试析地铁卡斯柯信号系统发展趋势及功能
地铁信号系统发展趋势及功能区别
地铁信号系统发展趋势及功能区别作者：范良来源：《价值工程》2011年第01期摘要：地铁信号系统，是保证列车高效、安全运行的核心部件。
信号系统的发展，经历了一系列的演变，现在已越来越趋于成熟。
随着信号系统的不断升级及发展，各种信号系统在设计理念及功能方面都有了差异。
文章主要以南京地铁一号线及二号线的信号系统进行对比。
Abstract： Metro signal system is core component to ensure trains efficient and safe operation. The development of signal system has experienced a series of evolution, now has been more mature. Along with the continuous signal system upgrades and development, each kind of signal system in the design concept and function are the differences. This article mainly compares the signal systems between line 1 and line 2 in Nanjing metro.关键词：信号系统；功能；差异；地铁Key words： signal system；function；difference；metro中图分类号：TP315文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0179-010引言地铁信号系统的发展趋势主要体现在三个方面：一是通信网络技术在地铁信号中的应用，形成了以通信为基础的ATC系统；二是随着通信安全性、可靠性的提高和通信手段的多样化，目前普遍采用的站间ATO方式将向全程无人ATO方式发展；三是利用先进的网络技术与计算机技术，单一的ATS系统将向集成化的综合地铁控制系统方向发展。
轨道交通信号系统的技术发展趋势
轨道交通信号系统的技术发展趋势随着城市化进程的加速和人们出行需求的不断增长，轨道交通作为一种高效、便捷、绿色的交通方式，在现代城市交通体系中发挥着越来越重要的作用。
而轨道交通信号系统作为保障列车安全、高效运行的关键技术，也在不断发展和创新。
本文将探讨轨道交通信号系统的技术发展趋势，以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
一、智能化与自动化智能化和自动化是当前轨道交通信号系统发展的重要趋势。
通过采用先进的传感器、数据分析和人工智能技术，信号系统能够实现对列车运行状态的实时监测和智能控制。
例如，基于深度学习的故障诊断和预测模型可以提前发现信号设备的潜在故障，从而及时进行维护和修复，提高系统的可靠性。
同时，自动驾驶技术的不断成熟也使得列车能够在无需人工干预的情况下自动运行，不仅提高了运行效率，还降低了人为失误带来的风险。
在智能化的信号系统中，列车能够根据实时的客流信息、线路条件和运行计划，自动调整运行速度和停站时间，实现更加精准的运营调度。
此外，智能信号系统还能够与其他交通系统进行信息交互和协同控制，提高整个城市交通网络的运行效率。
二、互联互通与一体化随着城市轨道交通网络的不断扩大，不同线路之间的互联互通和一体化运营成为了必然需求。
传统的信号系统往往存在着技术标准不统一、设备兼容性差等问题，限制了线路之间的互联互通。
为了解决这些问题，新一代的信号系统正在朝着标准化、模块化和开放式的方向发展。
通过制定统一的技术标准和接口规范，不同厂家的信号设备能够实现无缝对接和互操作，从而降低系统建设和维护成本，提高运营效率。
同时，一体化的信号系统能够实现对整个轨道交通网络的集中控制和管理，实现资源的优化配置和协同运作。
