无线电技术论文十篇

时间:2023-04-11 02:14:26

无线电技术论文

无线电技术论文篇1

论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。

1无线电通信技术的发展历程

1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。

1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。

1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。

1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。

随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。

随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加,日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。

信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。

无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。

2无线电通信技术的特点

近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下:

不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。

具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。

可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。

无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。

3无线电通信技术之通信方法的拓新

21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点:

3.1采用了数字通信技术

提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。

3.2推广通信信息技术宽带化的发展

信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。

3.3推广个人信息化技术

个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。

3.4拓新接入网络的样式

技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。

.5过渡电路交换网络

关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。

3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器

Bluetooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。

3.7推广软件无线电

软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。

3.8提高无线通信网络可持续性

无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。

结束语

回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。

参考文献

[1]《信号与系统(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大学出版社2000年.

[2]《数字与模拟通信系统》LeonW.Couch,II电子工业出版社.

无线电技术论文篇2

关键词:软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701

软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的,其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线,将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。

传统的卫星测控平台存在着性能不完善,调制方式、副载波、码速率组态不灵活,体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台,通过注入不同的软件,实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变,应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器(DSP)是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较,我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。

图1TMS320C6701结构框图

1软件无线电通用平台的DSP技术

1.1TMS320C6701DSP芯片介绍

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片,具结构框图如图1所示。

TMS320C6701的主要特点为:

*单指令字长为32位,8个指令组成一个指令包,总字长为256位,引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。

*体系结构采用甚长指令字(VLIW)结构;

*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集,支持字节寻址获得8位/16位/32位数据,指令集中有位操作指令(包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等);

*1Mb(位)的片内存储空间,其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb;

*32b外部存储器接口(EMIF),有52MB的外部存储器寻址能力;

*四通道自加载DMA协处理器,可用于数据的DMA传输;

*16位宿主机接口(HPI);

*两个多通道缓冲串口(McBSPs);

*两个32位通用定时器;

*灵活的锁相环路(PLL)时钟产生器,可以对输入时钟进行不同的倍频处理;

*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器(JTAG),可用于芯片的自检和开发;

*芯片共352脚采用BGA封装,以获得好的高频电气性能,并使芯片尺寸变小;

*采用0.18μm工艺,则五层金属组成,输入输出接口电压为3.3V,核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。

1.2DSP技术在软件平台中的应用

每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器,双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信,完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。

用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式,并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数,并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片,经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性,采用IRQ差错控制方式,DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息,计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后,调制解调器根据协议发送和接收遥控指令,并将工作状态回送遥控处理计算机,同时在遥控前端机面板上显示。

1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述

硬件系统以DSP为核心,电路主要由下述模块组成:电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中,除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外,其余模块均与调制系统一致,如图3所示。

调制器加电时,DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后,由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时,首先由控制计算机对DSP进行参数设置(如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等),然后发调制数据给DSP,由DSP的串行通信口接收数据,在DSP内完成副载频调制;调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换,转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似,在检测到有已调副载波进入A/D通道时,启动解调模块进行解调,将解调的数据送到控制计算机。

2DSP实现信号调制和解调

2.1信号调制

调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上,通过注入不同的算法或执行软件,实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求,更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点,我们的设计方案是以DSPs芯片为内核,采用软件DDS技术,实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。

帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发(向FlashROM送)。在正常工作时,从帧数据中分离出调制参数及等调制数据,分别送参数寄存器与数据寄存器。

图5BPSK接收总体框图

在数据格式变换中,完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字(如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A)和相应格式的被调制数据,经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。

2.2信号解调

对于BPSK接收,我们采用相干解调方式,如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后,首先与本地产生的正弦序列相混频,然后经低通滤波除高频分量,得到其带信号样值序列(正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得)。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计,估计值送往均衡器做均衡处理,均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。

ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强,本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时,接收端的解调总体方案流程框图。

接收信号首先经低通滤波器,滤除带外噪声(此处的低通滤波器由专用器件设计)。然后经A/D变换,得到样值序列,按照工作的不同阶段,分两路分别与本地相应的相干载波进行解调,主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后,恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决,得到最终的解调数据。

图6ASK/FSK相干解调总体流程框图

无线电技术论文篇3

近年来,随着各种电子工具的出炉,无线电通信在手机、电视、广播、民航导航中都得到了广泛的应用,但通信信号与电磁干扰信号是共存的,在无线通信日益发展的同时,信号干扰也与之俱兴,尤其是在民航中,无信通信干扰的存在严重威胁了飞机飞行的安全性,甚高频作为民航飞机与机组塔台的联系媒介,如果受到无用信号的干扰就会出现联络故障,出现各种噪声或接收到的声音信号嘈杂不清,致使机组人员无法顺利和指挥站的工作人员联系,严重者将会导致空难的发生,所以,我们需要对民航中无线通讯中信号干扰做深入的了解。

2无线通信干扰的种类

2.1邻带干扰

邻带干扰是干扰信号的邻带能量与所要接收的正常信号的邻带能量同处一个频带上,导致接收机接收的邻带信号中夹杂有无用信号,造成了接收信号的不精确和噪声比的下降,邻带干扰产生的原因是民航飞机设备本身的质量问题,设备与国家规定的标准有偏颇使得信号接收出现问题。例如,如果通信系统如果需要在多频道进行信号的接收,1频道被用户1民航甚高频无线电通信干扰的探讨文/常琪在现在的民航飞行环境中存在着诸多的电磁干扰,本文中笔者对民航所受的各种干扰信号从原理方面进行了详细的介绍,甚高频无线电通信是民航飞机与塔台进行联络的重要媒介,涉及民航的安全保障问题。摘要占用,2频道被用户2占用,两个频道之间的频率差为20KHz,那么从理论上来讲,1、2两个用户是互相不干扰的,但假如其中一台仪器出现了故障,尤其是设备质量导致的故障,就会导致机器的发射频率的稳定性降低,发射的信号的频带会加宽,只是1、2两个频带产生交集。

2.2频带外干扰

频带外干扰是指信号接收机接收到了正常频带和邻带以外的信号,指示信号的接受力降低,主要是发射机的杂辐射和接收机的杂辐射响应两种干扰。发射机的杂辐射产生原理是:在甚高频的低频区域,一般都是通过晶体振荡器发出基本频率,然后再经过多次的频率放大,得到发射波最后经由无线通信设备的信号发射机发射出去,但是在信号放大过程中,放大器的非线性特征使得信号中产生了大量的谐波的分量,在频率放大后如果得不到充分地滤波就会使产生的谐波与信号一起被放大然后发送出去,使接受对应频率的接收机对信号的判断出错,这种由接收机辐射产生的干扰信号只能从发射收机一段进行解决,因此国家对各种信号发射机做了非常明确的规定,以将其在辐射值控制在合理的范围之内进而减少发射波的杂辐射,但往往会因为厂家的利欲熏心而是无线通信环境受到污染;收机的杂辐射响应一般是指,接收机不光会接收到有用信号还会接收到频率之外的信号,这种能力被称为杂辐射响应,当接收机所收到的信号刚好是本接收机中频信号,而且发射机对放大的杂辐射信号过滤不彻底,接收机就会对此信号发生响应,于是使得有用信号的受到了干扰。

2.3互调干扰

互调干扰是民航甚高频干扰信号中最为严重的一类信号,一般分为外部信号引起的互调干扰、接收机引起的互调干扰和发射机引起的互调干扰三种。互调的产生需要一定的条件,即干扰信号需要一定的幅度,干扰频率与扰的接收机的特定接收频率之间存在一定的间隔关系,特别的,对于接收机互调干扰而言,接收机和干扰信号需要同时处在工作状态。发射机互调干扰是指多部发射机的信号同时施加到一台发射机,由于功率放大器的非线性特征使得各路信号互调,将产生的无用信号也发射出去影响接收机的正常信号接收的信号干扰。接收机互调干扰是指多个干扰信号同时被一台接收机接收,在混频时产生了可以被接收机接受的信号,这种信号干扰能力大小主要取决于干扰信号的大小。外部引起的互调干扰是由发射机的滤波器或者外部馈线电路的稳定性降低导致的,在强射频场中发生互调而形成的干扰信号,所以这种信号干扰最容易避免。机场甚高频的频率一般在130MHz左右,商业广播在88-108MHz左右,可见两段信号的频率谱比较接近,如果两系统的距离太小形成交叉区域就会造成信号的互调,而且商业信号本身的功率就比较大,经过多个非线性的放大器放大后落在民航信号频率段内就会对民航信号产生干扰,可以通过物理间隔降低发射机的耦合、在发射极的信号发射端安装单向器或者以上两种方法相结合的办法预防民航甚高频的无线通信干扰。

