第1章 离散时间信号与系统1．1 离散时间信号与系统基础1．1．1 离散时间信号的定义与分类1．1．2 离散时间信号的差分和累加1．1．3 离散时间系统定义及LTI特性1．1．4 LTI离散时间系统响应——卷积和1．1．5 离散时间信号相关函数及卷积表示1．2 离散时间信号与系统的傅里叶分析1．2．1 复指数信号通过LTI系统的响应1．2．2 离散时间信号的傅里叶级数和傅里叶变换1．2．3 傅里叶变换的性质1．2．4 离散时间系统频率响应与理想滤波器1．2．5 离散时间信号的DFT和FFT1．3 离散时间信号的Z变换1．3．1 Z变换的概念1．3．2 Z变换的性质1．3．3 离散时间系统的z域描述——系统函数1．3．4 离散时间系统的方框图和信号流图表示1．4 LTI离散时间系统性能描述1．4．1 系统的记忆性1．4．2 系统的因果性1．4．3 系统的可逆性1．4．4 系统的稳定性和最小相位系统1．4．5 线性相位系统与系统的群时延1．5 离散时间系统的格型结构1．5．1 全零点滤波器的格型结构1．5．2 全极点滤波器的格型结构1．6 连续时间信号的离散化及其频谱关系1．7 离散时间实信号的复数表示1．7．1 离散时间解析信号(预包络)1．7．2 离散时间希尔伯特变换1．7．3 离散时间窄带信号的复数表示(复包络)1．8 窄带信号的正交解调与数字基带信号1．8．1 模拟正交解调与采集电路原理1．8．2 数字正交解调与采集电路原理1．8．3 基带信号的随机相位与载波同步1．9 多相滤波与信道化处理1．9．1 横向滤波器的多相结构1．9．2 信号的均匀信道化1．9．3 基于多相滤波器组的信道化原理习题参考文献第2章 离散时间平稳随机过程2．1 离散时间平稳随机过程基础2．1．1 离散时间随机过程及其数字特征2．1．2 离散时间平稳随机过程及其数字特征2．1．3 遍历性与统计平均和时间平均2．1．4 循环平稳性的概念2．1．5 随机过程间的独立、正交、相关2．2 平稳随机过程的自相关矩阵及其性质2．2．1 自相关矩阵的定义2．2．2 自相关矩阵的基本性质2．2．3 自相关矩阵的特征值与特征向量的性质2．3 离散时间平稳随机过程的功率谱密度2．3．1 功率谱的定义2．3．2 功率谱的性质2．3．3 平稳随机过程通过LTI离散时间系统的功率谱2．4 离散时间平稳随机过程的参数模型2．4．1 Wold分解定理2．4．2 平稳随机过程的参数模型2．5 随机过程高阶累积量和高阶谱的概念2．5．1 高阶矩和高阶累积量2．5．2 高阶累积量的性质2．5．3 高阶谱的概念习题参考文献第3章 功率谱估计和信号频率估计方法3．1 经典功率谱估计方法3．1．1 BT法3．1．2 周期图法3．1．3 经典功率谱估计性能讨论3．1．4 经典功率谱估计的改进3．1．5 经典功率谱估计仿真实例及性能比较3．2 平稳随机过程的AR参数模型功率谱估计3．2．1 AR参数模型的正则方程3．2．2 AR参数模型的Levinson-Durbin迭代算法3．2．3 AR参数模型功率谱估计步骤及仿真实例3．2．4 AR参数模型功率谱估计性能讨论3．3 MA参数模型和ARMA参数模型功率谱估计原理3．3．1 MA参数模型的正则方程3．3．2 ARMA参数模型的正则方程3．4 MVDR信号频率估计方法3．4．1 预备知识：标量函数关于向量的导数和梯度的概念3．4．2 MVDR滤波器原理3．4．3 MVDR频率估计算法仿真实例3．5 APES算法3．5．1 APES算法原理3．5．2 APES算法仿真实例3．6 基于相关矩阵特征分解的信号频率估计3．6．1 信号子空间和噪声子空间的概念3．6．2 MUSIC算法3．6．3 Root-MUSIC算法3．6．4 Pisarenko谐波提取方法3．6．5 ESPRIT算法3．6．6 信号源个数的确定方法3．7 谱估计在电子侦察中的应用实例3．7．1 常规通信信号的参数估计3．7．2 跳频信号的参数估计习题参考文献第4章 维纳滤波原理及自适应算法4．1 自适应横向滤波器及其学习过程4．1．1 自适应横向滤波器结构4．1．2 自适应横向滤波器的学习过程和工作过程4．2 维纳滤波原理4．2．1 均方误差准则及误差性能面4．2．2 维纳-霍夫方程4．2．3 正交原理4．2．4 最小均方误差4．2．5 计算实例1：噪声中的单频信号估计4．2．6 计算实例2：信道传输信号的估计4．3 维纳滤波器的最陡下降求解方法4．3．1 维纳滤波的最陡下降算法4．3．2 最陡下降算法的收敛性4．3．3 最陡下降算法的学习曲线4．3．4 最陡下降算法仿真实例4．4 LMS算法4．4．1 LMS算法原理4．4．2 LMS算法权向量均值的收敛性4．4．3 LMS算法均方误差的统计特性4．4．4 LMS算法仿真实例4．4．5 几种改进的LMS算法简介4．5 多级维纳滤波器理论4．5．1 输入向量满秩变换的维纳滤波4．5．2 维纳滤波器降阶分解原理4．5．3 维纳滤波器的多级表示4．5．4 基于输入信号统计特性的权值计算步骤4．5．5 一种阻塞矩阵的构造方法4．5．6 基于观测数据的权值递推算法4．5．7 仿真计算实例习题参考文献第5章 维纳滤波在信号处理中的应用5．1 维纳滤波在线性预测中的应用5．1．1 线性预测器原理5．1．2 线性预测与AR模型互为逆系统5．1．3 基于线性预测器的AR模型功率谱估计5．2 前后向线性预测及其格型滤波器结构5．2．1 前后向线性预测器（FBLP）原理5．2．2 FBLP的格型滤波器结构5．2．3 Burg算法及其在AR模型谱估计中的应用5．2．4 Burg算法功率谱估计仿真实验5．3 信道均衡5．3．1 离散时间通信信道模型5．3．2 迫零均衡滤波器5．3．