無線電論文匯總十篇

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1無線電通信技術的發展歷程

1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。

1896年3月24日，波波夫將無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。

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，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。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，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來[2]。

隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，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。

信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。

無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術的特點

近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網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含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結如下：

不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。

具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網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點在抵抗水淹、臺風、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，這也是無線架輸的最大特點。

無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、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的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。

3無線電通信技術之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務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的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試，主要可總結一下八點：

3.1采用了數字通信技術

提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。

3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。

3.3推廣個人信息化技術

個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。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拓新接入網絡的樣式

技術上融合實現固定和其他通信等不同業務，在無線應用協議（WAP）的出現以后，無線數據業務的開展得到大幅度的推動，促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要，傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合，尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備，滿足了生活與生產地各種通信需求。3.5過渡電路交換網絡

關于過渡電路交換網絡，IP網絡無疑是核心關鍵技術，是最合適的選擇對象，處理數據的能力電路交換網絡大大提升，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技術作為信號傳感器

Bluetooth技術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域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。

3.8提高無線通信網絡可持續性

無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。

結束語

回顧無線通信的發展歷程，無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術普及率低的問題，面對我國12億人口，網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面，提升自身的營業水平，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，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這要求我們積極加快無線領域的科技進步，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。

參考文獻

[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.

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一、感知無線電的概念

感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術，實時跟蹤授權系統占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權系統通信前提下，與授權系統動態共享頻譜。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能適應無線環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不要求改造現有系統，對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化，通過提高數據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占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術，其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環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能檢測系統各層參數與狀態，如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求，并能適應這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下，要求移動設備能夠在異構網絡間切換，實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。

二、感知無線電關鍵技術分析

作為一種新的智能無線通信技術，感知無線電可以感知到周圍的環境特征，采用構建方法進行學習，通過相關描述語言與通信網絡智能交流，實時調整傳輸參數，使系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應，以達到隨時隨地通信系統的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協議和空間時間模式的設置。感知無線電系統的重構能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現的。重構功能是由軟件無線電實現，而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應，以做出反應行為而終止，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、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執行使感知無線電系統的感知功能得以實現。

2.1感知無線電技術與動態頻譜分配

未來移動通信系統滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發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，改進通信設備的傳輸技術，優化網絡、提高組網能力。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，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，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，允許任意系統占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統干擾問題，但由于頻譜的授權系統并不是在任何地區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共享一個頻段，雖然優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，一個系統占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統使用，從而導致了兩方面的問題。可見，如果僅僅是簡單地允許多個系統共享頻譜，而不避免系統間干擾，會制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質量。

為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動態頻譜分配方式。允許多個系統共享同一頻段，各系統只在需要通信時才能占有頻段，通信結束就釋放頻段，而且必須控制系統間干擾，后接入的系統不能影響其它已有系統的通信。為與現有通信系統兼容，分配頻段上授權系統有使用頻譜的最高優先級，只要不影響授權系統通信，租借系統與授權系統動態共享頻譜。這種動態的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當授權系統不使用所分配的頻率時，租借系統可以占用頻率，但當授權系統重新占用頻率時，租借系統必須及時地歸還頻率。

2.2信道狀態估計及其容量預測

信道估計的結果可用來計算信道容量，用于控制發送端的信號能量，可使用香農法則計算信道容量C，但在感知無線電系統中并不直接在發送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發送端，量化比率是預先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統的傳輸率是波動的，當其超出一定界限時，就會引起系統的不正常工作，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中功率控制的實現以分布方式進行，以擴大系統工作范圍，提高接收機性能。控制發送端功率是感知無線電系統的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環境中，主要采用協作機制方法，包括規則及協議和協作的Adhoc網絡兩方面內容。多用戶的感知無線電系統彼此協作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統工作性能，支持更多用戶接入。

2.3.2動態頻譜管理

動態頻譜管理也稱為動態頻譜分配，具有實現系統頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統中，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，選擇一種調制方式以適應時變的無線傳輸環境，使系統工作在可靠傳輸的狀態下。系統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

傳統的軟件無線電不能與網絡進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統知識、計劃和所需語言是關鍵技術，無線電知識描述語言(RKRL)應運而生，它表示了無線規則、系統配置、軟件模塊、網絡傳送、用戶需求、應用環境等知識。

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[J].通信技術，2007，(05)

[2]王軍，李少謙.認知無線電：原理、技術與發展趨勢[J].中興通訊技術，2007，(03)

[3]譚學治，姜靖，孫洪劍.認知無線電的頻譜感知技術研究[J].信息安全與通信保密，2007，(03).

