時間：2023-03-27 16:45:28
序論：在您撰寫無線通信畢業(yè)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，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。
隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，頻譜資源緊缺已成為無線通信領(lǐng)域的嚴(yán)峻問題，使得建立具有準(zhǔn)確性較高的無線頻譜資源協(xié)作共享模型相當(dāng)困難。
針對非對稱性信息條件下的頻譜共享技術(shù)研究正得到研究者的關(guān)注。文獻[6-9]利用頻譜拍賣策略解決非對稱信息的頻譜共享問題，然而，當(dāng)PU自身對頻譜需求大或者授權(quán)信道容量低時，可用于出售或拍賣的頻譜資源就非常少，難以滿足頻譜共享的需求。于是，基于頻譜合約的共享策略進入了研究者的視野。文獻[10]側(cè)重于研究單個PU和單個SU的頻譜合約共享機制以避免拍賣過程中的人為操縱；文獻[11]提出了一種基于質(zhì)量價格的合約以用于壟斷頻譜市場中的頻譜交易；文獻[12]研究了一種靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)中基于合約的協(xié)作頻譜共享機制；文獻[13]在文獻[12]的基礎(chǔ)上，探討了不同應(yīng)用場景下單個PU與多個SU的合約設(shè)計問題；文獻[14]將合約機制應(yīng)用于傳統(tǒng)頻譜市場和二級市場的頻譜交易；文獻[15]研究頻譜共享合約機制中的能量敏感度問題。然而，頻譜合約簽訂后，由網(wǎng)絡(luò)信息非對稱性而產(chǎn)生道德風(fēng)險問題[16]：一方面SU可能不按照合約的規(guī) 本文由WwW. dyLw.neT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨dyLw.nET定提供協(xié)作中繼服務(wù)，影響PU通信的質(zhì)量；另一方面，PU亦可能不按照合約的規(guī)定向SU支付相應(yīng)的報酬，影響協(xié)作頻譜共享的實現(xiàn)。但是，針對基于頻譜合約機制中的道德風(fēng)險問題，目前尚未見國內(nèi)外專門針對道德風(fēng)險問題的報道和研究。
本文將多用戶協(xié)作頻譜共享映射成市場環(huán)境中的勞動力市場，將基于市場驅(qū)動的合約模型引入到協(xié)作頻譜共享機制中，結(jié)合通信雙方的自私性需求，研究和提出對稱網(wǎng)絡(luò)信息條件下多用戶協(xié)作頻譜共享合約系統(tǒng)建模方法。在此模型基礎(chǔ)上，針對非對稱網(wǎng)絡(luò)信息的特點，結(jié)合激勵相容和個人理性的約束條件，研究不同信息非對稱情況下的道德風(fēng)險問題建模方法，激勵雙方行為以保證協(xié)作頻譜共享的實現(xiàn)。
1 系統(tǒng)模型
假設(shè)認知無線電網(wǎng)絡(luò)中存在一個授權(quán)用戶（PU）和多個非授權(quán)用戶（SU），如圖1所示。PU擁有授權(quán)頻譜的使用權(quán)，但授權(quán)用戶發(fā)射機（Primary Transmitter， PT）和授權(quán)用戶接收機（Primary Receiver， PR）之間較差的信道狀態(tài)，影響著PU的數(shù)據(jù)傳輸。M個SU的非授權(quán)用戶發(fā)射機（Secondary Transmitter， ST）和接收機（Secondary Receiver， SR）{STk-SRk}Mk=1均不同，每一SU都希望獲得授權(quán)頻帶的接入機會，以傳輸自身的數(shù)據(jù)。于是，PU利用SU作為協(xié)作中繼，通過兩方協(xié)作，在PU容量提升的同時，PU也將一部分頻譜資源釋放給SU作為酬謝。
在如圖1所示的協(xié)作頻譜共享策略中，首先，在前一半?yún)f(xié)作通信時段（T0/2）內(nèi)，PU的PT向PR和SU發(fā)射機廣播數(shù)據(jù)；接著，在后一半?yún)f(xié)作通信時段（T0/2）內(nèi)，收到PU數(shù)據(jù)的ST利用PU分配的時空編碼將PU數(shù)據(jù)中繼傳給PR。由于采用時空編碼，因此，每一SU的中繼在PU的PR處不會相互干擾[17]。最后，PU給參與協(xié)作傳輸?shù)腟U分配一定的時間供其接入授權(quán)頻段，SU使用時分多址（Time Division Multiple Access， TDMA）接入該頻段以保證相互之間無干擾。