2.4同频率干扰

同频率干扰是指干扰信号和有用信号具有相同的频率,但不是接收机需要的信号。在信号的接受过程中,有用信号和无用信号都会被处理,由于信号的载波不同会导致信号失真,这种信号干扰主要是由同频波的接收机的距离太小导致的,是干扰信号中相对较容易找到干扰源的一种信号干扰。

3结束语

无线电技术论文篇4

关键词:ZigBee技术;无线传感器网络;射频信号;高频谐波

中图分类号:TP274文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2008)08-190-05オ

Necessity and Feasibility Studies of ZigBee Application Technology

in Large and Mediumsized Power Plant

LIU Heping,ZHANG Gaoqun

(College of Electrical Engineering,Chongqing University,Chongqing,400044,China)オ

Abstract:Based on the analysis of ZigBee technology and combined the condition of power plant,come to make use of the ZigBee technology to be composed of the wireless sensor network to monitorvarious information of power plant is a relatively good solution,it is greatly reduces the complexity of the cables,The ZigBee technology radiofrequency signal can invade power plant equipment to produce the high frequency harmonic,and the harmonic goes beyond standard is able to affect safe operation of power plant.It is answered exactly for this problem,has given the test methods and test results,and through testing the high frequency harmonic of the working equipment in power plant,analyzing that combine with each other according to the test results and the characteristics of ZigBee technology equipment ,it can verify the ZigBee technology from a side apply to electric power plant is feasible and safe.And has given the basis and technical conditions of ZigBee technology in power plant equipment monitoring system applying further,as well as the ZigBee technology suitable object and check data characteristic.

Keywords:ZigBee technology;wireless sensor network;radiofrequency signal; high frequency harmonic

1 引 言

随着科技的发展,电厂运行维护对设备状态监测系统提出更高要求。目前的监测系统的检测信息量和测试点安装问题已经出现不能满足电厂安全、可靠、经济的运行要求的势头。当前,电厂状态监测系统基本上是在有线的基础实施监测的功能。有线方式受布线、供电电源、安装场所和维修等的限制,如旋转机械的转动部分的状态监测、高电压和大电流设备的状态(温度、绝缘)监测等采用有线方式是无法完成的,更不可能保证数据的实时性、可靠性和完整性,也将限制对设备运行状态的评估、判断和决策。

现代监测系统由传感器网络组成,传感器网络是有线传感器网络和无线传感器网络的集合。无线传感器网络是基于IEEE 802.15.4技术标准和ZigBee网络协议而设计的无线数据传输网络,他是用大量的具有多功能多信息信号获取能力的传感器,采用自组织无线接入网络,与传感器网络控制器连接,构成无线传感器网络。ZigBee技术是专门针对无线传感器网络而开发的,利用ZigBee技术组成无线传感器网络是电厂监测系统发展的必然趋势。

2 ZigBee技术

(1) 概论

ZigBee技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本,工作在2.4 GHz和868/915 MHz的无线网络技术,他是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术方案,是一种双向传输(twoway )的无线通信标准,主要用于中短距离无线系统连接,提供传感器或二次仪表无线双功网络接入,能够满足对各种传感器的数据输出和输入控制命令和信息的需求使现有系统网络化、无线化。ZigBee技术采用一般 IEEE 802.15.4 收发器技术与嵌入 ZigBee技术 协议栈的组合,他依据IEEE 802.15.4标准,在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器设计成只需要很少的能量的装置,并以接力的方式将数据从一个传感器无线传到另一个传感器,依次传递,以构成一个无线传感器网络。ZigBee技术的主要特征如表1 所示。

表1 ZigBee技术的主要特征

(2)ZigBee技术与其他无线通信技术的比较

无线通信技术的特性比较如表2所示。

表2 无线通信技术比较表

3 ZigBee技术应用于电厂的可行性论证

电厂设备监测系统首先为电厂监控系统提供现场设备的各种参数、数据、图表、曲线、开关量和模拟量等信息,根据这些信息分析设备状态、执行开环、闭环控制与调节,对设备故障和事故进行报警和相应处理,保证设备最优运行状态;为设备状态检修提供分析长期的运行数据,以便形成状态检修决策;为遥测、摇讯、遥控、摇调等提供远动数据等。

ZigBee技术组成传感器网络系统本身具有以下特点[1]:实时性: 实时在线监测;低功耗:采用钮扣电池可运行2年以上;先进性:技术、器件、软件先进,为系统的可靠性、先进性奠定了基础;准确性:温度测量精度可达±0.1 ℃;灵活性:用户可根据自己的需求,灵活、方便地设置参数;系统性:可与电力系统综合自动化系统、消防系统等融为功能更加强大的综合系统,可与局域网、广域网、系统方便连接,实现数据共享,便捷管理;真实性:实时数据记录、分析,为运行、管理、检修、调度等部门提供真实数据;安全性: ZigBee技术系统不论是产品、还是工程及其维护,都具有安全性。ZigBee技术提供数据完整性检查和鉴权功能,采用AES128加密算法,使数据安全得到保障;效益性:电力系统故障多以温度升高而引起,有了这一套系统,可以节约购置其他测温仪器等设备支出(如红外成像仪、点式测稳仪等);可以节省巡检人员,提高数据获取的工作效率;达到有的放矢地开展设备维修的目的,将减少设备维护工作量;减少事故,提高供电可靠性; 实践性:ZigBee技术已经成功应用于汽车电器中的测量高速转动的轮胎气压和温度,ZigBee技术无线测温系统用于大港油田的110 kV 的变电站。

3.1 ZigBee技术通信可靠性保证[2]

ZigBee技术通信可靠性保证[2]:通信可靠机制;网络的自组织、自愈能力强;在低信噪比的环境下ZigBee技术具有很强的抗干扰性能;在低信噪比的环境下ZigBee技术的性能超群(蓝牙、FSK和WiFi B)。

3.2 ZigBee技术安全性论证:

3.2.1 ZigBee技术射频信号对电气一次设备的影响

ZigBee技术射频信号,即高频谐波影响电气设备安全运行和电能质量的性质,因此,高频谐波必须在允许的范围内。现行数字蜂窝移动通信网的频率范围[3]:9 ~3.53 GHz ,而ZigBee技术的频段868/915 MHz和2.4 GHz,即ZigBee技术射频信号在移动通信网的频率范围内,也就是说,无论是否有ZigBee技术设备在场,其ZigBee技术的射频已经侵入电厂设备,而产生谐波。因此有必要测试电厂运行设备的谐波分量,即设备的高频谐波电流、电压分量,根据测试结果进行评估,只需设计测试数字蜂窝移动通信网的射频信号对电气设备的影响就可以。

理论上,电厂设备均处在现行数字蜂窝移动通信网包围中,发电机的出口升压变压器高压侧分500 kV和220 kV两个等级,测试主接线和测试点如图1所示。

图1中测点:A为发电机机端电压、电流;B为升压变压器高压侧电压;C为输电线电压、电流。

发电机变压器组的测试:测试仪器: DZFⅡ电能质量仪2台、PP1电力仕1台(美国产);测试时间:2006年4月10日,4月21日;测试工况:发电机带变压器额定电压空载(未并网);发电机并网后多种负荷。

数据归纳原则:三相中取谐波含量最严重的一相为代表值;现场测试为2~50次谐波,为突出重点下列有些数据表中仅列出谐波含量较大的几次。

图1 测试主接线和测试点

机端谐波(测试点A)(见表3):

