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光纤通信技术的现状及发展趋势_通信工程毕业论文
摘要:光缆通信在我国已有20多年的使用历史,这段历史也就是光通信技术的发展史和光纤光缆的发展史。光纤通信因其具有的损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。目前,光纤光缆已经进入了有线通信的各个领域,包括邮电通信、广播通信、电力通信、石油通信和军用通信等领域。本文主要综述我国光纤通信研究现状及其发展。 关键词:光纤通信核心网接入网光孤子通信全光网络 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1 我国光纤光缆发展的现状 1.1 普通光纤 普通单模光纤是最常用的一种光纤。随着光通信系统的发展,光中继距离和单一波长信道容量增大,G.652.A光纤的性能还有可能进一步优化,表现在1550rim区的低衰减系数没有得到充分的利用和光纤的最低衰减系数和零色散点不在同一区域。符合ITUTG.654规定的截止波长位移单模光纤和符合G.653规定的色散位移单模光纤实现了这样的改进。 1.2 核心网光缆 我国已在干线(包括国家干线、省内干线和区内干线)上全面采用光缆,其中多模光纤已被淘汰,全部采用单模光纤,包括G.652光纤和G.655光纤。G.653光纤虽然在我国曾经采用过,但今后不会再发展。G.654光纤因其不能很大幅度地增加光纤系统容量,它在我国的陆地光缆中没有使用过。干线光缆中采用分立的光纤,不采用光纤带。干线光缆主要用于室外,在这些光缆中,曾经使用过的紧套层绞式和骨架式结构,目前已停止使用。 1.3 接入网光缆 接入网中的光缆距离短,分支多,分插频繁,为了增加网的容量,通常是增加光纤芯数。特别是在市内管道中,由于管道内径有限,在增加光纤芯数的同时增加光缆的光纤集装密度、减小光缆直径和重量,是很重要的。接入网使用G.652普通单模光纤和G.652.C低水峰单模光纤。低水峰单模光纤适合于密集波分复用,目前在我国已有少量的使用。 1.4 室内光缆 室内光缆往往需要同时用于话音、数据和视频信号的传输。并目还可能用于遥测与传感器。国际电工委员会(IEC)在光缆分类中所指的室内光缆,笔者认为至少应包括局内光缆和综合布线用光缆两大部分。局用光缆布放在中心局或其他电信机房内,布放紧密有序和位置相对固定。综合布线光缆布放在用户端的室内,主要由用户使用,因此对其易损性应比局用光缆有更严格的考虑。 1.5 电力线路中的通信光缆 光纤是介电质,光缆也可作成全介质,完全无金属。这样的全介质光缆将是电力系统最理想的通信线路。用于电力线杆路敷设的全介质光缆有两种结构:即全介质自承式(ADSS)结构和用于架空地线上的缠绕式结构。ADSS光缆因其可以单独布放,适应范围广,在当前我国电力输电系统改造中得到了广泛的应用。国内已能生产多种ADSS光缆满足市场需要。但在产品结构和性能方面,例如大志数光缆结构、光缆蠕变和耐电弧性能等方面,还有待进一步完善。ADSS光缆在国内的近期需求量较大,是目前的一种热门产品。 2 光纤通信技术的发展趋势 对光纤通信而言,超高速度、超大容量和超长距离传输一直是人们追求的目标,而全光网络也是人们不懈追求的梦想。 (1) 超大容量、超长距离传输技术波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量,在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛,目前1.6Tbit/的WDM系统已经大量商用,同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用(OTDM)技术,与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同,OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量,其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。 