3 基于MMSE准则的FIR均衡滤波器5．3．4 自适应均衡及仿真实例5．4 语音信号的线性预测编码5．4．1 语音信号的产生5．4．2 基于线性预测的语音信号处理5．4．3 仿真实验习题参考文献第6章 最小二乘估计理论及算法6．1 预备知识：线性方程组解的形式6．1．1 线性方程组的唯一解6．1．2 线性方程组的最小二乘解6．1．3 线性方程组的最小范数解6．2 最小二乘估计原理6．2．1 最小二乘估计的确定性正则方程6．2．2 LS估计的正交原理6．2．3 投影矩阵的概念6．2．4 LS估计的误差平方和6．2．5 最小二乘方法与维纳滤波的关系6．2．6 应用实例：基于LS估计的信道均衡原理6．3 用奇异值分解求解最小二乘问题6．3．1 矩阵的奇异值分解6．3．2 奇异值分解与特征值分解的关系6．3．3 用奇异值分解求解确定性正则方程6．3．4 奇异值分解迭代计算简介6．4 基于LS估计的FBLP原理及功率谱估计6．4．1 FBLP的确定性正则方程6．4．2 用奇异值分解实现AR模型功率谱估计6．5 递归最小二乘（RLS）算法6．5．1 矩阵求逆引理6．5．2 RLS算法原理6．5．3 自适应均衡仿真实验6．6 基于QR分解的递归最小二乘（QR-RLS）算法原理6．6．1 矩阵的QR分解6．6．2 QR-RLS算法6．6．3 基于Givens旋转的QR-RLS算法6．6．4 利用Givens旋转直接得到估计误差信号6．6．5 QR-RLS算法的systolic多处理器实现原理习题参考文献第7章 卡尔曼滤波7．1 基于新息过程的递归最小均方误差估计7．1．1 标量新息过程及其性质7．1．2 最小均方误差估计的新息过程表示7．1．3 向量新息过程及其性质7．2 系统状态方程和观测方程的概念7．3 卡尔曼滤波原理7．3．1 状态向量的最小均方误差估计7．3．2 新息过程的自相关矩阵7．3．3 卡尔曼滤波增益矩阵7．3．4 卡尔曼滤波的黎卡蒂方程7．3．5 卡尔曼滤波计算步骤7．4 卡尔曼滤波的统计性能7．4．1 卡尔曼滤波的无偏性7．4．2 卡尔曼滤波的最小均方误差估计特性7．5 卡尔曼滤波的推广7．5．1 标称状态线性化滤波7．5．2 扩展卡尔曼滤波7．6 卡尔曼滤波的应用7．6．1 卡尔曼滤波在维纳滤波中的应用7．6．2 卡尔曼滤波在雷达目标跟踪中的应用7．6．3 α-β滤波的概念7．6．4 卡尔曼滤波在交互多模型算法中的应用7．6．5 卡尔曼滤波在数据融合中的应用习题参考文献第8章 阵列信号处理与空域滤波8．1 阵列接收信号模型8．1．1 均匀线阵接收信号模型8．1．2 任意阵列（共形阵）接收信号模型8．1．3 均匀矩形阵接收信号模型8．1．4 均匀圆阵接收信号模型8．2 空间谱与DOA估计8．3 基于MUSIC算法的信号DOA估计方法8．3．1 MUSIC算法用于信号DOA估计8．3．2 仿真实例8．4 信号DOA估计的ESPRIT算法8．4．1 ESPRIT算法用于信号DOA估计的原理8．4．2 仿真实例8．5 干涉仪测向原理8．5．1 一维相位干涉仪测向原理8．5．2 二维相位干涉仪8．6 空域滤波与数字波束形成8．6．1 空域滤波和阵方向图8．6．2 数字自适应干扰置零8．7 基于MVDR算法的DBF方法8．7．1 MVDR波束形成器原理8．7．2 QR分解SMI算法8．7．3 MVDR波束形成器实例8．7．4 LCMV波束形成器简介8．7．5 LCMV波束形成器的维纳滤波器结构8．8 空域APES数字波束形成和DOA估计方法8．8．1 前向SAPES波束形成器原理8．8．2 仿真实例8．9 多旁瓣对消数字自适应波束形成方法8．9．1 多旁瓣对消数字波束形成原理8．9．2 多旁瓣对消的最小二乘法求解8．10 阵列信号处理中的其他问题8．10．1 相关信号源问题8．10．2 宽带信号源问题8．10．3 阵列校正与均衡问题习题参考文献第9章 盲信号处理9．1 盲信号处理的基本概念9．1．1 盲系统辨识与盲解卷积9．1．2 信道盲均衡9．1．3 盲源分离与独立分量分析（ICA）9．1．4 盲波束形成9．2 Bussgang盲均衡原理9．2．1 自适应盲均衡与Bussgang过程9．2．2 Sato算法9．2．3 恒模算法9．2．4 判决引导算法9．3 SIMO信道模型及子空间盲辨识原理9．3．1 SIMO信道模型9．3．2 SIMO信道模型的Sylvester矩阵9．3．3 SIMO信道的可辨识条件和模糊性9．3．4 基于子空间的盲辨识算法9．4 SIMO信道的CR盲辨识原理及自适应算法9．4．1 CR算法9．4．2 多信道LMS算法9．5 基于阵列结构的盲波束形成9．5．1 基于奇异值分解的降维预处理9．5．2 基于ESPRIT算法的盲波束形成9．6 基于信号恒模特性的盲波束形成9．6．1 SGD CMA算法9．6．2 RLS CMA算法9．6．3 解析恒模算法简介习题参考文献索引常用符号表
盛堰 温明明
（广州海洋地质调查局 广州 510760）
第一作者简介：盛堰，男，1973年生，工程师，主要从事海洋地质调查工作、先后参加105-15大洋调查、天然气水合物资源调查，参加了863、126、大洋课题等研究工作。
摘要 在当今海洋地质调查作业中，声学通信技术、ADSL通信技术、卫星通信技术、局域网络通信技术等现代通信技术得到广泛应用，本文对应用到的几种主要现代通信技术原理及其应用实例进行了介绍。
关键词 现代通信技术 海洋地质调查 声学通信技术 卫星通信技术 ADSL 通信技术
1 前言
现代海洋地质调查越来越成为集海（水下设备、传感器等）、陆（调查船、作业平台等）、空（GPS定位、卫星通信等）各种高技术的综合应用平台，特别是随着卫星通信技术、移动通信技术，网络通信技术以及计算机信息技术的飞速发展，各种现代通信技术在海洋地质调查中得到了广泛的应用（图1）。
