時間：2022-03-13 16:47:24
序論：在您撰寫無線電論文時，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。
1.1衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位技術(shù)
衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的定位技術(shù)通常包括四大步驟，首先是根據(jù)接收到的信息對飛機的位置信息進行計算與推定，繼而對飛機的與衛(wèi)星之間的相對位置或者是角度與速度等因素進行分析與計算，接著對飛機在系統(tǒng)坐標中的數(shù)值進行計算，最后將計算的結(jié)果輸出、顯示，以供系統(tǒng)的使用者使用。整個過程都離不開軌道衛(wèi)星、地面控制以及用戶設(shè)備這幾大部分設(shè)備的組合與協(xié)調(diào)，也只有這幾方面的協(xié)調(diào)才能夠保證信息的獲取、傳輸與計算工作具有高度的準確性。
1.2陸基的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)的定位技術(shù)
無線電定位技術(shù)產(chǎn)生于上世紀的初期，經(jīng)過多年的發(fā)展與研究，當前的陸基定位系統(tǒng)包括了測距儀以及甚高頻的全向信標儀（VOR）等設(shè)備，能夠提供飛機當前的位置信息，保證飛機能夠以預(yù)定的姿態(tài)與速度完成著陸。這種系統(tǒng)主要是通過無線電新海的發(fā)射、傳播以及接受來進行數(shù)據(jù)信息的傳遞與共享，所以其對無線電技術(shù)的要求比較高。VOR是一種相位的測角系統(tǒng)，主要由地面的信標臺以及機載的接收指示這兩部分組成，能夠為飛機提供信標臺的位置坐標，在200nmile的距離之內(nèi)的測角精度由于1.4度，其基本的測向原理如圖1。
2陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)建模分析
2.1陸基無線電導(dǎo)航系統(tǒng)建模方案設(shè)計
利用DME、VOR進行導(dǎo)航定位的過程中，需要建立起相應(yīng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫模型，并對DME、VOR系統(tǒng)的測距與測角的誤差進行分析與建模，進而賈里奇合理的選臺算法的模型，進而對VOR的定位進行解算。建模的基本方案設(shè)計為根據(jù)陸基無線電系統(tǒng)來建立起系統(tǒng)誤差的模型，負責(zé)對測角與測距的誤差建模工作，同時也需要根據(jù)無線電系統(tǒng)的特點與結(jié)構(gòu)建立起導(dǎo)航的數(shù)據(jù)庫模型，確定定位系統(tǒng)的臺站建立、選臺的算法以及工作方式的選擇等，最后根據(jù)數(shù)據(jù)模型以及系統(tǒng)的誤差模型來對導(dǎo)航定位進行計算，完成飛機的定位工作。
2.2VOR、DME的建模分析
VOR的誤差分析與其建模。對VOR的精度造成影響的因素可以劃分為兩大類，分別存在于制造公差、隨機應(yīng)變環(huán)節(jié)與獨立變量的計算環(huán)節(jié)，通常來講在實際的測量工作中大小在一度以內(nèi)的誤差是允許存在的，因此可以建立起相位誤差在一度以內(nèi)的白噪聲形式的模型。DME誤差分析與建模。影響DME測量精度的因素包括電表在空氣中的傳播速度、電波折射的誤差以及測時工作存在的誤差，其中尤以電波在大氣中傳播造成的影響最大最顯著，所以在模型建立的過程中主要考慮的也是這一因素。
3無線電建模與機載綜合導(dǎo)航可靠融合技術(shù)及其算法
3.1民航機載綜合導(dǎo)航系統(tǒng)信息可靠融合的關(guān)鍵技術(shù)
民用機載組合導(dǎo)航不僅能夠把各種傳感器的信息通過計算機組合在一起，進而實現(xiàn)對于信息的集中控制、管理與顯示，還能夠采用不同的方法來對導(dǎo)航的數(shù)據(jù)進行優(yōu)化處理，進而提高導(dǎo)航系統(tǒng)定位的精準性，為民航提供可靠的保障。在對機載的綜合系統(tǒng)進行融合的過程中，將慣性的導(dǎo)航系統(tǒng)作為了骨干系統(tǒng)，其他的系統(tǒng)設(shè)備則作為了輔助的子導(dǎo)航系統(tǒng)，對系統(tǒng)的慣導(dǎo)定位的發(fā)散進行控制。信息融合的過程中主要采用的是故障檢測算法，對融合中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行檢測，進而及時的處理融合過程中的故障，將系統(tǒng)中的健康信息進行保留，進而保證系統(tǒng)的可靠性。
3.2民航機載綜合導(dǎo)航系統(tǒng)信息可靠融合的結(jié)構(gòu)與算法
（1）子濾波器的算法。子濾波器是一種最優(yōu)的融合設(shè)計，這種設(shè)計的基礎(chǔ)便是測量模型的統(tǒng)計特性。如果系統(tǒng)具有自己確定的數(shù)學(xué)模型，并且系統(tǒng)的噪聲以及量測的噪聲均符合了高斯分布的特征，那么此時的卡爾曼濾波算法便能夠提供系統(tǒng)基于融合數(shù)據(jù)的最優(yōu)估計的計算結(jié)果。（2）主濾波器的算法。主濾波器的主要功能便是對子濾波器的計算結(jié)果進行融合，并且將融合后的計算結(jié)果反饋到各個濾波器上，作為下一次處理周期的基礎(chǔ)數(shù)值，此過程中的參考系統(tǒng)與其余的子系統(tǒng)之間兩兩形成了局部的濾波器，局部的濾波器負責(zé)使用獨立的卡爾曼算法進行獨立的局部最優(yōu)估計，而主濾波器則負責(zé)將各個計算結(jié)果融合，實現(xiàn)最優(yōu)融合的計算。