仅靠OTDM和WDM来提高光通信系统的容量毕竟有限,可以把多个OTDM信号进行波分复用,从而大幅提高传输容量。偏振复用(PDM)技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零(RZ)编码信号在超高速通信系统中占空较小,降低了对色散管理分布的要求,且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散(PMD)的适应能力较强,因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和WDM通信系统的关键技术中。 (2) 光孤子通信
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数字地面电视国标中多载波采样频偏同步算法研究_通信工程毕业论文
全部作者： 赵修齐 于鸿洋 第1作者单位： 电子科技大学电子工程学院 论文摘要： 中国数字地面电视广播标准采用的是由清华大学提出具有完整自主知识产权的DMB-T（Digital Video Broadcasting -Terrestrial）多载波标准方案，采用了时域同步正交频分复用。本论文针对TDS-OFDM采样频偏同步算法进行分析。 关键词： 地面电视广播标准 时域同步正交频分复用 采样频偏同步 (浏览全文) 发表日期： 2008年04月18日 同行评议：
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基于UDP的网络虚拟示波器设计_ 通信工程毕业论文
全部作者： 李素芬 孙旦均 第1作者单位： 武汉理工大学信息工程学院 论文摘要： 本文介绍了1种以太网接口方式实现的虚拟示波器设计方法。该虚拟示波器使用LabVIEW为软件设计平台，以太网接口为硬件连接通道，UDP为通信协议方式设计，完全实现了真实示波器的双通道显示、触发方式选择、触发电平选择等功能，实时显示被测数据，界面美观且操作简易，可方便连接于LabVIEW综合实验平台等带有以太网接口的数据采集设备上使用。 关键词： LabVIEW，虚拟仪器，示波器，以太网，用户数据报协议 (浏览全文) 发表日期： 2008年03月07日 同行评议： 文章介绍了利用UDP协议实现仪器与计算机之间的通信，实现虚拟仪器的问题。由于UDP协议没有数据传输的可靠性保障，是不是应该在数据流中加入错误校验和纠错机制，如FEC码，这样代码的开销不大，效果很好。如果再传输环境不好的情况下，也会得到较好的效果，保障数据的可靠性。建议文章加入这方面的讨论。 综合评价： 修改稿： 注：同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见，综合评价是综合专家对论文各要素的评议得出的数值，以1至5颗星显示。
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2015年北京邮电大学081000信息与通信工程(研究所）考研专业目录及考试科目_北京邮电大学_考研专业目录
考研网快讯，据北京邮电大学研究生院消息，2015年北京邮电大学信息与通信工程(研究所）专业目录及考试科目已发布，详情如下： 专业代码、专业领域、学院、研究方向 拟招生人数 考试科目 备注，导师 081000 信息与通信工程 教育技术研究所 全院拟招生33人 研究方向： ①101思想政治理论②201英语一③301数学一④801通信原理或804信号与系统 01移动通信、信息物理融合系统CPS 勾学荣、张勖 02无线通信 张玉艳 03无线网络技术 高立 "
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2015年北京邮电大学081000信息与通信工程(研究所）考研专业目录及考试科目_北京邮电大学_考研专业目录
