通信工程原理

南 阳 理 工 学 院本科生毕业设计学 院： 计算机与信息工程学院专 业： 计算机科学与技术 学 生： 王珩 指导教师： 邵艳玲（副教授）完成日期 2016 年 11 月南阳理工学院本科生毕业设计通信系统原理总计：毕业论文44页表格：15个插图：40幅通信原理通信原理现南阳理工学院本科毕业设计通信系统原理学院： 计算机与信息工程学院专业： 通信工程学生姓名： 王珩 学号： 1606735028 指导教师（职称邵艳玲（副教授）评阅教师： 完成日期： 2016年月南阳理工学院NanyangInstituteofTechnologyii通信系统原理通信工程专业王珩［摘 通信系统原理”是通信及相关专业的专业主修理论基础课，是通信专业的重要必修课程。通信系统原理运用了高等数学、概率论、线性代数等专业数学知识，以及信号与线性系统分析方法，进一步为学生在确知信号的谱分析、随机信号（随机过程）和噪声的统计分析方面打下坚实的数理基础。在此基础上要求学生掌握模拟通信系统的基本知识、分析方法和噪声性能。重点分析数字通信系统的数学模型、误码特性、差错控制编码。并从最佳接收观点提出统计通信理论的基础知识，使学生能够掌握当前通信系统建模和优化的思维方法。通过学习使学生了解当前通信状况及通信系统的发展方向。［关键词］光纤通信；信号；建模；信号DesignandImplementationofNanyangInstituteofTechnologyDormitoryManagementSystemComputerScienceandTechnologyMajorOUYANGJian-huaAbstract:ThispaperaimedatthepresentsituationofNanyangInstituteofTechnologydormitorymanagementmodedistributionofthedormitoryandoccupancyinstatisticalanalysis,theobject-orienteddevelopmentmethod,analysisanddesignoftheNanyangInstituteofTechnologyDormitoryManagementSystem.AndflexibleusingThinkPHPframeworkandMVCthoughts,usethePHPlanguageonthebasisofThinkPHPframeworkincombinationwiththeactualmanagementprocesstoachievetheNanyangInstituteofTechnologyDormitoryManagementSystem,tosolvetheexistingmanualcheckininformationmanagementsystemofthedataisnotstatisticalreportsintimeandlowefficiency,greatlyimprovingtheefficiencyofmanagement,savealotofmanagementcosts.Keywords:DormitoryManagement;Live;Report;ApartmentPAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 录第一章概论

1-1通信的概念……………………1

1-2通信的发展简史……………………2

1-3通信系统的分类……………………3

1-4通信系统的性能度量……………………4

本章小结……………………5

思考与练习题……………………6第二章网络

2-1网络的阻抗和频率特性……………………7

2-2传输电子的概念和测量……………………8

2-3网络的传输特性……………………9

2-4网络器件……………………10

本章小结……………………11

思考与练习题……………………12第三章信号、信道与噪声

3-1周期信号的频谱分析……………………14

3-2非周期信号的频道分析……………………18

3-3信道的定义和分类……………………19

3-4信道噪声……………………20

3-5信道本身的参数及其对信号传输的影响……………21

本章小结……………………22

思考与练习题……………………23第四章模拟调制系统

4-1调制的目的和分类……………………24

4-2幅度调制……………………25

4-3线性调幅信号的解调……………………26

4-4线性调幅信号的非相干解调……………………27

4-5模拟角调制……………………28

4-6频分复用FDM……………………29

本章小结……………………30

思考与练习题……………………31第五章数字调制系统

5-1数字通信系统……………………32

5-2脉冲编码调制（PCM）……………………33

5-3差分脉冲编码调制……………………34

5-4增量调制……………………35

5-5时分多路复用FCM30/32路系统……………………36

5-6高次群数字复接……………………37

本章小结……………………38

思考与练习题……………………39第六章交换技术

6-1电话交换……………………40

6-2分组交换……………………41

6-3ATM交换……………………42

6-4FDM与TDM的转换……………………43

本章小结……………………44

思考与练习题……………………45第七章数字传输技术

7-1数字信号传输的基本理论……………………46第八章差错控制通信原理通信原理PAGEPAGE9第一讲

绪论1.1绪论知识点：什么是通信。通信系统的组成模型。通信系统的性能指标。通信的发展简史（自学）。通信使用的频段。信息的基本度量。通信信道定义。信道干扰的概念。通信发展方向（可穿插在后续各章节中进行）。

