通信技术概述教案

通信技术概述教案（精选8篇）

篇1：通信技术概述教案

通信技术概述教案

呼家庄小学

赵治

学习内容：古代的风火传递，驿站传递，战场孔明灯，现代的电话、网络、卫星，促进了信息的交流与传递。学习目的：

1、了解通信的概念，了解原始的通信方式。

2、掌握原始的通信方式，能根据具体情况有选择的利用。

3、原始的通信方式对现代通信的影响与发展。

学习内容：

1、什么是通信技术：通信是指由一地向另一地进行信息的有效传递。通信产生于原始社会，原始人在获取食物的过程中，常常需要很多人合作，这样就生了互相通信的需要。开始用手势，叫声来表达意思，久而久之，叫声的音节渐渐丰富起来，产生了词汇，后起又发明了听不懂角，烽火等通信工具。

2、传统通信方式

烽火台——夜间点火，白天放烟。

战场——“击鼓鸣金”：击鼓则进攻，鸣金则撤退。信鸽——传递信息 马——驿站——运输工具。

3、现代通信方式

电信号——电报——电码——电话——广播—— 卫星移动通信技术的发展被各方面利用。

通信技术和计算机技术为支撑的计算机网络日益深入人们的生活。改变着人们的生话方式。课后练习：

下列属于目视（可看见的范围）通信方式的是

A手势

B烽火

C闪光

D击鼓

E旗语

比较一下烽火通信、击鼓通信和邮驿通信，各有什么优势与不足？（1）烽火传递远，击鼓传递近。（2）烽火传递慢，击鼓传递快

篇2：通信技术概述教案

第2讲 铁路通信概述

一、铁路通信技术发展历程

1、以架空明线为主的建设和技术发展时期 分为三个阶段：第一阶段：铁路通信的初始阶段

第二阶段：铁路区域性通信网形成和发展时期

第三阶段：铁路通信网形成和明线多路复用化

2、电路模拟通信为主的建设和技术发展时期

专用通信：推广音频选叫调度、各处电话 电缆区段：推广区间电话自动接续设备 站内电话：推广电话集中机

装

订

线

3、光缆数字通信建设和技术发展时期

①光、数字通信建设的起步阶段 ②PDH光缆数字通信建设阶段 ③SDH大容量光数字通信建设阶段

4、铁路通信全面数字化时期

①传输骨干网采用：DWDM技术 ②采用GSM-R铁路移动通信系统 ③采用软交换、智能网、TMIS等新技术

注：软交换的定义：实现了基于分组网利用程控提供呼叫控制和业务处理相互离。

IP网络的定义：能使连接到网络上的所有计算机可以相互通信的规则，利用数据报进行传输数据。

二、铁路通信的作用：

铁路通信技术是铁路运输、生产的基础，是铁路实现集中统一指挥的重要保证，是确保行车安全，提高运输效率和改进管理水平的重要设施。

三、铁路通信业务类型

第1页 陕西铁路工程职业技术学院教案纸

1、按传输信号分类：语音业务

数据业务

图像业务

2、按应用性质分类：地区、长途交换通信

铁路专用通信

会议通信

应急通信

四、铁路通信网的构成

承载网：传输网、数据网

构成：业务网：调度通信、电话、移动通信、会议通信、视频监控、应急

装

订

线

支撑网：时钟同步、信令网、通信综合网管及检测

五、铁路通信的发展趋势

以高可靠、高性能、高效率为目标，朝着数字化、网络化、智能化的方向发展。

六、铁路行车设备与工种 ①铁路行车设备

包括：铁路线路、铁路车辆、机车、车站、牵引供电、通号。②铁路行业的工种 机务系统<机车司机> 2 供电系统<接触网工、电力线路工> 3 工务系统<桥隧工、线路工> 4 电务系统<信号工、列车员> 5 车务系统<乘务员、列车员> 6 车辆系统<检车员、动车组机械师>

七、本节小结

篇3：绿色无线通信技术概述

无线移动通信行业近年来发展迅速, 到2009年国际电信联盟远程通信标准化组 (ITU-R) 已正式开始第四代 (4G) 移动通信系统长期演进增强计划 (LTE-Advanced) , 并于2010年最终确定了国际移动通信增强 (IMT-Advanced) 系统国际标准。无线通信技术以及信息化技术的发展, 对社会的发展做出很大贡献, 与此同时通信行业的耗能也在各类行业的能耗中所占比重越来越大。从全球范围来看, 目前信息通信技术 (ICT) 总耗电量大约占全球耗电总量的8%, 而且呈不断上升的趋势。从我国无线通信消耗来看, 2010年我们三大运营商一共用电量289亿度, 占到全社会用电量的0.8%, 电信行业业务年均增长是5%-6%, 年耗电量增长是10%-11%, 比业务增长高一倍。从二氧化碳 (CO2) 排放量来看, 据国际电信联盟 (ITU) 统计, ICT所占全球CO2排放量的15%-40%。我国IT产品的CO2排放量主要来自计算机 (占40%) , 服务器 (占23%) , 通信 (占24%) 。2010年我国三大运营商的耗能也将带来约30万吨二氧化碳排放量。在能源日益短缺背景下, 如何减低能耗就成为了通信行业研究的热点, "绿色通信"的概念也就随之产生。绿色通信广义上可以认为是一种在整个通信产业中综合考虑环境影响和资源利用率的现代化的产业模式, 以绿色制造理论、供应链管理技术为基础, 涉及通信材料供应商、通信设备制造商、运营商和用户, 目的是使整个通信产业对环境的影响最小, 资源效率最高。

