可靠性设计计算机通信论文范文

可靠性设计计算机通信论文范文第1篇

摘 要 计算机通信网和光纤通信技术具有不同的特点。本文主要论述了通信网的概念、网络通信的主要内容、光纤通信技术介绍、通信信号的衰弱和再生等方面。

关键词 计算机通信网；通信技术；光纤通信

一、通信网概念

通信网是将地理位置不同的用户终端设备通过交换、传输设备连接起来，以达到可以通信和信息交换的一种系统形式；通信和通信网的概念有区别，通信最基本的形式只是点与点之间的对接建立通信系统，而只有将众多的通信传输系统通过交换设备的中间介质，组合成拓扑结构才能把它称作通信。换而言之，必须要产生交换系统这个中间介质，把不同区域的任意终端客户相互连接，这才能组成有效的通信网。通信网的基本组成就是由三个部分，一是用户终端设备；二是交换设备；三是传输设备，三者缺一不可。

二、网络通信的主要内容

1.网络通信形式

网络通信的形式目前有三种，一是单工通信，数据只能单向传输，有固定的发送者和接受者，如：遥控器；二是半双工通信，数据可双向交替传输，但不能同时作用，如：对讲机；三是全双工通信，数据可同时双向传输，双向作用；如移动电话等。

2.网络通信内容

（1）数据通信。数据通信的主要功能是借助可靠手段来实现传输信号；数据通信的发展，不仅使得包括人民生活质量得到提升，也使得全球技术综合体有了进一步的飞跃，最直接的体现就是航空技术、自动化技术、以及资源探测开发、遥感技术、甚至是军事技术方面；其数据通信是软硬件的结合，包含内容有信号传输、传输媒体、信号编码、接口、数据链路控制以及复用等项目。 （2）网络连接。网络连接是指将各种通信设备技术，通过某种方式和连接介质联系在一起的结构体系；这个体系相互关联、相互组成、相互影响，具有协调统一性和分类多功能性；连接介质通常是电缆、双绞线、光纤、微波、载波或通信卫星。连接介质在功能上要具有独立的特点，能够保证网络连接的可靠性；目前连接介质的发展相当受局限，也许在不久的将来，我们会找到更好的连接介质。

（3）协议。这里所说的协议并非我们日常生活中所说的文字合同；它是在通信过程中，对不同体系总体结构以及各不同层次分体结构的一种具体分析和解析，通过解析的“密码”来实现结构的开放性和融合性；计算机网络通常就是按照网络协议，将不同个体、不同位置的计算机相互连接起来的一个分散集合体。 三、光纤通信技术

1.光纤通信技术介绍

科学发展使人们对光纤技术有了进一步认识，基于通信领域，光纤本身具有比一般金属或其他电缆较强的传输性能，进而能产生数据较大的传输宽带，如散波长窗口，单模光纤具有几十GHz km的宽带；光纤通信系统利用的是光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。这里存在一些问题，在单波长光纤通信系统中，由于终端设备不能发挥光纤带宽大的优势，借助其他技术扩大传输容量；据现代科学证实，密集波分复用技术是目前最实用的技术之一，从效果和数据来看，传输容量可达单波长光纤通信的数十倍，可将单波长光纤通信的2.5Gbps到10Gbps的数据最高增加至100Gbps。

2.光纤通讯的优点

（1）抗磁干扰性强。光纤通信主要应用的材料是石英，它最重要的特点就是具有超强的抗电磁干扰性能，对于外界的电磁干扰有着更有效的抗性，可以让信息在经过通信传输时有着更稳定的数据流，光纤通信不会受到外部环境影响，更不会受人为架起电缆等外界的干扰。（2）通信容量大。光纤的通信容量可以达到微波通信容量的几十倍甚至更高，而且光纤的带宽却要比电缆或者铜线大很多。因此，光纤通信技术具有通信传输距离远、容量大、速度快等特点，是其他的通信传输媒介无法比拟的。（3）良好的保密性。电磁波传播很容易被泄露，而光纤传输过程中绝对不会出现串扰情况，也不会因为光信号的泄露而丢失或者被盗信息，更不会被人窃听，这方面可以保证用户信息的安全性和保密性，这也为个人或者国家的机密信息提供了保障。

四、通信信号的衰弱和再生

1.通讯信号的衰弱

通讯信号在“长途跋涉”的路途上，不免产生光波能耗的损失，因此信号放大器成为组成光纤系统的必要组成元件。光波能耗损失的主要原因在于物质吸收、瑞立散射、米氏散射以及连接器造成的损失等。即便是石英的性能的优越，也不免内在杂质会让吸收的可比系数加大。光纤变形、光纤密度不均衡，接合技术也是通讯信号衰退的其他原因。

