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建設(shè)新農(nóng)村,人才是關(guān)鍵。在新農(nóng)村建設(shè)中,“生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、鄉(xiāng)風(fēng)文明、村容整潔、管理民主”離不開村民的素質(zhì)與教育水平的提高。農(nóng)民的素質(zhì)不僅會(huì)影響到農(nóng)民“進(jìn)城”,也會(huì)影響到農(nóng)民“入地”,甚至可能動(dòng)搖農(nóng)業(yè)的國民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)地位,導(dǎo)致鄉(xiāng)村凋敝。但對(duì)地域遼闊的中國農(nóng)村而言,如何讓他們接受再教育已成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。遠(yuǎn)程教育的實(shí)施,以傳播速度快、信息資源豐富、便于及時(shí)反饋和靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)展現(xiàn)出了它所具備的優(yōu)越性。在長達(dá)30多年的遠(yuǎn)程教育實(shí)踐中,遍布全國城鄉(xiāng)的電大教育系統(tǒng)已經(jīng)成為國內(nèi)最完善、世界上最大的遠(yuǎn)程教育系統(tǒng)。重慶電大作為一個(gè)省級(jí)的廣播電視大學(xué),積極為新農(nóng)村建設(shè)服務(wù),2011年9月學(xué)校響應(yīng)重慶市的號(hào)召,派出10名教師到重慶忠縣進(jìn)行為期一年的支教工作。作為忠縣花橋鎮(zhèn)中學(xué)的支教人員,筆者在支教工作之余,對(duì)農(nóng)村電大遠(yuǎn)程教育情況做了相關(guān)調(diào)研。調(diào)研活動(dòng)集中在2011年9月至10月進(jìn)行,主要以準(zhǔn)備好訪問提綱進(jìn)行農(nóng)戶(種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè))走訪的方式進(jìn)行,以花橋社區(qū)為中心輻射全鎮(zhèn)重點(diǎn)行政村(大柏村、寶勝村、東巖村、顯周村)。
忠縣是農(nóng)業(yè)大縣,屬于全國的貧困縣之一?;蜴?zhèn)位于忠縣西部,東臨拔山鎮(zhèn),南、西連新立鎮(zhèn),北壤馬灌鎮(zhèn),距縣城58公里,距重慶150公里,轄8個(gè)村1個(gè)居委會(huì),交通閉塞。在新農(nóng)村建設(shè)中,花橋與拔山鎮(zhèn)、新立鎮(zhèn)合并打造中國柑橘城,其他農(nóng)副業(yè)為綠竹、淡水魚種養(yǎng)殖業(yè)。2011年9月忠縣農(nóng)業(yè)部門為該地區(qū)農(nóng)戶印發(fā)《農(nóng)戶萬元增收投資項(xiàng)目指南》小冊(cè)子,新農(nóng)村建設(shè)在花橋鎮(zhèn)如火如荼地進(jìn)行中,雖然城鄉(xiāng)差距不斷減小,但是農(nóng)村人口還是占據(jù)多數(shù),對(duì)于這一群體而言,提升整體素質(zhì),除了普通的教育之外,還必須依靠遠(yuǎn)程教育作為有力的補(bǔ)充。
二、新農(nóng)村建設(shè)中的電大遠(yuǎn)程教育現(xiàn)狀
(一)農(nóng)民業(yè)余生活單調(diào),渴望接受繼續(xù)教育。目前,農(nóng)村很少活動(dòng),大部分時(shí)間農(nóng)民都是呆在家里照看學(xué)生兒童和耕作農(nóng)活。根據(jù)調(diào)查,農(nóng)民業(yè)余活動(dòng)的頻度排序(多選)依次是:看電視(64%)、打牌(57%)和聊天(33%),主動(dòng)利用空閑時(shí)間學(xué)習(xí)的人很少(13%)。在花橋鎮(zhèn)場(chǎng)上的“寶圣村活動(dòng)中心”,人們最熱衷的活動(dòng)是打麻將,離花橋鎮(zhèn)場(chǎng)最近的“大柏村農(nóng)家書屋”倒是門可羅雀,無人問津。盡管如此,當(dāng)被問到“如果有遠(yuǎn)程教育提供時(shí),你們?cè)阜駞⒓??”時(shí),村民們表示仍然很愿意接新事物,渴望接受繼續(xù)教育。他們稱對(duì)《農(nóng)戶萬元增收投資項(xiàng)目指南》小冊(cè)子上列舉的項(xiàng)目非常感興趣,但對(duì)其中的知識(shí)所知甚少,很希望參加相關(guān)的培訓(xùn)學(xué)習(xí),但擔(dān)心自己文化水平低,怕別人恥笑而不會(huì)主動(dòng)提出要求而隨波逐流。
(二)宏觀上,電大遠(yuǎn)程教育進(jìn)入了與各類農(nóng)村教育競(jìng)爭(zhēng)的新階段。從某種意義上說,電大從2004年秋季承擔(dān)的“教育部一村一名大學(xué)生計(jì)劃”開辟了農(nóng)村現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的先河,產(chǎn)生了較大的社會(huì)影響,覆蓋全國城鄉(xiāng)的中國廣播電視大學(xué)系統(tǒng),成為中國開展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的主力軍。但是,隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步以及網(wǎng)絡(luò)傳媒技術(shù)的普及,遠(yuǎn)程教育已不再是廣播電視大學(xué)的專利。電大遠(yuǎn)程教育進(jìn)入了與各類農(nóng)村教育競(jìng)爭(zhēng)的新階段。當(dāng)前,農(nóng)村教育市場(chǎng)上,有多家進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),如普通高校的遠(yuǎn)程教育學(xué)院、遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)、農(nóng)村學(xué)校(職教中心)。條件好的農(nóng)村社區(qū),會(huì)有科普中心、成校、老年大學(xué)等多種教育資源。以花橋鎮(zhèn)為例,農(nóng)戶會(huì)經(jīng)常接到一些教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的傳單,他們子女中的新一代農(nóng)民會(huì)參加本縣的職教中心的培訓(xùn)。
(三)微觀上,電大遠(yuǎn)程教育自身存在以下實(shí)施問題