由于对通信系统绿色的需求, 研究绿色通信系统引起了越来越多研究机构和人员的关注。从政策法规方面, 国际组织、各国政府就绿色通信纷纷制定了相关政策法规。2007年国际电信联盟远程通信标准化组 (ITU-T) 发布了"ICT与气候变化 (ICTs and Climate Change) "技术报告, 分析了当前ICT行业的碳排放量和对环境气候的影响, 并提出了多种可以用于减排的技术和场景。欧洲电信标准化协会环境工程技术委员会 (ETSIEE) 于2008年4月的节能节排会议上对无线接入网设备能量高效部分针对无线接入网能效准则、测定方法等进行定义。第三代合作伙伴计划 (3GPP) 组织也在2009年3月明确指出将节能管理 (ESM) 纳入到LTE和以后的无线接入网标准中。美国电气和电子工程师协会 (IEEE) 也成立802.3az工作组来讨论能量有效性相应标准。我国于2007年3月开始实施由国家发改委、国家环保总局、商务部、工商管理总局、海关总署、信息产业部等六部委联合制定了《电子信息产品生产污染防治管理办法》。中国通信标准化协会 (CCSA) 与2009年10月成立了"通信产品环保标准特设任务组", 重点工作为移动终端设备节能功耗参数与测量方法。从运营商和设备商方面, 美国Version电信公司制定了环保采购规范, 从新购置的节能产品中能达到比以前20%的能源节省。日本NTT电信公司采用能源系统绿色设计, 提出了"绿色一体化"概念, 形成了绿色数据中心、绿色咨询、绿色能源、绿色监控等一系列的节能解决方案。中国移动等运营商积极开展绿色节能行动, 在2007年12月联合4家移动通信设备供应商和11家主流配套设备供应商签订了绿色行动计划合作协议, 重点开展包括基站、新能源等的各项节能行动, 达到单位耗电量减低的目标。中国电信集团也推进节能工程, 开展了空调管理、自适应节能技术和供电节能系统, 在2008年节约能耗2亿元。爱立信公司采用了基站收发信机的软件智能管理, 使基站平均功耗降低15%-25%, 并进行了基站硬件方面的改进。诺基亚-西门子公司在2007年11月发布了新的节能移动通信基站, 将绿色通信贯穿在整个产品中, 达到了70%的能耗节省。华为在业界最先提供时隙级关断功能, 使基站的耗能更精确地匹配业务负荷的变化, 重新设计的分布式架构基站和小基站的设计帮助运营商成功解决了馈电损耗这个难题, 在实际网络部署中分布式基站替换传统宏站可以实现40%以上的功耗节约。中兴通讯在2009年底开始运用"能效矩阵", 从能量的产生、变换、传输及消耗四个垂直环节对各类产品的能量消耗进行全面分析。

2 绿色无线通信关键技术

随着绿色节能在通信行业中的迫切要求, 工业界和学术界的国内外研究开发学者们都针对未来无线移动通信的绿色要求, 展开了绿色无线通信技术的研究。绿色无线通信的概念涉及的内容很广, 包括为了降低所有可能的设备用电, 涵盖传输基站、用户终端、数据中心等很多方面。从技术层面, 包含了传输技术、射频技术、单一网络技术、跨网络技术等, 每一个层面的技术都会对通信系统的能耗产生不同程度的影响。下面将从通信系统各个方面介绍绿色无线通信关键技术。

2.1 衡量准则

绿色无线通信旨在尽可能的提高能量效率, 降低无线网络、设备等的能量消耗, 达到节约成本、减小对环境的污染等目的。如何定量的衡量通信能量有效性以验证绿色通信技术, 研究能量有效性准则是首先面临的研究重点。

一种最常用的度量通信传输能效 (energy effi-ciency) 的准则是:。对于蜂窝网络, 该能效度量反映了为保证蜂窝网络容量所需消耗的能量。作为衡量所产生效用而花费的成本来说, 这里的"效用"代表可传输多少信息比特、"成本"代表消耗的能量, 这个度量标准适合地反映了在满载时的系统能量效率。传统的蜂窝网络优化准则包括衡量系统容量或可达到的数据传输率, 由香农限给出的定义, 即为单位时间内能传输的数据比特。随后为了衡量对于无线频谱的使用效率, 又定义了单位带宽频谱单位时间能够传输的数据比特 (bit/s/Hz) 作为频谱效率的衡量标准。一些研究人员研究了面积频谱效率 (ASE) , 用来表示网络覆盖, 定义为一个基站在单位面积单位频谱单位时间能够传输的数据率 (bit/s/Hz/m2) 。随着多天线系统的出现, 又定义了空间效率, 采用单位天线单位频谱单位时间能传输的数据比特 (bit/s/Hz/antenna) 来表示。因此, 另一方面, 当网络不能达到满载, 即最大系统容量时, 采用单位面积消耗的功率 (W/m2) 就成为有效的衡量能量度量标准。综合考虑系统容量与能量消耗, 推导能够同时兼顾能效与频谱效率的传输技术效能评估准则, 将为绿色无线通信传输技术提供理论指导。

2.2 设备器件

为了增强整个系统的能量效率, 必须要考虑到系统的各个部分的能量效率。基站系统作为无线通信系统中耗能最大的部分, 必须考虑有效的技术改进基站系统的耗能, 提高其能效。基站系统的构成主要为两部分:基站收发台和基站控制器, 其中50%-80%的能量都被功率放大器所消耗, 大量的能量消耗是由于为了在长距离的传输过程中, 抵消很大的路径损耗。因此, 众多的研究集中在增大功率放大器的效率。开关模式的功率放大器能有效的提高功率效率, 例如Doherty功率放大器包含一个能根据信号功率自动开关的放大器, 因此对于瑞利分布包络的信号能达到70%的功率效率。不同的调制技术由于其不同的信号包络, 因此影响不同的信号峰均功率比 (PAPR) , 而且更高阶的调制在接收之前需要额外的滤波器, 这将导致符号间干扰, 在频率域的信号损失和幅度畸变。为了获得更好的接收信号, 系统必须具有高线性度的功率放大器, 因此, 研究如何降低PAPR和信号畸变的算法, 保证功率放大器工作在接近饱和状态下以增强功率效率成为提高能效的研究热点。

2.3 链路层

国内外专家也指出未来无线通信由追求更高更快的数据传输能力向追求更省、更好的资源和能源效率转变, 由追求技术能力, 向追求应用能力的转变趋势。由于通信网络的分层结构, 从链路层来说, 处理基带信号的功耗是整个系统中能量消耗的主要部分, 未来通信系统要求的传输技术实现复杂, 信号处理所消耗的功率也逐渐增加, 因此设计具有高性能信号处理对于绿色节能具有重要意义。软件无线电 (SDR) 技术采用软件模块结构, 基带信号处理可通过不同的软件模块实现。通过实现基站处理资源的共享, 节约了资源, 为绿色通信的实现提供了有效途径。