4結(jié)語
從查獲的作弊設(shè)備種類來看，不法分子主要采用兩種無線電通信設(shè)備。一是無線視頻傳輸設(shè)備，分為發(fā)射和接收兩部分，使用1GHz以上的頻率。考場內(nèi)，考生利用微型攝像設(shè)備拍攝試題，然后通過無線視頻發(fā)射設(shè)備向場外發(fā)送試題圖像；考場外，“”利用無線視頻接收設(shè)備及顯示器接收試題（見圖1）。二是答案傳送設(shè)備，分為發(fā)射和接收兩部分，大都使用400MHz對講機頻段和230MHz數(shù)傳頻段。考場外，“”解題后，利用對講機傳送答案信息，考生通過攜帶的無線接收器和隱形耳機獲取。
2研究目的
衢州市無線電管理局原有無線電警示系統(tǒng)雖然在各類考試保障中發(fā)揮了積極作用，但存在著掃描速度和信號處理較慢、軟件操作煩瑣、遠程控制單一等不足之處。另外，由于科目一考試幾乎在每個工作日都會開考，如要防范高科技作弊，無線電管理部門則要耗費大量的人力物力，執(zhí)法成本很高。正是由于缺乏有效的防范措施，使不法分子有了可乘之機。該課題就是針對科目一考試作弊的主要形式和特點，研究如何在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，通過升級設(shè)備配置，提升信號處置速度，提高壓制效果，從而對利用無線電通信設(shè)備進行考試作弊的不法行為起到震懾作用。
3研究思路
為實現(xiàn)實時發(fā)現(xiàn)作弊信號、提升壓制效果、降低執(zhí)法成本的目的，課題組經(jīng)過分析認為，需對原有無線電警示系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)、信號處理和遠程控制等方面進行改造升級，使其在掃描速度、信號處理、壓制效果、遠程控制等方面得到明顯提升和改善。（1）提高信號掃描速度。舍棄原有無線電警示系統(tǒng)的前端接收機，選用性能優(yōu)異并具有DSCAN快速掃描功能的EB200接收機作為接收前端，以提高系統(tǒng)的掃描速度。（2）提升信號處理能力。選用某電子技術(shù)公司開發(fā)的無線電信號快速處理系統(tǒng)作為控制軟件，通過EB200的網(wǎng)絡(luò)控制端口，對接收機進行控制。升級后的控制軟件具有頻段掃描、中頻測量、干擾處置一體化設(shè)計，能快速發(fā)現(xiàn)、分析和判別信號，并可自動觸發(fā)壓制設(shè)備。（3）提高壓制設(shè)備的針對性。課題研究前期，在考場架設(shè)了監(jiān)測接收系統(tǒng)，連續(xù)監(jiān)測數(shù)月，收集作弊信號的頻譜特征，并據(jù)此定制3副不同頻段的發(fā)射天線。同時，利用考場固定這一有利條件，在考場外選擇合適位置架設(shè)天線，定向發(fā)射，提高考場內(nèi)壓制信號的場強，使壓制效果更好。（4）優(yōu)化遠程控制模式。原有無線電警示系統(tǒng)遠程控制模式單一，工作效率不高。因此，該系統(tǒng)在控制模式上采取多樣化配置，通過LAN專網(wǎng)使無線電警示系統(tǒng)與局監(jiān)測中心互聯(lián)，同時增加平板電腦，通過無線VPN專網(wǎng)卡與無線電警示系統(tǒng)進行聯(lián)網(wǎng)，使控制模式多樣、靈活，方便監(jiān)測人員的操作，提高工作效率。
4實際效果
無線電警示系統(tǒng)改造升級后，在發(fā)現(xiàn)作弊信號的速度、信號壓制效果和遠程控制模式等方面都有了明顯的提高和改善。（1）信號處理速度更快。當系統(tǒng)監(jiān)測到的信號強度大于事先保存的信號樣本時，會自動觸發(fā)中頻監(jiān)聽功能，同時啟動錄音功能。一旦確認為作弊信號，可以在同一界面下，迅速啟動壓制功能，對作弊信號進行壓制。（2）壓制效果更理想。由于采用定制的高增益天線定向發(fā)射，使到達考場內(nèi)的壓制信號強度大大提高，從而實現(xiàn)更好的壓制效果。為了驗證實際效果，課題組根據(jù)考場的實際環(huán)境，選擇了可被不法分子利用、距離考場最近的位置，利用車載臺發(fā)射模擬作弊信號，并對壓制設(shè)備啟用前后進行了測試對比。從信號頻譜圖來看，壓制信號完全覆蓋了模擬作弊信號（見圖3、圖4）；現(xiàn)場測量表明，壓制信號電平遠遠大于模擬作弊信號電平（見表1）；實效試驗也表明，壓制設(shè)備啟用后，用于接收信號的對講機已完全聽不到模擬作弊信號內(nèi)容。輸由于考慮保密性要求，一般考慮利用指定的電話網(wǎng)絡(luò)或衛(wèi)星通信技術(shù)。
5總結(jié)
論文摘要:早在七十年代，人們開始研究無線電通信技術(shù)。無線電通信技術(shù)有線電通信相比，具有不用架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等優(yōu)點，備受市場的青睞。無線電通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)和生活帶來的影響無疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點，譬如聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等傳輸?shù)馁|(zhì)量不甚穩(wěn)定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數(shù)據(jù)滯后、圖像和視頻失真都亟須改進之處，還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內(nèi)容保密性差[1]，尤其在軍事和經(jīng)濟領(lǐng)域，再一次說明無線電通信技術(shù)通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優(yōu)缺點進行分析，探討其通信技術(shù)所需拓新之處，并提出建議。