表3 14号发电机机端谐波线电压

从测试数据(见表1)来看各测试工况谐波数据特性差不多,为全面、直观起见,我们画出额定负荷时的谐波含量(2~50次)柱状图(见图2),图2中:横坐标为谐波次数,纵坐标为谐波含有率 (%)。

图2 (说明)14号发电机额定负载机端

谐波线电压含量图

从表4数据可以得出:机端主要谐波电流为5次、3次,5次在90 A左右,3次在50 A左右,并5次、3次谐波电流随负荷的增大变化不大。

升压变压器高压侧(500 kV)谐波(测试点B)(见表5)。

表5 14号机升压变压器高压侧谐波相电压

从测试数据来看各测试工况谐波数据特性差不多,为全面、直观起见,这里画出额定负荷时的谐波含量(2~50次)柱状图(见图3)。图3中:横坐标为谐波次数,纵坐标为谐波含有率 (%)。

图3 14号发电机额定负载升压变压器じ哐共嘈巢ǖ缪购量图

从表5数据中可以得出:各测试工况下升压变压器500 kV侧谐波电压总畸变率在2.3~2.5左右,主要谐波成份均为5次、3次。发电机并网前后该点谐波变化不大。

升压变压器高压侧(220 kV)谐波(测试点B)(见表6):

表6 3号机升压变压器高压侧谐波相电压

从上表数据中可以得出:各测试工况下升压变压器220 kV侧谐波电压总畸变率和各次谐波电压含有率均未超标,主要谐波成份为3次,发电机并网前后谐波变化不大。

从以上测试结果(见表3~6)看,13次以上的谐波成分很少,且随着次数的增加谐波含量趋向于零,表明:被移动通信信号包围的发电机变压器组,在各测试工况下发电机变压器组谐波电压和谐波电流均在标准范围内,谐波电压总畸变率也未超标,同时测试过程中发电机变压器组运行正常。也就是说移动通信信号,即ZigBee技术射频信号没有引起电网电能质量恶化,没有威胁发电机变压器组安全运行。证明ZigBee技术应用于发电机变压器组的监测系统中是可行的。

输电线(220 kV)谐波(测试点C):220 kV GIS站葛铝I回线电压、电流谐波检测结果;测量时间:2007年1月15日;测量工具:中元华电ZH2故障录波装置;CT变比:1 000/1PT变比:220 kV/100 V;

在表7中:

(1) 14次以上的谐波成分已经趋向零;葛铝I回线负荷电流测量1次值为600 A,3次谐波电流最大一次值为3 A;葛铝I回线电压测量一次值为 220 kV,5次谐波相电压最大一次值为677 V;经比较表5,6,7可知:开关站500 kV和220 kV系统电压、电流谐波与葛铝I回线在同一水平。由上面数据分析出:ZigBee技术射频信号没有对输电线路产生影响,说明ZigBee技术应用在电厂输电系统中也是可行的。

测试数据分析:

发电机空载额定电压时线电压谐波总畸变率为2.01%

(2) 该发电机并网前后及并网后各负荷下,升压变压器高压侧谐波电压总畸变率变化不大(见数据表5、表6),最大值为2.57%,主要谐波成份为5次、3次;

(3) 输电线的主要谐波成份为5次、3次、14次以上的谐波电流、电压趋向零。开关站500 kV和220 kV系统电压、电流谐波与葛铝I回线在同一水平(见数据表5~7)。

综上所述:移动通信信号,即ZigBee技术射频信号侵入电厂一次设备中不会恶化电能质量。ZigBee技术射频在设备中含量很低。ZigBee技术的射频信号最大输出功率:≤1 mW,如果单个网\[6\]240个传感器,其最大发射功率:≤240×1 mW,对十几万千瓦或几十万千瓦的大中型发电机的定、转子的温升几乎没有影响,而且240个点的射频信号并非同时刻工作,采样时间可以优化设置,另外,利用电机转子轮毂(轮毂本身具有屏蔽作用),采用屏蔽技术对射频距离和方向可以根据需要调整设置,保证尽量减少射频信号侵入电机。上述试验表明电机内部的谐波主要成分是1次、2次、3次和5次谐波,且电机带负荷后机端线电压谐波总畸变率有所下降。这些成分没有也不会与ZigBee技术的射频信号重叠。

表7 葛铝I回线电压、电流谐波

总之,ZigBee技术网络不会恶化电网电能质量,也不会引起旋转电机设备的温升越限,对电厂一次设备和电力系统运行是安全的。

3.1.2 对电厂二次设备的影响分析

ZigBee技术的频率范围为868 MHz,915 MHz和2.4~2.483 5 GHz的3种高频信号,而一般电机微机保护采集的是基波量、2次谐波量和3次谐波量。而且不论电流互感器,还是电压互感器其本身就是电感元件,电感具有对高频信号抑制的性质,另外微机保护输入还采用了光电隔离技术,加上一次设备中还装有开关电容器(见图1)等都对高频谐波有滤波和导通作用。因此,ZigBee技术的射频信号对保护没有影响,不会引起保护的误动。对保护装置运行而言是安全的。

3.2 论证结果

在ZigBee技术通信可靠性保证的基础上,ZigBee技术无论应用在电厂一次设备,还是二次设备中都是安全可行的,同时也不会影响电网的安全运行和电能质量。

4 ZigBee技术可应用对象(application object)及数据特性研究

[BT(3+1]4.1 通常符合以下条件之一的应用,就可以考虑采用ZigBee技术

(1) 设备成本很低,传输的数据量很小;

(2) 设备体积很小,不便放置较大的充电电池或者电源模块;

(3) 没有充足的电力支持,只能使用一次性电池;

(4) 频繁地更换电池或者反复地充电无法做到或者很困难;

(5) 需要支持大型网络接点的数量级,需要较大范围的通信覆盖,网络中的设备非常多,但仅用于监测或控制;

(6) 对通信服务质量QoS要求不高(甚至无QoS);

(7) 需要可选择的安全等级(采用AES128): 加密、发送鉴别、报文的完整性;

(8) 需要多方面的较复杂的网络拓扑结构应用;

(9) 要求高的网络自组织、自恢复能力。

[BT(3+1]4.2 电厂设备监测ZigBee技术符合以上条件之一的对象

(1) 电机内部绕组温升、绝缘在线监测,如转子、定子、变压器温升和绝缘,特别是电机端部、汇流排等的接头的温升、绝缘监测;

(2) 开关触头、母线接头、导线接头、电缆接头状态和温升在线监测;

(3) 电厂发、配、输电设备的绝缘和过电压保护设备的在线监测;

(4) 油库、电缆廊道等温度在线监测与报警,即火灾报警;

(5) 各类大量的开关位置,二次设备连片(压板)状态等开关量的在线监测;

(6) 电厂水流域水文气象监测;

(7) 大坝安全监测;

(8) 环境监测。

4.3 在ZigBee技术网络中传输的数据可分为3类

(1) 周期性模拟量数据的传输:电厂油、水、风系统数据,各类电气量(电流、电压、电量有功和无功等)数据,机电各类设备的温度、绝缘等数据,水文气象数据,等;

(2) 间断性开关量数据的传输:大量各类开关量(接点、开关、压板/连片和伐门状态等)数据,电气设备的动作记数和运行时间的累计等;

(3) 还有反复性的低反应时间的数据传输。

5 结 语

随着科技的发展,电厂设备监测系统没有无线传感器网络的参人将是不完善的。ZigBee技术是专门针对无线传感器网络而开发的,ZigBee技术通信具有可靠性保证,利用ZigBee技术组成无线传感器网络是电厂设备监测系统发展的必然趋势,是十分必要的。ZigBee技术射频信号会侵入电厂设备产生高频谐波,谐波超标会影响电厂的安全运行。本文给出了谐波测试方法和测试结果,并把测试结果和ZigBee设备的技术特性相结合进行分析和总结,并进一步给出ZigBee技术应用于电厂设备监测系统中的基础和符合的技术条件、ZigBee技术适用对象和检测的数据的特性,证明ZigBee技术应用于电厂是安全的、可行的和经济的。总之,ZigBee技术应用于电厂设备监测是必要的、是可行的。

参 考 文 献

[1]ZigBee技术无线测温系统\[EB/OL\].;ZigBee Technology Wireless Temperature Measurement .