未来通信系统将广泛地采用多天线和多载波传输技术, 并结合自适应技术设计发射端最优发送算法, 采用这些技术能带来传输效率的提高, 但是由于这些算法的实现需要发射端已知信道状态和信息, 发射端和接收端要采用联合估计等算法预先得到信道信息, 用于做信道估计的参考信号占用了大量的能量消耗, 此外还有同步、控制等参考信号, 而且在整个带宽上都时刻存在, 因此都消耗了大量系统能量。设计合理的信号开销, 降低额外信息所消耗的能量对提高整个系统能耗将带来很大帮助。

客户端与基站进行通信, 电源在开启状态下以维持通信正常, 但由于客户端长时期的待机状态和工作状态的需求不同导致了能量使用效率也不同。针对这种通信情况, 采用合理的睡眠节电模式能有效降低系统能耗。睡眠模式在于节约客户端电能, 并降低基站频宽资源的使用, 设计合理的协议, 采用睡眠模式, 周期性的关断, 让两端的连接在闲置时段里进入无作用状态, 此时客户端可暂时关掉装置电源或扫描周围基站以提前取得连接数据, 从而节约能耗。休眠节能技术采用电源系统根据系统的负载情况和系统当前模块的工作情况, 在保证系统冗余安全的条件下, 有选择的打开或休眠部分模块, 使系统工作在最佳效率点并节约系统电源能耗。

2.4 网络层

无线网络消耗的能量与网络的大小和应用场景有关, 也和所支持的业务量以及用户密度等有关。因此, 在网络层, 降低网络能耗的技术主要集中在网络部署和网络管理上。

基于传统蜂窝网, 其他各类网络技术也发展迅速, 广播网、无线局域网、卫星网、无线传感网、移动互联网、Ad Hoc网等都为用户提供多种模式的接入服务, 但是为了追求能给用户带来更好的服务, 造成了重复建设, 对资源没有利用到最大化, 造成了资源浪费, 也带来了污染, 因此能效很低。为了克服这种现象, 异构网络根据用户的密集性和移动性不同, 采取各网络部署的特点, 灵活接入, 为用户提供不同业务的Qo S保证。为了满足室内热点地区 (如商场、办公区、车站等) 的大业务量需求, Femtocell作为宏蜂窝 (macro-cell) 的补充, 具有小型、功率小等特点有效解决室内覆盖问题。

协作传输采用让多个基站为一个用户服务的形式, 让用户共享天线, 不仅能克服多径传播导致的信号衰落, 有效的避免了干扰, 在不带来硬件复杂度的条件下获得了空间分集增益, 提高了容量, 提高了能效。借助中继节点, 不仅可以实现有效可靠的传输, 也扩展了室外覆盖面积, 降低了发射功率, 节约了成本。此外, 结合分布式天线技术, 解决了小区边缘问题, 采用基站配备多个分布式天线收发机和集中的基站处理器, 提高了频谱效率, 减低了发射功率从而提高了功率效率, 虽然分布式天线模型复杂, 但能降低多用户干扰, 有利于多用户场景下应用, 在小区内提高了平均容量的同时提高了功率效率, 节省了网络发射能量, 达到了绿色通信的目的。

在网络管理方面, 由于位置和时间不同, 网络每日的数据量也不同, 高峰时期数据量增加, 甚至是低峰时期的10倍以上, 在典型集中的工作区, 周末和夜晚的数据量相比白天和工作日也大大减少。因此, 针对这种情况, 基站端应该识别这种变化并关闭全部或部分基站天线, 通过网络管理, 在保证所需的系统容量和用户服务质量的前提下, 能大大节约网络能耗。采用能量有效性的资源管理技术, 需要分析网络管理参数, 分析数据流量大小, 根据实际的数据量需求提供从一个网络配置到另一个网络配置的无缝转换, 保证用户的Qo S和网络的可靠性。

2.5 其他技术

研究绿色通信技术的目的就是要有效利用频谱资源, 减少功率、减低排放和污染, 节省能源。在无线通信系统中, 频谱作为重要的资源, 一直被人们关注, 但是由于没有合理的使用, 造成了频谱资源的大量浪费, 使得本来就稀缺的频谱资源变得越来越紧张, 认知无线电技术通过动态的检测空置的频谱, 灵活接入频谱。认知无线电的思想在于, 未授权的用户可以通过频谱检测技术发现可利用的"频谱空洞", 采用"借用"的方式使用已授权的频谱资源, 在空域、时域、频域上合理使用这些空洞的频谱, 同时保证不影响已授权用户的通信, 通过自适应频谱分配和无线资源管理等关键技术实现频谱的合理利用, 提高频谱利用率, 节约资源, 达到绿色通信的目标。

从业务模式出发的绿色设计也能带来能量和频谱效率的提高。研究的思想是通过分析业务服务模式, 由于非实时业务占用户使用数据业务的主导, 采用基于内容传输优化方法, 减少非实时信息的传播, 降低非实时业务对实时业务通道的大量占用, 有效的利用了无线信道资源, 节约了成本, 实现绿色通信的设计。

此外, 跨层自适应方案允许网络各层共享与其它层相关的信息, 提高频谱利用率并保证用户的服务质量;在绿色通信的目标下, 可以根据通信网络的分层结构, 考虑物理层的能耗降低, 结合系统各层面的高效能和可靠传输, 联合优化设计达到高能效和服务质量的目标。

3 总结

本文着眼于未来通信的发展, 针对未来通信由更高传输能力向更好的资源利用率和更高的能源效率的趋势转变。现阶段全球ICT行业都积极开展从绿色机房、绿色基站、绿色手机、绿色运营等一系列的计划, 旨在增加能源利用率, 节约成本, 降低污染, 为未来可持续的产业发展而努力。本文首先介绍了绿色通信的发展和国内外现状。重点分析了现阶段国内外绿色通信的关键技术, 从通信的能量有效性衡量准则入手, 分析了综合评价通信能效的准则。考虑设备器件的功耗, 从链路层、网络层等分析了提高功率效率的关键技术, 分析了网络管理、网络部署方面的高能效技术, 此外, 结合认知无线电技术节约频谱资源, 提高能效, 联合优化设计提高能量效率的跨层技术。

参考文献

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篇4：卫星通信技术发展概述

关键词：卫星通信；发展现状；概述

中图分类号：TN927.23 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0251-01

一、卫星通信概述

卫星通信是一种微波中继通信，作为中继站，与发、收信地球站共同组成卫星通信链路。

目前的卫星通信系统，主要有固定业务的卫星系统(FSS)，移动业务的卫星系统(MSS)，和广播业务的卫星系统(BSS)，它们的组成部分不全都是相同的。一般的卫星通信系统是由空间阶段和地面阶段两个范围组成的，其中控制和管理卫星的检测站包含在空间段部分内。