1、電大農(nóng)村遠(yuǎn)程教育活動(dòng)設(shè)施不健全,教學(xué)資源使用有局限。目前,電大在農(nóng)村開展遠(yuǎn)程教育的固定活動(dòng)場(chǎng)所絕大部分終止于縣級(jí)電大,鄉(xiāng)鎮(zhèn)繼續(xù)教育活動(dòng)場(chǎng)所欠缺。雖然電大遠(yuǎn)程教育可以借助電視、廣播和網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行,不需要學(xué)員親自到縣城學(xué)習(xí),但目前由于鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村公共文化服務(wù)體系不健全,有線電視信號(hào)效果不佳,廣播形同虛設(shè),較少發(fā)揮作用;同時(shí),網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)村扎根還有待時(shí)日,導(dǎo)致電大遠(yuǎn)程教育并沒能在農(nóng)村發(fā)揮它應(yīng)有的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)。在調(diào)查者中,僅6%的居民家中有配置網(wǎng)絡(luò)的電腦,大部分居民舍不得上網(wǎng),偶爾上網(wǎng)也是用手機(jī)。
2、專業(yè)體系和課程設(shè)置并不完全契合農(nóng)村教育,特別是職業(yè)教育的需要。新型農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)信息化、農(nóng)村產(chǎn)業(yè)化等相關(guān)專業(yè)和科技知識(shí)在農(nóng)村很受歡迎。調(diào)查顯示,在花橋鎮(zhèn),村民們最想接受的教育內(nèi)容依次是柑橘(81%)、竹子(72%)、大棚果蔬(69%)、淡水魚(54%)、良種肉兔(35%)等種養(yǎng)殖方面的課程。但目前電大還是側(cè)重于學(xué)歷市場(chǎng),忽略了非學(xué)歷市場(chǎng),疏于發(fā)展職業(yè)教育。遠(yuǎn)程教育的內(nèi)容更新緩慢,有些教育內(nèi)容脫離農(nóng)民生活、脫離農(nóng)村經(jīng)濟(jì)狀況,不適應(yīng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,達(dá)不到幫助農(nóng)民快速致富的目的。
3、電大工作人員技術(shù)水平有待加強(qiáng),遠(yuǎn)程職業(yè)教育的教學(xué)質(zhì)量有待提高。電大工作人員的技術(shù)水平和服務(wù)意識(shí)是廣大農(nóng)村學(xué)員能否堅(jiān)持學(xué)完課程的關(guān)鍵。在農(nóng)村開展遠(yuǎn)程教育難度相對(duì)來說較大,在鎮(zhèn)一級(jí)的農(nóng)村,很多人連電腦都沒見過。92%的花橋農(nóng)民從來就沒有用過電腦,大多數(shù)電大學(xué)員能夠看VCD、聽錄音機(jī),但很少能夠利用電腦。但由于多數(shù)農(nóng)民電腦基礎(chǔ)較差,對(duì)不符合當(dāng)?shù)赜谜Z習(xí)慣的詞匯理解起來比較費(fèi)勁,電大工作人員往往忽視他們的這一特點(diǎn),技術(shù)水平不能在鄉(xiāng)土教材上體現(xiàn),遠(yuǎn)程職業(yè)教育的教學(xué)質(zhì)量不高。
三、電大遠(yuǎn)程教育發(fā)展策略
(一)電大遠(yuǎn)程教育重心可逐步向農(nóng)村轉(zhuǎn)移,開展農(nóng)村社區(qū)教育。正如前述,農(nóng)民素質(zhì)的高低直接決定著新農(nóng)村建設(shè)的步伐。就中國的國情而言,從重慶電大招生現(xiàn)狀來看,之前招收學(xué)員中真正農(nóng)村的生源很少,留有很大生源空間有待挖掘,加上城市中電大招生因普通高校的擴(kuò)招、高校網(wǎng)絡(luò)學(xué)院招生而面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,電大應(yīng)積極做好農(nóng)村遠(yuǎn)程教育的宣傳工作,遠(yuǎn)程教育重心可逐步向農(nóng)村轉(zhuǎn)移,開展農(nóng)村社區(qū)教育,讓農(nóng)村成為遠(yuǎn)程教育的主戰(zhàn)場(chǎng),在創(chuàng)建社會(huì)主義新農(nóng)村中發(fā)揮重要作用。社區(qū)教育是實(shí)施終身教育,邁向?qū)W習(xí)型社會(huì)的重要途徑和形式。電大參與社區(qū)教育,不僅可以增強(qiáng)實(shí)力、拓展了辦學(xué)空間,而且還可以打破電大過去相對(duì)封閉的局面,擴(kuò)大社會(huì)影響。筆者認(rèn)為,市級(jí)電大可以嘗試建立社區(qū)大學(xué),在縣級(jí)電大(工作站)下開設(shè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)電大工作點(diǎn),建立社區(qū)學(xué)校協(xié)同開展社區(qū)教育,提高農(nóng)村社會(huì)成員的素質(zhì)和能力。
(二)完善與其他教育類型、企業(yè)、商業(yè)間的伙伴合作關(guān)系,對(duì)教育資源進(jìn)行有效整合。電大遠(yuǎn)程教育服務(wù)新農(nóng)村的建設(shè)并不能單打獨(dú)斗,需要加強(qiáng)同其他教育機(jī)構(gòu)的合作,綜合各方面的力量。廣播電視大學(xué)系統(tǒng)可以和普通高校的遠(yuǎn)程教育學(xué)院、遠(yuǎn)程教育機(jī)構(gòu)和農(nóng)村學(xué)校、企業(yè)和商業(yè)伙伴建立良好的合作關(guān)系,錯(cuò)位發(fā)展;也可以爭(zhēng)取企業(yè)、商業(yè)、社區(qū)等在資金、教學(xué)實(shí)踐場(chǎng)地等方面的支持,明確各自的職責(zé),從不同的方向努力,在廣大農(nóng)村地區(qū)建立起層次和種類完善的現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育體系。當(dāng)然,這需要各級(jí)政府的大力支持。
(三)對(duì)電大自身而言,發(fā)展現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育,可以從以下方面著手
1、加大投入,搞好硬件、軟件建設(shè),為農(nóng)村遠(yuǎn)程教育建設(shè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境。電視、廣播和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是進(jìn)行現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育的基本條件和基礎(chǔ)設(shè)施。因此,要加大投入,建設(shè)好電腦網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、多媒體閱覽室等基礎(chǔ)設(shè)施;要建立教學(xué)資源庫,方便學(xué)員下載學(xué)習(xí),保證“電大在線”學(xué)習(xí)平臺(tái)的暢通,為遠(yuǎn)程教育辦學(xué)提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)平臺(tái),也為廣大農(nóng)村學(xué)員搭建一個(gè)與外界溝通的橋梁;要將課程在VCD中展現(xiàn),讓農(nóng)村學(xué)員能夠更容易、更方便地接受知識(shí),擴(kuò)大視野。