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二、認知無線電與寬帶無線通信系統的融合

認知無線電的關鍵技術有：頻譜監測技術，自適應頻譜資源分配技術、自適應調制解調技術等。寬帶無線技術主要有正交頻分復用技術（OFDM）、多輸入多輸出技術(MIMO)、HARQ技術和AMC技術等。認知無線電與寬帶無線通信系統的融合最主要的就是自適應頻譜資源分配技術和正交頻分復用技術結合、并輔以其它相關技術。OFDM系統是目前公認的比較容易實現頻譜資源控制的傳輸方式。該調制方式可以通過頻率的組合或裁剪實現頻譜資源的充分利用，其與自適應技術相結合，除了在傳統的時間域上自適應外，還更容易利用多載波的頻率域，可以靈活控制和分配頻譜、時間、功率等資源，在結合MIMO系統的空間資源，根據用戶在不同的位置的不同傳輸條件，感知環境并且適應環境，并不斷地跟蹤環境的變化，以合理利用資源、提高系統容量。自適應頻譜資源分配的關鍵技術主要有:載波分配技術、子載波功率控制技術、多天線層資源分配算法和復合自適應傳輸技術。

(1)載波分配技術。CR具有感知無線環境的能力。子載波分配就是根據用戶的業務和服務質量要求，分配一定數量的頻率資源。檢測到的寬帶資源是不確定的，隨時間、空間、移動速度等變化。OFDM系統具有裁剪功能，通過子載波的分配，即在頻段內對于用戶來說，信干噪比(SINR)較高的不規律和不連續子載波的頻譜資源進行整合，按照一定的公平原則將頻譜資源分配給不同的用戶，確定每個子載波傳輸的比特數量，選取相應的調制方式，實現資源的合理分配和利用。

(2)子載波功率控制技術。由于分配給用戶的功率和子載波數一般是成比例的，功率控制算法在經典的“注水”算法的基礎上，有一系列的派生算法。這些算法追求的是功率控制的完備性和收斂性，既要不造成干擾又要使認知無線電有較好的通過率，且達到實時性的要求。事實上功率控制算法和子載波分配算法是密不可分的。這是因為在判斷某子載波是否可以使用時，就要對現狀(空間距離、衰落)做出判斷，同時還需要計算出可分配的功率大小，對于一個用戶如果速率一定，如子載波數目增加所需的功率就會下降。

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（2）強化無線電通信的監察

加強無線電通信安全，離不開對無線電通信的安全監察。通過有效地監察，可以確保無線電通信的安全隱患被控制在一個可以調控的范圍之內，如此對于降低甚至是消除無線電通信帶來的安全威脅是至關重要的。

（3）定期檢修設備

對設備做好定期檢修，這是無線電通信安全的保障措施之一。一旦設備出現通信方面的問題，很容易影響無線電通信的安全性，所以，確保無線電設備的正常運轉，就需要檢修人員、管理人員在日常的檢修中，做好無線電有關設備的定期檢修，及時地排除安全隱患，為無線電通信安全創設條件[2]。

（4）掌握無線電電波的傳輸規律

加強無線電通信安全，也可以通過掌握無線電電波的傳輸規律來實現。如無線電電臺，其GMDSS通信系統包含MF、HF、VHF三個主要的頻段。這三個頻段信號可傳輸的距離按照由高到低的順序，依次是HF、MF、VHF。所以，為了掌握無線電電波傳輸的規律，就要熟悉傳輸的實際距離，這樣在當你需要呼叫接收電臺之時，就可以選擇最合理的頻段用于無線電通信[3]。另外，在呼叫過程中，切忌使用大功率，一般可以先使用小功率進行嘗試性呼叫，假如無法呼叫成功，或者是通信狀態不良，才使用大功率，這樣可以滿足合理使用資源的要求。所以，掌握無線電電波的傳輸規律，對于無線電通信安全也有一定影響。

（5）采用屏蔽措施，滿足無線電通信安全

提升無線電通信質量，才能滿足無線電通信對安全提出的要求，針對無線電通信設備而言，可以結合設備結構、工作條件以及工作頻率等因素，制定合理地屏蔽措施來滿足無線電通信要求。①屏蔽體使用的材料：屏蔽措施是否能取得效果，屏蔽體材料的選擇是主要因素。如果是高頻電子設備，可以選擇鋁、銅等良導體材料。如果是低頻電子設備，可以選擇硅鋼片、鋼、電工軟鐵等磁鐵性材料；②對縫隙的屏蔽：如果機箱對密封性有要求，可以嘗試先用導電密封襯墊進行縫隙密封處理。如果機箱沒有密封性要求，需將鍍銅簧片安裝在側板、機箱蓋板等于箱體搭接縫隙處。如果縫隙之處無法使用密封襯墊與無法安裝鍍銅簧片，可以考慮使用銅屏蔽膠帶進行密封處理；③對連接線的屏蔽：連接線的設置應遠離空洞和縫隙，信號線和地線必須分開布設，如無必要，導線盡量避免從屏蔽機箱穿過，如果必須穿過機箱，則需在導線上增設磁環，以此來降低電磁輻射量，確保整體的安全性。

