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短波战术跳频通信系统的技术现状和发展

短波战术跳频通信系统的技术现状和发展

集成电路的现状与发展趋势

集成电路的现状与发展趋势 1、国内外技术现状及发展趋势 目前,以集成电路为核心的电子信息产业超过了以汽车、石油、钢铁为代表的传统工业成为第一大产业,成为改造和拉动传统产业迈向数字时代的强大引擎和雄厚基石。1999年全球集成电路的销售额为1250亿美元,而以集成电路为核心的电子信息产业的世界贸易总额约占世界GNP的3%,现代经济发展的数据表明,每l~2元的集成电路产值,带动了10元左右电子工业产值的形成,进而带动了100元GDP的增长。目前,发达国家国民经济总产值增长部分的65%与集成电路相关;美国国防预算中的电子含量已占据了半壁江山(2001年为43.6%)。预计未来10年内,世界集成电路销售额将以年平均15%的速度增长,2010年将达到6000~8000亿美元。作为当今世界经济竞争的焦点,拥有自主版权的集成电路已曰益成为经济发展的命脉、社会进步的基础、国际竞争的筹码和国家安全的保障。 集成电路的集成度和产品性能每18个月增加一倍。据专家预测,今后20年左右,集成电路技术及其产品仍将遵循这一规律发展。集成电路最重要的生产过程包括:开发EDA(电子设计自动化)工具,利用EDA进行集成电路设计,根据设计结果在硅圆片上加工芯片(主要流程为薄膜制造、曝光和刻蚀),对加工完毕的芯片进行测试,为芯片进行封装,最后经应用开发将其装备到整机系统上与最终消费者见面。 20世纪80年代中期我国集成电路的加工水平为5微米,其后,经历了3、1、0.8、0.5、0.35微米的发展,目前达到了0.18 微米的水平,而当前国际水平为0.09微米(90纳米),我国与之相差约为2-3代。 (1)设计工具与设计方法。随着集成电路复杂程度的不断提高,单个芯片容纳器件的数量急剧增加,其设计工具也由最初的手工绘制转为计算机辅助设计(CAD),相应的设计工具根据市场需求迅速发展,出现了专门的EDA工具供应商。目前,EDA主要市场份额为美国的Cadence、Synopsys和Mentor等少数企业所垄断。中国华大集成电路设计中心是国内唯一一家EDA开发和产品供应商。 由于整机系统不断向轻、薄、小的方向发展,集成电路结构也由简单功能转向具备更多和更为复杂的功能,如彩电由5片机到3片机直到现在的单片机,手机用集成电路也经历了由多片到单片的变化。目前,SoC作为系统级集成电路,能在单一硅芯片上实现信号采集、转换、存储、处理和I/O等功能,将数字电路、存储器、MPU、MCU、DSP等集成在一块芯片上实现一个完整系统的功能。它的制造主要涉及深亚微米技术,特殊电路的工艺兼容技术,设计方法的研究,嵌入式IP核设计技术,测试策略和可测性技术,软硬件协同设计技术和安全保密技术。SoC以IP复用为基础,把已有优化的子系统甚至系统级模块纳入到新的系统设计之中,实现了集成电路设计能力的第4次飞跃。

外军短波、超短波跳频电台发展综述

外军短波、超短波跳频电台发展综述 王淑波1 孙海鹏 1 梅文华2 (1. 空军工程大学工程学院陕西西安 710038) (2. (2.北京航空工程技术研究中心北京 100076) 摘要:本文综述了外军短波、超短波跳频电台的发展特点,预计了今后的发展趋势。关键词:短波跳频电台,超短波跳频电台 ABSTRACT:The characteristics of the development of HF and VHF(UHF) frequency-hopping radio used in the foreign armies are described and the development tendency is predicted in this paper. KEYWORD:HF frequency-hopping radio,VHF(VHF) frequency-hopping radio 1 概述 短波跳频电台是军事领域中保证远程通信的主要装备。目前,常规的短波单边带跳频电台与新型的短波自适应跳频电台并存共用,且还将延续较长的时间。短波自适应跳频电台将迅速发展而成为军事通信中广泛使用的主要装备。 超短波跳频电台是军事通信中应用极广、数量极大的通信装备。其中机载电台随飞机的发展而得以优先发展,但同时也存在着品种繁杂、标准化差、后勤保障困难等问题,在标准化、多功能综合化、多频段组合化和结构模块化等方面,有待进一步完善提高。美国空军为解决这类技术性问题而推行了发展使用标准型机载电台的举措,从而加快了更新换装的速度。地面电台普遍发展缓慢,仍然存在着不同年代的产品并存共用的现象。从技术特征上看,超短波跳频电台在信道间隔、抗干扰能力以及多功能兼容能力等许多方面,都已有很大的改进完善。从配置使用特征上看,超短波跳频电台在对空通信覆盖能力与波道分配利用等方面,都已相当完备而达到较高水平。未来的超短波跳频电台,将在技术性能与战术应用方面有较大的发展,但机载电台优先发展,地面电台落后的局面将难以改变。 2 外军短波、超短波跳频电台发展特点 外军短波、超短波跳频电台的发展大致有以下五个特点: (1)从国家地区看,美国和西欧国家短波、超短波跳频电台的发展长期以来居于各国前列,又以美、英两国更为领先,它们对多数国家短波、超短波跳频电台的发展都有较大的直接影响; (2)从装备水平看,跳频电台中,机载电台发展较快、换装较频繁,而相应的地面电台发展较慢、更新规模有限。在各种现役电台中,1950~1990年代出厂的电台都有应用,不同年代的电台数量是两头小、中间大,这种现象还将长期存在; (3)从工作频段看,基本上覆盖了从短波频率到超短波频率范围,但呈现出两头稀疏、中间密集的现象,有些跳频电台已将现有的频段进行了拓宽; (4)从技术体制看,电子技术的许多新技术、新器件和新工艺(如:微电子技术、计算机技术、总线技术、数字技术、软件技术、自适应技术、扩频技术、信号处理技术等),在短波、