考研网快讯，据北京邮电大学研究生院消息，2015年北京邮电大学信息与通信工程(研究所）专业目录及考试科目已发布，详情如下： 专业代码、专业领域、学院、研究方向 拟招生人数 考试科目 备注，导师 081000 信息与通信工程 教育技术研究所 全院拟招生33人 研究方向： ①101思想政治理论②201英语一③301数学一④801通信原理或804信号与系统 01移动通信、信息物理融合系统CPS 勾学荣、张勖 02无线通信 张玉艳 03无线网络技术 高立 "
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一款开关同步检波电路的设计_通信工程毕业论文
全部作者： 张晓飞 董浩斌 鲁永康 常莉 第1作者单位： 中国地质大学（武汉） 论文摘要： 本文利用AD790及74HC4053的高速特性以及低噪声前置放大器，设计与制作了1款同步检波电路。实测结果表明，电路有良好的线性，对检测微弱信号的下限可达1uV，适用于对低频微弱信号的检测。 关键词： 高速电压比较器，高速模拟开关，开关式同步检波器，低噪声前置放大器 (浏览全文) 发表日期： 2008年03月06日 同行评议： 1、结论（1）中第1句有误，AD790、74HC4053不是“开关式同步检波电路”；2、结论（2）中，“本电路适宜与30KHZ以下工作”，这里“与”字不当；3、3级放大器的增益都选在10倍，易自激。 综合评价： 修改稿： 注：同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见，综合评价是综合专家对论文各要素的评议得出的数值，以1至5颗星显示。
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论无线蜂窝通信系统中的定位技术_通信工程毕业论文
【论文关键词】无线蜂窝通信系统 角度到达定位 抵达时间差定位 【论文摘要】本文论述了无线蜂窝通信系统中的两种定位体制，并重点介绍基于移动网络定位技术的常用定位方法，即AOA、TOA、TDOA定位方法，同时分析各种定位方法的优缺点。 要想获取到目标的具体位置信息，一般都是采用GPS定位信息，但当目标处在高楼耸立的城市之间，GPS的部分卫星信号处于遮挡状态，此时为了获得到目标的准确信息，可以考虑采取其他的辅助定位方式。比如说，利用伪卫星技术，该技术实质上就是指安置在地面上的地基发射站，它发射的信号与GPS的信号相类似，但该种技术需要架设额外的设施;采用DTV技术，由于大城市环境中，DTV设施资源也有限。此时可以考虑采用无线蜂窝通信系统，该系统在城市中应用成熟，基站信号好。因基站可以发射信号，目标可以利用基站的信号信息，确定目标的位置，即可以采用无线蜂窝通信系统来弥补GPS定位技术的不足，从而准确获取目标的位置信息。 无线蜂窝通信系统中的定位技术主要有两种体制。一种是基于下行链路的定位技术，即基于移动台的定位技术;一种是基于上行链路的定位技术，即基于移动网络的定位技术。基于移动台的定位技术要求移动台参与定位参数的测量以及测量值的求解计算。基于蜂窝网络的定位技术是指网络根据测量数据计算出移动终端所处的位置，通常必须利用3个或3个以上蜂窝基站接收手机信号的定位参数，即到达时间、角度或强度。 1、基于移动台的定位技术 现已提出的基于移动台的方法主要有：基于下行链路增强观测时间差定位方法、基于下行链路空闲周期观测到达时间差方法、基于GPS作为辅助的定位技术等。 2、基于移动网络的定位技术 基于蜂窝网络的定位方法目前主要有：基于Cell-ID定位和基于时间提前量定位的方法、上行链路信号到达时间定位方法、上行链路信号到达时间差定位方法以及上行链路信号到达角度定位方法等。 2.1 AOA 角度到达[1](AOA，Arrival of Angle)定位方式是根据信号到达的角度，测定出运动目标的位置。在AOA定位方式中，只要测量出运动目标与两个基站的信号到达角度参数信息，就可以获取目标的位置。蜂窝移动网的AOA定位方式，指的是基站接收机利用基站的天线阵列，接收不同阵元的信号相位信息，并测算出运动目标的电波入射角，从而构成一根从接收机到发射机的径向连线，即测位线，目标终端的二维位置坐标可通过两根测位线的交点获得。 2.2 TOA 抵达时间[2](TOA，Time of Arrival)定位方式也称为基站三角定位方式，通过测量从运动目标发射机发出的无线电波，到达多个(3个及以上)基站接受机的传播时间，来确定出运动目标的位置。