卫星通信是指航天器与地球站之间或者地球站相互之间借助通信卫星转发器而进行传输的无线电通信,它主要涵盖卫星移动通信、卫星固定通信、卫星中继通信和卫星直接广播等四大领域。卫星通信技术是现代通信技术不断发展的重要成就,也是航空航天技术运用到实践中的重要方面。它具有容量大、覆盖面广、频带宽、稳定性灵活性强等优点。四十多年以来,它在国际国内通信、军事民用通信等领域得到了比较广泛的应用。

卫星通信网络是指通过人造地球卫星作为传播无线电波的中继站，从而达到两个及其以上的地面站之间进行相互通信的网络。其中，地面站也称为地球站，是指设置在在地球表面上的通信站点。通信卫星起到了一个传输无线电波的作用。卫星通信网络按照转发时间的长短，可分为立即转发式通信网络和延迟转发式通信网络。当卫星的运行轨道处在低轨道运行时，相对地面站来说，需要进行远距离的实时的通信，这时除了采用延迟转发方式之外，同时也可以利用多颗低轨道运行的卫星进行转发，这种网络就是一般所指的低轨道移动卫星通信网络。

二、国外卫星通讯技术发展概述

近年来，国外的卫星通信技术无论是在军事还是商业领域都有了长足的发展，有新型质量高、功率大、寿命长的卫星不断发射升空。目前世界最先进的卫星通信技术仍然被包括波音、劳拉、洛马、阿尔卡特以及休斯等美国和欧洲的几大实力雄厚的卫星制造商所掌握。欧洲为了缩短与美国的差距，正在努力研制新一代的大型通信卫星平台阿尔法舱。俄罗斯则是通过与欧洲和日本的国际合作的方式来大力推进本国卫星通信技术的发展。

毋庸置疑，美国是目前世界上通信卫星技术水平最发达的国家，其通信卫星技术发展计划已经进行了很长时间，并且在军事、商业等领域都已经形成了系列化的技术先进的卫星产品。目前其通信卫星计划主要包括美国国防部的转型卫星通信系统(TSAT)计划、空军宽带填隙卫星(WGS)计划和先进极高频(AEHF)卫星计划以及海军移动用户目标系统(MUOS)计划等。

在欧空局公布的未来通信卫星发展计划中，计划在2001-2010年间将逐步提高16-30kw的卫星比例，计划达到30%，而8-16kw的卫星比重达到40%，这些成果目前已经基本完成，这标志着欧洲通信卫星向着超大功率的方向不断发展。

俄罗斯于2006年公布了《俄联邦2006-2015年航天规划》，计划在这10年中，俄罗斯计划将与欧洲和日本联合建设并发射13颗通信卫星，其中的8颗则是属于快讯系列卫星。

在俄罗斯公布的一份关于俄罗斯通信业发展的报告中，俄罗斯的航天局对其未来10年（2010-2020年）通信卫星技术的发展趋势进行了预测。其内容大致包括以下：要掌握微波波段和光学波段技术进行相关项目；构建小型和中型卫星的低速率网络；宽带卫星通信利用大型卫星；在通信卫星上进行全部的信号处理；大力提高太阳电池的转化率。

三、国内卫星通讯技术发展概述

近些年来随着科技技术的发展，现代小卫星技术取得了长足的进展，这对我国航天技术发展和卫星技术的应用提出了更高的要求，国内的一些科技公司如中科院下属的所和厂、中国航天科技集团以及国内的许多大专院校如清华大学、北京大学、哈尔滨工业大学、成都电子科技大学等研究人员都对航天编队飞行星座系统的项目进行了大量的研究，其中有的对航天编队飞行星座系统提出了初步设想，并进入了专题项目的研究阶段，有的已经取得了明显的成果，如编队卫星的跟踪切换技术，激光终端机、单片微波集成接收机等问题已在实验室中得到很好的解决了，但这些与国外发达国家如美国、俄罗斯的星间通信技术相比，仍有不小的差距。

目前国内在这方面取得的比较明显的成果主要有以下几个方面：2004年4月19日，由哈工大牵头研制的“试验卫星一号”成功发射，并搭载了一颗科学实验小卫星“纳星一号”。“试验卫星一号”主要用于资源测量和环境监控，它是我国成果研制的第一颗传输性立体的测绘小卫星。而“纳星一号”是我国研制的首颗纳型卫星主要用于研究开发纳型平台测试和进行航空航天的高技术演示。

由中科院上海小卫星工程部进行的“创新一号”卫星研究项目中，以星上计算机一体化设计、低轨小卫星扩频通信等关键问题的解决为重点，并进行低轨道小卫星之间数据通讯的关实验，以解决存储转发通信的问题。

哈尔滨工业大学以解决星间激光通信和卫星编队飞行而进行的双星编队飞行项目也取得了很大进展。

参考文献：

[1]熊群力,姜康林.航天编队飞行星座的星间通信[J].无线电通信技术,2004,30(1):1-8

[2]林来兴.发展我国小卫星星座和测控技术.飞行器测控学报[J].2000,19(3):17-22

篇5：通信技术概述教案

第1章 机械概述

[课程名称] 金属材料的性能，机械零件的强度 [教材版本] 李世维主编。中等职业教育国家规划教材——机械基础（机械类）。第2版。北京：高等教育出版社。[教学目标与要求]

一、知识目标1、2、3、了解金属材料的物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能所包括的内容。了解机械零件失效和强度的内涵，内力和应力的定义。掌握应力的常用单位b380MPa的换算方法。

二、能力目标1、2、掌握力学性能对金属材料所起的作用和工艺性能对加工的影响。掌握应力对材料的强度的关系。

三、素质目标1、2、了解金属材料的物理、化学、力学和工艺性能对零件使用的影响。了解失效、应力与零件强度的关系。

四、教学要求1、2、[教学重点]

1、金属材料的力学性能和应力与强度的关系。

2、了解失效的含义。掌握强度的各种表示方法及应力的常用单位。[难点分析] 强度的分类和应力的分类 [教学方法] 讲练法、演示法、归纳法 [学生分析]