2、要因地制宜地開設(shè)服務(wù)于新農(nóng)村建設(shè)的相關(guān)專業(yè),大力發(fā)展職業(yè)教育。大力發(fā)展職業(yè)教育是建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要舉措。電大系統(tǒng)在農(nóng)村發(fā)展遠(yuǎn)程教育,不能固守學(xué)歷教育,要辦農(nóng)民最需要的職業(yè)教育。教育的主要對(duì)象是農(nóng)民學(xué)員,教育內(nèi)容應(yīng)該以推廣農(nóng)業(yè)科技為主,要根據(jù)新農(nóng)村建設(shè)的需要和農(nóng)民的特點(diǎn),開設(shè)適合新農(nóng)村建設(shè)和農(nóng)民需要的專業(yè),如養(yǎng)殖業(yè)、加工工業(yè)、農(nóng)業(yè)科技服務(wù)等,以達(dá)到培訓(xùn)農(nóng)民、推廣技術(shù)、發(fā)展產(chǎn)業(yè)、振興經(jīng)濟(jì)的效果,真正為社會(huì)主義新農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力支持。
3、加強(qiáng)基層電大工作人員技術(shù)水平和服務(wù)意識(shí),提高教學(xué)質(zhì)量。農(nóng)民的文化基礎(chǔ)薄弱,要確保各位學(xué)員能夠順利地進(jìn)行自主學(xué)習(xí),電大基層需要有一批服務(wù)意識(shí)強(qiáng)的技術(shù)骨干在鄉(xiāng)土教材制作上多費(fèi)功力;同時(shí),盡量采取現(xiàn)場(chǎng)演練、集中輔導(dǎo)、座談交流等多種形式,對(duì)電腦操作管理員重點(diǎn)進(jìn)行模擬操作、遠(yuǎn)程教育設(shè)備安裝和使用、遠(yuǎn)程教育日常管理和維護(hù)的培訓(xùn),要有良好的服務(wù)意識(shí)和耐心教授當(dāng)?shù)剞r(nóng)民如何操作電腦;注重教學(xué)知識(shí)的實(shí)用性,提高學(xué)員的動(dòng)手能力,讓廣大農(nóng)村學(xué)員都能學(xué)以致用。
關(guān)鍵詞:職業(yè)教育;虛擬仿真教學(xué);虛擬仿真師資隊(duì)伍
現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展為職業(yè)教育虛擬仿真教學(xué)的開展創(chuàng)造了前所未有的機(jī)遇。2012年,教育部頒布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃(2011—2020年)》中指出,職業(yè)教育信息化是“教育信息化需要著重加強(qiáng)的薄弱環(huán)節(jié)”,要“加快建設(shè)職業(yè)教育信息化發(fā)展環(huán)境”“有效有效提高職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)水平”,并針對(duì)教育系統(tǒng)的不同需求提出了開發(fā)“1500套虛擬仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”的發(fā)展目標(biāo)[1]?!督逃畔⒒?.0行動(dòng)計(jì)劃》指出,虛擬仿真實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是教育信息化數(shù)字資源的重要組成部分,具有“突破時(shí)空限制”“快速復(fù)制傳播”“呈現(xiàn)手段豐富”的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),是提高教育質(zhì)量的重要手段[2]。虛擬仿真教學(xué)資源的有效應(yīng)用、虛擬仿真教學(xué)的大力開展,對(duì)于實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合,引領(lǐng)教育信息化從而引領(lǐng)教育現(xiàn)代化具有重要的意義。
一、虛擬仿真教學(xué)的內(nèi)涵、特征及開展原則
(一)虛擬仿真教學(xué)的內(nèi)涵虛擬仿真教學(xué)是以依托虛擬仿真教學(xué)資源的教學(xué)活動(dòng)。虛擬仿真教學(xué)資源是在仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上共同開發(fā)的數(shù)字化資源,主要涉及基礎(chǔ)設(shè)施及設(shè)備、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)軟件和實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等,通常包括仿真硬件、仿真軟件、仿真數(shù)據(jù)及仿真平臺(tái)[3]。仿真技術(shù)在20世紀(jì)初就得到了廣泛的應(yīng)用,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)更加注重人機(jī)交互的體驗(yàn)和虛擬空間的感受[4]。虛擬仿真教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的最大區(qū)別在于教學(xué)中融合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì),提升了教學(xué)的信息化水平。
(二)虛擬仿真教學(xué)的特征虛擬仿真教學(xué)具有情境性、交互性、開放性和共享性的特征。情境性是指開展虛擬仿真教學(xué)的虛擬環(huán)境是實(shí)際工作環(huán)境或者工作案例的模擬,學(xué)員可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行技能的模擬訓(xùn)練和知識(shí)的鞏固學(xué)習(xí),例如極地特種醫(yī)學(xué)的虛擬仿真教學(xué),將極地極寒、極夜、極晝、強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境模擬出來,展現(xiàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)中無法實(shí)現(xiàn)的工作環(huán)境,為有效開展極地環(huán)境下的人體及動(dòng)物的醫(yī)學(xué)研究提供了重要的環(huán)境條件[5]。交互性是指利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)具有人機(jī)交互功能,在教學(xué)中用戶可以獲得更好的學(xué)習(xí)效果。