2.通讯信号的再生

通讯信号的衰退使得通讯传输受到阻滞，可能会造成恶劣的后果；为了避免此矛盾的产生和发展，现代光纤技术采用众多技术来弥补通讯信号的衰退，由此产生了通讯信号的再生技术，再生技术的发展，使得光纤通讯系统成本大幅降低；体现出最优越的就是海底光纤，老式海底光纤传输借助中继器，而中继器维护成本高，再生技术的发展从根本上解决这个矛盾。

计算机通信网及光纤通信的发展依附于高科技，随着科技不断发展，计算机通信网及光纤通信将会更紧密融合在一起；推动通信事业不断发展，给人类文明谱写更美丽的篇章。

参考文献：

[1]段爱军.浅析光纤通信技术的发展趋势[J].甘肃科技，2011（07）.

[2]孙建国.光纤通信技术[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011（02）.

[3]李永斌.谈FTTX各种建设模式与网络架构的特点与应用[J].现代经济信息，2009（13）.

可靠性设计计算机通信论文范文第2篇

总而言之, 随着计算机网络日益拓宽和发展, 遗传算法在计算机通信网络可靠性分析中的应用研究的作用与日俱增, 与人类的关系日趋渐进。

一、技术水平

遗传算法主要有三个操作:选择、交叉和变异。遗传算法的进化搜索的最基本的依据就是适应性函数, 所应用的种群中的个体所显示的差异性对适应度值进行搜索和计算。而适应度函数则可以依据对目标函数进行转换操作, 从而可得准确度高, 数值可靠的适应度函数。

由理论知识层面分析来看, 在应大多数应用问题中的遗传算法有另外一种称呼, 叫做遗传算法的欺骗问题。适应度函数设计的正确和错误直接影响了遗传算法, 有着举重若轻的地位。在遗传算法的设计过程中, 群体的规模不大, 与实际物种的规模差异却很大, 那么根据适应值比例进行选择操作时, 由于这一个体会在群体中占有绝对优势地位, 造成了一系列问题, 例如:遗传算法出现过早收敛等诸多问题, 若不能及时控制, 恐将造成严重影响。研究报告中显示, 在遗传算法的初始串集中其算法本身就包含大量与最优解无关的信息, 这些没有作用的信息需要经过一系列的操作进行排除, 排除的操作包括以下几种步骤选择、交叉、变异操作, 在排除的过程中需要注意所进行的排除是否合理。由此得出一个结论, 从某些方面分析来说, 遗传算法具有相对较高的容错率。

二、技术实现原理

(一) 计算机通信网络可靠性的遗传算法分析

从当代社会现阶段对计算机通信网络可靠性的测度研究结果来看, 对于其相关概念已经归纳出比较完整且清晰明了的体系。从此体系来看, 计算机通信网络可靠性的测度可分为四类, 分别为:计算机通信网络的连通性、生存性、抗破坏性和在多模式下工作的有效性。连通性在相关领域中的研究范围最广。且准确性较高。

从某些方面来看, 计算机通信网络可靠性分析所应用的遗传算法应当归纳于一种较为智能的遗传算法。这是因为智能遗传算法不仅拥有具体而为的操作对象, 而且可以使其使用范围更加广泛。

(二) 计算通信网络可靠性的影响因素分析

在长期使用计算机此种功能的效益下, 也要明白其影响因素, 而专业的介绍中分析, 计算机通信网络可靠性分析过程中, 主要是由网络设备, 网络管理, 网络结构三方面影响导致出现差异。而最终计算机主要应用于用户终端, 用户终端是用户直接使用的设备, 由此可见, 可靠性应当是用户终端极为关键的一点, 反之, 终端可靠性存在直接决定了通信网络的可行性与通行度。并且, 在这一方面的日常维护中, 维护的主要目的就是保证终端具有可靠性。总之, 网络可靠性若想越来越高, 那么对于用户终端交互能力的提高应该予以重视。

网络管理这一方面涉及到许多问题, 这些问题包括网络状态的运行是否良好和网络的故障是否能够做到及时的排除。此外, 网络管理还会遇到各种各样的问题, 这些复杂而多变的问题总是会对计算机通信网络的可靠性产生直接而沉重的影响。因此在计算机通信网络的规划和设计过程中, 首先要确保网络管理软件的合理配置。其次, 就是要保证整个通信网络的状态要有网络管理工作人员对其进行实时监控。最后, 需要在制定了完备的工作制度之后, 提高相关工作人员的专业素养和整体素质。