1、金属材料的物理、化学性能对学生来说比较熟悉，初中已多少学过，而力学性能、-1报废等实例说明疲劳对零件寿命的关系。

工艺性能以举例说明更能帮助学生理解。如铸造性好的金属其流动性好，可以铸造薄而大的表面，否则易出现填不平；塑性好的低碳钢容易锻造成型，而含炭量高的金属不易锻造，高速钢更难锻压；焊接性好的材料如普通碳素钢，而铜次之，铝更难。

1.3 机械零件的强度

重点讲清几个概念：

1、失效

2、载荷

3、应力及常用单位

4、强度

5、主要失效形式—各种应力状态下的不同形式。

讲课时，多举一些学生能理解的实例，以帮助学生理解。使学生感到所讲内容贴近生活，贴近实际，以利于激发学生的学习兴趣，有利于调动学习的积极性。

三、小结（10分钟）

1、金属材料的性能包括使用性能和工艺性能，而使用性能中的力学性能与零件关系最大。

2、强度是金属材料在静载荷作用下抵抗变形和破坏的能力。强度越高，抵抗破坏能力越大。常用强度是抗拉强度和强度极限b。

3、常用硬度表示方法有HB布氏和HRC洛氏硬度，后者用于淬火后材料的硬度表示。

4、5、四、布置作业

练习册中P [课后分析]

该内容理论性较强，讲课中一定要联系实际，以提高学生的兴趣和效果，如磨料磨损可举眼不柔沙的实例。[教学资源]

1、机械基础网络课程。北京：高等教育出版社，2006

2、吴联兴主编。机械基础练习册。北京：高等教育出版社，2006 [教学安排] 教学步骤：讲授为主，穿插互动、提问与设问，最后小结。1学时（45分钟）[教学过程]

五、导入新课（5分钟）

1、生活中普遍存在着磨擦，如人走路时鞋底与地面的摩擦，时间久了鞋底要磨损。为了减少磨损，尽量把地面做得光滑，走路省力又可以减少磨损；但太光滑了却走不了路，如在光滑的冰面上寸步难行。有时候又需要加大摩擦，如汽车刹车时，能尽快地停下来，这是希望路面粗糙些，摩擦力大些，刹车带与刹车轮能尽快闸紧抱住。

2、只要是两个相互运动的表面，就必定会产生摩擦，只要有摩擦就必定产生磨损，这是正常的现象。研究摩擦和磨损的类型和机理，目的是减少摩擦损失，提高机械零件的使用寿命。

六、新课（35分钟）

重视摩擦对机器零件的影响，目前世界上约有30%~50%的能量消耗在各种形式的摩擦中，约有80%的机器是因为零件磨损而失效。所以减少摩擦磨损，研究摩擦磨损的原因是关系到延长零件使用寿命，节约能源的重要问题。

1、摩擦

讲授中重点放在摩擦副的摩擦状态来分类，而边界摩擦的内容难以理解，应举具体实例来帮助学生掌握。在机器中，纯干摩擦的现象是很少的，大多是相互运动的表面都有润滑油存在。一般处于润滑状态的机器，大部分表面处于混合摩擦状态。要做到纯液体摩擦状态比较困难，处于液体摩擦状态的运动表面其磨损极小，只是在启动阶段表面有些磨损，因为液体对零件表面的摩擦很小。

2、磨损

任何相互运动的零件的磨损过程的曲线都是一样的，都必定经过磨合、稳定磨损和剧烈磨损的三个阶段，只是稳定磨损阶段时间的长短取决于设备的润滑和维护好坏息息相关。延长稳定磨损阶段，正是课程研究的最终目的。

按着磨损的形成机理，可以将磨损分为粘着磨损、磨料磨损、疲劳磨损、冲蚀磨损和腐蚀磨损。这几种磨损中，唯独疲劳磨损不易理解。

篇6：情绪情感概述-教案

一、出示实物“苹果”，聊一聊导入

同学们看这是什么？“苹果”。

怎么知道是苹果的？大家看到这个客观物体时，有一个感觉和知觉的过程。首先，你看到这个物体是什么颜色？红红的。什么形状？圆圆的。走近闻一下，是香香甜甜的。吃一口，甜甜脆脆的。这些颜色、形状、气味、味道等是感觉过程提供给我们的信息，在此基础上，利用我们已有的知识经验，对眼前这个物体进行判断，这是一个苹果，这是知觉的过程。这是我们前面学习的认识过程的内容。

现在我要把这个苹果送给你，你现在是什么心情？开心，高兴。呀！这个苹果怎么是坏的呢？不能吃了。你现在是什么心情呢？失落，不开心。

我们所说的开心、高兴、不开心、失落就是情绪。

最近萨德事件闹得沸沸扬扬，国内出现了强烈的抵制韩货，抵制乐天的自发行为，这种行为就是爱国主义激发是爱国行为。这里的爱国主义就是情感。

今天我们要学习的主要内容就是情绪和情感，第八章第一节：情绪情感的概述。

本节课我们要学习以下几项内容：

一、情绪和情感的概念及两者的区别与联系

二、情绪情感的作用

三、情绪与幼儿的健康

其中第一个教学内容是我们本节课要学习的重点。首先我们来看什么是情绪情感，也就是情绪情感的概念。(一)情绪情感的概念

情绪和情感是人对客观事物是否符合自己的需要而产生的态度体验。首先情绪情感也是人客观事物的一种反应，属于心理过程。其次，情绪情感反应的是什么呢？是客观事物本身吗？ 不是，它反应的是客观事物和人的需要之间的关系。

篇7：PROE教案——软件概述

PRO/E 4.0软件操作简介

项目要点：

1、PRO/E野火4.0软件的启动

2、PRO/E野火4.0软件的界面组成

3、PRO/E野火4.0软件的基本操作

4、垫片与垫圈零件的创建

掌握PRO/E软件的安装、熟悉PRO/E工作界面.掌握文件的基本操作

1、掌握PRO/E软件的安装

能力目标

2、掌握进入,退出pro/E

3、创建工作目录.4、基本绘图命令的使用.5、文件的保存.知识目标： 素质目标

一、PRO/E野火4.0软件的启动

PRO/E野火4.0软件安装完成之后，单击Windows[开始]菜单中的[程序]，依次执行[PTC]→[Pro ENGINEER] →[Pro ENGINEER]命令，即可打开Pro/ENGINEER系统。如果在安装时选择了在桌面创建快捷方式，可以通过双击桌面上的图标（快捷方式）直接启动。