例如在煤礦虛擬仿真實(shí)習(xí)培訓(xùn)系統(tǒng)中,學(xué)員可以通過鍵盤的按鍵來控制井下人物的運(yùn)動(dòng),達(dá)到安全實(shí)習(xí)培訓(xùn)效果,并能實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)在線互動(dòng),提高多人合作的能力[6]。開放性是指虛擬仿真教學(xué)為學(xué)生提供了一個(gè)開放的學(xué)習(xí)平臺(tái)。在液壓與氣動(dòng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中,通過發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì),開發(fā)相應(yīng)的虛擬仿真網(wǎng)絡(luò)課程,學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中可以完成課程項(xiàng)目的學(xué)習(xí)和成績?cè)u(píng)定,也能在線與教師探討,且根據(jù)學(xué)生反饋和實(shí)際需要,虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的數(shù)量也可不斷增加,滿足不斷變化的教學(xué)需求[7]。共享是構(gòu)建一體化的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺(tái)、發(fā)揮虛擬仿真數(shù)字教育資源優(yōu)勢(shì)的重要途徑。虛擬仿真教學(xué)的共享性特征表現(xiàn)在,通過資源共享不斷提高虛擬仿真教學(xué)資源的利用率,讓更多的學(xué)生享受到通過虛擬仿真教學(xué)帶來的知識(shí)、技能的提升,從而不斷提高職業(yè)教學(xué)的質(zhì)量和水平。
(三)虛擬仿真教學(xué)的開展原則開展虛擬仿真教學(xué)應(yīng)遵循“能實(shí)不虛、虛實(shí)互補(bǔ)、虛實(shí)互促”的原則。虛擬仿真教學(xué)為學(xué)生的個(gè)性化情境學(xué)習(xí)和交互操作提供了重要的虛擬化學(xué)習(xí)環(huán)境,開放、共享的學(xué)習(xí)平臺(tái)為多人交互、共同完成某項(xiàng)學(xué)習(xí)任務(wù)提供了可能,但學(xué)生利用真實(shí)的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備、材料進(jìn)行技能訓(xùn)練和知識(shí)鞏固學(xué)習(xí)的作用是不可替代的,如果以虛代實(shí)過多,會(huì)造成學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)眼高手低、避實(shí)就虛,不利于學(xué)生的技能培養(yǎng)。虛擬仿真教學(xué)任務(wù)為真實(shí)設(shè)備上完成任務(wù)提供了重要的參考[8]。在教學(xué)中,可先利用虛擬環(huán)境具有強(qiáng)大的容錯(cuò)功能,使學(xué)生多次嘗試獲得一定的操作經(jīng)驗(yàn),再轉(zhuǎn)向?qū)嵨锏牟僮?,從而在一定程度避免材料的浪費(fèi)以及對(duì)設(shè)備的損壞;對(duì)于教學(xué)場(chǎng)地不能提供的教學(xué)場(chǎng)景和操作任務(wù),開發(fā)相應(yīng)的虛擬仿真教學(xué)資源,能夠豐富課堂教學(xué),彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件的不足;要充分發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)和實(shí)物教學(xué)的優(yōu)勢(shì),使虛擬的環(huán)境更接近于真實(shí)的教學(xué)場(chǎng)景,真實(shí)的教學(xué)場(chǎng)景更貼近于實(shí)際的工作崗位,實(shí)際的工作崗位指導(dǎo)虛擬環(huán)境的構(gòu)建,通過“虛擬-真實(shí)-實(shí)際”的循環(huán)促進(jìn),不斷提高學(xué)生的崗位技能。
二、開展虛擬仿真教學(xué)的重要意義
(一)打破教學(xué)時(shí)空的限制,提升學(xué)習(xí)效果職業(yè)教育主要是以提高學(xué)生技能為培養(yǎng)目標(biāo),部分技能的訓(xùn)練對(duì)教學(xué)環(huán)境的要求比較高,比如極地環(huán)境下的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、煤礦專業(yè)的井下操作等,普通的教學(xué)場(chǎng)景不能達(dá)到技能訓(xùn)練的要求。利用虛擬仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)的虛擬環(huán)境,可以有效豐富教學(xué)環(huán)境,為學(xué)生的技能訓(xùn)練創(chuàng)設(shè)條件,為以后進(jìn)入真實(shí)的工作環(huán)境、走向現(xiàn)實(shí)的工作崗位奠定理論和實(shí)踐基礎(chǔ)[9];虛擬仿真教學(xué)資源的共享為學(xué)生提供了課外學(xué)習(xí)平臺(tái),學(xué)生可以利用共享的教學(xué)資源在課后加強(qiáng)訓(xùn)練,不斷提升自己,教師也可以在線上對(duì)學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)。教學(xué)環(huán)境的虛擬構(gòu)建、“線上+線下”的多元教學(xué)使得虛擬仿真教學(xué)打破了傳統(tǒng)教學(xué)時(shí)間和空間的限制,有效提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
(二)突破教學(xué)條件的約束,降低教學(xué)成本職業(yè)教育傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的開展需要滿足相關(guān)教學(xué)條件才能開展,比如建立實(shí)訓(xùn)室、購買實(shí)訓(xùn)設(shè)備等,某些技能的訓(xùn)練還需要大量的教學(xué)耗材提供給學(xué)生進(jìn)行練習(xí)。比如在實(shí)訓(xùn)室里進(jìn)行模擬電子線路的教學(xué),學(xué)生操作的過程是利用各種電子元器件比如二極管、三極管、電容等在電路板上搭建相應(yīng)電路進(jìn)行安裝調(diào)試的過程,這些元器件在一次安裝完成后基本上不能再次使用,且電子元器件安裝的時(shí)候極易由于操作不當(dāng)損壞造成損失,當(dāng)電路安裝完成后需要多種儀器(儀表)比如萬用表、示波器進(jìn)行測(cè)量或者讀取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)訓(xùn)室的建立、元器件的損耗、儀器(儀表)的購買這些都需要大量的教學(xué)成本。采用電子電路虛擬仿真軟件可以有效降低教學(xué)成本,虛擬的元件庫和儀器(儀表)庫為電路的設(shè)計(jì)、搭建、調(diào)試和分析提供了便捷的途徑,實(shí)驗(yàn)中不需要消耗任何元器件,節(jié)能環(huán)保且安全可靠[10]。