已知电波传播速度为c，假设运动目标与基站之间的传播时间为t，运动目标位于以基站为圆心，以移动终端到基站的电波传输距离ct为半径的定圆上，则可由3个基站定位圆的交点，来确定目标移动的二维位置。TOA定位方式中，为了根据发射信号到达基站的接收时间，来确定出信号的传播时间，要求运动目标发射机在发射信号中，加有发射的时间戳信息。这种定位方式的定位精度取决于，各基站和运动目标的时钟的精度，以及各基站接收机和运动目标发射机时钟间的同步。 TOA算法要求参加定位的各个基站在时间上要严格同步，由于电磁波的传播速率很高，微小的误差将会在算法中放大，使定位精度大大降低。传播中的多径干扰、NLOS以及噪声等干扰造成的误差会使圆无法交汇，或者交汇处不是一点而是一个区域。因此TOA对系统同步的要求很高，并且需要在信号中加时间戳(要求基站之间的同步)，而实际参加定位的基站一般在3个以上，误差是不可避免的。这时候可以利用GPS对基站进行校正并利用其他补偿算法来估计位置，提高算法的精确度，但同时增加系统的开销和算法复杂程度，因此单纯的TOA算法在实际中应用很少。论无线蜂窝通信系统中的定位技术 2.3 TDOA 抵达时差[3](TDOA，Time Difference of Arrival)定位方式通过测量目标移动终端发射机到达不同基站接收机的传播时差，来确定运动目标的位置信息。TDOA定位方式中，不需要移动终端与基站间的精确同步，也不需要在上行信号中加时间戳信息，还可以消除或减少目标移动终端与基站间由于信道所造成的共同误差。在该定位方式中，将目标移动终端定位于两个基站为焦点的双曲线方程上。确定目标移动终端的二维坐标需要至少建立两个双曲线方程(至少3个基站)，两条双曲线交点即为目标移动终端的二维坐标。 TDOA算法是对TOA算法的改进，他不是直接利用信号到达时间来确定目标的位置信息，而是用多个基站接收到信号的时间差信息来确定目标的位置信息，与TOA算法相比，它不需要加入专门的时间戳信息，定位精度也有所提高。TDOA值的获取目前一般都有以下两种形式： 第一种形式是利用移动台到达2个基站的时间TOA信息，知道移动台的坐标位置，以及至少三个基站的坐标位置，取其差值来获得。这时仍需要基站时间的严格同步，但是当两基站间移动信道传输特性相似时，可减少由多径效应带来的误差。 第二种形式是在实际应用中，往往很难做到基站与移动台的同步，此时可以采用相关估计得到TDOA值，即将一个移动台接收到的信号，与另一个移动台接收到的信号进行相关运算，从而得到TDOA的值。这种算法可以在基站和移动台不同步时，估计出TDOA的值，再进行定位计算能获得较高精度。 对于蜂窝网中的移动台定位而言，TDOA更具有实际意义，这种方法对网络的要求相对较低，并且定位精度较高，目前已经成为研究的热点。 从上面的分析可以看出，TDOA定位技术具有如下优点： ①可以在话音和控制信道上进行测量; ②适用于多种移动电话制式下实现该技术，不需要对蜂窝通信的标准进行修改，容易在所有蜂窝网通信系统中扩展; ③对原有系统改动不大，不需要改变用户端和蜂窝的基础设施及蜂窝天线，安装费用少; ④测试精度不受距离影响，对多径干扰敏感度低;对功率变化不敏感，信号衰减对测时精度影响小;抗多径效应和市区遮挡效应强，因此在信号接收去不会出现盲点; ⑤延时小，其定位时间在3s之内。论无线蜂窝通信系统中的定位技术 【参考文献】 [1]杨洪娟.蜂窝网络无线定位技术的研究[D].哈尔滨工业大学,2009,6. [2]记越峰，等.现代通信技术[M].北京邮电大学出版社，2002. [3]李嵘峥.无线蜂窝通信系统中移动台定位技术研究与实现[D].北京邮电大学，2011，01，10.
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浅析通信电源设备的运行安全_通信工程毕业论文