三、结论

从本次研究分析可以得出, 对这一方面的研究与应用有着相当重要的意义。在计算机通信网络可靠性分析研究过程中, 当迭代次数达到最大值时, 计算机通信网络可靠性分析的遗传算法仿真过程停止, 同时, 计算机通信网络的链路的成本值达到最低。而一旦仿真过程停止且链路成本达到最低时, 计算机通信网络的可靠程度达到最高值。通过本条结论的分析可以看出, 网络成本与计算机通信网络的可靠程度呈负相关关系, 而迭代次数与计算机通信网络的可靠程度呈正相关关系。综上所述, 遗传算法在计算机通信网络可靠性分析中的应用效果良好, 但仍存在一定改进空间。所以, 在日后这一方面的研究过程中, 相关工作人员可以通过降低网络链路的成本值和提升迭代次数的角度不断改进传统的遗传算法由此可以得出最终结论, 增强计算机网络通信的可靠性的最重要的措施在于遗传算法的应用与精通。

摘要：在计算机通信网络可靠性分析中, 尤其以遗传算法的应用, 尤为特殊, 起着相当重要的作用。而这篇文章主要是对以遗传算法为基础的计算机通信网络的可靠性分析以及应用这一课题进行强有力的分析论证。根据所得到的结果表明, 遗传算法这一编码机制在计算机通信网络可靠性分析中的应用显示了较好的评测结果, 为未来我国在这一方面的提升与进步提供了一个稳定且具有保障的道路。

关键词：遗传算法,通信网络,可靠性分析

参考文献

[1] 张春余.基于遗传算法的计算机通信网优化设计[J].科学技术创新, 2014 (9) :148.

[2] 吴俊杰.基于遗传算法的计算机通信网络可靠性分析及优化[J].科学技术创新, 2016 (11) :153-154.

可靠性设计计算机通信论文范文第3篇

摘 要：通信计算机信息安全问题受到人们的普遍关注，尽管信息备份可减少信息篡改、丢失等形成的损失，但究其根本，还是要探索更有效的策略解决通信计算机信息安全问题，预防通信计算机被恶意攻击，预防信息以外流失。在实践中，通信计算机安全工作者们务必要正视信息安全问题，持续强化对信息安全的维护与防护，保证通信计算机信息安全。本文对通信计算机信息安全问题及解决对策进行分析。

关键词：通信计算机；信息安全问题；解决对策

对于计算机网络系统而言，在操作过程中要对信息特点进行分析，按照信息资料的具体要求对其进行保护。此外，需要加强对网络系统安全性能方面的控制，建立有效的管理制度。在本次研究中，通过建立信息安全保证体系、落实信息保护技术、做好信息安全管理工作等措施保证信息安全，整体优势显著。在实践中，操作人员要从具体情况入手，将各项措施落到实处，达到理想的应用效果。

1保证通信计算机信息安全的意义

当前计算机网络通信技术已经融入到各行各业各个方面和人们日常生活的各个方面中去，人们日常生活中和商业活动过程中产生的大量的信息都被存储在通信计算机设备中，这其中存在着巨大的安全风险的问题，如果不能有效保障通信计算机信息的安全，导致相关的个人私密信息和商业机密被不法分子获取，会对社会秩序造成巨大的破坏，对商业企业造成巨大的经济损失，因而保障通信计算机信息安全对于保障经济效益和社会和谐有着重要意义。在当前社会的科技快速发展的过程中，技术的更新迭代不断加快，通信计算机网络中的信息和程序如果存在一些漏洞，就是巨大的风险源，对信息安全造成产生巨大的威胁。在信息时代，各行各业以及普通民众对于信息安全都不断重视，对于信息安全的要求不断提高，相关的安全技术也在不断发展中，这也为有关企业的健康发展提供了有效的支持和保障。

2通信计算机信息安全存在的问题

2.1黑客入侵

黑客就是使用计算机的高手，蠕虫、后门、RDOS等是大家熟悉的几种手段。黑客攻击有两方面的目的：为了炫技，黑客善于发现计算机系统自身存在的安全漏洞，这些系统漏洞就成为黑客的目标，他们轻则篡改用户信息，重则篡改网站系统造成瘫痪。例如2015年5月11日晚21点，网易因骨干网络遭受攻击，导致网易旗下部分服务暂时无法正常使用。不正当的商业竞争，随着计算机技术的发展，电子商务应运而生。很多企业也都采用计算机技术办公，这样可以提高办公效率，也实现企业的现代化管理。这样企业其实也承担着很大的信息安全风险，一旦客户的重要信息泄露，对企业的信誉及运营都会带来不可估量的风险。随着市场竞争的不断加大，不良的企业竞争也随之出现。

2.2病毒的传播

计算机病毒是计算机信息安全最为普通的一项问题，病毒像“打不死的小强”一样生生不息，层出不穷。病毒从类型、扩散范围等方面可分为好多种，当今社会病毒与防病毒的关系就像是“母鸡与蛋”的问题，鸡生蛋蛋生鸡，一个死性循环。往往都是病毒先出现了随着就会有各种杀毒防毒软件的开发。大家都知道，如果你买了一台新电脑，第一件事就是先选择一款杀毒软件安装，这是最基本的常识。