1無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當眾展示了他發(fā)明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日，波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機的更新?lián)Q代，使電子計算機信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越，但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術(shù)的特點
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍，實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟領(lǐng)域和國際經(jīng)濟的來往，無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟領(lǐng)域里關(guān)注的焦點，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進行嘗試，主要可總結(jié)一下八點：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術(shù)
個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動，促進了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現(xiàn)更具備高度的機動性及可用性。
3.7推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程，無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術(shù)普及率低的問題，面對我國12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營業(yè)水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進步，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟全球化的通信事業(yè)貢獻力量。
參考文獻
[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當眾展示了他發(fā)明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日，波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機接收天線問題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機的更新?lián)Q代，使電子計算機信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越，但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術(shù)的特點
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍，實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟領(lǐng)域和國際經(jīng)濟的來往，無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺階。
具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個卓越優(yōu)點在抵抗水淹、臺風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟領(lǐng)域里關(guān)注的焦點，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進行嘗試，主要可總結(jié)一下八點：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術(shù)
個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動，促進了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現(xiàn)更具備高度的機動性及可用性。
3.7推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程，無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術(shù)普及率低的問題，面對我國12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營業(yè)水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進步，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟全球化的通信事業(yè)貢獻力量。
參考文獻
[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
[3]《現(xiàn)代通信原理》曹志剛清華大學(xué)出版社.
