，只涉及到噪声的能量，与噪声的统计特性无关，因此该方法也适合于其他非高斯白噪声或色噪声等复杂噪声背景下的弱信号检测。

2.2 自适应算法

在获得弱复合信号的频率和幅度后，接下来要做的就是从高噪声背景下提取出弱目标信号。本文提供了一种自适应弱信号提取的系统，该系统可以根据不同频率的目标信号自动改变系统参数，使输出信号的波形和目标信号波形达到最大程度的一致性。主要思想就是以获取到的频率和幅度作为参考信号，将系统输出信号与该参考信号进行互相关分析，将互相关系数作为随机共振的测度指标。

通过大量的实验和分析可知，双稳态系统的参数对随机共振效应起着重要的影响，仿真分析发现，通过调节系统参数可以使系统产生随机共振。

本文采用了较为简单快速的、现行、固定步长的迭代算法。通过逐步增加系统参数的大小，使信号通过改变参数的系统，利用四阶龙格库塔算法进行数值迭代，得到系统输出。之后将每个参数点对应的输出信号与参考信号作互相关分析，求出互相关系数最大时对应的系统参数点。最后，利用分析出的最优参数来设置双稳态系统，使其达到随机共振状态。这时，输出的信号就可以最大程度的反映出可能存在的多频周期信号。

最后，噪声增益的调节虽然不能导致系统发生随机共振，但是它可以更好的提高信号提取的精度，笔者也设计了基于信号增益调节的自适应算法，对调节系统参数的自适应算法进行补充，由于方法和调节系统参数的方法相同，这里就不多加赘述了。

3.结论

本文提出了一种随机共振和混沌理论相结合的方法来检测提取出高噪声环境下弱目标信号的幅度和频率，并以该幅度和频率作为参考信号，通过自适应系统，求解互相关系数来调整随机共振系统参数，从而得到较优输出多频信号，且在色噪声等复杂噪声背景下同样适用。

参考文献

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[2]L.Huafeng，B.Rongtao，X.Bohou.Intrawell stochastic resonance of bistable system[J].Journal of Sound and Vibration，2004：155-167.

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[4]冷永刚，王太勇.二次采样用于随机共振从强噪声中提取弱信号的数值研究[J].物理学报，2003，52（10）：2432-2437.

[5]温熙森.微弱特征信号检测的随机共振方法与应用研究[D].长沙：国防科技大学，2004.

信号与通信论文篇8

一、引言

由于IEEE 802.11a的广泛应用，因此从国家信息安全和军事国防的高度来看，很有必要从电子对抗的角度去考虑如何对IEEE 802.11a通信进行干扰的问题。目前，人们对IEEE 802.1 1a的研究大多集中于其通信机理本身，少数从通信对抗角度进行研究的学者，也是主要针对于干扰信号对通信过程建立后的过程进行讨论。

然而经过研究发现，IEEE 802.11a的通信信号与其它很多数字通信体制一样，在通信过程建立之前，需要同步过程来协调各种参数指标，因而其同步过程也受各种干扰因素的影响，当干扰因素强度超过一定界限后，同步过程受到影响，从而使通信无法建立。而针对数字通信的同步进行干扰，其干扰效能往往要比干扰信号本身更为简便。因此本文的研究重点正是通过研究干扰信号对IEEE 802.11a的同步过程影响，来评估干扰对其通信的影响。

二、理论分析

2.1定时粗同步原理

定时粗同步是PLCP到达接收机后第一步操作。接收机同步通过两个宽度与短序列重复周期相同的判别窗，对接收到的短训练序列数据进行采集，而后进行三步操作：

首先，两个判别窗采集到的数据进行如式（1）的相关运算；（1）第二步，第二个判别窗中数据再进行一次自相关运算；（2）

最后，再由这两个数据进行比例运算，从而得到定时粗同步的判别电平。（3）

当判决电平为高电平时，接收机判定信号到达，并记录检测到高电平的位置；反之当判决电平为低电平时，则接收机判断信号没有到达，因而接收机并不进行后续的操作。

2.2干扰对同步的影响分析

当干扰信号与数据信号叠加后，干扰信号势必影响判决电平的数值大小，从而影响接收机对信号到达与否的判别。

设单音干扰影响下的接收信号为：

RM（n）=RB（n）+A'J（n） （4）

基带信号的离散形式为RB（n），干扰信号离散形式为，（n），A'为干扰信号的幅度系数。

从单音信号的自相关函数中可以得知，当延时τ=nT（n=0，1，2，3……）时，自相关函数为正最大值；当延时T=（n+0.5）T（n=0，1，2，3……）时，自相关函数为负最大值。

