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OFDM技术原理及关键技术介绍

OFDM技术原理及关键技术介绍
OFDM技术原理及关键技术介绍

OFDM 技术原理及关键技术介绍

一、原理介绍

1、OFDM 的基本原理介绍

在数字通信系统中,我们通常采用的通信系统是单载波传输系统模型,如图1所示。

t

jw 0t jw 0

图1. 单载波传输示意图

图中g(t)是匹配滤波器(对于给定的码元波形,使得输出信噪比最大的线性滤波器),这种系统在传输速率不是很高的情况下,因时延产生的码间干扰不是特别严重,可以通过均衡技术消除这种干扰。所谓码间干扰(intersymbol interference ,ISI )就是当一个码元的时延信号产生的拖尾延伸到相邻码元时间中去的时候,会影响信号的正确接收,造成系统误码性能的降低,这类干扰就是码间干扰。而当数据传输速率较高的时候,若想要消除ISI ,对均衡的要求更高,需要引入更复杂的均衡算法。

随着OFDM 技术的兴起与发展,考虑到可以使用OFDM 技术来进行高速数据传输,它可以很好地对抗信道的频率选择性衰落,减少甚至消除码间干扰的影响。OFDM 的全称是正交频分复用,是一项多载波传输技术,可以被看作是调制技术,也可以当作是一种复用技术。其基本原理是把传输的数据流串并变换后分解为若干个并行的子数据流(也可以看作将一个信道划分为若干个并行的相互正交的子信道),这样每个子数据流的速率比串行过来的数据流低得多(速率变为多少取决于变换为多少路并行数据流),这样的话每个子信道上的码元周期变长,每个子信道上便是平坦衰落,然后用每个子信道上的低速率数据去调制相应的子载波,从而构成多个低速率码元合成的数据发送的传输系统,其基本原理图如图2。

图2. OFDM 系统调制解调原理框图

在单载波系统中,一次衰落或者干扰就可以导致整个链路性能恶化甚至失效,但是在多载波系统中,某一时刻只会有少部分子信道受到衰落的影响,而不会使整个通信链路性能失效。

在衰落信道中,根据多径信号最大时延m T 和码元时间s T 的关系,可以把性能降级分为

两种类型:频率选择性衰落和平坦衰落。如果m s T T >,则信道呈现频率选择性衰落。只要

一个码元的多径时延扩展超出了码元的持续时间,就会出现这种情况,而信号的这种时延扩展导致了信号码间干扰的产生。如果m s T T <,则信道呈现平坦衰落,在这种情况下,一个

码元的多径时延分量都在一个码元的持续时间内到达,因此信号是不可分辨的,此时就不会引起码间干扰的出现,因为此时信号的时间扩展并不导致相邻接收码元的显著重叠。

一个OFDM 符号由一系列经过数字调制的子载波信号组成。如果N 表示子载波的个数,T 表示OFDM 符号的周期,()0,1,2,,1i d i N =-是分配给每个子载波的数据符号,0f 是第0个子载波的频率,矩形函数rect(t)=1,2t T ≤,则从s t t =开始的一个周期T 内的OFDM 符号可以表示为:

100()Re (2)exp 2()()0N i s s s s i s s i s t d rect t t T j f t t t t t T T s t t t t t T p -=ì禳轾?骣镲镲?÷?犏=--+-#+?÷睚??÷?犏镲桫í臌镲铪???=∧<=+≤≤??????---=∑-=T t t t t t s T t t t t t T i j T t t rect d t s s s s s N i s s i 0)()(2ex p )2()(10π (2)

由于OFDM 子载波之间的正交性,即 011exp()exp()0T n n m n j t j t dt m n T ωω=?-=?≠?? (3) 如对式(2)中的第k 个子载波进行解调,然后再在时间长度T 内进行积分,得 10

10

1?exp[2()]exp[2()]1exp[2()()]s s s s N t T k s i s t i N t T i s t i k d j k T t t d j i t t T dt T d j i k t t T dt T d πππ-+=-+==---=--=∑?∑? (4)

从式(4)中可以看到对第k 个子载波进行积分解调可以恢复出期望数据符号。而对其他载波来说,由于在积分间隔内,频率差别为()/i k T -的可以产生整数倍个周期,见图3所示,所以积分结果为零。

图3. 一个OFDM符号内包含四个子载波的情况

这种正交性还可以从频域角度来解释。在式(1)中,每个OFDM符号在其周期T内包括多个非零的子载波。因此其频谱可以看作是周期为T的矩形脉冲的频谱与一组位于各个子载波

sin c fT函数,这种函数的零点出现在频频率上的δ函数的卷积。矩形脉冲的频谱幅值为()

率为1整数倍的位置上。

图4给出互相覆盖的各个子载波的频谱。从图中可以看出,在每个子载波频率最大值处,其他子载波的频谱值恰好为零。因为在对OFDM符号进行解调的过程中,需要计算每个子载波上取最大值的位置所对应的信号值,所以可以从多个相互重叠的子载波符号频谱中提取每个子载波符号,而不会受到其它子载波的干扰,也由此可以避免子载波间干扰的出现。

f

图4. OFDM系统中子载波频谱图

2、历史与应用

由上可见OFDM是一种特殊的多载波调制技术,它利用子载波间的正交性极大地提高了系统的频谱利用率,而且可以抗窄带干扰和多径衰落。早在20世纪50年代,G.A.Doelz等提出了Kineplex系统,该系统的设计目的是在严重的多径衰落高频无线信道中实现数据传输,系统使用20个子载波,使用差分QPSK调制,实现方式和现代的OFDM几乎一样。

1971年,S.B.Weinstei等提出了一种高效的实现OFDM的方法:利用IDFT和DFT实现了OFDM的调制和解调。他们的主要研究重点是如何高效处理和解决信道间相互干扰的问题。为了解决ISI和ICI,他们在时域上插入符号间保护间隔以及加窗方法。

1980年,A.Peled和A.Ruiz引入了循环前缀这一概念,用OFDM的循环延伸填充保护间隔来替代采用空保护间隔的办法,解决了各子载波正交性的问题。当循环前缀的时间比信道的脉冲响应时间长时,就可以在色散信道上保持正交性。至此,现代OFDM的概念已经完全形成了。

1985年,L.J.Cimini把OFDM的概念引入了蜂窝移动通信系统,为无线OFDM系统的发展奠定了基础。

OFDM技术的数据传输速度相当于当前全球移动通信系统(Global System for Mobile Communications,GSM)和CDMA技术标准的10倍。迄今为止,OFDM以其良好的性能已应用在欧洲的数字音频广播(Digital Audio Broadcasting,DAB)、数字视频广播(Digital Video Broadcasting,DVB)、非对称数字用户环路(Asymmetric Digital Subscriber Line,ADSL)、甚高速数字用户线路(Very High Bit Rate Digital Subscriber Line,VDSL)中并被确定为802.11a的物理层标准。宽带移动通信系统HiperLan2也采用了OFDM技术。OFDM技术在电力线网络中也得到了很好的应用。OFDM与CDMA技术结合产生了MC-CDMA,与智能天线波束形成技术结合产生频域波束形成OFDM系统和时域波束形成OFDM系统。正因为OFDM适合现代无线通信发展的要求,且可以与其他接入方式灵活地结合衍生出新的系统,OFDM的研究受到学者的广泛关注。

3、OFDM调制解调的IDFT/DFT实现

1971年,S.B.Weinstei 等提出了用反离散傅立叶变换(IDFT)和傅立叶变换(DFT)来实现多个调制解调器的功能,基于此,原始的OFDM 系统采用这种思想实现了OFDM 系统的多载波调制、解调,这极大地促进了OFDM 技术应用的发展。

对子载波数N 较大的系统来说,式(2)中的OFDM 复等效基带信号可以用DFT 来实现。 令式(2)中s t 为零,忽略矩形函数,对信号)(t s 以N T 的速率进行抽样,即令t =k N T (k =0,1,…,N -1),则得到 10)

2ex p()(10-≤≤==∑-=N k N ik j d N kT s s N i i k π (5)

在式(5)中,可以看到k s 等效为对i d 进行N 点的IDFT 运算。同样在接收端为了恢复原始的基带数据i d ,可以对接收到的k s 进行N 点傅立叶变换运算可得 10)

2ex p(10-≤≤-=∑-=N i N ik j s d N k k i π (6)

由式(5)、(6)可看出OFDM 通信系统中的多载波调制和解调可以分别由IDFT 和DFT 来代替。

在OFDM 系统的实际应用中,可以采用更加方便快捷的快速傅立叶变换(FFT/IFFT),从而大大简化了系统复杂度。N 点IDFT 运算需要实施2

N 次的复数乘法(为了方便,只比较复数乘法的运算量),而IFFT 可以显著地降低运算的复杂度。对常用的基2IFFT 算法来说,其复数乘法的次数仅仅为)(log )2(2N N ,以16点的变换为例,IDFT 和IFFT 中所需要的乘法数量分别是256次和32次,而且随着子载波个数N 的增大,这种算法复杂度之间的差距也越明显,IDFT 的计算复杂度会随着N 增加而呈现二次方增长,IFFT 的计算复杂度的增加只是稍稍快于线性变化。对于子载波数量非常大的OFDM 系统来说,可以进一步采用基4IFFT 算法,其复数乘法的数量仅为8)2(log 32-N N 。 4、OFDM 信号的产生流程

OFDM 信号的发送接收过程需要经过下面几个步骤:

发送过程:

(1)基带调制即为对信源产生的数据编码交织后按照一定的映射关系进行基带信号的星座映射,也就是将一个二元比特按照一定的规则转换为一个一元符号,数据映射方式常选用QPSK 、QAM 等方式,比如说按照QPSK 方式进行映射,1,1映射为1+j ,-1,1映射为-1+j 。

