数字网络系统（精选12篇）
数字网络系统 篇1
0前言
“数字逻辑与数字系统”课程是计算机科学与技术专业及相关专业的基础核心课程[1], 教育部在各类相关的教学大纲中均规定为必开课程。它是计算机科学与技术专业的硬件知识基础, 为计算机组成原理、计算机体系结构、单片机、嵌入式等后续课做基石。本课程不仅要学理论, 又要动手做实验, 还有课程设计, 各环节要环环相扣。本文只讨论理论授课方面。
在理论授课方面首要问题就是教材的选择, 结合学院办学定位、专业要求及学生的层次等诸多方面, 挑选一本恰当的教材, 具有事半功倍的效果。我院选定的是自编教材———沙丽杰主编中国电力出版社出版的《数字逻辑与数字系统》。教材选定后剩下的说道一下教的艺术。
1 注重学生逻辑思维的培养
数字电路与模拟电路最大的不同在于输入输出之间不是普通的函数关系, 而是逻辑因果关系。数字电路中多采用二进制‘0’和‘1’来描述信息, “0”和“1”表示的是逻辑“真”和“假”, 或事物的两个不同的状态, 它没有“数”的多和少的概念。例如电子开关中的“导通”和“关断”, 灯的“亮”和“灭”都分别用逻辑“1”和逻辑“0”表示。当事物存在多于两种状态时就需用多位逻辑量表示, 如十字路口交通灯的四种常见状态: (1) 主通道绿灯亮, 支通道红灯亮; (2) 主通道黄灯亮, 支通道红灯亮; (3) 主通道红灯亮, 支通道绿灯亮; (4) 主通道红灯亮, 支通道黄灯亮。可以用两位逻辑量表示: (1) 00; (2) 01; (3) 10; (4) 11。这里的两位逻辑量就是状态的代码/编码, 这和国共时期打入敌人内部的人员代号“不死鸟”、“飞鹰”、“007”等是一个作用。“不死鸟”和“飞鹰”是文字代码或字符代码, “007”是数字代码或数字编码, 在现实生活中人们熟悉的是十进制代码, 而数字电路中用的最多的是二进制代码。所以要想将一个现实问题转化为数字逻辑问题, 首要的一件事就是将实际问题用二进制逻辑代码表示, 再根据输入输出间的因果关系列出其满足的逻辑运算表达式。注重学生逻辑思维的培养是提高学生自行设计数字逻辑电路的基础。
2 用口诀简化记忆
在本课的教学过程中会遇到许多需要记忆的逻辑代数公式和表 (如触发器的激励表) , 学生常常要为记忆这些东西而发愁。而用口诀记忆帮助学生记忆是一个效果显著的做法。如根据真值表可得出“与”运算的规律为“有0得0, 无0得1”, “或”运算的规律是“有1得1, 无1得0”;对JK触发器的功能表如表1。
J可看做“置1端”, 高有效, K可看做“置0端”高有效, 功能表第一行JK=00, 表示输入端无有效输入, 触发器状态不变, 即保持的功能;功能表第二行JK=01, 表置0端有效置1端无效, 触发器次态变为0状态, 即置0的功能;功能表第三行JK=10, 表置0端无效置1端有效, 触发器次态变为1状态, 即置1的功能;功能表第四行JK=11, 表置0端有效且置1端亦有效, 此时, 触发器的次态既不是确定的0状态也不是确定的1状态, 而是由原来的状态决定, 变为原来状态的反状态, 即为翻转的功能。上述也可用“一山容不得二虎”来调侃, 加深学生的印象。通过这么一解释相信学生会很容易记住JK触发器的功能表, 而JK触发器的特征方程和状态图、波形图等都可由功能表推出故无需逐一记忆。
这种“寓教于乐”的教学方法可使学生产生兴趣, 同时也可激发和鼓励他们对一些公式、定理等编造适合自己习惯的口诀来帮助记忆。实践证明, “寓教于乐”可使学生学起来感到轻松愉悦, 受益匪浅。
3 在讲授综合知识的应用时, 更要注重启发式教学法[2]的运用
教材中一些综合知识的应用是难点, 在讲解难点时, 要层层剖析、提示, 让学生在已有知识的基础上想到解决问题的办法或思路, 讲完后要让学生有一种运用所学知识解决问题后的喜悦, 并让其渐渐养成碰到问题后不退缩独立地主动地分析问题的意识。
例如, 触发器这一知识块的讲解, 先讲最简单的基本SR触发器, 这一部分一定要讲清楚讲明白, 再在此基础上讲解D触发器、JK触发器等!具体分析如下, 先让学生观察两个与非门组成的基本SR触发器的电路结构, 并回答其与组合逻辑电路的不同之处, 再在教师的引导下利用已学过的与、或、非基本逻辑运算分析并让学生回答SR触发器在不同输入下的输出, 最后由教师对SR触发器的功能进行总结并用功能表、卡诺图、特征方程、状态图等进行逻辑描述。只要学生掌握了基本SR触发器的分析方法, 那么此后的钟控SR触发器、D触发器、JK触发器等便不成问题。如钟控SR触发器、钟控D触发器, 同样, 先让学生观察其电路结构, 之后让其回答电路中哪些部分是熟悉的已学过的, 哪些是新加的, 如何利用已学过的内容简化分析新知识, 并在此基础上进一步探究结构的不同带来的功能的不同, 以及与SR触发器相比它们的优点。
再如, 利用集成器件实现逻辑函数这一部分。在对组合逻辑电路和时序逻辑电路的设计中, 全是采用真值表或状态表来推导出相应逻辑表达式, 化简, 并根据化简后的逻辑表达式绘制出由基本逻辑单元 (与门、或门、与非门、触发器等) 实现的电路图。而利用集成器件的设计是在已有集成电路功能的基础上, 外加一些门电路实现所需功能。在学生习惯了利用一般方法从无到有地实现组合逻辑电路或时序逻辑电路时, 转而利用中规模集成器件进行设计对他们来说在一段时间内是一个不小的挑战, 且设计时灵活多变, 有时需要靠经验来实现, 这就更增加了这部分的学习难度。那么如何化解这一难点呢, 本人做法如下, 首先讲清楚利用集成器件实现设计的特点:集成器件的功能不可变, 我们对它只可利用不可改变, 我们可以改变的只是其外围电路的设计。之后, 由简入繁地利用大量例题来形象化这一设计过程。如先利用全加器实现多位二进制加法器, 再利用集成加法器74LS283实现将8421BCD转换成余3码的电路, 最后利用74LS283实现一个1位的8421BCD码的十进制加法器, 要求输入和输出均是BCD码。
下面以使用四位二进制比较器74LS85和必要的门电路设计输血指示器[3]为例描述讲解过程。输血配对图如图1所示, 用AB表示供血者代码, CD表示受血者代码, 代码设定见表1, 用F表示输出函数, 并用F=1表示可输血, 用F=0表示不可输血。则根据:
图1得真值表如表3。
由真值表得卡诺图如图2。
由卡诺图知, 令输出为1的输入组合可归纳为三种情况: (1) AB=00; (2) AB=CD; (3) CD=10。
故输出表达式为情况 (2) 可由集成比较器74LS85实现, 另外两种情况由外加门电路实现, 电路图如图3。
在本例中, 要利用到74LS85就必须想到通过变量间的比较来描述可输血的的某种情况。集成器件74LS85的功能是固定的, 咱们只能将可输血的情况向它靠拢, 由它实现, 而不是改变74LS85的结构或功能来实现输血指示器。
4 结语
教学方法直接影响到学生的学习方法, 在教学过程中引导学生掌握正确的学习方法, 培养它们的自学和主动自学的能力, 授之以鱼不如授之以渔, 本人觉得这才是是教学中的重中之重。
摘要：本文针对三本工科学生基础差、学习积极性不高的实际, 结合多年教学经验, 阐述了灵活地采用多种教学方法培养学生的学习兴趣, 更要注重培养学生自学能力的观点。
关键词：教学研究,数字逻辑,逻辑思维,启发式教学
参考文献
[1]朱怀宏.“数字逻辑与数字系统”课程教学理念[J].计算机教育, 2006 (10) :83-85.
[2]韩天荣.“数字逻辑与数字系统”实践教学改革初探[J].集宁师专学报, 2010, 32 (4) :8-10.
[3]沙丽杰, 万珊珊, 王玲玲, 等.数字逻辑与数字系统[M].北京:中国电力出版社, 2011:60-62.