然而，PU和SU是自私的，PU希望SU以較高的功率為其傳輸數(shù)據(jù)，以提高PU的傳輸速率，而這會提高SU的能耗；SU期望能獲得盡可能多的頻譜資源以改善其性能，但這會降低PU的效用。為此，本文借助合約策略來解決雙方利益相沖突的問題。合約參數(shù)包括SU參與協(xié)作通信的中繼功率pk以及PU給予SU的接入時間tk。一旦PU與SU簽訂關(guān)于協(xié)作頻譜共享的合約（pk，tk），雙方就必須遵守合約的規(guī)定以保證協(xié)作頻譜共享的實現(xiàn)。SU需發(fā)射足夠的功率以保證在授權(quán)用戶接收端能獲得pk的中繼功率；協(xié)作通信完成后，PU需分配SU一定的授權(quán)頻帶接入時間tk作為報酬。
4 實驗結(jié)果及分析
本章通過實驗分析本文提出的協(xié)作頻譜合約機制性能。實驗參數(shù)設(shè)置如下：T0=1s和n0=1W。
從第2章和第3.1節(jié)的分析中可知，對稱信息情況和pk隱匿tk可觀測情況的最優(yōu)合約設(shè)計相同，通過求解式（11），可獲得PU的效用最大化。
首先，分析最優(yōu)合約策略下PU效用隨R0和χN的變化情況，如圖2所示。圖2中實線標(biāo)明PU直接通信所獲得的效用。隨著R0的增加，PU與SU協(xié)作頻譜共享的動機將減弱。當(dāng)R0足夠大時，PU不會選擇與SU進行協(xié)作通信。PU 本文由WwW. dyLw.neT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨dyLw.nET直接通信實線將圖2分成上下兩個區(qū)域。當(dāng)PU最大效用U*PU落到右下非中繼區(qū)域時，PU將選擇直接通信；當(dāng)PU最大效用U*PU落到左上中繼區(qū)域時，PU最優(yōu)效用U*PU為χN的嚴(yán)格增函數(shù)，U*PU與實線的距離就是PU通過協(xié)作頻譜共享增加的效用，且該增加的效用隨著χN的增大而增大。因此，PU要選擇雇用那些信道狀態(tài)好、速率高、傳輸成本低的SU，以獲得較高的協(xié)作頻譜共享效用。
接著，分析PU最優(yōu)總時間分配與χN的關(guān)系，如圖3所示。從圖3可以看出，最優(yōu)總時間分配隨PU直接傳輸速率R0的增大而減小。
當(dāng)R0=0時，PU只能依賴SU的協(xié)作通信，當(dāng)χN較小時，PU需要分配較多的接入時間給SU以獲得所需的傳輸速率；當(dāng)χN較大時，PU只需分配SU較少的接入時間就能獲得較高的中繼速率，因而，當(dāng)R0=0時，最優(yōu)總時間分配為χN的嚴(yán)格減函數(shù)。
當(dāng)R0>0時，PU分配給SU時間的動機較少，尤其在χN較小的情況下。隨著χN增大，PU愿意分配較多的時間給SU以獲得SU的協(xié)作通信。當(dāng)χN足夠大時，PU只需要分配SU較少的時間就能獲得足夠的中繼服務(wù)，因而，最優(yōu)總時間分配先隨χN增加后減小。
圖4也顯示出本文方法與文獻[15]系統(tǒng)容量提升性能對比。由于PU自身都需要SU協(xié)作頻譜共享，以幫助其提高通信質(zhì)量，很難有用于出售的空閑頻譜，因此，在這里不考慮文獻[15]中PU出售給SU頻譜的情況。與文獻[15]相比，本文綜合考慮SU用戶的速率、傳輸代價和功率等信息以及PU直接通信的情況， χN信息更全面，系統(tǒng)容量整體提升得更高，因此，本文所提出的協(xié)作頻譜共享合約機制，可以提高整個認知無線網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率。
5 結(jié)語
本文針對授權(quán)頻譜資源不足的問題，提出多用戶協(xié)作頻譜共享合約機制的設(shè)計與實現(xiàn)。將基于市場驅(qū)動的合約模型引入到協(xié)作頻譜共享機制中，結(jié)合通信雙方的自私性需求，提出對稱網(wǎng)絡(luò)信息條件下多用戶協(xié)作頻譜 本文由WwW. dyLw.neT提供，第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學(xué)論文和畢業(yè)論文以及服務(wù)，歡迎光臨dyLw.nET共享合約系統(tǒng)建模方法；針對非對稱網(wǎng)絡(luò)信息的特點，結(jié)合激勵相容和個人理性的約束條件，研究信息非對稱情況下的道德風(fēng)險問題建模方法，激勵非授權(quán)用戶行為以保證協(xié)作頻譜共享的實現(xiàn)。實驗結(jié)果表明，本方法能在非授權(quán)用戶行為隱匿情況下獲得最優(yōu)的協(xié)作頻譜合約共享策略。本文所提出的基于頻譜合約協(xié)作共享方法可為無線頻譜的高效利用和資源共享提供一種新思路。
參考文獻：
. IEEE Journal on Selected Areas in Communications， 2005， 23（2）： 201-220.