(2) 串并转换:使速率为R 的串行输入的信号变为N 个并行的输出。这N 个并行输出的信号中任何一路的数据传输速率为R/N 。

(3) 快速傅立叶逆变换:快速傅立叶逆变换可以把频域离散的数据转化为时域离散的数据,

实现OFDM的多载波调制。

(4)并串转换:用于将并行数据转换为串行数据。

(5)插入循环前缀:循环前缀为单个的OFDM符号创建一个保护带,在信噪比边缘损耗中被丢掉,以极大地减少符号间干扰。

接收过程:

(1)去除循环前缀:由于多径时延小于循环前缀的长度,所以去除循环前缀后,可以消除码间干扰。

(2)串并变换:将串行数据变换为N个并行的数据,这样是为后续的FFT解调提供条件。(3)快速傅立叶变换:实现OFDM的多载波解调。

(4)并串变换:将FFT解调之后的信号变为一路信号输出,送至基带解调。

(5)基带解调:即为解除信号的基带映射关系,并进行反编码反交织将信号变为基带信号。

图5. OFDM的系统结构框图

5、OFDM技术的主要优缺点

优点:

(1) 适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输

它将高速串行数据分割成多个子信号,降低码元速率,相应延长了码元周期;当传输的符号周期大于最大延迟时间时就能够有效的减弱多径扩展的影响。所以OFDM对信道中因多径传输而出现的ISI有很强的鲁棒性,系统总的误码率性能好。

(2) 具有很强的抗信道衰落能力

在OFDM中由于并行数据码元周期很长,一般大于深衰落的延续时间,通常衰落发生在某个子载波上,这时通过各个子载波的联合编码,便可恢复。如果衰落不是特别严重,简单的均衡器结构是OFDM的突出优点之一。由于OFDM在每个子信道上通常经历的是平坦衰落,所以可以方便的对各个子信道进行频域均衡。通常,一阶抽头滤波器结构的均衡器便可满足要求。这对接收机的复杂度是个很大的简化。

(3) 频谱利用率高

传统的频分多路传输方法是将频带分为若干个不相交的子频带来并行传输数据流,各个子信道之间要保留足够的保护频带。而OFDM系统由于各个子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱互相重叠,因此与常规的频分复用系统相比,OFDM系统可以最大限度地利

Baud Hz。

用频谱资源。当子载波个数很大时,系统的频谱利用率趋于2/

(4) 可以采用IDFT和DFT方法来实现

各个子信道中的正交调制和解调可以采用IDFT和DFT方法来实现。尤其在子载波数目众多的情况下,采用FFT算法能大大减少系统的复杂度,简化系统结构,使得OFDM技术更趋于实用化。

(5) 容易实现上行和下行链路中不同的传输速率

无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量,如Internet业务中的网页浏览、FTP下载等。另一方面,移动终端功率一般

kbit s;而基站发送功率可以较大,有可能提供小于1W,在大蜂窝环境下传输速率低于10/

Mbit s以上的传输速率。因此无论从用户数据业务的使用需求,还是从移动通信系统自1/

身的要求考虑,都希望物理层支持非对称高速数据传输,而OFDM系统可以很容易地通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。

(6) 易于其它技术相结合

OFDM系统可以容易与其它多种接入方法相结合使用,构成OFDMA系统,其中包括多载波码分多址MC-CDMA、跳频OFDM以及OFDM-TDMA等等,使得多个用户可以同时利用OFDM技术进行信息传递。

(7) 抗窄带干扰

因为窄带干扰只能影响一小部分的子载波,因此OFDM系统可以在某种程度上抵抗这种窄带干扰。

缺点:

(1) 对定时和频率偏移敏感

由于子信道的频谱相互覆盖,这就对它们之间的正交性提出了严格的要求。然而由于无线信道存在时变性,在传输过程中会出现无线信号的频率偏移,例如多普勒频移,或者由于发射机载波频率与接收机本地振荡器之间存在的频率偏差,都会使得OFDM系统子载波之间的正交性遭到破坏,从而导致子信道间干扰(ICI),这种对频率偏差的敏感性是OFDM 系统的主要缺点之一。

(2) 存在较高的峰值平均功率比

多载波系统的输出是多个子信道信号的叠加,因此如果多个信号的相位一致时,所得到的叠加信号的瞬时功率就会远远高于信号的平均功率,导致较大的峰值平均功率比。这就对发射机内放大器的线性度提出了很高的要求,因此可能带来信号畸变,使信号的频谱发生变化,从而导致各个子信道间的正交性遭到破坏,产生干扰,使系统的性能恶化。

二、关键技术介绍

1、循环前缀

应用OFDM的一个重要原因是可以有效地对抗多径时延扩展造成的码间干扰问题。为了最大限度的消除符号间干扰,一个比较常用的方法是在每个OFDM符号之间插入保护间

?一般要大于无线信道的最大时延扩展,隔(Guard Interval,简称GI),且保护间隔的长度T

这样一个符号的时延分量就不会对下一个符号造成干扰。

=+?。这时各子载波的间距仍为1,而接收机相关此时符号周期由T增加至'T T T

T。加入的保护间隔可以不插入任何信号,即为一段空白的传输时段,接收的时间也仍为[0,]

但这种情况下,由于多径时延的影响,会破坏子载波间的正交性,会产生子载波间的干扰,见图6。这里的多径时延是指对同一个符号而言的时延,即第一个到达的符号为s1,经过t 时延到达的第一个符号s1的时延信号为s2,如果在积分周期T内,s1的第一个子载波f1与第二个子载波f2之间的周期数相差为整数个,那么在T内对第一个子载波解调的时候其他子载波不会产生影响,但是由于有了时延信号s2,那么接收到的信号就是s1与s2的和信号,这个时候接收信号含有两个信号,也就是说接收信号中含有两套第一子载波和第二子载波,s1中第一个子载波与第二个子载波之间的周期数相差必定为整数个,但是如果s1中的第一子载波与s2中的第二子载波相差不是整数个周期的时候,在积分周期内对第一子载波解调的时候,s2中第二个子载波会对s1中的第一子载波产生影响,即s2中的第二个子载波在积分周期T内的积分不为0,也就是破坏了正交性,产生了子载波间的干扰。

第二子载波对第一

子载波带来的ICI干扰

保护间隔FFT积分时间

图6. 多径情况下空白保护间隔在子载波间造成的干扰

?时间中的样故为了保持子载波间的正交性,在OFDM系统中,将OFDM符号的后T

点复制到OFDM符号的前面,形成前缀。这样的话,整个符号的长度增加了,每一个子载

?的时延信号就不会在解调过程中产波解调的时间T内都有一个整数个的循环,时延小于T

生子载波间的干扰,此时将保护间隔称为循环前缀(Cyclic Prefix,CP)。见图7。

循环前缀

幅度0

cp T -T 保护间隔时间OFDM 符号长度

图7. 保护间隔为循环前缀

引入循环前缀会使系统的传输效率有所下降。假设插入循环前缀的长度为cp T ,未插入循环前缀的OFDM 符号的长度为T ,数据数率为V ,则插入循环前缀后数据数率cp V 为: cp cp T V V T T =+ (7) 可知插入循环前缀后数据数率降为原来的cp T T T +倍,即频谱利用率降低为原来的cp T T T +倍,所以插入的循环前缀长度一般小于4T 。

插入循环前缀后还会带来功率损失,循环前缀与功率损失之间的关系为: 1010log 1loss cp T P T T ??=- ? ?+?? (8)

由上述两式可以看出,当循环前缀占到20%时,功率损失不到1dB ,带来的信息速率损失达到20%。但是与插入循环前缀后可以消除多径信道引起的ISI 和ICI 的影响相比的话这个代价是值得的。

2. 峰平比

(1)形成原因

在单载波系统中,比如FSK 、PSK 等的调制信号的包络是恒定的。在这样的系统中,发射机的功放可以工作在效率很高的非线性区,而输出信号的频谱扩展和带外失真很小。与单载波系统相比,OFDM 采用的是一组具有正交关系的多载波调制方式,它是在二进制比特映射到复信号后使用IFFT 进行调制。这样OFDM 信号是由多个经过调制的子载波信号相加而成的。如果把每一个子载波看成是相位随机的余弦信号,虽然每一个子载波的包络值统计独立,但是当所有子载波相加时,由于其相位随机,则合成后的OFDM 符号的包络值是

起伏不定的,并非恒包络信号,当各个子载波的呈现相同极性的峰值时,叠加信号不可避免地出现很高的峰值,但是总的信号的平均功率是一定的,由此会带来较大的峰值功率比,即峰平比(Peak-To-Average Ratio ,PAR )。虽然在整个OFDM 系统中,幅度低的分量在整个信号中所占的相对概率比幅度高的相对概率大,而且随着幅度的增大,概率只会越来越低,但是高峰值的存在必然会对系统的线性提出较高的要求,特别是对系统中的D/A 、A/D 和射频放大器有较高的要求。

(2)峰平比的定义及基本原理

OFDM 信号是N 个独立样值信号的叠加,根据中心极限定理,当N 取足够大时,OFDM 的信号幅度是服从高斯分布的,其包络值是不恒定的,会产生较大的峰值功率。这种信号包络的变化特性通常是用峰值功率与平均功率比来表征的。峰平比公式为: {}{}202max (t)()10lg E (t)OFDM t T x PAR dB x ≤≤????=?????? (9)