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由于無線電液控制技術在工程機械領域占有重要地位，它也越來越受到各國的重視，都投入了很多的技術力量和資金進行研究開發。雖然紅外遙控也可以實現電液控制技術的遠程遙控，但是由于紅外遙控存在對工作背景要求高、能耗高、傳輸距離短（一般不會超過10米），且必需在同一直線上，中間不能有任何障礙物以及易受工業熱輻射影響等缺點，使得無線電液控制技術成為當前研究的主要方向。

二、無線電液控制技術的研究現狀及趨勢

（一）無線電液控制技術的研究現狀

最初，遙控電液控制系統都是采用有線遙控方式進行的。早在60年代初期，人們就能利用拖纜遙控裝置來控制液壓機械上的手動、電液多路閥，操作時通過拖纜遙控裝置上的雙向單軸搖桿輸出線性比例信號來控制電液比例多路閥，線控盒搖桿的信號完全能模擬液壓多路閥上手動拉桿的動作。雖然這種方式也可以使操作人員在作業區外對機械設備進行操作控制，但是由于控制信號在電纜線中的衰減，使得遙控的距離有限，同時由于電纜線的存在，影響了操作的靈活性，而且數米長的電纜經常是生產事故中的主要根源。[2]

隨著無線電技術的成熟，把無線電技術引入電液控制系統成為了可能。由于無線電液控制技術是通過無線電波來傳遞控制指令，完全消除了拖纜式遙控裝置所帶來的故障隱患。但是一開始的無線電液控制系統都只能發射簡單的指令，如：打開/關閉等指令。進入70年代后，隨著大規模集成電路及專用微處理器的出現，開發出了可靠性更高的手持式無線遙控系統。后來，隨著數字處理技術的快速發展，無線數字通信技術的日趨成熟，利用數字通信技術的抗干擾能力強、易于對數字信號進行各種處理等等的優點，使得遙控系統的抗干擾性能逐步提高，安全性能大大改善；與此同時，模擬集成電路設計的迅速發展，各種高精度的模擬/數字轉換器（A/D）和數字/模擬轉換器（D/A）的研制成功，并把他們應用到無線電液控制系統中，使得無線電液控制系統不但能夠傳輸開關信號，也能夠傳輸模擬控制量并且對控制指令有較高分辨能力，也就是說，無線電液控制系統不但能夠控制普通的電磁開關閥，而且能夠控制比例閥。

由于無線電液控制技術既有電液控制技術的優點，又有無線技術的優點，因此它有著很廣泛的應用，特別是在工程機械領域中。無線電液控制系統的典型應用場合如工業行車、汽車吊、隨車吊、混凝土泵(臂架)車、盾構掘進機的管片拼裝機等。

80年代初，美國KraftTeleRobtics和約翰·迪爾等公司，相繼開發出無線遙控系統，并應用于挖掘機中，成功推出遙控挖掘機。其中，比較典型的是約翰·迪爾公司的690CR型遙控挖掘機。

1983年，日本小松制作所研究開發了各種工作裝置的微動控制和復合動作的無線電操縱，并成功改裝PC200－2型液壓挖掘機。

1987年，德國HBC公司研制成功應用于工程機械領域的工業無線電遙控裝置。這種遙控裝置采用了先進的數字化通信技術，傳輸的比例控制信號安全、可靠和實用，并對發射的指令有很高的分辨率；在接收端使用模擬技術可以使執行機構的加速、減速動作與無線電遙控裝置發射器上的動作完全成比例，從而實現對執行機構的無級控制。利用它，結合電液比例伺服驅動機構、液壓比例多路閥和電液比例減壓閥及普通電磁控制開關閥，就可以實現工程機械的無線遙控。德國HBC無線電遙控系統采用的比例輸出信號（0－5V/10V、4－20mA、PWM0－2A）可與多個廠家電液多路閥信號匹配，可模擬手動操作方式達到與液壓控制系統互相間的協調。