跳频是最常用的扩频方式之一

跳频 跳频是最常用的扩频方式之一,其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,也就是说,通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说,“跳频”是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式,也是一种码控载频跳变的通信系统。从时域上来看,跳频信号是一个多频率的频移键控信号;从频域上来看,跳频信号的频谱是一个在很宽频带上以不等间隔随机跳变的。其中:跳频控制器为核心部件,包括跳频图案产生、同步、自适应控制等功能;频合器在跳频控制器的控制下合成所需频率;数据终端包含对数据进行差错控制。 与定频通信相比,跳频通信比较隐蔽也难以被截获。只要对方不清楚载频跳变的规律,就很难截获我方的通信内容。同时,跳频通信也具有良好的抗干扰能力,即使有部分频点被干扰,仍能在其他未被干扰的频点上进行正常的通信。由于跳频通信系统是瞬时窄带系统,它易于与其他的窄带通信系统兼容,也就是说,跳频电台可以与常规的窄带电台互通,有利于设备的更新。 通信收发双方的跳频图案是事先约好的,同步地按照跳频图案进行跳变。这种跳频方式称为常规跳频(Normal FH)。随着现代战争中的电子对抗越演越烈,在常规跳频的基础上又提出了自适应跳频。它增加了频率自适应控制和功率自适应控制两方面。 在跳频通信中,跳频图案反映了通信双方的信号载波频率的规律,保证了通信方发送频率有规律可循,但又不易被对方所发现。常用的跳频码序列是基于m序列、M序列、RS码等设计的伪随机序列。这些伪随机码序列通过移位寄存器加反馈结构来实现,结构简单,性能稳定,能够较快实现同步。它们可以实现较长的周期,汉明相关特性也比较好,但是当存在人为的故意干扰(如预测码序列后进行的跟踪干扰)时,这些序列的抗干扰能力较差。 在90年代初,出现了基于模糊(Fuzzy)规则的跳频图案产生器。在这种系统中,由模糊规则、初始条件以及采样模式共同来决定系统的输出序列。只要窃听者不知道模糊规则、初始条件、采样模式三者的任何一个,就无法预测到系统的输出频率,由此就提高了系统的抗窃听能力和抗干扰能力。模糊跳频给出的跳频码序列与传统的跳频码序列相比更加均匀,也更难预测。 90年代末有人提出了混沌(chaotic)跳频序列。其基本思想是通过混沌系统的符号序列来生成跳频序列。在这个混沌系统中要确定一个非线性的映射关系、初始条件和混沌规则,三者唯一确定一个输出序列。由此确定的混沌跳频序列体现了良好的均匀性,低截获概率,良好的汉明相关特性以及具有理想的线性范围。 与一般的数字通信系统一样,跳频系统要求实现载波同步、位同步、帧同步。此外,由于跳频系统的载频按伪随机序列变化,为了实现电台间的正常通信,收发信机必须在同一时间跳变到同一频率,因此跳频系统还要求实现跳频图案同步。跳频系统对同步有两个基本要求:一是同步速度快,二是同步能力强。目前跳频电台的同步方法有精确时钟法、同步字头法、自同步法、FFT捕获法、自回归谱估计法等等。在实际应用中,同步方案常常综合使用多种同步方法。例如战术跳频系统中常用扫描驻留同步法,综合使用了精确时钟法、同步字头法、自同步法三种同步方法,分成扫描和驻留两个阶段进行。扫描阶段完成同步头频率的捕获,驻留阶段从同步头中提取同步信息,从而完成收发双方的同步。

短波通信技术发展与分析解析

技术市场 从1924年实验室发现了电离层及短波通信实现以后,短波通信以其远距离通信、良好的机动性能、顽固性强及同时具备多种通信能力的特点在战术通信、军事领域、生产领域得到广泛的应用。上个世纪80年代之后,随着大规模的集成电路、电子信息技术、数字化信息处理技术、高速度数字信号处理器等一系列科学技术的发展,短波通信正式进入现代化的数字通信时代。就目前形势而言,短波通信技术虽然大量的应用低速跳频、低速数据传输、声码等,自身的通信能力拥有了一定的抗干扰性,但仍存在一些不足之处。随着数字科学技术的发展,数字信息处理技术、扩频通信技术及自适应技术的应用,短波通信技术中长期处于研究阶段的成果正在逐步地迈向实用阶段。 一、短波通信技术的特点分析 1.波形 短波通信西洞中的自动链路及数据传输将使用相同的突发波,进而起到提高系统灵活性的作用。 2.信道分离 短波通信系统把呼叫信道及数据流信道进行分离并让二者之间相邻,以便他们保持传输特性上相近。信息分离一方面可以让信息流量各自承担,另一方面可以保证信息传送过程中的高效率性及链路建立的快速性。 3.链路建立的同步性 第二代短波通信以异步方式建立链路系统,而第三代短波通信技术将异步方式和同步方式都采用。同步方式相比之于异步方式具有延时更小的特点,电台的驻留信道在在这种方式下某一时间内是确定的。 4.管理业务能力强