数字网络系统 篇2
建设目标
数字城管系统建设的目标是：通过无线通信技术、依托空间信息技术、行业实体库技术、工作流技术、计算机网络技术等先进技术手段，实现城市部件和事件管理的数字化、网络化和空间可视化，创新城市管理模式，再造城市管理流程，建立一套科学完善的监督评价体系，提高城市管理水平，构建和谐。具体如下： 由传统“小城管”步入科学系统、长效、综合的“大城管”格局。在城市体制改革中组建的城市管理领导小组、监督指挥中心，负责对全区市政、规划、工商、交通、园林、绿化、建管、房管、环保等部门进行相关职能指导、协调和监督检查。 统一调度，集中整治，联合执法，管理配套。城市管理问题由专人监督，集中到监督指挥中心进行统一调度，达到综合整治、联合执法，强化了管理力度和效果，改变了传统城市管理体制中执法机构多头、职能交叉重叠及处罚不一，推诿责任，管制力度弱化的局面。 城市管理公众参与、全民互动。充分发挥全体市民的主观能动性，增强公众对城管的理解，发动公众积极参与到城市管理工作中来，解决城管与公众的矛盾对立现状，从而为构建和谐社会、和谐做出贡献，为市政府树立关注民生的形象。
1.2 建设内容
根据数字城管的整体需求并结合实际情况，对数字城管的分期分阶段建设，提出如下初步设想：
第一期，初步建成具有特色的县、乡两级一体化的数字化城市管理软件平台，完成各业务系统的建设及系统集成。 确定县数字化城市管理模式的业务流程；
按照监管分离的原则，组建两个轴心的城市管理体系； 完成城市部件数据的普查、测绘和基础数据库建设； 完成软硬件设备及网络等基础平台建设； 搭建数字城管平台；
建设视频监控子系统和车辆监控子系统； 建设数字化城市管理模式监督评价体系； 完成数字化城市管理模式标准规范的制定工作； 完成数字化城市管理平台相关人员的招聘及培训工作。
第二期，进一步优化一期建成的系统，加大资源整合力度，扩大平台实施覆盖的地域范围，拓展平台功能，为城市管理提供更为便捷的服务。 进一步优化数字化城市管理工作流程、优化数字化城市管理信息平台； 建设、完善、强化镇乡级平台；
进一步完善具有本地特色的县、乡级数字化城管模式；
1.3 功能描述
根据数字城管的建设总体目标和任务要求，系统包含九个基础模块：监管无线数据采集子系统、呼叫中心受理子系统、协同工作子系统、地理编码子系统、大屏幕监督指挥子系统、综合评价子系统、构建与维护子系统、基础数据资源管理子系统及数据交换子系统，还将扩展建设视频监控子系统、移动视频门户子系统、车辆监控子系统。
数字城管系统结构图
监管无线数据采集子系统
监管无线数据采集子系统可以基于移动运营商的无线应用系统实现，向业务处理中心（监督指挥中心）传送的电子表格、照片、声音和问题说明可通过移动运营商为数字城管建设的专用无线应用系统送达，保证信息的实时性、安全性及可靠性。 呼叫中心系统
主要是支持呼叫中心功能的硬件平台，支持数据和语音业务，可实现信息交换和资源共享，满足多个话务员的日常工作。呼叫中心系统应性能稳定，并具有可扩展性，易使用易维护。 协同工作子系统
提供给监督中心、指挥中心、各专业部门以及各级领导使用，系统提供了基于工作流的面向GIS的协同管理、工作处理、督查督办等方面的应用，为各类用户提供了城市管理信息资源共享、查询工具，可以根据不同权限编辑和查询基础地理信息、地理编码信息、城市管理部件（事件）信息、监督信息等，实现协同办公、信息同步、信息交换。各级领导、监督中心、指挥中心可以方便查阅问题处理过程和处理结果，可以随时了解各个专业部门的工作状况，并对审批流程进行检查、监督、催办。系统将任务派遣、任务处理反馈、任务核查、任务结案归档等环节关联起来，实现监督中心、指挥中心、各专业管理部门和区政府之间的资源共享、协同工作和协同督办。 大屏幕监督指挥系统
设在监督指挥中心，实现信息实时监控，便于监督中心、指挥中心和各级领导更加清楚地了解数字化城市管理的状况。可通过大屏幕直观地掌握各个区域的城市部件（事件）信息、业务办理信息、综合评价信息等全局情况，还可以对每个网格、监督员、部件等个体的情况进行查询。 评价系统
提供对数字化城市管理过程中发生的案件全面的统计、评价功能。通过制订城市管理考核评价体系，从区域、部门、岗位等多个角度，对城市管理涉及的各个责任主体进行综合考核及评价，并生成图形、报表等形式的可视化的评价结果。 移动视频门户子系统
对电子政务中与政务、民生相关的视频信息进行分类整合，建立完善的视频信息采集、审核、发布管理制度。依托视频平台进行无线综合视频管理平台的改造，通过权限管理、视频资源管理等功能各项管理制度的实施提供技术保障。通过无线视频门户,市民感受政务公开的多媒体化。 基础数据资源管理系统
由系统管理人员使用。主要功能： 实现添加、管理地图数据功能，可以对基础数据、地理编码数据、城市部件数据等进行配置管理；
具备对各图层属性进行配置的功能，实现对属性字段自定义；
能够维护地图库中包括城市管理部件和事件等要素在内的要素编码、显示样式等；
地图管理中应提供地图预览功能，能够快速查看地图配置效果； 能够配置基于单元网格和城市部件地图快捷操作图层。 GPS车辆定位监控系统
用于对装有GPS车载终端的环卫车辆、城管执法车辆等进行定位监控管理，并结合GIS应用开发系统，实现对环卫车辆、城管执法车辆等的智能化和空间可视化管理。GPS车辆定位监控系统主要供监督中心操作员、值班长和指挥中心办公人员使用。 构建与维护子系统
数字网络时代下校园网络安全探讨 篇3
关键词:数字网络;校园网络;安全
中图分类号:TN915.08文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 06-0000-02
Security of Campus Network under Digital Network Era
Fu Lingyun
(Hunan Electrical College of Technology,Xiangtan411101,China)
Abstract:With the advent of the digital age,computer network security has become the focus of attention.Computer security is a white hat black hat attacker and a defender between the never-ending race.The attacker to attack the main tool is steadily in recent years,the development of malicious software.Howeve,Nowdays stay in the campus network,malicious software,it may be more subtle and more specific.Hackers can use these malicious software, steal secrets related,on the campus network security a great deal of hidden dangers, or even result in paralysis of the campus network.This article based on the campus network security technology on the campus network security policy analysis.
Keywords:Sigital networks;Campus network;Security
在国际上,将“计算机安全”定为:“为数据处理系统建立和采取的技术和管理的安全保护,保护计算机硬件、软件数据不因偶然和恶意的原因而遭到破坏、更改和泄漏”。从这一定义我们可以看出,计算机安全包含物理安全和逻辑安全两方面的内容,其中逻辑安全,可理解为我们常说的信息安全,是指对信息的保密性、完整性和可用性的保护,而网络安全性的含义是信息安全的引申,即网络安全是对网络信息保密性、完整性和可用性的保护。但是随着时间的不断推进,计算机网络安全的具体含义会随着时代变化而变化,时代不同,对网络安全的认识和要求也就不同。从最初的时间角度来说,计算机网络安全主要包括隐私或机密信息在网络上传输时受到保护,避免被窃听、篡改和伪造;而除此之外,还要考虑如何应付突发的自然灾害、军事打击等对网络硬件的破坏,以及在网络出现异常时如何恢复网络通信,保持网络通信的连续性。随着数字网络时代的到来,网络安全不但包括组成网络系统的硬件、软件及其在网络上传输信息的安全性,还包括不致因偶然的或者恶意的攻击遭到破坏,网络安全既有技术方面的问题,也有管理方面的问题,两方面相互补充,缺一不可。人为的网络入侵和攻击行为使得网络安全面临新的挑战。
21世纪是知识经济时代,其一个显著的特点就是网络信息盛行。网络信息可以给人以帮助,使其受益;同样网络信息也会给人们构成威胁,造成破坏。因此,知识经济时代的网络安全问题是人们现实生活与工作中存在的一个非常重要的问题,需要我们认真加以对待。尤其是知识产权越来越受到重视,校园网络也收到很大的冲击。
一、校园网络安全现状及问题分析
经过笔者对目前高校网络安全现状的分析,笔者认为目前高校的网络环境是复杂、典型、集中的,普遍存在以下特点:
(一)校园网用户众多,病毒容易泛滥
众所周知,校园网的用户群一般很多,少则上千,多则上万。校园网络是集教学、办公、科研、管理等一体。而这一特点给校园网络安全带来很大的威胁。而校园网络的用户群也比较密集,这更给校园网络安全雪上加霜。而这样一个缺陷使得网络安全问题一旦爆发,对校园网络的影响比较严重。每学期快结束的那段时间,学生和老师使用网络更加频繁,是学校校园网病毒泛滥的高峰期。各种病毒经由U盘、移动硬盘等存储介质被学生带到校园网中,对校园网络安全造成威胁。
其次由于教学和科研的特点,决定了校园网络环境处于开放的状态,便于学术交流,管理也是较为宽松。校园网所使用的操作系统又大多存在安全漏洞,对网络安全构成了威胁。而学校的学生通常又是最活跃的网络用户,对网络新技术充满好奇,勇于尝试。有些学生会尝试使用网上学到的和学校学到的,甚至自己研究的各种攻击技术,攻击校园网络。校园网用户的计算机接人校园网后被感染病毒,反过来这台感染病毒的计算机又影响了校园网的运行和安全。
(二)校园网络管理人员的技术低
笔者对20多所高校的调查结果来看,尽管,高校网络安全的事情频繁发生,但是还没有引起高校管理的的足够重视,高校校园网络安全对设备投入比例较小,对管理和维护人员方面投入明显不足。有些学校因为资金和观念的问题,校园安全设备迟迟不能到位。另外一方面有些学员认为只要有好的设备,校园网就安全了。
可是网络一旦遇到攻击,只靠网络中心的少数工作人员来解决问题,但是很多时候都要请外援来解决问题。对于这方面的人才的引进和培训更是不足。造成校园网络安全的工作人员的整体素质较低。
在校园网建设中,由于管理不善,安全保障措施以及技术不力,病毒很容易通过系统漏洞、邮件等途径在校园网传播和泛滥,给校园网信息系统的应用、管理和维护带来巨大的负面影响。使得校园网成为计算机病毒滋生和泛滥的“温床”。所以要加强必要的网络教育观念,了解学习者的需要,加强必要的技术训练,尤其是专业员的培训。
(三)校园用户缺乏安全意识
随着互联网技术和校园信息化应用的发展,越来越多的信息需要借助于网络,从而促使数字校园的产生和发展,而信息的提取和应用也不只局限于校园内部,还需要通过互联网与校外进行信息交换。许多校园的用户每天都要通过校园网访问Internet,从网络上随意下载影视、音乐、软件资源,而因为缺乏安全意识,放低了对病毒的警惕性。而这些资源很可能是暗藏病毒,如:木马、蠕虫、冲击波、后门等病毒和恶意代码,如果某个用户的计算机上没有安装防病毒系统,那么该计算机就极易被病毒感染。这些病毒和代码当达到某种条件时即被激活干扰校园网络和用户。一旦攻击成功将对学校的数据造成极大的威胁甚至导致网络瘫痪。