重点：通信系统的组成。通信系统的性能指标。通信信道定义。

一、信息与信息技术

二、通信与通信系统

通信及其发展历史

通信系统的一般模型

1．

一般模型框图及各部分的作用

2．

模拟通信系统模型

两种变换

信息—基带信号

基带信号频带信号

3．

数字通信系统模型

数字通信特点

编码

三、数字通信技术框图

1）

各部分功能

2）

信号变换

四、通信频段的划分

五、通信系统的性能指标

1．

有效性（Baud

bps）

2．

可靠性SNR（dB）

3．

B

E

N

D

通信系统的性能指标是传输信息的有效性和可靠性。

先进的编码和调制技术是解决有效性与可靠性这对矛盾的。

通信质量主要取决于信号的特性和传输媒体的性质。

通信系统的核心是信号设计。信号受损伤的程度取决于它的频谱。

研究信道特性及噪声干扰特性是通信系统设计重要问题。传输媒体决定数据速率传输距离。第二章系统总体分析和需求分析2.1系统总体分析用于替代传统人工管理繁琐而又复杂的南阳理工学院宿舍管理业务操作，为了进一步满足南阳理工学院宿舍管理发展的需要，为了达到在南阳理工学院宿舍管理中能够高如何实现南阳理工学院宿舍管理中能够高效、灵活、快捷、合理的办公需要是一个值得关注和研究的问题。ThinkPHP框架搭建一个满足现有需求的系统可以很好的实现南阳理工学院宿舍管难题。通过使用ThinkPHP这个框架，完全可以开发出符合南阳理工学院宿舍管理业务宿舍管理体制将是一次革命性的改变。因此，开发出一个满足南阳理工学院宿舍管理业务需求的，功能完善，操作简单，运用灵活的系统，适合南阳理工学院宿舍管理需求的系统，是非常需要，也是非常必要的。2.1.1系统概述活、快捷、合理的办公需求，通过用户的这种实际需求，结合现有的Internet互联网技术以及当前比较完善的南阳理工学院宿舍管理系统所需要的计算机网络等基础设施和管理系统平台操作简单灵魂运用。一个南阳理工学院宿舍管理管理系统主要包括数据录入模块，入住管理模块，数据数据更新模块等几个功能模块，其中入住管理和数据统计是本系统的重点，也是本系统要实现的核心功能。2.1.2系统分析的原则通过对南阳理工学院宿舍管理系统的功能模块的分析，为了能达到预期的目标，在进行设计和快发的过程中需要遵循以下几条原则：（1）系统的实用性原则。要求设计上充分考虑当前各业务层次、各环节管理中数据处理的便利和可行，把满足用户业务管理作为第一要素进行考虑，采取总体设计、分步实施的技术方案，在总体设计的前提下，系统实施时先进行业务处理层及低层管理，稳步向中高层管理及全面自动化过渡。这样做可以使系统始终与业务实际需求紧密连在一起，不但增加了系统的实用性，而且可使系统建设保持很好的连贯性。（2）系统可靠性原则。要求在数据库的设置中要合理，需要保证存储数据的一致性，安全性，有效性，高效性。（3）系统可扩展性原则。采取具有开放的标准和API接口，以便系统后期能朝着更大的系统规模和系统功能扩展，使得系统能够更加完善和功能齐全。（4）系统的可操作和简单性。要求开发出的系统能投入实际使用中去，并且在用求。2.2系统需求分析后可能发生的变更和对系统进行功能扩展。在这里我们需要很清楚的了解宿用户的期望，以及用户对系统有什么具体的要求和对系统性能、安全有什么要求。首先需要对现有的管理方式和流程进行系统性的分析，现有的管理方式和流程是系统信息的重要来源，所以必须要清楚和深入的了解现有的宿舍管理方式和流程。在深入了解现有宿舍管理方式和流程后，分析要实现的系统需要解决什么问题，从而确定将要实现的南阳理工学院宿舍管理系统的设计目标和模型。由于特殊性，系统的针对性强，调研和了解现有南阳理工学院宿舍管理业务主要在南阳理工学院宿舍管理科进行。通过与南阳理工学院宿舍管理科系统需求的提出者进行交谈，明确了系统的基本需求，以及熟悉了现有南阳理工学院宿舍管理方式和流程，学习并解了其具备的相关功能。（1）从业务需求角度来看宿舍管理者通过使用本系统后首希望在业务管理中该系统能够正常的运转，应该实中需要的基本模块。（2）从系统的使用者角度看权的权限下操作相关业务。（3）系统性能分析录状态才可见(可查)，相应授权级别的管理员能任意修改。确保数据的安全和一致，存系统的准确性和可靠性，系统的准确性和可靠性高的系统便于以后维护和升级工作。2.2.1功能需求分析实地调研之后，对宿舍管理系统的设计开发做了一个详细的概述。一、需求对功能的规定不同的权限，但是两者的功能要求基本一致，只是涉及的数据范围不同。宿管科针对的是整个南阳理工学院所有的公寓，可以对所有公寓的信息进行统一管理，对公寓进行统一安排，整体约定哪个院系学生安排到指定公寓，统计院系学生入住信息和宿舍入住情况信息，查询相关信息；而楼管理员针对的只是自己管理下的公寓，针对自己管理的公寓进行宿舍安排，查询本公寓学生信息，按年级、院系统计学生入住人数、空床位等，对宿舍进行调整等操作，毕业生离校时删除入住信息，删除退学学生的入住信息等。