论文关键词：通信系统 电源设备 运行安全维护 论文摘要：通信电源系统是对通信局站各种通信设备及建筑负荷等提供用电的设备和系统的总称。主要由备用发电系统、高压供电系统、变压器系统、不间断电源系统、后备电源系统、直流系统、接地防雷系统以及动力环境监控系统等多个子系统组成。通信离不开电源，通信电源是通信的保障，所以保证通信电源系统的安全运行，对保证通信系统的畅通乃至通信的安全有着积极的意义。 1、加强通信设备的过电压防护 以大规模集成电路为核心的通信设备随着信息科学技术的发展而得到广泛应用，比分立元器件设备体积小、运行速度快、功耗小、故障率低、便于维护管理是其显著的优点。但它绝缘强度低，工作电压低，承受过电压能力弱，是属于低电平、微电流系列的电子设备。当受到电网过电压或雷电干扰时，电子通讯设备往往会受到较大的破坏。据有关研究显示，过电压对电子通信设备造成的故障损坏比重占到总事故的三至四成。因此加强通信设备的过电压防护，降低设备故障率，已经成为通信维修工作的重中之重。 1.1 加强电源设备的雷电过电压防护 电源是通信设备安全运行的基础，一个良好的电源系统，为通信设备的安全运行提供了坚实的基础。首先要消除由于雷电干扰引起的过电压对通信电源的不良影响。信息产业部发布了专门的通信电源防雷标准，对各种通信站的电源防雷提出了具体要求，主要是两条：一是电力电缆应有金属屏蔽层，且必须埋地进出通信站。其次是在电源上逐级全面加装电源防雷器，实现多等级防护。即在变压器的低压侧加装低压防雷器，高压端加装高压防雷器，在直流配电屏和交流配电屏分别加装直、交流防雷器。防雷设计是保证通信电源系统可靠运行的不可缺少的环节，雷电对信息设备产生危害的根本原因在于雷电电磁脉冲，这种雷电电磁脉冲包括雷电流和雷电电磁场。产生过电压的根源是雷电流，而雷电电磁场则是产生感应过电压的根源。对于通信设备来说，雷电过电压来源主要包括直击雷/感应雷过电压、雷电侵入波和反击过电压。在一般情况下，通信电源必须采取概率防护、系统防护和多级防护的防雷原则，通信电源系统应采用多级防雷体系。而采用防雷器件时还应该考虑到防雷器件对系统的影响，包括工工作电流、作电压、工作频率、谐波干扰、工作温度、绝缘等级、泄漏电流、插入损耗、结构形式、远程监控、操作与维护等，还有安规的影响等。 1.2 通信线路防止过电压 各种通信设备的入口和出口，必须通过通信电缆才能与用户发生联系，而设置保安配线柜(架) 则就是为方便安全配线。有的公司只用一个分线箱就进行出线、入线的汇接而没有安装保安配线柜(架)，这种做法极易造成通信设备的损坏。通信的特点是可靠性高、容量小，通信电缆沿电力杆路架设强电、故受强电磁场干扰的概率大。特别是在住宅区，电话线沿电力杆路与照明线同杆架设和通信音频电缆，交叉处的绝缘层发生损坏，导致强电侵入。吊挂通信电缆的钢绞线，由于城区地形不一、一些照明线、灯箱线交错，容易引起强电侵入或干扰。雷电干扰或是一些线路故障、产生电流突变时，会产生瞬变强电磁场，从而造成对通信线路的强电磁感应过电压。有时会产生程控电话交换机大面积烧坏、停运的故障，因此，通信电缆进入机房务必得接入保安配线柜。保安配线柜应装有抑制电缆线对纵向对过电压、过电流的限幅装置。 压敏电阻或固体(气体)放电管与正温度系数热敏电阻，组成抑制过电压能力强，响应速度快，通流量大的保安单元。当一些通信线路与电力线接触时或遭受到雷电干扰，固体(气体)放电管放电(或压敏电阻限幅)将高压入地，使危险电压下降到安全范围。如线路遭受幅值在350mA以上电流时，正温度系数热敏电阻的阻值会迅速增加，使线路呈现断开状态，回路电流幅度减小，从而保护了室内通信设备。当过过电流、电压消除后，保安单元就会自动恢复正常。所以，保安配线柜的使用对于防止通信线路干扰过电压，降低设备故障率是非常必要的。 1.3 防止静电引起的过电压 静电是是一种处于静止状态的电荷。与流电相比，静电电量虽然很小但电位很高，静电能量累积到一定程度就可能干扰通信设备中内部电子元件工作甚至放电损伤通信设备。静电引起的通信设备过电压，主要通过静电对设备内部半导体器件或集成电路放电，这类似于直击。其次是静电的高电位引起设备信号地(直流地)电位较大变动，这类似于反击;静电的放电电流瞬时流经设备机壳，也可能使设备内部电子器件或集成电路等产生感应噪声，这类似于感应过电压;静电也能以过电压波形式通过信号线、电源线进入设备内部，这类似于过电压波入侵;静电放电时的接触部分产生的电磁波能对设备信号线产生辐射噪声，这类似于电磁脉冲过电压等等。