例如，在紧急情况下，能够快速实现线路之间的列车调配和应急处置，提高系统的应急响应能力。
三、通信技术的演进通信技术是轨道交通信号系统的重要支撑，随着 5G、LTE 等新一代通信技术的发展，信号系统的通信能力得到了显著提升。
地铁信号系统技术发展趋势
地铁信号系统技术发展趋势地铁作为城市交通工具的重要组成部分，其安全、高效、准时的运行对于提高城市居民的出行质量具有重要意义。
地铁信号系统是地铁运行的核心技术之一，它直接影响着地铁的安全和效率。
随着科技的不断发展，地铁信号系统也在不断进步，下面我们就来探讨一下地铁信号系统技术的发展趋势。
地铁信号系统正朝着智能化、自动化的方向发展。
传统的地铁信号系统主要依靠人工操作，效率低下且容易出错。
而智能化的信号系统可以通过计算机自动处理信号信息，大大提高地铁运行的效率和安全性。
例如，通过安装智能化的信号灯和自动控制系统，可以实现地铁列车的自动调度和运行，减少人工干预，降低事故发生的概率。
地铁信号系统正朝着高速、高效的方向发展。
随着城市人口的增长和交通压力的增大，地铁信号系统需要更高的运行速度和更大的运输能力。
为了实现这一目标，地铁信号系统采用了更先进的信号技术和通信技术，提高了地铁的运行速度和运输效率。
例如，通过采用更短的信号周期和更高效的信号控制算法，可以实现地铁列车的快速运行和高效调度。
第三，地铁信号系统正朝着绿色、环保的方向发展。
随着人们对环境保护意识的提高，地铁信号系统也需要减少对环境的影响。
为了实现这一目标，地铁信号系统采用了更节能的信号技术和更环保的信号设备。
例如，通过采用节能型信号灯和太阳能发电系统，可以减少地铁信号系统的能源消耗，降低对环境的影响。
第四，地铁信号系统正朝着网络化、信息化的方向发展。
随着互联网和大数据技术的发展，地铁信号系统也需要实现信息的共享和互联互通。
通过建立地铁信号系统的信息平台，可以实现信号系统的远程监控和控制，提高地铁信号系统的运行效率和管理水平。
例如，通过建立地铁信号系统的信息平台，可以实现信号系统的远程监控和控制，提高地铁信号系统的运行效率和管理水平。
地铁信号系统技术的发展趋势，可谓是日新月异，让人瞩目。
智能化、自动化技术的应用，使得地铁运行更加高效和安全。
比如，通过安装智能化的信号灯和自动控制系统，可以实现地铁列车的自动调度和运行，减少人工干预，降低事故发生的概率。
浅谈中国地铁信号系统发展
浅谈中国地铁信号系统发展作者：杞洪来源：《城市建设理论研究》2014年第08期摘要：近年来随着我国城市的快速发展，交通问题日益严重，为了解决交通及环境各方面问题，地铁也呈现井喷式发展。
而地铁信号系统作为地铁安全保障与高效运行的基础，其重要性日益凸显。
关键词：地铁；信号系统；CBTC中图分类号：U231+.7 文献标识码： A前言：我国地铁从无到有，信号系统也从最早的基于轨道电路的信号系统，发展到现在国际领先的基于“基于通信的列车自动控制系统”（Communication Based Train Control，简称CBTC），经历了三代人，近40年的基础研究，10年公关终于圆梦。
我国早在1969年最先提出了CBTC理论，虽然中间几经曲折，我们落后于人，但最终通过不懈努力，十年攻关路，三载下海人。
我们迎头赶上，成为了世界第四个自主研发CBTC系统，掌握其核心技术的国家。
1 我国地铁信号系统发展历史50多年的地铁发展历史大致有三个阶段，而我们地铁信号系统基于传输系统不同也分为3个阶段。
通过历史，让我们一步步揭开地铁信号发展的历程。
1.1我国地铁发展历史中国地铁产业半个世纪的发展历程，大致上可分为三个阶段。
第一阶段，1956年至上世纪80年代，1956年北京地铁就在领袖人物的政治考虑和革命豪情之下应运而生，成为我国第一条地铁线路，承担的主要是“战备为主，兼顾交通”作用。
1984年天津地铁运营，成为我国第二条地铁线路。
这个阶段我国的地铁还只是政治考虑的战备产物，所以发展缓慢。