二、PRO/E野火4.0软件的界面组成

图0-1 proe野火4.0基本界面

三、PRO/E野火4.0软件的基本操作

1、设置工作目录

单击“文件”→“设置工作目录”，选取工作目录，指定合适的文件夹。

2、文件操作

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2．1 新建文件

2.1.1“文件”→“新建”，系统将弹出“新建”对话框，如图0-2所示，在“类型”选项下选择“零件”，在“子类型”选项下选择“实体”。

2.1.2 在“名称”文本框内输入文件名，文件名不可以包含任何中文字符和标点；如果不输入文件名，则按系统默认的文件名命名。

2．1.3 选中“使用缺省模板”复选框，在新建PROE文件时，系统默认的是英制单位，如果用户要选用公制单位，可取消“使用缺省模板”复选框的选择，然后单击“新建”对话框中的“确定”按钮，此时系统弹出“新文件选项”对话框，如图0-3所示，选取mmns_part_solid（mmns是mm.Newton.second的公制单位缩写），再单击“确定”按钮。2.1.4 单击“新建”对话框中的“确定”按钮，完成新建文件的操作。

图0-2 “新建”对话框 图0-3 “新文件选项”对话框 2．2 保存文件

在菜单栏中选择“文件”→“保存”命令，系统将弹出“保存对象”对话框，如图0-4所示。在保存对象的过程中不能够修改文件名称。保存后的文件的格式为“文件名.扩展名.版本号”。

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图0-4 “保存对象”对话框

2.3 拭除文件

每次保存文件时，系统均会自动创建一个新版本的文件，并将其写入磁盘中。PROE为存储文件的每一个版本进行连续编号。当拭除文件时，将删除保存在内存中的文件，但不删除保存在磁盘中的文件。

选择“文件”→“拭除”命令，此时有“当前”、“不显示”和“元件表示”3种选择，如图0-5所示。“当前”表示从进程中移除活动窗口中的对象；“不显示”表示从进程中移除所有不在窗口中的对象；“元件表示”表示从进程中移除未使用的简化表示。

图0-5 “拭除”选项示意图

2.4 删除文件

为了节省磁盘空间，用户可以将不必要的文件从磁盘上删除。每次保存文件是，会在内存中创建该文件的新版本，并将上一版本写入磁盘中。PROE为存储文件的每一个版本进行连续 编号。当删除文件时，可将文件从磁盘中删除，并移除旧的不必要的版本。

选择“文件”→“删除”命令，此时有“旧版本”和“所有版本”两种选择，如图0-6所示。“旧版本”是指删除指定对象除最高版本以外的所有版本；“所有版本”是指从磁盘删除指定对象的所有版本。

图0-6 “删除”选项示意图

2.5 鼠标的使用

2.5.1 在任何状态下

 CTRL＋鼠标中键（上下移动）或直接滚动鼠标中键：缩放模型。 鼠标中键：按住鼠标中键不动，移动鼠标将可以旋转模型。 SHIFT＋鼠标中键：平移模型。2.5.2 在草绘二维图模式下

在绘制二维草绘图时，鼠标的功能如下：

 鼠标左键：选择特征、曲面、线段等图元；

 鼠标中键：接受选择的图元，相当于菜单管理器中的“完成”按钮。2.5.3 鼠标使用技巧

在PROE中，使用鼠标有以下几点技巧。

 用鼠标左键在屏幕上选择点，用鼠标中键中止当前操作。 草绘时，可以通过单击鼠标右键来禁用当前约束（显示为红色），并可以按住SHIFT键并单击鼠标右键来锁定约束。

四、垫片零件的创建

1、以公制模板新建文件：dianpian.prt。

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启动Pro/E软件程序，单击文件中的“新建”，如图0-7所示：

图0-7 “新建垫片”对话框

单击确定即可。弹出“新文件选项”，如图0-8所示。

图0-8 “垫片公制模板”选项

单击“确定”完成。

2、创建拉伸特征

2.1 以TOP面为草绘平面创建草绘特征如图0-9所示：

图0-9 “垫片”草绘特征

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2.2 单击“拉伸”特征，创建双侧拉伸特征，拉伸的深度值为2，如图0-10所示。

图0-10 双侧拉伸选项

最后单击，完成操作。如图0-11所示：

图0-11 垫片零件效果图

五、垫圈零件的创建

1、以公制模板新建文件：dianquan.prt。

启动Pro/E软件程序，单击文件中的“新建”，如图0-12所示：

图0-12 “新建垫圈”对话框 单击确定即可。弹出“新文件选项”，如图0-13所示。

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图0-13 “垫圈公制模板”选项

单击“确定”完成。

2、创建拉伸特征

2.1 以TOP面为草绘平面创建草绘特征如图0-14所示：

图0-14 “垫圈”草绘特征

2.2 单击“拉伸”特征，创建单侧拉伸特征，拉伸的深度值为3，如图0-15所示。

图0-15 单侧拉伸选项

最后单击，完成操作。如图0-16所示：

篇8：通信技术概述教案

近年来随着网络应用的持续深入发展, 网络安全问题日益突出, 特别是近几年网络上猖獗的特洛伊木马与后门软件, 其中最为难缠的要算Root Kit, 它集特洛伊木马与后门软件的特性于一身, 通过修改操作系统内核, 使攻击者获得持续的系统访问权, 并将自己隐藏在系统中不被用户发现。Root Kit技术也具有其两面性, 它一方面造成极大的破坏, 另一方面Root Kit技术也是系统软件开发特别是系统安全软件开发的关键技术之一。

1 Windows Rootkit技术原理分析

Rootkit也被称作内核模式木马, 远比现在常见的Windows后门程序复杂得多。和普通的用户模式木马不一样, Rootkit通常挂钩到操作系统的各种函数中, 甚至改变操作系统的核心数据结构, 来达到持续的系统访问权和在计算机中隐藏自己的目的。通常情况下会执行以下的操作:在进程列表中隐藏进程、在文件管理器中隐藏文件和目录、在注册表编辑器中隐藏注册表键值、修改访问控制机制、隐藏端口、隐藏服务、以及使用其他方法来欺骗合法用户, 使之能长期存在于被植入的电脑, 窃取用户的关键信息。