【論文關(guān)鍵詞】無線通信系統(tǒng)；MIMO；信號檢測；球形譯碼
0 引言
MIMO技術(shù)對于傳統(tǒng)的單天線系統(tǒng)來說，能夠大大提高頻譜利用率，使得系統(tǒng)能在有限的無線頻帶下傳輸更高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。目前，各國已開始或者計劃進行新一代移動通信技術(shù)（4G或者5G）的研究，爭取在未來移動通信領(lǐng)域內(nèi)占有一席之地。隨著技術(shù)的發(fā)展，未來移動通信寬帶和無線接入融合系統(tǒng)成為當(dāng)前熱門的研究課題，而MIMO系統(tǒng)是人們研究較多的方向之一，而且隨著MIMO系統(tǒng)均衡技術(shù)的出現(xiàn)使得這一領(lǐng)域出現(xiàn)了極大的突破。
盡管如此，在MIMO系統(tǒng)中，對于接收信號的處理仍然存在很大的問題。主要表現(xiàn)為：信號檢測算法難度大、參數(shù)繁雜。同時由于碼間干擾和多徑衰落的影響，使得均衡器在功能與性能上的要求提高了一個臺階。因此，隨著均衡技術(shù)的不斷進步，對于高復(fù)雜度信號檢測也成了必需攻克的問題。因此，本文的主要研究內(nèi)容便是如何在MIMO系統(tǒng)中進行信號檢測，從而實現(xiàn)均衡技術(shù)。
1 MIMO 系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.1 MIMO系統(tǒng)概述
自20世紀(jì)70年代以來，在一代代科學(xué)家們的不懈努力下，奠定了MIMO無線通信系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)和可行性。從20世紀(jì)的90年代后頁起，在Foschini、Rayleigh等人的研究基礎(chǔ)上，世界上許許多多的科研機構(gòu)與高等院校都開始投入巨大的人力物力對MIMO系統(tǒng)進行了深入研究。畢業(yè)論文
在MIMO技術(shù)日益成熟與先進的今天，MIMO技術(shù)的研究領(lǐng)域[1]主要涵蓋了下列幾點：MIMO信道容量和建模的分析；MIMO系統(tǒng)的空時編碼和空時解碼；MIMO系統(tǒng)收發(fā)數(shù)據(jù)方案設(shè)計；MIMO系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)方面的研究與探究。這四個方面的研究內(nèi)容雖然各有側(cè)重，但都面對著一個相同的核心問題，即針對各種復(fù)雜的無線衰落信道環(huán)境，如何更有效地利用 MIMO系統(tǒng)的通信結(jié)構(gòu)抑制多徑衰落、增加數(shù)據(jù)速率和提高系統(tǒng)容量。
1.2 MIMO系統(tǒng)檢測算法研究現(xiàn)狀
關(guān)鍵詞：消防工程，火災(zāi)自動報警技術(shù)，發(fā)展趨勢
以火災(zāi)自動報警技術(shù)為核心的建筑消防系統(tǒng)，是預(yù)防和遏制建筑火災(zāi)的重要保障。畢業(yè)論文，消防工程。近年來，我國火災(zāi)自動報警工程應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)了較快發(fā)展，但由于在實際應(yīng)用中，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的通訊協(xié)議不一致，火災(zāi)自動報警工程技術(shù)水平還相對落后，還存在著一些比較突出的問題。①適用范圍過小。我國火災(zāi)自動報警系統(tǒng)技術(shù)比美、英等發(fā)達國家起步較晚，安裝范圍主要是《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《建筑設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定的場所和部位，而在易造成群死群傷的中小型公眾聚集場所和社區(qū)居民家庭甚至部分高層住宅都沒有規(guī)定安裝火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，適用范圍過小，防范措施不到位。畢業(yè)論文，消防工程。②智能化程度低。我國使用的火災(zāi)探測器雖然都進行了智能化設(shè)計，但由于傳感器件探測的參數(shù)較少、支持系統(tǒng)的軟件開發(fā)不成熟、各種算法的準(zhǔn)確性缺乏足夠驗證、火災(zāi)現(xiàn)場參數(shù)數(shù)據(jù)庫不健全等，火災(zāi)自動報警系統(tǒng)難以準(zhǔn)確判定粒子(煙氣)的濃度、現(xiàn)場溫度、光波的強度以及可燃氣體的濃度、電磁輻射等指標(biāo)，造成遲報、誤報、漏報情況較多。