[2]上海顺舟网络科技有限公司.ZigBee无线数据通信模块[CD2]工业级高品质无线通信\[M\].

[3]佚名.通信频率划分\[EB/OL\];Communication Frequency .

[4]王权平,王莉.ZigBee技术及应用\[J\].现代电信科技,2004(1):3337.

[5]ZigBee SpecificationZigBee AllianceZigBee Document053474r06,Version 1.0December 14th,2004.

[6]佚名.几种无线技术的比较\[EB/OL\];Several Kinds of Wireless Technical Comparisons .

作者简介 刘和平 重庆大学电气工程学院 博士,教授,博导。

无线电技术论文篇5

关键词:射频技术;无线通信;蓝牙;WLAN应用

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)03-0026-01

随着互联网技术的发展,我国科技创新能力得到加强,在通信技术领域,变的更加可靠、安全、便捷;射频技术是一种先进的现代化信息技术,在我国的无线通信网络系统中具有十分广泛的应用。本文主要对我国的蓝牙射频技术以及WLAN射频技术[1]还有当前应用十分广泛的超宽带无线射频技术的不同实际应用情况展开论述和研究。

1射频技术的概念

射频[2],也就是英文名RadioFrequency的首字母缩写形式,高频交流变化电磁波射频经常被简称为射频技术。射频技术可根据电流频率的高低又分为低频电流和高频电流两种不同频率的电流形式,所谓低频电流与高频电流的区分是以交流电每秒钟的具体变化频率来分的,如果交流电的每秒变化频率在一千次以下,这种电流就被纳入低频电流的范围,如果交流电的每秒变化频率在一万次以上,此时这种电流就被认为是高频电流,而本文将要重点展开论述的无线通信射频技术的应用就是一种不同于低频电流的高频电流。

2不同的无线射频通信技术在无线射频通信领域中的实际应用分析

2.1蓝牙无线射频技术

目前蓝牙无线射频技术是我国无线射频通信技术领域中比较多见也是应用价值较高的一种无线射频通信技术,蓝牙无线射频技术不仅功能强大,而且信息数据的传输以及连接非常开放,这种技术可以通过传统的手机端、耳麦以及打印机还有电脑设备等技术设备在短距离范围、短时间内就可以实现蓝牙无线射频技术连接与数据信息传输的功能,从使用的技术频带来看,这些相互连接的设备之间所通用的就是同一种信息传输频带,只有达到2.4GHz的有效频带才能确保设备在全球范围之内各地实现畅通连接。蓝牙技术的功能,从实际的应用意义来看,最大的成果就是将传统的连线通信变为了历史,确保了通信领域之内各种数码电子设备之间能够经过无线连接和沟通。蓝牙无线技术不断增加比特发送量是通过数字编码技术的运算实现的,而通过调频技术,不仅使数据传输的可靠性和安全性大大提升,也有效扩展了频谱,将信号功率谱的密度不断降低,在一定程度上提升了系统抗电磁干扰的性能。一般倩况下,2.402-2.480GHz是蓝牙无线技术通用的频带范围,而在系统中会分别增设3.5MHz与2MHz的高端设置频率与低端设置频率两种不同的设置频率形式,如果需要相互进行数据连接与信息传输的不同电子设备一旦被置于同一个信息传输连接场域时,这些蓝牙无线射频技术的信号传输经过数据传输就会自动形成一个数据信息传输的微网,而且它们的调频、时钟等可以保持同步。

2.2WLAN

不经过任何导线或纯金属电缆进行连接的局域网就是WLAN,这种局域网一般以无线电磁波作为数据传输介质,可在几十米的距离之内传播,在这种无线局域网中有线电缆是必须要设置的通信传输介质,从它的主要传输原理来看,WLAN无线局域网信息传输是经过一个无线连接设备或者多个无线连接设备在WLAN无线局域网中进行数据连接传输。WLAN无线局域网由多个嵌套设施来辅助完成信息传输的功能,例如基本服务单元、站点以及关口、还有扩展服务单元和接入点以及其它分配系统等构成,一般情况下,2.4GHz802.11b/g的操作Wi-Fi是常见的无线局域网射频波段,更高或更快的模块提供的是高速MIMO性能、双波段的Wi-Fi。目前最前沿的WLAN无线射频通信技术具有很强的信息传输优势,但是其弊端就是可以为某些不法分子或者未经过批准审核以及有效授权的用户提供WLAN无线网络数据信息的传输,这些不法用户不仅可以通过无线技术接入无线局域网,而且还可以实现数据资源的共享,从而对传输信息进行不断控制,但总体而言,WLAN无线射频通信技术一方面可以提高数据传输的稳定性,另一方面可以减少设备之间的相互干扰。

2.3超宽带无线射频技术

与上述两种无线射频技术的形式不同,当前我国在无线通信技术领域,超宽带无线射频技术与其它两种技术相比是一种非常前沿和具有远大发展前景的信息化通信技术,这种技术与传统的截波通信技术也有很大的差异,在传输过程中呈现出很大的优势,由于超宽带无线射频技术可以在很短的时间之内以及较近的范围距离之内就可以通过传统的家电设备、手机平板等移动设备以及最常见的电脑经过数据连接就可以在这些设备中实现快速以及高速的数据传输,完成信息的通信。从几种不同的无线通信射频技术的特点来分析,当前我国无线通信技术领域最具影响力的技术当属超宽带无线射频技术,不仅可以实现高品质、快速的信息传输,而且在很大程度上克服了传统通信技术领域无线通信传输技术传输质量差、传输数据慢等弊端,超宽带无线射频技术在一定的距离以及时间段之内向可以同时向不同的电子设备进行大量的高品质数据信息传输,但在传输过程中并不会受到无线网络的影响。超宽技术[3]的应用突出代表就是IR,IR可以将数据传输的发射信号经过数据分析从而实现随化,此外IR还有一项巨大的功能作用就是可以把伪随机中的极窄脉冲经过内部构建跳时码将其实现串接,从而不断保护数据传输的可靠性与安全性。信号的调制一般是通过调制脉冲位置或幅度来实现的,常见的脉冲形式都是为了节省成本,一般为波形,可以在较短时间内实现数据的精准、大范围、更快、更多传播。

3结语

综上所述,随着信息技术的不断发展,射频技术的运用已经得到大力的普及与推广,特别是在我国目前的无线通信技术领域具有里程碑式的巨大作用,如今是一个互联网技术不断发展的时代,借此发展契机,通信技术的发展也不断智能化和集成化,市场的需求会越来越广,射频技术也会不断推进我国信息化社会的建设。

参考文献

[1]王鹏飞,刘流.射频技术在无线通信中的应用初探[J].信息通信,2013,10:224.

[2]郭锡荣,罗继鸿.射频技术在无线通信领域的应用探析[J].数字技术与应用,2014,06:53.