项目的软件建设内容主要包括：1添加新生信息主要涉及新生基本信息的添加。新生基本信息包括：学号、姓名、性别、年级、院1系、联系电话、照片。（1）批量导入数据信息，以Excel系不能为空2（2）单独添加（这个主要涉及成教学生或其他需要短期居住的学生的情况。入住管理2（1）宿管科为新生分配公寓楼，比如，哪个院系占用哪个公寓楼。（2）楼管人员在学生报到时为学生分配房间信息分配原则根据公寓科约定的规则安排指定院系的学生入住，学生来楼管处报到后安排房间，一般是先到先入住，入住后再核实床位号。3分类统计统计功能使用权有宿管科工作人员和楼管人员，而且他们各自的功能又不太系统，3具体操作如下：（1）宿管科工作人员统计每栋楼（所有）入住情况、空床位、空宿舍的情况，是各个楼管统计情况的汇总。Excel文件。4删除毕业生信息4（1）可按年级删除（毕业生）（2）可对整个房间删除。学生毕业的时候，可以选择毕业生所在的年级批量删除。也可单独删除，在删除信息的时候应该考虑是本科、专升本、专科、本科五年毕业的情况（例如：医学本科五年专。5（3）对退学的学生进行删除查询学生信息5（1）楼管按姓名、院系查询，结果包括学生的学号、姓名、性别、年级、专业楼号、宿舍号、床位号。6（2）生成报表，导出Excel文件。调整学生入住信息6楼管员可以整个房间进行调整，也可以对个别学生进行床位调整。7 公寓楼层平面图导入导出公寓楼层平面图由宿舍管理科工作人员做好的Word、Excel格式的文件，本系统提供平面图的导入导出功能，即实现做好的楼层平面图文件上传下载功能即可。二、系统基本功能需求该系统的使用对象，为用户提供简单的操作。系统在实现上应该具有以下功能：（1）系统要求管理员必须输入正确的用户口令和验证码才能进入系统。管理模块，用户管理模块，入住规则设置。规则，楼层信息，管理员信息等系统基础信息的录入（可批量录。（4）系统应该提供学生住宿情况的基本登记。（5）系统应提供学生每学期的注册及学生的离校处理。（6）系统应该提供每年毕业生信息的删除。备注寝室长等条件进行查询）及公寓楼信息的查询。（8）系统应该提供Root权限下增加、删除、修改用户帐户的功能和对帐户的权限进行更改设定，停用，重新授权。（9）系统应该具有添加、修改、删除学生基本信息的功能。（10）系统应该具备重新调整宿舍注入的功能。（11）系统应当提供数据统计功能，包括能够分楼号、分院、分年级、分性别进行学生入住情况统计，以及统计各个宿舍的入住情况（空床位个数，当前房间状态，入住人员详细信。（12）系统能够设定住宿规则，设定某一栋宿舍楼住宿性别和住宿的院系。（13）能够对楼层平面图进行导入、导出、预览管理。（14）系统应该提供报表服务，能对生成的统计数据和查询结果进行报表打印和导出结果等功能。2.2.2报表需求分析针对南阳理工学院宿舍管理实际需求，要求统计数据必须能够以报表形式打印出的信息的报表打印以及楼层平面图信息的报表打印等相关功能。2.2.3用户界面需求分析排等一系列必要的功能。2.2.4性能需求分析在系统性能方面，考虑到南阳理工学院现有的计算机硬件基础，以及网络设施，由于目前南阳理工学院公寓宿舍管理系统所需要的计算机网络等基础设施已经比较完善，所需要的环境配置也已经基本完备，所以性能需求主要从以下几个方面进行考虑：（1）系统安全性（2）系统稳定性和健壮性（3）系统可扩展性2.2.5系统安全性分析准许该生离校，所以在系统的管理权限上应当进行严格控制，具体思想如下：（1）要想对南阳理工学院宿舍管理系统进行操作首先必须成功登录系统后台，而且应当具有相应的操作权限。系统没有授权的用户将不能通过任何渠道来登录该系统，更不能查看该系统的任何信息和数据，以确保系统的严密性和安全性。登录和系统管理员登录（包括普通管理员、宿舍楼管员，没有系统超级管理员或者系统管理员的用户名和密码任何人都不能成功登录该系统，而且系统超级管理员可以对每个系统管理员用户赋予不同模块的操作权限。2.3数据库选择用程序等大量的优点，较大的信息系统都是建立在数据库设计之上的。有住宿信息的及住宿关系的变化，我们选用MySQL作为系统开发中的数据库，而不采用用\hServer等的主要是因为Access存放的记录，在实际运用中不适合此系统；Oracle、SQLServer相对与这个系统来说过于庞大，SQLServer在搭配上和规定的系统运行环境上不太适应，而MySQL是一种常用的关系数据库管理系统，也拥有成本低，其搭配PHP和Apache可组成良好的开发环境。它能存放和读取大量的数据，管理众多并发的用户，故选用MySQL数据库。