其中,(t)x 表示表示经过IFFT 运算之后得到的输出信号,对于N 个子信道来说,当各个子信道的相位都相同时,此时各个子信道调制信号都以同相位、幅度相加,得到的OFDM 符号的峰值为最大,峰值功率为平均功率的N 倍,可得PAR 为10lg PAR N =,这个当然是一种极端的情形了,一般情况下是不会达到的。例如子载波数为16的基带OFDM 系统,假定当输入二进制数据序列为全1序列,那么经过PSK 星座映射和IFFT 调制后,假设所有子载波调制信号为同极性同相位,那么会产生最大的瞬间峰值功率,如图8所示。从而使PAR 达到理论上的最大值12dB 。当然这是一种极端情况,峰均功率比通常不会达到这个数值。PAR 值越大,信号包络的不恒定性越严重。

time a m p l i t u d e

图8. 所有子载同相同极性的情况

当各个子载波的调制信号的极性和相位随机的时候,OFDM 符号的幅值特性如图9表示。

time a m p l i t u d e

图9. 一个OFDM 符号的幅值特性

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图10. 16个子载波同极性但不同相的情况

time a m p l i t u d e

图11. 16个子载波同相位但不同极性的情况

从测量角度看,用通式(9)计算的PAR 值来表征OFDM 不具有实际意义。因为OFDM

信号功率峰值观察到的可能性微乎其微,而且如果(t)x 是一个高斯随机过程,当测量时间足够长时,max (t)x 会大到无穷大,因此测量OFDM 的峰值统计分布更具有理论分析价值。 原因:OFDM 符号的幅值服从瑞利分布,功率分布要服从两个自由度的中心2χ分布,其中均值为零,方差为1,(对于两个自由度的中心2χ分布,即2212Y X X =+,Xi(I=1,2)是数学

期望为0,方差为2s

且相互独立的高斯变量,则R =)易知功

率分布的累计分布函数为:()()0

exp()1exp()z Power P Power z F z y dy z ≤==-=--?。再计算OFDM 符号的累计分布函数。假设OFDM 符号周期内每个信号样值间彼此独立(只要不是过采样,这一点是满足的;即便有过采样,也是近似成立的),则OFDM 符号周期内的N 个采样值当中的PAR 小于某一门限的概率分布,即累计概率分布(CDF ),()()()1N N z P o w e r P P A R z F z e -≤==-,当PAR 超过某一门限值时得互补累计函数分布(CCDF),()()11N z P PAR z e -≥=--。由此引入CCDF (互补累计分布函数,Complementary Cumulative Distribution Function ),描述OFDM 信号的分布特性。

另外一个常用参数是为OFDM 信号的峰值因子(CF ,Crest Factor ),定义为OFDM 信号的幅度峰值与rms (包络平方值的均值))。 {}

max (t)()10lg x CF dB ??= (10)

(3)PAR 问题对OFDM 系统的影响

① 增加了D/A 的复杂度,要求转化器有较大的转换宽度。当OFDM 信号出现较大峰值时,需要A/D 、D/A 转换器具有较大的相信动态范围,范围至少应大于信号的峰值。但是此时,D/A 、A/D 转换器的效率就非常低,因为大部分信号的幅度范围都远小于这个动态范围。而且转换器的位数是有一定限度的,如果峰值过高,则会超过转换的位数。另外,为了保证量化噪声在可以接受的范围内。需要很多量化电平,从而需要用较长的字长去表示一个量化电平。在量化电平字长数相同的条件下,高的PAR 值会引入更多的量化噪声。(D/A 的转换精度:在D/A 转换中经常用分辨率和转换误差来描述转换精度。分辨率用输入的二进制数码的位数表示。在分辨率为n 的转换器中,从输出模拟电压的大小应能区分出输入代码从00 …00到11…11全部2n 个不同的状态。给出2n 个不同等级的输出电压。也可以用转换器能够分辨出的最小电压与最大输出电压之比给出分辨率,如10位的转换器得分辨率表示为

10110.001211023=≈-。比如8位的A/D 转换的幅值电压为ref 8

1V 2552??,ref V 为基准电压。如果信号幅值过大时就会超过这个范围,产生失真。)

② 要求射频放大器具有更大的线性范围。对IFFT 后得到的离散时间抽样进行D/A 转换和脉冲成型滤波,形成连续时间传输信号y(t)。较大的PAR 值同样导致信号y(t)幅度的较大峰值。当传输信号经过功率放大器时,若放大器的线性动态范围小于信号的峰值,会有部分信号进入到功率放大器的非线性区,由此会产生非线性失真(进入饱和区则产生饱和失真,即下削波,截至区则产生截止失真,即上削波),放大器会给信道引入无记忆的、非线性的相位失真。由于非线性失真则会引起带内失真和频谱扩展干扰,带内失真会导致系统大的误码率。频谱扩展会导致相邻信道间的干扰,产生子载波间的互调和带外辐射(指在信道带宽以外由于调制及发射机的非线性所产生的辐射),破坏子载波间的正交性。为了减少这种非线性失真,要求放大器具有高线性特征,或者对放大器进行很大的补偿。但是无论哪种方法,都会造成放大器的效率下降,造成发射端产生很大的功耗。特别是在移动通信中,这是绝对不允许的。因此为了获得较好的系统性能,必须降低OFDM 信号内较大的峰平比值。 ③ 一些通信组织如FCC (美国联邦通信委员会)、CEPT (欧洲邮电行政大会)经常会为给定的频带设置峰值功率上限,这样,相对于单载波系统,多载波方式就很难最大限度地利用这些功率限制,从长远看也会阻碍OFDM 的发展。

(4)改善方法

目前所存在的减小PAR 的方法大概可以被分为三类,第一类是信号预畸变技术,即在信号经过放大之前,首先要对功率值大于门限值的信号进行非线性畸变,包括限幅(clipping )、峰值加窗或者峰值消除等操作。这些信号畸变技术的好处在于直观、简单,但信号畸变对会系统性能造成损害;第二类是编码方法,即避免使用那些会生成大峰值功率信号的编码图样,例如采用循环编码方法。这种方法的缺陷在于,可供使用的编码图样数量非常少,特别是当子载波数量N 较大时,编码效率会非常低,从而导致这一矛盾会更加突出;第三类就是利用不同的加扰序列对OFDM 符号进行加权处理,从而选择PAR 较小的OFDM 符号来传输。PAR 问题是OFDM 技术中的一个研究热点。

3. 同步技术

在数字通信系统中,为了能正确地恢复信息,需要对接收信号进行同步。与单载波系统相比,OFDM 系统的符号由多个正交的子载波信号叠加构成,各个子载波之间利用正交性来区分,因此确保这种正交性的同步技术尤其重要。

OFDM 系统的同步可以分为:符号同步、载波同步、样值同步。

(l) 符号同步是为了区分每个OFDM 符号的正确起始位置。如果同步不正确,会引起

FFT窗的位置偏差,使解调信号受到一个偏移因子的加权,严重时还会引起ISI和ICI。

(2) 载波同步是为了实现接收信号的相干解调,如果本地载波频率和发射机的载波频率并不完全相同以及存在多普勒效应的影响,解调信号时会有一个时变的频率偏差,如果不对该频率偏差进行估计修正,它将破坏OFDM子载波的正交性,引起ICI。

(3) 因为每个OFDM符号块包含N个样值,样值同步是为了使接收端的取样时刻与发送端完全一致,接收机A/D和发射机D/A的采样时钟周期不完全同步,会造成时变相位偏移以及FFT窗起始点与真实符号起始点发生偏差,不过通常情况下这种影响很小。

OFDM系统中的同步过程一般分为捕获和跟踪两个阶段,捕获阶段进行粗同步,跟踪阶段进行细同步,以进一步减小误差。

对十突发式的数据传输,一般是通过发送辅助信息来实现同步。当前提出的OFDM系统中,采用辅助信息的同步方式主要可以分为:插入导频符号的同步和基于循环前缀的同步。这两种同步方法,各有其优缺点。插入导频符号法同步性能较好,但是这种方法浪费了带宽和功率资源,降低了系统的有效性。基于循环前缀的同步法可以应用最大似然估计算法,克服了插入导频符号浪费资源的缺点,且简单、易实现,但是同步范围较小。

同步是OFDM技术中的一个难点,许多学者提出了很多OFDM同步算法,其中较常用的有利用奇异值分解的ESPRIT同步算法和ML估计算法,ESPRIT算法虽然估计精度高,但计算复杂,计算量大,而ML算法利用OFDM信号的循环前缀,可以有效地对OFDM信号进行频偏和时偏的联合估计,而且与ESPRIT算法相比,其计算量要小得多。

4. 训练序列和导频及信道估计技术

信道估计也是当前OFDM技术中的一个研究热点与难点,OFDM信号在衰落倍道中传输时,其幅度会发生衰落,相位会发生偏移。在接收端需要有一个参考信号(包含信道特性),才能正确恢复出原来的发送信导。为了解决这个参考信号的问题,有两种方法:一种是采用相干检测,另一种是采用差分检测。前者需要先对参考信号的幅度和相位进行估计(也就是需要做信道估计),然后用估计得到的信道信息进行均衡,从而消除或减小信道对信号造成的失真。在差分检测中,不使用绝对的幅度和相位值,而是发送相邻信号幅度或者相位的差值。因此,可以不要绝对的参考信号,也就是无需做信道估计。但使用差分检测时,仍需要一些导频信号提供初始的相位参考,虽然降低了系统的复杂度和导频的数量,但却损失了信噪比。但如果OFDM系统采用相干检测时,就需要进行信道估计。

OFDM系统可等效为N个独立的并行子信道,如果不考虑信道噪声,N个子信道上的接收信号等于各自子信道上的发送信号与信道的频谱特性的频率乘积。如果通过估计方法预先获知信道的频谱特性,将各子信道上的接收信号与信道的频谱特性相除,即可实现接收信号的正确接收。

信道估计的方法有很多,常见的信道估计方法有两类:基于导频信息的信道估计和基于训练序列的信道估计。训练序列通常用在非时变信道中,在时变信道中一般使用导频信号。

其中基于导频信息的信道估计方法又可分为:基于导频信道和基于导频符号的估计。导频符号估计法是在发送端信号的某些固定位置插入一些已知的符号和序列,在接收端利用这些导频符号和导频序列按照某些算法进行信道估计。OFDM系统具有时频二维结构,因此可以在时间轴和频率轴同时插入导频符号,使设计更加灵活,也可以插入连续导频和分散导频,导频的数量是估计精度和系统复杂的折衷。见图12。导频信号之间的间隔取决于信道的相干时间和相干带宽,在时域上,导频的间隔应小于相干时间;在频域上,导频的间隔应小于相干带宽。在实际应用中,导频模式的设计要根据具体情况而定。