第二阶段，由上个世纪90年代初至20世纪末，大型城市广州和上海改革开放以来，随着各地经济的高速发展与人口、机动车的急剧增长，大塞车等交通现象严重影响着城市发展。
大城市开始考虑并实施地铁项目以缓解交通压力。
此时的地铁是以“交通为主，兼顾战备”的功能修建，以培养人才，学习先进技术为目的。
第三阶段21世纪至现在，随着我国经济的告诉发展，城市规模扩大。
浅析城市轨道交通信号系统的发展趋势
浅析城市轨道交通信号系统的发展趋势摘要：在我们国家城市轨道交通快速发展的情况下，相应的网络化运营和自动化程度得到了显著提升。
在这之中越来越多人开始关注城市轨道交通信号系统之间的互联互通，并且逐渐将发展眼光转向无线通信平台以及全自动驾驶的方向，由此能够发现在未来整个信号系统的发展趋势也必将是沿着这一基本方向进行。
基于此，本文将会从技术进步方面、政策支持方面以及产业链等方面入手，深入分析城市轨道交通信号系统未来的发展趋势。
关键词：城市轨道交通；互联互通；信号系统我们国家的城市轨道交通信号系统目前是自成一体的，具有故障导向安全特点列车使用无线通信的手段进行列车的移动闭塞，由此能够实现精准性的停车和站台屏蔽门之间的联动，最重要的是能够实现高密度和频繁停靠的基本运输需求。
当前信号系统大多都是CBTC系统，该系统本身具有一定发展优势，所以对其进行深入分析具有极大的现实意义。
一、系统本身的互联互通要想确保CBTC系统之间的互通互联就要有统一性的通信协议，在这之中就要应用到统一的技术要求、电子地图与区域控制器、车辆系统接口等等。
通常为了验证这些接口协议和统一性的规范在实现互通互联当中的必要性和充分性，往往需要经过三个基本步骤，即实验室、线路实验验证和工程实践。
早在2022年的时候相关部门就编制出来该系统互联互通的接口规范，详情见图1。
重庆地铁四号线、六号线以及十号线与环线都分别进行了工程示范，并对信号系统的互通互联规范实施了进一步的验证[1]。
现阶段我们国家关于信号系统的供应不管是对于国内来说还是中外合资，外商都参与到了其规范的编制过程当中，甚至有一部分已经都有了信号系统互联互通的产品，所以基本能够预见，在未来信号系统的互联互通必将是城市轨道信号系统发展的基本趋势。
图1城市轨道交通CBTC系统互联互通接口规范二、统一的无线通信平台当下承载信号系统业务的无线通信频段仍旧存在影响行车安全的一些不可控制因素，这些因素极有可能会发生重大的群体性事件[2]。
卡斯柯公司地铁信号系统国产化报告
卡斯柯公司地铁信号系统国产化报告崔科前言通号集团公司合资企业卡斯柯信号有限公司一直是中国地铁信号系统建设的积极参与者，从上世纪九十年代初参加当时国内最先进的上海地铁一号线信号系统ATC的施工调试开始，卡斯柯公司在该领域的足迹已遍布国内和国外，业务范围也从安装调试扩展到系统产品提供和系统设计，卡斯柯公司正以越来越活跃的身影，为国家的轨道交通建设和信号系统的技术提升而努力。
一个完整的地铁信号系统ATC，一般包括自动列车监控（ATS）、自动列车保护（ATP）、自动列车驾驶（ATO）、轨道电路和联锁等几部分。
最近十几年来地铁信号技术发展很快，从固定闭塞系统阶段起步，历经准移动闭塞系统阶段，直至今天处于主导地位的基于无线移动通讯的移动闭塞系统CBTC。
本文以地铁信号技术的发展为线索，介绍卡斯柯公司在地铁信号系统国产化方面秉承由易到难，逐步消化吸收国外技术的发展轨迹。
在固定和准移动闭塞信号系统方面的工作1994年卡斯柯公司和当时的外方母公司美国GRS（现为ALSTOM）一起，获得了上海地铁一号线信号系统ATC的合同，这是当时国内第一个具备列车自动驾驶（ATO）功能的固定闭塞地铁信号系统，卡斯柯公司参与了该项目的车载和轨旁ATP/ATO、轨道电路和ATS等系统的调试，并且帮助GRS进行了大量的工程设计工作，该项目于1996年成功顺利开通运行。
通过该项目，公司培训和锻炼了一支熟悉地铁信号系统的工程师和管理人员队伍，为以后的国产化工作储备了一些关键技术。
在工程实践中，卡斯柯发现地铁的自动列车监控系统（ATS）不涉及关键的故障安全技术，本着由易到难，逐步消化吸收国外技术的原则，决定以ATS作为国产化的突破口。