二、加强校园网络安全对策
由于校园网具有较多的用户群,访问方式多样,网络访问突发性较高等特点,为了给用户提供—个安全稳定的应用环境,防止黑客、恶作剧者和病毒制造者利用或攻击这些服务器和客户端计算机,保护网络不受来自网络内外的各种危害,针对校园网络的实际情况,一般应采用以下对策。
(一)充分利用防病毒技术
1.充分利用防火墙技术。
防止病毒传播的首要技术就是充分利用防火墙技术。防火墙是网络安全政策的有机组成部分,它通过控制和监测网络之间的信息交换和访问行为来实现对网络的安全管理。防火墙可以过滤进出网络的数据包、管理进出网络的访问行为、封堵某些禁止的访问行为、对网络攻击进行监测和告警。在校园网与Intemet网络之间执行访问控制策略,能够检测到各种入侵、攻击和异常事件,同时对网络存取和访问进行监控、审计、防止内部信息外泄,通过过滤不安全的服务而降低风险,防火墙技术可以有效地将内部网与外部网隔离开,禁止来自公共网对校园内部网不必要的非法访问。并在发现异常时通知相关人员。
2.防反病毒。
从网络管理和病毒监控的角度来说,校园网宜选用网络版防病毒软件。网络管理员只要及时在服务器端进行升级、定期杀毒,并且能够实现远程安装、远程报警、集中管理,防止病毒在校园网上传播,及时了解校园网中病毒疫情,并进行病毒监控。防范计算机病毒的措施如下:不要随便打开可疑网页,不下载来路不明的程序;不打开陌生人发送的电子邮件,或是使用转信信箱安装杀毒软件,开启实时监控程序,并经常升级更新病毒库;注意系统可疑进程,并经常给系统打补丁;屏蔽网络病毒。
3.用户隔离技术。
将所有的客户端设备完全隔离,使之只能访问和主机连接的固定通信。这样就大大增加了用户在公共区域使用校园局域网的安全性。
4.访问控制和漏洞扫描。
访问控制是网络安全防范和保护的最主要措施之一,其主要任务是保证网络资源不被非法使用和非法访问。在校园网管理过程中,要及时扫描和修补系统漏洞。采用先进的漏洞扫描系统定期对工作站,服务器等进行安全检查,并写出详细的安全分析报告,及时地将发现的安全漏洞打上“补丁”。建议使用微软的漏洞检测服务,自动更新以及安全分析工具来实现。
(二)加强校园网络管理
1.强化安全意识,防患于未然。
在校园网络安全中,除了采用上技术措施之外,加强网络的安全管理、制定有效的规章制度,对于确保网络的安全、可靠运行,将起到十分有效的作用。加强网络的安全管理包括:确定安全管理等级和安全管理范围;制定有关网络操作使用规程和人员出入机房管理制度;制定网络系统的维护制度和应急措施等。
同时要加强对用户的宣传和教育,可以利用广播、宣传栏等对学生进行宣传和培训。学生是校园网的使用主体,如果具备良好的网络安全知识,将很大程度地保障网络安全。很多安全事件的发生正是因为学生的网络安全意识淡薄造成的。通过广泛宣传网络安全知识,进行有关网络安全的法律和规章制度的宣传教育。定期组织和安排网络专业人员的培训和进修,拓展他们的专业能力是非常必要的。
2.加强校园网系统管理。
由于多数校园网内部大量计算机没有及时安装软件补丁,系统漏洞很容易受到病毒感染和黑客攻击,从而导致信息和网络安全问题。所以及时安装各种安全“补丁”软件,包括操作系统“补丁”、应用系统“补丁”和防病毒软件。努力实现客户端电脑操作系统的标准化。使用正版操作系统软件,这是实现客户端电脑系统安全管理的基础。
三、结束语
数字时代下,随着计算机网络在人类生活领域中的广泛应用,针对计算机网络的攻击事件也随之增加。目前,对校园网络安全威胁的方式在日趋增多。为保证网络系统的安全,还要综合运用其他网络安全技术措施。这样才能很好地起到保护校园网络安全运行。总之,校园网的安全问题是关系到校园网络运行的重要条件,只有确保了校园网络的安全,才可以提高学校的教学、办公、管理的效率。
参考文献:
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[2]姜峰.浅谈高校校园网安全与对策.农业网络信息,2008,7
[3]黄新刚.校园网络安全与管理服务平台[J].中国教育网络•微软专刊
[4]缪元照,杨洋,于澎.基于网络层的高校图书馆网络安全体系的构建研究[J].现代图书情报技术,2005,8,25
[4]高敬国,张美玲.影像科网络和网络安全[J].中国医学装备,2005,3,15
数字微波通信系统常用的数字调制 篇4
采用微波进行通信的目的是远距离传递信息, 虽然基带信号可以在传输距离不远的情况下直接传送, 但如果要远距离传输时, 特别是在无线或光纤信道上传输时, 则必须经过调制将信号频谱搬移到高频载频带内才能在信道中传输。由于微波的发信频率很高, 所以在微波传输系统中常用基带信号序列对中频频率70MHz或140MHz进行调制后, 再在发信单元中上变频为微波频率的信号。
模拟微波系统常用的调制方式有:
调幅 — 调频式 (AM—FM) ;
调频 — 调频式 (FM—FM) ;
脉冲幅度调制 — 调频式 (PAM—FM) ;
脉冲编码调制 — 调频式 (PCM—FM) 。
2 数字信号的传输方式
数字信号的传输分为基带传输和频带传输。数字基带传输是不搬移数字基带信号的频谱, 以终端设备输出的数字基带信号序列或经过某些码型变换 (信道编码) 后的数字基带信号, 利用线缆进行传输的方式。
数字频带传输是将数字基带信号的频谱搬移到某个载频带内进行的传输方式。那么利用微波波段的电磁波来传输数字信号的方式显然是属于频带传输的范畴。然而, 在数字微波通信系统中, 从信源编解码、信道编解码到调制是数字基带传输的子系统。
3 数字载波键控 (调制)
数字载波键控的原则是用数字基带信号去控制载波的某个参数 (振幅、频率及相位) , 使之随着数字基带信号的变化而变化。即用脉冲形式的数字基带信号去键控载波的振幅A、相位P或频率f, 使它们随基带数字调制信号的变化而变化, 从而可相应地获得移幅键控ASK、移频键控FSK、移相键控PSK信号。
而移幅键控和移相键控信号在数字微波传输系统中使用较多。但移频键控由于它所占用的频带较宽, 所以在中、大容量的数字微波通信系统中很少使用。
4 数字调制的分类
数字微波通信系统常用的数字调制方式主要有以下几种:移幅键控 (ASK) 、移频键控 (FSK) 、移相键控 ( PSK) 、64QAM、128QAM以及512QAM多进制 (多电平) 正交幅度调制 (MQAM) 等。
4.1 移幅键控 (ASK) 简介
在ASK调制方式中, 载波幅度是随着调制信号而变化的, 其最简单的形式是载波在二进制调制信号控制下通断, 这种方式称作通-断键控 (OOK) 。
ASK调制的类型有:
二进制移幅键控调制 (2ASK) ;
多进制移幅键控调制 (MASK) 。
4.2 移频键控 (FSK) 简介
FSK是使用得较早的一种调制方式, 其载波频率是随着调制信号而变化的, 它的主要特点是: 实现起来较容易, 抗噪声与抗衰减的性能较好。在中低速数据传输中得到了广泛的应用。
FSK调制的类型有:
二进制移频键控 (2FSK) ;
多进制移频键控 (MFSK) 。
移幅键控和移频键控适用于10Mb以下小容量的数字微波通信系统。
4.3 移相键控 ( PSK) 简介
PSK是根据数字基带信号的两个电平使载波相位在两个不同的数值之间切换的一种相位调制方法。在数字通信的三种调制方式中, 就频带利用率和抗噪声性能两个方面来看, 理论上都是PSK方式最佳, 所以PSK在中、高速数据传输中得到了广泛的应用。
PSK调制的类型有:
二相移相键控调制 (2PSK) :设备简单, 对传输信道性能适应性强, 频谱利用率低, 适合小容量数字微波传输系统。
四相移相键控调制 (4PSK) :也称正交移相键控调制 (QPSK) :在2PSK方式的基础上, 采用了正交技术。它的功率效率与2PSK相同, 设备复杂程度有少量增加, 频谱利用率比2PSK方式提高了一倍, 适合于中容量的数字微波传输系统。
八相移相键控调制 (8PSK) :设备复杂性适中, 频谱利用率较高, 适合于中、大容量的数字微波传输系统。
在现代通信中, 随着大容量和远距离数字通信技术的发展, 出现了一些新的问题, 主要是信道的带宽限制和非线性对传输信号的影响。在这种情况下, 传统的数字调制方式已不能满足应用的需求, 需要采用新的数字调制方式以减小信道对所传信号的影响, 以便在有限的带宽资源条件下获得更高的传输速率。这些技术的研究, 主要是围绕充分节省频谱和高效率的利用频带展开的。多进制调制, 是提高频谱利用率的有效方法, 恒包络技术能适应信道的非线性, 并且保持较小的频谱占用率。从传统数字调制技术扩展的技术有最小移频键控 (MSK) 、高斯滤波最小移频键控 (GMSK) 、正交幅度调制 (QAM) 、正交频分复用调制 (OFDM) 等等。
移相键控PSK适用于中、小容量的数字微波传输系统。如QPSK、8PSK等是目前中、小容量数字微波通信系统中采用的重要调制方式。
因为移相键控具有较好的抗干扰性能;所需带宽比移频键控窄;而且移相键控结构简单, 实现起来并不复杂。特别是四进制四相移相差分编码调相调制QPSK, 它在10Mb以上中容量数字微波通信系统中应用较广泛。QPSK调相调制有二位双比特二进制码元组成的四位四进制数00、01、11、10 (0、1、2、3) 控制着70MHz载波的4种不同的输出相位的变化, 从而形成振幅与频率不变, 而只是相位在 (0°, 360°) 区间内取离散值的随机变量的已调双边带调相信号。
QPSK调制方式能取得较高的频谱利用率;很强的抗干扰性;较高的性价比。
QPSK调制解调原理如图1所示, 图2是解调原理框图。
4.4 多进制正交幅度调制 (MQAM)
它是既调相又调幅的键控, 可用在100Mb以上大容量数字微波传输系统中。如16QAM调制是用在140Mb大容量PDH准同步数字微波传输系统中, 它在信号矢量图上, 对应着16个矢量点, 也对应着16个十六进制数, 也就对应着140MHz中频载波的16种不同的输出相位和幅度, 从而输出频率不变, 输出的相位和幅度受16个十六进制数控制的既调相又调幅的信号。在数字信号的传输方式上采用16QAM调制的数字微波, 抗干扰性比16PSK更强, 频谱和功率利用率更高, 再生数字信号的能力强大。
4.5 提高频谱利用率的主要措施
64QAM、128QAM以及512QAM多进制 (多电平) 正交幅度调制, 是用在300Mb/s以上的大容量数字微波通信系统中, 能够获得更高的功率和频谱利用率。
目前在数字微波传输系统中提高频谱利用率的措施主要有3个:
1) 采用多进制调制技术, 以提高每个符号所传送的比特数, 如: 16QAM、64QAM直至512QAM等技术。
2) 采用频谱成形技术, 以压缩发送信号所占的带宽, 如:升余弦滚降技术, 减小滚降系数σ等。
3) 采用交叉极化频率再用技术, 以增加同一频段内的工作波道数。频谱利用率的提高势必要损失一些抗干扰能力, 即为达到相同的误码性能需增加归一化信噪比。
5 结束语
为了降低误码率和克服载波恢复相位模糊度、提高频谱和功率利用率, 多进制正交幅度调制又采用对相位透明的多进制LEE氏纠错编码以及在SDH微波传输中还采用了多级编码调制和网格编码调制等将纠错编码 (信道编码) 和调制技术结合在一起进行设计的高新技术, 能够取得很高的功率/频谱利用率。这项技术目前正在SDH数字微波传输系统中得到广泛的应用。
摘要：主要介绍了数字信号的传输方式;数字微波通信的数字载波键控的原则及各类数字键控的特点。多种数字微波调制方式及性能特点和工作原理。阐述了不同传输系统选择不同调制方式的理论依据和实际方案。
关键词：数字调制,数字基带传输,数字频带传输,载波键控
参考文献
[1]王义.广播电视技术手册[M].国防工业出版社.
[2]杨知行.数字微波接力通信与电路[M].人民邮电出版社.