无线电技术论文篇6

[关键词]微带天线;射频识别;工作原理;协议设计

中图分类号:TP391.4 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)17-0260-01

一、对射频识别技术的概述

射频识别,英文为Radio Frequency Identification,简称为RFID,是非接触的自动识别技术。RFID技术兴起于20世纪80年代,由于超大集成电路技术的发展90 年代才进入实用化阶段。RFID系统采用了无线电与雷达技术,数据交换不是 通过电流的触点接通而是通过电场与磁场,即通过无线的方式通信。与其他的识 别方式相,RFID技术能对移动的多个项目进行识别,因而应用更广泛。RFID技术的实现主要由以下三个部分组成:存储信息的应答器(电子标签)、标签读写器、后台数据库处理系统。RFID的关键技术着眼点在于采用什么技术来实现标签信息的可靠读出。射频识别技术作为作为一种新兴的自动识别技术,在中国很快普及。我国射频识别产品的市场是非常巨大的,射频技术被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域:汽车、火车等交通监控、高速公路自动收费系统、停车场管理系统、物品管理、流水线生产自动化、安全出入检查、仓储管理、动物管理、车辆防盗等等。

二、微带天线作用分析

射频识别卡天线主要用于接收射频识别卡的射频能量及信息,并发射射频识 别卡的相关信息。发射时把高频电流转换成电磁波,接收时把电磁波转换为高频电流,射频识别卡和读写器是通过天线进行数据交换的。天线作为通信系统的重要组成部分,其性能的好坏直接影响通信系统的指标,在选择天线时必须首先注重其性能,第一是选择天线类型;第二是选择天线的电气性能。选择天线类型的意义是所选天线的方向图是否符合系统设计中电波覆盖的要求,选择天线电气性能的要求是选择天线的频率带宽、增益等电气指标是否符合系统设计要求。按照RFID系统的工作方式或工作频段不同,射频识别卡的天线一般可分为近场感应线圈天线和远场辐射天线。

由于RFID卡的廉价、尺寸限制使得一般的天线如:螺旋天线、喇叭天线、反射面天线等都不合适,廉价、剖面低、重量轻、体积小、易共形、易制作的微带天线成为更好的选择。微带天线又称为印刷振子或印刷偶极子是微带天线中除了微带贴片外的又一类微带辐射元。对微带天线的主要封装方式就是平面介质加盖。因此封装特性考察的主要内 容就是不同形状、不同厚度、不同介电常数的介质平面对于微带天线性能的影响,或者进一步地考虑两层以上介质的平面封装模型。为了保持接收信号的稳定,终端功率控制方案也是一项关键技术。

三、射频识别系统的分类

1.按作用距离的远近来分类

(1)密耦合。具有很小作用距离的射频识别系统。典型的范围从0 到1cm这种系统称为密耦合系统,即紧密耦合系统。必须把应答器插入读写器中,或者放置在读写器为此设定的表面上。

(2)遥耦合。把写和读的作用距离1cm至1m的系统称作遥耦合系统。所有遥耦合系统在读写器和应答器之间都是电感磁耦合。遥耦合中又分为近耦合(典型距离为15cm)和远耦合(大约距离为1m)。

(3)远距离系统。远距离系统典型的作用距离是从1m到10m,个别的系统也有更远的作用距离。所有远距离系统都是在微波范围内用电磁波工作的,发送频率通常为2.45GHz。

2.按系统的性能分类

按数据载体的存储能力、处理速度、作用距离和密码功能等分类,射频识别 系统可从低档到高档构成整个谱系。

3.射频识别系统协议和频率

对射频识别系统来说,最主要的频率在0~135kHz以及ISM(Industrial-Scientific-Medical)频率6.78MHz、13.56MHz、27.125MHz、40.68MHz、433.92MHz、869.0MHz、915.0MHz、2.45GHz、5.8GHz和24.125GHz。

频率13.553MHz~13.567MHz 处于短波范围,在这个频率范围内的传播条件允许昼夜横贯大陆联系。该频率范围的使用者是不同类别的无线电服务机构,例如新闻机构和电信机构。在这个频率范围内,除了电感射频识别系统,其他的ISM应用有遥控系统、远距离控制模型系统、演示无线电设备和传呼机。

四、RFID系统的工作原理

电子标签进入磁场后,如果接收到阅读器发出的特殊射频信号就能凭借感应电流所获得能量发出存储在芯片中的产品信息(无源标签或被动标签)或者主动发送某一频率信号(有源标签或主动标签)阅读器读取信息并解码后,送RFID系统的识读过程。阅读器将设定数据的无线电载波信号经过发射天线向外发射。当射频标签进入发射天线的工作区时,射频标签被激活后即将自身信息代码经天线发射出去。系统的接收天线接收到射频标签发出的载波信号,经天线的调制器传给读写器,读写器对接收到的信号进行解调、解码,送后台电脑控制器。计算机控制器根据逻辑运算判断射频标签的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构的动作。从而完成有关信息查询、统计、管理等功能。RFID可以极快的速度在阅读器和电子标签之间采集和交换数据:具有智能读写及加密通信的能力,唯一性密码,极强的信息保密性,这对于军队保密等要求准确、快速、安全、可控提供了切实可行的技术途径。无论我们使用的各类系统、收发公文处于任何环节,相关人员都可以实时掌握其信息和状态。

五、RFID技术身份识别系统认证协议设计

无线射频技术的安全性至关重要,因此读卡器和电子标签之间的认证流程和通信安全性需要特别设计,本文采取的认证机制运用了读卡器和标签的互相认证。在这种认证机制中,读卡器与电子标签卡在出厂设置时都会存储一个公共的认证密钥K,并认为这个公钥是安全的,此公钥用于计算随机通信密钥,每次通信交易的密钥都会有所区别,无法被其他设备所复制。

鉴别机制的执行过程如下:

(1)读卡器向射频卡发送认证请求命令。

(2)信息卡返回初步认证数据。

(3)读卡器接收响应后,产生随机数A并且和公共密钥K加密运算用形成公钥信息发送给射频卡。

(4)信息卡接收到读卡器的公钥与已有的公钥比较,相同则解密随机数A并产生随机数B,用公共密钥和B进行加密形成二次认证数据发送给读卡器;不相同则认证失败。

(5)读卡器成功接收后将接收的二次验证信息利用随机数B运算产生的数据再一次发送给信息卡,并用公共密钥解密,解析出随机数A′并与之前的随机数A对比,相同则认证成功;否则认证失败。

结论

RFID射频识别是一种非接触式的新型认证技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。作为身份认证技术非常合适,以后会在更多的领域得到应用推广。

参考文献

[1] 杨庆霞,刘哲.射频识别(RFID)技术趋势与展望[J].学术理论与探索,2013(04):23.

[2] 冯新亮,顾伟.解析无线射频(RFID)技术[J].学术理论与探索,2012(06):15.

无线电技术论文篇7

论文摘要:早在七十年代,人们开始研究无线电通信技术。无线电通信技术有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。无线电通信技术为人们的生产和生活带来的影响无疑是巨大的,但它亦有不容忽视的缺点,譬如声音、文字、数据、图像和视频等传输的质量不甚稳定,由此造成的声音失真、文字模糊、数据滞后、图像和视频失真都亟须改进之处,还有信号容易受到干扰、容易被人截获造成通信内容保密性差[1],尤其在军事和经济领域,再一次说明无线电通信技术通信方法的拓新势在必行。本文就无线电的优缺点进行分析,探讨其通信技术所需拓新之处,并提出建议。

1 无线电通信技术的发展历程

1895年5月7日俄国物理学家波波夫已“金属屑与电振荡的关系”的论文向全世界宣布无线电通信技术的诞生,并当众展示了他发明的无线电接收机,那天俄国当局定为“无线电发明日”。

1896年3月24日,波波夫将无线电通信的通信距离延长到250米,做了用无线电传送莫尔斯电码的表演为无线电通信技术拉开新的序幕。

1898年,年轻的意大利青年马可尼利用游艇证明了他的无线电电报能够在20英里的海面畅通无阻地通信,第一次实际性地使用无线电通信技术。

1901年,他在相隔2700公里英国和纽芬兰岛之间成功地进行了跨越大西洋的远距离无线电通信,从此人类进入无线电波进行远距离通信的新时代。

随后,无线电通信技术如雨后春笋其涌现出来。直到1946年,美国人罗斯.威玛和日本人八本教授利用高灵敏度摄像管家用电视机接收天线问题,从此超短波转播站一些国家相继建立了,无线电通信技术迅速普及开来[2]。

随着电子技术的高速发展,信息超远控制技术为满足遥控、遥测和遥感技术的需要,于人们生产与生活中被广泛使用;后来微电子技术也推动了电子计算机的更新换代,使电子计算机信息处理功能大大增加, 日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。

信息技术是以微电子和光电技术为基础,以计算机和通信技术为支撑,以信息处理技术为主题的技术系统的总称,是一门综合性的技术。今天的信息化时代,就是电子计算机和通信技术紧密结合的标志。

无线电通信技术发展到今日,拥有无限潜力。军事、气象、生活、生产等各个领域都对其都有空前的需求。虽然无线电通信技术优点虽然卓越,但其缺点至今给技术的发展带来很大的障碍,都是我们亟须解决的难题。