将此条件纳入式（1）与式（2）中分析，即可得到推论：当单音信号的周期T=D/（n+0.5）时，Cn为负最大值，而式Pn由于τ=0，因而为正最大值。在这种情况下Cn与Pn在整体上的数值差异最大，从而使最终的结果最小化。

当短序列重复周期D=16、单音信号周期T=16/5.5时，Mn的数值非常小且稳定，因此当周期T=D/（n+0.5）的单音干扰信号随短序列进入接收机时，很容易产生误判，从而造成对后续OFDM通信活动的阻隔和压制。

三、仿真程序介绍

本文的仿真程序除包含IEEE 802.11a协议所设计的从发射到接收过程中的一系列操作外，还重点针对训练序列同步的特点，对接收存储器和接收状态机进行仿真，以使仿真程序从同步成功与同步失败两个方面，反映干扰信号对IEEE802.11a训练序列同步过程的影响效能。

为了模拟干扰对整个IEEE 802.11a通信活动的影响，本文编写了相关仿真程序，整个仿真程序从结构上分为三个部分：发射机部分、信道与干扰信号产生部分与接收机部分。发射机部分的主要功能，是产生一串随机数据用以模拟要发送的有用数据，然后经过信道卷积、信道交织、QPSK调制、加入训练训练、插入导频、降PAPR转换、IFFY运算、插入循环前缀、滤波、数字上变频等一系列操作后，最终形成射频信号发送到信道部分。信道与干扰信号产生部分的功能有两方面，一是模拟信道中自然存在的高斯白噪声，二是产生干扰信号，并用过信号功率计算，得到需要的干扰信号功率比（JSR）。最终形成由信号、高斯白噪声与干扰信号三部分组成的混合信号。接收机部分结构相对比较复杂，进入接收机的混合信号先经过数字下变频与滤波器后，进入接收机的数据存储器，接收机的同步，就从存储器中调用数据。经过定时同步与频率同步后，进行FFT运算，而后经过降PAPR逆变换、相位补偿、QPSK解调、解交织、解编码等与发射机部分相对应的逆操作后，得到还原后的数据信息。

四、程序仿真与结果

本文在仿真程序中，将短序列重复周期设为16，因此为了验证之前的理论分析，应当设置一个周期T=16/（n+0.5）的基带单音干扰信号。然而，由于仿真程序接收机部分设计有低通滤波器，因此为避免信号经过滤波器时产生功率损失，本文在仿真时将n设置为0，即单音周期T=32，此干扰信号经过滤波、上变频后，在空间中与信号叠加，单音干扰与短序列信号叠加后的信号进入接收机进行解调，最终产生的误码率如下图1所示：

由仿真结果可以看到单音周期T=32时的干扰效果。当干扰信号功率比（JSR）为-3dB时，接收误码率就达到0.1，而同步失败率达到0.3左右。而使用噪声调幅干扰方式进行仿真，要达到同等误码率水平，则JSR需要达到7-8dB左右。

信号与通信论文篇9

在我院电子信息工程专业的培养方案中，通信原理课程是一门重要的专业基础课，对培养学生通信理论分析与综合应用能力有着非常重要的作用。该课程是一门综合性较强的专业基础课，它系统地运用了高等数学、概率论、随机过程、线性代数等专业数学知识，以及信号与系统、数字信号处理等分析方法，重点讲授点到点通信系统的基本知识框架。通过本课程的学习，应该理解点到点通信系统的基本理论和基本规律，掌握通信系统模型化分析的思维方法；培养学生运用数学工具分析通信系统的抽象思维能力、总结归纳能力和严谨求实的科学作风；了解通信领域的前沿发展现状和趋势；为进一步从事通信领域具体工作打下必要的基础；培养学生自主学习和终身学习的意识，使其具有不断学习、适应发展的能力。

工程教育认证是来源于国外的教育质量评价制度，目前是国际通行的高校工程专业进行质量评价评估的重要手段，基于此可以实现工程教育领域各国之间的互相认可。开展工程教育认证，能够推进高校工程类专业的国际化，增强本校工程专业在国际上的竞争力，并能够保证工科毕业生的质量，对我国高等教育和工程教育的进展有着重要意义。