2.4系统可行性分析系统可行性分析阶段的主要任务是在明确需求后对系统初步认识和调查的基础上，对接下来要实现的新系统能否用现有的技术去实现和该系统值不值得等相关问题做出合理准确的判断，尽量避免由于可行性分析做的不充分就盲目的花费大量的人力物力而最终却由于个别因素使得系统不能实现或者新的系统完成后在投入使用后没任何实际意义而造成的浪费。对系统的可行性分析中，要求代价和时间最小化，尽可能的用最少的人力物力在尽可能短的时间里确定分析的系统是否实施。定量化，以达到更加出色和完善的程序系统。系统的目标确定以后，我们就可以从以下几个方面评估能否实现新系统目标的可行性。PAGEPAGE192.4.1技术可行性在项目规定的期限内开发完成。2.4.2经济可行性在开发新系统时需要对系统进行经济评估，需要对新系统的成本效益分析进行估算，其中包括对项目开发的成本，项目开发的费用和投入使用后的运行和维护费用的经济估算，并需要估计新系统投入使用后将带来的效益值，估算开发成本是否会高于开发系统所预期的全部费用。并且，分析系统开发是否会产生一定的效益。对于系统效益，可以从社会效益和经济效益两方面着手考虑。对于南阳理工学院宿舍管理系统则应该着重分析它能带来的社会效益。例如，当系统真正投入使用后可以使学生宿舍管理实现科学化、规范化、效率化的管理。增强了宿舍管理人员对学生宿舍管理的能力、提高了工作效率。2.4.3运行可行性南阳理工学院宿舍管理系统的研制和开发是对现有宿舍管理人员手工管理信息的一种软件系统的复原，是充分考虑到宿舍管理人员对学生宿舍的方便和高效管理，使得管理者方便查询和管理相关信息。从南阳理工学院现有的网络基础设施和计算机硬件设备，完全能满足该系统所需的软件和硬件设备，所以新开发出来的宿舍管理系统完全能运行在现有的设备上。2.4.4法律可行性新系统的研制和开发采用的是开源框架和开源软件，并且都是独立设计和研发的，所以对于新系统的实现将不会侵犯他人、集体和国家的利益，更不会违反国家的政策和法规。进行了可行性分析后，为了确保系统能后顺利开发，并且顺利开发成功，采用面向对象(ObjectOriented,OO)的分析方法，因为采用面向对象的开发方法不仅可以将现实世界的许多复杂问题简变得简单，而且从现实世界的事物中抽取实体对象，通过它们之间的协作关系将这些抽取出来的实体对象一一关联起来,从而使得整个系统能够稳定正常的运作。通过面向对象的方法，更有利于用人理解的方式对复杂的系统进行分析、设计与编程。同时，面向对象能有效的提高开发效率，通过封装技术，将对象作为程序的基本单元，将程序和数据封装其中，以提高复杂问题的简单化，以及提高软件的重用性、灵活性和扩展性。第三章系统设计能的要求。3.1系统基本结构由于B/S结构具有良好的独立性、可自由伸缩和较高的安全性，它适合不同数据库服务器以及数据结构进行设计。利用MVC设计模式，采用ThinkPHP框架技术，实现客户端和服务器端之间的交互。其中采用Apache2.2.25作为服务器，采用MySQL5.5.19作为数据库，采用3PHP5.2ThinkPHP框架技术通过tion类来提交和处理客户端的数据进行资源流转的控利用Modl类来操作数据库，View和模版技术来创建交互视图。服务器将负责客户端与数据库服务器之间的通信，并且将检索出的相关数据嵌入到页面中返回给客户端的用户。对于那些客户端发出的请求，并且不需要对数据库进行任何访问的请求，我们的服务器将直接对这些请求进行处理，并且将最终生成的页面（View）发往客户端浏览器展现给用户。3.2开发环境和部署环境本系统是以Ubuntu12.04系统为开发平台，用PHP（PHP是HypertextPreprocessor的缩写，中文名：“超文本预处理器”）编程语言作为后台程序开发语言，javaScript、jQuery作为脚本语言作为系统相关特效的处理以及前端功能的实现，AJAX（AsynchronousjavaScript+JavaScript和XML）用于处理前后台之间用于呈现系统前端布局和数据库用于存储系统信息数据，用以上技术和语言来实现南阳理工学院宿舍管理系统所需的所有功能。详细信息如下：（1）开发环境：Ubuntu12.04LAMP（2）运行环境：Linux（UbuntuService）下的LAMP3.2.1系统运行的硬件环境表3-1展示的是系统运行的硬件环境说明。表3-1系统运行的硬件环境硬件名称 硬件要求CPU InterlPentiumⅢ-1GHz（或更高）内存 最低为128MB，最好在256MB以上显示器 最低1024*768，256色硬盘 最低为250GB3.2.2系统运行的软件环境表3-2展示的是系统运行的软件环境说明。表3-2系统运行的软件环境软件名称 系统要求操作系统 Linux，如Ubuntu，CentOS服务器 Apache信息服务系统或Nginx服务器浏览器