③網(wǎng)絡(luò)化程度低。我國應(yīng)用的火災(zāi)119動報警系統(tǒng)形式基本上以區(qū)域火災(zāi)自動報警系統(tǒng)、集中火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和控制中心火災(zāi)自動報警系統(tǒng)為主，安裝形式主要是集散控制方式，自成體系，自我封閉，尚未形成區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)化火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。畢業(yè)論文，消防工程。④組件連接方式有待改善。火災(zāi)自動報警系統(tǒng)以多線制和總線制連接方式為主，探測器和報警器及控制器之間是采用兩條或多條的銅芯絕緣導(dǎo)線或銅芯電纜穿管相接，存在耗材多、成本高、抗干擾能力差的缺點。同時，銅導(dǎo)線耐高溫性能差、易磨損，系統(tǒng)施工維修復(fù)雜，影響了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的可靠性和更廣泛的應(yīng)用。⑤火災(zāi)自動報警系統(tǒng)誤報、漏報問題較多。由于火災(zāi)探測器的安裝環(huán)境極其復(fù)雜，加之各種傳感器在探測火災(zāi)方面存在著某些先天不足，無法準(zhǔn)確地感應(yīng)各種物質(zhì)在燃燒過程中所特有的聲波、光譜、輻射、氣味等諸多方面發(fā)生的微妙變化，對火災(zāi)發(fā)生過程中所產(chǎn)生的不同粒徑和顏色的煙存在探測“盲區(qū)”，誤報、漏報現(xiàn)象時有發(fā)生。⑥超早期火災(zāi)探測報警技術(shù)應(yīng)用還幾乎處于空白。國外已開發(fā)出適合潔凈空間高靈敏度感煙火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，如激光式高靈敏度感煙火災(zāi)探測器，吸氣式高靈敏度感煙火災(zāi)探測報警系統(tǒng)和氣體火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，與普通火災(zāi)探測報警系統(tǒng)相比，其探測靈敏度提高了兩個數(shù)量級，甚至更多，這些系統(tǒng)采用了激光粒子計數(shù)、激光散射等原理監(jiān)視被保護空間，以單位體積內(nèi)粒子增加的多少來判斷是否發(fā)生火災(zāi)，系統(tǒng)可在火災(zāi)發(fā)生前幾小時或幾天內(nèi)識別潛在的火災(zāi)危險性，實現(xiàn)超早期火災(zāi)報警。而該技術(shù)我國目前還處于起步階段有待進一步研究開發(fā)應(yīng)用。
針對上述問題，火災(zāi)自動報警應(yīng)用技術(shù)應(yīng)進一步著眼于當(dāng)前國際發(fā)展的新形勢，加快更新改造進程，加強對數(shù)字技術(shù)和新工藝、新材料的應(yīng)用，改進系統(tǒng)能力，使火災(zāi)自動報警應(yīng)用技術(shù)向著高可靠、低誤報和網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。當(dāng)前，國外火災(zāi)自動報警應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)為七個方面。畢業(yè)論文，消防工程。
1 網(wǎng)絡(luò)化
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化是用計算機技術(shù)將控制器之間、探測器之間、系統(tǒng)內(nèi)部、各個系統(tǒng)之間以及城市“ll9”報警中心等通過一定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進行相互連接，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)的調(diào)用，對火災(zāi)自動報警系統(tǒng)實行網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理，使各個獨立的系統(tǒng)組成一個大的網(wǎng)絡(luò)， 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部各系統(tǒng)之間的資源和信息共享，使城市“ll9”報警中心的人員能及時、準(zhǔn)確掌握各單位的有關(guān)信息，對各系統(tǒng)進行宏觀管理，對各系統(tǒng)出現(xiàn)的問題能及時發(fā)現(xiàn)并及時責(zé)成有關(guān)單位進行處理，從而彌補現(xiàn)在部分火災(zāi)自動報警系統(tǒng)擅自停用，值班管理人員責(zé)任心不強、業(yè)務(wù)素質(zhì)低、對出現(xiàn)的問題處置不及時、不果斷等方面的不足。