恰逢其时，卡斯柯公司的中方母公司中国铁路通信信号总公司(现中国铁路通信信号集团公司)于1996年取得了伊朗德黑兰地铁一、二号线ATC系统总集成合同，并将这两条线路的ATS项目合同交给卡斯柯公司，使卡斯柯拥有了地铁信号系统国产化的起点。
地铁信号系统的现状及发展趋势
地铁信号系统的现状及发展趋势【摘要】随着城市的快速发展，城市交通面临着巨大的压力，而城市地铁的建设有效的缓解了这一问题。
随着近年城市地铁的建成运营，城市的公共交通运输能力得到了很大的提高。
而地铁的安全运行越来越受到人们的关注，那么如何保证列车能够安全的行驶呢？这就要加强地铁信号技术的应用。
本文就我国当前地铁信号技术的现状进行了细致的分析，并提出了相应的发展对策，希望为我国的城市地铁发展提供参考，进而推动城市更好的发展。
【关键词】地铁信号技术；发展现状；对策随着社会经济的快速发展，城市现代化水平不断提高，城市交通压力日益严重。
地铁的建设不仅有效缓解了城市交通压力，而且对城市的经济增长，人民生活的改善具有积极的意义。
在地铁的建设与应用过程中，地铁的信号系统是保证地铁列车正常运行的基础。
当前，我国的地铁信号技术研究取得了不小的进步，然而在运行的过程中还存在着一定问题，需要我们进一步的改善，从而提高地铁运行的安全性。
1.我国地铁信号技术概述地铁信号技术是由传统列车的自动停车技术发展而来的，是通过列车上的自动控制系统，接受地面轨道传送的允许列车行车速度的信息，之后利用计算机进行控制，从而实现列车的自动控制。
地铁信号技术把地面轨道传送的，允许列车行车速度的信息同列车的时实前进速度对比，当列车的行驶速度超过限定车速时，自动控制系统就会依据计算机分析出最佳的降速方案，在该系统的实际应用中，信号的传递方式、及信号的运用是决定列车控制的关键环节。
近年通过对地铁信号的研究，地铁信号系统得到了很大改善，为地铁的安全行驶提供了有力的保障。
2.我国地铁信号技术发展现状因为我国的城市轨道交通还处于雏形阶段，轨道交通系统设备不足，用于实现城市轨道运营宗旨、体现运输特点、确保行车安全、实现大运量高密度运输的信号系统国内还不能自主生产。
由于条件所限，某些规章制度难以落实，非定型产品又多，给日后的运营和维修带来了困难和麻烦。
我国首次把“发展城市轨道交通”列入国民经济第十个五年计划发展纲要，并作为拉动国民经济、特别是大城市经济持续发展的重大战略。
2024年中国城市轨道交通信号系统行业发展前景展望
2024年中国城市轨道交通信号系统行业发展前景展望内容概述：2022年城市轨道交通信号系统市场规模增长至141.90亿元。
2022年城市轨道交通信号系统行业产值达到了91.11亿元。
2022年华东地区占我国城市轨道交通信号系统规模的36.76%；华北地区占比为15.11%；中南地区占比为25.15%。
一、城市轨道交通信号系统概述城市轨道交通信号系统通常由列车运行自动控制系统（ATC）和车辆段信号控制系统两大部分组成，用于列车进路控制、列车间隔控制、调度指挥、信息管理、设备工况监测及维护管理，由此构成一个高效综合自动化系统。
轨道交通信号系统是保证列车运行安全，实现行车指挥和列车运行现代化，提高运输效率的关键系统。
城市轨道交通信号系统沿用铁路的制式，但由于站间距离更短、运行速度更低、客运量更大，与铁路信号系统仍有很大不同。
城市轨道交通信号系统通常由列车自动控制系统（ATC）和车辆段信号系统组成。
二、城市轨道交通信号系统行业政策近些年来，为了促进城市轨道交通行业的发展，我国陆续发布了许多政策，如2022年交通运输部发布的《关于进一步加强交通运输安全生产体系建设的意见》提出加强旅客运输、危险货物运输、城市轨道交通、港口危险货物存储和装卸、公路运营、工程建设施工等重点领域及新业态风险评估和管控，推进风险管理信息化、图斑化、精准化。
三、城市轨道交通信号系统行业产业链对于该行业的上游而言，电子元器件、电子类模块等原材料的生产工艺较为成熟，市场竞争充分。