2.3操作系统上存在漏洞

操作系统为通信计算机系统软件和应用软件提供了工作环境，操作系统作为资源的管理者，保证操作系统的稳定性，减少系统漏洞。不法分子利用系统漏洞获得在用户系统上运行代码的方法，获取通信计算机上储存的机密信息，不法分子利用脚本执行系统漏洞在用户机器上安装任意的DLL，潜在对通信计算机内存中的数据进行读取或破坏，严重威胁通信计算机的信息安全。

2.4人为因素

主要的认为因素包括以下几个方面：第一，通信计算机网络管理制度上存在缺陷。如：对于设备的维修，忽略了人员监督、消磁等环节，可能会导致信息泄露；企业内部信息应当通过专门的内网进行传输，通过公网传输也存在着信息泄露的风险。第二，负责管理的人员自身业务能力不足。如：对于设备的维护能力不足，不能熟练管理数据库等。第三，进行设备维护或者数据库维护时，由于业务不熟练，给予用户以不适当的操作权限。

3加强计算机网络信息安全防护的有效策略

3.1加强网络用户的安全意识

通信计算机安全存在的漏洞就是人安全意识的薄弱，无论是通信计算机网络安全技术的研发人员还是通信计算机的网络用户，尤其是计算机网络用户，因为欠缺专业的网络安全知识，不能认识到自身行为对于通信计算机信息安全造成的巨大破坏，需要提高安全意识，文明科学上网，可以在一定程度上避免黑客的非法访问。

3.2漏洞补丁程序要及时的安装

现在很多的病毒和黑客都是利用软件的漏洞对网络对全部的参数进行验证才可以实现身份认证。在多个参数共同验证的情况下，每个参数之间相互验证，有利于最大限度的保证验证信息的有效性和真实性。为了防止被攻击者假冒或者篡改等，一般来说，用生理参数特征，比如指纹、眼膜识别等可以进行更高安全性的验证。但是目前这种技术由于成本的问题还没有得到有效的推广，而一般现在使用的是基于证书的公钥密码体制身份认证技术。

3.3坚持加强信息安全管理

在通信计算机信息安全后续管理阶段，应分析安全信息、信息体系，创设通信计算机运行的可靠环境。一是选用稳定运行的计算机系统，且计算机系统要自带纠错功能，以便在操作阶段发生失误时能通过纠错功能寻找使计算机系统重新正常运行的方式，预防出现通信计算机死机或系统瘫痪问题。二是及时更新通信计算机安全补丁，因为网络服务器系统一般都会推出新的安全防护体系，以防范病毒入侵通信计算机，用补丁保护信息安全。三是做好数据信息备份工作，定期用介质存储重要信息，只要出现信息破坏、泄露、丢失等問题时就能采取数据备份方式即刻恢复信息。四是大力培训通信计算机信息管理者，要求有权利查看和修改信息的工作者熟练掌握计算机知识、网络知识，同时引进大量具备通信计算机信息安全专业素养的优秀人才，保证在破坏通信信息的第一时间找回信息，最大限度减少损失，使通信计算机信息处于被保护的安全状态。

3.4建立健全网络管理制度

企事业单位应该建立健全网络管理制度，并且将计算机信息安全视为头等大事，在法律法规基础上，根据企业的实际情况，将计算机信息的安全工作责任具体到个人。安全维护人员需要制定可行性保障，强化对全体人员的信息安全维护意识，同时加强监管监控，对运行网络的安全施以全方位管理，针对其中的薄弱环节采取适当的改进措施，不断完善企业的信息保护规章制度，对企业内部员工的账号及密码实行合理监管，若存在非法登录情况，应该及时进行维护，特别是管理人员及重要部门人员的口令与密码，特定时间内加以更换。

结束语：

近些年来，我国通信计算机取得了突飞猛进的进步，成为各个领域发展的坚实基础。但是，由于计算机系统本身存在部分安全隐患，给人们的日常生活带来一定的影响。基于其特殊性，在实践中需要从现状入手，对相关安全隐患进行分析，并结合实际情况，探究行之有效的应对措施，进而达到理想的应用效果。

参考文献：

[1]闫丰，王梅.通信计算机信息安全问题及解决对策[J].信息通信，2014，（12）：203.

[2]张晓琴.通信计算机信息安全问题及解决对策[J].中国新通信，2014，（9）：16.

[3]袁霞.浅谈通信计算机信息安全问题及对策分析[J].信息系统工程，2015，（3）：64.