图1 通信技术应用示意图
Fig1 声学通信技术的应用
海洋是一个神秘莫测的境地。在海水中，电磁波衰减很快，光也很容易被吸收或是形成散射，因此无线电及其光通信技术在海水中很难像在陆地上一样广泛使用。随着现代科学技术的发展和人类进步的需要，声波在水中的传输特性、逐渐形成了一种新型的水声通信技术。水声通信是一种运用高科技的通信技术，整个系统的工作过程比较复杂，要进行一系列的信号转换。数据、文字、语音、图像等信息转换成电信号，再由编码器将信息进行数字化处理，然后经换能器将电信号转换为声信号。声信号通过水介质传递到接收换能器，在这里声信号又转换为电信号，译码器将数字信息编译出数据、声音、文字及图片等。
无缆海洋调查地质设备主要的通信手段大都利用声通信技术。在当前我国海洋地质调查船上使用声通信工作或控制的典型设备就有：多波束（海底地形、地貌测量）设备（如：SEABEAM2112、SIMRAD EM-3000、EM-950等多波束系统），水深测量设备（如：SOUND210等），超短基线、长基线水下定位设备（如：NAUTRIX USBL系统），各种典型的声呐设备、水声通信MODEM、PINGER等，它们都是通过声波发射接收器（水听器）、声阵列等发送和接收调制有数据信号和控制信号的声波信号，从而进行通信及资料采集与控制等工作。
声波在海水中的传播速度是温度、盐度和压力的函数，声速计算一般采用威尔逊（Wilson）经验公式，即：C=144914为一常量，代表了一个大气压下，海水温度为0℃，盐度为355721T-46045＠10-4T3+73980（S-35）+160272＠10-1P+15216＠10-9P3-32 ADSL通信技术的应用
ADSL（Asymmetric Digital Subscriber Line）技术即非对称数字用户环路技术，是XDSL系列铜缆用户internet接入技术中目前应用最广泛的一种，它通过普通电话铜线高速传输数据、语音、视频信号。上行采用FSK（频移键控）技术，下行采用DMT（离散多音频调制）技术或CAP（无载波幅度/相位调制）技术，为用户提供上、下行非对称的传输速率（带宽），它的下行速率在219Mb/s之间，上行速率在640Kb/s左右。ADSL系统主要由中央交换局端模块和远端模块等部分组成。随着技术的发展，逐步成为一种较方便的宽带接入技术。ADSL系统是在一对普通铜线两端各加装一台ADSL局端设备和远端设备而构成。ADSL Modem主要由处理D/A变换的模拟前端（analog front end）、进行调制/解调处理的数字信号处理器（DSP）以及减小数字信号发送功率和传输误差，利用“网格编码”和“交织处理”实现差错校正的数字接口构成（Walter，2000）。ADSL是目前较先进的一种接入技术，有“网络快车”之美誉，因其速率高、频带宽、性能优、安装方便，成为继MODEM、ISDN之后的又一种全新的高效通信技术。
随着海洋技术的发展，ADSL技术也在海洋地质调查设备中得到广泛应用，如ROV系统、海底视频采集系统等，下面以“深海彩色数字摄像系统”（863项目，广州海洋地质调查局主持开发）为例进行说明，系统框图如图2。
图2 海底观测系统结构模块图
Fig3 卫星通信技术的应用
随着空间卫星通信技术的发展，卫星通信在海洋地质调查中也得到普遍应用，尤其是GPS卫星定位和卫星气象的应用尤为广泛。
GPS（Global Positioning System）全球定位系统是以卫星为基础的无线电导航系统，可为航空、航天、陆地、海洋的用户提供3维的导航、定位和定时。GPS由卫星星座（空间部分）、地面监控系统（地面控制部分）、GPS信号接收机（用户设备部分）等三个部分组成。GPS的空间部分是由24颗GPS工作卫星所组成，这些GPS工作卫星共同组成了GPS卫星星座，其中21颗为可用于导航的卫星，3颗为活动的备用卫星。这24颗卫星分布在6个倾角为55°的轨道上绕地球运行。卫星至地球表面的平均高度为20200km，运行周期约为12恒星时。地球上任何地点、任何时刻至少都能观测到4颗卫星。每颗GPS工作卫星都发出用于导航定位的信号。GPS用户正是利用这些信号来进行工作的。以3颗位置已知的卫星为圆心，以被测点到卫星的距离为半径作3个圆，这3个圆的交点就是被测点的位置。在GPS系统中，就是根据空中运行的3颗卫星和这些卫星到被测点的距离，确定被测点的位置。全球卫星定位导航系统采用多星高轨测距体制，GPS接收机在同时接收到3颗以上卫星的信号后，由3颗卫星至用户的3个等距离球面的相交即可确定用户的位置。通过对4颗卫星的观测还可定时，并由时钟改正值来修正距离测量误差（徐绍铨等，2004）。该系统具有全球连续覆盖、定位精度高快速、被动式全天候观测无需通视、操作简便、抗干扰能力强等优点使其应用领域不断扩大虽然美国军方从战略目的出发，采取选择可用性（Selective Availability）和反电子欺骗技术（Anti-Spoofing），但目前相位观测法可以绕过SA的影响，消除大部分人为加入的误差，其应用已不仅限于导航定位的军事用途，还用于大地测量学、地球动力学、大气科学、灾害监测等。
在海洋地质调查中经常要使用GPS（或DGPS）卫星通信定位，所有测站的坐标都使用GPS卫星实时定位，导航GPS接收机接收GPS卫星信号，并根据测量投影方式进行解算后对船舶进行导航和定位。GPS接收机型号各异，如SECEL GPS接收机、LGBX-PRO GPS接收机、SF2050 GPS接收机等，其精度指标也各不相同。
在进行海洋地质调查时，调查船舶每天还要接收气象卫星信号，并根据卫星云图上显示的气象信息（如：台风、低压、高压等的生成情况、大致走势）判断工区未来24小时内的气象情况，从而动态安排测站调查作业。