通过学习工程认证的核心理念和认证考核标准，本文作者反思了“通信原理”课程的课堂教学中存在的问题，主要包括以下几点：1）在当前的教学大纲中，每一章节的教学目标大多设定为学生对重要概念和重要通信理论的识记和理解，而没有考虑学生在学习和掌握某个知识点的过程中如何提高分析、解决复杂工程问题的能力的；2）在教学内容的安排和组织方面，侧重于数学公式的推导或计算，对公式提出的背景、公式隐含的物理意义缺乏深刻的讲解和剖析，导致学生知其然而不知其所以然，甚至有些数学程度差的学生可能因为公式推导的障碍而失去对这门课的学习兴趣；3）课堂教学的主体仍然是老师，上课以老师讲学生听为主，过于强调教学内容编排的逻辑性和完整性，而没有对学生学习新知识时的接受能力和易于接受的方式进行考量分析，在讲解一些重点难点知识时由于缺少学生的积极参与而效果不佳；4）为了帮助学生巩固所学知识，通常布置一定量的课后习题，要求学生完成作业。但课外作业的目的仍然是考查学生对重要知识点的理解、识记或计算能力，缺乏生动的能调动起学生学习积极性，启发学生创造性的课外练习。总之，当前的通信原理课堂教学中还存在较多的问题，这些问题的存在不利于提高学生分析解决复杂工程问题的能力，因此亟待引入新的教学理念和教学方法。

基于学习产出的教育模式（Outcomes-based Education，OBE）是工程教育认证的核心理念，学习产出定义要可操作化和具体化，在工程教育认证标准中详细定义了毕业生预期学习产出，即毕业要求。为了达到认证标准中设定的毕业要求，需要将毕业要求分解到各门课程中，在教学中综合体现并最终达成毕业要求。依据毕业要求，我院设定“通信原理”课程对毕业要求的支撑体现在：“掌握电子信息工程专业核心知识，并能够用于解决复杂工程问题。能够针对具体的电子信息工程问题选择合适的数学模型，并达到适当的正确性和可用性要求。能够针对所选模型的正确性进行严谨推理，并给出解”。本文以最佳接收为例，对“通信原理”教学中OBE理念进行了有益的探索与实践。

一个通信系统的优劣很大程序上取决于接收系统的性能，数字接收技术的优劣直接影响系统的误码率，最佳接收理论是以接收问题作为研究对象，研究从噪声中如何最好地提取有用信号。在通信原理课程中最佳接收是需要学生重点掌握的内容。以OBE理念为指导，本文从以下几个方面进行了课堂教学内容和方法的探索与实践。

1 锻炼学生利用随机过程和概率论知识分析解决通信复杂工程问题的能力

在通信理论分析中经常用到随机过程和概率论知识。因此有必要让学生体会到。提出问题，直接给出解决方案，即最佳接收机原路框图，要求学生自学解决方案的推导过程。对于推导过程的难点给予帮助。启发学生认识到带噪声的数字信号的接收，实质上是一个对随机信号进行统计接收问题，或者说信号接收过程是一个统计判决过程。因此应从随机过程和概率论的观点对数字通信系统进行建模和分析。要求学生总结解决问题的思路，体会数学理论是如何解决工程问题的。

2 锻炼学生利用信号与系统知识解决通信复杂工程问题的能力

信号与系统的思想和方法在通信原理中大量应用，从系统设计的角度启发另一种解决问题的思路，即从最佳接收的概念出发，设计匹配滤波器实现最佳接收。这种方案不需要对信号进行复杂的概率统计公式推导，而是从信号和系统的角度进行分析，设计出匹配滤波器的传输函数。在实际教学中，直接给出匹配滤波器的传输函数，要求学生运用信号与系统课程所学知识自己尝试推导。

3 锻炼学生总结和归纳的能力

引导学生对比分析两种最佳接收解决方案的异同点。相同点是：通过公式推导证明匹配滤波法和相关接收法完全等效，都能实现系统最小误码率，都是最佳接收方法。不同点是：相关接收法能够推出理论数字信号接收误码率的最佳（最小可能）值，从最佳接收机的误码率公式可以得到启发，即在信号能量和噪声环境不变的情况下，误码率大小由发送信号波形之间的相关度决定，这一结论可以指导工程设计，即对发送信号码元波形集进行设计，使得集合中各波形两两之间的相关系数最小，能够取得最小的误码率。匹配滤波接收法的最大输出信噪比和信号波形无关，只决定于信号能量与噪声功率谱密度之比，所以这种匹配滤波法对于任何一种数字信号波形都适用，不论是基带数字信号还是已调数字信号。匹配滤波器传输特性与信号频谱有关，而信号频谱的幅频特性通常不为常数，因此匹配滤波器的幅度特性通常是不理想的，信号通过匹配滤波器会产生严重的波形失真。因为匹配滤波器会使传输波形产生严重的失真，所以它不能用于模拟信号的接收。

本文通过具体的实例，探索了“通信原理”课堂教学中OBE理念的应用，在实践中发现以OBE理念为导向设计课堂教学内容，能够启发学生的工程探索意识，增强学生运用数学知识解决复杂工程问题的能力。

【参考文献】

[1]Crawley.重新认识工程教育――国际CDIO培养模式与方法[M].顾佩华，沈民奋，陆小华，译.北京：高等教育出版社，2009.