数字网络信号论文 篇5
1控制好每个环节的传输电平,是网络稳定运行的关键,这一点比单纯模拟传输更为突出,这是由模拟数字混合传输的特点决定的。数字模拟混合传输的特点
(1)这两种信号都是以8MHz为一个传输带宽单位,模拟频道一个8MHz带宽传输一套节目,数字频道一个8MHz带宽传输5—6套节目,所以在同样一个单位带宽损伤情况下,模拟信号只有一套节目出现故障,而数字信号会直接影响5—6套节目的收看。
(2)网络中传输的虽然都是已调制的高频信号,但数字频道是多电平正交幅度调制(64QAM)的数字调制方式。模拟频道是残留边带幅度调制的模拟调制方式,二者共同点是都有“幅度调制”的特点,对传输网络的幅度线性失真都是非常敏感的。
(3)要全面理解数字频道和模拟频道在传输电平测量上的区别。1)不管是模拟频道还是数字频道,在网络中的传输功率都是相同的,但二者在频道内的能量分布不同,特别是峰值能量的数值差异很大。在测量上,二者的传输电平有不同的表述方式。数字频道是数字信号调制的高频载波,在频道内,能量是相对均匀分布的,各频率处“峰值”相等。测量时用“频道内平均功率”来表示。模拟频道是模拟信号调制的高频载波,频道内功率比较集中分布在“图像载波”和“伴音载波”附近,有明显的峰值,测量时,用峰值处的平均电平表示,所以尽管数字频道与模拟频道传输时功率大致相同,但在测试上数字频道电平要比模拟频道电平低10dB左右。二者差值太小数字频道容易进入非线性状态,除自身信号劣化外,还会干扰网络内模拟频道；二者差值太大,数字频道电平低,载噪比损失大,数字信号也会劣化。或者模拟频道电平的峰值超过网络设备的最大失真范围,信号变劣,还会产生副产物,干扰数字频道。2)每个环节电平控制。网络中传输电平是由光电收发设备、放大器、机顶盒等有源设备,器件的性能,网络拓扑结构、布置,传输节目套数,用户数量等共同决定的,在设计时作了详尽充分的考虑,并在系统图中标定了各关键点的传输电平。所以,按照设计要求,随时控制各关键点的传输电平是网络安全运行的关键,只有如此,才能稳定网络运行。在网络运行维护中,控制各个环节电平,以下几个原则问题应做到:①数字频道与模拟频道的电平是由前端决定的,特别是二者的差值是由前端保证的,所以前端调制器输出电平要严格控制好,随时检测,发现电平差异,立即纠正。②前端输入到光发射机的高频信号电平要认真按设计要求控制,不要因为同轴电缆分配网的某些变化随意提高或降低,同轴电缆分配网的电平调整服从光传输电平。③所有光接收机的输出电平也要按照设计调整,并留有电缆放大器自动控制的.余量,用于温度变化补偿,机内各部位的衰减器也要按设计标定的数值安装,因为不同环节的衰减器分别影响非线性失真和载噪比。④原有的模拟同轴电缆分配网不需做大的变动,电平大体可维持正常。偏差太大的,就必须按设计要求重新配置干线放大器,调整电平也要象处理光接收机一样,按要求配置各环节衰减器。光接收机实质上是一台加了光接收模块的干线放大器。用户放大器以下的电缆分配网络调整时以用户获得足够电平、用户之间点评均衡为原则。总之,模拟数字混合传输网各个环节的电平控制至关重要。对于模拟信号,输出信号太高,会造成非线性失真‘出现网纹、交调等；输出信号太低,造成载噪比低,出现雪花、噪点等。而对于数字信号，电平输出过高或过低,都表现为停帧、马赛克或黑屏等。因此,各个环节的电平要控制得当。
2如何检测和处理数字电视故障
(1)初次安装时无法收到数字电视节目,一般由于两个原因:一是有线电视线路故障,维修人员应用数字场强仪测量数字信号电平是否在合理范围内,或者检查连接线接头是否松动,应使各种街头连接牢固。二是因为用户没有将视频线连到机顶盒与电视上,或没有把电视调到AV状态下,这种现象占报修率60%以上。
(2)安装后收台不全,很多频道显示加密状态,多数情况是用户没有弄清数字电视收费政策,只有已付费的频道才能收看,其他需要另外付费的节目虽然可以看到台标但都会是加密状态。
(3)收看时出现马赛克或卡碟的声音,基本是有线电视线路故障,多出在雨雪天或大风天之后,对有线线路进行维修后可以好转。还可能是用户室内有线接头接触不良,现行的方法都是手工完成的,这就要求工作人员在各器件与电缆的连接中不能有丝毫大意,否则将产生电弧及打火现象。当频率较低时阻抗大、信号衰减大,载噪比在25dB以下时,将出现个别频点播出的电视节目出现马赛克或卡碟的声音。
(4)前端机房节目播出频点改变后部分频道无信号,更改播出频点这种问题不会经常发生,但是改动后会给用户收看节目造成不便,如果不重新搜索,部分频道将显示无信号,这时应尽量教会用户如何重新设置新的频点并搜索。也有的机顶盒需要进行软件升级。
(5)如果单个或几个数字频道电平过低,比邻近数字频道低5dB以上,会引起该频道所有节目都无法观看,这时要检查该频道电平比其他频道信号过低的原因。其主要有以下几种故障:同轴电缆屏蔽网接触不良、折断；电缆或插接头的主芯生锈,接触不良；光接点输出故障；致使输出单个或几个数字频道电平过低等。
(6)用户家中线路故障造成有线数字信号线性失真、损耗或反射等,一般有以下几种情况:①用户家中末端几个分头直接拧在一起,而未用分支分配器链接或分支分配器分支口接反；②接头抽芯、松动或屏蔽网线未接,这时需要重新做接头；③同轴电缆老化,芯线氧化腐蚀严重,需要更换同轴电缆线；④机顶盒输入接口连接不良,致使数字信号缺台或马赛克。
一个数字发行系统的设计 篇6
相对于存在了千年的纸质出版物产业链而言，现在的数字产业链缺少的不仅仅是数字发行这个关键环节，而且没有确定各个环节之间的利益分配。由此，造成了出版社或手持内容观望,或自行贴牌电子书,或接受电信的霸王分成协议等乱象。
为此，我们提出一个开放的数字发行系统的设计，期望能够以此促进行业对数字发行重要性的认识，并有企业能够运用这种商业模式和技术。
一、数字发行标准
标准的制定一向是落后于实践。但是每每标准的滞后对整个行业的负面影响是深远的。中国的出版发行行业是典型的标准滞后、有标准而不执行的行业。究其原因是因为这个行业是文科出身，缺少理科应有的严谨。数字时代的出版发行显然是在理科和技术基础上的文化产业，因此有必要先总结经验，并合理设计一个标准和规范。
《数字发行信息交换标准（建议稿）》（以下简称《标准》）是我们提出一个结合传统发行经验，并结合国际通行的数字交换标准，以及数字发行的特点提出的一个标准建议。这个标准建议尝试规范数字出版物流通信息交换内容和使用格式，使数字出版物的流通信息能够在不同主体和不同系统之间进行交换和共享。
1．数字对象标识符
数字对象唯一标识符（Digital Object Unique Identifier）简称DOI，是国外的数字文献生产商较早采用唯一标识符来标识其出版的电子文献。早在1998年美国出版协会（简称AAP）创立了非盈利性组织IDF，并在CNRI的配合下，制定了DOI标准和相应的解析系统。目前许多国外大型出版商大多使用DOI对数字资源进行标识，形成了比较完整的命名、申请、注册、变更等管理机制。
DOI的特点是具备标识数字对象的唯一性、永久性，并且兼容现有的标识符，例如国际标准书号ISBN，国际标准刊号ISSN等，因此非常适合作为数字发行系统的标识符系统。
2．数字出版物流通信息
数字出版物流通信息是指在数字出版物转移至消费者过程中，供应链企业间业务活动须共享和交换的信息。根据其流通的方向和必须包含的内容，分为以下几个信息类型：
①数字出版物信息
数字出版物信息类似于传统出版物信息，描述了数字出版物的基本特征，其中包括DOI、数字出版物名称等关键性数据元素。这个信息主要用于数字出版物的展示、数字出版物目录列表、数字交换数据中DOI信息检索等重要数据共享和交换。
②数字出版物目录信息
数字出版物目录信息是供应链企业间可供货的数字出版物的目录信息。其中包括每个可供数字出版物的信息。这个消息主要用于数字发行企业给数字零售企业提供可供目录，以及数字零售企业为最终用户提供可供目录。
③消费请求信息
消费请求信息是数字化传输特有的信息，是终端客户发出的数字出版物消费请求的信息。该信息包括所请求的DOI、请求时间、终端型号、终端设备号（例如，手机号码）、接受的加密解密格式等。
④消费授权信息
是指数字发行平台收到数字零售企业转发的消费请求后，即零售企业对用户的认证（包括使用许可、付费完成等）后，以及发行平台对零售企业的认证（包括零售许可、信用检查等）后，发送给零售企业的授权信息。这个消息里包括唯一的授权码、相应可能需要的解密密钥等数据要素。
⑤消费完成信息
消费完成信息，终端销售环节完成数字出版物向客户发送的信息。具体指客户下载完成，并开始消费时发送的信息。数据要素包括DOI、消费时间、所用的授权码等。
⑥发行结算信息
与上述其他信息属于原始信息不同，发行结算信息是基于原始信息上归纳的统计信息，主要用于发行企业和零售企业，以及发行企业和出版企业进行结算所需的数据要素集合。
⑦发行统计信息
是以统计为目的的，供应链企业间某时间段内数字出版物发行的汇总信息。
二、数字发行系统
本文提到的数字发行系统的研究目的,是探索在数字出版时代发行和流通方式的转型，包括按需印刷、网上阅读、手机阅读等各种商业发行模式的尝试，并且解决数字出版在各个发行流通环节和渠道中的一些关键性发行标准和技术，包括数字出版物发行过程中的数字对象的跟踪；数字化交易的完整记录，以及这个记录的标准化和快速处理技术；基于数字化交易记录，在不同商业逻辑情况下的计费和结算；建立电信级数字化交易处理技术等。
本系统的创新点在于：一、技术解决方案的出发角度是发行商而不是出版商；二、迄今未有此类相关数字化发行技术的研究与应用的报道；三、技术的关键性在于解决数字化发行商业化运作的可能性。
系统基于DOI的概念，进行数字出版物发行信息的标准和技术设计，符合计费、统计、跟踪等各类需求，这个系统分为三个模块，发行模块、计费模块，以及统计模块。
系统采用B/S架构，开发涉及的硬件包括中高端服务器和数据存储设备，以及相应的数据备份系统。客户端方面涉及可以运行网络浏览器的个人台式计算机、便携式计算机或其他移动计算设备。软件系统开发的操作系统为 Linux 2.6.22，软件开发相关的支持软件为 Apache 2.2.4，PHP 5.2.3，MySQL 5.0.45。服务器软件可以跨操作系统运行，基本要求为系统支持 PHP 5+ 和 MySQL4+。客户端软件需求为支持JAVSCRIPT和CSS2的浏览器。
整个平台架构如下：
1．发行模块
发行模块的技术设计借鉴了现有的数据包传输解决方案的经验，二维码的设计思路，以及数据传输协议XML的封装特点等，并且基于《标准》的规范。
具体实现的功能包括：
数字出版物数据库：按《标准》设立的数字出版物的数据库，建立了出版物数据、交换信息数据、发行信息数据等多个数据表格。数据库的表格格式和表格关系进行了优化，使相关的技术指标，即存储容量、发行每秒并发数、数据挖掘统计能力等达到电信运营级指标的要求。