MicrosoftInternetExplorer6以上版本浏览器、MozillaFireFox、Webkit内核浏览器运行环境 Linux（Ubuntu）下的LAMP更佳开发环境 Linux（Ubuntu）下的LAMP数据库 MySQL制图工具

AdobePhotoshopCS4、MicrosoftOfficeVisio2007、StarUML3.3系统软件逻辑结构图经过上一章系统分析后，明确的系统的目标和逻辑，开发人员对系统逻辑进行了划分，根据MC设计思想该系统被划分3层，分别是人机交互界面（视图层、应用层服务层tion业务逻辑控制器、数据模型层Modl数据模型当系统用户结果返回给用户，并在系统中呈现出来。下图3-1表示的是南阳理工学院宿舍管理系统的软件逻辑结构粗略图。图3-1南阳理工学院宿舍管理系统软件逻辑结构图3.4系统功能模块设计明确了系统逻辑并且在系统基本功能需求的分析基础上，着重考虑南阳理工学院宿能，下面见对各个功能模块做出具体的描述。3.4.1数据查询模块数据查询模块包括按学号查询、按宿舍号查询、按楼好查询、按年级查询、按学院果都可以导出到系统外部，实现讲查询结果保存到用户本地计算机。（1）按学号查询：检索出该学号对应的学生的基本信息和住宿信息。（2）按宿舍号查询：检索出该宿舍楼该宿舍中入住的学生的基本信息和住宿信息。（3）按楼号查询：检索出该宿舍楼该宿舍中入住的学生的基本信息和住宿信息。（4）按年级查询：检索出该年级所有学生的基本信息和住宿信息。（5）按学院查询：检索出该学院的所有学生的基本信息和住宿信息。（6）公寓楼名字对应表：该表检索出了公寓楼编号和公寓楼名称之间的对应关系。以上（1）至（5）功能模块，系统要求拥有该权限的管理员正确的输入学生学号，制、院系、专业、在校状态等其它信息（6）检索出的是公寓楼名字编号对应关系。3.4.2数据统计模块数据统计模块包含统计空床位和导出统计后的数据两部分，其中统计空床位实现的是按宿舍楼进行统计。舍楼号码和该宿舍楼的空床位数目。机。3.4.3文件管理模块文件管理模块包括平面图的导入导出和管理。楼层平面图导入导出模块主要包括从用户本地计算机导入楼层平面图（od格式的文件、从服务器端导出楼层平面图在线查看楼层平面图以及管理和维护楼层平面图数据等功能。（1）增加楼层平面图：新增楼层平面图数据。（2）修改楼层平面图：修改楼层平面图数据。（3）删除楼层平面图：删除楼层平面图数据。（4）下载楼层平面图：下载楼层平面图数据文件保存到用户本地计算机。3.4.4报表服务模块报表服务模块主要是针对宿管科系统需求提出人员的要求进行设计的，将每一年秋的分配情况和空床位数量，方便招生后安排学生入住。的文件后缀为.xl（MiosotieExl工作。3.4.5导入数据模块新生信息、Excel导入专业信息五大部分。导入数据模块主要是给系统提供基础数据，导入后的数据也可以进行修改等操作。（1）添加公寓楼信息：添加学校公寓楼的基本信息，包括公寓楼名称、宿舍总数、单间入住人数、入住性别、建筑面积、地理位置、相关描述。其中单间入住人数和入住性别是学生入住安排的重要参数，规定了该宿舍楼单间入住的人数和入住性别（部分特殊情况另作处理。（2）添加宿舍信息：在指定的公寓楼中添加宿舍信息。（3）Excel导入新生信息：系统通过读取新生信息Excel文件，将读取到的新生信息批量的存储到系统数据中。（4）单个导入新生信息：手动添加学生基本信息。（5）Excel导入专业信息：系统通过读取专业信息Excel文件，将读取到的专业信息批量的存储到系统数据中。3.4.6用户管理模块用户管理模块包括添加管理员和登录登出三部分，其主要职责是为系统提供授权管理服务。作。（2）登出：注销登录，销毁与系统的会话。（3）添加管理员：Root权限的超级管理员可以创建比其权限低的系统用户。创建后Root群贤的超级管理员可以对任何系统用户进行授权操作，可以查看用户、调整权限和删除帐号等操作。3.4.7入住设置模块入住设置模块包括添加新生入住规则、新生入住规则列表、查看宿舍分配情况、安排入住、删除入住、修改入住（重新分配入住。入住是本系统的重要组成部分，也是宿舍管理环节中的重点。（1）添加新生入住规则管理员可以根据事先约定好的入住规则保存到系统数据库中，入住规则中可以院系和公寓楼之间可以是一对一的关系，也可以是多对多的关系。的学生或入住多个院系的学生。作。（3）查看宿舍分配情况：列举了所有公寓楼的入住详细情况，包括入住的院系允许入住的性别、当前入住的人数、单间入住人数等其它信息。号和床位号。（5）删除入住：删除学生入住信息。（6）修改入住：对入住的学生进行从新分配，即调整学生入住宿舍。3.4.8数据删除模块数据删除模块包括删除宿舍信息、删除学生信息、按宿舍删除学生信息、按年级删行效率。逆的。息将对系统无任何有意义，所以可以将这些学生的信息从系统中清除。数据从系统中清除。（4）按年级删除学生毕业后系统需要将毕业学生信息和关联的住宿信息从系统中删除。