信号与通信论文篇10

1.2基于拓扑图论搜索的设备布置模型根据拓扑图论的思想，将信号设备数据结构与线路拓扑数据关联。将信号设备数据放到线路拓扑数据结构中，在节点数据中包含道岔，在边数据结构中包含信号机、计轴、应答器等。基于拓扑图论搜索的设备布置模型是城市轨道交通信号设备应用模型的核心，模型结构图如图5所示。

1.2.1基于矢量拓扑结构的遍历搜索根据信号设备布置模型的要求，需查找到布置设备约束条件中的特定信号设备。为了解决这个问题，在图论的算法中选择了图的搜索算法。在一个图G中搜索算法的基本思路：从一个顶点v1开始，给它一个“标记”，N(v1)。然后给v1的邻点标记，再给它的邻点的邻点标记，如此等等。最典型的搜索方法有3种，即深度优先搜索（DFS）、广度优先搜索（BFS）和启发式搜索（HS）。根据之前建立的信息数据拓扑结构，本文结合了广度优先搜索BFS和启发式搜索HS来设计搜索算法，基本思想是：从v0开始，依次访问v0的所有邻点v1，v2，…，vl，然后依次访问与v1邻接的所有顶点，已经访问过的顶点不再访问，依次继续搜索，直到所有的顶点都被访问为止[1]；当搜索到某个节点时，进行条件布置判断，若成立，则搜索周围的设备，再进一步进行条件判断。当T中得到访问点时，再进行启发式搜索（HS）判断是否满足信号设备布置原则，若满足则插入新设备对象到信息数据库中。

1.2.2信号设备布置原理分析信号设备布置原理分析是模型的重要部分，也是工作量最大的部分。在此部分将对需要布置的全部信号设备逐个进行条件分析，然后确定是否满足布置的要求。以信号机为例简要说明布置原理分析。信号机的布置与停车点、计轴、道岔、车挡和防护门等因素相关联。实际应用时信号机的布置需遵循设备数量最少化原则。信号机布置规则简表如表1所示。

1.3基于图搜索的进路生成模型在矢量拓扑理论的基础上可以拓展更多的应用，如完成更多设备的自动布置功能、联锁进路表的生成功能、仿真实现功能等。以进路表的生成为例说明拓展应用的开发和研究的方便性。此模型的核心是进路搜索模块，进路搜索算法流程图如图6所示。进路搜索模块的其任务是根据进路表名称从站场形数据结构中选出与该进路有关的节点及确定进路中各道岔应处的位置，然后将各节点的数据及道岔位置信息构成该进路的“暂态进路（数据）表”，作为后续联锁程序使用。

2模型仿真与验证

案例采用某实际地铁站的信息，在Visual2010仿真平台上，对以上所建的城市轨道交通信号设备应用模型进行仿真和验证。软件实现过程中，编程完成的主要工作如表2所示。案例中，根据拓扑图论的理论思想，为了反映对象之间的关系，首先对地铁站所涉及的研究对象进行图元化处理，实现了轨道区段、道岔、信号机、计轴等研究对象的定义，并完善了这些对象的操作功能。在基于拓扑结构的信息数据模型的基础上，就可以按照规定的形式建立和完善地铁站线路基本信息。信息输入的方法可以分为2种：（1）根据界面的图元快捷工具，绘制线路基础数据信息；（2）按照规定的形式将线路基础数据信息写成txt文件，系统将根据文件信息自动绘制线路基础站场信息。

2.1基于拓扑图论搜索的信号设备布置案例中要完成主要信号设备布置，首先需按照设定的格式输入一些必要信息，如根据属性框提示输入道岔属性信息如图7所示。根据信息数据模型相关处理后，完成基于拓扑图论搜索的设备布置，其仿真结果图如图8所示。分析仿真结果可知，通过此模型有效的实现了主要信号设备如信号机、计轴、应答器等的自动布置。布置结果和工程中手动设计的布置图误差很小，且通过系统可以手动来调整这些特殊情况下的设备布置。由此可见，采用图论和拓扑结构处理数据后，可以在较短的时间内，较容易的实现复杂的信号设备布置关系。