数字出版物的管理：实现了最新数字出版物信息的添加、数字出版物信息的修改、数字出版物相关联出版物的管理（比如章节等）、不同数字出版物（图书、音像）的管理和发行、数字出版物内容的上传和管理、数字出版物的搜索等功能。
数字零售商的管理：包括零售商信息的添加和管理、零售商权限的管理等功能。
2．计费模块
计费模块是基于发行模块的原始发行信息开发出的能够读取和处理数字化的发行信息，并且根据实际的商业逻辑（例如，不同的费用分成方式）进行快速计费，以满足数字出版物发行中各方（出版方、运营方、渠道方）实际要求的技术实现。这个模块的技术实现借鉴了电信计费的技术方案，做到支持大交易量、支持各种分成模式、支持各种市场推广（例如打包促销等）。
3．统计模块
统计模块是在数字发行积累的大量交易数据上，运用先进的数据库技术对超大交易量的发行信息进行统计、数据挖掘和商业智能的技术实现。主要集中于如何应用各种商业智能把庞大的交易数据进行处理，提炼出符合行业监管要求、出版单位统计要求、行业研究要求等高价值的信息。
数字环保系统 篇7
1 系统框架
1.1 以数据为设计核心
系统设计以环境信息的管理和应用为主, 以基础地理数据数据库和环境信息数据库为基础来组织和管理环境综合数据。在数据的选择上遵循完善、适当和综合数据的有机结合的原则。
1.2 采用先进的数据管理模式
系统针对不同类型的环境数据、空间数据、相关历史数据等进行分别建库, 并形成有机的城市环境综合信息系统数据库, 统一管理各种城市基础地理数据、环境数据, 使系统不仅满足现有环境业务部门的需要, 而且为将来实现数据的共享打下坚实的基础。数据管理采用Oracle 10g+SDE的技术模式, 基于GeoDatabase的思想将空间数据 (图形) 与环境管理数据 (属性) 存放在同一数据库, 进行图文一体化的管理, 两类数据通过内部关联码进行关联, 构成灵活的系统数据体系, 为全局数据集成和共享提供技术保证。
1.3 开放的应用架构
系统设计坚持基于通用标准的设计理念, 利用XML技术逐步实现数据和应用的标准化, 通过标准数据接口形成开发易集成的应用系统架构。
2 系统实现的相关技术
系统设计和实现过程中要用到的相关技术, 分别采用:.NET Framework、EAI、组件技术、GIS平台。
2.1 NET Framework框架
.NET Framework是一种底层框架, 包括开发人员编写、生成、测试和部署.NET Frmework应用程序所需要的一切类。.NET Framework的目的是便于开发人员为Web服务及普通的Windows应用程序提供了一个托管、安全、高效的执行环境, 所有在.NET平台上创建的应用程序运行都需要两个核心模块:Common Language Runtime (CLR, 通用语言运行时) 和.NET Framework类库。它的关键特色是提供了一个多语言组件的开发和执行环境。
CLR为.NET应用程序提供了一个托管的代码执行环境。托管意味着将原来由程序员或操作系统做的工作剥离出来交由CLR来完成, 从而使程序运行获得更高的安全性和稳定性。这些工作包括内存管理、即时编译、组件自描述、安全管理和代码验证, 以及其他一些系统服务。CLR提供一个技术规范, 无论程序使用什么语言编写, 只要能编译成中间语言, 就可以在它的支持下运行, 这样.NET应用程序就可以独立于语言。CLR还在应用程序运行环境中为基于组件的编程提供了直接支持, 比如它支持属性、事件、对象、继承性、多态性、接口等组件编程特性。
2.2 EAI
EAI即企业应用集成 (Enterprise Application Integration) , 数字环保是一个复杂的系统体系, 它的运作是由多个既相对独立又互相联系的业务部门按照一定的流程协调进行, 是人、网络和组织的集成。
EAI是将业务流程、应用软件、硬件和各种标准联合起来, 在两个或更多的应用系统之间实现无缝集成, 使它们像一个整体一样进行业务处理和信息共享, 从而提高企业效率, 为客户提供灵活的业务服务。EAI是一种解决方案而非一个产品或几个产品, 是一种总体架构而非一个简单的工程。EAI解决方案底层的设计框架是SOA (面向服务的架构) 理念。依照SOA架构建设, 改造、封装各类企业服务, 使这些服务可以被简单的发现、调用和管理。
2.3 组件技术
一个多层的分布式的应用模型意味着应用逻辑根据功能而划分成组件。业务逻辑集中放在服务器上由所有用户共享, 使得系统的维护和更新变得简单, 也更安全。随着基于组件的开发技术和新一代的多层体系结构下的应用服务器的出现, 多层计算环境已经可以和各种类型的商业应用相联合, 形成新一代的应用模式。组件开发的出现, 提供了容易使用的框架结构, 提供了可开发、可重用、易扩展的应用。
2.4 GIS平台
ESRI从事GIS理论研究、产品开发及应用拓展已有30余年的历史, 遍布全球数以百万计的用户, 为ESRI的技术进步和自身的壮大提供了巨大的推动力和发展空间。ESRI以其深厚的理论及工程技术底蕴, 加之强大的技术开发力量, 在对广大用户大量的反馈信息进行分析、整理和发掘的同时, 始终积极地对各种主流的IT技术加以广泛而深入的关注, 并对自己的产品体系结构及技术进行及时的优化和重构。从而使新一代的ARCGIS系列更加适合GIS用户的要求并得以长期保持GIS在这一领域应用的领头羊的地位。
2.5 Oracle10g数据库
Oracle10g数据库具有如下特点:
1) 扩展性
Oracle10g网络计算体系结构 (Network Computing ArchitectureNCA) 引入了一个开放的、易于使用的方法, 用来扩展具有多媒体数据类型 (称为插件cartridge) 的数据库。Oracle10g为数据插件的开发人员提供了一组全面的API。它允许合作伙伴开发的数据插件具有与Oracle开发的数据插件相同的内部访问机制。
2) 高安全性
Oracle10g引入了细粒度化的访问控制, 并改进了多层环境的安全模式。
3) 强大复制功能
Oracle10g高级复制 (Advanced Replication) 功能包含重要的性能改进和重要的新功能, 其目标特别针对正在部署办公前台 (Front-office) 自动化应用的用户。Oracle10g继续将更多的复制代码迁移到数据库内核之中, 以进一步提高复制性能。
4) 对象关系数据库
对象类型的数据现在可以是分区表的列, 并且可以使用SQL*Loader来装载。
5) 网络功能
Oracle10g提供了先进的网络特性和管理能力, 并引入了Oracle10g安全目录 (Oracle Secure Directory-OSD) 服务。
随着信息技术的蓬勃发展, 我国的环保信息化建设已进入一个新的阶段, 数字环保的时代正在向我们大踏步走来。建立数字环保信息系统是当前实现城市生态可持续发展的迫切需要, 是加强城市环境保护与管理的重要途径, 具有重要的实际意义、广泛的应用领域和美好的应用前景。
参考文献
[1]国家环保总局和国家统计局.中国绿色GDP核算报告, 2004、2006, 9.
[2]国家环境保护总局.国家环境保护“十一五”科技发展规划, 2006, 6.
[3]国家环境保护总局.环境信息化“九五”规划和2010年远景目标.
数字矿山安全系统 篇8
1 技术背景
数字矿山建设所涉及的学科技术领域非常广泛, 具有前沿性、系统性、复杂性以及综合性的特点, 是一个典型的多学科技术交叉的新领域。它全面运用运筹学理论、监测监控理论、自动控制理论、通讯理论、现代采矿理论数字地质学以及空间信息理论等。所设计的核心技术包括“3S”技术、数据仓库和数据挖掘技术、监测监控技术、多媒体技术、计算机图形学、虚拟现实技术、大型数据库技术、计算机网络技术等。系统建设以通信技术、虚拟现实技术以及计算机模拟仿真为基础, 集合网络技术的优势, 充分发挥自动控制技术的优越特性和遥控技术的优越性, 共同形成了一套系统的数字矿山建设的基础理论。
2 安全系统介绍
建设基于网络的三维GIS数字矿山安全监察系统需要全市大规模的基础测绘数据、数字高程模型数据以及高清晰的影像数据, 在建设初期, 为了基础数据能够顺利得到解决, 可以使用测绘部门保障系统的基础数据, 也可以使用低分辨率的影像数据, 前者可以通过与测绘部门沟通协调来实现。其中, 煤矿矿区地点的数字高程模型数据以及高精度影像数据、区域内基础要素矢量数据、区域内高精度数字高程模型数据以及区域内高分辨率影像数据是所需的主要数据。对矿井已有的矿山信息系统的调查, 主要包括井下生产系统以及矿井的地面, 人员定位系统、监测监控系统以及矿井运行的其他系统。
系统硬件能够初步满足互联网50用户数的访问, 因其采用服务器工作站进行发布服务。并且由于今后用户的逐步增加, 所以今后用户还会逐步增加, 服务器也会继续得到升级。系统网络需要选择好的服务运行商以保证不间断的网络服务, 需要根据不同用户数级别来提升带宽, 所以至少采用1M以上独立带宽的光纤进行网络系统支撑。并且为了随时为企业和政府部门服务, 为其配备了UPS以保证系统在公网的实时在线运行。
系统的三维软件平台选择了美国Skyline公司的Terra Suite系列软件产品的支持, 这是针对数字矿山安全监察系统的具体需求进行分析后所确定的。它中选的主要原因是Terra Suite拥有便捷的技术拓展优势、组件化的软件体系、稳定的软件功能以及简便、灵活的建模工具。Terra Suite是利用数字高程模型 (DEM) 、卫星数据、航空影像和GIS数据以及其它的三维或二维信息源等创建的一个环境, 这个环境是交互式的。它能够允许用户快速地更新数据库、快速的融和数据, 并且有效地支持实时信息流通讯技术和大型数据库, 此系统还能够实时地和快速地展现给用户三维地理空间环境。Terra Suite是独立于硬件之外的多功能、多平台的软件系统, 具有精确的用户自定义工作界面、VR技术、空间分析、打印、注释、编辑、浏览、定位查询、网络发布以及基于COM的二次开发等功能。
Terra Suite首先将已经纠正的高程数据 (DEM) 和数字正射影像加载在Terra Builder中, 为了形成“数字地球”三维地形场景, 并且为了满足Terra Explorer Pro的需要, 还需进一步生成格式为MPT的文件。接下来在Terra Explorer Pro中, 在Terra Explorer Pro中进行二维、三维模型的建立, 通过连接地理信息系统数据库, 并且导入“数字地球”三维地形场景, 也可以在Terra Explorer Pro中进行编辑操作, 形成准确的、真实的三维地理模型, 并且在Terra Explorer Pro中进行二维、三维信息以及地理信息系统数据文件的加载, 进而生成三维数字地球立体景观, 这是Terra Suite的核心工作流程。