静电过电压引起的设备故障往往是随机故障，重复性不强，一般不容易被维护人员觉察，因此更应该引起重视。所以在通信机房必须安装加湿器、空调、湿度计、挂设温;用湿抹布擦地，增加湿度，用湿棉抹布，降低静电产生的条件。在检修通信设备时，先带防静电手环，或者用手先摸机壳放电后，再进行设备检修，这些均能够有效地降低因静电引起的通信设备故障。 1.4 通信设备的接地 通信设备的接地，一般分为两类：工作接地和保护接地，工作接地是将电气设备外壳与大地直接连接，当发生漏电时，通过外壳传入地下，减小通过人体电流防止发生触电伤亡事故;保护接地是将电气设备在正常情况下不带电的金属部分，以大地作金属性连接，以保证人身安全。如结构架、金属外壳等。通信设备的接地，有屏蔽、均压、分流等作用。接地为各种干扰过电压、过电流的泄放，提供一个出口，是各种过电压、过电流保护的基石，因此是要引起足够的重视。相关规程规定：通信局(站)的接地方式，应按联合接地的原理设计，即单点接地方式。其优点是易获得较小的接地电阻、可以避免因接地之间产生的电位差产生干扰影响、起到相应的屏蔽作用等。在实际工作中，人们一般比较重视接地而不容易注意接地线的布放，从而造成地线上的电流不均衡、引起电路干扰、设备运行不正常、甚至造成设备损害。在通信机房内，防雷地线、工作地线、保护地线、配电盘(低压)的均应单独布放，并要在地线排上汇接，然后经过接地线到单点接地体入地。 要保证电力通信设备的安全运行，就必须要认真分析通信设备的运行状况，找出并克服危及运行的弱点。由事后性被动检修，转变成预防性主动维护，提高通信设备运行效率，保障电力通信网的畅通，确保电网安全、稳定、经济的运行。 2、建立健全新的维护机制和制度 要对大规模的通信网提供安全可靠的供电并保证通信不间断，同时在人员较少的清况下还要对种类繁杂、数量众多、分布广泛的电源设备进行日常维护和故障抢修，因此建立一套科学完善的通信电源维护机制和制度，实现维护工作效率最大化、科学化，使管理水平日益增高，以适应行业的更快速发展，就变得势在必行，这也是通信电源专业追求的目标。当前要结合以集中维护、集中管理、集中监控为特征的本地网一体化维护管理体制，利用动力和环境监控系统的平台来进行维护体制改革。不同地方可以按照自身不同的特征来设计属于自己的维护机制。在制度方面要完善的集中维护、集中管理、集中监控的维护制度，实行故障的集中报障和闭环处理的政策。把维护管理的重点放在维护规范的执行和落实方面。在基础管理工作上，务必倡导主动维护、预防性维护，以消除故障苗头为目标;在故障发现和抢修方面，要利用各种监控手段，及早发现故障，然后集中技术力量，以最快的速度处理，做到及早、及时以减少故障造成的损失。 参考文献 [1]《通信电源设备维护手册》.人民邮电出版社，1991. [2] 计算机网络系统防雷措施浅析 《内蒙古气象》2007年05期
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基于分形维数的图像分类研究_通信工程毕业论文
全部作者： 黄晶 杨杰 第1作者单位： 武汉理工大学信息工程学院 论文摘要： 纹理特征是图像分析的重要线索，纹理特征的提取方法层出不穷。本文分析了分形维数在图像特征提取方面的特点，以3种不同材质的石材为例，通过分形维数对3种不同石材表面粗糙度特征进行提取，从而实现对石材类别的划分。 关键词： 分形维数，粗糙度，图像处理，差分盒维数 (浏览全文) 发表日期： 2008年03月17日 同行评议： 本文分析了分形维数在图像特征提取方面的特点，以3种不同材质的石材为例，通过分形维数对3种不同石材表面粗糙度特征进行提取，从而实现对石材类别的划分。建议补充更多的实验以进1步增强说服力。 综合评价： 修改稿： 注：同行评议是由特聘的同行专家给出的评审意见，综合评价是综合专家对论文各要素的评议得出的数值，以1至5颗星显示。
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探究边坡生态防护工程现状与可持续发展_通信工程毕业论文