随着internet技术的发展，在调查船上也可以实时收发email和上internet浏览新闻等，但是目前卫星信道收发上下行速度相对较慢，且费用昂贵。
23 Haiyang4 R/V’s LAN Communication module chart
2刘勇等译ADSL和ADSL技术，北京：人民邮电出版社
徐绍铨，张华海，杨志强，王泽民编著GPS测量原理及应用（修订版），Netware communication techand satellite communication techin this paper，It is simply introduced the theory of these communication technologies and the applications in different survey equipment and methodsMarine geological survey Acoustics communication techADSL communication tech 低频信号发生器的组成 图28为其组成框图。假设f2=33997MHz～54MHz-37MHz（54 MHz）。 差频式振荡器的缺点是对两个振荡器的频率稳定性要求很高，两个振荡器应远离整流管、功率管等发热元件，彼此分开，并良好屏蔽。 （2）电压放大器 电压放大器兼有缓冲与电压放大的作用。缓冲是为了使后级电路不影响主振器的工作，一般采用射极跟随器或运放组成的电压跟随器。放大是为了使信号发生器的输出电压达到预定技术指标。为了使主振输出调节电位器的阻值变化不影响电压放大倍数，要求电压放大器的输入阻抗较高。为了在调节输出衰减器时，不影响电压放大器，要求电压放大器的输出阻抗低，有一定的带负载能力。为了适应信号发生器宽频带等的要求，电压放大器应具有宽的频带、小的谐波失真和稳定的工作性能。 （3）输出衰减器 输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率，分为连续调节和步进调节。连续调节由电位器实现，步进调节由步进衰减器实现。图2 工作原理及结构 函数信号发生器产生信号的方法有三种：一种是由施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和正弦波形；第二种是先产生正弦波再得到方波和三角波；第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。在此主要介绍第一种方法，即脉冲式函数信号发生器 31～05～5W连续可调。 ⑥非线性失真范围 （0 低频信号发生器的使用 低频信号发生器型号很多，但它们的使用方法基本类似 （1）了解面板结构 使用仪器之前，应结合面板文字符号及技术说明书对各开关旋钮的功能及使用方法进行耐心细致的分析了解，切忌盲目猜测。信号发生器面板上有关部分通常按其功能分区布置，一般包括：波形选择开关、输出频率调谐部分（包括波段、粗调、微调等）、幅度调节旋钮（包括粗调、细调）、阻抗变换开关、指示电压表及其量程选择、电源开关及电源指示、输出接线柱等。 5 软件控制 此程序的功能就是要将外部输入的频率数据按照一定协议和算法变换成DDS芯片(AD9850)所能接受的格式，并送出相应的频率相位控制信号，从而使AD9850能产生两路相位正交、频率可控的正弦信号。下面给出程序设计输入、输出、变换算法。 (1) 输入 数据同步：上升沿时读人1个字节的频率数据，作为intl中断输入； 数据写入：上升沿时频率更新1次，作为intO中断输入； 8位数据：输入的频率字节。分3次输入，如图2所示。 (2)输出 单片机控制程序将产生下述输出信号加到DDS芯片(AD9850)的对应脚： reset1：一路DDS复位(一路AD9850第22脚)； reset7．：二路DDS复位(-路AD9850第22脚)； w1：一路数据同步(一路AD9850第7脚)； w2：二路数据同步(二路AD9850第7脚)； ful：一路数据写入(一路AD9850第8脚)； fu2：二路数据写入(二路AD9850第8脚)； P0口(P0．0一P0．7)：8位频率／相位数据输出(AD9850的DO—D7脚)。 (3)算法：程序中单片机输入频率数据F(3个字节)与输出频 率数据△P(4个字节)间的变换算法见式(2) 其中CLKIN为外部参考时钟(40 M Hz)。 (4)程序流程：整个程序由主程序、中断0子程序、中断1子 程序三部分构成。流程图略。 8 结论 对设计的信号源在不同频率下的输出波形进行了测试，结果完全能达到所要求的性能指标。而且AD9850工作可靠，对参考时钟波形要求不高，输出信号稳定且信噪比高，是一种性价比很高的芯片，正广泛应用于电子测量、跳频通信、雷达系统等领域。 9 致谢 通过对低频信号发生器的设计，我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计，我不但知道了以前不知道的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的动手能力。在整个设计到电路的焊接以及调试过程中，我个人感觉调试部分是最难的，因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数，我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程，没有经验是不可能在短时间内将其完成的，而这个可能也是老师要求我们加以提高的一个重要方面吧 参考文献： 【1】高卫东．等．AD9850 DDS芯片信号源的研制【J】．实验室研究与探 索，2000，(5)． 【2】石雄．等．DDS芯片AD9850的工作原理及其与单片机的接口【J】．国 外电子元器件，2001。(5)． (上