[4]《無線局域網(wǎng)的安全性及其攻擊方法研究》李雄偉,趙彥然;2005年.
論文摘要:感知無線電技術(shù)是在軟件無線電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的智能無線通信技術(shù)，是軟件無線電技術(shù)的擴展，它使軟件無線電從預(yù)先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無線電領(lǐng)域的智能。感知無線電雖具有獨特的優(yōu)點，但技術(shù)并不成熟，本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測、功率控制和頻譜管理，無線電知識描述語言等關(guān)鍵問題進行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作的開展提供一些參考。
一、感知無線電的概念
感知無線電技術(shù)用以實現(xiàn)動態(tài)頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統(tǒng)通過采用感知無線電技術(shù)，實時跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術(shù)能適應(yīng)無線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對無線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應(yīng)性。
感知無線電技術(shù)動態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運用。自適應(yīng)傳輸使無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無線環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無線電技術(shù)，其思想的核心都是無線通信系統(tǒng)能自動地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。
感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統(tǒng)能檢測系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓撲、業(yè)務(wù)負載、甚至用戶需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環(huán)境下，要求移動設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。
二、感知無線電關(guān)鍵技術(shù)分析
作為一種新的智能無線通信技術(shù)，感知無線電可以感知到周圍的環(huán)境特征，采用構(gòu)建方法進行學(xué)習(xí)，通過相關(guān)描述語言(RadioKnowledgeRepresentationLanguage，RKRL)與通信網(wǎng)絡(luò)智能交流，實時調(diào)整傳輸參數(shù)，使系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應(yīng)，以達到隨時隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規(guī)則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關(guān)協(xié)議和空間時間模式的設(shè)置。感知無線電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無線電實現(xiàn)，而感知無線電的其他任務(wù)是通過信號處理和機器學(xué)習(xí)的過程實現(xiàn)，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應(yīng)，以做出反應(yīng)行為而終止，一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程，分別是無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執(zhí)行使感知無線電系統(tǒng)的感知功能得以實現(xiàn)。
2.1感知無線電技術(shù)與動態(tài)頻譜分配
未來移動通信系統(tǒng)滿足用戶需求的關(guān)鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發(fā)展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法，一是擴大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動通信系統(tǒng)的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過高并不利于移動通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。
提高頻譜利用率有三類途徑，改進通信設(shè)備的傳輸技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、提高組網(wǎng)能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。