可靠性设计计算机通信论文范文第4篇

一、计算机通信及网络远程控制应用的可靠性因素分析

(一) 黑客入侵和病毒感染导致系统可靠性降低

电脑用户在不被允许的情况下采用不合法律的手段进入计算机系统并且实施破坏, 随意访问并且更改计算机系统内的文件, 这种破坏性的行为被称为黑客入侵。计算机系统在遭到黑客入侵之后会收到十分严重和恶劣的影响, 造成很大程度的损失。黑客入侵时经常使用病毒植入的方式, 在病毒被激活之前会有一段时间的平静期, 一旦被激活, 就会给计算机系统带来巨大损失。而这些功能类似的病毒或者叫木马都会被设计者隐藏地很好, 一般情况下, 想要在其发挥作用之前就发现它或是找到它进行破坏的证据, 皆有很大难度。不可避免的, 计算机本身就具有很多漏洞, 后门入侵就是抓住这些本来就存在的漏洞对计算机本身进行侵害, 有些漏洞只有在计算机被攻击以后才会显现出来。DoDD的直接侵犯对象不是计算机系统本身, 而是对计算机的服务器进行不断的骚扰, 提出巨量要求, 导致服务器的系统、网络资源发生崩溃, 如此, 用户无法对服务器进行正常访问, 在用户选择重启的时候, 服务器的最高权限就会被攻破, 接着进行更深的侵害。网络欺诈的手段是提前伪造好具有诱导性的网页或者是邮件, 在用户将自己的信息暴露出去之后, 再采用一般的黑客侵入手段对计算机采取措施。暴力破解的目标是计算机管理员的密码, 采用的方法是运用大量的数据运算反复试探服务器中的用户信息, 得手后即可完成侵犯。逻辑炸弹则通过事先伪造的整蛊程序, 引导管理员完成黑客所需要其完成的操作, 从而把原本没有操作权限的非法用户转变成拥有操作权限的用户, 达到入侵计算机的目的。

(二) 计算机设备对系统可靠性的影响

想要提高计算机系统的安全性能可以从设备的配置入手, 计算机设备的配置与计算机系统的性能之间有着直接相关性。计算机系统对于数据量的接受是有极限的, 如果提高该极限值, 就可以防止攻击者通过计算机管理员货获取用户信息, 从而保证计算机不会因为DoDD攻击收到任何侵害。还是这个道理假如设计者可以将计算机系统的安全等级提高, 定期对管理员密码进行重新设计和更换, 如此一来, 就算黑客暂时获取了计算机中的用户信息, 一旦密码进行更换, 也是白费力气, 前功尽弃。无论是暴力破解还是逻辑炸弹, 面对这样的防御措施, 都无法实现入侵。

在进行服务器配置时, 通过双机热备份的形式可以防止数据丢失或者是被偷窃等。一个服务器可以配备不止一条的网络传输通道, 多出来的通道也可以理解为预备通道, 是为了防止在网络通道出现差错的时候, 网络通信进而受到影响, 有了多手准备就能做到万无一失。由此看来, 网络服务器的安全可靠性在一定程度上依赖于网络设备的配置。

二、提升计算机通信及网络远程控制可靠性的对策

(一) 采用多级容错提高系统可靠性

信息技术日新月异, 网络结构也越来越完善, 一个微小的错误都有可能影响网络工作的正常运行, 也就导致数据通信和控制系统的安全可靠性不能能得到保证, 然而, 多级容错技术可以解决这个难题。多级容错技术可以做到在设备出现故障时及时进行屏蔽, 同时在确保网络整体设置不被影响的情况下安排其他可以正常工作的设备进行代替, 确保网络服务设备的正常运行。运用合理科学的手段, 将每一级别的服务都纳入管理, 不让服务终端受到局部的影响, 从而提高其安全有效性。

(二) 优化网络管理

优化网络管理即减少通信设备发生差错的频率以及丢失信息的几率等, 这些对于拥有多种通信设备的大型计算机网络来说, 可以降低由于其自身设计的复杂所带来的麻烦, 为实现这一目的在设备选择上需要化复杂为单一, 从而确保网络结构的可靠性。使用先进而优秀的网络架构和设备是优化管理的前提, 而优秀的网络管理技术就是锦上添花, 网络参数可以得到及时的调整, 网络的运转情况也随时能够被管理人员获知, 如果发生故障, 可以在第一时间找到原因并且实现问题的解决, 由此也就确保了网络和控制系统的安全可靠性。

(三) 优化拓扑结构

各类网络拓扑结构被运用于相同的行业时所发挥的作用是不一样的, 虽然随着信息技术的不断发展, 拓扑结构和网络的关系一直处于变化之中, 但是它在计算机通信网络规划中始终处于核心地位, 想要提升网络通信和控制的安全性就必须要对拓扑结构作出正确选择。在网络建设的一开始, 为了将网络的容错性提高并且保证网络数据传输速率的稳定, 设计者要进行合理的选择和规划。