Oracle是当今世界上唯一可以同时适用于大、中、小型机和微型机的数据管理系统, 具有丰富的软件工具, 以符合国际标准的SQL数据库语言为基础, 所以Oracle10g作为首选数据库被三维GIS数字矿山安全监察系统选用。它支持多种数据库管理系统、多种网络通信协议、多种操作系统以及多种硬件的互联, 从而为建立分布式数据库提供了强大的保证。建成后的系统包括了在系统当中将融入专业化的安全管理体制, 使企业可以严格的监控制度以及安全管理的执行;相关信息的采集、管理以及维护;采用计算器网络的手段以及三维空间的手段, 使应用人员和管理人员可以在能浏览计算机网络的不同环境以及不同地点下, 方便的将实际生产三维空间拉入眼前。
3 结束语
随着计算机网络技术的发展和众多硬件厂商的努力, 数字矿山的网络平台和有关硬件的研究已经取得了可观的进展, 无论从技术上还是应用方面都已经基本成熟。建立数字矿山安全系统既可以实现生产管理的精细化, 为打造高产高效矿井提供决策手段, 也是实现安全管理的数字化, 为打造本质安全型矿井提供信息保障, 更重要的是数字矿山可以减少和避免矿山安全事故、实现矿产资源开发与环境协调发展。
摘要：随着我国国民经济的高速发展, 对煤矿资源的需求越来越大, 金属含量高的矿石日益减少, 资源开采条件日渐恶劣, 对采矿安全环境的要求也就越来越严格, 因此数字矿山是矿业发展的必然趋势。本文鉴于这种现状, 提出了基于网络的三维GIS数字矿山安全监察系统, 分析了三维GIS技术在矿山安全生产管理工作中应用的可行性。实现矿山真正高效、安全、经济开采, 既能够满足人类对矿产资源的需求, 也能适应生态、环境的承载力, 实现可持续发展是数字矿山的最终目标。
关键词：数字矿山,GIS,安全
参考文献
[1]刘光, 唐大仕.WebGIS开发——ArcGISServer与.NET[M].清华大学出版社, 2009
[2]朱超, 吴仲雄, 张诗启.数字矿山的研究现状和发展趋势[J].现代矿业.2010
数字化网络播控系统 篇9
我们对数字化硬盘播出系统的设计，是为了满足同时2个频道的节目数字播出基本要求而特别考虑的，其中，使用高可靠性和高灵活性的“硬盘播出服务器”，是整个系统设计的核心所在。
我们的系统设计方案着重考虑了以下几个方面：
(1) 播出频道数2个，全硬盘播出方式，视频服务器编解码通道不少于8个，采用进口服务器。
(2) 硬盘存储采用RAID技术，存储量1000G以上(做完RAID后)。选择最优服务器，采用RAID5+主备镜像技术保证高可靠性的安全播出，同时将来可以顺利向高清升级。
(3) 编解码服务器配置3个，1个服务器采用2编/4解，1个服务器采用2编，1个服务器采用4解，共计4个编码通道，8个解码通道。在保证目前需求情况下，预留了升级到第3个播出频道的解码板。存储服务器配置2个，每个4x300G硬盘，在8M码流情况下，考虑20%的冗余情况下，存储量容量为200小时。
(4) 6个上载通道采用MSV单通道视频服务器，本地上载，直接上载成Seachange格式。
(5) 服务器支持延时播出。
(6) 各频道的广告、短片、自制栏目、节目等，均由视频播出服务器来承担播出任务。
(7) 作为面向全台的播出一体化视频生产网络，不仅仅要具备强有力的设备控制功能，还要具有明确分工与合作的网络化流程综合管理能力，使得节目播出、管理、监控等各种信息，能够在整个网络上畅通无阻。
(8) 系统要具有完善的应急解决方案，以及快捷方便的人工干预手段，以使在某些特殊紧急的情况下，现场操作人员能够做到应对自如。
(9) 系统满足24小时连续不间断播出的要求，其工作状态稳定可靠，并且具有较强的容错性，和尽可能短的灾难恢复时间，还可以抵御一般性失误操作。
(10) 系统具备良好的可连通性，具备与非编网和媒资网的接口，支持以文件形式传送到播出服务器进行播出，以适应“全台网”发展的需要。
(11) 系统具备良好的可扩展性和可升级性，可以最大限度地保护投资和延长设备的更新周期，以适应未来业务发展的需要。
2 系统设计总述
视音频系统是按2个自动播出频道来配置的，技术系统的确定参照I T U-6 0 1数字电视的标准，美国推荐的SMPTE259M串行数字信号标准、技术指标是目前国内以至于世界数字电视设备领域内先进的。系统配置功能全、性能稳定、通道技术指标高、操作简洁、维修方便。
2.1 视频服务器
视频服务器是硬盘网络化自动播出系统的重要组成部分，它的设计对整个系统的性能有很大的影响。本方案视频服务器系统的设计基本原则保障安全优质播出，具体体现在：
原则一：系统无唯一崩溃点。
原则二：一个服务器损坏，不对全部通道产生影响。
原则三：文件传输的高效性。
针对我台硬盘网络化自动播出系统视频服务器部分的具体需求，视频服务器系统采用1台MediaClient 6020视频服务器，1台MediaClient 6024视频服务器，1台Media Client 6004视频服务器，用于节目(含广告)的上载、播出、延时以及监看，同时覆盖可能的边播边录、边录边播等多种播出模式。采用4台MSV视频服务器，用于节目上载。2台BML ML6000ex存储。
原则一的实现：
“系统无唯一崩溃点”的原则包括两个方面的含义：
(1) 视频服务器硬件系统架构无单一崩溃点;
(2) 服务器硬件系统设计的高可靠性。
首先，SeaChange视频服务器先进的架构设计保证了系统无单一崩溃点。
关键在于SeaChange存储服务器本机存储采用Raid5技术，2台服务器做主备镜像，在提高硬盘利用率的同时，实现了对硬盘及服务器两个级别的保护。
其次，2台存储服务器通过网络互备的方式，再做一次保护。
原则二的实现：
原则二涉及视频服务器系统方案的设计，关键在于如何充分利用视频服务器系统本身提供的特性，发挥系统硬件架构与设计的优势。
方案设计将同一频道的主备解码通道分配于不同的服务器之上，同时每个频道的上载编码板也不在同一服务器上。
通过这种配置，任一服务器损坏，受到影响的通道将只有部分上载编码，部分频道主播解码，部分频道备播解码。此时，素材在RRAID 5和主备镜像保护下，仍然可用。
原则三的实现：
文件传输的高效性，是指一个节目素材上载，到主备播出通道同时播出，所用的最短时间。关键在服务器主备之间的同步效率。
Sea Change视频服务器采用2个FSI卡做冗余，每个FSI卡的读带宽是500Mb，写带宽是480Mb，在做主备镜像所需要传输时，可大大缩短的迁移时间，提高了效率。
2.2 系统框架构成
本系统的框架由以下的几个方面构成，即节目播出模式、设备选择定型、设备监控报警及信号码流交换。
(1) 节目播出模式
我台需要的是一个以服务器播出为主的硬盘播出系统，也就是所谓的“全硬盘播出”体系，但是在某些特殊的情况下，我们不得不采用多种播出方式：全硬盘播出、全磁带播出、盘带结合播出、边上载边播出、延时播出、插入播出、填空播出等。
(2) 设备选择定型
从整个系统的安全型和可靠性这个角度出发(表1)，在保证安全可靠的前提下，我们尽可能降低它的成本。
(3) 文件交换
对于一家电视台，其播出系统，实际上是电视台所有信号的一个集散地。一方面，它“收集”台内、台外所有的信号，比如来自演播室、非编网络、卫星的信号到播出服务器中;而另一方面，也从播出服务器中“散发(播出)”信号给千家万户。因此，这其中，不同信号格式(表2)以及码流的转换格式和效率，就显得非常重要。
我们要求系统可以提供多种灵活的格式转换和码流转换方式。
3 二级存储系统
二级存储中心引入播出系统，对本系统意义重大。
首先，增加了系统的容量，减轻了视频服务器的负担。我们通过引入二级存储中心，上载服务器的节目上载完成后，马上迁移到二级存储中心，只要不是需要即将播出、重播、或者第二天播出的节目，都可以存储到二级存储中心。当节目需要播出时，随时可以从二级存储中心迁移到视频服务器。二级存储中心的容量扩展非常方便，只需增加二级存储中心的扩展盘箱，与原存储中心做级联。还可以再增加一个存储中心, 既增加容量, 又提高安全性。
其次，增加了系统的安全性。上载服务器的节目上载完成后，马上迁移到二级存储中心，根据播出节目单，制订迁移策略，再把节目从二级存储中心迁移到视频服务器。这样，视频服务器不承担上载的工作，把视频服务器的全部带宽都分配给播出和迁移，从最大程度上保证了播出的安全。由于即将播出、重播、或者第二天播出的节目都存储于视频服务器当中，所以即使二级存储发生故障，也不会对视频服务器产生不良影响，不会影响当前的节目播出。
另外，播出系统与台里其他系统也有节目交流的需求，可以通过增加迁移工作站，安装双网卡，设置不同的网段，使播出系统既能与其他系统交流节目，又能独立于其他系统，安全性得到完全保障。如果今后增加频道，只需增加二级存储的容量，对上载服务器和视频服务器构不成任何危险。
我们配置的二级存储，容量为12个400G SATA硬盘，有效容量为4400G。在12Mb码流情况下，最多可以存储834小时的节目。
4 播控系统
4.1 系统设计
(1) 系统整体结构
系统以局域网为整个系统的信息连接。共配置4台播出控制工作站，2套上载工作站，2台节目单编辑工作站，以及2台数据库、2台网络交换机保证网络的可靠性。
(2) 数据库系统
负责整个系统的数据库服务和文件的共享，为节目和视频素材建立相应的数据库管理。
数字播控系统是一个24小时不间断的、高可用的关键事务处理系统。这个系统的关键设备和数据应有充分的备份和冗余，保证系统即使有部分设备发生故障，整个系统不会停止工作。因此必须要采用容错系统来保障数据库服务器的可靠性。
本系统使用2台数据库服务器+双机热备软件，在具体应用中，万一一台数据库崩溃，会立即切换到备份数据库，无需用重新启动应用程序即可正常工作。
(3) 节目单编辑系统
负责播出节目单的编辑和审查。本系统使用2台节目单编辑工作站，编辑各个频道日常的播出节目单。
(4) 上载控制系统
负责实现整个节目素材上载和审片工作。设计了2台上载控制工作站，用于录像机节目和矩阵调度的外来信号的上载，和上载完成后控制解码板的回看编辑。
(5) 播出控制系统
根据节目单实现节目的自动播出。设计了4台播出控制工作站，采用主备的方式，通过RS422倒换器，独立控制主备解码板、录像机、切换台、应急切换开关等完成节目播出。
正常情况下由主播出控制工作站控制所有设备，如果主播出控制工作站发生故障，通过RS422倒换器切换到备播出工作站，由备播出工作站接管控制任务，实现备份。
(6) 网络管理系统
配置2台1000M BaseT以太网交换机，共可提供主备各24个端口，构成完整的计算机网络体系。2台交换机互为备份，分别联接一半工作站。当一台交换机出故障，把以太网电缆都连接到另一台好的交换机上，构成完整的以太网络系统。
(7) 设备共享系统
将以太网信号转换为RS422控制信号，实现对单一控制口设备实现共享控制。