2.2进路信息Excel表生成将城市轨道交通信息数据通过图元化处理，以模块的形式进行操作，再将各个模块之间的关系采用拓扑结构组织，建立信息模型后，便于进行多种功能的扩展，如进路表。生成进路信息Excel表时，需要完善信号机的属性，如图9所示。完善各个信号机的属性后，经过基于图搜索的进路生成模型，自动生成进路信息Excel表的进路信息Excel表列举了所有进路，并明确的反映了每一条进路所对应的设备的具体状态。查看进路信息Excel表可知，由于城市轨道交通和大铁站点的区别，使得进路信息Excel表与以往大铁联锁表的表示方法具有很大区别。模型生成的进路信息Excel表更能明确的反映地铁中重要的联锁逻辑关系。

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一、哲学依据

辩证唯物主义认识论告诉我们：人的认识过程分感性认识和理性认识两个阶段，感性认识是理性认识的基础，理性认识是感性认识的飞跃，占有大量可靠的感性材料和对感性材料进行加工是实现感性认识到理性认识飞跃的必备条件。

学校课堂教学是以传授和学习人类间接经验为主的特殊的认识活动，这就要求教学活动要遵循直观性教学原则，根据学生认识客观世界和学生思维发展的规律，正确处理理性认识与感性认识的关系，即概念与事物及其形象之间的矛盾关系。

图像教学以视觉化的呈现方式，调动学生多种感官，通过各种图像形式，感知抽象概念和原理，从而获得丰富而生动的表象，为进一步分析、综合、抽象、概括、掌握学科的概念和原理铺垫台阶。

二、脑科学依据

脑科学研究证明：人的大脑结构分左、右两半，右半球就是“右脑”，左半球就是“左脑”。大脑的两侧半球在功能上显著不同，左脑具有语言、概念、数字、分析、逻辑推理等功能，右脑具有音乐、绘画、空间几何、想象、综合等功能；左脑的活动与显意识相关，右脑的活动与潜意识、直觉相关。左脑和右脑既有分工，又有合作。大脑两半球经由一束叫胼胝体的横向神经纤维相连。胼胝体负责大脑两半球之间的神经信息传导。在语言、文字呈现教学信息的基础上，辅以视觉化的图像，实现教学内容“文字—图像”的双重编码，有效地激活右脑协同左脑进行工作，提高信息加工的效率和信息加工的深度，平衡逻辑思维和形象思维的发展。

三、心理学依据

心理学是现代教学理论的基石，相关的心理学理论也为图像的教学功能提供了依据。

1.注意的规律

注意是心理活动或意识对一定对象的指向与集中。它是外部信息接受认知系统加工，进入主观表征结构的阀门，是人类进行各项活动的基本前提。

注意与人的状态（包括目的、兴趣、意志努力、知识经验等）以及客观刺激物本身的新异性（如刺激物的奇特性、强度、与衬托背景的关系、与其他刺激物之间的对比关系等）相关。在课堂教学过程中，图像相对于常规的板书具有新异性，设计良好的教学图像能够吸引学生的注意，成为教师调控课堂教学活动的积极手段，或创设情境，激发兴趣；或抛锚定向，激发探究欲；或直观展示，突破难点。

2.双重编码理论

人类记忆系统的性质及记忆系统中知识的表征和储存方式是认知心理学研究的核心问题。许多研究者通过试验发现，被试识记用文字加图片方式呈现的学习材料，成绩优于单用文字呈现的学习材料。因此推测人类的记忆系统不应该只有单一的语义编码方式。加拿大心理学家帕维奥（Paivio，1969年）提出了“双重编码理论”（Dual-Coding Theory）的假设。该理论认为：人的认知系统存在两个功能既独立而又相互联系的子系统——语言系统和表象系统。语言系统处理语言信息，它将语言信息以字符为基本单位进行编码储存在左脑的文字记忆区；表象系统则处理非语言信息，这些信息以视觉形象为主，编码是以表象作为其基本单位，编码完成后被存储在右脑的图像记忆区，同时也在对应的语言记忆区留下文字对照版本。[1]

这两个子系统能直接地被特异的刺激激活，既独立而又相互关联地工作。表象系统被物体或物体的形象激活，语言系统被词语激活。尽管两个系统在功能上相互独立，但它们之间紧密联系，相互传递信息，相互关联地工作。词语材料（如单词“苹果”）通过语言系统的作用，可激活表象系统，导致词语指称的物体进入心理表象；反之，与心理表象有特殊关系的材料（如一幅画）也会在语言系统产生相应的编码和表征。帕维奥发现，如果给被试以很快的速度呈现一系列的图画或字词，那么被试回忆出来的图画的数目远多于字词的数目。这说明，表象的信息加工具有一定的优势，即大脑对于形象材料的记忆效果和记忆速度优于文字材料。如果学习材料同时通过语言和视觉（空间）两个通道输入大脑，信息的识别和提取比单纯通过文字呈现方式更加容易。