2 智能化
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)智能化是使探測系統(tǒng)能模仿人的思維，主動采集環(huán)境溫度、濕度、灰塵、光波等數(shù)據(jù)模擬量并充分采用模糊邏輯和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等進行計算處理，對各項環(huán)境數(shù)據(jù)進行對比判斷，從而準(zhǔn)確地預(yù)報和探測火災(zāi)，避免誤報和漏報現(xiàn)象。畢業(yè)論文，消防工程。發(fā)生火災(zāi)時，能依據(jù)探測到的各種信息對火場的范圍、火勢的大小、煙的濃度以及火的蔓延方向等給出詳細的描述，甚至可配合電子地圖進行形象提示、對出動力量和撲救方法等給出合理化建議，以實現(xiàn)各方面快速準(zhǔn)確反應(yīng)聯(lián)動，最大限度地降低人員傷亡和財產(chǎn)損失，而且火災(zāi)中探測到的各種數(shù)據(jù)可作為準(zhǔn)確判定起火原因、調(diào)查火災(zāi)事故責(zé)任的科學(xué)依據(jù)。畢業(yè)論文，消防工程。此外，規(guī)模龐大的建筑使用全智能型火災(zāi)自動報警系統(tǒng)， 即探測器和控制器均為智能型，分別承擔(dān)不同的職能，可提高系統(tǒng)巡檢速度、穩(wěn)定性和可靠性。
3 多樣化
（1）火災(zāi)探探測技術(shù)的多樣化。我國目前應(yīng)用的火災(zāi)探測器按其響應(yīng)和工作原理基本可分為感煙、感溫、火焰、可燃氣體探測器以及兩種或幾種探測器的組合等，其中，感煙探測器一枝獨秀，但光纖線性感溫探測技術(shù)、火焰自動探測技術(shù)、氣體探測技術(shù)、靜電探測技術(shù)、燃燒聲波探測技術(shù)、復(fù)合式探測技術(shù)代表了火災(zāi)探測技術(shù)發(fā)展和開發(fā)應(yīng)用研究的方向。此外，利用納米粒子化學(xué)活性強、化學(xué)反應(yīng)選擇性好的特性，將納米材料制成氣體探測器或離子感煙探測器，用來探測有毒氣體、易燃易爆氣體、蒸氣及煙霧的濃度并進行預(yù)警，具有反應(yīng)快、準(zhǔn)確性高的特點，目前已列為我國消防科研工作者的重點研究開發(fā)課題。
（2）設(shè)備連接方式的多樣化。隨著無線通信技術(shù)的成熟、完善和新型有線通信材料的研制，設(shè)備間、系統(tǒng)間可根據(jù)具體的環(huán)境、場所的不同而選擇方便可靠的通信方式和技術(shù)，設(shè)備間可以用無線技術(shù)進行連接，形成有線、無線互補，同時新型通信材料的研制開發(fā)可彌補銅線連接存在的缺陷。而且各探測器之間也可進行數(shù)據(jù)信息傳遞和交流，使探測器的設(shè)置從枝狀變成網(wǎng)狀，探測器不再是各自獨立的，使系統(tǒng)間、設(shè)備間的信息傳遞更方便、更可靠。
4 小型化
火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的小型化是指探測部分或者說網(wǎng)絡(luò)中的“子系統(tǒng)”小型化。如果火災(zāi)自動報警系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，那么系統(tǒng)中的中心控制器等設(shè)備就會變得很小，甚至對較小的報警設(shè)備安裝單位就可以不再獨立設(shè)置，而依靠網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備、服務(wù)資源進行判斷、控制、報警，這樣火災(zāi)自動報警系統(tǒng)安裝、使用、管理就變得簡潔、省錢、方便。
5 社區(qū)化
目前我國火災(zāi)自動報警系統(tǒng)只被安裝在重要建筑上，而在美國、日本等發(fā)達國家，包括許多居民家庭都安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展、人們安全意識的增強、火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的進一步完善以及智能化程度的提高，在社區(qū)家庭特圳是高級住宅積極推廣應(yīng)用防盜、防火聯(lián)動報警裝置或獨立式感煙探測器，對干預(yù)防居民家庭火災(zāi)是非常必要和行之有效的措施。
參考文獻
［1］@于瀟.淺談我國火災(zāi)自動報警系統(tǒng)生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展概況［J］.科技資訊，2005,(23).