1.前言 生态建设和环境保护是21世纪人类共同关注的热门话题，也是世界各国政府和人民为之不懈努力解决的焦点问题。基本建设的快速发展与生态环境的不协调，导致了人类赖以生存环境的生态破坏，同时也制约了社会经济的可持续发展，对人类的生存和社会发展构成了威胁。因此，项目开发与环境保护兼顾是经济可持续发展的重大课题，在工程建设中合理利用资源、保护环境、美化环境，是我们必须正视和认真对待的问题。 公路、铁路、水利等工程建设与自然环境密切相关。其工程规模大、项目多、涉及面广，土石填挖工程形成的大量土石裸露边坡，破坏了既有植被，对当地生态环境影响较大，以往通常采用单纯的工程防护，如浆(干)砌片石、喷锚防护等，这些工程措施都导致原有植被破坏、水土流失、滑坡、边坡失稳等一系列生态环境和工程问题。国家已经十分重视工程建设中的生态建设和环境保护，国务院下达了[2000]31号文件关于进一步推进绿色通道建设的通知，工程建设中的生态建设、环境保护已提上议程，这对整个工程建设的可持续发展战略的实施起到了推动作用。 2.边坡生态防护现状 近十多年来人们开发出了多种既能起到良好边坡防护作用，又能改善工程环境、体现自然环境美的边坡植物防护新技术，与传统的坡面工程防护措施共同形成了边坡工程植物防护体系。 根据不同的边坡土质条件，采用不同的施工方法和施工工艺可将边坡植物防护技术分为：①人工种草护坡;②平铺草皮护坡;③液压喷播植草护坡;④土工网植草护坡;⑤OH液植草护坡;⑥行栽香根草护坡;⑦蜂巢式网格植草护坡;⑧客土植生植物护坡;⑨喷混植生植物护坡。各类边坡植物防护技术的主要作用及应用条件各不相同。 2.1人工种草护坡 人工种草护坡，是通过人工在边坡坡面简单播撒草种的一种传统边坡植物防护措施。多用于边坡高度不高、坡度较缓且适宜草类生长的土质路堑和路堤边坡防护工程。具有施工简单、造价低兼等特点。但由于草籽播撒不均匀，草籽易被雨水冲走，种草成活率低等原因，往往达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程，使得该技术近年应用较少。 2.2平铺草皮护坡 平铺草皮护坡，是通过人工在边坡面铺设天然草皮的一种传统边坡植物防护措施。具有施工简单、工程造价较低等特点。适用于附近草皮来源较易、边坡高度不高且坡度较缓的各种土质及严重风化的岩层和成岩作用差的软岩层边坡防护工程，是设计应用最多的传统坡面植物防护措施之一，但由于施工后期养护管理困难，平铺草皮易被冲走，且成活率低，工程质量往往难以保证，达不到满意的边坡防护效果，而造成坡面冲沟，表土流失、坍滑等边坡病害，导致大量的边坡病害整治、修复工程。近年来，由于草皮来源紧张，使得平铺草皮护坡的作用逐渐受到了限制。 2.3液压喷播植草护坡 液压喷播植草护坡，是国外近十多年新开发的一项边坡植物防护措施，是交草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂上、色素等按一定比例在混合箱内配水搅匀，通过机械加压喷射到边坡坡面而完成植草施工的。其特点是：①施工简单、速度快;②施工质量高，草籽喷播均匀发芽快、整齐一致;③防护效果好，正常情况下，喷播一个月后坡面植物覆盖率可达70%以上，二个月后形成防护、绿化功能;④适用性广;⑤工程造价低。目前，国内液压喷播植草护坡在公路、铁路、城市建设等部门边坡防护与绿化工程中使用较多。 2.4土工网植草护坡 土工网植草护坡，是国外近十多年新开发的一项集坡面加固和植物防护于一体的复合型边坡植物防护措施。该技术所用土工网是一种边坡防护新材料，是通过特殊工艺生产的三维立体网，不仅具有加固边坡的功能，在播种初期还起到防止冲刷、保持土壤以利草籽发芽、生长的作用随着植物生长、成熟，坡面逐渐被植物覆盖，这样植物与土工网就共同对边坡起到了长期防护，绿化作用，土工网植草护坡能承受4m/s以上流速的水流冲刷，在一定条件下可替代浆(干)砌片石护坡。目前，国内土工网植草护坡在公路、堤坝边坡防护工程中使用较多，铁路部门相对较少。 2.5 OH液植草护坡 该项技术是国外近十多年新开发的一项边坡化学植草防护措施。