時(shí)間：2023-03-24 15:20:42
序論：在您撰寫(xiě)新聞畢業(yè)設(shè)計(jì)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
論文關(guān)鍵詞：畢業(yè)設(shè)計(jì)；教學(xué)質(zhì)量；創(chuàng)新機(jī)制；實(shí)踐成果
土木工程是當(dāng)前中國(guó)一個(gè)十分活躍的工程領(lǐng)域，城鎮(zhèn)建設(shè)和社會(huì)面貌變化與其密切相關(guān)，社會(huì)對(duì)土木工程專業(yè)人才培養(yǎng)寄予了厚望。大學(xué)本科最后一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)具有舉足輕重的地位，是檢驗(yàn)學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決工程問(wèn)題能力的平臺(tái)，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。近幾年來(lái)同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院建筑工程系肩負(fù)社會(huì)責(zé)任，大力投入師資和經(jīng)費(fèi)，實(shí)施教學(xué)改革，進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量保證與創(chuàng)新體系建設(shè)，取得了豐碩成果，被評(píng)為上海市教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。本文介紹了畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新體系建設(shè)方面的一些做法。
一、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)指導(dǎo)思想方面的創(chuàng)新
(一)對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)重要性的認(rèn)識(shí)
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生在校學(xué)習(xí)的重要環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是學(xué)生運(yùn)用專業(yè)知識(shí)解決工程問(wèn)題的一個(gè)極其重要的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)與工程實(shí)踐相融合的重要平臺(tái)，是培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要手段。這一階段的教學(xué)不僅能對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)進(jìn)行全面的考察和鞏固，而且還在擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，掌握新技術(shù)、新材料、新設(shè)備，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，養(yǎng)成獨(dú)立思考和邏輯思維的習(xí)慣，激發(fā)對(duì)未來(lái)專業(yè)工作領(lǐng)域的“實(shí)戰(zhàn)”欲望，甚至在培養(yǎng)創(chuàng)新精神方面，與其他教學(xué)環(huán)節(jié)相比都有著不可替代的作用。在這樣的認(rèn)識(shí)前提下，就要求教和學(xué)的主體——教師和學(xué)生在思想上高度重視，在教學(xué)內(nèi)容的組織上精心安排，教學(xué)過(guò)程上嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。
2．畢業(yè)設(shè)計(jì)是連接學(xué)生在校學(xué)習(xí)階段與就業(yè)工作階段的橋梁。如果說(shuō)高等教育使畢業(yè)生獲得了成為一個(gè)合格的高技術(shù)勞動(dòng)者的“上崗證”，那么，可以說(shuō)高質(zhì)量的畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)成果就是畢業(yè)生獲得良好就業(yè)機(jī)會(huì)的“敲門(mén)磚”。目前，畢業(yè)生就業(yè)形勢(shì)發(fā)生了很大變化，社會(huì)對(duì)畢業(yè)生的要求也不僅僅局限于專業(yè)方面，而是對(duì)其工作能力、個(gè)人綜合素質(zhì)等方面都提出了更高的要求。工作單位往往根據(jù)自身利益的需要，要求畢業(yè)生能獨(dú)立工作，盡量縮短“適應(yīng)期”。一個(gè)看似不盡合理的“需方市場(chǎng)”客觀上也迫使對(duì)土木工程專業(yè)人才教育方式和教育理念的轉(zhuǎn)變。這種轉(zhuǎn)變的結(jié)果之一就是：畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)階段在某種程度上具備了部分“就業(yè)前期培訓(xùn)”的職能。
因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)還應(yīng)該培養(yǎng)學(xué)生兼容并蓄的開(kāi)放觀念、積極向上的工作態(tài)度、認(rèn)真負(fù)責(zé)的職業(yè)素質(zhì)、求真務(wù)實(shí)的工作方法、分工協(xié)作的團(tuán)隊(duì)精神等，使學(xué)生走向社會(huì)后，能更好地適應(yīng)工作環(huán)境。
(二)對(duì)建立創(chuàng)新機(jī)制必要性的認(rèn)識(shí)
1．畢業(yè)設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的重要平臺(tái)。隨著新世紀(jì)的到來(lái)，一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的競(jìng)爭(zhēng)與合作并存的全球經(jīng)濟(jì)正在形成?？萍嫉母?jìng)爭(zhēng)實(shí)質(zhì)是知識(shí)的創(chuàng)新與運(yùn)用能力的競(jìng)爭(zhēng)。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是高等教育的主要目標(biāo)之一。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力不能僅僅是口號(hào)，而應(yīng)該是實(shí)實(shí)在在的實(shí)踐活動(dòng)?；A(chǔ)理論課和專業(yè)課教學(xué)的特點(diǎn)是“教”和“學(xué)”，其教學(xué)目的是讓學(xué)生打好基礎(chǔ)，積累知識(shí)，認(rèn)同和領(lǐng)會(huì)前人的經(jīng)驗(yàn)。這一階段學(xué)生的知識(shí)水平還比較低、知識(shí)面還不夠廣，客觀上也缺乏創(chuàng)新的基礎(chǔ)。而畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的特點(diǎn)是應(yīng)用專業(yè)知識(shí)解決工程問(wèn)題，面對(duì)真實(shí)的又必須在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成的設(shè)計(jì)項(xiàng)目和工程課題，更能激發(fā)教與學(xué)兩方面的創(chuàng)新潛力，并在實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，切實(shí)體會(huì)實(shí)踐所帶來(lái)的快樂(lè)。教師一定要堅(jiān)持在實(shí)事求是的基礎(chǔ)上積極為學(xué)生提供充滿創(chuàng)新氛圍的學(xué)習(xí)環(huán)境，給學(xué)生更多的自由思考、自由選擇的空間，要把教學(xué)重點(diǎn)放到以提高學(xué)習(xí)能力和工作能力為中心，以學(xué)生自主、獨(dú)立思考為出發(fā)點(diǎn)，充分尊重他們的特長(zhǎng)、興趣和愛(ài)好，為他們潛能的充分開(kāi)發(fā)和發(fā)揮創(chuàng)造條件。
2．提高教學(xué)質(zhì)量需要?jiǎng)?chuàng)新性教學(xué)管理機(jī)制。墨守傳統(tǒng)的教學(xué)理念，采用僵化的、缺乏激勵(lì)機(jī)制的教學(xué)管理方法已經(jīng)不能滿足提高畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量的客觀要求。創(chuàng)新性教學(xué)管理機(jī)制的核心是健全管理制度、提高管理效率、完善評(píng)價(jià)體系、激勵(lì)教學(xué)相長(zhǎng)。
二、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)組織工作方面的創(chuàng)新
(一)健全和細(xì)化畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)章制度，形成規(guī)范化的畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)管理文件。制度化建設(shè)包括：(1)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題和選題準(zhǔn)則；(2)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師工作準(zhǔn)則；(3)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生學(xué)業(yè)準(zhǔn)則；(4)畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)則；(5)畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生成果驗(yàn)收和歸檔準(zhǔn)則；(6)畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新機(jī)制和鼓勵(lì)政策等。為培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)技術(shù)工作方法，針對(duì)開(kāi)題報(bào)告、計(jì)算書(shū)、論文、設(shè)計(jì)圖紙、圖簽等編制了大量的格式化電子模板，使學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)自始至終都處于規(guī)范化的訓(xùn)練氛圍之中。
(二)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的雙向選擇。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題和開(kāi)題工作是提高畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的第一步。課題是否有科學(xué)性、多樣性和實(shí)踐性是決定畢業(yè)設(shè)計(jì)是否具有創(chuàng)新性的前提條件，直接關(guān)系到整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量高低。先進(jìn)的課題對(duì)知識(shí)面的要求直接影響到學(xué)生知識(shí)面的拓展、能力的提高。有一定深度的課題能促使學(xué)生學(xué)習(xí)更深更新的知識(shí)。課題的多樣性能夠滿足眾多學(xué)生不同的就業(yè)工作特點(diǎn)和個(gè)性化的興趣要求。本系每年進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)生人數(shù)有200～300名(包括土木學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)學(xué)院、職教學(xué)院學(xué)生)。本系有18個(gè)研究室，研究方向眾多，既有土木工程前沿領(lǐng)域的科研課題，又有許多大、中型工程實(shí)踐項(xiàng)目，課題資源十分豐富。每年都有60—70名教師參與畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)工作，這使得我們能夠創(chuàng)造性地采用雙向選擇的方法來(lái)進(jìn)行課題選擇，即由指導(dǎo)教師提交申報(bào)題目和課題簡(jiǎn)介以及對(duì)學(xué)生人數(shù)及其相關(guān)能力的要求，經(jīng)系初步審核后公布，由學(xué)生根據(jù)自己的能力、興趣填報(bào)3個(gè)選題志愿，最后由教學(xué)管理部門(mén)根據(jù)學(xué)生成績(jī)績(jī)點(diǎn)、課題要求和選題志愿統(tǒng)一協(xié)調(diào)，盡最大程度滿足學(xué)生意愿。同時(shí)，為保證科研工作的連續(xù)性，對(duì)已經(jīng)被本校錄取的報(bào)送研究生，安排學(xué)生未來(lái)的導(dǎo)師進(jìn)行指導(dǎo)，使這些學(xué)生能夠盡早地加入到導(dǎo)師的科研團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科研工作。這種選題方法使學(xué)生從一開(kāi)始就成為教學(xué)過(guò)程的主動(dòng)參與者，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)也讓學(xué)生有機(jī)會(huì)了解到不同的課題內(nèi)容對(duì)知識(shí)和能力的要求，使他們能夠自覺(jué)地進(jìn)行一次自我能力的評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)補(bǔ)充相關(guān)專業(yè)知識(shí)。對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)課題進(jìn)行初審，要求結(jié)合工程實(shí)踐類課題的比例不低于70％，課題內(nèi)容租工作量以及課題難度應(yīng)能夠切實(shí)滿足本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)的教學(xué)要求，單一課題的工作內(nèi)容相對(duì)完整，嚴(yán)格遵循“一人一題”，鼓勵(lì)“真題實(shí)做”，從源頭保證了課題的質(zhì)量。
(三)做好畢業(yè)設(shè)計(jì)前期組織動(dòng)員。近幾年一直堅(jiān)持在畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始之前對(duì)指導(dǎo)教師和學(xué)生進(jìn)行組織動(dòng)員。畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)于每位學(xué)生來(lái)說(shuō)都是一個(gè)特殊的學(xué)習(xí)過(guò)程，而畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員大會(huì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的前奏，對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程起著全局性的指導(dǎo)作用，能使學(xué)生全面地理解畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)和重要性。動(dòng)員的重點(diǎn)在于統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，強(qiáng)化規(guī)章，對(duì)以往畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作手冊(cè)逐一解釋，明確畢業(yè)設(shè)計(jì)的有關(guān)要求。同時(shí)邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院的資深專家和經(jīng)驗(yàn)豐富的指導(dǎo)教師給學(xué)生做“如何進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)”和“如何完成畢業(yè)論文”專題講座。
(四)校企合作聯(lián)合指導(dǎo)。歷史上校內(nèi)指導(dǎo)和校外實(shí)習(xí)相結(jié)合原本也是畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)的重要方式，但是近年來(lái)企業(yè)由于生產(chǎn)任務(wù)繁重等種種原因，對(duì)接受畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)生的態(tài)度一般都不太積極。但是，到企業(yè)去以實(shí)習(xí)的方式進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)仍然是最好的途徑之一。一方面學(xué)生在企業(yè)參與了項(xiàng)目設(shè)計(jì)全過(guò)程，往往可以學(xué)到很多課堂上學(xué)不到的東西，企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)氛圍更能激發(fā)學(xué)生的工作熱情和主動(dòng)性，增強(qiáng)學(xué)生的事業(yè)心和責(zé)任感。另一方面企業(yè)通過(guò)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)和考察，發(fā)現(xiàn)真正符合企業(yè)需求的人才。因此本系多方聯(lián)系校外企業(yè)，甚至是國(guó)外的企業(yè)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣和愛(ài)好，結(jié)合當(dāng)前工程中的一些難點(diǎn)、熱點(diǎn)問(wèn)題，自己到生產(chǎn)企業(yè)、施工單位中尋求課題，或到就業(yè)單位去做畢業(yè)設(shè)計(jì)，采用企業(yè)實(shí)習(xí)和企業(yè)招聘相結(jié)合的方式，利用企業(yè)的經(jīng)費(fèi)、場(chǎng)地和技術(shù)力量完成企業(yè)需要的技術(shù)課題，進(jìn)一步拓寬選題的自由度，從老傳統(tǒng)中走出新路子。