三、结语

不管是对设计者还是对用户来说, 计算机通信系统和控制系统的安全可靠性都十分重要, 其在信息技术发展中, 也是不可小觑的。然而多级容错技术、优化管理系统、优化网络拓扑结构等方法在计算机通信和控制系统的安全可靠性的提高中发挥着很大作用, 可以有效避免网络设备配置错误或者黑客入侵所带来的损失。

摘要：当今时代, 信息技术日新月异, 在发展过程中, 人们对计算机通信及网络远程控制技术的应用尤其多。因此, 该技术的可靠性也被人们所重视。本文对计算机通信和控制技术的可靠性进行探究, 并对其存在的弊端提出解决性方案。

关键词：计算机,通信,控制技术,可靠性

参考文献

[1] 冯静.计算机通信技术在网络信息时代的应用[J].信息与电脑 (理论版) .2019 (01) .

[2] 李泽宁, 任师瑶, 刘泳.新时代背景下计算机通信技术发展与应用探析[J].计算机产品与流通.2018 (01) .

可靠性设计计算机通信论文范文第5篇

基金项目:安徽省教育厅自然科学研究重点项目KJ2009A156,安徽省高校优秀青年人才基金2009SQRZ022ZD。

【摘要】随着计算机仿真技术的发展,光纤通信教学中原本复杂的数学推导和晦涩难懂的物理概念可以使用形象直观的形式表现出来,丰富了课堂信息量,充分调动了教师的积极性和学生的学习热情,同时也为学生的学习和发展提供了新的学习环境。本文就计算机仿真技术对光纤通信教学的影响作了说明,介绍了计算机仿真技术在《光纤通信》课程教学中的一些应用和效果。

【关键词】计算机仿真技术;光纤通信教学

随着计算机仿真技术的发展,光纤通信教学中原本复杂的数学推导和晦涩难懂的物理概念可以使用形象直观的形式表现出来,丰富了课堂信息量,充分调动了教师的积极性和学生的学习热情,同时也为学生的学习和发展提供了新的学习环境。

1 计算机仿真技术对教师的影响

教师是教学过程的主导。教什么,怎么教,是由教师决定的。教师在教学中必须明确所授课程在学科专业、课程体系中的地位和作用、所授课程的教学目标。一个好的大学教师,应该具备较高的专业素养和学术造诣,在教学过程中帮助学生去接受、组织和管理知识,并达到自由运用知识的境界。然而,当遇到复杂的数学推导和晦涩难懂的物理概念时,只通过传统的板书,学生无法接受教师所要教授的内容,更不用说去组织、管理并运用所学的知识了。

下面是一个探究性的教学课例。课例以例1开始,学习对称平板波导中场分布的特性。

对称平板波导如图所示,设n2=2.29, n1=1.97, d=0.1μm,分别用公式说明TE2、TE3两个模电场跨越零点的次数。

解答:由《现代通信光电子学》一书中p376面的图可知,最低的奇数TE模是TE2(m=2),图中的c点是TE3模。

偶数模式的解取做

Ey=Aexp[-p(|x|-d)-jβz]|x|≥d

Ey=Bcos(hx)exp(-jβz]|x|≤d

TE3的h参量应满足π

奇数模式的解取做

Ey=Aexp[-p(|x|-d)-jβz]|x|≥d

Ey=-Aexp[-p(|x|+d)-jβz]|x|≤-d

Ey=Bsin(hx)exp(-jβz]|x|≤d

TE2的h参量应满足π/2

上述例题在黑板上不易推导,即使花费很大的功夫进行详细推导,大部分同学仍然很难理解。

下面,我们使用计算机仿真技术来共同学习和了解平板波导中场的分布特性。我们以‘现代通信光电子学’p374面的对称波导为例。由p376面的图可知,要维持单模hd≤π/2,其中d为光波导的中间层的厚度。假设输入光的波长是0.6328μm,d=0.1μm。由于h为待定常数,且hd≤π/2,我们可以取h=π/4×107,即hd=π/4。由p376面的15式可以求得p=h。

在上述参数设定的基础上,即可得到类似与P376面A点的处模式。

相应的程序如下:

d=1e-7;%定义参数d

h=0.25*pi*1e7; %定义参数h

hd=0.25*pi;

B=1;

A=0.5*2^(0.5);

p=h;

lamda=0.6328*1e-6; %定义波长

beta=2*pi/lamda;%传输常数

[x,z]=meshgrid(linspace(-0.4e-6,0.4e-6,900),linspace(0,10*lamda,900));%建立空间网格坐标

%以下为电场强度的程序描述

if abs(x)<=0.5e-7;

E=B*cos(h*x)

else

E=A*exp(-p*(abs(x)-d));

end

Ey=E.*exp(-j*beta*z);

mesh(x,z,Ey)%绘制三维图

在教学的过程中,我会详细解释程序中的每一条语句、特别是每一条语句对应的物理意义。争取做到全新的教学手段与传统教学手段有机结合,相得益彰,各自发挥其优势,使理工科的课堂教学得到事半功倍的效果。