通过网络通讯实现对共享服务器和机械手、硬盘、录像机、及视音频设备等共享设备的自动控制。提高整个系统设备调度的灵活性，减少设备冗余，提高设备利用率。
由于在本系统中，上载录像机兼做播出录像机使用，而录像机只有一个控制口，因此我们在上载工作站上安装设备共享软件。播出工作站可以通过上载工作站控制录像机播出，实现录像机共享。
(8) 系统软件模块
索贝自动播控网络系统软件由下列功能组件组成：节目单编辑模块、节目上载和回看编辑模块、设备共享模块、播出控制模块、监测报警模块、数据库管理模块、数据统计模块、素材管理模块、用户管理模块。各子系统紧密配合，构成完整的自动播出网络，系统结构清晰，具有良好的开放性和扩展性，充分考虑各种对外接口，有利于今后的系统扩展和升级。
4.2 播出自动控制系统
播出自动控制系统接收来自节目编排子系统的节目单，并按照其指定的顺序来控制硬盘服务器、录像机的播出，同时完成主备播出矩阵、总控矩阵的信号调度，完成键混、台标机等的控制，同时对这些设备，通过控制口监测设备状态，随时提示设备故障信息。
表3列出了本系统支持的几种播出模式，以及它们各自的典型应用。
为了提高系统的可靠性，播出工作站采用双机热备份的工作模式。
完善的自动播控软件应对所控制的播出设备的工作状态进行检测，对网络的状态进行检测，对主备设备进行检测，并能显示和告警。
5 播出视音频系统
(1) 统一的控制与管理功能
我们将整个视音频系统作为一个整体来进行设计和管理。在整个系统中，除播控分控子系统由每个频道独享外，其他上载、路由、监测等子系统均为各频道共享。同时满足2个标清频道的播出需要，同时为将来扩展时预留与台内其他系统、数据流磁带库等的接口。
(2) 完善的安全保障功能
*视频服务器采用上载级、播出级、二级存储分离的办法;
*根据SeaChange服务器自身所具有的编解码板容量的特点，我们采用了独立分散的办法;
*在信号通道方面采用了较为灵活的路由手段，并确保在任何时间和局部，信号及信号通道均有应急或备份存在;
*按照视频流的方向，提供从上游到下游全面的监测、监看和预警手段。
(3) 灵活的信号调度功能
播出矩阵的使用，不但可以使信号的上载、监看、检测变得十分灵活方便，而且可以极大程度上实现我们对系统进行分级安全管理的设计初衷。
(4) 强大的监看、检测和预警功能
本系统提供了上载编辑审看、播出监看等多种监看手段，使工作人员可以快速直观的了解和掌握目前播出系统的工作状态。
6 总体信号流程
正常情况下，所有录像机信号、外来信号等均先经过分配，通过视频矩阵将信号上载至上载服务器，上载完成后的视音频文件，根据播出单的需要保留在视频服务器或者向二级存储中心迁移，当需要时再迁移至视频服务器进行播出。
当节目来不及上载到上载服务器，可以通过播出切换开关和矩阵直接播出。在播出的同时，进行节目上载，以备重播时使用。
视频服务器信号、录像机信号、外来的信号以及测试信号等都送到播出切换开关和矩阵，播出切换开关和矩阵为完全的主备方式，两者的输入信号源完全相同，并且将同时受播出工作站的控制。
播出切换开关和矩阵的主备信号经过倒换开关，视音频分配器，形成最终的播出信号。
频道播出系统输出的主备节目信号经过传输直接送入发射机房。
整个系统的各个环节的信号都可以监看，包括输入信号及预监信号等。
每个频道的输出设备(分配器、音频处理器等)均采用主备的方式，主输出由播出切换开关直接输出，备输出由应急开关提供。
7 与非线性系统的连接
采用视频服务器进行播出，如何在非线性网络制作环节和播出环节进行数据交换是个需要重点考虑的问题。目前，绝大多数网络系统是通过SDI信号进行数据交换的方式，通常，在非线性网络中采用一台编辑工作站的输出接口，输出SDI信号，把编辑的节目送到视频服务器的一个输入端口，视频服务器把收到的SDI信号进行重新采集，存储到视频服务器的本地硬盘中，然后进行播出。
网络化数字保护信息系统设计 篇10
在1984 年,华北电力学院推出了我国第一套微机距离保护装置,经过30 年的发展,我国数字保护技术得到了巨大的提高, 已经步入国际先进行列。 在早期的数字保护信息系统中,主要以单CPU硬件结构搭建,近年来则发展出以高性能32 位单片机的数字保护信息系统,有力提升了系统的抗干扰能力和通信能力。 而大量新技术、新设备的涌现则进一步提升了数字保护水平,包括如数字信号处理器、GPS系统、人工智能技术、网络化数字保护技术等。 近年来,我国220kV、500kV、700kV线路得到了较大发展,但110kV线路仍然占据着较大的比重。 同220kV以上线路数字保护相比,110kV线路要求较低,通常不需要装设高频保护,无纵联保护也不需要装设收发信机, 主要采用距离保护作为主保护,需要以阻抗判据算法作为重点。
2网络化数字保护信息系统结构
2.1 数据采集处理系统
数据采集处理系统是网络化数字保护信息系统的主要系统,且这一系统所占据的运算资源极多,因此数据采集处理系统需要强大的CPU数据处理能力。 考虑网络化数字保护信息系统需要适应多种保护,其中存在大量变压器保护输入模拟量,完成多种数据的采集处理工作, 应当提升系统数据采集处理的快速性和同步性,尽量避免不同步现象发生,并采用相应的方法将具有同步要求的模拟量尽量靠近安排转换, 以满足继电保护的要求。 整个流程最好选择由内部定时器发送多路选通信号,并启动模/ 数转换,对交流变换插件信号进行多路转换后再向内部定时器发送中断信号, 内部定时器处理完数据后再通过网络传输给逻辑执行系统,完成模拟信号和故障录波信息的采集处理工作。
2.2 通信处理系统
通信系统是整个网络数字保护信息系统的心脏, 不仅承担着通信处理工作,还承担着录波、测频工作,因此通信系统必须要求具有丰富的通信资源,需要采用高性能的CPU,并具有强大的外围设备整合能力,搭设丰富的标准接口,包括USB接口、以太网接口等。 同时,故障录波和测频需要提供大量的中断向量, 这就需要通信处理系统有较大容量的处理器, 配置容量相应的Flash和RAM,以满足容量上的需要。 这一系统主要接收数据采集处理系统传输的模拟信号和硬件测频信号, 收集故障数据后传输给后台监控系统, 同时还需要接收逻辑与执行系统的开关量信号传输给后台监控系统, 实时对整个系统内的各插件状态进行监视,并维护整个系统的通信任务。 因此,其通信接口应当丰富多样,满足不同信号传输的需要,包括如以太网接口、RS422 接口、RS485 接口、RS232 接口、CAN总线接口等。
2.3 逻辑执行系统
逻辑执行系统主要接收数据采集处理系统传输的采样值, 根据开关量进行逻辑判断并发出保护动作,进行开入开出控制。 在传统的开入开出回路结构中,有多CPU并行处理和多CPU串行处理两种,但这两种方法通道路数多容易受到干扰,同时由于在拓展开入开出数量时需要改变CPU插件中并行接口芯片数量,使得系统可靠性较低、成本较高。 网络化数字保护信息系统, 需要构建起一个统一的平台,使不同的保护集中于一个平台上实现,但不同的保护开入开出量配置并不相同,如果按最大需求决定输入输出通道数将造成冗余,因此需要利用足够的网络带宽促进各插件的通信联系,扩展逻辑执行系统的通信节点,避免不同开入开出开关量之间产生冲突,提高系统的实时性与可靠性。
2.4 系统网络结构
一个完整的网络化数字保护信息系统,应当包括3 层网络结构,分别为厂站数字保护网络、调试数字保护网络、调度运行数字保护网络。 这3 层网络在功能上相对独立,但在逻辑上又有着紧密的联系。 厂站数字保护网络承担着发电厂、变电站的数字保护任务,需要极高的安全性和可靠性,从安全角度考虑应当建立起独立的网络体系, 而不应当依赖于网络上其他层次设备来运行, 因此厂站数字保护网络不能直接接入Internet, 应当采用内联网的方式,先接入厂站内部局域网再接入Internet。 调试数字保护网络则主要承担着网络中各保护设备运行的管理工作,针对保护设备维护人员提供设备硬件和软件工作情况的数据,帮助设备维护人员及时发现异常或事故,并采用相应措施进行排除或修复。 调度运行数字保护网络主要面向调度运行部门,满足调度运行部门收集运行数据,并执行统计、绘图、制表等动作。 3 层网络间,既有独立的工作体系,又有着一定的联系。
3网络化数字保护信息系统安全设计
新型网络下的数字高校 篇11
关键词：数字高校；新型网络；Ipv6；服务
中图分类号：TP39
计算机和网络技术的高速发展带动了教学进入了数字时代。数字高校的功能和服务变得越来越方便、灵活且质量越来越高。教育组织尤其是高校数字化它们的教学内容和教学活动，采用它们的内部网络系统使得教师和学生能在数字环境中高效地教和学，可以称之为数字高校。这对学校而言非常有必要。很明显技术的进步使得建立新的和更丰富的教学内容更加容易和必要。
数字高校是一种新的高校环境，它的特色是以网络为基础，使用高级信息技术和工具来数字化高校。数字化涉及到环境，资源，活动和服务。环境包括实验者，教室，设备等。资源包括书籍，笔记，文档和课件等。活动包括教学，研究，管理，服务和办公等。数字高校基于传统高校，扩展了现实高校的时空，提高了传统高校的效率、功能，最终促成教育过程数字化，提高教育管理层次和水平。
新型网络即下一代Internet，目前还没有统一的定义。它指提高internet的性能和内容质量的多个项目。它的最初动机是开放出一个更快，更可靠的Internet，包括提高的，高性能的网络服务和在这些服务上的高级应用。新型网络可以从下面几个方面来概括：（1）快速。它是一个宽带网络，具有更快的服务器，更快的软件和更快的访问，能够给我们带来更高的性能的端对端通信。（2）永远开放。意味这它是可靠的，可伸展，和一直连接。你可以随时访问它。（3）随地。它是无所不在的你能随地访问它。（4）自然。我们能在线地通信和高效的合作就像我们日常与人交流一样。（5）容易。它无缝的集成了多种事物同时我们甚至不能感觉到它的集成。它讲所有者不同的技术，设备和软件放到一块并使它们工作良好。（6）可信。意味着它能识别对象，身份认证和授权，加密数据和保持完整性，从而使得网络可信。
1 数字高校现状
1.1 数字高校的优点
随着教学信息化水平越来越高，要求学校必须做出改变以适应这种状态。数字高校为学校提供了很多好处。这些好处有：（1）更强的访问能力。数字高校提供高可靠，可扩展的服务，更重要的是更强的访问能力，能够促进学校教学改革，通过提供服务和降低管理费用，增加学校的竞争力。（2）自服务和便捷。学生，教员和研究者能够通过高校门户访问自己想要的东西。（3）资源和文件共享。它能共享部门和高校的资源和文件。（4）内容和关键信息的数字化。这对学生和老师打开了新的教学方式。
1.2 数字高校建设情况
经过多年的努力，数字高校建设取得了一些成绩。数字高校的功能越来越完善。当前的数字高校的情况可以概括为：具有统一的集成多种系统的平台；具有统一的用户信息的管理；通过统一和易用的入口提供多种应用；结合应用软件替代传统教学方法。这些都极大的扩展了高校范围。