Windows Rootkit定义:是运行于Windows系统中的一种程序或程序集, 设计的目的是用来秘密的控制被攻占的计算机的行为。经常用来隐蔽后门程序或其他类似的工具程序, 使这些工具程序能在指定计算机上长期非法存在。当用户查询计算机的当前状况时, 通过隐藏相关信息的方法来欺骗用户, 使用户相信此计算机未受到侵害。

目前的Windows Rootkit按照运行环境的不同, 主要分为两类:内核模式Rootkit和用户模式Rootkit。内核模式Rootkit具有内核态的权限, 以非常底层的方式存在于操作系统中;用户模式Rootkit则运行在权限较低的用户态中。内核模式Rootkit比用户模式Rootkit更具隐蔽性, 更难被检测。Rootkit隐藏的内容包括文件、目录、进程、注册表项、网络端口、设备驱动器、网卡模式等所有使用户判定系统异常的行为和表现。

1.1 修改函数执行路径

系统服务, 也称系统调用、系统函数, 是由Windows内核提供的一些实现操作系统基本功能的运行于内核态的函数。系统服务只能从内核模式下访问, 用户模式应用程序不能直接访问系统服务, 但可通过函数名或是代号 (称为服务号Service ID或分配号Dispatch ID) 来访问。代号在0到0x FFF之间的系统服务是常规的系统服务, 代码实现主要是在ntoskrnl.exe文件中, 用于完成文件管理、进程管理、线程管理、内存管理、对象管理等操作系统的基本功能。而代号在0x1000到0x1FFF之间的系统服务是专门用于处理图形以及提供用户接口的一些函数, 在内核态中实现, 主要的代码在Win32k.sys文件中。

(1) 替换文件。Windows操作系统中包含着大量的可执行文件和DLL文件。当需要函数调用时系统会通过DLL文件名和文件位置来加载DLL文件。如果把系统真正的DLL文件改名, 而用攻击者编写的DLL文件来代替系统真正的DLL文件, 那么当系统调用时加载的则是攻击者的DLL文件, 因此攻击者就可以实现其所想要达到的隐藏目的。虽然操作简单, 但是缺点也很明显, 很容易被各种文件完整性保护工具所发现。

(2) 挂钩输入地址表。PE文件中的输入地址表 (IAT, Import Address Table) 用来保存本模块中需要静态调用的所有输入函数的地址。当某模块调用一个输入函数时, 其执行线程实际上先从此模块的输入地址表中查找到该输入函数的地址, 然后跳转到此地址继续执行。当Rootkit进入目标程序的地址空间时, Rootkit解析Windows PE格式可执行程序的内存影像, 用攻击者自己编写的函数地址代替IAT表中的所要替换的函数的地址。当目标程序调用被替换的函数时, 因为IAT表被修改, 执行的将是攻击者的函数。通常用于替换的攻击者函数只是真正函数的包装, 攻击者函数会在执行时调用真正的函数, 实现调用功能的还是原来的函数, 攻击者函数只是实现过滤返回值中需要隐藏信息的功能。该方法的缺点是当应用程序实现延迟加载DLL时因为IAT填写函数地址的时机问题使该方法不能成功。延迟加载DLL可以减少内存使用量, 系统只是在执行过程中真正调用该函数时才加载DLL和向IAT表填入函数的实际内存地址。

(3) 修改原始代码。这种方法直接从内存中修改DLL中某些函数的代码区, 但不会从磁盘中修改DLL文件。当系统把目标DLL文件装入内存后, 其实现的每一个调用函数API的内存地址是固定的, 可以找到所有需要替换的函数的地址, 然后直接在内存中修改代码, 把函数的前几个字节改为跳转到攻击者函数的指令, 同时在攻击者函数的最后跳回到原API函数处。

(4) 修改DLL的EAT表。EAT表是PE格式的DLL文件为输出其中包含的调用函数而引入的结构数组, 结构中指定了其所有输出函数的函数名和函数地址。如同修改IAT表一样, DLL文件加载内存后输出函数地址可能被替换成攻击者函数的地址, 由于Windows实现了多个程序调用同一个DLL文件时会共享该DLL的同一份代码, 因此会影响到调用该DLL文件的所有程序, 而且没有延迟加载的问题存在。

上面所叙述的方法主要工作在用户态, 属于用户模式Rootkit。而内核模式的Rootkit主要包括以下几种方式。

(1) 挂钩2Eh号中断处理程序。所有中断处理程序的入口点都存放在中断描述符表 (IDT, Interrupt Descriptor Table) 中, INT 2Eh中断也不例外。由于从用户模式发来的系统调用只能从2Eh中断进入内核模式, 因此, 挂钩2Eh中断处理程序, 就能截获所有用户程序的系统调用, 从而改变整个系统调用的执行路径。惟一的问题是不像修改IAT表那样系统函数处理结束返回后攻击者函数重新获得控制权, IDT表中的中断处理程序不会重新获得控制权, 无法篡改返回值。

(2) 挂钩SDT/SST/Ki Service Table。挂钩系统服务地址表 (Ki Service Table) 是通过修改系统服务地址表, 将某些函数地址改为新的函数地址, 从而达到修改系统函数执行路径的目的。该方式原理清晰, 而且实现起来简洁、高效。挂钩系统服务表 (SST, System Service Table) 是通过修改SST中的Service Table指针, 使其指向一个新的系统服务地址表, 而这个系统服务地址表则可以是由攻击者所维护的, 从而达到改变系统函数的执行路径。值得注意的是使用这种挂钩方式时, 必须同时更改保存于SDTShadow中的SST。挂钩系统服务描述符表 (SDT, Service Descriptor Table) 时, 将每个线程结构KTHREAD中的p Service Descriptor Table指针指向新的SDT, 同时新的SDT又指向新的Ki Service Table。此时, 各个线程在访问系统服务时, 就会从新的Ki Service Table中查找系统服务的函数地址, 而不再查找原始的Ki Service Table或是W32p Service Table。

(3) 挂钩SSDT表。处理中断0x2e的程序Ki System Service根据函数服务号查找系统服务分配表SSDT, 获得内核真正处理函数的地址, 并把函数调用交给内核系统函数。SSDT表记录着所有内核函数的内存地址, 攻击者如果修改某些函数地址为自己的函数地址, 就可以达到控制函数处理过程和过滤返回结果。在Windows2000及以后的版本中SSDT表是只读的, 但可以通过修改CR0寄存器或通过MDL方法解除写保护。