(五)以開(kāi)放的方式組織畢業(yè)設(shè)計(jì)。為拓寬少數(shù)有特點(diǎn)學(xué)生的選題范圍，畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)行開(kāi)放的組織方式，即接受土木工程專業(yè)其他課群方向或其他專業(yè)的學(xué)生到本系進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)也允許本系學(xué)生申請(qǐng)做土木工程專業(yè)其他課群方向或其他專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)。對(duì)于外系申請(qǐng)來(lái)本系進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生，須經(jīng)過(guò)二個(gè)系教學(xué)主管的審批并報(bào)學(xué)院備案。而本系則僅允許已經(jīng)保送外系的免試研究生申報(bào)到外系做畢業(yè)設(shè)計(jì)，而且為保證畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，本系還必須指定一位指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行監(jiān)督，學(xué)生隨后還必須參加本系組織的公開(kāi)答辯。
(六)充實(shí)與共享教學(xué)資源。本系大量補(bǔ)充購(gòu)買了各類工程技術(shù)規(guī)范、手冊(cè)等工具書(shū)；鼓勵(lì)指導(dǎo)教師向?qū)W生開(kāi)放研究室的資料，提供計(jì)算機(jī)等設(shè)備；提供專門(mén)資金，鼓勵(lì)學(xué)生使用教學(xué)機(jī)房購(gòu)買的正版結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)軟件，強(qiáng)化保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的意識(shí)。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)和激勵(lì)機(jī)制的創(chuàng)新
除按照學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)要求組織課題審核、開(kāi)題報(bào)告檢查、中期檢查、畢業(yè)答辯(包括公開(kāi)答辯)、成績(jī)?cè)u(píng)定、優(yōu)秀畢業(yè)論文和優(yōu)秀指導(dǎo)教師評(píng)選、畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)等制度性教學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)工作外，還進(jìn)行了以下創(chuàng)造性工作。
(一)指導(dǎo)教師問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象為全體參加畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)教師，在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后進(jìn)行。調(diào)查內(nèi)容包括指導(dǎo)教師的職稱等個(gè)人狀況，畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)經(jīng)歷，課題類型、難度及來(lái)源，對(duì)學(xué)生的要求，對(duì)所指導(dǎo)學(xué)生的知識(shí)水平的了解和評(píng)價(jià)，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)行雙向選擇的意見(jiàn)，課題進(jìn)展?fàn)顟B(tài)，指導(dǎo)時(shí)間和指導(dǎo)方式，所指導(dǎo)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成狀況、答辯狀況，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)組織、相關(guān)制度的意見(jiàn)和建議等。
(二)學(xué)生問(wèn)卷調(diào)查。問(wèn)卷調(diào)查對(duì)象為全體參加畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)生，在畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束后進(jìn)行。調(diào)查內(nèi)容包括學(xué)生是否已經(jīng)落實(shí)就業(yè)去向，對(duì)課題的興趣，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)行雙向選擇和畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員大會(huì)的意見(jiàn)，課題難度，開(kāi)題報(bào)告，指導(dǎo)教師的指導(dǎo)時(shí)間和指導(dǎo)方式，課題進(jìn)展?fàn)顟B(tài)，所采用的計(jì)算分析軟件工具，畢業(yè)答辯，畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成狀況和收獲，對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)組織、相關(guān)制度的意見(jiàn)和建議等。
教師和學(xué)生對(duì)問(wèn)卷進(jìn)行了認(rèn)真的回答，提出了許多建議和意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)對(duì)問(wèn)卷結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使教學(xué)管理者真正了解到畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中教和學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際狀況和存在的問(wèn)題，有針對(duì)性進(jìn)行改進(jìn)，對(duì)提高教學(xué)效果起到了促進(jìn)作用。
(三)設(shè)立“創(chuàng)新獎(jiǎng)”。為激勵(lì)教師指導(dǎo)和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，自2008年起，針對(duì)每年的畢業(yè)設(shè)計(jì)成果，評(píng)選創(chuàng)新突出獎(jiǎng)1名，創(chuàng)新優(yōu)勝獎(jiǎng)2～3名。在制定創(chuàng)新獎(jiǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)充分考慮到必須為學(xué)生的創(chuàng)新提供一個(gè)良好的目標(biāo)環(huán)境，為此，提高創(chuàng)新評(píng)價(jià)因子的比重，突出創(chuàng)新的重要性，激勵(lì)學(xué)生有實(shí)質(zhì)性的創(chuàng)新工作。判斷學(xué)生是否有創(chuàng)新并不是只看學(xué)生論文的題目，而是看學(xué)生在具體的畢業(yè)設(shè)計(jì)中是否有自己的新觀點(diǎn)、新思路和新方法。對(duì)獲獎(jiǎng)學(xué)生和指導(dǎo)教師分別頒發(fā)獎(jiǎng)金和獎(jiǎng)勵(lì)證書(shū)。獲獎(jiǎng)學(xué)生將被推薦為學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)生。
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)教學(xué)創(chuàng)新實(shí)踐的成果
(一)良好的選題機(jī)制激發(fā)了教和學(xué)兩方面的積極性。近4年來(lái)，70％以上的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題均為理論結(jié)合實(shí)際工程的課題，其中來(lái)自縱向科研項(xiàng)目的課題占比逐年提高。富有經(jīng)驗(yàn)、具有高級(jí)職稱的教授、副教授占指導(dǎo)教師比例的60％～70％。這樣的狀況充分保證了課題質(zhì)量。而大部分學(xué)生都按照本人的志愿選擇了課題，或在相近課題之間進(jìn)行調(diào)劑?？茖W(xué)合理的選題機(jī)制也激發(fā)了學(xué)生參與的積極性和學(xué)習(xí)自覺(jué)性，畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)得到了明顯的提高。
(二)創(chuàng)新獎(jiǎng)等措施產(chǎn)生了明顯的激勵(lì)作用。創(chuàng)新獎(jiǎng)的設(shè)立和實(shí)施對(duì)學(xué)生和指導(dǎo)教師的積極性產(chǎn)生了巨大的促進(jìn)作用。2008年獲獎(jiǎng)學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題“會(huì)展用萬(wàn)能組合框架體系設(shè)計(jì)研究”、“上海某商辦樓設(shè)計(jì)”、“門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)”都分別在不同的層面上反映出學(xué)生在完成過(guò)程中的創(chuàng)新思維。對(duì)于畢業(yè)后繼續(xù)攻讀研究生的學(xué)生，通過(guò)畢業(yè)論文階段的學(xué)習(xí)初步培養(yǎng)了他們科學(xué)研究的基本能力，許多學(xué)生就此提前投入到碩士階段研究課題的工作中。
超寬帶（UWB,Ultra Wide Band）無(wú)線技術(shù)在無(wú)線電通信、雷達(dá)、跟蹤、精確定位、成像、武器控制等眾多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，因此被認(rèn)為是未來(lái)幾年電信熱門(mén)技術(shù)之一。1990年，美國(guó)國(guó)防部首先定義了“超寬帶”概念，超寬帶無(wú)線通信開(kāi)始得到美國(guó)軍方和政府部門(mén)的重視。2002年4月，美國(guó)FCC通過(guò)了超寬帶技術(shù)的商用許可，超寬帶無(wú)線通信在民用領(lǐng)域開(kāi)始受到普遍關(guān)注。目前“超寬帶”的定義只是針對(duì)信號(hào)頻譜的相對(duì)帶寬（或絕對(duì)帶寬）而言，沒(méi)有界定的時(shí)域波形特征。因此，有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號(hào)。其中，最典型的方法是利用納秒級(jí)的窄脈沖（又稱為沖激脈沖）的頻譜特性來(lái)實(shí)現(xiàn)[1]。
超寬帶無(wú)線電是對(duì)基于正弦載波的常規(guī)無(wú)線電的一次突破。幾十年來(lái)，無(wú)線通信都是以正弦載波為信息載體，而超寬帶無(wú)線通信則以納秒級(jí)的窄脈沖作為信息載體。其信號(hào)產(chǎn)生、調(diào)制解調(diào)、信號(hào)隱蔽性、系統(tǒng)處理增益等方面，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是能夠在密集的多徑環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高速傳輸。由于脈沖持續(xù)時(shí)間很短，多徑分量在時(shí)域上不易重疊，多徑分辨能力高，通過(guò)先進(jìn)的多徑分離技術(shù)或瑞克接收機(jī)，可以充分利用多徑分量。
目前，典型的超寬帶無(wú)線通信調(diào)制方式以TH-PPM、TH-PAM為主，本論文中，介紹超寬帶無(wú)線通信中的調(diào)制技術(shù)，主要討論TH-PPM、TH-PAM的基本原理，并且對(duì)比調(diào)制技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，性能的好壞，并進(jìn)行動(dòng)態(tài)的仿真，從仿真圖中較清楚的研究調(diào)制方式，從而得出正確的結(jié)論，細(xì)致的研究超寬帶無(wú)線通信中的調(diào)制技術(shù)。
關(guān)鍵字：超寬帶 調(diào)制方式 PPM調(diào)制 PAM調(diào)制 OFDM調(diào)制
2 概述
2.1 總述
近幾年來(lái),超寬帶短距離無(wú)線通信引起了全球通信技術(shù)領(lǐng)域極大的重視。超寬帶通信技術(shù)以其傳輸速率高、抗多徑干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)成為短距離無(wú)線通信極具競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展前景的技術(shù)之一。FCC(美國(guó)通信委員會(huì)) 對(duì)超寬帶系統(tǒng)的最新定義是:相對(duì)帶寬(在- 10dB 點(diǎn)處) (fH - fL)/fc > 20 %(fH ,fL ,fc分別為帶寬的高端頻率、低端頻率和中心頻率) 或者總帶寬BW> 500MHz。[1]它與現(xiàn)有的無(wú)線電系統(tǒng)比較,在花費(fèi)更小的制造成本的條件下,能夠做到更高的數(shù)據(jù)傳輸速率(100～500MbPs) 、更強(qiáng)的抗干擾能力(處理增益50dB 以上) ,同時(shí)具有極好的抗多徑性能和十分精確的定位能力(精度在cm 以內(nèi)) 。
2.2 UWB基本原理
發(fā)射超寬帶(UWB) 信號(hào)最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射一種時(shí)域上很短(占空比低達(dá)0. 5 %) 的沖激脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖擊無(wú)線電( IR) ”.UWB - IR 又被稱為基帶無(wú)載波無(wú)線電,因?yàn)樗幌駛鹘y(tǒng)通信系統(tǒng)中使用正弦波把信號(hào)調(diào)制到更高的載頻上,而是用基帶信號(hào)直接驅(qū)動(dòng)天線輸出的[6];由信息數(shù)據(jù)對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)制,同時(shí),為了形成所產(chǎn)生信號(hào)的頻譜而用偽隨即序列對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行編碼。因此沖擊脈沖和調(diào)制技術(shù)就是超寬帶的兩大關(guān)鍵所在。
2.2.1 脈沖信號(hào)
從本質(zhì)上講,產(chǎn)生脈沖寬度為納秒級(jí)的信號(hào)源是UWB 技術(shù)的前提條件。目前產(chǎn)生脈沖信號(hào)源的方法有兩類: ①光電方法,基本原理是利用光導(dǎo)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通瞬間的陡峭上升沿獲得脈沖信號(hào)。由于作為激發(fā)源的激光脈沖信號(hào)可以有很陡的前沿,所以得到的脈沖寬度可達(dá)到皮秒(10 - 12 ) 量級(jí)。另外,由于光導(dǎo)開(kāi)關(guān)是采用集成方法制成的,可以獲得很好的一致性,因此是最有發(fā)展前景的一種方法。②電子方法,利用微波雙極性晶體管雪崩特性,在雪崩導(dǎo)通瞬間,電流呈“雪崩”式迅速增長(zhǎng),從而獲得具有陡峭前沿的波形,成形后得到極短脈沖。在電路設(shè)計(jì)中,采用多個(gè)晶體管串行級(jí)聯(lián),使用并行同步觸發(fā)的方式,加快了雪崩過(guò)程,從而達(dá)到進(jìn)一步降低脈沖寬度的目的[7]。
沖激脈沖通常采用單周期高斯脈沖,典型的單周期高斯脈沖的時(shí)域和頻域數(shù)學(xué)模型分別表示為:
(2-1)
(2-2)
單周期脈沖的寬度在納秒級(jí)(0. 1～1. 5ns) ,重復(fù)周期為25～1000ns ,具有很寬的頻譜,如圖2-1 所示。實(shí)際通信中使用的是一長(zhǎng)串的脈沖,由于時(shí)域中信號(hào)的周期性造成了頻譜的離散化,周期性的單脈沖序列頻譜中出現(xiàn)了強(qiáng)烈的能量尖峰。這些尖峰將會(huì)對(duì)信號(hào)構(gòu)成干擾,通過(guò)數(shù)據(jù)信息和偽隨機(jī)碼來(lái)進(jìn)行編碼P調(diào)制,改變脈沖與脈沖間的時(shí)間間隔,可以降低頻譜的尖峰幅度[2]。
圖2-1 單周期脈沖的時(shí)間域和頻率域的表示
2.2.2 UWB的調(diào)制技術(shù)
超寬帶系統(tǒng)中信息數(shù)據(jù)對(duì)脈沖的調(diào)制方法可以有多種。脈沖位置調(diào)制( PPM) 和脈沖幅度調(diào)制(PAM) 是UWB 最常用的兩種調(diào)制方式。通常UWB信號(hào)模型為:
(2-3)
其中,w ( t) 表示發(fā)送的單周期脈沖, dj , tj 分別表示單脈沖的幅度和時(shí)延。
a PAM- UWB
PAM是一種通過(guò)改變那些基于需傳輸數(shù)據(jù)的傳輸脈沖幅度的調(diào)制技術(shù)。在PAM調(diào)制系統(tǒng)中,一系列的脈沖幅度被用來(lái)代表需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。任何形狀的脈沖都是通過(guò)其幅度調(diào)制使傳輸數(shù)據(jù)在{ - 1 , + 1}之間變化(對(duì)于雙極性信號(hào)) 或在M 個(gè)值之間變化(對(duì)于M 元PAM) 。增加傳輸脈沖所占的帶寬或減少脈沖重復(fù)頻率,都可以增加一個(gè)固定平均功率譜密度的UWB 系統(tǒng)所能達(dá)到的吞吐量和傳輸距離,可以看出這一效果與增加傳輸功率的峰值的效果是相似的。[8]