2 无线电通信技术的特点

近些年无线电通信技术领域引入无线接入技术,是迅速发展起来的新技术领域,不需要传输媒质,部分接入网甚至入网的全部皆可直接采用无线传播手段代替,无论是概念上还是技术含量上都产生了一个重大的飞跃,实现了降低成本、提高灵活性和扩展传输距离的目的。其特点喜忧参半,优点主要体现在传输线路线、通信方式等方面,我们可以总结如下:

不受时空限制。大多数情况下,人们对通信运用的时间、地点、容量需求无法预知,而无线电通信不受时空限制的优点能够采取灵活多样的手段和方法,确保通信联络综合高效,语音、数据、图像的综合传输畅通无阻,随着近年来国内各个经济领域和国际经济的来往,无线电通信技术不受时空限制方法为其打开方便之门,尤其通信与网络的连接,通信技术踏上新的台阶。

具备高度的机动性及可用性。无线电通信技术传输数字化、功能多样化、设备小型化、智能化及系统大容量化决定了其具备高度的机动性和可用性,尤其在军事构建地域通信网方面起到很大的作用。

可靠性高。无线电通信比起有线通信的一个卓越优点在抵抗水淹、台风、地震等方面有较大的可靠性,一般情况下除非信号干扰都能保持通信的畅通,这也是无线架输的最大特点。

无线电通信技术虽然解决了架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等的难题,但其信号容易受到干扰、影响,还有容易被截获造成了该项技术的保密性极差。无线电通信技术的缺点几百年来都是让人头疼的问题,目前全球化经济愈演愈热,其信号的稳定性与安全性上升为经济领域里关注的焦点,因此,无线电通信技术的通信方法拓新成为其发展的新话题。

3 无线电通信技术之通信方法的拓新

21世纪无线电通信技术正处在关键的转折时期,尤其最近几十年最为活跃。信息化的飞速发展和IP技术的兴起,欲求无线电通信技术适应未来社会生产和生活的需求。务必在通信方法上进行一系列的拓新。针对以上无线电通信技术的缺陷,笔者认为,我们可以从通信技术、信息技术、网络技术、蓝牙技术、软件技术等方面进行尝试,主要可总结一下八点:

3.1采用了数字通信技术

提高系统频谱资源的利用率,维持信号上的稳定,避免通信信号收到干扰,增大了系统通信容量,提供话音、图像和数据等多种通信服务,确保用户信息安全保密。

3.2 推广通信信息技术宽带化的发展

信息的宽带化对于光纤传输技术和高通透量网络的发展起到关键的推进作用[3],尤其近年来世界范围内全面展开,无线通信技术正朝着无线接入宽带化的方向演进,这个方向对无线电通信信号源稳定来说的确非常之重要。

3.3 推广个人信息化技术

个人信息化在全球个人通信已经有着不争的发展趋势。个人信息话,能够有效地减低传输路线的信息量堵塞,大幅度提高通信的传播速度。

3.4 拓新接入网络的样式

技术上融合实现固定和其他通信等不同业务,在无线应用协议(WAP)的出现以后,无线数据业务的开展得到大幅度的推动,促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要,传统的电信网络与新兴的计算机网络融合,尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备,满足了生活与生产地各种通信需求。 转贴于

3.5 过渡电路交换网络

关于过渡电路交换网络,IP网络无疑是核心关键技术,是最合适的选择对象,处理数据的能力电路交换网络大大提升,这一点对保持通信畅通方面解决了信号容易受到干扰的难题。

3.6 使用Blue tooth技术作为信号传感器

Blue tooth技术具有更高的安全性和适用性,利用蓝牙做出来的传感器随时反映出用户所需要的信号方向,一旦连接到Internet上的话,即可以实现更具备高度的机动性及可用性。

3.7 推广软件无线电

软件无线电通信侦察与对抗方面世人瞩目,但它仅限于军事通信领域,如果能够推广到市场,对于无线电通信技术的通信内容保密性来说将是一大跨步的改革创新。

3.8 提高无线通信网络可持续性

无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署,一旦受到安全威胁,其后果不堪设想。因此,无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性[4]。

结束语

回顾无线通信的发展历程,无线电通信技术的传输路线、传输距离、通信灵活性、信号稳定性、保密性等方面的需求将愈来愈突出。通信方法新技术的拓新将有愈来愈广阔的活动舞台及光明的发展前景。鉴于市场对经济的推进作用,尽管我国的无线电通信技术发展速度飞快,但面对我国12亿人口的通信需求,无线电通信技术普及率低的问题,面对我国12亿人口,网络规模和容量方面就变得苍白无力了。同时,无线电通信技术愈来愈激烈竞争局面促使各无线电通信运营企业积极拓新新的技术涵盖面,提升自身的营业水平,为市场提供丰更加富的选择,满足用户各个方面、各个层次的需求。因此,在无线电通信技术通信方法应用开发的发展潜力无穷,这要求我们积极加快无线领域的科技进步,为无线电通信技术创新出谋划策,为全球信息化及经济全球化的通信事业贡献力量。

参考文献

[1]《信号与系统(第二版)》 A.V.Oppenheim西安交通大学出版社 2000年.

[2]《数字与模拟通信系统》 Leon W.Couch,II电子工业出版社.

无线电技术论文篇8

【关键词】无线电测向 测向设备 测向体制 军用和民用

1 无线电系统探测辐射源的基本原理

随着科学技术的快速发展,现在无线电测向已经越来越广泛的被运用在民用和军用设施之中。无线电事业近年来突飞猛进,给人们带来了极大的便利。无线电测向系统主要由测向天线、输入匹配单元、接收机和方位信息处理显示四个部分组成。其中测向天线是电磁场能量的探测器、传感器,它也是能量转化器,主要利用感应空气中传播的电磁波能量以及幅度、相位、到达时间等等信息来变成交流的电信号,馈送给接收机;输入匹配单元从而实现天线甚至是接收机的匹配传输与转变。接收机的作用包括选频、下变频、无失真放大和信号解调;而方位信息处理显示部分的任务就是检测、比较、计算、处理和显示方位信息。

测向机示向度就是指在测向过程里显示的测向读数。测向站是由测向设备、通信系统和附属设备三个方面构成。其中测向站是担任专门执行测向任务的专职单位,它可以分成固定站和移动站两种形式。

无线电测向主要是利用无线电波在几个位置不同的测向站组网来测向,用测向站的示向度进行交汇。短波的单台定位,主要是在测向的同时测定来波仰角,再利用仰角、电离层来计算距离,从而用示向度和距离粗步可以判断台位。

不过在实际操作上要确定辐射源的具置,还需要完成从远到近的分布交测,从而再实现具体确定辐射源的具置。

2 无线电测向系统的主要分类

目前,根据天线系统从来波信号取得信息和对信息处理系统的技术不同主要可以分成两类:一是标量测向,不过它仅仅可以获得和使用到来波信号相关的标量信息;另一种测向方法即是矢量测向,它可以依据它得到的矢量信息数据从而同时获得和使用电磁波的幅度与相位信息。

两种测向方法相比较而言,标量测向的系统历史悠久,应用也更加广泛。最简单的幅度比较式标准测量系统就是旋转环形测向机,这种系统主要对垂直的极化波方向图成8字形。在军用方面,大多数采用比较式的标量测向系统,其测向天线和方向图都是采用了某种对称的形式,如:阿尔考克测向机和沃特森-瓦特测向机以及各种使用旋转角度的圆形天线阵测向机;其中有干涉仪测向机和多普勒测向机是属于相位比较的标量测向系统。而对于矢量测向系统,例如:空间谱估计测向机。它就是矢量系统的数据采集,它的前端就用多端口天线阵列和至少同时利用了两部以上幅度、相位一样的接收机,然后它再根据相应的数学模型和算法,用计算机来解答。矢量系统主要依据天线和接收机数量和后续的处理能力,它主要可以分辨两元甚至多元波长和来波方向。

3 无线电测向体制分类

利用不同的测向原理,现在主流的测向机制可以分为以下几种:

3.1 幅度比较式测向体制

幅度比较式测向体制的工作原理是:依据电波在行进中,利用测向阵或者测向天线的特性,对不同方向来波接收信号幅度的不同来测定来波方向。

幅度比较式的测向体制原理应用十分广泛,主要可以体现在:环形天线测向机、间隔双环天线测向机、旋转对数天线测向机等等,这些是属于直接旋转测向天线和方向图的;交叉换天线测向机、U型天线测向机、H型天线测向机等,都属于间接旋转测向天线方向图。间接旋转测向方向图,是通过手动或电气旋转角度来实现的。手持或者佩戴式测向机也是属于幅度比较式测向体制。

3.2 沃特森-瓦特测向体制

沃特森-瓦特测向机实际上也是幅度比较式测向体制,不过它是利用计算求解或者显示正反切值而不是采用直接或者间接旋转天线方向图。正交的测向天线信号,主要是分别经过两部幅度、相位特性相同的接受机来进行变频和放大的,最后求解或者是显示反正切值,从而解出或者显示来波方向。

单信道的沃特森-瓦特测向机就是将正交的测向天线信号,分别由两个低频率信号来调解,再由单信道 接收机来变频、放大,从而解调出方向信息信号,最后求解或显示正反切值,最后来确定出来波方向。

3.3 干涉仪的测向体制

干涉仪测向体制的测向原理是:利用电波在行进中,从不同方向来的电波到达测向天线阵时在空间上各测向天线单元接受的相位不同,从而相互间的相位差也不同,最后由测定来确定来波相位和相差,即可确定来波方向。

我们至少需要在空间架设三副分开的测向天线的准确的单值确定出电磁波的来波方向。干涉仪测向主要是在正负180度范围里单值的测量相位,当天线间距比较小时候,相位差的分辨能力就会收到限制,天线间距大于0.5个波长的时候就会引起相位模糊。利用沿着每个主基线来插入一个或者多个附加真元来提供附加的相位测量数据,用这些附加项为数据就可以解决主基线相位测量的模糊问题从而来解决上述的矛盾。这种变基线的方法已经被当代干涉仪测向机所广泛使用。而相关干涉仪测向,它是在测向天线阵列工作频率范围内和360度的方向里,利用一定的规律设点,并且同时在频率间隔和防卫间隔上建立样本群。这样,在测向的时候,就可以把测得的数据和样本群来相关运算和插值处理,最后得到来波信号方向。

3.4 多普勒测向体制

多普勒测向体制主要是利用电波在传播的时候,遇到的与它相对运动的测向天线时,被接受的电波信号产生多普勒效应,来测定多普勒效应产生的频移最后来确定来波的方向。

我们必须采用测向天线和被测电波间的相对运动来得到多普勒效应产生的频移。一般来说我们在测向天线接收场里,用足够高的速度运动来实现,当测向天线作圆周运动的时候,我们利用来波信号的相位受到正弦调制。通过多普勒频移f与0点参考频率相比较,即可得来波方向角。

3.5 乌兰韦伯尔测向体制

乌兰韦伯尔测向体制的测向原理是采用大基础测向天线阵,在圆周上面架设多副测向天线,来波信号可以经过可旋转的角度计、移相电路、合差电路形成合差方向图,最后再利用测向找到方向。以民用的40副测向天线阵元为例,角度计瞬间可与12副天线元耦合,进而分别利用移相补偿电路把信号相位对齐,这样就可以形成旋转的等效直线天线阵,12副天线分为两组,每组6副,进而两组间可以经过合差电路的相加减形成合差方向图。测向以合差方向图来找来波方向,在来波方向里,用两组天线信号均处在来波等相位位面上,两组天线信号大小相等,差方向图输出相减为零,合方向图时,为一组天线信号输出的二倍。

3.6 空间谱估计测向体制

空间谱估计测向体制的测向原理:在已知坐标的多元天线阵里,测量单元或多元电波场的来波参数,经过多信道接收机变频、放大来得到矢量信号,把采样量化为数字信号阵列,送给空间谱估计器,再运用确定的算法求出各个电波的来波方向、仰角、极化等参数。

空间谱估计测向体制的特点是空间谱估计测向技术可以实现对几个相干波同时测向,这是其它测向体制所不具有的。它可以实现在同信道中对同时存在的多个信号进行超分辨测向。空间谱估计测向仅仅利用很少的信号采样,就可以精确测向,它的测向准确度比传统的测向体制高了很多。并且测向场地要求不高,可以实现天线阵元特性选择以及阵元位置的灵活性。

4 无线电测向在军用和民用领域的应用

随着无线电事业的飞速发展,无线电测向技术在民用和军用得到了极大的应用,但依靠传统仪器设备组成的无线电监测测向系统已不能满足当前各种新型、密集的无线电信号的监测和测向的要求,尤其是在电子作战中,无线电测向技术更是大显身手,要将干扰功率最大化加载在敌方的通信设备上,首先要求我们的是,测出敌方的通信所在地。从军用微波通信的特点看,其天线波束窄,电波方向性强,与军用战术电台广播发射的电波截然不同。所以高度数字化、集成化和数字处理技术应用,自动化、智能化、网络化和小型化,多信道的信号监测和测向就成为发展的潮流。因此,国内外的许多公司都研发或集成了较为先进的固定、车载、移动及手持式测向设备。有的公司可根据用户对设备性能及经济能力的要求进行相应设计,可组成单信道、双信道及多信道的相关干涉仪或其他体制的监测测向系统,并具备宽带扫描、本振共享、同步采样、信号识别、信号分析功能,系统测向功能极其强大,且测向速度快、灵敏度高、动态范围大、可靠性强,计算机自动控制,界面友好、直观,操作使用极为方便,大大提高了无线电技术人员测定无线电辐射源或无线电干扰的能力。

参考文献:

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[2] 刘彩东,冯静忠.梁成松对无线电测向误差的分析与探讨[期刊论文].中国无线电,2009(5).

[3] 刘万洪,宋正来,候小江,韩健.LIU Wanhong.SONG Zhenglai.HOU Xiaojiang.HAN Jian 无线电通信测向中的极化误差分析[期刊论文].现代电子技术,2007,30(13).

[4] 徐子久,韩俊英.无线电测向体制概述[期刊论文].中国无线电管理,2002(3).

[5] 赛景波.杨元多普勒无线电测向系统[期刊论文].电子产品世界,2008(10).

[6] 岳新东.无线电测向和无线电干扰查处[学位论文].2008.

[7] 鄢恒聪.浅析主流无线电测向技术体制[期刊论文].中国无线电,2006(4).

无线电技术论文篇9

关键词:宽带接入网 电力线通信技术 无线宽带接入技术

一、引 言

随着电子政府、电子商务、电子社区以及各类Ieternet相关应用的飞速发展,应用对带宽的需求越来越大,网上流量每6~9个月就翻一番。再加上由单一信息形式、单一业务向数据、语音、图像“三合一”多媒体信息形式以及综合业务方向发展,也即所谓交互式多媒体信息时代的到来,对网络容量提出了越来越高的要求。目前骨干网速度已经达到了上百Gbps,并且在很多城市已经实现了光纤到大楼、小区。

如何使千家万户上网,便是大家都在谈论的所谓“最后一公里”的接入问题。接入网建设投资约占信息网络基础设施总投资的一半以上,可以说这是宽带网络建设的瓶颈、热点和关键环节。目前,各种宽带接入技术的发展正方兴未艾,竞争激烈。

目前国际上主流并且比较成熟的技术包括xDSL技术、以太网技术、光纤接入技术、Cable技术、电力线通信技术以及无线接宽带接入技术等。但xDSL技术覆盖面有限(只能在短距离内提供高速数据传输),并且一般高速传输数据是非对称的,仅仅能单向高速传输数据(通常是网络的下行方向)。因此xDSL技术只适合一部分应用。此外,xDSL技术对铜缆用户线路的质量也有一定要求,因此实践中实施起来有一定难度。以太网的带宽管理能力先天不足,光纤接入技术的价格昂贵,Cable技术在实现双向传输上面临大幅度的改造,并且这三种技术在设置终端接口时都存在极大的不便,必须给各个终端预留相应的接口,这样每个房间都必须预埋线路,对于未预埋线路的楼房来说线路改造工程浩大。