电子元器件中涉及到部分芯片为国外厂家生产，但该类芯片厂商在国内拥有一定数量的授权代理商或经销商，产品质量可靠，供应渠道稳定。
因此，轨道交通信号领域的发展受上游元器件供应的影响较小。
对于行业下游而言，最终客户主要是城市轨道交通信号系统的各应用单位。
下游企业对城市轨道交通信号系统的发展具有重大的指导和驱动作用，其发展状况直接影响对本领域产品的需求。
城市轨道交通信号系统领域受国家对轨道交通行业的投资及建设情况影响较大。
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试析地铁卡斯柯信号系统发展趋势及功能
摘要：地铁由于自身运输量大、速度快以及安全性高等优点，已经成为人们日
常出行的主要方式。
地铁信号系统，是保证列车高效、安全运行的核心部件。
信
号系统的发展，经历了一系列的演变，现在已越来越趋于成熟。
本文将对成都地
铁卡斯柯信号系统发展趋势及功能进行简要分析。
关键词：地铁信号系统；发展趋势；功能
1卡斯柯公司CBTC移动闭塞信号系统分析
移动闭塞就是基于通信技术的列车控制ATC系统（简称CBTC－Communication Based Train Control），该系统不依靠轨道电路向列控车载设备传
递信息，而是利用通信技术实现“ 车地通信”并实时地传递“ 列车定位”信息。
下面
通过探讨卡斯柯公司CBTC移动闭塞信号系统在某地铁二号线的应用，分析基于
通信的列车控制系统的车地通信、列车定位、间隔控制等有关方面的技术，为信
号设备维护人员及使用人员提供一定的理论基础。
1.1车地通信
无线通信系统传输技术目前国际上通常采用方式有交叉感应环线技术、无线
电台通信技术、漏泄电缆无线传输技术、裂缝波导管无线传输技术等等。
地铁2
号线采用卡斯柯公司研发的波导管无线传输技术。
卡斯柯公司研发的CBTC移动
闭塞信号系统采用由波导管构成的通信子系统（DCS）作为车地通讯的传输系统，沿线铺设的波导管作为车地双向传输的媒介。
卡斯柯公司CBTC信号系统既可以实现固定自动闭塞系统，即点式ATP，也可
以实现移动自动闭塞系统。
为确保车地通信的双向高速、安全可靠，通信传输子
系统必须具备以下功能：
（1）端对端数据通信。
端对端的数据通信包括两部分：有线部分与无线部分。
应用数据的端对端传输选用基于以太网的IP传输方式。
在SDH骨干网层面，以
太网数据包采用GFP协议封装，通过专用SDH虚容器（VC）传输。
无线通信协议遵循IEEE802.11标准，物理层（PHY）运行于2，4GHz频段。
（2）移动管理。
移动性通过无线交接（Hand-Off）实现，无线交接使得车载无线设备随列车移动时
和沿线固定的无线接入点保持无线通信。
（3）安全性管理。
DCS（通信传输子系统）的设计遵循了IEC62280-2国际标准－“铁路应用-通信，信号和处理系统-第2
部分：在开放式传输系统中安全相关的通信”.对于轨旁无线接入点和车载modem
的无线链路，通信传输子系统（DCS）支持基于AES算法的WPA2-PSK无线加密，通过固定密钥进行用户验证。
可接入DCS（通信传输子系统）无线网络的通信设
备是严格受限的，只有授权人员按预先定义的操作流程才能进入。
（4）配置管理。
配置管理涉及到三类设备：SDH节点、以太网交换机和IP路由器、无线接入
点和车载无线基站。
（5）执行监控。
监控涉及三个类别的DCS设备：SDH节点、以太网交换机和IP路由器、无线接入点和车载无线基站
1.2列车定位
目前信号系统中的列车定位技术存在多种方式，常用的有轨道电路定位技术、信标定位技术、电缆环线定位技术、GPS定位技术等。
卡斯柯公司研发的CBTC
移动闭塞信号系统列车定位技术采用信标-编码里程计定位技术，实现列车的绝对
定位与相对定位。
信标是安装在线路沿线反映线路绝对位置的物理标志。
信标分
有源信标和无源信标两种，有源信标既可以实现列车定位，也可以实现车地的单
向通信，一般具备点式ATP模式的CBTC信号系统中起到ATP信息传递的作用。