目前國際上主要采用固定頻譜分配方式，一個頻段只分配給一個無線接入系統(tǒng)，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用，其它無線接入系統(tǒng)不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個系統(tǒng)，允許它們同時占有同一個頻段，甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段，允許任意系統(tǒng)占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統(tǒng)干擾問題，但由于頻譜的授權(quán)系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統(tǒng)共享一個頻段，雖然優(yōu)于獨占性的固定頻譜分配方式，但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制，一個系統(tǒng)占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統(tǒng)使用，從而導(dǎo)致了兩方面的問題?？梢?，如果僅僅是簡單地允許多個系統(tǒng)共享頻譜，而不避免系統(tǒng)間干擾，會制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質(zhì)量。為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動態(tài)頻譜分配方式。允許多個系統(tǒng)共享同一頻段，各系統(tǒng)只在需要通信時才能占有頻段，通信結(jié)束就釋放頻段，而且必須控制系統(tǒng)間干擾，后接入的系統(tǒng)不能影響其它已有系統(tǒng)的通信。為與現(xiàn)有通信系統(tǒng)兼容，分配頻段上授權(quán)系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級，只要不影響授權(quán)系統(tǒng)通信，租借系統(tǒng)與授權(quán)系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。這種動態(tài)的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當授權(quán)系統(tǒng)不使用所分配的頻率時，租借系統(tǒng)可以占用頻率，但當授權(quán)系統(tǒng)重新占用頻率時，租借系統(tǒng)必須及時地歸還頻率。
2.2信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測
信道估計的結(jié)果可用來計算信道容量，用于控制發(fā)送端的信號能量，可使用香農(nóng)法則計算信道容量C，但在感知無線電系統(tǒng)中并不直接在發(fā)送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發(fā)送端，量化比率是預(yù)先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統(tǒng)的傳輸率是波動的，當其超出一定界限時，就會引起系統(tǒng)的不正常工作，這個界限決定了最大的傳輸比特率。
2.3功率控制和頻譜管理
2.3.1功率控制
在感知無線電通信系統(tǒng)中功率控制的實現(xiàn)以分布方式進行，以擴大系統(tǒng)工作范圍，提高接收機性能?？刂瓢l(fā)送端功率是感知無線電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在多址接入的感知無線電信道環(huán)境中，主要采用協(xié)作機制方法，包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡(luò)兩方面內(nèi)容。多用戶的感知無線電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統(tǒng)工作性能，支持更多用戶接入。
2.3.2動態(tài)頻譜管理
動態(tài)頻譜管理也稱為動態(tài)頻譜分配，具有實現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統(tǒng)中，頻譜管理的算法可這樣描述:基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調(diào)制方式以適應(yīng)時變的無線傳輸環(huán)境，使系統(tǒng)工作在可靠傳輸?shù)臓顟B(tài)下。系統(tǒng)工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。
2.4無線電知識描述語言
傳統(tǒng)的軟件無線電不能與網(wǎng)絡(luò)進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關(guān)描述語言。在以軟件無線電為發(fā)展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統(tǒng)知識、計劃和所需語言是關(guān)鍵技術(shù)，無線電知識描述語言(RKRL)應(yīng)運而生，它表示了無線規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡(luò)傳送、用戶需求、應(yīng)用環(huán)境等知識。
參考文獻:
[1]何麗華，謝顯中，董雪濤，周通.感知無線電中的頻譜檢測技術(shù)[J].通信技術(shù)，2007，(05)
[2]王軍，李少謙.認知無線電:原理、技術(shù)與發(fā)展趨勢[J].中興通訊技術(shù)，2007，(03)
[3]譚學(xué)治，姜靖，孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術(shù)研究[J].信息安全與通信保密，2007，(03).
[4]劉元，彭端，陳楚.認知無線電的關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用研究[J].通信技術(shù)，2007，(07)