图12. 导频插入示意图

图12(a)中,导频符号均匀分布在每个OFDM符号内,对时间方向的慢衰落并不敏感,而对频率选择性衰落是敏感的,这种导频形式又称为梳状导频形式(comb-type)。图(b)中,某一个OFDM符号全是导频数据,即周期性地发送导频,这种导频形式适合于时间方向的慢衰落信道,它对频率选择性不敏感,这种导频方式又称为块状导频形式(block-type)。(c)(d)是另外两种导频形式,信道估计时,需要在时间和频率两个方向上进行内插,但它比前两种方法用更的导频数目少。

在OFDM系统中,信道估计器的设计主要有两个问题:一是导频信息的选择。由于无线信道是衰落信道,需要不断地对信道进行跟踪,因此,导频信息也必须不断的传送。二是复杂度较低且导频跟踪能力良好的信道估计器的设计。在确定导频发送方式和估计准则条件下,寻找最佳的信道估计器结构。在实际设计中,估计器的性能和导频信息的传输方式有关,所以导频信息的选择和最佳估计器的设计两者之间是相通的。

5、编码技术

在OFDM系统中,为了抵抗突发脉冲错误和多径衰落,可以通过信道编码和交织技术来进一步改善整个系统的性能。

OFDM系统的结构为各个子载波进行编码提供了机会。通过将各个信道联合编码,可

以使系统具有很强的抗衰落能力。这种将信道编码和OFDM结合起来的技术称为信道编码正交频分复用技术(Coded OFDM, COFDM )。COFDM是最早的OFDM技术之一,它在进行OFDM调制之前,在子载波中引入了前向纠错码(FEC),以进一步补偿频率选择性衰落信道的影响,提高了系统误码率。

常用的前向纠错码,有以RS(Reed-Solomon)和CRC为代表的分组码、卷积码、网格编码调制(TCM)以及空时编码等。现在的发展方向是在OFDM系统中结合多天线技术使用空时编码,即所谓的MIMO-OFDM技术,这项技术可显著地提高OFDM系统的性能,成为下一代无线通信系统的热点技术。

交织使信息在频域和时域扩展,使传输时各单元码信号受到的衰落可以认为统计独立,利用信道编码技术可以使部分由于频率选择性衰落或干扰而被破坏的数据依靠另外一些频率分量得到增强的部分数据恢复,这说明了OFDM系统具有频率隐分集和时间隐分集的作用,这对频率选择性衰落及时间选择性衰落是有效的。编码和交织的使用把一个局部的衰落在整个带宽。和时间交错深度之内进行平均,在通常系统中频率选择性这一缺点,在OFDM 中就转化为了优点,它实际上提供了频率上的分集效果。

衰落信道会产生数据突发性错误,有效的方法是对编码后的数据进行交织,使突发性信道变为随机信道。交织可以在频域和时域进行。采用交织器和去交织器,可以使突发错误在时域扩展开来,将一个有记忆的突发差错信道,变成了基本上无记忆的随机独立差错信道,再利用纠随机独立差错的纠错码来纠错。在OFDM系统中,发送端编码后的数据先经交织器按行读出重新排序后再进行调制,接收端在解调后,由去交织器恢复出原始顺序进行译码。交织器的结构有两种:分组结构和卷积结构。二者配合使用效果更佳。可根据具体的应用选择不同的编码和交织方案。

6、OFDM的子载波和功率分配问题

在频率选择性衰落明显的信道中,OFDM的不同的子信道受到不同的衰落,因此有不同的传输能力,将自适应技术应用于OFDM系统,根据子信道的瞬时特性动态地分配数据速率和传输功率,可以优化系统性能。在单用户OFDM系统中,由于频率选择性衰落的缘故,有相当一部分子信道由于衰落严重而不应被使用;而在多用户OFDM系统中,由于传输路径不同,使得相对于某一用户衰落严重的子信道,对于其他用户的衰落并不一定严重。事实上,各用户的衰落是相互独立的,很少会出现对所有用户都严重衰落的子信道。因此,在OFDM系统中,采用自适应资源分配和调制技术,即根据信道的瞬时特性在每个OFDM 符号周期内分配给每个子信道不同的信息比特数,使系统达到最大比特率。各子信道信息分配应遵循信息论中的“注水定理”,亦即优质信道多传送,较差信道少传送,劣质信道不传送的原则。

注水原理的解释:

图13里面1/λ是由环境(多径衰落、SNR)决定的功率阈值,那些阶梯表示子信道的状态,

越靠下信道越好。由1/λ和子信道的状态来决定在各子信道中如何分配功率。(图14中的P*就表示对那个阶梯层(即子信道)分配的功率多少,也就是1/λ和阶梯层的差值)。信道状态越好,分配的功率越多,越差就越少,当状态差的程度超过阈值1/λ就不在该子信道上分配功率了。这样就好比在一个池子里放水,水面的高度就是1/λ,而池底的分布就由各子信道状态来组成(即图中的阶梯),因此叫注水算法。

图13. 子载波的注水功率分配

OFDM的功率分配涉及到的一些具体的算法,在此就不详述了。

提高城市综合防灾减灾能力的若干思考

提高城市综合防灾减灾能力的若干思考 城市人口集中,经济密集度高,在国家的政治、经济、社会、教育、科学研究等各个领域的作用与功能越来越重要,城市一旦受灾,很容易出现连锁灾害或次生灾害.将涉及千百万民众的生命财产安全。灾害在任何地方任何时间都可能发生,但在城市地区发生对人类造成的损失最严重,同时城市变得越来越脆弱,在城市发展过程中,城市的规模越来越大,功能越来越复杂,可能出现问题的地方也越来越多,如交通运输事故、建设工程、公共场所、企事业单位发生的安全事故、传染病疫情、食物和职业中毒等。各种灾害威胁着我国大多数城市,包括洪水、地震、地质、海洋等传统自然灾害以及火灾、爆炸、暴雨、冰冻、恐怖袭击、城市拥挤、温室效应、环境污染、传染病等非传统灾害。2005年哈尔滨市的水污染事件,2006年重庆的高温干旱,2007年大雨造成不少城市的人员伤亡,2008年南方雪灾使不少现代化城市瘫痪等事例表明,我国城市脆弱,难以安全、有效地应对各种严重灾害的袭击,急需提高城市防灾减灾能力。 建设应急避难场所是城市防灾的有效办法 首先,应急避难所形式多样。应急避难场所是国际社会应对突发公共事件的一项灾民安置措施,也是现代化大城市用于民众躲避地震、火灾、爆炸、洪水、疫情等重大突发公共事件的安全避难场所。应急避难场所分为临时应急避难场所和长期应急避难场所两种。临时应急避难场所主要指发生灾害时受影响建筑物附近的小面积空地,包括小花园、小型文化体育广场、小绿地以及抗震能力非常强的人防设施,要求步行10分钟左右到达,这些用地和设施需要配备自来水管、地下电线等基本设施,一般只能够用于短时期内的临时避难。而长期应急避难场所又叫做功能应急避难场所。它一般指容量较大的公园绿地、各类体育场、中小学操场等,要求步行1小时内到达,这类场所除了水电管线外,还需要配备公用电话、消防器材、厕所等设施,同时还要预留救灾指挥部门、卫生急救站及食品等物资储备库等用地,它们平时是休闲娱乐场所,灾害发生时就可以为人们提供长期的生存保障。 其次,我国应急避难所的建设逐步得到重视。我国在《“十一五”期间国家突发公共事件应急体系建设规划》中明确提出,“省会城市和百万人口以上城市按照有关规划和标准,加快应急避难场所建设工作。”目前,北京、上海及大部分省会城市已经建立并完善了应急避难场所。如北京城八区有千余处小面积空地作为临时应急避难场所。可改建为长期应急避难场所的开阔地带面积有5300多公顷。元大都城垣遗址公园应急避难场所是第一个经过系统规划建造的应急避难场所,也是全国第一个悬挂指示牌的应急避难场所,它属于长期应急避难场所。从2003年起至今,北京已经建立或改造成了28个长期应急避难场所,在城八区内均衡铺开,这些场所包括朝阳区的朝阳公园、东城区的皇城根遗址公园、崇文区的明城墙遗址公园、海淀的海淀公园、东北旺中心小学、东单体育场等,以备在发生地震、火灾、爆炸等灾难时供人们避难使用。2007年,天津市应急委员会办公室在认真调研、充分论证的基础上,在全市确定了第一批25个应急避难场所。2008年,成都市人民政府批准26个首批应急避难场所。应急避难场所的修建,说明政府管理中科学、透明的灾害处理方式和城市危机管理的意识正在形成。 最后,应急避难所体系需要进一步完善。目前我国城市绿地系统规划往往滞后于城市规划,致使城市绿地建设总是被动地去适应城市规划所形成的空间布局,造成城市绿地的分布不均衡、老城区绿地严重不足、新建绿地多数分布在城市的周围或局部地段的状况,城市绿地与

OFDM基础理论的数学表达和解析(end)汇总

OFDM基础理论的数学表达与解析 王海舟 10/10/2016

目录 摘要 (3) 第一章、概述 (4) 第二章、OFDM技术基础理论 (4) 2.1芝诺悖论的哲学来源与泰勒级数 (4) 2.2三角级数和三角函数的正交性 (5) 2.3周期函数的傅里叶级数的表达 (6) 2.4欧拉公式 (8) 2.5非周期连续函数的傅里叶积分变换 (10) 2.6傅里叶变换的时移特性 (11) 2.7单位脉冲函数及其筛选特性 (12) 2.8卷积积分和卷积定理 (14) 2.9奈奎斯特准则和数字滤波初步 (15) 2.10OFDM技术的实现 (17) 第三章、OFDM技术基础理论学习的意义 (18)