因此，双重编码理论给课堂教学的重要启示是：同时以语言形式和图像形式呈现信息，能够增强记忆和识别，增强教学效果。

3.多媒体学习理论

美国当代著名教育心理学家、实验心理学家理查德·迈耶通过反复的实验对比，在双重编码理论、认知负荷理论、工作记忆模型和建构主义学习理论的基础上，发展了多媒体学习认知理论。

多媒体学习认知理论基于三个假设：第一，双通道假设。人类信息加工系统包括视觉/图像加工和听觉/言语加工双通道；视觉/图像通道加工视觉表征的材料，听觉/言语通道加工听觉表征材料；视觉材料和听觉材料也能够转换表征方式而使其能在另一条通道上得到加工。第二，容量有限假设。进行信息加工是需要消耗认知资源的，而人的认知资源是有限的，因此人们在每个信息通道上一次加工的信息数量也是有限的。认知负荷来自学习材料的内在难度以及学习材料组织的方式和呈现的方式。第三，主动加工假设。对呈现的材料，人们会主动参与认知加工，而非被动地接受刺激和灌输，即人们能动地选择相关语词和图像信息，并且按照内在的心智结构加工这些信息，将其与已有的知识整合在一起。[2]

迈耶画出了多媒体学习的认知模型 [3]，详见图1。

这个模型代表人类信息加工系统，从左至右的四个大方框，表示信息的输入、加工几个环节，包括多媒体呈现、感觉记忆、工作记忆、长时记忆；大方框内的两横排小方框表示视觉/图像和听觉/言语两个相互独立而又相互关联的信息加工通道；箭头表示信息流向和加工进程。在多媒体学习理论的基础之上，迈耶进一步提出了画面、语词、声音如何呈现的多媒体信息设计七个原则。多媒体学习理论表明，采用图文并茂的方式组织和呈现教学内容，可以加深理解，降低难度，提高效率。

4.认知风格理论

认知风格是指个体在认知过程中所经常采用的、习惯化的方式，具体说是在感知、记忆、思维和问题解决过程中个体所偏爱的、习惯化了的态度和方式。[4]众多教育学、心理学研究者用不同的测量方法和模型，从不同维度提出了多种类型的认知风格，如场依存—场独立型、言语—表象型、冲动—沉思型、跳跃—渐进型、聚合思维—发散思维型、拘泥—变通型等。其中，言语—表象型描述了个体在思维过程中这样一种差异：言语型的人倾向于以言语的形式表征信息，在言语作业方面做得更好，在解决问题时更注意形成言语；表象型的人倾向于以心理图像的形式表征信息，在具体的、描述的和形象的作业上做得更好，在解决问题时更注意形成表象。

认知风格理论揭示了不同个体认知方式的差异。认知风格虽无好坏之分，但却有认知效率的不同之别：以学习者的优势方式加工学习材料，可以降低认知负荷，提高学习效果；以学习者的劣势方式加工学习材料，会增加认知负荷，降低学习效果。这为教师制定不同的教学策略提供了依据，也为图像作为匹配、优化表象型认知风格学习者的教学手段提供了依据。

四、符号学依据

符号学为图像教学提供了以下几点依据：

第一，关于符号的本质。符号学认为，符号是事物的代表，是传播与交流过程中为传达信息而用以指代某种意义的中介，也就是用来代表其他东西的某种东西。[5] 语言、文字、图像、手势、音乐、舞蹈、旗帜、标志等都是符号，都是人类用以传达信息和表达情感的中介。图像是一种使用历史比文字更久远，使用范围仅次于文字的符号，以图像作为教学过程中师生传递学习内容的中介，不仅从理论上说是可能的，而且在历史上、现实中也都是存在的。

第二，关于符号的意义。美国传播学者施拉姆这样解释符号的意义：“对任何人来说，符号的意义就是这个符号引起的一套情景、感情、腺和神经的活动。”那么，符号怎样得到它的意义呢？施拉姆指出，符号的意义来自经验。人自有生命起，就有把感官接受的刺激留存在大脑的功能，自然界的声、光、影、色、形等刺激我们的感官，一一被存留于我们的脑海中。随着外界刺激的不断积累，我们开始寻找这些经验的相似性和关联性，并逐渐发现可以用某一种符号去称呼它们，于是这个符号便与我们的经验联系在一起，长此以往这个符号就具有了我们赋予它的某种意义。符号学关于符号意义来源的原理表明，图像作为一种广泛使用的符号，总是表达着这样或者那样的意义。