［2］@李卓.藍牙技術(shù)在火災(zāi)自動報警系統(tǒng)中的應(yīng)用探討［J］.消防科學(xué)與技術(shù)，2005,(3).
關(guān)鍵詞：移動通信；實驗教學(xué)體系；擴頻通信
中圖分類號：G642.0 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0132-03
隨著3G時代的到來，“移動通信”教學(xué)內(nèi)容面臨重大變革，對相應(yīng)的實驗教學(xué)也提出了更高的要求。首先，移動通信實驗教學(xué)要注重所講授內(nèi)容的基礎(chǔ)性。實驗教學(xué)中應(yīng)將移動通信領(lǐng)域基礎(chǔ)知識的講授和基本技能的培養(yǎng)作為教學(xué)工作的首要任務(wù)。其次，移動通信實驗教學(xué)要注重所講授內(nèi)容的應(yīng)用性[1，2]。通過實驗教學(xué)能使學(xué)生對當(dāng)前正在采用的技術(shù)產(chǎn)品以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有明確的認知；最后，移動通信實驗教學(xué)要注意所講授內(nèi)容的前瞻性。實驗教學(xué)中應(yīng)該通過合理引導(dǎo)使學(xué)生對很有發(fā)展前景但尚處于研究階段的新技術(shù)、新成果給予關(guān)注[3-5]。但與理論課程教學(xué)相比，移動通信實驗往往學(xué)時有限，實踐環(huán)節(jié)簡單。這就使得移動通信實驗教學(xué)成為通信類專業(yè)課實驗教學(xué)矛盾的突出體現(xiàn)者[5-7]。在立足高校教學(xué)的實際情況的基礎(chǔ)之上，我們結(jié)合多個不同的教學(xué)環(huán)節(jié)，建立了一種開放式的移動通信實驗教學(xué)新體系。該體系以關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)教學(xué)為基礎(chǔ)，融合基本理論學(xué)習(xí)、關(guān)鍵（新型）技術(shù)仿真、通信系統(tǒng)實驗、實用技術(shù)實訓(xùn)，逐步強化學(xué)生對移動通信系統(tǒng)的工程意識和實際操作的工程技能。通過幾年的探索與實踐，達到了良好的教學(xué)效果。
一、移動通信實驗教學(xué)內(nèi)容及現(xiàn)狀
當(dāng)前階段移動通信實驗教學(xué)內(nèi)容主要應(yīng)該圍繞以下幾方面開展：①移動通信信道特性：主要涉及到無線電波傳播特性、移動信道的多徑及衰落特征、移動信道的傳播損耗及傳播模型、抗衰落技術(shù)。②移動通信中的基本調(diào)制技術(shù)：例如，數(shù)字頻率調(diào)制、數(shù)字相位調(diào)制、正交振幅調(diào)制等。③移動通信組網(wǎng)技術(shù)：主要有多址技術(shù)、區(qū)域覆蓋和信道配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、信令、越區(qū)切換和位置管理等問題。④現(xiàn)行的移動通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)：時分多址數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、碼分多址移動通信系統(tǒng)、3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等；⑤移動及無線通信中的新技術(shù)[8，9]。由于高校實際情況限制，所開設(shè)的移動通信實驗課很難全面涵蓋這些內(nèi)容，尤其是涉及到移動通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容時，更顯得力不從心。這樣在有限學(xué)時內(nèi)就導(dǎo)致實驗內(nèi)容只能側(cè)重于基本調(diào)制技術(shù)、信道特性等基礎(chǔ)簡單實驗，即便是開設(shè)GSM/CDMA的相關(guān)實驗，也只是停留在相應(yīng)模塊的功能應(yīng)用上，很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學(xué)生反映移動通信理論課程很精彩，實驗課程很乏味。為了改變這一現(xiàn)狀，必須探索新的實驗教學(xué)思路，創(chuàng)立新的實驗教學(xué)體系。
二、移動通信實驗教學(xué)開放體系
新的移動通信實驗教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實驗課開展、畢業(yè)論文等多個教學(xué)環(huán)節(jié)進行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗等一個開放的實驗教學(xué)體系。
通過通信類先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語言類課程的學(xué)習(xí)更為實驗仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設(shè)提供了直接的理論平臺。工業(yè)實習(xí)安排在移動通信實驗課開設(shè)前一學(xué)期開展，實習(xí)內(nèi)容是到各通信運營商公司和設(shè)備廠家進行跟崗實習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護；光纖傳輸設(shè)施維護；移動終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個方面。通過工業(yè)實習(xí)使學(xué)生對當(dāng)前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學(xué)的開展，特別是移動網(wǎng)絡(luò)方面實訓(xùn)的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學(xué)的開展涵蓋以下幾個方面：基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計?；A(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實驗，按照圖2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測試點處的信號波形。