解未入住的详细情况，并且可以对这些数据进行删除。3.5数据库设计系统在数据库的选取上将采用MySQL作为系统数据库。3.5.1数据库的设计原则要求。（1）数据库中数据的可操作性在数据库设计时，需要保证在整个系统运行和相关数据库操作过程中，确保数据库时时刻刻都能便于访问和查询，同时在性能上还需要考虑到，要尽量的去节省数据库操作的响应时间，尽可能的去提高操作数据库时，数据库对程序和相关请求的响应速度（2）数据库设计的完整性和准确性数据库中需要存储的数据的设计要符合程序设计的要求，对程序中使用的数据和数据库中存储的数据内容，都必须要有严格的准确的数据类型与之对应，与此同时，在数据库设计时要求对关键数据进行详细说明，以便于系统设计人员的后期开发工作。（3）数据库冗余性善数据库性能的重要措施。3.5.2数据库连接设计为了方便数据库的链本系统将数据库连接字符串以配置文件的形式保存在Conf配置文件onig.php中主程序通过加载配置文件在需要请求Modl类的时候进行调用，实现数据库的连接。config.php配置文件中的部分关于数据库连接用到的代码如下：//数据库的配置//配置选项以数组的形式进行组织//KEY=>VALUE$DB_CONFIG=Array('DB_TYPE'=>'mysql', //数据库类型'DB_HOST'=>'localhost', //服务器地址'DB_NAME'=>'nyistss', //数据库名'DB_USER'=>'nyistssdbuser', //用户名'DB_PWD'=>'oyjh@nyistss', //密码'DB_PORT'=>'3306', //端口'DB_PREFIX'=>'ss_', //数据库表前缀'DB_CHARSET'=>'utf8', //数据库编码utf8'DB_DEPLOY_TYPE'=>0, //0集中式,1分布式=>false, //数据库读写是否分离);系统通过Modl数据模型类实现对数据库的基本操作每次实例化Modl数据模型类时，都需要调用config.php配置文件对数据库进行配置，基本配置项包括数据库服务配置项进行配置后，Model数据模型类调用该配置好的配置文件对数据库进行配置，并Model数据模型类时系统都会调用数据库链接句柄对数据库进行链接，从而保证数据库信息的存储。3.5.3E-R图分析了系统基本功能后，详细分析了系统如何运行以及系统中数据的相关流向，抽楼层平面图实体、宿舍实体、学生实体、专业实体。考虑到实体与实体之间的关系，系E-R图描述系统中涉及的实体以及实体与实体之间的关系，如图32（注：该ER图未给出实体属性。图3-2系统整体E-R图图3-2中未给出具体的实体属性，下面针对图3-2给出的实体分别进行详细的描述。办公号码、adminID属性。具体E-R图如图3-3所示。图3-3管理员实体E-R图籍贯、stuID属性。具体E-R图如图3-4所示。通信原理通信原理图3-4学生实体E-R图（3）公寓楼实体拥有公寓楼代号名称、公寓楼名称、房间总数、单间入住人数入E-R图如图3-5所示。图3-5公寓楼实体E-R图（4）宿舍实体拥有宿舍号、宿舍状态、宿舍长ID、公寓楼ID、dorID属性。具体E-R图如图3-6所示。图3-6宿舍实体E-R图（5）楼层平面图实体拥有名称、文件名称、文件路径、文档描述、宿舍楼ID、上传时间、floID属性。具体E-R图如图3-7所示。PAGEPAGE29图3-7楼层平面图实体E-R图（6）院系实体拥有院系名称、院系代码、院系联系方式、院系办公电话、depID属性。具体E-R图如图3-8所示。图3-8院系实体E-R图（7）专业实体拥有专业名称、专业代码、院系ID、学制、majID属性。具体E-R图如图3-9所示。图3-9专业实体E-R图（8）入住关系描述的是学生与宿舍之间的入住所属关系。学生入住后记录了学生的入住入住信息，该信息描述的是学生入住关系，包括记录了学生所在宿舍，学生ID、床位号、和住宿关系唯一标识liveID。对入住关系可用宿舍ID、学生ID、床位号、liveID属性来描述，如图3-10所示。图3-10入住关系描述图入住哪些院系的学生，用院系ID、公寓楼ID、depfloID来描述，如图所示。图3-11入住规则描述图3.5.4数据库数据表设计字典做详细描述，具体如下表所示：（1）表名：SS_ADMININFOSS_ADMININFO表为管理员基本信息表，用来存储管理员的基本信息，其中包括管理员ID，登陆账号，管理员性别，帐号密码，邮箱，权限、管理范围、手机号码、办公号码，表结构如图3-12所示。图3-12管理员基本信息表结构通信原理通信原理表3-3是对管理员基本信息表结构的相关说明：表3-3管理员基本信息表结构说明字段字段名称备注admId主键主键，设置自动增加admName真实姓名admSex性别男|女admAccount登录账号admPwd密码密码长度不能低于6位且不能多于16位admMail电子邮箱admPower 权限