采用脈沖幅度調(diào)制(PAM)的超寬帶信號(hào)波形如下:[4]
(2-4)
其中, dj 是信息序列, Tf 是脈沖重復(fù)周期。根據(jù)dj 的不同取值, 可將PAM調(diào)制方式分為以下三種:
（1） OOK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號(hào)的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號(hào)的幅度為0) ;
（2）PPAM(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號(hào)的幅度為β1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號(hào)的幅度為β2) ;
（3）BPSK(發(fā)送數(shù)據(jù)為1 ,UWB 信號(hào)的幅度為1 ;發(fā)送數(shù)據(jù)為0 ,UWB 信號(hào)的幅度為- 1) 。
對(duì)于這三種方式,在超寬帶的PAM調(diào)制方式中多采用BPSK方式。
b PPM- UWB
脈沖位置調(diào)制(PPM) 又稱時(shí)間調(diào)制(TM) ,是用每個(gè)脈沖出現(xiàn)的位置落后或超前某一標(biāo)準(zhǔn)或特定時(shí)刻來(lái)表示某個(gè)特定信息的[3]。二進(jìn)制PPM 是超寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)經(jīng)常使用的一種調(diào)制方法,相對(duì)其它調(diào)制方法來(lái)說(shuō)也是較早使用的一種方法。采用PPM的一個(gè)重要原因是它能夠使用零相差的相關(guān)接收機(jī)來(lái)接收檢測(cè)信號(hào),而這種接收機(jī)有著非常好的性能。采用脈沖位置調(diào)制( PPM) 的超寬帶信號(hào)波形如下:
(2-5)
其中, dj 取0 或1 ,δ為調(diào)制因子, 與脈沖寬度Tm (1/Tf ) 是一個(gè)數(shù)量級(jí)。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)為1 時(shí)脈沖就會(huì)相應(yīng)滯后一個(gè)時(shí)延δ。
圖2-2 給出了上述四種調(diào)制方法的信號(hào)波形圖,對(duì)這四種調(diào)制方式給出了一個(gè)比較直觀的描述。
除了這些對(duì)脈沖的調(diào)制方法外,用偽隨機(jī)碼或偽隨機(jī)噪聲(PN) 對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行編碼以得到所產(chǎn)生信號(hào)的頻譜時(shí),根據(jù)編碼的不同即擴(kuò)頻和多址技術(shù)不同,超寬帶系統(tǒng)又被分為跳時(shí)的超寬帶系統(tǒng)(TH - UWB) 、直擴(kuò)的超寬帶系統(tǒng)(DS - UWB) 、跳頻的超寬帶系統(tǒng)(FH - UWB) 和基帶多載波超寬帶系統(tǒng)(MC - UWB) 等[9]。
圖2-2 不同調(diào)制方式的信號(hào)波形[4]
2.3 UWB 技術(shù)特點(diǎn)
由于UWB 與傳統(tǒng)通信系統(tǒng)相比,工作原理迥異,因此UWB 具有如下傳統(tǒng)通信系統(tǒng)無(wú)法比擬的技術(shù)特點(diǎn)[4]:
(1)系統(tǒng)容量大。香農(nóng)公式給出C = Blog2 (1 +S/N) 可以看出,帶寬增加使信道容量的升高遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信號(hào)功率上升所帶來(lái)的效應(yīng),這一點(diǎn)也正是提出超寬帶技術(shù)的理論機(jī)理。超寬帶無(wú)線電系統(tǒng)用戶數(shù)量大大高于3G系統(tǒng)。
(2)高速的數(shù)據(jù)傳輸。UWB 系統(tǒng)使用上GHz 的超寬頻帶,根據(jù)香農(nóng)信道容量公式,即使把發(fā)送信號(hào)功率密度控制得很低,也可以實(shí)現(xiàn)高的信息速率。一般情況下,其最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到幾百M(fèi)bps～1Gbps。
(3)多徑分辨能力強(qiáng)。UWB 由于其極高的工作頻率和極低的占空比而具有很高的分辨率,窄脈沖的多徑信號(hào)在時(shí)間上不易重疊,很容易分離出多徑分量,所以能充分利用發(fā)射信號(hào)的能量。實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)常規(guī)無(wú)線電信號(hào)多徑衰落深達(dá)10～30dB 的多徑環(huán)境,UWB 信號(hào)的衰落最多不到5dB。
(4)隱蔽性好。因?yàn)閁WB 的頻譜非常寬,能量密度非常低,因此信息傳輸安全性高。另一方面,由于能量密度低,UWB 設(shè)備對(duì)于其他設(shè)備的干擾就非常低。
(5)定位精確。沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無(wú)線電通信,可在室內(nèi)和地下進(jìn)行精確定位,而GPS 定位系統(tǒng)只能工作在GPS 定位衛(wèi)星的可視范圍之內(nèi)。與GPS 提供絕對(duì)地理位置不同,超短脈沖定位器可以給出相對(duì)位置, 其定位精度可達(dá)厘米級(jí)。
(6)抗干擾能力強(qiáng)。UWB 擴(kuò)頻處理增益主要取決于脈沖的占空比和發(fā)送每個(gè)比特所用的脈沖數(shù)。UWB 的占空比一般為0. 01～0. 001 ,具有比其它擴(kuò)頻系統(tǒng)高得多的處理增益,抗干擾能力強(qiáng)。一般來(lái)說(shuō),UWB 抗干擾處理增益在50dB 以上。
(7)低成本和低功耗。UWB 無(wú)線通信系統(tǒng)接收機(jī)沒(méi)有本振、功放、鎖相環(huán)( PLL) 、壓控振蕩器(VCO) 、混頻器等, 因而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)備成本將很低。由于UWB 信號(hào)無(wú)需載波,而是使用間歇的脈沖來(lái)發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時(shí)間很短,一般在0. 20ns～1. 5ns之間,有很低的占空因數(shù),所以它只需要很低的電源功率。一般UWB 系統(tǒng)只需要50～70mW 的電源,是藍(lán)牙技術(shù)的十分之一[10]。盡管如此,UWB 在技術(shù)上面臨一定的挑戰(zhàn), 還有諸多技術(shù)的問(wèn)題有待研究解決,比如需要更好地理解UWB 傳播信道的特點(diǎn),建立信道模型,解決多徑傳播;需要進(jìn)一步研究高速脈沖信號(hào)的生成、處理等技術(shù);研究新的調(diào)制技術(shù),進(jìn)一步降低收發(fā)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜度等。
2.4 UWB發(fā)射機(jī)和接收機(jī)組成框圖
2.4.1 UWB發(fā)射機(jī)組成框圖
UWB發(fā)射機(jī)直接發(fā)送納秒級(jí)脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)而不需使用載波電路。所以，UWB發(fā)射機(jī)比現(xiàn)有的無(wú)線發(fā)射設(shè)備要簡(jiǎn)單得多。TH-UWB發(fā)射機(jī)組成框圖如圖2-3所示[5]。
圖2-3 UWB發(fā)射機(jī)組成框圖
調(diào)制后的數(shù)據(jù)與偽碼產(chǎn)生器生成的偽碼一起送入可編程延遲電路，可編程延遲電路產(chǎn)生的時(shí)延控制脈沖信號(hào)發(fā)生器的發(fā)送時(shí)刻，脈沖信號(hào)發(fā)生器輸出的UWB信號(hào)由天線輻射出去。脈沖信號(hào)產(chǎn)生電路的一個(gè)關(guān)鍵部分是天線，它的作用相當(dāng)于一個(gè)濾波器。
2.4.2 UWB接收機(jī)組成框圖
TH-UWB接收機(jī)采用相關(guān)接收方式，接收機(jī)框圖如圖4所示。圖4中虛線內(nèi)的部分是相關(guān)器。它由乘法器、積分器和取樣/保持電路三部分組成[5]。
接收機(jī)與發(fā)射機(jī)類似，兩者的區(qū)別在于接收機(jī)的基帶信號(hào)處理器從取樣/保持電路中解調(diào)數(shù)據(jù)，基帶信號(hào)處理器的輸出控制可編程時(shí)延電路，為可編程時(shí)延電路提供定時(shí)跟蹤信號(hào)，保證相關(guān)器正確解調(diào)出數(shù)據(jù)。
圖2-4 UWB接收機(jī)組成框圖
2.5 UWB 技術(shù)的應(yīng)用前景
UWB 系統(tǒng)在很低的功率譜密度的情況下,UWB具有巨大的數(shù)據(jù)傳輸速率優(yōu)勢(shì),最大可以提供高達(dá)1000Mbps 以上的傳輸速率,使UWB 同其它短距離無(wú)線通信系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯,如表1 所示。現(xiàn)有的各種無(wú)線解決方案(例如802. 11 ,Bluetooth等) 的速率均低于100Mbit/s ,UWB 則在10m 左右的范圍之內(nèi)打破了這一限制,UWB 的應(yīng)用將使人們可以擺脫更多線纜的牽絆,通信因而變得更為方便[6]。
2.6 結(jié)束語(yǔ)
無(wú)線通信已經(jīng)迅速滲入我們的生活當(dāng)中,對(duì)容量不斷增長(zhǎng)的要求需要一種不對(duì)現(xiàn)有的通信系統(tǒng)造成影響的新的無(wú)線通信方案,超寬帶脈沖無(wú)線電系統(tǒng)正好滿足了這一要求。UWB 技術(shù)對(duì)于無(wú)線短距離的高速數(shù)據(jù)通信是非常有競(jìng)爭(zhēng)力的,隨著研究的深入,憑借多方面的優(yōu)勢(shì),它將在很多領(lǐng)域占有一席之地。特別是短距離傳輸?shù)暮?G領(lǐng)域,UWB 將有廣闊的發(fā)展空間[8]。
表1 幾種短距離無(wú)線通信比較
IEEE802. 11a
Bluetooth
UWB
工作頻率
2. 4GHz
2. 402～2. 48GHz
3. 1～10. 6GHz
傳輸速率
54Mbps
小于1Mbps
大于480Mbps
通信距離
10m～100m
10m
小于10m
發(fā)射功率
1 瓦以上
1 毫瓦～100毫瓦
1 毫瓦以下
容量空間
80kbps/m2
30kbps/m2
1000kbps/m2
應(yīng)用范圍
無(wú)線局域網(wǎng)
家庭和辦公室互連
近距離多媒體
終端類型
筆記本、臺(tái)式電腦、掌上電腦、因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
筆記本、移動(dòng)電話、掌上電腦、移動(dòng)設(shè)備
無(wú)線電視、DVD , 高速因特網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
3 MATLAB 軟件工具介紹
3.1 MATLAB語(yǔ)言的概述
MATLAB是一種科學(xué)計(jì)算軟件，適用于工程應(yīng)用各領(lǐng)域的分析設(shè)計(jì)與復(fù)雜計(jì)算，它使用方便，輸入簡(jiǎn)捷，運(yùn)算高效且內(nèi)容豐富，很容易由用戶自行擴(kuò)展。因此，它已成為大學(xué)教學(xué)和科學(xué)研究中最常用且必不可少的工具。
MATLAB是“矩陣實(shí)驗(yàn)室”（MATrix LABoratoy）的縮寫(xiě)，它是一種以矩陣運(yùn)算為基礎(chǔ)的交互式程序語(yǔ)言，著重針對(duì)科學(xué)計(jì)算、工程計(jì)算和繪圖的需求。與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言相比，其特點(diǎn)是簡(jiǎn)潔和智能化，適應(yīng)科技專業(yè)人員的思維方式和書(shū)寫(xiě)習(xí)慣，使得編程和調(diào)試效率大大提高。它用解釋方式工作，鍵入程序立即得出結(jié)果，人機(jī)交互性能好，為科技人員所樂(lè)于接受。特別是它可適應(yīng)多種平臺(tái)，并且隨計(jì)算機(jī)硬、軟件的更新而用時(shí)升級(jí)。因而，MATLAB語(yǔ)言是數(shù)值計(jì)算用得最頻繁的電子信息類學(xué)科工具。它大大提高了課程教學(xué)、解題作業(yè)、分析研究的效率。
3.2 MATLAB的歷史
在1980年前后，美國(guó)的Cleve Moler博士在New Mexico大學(xué)講授線性代數(shù)課程時(shí)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用其他高級(jí)語(yǔ)言編程極為不便，便構(gòu)思并開(kāi)發(fā)了MATLAB（MATrix LABoratory，矩陣實(shí)驗(yàn)室），它是集命令翻譯、科學(xué)計(jì)算于一身的一套交互式軟件系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)在該大學(xué)進(jìn)行了幾次的試用之后，于1984年推出了該軟件的正式版本。它是以著名的線性代數(shù)軟件包LINPACK和特征計(jì)算軟件包EISPACK中的子程序?yàn)榛A(chǔ)發(fā)展而成的一種開(kāi)放型程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，其基本的數(shù)據(jù)單元是一個(gè)維數(shù)不加限制的矩陣，這就允許用戶可以根據(jù)數(shù)值計(jì)算問(wèn)題的復(fù)雜程序，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分段甚至逐句編程處理，顯然這與C、FORTRAN等傳統(tǒng)高級(jí)語(yǔ)言完全不同。在MATLAB下，矩陣的運(yùn)算變得異常的容易，后來(lái)的版本中又增添了豐富多彩的圖形圖像處理及多媒體功能，使得MATLAB的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛，Moler博士等一批數(shù)學(xué)家與軟件專家組建了名為MathWorks的軟件開(kāi)發(fā)公司，專門(mén)擴(kuò)展并改進(jìn)MATLAB。
為了準(zhǔn)確地把一個(gè)控制系統(tǒng)的復(fù)雜模型輸入給計(jì)算機(jī)，然后對(duì)之進(jìn)行進(jìn)一步的分析與仿真，1990年MathWorks軟件公司為MATLAB提供了新的控制系統(tǒng)模型圖形輸入與仿真工具，并定名為SIMULAB，該工具很快在控制界得致函廣泛的使用。但因其名字與著名的軟件SIMULA類似，所以在1992年正式改名為SIMULINK。此軟件有兩個(gè)明顯的功能：仿真與連接，亦即可以利用鼠標(biāo)在模型窗口上畫(huà)出所需的控制系統(tǒng)模型，然后利用該軟件提供的功能來(lái)對(duì)系統(tǒng)直接進(jìn)行仿真。很明顯，這種做法使得一個(gè)很復(fù)雜系統(tǒng)的輸入變得相當(dāng)容易。SIMULINK的出現(xiàn)，更使得MATLAB的控制系統(tǒng)的仿真與其在CAD中的應(yīng)用打開(kāi)了嶄新的局面。
3.3 MATLAB語(yǔ)言的特點(diǎn)
MATLAB語(yǔ)言有以下特點(diǎn)。
(1) 起點(diǎn)高
每個(gè)變量代表一個(gè)矩陣，以矩陣運(yùn)算見(jiàn)長(zhǎng)。當(dāng)前的科學(xué)計(jì)算中，幾乎無(wú)處不用矩陣運(yùn)算，這使它的優(yōu)勢(shì)得到了充分的體現(xiàn)。
(2) 人機(jī)界面適合科技人員
MATLAB的語(yǔ)言規(guī)則與筆算式相似。MATLAB的程序與科技人員的書(shū)寫(xiě)習(xí)慣相近，因此，易寫(xiě)易讀，易于在科技人員之間交流。矩陣的行列數(shù)無(wú)需定義。MATLAB不必有階數(shù)定義，輸入數(shù)據(jù)的行列數(shù)就決定了它的階數(shù)。鍵入算式立即得到結(jié)果，無(wú)需編譯。MATLAB是以解釋方式工作的，即它對(duì)每條語(yǔ)句解釋后立即執(zhí)行，若有錯(cuò)誤也立即做出反應(yīng)，便于編程者立即改正。這些都大大減輕了編程和調(diào)試的工作量。
(3) 強(qiáng)大而簡(jiǎn)易的做圖功能
能根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)確定坐標(biāo)繪圖，能規(guī)定多種坐標(biāo)系，（極坐標(biāo)系、對(duì)數(shù)坐標(biāo)系等），能繪制三維坐標(biāo)中的曲線和曲面，可設(shè)置不同顏色、線型、視角等。如果數(shù)據(jù)齊全，通常只需一條命令即可出圖。
(4) 智能化程度高
繪圖時(shí)自動(dòng)選擇坐標(biāo)，大大方便了用戶；做數(shù)值積分時(shí)自動(dòng)按精度選擇步長(zhǎng)；自動(dòng)檢測(cè)和顯示程序錯(cuò)誤的能力強(qiáng)，易于調(diào)試。
(5) 功能豐富，可擴(kuò)展性強(qiáng)
MATLAB軟件包括基本部分和專業(yè)擴(kuò)展兩大部分。
基本部分包括矩陣的運(yùn)算和各種變換、代數(shù)和超越方程的求解、數(shù)據(jù)處理和傅立葉變換及數(shù)值積分等等?？梢猿浞譂M足大學(xué)理工科學(xué)生的計(jì)算需要。
擴(kuò)展部分稱為工具箱。它實(shí)際上是用MATLAB的基本語(yǔ)句編成的各種子程序集，用于解決某一方面的專門(mén)問(wèn)題，或?qū)崿F(xiàn)某一類的新算法?，F(xiàn)在已經(jīng)有控制系統(tǒng)、信號(hào)處理、圖像處理、系統(tǒng)辨識(shí)、模糊集合、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)及小波分析等工具箱，并且向公式推導(dǎo)、系統(tǒng)仿真和實(shí)時(shí)運(yùn)行等領(lǐng)域發(fā)展。