无源信标实现列车定位作用，类似于非接触式IC卡，内置有唯一的线路标识，在列车经过信标所在位置时，车载信标天线发射的电磁波激活信标工作，并传递绝
对位置信息给列车。
城市轨道交通系统中所使用的信标大部分为无源信标，安装在轨道沿线。
信
标的作用是为列车提供精确的绝对位置参考点。
采用信标定位技术的信息传递是
间断的，即当列车从一个信息点获得地面信息后，要到下一个信息点才能更新信息，若其间地面情况发生变化，就无法立即将变化的信息实时传递给列车，因此，信标定位技术需要结合车载编码里程计的参数实现列车实时定位，并通过波导管
系统及时将列车定位信息传递给轨旁区域控制器，实现列车相对定位。
当列车车
载ATC设备失去作用时，列车将无法采集信标信息，列车基准位置失去后，即使
编码里程计工作正常也无法实现列车定位。
卡斯柯公司的CBTC移动闭塞信号系
统中采用一种辅助检测手段，就是计轴系统，在轨旁ATC设备与车载ATC设备无
法正常工作时，采用计轴器检测列车位置。
1.3间隔控制
卡斯柯公司的CBTC移动闭塞信号系统通过监控列车间距防止列车冲突。
它是基于每辆列车发送的列车位置信息，而不是传统的轨道电路或计轴检测。
移动闭
塞基于列车定位。
列车车载设备中存有轨道的静态描述。
其数据库包含所有有关
土建（包括坡度，曲线，车站，道岔等）和信号设备（包括信号机、区段、信标）的信息（包括公里标、类型等）。
通过无线通信获得轨道动态情况；更新轨旁设
备变量的状态（区段占用，道岔位置）。
使用2个连续的信标进行列车位置信息
初始化。
当越过一个信标时，信标向列车发送一个唯一的标识号，它能使系统在
线路描述中搜索列车位置以确定当前的列车位置。
在两个信标间的列车定位由编
码里程计测量。
由于编码里程计存在的固有误差及车轮可能打滑，需要使用2个
相距21m的欧式信标进行车轮校准，定期重新进行初始化来消除这种计算误差。
如果失去定位，系统能通过在线路上的任意位置读取2个连续的信标重定位。
每
辆车会定期发送定位信息（位置报告）给轨旁区域控制器，通过区域控制器管理
在线列车，从而实现各列车间的安全间隔。
为考虑测量车轮打滑造成的误差，对
定位将有最大值和最小值考虑。
最大定位用于控制列车车头定位的限制，最小定
位用于确保能越过某位置。
2地铁信号的发展趋势
随着社会的发展，以及城市化发展给地铁发展带来了极大的发展空间，总结
地铁发展的发展趋势可以从以下几方面进行阐述，地铁发展主要朝着：依据信息
化技术来对地铁信号进行控制、多元化的方向发展以及溢通信为基础的ATC控制
模式。
CBTC是地铁信号系统应用中最常用的模式，目前无论是我国还是国外的很多发达国家都是利用CBTC思路来解决信号闭塞的问题，主要是我国当前的信号
使用者中会出现信号的闭塞，而CBTC能够很好的解决这方面的问题。
目前地铁
信号系统重视使用到的相关技术是来自于法国和德国，但是就我国地铁系统的发
展来看，由于拓扑结构的使用，地铁设计中每一个设计方案都是唯一的，对地铁
设计的设计观念不能照搬。
以此使用CBTC技术也显得十分必要，就目前我国的
地铁信号系统发展来看，CBTC的标准化程度还不够高。
目前，在国外很多地方，地铁已经和其他的铁路系统相联系，但是设计人员
在设计的时候需要明白地铁中的信号系统设计和其他铁路系统中的信号系统设计
模是不相同的，因此设计人员需要制定一套完善的信号设计系统来对整个设计系
统来进行设计。
3结语
地铁信号系统的发展，历经了若干个阶段，目前已经进入移动闭塞领域，随着后续科学技术的进一步发展，确保安全、运行稳定、可操作性强的系统将逐步进入地铁行业，未来地铁信号系统也将呈现多元化的发展态势。
参考文献：
[1]地铁信号系统中的智能信号功能分析[J].谢晓宏.通讯世界.2016（14）
[2]浅谈地铁信号系统自动控制技术及其应用实践[J].朱晨呈.通讯世界.2016（02）
[3]广州地铁移动闭塞信号系统车地传输方式简析[J].黄韬.电子技术与软件工程.2015（01）。