摘要 以OFDM技术为基础的LTE通信网络,经过近3年来的高速发展,网络的建设规模方面已经超过GSM网络。4G的Volte语音业务替代2G的步伐也正在加快,而移动数据业务的发展更是一日千里,成为各个运营商竞争的最重要的战场。更何况OFDM技术仍将在未来的5G网络中起着技术基石的作用。 我们知道,2G网络历经了10年以上的发展,大批现场工程师得到了充足的培训,同时又拥有长期的实战经验,因而在网络优化工作中得心应手。相比而言,LTE网络在短时间的发展,致使我们面临短缺具备一定深度基础理论知识的网络优化工程师的情况;尽管工程师能够从多个方面能够取得一些培训,但由于缺少连贯的理论知识对接,这些培训远远不能支持专业的工程师走的更远、走的更深入。面对这样的困境,本人对OFDM技术要点进行理论梳理,从浩瀚的高等数学、工程数学、通信理论的知识海洋中,颉取最简理论线路,创新进行理论关联和演进的串接,不仅令工程师能够夯实最基础的理论,而且用最简捷的数学理论途径,达到深入理解OFDM技术。 关键词: OFDM、泰勒级数、欧拉公式、傅里叶变换、单位脉冲函数、卷积积分、数字滤波。

土木工程防灾减灾论文

土木工程概论论文 ——土木工程抗震 摘要:建筑抗震在未来建筑的发展中将会成为重要的研究方向。在中国遭遇严重的汶川地震和玉树地震后,建筑的抗震引起了人们的广泛关注,国家也对建筑的抗震提出了更严格的要求。本文将从地震导致建筑破坏的原因谈起,简单论述高层建筑的抗震设计及一些抗震措施。关键词:建筑;抗震设计;抗震技术;基础隔震技术 正文:构造地震、火山地震、陷落地震和诱发地震。由于地壳运动,推挤地壳岩层使其薄弱部位发生断裂错动而引起的地震叫构造地震。构造地震一般震级较大,危害很大。火山地震则是由于火山爆发,岩浆猛烈冲击地面而引起的。陷落地震是由于地表或地下岩层突发大规模的陷落和塌陷所引起的小范围内的地面震动,通常级数低,危害小。由于水库蓄水或深井注水等引起的地面震动叫做诱发地震。大多数是人为的诱发。 一、地震及其破坏作用 众所周知,地震可分为火山地震、塌落地震、诱发地震及构造地震四种类型,但是,由于构造地震的发生概率高、破坏作用大、影响范围广等特点,建筑抗震一般会将构造地震视为主要的研究对象。 构造地震亦称为“断层地震”,是由于地壳(或岩石圈,少数发生在地壳以下的岩石圈上地幔部位)发生断层引起的。地壳(或岩石圈)在构造运动中发生变形,当变形超过了岩石的承受能力,岩石就发生断裂,在构造中长期积累的能量迅速释放,造成岩石振动,从而形成地震。构造地震波及范围大,破坏性很大。世界上90%以上的地震、几乎所有的破坏性地震属于构造地震。 构造地震类型可分为: ⑴孤立型:没有前震,余震小而少,且与主震震级相差悬殊,地震能量基本是通过主震一次性释放的。 ⑵主震-----余震型:一个地震序列中,最大的地震特别突出,所释放的能量占全序列能量的90%以上。这个最大的地震叫主震,其他较小的地震中,发生在主震前的地震叫前震,发生在主震后的地震叫余震。 ⑶双震型:一个地震序列中,90%以上的能量主要由发生时间接近、地点接近、大小接近的两次地震释放。 ⑷震群型:一个地震序列的主要能量是通过多次震级相近的地震释放的,没有明显的“老大”,几次地震(震群)所释放的能量占80%以上。 地震的破坏性极大,当地震发生时,地面的震动会对建筑物造成极大的作用力使其破坏,地震期间导致高层建筑破坏的直接原因可分为以下三种情况: ⑴地震引起的山崩、滑坡、地陷、地面裂缝或错位等地面变形,对其上部建筑的直接危害; ⑵地震引起的砂土液化、软土震陷等地基失效、对上面建筑物所造成的破坏; ⑶建筑物在地面运动激发下产生剧烈震动过程中,因结构强度不足,过大变形、连接破坏、构件失稳或整体倾覆而破坏; 二、建筑的抗震经验 在多年的建筑实践过程中,人们开始总结出一些有利于抗震或不利于抗震的经验来,这些经验可以说是建筑抗震概念设计的基础,人们是在这些经验的基础上加以深入探讨、研究,才形成我们今天比较完善的建筑抗震知识。在进行建筑抗震设计时,要满足三个水准的抗震设防要求。在我国的具体做法上市通过简化的两阶段设计方法来实现的。具体来说就是: ⑴第一阶段设计:第一步采用第一水准烈度的地震动参数,计算出结构在弹性状态下的地震

OFDM技术的基本原理1

OFDM技术的基本原理1 OFDM技术的基本原理 在传统的多载波通信系统中,整个系统频带被划分为若干个互相分离的子信道(载波)。载波之间有一定的保护间隔,接收端通过滤波器把各个子信道分离之后接收所需信息。这样虽然可以避免不同信道互相干扰,但却以牺牲频率利用率为代价。而且当子信道数量很大的时候,大量分离各子信道信号的滤波器的设置就成了几乎不可能的事情。 上个世纪中期,人们提出了频带混叠的多载波通信方案,选择相互之间正交的载波频率作子载波,也就是我们所说的OFDM。这种“正交”表示的是载波频率间精确的数学关系。按照这种设想,OFDM既能充分利用信道带宽,也可以避免使用高速均衡和抗突发噪声差错。OFDM是一种特殊的多载波通信方案,单个用户的信息流被串/并变换为多个低速率码流,每个码流都用一个子载波发送。OFDM不用带通滤波器来分隔子载波,而是通过快速傅立叶变换(FFT)来选用那些即便混叠也能够保持正交的波形。 OFDM是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的,而OFDM技术的主要思想就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,尽管总的信道是非平坦的,具有频率选择性,但是每个子信道是相对平坦的,在每个子信道上进行的是窄带传输,信号带宽小于信道的相应带宽,因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交,它们的频谱是相互重叠的,这样不但减小了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。 OFDM技术的推出其实是为了提高载波的频谱利用率,或者是为了改进对多载波的调制,它的特点是各子载波相互正交,使扩频调制后的频谱可以相互重叠,从而

关键技术问题解决方案报告

关键技术问题解决方案报告 1.存在的问题 控制部分比较欠缺 2.解决的方案与解决方法 首先,我们用单片机的最小系统作为控制系统,单片机最小系统一般由单片机、程序存储器、时钟电路和复位电路组成。对于STC89C52单片机,由于片内有4K的程序存储器,所以其最小系统除了单片机本身外,只需外接时钟电路与复位电路即可。复位电路和时钟电路是维持单片机最小系统运行的基本模块。 1.复位电路 单片机的复位电路原理是在单片机的复位引脚RST上连接电阻和电容,实现上电复位。当复位电平持续两个时钟周期以上时复位有效。复位电路由按键复位和上电复位两部分组成,上电复位是在复位引脚上连接一个电容到VCC,再连接一个电阻到GND;按键复位是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。 RST引脚是单片机复位端,高电频有效。在引脚端输入至少连续两个单片机周期的高电频,单片机复位。本设计中复位电路如图3-4所示: 图3-4 复位电路 2.晶振电路 在单片机电路中晶振的作用非常大,结合单片机内部的电路,产生单片机所必需的时钟频率,单片机一切指令的执行都是建立在晶振的基础上。

晶振是利用一种特殊的晶体,在电能和机械能之间相互转化产生共振,提供稳定精确的单频震荡,为系统提供基本的时钟信号。晶振元器件实物图如图3-5所示: 图3-5 晶振实物图 AT89C51单片机使用12MHZ的晶振最为振荡源,由于单片机内部有振荡电路,所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可,电容一般在15pF至50pF 之间。外部晶振结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率。 本设计的时钟电路如图3-6所示: 图3-6 晶振电路 然后,要编写温湿度控制模块 温湿度判断控制模块就是对用户输入的温度和湿度与当前温室内的实际温度湿度进行比较,先进行判断,再进行控制,控制模块是决定系统将要进行什么工作的,如温度高于上限时需要降温,低于下限时需要升温,同时还要启动报警等等。

试论建设气象防灾减灾系统的重要意义和前景展示

试论建设气象防灾减灾系统的 重要意义和前景展示 【摘要】气象防灾减灾系统的建设,其目的在于利用先进的现代通信技术、可靠的气象专业知识和优良的服务理念及服务质量.最大限度地发挥气象科技信息服务的优势,为不同类型的用户提供更多高质量、准确可靠的气象科技信息服务.从而使气象防灾减灾系统成为各级政府和全社会各行各业的信息中心。 【关键词】气象科技服务;防灾减灾系统;资源共享与服务共享 Discussion of Significance of the construction of meteorological disaster prevention and mitigation system and show prospects 【Abstract】Construction of meteorological disaster prevention systems, the aim was to use state of the art of modern communication technology, reliable meteorological expertise and excellent service and quality of service. Maximize the benefits of meteorological science and technology information service, for different types of users with more high quality, accurate and reliable weather information services. Making meteorological disaster prevention and mitigation systems at all levels of Government and all sectors of society in all walks of information center. 【Key words】meteorological science and technology service;meteorological science and technology service;sharing of resources and service 我国自2001年12月加入世贸组织以来。除按常规进行的公益性气象服务(天气预报)外,商业性气象科技服务也已逐步开展起来:与此同时,国外许多商业气象服务机构也乘机以各种方式“合法”地进人中国。比如。资料显示:美国阿姆斯风险决策公司于2004年年初已开始与我国国家气象中心共同开发中国台风评估模式:美国国际气象服务公司、日本天气新闻公司等国家级机构先后在广东、上海开设分支机构,并取得了资讯、咨询服务的营业许可证.堂而皇之地从事远洋导航气象服务业务:英国气象局也一直在积极与我国气象部门寻求合作机会,经多次协商。双方同意把气象导航作为首选项目.确定由北京全球气象导航公司与英国气象局开展合作。开始对海洋航运船只从事海洋气象导航服务业务:新西兰气象服务公司也已为中国南方航空公司提供气象科技服务。而我国自己的气象科技服务业却姗姗来迟。而且,无论是在气象服务产品的数量上,还是服务水平和服务手段方面.与西方发达国家都有较大差距。据国际时讯报道,日本的商业性气象服务开始于1954年.至1998年1月.获得日本气象厅颁发的“预报业务许可证”的私营气象服务公司已有39家.美国则约有300余家私营天气预报公