最近几年出现了电力线通信和无线宽带接入技术,其中无线部分包括IEEE8002.11和蓝牙技术。与上述几种技术比较,它们具有易建设、见效快等优势,下文将详细介绍这三种技术。

二、电力线通信技术

电力线通信Power Line Communication技术简称为PLC技术,是利用配电网低压线路传输高速数据、话音、图像等多媒体业务信号的一种通信方式。因为它具有无需新线、覆盖范围广、连接方便的显著特点,被认为是提供“最后一公里”解决方案最具竞争力的技术之一。

其接入方法十分简单,用户通过特定的PLC Modem联结到户内电源插座,通过电力线进行互连或者接入相应的PLC主控设备,然后连接到网络。用户只需装设一台PLC-Modem,不用拨号,就能在线地接收和发送Internet信息。PLC调制解调器主要由接口、调制解调和耦合等三部分组成。接口部分是指电力线调制解调器同用户设备间的双向数据传输的接口,这些接口包括同智能设备之间的RS-232接口、同计算机之间的RJ-45以太网接口或USB接口、同模拟电话之间的RJ-11接口。

采用高速的PLC技术具有很多的优点:

首先,PLC充分利用现有的低压配电网络基础设施,无需任何布线,是一种无需布置新线路的技术,节约了资源。无需挖沟和穿墙打洞,避免了对建筑物和公用设备的破坏,同时也节省了人力。

PLC可以为用户提供高速因特网访问服务、话音服务,从而为用户上网和打电话增加了新的选择:

另外,PLC对家庭联网也提供支持,使人们可以尽享由PLC技术带来的家庭音、视频网络,多人对抗游戏等娱乐。

同时,PLC技术是家居自动化的生力军,通过遍布各个房间的墙上插座将智能家电联网,提前享用数字化家庭和舒适和便利;利用PLC技术进行远程自动读出水、电、气表数据,可以用一张收费单解决用户生活的所有收费项目,节省大量人力、物力,也极大地方便了用户;并且,可以为电力公司提供负荷控制、需求侧管理的新手段,提高电力公司管理水平。

为此,国际上有众多的公司先后投资这个领域,如美国的Intellon、InariIntelogis、ITRAN等公司,韩国的Xeline公司,欧洲的ASCOM、Polytrax等公司,PLC芯片的传输速率从1Mbps发展到2Mbps、14Mbps、45Mbps。目前PLC技术已经形成两种发展模式:其一为以美国为代表的家庭联网模式,这种模式的PLC只提供家庭内部联网,户外访问使用其它传统的通信方式,支持该模式的国际组织为Home-Plug,是一个为高速家用电力线通信网络产品和服务提供开放规模而成立的论坛。另一种模式是面向欧洲和亚洲市场的,提供自配电变压器或楼边至用户家庭的全面PLC解决方案。该模式的国际组织为国际电力线通信论坛。2000年3月23-24日,在瑞士的Interlaken召开了国际电力线通信技术论坛成立大会,该论坛着重制定了与PLC有关的技术标准、讨论并解决相关问题,以促进PLC技术的发展,来自17个国家和51个厂商、用户、投资者成为论坛成员,其中包括北电网络、思科系统等IT行业的巨头。目前在北京的华景园小区和广华轩小区都已经采用了第二种方式。

无线电技术论文篇10

【关键词】认知无线电;软件无线电

软件无线电(softvaie radio)是JoeMitola于1991年提出的一种无线通信新概念,他指的是一种可重新编程或者可重构的无线电系统,意思是说,无线电在其系统硬件无需变更的情况下,可以在不同的时候根据需要通过软件加载来完成不同的功能。软件无线电概念虽然是从通信领域提出的,但这一概念一经提出就得到了包括通信、雷达、电子战、导航、测控、卫星载荷及民用广播电视等整个无线电工程领域的广泛关注,已成为无线电工程领域具有广泛适用性的现代方法。经过近20年的推广和全世界范围的深入研究,软件无线电概念不仅得到了普遍认可,而且已获得广泛应用;尤其是近几年,软件无线电的发展势头更猛,已触动到无线电工程的每一个角落。都是以软件无线电概念进行设计、开发的适应未来导航技术的发展需要。可以这样说,软件无线电的思想已对现代无线电工程的设计和开发产生重大影响。

在需求牵引和技术推动下,认知无线电技术应运而生。认知无线电(Cognitive Radio, CR)[3~6]W概念最早由瑞典Joseph Mitola博士于1999年提出,是对软件无线电(Software Defined Radio,SDR)功能的进一步扩展。JosephM itola博士提出认知无线电的概念,最初的主要目的是想解决频谱资源的有效利用问题。认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言(RKRL)与通信网络进行智能交流,并实时调整传输参数(通信频率、发射功率、调制方式、编码体制等),使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应,而且能与环境相匹配,以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。也就是说,SDR关注的是采用软件方式实现无线电系统信号的处理;而CR强调的是无线系统能够感知操作环境的变化,并据此调整系统工作参数,实现最佳适配。从这个意义上讲,CR是更高层的概念,不仅包括信号处理,还包括根据相应的任务、政策、规则和目标进行推理和规划的高层活动。所以,认知无线电是智能化的软件无线电。作为一种更智能的频谱共享技术,CR是具有频谱感知能力的智能化软件无线电,理论上允许在时间、频率以及空间上进行多维的频谱复用,从而大大降低频谱和带宽限制对无线技术发展的束缚,因此,这一技术被预言为未来最热门的无线技术。

简单而论,认知无线电实际上是把软件无线电与频谱监视和管理有效地结合在一起。认知无线电可以对周围的电磁环境进行扫描监视,确定频谱利用状况,选取最佳的工作体制和参数,最终建立起可靠的通信链路。从电子侦察的角度来看,认知无线电实际上就是把软件无线电与通信侦察有机地结合在一起。在认知无线电发射一方,通过对周围电磁环境的自主侦察、分析,选择最佳频段或最佳信道(无干扰或干扰电平在允许范围内)主动向接收方发送通信链路建立信号;在认知无线电的接收一方,自动截获联络信号,并对其进行分析识别和解码,一旦信号格式匹配就立即建立起通信链路,实现通信。

经过十几年的努力,软件无线电得到了快速的发展。但是,软件无线电的概念也是逐步被认识、被理解的。提出软件无线电概念的重大意义在于,它使人们的设计思路从以硬件为核心转向以软件为核心,这一设计理念已不知不觉地被现代无线电工程的各个领域所广泛接受。认知无线电又是在软件无线电的基础上提出的智能化的无线通信技术,它着力解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,并给无线通信带来新的发展空间,同时也将有力促进软件无线电的更快发展。

认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言(RKRL)与通信网络进行智能交流,并实时调整参数(通信频率、发送功率、调制方式、编码体制等),使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应,而且能与环境相匹配,以达到无论何时何地都能保持通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。对于传统的模拟无线电系统,其射频部分、上/下变频、滤波及基带处理全部采用模拟方式,对整个系统频带进行采样,即从中频(甚至射频)开始就进行数字化处理,这是软件无线电的一个突出特点。而认知无线电是建立在软件无线电的基础之上,采用了随时变化的通信协议技术,同时增加了一个新的元素――依靠人工智能的支持,感知其所在的环境及其所处位置,并在此基础上改变其功率、频率、调制以及其它参数,以求更高的

经过十几年的努力,软件无线电得到了快速的发展。提出软件无线电概念的重大意义在于,它使人们的设计思路从以硬件为核心转向以软件为核心,这一设计理念已不知不觉地被现代无线电工程的各个领域所广泛接受。认知无线电是在软件无线电的基础上提出的智能化无线通信技术,它展现了一种全新的频谱管理模式,并将自身与外部环境智能匹配,它着力解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,并给无线通信带来新的发展空间,同时也将有力促进软件无线电的更快发展。

参考文献

[1]郭彩丽,张天魁,曾志民,等.认知无线电关键技术及应用的研究现状[J].电信科学,2006(8).

[2]王翔.无线通信技术发展分析[J].通信技术,2007.