MATLAB的核心內(nèi)容在于它的基本部分，所有的工具箱子程序都是用它的基本語(yǔ)句編寫(xiě)的。
3.4 MATLAB仿真
通過(guò)利用所學(xué)的理論知識(shí)，建立一個(gè)完整、準(zhǔn)確的需求說(shuō)明，清楚、準(zhǔn)確地提出仿真試驗(yàn)所要解決的問(wèn)題。
對(duì)所提出的仿真系統(tǒng)給出詳細(xì)定義，明確系統(tǒng)中的模塊、系統(tǒng)構(gòu)成、模塊之間的相互關(guān)系，系統(tǒng)的輸入輸出、邊界條件以及系統(tǒng)的約束條件，并明確仿真所要達(dá)到的目標(biāo)。
根據(jù)仿真系統(tǒng)分析的結(jié)果，確定系統(tǒng)中的參數(shù)、變量及其互之間的關(guān)系，并以數(shù)學(xué)形式將這些關(guān)系描述出來(lái)，從而構(gòu)成仿真系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。數(shù)學(xué)建模是系統(tǒng)仿真中最關(guān)鍵的一步，所建立的數(shù)學(xué)模型必須盡可能準(zhǔn)確地反映所關(guān)心的真實(shí)系統(tǒng)的特性，而又不能過(guò)于復(fù)雜，以免降低模型的效率，增加不必要的計(jì)算過(guò)程，即建模需要根據(jù)求解問(wèn)題的要求，在模型的近似程度與復(fù)雜程度之間折中。電子與通信系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型通常以方框圖形式或數(shù)學(xué)方程形式來(lái)表達(dá)。
根據(jù)建立的數(shù)學(xué)模型所需要的數(shù)據(jù)元素，收集與模型系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。根據(jù)數(shù)學(xué)模型建立系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真模型，收集數(shù)據(jù)，確定其中各子模塊的結(jié)構(gòu)，輸入輸出接口，輸入輸出的數(shù)據(jù)表達(dá)形式，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式等。然后編制相應(yīng)的程序流程，用MATLAB語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。
仿真模型驗(yàn)證的目的是確定計(jì)算機(jī)仿真模型是否準(zhǔn)確表達(dá)了數(shù)學(xué)模型。仿真模型驗(yàn)證通常的方法是將數(shù)學(xué)模型的解析結(jié)果（或理論結(jié)果）與仿真所得到的數(shù)值結(jié)果相比較來(lái)完成的；或通過(guò)已知的系統(tǒng)輸入輸出結(jié)果，對(duì)比在相同條件下的系統(tǒng)仿真結(jié)果來(lái)驗(yàn)證仿真模型的正確性。
根據(jù)仿真試驗(yàn)設(shè)計(jì)的方案，讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算，并在執(zhí)行計(jì)算的過(guò)程中了解仿真模型對(duì)于各種不同輸入信號(hào)以及不同參數(shù)和仿真機(jī)制下的輸出，得出試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而預(yù)測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際環(huán)境中的運(yùn)行情況。
對(duì)仿真模型的運(yùn)行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，其目的是從運(yùn)行階段所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)中找出系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)律，對(duì)仿真系統(tǒng)的性能做出評(píng)價(jià)，為系統(tǒng)方案的最終決策提供輔助支持。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，對(duì)仿真數(shù)據(jù)的可靠性、一致性、置信度等做出判定，最終將仿真結(jié)果以曲線、圖表和文字等形式形成論文。
4 超寬帶無(wú)線的調(diào)制技術(shù)
發(fā)射超寬帶（UWB）信號(hào)最常用和最傳統(tǒng)的方法是發(fā)射時(shí)域上很短的脈沖。這種傳輸技術(shù)稱為“沖激無(wú)線電”（Impulse Radio,簡(jiǎn)寫(xiě)為IR）。信息數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)制，其調(diào)制方式可以有多種。脈沖位置調(diào)制（PPM）和脈沖幅度調(diào)制（PAM）是最常用的兩種調(diào)制方式。除了要對(duì)脈沖進(jìn)行調(diào)制外，為了形成所產(chǎn)生的信號(hào)的頻譜，還要用偽隨機(jī)碼或偽隨機(jī)噪聲（PN）對(duì)數(shù)據(jù)符號(hào)進(jìn)行編碼。一般是，編碼后的數(shù)據(jù)符號(hào)引起脈沖在時(shí)間軸上的偏移，這就是所謂的跳時(shí)超寬帶（TH-UWB，Time-Hopping UWB）。直接序列擴(kuò)譜（DS-SS）就是編碼后的數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)基本脈沖的幅度進(jìn)行調(diào)制，這在沖激無(wú)線電（IR）中被稱為直接序列超寬帶（DS-UWB，Direct-Sequence UWB），這種調(diào)制方式似乎非常有吸引力[1]。
對(duì)于超寬帶信號(hào)，也可以通過(guò)很高的數(shù)據(jù)速率來(lái)產(chǎn)生而根本不需要具備脈沖的特性。只要UWB定義所要求的相對(duì)帶寬或最小帶寬在整個(gè)傳輸過(guò)程中得到滿足，那么，靠發(fā)射高速率數(shù)據(jù)而不是窄脈沖所產(chǎn)生的具有UWB射頻帶寬的系統(tǒng)，就不應(yīng)該被排除在UWB系統(tǒng)之外。諸如正交頻分復(fù)用（OFDM），在數(shù)據(jù)速率適當(dāng)?shù)那闆r下也可產(chǎn)生UWB信號(hào)。因此，OFDM也是一種超寬帶的調(diào)制方式。
本文主要討論TH-UWB、DS-UWB和OFDM調(diào)制方式。
4.1 PPM-TH-UWB 調(diào)制方式
4.1.1 跳時(shí)超寬帶信號(hào)的產(chǎn)生
在結(jié)合了二進(jìn)制PPM的TH-UWB(二進(jìn)制PPM-TH-UWB或者PPM-TH-UWB)中,UWB信號(hào)的產(chǎn)生可以系統(tǒng)地描述如下(參見(jiàn)圖4-1描繪的發(fā)射鏈路) [1]。
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圖4-1 PPM-TH-UWB信號(hào)的發(fā)射方案
給定待發(fā)射的二進(jìn)制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率Rb=1/Tb (b/s)，圖4-1中的第一個(gè)模塊使每個(gè)比特重復(fù)Ns次，產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制序列：
(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=
(...,a0,a1,…aj,aj+1,…)=a
新的比特速率Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。這個(gè)模塊引入了冗余，其實(shí)是一種被稱為重復(fù)碼的(Ns,1)分組編碼器。一般術(shù)語(yǔ)上稱為信道編碼。
第二個(gè)模塊是傳輸編碼器，就是應(yīng)用整數(shù)值碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)和二進(jìn)制序列a=(…,a0,a1,…,aj,aj+1,…),產(chǎn)生一個(gè)新序列d，序列d的一般元素表達(dá)式如下：
dj=cjTc+aj （4-1）
式中,Tc和 是常量，對(duì)所有的cj滿足條件cjTc+ <Ts，通常 <Tc。
這里的d是一個(gè)實(shí)數(shù)值序列，而a是二進(jìn)制序列，c是整數(shù)值序列.現(xiàn)在我們遵循最常用的方法，假定c是企業(yè)界隨機(jī)碼序列，它的元素cj是整數(shù)，且滿足
0 cj Nh-1。 碼序列c可能為周期序列，其周期表示為Np。兩種特殊情況值得討論。第一種,碼是非周期的，即 ；第二種是Np=Ns，這是最常用的一種，這時(shí)的編碼周期與二進(jìn)制碼重復(fù)的次數(shù)相等。我們必須牢記：傳輸編碼扮演了碼分多址編碼和發(fā)射信號(hào)的頻譜形成雙重角色[1]。
實(shí)數(shù)值序列d輸入到第三個(gè)模塊，即PPM調(diào)制模塊，產(chǎn)生了一個(gè)速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts(脈沖/s)的單位脈沖(Dirac pulses ) 序列。這些脈沖在時(shí)間軸上的位置為 ，因此脈沖位置在jTs基礎(chǔ)上偏移了dj，脈沖的發(fā)生時(shí)間也可表示為( )。注意是碼序列對(duì)c信號(hào)引入了TH位移，也正因?yàn)榇耍琧被稱為T(mén)H碼。還要注意一點(diǎn)就是由PPM調(diào)制引起的位移 ，通常比TH碼引起的位移cjTc小得多，即： ，cj=0除外。Tc稱為碼片時(shí)間(chip time)。
最后一個(gè)模塊是脈沖形成濾波器，其沖激響應(yīng)為。必須保證脈沖形成濾波器輸出的脈沖序列不能有任何的重疊。
以上所有系統(tǒng)級(jí)聯(lián)以后的輸出信號(hào) 可表示如下：
(4-2)
比特間隔或比特持續(xù)時(shí)間，也即用于傳輸一個(gè)比特的時(shí)間Tb，可表示為：Tb=NsTs。在式(4-2)中，cjTc定義了脈沖的隨機(jī)性或者說(shuō)是相對(duì)于Ts整數(shù)倍時(shí)刻的抖動(dòng)。如果用隨機(jī)TH抖動(dòng) 來(lái)表示由TH編碼cjTc引起的時(shí)間上的位移，并假定 在0和 之間分布，則可得到：
(4-3)
正如前面提到的， 通常遠(yuǎn)大于 。這兩個(gè)量的整體效果是產(chǎn)生一個(gè)分布在0和 之間的時(shí)間隨機(jī)位移量，用 表示這個(gè)時(shí)間隨機(jī)位移，可得發(fā)射信號(hào)的如下表達(dá)式：
(4-4)
更一般性地概括式(4-2)所表示的信號(hào)，其思想是：對(duì)于信息比特“0”和“1”，可以發(fā)射兩個(gè)不同的脈沖波形 和 來(lái)分別表示。上面分析的PPM調(diào)制的例子，引入了 這個(gè)時(shí)間位移量，它的值根據(jù)它所代表的比特而有所不同，其實(shí)是上述思想的特殊例子，其中的 是 位移以后的波形。一種更一般的表達(dá)式：
(4-5)
當(dāng)將 設(shè)置為- 時(shí)，式(4-5)也表示了PAM和TH-UWB的結(jié)合，即PAM-TH-UWB模型[1]。
4.1.2 PPM-TH-UWB的發(fā)射鏈路 系統(tǒng)模型如圖4-2所示
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圖4-2 PPM-TH-UWB 發(fā)射器的系統(tǒng)模型
圖4-2中的第一個(gè)模塊表示二進(jìn)制源。這個(gè)模塊的輸出是發(fā)射到物理信道的二進(jìn)制流。第二個(gè)模塊表示重復(fù)碼編碼器。二進(jìn)制流的每一個(gè)比特都被重復(fù)次。第三個(gè)模塊仿真TH編碼和二進(jìn)PPM。這里考慮偽隨機(jī)TH碼。最后一個(gè)模塊是脈沖形成。這個(gè)模塊的沖激響應(yīng)表示要發(fā)射的UWB信號(hào)的基本脈沖波形[1]。
4.1.3 PPM-TH-UWB 仿真結(jié)果及其分析
圖（4-3）顯示了參數(shù)設(shè)置如下時(shí)所產(chǎn)生的UWB信號(hào)
以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow， 信號(hào)的抽樣頻率fc， 由二進(jìn)制源產(chǎn)生的比特?cái)?shù)numbits， 平均脈沖重復(fù)時(shí)間Ts（單位為秒），每個(gè)比特映射的脈沖數(shù)Ns， 碼片時(shí)間Tc（秒）， 跳時(shí)碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應(yīng)持續(xù)時(shí)間Tm, 脈沖波形形成因子tau（秒）， PPM時(shí)移dPPM（秒）。
Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=3e-9, Ns=5,
Tc=1e-9, Nh=3, Np=5, Tm=0.5e-9, tau=0.25e-9,
dPPM=0.5e-9
由圖4-3中可以看到輸出序列的前五個(gè)脈沖在其對(duì)應(yīng)時(shí)隙的中間位置，而后五個(gè)脈沖則在其對(duì)應(yīng)時(shí)隙的起始位置。
圖4-3 PPM-TH-UWB 發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)
圖4-4 PPM-TH-UWB的幅度譜
由圖4-4可以看出，TH編碼和PPM調(diào)制都對(duì)幅度譜的高斯形狀產(chǎn)生扭曲。PPM-TH-UWB信號(hào)的幅度譜將完全包含在無(wú)TH編碼和無(wú)PPM調(diào)制的幅度譜包絡(luò)中，這是因?yàn)橐酝瑯拥男螤詈屯瑯拥钠骄β蕚鬏數(shù)乳g隔脈沖的結(jié)果。
4.2 PAM-DS-UWB調(diào)制方式
4.2.1 直接序列超寬帶信號(hào)的產(chǎn)生
直接序列擴(kuò)譜（DS-SS）是一種著名的數(shù)字調(diào)制方式。這里，我們先回顧DS-SS的基本原理，并把主要精力放在它在UWB的延伸方面。
具有UWB特性的信號(hào)可以通過(guò)下面的過(guò)程產(chǎn)生：首先，用偽隨機(jī)碼或二進(jìn)制PN碼序列對(duì)要發(fā)射的二進(jìn)制進(jìn)行編碼；其次，對(duì)一串窄脈沖進(jìn)行幅度調(diào)制。這一過(guò)程可以看做是目前使用DS-SS系統(tǒng)的一種極端方式，此時(shí)脈沖在時(shí)域上是具有典型時(shí)間的奈奎斯特型脈沖或方波。讓脈沖寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于切普間隔，很容易得到DS-SS-UWB的解析表達(dá)式。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，RF發(fā)射信號(hào)是對(duì)載波進(jìn)行幅度調(diào)制后得到的，通常使用二進(jìn)制相移鍵控BPSK方式。而在DS-UWB中，如果沒(méi)有專門(mén)的要求，這一過(guò)程可省略。[1]
更詳細(xì)地，上述信號(hào)可以通過(guò)如下過(guò)程產(chǎn)生（見(jiàn)圖所示發(fā)射鏈路）。
SHAPE \* MERGEFORMAT 圖4-5 PAM-DS-UWB 信號(hào)的發(fā)射方案
假定待發(fā)射的二進(jìn)制序列b=(…,b0,b1,…,bk,bk+1,…)，其速率為Rb=1/Tb (b/s)，圖4-5中的第一個(gè)系統(tǒng)將每個(gè)比特重復(fù)Ns次，得到序列：(…,b0,b0,…,b0,b1,b1,…,b1,…,bk,bk,…,bk,bk+1,bk+1,…,bk+1,…)=a*，其速率為Rcb=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。與TH方式相似，系統(tǒng)引入的冗余相當(dāng)于一個(gè)參數(shù)為(Ns,1)的重復(fù)碼編碼器。
第二個(gè)系統(tǒng)將a*序列轉(zhuǎn)換成只含有正值和負(fù)值元素的序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，轉(zhuǎn)換公式為：( ).
發(fā)射編碼器將一個(gè)由 1組成、周期為Np的二進(jìn)制碼序列c=(…,c0,c1,…,cj,cj+1,…)應(yīng)用到序列a=(…,a0,…,a1,…,aj,aj+1,…)，產(chǎn)生一個(gè)新序列d=a·c，其組成元素dj=ajcj。通常假定Np等于Ns，更具一般性的假定是Np等于Ns的整數(shù)倍。注意，序列d的元素值為 1，這一點(diǎn)與序列a相同，其速率為Rc=Ns/Tb=1/Ts (b/s)。
序列d進(jìn)入第三個(gè)系統(tǒng)——PAM調(diào)制器，產(chǎn)生一個(gè)速率為Rp=Ns/Tb=1/Ts （脈沖/s）的單位脈沖（Dirac脈沖 ）序列，其位置在jTs處[6]。
調(diào)制器輸出的信號(hào)進(jìn)入沖洲響應(yīng)為p(t)的脈沖形成濾波器。在傳統(tǒng)的DS-SS系統(tǒng)中，沖激響應(yīng)p(t)是持續(xù)時(shí)間為T(mén)s的矩形脈沖。而在DS-UWB系統(tǒng)中，與TH方式相似，p(t)是持續(xù)時(shí)間遠(yuǎn)小于Ts的脈沖。
以上系統(tǒng)級(jí)聯(lián)后的輸出信號(hào)可以表示為
(4-6)
注意，與TH方式相似，比特間隔或比特持續(xù)時(shí)間，即傳輸一個(gè)比特所用的時(shí)間是Tb=NsTs。
輸出的波形顯然是一個(gè)PAM波形。很容易知道，由于沒(méi)有時(shí)移而且脈沖以規(guī)則的時(shí)間間隔出現(xiàn)，計(jì)算式(4-6)所示信號(hào)的PSD要比計(jì)算式(4-2)所示信號(hào)的PSD更容易。
上述方式的一種變形是使用PPM調(diào)制器代替PAM調(diào)制器，得到的信號(hào)可表示為：
(4-7)