第三代短波通信技术对各种业务都具备良好的管理能力,在建立链路的同时可以自动的确定通信的双方所采用的抗干扰及数据体制。同时还具备快速建立链路、同步建立及信息携带的功能。 5.具有可靠地最低限度的通信能力 第三代短波通信技术技术与极低速技术结合在一起,在极其恶劣的环境下实现最低限度通信。极低速的链路建立能力可以达到-20dB,定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现的极低速可以完成。 二、短波通信技术的发展趋势 目前的短波通信技术主要指的是频率自适应技术,而未来的短波通信技术将朝着更全方位的方向发展。 1.短波自适应数字通信技术 (1专用选频和通信系统建立。目前我们常用到的自适应选频与信道建立技术都是与通信结合在一起,这种方法的缺点是选频质量大大低于专用选频系统的频率质量。为了确保频率质量,为了提高短波通信质量,我们应该将专用选频系统和自适应通信系统结合在一起;(2传输速率技术。短波通信选定工作频率后,前提是采用传输速率自适应技术,才可能随时获得信道上最大数据吞吐量。我们在允许的误码率范围内应尽可能选择高的数据传输率。为便于确保通信质量,系统所采用的编码和调制方法应与信道条件相关联。当信道传播性良好的时候选择较高传输效率发送信息,反之较差的时候,降低传输速率。 2.高速调制解调技术 当前受到广泛应用的窄带短波电台一共有串行调制调解器和并行调制调解器。串行体制的调制调解器使用的是单载波进行信息发送,最高速率可达到9.6kb/s,这种体制的调制调解器对均衡提出了较高的要求。并行体制的调制调解器主要是将传输

关于短波通信技术发展

关于短波通信技术发展 摘要:在经过长达数十年发展历程之后的短波通信技术,从初始的初级阶段到 现在的成熟应用,经过多年来不断的技术创新。如今已经被广泛运用于各个领域,尤其是日常及军事领域。短波通信技术具有与其他相似技术与众不同的特性,其 技术优势必将是不可比拟的,必将成为当今科学研究的热点之一。短波通信技术 发展分析,以其优异的技术特性来成为未来通信的发展趋势。 关键词:短波通信;特征;发展方向 引言:自2000年以来,科学发展飞跃式的前进,经济的快速发展带动了一系列的行业, 其中通信类行业发展更是速度惊人,科学技术作为第一生产力,通信技术顺应了市场的发展。经济的推动力下,通信行业不断地成长与发展。1925年左右,研究人员通过实验发现了电离 层和短波,短波通信具有比其他同类产品更好的机动性和顽固性在三十年前宣告加入数字通信,开启了数字通信的新纪元。当今,短波通信技术应用范围日益广泛,能力不断提高,不 断改善和强化,在数字化越来越先进的今天,数字媒介,频率扩容通信技术的不断发展,短 波通信技术不断地向更加实用性发展。 一、短波通信概述 短波通信(也称高频通信,Nigh frequency,HF)是国际上军、民最常用的基本通信手段之一,且具有明显的优势和特点。随着反卫星武器的逐步成熟,军用短波通信及其装备的地位越来越重要,装备规模很大,应用很广。 短波通信作为战略指挥通信、战役指挥通信、战术指挥通信以及协同通信的重要手段之一,在有些情况下(比如在卫星通信中断时)甚至是中、远程指挥通信的唯一手段。随着短波通 信战技性能的进一步提高,短波通信的作用地位越来越重要,主要表现在指挥通信和协同通信 两个方面。 指挥通信主要分战略通信、战役通信和战术通信三个层次,还有特殊需求的专线通信等。 指挥通信距离近至几十千米,远至数千千米。由于短波的地波和天波特性,其通信距离能满足 指挥通信对通信距离的要求。 在协同通信方面,短波通信比VHF、UHF频段电台表现出了距离上的优越性,因为飞机上天、舰艇出海时,其协同通信下不能依靠VHF、UHF解决问题,比如超低空突防的武装直升机、远程 轰炸机等,短波通信几乎是唯一的手段。 二、自适应频率 短波信道(电离层)是一种典型时变色散信道,其路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随 频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化,因此,短波通信中工作频率是不能任意选择的。 统计表明,即使在夜间通信环境最坏的情况下,短波频段也有4%左右的无噪声信道,而中午约有27%的信道干扰很小或不存在干扰。所以,实时避开干扰,找出具有良好传播条件的无 噪声信道是提高短波通信质量最有效的途径。实现这一目标的关键是采用短波自适应频率技术,目前自适应频率经历了短波频率管理、2G-ALE两个成熟阶段,正向3G-ALE发展。 2.1频率管理系统 短波频率管理系统是在一定区域内组成频率管理网格,在短波范围内测量和分析各种信 道参数和干扰分布,根据综合分析和计算结果,得到通信质量优劣的频率排序表,统一分配 给区域内各短波通信用户,使用户在最佳工作频率上的建立通信链路。短波频率管理实质是 对区域内的用户提供实时频率预报,采用的技术称为实时信道估值RTCE(Real Time Channel Evaluation)技术。频率管理系统的特点是通信与探测分离,探测设备昂贵,这一发展过程也 称为短波自适应技术的1G-ALE阶段。 2.2 2G-ALE通信系统 20世纪80年代中期,出现了在通信系统中直接采用RTCE技术,对短波信道进行探测、 评估和通信一并完成的短波自适应电台。这种电台能够实时选择出最佳的短波通信信道,使 得短波工作频率随信道条件变化而改变,确保了通信始终在质量最佳的信道上进行。2G-ALE 通信系统具备如下功能:

跳频和扩频通信

跳频通信和扩频通信 跳频通信是扩频通信的一个分支,它的突出优点是抗干扰性强,因而很适用于军事领域。当70年代末第一部跳频电台问世以后,就预示着其发展势头锐不可挡。到了80年代,世界各国军队普遍装备跳频电台。这十年是跳频电台发展速度最快的十年。广泛使用跳频电台曾被誉为80年代VHF频段无线电通信发展的主要特征。90年代,跳频通信如虎添翼,在军用跳频通信领域已相当成熟的同时,跳频通信的应用又拓宽到民用领域。业内人士指出,跳频通信是对抗无线电干扰的有效手段,称其为无线电通信的“杀手锏”。跳频通信是如此的神奇,以致于自其问世至今的短短30年间,倍受世界各国,特别是几大军事强国的青睐。 2 跳频通信的基本概念 2.1 定义 我们在用收音机收听某电台,当电台在中波和短波两个波段上播放同一个节目时,有这样的体会:若中波波段信号不好,则随即换到短波波段收听;当短波波段信号不好,则又换回到中波波段收听。这种以更换波段的手段来改善收听效果的方法,就是跳频的通俗含义。只不过这种跳频仅在接收端发生,而且是由人工干预来实施跳频的。我们假设,当广播电台发送的频段也能“紧跟”收音机用户更换的话,那么,这种通信方式就是跳频通信。因此,跳频通信可这样描述:通信收发双方同步地改变频率的通信方式称为跳频通信。 2.2 同步条件(通信条件) 与定频通信相比,跳频通信的载波频率一直在跳变。工作中,发方以相当快的速率(跳速)改变频率,收方必须与发方同步地改变频率,双方才能保持通信。也就是说,跳频通信时,收发双方必须采用同一种跳频图案。跳频电台之间要成功地进行跳频通信,收发双方必须同时满足三个条件:跳频频率相同;跳频序列相同;跳频的时钟相同(允许存在一定的误差)。三个条件缺一不可,否则无法实现跳频通信。 3 跳频通信的主要特点 3.1 抗干扰性强 跳频通信抗干扰的机理是“打一枪换一个地方”的游击策略,敌方搞不清跳频规律,因而具有较强的抗干扰能力。一方面,我方的跳频指令是个伪随机码,其周期可长达十年甚至更长的时间。另一方面,跳变的频率可以达到成千上万个。因此,敌方若在某一频率上或某几个频率上施放长时间的干扰也无济于事。

第三代短波通信技术的发展趋势

第三代短波通信技术的发展趋势 【摘要】随着通信技术的不断发展,很多新型的短波通信技术已经问世,且更新换代的速度非常快。第三代短波通信技术就是其中的代表,它是在1999年美军公布了一系列第三代短波通信协议的基础上发展起来的,目前已经有很多成熟的技术在实践当中。本文将介绍目前广泛应用于第三代短波通信系统中的同步管理、频率管理、数据传输和物理调制解调等方面的先进技术,然后阐述第三代短波通信发展的新趋势。 【关键词】短波通信;多方互动;集团化;加密软件 第三代短波通信技术是在1999年美军公布了一系列第三代短波通信协议(即MIL-STD-188-141B,简称“HF-3G”)的基础上发展起来的,相对于第二代短波通信技术,它在很多层面上都得到了改良,通信技术也得到了进一步的保障,通信的稳定性得到了增强。 一、第三代短波通信技术的发展现状 短波通讯实际上是通过电离层的反射进行通信的,在第三代短波通讯中,电离层仍是非常重要的传输介质。不过相比于第二代短波通讯技术,第三代短波通信技术能够有效地规避电离层对通信信号的反射、散射等影响信号稳定性的作用力,极大程度地保障短波通信信号质量和传输效果。特别是随着短波通信技术的不断发展与变革,很多新技术运用到短波通信中来,有效地提升了短波通信的质量和传输效果。如信道编码技术、差分跳频技术、短波网组技术等。可以说,随着短波通信技术的不断发展,短波通信的质量和传输效果等都得到了明显的提升。特别是同步技术在第三代短波通信中的运用,使第三代短波通信技术的管理模式更加先进。在第三代短波通信中两种主要的工作模式:同步模式和异步模式。同步模式中有两种情况,外部同步源和无外部同步源。使用外部同步源是采用外部GPS(全球定位系统)模块来实现同步。在没有外部同步源的情况下,则需要用同步管理协议来实现时钟同步。同步模式的使用使第三步短波通信的建链速率比第二代短波通信大大提高。除短波通信的管理技术实现变革外,在第三代短波通讯中,为有效地强化短波通讯传输的质量,最大化的保障传输效果,第三代短波通信数据传输技术在进行信息传输时,可以根据信息传输的实际需求来针对性地选择信道的容量。可以说,第三代短波通信技术在保障信道传输的稳定性方面有较强的深入研究,能够最大程度地减少干扰性因素的影响。 总之,第三短波通信技术是在第二代短波通信技术的基础上,不断发展,不断变革而产生的一种新型的短波通信技术。随着科学技术的发展,第三代短波通信技术也呈现出了很多新的发展趋势。 二、第三代短波通信技术的发展趋势 第三代短波通信技术是在第二代短波通信技术的基础上发展而来的,在通信