OFDM的基本原理和简单应用

OFDM 的基本原理及其简单应用 摘要:本文主要介绍OFDM 的一些基本原理,并对OFDM 的一些优缺点进行了说明。正交频分复用(OFDM )是一种特殊的多载波数字调制技术,OFDM 技术不像常规的单载波技术,而是在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。介绍了OFDM 的基本原理的同时展望了OFDM 标准化和在第四代移动通信系统的应用。 关键词:OFDM ,DFT/IDFT ,多载波调制,数字通信 中图分类号:TN911 文献标致码:A Basic Principles and Simple Applications Of OFDM (Xi’an university of science and technology Communication and Information Systems Institute shanxi xi ’an 710054) Abstract :In this article ,the principle of OFDM are introduced and OFDM are described some of the advantages and disadvantages. OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) is a special digital modulation technology of multi-carriers. Unlike normal single carrier technology , OFDM can transmit a number of data streams simultaneously through its sub- carriers which are orthogonal. In the end, highlighted the standardization of OFDM and its applications in 4G mobile communication system. Key W ords :OFDM ,DFT/IDFT ,Multi-carrier modulation ,Digital communications 0.引言 随着移动通信和数据通信的飞速发展,移动用户对业务种类和通信速率的要求不断提高,正交频分复用(OFDM )具有高的频谱利用率、良好的抗多径干扰能力和抗短时间突发噪声(称为脉冲噪声)的能力,它可以增加系统容量,同时能更好地满足多媒体通信的要求。OFDM 是多载波调制(MCM )或离散多音频(DMT )的一种特殊形式,是一类多载波并行调制的体制,一种带宽有效性较高的调制技术,并可以对抗时延扩展多径和脉冲噪声等信道干扰。它的一些主要特点是: (1)为了提高频率利用率和增大传输速率,各路子载波的已调信号频谱有部分重叠。 (2)各路已调信号是严格正交的,以便接收端能完全的分离各路信号。 (3)每路子载波的调制是多进制调制。 (4)每路子载波的调制制度可以不同,根据各个子载波处信道特性的优劣不同采用不同的体制。 1.OFDM 的基本原理 1.1 多载波的基本原理 多载波就是把传输的宽带分成许多窄带子载波来并行传输,多载波可以在有限的无线传播带宽中获得更高的传输速率。在单载波体制的情况下,码元持续时间T 很短,但占用带宽B 很大,由于信道特性不理想,产生码间串扰。采用多载波后码元持续时间S T N T ,码间串扰将得到改善。

关键施工技术、工艺、重点、难点分析和解决方案

关键施工技术、工艺、重点、难点分析和解决方案 施工时可能出现的问题及解决措施 (一) 支座节点紧固 1.出现的问题:节点有松动或过紧现象,在外力作用下产生异常响声。 2.产生原因:幕墙支座节点调整后螺栓没拧紧,引起支点处螺栓松动;或多点连接支点上螺栓上的太紧及芯套太紧。 3.解决方法: 3.1在幕墙立柱安装调整完后,对所有的螺栓必须拧紧,按图纸要求采取不可拆的永久防松,必要时对有关节点进行焊接,避免幕墙在三维方面可调尺寸内松动,其焊接要求按钢结构焊接要求执行。 3.2在双支座的情况下,副支座型材上必须设长孔,且螺栓应上紧到紧固而铝材又不变形为原则。 3.3立柱芯套与立柱的配合必须为动配合,并符合铝材高精级要求,不能硬敲芯套入立柱内。 (二) 测量放线定位 1.出现的问题:安装后幕墙与规定位置尺寸不符且超差过大。 2.产生原因: 2.1测量放线时放基准线有误差; 2.2测量放线时未消除尺寸累计误差。 3.解决方法: 3.1在测量放线时,按制定的放线方案,取好永久坐标点,并认真按施工图规定的轴线位置尺寸,放出基准线并选择适宜位置标定永

3.2放线测量时,注意消除累积误差,避免累积误差过大; 3.3在立柱安装调整后,先不要将支点固定,要用测量仪器调整 完后的立柱进行测量检查,在满足国家规范要求后,才能将支点固定。 (三)玻璃及铝框 1.出现的问题:下料、加工后的零件几何尺寸出现偏大或偏小,达不到设计规定尺寸要求,超出国家行业标准的尺寸规定。 2.产生原因: 2.1原材料质量不符合要求; 2.2设备和量具达不到加工精度; 2.3下料、加工前未进行设备和量具校正调整; 2.4下料、加工过程中,各道工序没有做好自检工作。 3.解决方法: 3.1严格执行原材料质量检验标准,禁用不合格的材料; 3.2必须使用能满足加工精度要求的设备和量具,且要定期进行检查、维护及计量认证; 3.3确保开工前设备和量具校正调整合格,杜绝误差超标; 3.4真看图纸,按要求下料、加工。每道工序都必须进行自检。 (四) 胶缝质量 1.出现的问题:胶缝宽不均匀,缝面不平滑、不清洁,胶缝内部 有孔隙。 2.产生原因:程中随时参照使用; 2.1玻璃边凹凸不平; 2.2双面胶条粘贴不平直; 2.3注胶不饱满;

防灾减灾重点

第二章:地震灾害与防震减灾措施 1、震级、地震烈度的概念,两者的关系(p20-21) 地震震级是表征地震大小或强弱的指标,是地震释放能量多少的尺度,它是地震的基本参数之一 地震烈度是指某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度 关系:对于一次地震,只有一个震级,但它对不同地点的影响不同,即地震烈度是不同的 2、设计参考最重要的标准(抗震设防烈度)的概念、多遇地震、罕遇地震之间的关系 抗震设防:对建筑结构进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施,以达到结构抗震的效果与目的。抗震设防的依据是抗震设防烈度 抗震设防烈度:按国家批准权限审定的作为一个地区抗震设防依据的烈度 地震烈度分类(频度和强度):小震烈度(多遇地震烈度)、中震烈度(基本烈度)、大震烈度(罕遇地震烈度) 多遇地震:地震烈度为多遇地震烈度的地震 罕遇地震:地震烈度为罕遇地震烈度的地震 关系:基本烈度与多遇烈度相差1.55度,基本烈度与罕遇烈度相差1度。例:基本为8,则多遇地震烈度为6.45左右,罕遇地震烈度为9左右。 3、地震波的种类(地球内部传播、地表传播)慢快(P25-27)理解 地震波:地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播 体波:纵波、横波(纵波比横波传播速度快) 面波:R波、Q波(面波传播速度比体波慢,振幅比体波大) 到达时间:纵波、横波、面波 4、地震的类型,什么是远震、近震,地震的示意图、震源、震距 类型:按成因来分:构造地震、火山地震、塌陷地震(水库地震、爆炸地震、油田注水地震) 震源:地球内部发生地震的地方震中:震源在地球表面的投影或地面上与震源正对着的地方 震中距:地面上任何一点到震中的直线距离称为震中距 近震:震中距大于100千米并小于1000千米的地震 远震:震中距在1000千米以上的地震 地震带:环太平洋、地中海—喜马拉雅、海岭 5、地震的次生灾害 地震的次生灾害是指在强烈地震以后,以地震直接灾害为导因引起的一系列其他灾害(火灾、地震滑坡和泥石流、地震海啸) 6、防震减灾的策略 地震预测预报、地震转移分散、工程抗震 7、概念设计的内容(平面、竖向、地基基础、结构体系多道防线、结构构件的连接) 场地的选择、地基和基础、建筑的平面和立面布置、抗震结构体系、结构构件及连接、非结构构件、材料与施工 8、抗震设防目标、方法 目标:小震不坏中震可修、大震不倒 方法:两阶段设计方法(P57-58) 第一阶段设计:通过对多遇地震弹性地震作用下结构截面强度计算,保证小震不坏、中震可修 第二阶段设计:通过对罕遇地震作用下的结构薄弱部位的弹塑性变形进行验算,并采取相应的构造措施,保证大震不倒。(总结版,细节看书上) 9、反应谱法(结构隔震)介绍基本隔震原理(P63)理解 10、结构减震控制(概念、内容) 被动控制、主动控制、智能控制、半主动控制(优缺点比较)