注意到在式(4-7)中，由于碼的偽隨機(jī)特性，編碼會(huì)起到白化頻譜的作用。
4.2.2 PAM-DS-UWB 發(fā)射鏈路 其系統(tǒng)模型如圖4-6所示.
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圖4-6 PAM-DS-UWB 發(fā)射機(jī)系統(tǒng)模型
圖4-6中的前兩個(gè)模塊分別表示二進(jìn)制源和重復(fù)碼編碼器。第三個(gè)模塊是在重復(fù)碼編碼器的輸出端實(shí)現(xiàn)DS編碼和二進(jìn)制PAM調(diào)制。我們考慮偽隨機(jī)DS碼，分配給一般用戶的是長(zhǎng)度為NP的二進(jìn)制碼序列。最后一個(gè)模塊是脈沖形成器[1]。
4.2.3 PAM-DS-UWB 仿真結(jié)果及其分析
圖4- 7 由PAM-DS-UWB發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的信號(hào)
圖（4-7）顯示了參數(shù)設(shè)置如下時(shí)所產(chǎn)生的UWB信號(hào)
以dBm為單位的平均發(fā)射功率Pow， 信號(hào)的抽樣頻率fc， 由二進(jìn)制源產(chǎn)生的比特?cái)?shù)numbits， 平均脈沖重復(fù)時(shí)間Ts（單位為秒），每個(gè)比特映射的脈沖數(shù)Ns， 碼片時(shí)間Tc（秒）， 跳時(shí)碼的碼元最大值Nh和周期Np，沖激響應(yīng)持續(xù)時(shí)間Tm, 脈沖波形形成因子tau（秒）， PPM時(shí)移dPPM（秒）。
Stx: Pow=-30, fc=50e9, numbits =2, Ts=2e-9,
Ns=10, Np=10, Tm=0.5e-9,
tau=0.25e-9,
這個(gè)信號(hào)由兩組脈沖序列組成，每組包含10個(gè)脈沖，每組映射信息源的一個(gè)比特。從圖4-7中可以看出每二組的10個(gè)脈沖與第一組的10個(gè)脈沖在極性上是相反的。
圖4-8 PAM-DS-UWB的幅度譜
由圖4-8可以看出，幅度譜的包絡(luò)具有基本脈沖的傅氏變換的形狀，即高斯形狀。且Np（信號(hào)每比特發(fā)射脈沖數(shù)）值越大，圖形分布越寬，即幅度峰值越小。
4.3 OFDM調(diào)制技術(shù)
4．3．1 概述
多頻帶（MB）方式與本章前兩節(jié)分析研究的IR原理不同。根據(jù)2002年，F(xiàn)CC公布的UWB定義，帶寬超過(guò)500MHz的信號(hào)都是UWB信號(hào)。因此，按照FCC規(guī)定的頻帶范圍3.1~10.6GHz，將此7.5 GHz的帶寬分割成最小帶寬為500MHz的若干個(gè)頻帶。為了盡量減小同窄帶通信系統(tǒng)的相互干擾，UWB采用較小的功率，于是UWB信號(hào)對(duì)于窄帶通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)相當(dāng)于熱噪聲，并不被窄帶通信系統(tǒng)的接收機(jī)檢測(cè)到，也可以避免特定頻帶上的非人為干擾[1]。
在每個(gè)子頻帶內(nèi)可以使用不同的數(shù)據(jù)調(diào)制類型，并不一定要用IR方式，正確的頻譜帶寬可以通過(guò)合適的比特速率實(shí)現(xiàn)。應(yīng)用最廣泛的是眾所周知的正交頻分復(fù)用（OFDM）。
4．3．2 多頻段OFDM-UWB信號(hào)產(chǎn)生
一個(gè)已調(diào)的OFDM信號(hào)由調(diào)制在不同載波頻率 上的同個(gè)并行發(fā)射的信號(hào)組成。這些載波等間隔地位于頻域上，其間隔為 。OFDM調(diào)制器輸入的二進(jìn)制序列每K比特編為一組，以產(chǎn)生具有N個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)塊{ }，這里假定 是L個(gè)可能的取值中的一個(gè)，K=N1bL。最后，每個(gè)符號(hào)調(diào)制一個(gè)不同的載波。為了并行傳輸數(shù)據(jù)塊的N個(gè)符號(hào)，不同的調(diào)制載波信號(hào)在頻率上必須正交[8]。
所有調(diào)制器使用相同的矩形波，其持續(xù)時(shí)間為T(mén)：
（4-8）
如果符號(hào) 在星座圖中的點(diǎn)用 表示，OFDM信號(hào)中有N個(gè)符號(hào)的數(shù)據(jù)塊的表達(dá)式如下[1]：
（4-9）
而相應(yīng)的復(fù)包絡(luò)是
（4-10）
其中 ，S（t）是周期為T(mén)0的周期函數(shù)。
式（4-9）中OFDM信號(hào)的數(shù)字變換相當(dāng)于傳輸式（4-10）中復(fù)數(shù)包絡(luò)的抽樣值，也就是說(shuō)傳輸序列可表示如下：
（4-11）
tc是抽樣周期。
仿真OFDM調(diào)制信號(hào)，考慮的是OFDM各個(gè)載波使用QPSK調(diào)制的情況。仿真整個(gè)發(fā)射鏈路，產(chǎn)生式（4-9）的信號(hào)。
4．3．3 OFDM仿真結(jié)果及其分析 要發(fā)射的總比特?cái)?shù)numbits； 調(diào)制信號(hào)的中心頻率fp； 抽樣頻率fc； 每個(gè)符號(hào)在其相應(yīng)載波上的傳輸時(shí)間T0； 循環(huán)前綴的持續(xù)時(shí)間TP；保護(hù)間隔時(shí)間TG， 矩形脈沖響應(yīng)的幅度為A， OFDM系統(tǒng)的子載波數(shù)N。
(1) numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;
TP=60.6e-9; TG=70.1e-9; A=1; N=4;
圖4-9 OFDM-UWB信號(hào)
圖4-10 OFDM-UWB幅度譜
圖4-10中的幅度譜由子載波的幅度譜疊加而成。
(2)numbits=8； fp=1e9; fc=50e9; T0=242.4e-9;
TP=0; TG=50e-9; A=1; N=2;
圖4-11 OFDM-UWB信號(hào)圖
圖4-11 OFDM-UWB信號(hào)幅度譜
對(duì)比以上兩圖，可以看出，在同樣的時(shí)間里為了傳輸更多的符號(hào)，是以增加帶寬為代價(jià)的，也就是增加子載波的數(shù)量。
4.4 總結(jié)
通過(guò)一系列的仿真,我們可以得出以下結(jié)論:PAM、PPM兩種調(diào)制方法主要是為了進(jìn)行信息數(shù)據(jù)符號(hào)對(duì)脈沖的調(diào)制，而信號(hào)中的偽隨機(jī)TH碼和DS碼主要是為了產(chǎn)生信號(hào)的頻譜，使信號(hào)的功率譜密度在采用偽隨機(jī)碼調(diào)制后變得更加平滑，不能干擾到其它已經(jīng)存在的窄帶系統(tǒng)[9]。
OFDM具有良好的抗多徑干擾性能，通過(guò)頻率的合理選擇，能夠同現(xiàn)存的窄帶系統(tǒng)和開(kāi)放頻段的通信系統(tǒng)具有很好的共存性，同傳統(tǒng)的超寬帶系統(tǒng)相比有很大的優(yōu)勢(shì)[11]。
5 性能分析及應(yīng)用前景
5.1 脈位調(diào)制(PPM)和脈幅調(diào)制(PAM)
脈位調(diào)制(PPM)是一種利用脈沖位置承載數(shù)據(jù)信息的調(diào)制方式。按照采用的離散數(shù)據(jù)符號(hào)的狀態(tài)數(shù)可以分為二進(jìn)制PPM(2PPM)和多進(jìn)制(MPPM)。在這種調(diào)制方式中，一個(gè)脈沖重復(fù)周期內(nèi)脈沖可能出現(xiàn)的位置有2個(gè)或M個(gè)，脈沖位置與符號(hào)狀態(tài)一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)相鄰脈位之間距離與脈沖寬度之間關(guān)系，又可分為部分重疊的PPM和正交PPM（OPPM）。在部分重疊的PPM中，為保證系統(tǒng)傳輸可靠性，通常選擇相鄰脈位互為脈沖自相關(guān)函數(shù)的負(fù)峰值點(diǎn)，從而使相鄰符號(hào)的歐氏距離最大化。在OPPM中，通常以脈沖寬度為間隔確定脈沖位置。接收機(jī)利用相關(guān)器在相應(yīng)位置進(jìn)行相干檢測(cè)。鑒于UWB系統(tǒng)的復(fù)雜度和功率限制，實(shí)際應(yīng)用中，常用的調(diào)制方式為2PPM或2OPPM[3]。
PPM的優(yōu)點(diǎn)在于：它僅需要根據(jù)數(shù)據(jù)符號(hào)控制脈沖位置，不需要進(jìn)行脈沖幅度和極性的控制，便于以較低的復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)。因此，PPM是UWB系統(tǒng)廣泛采用的調(diào)制方式。但是，由于PPM信號(hào)為單極性，其輻射譜中往往存在幅度較高的離散譜線。對(duì)此超寬帶信號(hào)的幅度譜仿真也證明了這一點(diǎn)。如果不對(duì)這些譜線進(jìn)行抑制，將很難滿足FCC對(duì)輻射譜的要求[10]。
脈幅調(diào)制（PAM）是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)最為常用的調(diào)制方式之一。在UWB系統(tǒng)中，考慮到實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度和功率有效性，不宜采用多進(jìn)制PAM（MPAM）。UWB系統(tǒng)常用的PAM有兩種方式：開(kāi)關(guān)鍵控（OOK）和二進(jìn)制相移鍵控（BPSK）。前者可以采用非相干檢測(cè)降低接收機(jī)復(fù)雜度，而后者采用相干檢測(cè)可以更好地保證傳輸可靠性[3]。
當(dāng)發(fā)射能量相同時(shí)，使用二進(jìn)制PAM調(diào)制的信號(hào)可以比使用二進(jìn)制PPM調(diào)制的信號(hào)獲得更好的性能。
5.2 OFDM調(diào)制
OFDM有很多優(yōu)點(diǎn)：能夠提供較大的系統(tǒng)容量，具有較強(qiáng)的抗多徑干擾、抗頻率選擇性衰落和頻率擴(kuò)散能力，適應(yīng)多徑和移動(dòng)信道傳播條件，能夠適應(yīng)不同設(shè)計(jì)需求，靈活分配數(shù)據(jù)容量和功率，可提供靈活的高速和變速綜合數(shù)據(jù)傳輸可以實(shí)現(xiàn)較高的安全傳輸性能，允許數(shù)據(jù)在復(fù)數(shù)的高速的射頻上被編碼。由于OFDM技術(shù)的良好性能使得它在無(wú)線通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用[12]。
OFDM技術(shù)是將頻道資源分成若干個(gè)子信道，每個(gè)子信帶再采用一定的調(diào)制技術(shù)，提高頻率利用率。OFDM可與PPM、PAM等結(jié)合使用，將會(huì)有性能更好的調(diào)制技術(shù)出現(xiàn)。
5.3 UWB的應(yīng)用前景
超寬帶技術(shù)在通信、雷達(dá)和無(wú)線定位等領(lǐng)域都將有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，人們對(duì)超寬帶技術(shù)深入的研究使超寬帶技術(shù)在系統(tǒng)理論、功率放大器、脈沖的產(chǎn)生與接收、同步、集成電路等方面取得了重大進(jìn)步，尤其是在超寬帶無(wú)線產(chǎn)生領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，使超寬帶通信成為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分成為可能。
相對(duì)于傳統(tǒng)的窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)，超寬帶無(wú)線產(chǎn)生系統(tǒng)具有諸多優(yōu)點(diǎn)和潛力，使超寬帶無(wú)線產(chǎn)生成為中短距無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的理想接入技術(shù)。根據(jù)產(chǎn)生速率不同，擠兌超寬帶無(wú)線傳輸系統(tǒng)也具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域。
利用超寬帶技術(shù)可以提供高數(shù)據(jù)率傳輸?shù)哪芰εc定位功能，可以設(shè)計(jì)依賴定位信息優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源管理的WPAN或WLAN，并應(yīng)用于多媒體傳輸、計(jì)算機(jī)通信和家庭娛樂(lè)等領(lǐng)域。
利用脈沖超寬帶信號(hào)對(duì)障礙物的良好穿透特性與精確測(cè)距功能，可以設(shè)計(jì)既具有通信功能也具有定位功能的超寬帶脈沖無(wú)線通信與定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳輸距離遠(yuǎn)（通信速率低）、頒布式移動(dòng)定位、便攜、超低成本、超低功耗、定位可靠性和精度高等特點(diǎn)。因而可以廣泛用于傳感器網(wǎng)絡(luò)、消防、公共安全、庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)、人員監(jiān)護(hù)與救生等重要領(lǐng)域。利用超寬帶脈沖信號(hào)低截獲概率、保密性高和體積小的優(yōu)點(diǎn)，該系統(tǒng)還可以應(yīng)用與偵察、情報(bào)收集、傷員救護(hù)、武器制導(dǎo)等軍事領(lǐng)域[8]。
超寬帶信號(hào)具有很低的輻射功率，而這樣的輻射功率分布在某些方面GHz的頻率范圍內(nèi)，功率譜密度極低，類似白噪聲頻譜，具有低干擾、低截獲概率特性；同時(shí)由于使用窄脈沖為信號(hào)載體并采用跳時(shí)擴(kuò)頻，接收端必須已知發(fā)射端擴(kuò)頻碼的條件下才能解調(diào)出發(fā)射數(shù)據(jù)來(lái)，加上它對(duì)多徑干擾具有很好的魯棒特性，非常適合在軍事保密通信的應(yīng)用。非常低的輻射功率可以避免過(guò)量的電磁波對(duì)人體的傷害[7]。
結(jié)論
超寬帶無(wú)線通信技術(shù)是目前發(fā)展的熱門(mén)技術(shù)。它以其自身的優(yōu)點(diǎn)，被研究人員廣泛關(guān)注。超寬帶無(wú)線電技術(shù)大體包括基帶脈沖傳輸方式和帶通載波調(diào)制傳輸?shù)姆绞絻纱箢?。脈沖傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是把信息調(diào)制在離散脈沖信號(hào)上發(fā)射，而帶通載波調(diào)制傳輸?shù)奶攸c(diǎn)則是把信息調(diào)制在正弦載波上發(fā)射。本論文是以采用基帶脈沖傳輸技術(shù)的經(jīng)典超寬帶無(wú)線電通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)進(jìn)行研究的。
為了更好地了解超寬帶通信系統(tǒng)，本文先概括地介紹了超寬帶無(wú)線通信的基礎(chǔ)知識(shí)。接著將仿真的基本工具M(jìn)ATLAB的使用說(shuō)明簡(jiǎn)單介紹。然后，重點(diǎn)介紹超寬帶通信的調(diào)制方式，主要包括對(duì)TH-PPM、DS-PAM和OFDM調(diào)制方式的介紹，并通過(guò)仿真圖像加以對(duì)比，說(shuō)明調(diào)制方式的優(yōu)缺點(diǎn)。
常采用不同的調(diào)制方案，對(duì)系統(tǒng)傳輸速率、搞多徑干擾能力有很大影響。對(duì)它們進(jìn)行分析比較，對(duì)系統(tǒng)調(diào)制信號(hào)的設(shè)計(jì)具有一定的參考意義。通常，在一個(gè)通信系統(tǒng)中，應(yīng)用何種調(diào)制方式不僅要看調(diào)制方式本身性能，還要根據(jù)系統(tǒng)總的設(shè)計(jì)加以考慮。
參考文獻(xiàn)
[1]葛利嘉，朱林，袁曉芳，陳幫富，超寬帶無(wú)線電基礎(chǔ)，電子工業(yè)出版社，2005，1~110
[2]葛利嘉，曾凡鑫，劉郁林，岳光榮，超寬帶無(wú)線通信，國(guó)防工業(yè)出版社，2005，76~107
[3]常遠(yuǎn)，UWB無(wú)線通信系統(tǒng)信號(hào)產(chǎn)生和調(diào)制技術(shù)的研究，哈爾濱工程大學(xué)優(yōu)秀碩士論文，2006
[4]朱慧，蘇銳，超寬帶技術(shù)概述，信息技術(shù)，2006
[5]武海斌，超寬帶無(wú)線通信技術(shù)的研究，無(wú)線電工程，2003
[6]徐征，UWB超寬帶無(wú)線通信技術(shù)，中國(guó)電力教育2006年研究綜述與論壇專刊，2006
[7]張新躍，沈樹(shù)群，UWB超寬帶無(wú)線通信技術(shù)及其發(fā)展前景，數(shù)據(jù)通信，2004
[8]張?jiān)阼?，畢光?guó)，超寬帶無(wú)線通信技術(shù)及其應(yīng)用，技術(shù)視點(diǎn)，2004
[9]牛?模?禾危??澩?尷咄ㄐ畔低車牡髦品絞窖芯浚?繾又柿浚?004
[10]邵懷宗，李玉柏，彭啟琮，馬永，時(shí)間脈沖位置調(diào)制的超寬帶無(wú)線通信，系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2003
[11] Jeffrey H.Miller,”Why UWB? A Review of Ultrawideband Technology”, NETEX