光刻技术及其应用的状况和未来发展

光刻技术及其应用的状况和未来发展 光刻技术及其应用的状况和未来发展1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用中技术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。如图1所示,是基于2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案的预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的纷争及其应用状况 众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是"轻、薄、短、小",这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 以Photons为光源的光刻技术 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等,如图2所示。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH 和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工程的l:4步进扫描系统为主,分辨率覆盖0.5~0.25μm:NIKON以提供前工程的1:5步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率覆盖0.8~0.35μm和2~0.8μm;CANON以提供前工程的1:4步进重复系统和LCD的1:1步进重复系统为主,分辨率也覆盖0.8~0.35μm和1~0.8μm;ULTRATECH以提供低端前工程的1:5步进重复系统和特殊用途(先进封装/MEMS/,薄膜磁头等等)的1:1步进重复系统为主;而SUSS MICTOTECH以提供低端前工程的l:1接触/接近式系统和特殊用途(先进封装/MEMS/HDI等等)的1:1接触/接近式系为主。另外,在这个领域的系统供应商还有USHlO、TAMARACK和EV Group等。 深紫外技术

短波通信系统发展及关键技术分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/599171734.html, 短波通信系统发展及关键技术分析 作者:费玉婷李建龙 来源:《科学与信息化》2020年第22期 摘要虽然短波频率资源较少,且不具备稳定的通信质量,但是短波能够进行远距离的通信,并且在通信的过程中不需要使用基础设施和中介。除此之外,短波設备的体积较小,具有较强的机动性,且不需要大量成本的投入,对于环境的要求较低,即使是面对特殊的环境也可以在短时间内利用其自身的特点在无线通信中发挥作用。在物理数字信号处理技术不断发展的影响下,短波通信传输技术在一定程度上推动了短波通信系统的发展和进步,特别是在民航、紧急通信和军事应用领域等。 关键词短波通信系统;发展;关键技术 引言 受到通信技术持续发展的影响,短波传输的速率也日益增加,短波通信系统也得到了广泛的应用。短波通信不需要借助基础设施和中继设备就可以完成远距离的通信,因此短波通信系统在通信行业的发展过程中占据重要的地位。我国通信行业应当重视短波通信系统的发展并科学的应用其关键的技术手段来推动行业水平的进一步提升。 1 国内短波通信现状 短波通信可广泛用于军事和民用通信。在军事领域,远程通信主要分为两类:卫星通信和短波通信。然而,如果遇到特别危机的情况,卫星系统可能无法稳定的运行,那么这就需要发挥短波通信的作用,相比之下短波通信具有较强的灵活性以及抗扰动性,能够在复杂的环境下稳定运行。正是因为短波通信具有这样的特性才使得其在军事领域的通信中得到广泛的应用。我国国土面积大,地形较为复杂,常出现自然灾害,因此对于一些复杂的环境来说传统的通信方式无法稳定有效的运行。短波通信具有较强的自适应能力,且耗费较低,因此,在民用通信中也经常会运用到短波通信系统。我国在使用短波通信的过程中主要是应用点传递的方式进行通信,这主要是因为点传递式的通信能够在危急的情况以及复杂的现场环境下有效地实现通信。另外,例如在抢险和抗震救灾的工作中就可以直接利用点传递式短波通信将地震灾区的情况传递到地震灾后的指挥中心。此外,由于点传递式短波通信的传播速度较慢所以无法在紧急的情况下得到应用[1]。 2 短波通信系统关键技术的分析 ①协议体系结构。对于短波组网技术来说,其核心的内容就是能够兼容各种短波电台组网的短波协议栈结构,且对于传输体制来说也有重要的作用。提出协议栈结构以此来制定短波通

l短波通信的发展历史及现状

l短波通信的发展历史及现状 短波通信(Short-wave Communication),也被称为高频通信,一般指的是利用波长范围为100m到10m(相应的频率范围为3MHz 到30MHz)的电磁波的无线通信。短波的传播方式主有两种:一个为地波,另一个为天波。其中地波沿着地球表面进行传播,这种方式的传播距离主要由地表介质特性决定。因为地波的衰减随着频率的升高而增强,短波以地波方式传播时,使用常用的发射功率,短波的传播距离最多只有几百公里,所以地波不是短波通信中使用的主要传播方式。然而地波传播不需要经常改变无线通信的工作频率,但需考虑障碍物的影响,这也是其与天波传播方式不同的地方。 1901年,意大利无线电工程师马可尼在英国与纽芬兰之间(距离为3400Km),实现了跨越整个大西洋的无线电通信。在这以后,因为无线电短波通信设备的价格低廉、便携性强、操作简单和灵活等优点,无线电短波通信迅速发展成为远距离无线通信的主要技术。从第二次世界大战开始一直到20世纪6O年代的这一段时间是短波无线通信发展的黄金时期,该技术广泛地应用于军事、广播、商业、气象等诸多领域,世界上许多国家并建立了覆盖本地区或世界性的专用通信网或公用通信网。但自从20世纪60年代以后,卫星通信等新兴远距离通信技术的出现使得短波通信的缺点越来越多地暴露出来:带宽较窄,射频频谱资源紧张,存在信道间干扰问题,易被窃听等等。相反的是,新型卫星通信技术