OFDM的基本原理

OFDM 的基本原理 杜岩 (山东大学信息科学与工程学院济南 250100) 1. 引言 现代社会对通信的依赖和要求越来越高,于是设计和开发效率更高的通信系统就成了通信工程界不断追求的目标。通信系统的效率,说到底就是频谱利用率和功率利用率。特别是在无线通信的情况下,对这两个指标的要求往往更高,尤其是频谱利用率。由于空间可用频谱资源是有限的,而无线应用却越来越多,使得无线频谱的使用受到各国政府的严格管理并统一规划。于是,各种各样的具有较高频谱效率的通信技术不断被开发出来,OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是目前已知的频谱利用率最高的一种通信系统,它将数字调制、数字信号处理、多载波传输等技术有机结合在一起,使得它在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性方面综合起来有很强的竞争力,是支持未来移动通信特别是移动多媒体通信的主要技术之一。 OFDM是一种多载波传输技术,N个子载波把整个信道分割成N个子信道,N个子信道并行传输信息。OFDM系统有许多非常引人注目的优点。第一,OFDM具有非常高的频谱利用率。普通的FDM系统为了分离开各子信道的信号,需要在相邻的信道间设置一定的保护间隔(频带),以便接收端能用带通滤波器分离出相应子信道的信号,造成了频谱资源的浪费。OFDM系统各子信道间不但没有保护频带,而且相邻信道间信号的频谱的主瓣还相互重叠(见图1.5),但各子信道信号的频谱在频域上是相互正交的,各子载波在时域上是正交的,OFDM系统的各子信道信号的分离(解调)是靠这种正交性来完成的。另外,OFDM 的个子信道上还可以采用多进制调制(如频谱效率很高的QAM),进一步提高了OFDM系统的频谱效率。第二,实现比较简单。当子信道上采用QAM或MPSK调制方式时,调制过程可以用IFFT完成,解调过程可以用FFT完成,既不用多组振荡源,又不用带通滤波器组分离信号。第三,抗多径干扰能力强,抗衰落能力强。由于一般的OFDM系统均采用循环前缀(Cyclic Prefix,CP)方式,使得它在一定条件下可以完全消除信号的多径传播造成的码间干扰,完全消除多径传播对载波间正交性的破坏,因此OFDM系统具有很好的抗多径干扰能力。OFDM的子载波把整个信道划分成许多窄信道,尽管整个信道是有可能是极不平坦的衰落信道,但在各子信道上的衰落却是近似平坦的(见图1.6),这使得OFDM系统子信道的均衡特别简单,往往只需一个抽头的均衡器即可。 当然,与单载波系统比,OFDM也有一些困难问题需要解决。这些问题主要是:第一,同步问题。理论分析和实践都表明,OFDM系统对同步系统的精度要求更高,大的同步误差不仅造成输出信噪比的下降,还会破坏子载波间的正交性,造成载波间干扰,从而大大影响系统的性能,甚至使系统无法正常工作。第二,OFDM信号的峰值平均功率比(Peak-to-Average Power Ratio,PAPR)往往很大,使它对放大器的线性范围要求大,同时也降低了放大器的效率。OFDM在未来通信系统中的应用,特别是在未来移动多媒体通信中的应用,将取决于上述问题的解决程度。 OFDM技术已经或正在获得一些应用。例如,在广播应用中欧洲的ETSI(European Telecommunication Standard Institute,欧洲电信标准学会)已经制定了采用OFDM技术的数

.关键施工技术、工艺及工程实施的重点、难点和解决方案

(8)关键施工技术、工艺及工程实施的重点、难点和解决方案 我公司对本工程的特点、重点和难点进行归纳、总结,力求抓住工程的关键,选择合理的对策,制定合理的方案,指导工程进行科学施工,以确保本工程质量和工期目标的实现。 工程特点 由于工期紧,任务重,施工技术难度大,组织协调难度大,做好组织协调及施工配合十分重要。 工程施工重点及难点 本工程施工的关键是在计划工期内,优质、高速、安全地完成投标工程内容。因此,本工程的重点是“两确保”,即确保按期完成全部投标工程;确保本工程经过安全、文明的施工,达到合格等级。 本工程从施工组织和施工工艺两个方面考虑,归纳起来有以下几个施工难点: 一、工期紧,高速施工过程中的质量控制难度大 二、施工技术管理控制难度大 第三节对策选择 我司在综合考虑自身的施工技术、经验及机械设备、资金优势的基础上,针对本工程施工的重点和难点制定了多个施工方案并进行筛选、优化,最后确定了以下施工对策:

本工程施工工期紧,工程量大,我司制定科学的施工进度计划和切实可行的工期保证措施,合理划分施工块段,增加机械、劳动力及周转材料的投入,确保按期完成施工任务。为实现工程质量目标,我司将针对本工程建立完善的质量保证体系,把质量管理职责落实到每一个管理者、操作者的身上,抓住施工过程的质量控制难点,制定严格、详细的施工方案和质量保证措施,确保工程质量达到优良等级。 工程实施的重点、难点和解决方案 对工程施工中已出现的各种质量问题、质量通病,重点进行检查控制,防患于未然。重点控制内容: 1 路基弹簧 避免用天然稠度小于1.1、液限大于40、塑性指数大于18、含水量大于最佳含水量两个百分点的土作为路基填料。 填上层土时,对下层填土的压实度和含水量进行检查,待检查合格后方能填筑上层土。 填土压实时,含水量控制在最佳含水量两个百分点内。 在填土时要开好排水沟,或采取其他措施降低地下水位到路基50厘米以下。 将弹簧土翻开晒干、风干至最佳含水量附近时再进行碾压,或将弹簧土挖出换干土或透水性材料,如沙砾、碎石等回填、压实。 用石灰粉或其他固化材料均匀拌入弹簧土中,经一定时间闷料,吸取土中水分,降低含水量,然后再进行压实。

2019年度广东省重点领域研发计划防灾减灾与应急救援重点

附件1 2019年度广东省重点领域研发计划 “防灾减灾与应急救援”重点专项申报指南 为贯彻落实《粤港澳大湾区发展规划纲要》《广东省突发事件应急体系建设“十三五”规划》以及广东省推动建设提高自然灾害防治能力九大重点工程有关部署要求,提升广东省及港澳地区自然灾害防治、公共安全风险防控与应急救援能力,启动实施广东省重点领域研发计划“防灾减灾与应急救援”重点专项。 本专项按照“问题导向、防减救结合、系统集成、统筹突破”的总体要求,面向广东省及港澳地区自然灾害防治、公共安全保障重大战略需求,针对自然灾害处于多发频发期、事故灾难防控形势严峻、公共卫生事件发生风险加大、社会安全面临更大压力等突出问题,重点围绕监测预警、应急救援、工程防御等关键核心技术及装备研发,以单灾种和多灾种相结合,以防灾为主、防减救灾相结合,推动防灾减灾与应急救援领域的关键技术研发、集成及示范应用,强化重大自然灾害、特大事故灾难、公共卫生及社会安全突发事件的综合监测预警与应急救援、城市生命线工程防御体系建设,为保障广东省及港澳地区人民生命财产安全与经济社会持

续稳定安全发展提供科技支撑与保障。2019年度支持专题及项目方向如下。 专题一、自然灾害监测预警关键技术及装备研发与示范(专题编号:20191101) 方向1:台风大风灾害风险综合监测预警关键技术研发与示范 (一)研究内容。 基于登陆台风观测和野外科学试验,揭示粤港澳大湾区登陆台风大风精细结构,研究台风大风的关键影响因子及影响机制;建立基于FY(风云)卫星资料的海面大风数值预报模式和台风阵风客观预报模型,研发登陆台风大风与近海风暴潮数值预报模式关键技术;研发基于人工智能与图像识别的台风预报技术、台风主客观智能融合订正技术和台风大风卫星监测技术,研发台风初始涡旋的实时识别及延长台风预见期的台风发展趋势、空间影响预报技术;建立集卫星监测、数值预报和智能网格为一体的广东省登陆台风大风精细网格实时监测与预报系统;实现对广东省及港澳地区大风灾害实时监测预报预警和近海风暴潮监测预报。 (二)考核指标。 1.提出大气边界层湍流与阵风的关系和影响台风大风的关键影响因子,研发出1小时更新1次的台风大风监测系统和12小时更新一次的0~48小时逐小时海面大风与风暴潮

关键施工技术工艺及工程实施的重点难点和解决方案

关键施工技术工艺及工程实施的重点难点和解决方案

关键施工技术、工艺及工程实施的重点难点和解决方案 我公司对本工程的特点、重点和难点进行归纳、总结,力求抓住工程的关键,选择合理的对策,制定合理的方案,指导工程进行科学施工,以确保本工程质量和工期目标的实现。 工程特点 一、工程交叉作业,工期紧,总工期28日历天。 二、由于工期紧,任务重,施工干扰大,组织协调难度大,做好组织协调及施工配合十分重要。 工程施工重点及难点 本工程施工的关键是在计划工期内,优质、高速、安全地完成全部施工内容。因此,本工程的重点是“两确保”,即确保按期完成本工程;确保本工程保质保量并严格控制施工现场的安全、文明的施工。 本工程从施工组织和施工工艺两个方面考虑,归纳起来有以下几个施工难点: 工期紧,施工过程中的质量控制难度大。 施工工序及工种较多,管理控制难度大。 对策选择。我司在综合考虑自身的施工技术、经验及机械设备、资金优势的基础上,针对本工程施工的重点和难点制定了多个施工方案并进行筛选、优化,最后确定了以下施工对策:本工程施工工期紧,工程量大,我司制定科学的施工进度计

划和切实可行的工期保证措施,合理划分施工块段,增加机械、劳动力及周转材料的投入,合理优化施工次序,尽量缩短关键线路施工时间,确保按期完成施工任务。为实现工程质量目标,我司将针对本工程建立完善的质量保证体系,把质量管理职责落实到每一个管理者、操作者的身上,抓住施工过程的质量控制难点,制定严格、详细的施工方案和质量保证措施,确保工程质量达到优良等级。 1、地面破碎及土方开挖部分 施工工艺及关键技术要点及施工重点、难点解决方案: 1.1提前做好施工前准备工作,进场第一天必须安排技术人员与甲方碰头对接施工现场所有水电暖线路及分布情况,做到了然于胸,防患于未然。 1.2对地面施工范围放线并确认不存在水电暖管道威胁后,用云石切割机对破碎边缘进行切割(如地面混凝土厚度较厚,则采用马路切割机切割)。切割后能使破碎面与保留面分离开来,能够有效控制及减免破碎过程中对室内地面的其它部位造成震动破坏。 1.3为保证施工速度。切割完成后,采用SD09小型挖掘机对地面进行破碎及清理。 1.4 考虑到滨州地下水位较高,在开挖之前需了解当地地下水位。为防止发生超挖及对其它基础造成破坏,在开挖过程中严格控制开挖深度。采用SD09小型挖掘机开挖,开挖深度 2.2m。为防止土方坍塌,造成人员伤亡。开挖基坑周边采用1:1自然放坡。在