(三)沖破能力培養(yǎng)限制,提高人才質(zhì)量傳統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn),內(nèi)容比較單一且固定,且絕大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生只需按照操作步驟完成實(shí)驗(yàn)即可,不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。虛擬仿真教學(xué)突破了傳統(tǒng)教學(xué)的諸多限制,是專業(yè)教學(xué)和信息化技術(shù)深度融合的重要產(chǎn)物,是提高學(xué)生科學(xué)的思維能力、大膽的實(shí)踐精神和勇于創(chuàng)新的重要手段。學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行自我探索,思考并設(shè)計(jì)符合要求的實(shí)驗(yàn)方案,獲得不同形式的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析,有利于學(xué)生構(gòu)建屬于自己的知識(shí)體系,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激勵(lì)他們不斷創(chuàng)新[11]。
三、職業(yè)教育虛擬仿真教學(xué)問題分析
虛擬仿真教學(xué)對(duì)于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果、降低教學(xué)成本、提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有重要的意義,在職業(yè)教育的文化、旅游、醫(yī)學(xué)、工科及農(nóng)林檢測(cè)等課程中,虛擬仿真教學(xué)的開展也比較廣泛[12],但在虛擬仿真教學(xué)實(shí)施的過程中也發(fā)現(xiàn)了一些問題。
(一)虛擬仿真教學(xué)的信息化程度不夠虛擬仿真教學(xué)的信息化主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是虛擬仿真教學(xué)資源的共享,二是虛擬仿真教學(xué)有利于實(shí)現(xiàn)學(xué)生的遠(yuǎn)程自主學(xué)習(xí)。許多職業(yè)院校都開展了虛擬仿真資源的建設(shè)和教學(xué)工作,但如何建設(shè)、如何教學(xué)、如何共享及共享覆蓋面絕大多數(shù)是各院校的自主行為,沒有統(tǒng)一的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),缺少可遵守執(zhí)行的技術(shù)規(guī)范,缺乏溝通協(xié)調(diào),造成了虛擬仿真資源的重復(fù)開發(fā)和零散建設(shè),資源的質(zhì)量難以保證,并且因沒有統(tǒng)一的開發(fā)平臺(tái)和技術(shù)支持,虛擬仿真資源的共享性和可移植性差,造成教學(xué)資源的浪費(fèi);學(xué)生能進(jìn)行遠(yuǎn)程自主學(xué)習(xí)是虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì),但傳統(tǒng)的以教師為主的課堂教學(xué),不利于學(xué)生培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,且大多數(shù)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)突出功能的實(shí)現(xiàn),對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)功能不夠完善,教師也不能很好地掌握學(xué)生學(xué)習(xí)的情況,這些不利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí),降低了虛擬仿真教學(xué)的信息化程度。虛擬仿真教學(xué)資源的共享性差,學(xué)生遠(yuǎn)程自主學(xué)習(xí)困難,這嚴(yán)重阻礙了虛擬仿真教學(xué)的信息化進(jìn)程,不利于虛擬仿真教學(xué)的開展。
(二)虛擬仿真教學(xué)資源的構(gòu)建力度不夠虛擬仿真教學(xué)資源是實(shí)現(xiàn)虛擬仿真資源從功能實(shí)現(xiàn)到教學(xué)應(yīng)用的橋梁,是實(shí)現(xiàn)“虛實(shí)結(jié)合”教學(xué)的重要教學(xué)參考。目前虛擬仿真教學(xué)資源的構(gòu)建著重于虛擬仿真軟件、硬件、數(shù)據(jù)及平臺(tái)的建設(shè),但對(duì)開展虛擬仿真教學(xué)所需教學(xué)資料的建設(shè)力度不夠。虛擬仿真教學(xué)資料所包含的內(nèi)容應(yīng)該是多方面的,除了包括教材、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)書、虛擬仿真系統(tǒng)等的使用說明、課程項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過程外,還應(yīng)包括“虛實(shí)結(jié)合”教學(xué)銜接與實(shí)施的教學(xué)參考。虛擬仿真教學(xué)資料的缺失不利于虛擬仿真教學(xué)的開展,也就無法有效地指導(dǎo)教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”,尤其在學(xué)生課后自學(xué)的時(shí)候,沒有任何可參考的學(xué)習(xí)資料,學(xué)習(xí)效果不佳。
(三)虛擬仿真教學(xué)教師的參與程度不夠虛擬仿真教學(xué)是專業(yè)教學(xué)和信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,企業(yè)有技術(shù)的優(yōu)勢(shì),依靠校外企業(yè)開發(fā)或者校企合作是虛擬仿真資源開發(fā)的首選。但是完全依靠企業(yè)或者簡(jiǎn)單的校企合作,很難實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。企業(yè)對(duì)教學(xué)的了解不多、學(xué)校教師的參與度不夠,開發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不一定能夠完全滿足教學(xué)的需求。要深入發(fā)揮虛擬仿真的信息化優(yōu)勢(shì),離不開具有先進(jìn)技術(shù)及教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師參與。信息技術(shù)的不斷發(fā)展與更新,使得虛擬仿真資源的開發(fā)變成了一項(xiàng)長期的、不斷革新的實(shí)踐性工作,因此需要有專門的教師從事此項(xiàng)工作。