具有信道稳定、可靠性高、通信质量好、信道容量大等优点,许多本来是属于短波通信的重要业务逐步被卫星通信所取代。在20世纪60至7O年代,短波无线通信技术的研究与应用陷入低谷。但电子战、卫星战等战争方式的出现,使得人们发现一旦发生战争,各种通信系统都有可能被破坏,就是卫星也不能避免,如果过分依赖卫星作为中继站进行无线通信,在战时卫星一旦被摧毁,那么整个通信系统将瘫痪,后果是不堪设想的。短波自身的特点决定其是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段,该技术的抗打击能力和自主通信能力超出其他通信方式,再加之卫星通信技术成本很高,而短波通信技术起点较低、价格低廉,一般的国家均能进行部署和使用。短波无线通信和卫星通信一样,都能够实现全球的通信,基于以上原因,人们对短波无线通信的发挥的作用又重新予以重视。 随着微电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的不断发展,短波无线通信技术在自适应收发信机、自适应调制解调器、自适应均衡及检测、白适应天线阵等方面上取得了突破,使得短波无线通信技术有可能解决高干扰电平、衰落和多径传播等信道时变特性方面的问题,向着数字化、低误码率、高速率的方向继续发展。 2现有短波通信存在的缺陷 2.1地球电离层对短波通信的影响太阳的辐射使得地球大气层中的氮原子、氧原子失去电子,变成离子这些离子态的气体在地

声波测井技术发展现状与趋势

浅谈声波测井技术发展现状与趋势 摘要:以声波测井换能器技术的变化为主线,分析了声波测井技术的进展以及我国在该技术领域内取得的进步。单极子声波测井技术已经成为我国成熟的声波测井技术,包括非对称声源技术在内的多极子声波测井技术已经进入产业化进程。 关键词:声波测井;换能器;单极子声波测井;多极子声波测井; 从声学上讲,声波测井属于充液井孔中的波导问题。由声波测井测量的井孔中各种波动模式的声速、衰减是石油勘探、开发中的极其重要参数。岩石的纵、横波波速和密度等资料可用来计算岩石的弹性参数(杨氏模量、体积弹性模量、泊松比等);计算岩石的非弹性参数(单轴抗压强度、地层张力等);估算就地最大、最小主地层应力;估算孔隙压力、破裂压力和坍塌压力;计算地层孔隙度和进行储层评价和产能评估;估算地层孔隙内流体的弹性模量,从而形成独立于电学方法的、解释结果不依赖于矿化度的孔隙流体识别方法;与stoneley波波速、衰减资料相结合用以估算地层的渗透率;为地震勘探多波多分量问题、avo问题、合成地震记录问题等提供输人参数等等。经过半个多世纪的发展,声波测井已经成为一个融现代声学理论、最新电子技术、计算机技术和信息处理技术等最新科技为一体的现代测量技术,并且这种技术仍在迅速发展之中,声波测井在地层评价、石油工程、采油工程等领域发挥着越来越重要

的作用。与电法测井和放射性测井方法并列,声波测井是最重要的测井方法之一。 一、测井技术发展现状及趋势 声波测井技术的进步是多方面的。声波测井声波探头个数在不断增加以提高声波测量信息的冗余度、改善声波测量的可靠性;声波测井中探头的振动方式经历了单极子振动方式、偶极子振动方式、四极子振动方式和声波相控阵工作方式,逐步满足在任意地层井孔中测量地层的纵横波波速、评价地层的各向异性和三维声波测井的需求。声波探头的相邻间距不断减小,而发收探头之间的距离在不断增大,这一方面提高了声波测井在井轴方向的测量分辨率;另一方面也提高了声波测井的径向探测深度。声波测井的工作频率范围在逐步向低频和宽频带范围、数据采集时间在不断增大,为扩大声波测井的探测范围提供了保障。声波测井中应用的电子技术从模拟电路、数字电路技术逐步发展为大规模可编程电路和内嵌中央处理器技术,从而实现声波测井仪器的探头激励、数据采集、内部通讯、逻辑控制、数据传输等方面的智能化和集成化。可以预期,下一代声波测井仪器研制的关键技术之一是研制能够控制声束指向性的 基阵式换能器。应用相控阵换能器的最大优势就是增大空间某个方向的声辐射强度,使声波沿着预先设定好的方向辐射,从根本上增加有用信号的能量、提高信噪比和探测能力。显然,声波探头结构和振动模态性质的变化直接导致了声波测井技术的根本进步。

论通信的发展历程及通信网络的发展趋势

论通信的发展历程及通信网络的发展趋势 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-

论通信的发展历程及通信网络的发展趋势 摘要:通信按传统理解就是信息的传输与交换,信息可以是语言.文字.符号.音乐.图像等等。众多的用户要想完成互联之间的通信过程,就靠由传输煤质组成的网络来完成信息的传输和交换,就构成了通信网络。 通信的概念和发展 通信是传递信息的手段,即将信息从发送器传到接收器,通信的目的是完成信息的传输与交换。 通信技术的发展是伴随着科技的发展和社会的进步发展起来的。早在古代,人们就寻求各种方法实现信息的传输。我国古代利用烽火传送边疆警报;古希腊人用火炬的位置表示字母符号——也就是最原始的光通信系统,紧接着又有了声信号的传输、信鸽、旗语、驿站等传送信息的方法。从19世纪到20世纪末,通信的发展有了巨大的飞跃。 十九世纪,人们开始研究如何用电信号传送信息。1837年莫尔斯发明了电报,用点、划、空适当组合的代码表示字母和数字,这种电码称为莫尔斯电码。1876年,贝尔发明了电话,直接将声信号转变为电信号延导线传送。19世纪末,人们又致力于研究用电磁波传送信号,而传送距离也仅有数百米。1901年,马可尼成功地实现了横跨大西洋的无线电通信。自此,传输电信号的通信方式得到了广泛应用和迅速发展。20世纪20年代起,通信建设和应用广泛开