第三，关于符号的结构与分类。按照“现代符号学之父”、瑞士语言学家索绪尔的观点，符号是一个包含“能指”和“所指”的双面结构，“能指”是符号的物理形式、用以表示者，“所指”是符号的心理意义、用以被表示者。[6] 根据符号与其代表的对象或者能指与所指的关系类型，美国符号学家皮尔斯把符号分为肖似符号（icon）、指示符号（index）和象征符号（symbol）三类。肖似符号是某种借助自身与对象酷似的一些知觉特征作为符号发生作用的东西，即是符号与其表达的对象之间存在某些方面的相似性，如图像、象声词等。指示符号是根据符号与代表对象之间有着某些事实的或因果的关系而起作用的东西，如敲门是有人来的标志、烟是火的标志、风标是风向的标志等。象征符号是符号与代表对象之间按习惯约定，或随意、或强制而起作用的东西，如文字等。三种关系模式的符号分类，体现了符号系统的三个抽象层次，由肖似符号至指示符号再至象征符号，抽象程度不断提高。符号学关于符号结构与分类的观点，也为图像与文字不同表意功能和特性的分析提供了理论依据。

可见，图像教学有着深厚的理论依据，它并非必然与“幼稚”“肤浅”“享乐”“视觉狂欢”画上等号。与语言文字一样，图像也是一种重要的信息记录与传播载体，但在具体运用方面仍需不断探讨与实践。

（作者单位：广西经济管理干部学院，广西 南宁，530007）

参考文献：

[1]丁锦红，张钦，郭春彦.认知心理学[M].北京：中国人民大学出版社，2010.

[2][3][美]理查德·E.迈耶.多媒体学习[M].牛勇，邱香，译.北京：商务印书馆，2006.

信号与通信论文篇12

作者简介：李天倩（1976-），女，四川成都人，西华大学电气信息学院，副教授；夏凌（1962-），女，四川成都人，西华大学电气信息学院，副教授。（四川成都610039）

基金项目：本文系西华大学信息工程校级特色专业建设点项目(项目编号：2010TSY301)、西华大学信号与系统校级重点课程项目(项目编号：700218)、四川省教育厅“符合地方需求信息类人才培养模式探索与实践”教改项目(项目编号：700337)的研究成果。

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）07-0064-01

在信息化的过程中，信号与系统成为越来越重要的一门学科。信号与系统的理论与工程性都很强。理论中，它集成了应用数学、电路理论、信号系统和其他领域的基本理论和方法，并已成了通信、雷达、声纳、电声、电视，测试、控制、生物医学工程等众多学科的重要理论和技术基础。信号与系统应用范围很广，在科学和技术的各个领域、国民经济的所有部门、各种武器装备和国防建设中及消费类电子产品的设计和生产中，都有信号与系统技术的应用。“信号与系统”作为一门必修课，已在国内和国外的大学的电子信息学科普及，课程的发展和改革正在加强。但是，传统的“信号与系统”课程，大多只讨论算法及其相关的理论，对科学界和产业界的要求很少顾及。[1，2]

“信号与系统”教育的改革任重而道远。西华大学电气信息学院信息工程系在调查和分析社会需求的基础上，对“信号和系统”课程的教学方法进行了改革。由于“信号和系统”基础性强，学生受益面广，该课程2010年被推选为西华大学“校级重点课程”。为使“信号与系统”重点课程建设顺利进行，学校成立高水平的课程组，针对“信号与系统”的教学内容和方法进行了深入研讨；建立了课程网站，将幻灯片和习题答案都上传到网上，供学生下载；开通了“信号与系统”网上论坛，及时处理学生的疑问；通过网上讨论、有奖竞答、网上作业等互动环节，调动学生学习的积极性；引导学生分析思考实验中的具体现象，提高学生将理论用于实践的变通能力；使用各种方法，进行教学过程中的质量跟踪；做到互相帮助，学习资源共享，听取学生的意见，开展调查，加强师生交流，使教学相长，学生变“要我学”为“我想学”。[1，2]

笔者把“信号与系统”校级重点课程建设的相关教改思路总结为以下五点。

一、建立团结向上结构合理的高水平课程组

“信号与系统”校级重点课程建设必须依靠课程组的每一位教师的努力。教师既需要熟悉“信号与系统”课程内容，又需要了解以“信号与系统”为基础的相关技术发展，适当把握重点，将理论联系实际，为后续专业课学习和工程应用服务好。教师还应具有好的教学方法和丰富的教学经验。靠某位教师单打独斗很难实现这样的要求。课程负责人应发挥课程组教师各自的优势，组织好教研讨论活动，促进课程组教师间团结协作，相互帮助。