四、虛擬仿真教學(xué)實(shí)施的策略
(一)加強(qiáng)虛擬仿真教學(xué)的信息化建設(shè)加強(qiáng)虛擬仿真教學(xué)的信息化建設(shè),一方面要改革教學(xué)模式,在教學(xué)活動(dòng)中以學(xué)生為主,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考和解決問題的能力,提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,同時(shí)需要完善虛擬仿真教學(xué)資源中的評(píng)價(jià)功能,為學(xué)生更好的完成虛擬仿真課程任務(wù),及時(shí)獲得學(xué)習(xí)反饋奠定基礎(chǔ);另一方要加強(qiáng)虛擬仿真資源的共享和推廣,這是信息化資源建設(shè)任務(wù)的要求,也是實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與職業(yè)教育深度融合的重要途徑,虛擬仿真資源的共享離不開院校間的交流與合作,要建立實(shí)時(shí)、開放、共享的信息數(shù)據(jù)庫,為更好地發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì)創(chuàng)造條件。從培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力出發(fā),到虛擬仿真資源功能的不斷完善,再到虛擬仿真資源的開放、共享,將不斷提升虛擬仿真教學(xué)的信息化水平。
(二)完善虛擬仿真教學(xué)資源構(gòu)建為了更好地發(fā)揮虛擬仿真教學(xué)的優(yōu)勢(shì),要完善虛擬仿真教學(xué)資源的構(gòu)建,不斷加強(qiáng)虛擬仿真平臺(tái)、虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等建設(shè),豐富和強(qiáng)化虛擬仿真的教學(xué)功能和評(píng)價(jià)功能,及時(shí)有效地提供教學(xué)反饋;要開發(fā)和編寫滿足虛擬仿真教學(xué)、注重學(xué)生能力培養(yǎng)的教學(xué)資料和學(xué)習(xí)資料,為更好地開展虛擬仿真教學(xué)做準(zhǔn)備;要探索適合虛擬仿真教學(xué)以及虛實(shí)結(jié)合教學(xué)的方法,引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí),提升教學(xué)效果。
(三)重視虛擬仿真師資隊(duì)伍培養(yǎng)重視虛擬仿真師資隊(duì)伍的培養(yǎng),必須提高教師的信息化水平,提升教師的專業(yè)實(shí)踐能力。虛擬仿真資源的開發(fā)周期較長,離不開學(xué)校的政策支持和資金投入,學(xué)校應(yīng)在保障研發(fā)過程的順利進(jìn)行的前提下,通過激勵(lì)方式提高教師參與的積極性和熱情;必須要認(rèn)識(shí)到企業(yè)在信息化技術(shù)上的優(yōu)勢(shì),教師要參與企業(yè)實(shí)踐,掌握先進(jìn)的技術(shù),找到發(fā)揮企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)和學(xué)校教學(xué)優(yōu)勢(shì)的契合點(diǎn),開發(fā)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),編寫相關(guān)的教材,服務(wù)于教學(xué);教師能力的可持續(xù)發(fā)展是實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)可持續(xù)發(fā)展的重要保障,只有更多優(yōu)秀的教師參與到虛擬仿真資源的建設(shè)中來,才能實(shí)現(xiàn)虛擬仿真教學(xué)的可持續(xù)發(fā)展。
一、廣州市國土局房地產(chǎn)管理局負(fù)責(zé)房地產(chǎn)權(quán)屬登記的組織實(shí)施,海珠區(qū)國土局房地產(chǎn)管理局具體負(fù)責(zé)登記工作。
二、登記范圍:
(一)農(nóng)民集體土地所有權(quán)。
(二)農(nóng)民集體土地的使用權(quán)及其他項(xiàng)權(quán)。
(三)農(nóng)民集體土地上興建的房屋的所有權(quán)、他項(xiàng)權(quán)。
(四)國有土地上興建的房屋的所有權(quán)、他項(xiàng)權(quán)。
前款第(四)項(xiàng)規(guī)定的房地產(chǎn)權(quán),按《廣東省城鎮(zhèn)房地產(chǎn)權(quán)登記條例》的規(guī)定進(jìn)行登記。
三、申請(qǐng)登記時(shí)間為2000年9月1日至2000年10月31日止。不能如期申請(qǐng)的,須經(jīng)海珠區(qū)國土局房地產(chǎn)管理局批準(zhǔn)方可延期。
四、申請(qǐng)人申請(qǐng)辦理房地產(chǎn)權(quán)登記,應(yīng)向海珠區(qū)國土局房地產(chǎn)管理局提交下列資料:
(一)申請(qǐng)書。
(二)申請(qǐng)人的身份證件、戶口簿或法人、其他組織資格證明文件。
(三)用地、規(guī)劃報(bào)建資料或者房地產(chǎn)權(quán)屬來源證明。
(四)其他有關(guān)證明材料。
五、辦理農(nóng)村房地產(chǎn)權(quán)登記的程序:
(一)受理申請(qǐng)。
(二)土地地籍、房產(chǎn)調(diào)查。
(三)初始登記公告。
(四)權(quán)屬審核。
(五)確認(rèn)房地產(chǎn)權(quán)并將核準(zhǔn)登記事項(xiàng)記載于房地產(chǎn)登記冊(cè),核發(fā)房地產(chǎn)權(quán)證。
(六)立卷歸檔。辦理初始登記時(shí),房地產(chǎn)行政主管部門應(yīng)對(duì)權(quán)屬審核結(jié)果公告,公告期為15日。
六、市、區(qū)國土局房地產(chǎn)管理局根據(jù)申請(qǐng)人提交的房地產(chǎn)權(quán)屬證明文件,依照國家有關(guān)土地、房屋管理的法律、法規(guī)確認(rèn)權(quán)屬,并按下列規(guī)定核發(fā)證書:
(一)屬農(nóng)民集體所有土地的,核發(fā)集體土地所有權(quán)證。
(二)使用農(nóng)民集體的農(nóng)用地的,核發(fā)集體土地使用權(quán)證。
(三)使用農(nóng)民集體建設(shè)用地上興建房屋,核發(fā)集體土地房地產(chǎn)證;共有的房屋,核發(fā)集體土地房地產(chǎn)共有證。