它是通过专用机械，将新型化工产品HYCEL_OH液用水按一定比例稀释后和草籽一起喷洒于坡面，使之在极短时间内硬化，而将边坡表土固结成弹性固体薄膜，达到植草初期边坡防护目的，3～6个月后其弹性固体薄膜开始逐渐分解，此时草种已发芽、生长成熟，根深叶茂的植物已能独立起到边坡防护、绿化双重效果，具有施工简单、迅速，不需后期养护，边坡防护、绿化效果好等特点。尽管OH液植草护坡具有理想的边坡防护、绿化效果，但由于该技术所用的这种HYCEL_OH液还末能实现国产化，使得其工程造价较高综合造价达40元/m2左右，故目前还无法推广应用。只是在京九铁路等个别工点进行了尝试性试验。 2.6行栽香根草护坡 香根草是近十多年才被人们重新发现的一种禾本科植物，具有长势挺立，在3～4月内可长成茂密的活篱笆;根系发达、粗壮，一年内一般可深入地下2～3m;根系抗拉强度大，达75MPa，耐旱、耐涝、耐火、耐贫瘠、抗病虫、适应能力极强等特点。行栽香根草护坡就是在土质边坡上行栽香根草进行边坡防护的一种工程措施，该技术充分利用了香根草的优良特征，具有显著增强边坡稳定性和理想的固土护坡功能，大有取代传统片石护坡之趋势。目前国内应用较少，还有待于在公路、铁路、堤坝、城市建设等边坡防护工程中进一步试验推广。 2.7蜂巢式网格植草护坡 蜂巢式网格植草护坡，是一项类似于干砌片石护坡的边坡防护技术。是在修整好的边坡坡面上拼铺正六边形混凝土框砖形成蜂巢式网格后，在网格内铺填种植土，再在砖框内栽草或种草的一项边坡防护措施。该技术所用框砖可在预制场批量生产，其受力结构合理，拼铺在边坡上能有效地分散坡面雨水径流，减缓水流速度，防止坡面冲刷，保护草皮生长。这种护坡施工简单，外观齐整，造型美观大方，具有边坡防护、绿化双重效果，工程造价适中，略高于浆砌片石骨架护坡，该技术多用于填方边坡的防护。 2.8客土植生植物护坡 客土植生植物护坡，是在边坡坡面上挂网机械喷填(或人工铺设)一定厚度适宜植物生长的土壤或基质(客土) 和种子的边坡植物防护措施。该技术的特点是可根据地质和气候条件进行基质和种子配方，从而具有广泛的适应性，多用于普通条件下无法绿化或绿化效果差的边坡。由于客土可以由机械拌和，挂网实施容易，因此施工的机械化程度高，速度快，无论从效率和成本上都比浆砌片石和挂网喷砼防护要优越，而且植被防护效果良好，基本不需要养护即可维持植物的正常生长。该技术在公路边坡防护中已被大量应用，在日本等国家已经被作为边坡绿化的常规方法加以应用。 2.9喷混植生植物护坡 喷混植生植物护坡，是在稳定岩质边坡上施工短锚杆、铺挂镀锌铁丝网后，采用专用喷射机，将拌和均匀的种植基材喷射到坡面上，植物依靠基材生长发育，形成植物护坡的施工技术，具有防护边坡、恢复植被双重作用，可以取代传统的喷锚防护、片石护坡等圬工措施。该技术使用的种植基材由种植土、混合草灌种子、有机质、肥料、团粒剂、保水剂、稳定剂、PH缓解剂和水等组成，其种植基材的配方是成功的关键，良好的配方能够达到在陡于1∶0.75的岩质边坡上既具备一定的强度保护坡面和抵抗雨水冲刷，又具有足够的空隙率和肥力以保证植物生长。该技术已广泛应用于铁路、公路、水利等各类岩石边坡绿化防护工程。 3.边坡绿化工程中的难点问题 随着边坡植物防护技术的推广应用，各类边坡植物防护技术已发展成为公路、铁路绿色通道建设中的重要组成部分，但也存在一些难点问题。 3.1边坡植草的退化 在公路、铁路等工程建设中，其边坡绿化防护上投入的资金比例较低，在低投入、低养护或无养护情况下，边坡草坪处于自生自养状态，极易退化、死亡。因为人工种植草种生长较弱、品种单一，随着时间的增长，在养分水分供应较差的边坡上都会呈现不同程度的草坡退化现象，这是一个十分突出和严重的问题，若草被退化得不到解决，不仅造成重复建设、资金浪费，而且起不到边坡绿化防护效果，最终可能会引起水土流失、坡面坍塌等许多不良后果。 3.2喷播时的植物种子配比与最终植物状态 在较短的时间内把开挖的边坡恢复到自然状态，施工者将面临：①植物种子的配比如何确定;②如何考虑当地自生优势群落的结构特点进行种子配比;③如何确定喷播时的植物配比与最终形成的植物群落之间的动态关系。只有对这些问题作详尽的调查研究分析，才能正确指导施工，否则边坡的植物生长将无法实现人工强制绿化向原始植物群落的顺利演替。 3.3干旱对土体很薄的坡面植物构成威胁