展,人们开始利用铜线实现市内和长途有线通信,又利用了短波实现远距无线通信和国际通信。 30-40年代起,利用铜线传输载波电话,是长途通信容量加大,电信号的频分多路技术开始步入使用。 50-60年代起,半导体晶体管开始在电子电路中替代电子管,其后进入集成电路技术以及超大规模集成电路时代。开始建设最早的公用电话通信网。 60年代起,电子计算机应用增多,数据通信开始兴起,电话编码技术得到应用,模拟通信开始向数字通信过渡。 70年代起,玻璃纤维拉制成功,导致传输网络从电缆通信向光纤通信过渡。地球同步轨道运行的通信卫星发射成功,卫星通信开始对国际通信和电视转播做出贡献,也经常在特殊地理环境下作为有线接入技术的替代和补充。 80年代起,各种信息业务应用增多,通信网络开始向数字网发展。蜂窝网等各种无线移动通信业务向公众开放,导致个人通信的迅速发展。 90年代起,国际互联网Internet在全世界兴起,在吸引众多计算机用户踊跃上网的同时,也吸引人们更多实用计算机。这使得一互联网协议为标志的数据通信,在通信网络中逐渐占据更为重要的地位。

光刻技术及其应用的现状及展望

光刻技术及其应用的现状与展望

1 引言 光刻技术作为半导体及其相关产业发展和进步的关键技术之一,一方面在过去的几十年中发挥了重大作用;另一方面,随着光刻技术在应用术问题的增多、用户对应用本身需求的提高和光刻技术进步滞后于其他技术的进步凸显等等,寻找解决技术障碍的新方案、寻找COO更加低的技术和找到下一俩代可行的技术路径,去支持产业的进步也显得非常紧迫,备受人们的关注。就像ITRS对未来技术路径的修订一样,上世纪基本上3~5年修正一次,而进入本世纪后,基本上每年都有修正和新的版本出现,这充分说明了光刻技术的重要性和对产业进步的影响。2005年ITRS对未来几种可能光刻技术方案进行预测。也正是基于这一点,新一轮技术和市场的竞争正在如火如荼的展开,大量的研发和开发资金投入到了这场竞赛中。因此,正确把握光刻技术发展的主流十分重要,不仅可以节省时间和金钱,同时可以缩短和用户使用之间的周期、缩短开发投入的回报时间,因为光刻技术开发的投入比较庞大。 2 光刻技术的现状及其应用状况

众说周知,电子产业发展的主流和不可阻挡的趋势是“轻、薄、短、小”,这给光刻技术提出的技术方向是不断提高其分辨率,即提高可以完成转印图形或者加工图形的最小间距或者宽度,以满足产业发展的需求;另一方面,光刻工艺在整个工艺过程中的多次性使得光刻技术的稳定性、可靠性和工艺成品率对产品的质量、良率和成本有着重要的影响,这也要求光刻技术在满足技术需求的前提下,具有较低的COO和COC。因此,光刻技术的纷争主要是厂家可以提供给用户什么样分辨率和产能的设备及其相关的技术。 2.1 以Photons为光源的光刻技术 在光刻技术的研究和开发中,以光子为基础的光刻技术种类很多,但产业化前景较好的主要是紫外(UV)光刻技术、深紫外(DUV)光刻技术、极紫外(EUV)光刻技术和X射线(X-ray)光刻技术。不但取得了很大成就,而且是目前产业中使用最多的技术,特别是前两种技术,在半导体工业的进步中,起到了重要作用。 紫外光刻技术是以高压和超高压汞(Hg)或者汞-氙(Hg-Xe)弧灯在近紫外(350~450nm)的3条光强很强的光谱(g、h、i线)线,特别是波长为365nm的i线为光源,配合使用像离轴照明技术(OAI)、移相掩模技术(PSM)、光学接近矫正技术(OPC)等等,可为0.35~0.25μm的大生产提供成熟的技术支持和设备保障,在目前任何一家FAB中,此类设备和技术会占整个光刻技术至少50%的份额;同时,还覆盖了低端和特殊领域对光刻技术的要求。光学系统的结构方面,有全反射式(Catoptrics)投影光学系统、折反射式(Catadioptrics)系统和折射式(Dioptrics)系统等。主要供应商是众所周知的ASML、NIKON、CANON、ULTRATECH和SUSS MICROTECH等等。系统的类型方面,ASML以提供前工

利用MATLAB实现跳频通信系统

利用MATLAB实现跳频通信系统 摘要:随着无线通信不断快速的发展,跳频调制技术越来越受到人们的重视。跳频通信是一种具有较强抗干扰能力的通信体制。其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式,即通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。跳频技术是一种具有高抗干扰性、高抗截获得能力的扩频技术。由于它的技术优势,跳频技术不仅在军事通信领域得到广泛的运用,在民用领域也有很好的表现。 本课题要求构建蓝牙跳频通信系统的各组成模块,包括信号传输,信号接收,谱分析和误码分析部分,了解和熟悉蓝牙跳频系统的特点,分析系统的运行及性能。主要研究方法是MATLAB软件进行蓝牙跳频通信系统的仿真,通过各组成模块的连接与封装,运行并分析结果。 关键词:蓝牙,跳频,MATLAB,无线通信