1代表超级管理员，2代表宿舍管理员，3代表楼管员admArea 管理楼层范围

13,15表示管理13和15宿舍楼，12表示12号宿舍楼admPhone 手机号码 格式dmTel 办公电话 格式为03777777777（2）表名：SS_STUINFOSS_STUINFO表为学生基本信息表，用于存储学生的基本信息，包括学生ID，学号、姓名、性别、头像、年级、专业ID、电话号码、籍贯、状态、学制，表的结构如图3-13所示。图3-13学生基本信息表结构表3-4是对学生基本信息表结构的相关说明：表3-4学生基本信息表结构说明字段 字段名称 备注stuId 主键 主键，设置自动增加stuNum 学号stuName 姓名stuSex 性别 男|女stuHeadImg 头像 存储头像的路径及其名称stuGrade 年级 用数字表示程学院majIdstuTelstuStatus程学院majIdstuTelstuStatus专业信息表ID联系电话状态在校|休学|退学stuYear学制2|3|4|5

用首写拼音表示，如jsjx表示计算机与信息工（3）表名：SS_LIVERELATIONSHIP关系ID，宿舍ID，学生ID，床位号的描述，表结构如图3-14所示。图3-14学生住宿关系表结构表3-5是对学生住宿关系表结构的相关说明：表3-5学生住宿关系表结构说明字段 字段名称 备注liveId 主键 主键，设置自动增加续表3-5字段字段名称备注dorId宿舍信息表ID不能为空，且值必须为正整数stuId学生表ID不能为空，且值必须为正整数liveBedNum床位号不能为空，且值为正整数（1、2、3、4、5、6）（4）表名：SS_DORMITORYINFOSS_DORMITORYINFO表宿舍信息表，宿舍信息表用于存储宿舍信息，包括宿舍的ID，宿舍楼ID，宿舍状态，宿舍长ID，宿舍号信息等，表结构如图3-15所示。图3-15宿舍信息表结构表3-6是对宿舍信息表结构的相关说明：表3-6宿舍信息表结构说明字段 字段名称 备注dorId 主键 主键，设置自动增加floId 公寓楼表IDdorStatus 房间状态 空闲|已满|未满dorMain 宿舍长ID，对应于学生信息表中的ID 宿舍长dorRoom 房间号 如13129，表示13#公寓楼129宿舍（5）表名：SS_MAJORINFOSS_MAJORINFOID，专业名称、专业代码、专业年制等字段，表结构如图3-16所示。图3-16专业信息表结构表3-7是对专业信息表结构的相关说明：表3-7专业信息表结构说明字段 字段名称 备注majId 主键 主键，设置自动增加depId 院系信息表IDmajName 专业名称majCode 院系代码 用于快速查询专业学年制（6）表名：SS_DEPFLORELATIONSHIPSS_DEPFLORELATIONSHIP表为院系入住规则表，用于存储每一个院系的学生允该表中的逻辑，否则不能对学生进行分配宿舍。该表字段包括入住规则ID、院系ID、公寓楼ID，数据表结构如图3-17所示。图3-17院系入住规则表结构表3-8是对院系入住规则表结构的相关说明：表3-8院系入住规则表结构说明字段 字段名称 备注depfloId 主键 主键，设置自动增加depId 院系信息表ID 不能为空，且值必须为正整数floId 公寓楼ID 不能为空，且值必须为正整数（7）表名：SS_FLOORINFOSS_FLOORINFO表为公寓楼信息表，用于存储公寓楼相关信息，学生入住时需要读取该表的公寓楼信息，包括公寓楼D，公寓楼名称（代号、公寓楼名，总房间数，单间最大入住人数，入住性别，管理员ID，楼层面积，所在校区，描述等，表结构如图3-18所示。图3-18公寓楼信息表结构表3-9是对公寓楼信息表结构的相关说明：表3-9公寓楼信息表结构说明字段 字段名称 备注floId 主键 主键，设置自动增加floName 公寓楼名称 格式为13#floTotHome 总房间数floMaxMan 单间入住人数 默认为6floSex 入住性别 男|女admId 管理员表IDfloArea 建筑面积floPosition 位置 东南校区|老校区floMark 描述（8）表名：SS_DEPARTINFO表为院系信息表，用于用于静态存储院系信息，包括depId，院系名称、院系代码、院系负责人、院系负责人联系方式等，表结构如图3-19所示。图3-19院系信息表结构表3-10是对院系信息表结构的相关说明：表3-10院系信息表结构说明字段字段名称备注depId主键主键，设置自动增加depName院系名称计算机与信息工程学院depCode院系代码如jsj表示计信学院depPrincipal院系负责人depPrincipalTel院系负责人联系电话（9）表名：SS_FLODOCUMENTSS_FLODOCUMENT表为楼层图信息表，用于存储系统导入的楼层平面图，包括ID，公寓楼ID，公寓楼名称，楼层平面图文件路径，楼层平面图文件名，上传时间，文件描述等，表结构如图3-20所示。图3-20楼层平面图信息表结构表3-11是对楼层平面图信息表结构的相关说明：表3-11楼层平面图信息表结构说明字段 字段名称 备注floId 主键 主键，设置自动增加floDocumentDir 楼层平面图存储路径