專業(yè)實驗操作則是在南京潤眾RZ6001實驗平臺基礎(chǔ)之上，利用TMS320和GSM模塊實現(xiàn)：直接序列擴頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實現(xiàn)GSM/GPRS移動臺短信收發(fā)、語音呼叫；CDMA數(shù)據(jù)傳輸實驗。例如，直接序列擴頻實驗，利用DSP編程實現(xiàn)圖3結(jié)構(gòu)功能，并用示波器測量比較各測試點的信號波形。
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由于高校實際情況限制，所開設(shè)的移動通信實驗課很難全面涵蓋這些內(nèi)容，尤其是涉及到移動通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容時，更顯得力不從心。這樣在有限學(xué)時內(nèi)就導(dǎo)致實驗內(nèi)容只能側(cè)重于基本調(diào)制技術(shù)、信道特性等基礎(chǔ)簡單實驗，即便是開設(shè)GSM/CDMA的相關(guān)實驗，也只是停留在相應(yīng)模塊的功能應(yīng)用上，很難有深層次的提高[11-13]。這就使得學(xué)生反映移動通信理論課程很精彩，實驗課程很乏味。為了改變這一現(xiàn)狀，必須探索新的實驗教學(xué)思路，創(chuàng)立新的實驗教學(xué)體系。
新的移動通信實驗教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實驗課開展、畢業(yè)論文等多個教學(xué)環(huán)節(jié)進行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗等一個開放的實驗教學(xué)體系通過通信類先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語言類課程的學(xué)習(xí)更為實驗仿真提供了良好的基礎(chǔ)。
移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設(shè)提供了直接的理論平臺。工業(yè)實習(xí)安排在移動通信實驗課開設(shè)前一學(xué)期開展，實習(xí)內(nèi)容是到各通信運營商公司和設(shè)備廠家進行跟崗實習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護；光纖傳輸設(shè)施維護；移動終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個方面。通過工業(yè)實習(xí)使學(xué)生對當(dāng)前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學(xué)的開展，特別是移動網(wǎng)絡(luò)方面實訓(xùn)的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學(xué)的開展涵蓋以下幾個方面：基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計?；A(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實驗，按照圖2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測試點處的信號波形。專業(yè)實驗操作則是在南京潤眾RZ6001實驗平臺基礎(chǔ)之上，利用TMS320和GSM模塊實現(xiàn)：直接序列擴頻編解碼；跳頻通信；DS/CDMA碼分多址；利用AT命令實現(xiàn)GSM/GPRS移動臺短信收發(fā)、語音呼叫；CDMA數(shù)據(jù)傳輸實驗。例如，直接序列擴頻實驗，利用DSP編程實現(xiàn)圖3結(jié)構(gòu)功能，并用示波器測量比較各測試點的信號波形。
工程技術(shù)實訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實際信號，利用頻譜分析儀等儀器實現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。創(chuàng)新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設(shè)計競賽的學(xué)生開展，將全國及各省、校級電子設(shè)計大賽題目進行改造，從中選取與移動或無線通信有關(guān)，且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實用性的方案，經(jīng)過適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實驗階段的實驗案例。