重大地质灾害监测预警及应急救灾关键技术研究

附件1: “十一五”国家科技支撑计划 “重大地质灾害监测预警及应急救灾关键技术研究” 重点项目课题申报指南 “十一五”国家科技支撑计划重点项目《重大地质灾害监测预警及应急救灾关键技术研究》将结合国土资源大调查正在实施的地质灾害预警工程,集中优势力量攻克当前地质灾害防灾减灾急需解决的难题,开展区域降雨型滑坡泥石流灾害的预警区划、监测预警方法和特大型灾难性滑坡的突发机理及成灾过程研究,建立灾害空间识别、状态预警和时间预报标准;研发具有自主知识产权的突发地质灾害光纤传感等关键监测技术和应急处置的快速治理工艺;结合城市和乡村发展规划,开展地质灾害风险评估技术研究,开发研制风险管理决策支持系统,开发拥有自主知识产权的监测预警、风险评估和治理关键技术,提出地质灾害风险评估和预警的技术标准,明显提升我国地质灾害防灾减灾能力。 项目分解为五个课题,各课题的研究内容和考核指标如下: 课题一.区域降雨型地质灾害气象预警方法研究 主要研究内容: 在地质灾害详细调查,以及建立福建东南和云南哀牢山地区地质灾害气象预警示范区的基础上,建立降水-地下渗流-斜坡岩土体位移破坏的耦合模型;开展基于GIS技术,以地质灾害气象预警为目的的滑坡泥石流空间预警区划,建立区域降雨型滑坡泥石流预警模型;提出区域降雨型滑坡泥石流预警的技术方法体系,制定相关技术指南;开发

国家级地质灾害气象预警信息发布系统平台。 主要考核指标: (1)在闽东南和云南哀牢山分别建立1个典型滑坡泥石流监测预警示范区,在每个示范区分别设置自动雨量计20个、分层式含水量监测仪10个、斜坡坡地面绝对位移监测点20处。 (2)提出区域降雨型滑坡泥石流预警的技术方法体系,形成降雨型滑坡泥石流气象预警技术指南,制定一套相应的技术标准。 (3)研制开发国家级地质灾害气象预警信息发布系统平台。 经费预算: 本课题的经费预算控制数为200万元,课题研究年限为5年。 申报要求: (1)申报单位具有良好的前期研究基础; (2)正在实施相关地区地质灾害调查研究和监测预警工作; (3)具有相关配套调查经费。 课题二特大型滑坡早期识别及空间预测研究 主要研究内容: 结合地质灾害详细调查,选择西南地区、三峡库区、秦巴山区和黄土高原等特大型滑坡进行系统分析,进行特大型滑坡的早期识别与空间预测研究,特大滑坡灾害链成灾过程研究,多级旋转大型黄土滑坡的诱发过程与空间预测研究;建立不同类型滑坡形成的地质模型,模拟分析在地下水、暴雨、河流冲刷、雪线变化、地震等作用下滑坡远距离滑动(飞行)的机理;结合西部大型水利工程、铁路和公路工程、输油(气)工程,以及山区城市建设,研究特大型滑坡的成灾模式及灾害风险。

虚拟桌面及其关键技术方案

虚拟桌面及其关键技术分析 1前言 虚拟桌面是典型的云计算应用,它能够在“云”中为用户提供远程的计算机桌面服务。服务提供者在数据中心服务器上运行用户所需的操作系统和应用软件,然后用桌面显示协议将操作系统桌面视图以图像的方式传送到用户端设备上。同时,服务器对用户端的输入进行处理,并随时更新桌面视图的内容。 虚拟桌面的应用具有很多优势。例如它能够提供随时随地访问的能力,支持多样化的接入设备选择,降低软硬件的管理和维护成本,强化用户的数据安全等,这使得虚拟桌面具有广阔的应用前景。 2主流虚拟桌面解决方案 用户对于类似虚拟桌面的体验并不陌生,其前身可以追溯到Microsoft在其操作系统产品中提供的终端服务和远程桌面,但是它们在实际应用中存在着不足。例如之前的终端服务只能够对应用进行操作,而远程桌面则不支持桌面的共享。虚拟化技术的发展使虚拟桌面获得了长足的发展,当前虚拟桌面解决方案主要分为VDI(Virtual Desktop Infrastructure)和SBC(Server-Based Computing)两大类。 基于VDI的虚拟桌面解决方案的原理是在服务器侧为每个用户准备其专用的虚拟机并在其中部署用户所需的操作系统和各种应用,然后通过桌面显示协议将完整的虚拟机桌面交付给远程的用户,因此,这类解决方案的基础是服务器虚拟化。服务器虚拟化主要有完全虚拟化和部分虚拟化两种方法:完全虚拟化能够为虚拟机中的操作系统提供一个与物理硬件完

全相同的虚拟硬件环境;部分虚拟化则需要在修改操作系统后再将其部署进虚拟机中。两种方法相比,部分虚拟化通常具有更好的性能,但是它对虚拟机中操作系统的修改增加了开发难度并影响操作系统兼容性,特别是Windows系列操作系统是当前用户使用最为普遍的桌面操作系统,而其闭源特性导致它很难部署在基于部分虚拟化技术的虚拟机中。因此,基于VDI的虚拟桌面解决方案通常采用完全虚拟化技术构建用户专属的虚拟机,并在其上部署桌面版Windows用于提供服务,但也有部分方案对Linux桌面提供支持。 基于SBC的虚拟桌面解决方案原理是将应用软件统一安装在远程服务器上,用户通过和服务器建立的会话对服务器桌面及相关应用进行访问和操作,而不同用户之间的会话是彼此隔离的。这类解决方案是在操作系统事件(例如键盘敲击、鼠标点击、视频显示更新等)层和应用软件层之间插入虚拟化层,从而削弱两个层次之间的紧耦合关系,使得应用的运行不再局限于本地操作系统事件的驱使。其实,这种方式在早先的服务器版Windows中已有支持,但是在之前的应用中,用户环境被固定在特定服务器上,导致服务器不能够根据负载情况调整资源配给。另外,之前的应用场景主要是会话型业务,具有局限性,例如不支持双向语音、对视频传输支持较差等,而且服务器和用户端之间的通信具有不安全性。因此,新型的基于SBC的虚拟桌面解决方案主要是在服务器版Windows提供的终端服务能力的基础上对虚拟桌面的功能、性能、用户体验等方面进行改进。 基于VDI和基于SBC的虚拟桌面解决方案的比较见表1。

2019_2020学年高中地理第三章防灾与减灾第一节中国防灾减灾的主要手段、成就和对策课后检测中图版

第一节中国防灾减灾的主要手段、成就和对策 一、选择题 2015年2月17日7时06分,日本本州岛东海岸附近海域发生6.9级地震,日本气象厅震后立即向岩手县发布海啸预警,预计海啸的最大高度约1米。结合所学知识完成1~2题。 1.在防灾减灾工程中,预警属于________手段( ) A.灾害监测B.灾害预报 C.防灾D.抗灾 2.为减少海啸带来的损失,海啸易发区为提高应急能力,可建设( ) A.灾害监测系统 B.灾情预报系统 C.救灾物资储备基地 D.沿海防护工程 解析:第1题,预警属于灾害预报。第2题,“提高应急能力”是关键信息,即在灾害发生后迅速将救灾物资送到灾区,这就需要建设救灾物资储备基地。 答案:1.B 2.C 3.对灾民的救援方式主要有( ) ①政府救济②民间救济 ③国际救济④个人救助 A.①②③④B.①②③ C.②③④D.①③④ 解析:选B。挽救生命,给灾民创造基本的生存条件,是当今各国政府在灾后主要工作和应尽的责任,对灾民的救援形式主要有政府救济、民间救济和国际救济等,而个人救助应归入民间救济这个范围内。 读我国主要救灾物资储备基地分布示意图,完成4~5题。 4.京珠高速广东粤北段沿线受灾,从图中调运救灾物资最近的基地是( ) A.a B.b C.c D.d

5.图中b、c两个救灾物资储备基地中,应大量储备的物资是( ) A.冲锋舟B.食品 C.矿泉水D.棉衣 解析:第4题,由图中经纬度可知,a为南宁,b为长沙,c为武汉,d为郑州。粤北段高速公路离长沙最近。第5题,长江中下游地区多发洪水灾害,应大量储备冲锋舟。 答案:4.B 5.A 读我国部分防护林分布示意图,回答第6题。 6.关于图中各防护林作用的叙述,正确的是( ) A.①是涵养水源、保持水土、保护农田 B.②是防风固沙、保持水土、保护农田 C.③是防止海风、海浪和暴雨的袭击,保护农田与城市 D.③是进行平原绿化、美化城市环境 解析:选C。图中防护林的作用:①是防风固沙,保护农田;②是涵养水源,保持水土; ③是防止海风、海浪等的袭击,保护农田与城市。 四川汶川地震后,根据《国家自然灾害救助应急预案》,国家减灾委紧急启动国家二级救灾应急响应。据此完成7~8题。 7.下列属于灾中应急行动和对策的是( ) ①对生命线工程采取紧急防护措施 ②对次生灾害源进行检查加固 ③对灾区进行民间救济 ④按照救灾预案进入应急状态 A.①②③B.①②④ C.②③④D.①③④ 8.救灾应急预案( ) ①主要目的是在灾害突发的情况下,使救灾工作有章可循,有条不紊 ②应急预案主要是在灾中应急中发挥作用

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