(四)依法抵押農(nóng)民集體的房地產(chǎn)的他項(xiàng)權(quán),核發(fā)他項(xiàng)權(quán)證。核發(fā)的房地產(chǎn)權(quán)證書是房地產(chǎn)權(quán)利人依法使用、處分該房地產(chǎn)以及城市建設(shè)征用拆遷補(bǔ)償?shù)膽{證。
七、1995年7月11日《廣州市農(nóng)村居民住宅建設(shè)用地管理暫行規(guī)定》施行后,經(jīng)依法批準(zhǔn)取得的宅基地滿兩年內(nèi)未建設(shè)住宅的,有關(guān)批準(zhǔn)用地文件(含宅基地證)自行失效;用地文件失效后建設(shè)的住宅不予辦理房地產(chǎn)權(quán)登記。
八、未經(jīng)批準(zhǔn)占用農(nóng)民集體所有土地興建房屋或者將農(nóng)民集體所有的宅基地轉(zhuǎn)讓(含合建)給非本村村民建設(shè)房屋的,必須依照城市規(guī)劃管理和土地管理的有關(guān)規(guī)定處理后,方可申請(qǐng)房地產(chǎn)權(quán)登記。違法用地,不予辦理房地產(chǎn)權(quán)登記。
九、違反本通告有下列行為之一的,由當(dāng)?shù)毓膊块T依照治安管理的有關(guān)規(guī)定處罰;構(gòu)成犯罪的,由司法機(jī)關(guān)依法追究其刑事責(zé)任:
(一)阻撓、干擾國家工作人員依法執(zhí)行公務(wù)或圍攻、毆打國家工作人員的。
(二)妨礙房地產(chǎn)登記工作的。
(三)造謠惑眾、煽動(dòng)鬧事的。
關(guān)鍵詞:QPSK;I/Q正交調(diào)制;MATLAB仿真
1 基本原理
QPSK調(diào)制,又叫做四相絕對(duì)相移調(diào)制。QPSK利用載波相位的變化來表示不同的信息。每一種載波相位代表兩個(gè)比特信息,因此稱每個(gè)四進(jìn)制碼元為雙比特碼元。我們用a代表組成雙比特碼元的前一信息比特,用b代表后一信息比特。在對(duì)雙比特碼元中兩個(gè)信息比特ab進(jìn)行排列時(shí),通常使用格雷碼。表1為它與載波相位的關(guān)系,圖1為矢量關(guān)系。A方式時(shí)QPSK信號(hào)矢量圖如圖(a)所示,B方式時(shí)QPSK信號(hào)的矢量圖如圖(b)所示。由于正弦和余弦的互補(bǔ)特性,對(duì)于載波相位的四種取值,在A方式中:45°、135°、225°、315°,則通過處理后,數(shù)據(jù)IK、QK輸出的成形波形幅度有兩種取值±/2;B方式中:0°、90°、180°、270°,則通過處理后,數(shù)據(jù)IK、QK輸出的成形波形幅度有三種取值±1、0。
2 中頻QPSK調(diào)制信號(hào)設(shè)計(jì)
通過I/Q正交調(diào)制方式產(chǎn)生中頻QPSK信號(hào)的原理框圖如圖2。
2.1 m序列生成
現(xiàn)代通信當(dāng)中經(jīng)常使用m序列對(duì)要發(fā)送的碼元進(jìn)行數(shù)據(jù)加擾處理,以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,?dāng)然m序列的作用也不至于此,其大部分是應(yīng)用在直接擴(kuò)頻通信當(dāng)中。
m序列是最長線性移位寄存器序列的簡(jiǎn)稱,是一種偽隨機(jī)序列、偽噪聲(PN)碼或偽隨機(jī)碼。確定序列指可以預(yù)先確定并且可以重復(fù)實(shí)現(xiàn)的序列;隨機(jī)序列指既不能預(yù)先確定又不能重復(fù)實(shí)現(xiàn)的序列;偽隨機(jī)序列指不能預(yù)先確定但可以重復(fù)產(chǎn)生的序列。
m序列具有許多的優(yōu)點(diǎn):
a.均衡特性(平衡性)
m序列每一周期中1的個(gè)數(shù)比0的個(gè)數(shù)多1個(gè)
b.游程特性(游程分布的隨機(jī)性)
m序列中,狀態(tài)“0”或“1”連續(xù)出現(xiàn)的段稱為游程。游程中“0”或“1”的個(gè)數(shù)稱為游程長度。在m序列的一個(gè)周期(p=2^n-1)中,游程總數(shù)為 2^n-1,“0”、“1”各占一半。
c.移位可加性
2個(gè)彼此移位等價(jià)的相異M序列,按模2相加所得的序列仍為M序列,并與原M序列等價(jià)。
一個(gè)n級(jí)反饋移位寄存器最多可以有2^n個(gè)狀態(tài)。一個(gè)線性反饋移位寄存器的全“0”狀態(tài)不會(huì)轉(zhuǎn)入其他狀態(tài),所以線性移位寄存器的序列的最長周期為2^n-1。當(dāng)n級(jí)線性移位寄存器產(chǎn)生的序列{ai}的周期為T=2^n-1時(shí),稱{ai}為n級(jí)m序列。
數(shù)據(jù)加擾的偽隨機(jī)序列:15級(jí)移位寄存器產(chǎn)生的m序列,生成多項(xiàng)式為:
g(x)=1+x14+x15
初始狀態(tài)為100101010000000;
這里生成了m序列,并且檢查其自相關(guān)性,來驗(yàn)證序列產(chǎn)生的正確性。
自相關(guān)性圖如圖3。
2.2 卷積碼
若以(n,k,m)來描述卷積碼,其中k為每次輸入到卷積編碼器的bit數(shù),n為每個(gè)k元組碼字對(duì)應(yīng)的卷積碼輸出n元組碼字,m為編碼存儲(chǔ)度,也就是卷積編碼器的k元組的級(jí)數(shù),稱m+1=K為編碼約束度m稱為約束長度。卷積碼將k元組輸入碼元編成n元組輸出碼元,但k和n通常很小,特別適合以串行形式進(jìn)行傳輸,時(shí)延小。與分組碼不同,卷積碼編碼生成的n元組元不僅與當(dāng)前輸入的k元組有關(guān),還與前面m-1個(gè)輸入的k元組有關(guān),編碼過程中互相關(guān)聯(lián)的碼元個(gè)數(shù)為n*m。卷積碼的糾錯(cuò)性能隨m的增加而增大,而差錯(cuò)率隨N的增加而指數(shù)下降。在編碼器復(fù)雜性相同的情況下,卷積碼的性能優(yōu)于分組碼。
2.3 數(shù)據(jù)加擾、信道編碼和串行變化
數(shù)據(jù)加擾:在數(shù)字通信中,為便于數(shù)字信號(hào)的傳送與存儲(chǔ),將其轉(zhuǎn)換為具有相同意義和相同比特率的偽隨機(jī)數(shù)字信號(hào)的操作。加擾與擴(kuò)頻是不同的。加擾的目的是為了保密通信,而擴(kuò)頻的主要目的就是為了抗干擾,在抗干擾的同時(shí)也完成了保密的作用,但是使得帶寬變得很寬,加擾則不會(huì)。
信道編碼:這里使用卷積碼。
2.4 設(shè)計(jì)平方根升余弦濾波器以及信號(hào)上采樣
過采樣的數(shù)字信號(hào)處理起來對(duì)低通濾波器的要求相對(duì)較低,如果不過采樣,濾波的時(shí)候?yàn)V波器需要很陡峭,指標(biāo)會(huì)很嚴(yán)格。
成形濾波的作用是保證采樣點(diǎn)不失真。如果沒有它,那信號(hào)在經(jīng)過帶限信道后,眼圖張不開,ISI非常嚴(yán)重。成形濾波的位置在基帶調(diào)制之后。因?yàn)榻?jīng)成形濾波后,信號(hào)的信息已經(jīng)有所損失,這也是為避免ISI付出的代價(jià)。換句話說,成形濾波的位置在載波調(diào)制之前,緊挨著載波調(diào)制。這就是成型濾波器的主要作用。