2 计算机仿真技术对学生的影响

大学的教育要强调人的发展,一个好的大学是以它的学生质量和科研水平来评价的。一位好的大学老师应该有意识地培养学生的独立思考能力,使其具有清晰的头脑、丰富的想象力和洞察力。

在上一个例题中,我带领学生仿真A点所示模式场的分布图。向学生解释清楚仿真的思路与具体的编程技巧,这是教师的职责。当然,学生也有自己的任务,那就是自己回去把B、C两点处所示的模式场分布图做出来,并把三点的模式场加以分析比较。

计算机仿真手段的引入,学生的学习方式和手段、学习的平台等也随之发生了变化。带来的主要好处如下:

(1)抽象的文字描述和数学表达转化为具体的视觉画面,丰富了学生的感知,增强了学生的理解力。

(2)学生可以专心听讲,不再忙于记笔记。教师可以提供教学课件的下载,便于自学和复习。

(3)学生的学习自主性和主动性提高了,学生可以在教师的指导下有目的地选择感兴趣的方向,凸显个性的发展。

3 计算机仿真技术在《光纤通信》课程中的应用

《光纤通信》课程涉及光学、通信、光电子技术等专业知识,对学生的基础知识要求较高。《光纤通信》课程一般都开设在大三下或大四上,学生面临考研和就业的压力,能够投入课程学习的精力和时间有限。计算机仿真技术的使用,使得我们有机会把学生急需的计算机技和《光纤通信》课程的学习联系在一起。例如,在啁啾脉冲传输的讲解上,我要求学生在我的指导下编程仿真啁啾脉冲在不同传输介质中的传输特性。再顺势介绍预啁啾技术、啁啾脉冲放大等技术,以提高学生的学习积极性。

例2 高斯脉冲经光纤传输后,仍保持为高斯脉冲,而脉宽则随z而变化。

T1T0=1+Cβ2zT202+

β2zT2021/2

其中,T1是输出脉冲的1/e强度半宽度。上式所描述的脉宽变化如图2所示。

由图2可知,啁啾高斯脉冲展宽因子T1/T0随传输距离(z/LD)的变化具有如下特性:(1)对于自由啁啾脉冲,无论β2符号如何,色散将导致脉冲展宽。(2)对于有啁啾脉冲,脉冲的展宽依赖于β2和C的相对符号。当β2C>0,高斯脉冲单调展宽,当β2C<0,脉冲有一个初始窄化阶段,而后迅速展宽。在距离Zmin=CLD/(1+C2)时,达到最小宽度

Tmin1=t0/(1+C)1/2,式中LD为色散长度。

为了更加深入了解脉冲展宽的机理,进行相应的仿真研究。输入信号是一个中心频率在1.55μm、脉冲峰值能量6.4mw、初始脉宽为100ps的高斯脉冲。光纤的长度为1.5LD、色散参数β2=-20*10-27 s2/m。利用MATLAB软件通过傅立叶分步积分法,进行仿真,其结果如下:

图3 无啁啾高斯光脉冲 图4 负啁啾高斯光脉冲

随传输距离演变 (C=-2)随传输距离演变

图5 正啁啾高斯光脉冲(C=2)随传输距离演变图

图3-5,分别显示了自由啁啾高斯光脉冲、负啁啾高斯光脉冲(C=-2)和正啁啾高斯光脉冲(C=2)在反常色散光纤中传输时,脉冲的演变。从图3-5可以看出,自由啁啾高斯光脉冲在负色散光纤中传输时,脉宽随传输距离成比例展宽。负啁啾光脉冲在负色散光纤中传输时,不但脉宽随传输距离展宽,而且脉冲自身发生了“分裂”。这是因为负啁啾光脉冲的载频并非常数,而是啁啾的,其载频可以分为不同的频率群,不同的频率群以不同的速度传播。从而引起展宽和自身的“分裂”。正啁啾光脉冲在负色散光纤中传输时,在传输初始阶段脉冲宽度变窄,而后迅速展宽。

4 小结

计算机仿真技术的发展,丰富了课堂信息量,充分调动了教师的积极性和学生的学习热情,同时也为学生的学习和发展提供了新的学习环境。本文就计算机仿真技术对光纤通信教学的影响作了说明,详细论述了计算机仿真技术对教师教学和学生学习产生的影响,举例介绍了计算机仿真技术在《光纤通信》课程教学中的一些应用和效果。

参考文献

[1] Govind P.AgrawalNonlinear Fiber Optics, Third Edition & Application of Nonlinear Fiber Opticspp263-266

[2] Gerd Keiser, “Optical Fiber Communications Third Edition” Electronics Industry Gerd Keiser 著,李玉权,崔敏,蒲涛等译 “光纤通信,第三版”,电子工业出版社,2002