由國(guó)際創(chuàng)新三螺旋理論的思想，高校、產(chǎn)業(yè)界和政府應(yīng)該互相協(xié)調(diào)發(fā)展，推動(dòng)知識(shí)的轉(zhuǎn)換、運(yùn)用和發(fā)展。本文在此理論基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸，針對(duì)高職學(xué)生專業(yè)綜合實(shí)踐能力的提高，提出“綜合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”相融合的三螺旋模型。實(shí)踐活動(dòng)是現(xiàn)代高職教育強(qiáng)調(diào)的主體活動(dòng)，也特別強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)踐環(huán)節(jié)的主體地位，逐步使學(xué)生在學(xué)習(xí)、實(shí)踐、再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐的循環(huán)過(guò)程中獲得知識(shí)的積累和技能的提高。2005年我國(guó)職業(yè)教育改革與發(fā)展將工學(xué)結(jié)合、校企合作確立為人才培養(yǎng)模式的方向，經(jīng)過(guò)多年的探索與實(shí)踐，已經(jīng)取得了一定的成果，并深刻認(rèn)識(shí)到要實(shí)現(xiàn)真正的基于職業(yè)崗位的、真實(shí)的、參與工作過(guò)程的實(shí)踐，以真實(shí)工作環(huán)境為基礎(chǔ)的工與學(xué)結(jié)合才是職業(yè)教育的根本。從現(xiàn)有關(guān)于高等職業(yè)院校學(xué)生專業(yè)綜合實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及職前訓(xùn)練這一問(wèn)題的研究成果來(lái)看，雖然前人對(duì)高等職業(yè)院校學(xué)生工學(xué)結(jié)合的重要性、存在的某些問(wèn)題以及如何開(kāi)展頂崗實(shí)習(xí)與就業(yè)等方面作了分析、探討和研究，但對(duì)專業(yè)綜合實(shí)踐、畢業(yè)設(shè)計(jì)以及職前訓(xùn)練的意義及某些影響因素、存在的問(wèn)題，都沒(méi)有進(jìn)行深入的研究和探索。新三螺旋理論認(rèn)為在實(shí)踐教學(xué)模式創(chuàng)新的過(guò)程中，綜合實(shí)踐的專業(yè)性、畢業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性和職前訓(xùn)練的職業(yè)性是三個(gè)同等重要的環(huán)節(jié)。這三個(gè)環(huán)節(jié)既互為因果、互相聯(lián)系，又相互作用、相互交融，共同形成了獨(dú)特的三螺旋結(jié)構(gòu)。新三螺旋的模式強(qiáng)調(diào)過(guò)程性和發(fā)展性。過(guò)程性指專業(yè)綜合實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)在實(shí)施過(guò)程中要注重效果、過(guò)程的任務(wù)分配和考核要明確明晰。發(fā)展性是指高職的教育直接為企業(yè)輸送技能性人才。因此，在專業(yè)實(shí)踐和畢業(yè)設(shè)計(jì)中，教師要帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，直接與職業(yè)需求掛鉤，進(jìn)行有效和有用的實(shí)踐活動(dòng)。新三螺旋理論也要求每位教師都要積極主動(dòng)地將師生間的信息交流貫穿始終并以此作為改進(jìn)工作的動(dòng)力和依據(jù)。這種交流包括實(shí)踐活動(dòng)前、活動(dòng)中、活動(dòng)后教師主動(dòng)組織的征求反饋意見(jiàn)，要對(duì)教與學(xué)的效果進(jìn)行總結(jié)，促進(jìn)這一過(guò)程實(shí)施的完整性。
二、“綜合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”模式的特點(diǎn)
（一）學(xué)校是開(kāi)展新三螺旋模式的核心主線
作為教育活動(dòng)的主要場(chǎng)所、知識(shí)生產(chǎn)的主要園地，學(xué)校無(wú)疑在人才培養(yǎng)的過(guò)程中起到核心作用。當(dāng)然，在此過(guò)程中學(xué)校并不是孤立無(wú)援的，政府和產(chǎn)業(yè)應(yīng)作為支撐機(jī)構(gòu)積極參與，最終形成“大學(xué)—產(chǎn)業(yè)—政府”的動(dòng)態(tài)三螺旋。高職教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐性，那么高職院校在這個(gè)三螺旋的創(chuàng)新模型中，當(dāng)然也起了核心主線的作用。首先，學(xué)校給予了知識(shí)積累和就業(yè)實(shí)踐的基礎(chǔ)。任何的一項(xiàng)實(shí)踐創(chuàng)新活動(dòng)，都離不開(kāi)基礎(chǔ)知識(shí)的積累。沒(méi)有知識(shí)積累，談什么實(shí)踐？在新三螺旋模型提到的三種活動(dòng)中，任何一項(xiàng)活動(dòng)都不能脫離的學(xué)校的基礎(chǔ)教育，同時(shí)還需要在具備了知識(shí)和理論功底的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)自己一定的社會(huì)素養(yǎng)，增強(qiáng)自己對(duì)知識(shí)的轉(zhuǎn)化能力、社交能力和敏銳的洞察力。適應(yīng)職場(chǎng)或者自主創(chuàng)業(yè)，都是一個(gè)復(fù)雜的綜合性的過(guò)程，涉及許多領(lǐng)域的知識(shí)，比如市場(chǎng)營(yíng)銷、財(cái)務(wù)管理、法律、經(jīng)濟(jì)管理等等，這些知識(shí)的獲取必然與學(xué)校教育緊密聯(lián)系。其次，學(xué)校也要改革教育課程體系及教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)，為其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供積極良好的氛圍和環(huán)境。既然是高等職業(yè)教育，就要與大學(xué)本科教育相區(qū)別，在課程的設(shè)置中，應(yīng)加大綜合實(shí)踐的比重，增加實(shí)訓(xùn)基地的建設(shè)，為學(xué)生提供合適的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，營(yíng)造有利于人才培養(yǎng)的創(chuàng)新的文化氛圍。
（二）企業(yè)是推動(dòng)新三螺旋模式的重要基地
在“綜合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”的新三螺旋模型中，企業(yè)或者說(shuō)產(chǎn)業(yè)是不可或缺的重要支撐機(jī)構(gòu)。首先，企業(yè)可以與學(xué)校合作，共建實(shí)踐基地，這是校企合作中的一種重要途徑。學(xué)生在實(shí)踐的過(guò)程中，如果遇到不能解決的問(wèn)題，可以請(qǐng)教企業(yè)的專家；企業(yè)的工程師也可以參與到學(xué)校相關(guān)課程教學(xué)計(jì)劃、實(shí)踐安排等的指定中，幫助學(xué)生完成實(shí)踐。同時(shí)，學(xué)校與企業(yè)也可以通過(guò)共建科研項(xiàng)目的方法，進(jìn)行知識(shí)成果的轉(zhuǎn)化，這樣的科研項(xiàng)目不僅帶動(dòng)的學(xué)校教師，也可以帶領(lǐng)學(xué)生一起完成。有了企業(yè)的參與后，學(xué)校又可以再次進(jìn)行教學(xué)的改革，比如根據(jù)與企業(yè)合作的經(jīng)驗(yàn)和研究，修訂課程教材，讓學(xué)生掌握更新更實(shí)際的知識(shí)。另外，企業(yè)為學(xué)校提供人力資源方面的支持。一方面，學(xué)校應(yīng)當(dāng)定期邀請(qǐng)企業(yè)中富有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員、管理人員到高校作報(bào)告、開(kāi)設(shè)學(xué)術(shù)講座，或開(kāi)展專題研究，或兼任教師，參與并指導(dǎo)課程教學(xué)改革、創(chuàng)業(yè)實(shí)踐、就業(yè)指導(dǎo)等各項(xiàng)工作。另一方面，在校企合作的前提下，企業(yè)也應(yīng)該為學(xué)校的教師和學(xué)生提供實(shí)踐的場(chǎng)所，學(xué)?？梢园才艑W(xué)生將畢業(yè)設(shè)計(jì)放在企業(yè)來(lái)完成，企業(yè)給予支持和指導(dǎo)，讓學(xué)生進(jìn)行職前的相關(guān)準(zhǔn)備工作。
（三）政府是推進(jìn)新三螺旋模式的重要支撐
在亨利•埃茨科威茲的三螺旋創(chuàng)新模式中，政府的獨(dú)特身份是作為契約關(guān)系的來(lái)源，確保穩(wěn)定的相互作用與交換。所以，政府的作用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，政府制定利好的扶持政策；另一方面，政府要完善相應(yīng)的服務(wù)體系。在“綜合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”的新三螺旋模型中，政府需要進(jìn)行推動(dòng)，比如如何協(xié)調(diào)院校與企業(yè)之間的利益關(guān)系；如何激發(fā)企業(yè)參與校企合作的積極性；如何規(guī)避校企合作中的風(fēng)險(xiǎn)等一系列問(wèn)題均需要政府的政策支持。在校企合作中，政府作為一個(gè)第三方機(jī)構(gòu)，要能夠提升合作中企業(yè)的社會(huì)認(rèn)可度，幫助落實(shí)企業(yè)在校企合作中的相關(guān)優(yōu)惠政策，要對(duì)校企合作過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量的監(jiān)控和質(zhì)量驗(yàn)收，要幫助處理校企合作中會(huì)出現(xiàn)的損害雙方利益的消極行為，同時(shí)要降低學(xué)校和企業(yè)參與校企合作的風(fēng)險(xiǎn)，這樣才能給學(xué)校與企業(yè)更多的合作空間。
三、“綜合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”模式的實(shí)施與效果
（一）加強(qiáng)實(shí)踐活動(dòng)的層次性
根據(jù)信息加工理論的思想，人類知識(shí)分為兩種，一種是“是什么”，一種是“怎么做”。那么，我們這里研究的就是“怎么做”的知識(shí)活動(dòng)?！熬C合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”的三螺旋模式，倡導(dǎo)的是一種相互融合、循序漸進(jìn)的實(shí)踐行為。這里，主要是著眼于加強(qiáng)實(shí)踐活動(dòng)層次性。首先，實(shí)踐可以劃分為課堂實(shí)踐和課外實(shí)踐兩個(gè)類型。那么，根據(jù)高職教育的特點(diǎn)，我們即可將綜合實(shí)踐的實(shí)施放在課堂進(jìn)行。比如，在課堂中進(jìn)行案例分析、實(shí)驗(yàn)室模擬以及學(xué)生進(jìn)行課堂討論、針對(duì)理論聯(lián)系實(shí)際提出問(wèn)題等，教師負(fù)責(zé)答疑解惑；而畢業(yè)設(shè)計(jì)和職前訓(xùn)練，我們一般放在課外進(jìn)行。可以有社會(huì)調(diào)查、企業(yè)實(shí)訓(xùn)、頂崗實(shí)習(xí)等多種形式。不管是哪種類型的實(shí)踐，我們都可以按照以下幾個(gè)層次來(lái)實(shí)施：第一層次是“聽(tīng)知”，即教師負(fù)責(zé)將實(shí)踐的基本原理、基本步驟等傳達(dá)給學(xué)生，學(xué)生能夠了解和掌握；第二層次是“認(rèn)知”，即實(shí)踐的過(guò)程演示，教師做學(xué)生觀摩；第三層次是“實(shí)戰(zhàn)”，即學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行案例的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，并在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮主觀能動(dòng)性，有創(chuàng)新的行為和意識(shí)；第四層次是交流碰撞。學(xué)生已經(jīng)有了實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)后，和教師以及互相之間進(jìn)行互動(dòng)交流；第五層次是點(diǎn)評(píng)。不管是哪種實(shí)踐，最終都需要教師和學(xué)生共同進(jìn)行總結(jié)，教師點(diǎn)評(píng)。
（二）重視實(shí)踐活動(dòng)考核的全程性
實(shí)踐活動(dòng)的考核不應(yīng)該是一紙的考核，更強(qiáng)調(diào)過(guò)程性和全程性。比如，我們以高職一門(mén)《web應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)》課程為例，來(lái)討論如何具體開(kāi)展“綜合實(shí)踐-畢業(yè)設(shè)計(jì)-職前訓(xùn)練”的考核。這門(mén)課程的課堂教學(xué)中，包括提問(wèn)、小測(cè)驗(yàn)、課后作業(yè)等，突出考核對(duì)基本理論、基本原則、基本方法和基本要求等基本知識(shí)的理解和掌握；綜合實(shí)踐教學(xué)中的考核，一是考核同學(xué)在案例的實(shí)施中完成的情況，二是要考核學(xué)生的互動(dòng)討論情況，學(xué)生不僅要能完成案例設(shè)計(jì)，還要能夠具有分享設(shè)計(jì)心得，與他人交流的基本技能，二者可以有個(gè)加權(quán)平均；三是期末考試，可以以大作業(yè)的形式或者試卷形式進(jìn)行考核。對(duì)于這門(mén)課程，考核即可如此。畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，學(xué)生很多運(yùn)用了這門(mén)課程的方法和設(shè)計(jì)，不妨在課程的考核中，將期末考試部分放到畢業(yè)設(shè)計(jì)中來(lái)考核，這樣課程考核與畢業(yè)設(shè)計(jì)就很緊密地結(jié)合起來(lái)了。如果畢業(yè)設(shè)計(jì)完成良好，這門(mén)課程的期末考核部分也就相應(yīng)得分。這樣的全程考核方法，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的積極性會(huì)更高，對(duì)課程的掌握也會(huì)更深透。如果在職前訓(xùn)練中，也有相應(yīng)的模塊實(shí)踐，那更是錦上添花，學(xué)生在將來(lái)應(yīng)對(duì)這個(gè)方面的問(wèn)題應(yīng)該就得心應(yīng)手了。
（三）解決了實(shí)踐與職位脫節(jié)、畢業(yè)設(shè)計(jì)流于形式的實(shí)際問(wèn)題
2009年之前，學(xué)校所有專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作以“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作手冊(cè)”為指導(dǎo)進(jìn)行。整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)分為畢業(yè)設(shè)計(jì)動(dòng)員、學(xué)生選題、畢業(yè)設(shè)計(jì)前期檢查、畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查和畢業(yè)設(shè)計(jì)后期答辯等階段。各階段又有子任務(wù)需要完成。在學(xué)生選題階段，教師設(shè)置的題目和內(nèi)容要讓學(xué)生知曉，并且學(xué)生和老師之間需要有溝通交流的機(jī)會(huì)，進(jìn)而選題。學(xué)生可能對(duì)某幾個(gè)老師的題目感興趣，但最終只能選擇一個(gè)老師的一個(gè)題目。老師所帶的學(xué)生數(shù)也是有限制的。在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期檢查階段，各畢業(yè)設(shè)計(jì)小組組長(zhǎng)需要查看本組教師的任務(wù)書(shū)和學(xué)生的開(kāi)題報(bào)告是否符合要求和規(guī)范，并需要把意見(jiàn)反饋給指導(dǎo)教師和學(xué)生使其進(jìn)行整改。在畢業(yè)設(shè)計(jì)中期檢查階段，學(xué)生需按照規(guī)定的時(shí)間、地點(diǎn)進(jìn)行分組答辯。各畢業(yè)設(shè)計(jì)小組需要根據(jù)任務(wù)書(shū)的進(jìn)度要求檢查學(xué)生目前的工作進(jìn)度，提出問(wèn)題和建議。所有這些不僅需要在場(chǎng)參加答辯的學(xué)生知道，也需要他們的指導(dǎo)教師了解。在后期答辯階段，學(xué)生提交論文后，指導(dǎo)教師和評(píng)閱教師進(jìn)行評(píng)閱打分，學(xué)生按照答辯要求演示PPT和程序，答辯組給出學(xué)生的答辯成績(jī)。學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)總評(píng)成績(jī)由指導(dǎo)教師成績(jī)、評(píng)閱教師成績(jī)和答辯成績(jī)按比例構(gòu)成。以上這些過(guò)程均需要學(xué)院教務(wù)員向指導(dǎo)教師和學(xué)生下達(dá)通知完成。期間的各種成績(jī)匯總、報(bào)表填寫(xiě)均需手動(dòng)完成。在我校專業(yè)數(shù)量和師生人數(shù)迅速增加的情況下，這種全手動(dòng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理模式已經(jīng)不能滿足畢業(yè)設(shè)計(jì)工作需求，迫切需要進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)管理手段的改革。
二、院級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理的信息化建設(shè)
為解決日益增長(zhǎng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理的信息化需求，以“畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作手冊(cè)”和“信息管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理規(guī)范”為依據(jù)，信息管理學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱“我院”）于2008年自行開(kāi)發(fā)并于2009年使用了“信息管理學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)管理信息系統(tǒng)”進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)輔助管理工作。該系統(tǒng)具有畢業(yè)設(shè)計(jì)基本信息一次性輸入并隨時(shí)更新功能，保證了學(xué)生信息、教師信息、題目信息的一致性，并且具有匯總統(tǒng)計(jì)功能，各角色教師錄入成績(jī)后系統(tǒng)按照比例統(tǒng)計(jì)出學(xué)生的總評(píng)成績(jī)，提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)效率保證了學(xué)生成績(jī)的準(zhǔn)確性。教師間可以相互溝通學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)情況的功能，提高了工作效率。畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理規(guī)范和輔助的信息系統(tǒng)構(gòu)成了我院畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理的兩條主線，該管理系統(tǒng)從2009年到2013年的實(shí)施過(guò)程中不斷完善功能模塊建設(shè)，完成了1713名學(xué)生、250余人次教師參加的畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。其各主要階段流程圖如下。在前期檢查階段，檢查組組長(zhǎng)在系統(tǒng)中輸入題目、任務(wù)書(shū)和開(kāi)題報(bào)告檢查情況，指導(dǎo)教師可登陸系統(tǒng)查看。指導(dǎo)教師根據(jù)檢查意見(jiàn)指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行修改，。在中期檢查階段，檢查組長(zhǎng)將學(xué)生中期檢查情況錄入系統(tǒng)，指導(dǎo)教師登陸查看，并根據(jù)檢查意見(jiàn)對(duì)學(xué)生的情況進(jìn)行整改和指導(dǎo)。在后期答辯階段，由于涉及到三方成績(jī)匯總計(jì)算以及二次答辯，該系統(tǒng)就尤為重要。首先，系統(tǒng)根據(jù)三方成績(jī)統(tǒng)計(jì)出每名學(xué)生的總評(píng)成績(jī)；其次，教學(xué)秘書(shū)根據(jù)總評(píng)成績(jī)匯總出需要參加二次答辯的學(xué)生名單；最后，進(jìn)行二次答辯確定學(xué)生最終成績(jī)。管理規(guī)范與管理系統(tǒng)之間交互眾多，涉及到學(xué)生、題目、各項(xiàng)成績(jī)?cè)u(píng)定，如果沒(méi)有規(guī)范的管理和系統(tǒng)的技術(shù)支持很容易出錯(cuò)。經(jīng)過(guò)5年的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理實(shí)踐，證明我院的管理規(guī)范和技術(shù)手段是可靠、實(shí)用、高效的。但由于是針對(duì)我院情況開(kāi)發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，未考慮學(xué)校其它學(xué)院情況，故而沒(méi)有在全校范圍內(nèi)實(shí)施。全校所有學(xué)院迫切需要一個(gè)統(tǒng)一的畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)來(lái)支撐畢業(yè)設(shè)計(jì)工作。