學(xué)生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點，教師則也可以在實驗教學(xué)過程中，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級大賽，進而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計階段主要是利用實驗室實驗條件，從學(xué)院承擔(dān)的科研項目中，將某些項目進行簡化、修改、重組，轉(zhuǎn)化成通信專業(yè)類論文題目，或從本專業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進行改進，作為通信專業(yè)類綜合性畢業(yè)設(shè)計案例，從而將先進的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類專業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養(yǎng)環(huán)境。
新的移動通信實驗教學(xué)體系，將先修課學(xué)習(xí)、工業(yè)實習(xí)、理論課學(xué)習(xí)、實驗課開展、畢業(yè)論文等多個教學(xué)環(huán)節(jié)進行整合，形成從基礎(chǔ)理論仿真到專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗等一個開放的實驗教學(xué)體系。
通過通信類先修課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生準(zhǔn)備好相關(guān)的基礎(chǔ)知識，同時也對移動通信在課程體系中的地位有明確的定位[14，15]。相應(yīng)編程語言類課程的學(xué)習(xí)更為實驗仿真提供了良好的基礎(chǔ)。移動通信理論課程的講授為實驗課程的開設(shè)提供了直接的理論平臺。工業(yè)實習(xí)安排在移動通信實驗課開設(shè)前一學(xué)期開展，實習(xí)內(nèi)容是到各通信運營商公司和設(shè)備廠家進行跟崗實習(xí)，涉及到的內(nèi)容有：移動通信系統(tǒng)基站的建設(shè)與維護；交換與傳輸系統(tǒng)管理和維護；光纖傳輸設(shè)施維護；移動終端制造與維修；3G應(yīng)用等多個方面。通過工業(yè)實習(xí)使學(xué)生對當(dāng)前移動通信所涉及到具體問題有了充分的感性認識，這對之后實驗教學(xué)的開展，特別是移動網(wǎng)絡(luò)方面實訓(xùn)的進行有很好的促進作用。移動通信實驗教學(xué)的開展涵蓋以下幾個方面：基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作、工程技術(shù)實訓(xùn)、創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計?；A(chǔ)理論仿真是利用MATLAB軟件實現(xiàn)：QPSK調(diào)制及解調(diào)；MSK、GMSK調(diào)制及相干解調(diào)；QAM調(diào)制及解調(diào)；OFDM調(diào)制解調(diào)；m序列產(chǎn)生及特性分析；Gold序列產(chǎn)生及特性分析；數(shù)字鎖相環(huán)載波恢復(fù)；Rake接收機仿真實驗。例如，OFDM調(diào)制解調(diào)實驗，按照圖2OFDM仿真結(jié)構(gòu)圖，利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)圖2中不同測試點處的信號波形。
工程技術(shù)實訓(xùn)階段則是利用3G天線獲取實際信號，利用頻譜分析儀等儀器實現(xiàn)CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA信號的分析。同時實現(xiàn)基站放大器、塔頂放大器性能指標(biāo)的測試。例如，圖4中給出利用頻譜分析儀所測得實際CDMA2000和WCDMA信號的頻譜特性。
創(chuàng)新實驗階段主要是針對有興趣參加各類設(shè)計競賽的學(xué)生開展，將全國及各省、校級電子設(shè)計大賽題目進行改造，從中選取與移動或無線通信有關(guān)，且具有創(chuàng)新性、前瞻性、實用性的方案，經(jīng)過適當(dāng)修改作為創(chuàng)新實驗階段的實驗案例。學(xué)生可以通過這樣的實驗案例了解各級大賽的要求及特點，教師則也可以在實驗教學(xué)過程中，選拔優(yōu)秀學(xué)生參加各級大賽，進而提高學(xué)生的能力和水平。畢業(yè)設(shè)計階段主要是利用實驗室實驗條件，從學(xué)院承擔(dān)的科研項目中，將某些項目進行簡化、修改、重組，轉(zhuǎn)化成通信專業(yè)類論文題目，或從本專業(yè)最新的科技論文中選擇其中合適的內(nèi)容進行改進，作為通信專業(yè)類綜合性畢業(yè)設(shè)計案例，從而將先進的科研成果打造為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，實現(xiàn)基礎(chǔ)與前沿、經(jīng)典與現(xiàn)代的結(jié)合。為通信類專業(yè)學(xué)生提供了廣闊的選擇空間和開放的培養(yǎng)環(huán)境?？傊?，移動通信實驗教學(xué)體系中基礎(chǔ)理論仿真、專業(yè)實驗操作和工程技術(shù)實訓(xùn)是必修課程教學(xué)內(nèi)容，是實驗教學(xué)的基礎(chǔ)與根本[16]。創(chuàng)新實驗、畢業(yè)設(shè)計則是移動通信實驗向之后教學(xué)、實踐環(huán)節(jié)的擴展與延伸。這樣由必修和擴展環(huán)節(jié)共同構(gòu)建起移動通信實驗教學(xué)開放體系。
本文作者：馮敏羅清龍作者單位：聊城大學(xué)