1.3 存在的问题
随着新技术的出现，我们必须升级我们的服务。数字高校的建设是一个复杂、系统的过程。在建设过程中主要的一些的问题如下：（1）IP地址短缺。目前，连接到Internet的用户越来越多，IPv4不能提供我们所需的那么多地址。（2）不同的数字高校系统不能方便的与其他数字高校相互操作。而互操作性对不同高校的用户的分布式访问非常重要。（3）网络访问速度达不到我们的要求，而在数字高校中多媒体音视频数据需要很高的访问速度。（4）还没有统一的操作接口。目前数字高校能够为不同地方的用户服务。这就意味着用户必须为不同的数字高校进行注册。
基于以上因素，传统的数字高校不能为我们提供一个更快，统一，可靠和无处不在的教学环境，但是随着新型网络技术的发展，我们能提升数字高校的功能，服务和安全性。
2 新型网络提升数字高校
2.1 新型网络的背景
新型网络的目的是提升网络的连接速度100倍到1000倍，并解决几个瓶颈问题，同时处理本地网络中的交换机和路由器的兼容问题。目前，新型网络在很多方面取得了进展，例如无损压缩和低损压缩，这降低了音视频对带宽的要求。IPv6协议也为新型网络的发展奠定了坚实的基础。IPv6是IP协议最新的研究成果，它能增加极大地增加IP地址数量和安全性能。目前越来越多的政府已开始进行构造新型网络的基础设施和网站。
2.2 新型网络的目的
新型网络具有很广的应用前景，它能为医疗，国家安全，远程教育，能源探索，生物医药，环境监测等提供支持。新型网络的目的描述如下：（1）加速所有大学和研究所的传输速度100到1000倍。（2）有助于新型网络技术的实验研究；提供实时，高质量，远程会议服务等技术。（3）为国家工程需要开发新的应用。
2.3 新型网络的成果
经过几年的发展，新型网络取得了很多的成果，下面就从以下几个方面进行总结：（1）传输速度方面。新型网络比目前的网络有更高的传输速率，多媒体服务趋向稳定和安全。（2）用户数量方面。新型网络基于IPV6能提供更多的IP地址，这样即使世界上的每个电子都能有一个IP地址。（3）安全方面。新型网络能识别每个访问来源。这样我们能知道信息从哪里来到哪里去。因此，网络中的所有行为都可知和可控。即能够提供我们一个更可靠的网络环境。
2.4 新型网络对数字高校的促进作用
通过对数字高校和新型网络的分析，我们数字高校的限制和新型网络的不足，并且容易得到结论：结合数字高校和信息网络能提升数字高校的服务。具体理由可以从下面几个方面进行探讨：（1）首先，IPv6协议能解决IP地址短缺问题，并能给更多的用户提供访问Internet的机会。（2）第二，传输速度能达到我们的要求。我们能在很短的时间内得到我们的资源，并以很快的速度使用多媒体材料。（3）第三，新型网络通过一系列方法使得数字高校更加安全。这些方法有：如网络对象识别，身份认证和授权，数据加密和完整性等。（4）第四，新型网络为所有用户提供统一的操作接口。用户能使用一个账号访问所有的服务系统。同时，也使得数字高校能够有效管理，高效操作和随时维护。（5）最后，新型网络能够提供用户无线服务。因此，用户能够使用移动设备随时随地取得相要的资源。
3 结论
数字高校改变了传统的教学环境，使之进入一个开发，互联和共享的时代。数字高校的数字化进程伴随技术的进步。因此，技术的提升能完善数字高校。现在，新型网络给数字高校的发展和创新带来了新的机会。我们要抓住机遇和挑战，使得教学环境得到更好的发展。
参考文献：
[1]GrantWarrenSherson，“EducationandtheDigitalCampus，”availableat：http：//tsc.internet-uni.lv/RigaTecnicalUniversity_DESC_2008.pdf.
[2]ShuHuang，Jing-boYang，“ResearchonDigitalCampusSysteminHigher-educationInstitutes，”JournalofSuzhouVocationalUniversity，Vol21，pp.57-60，March2010（InChinese）.
作者简介：费雄伟（1980-），男，硕士，研究方向为信息安全与网络。
作者单位：湖南城市学院信息科学与工程学院，湖南益阳 413000
网络金融与数字生活 篇12
这只是我一天数字生活的一个缩影, 而这些数字生活的内容主要都是通过网络金融来实现的。
作为20世纪最伟大的发明之一, 互联网的诞生, 给人类发展带来了方便快捷、高效安全的新的生活方式, 给社会创造了新机遇, 也带来了新课题和新挑战。特别是网络金融的日益完善不断被新生代所接受, 支付宝、微信红包等支付手段的日益翻新, 改变了传统的金融交易支付的模式, 也为人们实现便捷的数字生活方式提供了有力的支撑和帮助。
网络金融以电子货币为介质, 以网络为信息传输和电子货币交付通道, 为人们的资金周转使用提供全面支付与清算, 可以跨地域、24小时实现实时支付、即时到账, 不再受传统的金融服务三尺柜台和工作时间局限和约束, 通过人机交互的模式就能自由实现大多数金融服务和活动, 网络金融由此有了更多的便捷性和可获得性。如今网络金融服务又延伸涵盖到了基金销售、网络借贷、小额贷款、众筹融资、个人保险等理财活动, 几乎包括了现实生活中金融活动的方方面面。网络金融成为我们现代每个城市人数字生活的核心, 网络金融支撑起了我们数字生活的空间, 为我们带来了高效快捷和便利, 更为我们的日常生活增添了精彩。“当今世界, 科技进步日新月异, 互联网、云计算、大数据等现代信息技术深刻改变着人类的思维、生产、生活、学习方式, 深刻展示了世界发展的前景。”2015年5月22日, 习近平主席在致国际教育信息化大会的贺信中, 深刻指出互联网是改变世界的力量。
网络成为人们生活中重要的内容, 人们对网络的依赖日益增强, 安全稳定高效快捷而又绿色环保的网络成为经济建设的重要基础, 没有一个强大的网络平台和交互系统, 网络金融将成为空中楼阁, 人们的数字生活也就无从谈起。互联网发展的深度, 很大程度上取决于互联网普及的广度, 在信息高速公路上, 人们的数字生活是通过一个个“信息岛”互联互通来完成的, 互联互通的范围决定了人们数字生活的宽度, 互联互通的速度决定了人们数字生活的厚度。信息时代的信息高速公路建设依靠着先进的科学技术来指导和支撑, 随着互联网特别是移动互联网发展, 城乡一体化信息化的步伐将不断加快, 东中西部的加速融合将不断推进, 随着信息基础设施建设的加强, 信息资源深度整合的强化, 经济社会发展的信息“大动脉”将会打通, 中国这艘巨轮通过互联网实现了通江达海环游世界的目标。我国经济社会按照创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念来积极推动, 我国网信事业发展要适应这个大趋势, 在践行新发展理念上先行一步, 推进网络强国建设, 推动我国网信事业发展, 让互联网更好造福国家和人民。纵观世界文明史, 农业革命、工业革命、信息革命的一次次洗礼推进了人类文明的进程。每一次产业技术革命, 都给人类生产生活带来巨大而深刻的影响。现在, 以互联网为代表的信息技术日新月异, 引领了社会生产新变革, 创造了人类生活新空间, 拓展了国家治理新领域, 极大提高了人类认识世界、改造世界的能力。来自中国互联网网络信息中心的报告显示, 截至2016年6月, 中国网民规模达7.1亿, 互联网普及率达到51.7%, 超过全球平均水平3.1个百分点, 我们国家已经成为名符其实的互联网大国。
与网络世界信息流交互频繁随之而来就是如影随形的网络安全问题, 网络安全大到国家经济安全、国防安全, 小到个人隐私安全, 几乎无所不包无所不在, 日益成为人们关注的焦点, 更是网络金融存在和发展的核心关键所在。网络系统的硬件、软件及其系统中的数据受到保护, 不因偶然的或者恶意的原因而遭受到破坏、更改、泄露, 系统连续可靠正常地运行, 网络服务不中断, 网络安全从其本质上来讲就是网络上的信息安全。互联网已经成为一个社会信息大平台, 信息的交流、观点的碰撞, 互联网日益成为主渠道, 网络上信息传输的保密性、完整性、不可篡改和不可抵赖性成为网络信息安全特别是网络金融安全的核心。在网络世界里, 安全的需求与现实生活如同一辙, 由于网络世界的开放性和交互性, 网络世界甚至比现实生活中的安全需求更高, 实现的难度更大。网络世界的安全性依赖于高科技手段, 依赖于科学技术的不断进步和完善。随着科技进步, 人脸识别技术、语音识别技术、生物识别技术、加密技术的不断深入研究及应用, 网络安全的科技人员在魔高一尺道高一丈的竞赛中必定会稳步胜出, 新的解决方案和配套模式一定会像雨后春笋般层出不穷, 为人们精彩的数字生活保驾护航。
信用体系的建设是网络金融发展的基础, 社会信用体系也称国家信用管理体系或国家信用体系, 包括公共信用体系、企业信用体系和个人信用体系。三者共同作用, 构成了完整的社会信用体系。在社会信用体系建设中, 人的主观能动性发挥了关键性的作用, 可以说, 每个人的信用体系都是通过个人行为的一点一滴累积编制而成的。在网络世界里, 人们的经济行为都会留有印记, 有迹可循, 无所遁形, 而人们在网络世界的一举一动也都会一一映射到我们的现实生活当中, 与我们现实生活的个人所一一对应, 成为左右我们的力量, 爱护信用记录, 享受幸福人生, 当今人们在提倡适当超前消费的同时, 还是要量入为出, 量力而行, 因为经济上的独立和自由是靠自己的行为方式和承受能力来实现和完成的, 一旦形成了违约等不良记录, 任何人都将要付出沉重的代价, 到那时候就得不偿失追悔莫及了。
互联网时代的人们网络冲浪形成的大数据是人们今后挖掘不尽的“大金矿”。当前的互联网上, 汹涌的信息流带动技术流、资金流、人才流、物资流蓬勃而来, 气势逼人, 吸引了无数人的目光和追随的步伐, 互联网和实体经济深度的融合发展, 必将促进资源配置的优化和全要素生产率的提升, 为推动创新发展、转变经济发展方式、调整经济结构发挥积极作用。网络金融交易活动是人们开展网络活动关键环节, 围绕网络金融交易活动形成的金融大数据是含金量最高的, 从互联网金融的定义看, 它基于互联网技术、移动通讯技术实现资金融通, 符合信息中介的信息金融模式, 是互联网模式与金融的有利结合。从形式来看, 既有传统业务的互联网化, 也有互联网催生的新兴的业务, 互联网金融就是互联网+金融, 更准确地说它不是层次上的叠加, 而是新兴的融合的产业。同时, 互联网金融具有“多、新、快、杂、虚”的特征, 与人们的数字生活有着天然的千丝万缕的关联, 人们在网络冲浪之后留下的印记都将成为人类的二次财富, 为后来者的数据分析、网络营销和创业留下宝贵的第一手原始资料, 数字生活的时代将成为大数据营销蓬勃发展的时代, 人们的观念、思维和行动都将为此进行颠覆性的改变。