(4) 修改IRP函数表。IRP函数是驱动程序用来处理用户各种请求的, 所有IRP函数组成一个IRP函数表供系统调用, 攻击者可以替换IRP函数表的一些函数来达到隐藏的目的。

(5) 修改内核代码。与修改DLL函数代码类似, 只是修改的是运行于内核模式中系统地址空间的内容。修改动作与具体的操作系统版本密切相关。通过直接修改内核原始代码的方法来修改函数的执行路径, 是一种十分隐蔽的挂钩方法。

以上所述的只是现在Rootkit技术较常采用的方式, 然而, 挂钩的方法远不止这些。

1.2 修改内核数据结构

内核对象是Windows系统中用来登记系统运行情况和资源记录的内核数据结构, 它们是通过对象管理器来管理的。进程通常被定义为一个正在运行的程序的实例, 由进程内核对象和地址空间组成。一个进程可有一个或多个线程, 线程是Windows最小的执行单位。

(1) 修改活动进程链表。在链表Ps Active Process List上保存着所有进程的EPROCESS结构, 当某些模块需要获得系统中运行的所有进程信息时, 就会通过遍历该双向链表来获得所要的信息。如果在Ps Active Process List链表上删除相应的某进程信息, 则该进程将被隐藏起来, 即使调用系统服务Zw Query System Info-rmation () 也无法得到该进程的相关信息。而由于Windows的线程分派器使用另外的数据结构 (p Ki Dispatch Ready List Head, p Ki Wait In List Head, p Ki Wait Out List Head) , 因此, 隐藏的进程仍然能够正常的运行。

(2) 修改进程令牌。进程令牌是进程中的数据结构, 标记着进程权限, 决定着进程能做什么和不能做什么。它的内存地址在进程的EPROCESS结构中。进程令牌中包括特权的本地惟一标识LUID和用户或组的安全标识SID。如果攻击者向令牌中添加了不该有的权限, 可以实现进程特权提升。如果修改令牌中的AUTH-ID和第一个SID (即用户SID) , 那么将欺骗系统日志, 错误记录事件发生进程的属主用户名。

2 现有的检测技术

由于Windows隐藏技术的多样性, 现有的Rootkit检测技术主要包括以下内容:

(1) 隐藏进程检测。进程隐藏是Windows Rootkit的标准功能, 大多数Windows Rootkit都会通过各种手段达到进程隐藏的目的。目前, 检测进程隐藏的方法主要有两种, Klister和挂钩Swap Context方法。Klister方法是由Joanna Rutkowska实现的一种在Windows2000下查找进程列表的方法。Klister首先从内核的线程列表中列出所有的线程, 然后再根据线程与进程的关系建立系统中所有进程的列表, 从而列举出系统中所有存在的进程。缺点是只能运行在Windows2000下, 在XP和2003中, 线程列表不再是三个, 而是两个, 并且没有包括所有的线程。挂钩Swap Context方法:ntoskrnl.exe中存在一个Swap Context函数, 它在每次线程切换时执行。因此, 挂钩这个函数就可以得到每次线程切换时换出、换入线程的信息, 通过收集所有的线程信息, 就可以进一步得到所有进程的列表。

(2) 挂钩函数检测。Windows Rootkit的主要功能是通过挂钩系统函数来实现的。因此, 检测系统内存中被挂钩的函数, 对检测Windows Rootkit非常有益。目前, 最知名的挂钩函数检测程序是VICE和SDTrestore。VICE根据内核指针Ke Service Descriptor Table所指向的系统服务描述符表, 检查此表中所有的函数指针是否在ntoskrnl.exe模块的地址空间中。如果某个函数的指针超出了ntoskrnl.exe模块的地址空间, VICE则认为此系统函数被挂钩, 但VICE有可能存在虚报或漏报的问题。而SDTrestore则通过比较正在运行中的系统函数的地址与新导入内核的ntoskrnl.exe模块中对应函数的地址, 来查找系统内核中被挂钩的函数。同时, SDTrestore能通过直接写devicephysicalmemory设备的方法来还原系统服务地址表中各项的原始值。

(3) 执行路径分析。执行路径分析 (EPA) 技术最早运用于Patchfinder, 它运行于Windows2000系统中, 可以检测到多种内核模式和用户模式下的Rootkit。Patchfinder主要检查某些关键系统函数执行时所用的指令个数, 并与事先记录的数据进行比较, 如果存在明显差异, 则可断定函数被挂钩, 从而推断出系统中存在Rootkit。

(4) 隐蔽通信检测。在Windows Rootkit的隐蔽通信技术中, 最常用的就是端口隐藏技术。隐藏端口技术可以躲过Fport, Tcpview等端口检测软件的扫描。由于隐蔽端口是为数据通信服务的, 因此, 通过端口扫描软件和Fport、Tcpview等易被Windows Rootkit欺骗的软件所报告的端口情况进行比较, 就可以找到被隐藏的端口。另外, 也可以通过秘密通道 (convert channel) 技术, 与一些知名的服务程序共用知名端口。缺点:通常Rootkit只潜伏在目标主机, 并不与外界主动联系, 只在控制者想进入目标主机时, 才会出现各种可疑的通信数据包, 而这是随机的, 因此, 隐蔽通信检测技术很难发挥作用。

3 结束语

由于Windows Rootkit技术出现得较晚, 现正处于高速的发展期。因此, 针对Windows Rootkit的高速发展和越来越大的危害性, 已引起了各国的关注。随着对Windows操作系统内核机制的挖掘和认识的进一步加深, 会有更多更新的Windows Rootkit技术和Anti-Rootkit技术出现, 而网络安全的道路则任重而道远。

摘要：Rootkit是攻击者用来隐藏踪迹和保留访问权限的工具集, 加载入系统内核的内核级rootkit使得操作系统本身变得不可信任, 造成极大的安全隐患。而结合rootkit技术的木马则变的更加隐蔽。本文将详细讨论Windows环境下的Rootkit技术的发展历史及现状, 以及目前主要的检测技术。

关键词：Rootkit,后门,检测,安全,木马

参考文献

[1]GregH oglund.Rootkit[EB/OL].http://www.rootkit.com.

[2][美]JeffreyR ichter.Windows核心编程[M].机械工业出版社.2000.

[3]尤晋元, 史美林等.Windows操作系统原理.机械工业出版社.2001.

[4]Jan Rutkowski.Execution path analysis.Phrack Magazine.issue59.2002.