西华大学的“信号与系统”课程组成立十年了，逐渐凝聚了一批优秀的教师，包括教授、副教授、讲师和实验师，都是中青年教师骨干，全部具有硕士研究生以上学历。中年教师教学科研经验丰富；青年教师思维活跃，接受新知识很快。教师间通过讨论和交流都获益匪浅，大大扩展了知识面，提高了教学水平。在“信号与系统”校级重点课程建设过程中，课程组开展了大量教学和研究活动，包括：充分的课前讨论，完善课程设置，组织和安排教学内容，组织教学研究和讨论，互相观摩教学，与学生自由平等地讨论，思考和理解学生的需求。课程组还与后续专业课教师积极沟通，了解专业课对“信号与系统”课程知识点的需求。课程组负责人负责组织讨论确定教学内容、重点和考试范围，安排考试出题，做到教学内容明确统一。[3，4]

二、与时俱进改革“信号与系统”教学内容

“信号与系统”课程面向西华大学信息和测控两个专业的本科学生。学生大部分就业方向是做信息和测控专业的工程技术人员，少部分学生会考研深造。课时较一些重点院校少得多，只有48学时用于授课，另加实验8学时。针对学生和课时安排特点，教师选取了偏向实际工程应用的教学内容，省略了繁杂的公式推导，强调知识点的灵活应用，并为准备考研的学生提供参考书目和课后单独辅导。除了讲授“信号与系统”课程的经典理论基础，教师还试探性地引入了工程中常用的MATLAB软件设计方法。关注相关专业的最新发展，在讲到相应理论时，及时将其典型应用深入浅出地介绍给学生。为了避免太枯燥抽象，改用学生熟悉的电路系统来帮助理解信号与系统基本理论，让学生体验从具体到抽象，再从抽象到具体的过程。

三、精选紧密结合教学内容的优秀教材

在改革“信号与系统”教学内容的同时，教师对教材也进行了重新的遴选。原先的教材借鉴了重点院校的经验，但越来越不适合本校的实情。现在课时少，但原教材太厚，价格也贵，不必要的公式推导太多，部分知识点太深，有限课时内讲不完。学校偏重培养工程应用型人才，而原教材只有理论，没有提及理论的相关实际工程应用，也没有工程中很重要的MATLAB软件使用方法。为了确保先进的、科学的教学内容，课程组最后选中燕庆明教授编写的《信号与系统教程》（第二版），这本教材价格合理，难度适中，有大量的例题和很好的练习题，有电学、力学、控制系统、通信、汽车电子等相关领域的大量实例，引入大量经典电路作为系统的实例模型，还有大量MATLAB的应用实例。

四、充分利用课程网站和论坛发展互动式教学

西华大学校园网建设了一个课程中心，教师可以方便地在课程中心建立自己的课程网站。教师在“信号与系统”课程网站上放入自己授课的幻灯片课件、参考资料、习题参考答案、教学大纲、课程简介、参考书目、教学日历等。通过课程网站教师可以给学生布置网上的电子作业，并能进行批改，统计作业成绩，答疑。网站上设立了论坛，教师可以通过论坛通知重要的事情，如考试实验安排，还可以设置有奖问答和讨论，答对的学生平时成绩加分，大大调动学生学习积极性。学生通过论坛可以提出讨论主题，也可以回答其他同学的问题获取加分。教师之间可以邀请共建网站，也可以相互浏览课程网站，利于取长补短，互动有无。通过教学资源的共享，大大拓展教师的视野，提高了备课的效率。“信号与系统”重点课程网站的建立有助于在教师和学生之间增进了解、建立良好的合作关系。[4]

五、实验是“信号与系统”课程改革的重要环节

在一般情况下，对于一门理论性很强的专业基础课，实验的时间受课程内容和学时的制约。“信号与系统”课程就是这样一门课程，但这门课程又有其特殊性，它是一门专业基础课，要为后续专业课学习打基础，学生必须学会理解并灵活应用信号与系统理论。实验以及对实验结果的分析对于提高学生应用知识的能力很重要。“信号与系统”实验室设置了多个综合性实验，配有经验丰富的实验老师，要求学生在实验员和任课教师的讲解指导下，通过基本电路系统实验箱实现“信号与系统”课程所学习的主要算法。经过这样训练的学生，对信号与系统的基本理论有了很直观的认识，对于在实际电路中应用信号与系统理论出现的问题，具有了较强的分析能力，跳出了“读死书，死读书”的怪圈。

六、结束语

“信号与系统”课程被推选为校级重点课程仅仅是万里长征第一步，还有很多问题等待解决，还有很多困难摆在面前，任重而道远，但笔者有信心将改革进行下去。在学校领导、学院领导、系领导和同事、同学们的支持下，通过课程组教师的集体努力，“信号与系统”校级重点课程建设任务一定能完满完成。

参考文献：

[1]燕庆明.信号与系统教程(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2007.