可靠性设计计算机通信论文范文第6篇

[摘要]随着当代社会的飞速发展以及计算机网络技术的普及，计算机网络通信也得到了进一步的发展，并且对社会经济的发展以及人们的日常生活生产方式产生深远的影响。然而当代社会计算机网络通信在发展的过程中也存在着诸多问题，信息泄露、病毒入侵以及服务器瘫痪问题对计算机网络通信的应用与发展具有严重的影响。本文结合当代计算机网络通信在运营中存在的问题，对计算机网络通信相关的发展问题以及发展趋势展开简要论述。

[关键词]计算机网络通信 网络通信问题 发展趋势

在当代社会整体的信息时代的影响下，人们的日常生活对计算机网络通信的信息质量、信息数量以及信息的获取安全等方面有了更高的要求，在国家社会以及人们要求的推动作用下，计算机网络通信在自身方面得到了不断发展完善。计算机网络通信在当代的信息化时代中发挥中不可替代的作用，与国家的信息安全以及社会的经济发展等都有着紧密的联系，计算机网络通信与人们的日常生活更是息息相关，在人们生活质量的提高以及社会的稳定和谐方面也起到重要的调节作用，因此，计算机网络通信问题越来越受到社会各界的广泛关注，下面就结合以往计算机网络通信方面的研究对当下其存在的问题以及发展趋势做如下简要分析。

一、计算机网络通信存在的问题

当代计算机网络通信的快速发展中存在一定的问题，常见问题主要表现在以下两个方面，一方面是技术故障问题；另一方面是计算机网络通信安全问题。

1.1计算机网络通信技术故障研究

计算机网络通信在运营使用的过程中所出现的技术故障问题主要体现在浏览器在上网时无法正常进行，这种技术故障的出现究其原因在于计算机的设置问题，从而造成计算机网络为用户提供服务时出现异常现象。一般计算机网络通信技术故障问题的解决可以借助网络故障中网络诊断的一些常用措施进行诊断解决，计算机网络通信的系统安装的上网方式为网络宽带连接的情况下，技术故障的检测需要依据应用程序逐条进行检查；对计算机设置故障问题引起的网络运行异常的问题可以对浏览器的浏览方式进行相关的调节。除了硬件与软件能够引起故障问题外，计算机网络路由的连接命令的设置操作等其它方面同样会引起计算机网络通信的技术故障问题。

1.2计算机网络通信安全研究

当代社会中计算机网络通信在各个行业领域中得到了广泛的应用，在计算机网络运营的过程中网络安全问题越来越受到各界的广泛关注，其中引起计算机网络通信安全问题的主要来源在于计算机在软件技术和网络方面的运行管理机制不完善，从而造成计算机网络通信方面的安全隐患。当代的计算机网络系统具有高度开放以及在防御攻击方面较弱的不足，从而容易造成信息泄露、网络资源非法占用以及网络信息非法修改的网络通信安全问题。针对计算机网络通信的安全问题，应加强网络通信安全问题的相关性研究，做出对计算机网络通信安全的针对性解决策略。

二、计算机网络通信发展趋势

计算机网络通信技术在当代社会中的发展趋势主要表现在以下三个方面。一是多网融合的发展趋势，在移动通信技术以及电子技术发展的不断推动作用下，在传统的笔记本电脑及台式电脑的基础之上演变到现在平板电脑、智能手机等诸多便携终端设备百家争鸣的发展状况，因此在计算机网络通信发展中有必要将移动网络技术、光通信技术和多媒体信息技术的应用进行整合，将多媒体技术中多样性的优势、光通信技术的高速率以及移动通信技术的便利性的优势进行有机融合，为当代计算机网络通信技术的创新性发展打下良好的基础，从而更好地服务国家、社会和人民。二是无线通信的发展趋势，当代社会计算机网络通信的发展要满足人们出行便利性的要求，因此在计算机网络技术未来的发展中计算机网络通信的无线通信是明显的发展趋势，当前国内计算机网络通信的无线通信主要体现在WIFI技术如电信的chinanet、移动的cmcc等，国内对无线通信技术的自主研发经验较少，无线技术的应用主要借鉴外国的通信技术。三是移动通信技术不断变革的发展趋势，计算机网络通信的目的在于服务，通信技术从2G时代到3G时代以及再到当今推广的4G网络，其变革都是为了更好的满足人们的需求，因此在未来人们需求发生变化时计算机网络通信技术的不断变革必然会发生。

结束语：通过本文对当代计算机网络通信存在问题以及发展趋势的研究分析，发现在时代发展的过程中人们对通信要求的提高会影响计算机网络通信的发展，努力解决计算机网络通信技术中的问题并不断对未来发展趋势进行研究才能保障计算机网络通信的良好发展。