摘要：感知無線電技術(shù)是在軟件無線電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的智能無線通信技術(shù)，是軟件無線電技術(shù)的擴展，它使軟件無線電從預(yù)先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無線電領(lǐng)域的智能。感知無線電雖具有獨特的優(yōu)點，但技術(shù)并不成熟，本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測、功率控制和頻譜管理，無線電知識描述語言等關(guān)鍵問題進行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作的開展提供一些參考。
一、感知無線電的概念
感知無線電技術(shù)用以實現(xiàn)動態(tài)頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統(tǒng)通過采用感知無線電技術(shù)，實時跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術(shù)能適應(yīng)無線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對無線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應(yīng)性。
感知無線電技術(shù)動態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運用。自適應(yīng)傳輸使無線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過提高數(shù)據(jù)傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無線環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無線電技術(shù)，其思想的核心都是無線通信系統(tǒng)能自動地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。
感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統(tǒng)能檢測系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓撲、業(yè)務(wù)負載、甚至用戶需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環(huán)境下，要求移動設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。
二、感知無線電關(guān)鍵技術(shù)分析
作為一種新的智能無線通信技術(shù)，感知無線電可以感知到周圍的環(huán)境特征，采用構(gòu)建方法進行學(xué)習(xí)，通過相關(guān)描述語言與通信網(wǎng)絡(luò)智能交流，實時調(diào)整傳輸參數(shù)，使系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應(yīng)，以達到隨時隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規(guī)則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關(guān)協(xié)議和空間時間模式的設(shè)置。感知無線電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無線電實現(xiàn)，而感知無線電的其他任務(wù)是通過信號處理和機器學(xué)習(xí)的過程實現(xiàn)，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應(yīng)，以做出反應(yīng)行為而終止，一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程，分別是無線傳輸場景分析、信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執(zhí)行使感知無線電系統(tǒng)的感知功能得以實現(xiàn)。
2.1感知無線電技術(shù)與動態(tài)頻譜分配
未來移動通信系統(tǒng)滿足用戶需求的關(guān)鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發(fā)展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法，一是擴大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動通信系統(tǒng)的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過高并不利于移動通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。
提高頻譜利用率有三類途徑，改進通信設(shè)備的傳輸技術(shù)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)、提高組網(wǎng)能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。