這里畫出了成型濾波器的幅頻特性曲線,并觀察了成型濾波器主瓣與第一旁瓣之比,觀察是否滿足要求。
平方根升余弦濾波器幅頻特性圖4。
成型濾波器主瓣與第一旁瓣之比,也就是主瓣和第一旁瓣的dB之差,這里我們看到第一旁瓣大概為-28dB,而主瓣的增益在8dB左右,滿足了設(shè)計(jì)指標(biāo)≥35dB的要求。
2.5 兩次上采樣和半帶濾波
為了提高信號(hào)的精度,這里使用了高采樣率的方法。但在上采樣的同時(shí),信號(hào)的頻譜會(huì)發(fā)生周期的延拓,這是不希望出現(xiàn)的部分,考慮到這里,必須對(duì)采樣后的信號(hào)進(jìn)行低通濾波,濾去周期延拓的高頻分量,保留自身信號(hào)的頻帶,值得注意的是在成型濾波的時(shí)候,并沒用進(jìn)行濾波操作,這是因櫧椒礁升余弦濾波器本身就是一個(gè)低通濾波器。
采用半帶濾波的方法,濾去高頻延拓的分量,這里的半帶濾波器,使用1型fir數(shù)字濾波器進(jìn)行濾波,不考慮模擬的濾波器,因?yàn)閿?shù)字的濾波器較易設(shè)計(jì),截頻率為最高頻率的幾分之幾的形式。
2.6 正交{制和發(fā)生功率譜密度
將I、Q兩路采樣的信號(hào),經(jīng)過正交調(diào)制后發(fā)射出去,正交調(diào)制是目前常用的調(diào)制方法。主要優(yōu)點(diǎn)是,只需占用一個(gè)帶寬,就能發(fā)射兩路信號(hào),比較節(jié)省帶寬,而代價(jià)是在發(fā)射和接受端分別加入I、Q支路處理設(shè)備。
信號(hào)的功率譜密度如圖5。
2.7 信道模擬
信號(hào)需要經(jīng)過信道才能傳播出去,信道必然會(huì)引入一些噪聲,這里我們只考慮信道的高斯白噪聲,不考慮信號(hào)的其他噪聲包括一些多徑干擾等。
2.8 并串變化和抽樣值判決
由于在發(fā)射端使用了IQ正交之路,則必然要在接收端使用IQ解調(diào),這就需要將兩路并行信號(hào)變成一路串行信號(hào),在抽樣之后也需要對(duì)抽樣值進(jìn)行判決,才能進(jìn)行后面的誤碼的分析。
3 系統(tǒng)軟件仿真
眼圖和星座圖分析(抽樣數(shù)值)
眼圖:眼圖利用示波器的余輝效應(yīng),將掃描所得的每一個(gè)碼元波形疊加在一起。是利用實(shí)驗(yàn)的方法估計(jì)和改善(通過調(diào)整)傳輸系統(tǒng)性能時(shí)在示波器上觀察到的一種圖形。觀察眼圖的方法是:用一個(gè)示波器跨接在接收濾波器的輸出端;然后調(diào)整示波器掃描周期,使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步。這時(shí)示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛,故稱“眼圖”。眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的核心。
星座圖:數(shù)字調(diào)制用“星座圖”來描述,星座圖中定義了一種調(diào)制技術(shù)的兩個(gè)基本參數(shù):信號(hào)分布和調(diào)制數(shù)字比特之間的映射關(guān)系。
星座圖中規(guī)定了星座點(diǎn)與傳輸比特間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這種關(guān)系稱為“映射”,一種調(diào)制技術(shù)的特性可由信號(hào)分布和映射為完全定義,即可由星座圖來完全定義。QPSK是在M=4時(shí)的調(diào)相技術(shù),每次調(diào)制可傳輸2個(gè)信息比特。這些信息比特是通過載波的四種相位來傳遞的。解調(diào)器根據(jù)星座圖及接收到的載波信號(hào)的相位來判斷發(fā)送端發(fā)送的信息比特。
通過MATLAB程序仿真,得到眼圖和星座圖如圖6、圖7。
從上述MATLAB仿真圖像結(jié)果可以得知,采用IQ正交調(diào)制方式產(chǎn)生的中頻QPSK仿真信號(hào)符合現(xiàn)實(shí)中QPSK信號(hào)的特征。
4 結(jié)束語
QPSK是一種常用的數(shù)字信號(hào)的調(diào)制方式。它具有較高的頻譜利用率、較強(qiáng)的抗干擾性。此外電路上實(shí)現(xiàn)也較為簡(jiǎn)單。產(chǎn)生QPSK信號(hào)時(shí),QPSK輸入的比特流分別映射成I/Q路的幅度信息,然后進(jìn)行I/Q路調(diào)制,得到正交兩路數(shù)據(jù),最后通過串/并轉(zhuǎn)換器輸出,本次仿真過程中還加入了高斯白噪聲來模仿信道的特征。
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doi:10.11772/j.issn.10019081.2013.07.1828
摘 要:
為了解決正交頻分復(fù)用(OFDM)寬帶信號(hào)處理的問題,研究了基于寬帶聚焦矩陣和高階累積量的波達(dá)方向(DOA)估計(jì)方法。前者是通過傅里葉變換將寬帶陣列數(shù)據(jù)分解為若干窄帶信號(hào),再利用一種聚焦矩陣將不同頻帶下的方向矩陣變換到同一參考頻率下,然后用多重信號(hào)分類(MUSIC)算法來估計(jì)DOA;高階累積量算法是通過聚焦操作,把各個(gè)窄帶頻率處的陣列輸出矢量變換到聚焦頻率處,然后求其累積量矩陣。對(duì)各個(gè)累積量矩陣進(jìn)行加權(quán)平均并特征值分解,再應(yīng)用MUSIC算法估計(jì)DOA。理論分析和仿真結(jié)果表明,兩種方法都能夠精確地估計(jì)OFDM信號(hào)的DOA,四階累積量方法的空間分辨率比聚焦矩陣方法有所提高。四階累積量算法擴(kuò)展了陣列孔徑,信噪比(SNR)較低的時(shí)候也有很好的適應(yīng)性。
關(guān)鍵詞:正交頻分復(fù)用;寬帶聚焦矩陣;高階累積量;多重信號(hào)分類算法;波達(dá)方向估計(jì)
中圖分類號(hào):TN911.7
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
英文標(biāo)題
Direction of arrival estimation of orthogonal frequency division multiplexing
signal based on wideband focused matrix and higherorder cumulant
英文作者名
WANG Zhichao*, ZHANG Tianqi, WAN Yilong, ZHU Hongbo
英文地址(
Chongqing Key Laboratory of Signal and Information Processing, Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, China英文摘要)
Abstract: