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認知無線電頻譜感知技術的基礎是對頻譜狀態(tài)的監(jiān)測,需要確定頻段的應用和授權狀態(tài),并確定認知用戶和授權用戶的地位,達到利用空閑被認知頻段進行通信的目的。
一、認知無線電頻譜感知的監(jiān)測方法
1.1認知無線電頻譜感知的基本檢驗方法
匹配諧波、能量、循環(huán)平穩(wěn)特征是認知無線電頻譜監(jiān)測的基本方法。匹配濾波器監(jiān)測方法是已匯總相干監(jiān)測方法,能接收加大的信號噪聲比,并對信號進行迅速的增益處理,但是這種監(jiān)測方法對相位同步有著較高的要求。能量監(jiān)測方法是認知無線電頻譜感知中常用的手段,具有簡便和迅速的優(yōu)勢,是一種非相干監(jiān)測的技術,但是存在信噪比較低時局限性較大的缺陷。循環(huán)平穩(wěn)特征監(jiān)測,這種方法能夠有效區(qū)分信號和噪聲,適于調制信號的循環(huán)平穩(wěn)特性來進行頻譜監(jiān)測,同時也存在著計算復雜、監(jiān)測時間過長等劣勢。
1.2認知無線電頻譜感知的多天線與協同監(jiān)測方法
一是,似然比監(jiān)測,似然比監(jiān)測的實質是比較在有約束條件下的似然函數最大值與無約束條件下的似然比函數最大值,從而進行監(jiān)測判決,似然比監(jiān)測可以使統(tǒng)計檢驗的監(jiān)測概率最大,但似然比函數監(jiān)測需要知道信道增益和噪聲分布等信息,特別需要對授權用戶信號的特點和分布需要及時掌握,所以難度較高。三是,空間相關性監(jiān)測,空間相關性監(jiān)測考慮了各個天線接收端信號的差異,性能要優(yōu)于傳統(tǒng)的能量監(jiān)測法。三是,協作監(jiān)測,這是一種多個認知用戶分布在不同地點時,通過協作對大范圍的頻譜進行監(jiān)測,從而獲得更加可靠的監(jiān)測性能。
二、認知無線電頻譜感知技術在頻譜管理中的應用要點
2.1窄帶噪聲的控制
從一個特定頻段提取信號時,需要用到一個或多個數字或模擬的窄帶濾波器。只有當濾波器是理想的時候,信號才能被準確地提取出來從而被精確地量化,離散的噪聲樣本才能是獨立同分布的。
2.2寄生信號的干擾
認知用戶接收端接收到的信號可能不僅含有授權用戶信號和噪聲信號,還含有其他雜散信號,這會導致判決時的虛警概率升高,進而使頻譜利用率下降。
2.3截斷認知無線電頻譜感知誤差
由于硬件的設計原因,很多方法在硬件上都是采用定點運算來實現,這會造成截斷誤差的產生,從而限制監(jiān)測方法的精度。一種好的監(jiān)測方法應該對這種不可預見的誤差有較強的健壯性。
2.4實現認知無線電頻譜寬帶的感知
由于認知用戶本身對頻譜使用權較低,通常認知無線電設備可能需要監(jiān)聽很大一段頻率范圍,以尋找最好的可用頻帶來進行信號傳輸,因此需要在超寬帶無線射頻前端和高速的信號處理設備,以采用提高采樣速率面的形式實現無線電頻譜寬帶感知。
三、結語
綜上所述,為了解決無線電頻譜資源固定、僵化的問題,預防頻段匱乏現象的發(fā)生,現代無線電通信行業(yè)提出了認知無線電頻譜感知技術,這一技術具有高度的自動化和智能化特點,特別對于頻譜管理工作來說有重要的價值和作用。實際中我們應該通過關鍵的認知無線電頻譜感知技術的應用,取得突破,進而達到推進認知無線電頻譜感知技術普及進度和強化頻譜管理工作的目的。
參考文獻
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關鍵詞:無線電技術 無線技術 廣播電視 信道質量
中圖分類號:TN9 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)05-0042-01
隨著廣播電視業(yè)務的不斷推廣,廣播電視的無線頻帶越來越擁擠,對于廣播電視無線通信系統(tǒng)的頻帶利用率和抗干擾能力要求不斷提高,需要利用具有通用、標準、模塊化無線電技術來提高廣播電視無線信號質量和通信性能。
1 廣播電視信號監(jiān)控技術
廣播電視檢測與監(jiān)控技術包括實時檢測管理、監(jiān)測數據管理、檢測任務管理、信號檢測管理、檢測設備控制管理、檢測數據存儲[1],其中在信號檢測管理中包含了電視信號內容檢測與廣播信號實時監(jiān)控。由于電視節(jié)目信號中場強值和視頻載波、音頻載波也在一定固定范圍,可以利用電視信號載波分析方法對電視廣播信號進行質量分析,而對于電視廣播干擾信號監(jiān)控可以根據干擾信號來源和信號傳輸中損耗情況建立扛干擾系統(tǒng)和構建廣播電視安全檢測。
隨著無線通信技術的發(fā)展與廣播電視業(yè)務的推廣,無線頻帶變的越來越擁擠,為了保障用戶廣播電視節(jié)目高質量體驗,對無線通信系統(tǒng)頻帶利用率和扛干擾能力變的越來越高,但傳統(tǒng)基于硬件的無線通信設計方法已經無法滿足復雜多變的信號空間環(huán)境,需要構建以通用、標準、模塊化硬件平臺為依托,利用軟件編程方法實現無線電臺各種檢測功能的管理平臺,因此利用軟件無線電技術中的信道估計原理進行廣播電視信號檢測已經成為了廣播電視信號質量檢測的重要內容[2]。
2 軟件無線電檢測技術
2.1 軟件無線電結構
軟件無線電具有開放和全面可編程體系結構,通過軟件設置方法改變廣播電視硬件配置結構實現新功能,有利于廣播電視硬件模塊的升級與功能擴展。軟件無線電系統(tǒng)一般由智能化天線、接收機、記錄設備、控制系統(tǒng)單元組成,其組件包括A/D-D/A轉換器、數字信號處理器與各種接口組件[3]。為了滿足廣播電視未來業(yè)務發(fā)展需求,軟件無線電支持特征均勻的1MHz-2000MHz頻段,在信號發(fā)射時軟件無線電RF模塊負責信號濾波、功率放大等任務,接收機模塊主要利用A/D采樣和數字信號處理技術完成射頻直接帶通采樣與A/D信號轉換。
2.2 軟件無線電信道估計原理
軟件無線電信道估計是指根據智能天線和接收機接收的信號的幅度、頻率、相位變化特點實時估計出信道對傳輸信號的影響,然后根據實際情況采取相應的信號補償和消除信號干擾因素措施,從而減少接收端信號畸變分量,提高信號接收端接收信號的真實性和系統(tǒng)整體性能。
在本論文中主要利用基于最小均方誤差準則的馬元同步算法進行信道估計,通過將同步和解調結合實現信號同步與信號解調的同步,并根據計算出的解調誤差實現信號同步的調整和估計信道參數,然后利用信道估計值對接收信號做補償操作。
2.3 MMSE準則應用
廣播電視無線信號接收與輸出其實質是將通信信號從接收信號空間到解調信號空間映射過程,其處理過程如圖1所示。
(圖1)中調制信號空間和發(fā)送信號空間由有限個元素構成,其中發(fā)送信號元素包括了調制信號結果調制處理后的所有信號元素,接收信號是發(fā)送信號在通過信道后的信號的總和。信號接收端進行信號檢測的同時還需要選擇錯誤概率最小的信號解調,即在判決空間中選擇判決變量與標準型象點最小距離。廣播電視無線信號碼元同步問題就是調制空間到解調空間的映射過程,在映射過程中在信號判決空間中找出理想判決時間點,然后計算出該理想判決時刻接收信號的判決參量與發(fā)送信號標準星象點所在的判決空間點的最短距離,并根據實際選用的判決規(guī)則定義該距離定義。
基于最小均方誤差(MMSE)準則就是在判決空間內計算接收信號與標準型象點間最小距離過程,將均方誤差值最小點作為最近判決時刻,利用相鄰采樣點方法估計出大致最佳判決時刻,然后利用內插處理方法得到最佳平均值,從而完成廣播電視無線信號的碼元同步[4]。MMSE通過信號調制與信號解調結合和解調誤差確定的最佳判決點在信號調制和信號解調可以共享的原因,大大縮減了其運算量,具有很強的通用性,碼元同步為定時誤差和信道估計算法提供了基礎,利用解調誤差和定時誤差進行對信道特征的準確估計,其方法適用于軟件無線電高數數據處理環(huán)境中。
3 結語
在廣播電視實際通信系統(tǒng)過程中,噪聲、衰落、頻偏都會造成無線信號通信的性能的降低,利用信道估計方法可以對這些因素進行定量估計,然后通過向接收端和發(fā)送端采取信號補償策略提高廣播電視無線信號接收性能。
參考文獻
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論文關鍵詞:物流管理,電子商務,供應鏈,現代物流管理
1供應鏈理論基礎上的現代物流管理研究
供應鏈的概念就是:以核心企業(yè)為中心,控制信息流、資金流、物流,經過原料的采購、中間產品的獲得、最終產品三個步驟實現了利用銷售網絡將產品發(fā)到消費者手中的過程。社會化的大生產所產生的衍生物中包含著供應鏈,它也屬于企業(yè)的一種結構模式,但是范圍更為廣泛,它廣泛的包括所有加盟的節(jié)點企業(yè)、不同企業(yè)的制造生產以及銷售甚至到達用戶手中的各具體環(huán)節(jié)。
在當今新的社會形式下,企業(yè)之間的競爭越來越激烈,如果企業(yè)還是只從產品的價格、質量和產品服務等幾個方面出發(fā)將會逐漸被社會企業(yè)所淘汰。當前,企業(yè)要想站住腳跟就必須從新產品的研究生產出發(fā),這些新產品必須具備的特點是生產速度較快以及生產周期較短。企業(yè)要想在市場中拔得頭籌,就必須從管理變革方面著手,企業(yè)自身資源只能在一定程度上提升企業(yè)的競爭力,但是決不可能起決定作用,最關鍵問題在于把經營過程中的有關各方加以整合,使其成為一個有機整體,形式一個系統(tǒng)的供應鏈,只有這樣才能全方位利用除了企業(yè)自身資源的其他社會可利用資源來加速企業(yè)的生產經營。如果是這樣,企業(yè)便可以使風險降到最小,同時做到提高企業(yè)效率和獲得競爭上的優(yōu)勢。
2基于電子商務的現代物流研究
現如今,傳統(tǒng)商務或傳統(tǒng)行業(yè)越來越依賴于電子商務,電子商務為它們提供了更高層次的物流管理技術。電子商務有一些較傳統(tǒng)商務尤其獨特的優(yōu)勢,主要表現為,它能在物流需求與物流服務商兩者之間建立一個信息交換的橋梁,換句話說就是為二者提供一個有效合理的平臺,從而在一定程度減少了物流需求方面對較多的選擇時不知道如何下手,如此一來,也就在很大的程度上降低和削減了物流企業(yè)的銷售預算。經濟全球化引起的市場的全球化和生產要素的全球流動是本世紀無法改變的大趨勢。以互聯網為條件基礎的電子商務新經濟正一步一步的緊跟世界經濟發(fā)展腳步。電子商務的出現,無疑是對傳統(tǒng)的商務活動的一次前所未有的撼動,它日益表現出來的優(yōu)勢正在被人們所認識:一是貿易機會得到了提升,二是貿易成本顯著降低,三是貿易流程加以有效的簡化。可以看出,電子商務很大程度了使商務模式發(fā)生了改變,同時也是經濟結構的一次大革命。我國當前處于世界發(fā)展中國家的首要地位,電子商務也正一步一步的改變著中國經濟物流的發(fā)展。當然,不管電子商務如何的快速發(fā)展,它所展示出來的優(yōu)點都是以電子商務為立腳點的,也就是說任何一種商務的操作手段都離不開物流。
商務是電子商務的核心內容,而其手段就是電子。電子商務一般是相對而言,與傳統(tǒng)的商務無明顯的界限,它也是依據商務模式慢慢成長而來。電子商務的發(fā)展理論不同于一般傳統(tǒng)模式,碩士論文它沒有即成的套路而言。由于其沒有明確的定義,因此不能以理論和概念來與傳統(tǒng)商務進行區(qū)分。對于電子商務最貼切的定義范圍較廣,即凡是把電子化手段運用到商務中來,以滿足商務需求為首要前提,同時做到了降低商業(yè)成本、增加了貿易機會、明顯提高利潤,就可一般定義為電子商務。
3基于信息技術的供應鏈管理研究
電子商務的迅速發(fā)展,在給世界各國帶來機遇的同時也帶來了挑戰(zhàn)?,F代物流的管理很大程度上依賴于計算機,計算機技術的迅猛發(fā)展帶動了現代物流的發(fā)展。物流管理主要從對大量數據、信息的分析和處理等面著手。物流服務正在一步步被正規(guī)化,其可見性在近年來也得到了提高,尤其是計算機技術的商業(yè)化、條形碼技術、衛(wèi)星同系數等的出現與應用就可很好的突出這一點。與此同時,客戶服務的飛速增加,在經濟全球化這樣的大環(huán)境下,企業(yè)越來不得不把物流管理看做是重中之重,在此背景下,新的物流管理模式,電子商務物流管理就會自然而然的產生了。企業(yè)要更好更快的實現戰(zhàn)略目標,企業(yè)就必須發(fā)展電子商務物流管理,這種管理模式的原理就是對電子商務技術加以利用,通過他來重新組合企業(yè)的物流管理。電子商務物流也是一種重要的物流形式,發(fā)展至今已經達到了高度發(fā)展的水平,它是以幾種技術,如現代信息技術、自動化技術和先進管理思想做為理論基礎而建成的。通常情況下,這樣的電子商務物流管理模式被我們稱之為電子供應鏈管理模式。
結語
本文圍繞現代物流的基本理論,以及電子商務現有的理論和經驗,對電子商務下的電子供應鏈管理模式和物流系統(tǒng)的若干問題進行了研究,找到了解決方案,同時優(yōu)化設計了物流系統(tǒng)。在研究方法方面,關于系統(tǒng)優(yōu)化設計、基礎理論、實踐與應用收獲很多,找到了一套系統(tǒng)化的研究方法,也做到了一定范圍內的創(chuàng)新。同時,就現代物流的理論和它在現代企業(yè)管理中功能進行了闡述,發(fā)現了在傳統(tǒng)物流管理和運行模式中存在的隱患,闡述了搭建起和市場經濟體制相協調的現代物流體制的必需性。關于現代物流管理域供應鏈的鉆研,找到了在電子商務環(huán)境下的物流管理的創(chuàng)新模式,找到了電子商務與物流之間不可分離的聯系,深刻研究了電子商務時代的物流特點,大大的提高了我國電子商務下的物流系統(tǒng)的水準。同時也展望了現代化的物流系統(tǒng)的發(fā)展前景,建立起適應電子商務發(fā)展的信息化與現代化協調高效的綜合物流體系。
參考文獻
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關鍵詞:BIM;變電站;作業(yè)安全;管理;無線定位技術
我國的智能電網建設已經進入全面建設階段并取得顯著成果,變電站作為電網的基礎,也是電網生產運行的高危工作區(qū)域,其作業(yè)安全管理尤其重要。為了提高變電站的安全管理水平,管理部門除制訂了一系列規(guī)程、制度外,還為變電站配置了綜合自動化系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、五防系統(tǒng)、電氣設備在線監(jiān)測系統(tǒng)等等,以上技術設施大大提高了變電站的自動化水平,為變電站的作業(yè)安全管理提供了一定的技術支撐[1]。但是,上述系統(tǒng)的配置主要根據電氣量和化學量的變化和異常來判斷電網的狀態(tài),既不能對變電站全覆蓋,也不能實時定位及時預警和報警,往往只能在事故進行中或者發(fā)生后為事故原因分析提供數據記錄分析的手段,無法對危險因素進行事先防范與預警,變電站現場的人身與設備安全因人員違章、現場作業(yè)混亂、現場管理不到位、不按規(guī)程巡視等人為因素的影響一直無法得到技術上的保障,致使某些基于人為因素的安全隱患無法避免[2]。
1、系統(tǒng)需求分析
統(tǒng)計數據表明,變電站現場的安全事故中大約有三分之一是因為值班人員或作業(yè)人員未認真執(zhí)行設備巡視規(guī)程、未認真執(zhí)行安全操作與管理規(guī)程、超區(qū)域作業(yè)、現場監(jiān)護查勘不到位等人為因素所造成的[3]。
基于人為因素的變電站安全隱患主要表現在:①變電站現場巡視不到位。②對進入工作區(qū)域的人員監(jiān)護監(jiān)控不力。③誤入危險區(qū)域。
新型變電站作業(yè)安全管理系統(tǒng)通過無線傳感器網絡實現精確定位,將定位信息在變電站平面圖上進行實時顯示,不同的工作組通過不同顏色的點進行標示,便于區(qū)分觀察。工作人員的工作路線都將記錄在數據庫中,并且實現路線動態(tài)回放,便于日后查詢工作人員的工作情況。系統(tǒng)后臺監(jiān)控軟件界面精美、專業(yè),操作方便、快捷。變電站地理信息系統(tǒng)建模形象、逼真、直觀,界面美觀,方面使用。后臺系統(tǒng)實時展示移動目標當前位置,并在變電站地理位置圖上標示,跟蹤目標移動軌跡。該系統(tǒng)由四部分組成:①基于寬帶無線射頻定位技術CSS 的無線傳感網絡。②基于波形探y(tǒng)感應技術的檢測報警設備。③與傳感網絡、檢測設備協同互動的高分辨率、可動態(tài)調節(jié)跟蹤的視頻設備。④后臺計算機管理系統(tǒng)。系統(tǒng)結構如圖1所示。
2、系統(tǒng)的工作模式
系統(tǒng)具有現場需要的多種工作模式,如巡視模式、參觀模式、檢修模式、操作模式和探測模式等,不同模式下的監(jiān)控側重點有所不同。
巡視模式:主要對工作人員是否按規(guī)定時間、規(guī)定路線、規(guī)定位置巡視進行監(jiān)控。
參觀模式:主要對外來參觀考察人員的行進路線、參觀時間、參觀區(qū)域、停留時間等進行監(jiān)控,防止進入危險區(qū)域或出現意外。
檢修模式:按檢修內容設定檢修人數、檢修工作區(qū)域、危險區(qū)域、檢修工作時間等,防止非檢修人員混入、誤入非工作區(qū)域、超出工作時間等。
操作模式:按操作內容設定操作人數、操作工作區(qū)域、危險區(qū)域、操作工作時間等,防止監(jiān)護人員不到位、誤入非操作區(qū)域、超出操作時間等。
探測模式:對進入變電站區(qū)域內的其他動態(tài)目標進行監(jiān)控,包括車輛、施工機械與設備等。由于車輛體積大、行進速度快,對其監(jiān)控的實時性要求更高。同時,車輛進入變電站后,也需要隨時監(jiān)控車輛的當前位置,確保其行駛、停放在安全區(qū)域。
同時,也可以根據新的運行管理模式需求,擴充新的工作模式。
3、系統(tǒng)初始化設置
系統(tǒng)平臺構建完成后,需要對系統(tǒng)進行初始化設置,定義相關規(guī)則及屬性。根據功能需求分析及該預警系統(tǒng)架構,結合施工現場安全管理的實際需要,進行如下初始化工作,并將相關設置輸入預警系統(tǒng)。
(1)危險區(qū)域定義。
根據施工現場的實際情況,將施工現場劃分為Ⅰ~Ⅳ共4個危險等級。
(2)BIM模型建立。
本系統(tǒng)在實施前必須根據傳統(tǒng)的二維圖紙建立BIM模型,以此實現將二維視圖向三維視圖的轉化。BIM模型也是本系統(tǒng)可視化的載體,現場的所有實時信息以及預警信息均將在BIM模型中體現[4]。
(3)主要工作流程:
首先在后臺監(jiān)控計算機上對需要對變電站工作人員和進入變電站的其他工作人員進行身份注冊,驗證信息后設定他要領取的移動終端的編號,并根據工作人員需要執(zhí)行的操作設定對應的工作路線、工作時間、工作區(qū)域、危險區(qū)域等;工作人員進入施工現場后通過寬頻無線定位網絡,將定位數據傳遞給前置機,前置機按照定位算法通過計算確定工作人員的當前位置,一方面根據已設定的危險間隔判斷當前位置是否合法,不合法則向工作人員發(fā)送相應的報警信息;另一方面將工作人員的當前位置信息發(fā)送給后臺監(jiān)控系統(tǒng),在變電站平面圖上將工作人員的位置坐標顯示出來,便于后臺監(jiān)控人員的觀察。同時,變電站內工作人員的行進路線等信息將保存在數據庫中,日后可以通過動態(tài)方式重新查看其工作路線,實現了對施工現場工作人員的有效監(jiān)督[5]。
4 結論
電網在發(fā)展,需求在提高,技術在前進。將無線定位技術應用于變電站的作業(yè)安全管理,用技術手段替代人工管理,對于變電站的安全運行具有開創(chuàng)性的意義。應用實踐證明,基于無線定位技術的變電站作業(yè)安全管理系統(tǒng)能夠消除人為因素造成的安全隱患,為變電站安全提供了強有力的技術支撐。相信隨著智能電網建設的加速,無線定位技術將在變電站作業(yè)安全管理中發(fā)揮更大的作用。
參考文獻
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【關鍵詞】無線電管理;經濟建設;促進;分析
在信息技術不斷發(fā)展,市場資源配置不斷強化的新局勢下,社會對無線電資源的利用提出了新的要求,無線電管理工作也面臨著新的挑戰(zhàn)。在電磁頻譜的有限性和開放性特點下,無線電管理的領域不斷擴展,范圍不斷擴大,就需要相關人員加強對無線電的管理,充分利用資源,保證我國經濟建設的穩(wěn)定發(fā)展。
1.無線電管理的重要意義
1.1何謂無線電管理
無線電管理就是指合理有效的開發(fā)及利用無線電頻譜資源、處理好無線電干擾問題、審批無線電臺的設置以及監(jiān)督無線電臺的使用等等管理工作??偟膩碚f,無線電管理就是國家依據各管理機構或有關條例,對無線電頻譜資源和電臺進行科學管理[1]。
1.2無線電管理的重要意義
對于政府來說,無線電管理是一項重要的行政職能。同時也是一項對無線頻譜資源進行管理的行政活動。對無線電進行綜合管理可以做好資源的合理利用,可以消除對無線電的有害干擾,切實的保證無線電業(yè)務的良好開展,從而創(chuàng)造更大的經濟利益,提升國家經濟建設水平。
同時,無線電管理可以保障好國家安全、廣電、交通、救災等重點部門或重點行業(yè)的無線電安全,以維護社會的和諧穩(wěn)定。在面臨重點災害或事故時,以及遇到國事活動或重大節(jié)日時,無線電管理可以保障無線電信息的通暢,并能及時為救災或應急部門提供正確的無線電監(jiān)測活動。所以,事實證明,無線電管理對各領域都具有十分重要的意義,它不僅維護著國家的權益,保障社會和諧穩(wěn)定,還豐富著人民的生活與物質文化,促進國民經濟。
建設好無線電行業(yè)的前提是做好無線電管理工作。如果不能維持良好的電波秩序,也就不能保證正常的社會活動。無線電管理水平直接反映了人民的生活水平與社會的文明程度,更反映了一個國家的發(fā)展水平。
2.做好無線電管理工作的理念
2.1以人為本,做好本職工作
無論是干好平時工作,還是打拼出一番事業(yè),規(guī)章制度再規(guī)范、措施再到位,最后還是由個人來完成。事業(yè)的成功,工作的完成度都是以個人的素質為前提。所以,對無線電管理工作來說,首先要提升工作人員的整體素質。無線電管理工作科學性、社會性、專業(yè)性強,這就要求工作人員要有良好的專業(yè)素養(yǎng)和個人素質。要始終堅持以人為本的理念,不斷提高自我的業(yè)務水平,從而提升工作隊伍的整體水平,促進無線電管理事業(yè)步入更高的臺階。在對無線電管理人員進行素質提升時可以采用各種措施,例如,評職稱和先進時重點關注其專業(yè)素養(yǎng),對先進人員采取獎金與教育培訓相結合的獎勵措施等,都可以很好的激發(fā)工作人員的學習熱情,進一步提升自我修養(yǎng)和知識水平。
2.2管理就是為人民服務
工作人員要樹立服務的理念,堅持求真務實的工作作風。無線電管理工作無論在哪個歷史階段都始終體現著為經濟發(fā)展服務、切實維護國家信息安全的理念。在當前的新形勢下,無線電管理理念要進行適時的轉變,從固定管理模式轉化為動態(tài)管理,向加大宣傳、上門服務等方面發(fā)展。
2.3開拓創(chuàng)新,不斷進取
國家如果不發(fā)展就跟不上世界的步伐,社會如果不發(fā)展就無法滿足人民的要求,人民如果不發(fā)展最終會被社會淘汰。所以,對無線電管理工作來說,要及時與時俱進才能更好的完善。我們要學會開拓思維,放開視野,總結經驗,發(fā)現新問題,做好新規(guī)劃。首先,要創(chuàng)新服務的理念。我們不能只局限于眼前的區(qū)域,要學會將無線電管理發(fā)展到更廣闊的領域,吸取新的管理理念和經驗。其次,要改革服務的方式。要站在更為長遠的角度上對服務進行改進, 并能及時創(chuàng)新。最后,要改變服務機制。管理工作中的一些理念和規(guī)范可能會不適應當前的局勢,要及時改變服務機制以更好的跟上社會發(fā)展的腳步。
3.無線電管理工作存在的問題
當前,在新技術和經濟全球化的不斷發(fā)展下,信息全球化也日趨發(fā)展進步,而無線電通信正多樣化發(fā)展。無線電通信業(yè)已經發(fā)展成為我國的支柱性行業(yè),并且還在日益繁榮。例如,我國的手機使用人數已近13億,數據和多媒體通信網已經覆蓋全國,寬帶傳輸率成倍遞增等[2]。這些現象都表明無線電技術需要及時革新,調整,以應對激烈的市場競爭。對無線電管理部門來說,新形勢下面臨更多的挑戰(zhàn)。無線電管理的方式和手段、管理理念都需要革新??偠灾?,無線電工作需要與時俱進,加強創(chuàng)新,積極應對新形勢的各種考驗。
目前的無線電管理工作中存在許多問題:第一,由于業(yè)務種類的增加,電站分布密集。一些地區(qū)電站的布局過于密集,布局問題亟待解決。第二,當前的無線電頻率逐漸滿足不了日益增長的客戶需求,無線電頻率需要科學安排。一些單位法制意識不強,出現了占用頻率和非法設臺的問題,導致不良干擾的產生,影響人們日常通訊。嚴重時甚至會影響國家、軍隊和人民的財產安全。第三,部分地區(qū)廢棄的尋呼電臺沒有得到及時的清理,可能會成為潛在隱患。第四,一些市民對電磁輻射沒有得到完全認識,會產生不必要的顧慮,需要無線電管理人員及時講解,普及相關知識。第五,無線電有關法律法規(guī)不完善,管理力度不強,使得一些企業(yè)和民眾對無線電的法制意識不強,都會直接影響無線電事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
4.強化無線電管理對經濟的促進作用
4.1如何強化無線電管理工作
4.1.1加強無線電的監(jiān)控,維持正常秩序
做好無線電監(jiān)控工作是無線電管理人員的基本要求。第一,要充分發(fā)揮相關技術設施的支撐作用,管理人員要做好重點設施、重大活動及重要節(jié)日的無線電監(jiān)測工作,在確保航空無線電頻率使用的同時,也要做好鐵路無線電頻率的使用工作。第二,無線電管理機構要提高自身的應急處理能力及監(jiān)測能力。在遇到突況時,如無線電強烈干擾,要及時做好處理,嚴格查處,排除干擾。第三,管理機構要定期對無線電設備進行檢查,對負責人員進行監(jiān)督,保證設備的正常運作。
4.1.2完善無線電管理法規(guī),加強法制建設
無線電管理工作的順利進行,離不開社會和人民的支持。首先,無線電管理機構要做好對現有法規(guī)的完善工作,根據當前局勢、政策要求及自身條件,設立健全相關條例或規(guī)定,做好有規(guī)則可依,有條例約束的工作。其次,無線電管理機構要做好法制宣傳工作,注重對企業(yè)單位及市民個人的無線電管理法規(guī)宣傳。讓人民懂法,并能理解法規(guī)條例,防止人為損壞、企業(yè)隨意占用資源等現象發(fā)生。最后,可以在主要網站首頁或廣播電臺上堅持宣傳管理法規(guī),增強全社會的遵紀守法意識。
4.1.3開發(fā)無線電干擾預警裝置
無線電干擾常發(fā)生在無線電通信過程中,會導致信號無法接收,產生電磁干擾等現象,給人民的生活帶來許多不利影響。建立無線電干擾預警可以有效預測干擾產生。通過監(jiān)測日常電波,及時發(fā)現異常突發(fā)數據,并對異常數據進行科學快速的分析,從而安排相關人員采取相應措施,制止干擾行為的發(fā)生,達到預警目的[3]。
4.1.4加強無線電管理人才的培養(yǎng)
人才是科學技術不斷發(fā)展的動力。對無線電管理來說,做好人才的培養(yǎng)或隊伍建設是當前必不可少的工作。首先,應該完善無線電管理機構,實行統(tǒng)一領導,形成一個科學、有序的管理班子。其次,要秉持公正、公開、公平的原則對無線電管理人才進行選拔,及時注入新鮮血液,充實無線電管理隊伍。最后,對各崗位人才要進行集中訓練和培養(yǎng),可以展開各種競賽或培訓,提高無線電管理隊伍的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質。同時,要形成一套嚴格的考核機制,定期對工作人員進行考核,提高管理人員整體水平。
4.2無線電管理對經濟的促進作用分析
現在,無線電頻譜資源作為一種稀缺且有限的資源,應用于國家的各個領域,創(chuàng)造了巨大的經濟效益和商業(yè)價值。
無線電技術涉及我國的通信、廣播、電視媒體、交通、航空、氣象、國防等。在交通方面,無論是航空還是鐵路,或是海上交通,都離不開無線電技術的運用。如公路交通中的公路信息采集系統(tǒng)、交通流量的雷達監(jiān)測或是最為普遍的GPS導航等,都保證著公路交通的順暢;又如鐵路運輸中的列車自動控制、車牌識別系統(tǒng)、行車安全監(jiān)測等,無線電技術都保證著運輸的正常進行。在航空中,無線電技術更是發(fā)揮了重要的作用[3]。無線電導航技術應用機的航向掌握、速度和位置判斷、航空氣象系統(tǒng)等。這些應用有效的防止航空事故的發(fā)生,保證我國航空事業(yè)的飛速發(fā)展。
同樣,在氣象領域,無線電技術應用于預測天氣情況。工作人員通過結合雷達與衛(wèi)星云圖來預測各地的降雨、風力和溫度。無線電技術的運用使得天氣預測更為精準,有效做好災害的預防工作,保證著國民經濟發(fā)展,提升了我國科技水平。
在教育方面,無線電技術更是發(fā)揮了重要價值。隨著我國素質教育和科教興國戰(zhàn)略的進一步推進,越來越多的青少年把業(yè)余無線電作為自己的第二課堂,積極探索無線電的魅力,激發(fā)了學生的學習熱情以及對科學技術的熱愛。另外,無線電頻譜資源廣泛應用于校園廣播、電視、多媒體技術等方面,提升了教學設施水平。同時,無線電監(jiān)測技術有效遏制了作弊行為,保證著學術方面的公平與公正。
所以,從無線電技術在各領域中的應用可以看出,無線電技術能夠有效推動各行各業(yè)的發(fā)展、進步。無線電管理的指導思想的中心就是為經濟建設服務,由此可見,無線電管理工作的實質就是全面提升我國國民經濟。管理工作要做好無線電的微觀和宏觀調控以適應社會的發(fā)展。綜合看來,無線電的相關技術或產業(yè)都在飛速發(fā)展,同時帶動著信息化時代的進步,全面提高了人民的生活水平以及國家的經濟水平。
5.結束語
無線電技術已經呈現出日新月異的發(fā)展局面。無線電技術在各領域的運用都體現出其巨大的經濟價值和社會價值。對國家,要做好無線電管理工作,保證其穩(wěn)定發(fā)展;對人民,要遵守相關法律法規(guī),維護好我國無線電技術的安全。只有這樣,無線電技術才能在日后發(fā)揮其更大的作用。 [科]
【參考文獻】
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隨著無線電技術數字化、微功率、智能化的發(fā)展,電磁環(huán)境日益復雜,傳統(tǒng)的無線電監(jiān)測網絡已無法適應未來無線電事業(yè)的發(fā)展。城市規(guī)模的快速發(fā)展,高樓密集建設,使傳統(tǒng)的高山點、制高點監(jiān)測網絡失去優(yōu)勢,空中電波折射、反射和多徑衰落影響監(jiān)測網絡的精確測向定位,不能捕獲微功率信號。
當前,臺站管理數據庫技術指標的統(tǒng)計專業(yè)性越來越強,有助于在國家層面上全面掌握我國無線電發(fā)射設備的使用情況。而對于地方無線電管理,則更注重的是信息平臺的可視化、直觀化和便利化服務。目前來看,臺站管理數據庫應用方式缺乏創(chuàng)新,服務理念沒有結合地方無線電管理的需求。
無線電管理面臨著信息孤立、管理被動等一系列問題。當前的信息系統(tǒng),如臺站管理系統(tǒng)、監(jiān)測測向系統(tǒng)等,分別處理自身的信息,不能實現數據的共享和整合。同時這些系統(tǒng)分別由不同的職能部門管理,信息的封閉、溝通合作的不力以及潛在的人為因素勢必影響無線電管理決策的制定。
網格化無線電管理
網格化無線電管理以網格化屬性數據庫為基礎,以地理信息系統(tǒng)為依托,以應用和服務為表現形式,整合臺站管理系統(tǒng)、電磁兼容分析系統(tǒng)、監(jiān)測測向網絡、行政審批和監(jiān)督執(zhí)法系統(tǒng)、干擾排查系統(tǒng)等資源,采用多層網格技術,為無線電管理提供可視化的信息一體化平臺。
網格化無線電管理系統(tǒng)組成如圖1。中心控制機房由屬性數據庫、地理信息數據庫和應用服務數據庫組成。屬性數據庫信息來源于臺站數據系統(tǒng)、電磁環(huán)境分析系統(tǒng)、監(jiān)測測向系統(tǒng)、行政審批監(jiān)督執(zhí)法系統(tǒng)和干擾排查系統(tǒng);地理信息數據庫配合屬性數據庫為應用服務數據庫提供數據資源;應用服務數據庫為無線電管理工作者提供頻率臺站信息查詢、地理信息查詢、移動執(zhí)法、監(jiān)測數據統(tǒng)計和分析、干擾排查分析等服務。終端用戶根據不同職能部門和崗位的權限分別獲取不同的服務。多功能節(jié)點采用網格化分布,負責采集周邊無線電頻譜信息并回傳給監(jiān)測網絡控制中心,同時從應用服務數據庫中獲取服務,提供移動辦公。
網格化無線電管理的關鍵技術。一是網格技術。網格化無線電管理運用地理編碼技術,按照一定比例對電子地圖進行網格劃分,將臺站、多功能節(jié)點、信號源等作為一個節(jié)點分布在可視化平臺上。每個節(jié)點作為網格化管理系統(tǒng)中最小管理對象。不同的網絡資源具有不同的節(jié)點屬性,且隸屬于不同的資源擁有者。網格化無線電管理平臺示例圖如圖2所示。二是多層技術。網格化無線電管理系統(tǒng)采用分層技術,實現由宏觀整體到具體節(jié)點全方位的管理。每層可調整網格面積大小,各種信息和業(yè)務根據需要分布在不同層面。頂層為總覽層,以行政區(qū)域進行劃分,以直觀的方式展示無線電臺站在地域上的分布情況以及各種資源的監(jiān)管狀態(tài)。中間層為監(jiān)測和業(yè)務網絡層,負責各種業(yè)務數據統(tǒng)計、電磁環(huán)境分析、頻率指配等。底層為最小網格管理層,展示各類型節(jié)點的屬性信息,如圖2所示。
網格化無線電管理的系統(tǒng)特點。一是智能化。網格化無線電管理系統(tǒng)的智能化服務使技術和設備隱身為“程序代碼”,回歸支撐管理、服務管理的本位,有利于扭轉無線電管理過分依賴專業(yè)技術的局面。無線電管理工作者只需根據需求,調用相應的服務模塊。各類資源間實時地數據比對和分析,可以為無線電管理者提供頻率指配智能分析、無線電干擾預警、非法設臺設頻預警、電磁環(huán)境惡化預警等服務。
二是資源共享。網格化無線電管理系統(tǒng)可以使自治的、分布式資源按照一定約束實現數據的共享和整合,發(fā)揮數據庫集合優(yōu)勢,最大化地提高各種信息資源的利用價值,解決不同職能部門之間合作不力,信息不暢通等問題。
三是一網多用。在信號監(jiān)測網絡中,控制中心利用不同的多功能節(jié)點采集的信息,通過TDOA(Time Difference of Arrival,到達時間差)信號定位技術,實現監(jiān)測和測向雙功能;在服務提供網絡中,利用多功能節(jié)點配備的熱點覆蓋設備,獲取服務信息,為周邊的移動終端提供移動辦公。
網格化技術的應用服務
移動辦公。移動辦公,將中心控制機房“搬移”到移動車或終端上,使無線電管理工作者擺脫時間和空間的束縛,在任何時間和地點都可獲取相應的服務。相比傳統(tǒng)的機房辦公,移動辦公可以節(jié)省現場和機房之間的往返時間,迅速獲取臺站信息和執(zhí)法信息,定位干擾信號。移動辦公包括移動查詢、移動執(zhí)法、移動監(jiān)測和移動干擾查找。
頻率指配智能分析。傳統(tǒng)的頻率指配是一種經驗式、粗獷式的指配方式,在理論上缺少嚴密的科學驗證。網格化無線電管理系統(tǒng)使頻率指配智能分析成為可能。頻率指配智能分析服務首先根據預指配的頻率查詢臺站數據庫,確認是否有同頻或鄰頻;如果有同頻或鄰頻,根據無線電發(fā)射設備指標,確認理論上的覆蓋范圍,在網格化平臺上自動繪制覆蓋區(qū)域,進一步確認是否存在同頻或頻率干擾;最后查詢頻率數據庫,確認是否有互調干擾。
【關鍵詞】無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計 無線電 作用
無線電管理是一項復雜且繁瑣的過程,因為不僅設計到無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計工作,同時也要堅守一定的工作職責,這就需要信息產業(yè)部門、無線電監(jiān)測站、各個地區(qū)的無線電管理機構環(huán)節(jié)相互的配合,使其無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計工作,以及報告制度,更能提高無線電管理工作的技術化、專業(yè)化、科學化。
1 無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計分析
1.1 無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計任務
無線點頻譜統(tǒng)計的主要任務是合理分配、規(guī)劃衛(wèi)星軌道和無線電頻率資源,對各類無線電臺進行科學統(tǒng)計與管理。無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計:
(1)要了解現階段的監(jiān)測頻段范圍,包括航空頻率、對講頻率、集群頻率等,但是監(jiān)測頻段的設定,還是要根據其工作的需要進行調整。
(2)然后了解監(jiān)測時間的要求,包括每月、每頻段的測量次數,以及每次對于單個頻段的監(jiān)測時間。
(3)監(jiān)測的內容,以及監(jiān)測技術,包括頻率占用度、頻段占用度、測量結果記錄、上報要求等;其中頻率占用度的計算公式,為FCO=(T1/T)×100%,FCO表示頻道占用度測試值、T1表示信號超出接收機門限電平值的持續(xù)時間、T表示測試的時間。頻率占用度計算公式,為FBO=(N1/N) ×100%;FBO表示頻段占用度、N1表示頻道個數除零外、N表示此頻段的總頻段數。其中測量的結果,要求監(jiān)測站名稱、天線類型、起始終止頻率、填表(人)時間、頻(道)段占用度等數據項,都要記錄清楚和完全;按照制定的上報格式、時間、流程進行測量數據的上報。
1.2 無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計基本方法
無線電頻譜是在無線電監(jiān)測的基礎上構建的,只有構建了及時、詳實、準確的無線電監(jiān)測,無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計的方法才是科學的。
(1)基本監(jiān)測統(tǒng)計方法。無線點頻譜統(tǒng)計監(jiān)測的基本方法是匹配濾波監(jiān)測、能量監(jiān)測、循環(huán)平穩(wěn)特征監(jiān)測。首先,匹配濾波的檢測方法是,將相關檢測進行匯總,對加大的信號噪聲比能夠有效接收,并且同時可以對信號進行迅速的加大處理。其次,能量檢測。其是無線點頻譜檢測統(tǒng)計中最常用的一種方法和手段,具體迅速、簡便的的特點,但是同時也具有局限性大、噪聲比低的特點。最后,循環(huán)平穩(wěn)監(jiān)測。此種檢測統(tǒng)計方法可以有效區(qū)分噪聲和信號,但同時也存在著監(jiān)測時間長、計算復雜的特點。在無線電頻監(jiān)測統(tǒng)計中,可以根據實際情況選擇恰當的監(jiān)測統(tǒng)計方法。
(2)多天線監(jiān)測的方法。多天線監(jiān)測方法主要包括似然比監(jiān)測、空間相關性監(jiān)測以及協作監(jiān)測,首先,似然比監(jiān)測是指在約束條件下似然函數比值和無約束條件下似然函數比函數最大值,從而進行檢測判斷。要求是需要知道噪聲分布和信道增益等信息,另外,還需要知道分布需求和授權用戶信號特征。其次,空間相關監(jiān)測,要比傳統(tǒng)的能量監(jiān)測法性能更加優(yōu)化,可以有效分辨天線接收端信號之間存在的差異。最后,協作監(jiān)測主要是對大范圍的頻譜進行監(jiān)測統(tǒng)計,從而是監(jiān)測統(tǒng)計功能更加科學、可靠。
2 無線電管理工作分析
2.1 定義
無線電管理,主要是指正確的利用無線電頻譜資源,對于無線電臺的設置進行審核,對于無線電干擾進行處理,并對于各類無線電臺的應用進行有效的監(jiān)督,以及科學管理,對于空中電波秩序加以保護,從而保證多項無線電業(yè)務穩(wěn)定運行的常進行的管理工作。同時無線電管理管理機構,也會為國家運用行政、法律、經濟、技術的依法行政,提供有利的依據。
2.2 無線電管理任務
無線電管理的任務,主包括以下幾個方面:
(1)對于此方面的政策、發(fā)展發(fā)展規(guī)劃以及管理技術標準等進行完善。
(2)注重對于無線電頻譜以及無線電頻率的管理、分配和統(tǒng)籌。
(3)對于各類的無線電臺的設置進行審核,并進行一系列無線電臺營業(yè)執(zhí)照的下發(fā)。
(4)加強對于無線電設備的工作頻率,以及工作頻段、技術指標的管理;加強注重應用于各個行業(yè)中,非無線電通訊設備電磁輻射的管制。
(5)通過全國無線電監(jiān)測網的建立,按照《中華人民共和國無線電管制規(guī)定》、《無線電管理條例》等專門性的法律法規(guī),對于無線電波進行監(jiān)測,對于無線電設備的進行檢測。
(6)對于多種無線電干擾進行的管制。
2.3 頻道占用度測試方法
其中參數的設定,測試頻段和掃描步進的選擇,其中重點檢測頻段及掃描長的規(guī)定,如表1所示。
其中檢波方式,在30MHz~3000MHz頻段占用度測試,采用統(tǒng)一的平均值檢波;門限電平,設置為各頻段內當地接收機平均噪聲功率電平以上5dB;測量周期ITU建議測量周期小于最短發(fā)射時長的1/2,一般小于10秒,118MHz-137MHz頻段測量周期一般小于1秒;中頻帶寬,原則為不大于信道間隔,25KHz掃描步進,可選擇16kHz;測量分辨率參數的設定,進行頻道占用度統(tǒng)計的時間間隔為60分鐘,即每60分鐘統(tǒng)計一次頻道占用度。按照 FCO=(T1'/T')×100%進行占用度的設定。
3 無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計在無線電管理工作中的作用分析
3.1 促進管理工作更加的技術化
無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計工作,可以我國無線電管理工作提供依據,像通過其得知數據變化情況、發(fā)射功率、頻率參數以及一些不法分子的非法信號干擾,和非法設置等行為;而無線電管理工作的目的,就是無線電頻率資源使用情況的掌握,對此也直接為數據庫的完善奠定了技術基礎。所以無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計制度的完善,會使無線電管理工作更加的技術化。
3.2 監(jiān)測設備狀況,提高技術人員的專業(yè)水平
隨著我國科學技術的發(fā)展,以及檢測統(tǒng)計工作的更新和優(yōu)化,現代的無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計工作,更加的凸顯其專業(yè)化和長久性,使得技術人員掌握其無線電磁環(huán)境變化的掌握奠定基礎。同時其工作的展開,我國相關管理部們也在不斷的完善其監(jiān)測的技術規(guī)范,為頻率資源的科學發(fā)展,奠定了良好的發(fā)展基礎。同時無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計工作的實施,也積極促進了無線監(jiān)測設備行業(yè)的發(fā)展、使用,增強了其監(jiān)測設施的建立,促進了其長期建設的發(fā)展,增強了相關專業(yè)技術人員的積極性、專業(yè)水平、監(jiān)測能力。
4 總結
綜上所述,通過對于無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計在無線電管理工作中的作用分析,了解到其無線電頻譜監(jiān)測統(tǒng)計報告工作,不僅是一項繁瑣的工作過程,同時也是一項長期,且對于工作人員技術水平要求非常高的工作,對此在圍繞信息產業(yè)部下發(fā)的各種制度,落實監(jiān)測任務的同時,也要注重技術人員專業(yè)技能的提升,從而更好的促進我國社會科技創(chuàng)新的發(fā)展。
參考文獻
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關鍵詞:軟件無線電 認知無線電 無線通信
中圖分類號:TN925 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)09-0000-00
隨著社會的發(fā)展,無線電頻譜已經成為無線通信領域極為重要的資源。伴隨社會無線通信業(yè)務的極速增長,當前無線電頻譜資源已經接近匱乏。頻譜資源的高效利用作為無線通信技術當前亟需解決的問題,同時其也成為制約無線通信發(fā)展的阻礙?;跓o線通信技術的需求和科技的進步,認知無線電技術由此產生,其能夠對周遭電磁環(huán)境進行感知,同時通過無線電描述語言與通信網絡進行交流。認知無線電通過參數的調整,將環(huán)境與無線電參數進行匹配,以確保通信系統(tǒng)的可靠性及頻譜資源的高效利用。
1 認知無線電的概述
1.1概念
針對于認知無線電的概念解釋,其中最具代表性的是Mitola、FCC、ITU-WP8A及John Notor等人和組織提供的認知無線電概念。
Mitola認為認知無線電是為保障個人無線數字助理及網絡偵測用戶需求且為這些需求提供適合的無線電資源,認知無線電是軟件無線電的一種,同時綜合應用軟件、應用界面及認知等性能[1]。
FCC將認知無線電定義為通過運行環(huán)境的改變來控制發(fā)射機參數的一種無線電[2]。
ITU-WP8A將認知無線電定義為能夠感知并了解操作環(huán)境,自主調整操作參數的一種無線電。
John Notor認為軟件無線電不是實現認知無線電的必須條件,同時認知無線電不是軟件無線電的發(fā)展,兩者間屬于重疊關系[3]。
1.2特點
(1)認知能力。認知無線電能夠由工作環(huán)境感知到周遭信息,由此來標識頻譜資源的使用狀況,由此來重新選擇頻譜資源的適應工作參數。根據瑞典皇家學院使用的認知循環(huán)得知,認知無線電的任務主要包含三個方面:頻譜感知、頻譜分析及頻譜判定。其中頻譜感知主要用來檢測可使用頻段及頻譜空穴現象;頻譜分析主要用來分析估計頻譜獲取的頻譜空穴特點;頻譜判定主要根據頻譜空穴的特征及用戶的需要進行傳輸數據的選擇。
(2)重構能力。認知無線電能夠通過當前動態(tài)編程的改變從而使用不同無線傳輸技術來接收輸出數據,基于對頻譜授權用戶進行干擾的基礎,使用授權系統(tǒng)中的閑置頻譜為用戶提供極為可靠的服務,以上便是認知無線電重構內容的工作核心。當頻譜被指定用戶使用的時候,認知無線電能夠通過兩種應對方式進行解決:一是切換到其他空閑頻段進行通信;二是繼續(xù)使用此頻段,但要通過改變該頻段的發(fā)射速度及調制方案來避免對用戶造成通信干擾。
(3)兩種無線電之間的關系。軟件無線電系統(tǒng)內部的A/D及D/A完全變更至中頻,通過對系統(tǒng)進行采樣,由中頻進行數字化處理;認知無線電技術基于軟件無線電采用通信協議技術,同時增加人工智能的支持,對其自身環(huán)境感知極為敏感,并能根據環(huán)境合理調整通信功率、頻率及其他參數[4]。軟件無線電系統(tǒng)具有較高的靈活性,但較于認知無線電缺乏一定智能。認知無線電能夠自適應頻譜環(huán)境,而軟件無線電能夠自適應網絡環(huán)境。
2 認知無線電研究現狀
2.1 DARPA
美國國防研究計劃局已經對頻譜資源的有效利用展開研究,關于XG計劃的研究目標有以下兩點:第一,研究靈活的頻譜分配技術,檢測頻譜環(huán)境,開發(fā)頻譜使用機會;第二,在軟件支持的基礎上研究靈活的政策機制,主要體現在定義抽象行為、操作模式對應策略;同時策略約束通過下載軟件完成。
2.2 E2R
E2R是歐洲委員會的綜合項目,該系統(tǒng)可以為多種空中接口、協議及應用提供相關的平臺和所需環(huán)境,同時通過認知算法的升級和重新配置實現資源的高效利用。重新配置能夠靈活的改變軟件設置,以此來提高網絡及設備性能。E2R系統(tǒng)需要實現系統(tǒng)功能來完成,主要包括:服務協議、安全、干擾、下載、設備重新設置、服務適應與供應、系統(tǒng)檢測、頻譜轉移及動態(tài)資源管理等。當前E2R項目進程處于第二階段進行中,其在2006年開始啟動至今。
2.3 BWRC
BWRC對于認知無線電的研究主要集中在認知無線電策略及與開發(fā)相關技術上,主要的研究內容包括:認知無線電的物理層面、認知無線電多用戶、試驗平臺、MAC設計及認知無線電規(guī)則等方面。
2.4 WINLAB
WINLAB在認知無線電研究領域中涉及到的項目主要有:開放頻率使用認知無線電及認知無線電平臺。開放頻率的使用認知無線電項目在2004年秋天開始啟動,通過與朗訊公司的科學技術合作,使用認知無線電算法和構架研究實現無線頻率的開放使用[5]。主要研究內容包括頻率連接調度算法的共享、定價、頻譜仲裁及干擾避免機制等。
2.5 CWT
CWT在認知無線電的研究區(qū)域包含兩個項目,第一,美國的無線網絡實現技術―VT認知引擎,主要內容是開發(fā)并且測試認知無線電系統(tǒng)原型,于未被使用的TV頻道實現WiFi的無許可操作,用來研究合法無線電及認知無線電之間的協作關系;第二,美國全球協作的公共安全認知無線電模型,通過建立認知無線電模型的方式來識別三種不同的公共安全波形,且相互協調[6]。
除此之外,為了保障無線網絡具備更優(yōu)的認知無線電技術,提高頻譜的利用效率,IEEE同時制定出兩種不同的網絡協議,即802.11h與802.22。其中IEEE802.11h能夠有效為無線局域網開放5GHz的頻譜,降低無線網絡的頻譜干擾,實現頻譜資源的共享。IEEE802.22通過運用認知無線電技術將電視廣播的VHF頻帶頻率作為寬帶訪問線路進行利用,由此來支持未經許可的無線設備占用未經使用的TV頻帶。
3 認知無線電發(fā)展前景與技術
3.1終極無線電
國內有研究學者研究出盲源分離的無線通信技術,其能夠脫離感知頻譜空穴,直接在隨意信道上進行通信,其能夠有效屏蔽信道中的各種信息干擾,準確分辨出所需信息,該種無線電被稱為終極無線電。終極無線電主要通過盲源分離來實現頻譜資源的高效利用,但盲源分離的基礎是信號遠離噪聲的理想情況,實際生活中無法實現,由此終極無線電的研究仍在繼續(xù),面臨諸多挑戰(zhàn)。
3.2關鍵技術
(1)頻譜檢測。頻譜檢測技術主要包括單點頻譜檢測,其主要通過檢測單個無線電節(jié)點來確定無線環(huán)境的頻率占用狀況;多點協同頻譜檢測:將多個節(jié)點的頻譜檢測結果統(tǒng)一,提高檢測正確性。
(2)頻譜資源分配。解決頻譜資源分配緊張的方法有兩條,第一,通過提高頻譜資源的利用率和充分利用授權用戶的頻譜資源;第二,提高通信系統(tǒng)的運行效率,將已獲得的頻譜資源進行優(yōu)化分配,提高利用率。正交頻分復用技術屬于當前有效實現頻譜資源控制的主要傳輸方式,其能夠通過頻率的合理組合來實現頻譜資源的高效利用,合理控制頻譜、時間及功率等資源的利用。
(3)動態(tài)頻譜管理。動態(tài)頻譜管理同時被稱作動態(tài)頻譜分配,其主要通過發(fā)射端來執(zhí)行。頻譜管理主要通過自適應策略來高效利用通信頻譜,同時能夠較大程度提高無線通信的靈活性和信道使用能量,從而實現主用戶和次用戶間避免沖突和公平共存頻譜的目的。動態(tài)頻譜管理可以通過對頻譜的辨認來了解頻譜可用時間從而實現頻譜的合理分配,頻譜分配主要根據頻譜節(jié)點數將頻譜分配給一個或多個節(jié)點。動態(tài)頻譜管理應當對節(jié)點的接受能力進行評估,同時對源節(jié)點到目標節(jié)點進行合理調整。
(4)位置感知。地理環(huán)境的差異會對無線電信號產生影響,例如,室內與室外、城市與農村、山區(qū)與平原等相比較,后者的無線電信號較前者更強一些。認知無線電技術中的定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的結合,能夠有效幫助其識別自身位置,由此根據所處環(huán)境選取適當發(fā)送頻率及調制方式等。
(5)鏈路保持。通常授權用戶進行再次通信時,認知無線電技術需要在極短的時間內將正在進行得頻率空出,同時還需保障通信的連續(xù)性,以上便是認知無線電技術中的鏈路保持技術。諸多研究學者認為,編碼技術可以用來實現鏈路保持技術,主要方式通過增加鏈路冗余達到數據冗余。但冗余數與鏈路可靠性并不成正比[7]。
(6)物理安全。認知無線電系統(tǒng)使機會方式與用戶頻段相結合,容易干擾到主用戶,因此頻譜感知必須具備極強的弱信號檢測功能,主要用以檢測主用戶的信號,方便其切換頻道。與此同時,認知無線電系統(tǒng)較易受到干擾與攻擊,即為“模仿主用戶攻擊”的問題。跳頻通信系統(tǒng)具備極強的抗干擾能力,能夠有效解決無線通信的干擾問題,同時能夠容許系統(tǒng)出現較高的擴頻頻段,能夠與認知無線電技術進行完美融合。由此看來,在認知無線電技術中引用跳頻通信技術能夠為無線電系統(tǒng)提供物理安全保障。
3.3重點研究內容
(1)理論與應用。主要為大規(guī)模的應用提供堅實的基礎,其中相對重要的內容包括:認知無線電的理論基礎與相關網絡技術,例如,頻譜資源的合理管理、跨層次的優(yōu)化等[8]。
(2)系統(tǒng)開發(fā)。當前,多個試驗驗證系統(tǒng)正在進行開發(fā),一旦開發(fā)成功,會對認知無線電的基本理論及關鍵技術提供驗證所需的測試床,能夠促進認知無線電技術的使用范圍。
(3)系統(tǒng)結合。當前認知無線電技術不應當對授權用戶做出改變,授權用戶與認知無線電用戶一同進行工作時,勢必會提高無線通信效率。當前,諸多研究已經在分析認知無線電與現有無線通信相結合的方式,有了一定成果。認知無線電與智能天線和軟件無線電等相互結合的應用方式具有良好的發(fā)展前景。
(4)隱藏終端。有工程師認為,認知無線電技術能夠識別其周遭的發(fā)射機,但對接收機無法識別,由此便會出現隱藏終端的問題,加之電信自由化問題,造成認知無線電技術僅能對其了解信號產生反應。認知無線電無法識別其他頻段,造成一個完整的無線電感知系統(tǒng)無法識別頻段的使用方式。
(5)頻譜法律管理。當前情勢下,諸多頻段已經成為人類開展業(yè)務的一種手段,特定情況下,人類為獲取頻段的優(yōu)先使用權會投入巨大資金,但是新的服務可能會干擾到基礎設施,由此造成當前業(yè)務模式出現問題。
(6)頻譜與路由聯合選擇技術。認知無線電技術能夠根據周圍環(huán)境的變化來實現通信頻率的正確選擇,通常情況下,通信頻率的改變的前提是適當調整上層協議,例如,路由協議等方面。認知無線電技術根據頻譜改變來正確選擇頻譜感知路由協議的過程需要技術人員深入研究。除此之外,認知無線電技術中的認知引擎、認知算法及通用平臺等幾方面內容同樣值得深入探討[9]。
4 結語
認知無線電是一種基于軟件無線電的智能無線電,其能夠完美展現新型的頻譜管理模式,同時將自身與外界環(huán)境進行融合,以此來解決通信需求與頻譜資源間的供需矛盾。認知無線電帶給無線通信發(fā)展空間的同時促進了無線電的發(fā)展,其屬于多種高科技技術的綜合,在軍事及民用領域的應用前景極為廣闊。認知無線電技術在應用過程中會面臨諸多難題,需要諸多技術性的突破,將其納入實際進行應用還需要時間,該領域的諸多問題已經成為無線通信研究的重點。
參考文獻
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[9]姚繼明,梁云,李炳林,等.認知無線電在智能電網中的研究進展及發(fā)展趨勢[J].計算機科學,2013,12(15):50-52.
劉利華充分肯定了2015年全國各級無線電管理機構在無線電頻譜資源管理、臺站管理、電波秩序維護、無線電管理國際交流與合作,以及無線電管理法制建設等方面取得的成績。
劉利華指出,新一輪科技革命和產業(yè)變革正在與我國加快轉變經濟發(fā)展方式形成歷史匯,新一代信息技術和工業(yè)融合發(fā)展呈現新趨勢。作為信息無所不在的重要載體,構建新一代信息基礎設施的資源要素,無線電頻譜資源的重要作用在兩化融合中日益凸顯,其利用和管理都出現了很多新的特點和變化。
劉利華指出,無線電管理機構要緊緊圍繞中心工作,謀篇布局,推進無線電管理各項工作全面深入開展。一是抓住關鍵,努力提高無線電頻譜資源利用率。要加強事中事后監(jiān)管,提高頻譜資源管理的科學性和精細化水平。二是夯實基礎,強化無線電管理法治建設和技術手段。要加強無線電管理重點規(guī)章制定等立法工作,進一步轉變政府職能,加大行政審批制度改革力度,全面推進依法行政。三是找準定位,積極應對新情況新問題。要準確把握無線電管理工作在國家經濟社會發(fā)展大局中的定位,主動作為,勇于擔當,確保工作落實取得實效。要深入實際,調查研究,破解難題。四是轉變作風,始終保持干事創(chuàng)業(yè)的精神狀態(tài),進一步提高管理和服務水平。要加強學習,提升能力,轉變作風,切實履職盡責。