目前國際上主要采用固定頻譜分配方式，一個頻段只分配給一個無線接入系統(tǒng)，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用，其它無線接入系統(tǒng)不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個系統(tǒng)，允許它們同時占有同一個頻段，甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段，允許任意系統(tǒng)占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統(tǒng)干擾問題，但由于頻譜的授權(quán)系統(tǒng)并不是在任何地區(qū)的任何時刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統(tǒng)共享一個頻段，雖然優(yōu)于獨占性的固定頻譜分配方式，但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制，一個系統(tǒng)占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統(tǒng)使用，從而導(dǎo)致了兩方面的問題。可見，如果僅僅是簡單地允許多個系統(tǒng)共享頻譜，而不避免系統(tǒng)間干擾，會制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質(zhì)量。
為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動態(tài)頻譜分配方式。允許多個系統(tǒng)共享同一頻段，各系統(tǒng)只在需要通信時才能占有頻段，通信結(jié)束就釋放頻段，而且必須控制系統(tǒng)間干擾，后接入的系統(tǒng)不能影響其它已有系統(tǒng)的通信。為與現(xiàn)有通信系統(tǒng)兼容，分配頻段上授權(quán)系統(tǒng)有使用頻譜的最高優(yōu)先級，只要不影響授權(quán)系統(tǒng)通信，租借系統(tǒng)與授權(quán)系統(tǒng)動態(tài)共享頻譜。這種動態(tài)的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當授權(quán)系統(tǒng)不使用所分配的頻率時，租借系統(tǒng)可以占用頻率，但當授權(quán)系統(tǒng)重新占用頻率時，租借系統(tǒng)必須及時地歸還頻率。
2.2信道狀態(tài)估計及其容量預(yù)測
信道估計的結(jié)果可用來計算信道容量，用于控制發(fā)送端的信號能量，可使用香農(nóng)法則計算信道容量C，但在感知無線電系統(tǒng)中并不直接在發(fā)送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發(fā)送端，量化比率是預(yù)先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統(tǒng)的傳輸率是波動的，當其超出一定界限時，就會引起系統(tǒng)的不正常工作，這個界限決定了最大的傳輸比特率。
2.3功率控制和頻譜管理
2.3.1功率控制
在感知無線電通信系統(tǒng)中功率控制的實現(xiàn)以分布方式進行，以擴大系統(tǒng)工作范圍，提高接收機性能?？刂瓢l(fā)送端功率是感知無線電系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在多址接入的感知無線電信道環(huán)境中，主要采用協(xié)作機制方法，包括規(guī)則及協(xié)議和協(xié)作的Adhoc網(wǎng)絡(luò)兩方面內(nèi)容。多用戶的感知無線電系統(tǒng)彼此協(xié)作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統(tǒng)工作性能，支持更多用戶接入。
2.3.2動態(tài)頻譜管理
動態(tài)頻譜管理也稱為動態(tài)頻譜分配，具有實現(xiàn)系統(tǒng)頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統(tǒng)中，頻譜管理的算法可這樣描述：基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調(diào)制方式以適應(yīng)時變的無線傳輸環(huán)境，使系統(tǒng)工作在可靠傳輸?shù)臓顟B(tài)下。系統(tǒng)工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。
2.4無線電知識描述語言
傳統(tǒng)的軟件無線電不能與網(wǎng)絡(luò)進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關(guān)描述語言。在以軟件無線電為發(fā)展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統(tǒng)知識、計劃和所需語言是關(guān)鍵技術(shù)，無線電知識描述語言(RKRL)應(yīng)運而生，它表示了無線規(guī)則、系統(tǒng)配置、軟件模塊、網(wǎng)絡(luò)傳送、用戶需求、應(yīng)用環(huán)境等知識。
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本文提出的CCPT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。根據(jù)研究內(nèi)容，需要對系統(tǒng)的各個部分進行必要假設(shè)：1）發(fā)射電源為正弦電壓源，幅值US、頻率f、內(nèi)阻RS；2）無論直流負載還是交流負載，都用等效電阻RL來近似等效，本文暫不研究這一等效過程；3）不考慮電容的功率損耗；4）無源元件都是線性的，不考慮器件的非線性因素。L1和C1構(gòu)成電源變換網(wǎng)絡(luò)，將逆變器的電壓型輸出，變換為電流型輸出(原理見下節(jié)分析)，即通過電容耦合器的電流2I具有電流源特性，從而使耦合電流受耦合電容變化和負載變化的影響程度得以減小，確保能量傳輸?shù)姆€(wěn)定性。L2為阻抗補償電感，用于補償耦合電容C2產(chǎn)生的較大容性電抗，并提高電源側(cè)的功率因數(shù)。磁耦合式阻抗變換電路用于將電流型輸入變換成電壓型輸出或電流型輸出，取決于該網(wǎng)絡(luò)的具體構(gòu)造，見后面分析。