三、校級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理的信息化建設(shè)
1.學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)整體功能框架經(jīng)過(guò)2013年在經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院的試運(yùn)行，2014年學(xué)?！爱厴I(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)”在全校范圍內(nèi)正式投入使用。學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)綜合考慮了畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理的各個(gè)階段和各個(gè)細(xì)節(jié)，將使用系統(tǒng)的角色分為管理員、專業(yè)負(fù)責(zé)人、指導(dǎo)教師和學(xué)生。管理員負(fù)責(zé)系統(tǒng)的全局設(shè)置，專業(yè)負(fù)責(zé)人、指導(dǎo)教師和學(xué)生在系統(tǒng)中交叉合作完成畢業(yè)設(shè)計(jì)各階段任務(wù)。（1）專業(yè)負(fù)責(zé)人基本任務(wù)包括：教師信息更新、教師所帶學(xué)生任務(wù)數(shù)的設(shè)置、畢業(yè)設(shè)計(jì)課題審核、為畢業(yè)設(shè)計(jì)論文指定評(píng)閱教師、學(xué)生選題宏觀調(diào)控、論文答辯分組和論文推優(yōu)等。（2）指導(dǎo)教師基本任務(wù)包括：課題申報(bào)、學(xué)生選題管理、過(guò)程管理和論文評(píng)優(yōu)等。過(guò)程管理包括學(xué)生任務(wù)書(shū)下發(fā)、開(kāi)題報(bào)告檢查、過(guò)程指導(dǎo)記錄、中期檢查、指導(dǎo)教師評(píng)閱及成績(jī)錄入、其他論文評(píng)閱及成績(jī)錄入和答辯成績(jī)錄入等。（3）學(xué)生基本任務(wù)包括：畢業(yè)設(shè)計(jì)選題瀏覽、查看課題任務(wù)書(shū)、提交開(kāi)題報(bào)告、填寫(xiě)過(guò)程指導(dǎo)記錄、提交中期檢查文檔、提交論文和附錄、查看答辯時(shí)間和地點(diǎn)、查看畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)、查看警告歷史以及下載文件等。
2.通過(guò)實(shí)踐需要改進(jìn)的功能通過(guò)2014年畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的實(shí)踐，該套畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)能夠滿足全校各學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的基本需要，能夠?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理提供輔助作用，能夠提供師生溝通平臺(tái)，提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)工作效率，但仍有需要改進(jìn)之處。（1）增加各學(xué)院二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)的自由度。由于各學(xué)院專業(yè)特點(diǎn)以及畢業(yè)設(shè)計(jì)管理規(guī)律不同，需要增加畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)學(xué)院平臺(tái)的自由度，讓學(xué)院根據(jù)自己的需求進(jìn)行功能模塊的設(shè)置。（2）增加前期、中期、后期答辯分組的通用性。由于我院在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中的所有檢查分組完成，為保證檢查組教師對(duì)檢查對(duì)象從開(kāi)始選題到最后答辯了如指掌，我院各階段檢查分組均一致。系統(tǒng)應(yīng)保持分組一致性，無(wú)需各階段重新錄入分組信息。（3）增加學(xué)院二次答辯功能模塊。目前該系統(tǒng)中沒(méi)有二次答辯模塊，無(wú)法實(shí)現(xiàn)二次答辯的分組、成績(jī)錄入等各項(xiàng)功能。（4）改進(jìn)中期檢查結(jié)果由學(xué)生錄入情況。中期檢查結(jié)果應(yīng)由檢查組教師錄入，這樣可以保證錄入信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性。（5）改進(jìn)評(píng)語(yǔ)自動(dòng)生成功能。目前系統(tǒng)中各類評(píng)語(yǔ)必須在頁(yè)面輸入但又無(wú)法自動(dòng)生成word文檔，需要實(shí)現(xiàn)頁(yè)面錄入評(píng)語(yǔ)即可自動(dòng)生成word評(píng)語(yǔ)表的功能。
四、畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程管理的信息化建設(shè)方向
通過(guò)院級(jí)以及校級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的應(yīng)用與實(shí)踐，畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)的建設(shè)方向如下：首先，系統(tǒng)應(yīng)該既有扎實(shí)的基礎(chǔ)平臺(tái)又要給予各學(xué)院和部門(mén)一定的靈活度和自由度，使其能夠結(jié)合自身特點(diǎn)進(jìn)行深入開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)。這樣的系統(tǒng)才能滿足不同學(xué)院要求，真正為畢業(yè)設(shè)計(jì)管理工作服務(wù)。其次，畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)要與其他教學(xué)系統(tǒng)相聯(lián)系。如與我校正方教務(wù)系統(tǒng)連接，這樣畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)中的學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)成績(jī)就可以直接導(dǎo)入正方教務(wù)系統(tǒng)而無(wú)須重新手工錄入；與中國(guó)知網(wǎng)系統(tǒng)相聯(lián)系，這樣就無(wú)須學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)和中國(guó)知網(wǎng)系統(tǒng)中重復(fù)上傳論文。
五、總結(jié)
畢業(yè)設(shè)計(jì)選題是畢業(yè)設(shè)計(jì)的源頭和基礎(chǔ)，是決定整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的前提。因此，選題必須符合電子信息工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)基本要求，內(nèi)容涵蓋本專業(yè)的核心課程；選題應(yīng)聯(lián)系科研、生產(chǎn)或社會(huì)實(shí)際，促進(jìn)學(xué)、研、產(chǎn)的結(jié)合；選題應(yīng)反映本專業(yè)領(lǐng)域的科技發(fā)展水平和前沿動(dòng)態(tài)，符合科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的需要；選題分量、難度、深度要適當(dāng)，在滿足教學(xué)基本要求的前提下，結(jié)合學(xué)生具體情況因材施教。改進(jìn)畢業(yè)設(shè)計(jì)選題工作，可以設(shè)立畢業(yè)設(shè)計(jì)課題審查小組，進(jìn)行選題審查，對(duì)課題內(nèi)容、工作量、難易程度、知識(shí)覆蓋面、可行性進(jìn)行客觀的評(píng)估。其次，以就業(yè)為導(dǎo)向來(lái)選題?？佳蓄悓W(xué)生專業(yè)知識(shí)扎實(shí)，學(xué)習(xí)能力、思考能力較強(qiáng)，選用理論研究型課題類型為主；專業(yè)相關(guān)崗位任職類學(xué)生，以工程實(shí)踐類課題為主，鼓勵(lì)到工作崗位中完成畢業(yè)設(shè)計(jì)；專業(yè)不相關(guān)崗位任職類學(xué)生，其就業(yè)對(duì)專業(yè)知識(shí)要求不高，以相對(duì)難度稍低的設(shè)計(jì)類或仿真類課題為主。
2畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作
畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作是決定整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵?；趯I(yè)導(dǎo)師制畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)工作的實(shí)施，有利于密切師生關(guān)系、促進(jìn)教風(fēng)和學(xué)風(fēng)建設(shè)，有助于解決指導(dǎo)環(huán)節(jié)存在問(wèn)題。專業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，即從大三開(kāi)始，每位學(xué)生都選擇一名專業(yè)指導(dǎo)教師，由專業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)專業(yè)課程學(xué)習(xí)、專業(yè)技能訓(xùn)練，由專業(yè)導(dǎo)師布置和指導(dǎo)其畢業(yè)設(shè)計(jì)。實(shí)施專業(yè)導(dǎo)師負(fù)責(zé)制，專業(yè)導(dǎo)師來(lái)自于科研教學(xué)骨干教師與企業(yè)工程師，學(xué)生和導(dǎo)師雙向選擇，建立專業(yè)導(dǎo)師制度；其次，三年級(jí)學(xué)生即可進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，在導(dǎo)師指導(dǎo)下，確定專業(yè)方向，學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)。
3畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量管理
3.1建立畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范制度
建立畢業(yè)設(shè)計(jì)管理辦法與實(shí)施細(xì)則、畢業(yè)設(shè)計(jì)大綱、指導(dǎo)教師職責(zé)、評(píng)閱教師職責(zé)、成績(jī)考核標(biāo)準(zhǔn)、答辯工作規(guī)范、工作流程、論文格式規(guī)范等系列文件制度，從過(guò)程管理上形成選題、指導(dǎo)、中期檢查、評(píng)閱、答辯等環(huán)節(jié)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
3.2選題規(guī)范化管理
制定科學(xué)、合理、規(guī)范化的選題申報(bào)制度，畢業(yè)設(shè)計(jì)選題實(shí)行一人一題、題目不重復(fù)。嚴(yán)把指導(dǎo)教師質(zhì)量關(guān)，選派有教學(xué)和科研經(jīng)驗(yàn)、具有講師職稱或博士學(xué)位的教師擔(dān)任指導(dǎo)教師。
3.3畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程監(jiān)控
畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)控機(jī)構(gòu)有學(xué)校、院（系）及專業(yè)建設(shè)組（或教研室）三級(jí)，采取院（系）自查和學(xué)校檢查相結(jié)合的方式進(jìn)行，明確各級(jí)監(jiān)控崗位職責(zé)。監(jiān)控環(huán)節(jié)分為初期檢查階段，包括指導(dǎo)教師資格、選題、開(kāi)題；中期檢查階段，包括教師指導(dǎo)、設(shè)計(jì)進(jìn)度、學(xué)生工作情況等；末期檢查階段，包括設(shè)計(jì)質(zhì)量、答辯資格審查和答辯情況，整個(gè)監(jiān)控環(huán)節(jié)形成了畢業(yè)設(shè)計(jì)質(zhì)量監(jiān)控閉環(huán)。
3.4畢業(yè)設(shè)計(jì)量化考核
畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的量化考核應(yīng)以畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范制度為依據(jù)，對(duì)質(zhì)量監(jiān)控過(guò)程進(jìn)行量化。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作評(píng)估指標(biāo)體系，分為一級(jí)指標(biāo)（質(zhì)量監(jiān)控、題目選擇、論文或設(shè)計(jì)質(zhì)量），二級(jí)指標(biāo)（組織領(lǐng)導(dǎo)、質(zhì)量監(jiān)控、選題、成績(jī)?cè)u(píng)定、總體水平）及主觀觀測(cè)點(diǎn)，最終達(dá)到對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)工作的量化考核。
3.5畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化管理
畢業(yè)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了教師網(wǎng)上出題、開(kāi)題下任務(wù)、中期檢查、論文審閱的全過(guò)程指導(dǎo)，提供師生互動(dòng)平臺(tái)，為教學(xué)管理人員的組織立題、中期檢查、答辯分組、論文評(píng)審、歸檔全過(guò)程監(jiān)督管理提供了工具，從而在很大程度上提高了畢業(yè)設(shè)計(jì)管理水平和畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。
4結(jié)論
0引言
會(huì)計(jì)假設(shè)亦稱會(huì)計(jì)假定，對(duì)某些未被認(rèn)識(shí)的會(huì)計(jì)現(xiàn)象，根據(jù)客觀的正常情況或趨勢(shì)所作的合乎情理的判斷和估計(jì)，從而形成會(huì)計(jì)信息系統(tǒng)賴以存在的構(gòu)成會(huì)計(jì)思想基礎(chǔ)的公理或假定。依據(jù)這些假設(shè)，會(huì)計(jì)核算的范圍、內(nèi)容與期間能得以界定，會(huì)計(jì)人員也能確定收集加工會(huì)計(jì)信息的程序和方法?，F(xiàn)代國(guó)際公認(rèn)的四大假設(shè)即會(huì)計(jì)主體假設(shè)、持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)、會(huì)計(jì)分期假設(shè)、貨幣計(jì)量假設(shè)。
1新經(jīng)濟(jì)時(shí)代會(huì)計(jì)假設(shè)面臨的挑戰(zhàn)
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使企業(yè)所面臨的經(jīng)濟(jì)環(huán)境發(fā)生了很大的變化：企業(yè)之間越來(lái)越多地通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行貿(mào)易和各種經(jīng)濟(jì)信息的交換；企業(yè)內(nèi)部，也更多地依靠Intranet來(lái)進(jìn)行信息的溝通和管理。會(huì)計(jì)所需處理的數(shù)據(jù)及其處理的過(guò)程，愈來(lái)愈多地以電子形式直接存在于網(wǎng)絡(luò)之中，使傳統(tǒng)的手工計(jì)算技術(shù)以及理論與方法體系受到了挑戰(zhàn)。作為會(huì)計(jì)實(shí)務(wù)與理論基石的會(huì)計(jì)假設(shè)，在信息時(shí)代的經(jīng)濟(jì)環(huán)境下需要與時(shí)俱進(jìn)。
1．1會(huì)計(jì)主體假設(shè)
會(huì)計(jì)主體假設(shè)強(qiáng)調(diào)的是會(huì)計(jì)為之服務(wù)的特定實(shí)體，這個(gè)組織實(shí)體從空間上界定了會(huì)計(jì)工作的具體核算范圍。
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)，企業(yè)之間的聯(lián)系越來(lái)越方便、緊密，多個(gè)企業(yè)可以組成聯(lián)合體，成立網(wǎng)絡(luò)公司，有效地向市場(chǎng)提供商品和服務(wù)，以解決單個(gè)企業(yè)不能完成的市場(chǎng)功能。這類公司分合迅速，協(xié)作方式多樣，所以，強(qiáng)調(diào)單個(gè)的、獨(dú)立的企業(yè)實(shí)體的傳統(tǒng)會(huì)計(jì)假設(shè)已不能適應(yīng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上各獨(dú)立法人企業(yè)組成的臨時(shí)聯(lián)合體的新形式。
現(xiàn)代企業(yè)的社會(huì)成本，社會(huì)績(jī)效考核及人力資源等信息延伸到了企業(yè)的外部，企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)不僅僅為了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，還肩負(fù)著社會(huì)責(zé)任，企業(yè)的會(huì)計(jì)核算內(nèi)容隨之?dāng)U大。
近年來(lái)世界各國(guó)紛紛出現(xiàn)了企業(yè)兼并浪潮，企業(yè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，再加上跨國(guó)公司的增多，使得企業(yè)的空間范圍在無(wú)限地延伸和擴(kuò)展。合并財(cái)務(wù)報(bào)表業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，實(shí)質(zhì)上是對(duì)不同會(huì)計(jì)主體的會(huì)計(jì)信息進(jìn)行調(diào)整、歸集和合并，體現(xiàn)出一個(gè)更大范圍、更高層次主體的財(cái)務(wù)狀況，也從某種程度上拓展了原有的會(huì)計(jì)主體理論。
1．2持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)
持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)假定企業(yè)將長(zhǎng)期地以現(xiàn)時(shí)的形式和目標(biāo)不斷經(jīng)營(yíng)下去，體現(xiàn)了企業(yè)所有者和經(jīng)營(yíng)者的目的和愿望，旨在解決企業(yè)的資產(chǎn)計(jì)價(jià)和費(fèi)用分配等問(wèn)題。然而在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，該假設(shè)也存有很大的局限性。
科技的迅速發(fā)展，市場(chǎng)需求的千變?nèi)f化，高新技術(shù)企業(yè)不斷產(chǎn)生，但是研究和開(kāi)發(fā)適合市場(chǎng)的產(chǎn)品的成功率很低，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)面臨很大的風(fēng)險(xiǎn)，倒閉、清算的威脅不言而喻。加之并購(gòu)潮流的涌現(xiàn)，使得企業(yè)持續(xù)經(jīng)營(yíng)的靜態(tài)觀受到了挑戰(zhàn)。
現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)公司、虛擬企業(yè)作為存在于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之中的臨時(shí)性聯(lián)合體，其完全可以根據(jù)市場(chǎng)需要適時(shí)介入、退出和轉(zhuǎn)換，一旦完成某項(xiàng)交易立即解散，具有隨時(shí)性和隨機(jī)性。這對(duì)相對(duì)穩(wěn)定的持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)提出了挑戰(zhàn)。
1．3會(huì)計(jì)分期假設(shè)
會(huì)計(jì)分期的目的是為了及時(shí)提供會(huì)計(jì)信息，滿足企業(yè)內(nèi)部和外部決策的需要。而會(huì)計(jì)分期所強(qiáng)調(diào)的時(shí)間段落劃分會(huì)受到信息提供的成本，企業(yè)對(duì)會(huì)計(jì)信息的多層次多元化需求等諸多因素的影響。
電子信息，其信息成本與手工會(huì)計(jì)環(huán)境比是極其低廉的。信息成本與會(huì)計(jì)循環(huán)次數(shù)成反比，從信息成本角度講，會(huì)計(jì)電算化的到來(lái)已為縮短會(huì)計(jì)期間、提高信息的及時(shí)性提供了可能，這為投資者和管理者帶來(lái)了福音。
投資者可以及時(shí)地了解企業(yè)的經(jīng)營(yíng)狀況，適時(shí)地對(duì)投資做出反應(yīng)，避免由于獲取信息時(shí)間上的不對(duì)稱而減少收益。管理者通過(guò)從靜態(tài)走向動(dòng)態(tài)的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)，任何時(shí)候都可以從網(wǎng)絡(luò)上獲得最新的財(cái)務(wù)報(bào)告，對(duì)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行監(jiān)控。
傳統(tǒng)會(huì)計(jì)分期假設(shè)的權(quán)責(zé)發(fā)生制原則和配比原則，采用“應(yīng)計(jì)”、“遞延”、“預(yù)提”、“待攤”等特殊程序來(lái)處理應(yīng)付和預(yù)付款項(xiàng)，預(yù)提和待攤費(fèi)用，其中包括許多人為“估計(jì)”的成分，帶有很大的武斷性。成為引起會(huì)計(jì)信息失真的制度原因，這是會(huì)計(jì)分期假設(shè)固有的缺陷，在新經(jīng)濟(jì)時(shí)代仍將繼續(xù)受到挑戰(zhàn)。
1．4貨幣計(jì)量假設(shè)
貨幣作為會(huì)計(jì)計(jì)量的尺度，是商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展到．一定階段的產(chǎn)物。貨幣計(jì)量只是會(huì)計(jì)計(jì)量史上的一個(gè)階段，本身也存有缺陷，隨著新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，其局限性越來(lái)越多地表現(xiàn)出來(lái)了。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，國(guó)際間資本流動(dòng)的加快，使得資本市場(chǎng)交易更活躍，資本決策可以在瞬間完成，各種現(xiàn)實(shí)貨幣之間的匯率變動(dòng)更為頻繁，加劇了會(huì)計(jì)主體所面臨的貨幣風(fēng)險(xiǎn)，沖擊了幣值不變這一假設(shè)。電子貨幣的出現(xiàn)將對(duì)以某種紙幣作為主要計(jì)量手段的傳統(tǒng)方式產(chǎn)生重大影響，企業(yè)之間的交易不再使用看得見(jiàn)、摸得著的鈔票和單證作為交易媒介。這一現(xiàn)象也引發(fā)了貨幣革命和支付革命。
知識(shí)經(jīng)濟(jì)的到來(lái)，單純用貨幣計(jì)量提供的會(huì)計(jì)信息，越來(lái)越不能滿足信息使用者的需求。在現(xiàn)代電子商務(wù)中，諸如創(chuàng)新能力、客戶滿意度、市場(chǎng)占有率、虛擬企業(yè)創(chuàng)建速度等表現(xiàn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力方面的指標(biāo)更能代表一個(gè)企業(yè)未來(lái)的獲利能力，而它們卻又不能在報(bào)表上用貨幣表示。
2新經(jīng)濟(jì)時(shí)代會(huì)計(jì)假設(shè)
通過(guò)對(duì)上述新經(jīng)濟(jì)時(shí)代下會(huì)計(jì)假設(shè)面臨的挑戰(zhàn)的分析，我們更能感覺(jué)到會(huì)計(jì)假設(shè)與時(shí)代環(huán)境相關(guān)的密切性，隨著經(jīng)濟(jì)環(huán)境不斷向前發(fā)展，會(huì)計(jì)假設(shè)也需要不斷發(fā)展改進(jìn)。
2．1會(huì)計(jì)主體假設(shè)的改進(jìn)
如今信息技術(shù)的先進(jìn)性造就的網(wǎng)上公司突破了會(huì)計(jì)主體原有的空間范圍，因?yàn)榫W(wǎng)上公司屬于虛擬公司，并以人力資源和知識(shí)資本為主要資產(chǎn)，會(huì)計(jì)主體由此擴(kuò)展為企業(yè)實(shí)主體和虛主體。基于此，會(huì)計(jì)主體假設(shè)應(yīng)由過(guò)去強(qiáng)調(diào)單個(gè)絕對(duì)實(shí)體的信息使用觀轉(zhuǎn)向信息時(shí)代的相對(duì)主體信息使用觀，使其成為一個(gè)開(kāi)放性的主體假設(shè)。相應(yīng)地，可將會(huì)計(jì)主體假設(shè)定義為“經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)合體”以適應(yīng)形勢(shì)的不斷變化。只要是為了共同的經(jīng)濟(jì)利益而相互協(xié)調(diào)的聯(lián)合體，不管他由多少個(gè)部門(mén)或多少個(gè)獨(dú)立的企業(yè)組成，都可以將其視為一個(gè)會(huì)計(jì)主體。這一定義以經(jīng)濟(jì)利益的高度統(tǒng)一性作為衡量和判斷會(huì)計(jì)主體的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)“虛”的空間主體的“網(wǎng)絡(luò)公司”或“實(shí)”的企業(yè)或企業(yè)間的兼并、破產(chǎn)及母子集團(tuán)均可加以界定。
2．2持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)的改進(jìn)
許多學(xué)者提議由破產(chǎn)清算假設(shè)替代持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)，這種提法并不是最合適的。具體原因有兩個(gè)方面：會(huì)計(jì)核算要以企業(yè)持續(xù)的正常的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)為前提，這樣，企業(yè)才能夠按原定的用途去使用現(xiàn)有的資產(chǎn)，按過(guò)去和現(xiàn)在承諾的條件去清償各種債務(wù)；持續(xù)經(jīng)營(yíng)是對(duì)企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的描述，是一個(gè)無(wú)限的時(shí)間段概念，而破產(chǎn)是對(duì)某一時(shí)刻企業(yè)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的描述，意味著一個(gè)企業(yè)持續(xù)經(jīng)營(yíng)的終止。虛擬企業(yè)、網(wǎng)絡(luò)公司雖然也要在企業(yè)契約到期或中途解散，但其設(shè)立的初衷是為了生存和發(fā)展，并不是為了破產(chǎn)。
盡管相對(duì)破產(chǎn)清算假設(shè)而言，持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)存在一些可取性，但從現(xiàn)代企業(yè)組織形式的特點(diǎn)出發(fā)，持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)還有待進(jìn)一步改善。對(duì)于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)比較穩(wěn)定的企業(yè)，可以繼續(xù)使用持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)；對(duì)于穩(wěn)定性差的企業(yè)或經(jīng)營(yíng)期短的企業(yè)，可以用“項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)假設(shè)”來(lái)替代持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)，這種假設(shè)可理解為：經(jīng)濟(jì)利益聯(lián)合體，從開(kāi)始組建到實(shí)現(xiàn)其經(jīng)營(yíng)目標(biāo)為止為其存續(xù)期間，以利于一些業(yè)務(wù)和收益、費(fèi)用等的處理，同時(shí)也避免跨期攤配等調(diào)整事項(xiàng)；對(duì)于網(wǎng)絡(luò)公司，可以以“暫時(shí)性假設(shè)”來(lái)替代持續(xù)經(jīng)營(yíng)假設(shè)，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)公變化迅速的特征。
2．3會(huì)計(jì)分期假設(shè)的改進(jìn)
新經(jīng)濟(jì)時(shí)代，計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力以及網(wǎng)絡(luò)迅速的傳輸功能，克服了會(huì)計(jì)數(shù)據(jù)搜集和處理的障礙。每一時(shí)點(diǎn)的會(huì)計(jì)報(bào)告使會(huì)計(jì)分期的時(shí)間間隔可以趨向于無(wú)窮小，而各個(gè)時(shí)點(diǎn)的報(bào)告連在一起可以反映一個(gè)企業(yè)連續(xù)經(jīng)營(yíng)過(guò)程的全貌，而且信息使用者也可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在線查閱財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)信息。這種即時(shí)財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)報(bào)告的存在性，使得有些學(xué)者提出了交易期假設(shè)的建議。
交易期假設(shè)其自身存有一些局限性，從理論上看，即期財(cái)務(wù)報(bào)告似乎可行，但做進(jìn)一步分析，就會(huì)發(fā)現(xiàn)即期財(cái)務(wù)報(bào)告有其固有的缺陷。首先，會(huì)計(jì)原始信息雖然可以在線錄入，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分布和集中處理，并生成報(bào)表，但還是有許多重要的原始信息的搜集、審核、確認(rèn)工作需要會(huì)計(jì)人員完成。其次，在即期財(cái)務(wù)報(bào)告系統(tǒng)下，企業(yè)的一切信息包括商業(yè)秘密將公布于眾，這些信息有利于滿足信息使用者的要求，但也被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手所利用，危害企業(yè)的利益。相對(duì)于即期財(cái)務(wù)報(bào)告系統(tǒng)而言，定期報(bào)告系統(tǒng)只提供會(huì)計(jì)結(jié)果，不反映數(shù)據(jù)流程，則沒(méi)有這種弊端。再次，企業(yè)的財(cái)務(wù)會(huì)計(jì)報(bào)告需經(jīng)注冊(cè)會(huì)計(jì)師鑒定，其信息的完整性、真實(shí)性、公允性才能予以保證。在即時(shí)報(bào)告時(shí)，要做到及時(shí)鑒定，目前尚不可能。最后，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)還有其不安全隱患。
對(duì)于會(huì)計(jì)分期假設(shè)是否應(yīng)以交易期來(lái)替代，要具體問(wèn)題具體分析。我們知道，知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，科技的迅速發(fā)展引發(fā)了虛擬企業(yè)的盛行，而虛擬企業(yè)中有短期項(xiàng)目合作，中長(zhǎng)期項(xiàng)目和較大項(xiàng)目合作，戰(zhàn)略性合作。在短期項(xiàng)目合作下，此類企業(yè)生命周期極短，參與方交易完成后即進(jìn)行利益分配。虛擬企業(yè)本身平時(shí)不需要進(jìn)行會(huì)計(jì)核算，無(wú)需考慮持續(xù)經(jīng)營(yíng)，更無(wú)需考慮會(huì)計(jì)分期了。至于中長(zhǎng)期和戰(zhàn)略性合作項(xiàng)目，其持續(xù)時(shí)間往往超過(guò)一年，有的甚至幾十年，采用交易期作為報(bào)告期間，其弊端顯而易見(jiàn)。此外，同行業(yè)不同企業(yè)的交易更加不一致，信息使用者無(wú)法對(duì)企業(yè)的財(cái)務(wù)狀況和贏利能力進(jìn)行比較分析，也無(wú)法正確選擇投資對(duì)象。即使同一企業(yè)不同項(xiàng)目的交易期也不一致，同樣也不利于管理者進(jìn)行財(cái)務(wù)管理和業(yè)績(jī)?cè)u(píng)價(jià)。
通過(guò)分析，比較好的處理是：原來(lái)的會(huì)計(jì)分期假設(shè)涵義仍將繼續(xù)保留，但對(duì)于一些完成交易后即行解散的臨時(shí)性組織即實(shí)施短期項(xiàng)目合作的網(wǎng)絡(luò)企業(yè)可以不對(duì)其進(jìn)行分期，而直接把交易期作為報(bào)表報(bào)告期；而對(duì)于實(shí)施中長(zhǎng)期和較大項(xiàng)目合作、戰(zhàn)略性合作的企業(yè)可以適當(dāng)?shù)乜s短會(huì)計(jì)期間，如以旬為單位進(jìn)行分期，提供旬報(bào)。這樣既克服了即時(shí)報(bào)告的缺陷，又滿足了及時(shí)性的要求。
2．4貨幣計(jì)量假設(shè)的改進(jìn)
會(huì)計(jì)計(jì)量手段不應(yīng)僅僅局限于貨幣，而應(yīng)實(shí)現(xiàn)多元化。會(huì)計(jì)的最終目的是全面系統(tǒng)地反映企業(yè)的財(cái)務(wù)狀況和經(jīng)營(yíng)成果，提供對(duì)決策有用的信息。貨幣僅僅可以反映能予以計(jì)價(jià)和量化的事項(xiàng)，但現(xiàn)代企業(yè)中還存在大量不能通過(guò)量化和計(jì)價(jià)揭示的事項(xiàng)，它可以運(yùn)用非貨幣性指標(biāo)和定性而非定量指標(biāo)來(lái)予以反映，諸如有關(guān)人力資源價(jià)值，知識(shí)資本和信息價(jià)值等方面的信息，如果能在現(xiàn)行財(cái)務(wù)報(bào)表之外增加，將會(huì)大大提高財(cái)務(wù)報(bào)告的有用性。
隨著知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步，電子商務(wù)中電子貨幣的運(yùn)用不斷擴(kuò)大，國(guó)際交往中貨幣收支，資本流動(dòng)的管理要漸漸地接受“幣值變動(dòng)”，以豐富會(huì)計(jì)假設(shè)的內(nèi)涵。
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