Realize Frequency Hopping Communication System Based on MATLAB Abstract:With the rapid development of the wireless communications, people pay more and more attention to frequency hopping modulation techniques. Frequency hopping communication is a strong anti-interference communication system. The working principle is a communication mode which refers to the carrier frequency that sends and receives the signal according to rule to do dispersant change, that is applying the carrier frequency used in communication by pseudo-random code control and random changes hopping. Frequency hopping technology is a spread spectrum with high anti-interference and resistance ability. Frequency hopping technology not only being widely used in military communication areas, but also in civilian areas due to its technique advantages. This paper is to make up composed modules for the Bluetooth frequency hopping communication system, which including signal transmission, signal reception, spectral analysis and error analysis, as well as to know and have a deep understanding of the characteristics of this system, and also including analyzing the performance and its performance. The main research method is using matlab to make the simulation of the Bluetooth frequency hopping communication systems, run and analysis results by the simulation of each of the modules connection and encapsulation. Keywords: Bluetooth, frequency hopping, MATLAB, wireless communication

短波通信发展趋势及策略

短波通信发展趋势及策略 摘要:短波通信在通信领域具有其它通信手段无法替代的地位。本文分析了信息化时代对短波通信提出的需求及其发展趋势,针对目前短波通信存在的问题,提出了相应的解决思路。 关键词:短波通信发展需求发展趋势发展策略 短波通信是指利用波长为100m~10m(频率为3~30MHz)的电磁波进行的无线电通信。它主要是利用电离层反射进行数千乃至上万公里的远距离通信。由于电离层是一种典型的时变传输媒介,存在着瑞利衰落、多径效应、多普勒频移等复杂时变因素,使接收端的码元在时间上展宽,包络发生畸变,严重地影响短波通信的质量,甚至会造成通信中断。以这样的信道条件进行数据通信,为了保证对误码率的要求,其传输速率必然有限。在很长一段时期内,短波信道数据传输速率不超过200b/s。同时,短波信道是带宽受限的信道,射频频谱非常拥挤,信道间互相干扰严重。上世纪六十年代卫星通信问世后,短波通信一度处于发展低潮[1]。八十年代以后,短波通信在电波传播研究、频率自适应通信、中高速数据通信、组网通信、自适应跳频及近垂直入射天波通信等方面都取得了重大突破,短波通信方式存在的许多问题和缺点得到克服和改进;随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展,人们利用微处理器、数字信号处理(DSP),不断提高短波通信的质量和数据传输速率,使现代短波通信重新焕发青春。世界各国近年来又加紧了对短波通信技术的研究,竞相推出和装备各种短波自适应和跳频电台,我国也研制出了短波自适应通信系统、频率管理预报系统、跳频系列电台。 本文从信息时代对短波通信的需求入手,结合短波通信发展的现状及趋势,对我国的短波通信发展策略提出相应的建议。 一、未来信息时代对短波通信发展提出了新的需求 现代通信的特点是高度信息化。信息化对通信系统提出了越来越高的要求。新型通信设备总的发展趋势是集成化、数字化、一体化与网络化,数据和图像将发展成为未来通信的主要业务。无线电通信业务的飞速发展、电磁环境将进一步恶化,作为无线电通信重要手段之一的短波通信,至少应该满足以下几个方面的需求: (一)远距离通信。正是由于短波通信仅需较小的功率就可以实现远距通信,而且设备简单,成本低廉,建立迅速,机动灵活,更重要的是因为它有不易被摧毁的“中继站”——电离层,所以它比卫星通信等其它通信方式能更好地满足某些业务对远距离通信的需求。但是,由于电磁密度的增加,使得远距离通信对电台功率的要求越来越大,而此举又使得电磁环境进一步恶化。在人为电磁干扰日益增大的今天,以较少代价实现远距离和超远距离的通信是短波通信的优势,也是它要解决的问题。 (二)可靠通信。由于电离层反射、多径衰落、传播损耗、可用频率范围、电离层不规则性、电离层骚动、电离层倾斜、波导传播和散射传播等方面随机特性的存在,获得可靠的通信质量一直是短波通信追求的目标。 (三)大容量/高速通信。传统短波通信难以崛起的一个重要原因,就是短波信道容量小,其电报速率很低(不超过200波特b/s)。这不仅无法传送数字语音和数字图像,就是传报也远远满足不了实际需求。为了适应数据通信业务及数字保密话迅速增长的需求,在短波通信的新近发展中,采取了一些有效抗衰落和抗多径(通常指抗码元串扰) 的技术措施,使系统的误码率可达10-5~10-6。 (四)组网通信。采用网络式通信,一方面可增加通信链路的抗毁性及顽存性;另一方面,可在网内选用最佳链路,克服由于电离层随经纬度变化而使单条链路质量很差的影响。组网通信已成为短波通信克服信道不稳定的又一种有效技术。此外,计算机网络的迅速蔓延,必将使短波信道成为其无线传输媒体之一。由于高性能的短波电台、Modem和网络入口设备的应用,在网络无处不在的新世纪,短波将与卫星、激光等无线信道同光纤等有线信道一起在计算机网络四通八达的通信子网中扮演重要角色。 (五)抗干扰通信。由于短波通信保密(或隐蔽)性不强,抗干扰能力差,以及现代电磁环境的特点和规律,短波通信应该具有在不同电磁环境中的生存能力,以及抗干扰等能力。 二、短波通信新技术发展趋势

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