與國外對無線電液控制技術的研究應用相比較，國內則相對比較晚，技術相對也落后一些。上海寶山鋼鐵公司于1997年引入HBC無線遙控系統、意大利FABERCOM的比例液壓伺服模塊，對黃河工程機械廠生產的ZY65型履帶式裝載機進行了遙控改造，使其成為一臺遙控裝載機。

（二）無線電液控制技術研究趨勢

隨著數字通信技術和超大規模集成電路的高速發展，把數字通信技術和高性能、高集成度的集成電路應用到無線電液控制技術中，使得無線電液控制器的性能更加完善，可靠性更加高。它們都推動著無線電液控制技術的發展，具體表現在以下幾個方面：（1）超大規模集成電路的飛速發展使無線電液控制器硬件電路的可靠性提高，同時為實現更強大的（下轉第152頁）（上接第193頁）功能提供了可能性；（2）數字通信技術提高了無線電液控制器的性能；（3）糾錯編碼技術提高了無線電液控制器的抗干擾能力。

三、無線電液控制技術在盾構管片拼裝機中的應用

盾構管片拼裝機是一六自由度機械手，由電液比例多路閥控制各個方向執行器動作，實現管片的拼裝。利用無線遙控系統控制電液比例多路閥的先導級就可以控制進入多路閥的流量。采用電液比例技術能提高管片機的拼裝速度，有效地降低工程造價。

四、結語

由于無線電液比例技術具有多方面的優點，在工程機械領域得到了廣泛的應用。將無線遙控技術應用于盾構管片拼裝機系統，將具有重要的工程應用意義。

【參考文獻】

[1]鄭貴源.無線遙控裝置在工業控制中的應用[J].機械與電子，1997，(2).

[2]李水平.工業遙控器在起重機上的應用[J].設備管理與維修，1997，(9).

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國際海上組織IOM規定，對于超過一定重量的貨物需要安裝AIS設備，這種設備可以對船舶進行全程監督以及可以監控船舶對海洋的污染。AIS是船舶自動識別系統，它是在海上移動通信頻帶上工作的系統。岸基系統和船臺系統構成了AIS系統，另外AIS系統還包括使用AIS信息的各種其他的系統，通過AIS系統可以實現船和海岸的信息交流，因為它能夠把船舶的識別碼、位置以及速度等情況傳遞到其他的船舶上或者海岸上，還可以處理多路通信。國際電信聯盟為了支持AIS系統的發展，修改了《無線電規則》，設定了AIS系統的專用頻率。另外國際海事組織、國際航標協會以及國際電工委員會等都對AIS系統進行支持，促使AIS系統不斷成熟。我國目前建立了許多AIS系統的岸站，通過運用AIS系統，減少航運事故的發生，增加了船舶的避險能力以及信息采集能力，通過AIS系統可以對海上行駛的船舶進行全程監控，提高港口管理的綜合能力。

1.2船舶遠航識別和跟蹤系統

國際海上組織通過了《國際船舶和港口保安規則》，并且規定一些船舶需要安裝AIS系統，AIS系統并不是全能的，在使用中它存在著缺陷，例如，船舶報告系統能夠覆蓋全球，但是由于是人工編制的報文，影響到報告的精度。由于受到通信距離的限制，AIS系統只能夠對近岸的船舶實施監控。國際上一般采用LRIT來解決遠距離船舶的跟蹤問題。LRIT信息主要包括：船舶身份、位置等，LRIT系統中國家對于船舶有三種身份，通常是指船旗國、港口國以及沿岸國。對于船旗國是指當局政府有權接收懸掛其國旗的船舶位置的信息，港口國是指政府有權利接受進入締約國港口的船舶信息，而沿岸國是指政府有權利接收距離其沿岸1000海里以內的船舶的信息。LRIT的用途如下所示：海上安全工作，LRIT可以為海上搜救提供全面的信息支持；環境保護，LRIT可以為海上的調查溢油事故等提供信息支持；海上保安工作，LRIT可以加強對船舶以及沿岸國的保安；LRIT還可以和AIS系統相結合，進而建立船舶監控系統，應用于全球航運生產以及管理。

1.3海事衛星

海事衛星是提供電話、傳真、遇險安全通信、數據、圖像以及圖片等服務的綜合系統，海事衛星自從投產運行以來，它發揮了卓越的性能。海事衛星經歷了四展，第一代海事衛星可以航運提供模擬話音、傳真以及數據等服務，第二代海事衛星可以為航運提供數字話音以及低速數據服務，第三代海事衛星可以為水上交通提供傳真、ISDN以及MPDS等服務，第四代海事衛星可以為海運提供衛星手機、高速數據傳輸網絡和BGAN等服務。海事衛星在其他領域也得到大力的發展，例如出現電力中斷、通訊網絡失效的情況時，海事衛星可以發揮應急通信的特長。