file/doc/13129_1400226757926_nyistjsjxlcpmt_105060.docfloDocumentName 楼层平面图名称 格式为13或者13#，表示为13号宿舍楼floUploadTime 上传时间 2014-03-26floDescription 对楼层平面图的描述 文本格式3.6类的设计经过对系统的分析，将事物抽象成类，得到了系统需要的一些类，下面将详细介绍部分主要类的设计过程。3.6.1基类的设计ThinkPHPMVC三层架构思想，分析出了系统基类。其中包括Model、View、Action基类以及DB类、App类、Cache类、Log类和Public类，这里只列出了部分类图，详细类图如3-21所示。图3-21系统MVC类图和Public类图系统管理员类（AdminAction）设计经过对用户管理模块功能的分析，采用MVC设计模式，分别分析出ACTION层ADMINACTION控制器的方法，具体的ADMINACTION类图，如图3-22所示。图3-22主要的系统管理员类图统计类（CountInfoAction）设计经过对统计模块功能的分析，采用MVC设计模式，分别分析出ACTION层CTNFCTON控制器的方具体CTNFCTON类图如图323所示。图3-23主要统计类图宿舍信息管理类（DormitoryInfoAction）设计经过对系统模块功能的分析，采用MVC设计模式，分别分析出ACTION层COUNTINFOACTION控制器的方法，具体的COUNTINFOACTION类图，如图3-24所示。通信原理通信原理PAGEPAGE32图3-24主要的宿舍信息管理类图入住安排类（LiveAction）设计经过对系统模块功能的分析，采用MVC设计模式，分别分析出ACTION层LIVEACTION控制器的方法，具体的LIVEACTION类图，如图3-25所示。图3-25入住安排的类图查询类（SearchInfoAction）的设计经过对查询模块功能的分析，采用MVC设计模式，分别分析出ACTION层SEARCHINFOACTION控制器的方法，查询类中拥有根据学生学号查询，根据宿舍号格式后缀为.xl（MiosoiExl工作表格具体的SERCFCTON类图如图3-26所示。图3-26查询信息的类图导入数据类（InsertStuInfoAction，InsertFloorInfoAction）的设计经过对查询模块功能的分析，采用MVC设计模式，分别分析出ACTION层INSERTSTUINFOACTION和INSERTFLOORINFO控制器的方法，具体的INSERTSTUINFOACTION和INSERTFLOORINFO的类图，如图3-27所示。图3-27(a)导入学生数据的类图通信原理通信原理图3-27(b)导入公寓楼数据的类图对类进行设计时，首先需要继承ThinkPHP框架的ACTION控制器基类，本系统Public类继承ACTIONPublic类中构造方法判断中实现权限和用户是否登录作出判断和提供相应的授权。由于PHP没有多继承特性，属于单继承，所以在设计具体子类时，只需要继承Public类即可实现ACTION层的相关方法。通信原理通信原理PAGEPAGE39一光纤通信光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的串绕非常小；光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听；光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的新问题。二光纤通信技术的特点(1)频带极宽，通信容量大。光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。(2)损耗低，中继距离长。目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；(3)抗电磁干扰能力强。光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。(4)无串音干扰，保密性好。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，无法窃听到光纤中传输的信息。除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于光纤通信具有以上的独特优点，其不仅可以应用在通信的主干线路中，还可以应用在电力通信控制系统中，进行工业监测、控制，而且在军事领域的用途也越来越为广泛。三光纤通信技术的发展及现状光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命。光纤从提出理论到技术实现和今天的高速光纤通信也不过几十年的时间。20世纪90年代以来，我国光通信产业发展极其迅速，非凡是广播电视网、电力通信网、电信干线传输网等的急速扩展，促使光纤光缆用量剧增。广电综合信息网规模的扩大和系统复杂程度的增加，全网的管理和维护，设备的故障判定和排除就变得越来越困难。可以采用SDH＋光纤或ATM＋光纤组成宽带数字传输系统。该传输网可以采用带有保护功能的环网传输系统，链路传输系统或者组成各种形式的复合网络，可以满足各种综合信息传输。对光纤通信而言，超高速度、超大容量、超长距离一直都是人们追求的目标，光纤到户和全光网络也是人们追求的梦想。现在光通信网络的容量虽然已经很大，但还有许多应用能力在闲置，今后随着社会经济的不断发展，作为经济发展先导的信息需求也必然不断增长，一定会超过现有网络能力，推动通信网络的继续发展。因此，光纤通信技术在应用需求的推动下，一定不断会有新的发展。(一)光纤到户现在移动通信发展速度惊人，因其带宽有限，终端体积不可能太大，显示屏幕受限等因素，人们依然追求陸能相对占优的固定终端，希望实现光纤到户。光纤到户的魅力在于它有极大的带宽，它是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈现象的最佳方案。随着技术的更新换代，光纤到户的成本大大降低，不久可降到与DSL和HFC网相当，这使FITH的实用化成为可能。在我国，光纤到户也是势在必行，光纤到户的实验网已在武汉、成都等市开展，预计2012年前后，我国从沿海到内地将兴起光纤到户建设高潮。可以说光纤到户是光纤通信的一个亮点，伴随着相应技术的成熟与实用化，成本降低到能承受的水平时，FTTH的大趋势是不可阻挡的。(二)全光网络传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍用电器件，限制了目前通信网干线总容量的提高，因此真正的全光网络成为非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。全光网络具有良好的透明性、开放性、兼容性、可靠性、可扩展性，并能提供巨大的带宽、超大容量、极高的处理速度、较低的误码率，网络结构简单，组网非常灵活，可以随时增加新节点而不必安装信号的交换和处理设备。当然全光网络的发展并不可能独立于众多通信技术，它必须要与因特网、ATM网、移动通信网等相融合。目前全光网络的发展仍处于初期阶段，但已显示出良好的发展前景。从发展趋势上看，形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层，建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈已成未来光通信发展的必然趋势，更是未来信息网络的核心，也是通信技术发展的最高级别，更是理想级别。四光纤通信技术的趋势及展望目前在光通信领域有几个发展热点即超高速传输系统、超大容量WDM系统、光传送联网技术、新一代的光纤、IPoverOptical以及光接入网技术。（一）向超高速系统的发展目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，主要在北美，在欧洲、日本和澳大利亚也已开始大量应用。但是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经铺设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通。它的比较现实的出路是转向光的复用方式。光复用方式有很多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入了大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验研究阶段。（二）向超大容量WDM系统的演进采用电的时分复用