1、课题背景介绍 临沂市位于山东省东南部，素有“山东南大门”之称，下辖3区9县，面积1。72万平方公里，人口1000万，是山东省面积最大、人口最多的行政区。临沂城水资源丰富，纵贯南北的沂河、柳青河、青龙河和横穿东西的祊河、涑河等5条河流在中心城区交汇，位于临沂城区段的沂河橡胶坝长1248米，为世界之最，已被列入世界吉尼斯记录，上游形成的沂蒙湖水面130万平方米，湖水碧波荡漾，面积相当于两个杭州西湖，2001年被国家水利部评定为国家级水利风景区。 过去由于只注重工业经济的发展，城市建设和环境保护等工作被忽略，市区滨河地段杂草丛生，1片荒芜；挖沙船到处挖沙，使河边变得坑坑洼洼，脏乱不堪；1些不法单位拉来建筑垃圾倾倒在沂河及涑河沿岸的堤坝上，许多工厂将废水也排放到河里，使河水变得浑浊不堪，污染严重，无法饮用。不少居民也将生活垃圾倾倒在这里，使河边变成了垃圾场，1到夏天，熏人的气味扑面而来，严重影响了居民的生活和城市形象。 为了适应经济的发展，扩大城市建设规模，合理利用充足的水资源，同时改善人们的生活环境，提升城市品位，临沂市政府决定投入巨沂资规划建设临市区内的滨河区域。 2、课题拟设计研究的主要内容、实验方案 在上述情况的影响下，我这次所报的毕业设计课题为“临沂市沂河沿岸（局部）景观设计”，所以滨水空间的规划、绿化和景观设计是这次课题设计研究的主要内容。 水是人们生活中必不可少因素，自古以来就被赋予多种属性，被当作理想人格的的1种象征，使得其在性、情、景、意交融中充满了生命的灵性；在中国古代文化中，水逐渐成为1种根源性的隐喻，是代表自然与城市“合1”的最好模型。可以说水是古代除了封建礼制以外，对城市规划特色形成起作用的最重要的因素。其作用从饮用、灌溉、运输发展到现在的提供活动、景观的载体，故滨水空间的性质也在不断变化。 在全球化背景下，我国当前进入快速城市化阶段，城市建设也陷入了不断趋同、特色危机重重的窘境；在工业化时期几近湮灭的水的特性再次成为刺激城市生命力的重要因素。因此在这次设计中应充分利用城市与水的“骨架”与“血肉”关系，因地制宜，融合水与空间、文化的时空联系，塑造出城市的特色与个性，使城市绿化面积扩大，景观更加秀丽宜人，市区环境质量得到全面改善，最终形成“水在城中游，城在水中立，水体与绿地相互依托并融为1体的丰富多彩的、富有地方特色的滨水生态城市”而贡献1份力量。 实验方案： 通过对课题所涉及的地区进行实地测量考察，以及搜集查阅相关资料，对设计的方案进行综合严密的验证。从设计理念、设计原则、风水分析、构图分析、植物配置几大方面展开工作，并在老师的指导下设计出合理的方案。 设计理念：沂河贯穿临沂市区，是离城市公共密集地区较近的生态系统之1，是 城市向乡村延伸，乡村向城市渗透的区域，这种渗透体现的是1种人与自然的对话，在本方案中，以人与自然的和谐统1为设计理念。 设计原则：A、生态原则：维持沂河生态环境是进行城市建设的基本门槛。 B、适应自然和社会运动周期的原则：关注人的活动周期和季节 变化，创造出适应季节变化的景观。 C、经济原则：通过设计对环境的改造，创造更舒适的生活环 境，实现其使用价值，同时也带动周围的土地升值。 风水分析：风水上讲究，曲生吉，直生煞，在本方案中，以曲线（主路）来化解直线带来的煞气。 构图分析：本方案设计设计地段位于沂河和其最大支流枋河交汇处，河道比较弯曲，因此在设计中，以北斗7星为主构图元素，根据人文和地理将其分为3个区域： A区：古文化区，临沂市是1座历史悠久的城市。古称琅琊，距今已有2400年历史。闻名中外的汉代帛画和《孙子兵法》、《孙膑兵法》竹简等，就出土在临沂市银雀山下。我国许多历史文化名人，如春秋时期的曾子、子路，战国时期的荀况，东汉珠算发明家刘洪，西汉经学家匡衡，3国时期著名军事家诸葛亮，东晋书圣王羲之，南北朝文艺批评家刘勰，唐代书法家颜真卿等，有的出生于此，有的在这里生活过，都留下了难以湮灭的印迹。 B区：自然生态区，以沂河自然风光为主题，以生态亲水公园为中心，形成适合休闲娱乐的场所。 C区：沂蒙革命精神区，临沂市是著名的革命老区。革命战争年代，沂蒙人民为抗击外来侵略和中国革命的胜利作出了巨大的贡献和牺牲，3万沂蒙的优秀儿女献身疆场。车轮滚滚的支前队伍、送子送郎参军的动人场面、红嫂的感人故事、名垂青史的台儿庄战役、孟良崮战役记下了这1段光荣的革命业绩。 植物配置：从人性化、乡土性、生态原则3方面进行植物配置。 3、相关文献综述 中国建材出版社出版，汤振宁编著的《城市河道景观设计》1书，以大量实景照片向我们展示了北京，上海，韩国等地的1些优秀河道景观设计，本书内1些优秀设计作品的作者分别为具有丰富施工经验和设计经验的专业人士，使该书具有很好的实用价值，同时该书也具有较强的实用性和前瞻性，给我这次所做的课题提供了很多的参考。 上林国际文化有限公司编著，华中科技大学出版社出版的《滨水区域景观规划》1书，挑选了如“广州市番禹区桥河——河两岸城市设计”，“海南洋浦经济开发区滨海生活服务区设计”等34个典型滨水区域，对照其不同的设计思路历程，阐述了滨水景观规划的设计着眼点。从不同角度，不同细节的解析，使我对滨水景观设计有了更全面的认识。比如该书中强调的人体工程学、环境心理学、审美心理学等要素，因此在这次设计中、使我深入地去了解人们的生理特点、行为心理和视觉感受等方面对景观的设计要求，以便于做出更好的设计。 