2電壓源到電流源的變換
為了實現(xiàn)電流型耦合，需要將發(fā)射電源的電壓型輸出，變換為電流型輸出。這一變換是通過網(wǎng)絡(luò)N1來實現(xiàn)的。設(shè)R1=RL1+RS，根據(jù)含源支路的等效變換原理，圖2中發(fā)射電源和網(wǎng)絡(luò)N1可以用圖3所示的諾頓電路來等效。
3阻抗變換電路的設(shè)計I－電壓型輸出
這一設(shè)計的目的是在負載電阻RL上得到確定的電壓LU，即在規(guī)定的使用范圍內(nèi)，該電壓較少受負載電阻RL的影響。對圖2中的磁耦合器件，忽略線圈電阻并不影響對工作原理的分析。耦合電感的兩種等效的電路模型如圖4所示。圖4(a)用耦合系數(shù)表示線圈的耦合情況，而圖4(b)直接用折算到一次側(cè)漏感表示線圈的耦合情況。二者在一定條件下可以相互等效。根據(jù)電路理論，從圖4(a)到圖4(b)的等效關(guān)系為可見，若k<1，便意味著存在漏感Lσ3。為方便起見，本文采用圖4(a)的模型進行分析，即用小于1的耦合系數(shù)來表示漏感對電路的影響。二次側(cè)的感應(yīng)電壓包括自感電壓和互感電壓，采用串聯(lián)電容C4，如圖5所示，并使C4和L4滿足諧振條件：這樣就可抵消自感電壓，負載上就只剩下與一次側(cè)電流I3成比例的互感電壓。
4阻抗變換電路的設(shè)計II－電流型輸出
這一設(shè)計的目的是在負載上得到有別于耦合電流2I的負載電流LI，即在規(guī)定的使用范圍內(nèi)，這一電流較少受負載電阻RL的影響。為此，可以在耦合電感的一次側(cè)或二次側(cè)并聯(lián)補償電容。本文不去研究在一次側(cè)并聯(lián)電容的情況。若在二次側(cè)并聯(lián)補償電容，電路如圖6(a)所示。根據(jù)電感的電壓電流關(guān)系，就二次側(cè)而言，可以等效成圖6(b)，圖中菱形符號表示電流控制電流源。由此圖可見，選擇電容C4，使其與L4滿足諧振條件，則負載電流為并聯(lián)諧振條件為所以在緊耦合條件下，k≈1，Xi3≈0，而實部Ri3與負載電阻RL成正比。根據(jù)上述原理，為了在負載上得到確定的電流LI，磁耦合器件要盡量接近全耦合，并且負載電阻RL不宜太大。
5電源端等效阻抗分析
當網(wǎng)絡(luò)N1近似電流型輸出時，電源側(cè)總負載的功率因數(shù)不一定為1，從而影響逆變電源的性能，導(dǎo)致?lián)Q流困難和開關(guān)損耗增加。為分析電源側(cè)的等效阻抗Zi1，將網(wǎng)絡(luò)N2右邊的電路用等效阻抗Zi2=Ri2+jXi3表示，如圖7所示。
6仿真研究
電壓型輸出的仿真仿真條件：總耦合電容C2=3nF；正弦電壓源幅值US=10V；頻率f=200kHz；內(nèi)阻忽略不計。被仿真的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示。要求負載電壓幅值UL=10V。分析負載電阻與耦合電容變化時，負載電壓、電流，及耦合電容電壓的變化情況。在標稱值時，每個耦合電容電壓選擇為40V，以提高安全性。由此可確定耦合電流，I2=(2ωC2)×40≈0.3A。
7實驗研究
7.1電壓型輸出實驗
實驗條件：實驗用電路結(jié)構(gòu)如圖12所示。圖中電阻除RL(外接)和RS(功率放大器輸出電阻)外，均為用LCR表測得的對應(yīng)元件的串聯(lián)等效電阻。耦合電容為銅基圓形平板電容，如圖13所示。直徑155mm，厚度1.5mm。為增加電容量，在其表面生成環(huán)氧基納米鈦酸鋇(BaTiO3/epoxyresin)復(fù)合電介質(zhì)，介質(zhì)厚度10μm，相對介電常數(shù)22。包括耦合電容在內(nèi)的各元件參數(shù)值如表1所示。使用SG1005P數(shù)字合成帶功率輸出的信號發(fā)生器作為發(fā)射電源，正弦電壓幅值10V，頻率200kHz。元件參數(shù)采用HIOKI3532-50型LCR測試儀進行測試。示波器AgilentDSO5034A，電壓探頭AgilentN2863A，電流探頭Agilent2011。1）實驗1：使平板耦合電容通過介質(zhì)自然接觸，總電容C2=3nF，在負載電阻RL=100Ω條件下，耦合電容電壓uC2及耦合電流i2、負載電壓uL及電流iL的實驗波形分別如圖14(a)、(b)所示。負載為51Ω和151Ω的實驗結(jié)果見表2。2）實驗2：負載電阻保持為RL=100Ω，改變耦合電容接觸面積，得到耦合電容變化時，負載電壓、電流以及耦合電容電壓的變化情況，見表2。由表2可知，當負載電阻和耦合電容在較大范圍內(nèi)變化時，電壓型的輸出電壓相對變化小于1.52%。從表2的最后一行可見，當耦合電容變化時，能量的傳輸效率有所下降。這是因為耦合電容的變化破環(huán)了L2、C2和Zi3的諧振條件。為了維持近似不變的耦合電流，電源側(cè)的輸出電流和平均功率必然要RL1消耗。
7.2電流型輸出實驗
實驗條件：將圖12中的C4和等效的串聯(lián)電阻RC4改為與負載并聯(lián)，就是本實驗的電路結(jié)構(gòu)。參數(shù)為：電感L2≈222μH，RL2=2.21Ω；磁耦合器參數(shù)L3=52.354μH，RL3=0.713Ω，L3=28.315μH，RL4=0.406Ω，M=33.78μH；電容C4=22.36nF，RC4=0.568Ω。其他同7.1。1）實驗3：在保持平板耦合總電容C2=3nF不變的情況下，負載電阻為RL=30Ω情況下的耦合電容電壓uC2及電流i2、負載電壓uL及電流iL的波形分別如圖15(a)、(b)所示。負載為其他阻值時的實驗結(jié)果見表3。2）實驗4：在負載為RL=10Ω時，改變耦合電容值，實驗結(jié)果見表3。由表3可知，當負載電阻和耦合電容在較大變化范圍內(nèi)變化時，電流型的輸出電流相對變化小于4.61%。
8結(jié)論