上海人民美术出版社出版，沈蔚、李竹等编著《室外环境艺术设计》1书介绍了环境艺术设计这门涉及生态、园林、建筑、结构、材料、城市规划等领域的综合性边缘学科，它的实质是以现实条件和自然环境为基础，人性化地对环境进行科学和艺术改善及创造，使之更适应于人们生活、工作和休闲等各种社会生活和人文交流，有益于人们的身心健康和社会的文明进步。阅读该书使我了解了景观设计的元素、手法、进行的基本程序、表达的方法，以及设计的实施，尽可能实现它的功能性、艺术观赏性、科学合理性、经济性。通过学习和研究此书，使我对景观设计有了更专业的认识。 化学工业出版社出版，卢新海、杨祖达编著的《园林规划设计》介绍了园林设计的要素、方法、步骤等具体的内容。内容包括中外园林、园林设计的基本理论、园林设计的原则与依据、园林设计的依据，园林设计的依据、构成要素的规划与设计及各类绿地的规划设计。其中我国古典园林创作的优秀手法，布局形式，依据与原则等给我的设计带来很大的启发。 4、预期成果 实施这1工程将使城市绿化面积扩大，景观更加秀丽宜人，很好地改善市区人们生活环境现状，整体上提升临沂市的城市品位与城市形象，同时通过设计重塑环境，关注城市与自然的关系，建设1个概念明确的公共滨水地带，完成城市公共本回答由提问者推荐低频信号发生器的设计摘 要：直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快优点，在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。文中介绍了一种高性能DDS芯片AD9850的基本原理和工作特点，阐述了如何利用此芯片设计一种频率在0—50kHz内变化、相位正交的信号源，给出了AD9850芯片和MCS51单片机的硬件接口和软件流程。关键词：直接数字频率合成 信号源 AD9850芯片概述：随着数字技术的飞速发展，高精度大动态范围数字／模拟(D，A)转换器的出现和广泛应用，用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术，即直接数字合成(DDS)异军突起。其主要优点有：(1)频率转换快：DDS频率转换时间短，一般在纳秒级；(2)分辨率高：大多数DDS可提供的频率分辨率在1 Hz数量级，许多可达0．001 Hz；(3)频率合成范围宽；(4)相位噪声低，信号纯度高；(5)可控制相位：DDS可方便地控制输出信号的相位，在频率变换时也能保持相位联系；(6)生成的正弦／余弦信号正交特性好等。因此，利用DDS技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号，这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领域具有十分广泛的应用前景。17为低频信号发生器组成框图。它主要包括主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。（1）主振器RC文氏桥式振荡器具有输出波形失真小、振幅稳定、频率调节方便和频率可调范围宽等特点，故被普遍应用于低频信号发生器主振器中。主振器产生与低频信号发生器频率一致的低频正弦信号。文氏桥式振荡器每个波段的频率覆盖系数（即最高频率与最低频率之比）为10，因此，要覆盖1Hz～1MHz的频率范围，至少需要五个波段。为了在不分波段的情况下得到很宽的频率覆盖范围，有时采用差频式低频振荡器，图24MHz，f1可调范围为31MHz，则振荡器输出差频信号频率范围为300Hz （33997MHz）～11 MHz-39为常用输出衰减器原理图，图中电位器RP为连续调节器（细调），电阻R1～R8与开关S构成步进衰减器，开关S为步进调节器（粗调）。调节RP或变换开关S的挡（4） 功率放大器及阻抗变换器功率放大器用来对衰减器输出的电压信号进行功率放大，使信号发生器达到额定功率输出。为了能实现与不同负载匹配，功率放大器之后与阻抗变换器相接，这样可以得到失真小的波形和最大的功率输出。阻抗变换器只有在要求功率输出时才使用，电压输出时只需衰减器。阻抗变换器即匹配输出变压器，输出频率为5Hz～5kHz时使用低频匹配变压器，以减少低频损耗，输出频率为5kHz～1MHz时使用高频匹配变压器。输出阻抗利用波段开关改变输出变压器次级圈数来改变。2 低频信号发生器的主要工作特性目前，低频信号发生器的主要工作特性如下：①频率范围 一般为20Hz～1MHz，且连续可调。②频率准确度 ±（1～3）%。③频率稳定度 一般为（04）%/小时。④输出电压 0～10V连续可调。⑤输出功率 01～1）%。⑦输出阻抗 50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ等几种。⑧输出形式 平衡输出与不平衡输出。4 AD9850 芯片介绍 AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器(DAC)和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成，并具有时钟产生功能。AD9850的DDS系统包括相位累加器和正弦查找表，其中相位累加器由一个加法器和一个32位相位寄存器组成，相位寄存器的输出与外部相位控制字(5位)相加后作为正弦查找表的地址。正弦查找表实际上是一个相位／幅度转换表，它包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中0。一360。范围的一个相位点。查找表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号，然后驱动10bit的DA变换器，输出2个互补的电流，其幅度可通过外接电阻进行调节。AD9850还包括—个高速比较器，将DA变换器的输出经外部低通滤波器后接到此比较器上即可产生一个抖动很小的方波，这使得AD9850可以方便地用作时钟发生器。AD9850包含40位频率／相位控制字，可通过并行或串行方式送人器件：并行方式指连续输入5次，每次同时输入8位(1个字节)；串行方式则是在—个管脚完成40位串行数据流的输入。这40位控制字中有32位用于频率控制，5位用于相位控制，1位用于掉电(powerdown)控制，2位用于选择工作方式。在并行输入方式下，通过8位总线D0一D7将外部控制字输入到寄存器，在W—CLK(字输入时钟)的上升沿装入第一个字节，并把指针指向下一个输入寄存器，连续5个W—CLK的上升沿读入5个字节数据到输入寄存器后，W—CLK的边沿就不再起作用。然后在rQ—UD(频率更新时钟)上升沿到来时将这40位数据从输入寄存器装入到频率／相位寄存器，这时DDS输出频率和相位更新一次，同时把地址指针复位到第一个输入寄存器以等待下一次的频率／相位控制字输入。6 硬件设计要产生两路相位正交、频率可由外部控制的正弦信号，必须通过单片机编程来完成外部输入的频率数据(3个字节)与DDS38芯片(AD9850)内部频率相位控制字(5个字节)间的转换。单片机8051与AD9850芯片的接口既可采用并行方式，也可采用串行方式，本设计采用的是8位并行接口方式。由于需要产生VQ两路正弦信号，因此使用了2片AD9850芯片，这两路的频率相同，相位差90。。单片机8051的P1口(P1．0一P1．7脚)用作外部控制字输入，通过中断1和中断0读入外部频率数据，连续读3次，对应频率值的二进制数；单片机的P0口(P0．0一P0．7脚)用作频率／相位控制字输出，通过8位缓冲器74LS244作数据缓冲后加到2片AD9850芯片的8位控制字输入端(DO—D7脚)，同时产生相应的DDS时序控制信号(一路复位reset1、二路复位reset2、一路字输入时钟W1、二路字输入时钟W2、一路频率更新时钟FU1、二路频率更新时钟FU2)加到AD9850芯片的对应管脚。AD9850的外部参考时钟信号(dk4Om)频率为40 MHz，由晶体振荡器产生。单片机8051的复位信号(reset)、中断0和中断1控制信号(intO、int1)由外部控制系统给出，从而实现两路相位正交、频率可控的正弦信号。该DDS信号源的硬件接口电路如图1所 图1 DDS信号源硬件接口电路71……、11……），要求标题层次清晰。目录中的标题应与正文中的标题一致，附录也应依次列入目录。 4．正文 毕业设计说明书(论文)正文包括绪论、正文主体与结论，其内容分别如下： 绪论应说明本课题的意义、目的、研究范围及要达到的技术要求；简述本课题在国内外的发展概况及存在的问题；说明本课题的指导思想；阐述本课题应解决的主要问题，在文字量上要比摘要多。 正文主体是对研究工作的详细表述，其内容包括：问题的提出，研究工作的基本前提、假设和条件；模型的建立，实验方案的拟定；基本概念和理论基础；设计计算的主要方法和内容；实验方法、内容及其分析；理论论证，理论在课题中的应用，课题得出的结果，以及对结果的讨论等。学生根据毕业设计(论文)课题的性质，一般仅涉及上述一部分内容。 结论是对整个研究工作进行归纳和综合而得出的总结，对所得结果与已有结果的比较和课题尚存在的问题，以及进一步开展研究的见解与建议。结论要写得概括、简短。 5．谢辞 谢辞应以简短的文字对在课题研究和设计说明书（论文）撰写过程中曾直接给予帮助的人员（例如指导教师、答疑教师及其他人员）表示自己的谢意，这不仅是一种礼貌，也是对他人劳动的尊重，是治学者应有的思想作风。 6．参考文献与附录 参考文献是毕业设计(论文)不可缺少的组成部分，它反映毕业设计(论文)的取材来源、材料的广博程度和材料的可靠程度，也是作者对他人知识成果的承认和尊重。一份完整的参考文献可向读者提供一份有价值的信息资料。一般做毕业设计(论文)的参考文献不宜过多，但应列入主要的文献可10篇以上，其中外文文献在2篇以上。 附录是对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入毕业设计（论文）的附录中，例如公式的推演、编写的程序等；如果文章中引用的符号较多时，便于读者查阅，可以编写一个符号说明，注明符号代表的意义。一般附录的篇幅不宜过大，若附录篇幅超过正文，会让人产生头轻脚重的感觉。 四、毕业设计(论文)要求 我校毕业设计(论文)大致有设计类、理论研究类（理科）、实验研究类、计算机软件设计类、经济、管理及文科类、综合类等，具体要求如下： 1．设计类（包括机械、建筑、土建工程等）：学生必须独立绘制完成一定数量的图纸，工程图除了用计算机绘图外必须要有1～2张（2号以上含2号图）是手工绘图；一份15000字以上的设计说明书（包括计算书、调研报告）；参考文献不低于10篇，其中外文文献要在2篇以上。 2．理论研究类（理科）：对该类课题工科学生一般不提倡，各院系要慎重选题，除非题目确实有实际意义。该毕业设计报告或论文字数要在20000字以上；根据课题提出问题、分析问题，提出方案、并进行建模、仿真和设计计算等；参考文献不低于15篇，其中外文文献要在4篇以上。 3．实验研究类：学生要独立完成一个完整的实验，取得足够的实验数据，实验要有探索性，而不是简单重复已有的工作；要完成15000字以上的论文，其包括文献综述，实验部分的讨论与结论等内容；参考文献不少于10篇，包括2篇以上外文文献。 4．计算机软件类：学生要独立完成一个软件或较大软件中的一个模块，要有足够的工作量；要写出10000字以上的软件说明书和论文；毕业设计(论文)中如涉及到有关电路方面的内容时，必须完成调试工作，要有完整的测试结果和给出各种参数指标；当涉及到有关计算机软件方面的内容时，要进行计算机演示程序运行和给出运行结果。 5．经济、管理及文科类：学生在教师的指导下完成开题报告；撰写一篇20000字以上的有一定水平的专题论文（外国语专业论文篇幅为5000个词以上。）；参考文献不少于10篇，包括1-2篇外文文献。 6．综合类：综合类毕业设计(论文)要求至少包括以上三类内容，如有工程设计内容时，在图纸工作量上可酌情减少，完成10000字以上的论文，参考文献不少于10篇，包括2篇以上外文文献。 每位学生在完成毕业设计(论文)的同时要求:(1)翻译2万外文印刷字符或译出5000汉字以上的有关技术资料或专业文献（外语专业学生翻译6000～8000字符的专业外文文献或写出10000字符的外文文献的中文读书报告），内容要尽量结合课题（译文连同原文单独装订成册）。(2)使用计算机进行绘图，或进行数据采集、数据处理、数据分析，或进行文献检索、论文编辑等。 绘图是工程设计的基本训练，毕业设计中学生应用计算机绘图，但作为绘图基本训练可要求一定量的墨线和铅笔线图。毕业设计图纸应符合制图标准，学生应参照教务处2004年3月印制的《毕业设计制图规范》进行绘图。 五、毕业设计(论文)的写作细则 1．书写 毕业设计(论文)要用学校规定的文稿纸书写或打印（手写时必须用黑或蓝墨水），文稿纸背面不得书写正文和图表，正文中的任何部分不得写到文稿纸边框以外，文稿纸不得随意接长或截短。汉字必须使用国家公布的规范字。 2．标点符号 毕业设计(论文)中的标点符号应按新闻出版署公布的"标点符号用法"使用。 3．名词、名称 科学技术名词术语尽量采用全国自然科学名词审定委员会公布的规范词或国家标准、部标准中规定的名称，尚未统一规定或叫法有争议的名称术语，可采用惯用的名称。使用外文缩写代替某一名词术语时，首次出现时应在括号内注明其含义。外国人名一般采用英文原名，按名前姓后的原则书写。一般很熟知的外国人名（如牛顿、达尔文、马克思等）可按通常标准译法写译名。 4．量和单位 量和单位必须采用中华人民共和国的国家标准GB3100～GB3102-93，它是以国际单位制（SI）为基础的。非物理量的单位，如件、台、人、元等，可用汉字与符号构成组合形式的单位，例如件/台、元/km。 5．数字 毕业设计(论文)中的测量统计数据一律用阿拉伯数字，但在叙述不很大的数目时，一般不用阿拉伯数字，如"他发现两颗小行星"、"三力作用于一点"，不宜写成"他发现2颗小行星"、"3力作用于1点"。大约的数字可以用中文数字，也可以用阿拉伯数字，如"约一百五十人"，也可写成"约150人"。 6．标题层次 毕业设计(论文)的全部标题层次应有条不紊，整齐清晰。相同的层次应采用统一的表示体例，正文中各级标题下的内容应同各自的标题对应，不应有与标题无关的内容。 章节编号方法应采用分级阿拉伯数字编号方法，第一级为"1"、"2"、"3"等，第二级为"22"、"2222B…和ac5); %信息码for i=1:code_length s((1+(i-1)*fs):i*fs)=x(i);ends(i*fs+1)=x(i);figure(1);plot(t,s);axis([-05,-12]);title('原始信息码');%% ++生成PN码++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++fd=[1 0 0 1 0 1]; %反馈系数num_mreg=length(fd)-1; %移位寄存器的个数num_mseq=2^(num_mreg)-1; %一个m序列的码的个数init_mseq=ones(1,num_mreg); %m序列发生器初始化值mseq=zeros(1,num_mseq);for i=1:num_mreg mseq(i)=init_mseq(num_mreg-i+1);endi=i+1;for j=i:num_mseq for k=1:num_mreg if fd(k+1)==1 mseq(j)=xor(mseq(j),mseq(j-k)); end endendfor i=1:num_mseq mseq(i)=sign(mseq(i)-01,1*c_mseq;figure(3);plot(t,k_code);axis([0,1,-11]);title('扩频序列');%% ++跳频调制++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++fc0=3*fs/31;fc1=6*fs/31;fc2=9*fs/31;fc3=12*fs/31;tc=0:1/fs:159/fs;c0=2*cos(2*pi*fc0*tc);c0=[c0,2*cos(2*pi*fc3*tc)];c0=[c0,2*cos(2*pi*fc1*tc)];c0=[c0,2*cos(2*pi*fc2*tc)];c1=c0;for i=1:6 c1=[c1,c0];endc1=[c1,2*cos(2*pi*fc2*tc)];c1=[c1,2*cos(2*pi*fc3*tc)];c1=[c1,2*cos(2*pi*fc1*tc)];c=c1;for i=1:code_length-1 c=[c,c1];endc(code_length*fs+1)=0;signal=k_code1,2*c;figure(5);plot(t,signal_h);axis([0,code_length,-41]);%% ++解扩+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++jk_code=signal_h1,43,21,1.1]);title('原始信号波形');本回答被提问者采纳
参考文献 通信