2加強水上無線電管理工作

加強無線電管理工作需要從下列方面入手：一是對無線電通訊導航設備規范應用加強管理。隨著交通部門的支持，海上航運部門對船舶使用海上移動通信標識的情況進行了徹底的清理，從而能夠規范管理的程序，可以很好地推廣信息化管理技術，對一些不符合規定的船舶船碼，給海上搜尋工作提供良好的保障。二是加強跟蹤研究。國家無線電管理局應該基于我國航運事業發展的具體情況，對航運通訊方面的政策和技術進行深入的研究。要設置相關工作小組，對水一些數據進行詳細的研究，力圖解決數據的通訊問題。另外還要依據《無線電規則》對我國水上無線電通訊原則進行修改。最后對于我國的一些不符合國際公約要求而配備的通信設施的船舶，應該依據我國航運事業發展的具體情況作出過渡方案，這樣才能夠確保我國海上運輸的而各類船舶的航運安全。三是做好規劃工作。交通運輸部門加強對海上通訊工作的監管，提出新的要求。我國海上無線電通訊導航業務的目的在于確保海上船舶航行以及運輸生產的安全，不斷滿足海上交通安全監管和搜救工作的要求，依據相關國際公約和國內法以及我國航運事業發展的具體情況，要建立功能齊全、設備完善、覆蓋面廣、實時監控以及可靠和暢通的海上同通信系統。要不斷完善我國海上通信系統，對海上通信設施以及系統進行合理的布局，發展適應適應海上通信的技術，做到合理利用資源，通訊系統要和海上監管和搜救業務相結合以及要和安全保障系統融合發展，形成服務和設備和國際接軌的現代化的海上通信網絡，不斷促進我國無線電通信導航系統的發展。

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隨著A／D／A器件與DSP處理器的迅速發展，使得軟件無線電技術廣泛地應用于陸上移動通信、衛星移動通信與全球定位系統等。本文利用軟件無線電的思路，針對中科院創新一號低軌移動小衛星多功能地面站設計的具體要求，研制了一套基于軟件無線電技術的多信道發射機設備。該地面站發射系統數字基帶部分采用全軟件化設計，核心部件是可編程的DSP及FPGA，可同時處理三路信號。該設備具有以下三個優點：多模工作；無線通信系統可升級；發射配置動態更改。該設備可根據實際需要靈活配置系統，適用范圍大大擴展。

1系統構成

SDR地面站發射系統如圖1所示。該系統的發射速率為2．4kbps窄帶、2．4kbps擴頻、19．2kbps窄帶或它們混合的速率。中頻分別為18．45MHz、20MHz、21．85MHz。DAC的采樣頻率為78．336MHz。發射系統中FPGA實現FIFO、信道編碼、擴頻、內插濾波、數字上變頻、信道合成、DAC預補償濾波器等功能。這些功能都集成在一片XilinxVirtexII芯片中。

2FPGA部分功能模塊

2．1FIFO模塊

FIFO完成數據緩存功能。為了節省不必要的資源，設計了一個長度為32、深度為2的FIFO。即當一個寄存器32位取完時發出中斷給DSP，同時讀、寫寄存器指針變換，DSP響應中斷向FIFO寫數，此時數據還在不斷地讀出。這樣就實現了用最少的資源實現數據緩存。

2．2信道編碼

在實際信道上傳輸數字信號時，由于信道傳輸特性不理想及加性噪聲的影響，所收到的數字信號不可避免地會發生錯誤。采用信道編碼可以將誤碼率降低。本系統主要采用性能較優的卷積編碼和差分編碼等。

對于窄帶信號還有擾碼（CCITTV．35）。擾碼能改善位定時恢復的質量，還能使信號頻譜彌散而保持穩恒，能改善幀同步和自適應時域均衡等子系統的性能。

對于擴頻信號還有擴頻編碼。在直擴系統中，用偽隨機序列將傳輸信息擴展，在接收時又用它將信號壓縮，并使干擾信號功率擴散，提高了系統的抗干擾能力。

編碼過程在DSP的控制下進行，數據從DSP送出，并標識信道特征，FPGA識別后進入相應的編碼通道，這樣三路信道可以分時進行編碼處理。由于硬件速度快的特點，可視為同時處理。

2．3信道合成

信道合成模塊由內插濾波器、數字上變頻、信道復接三部分組成。

2．3．1內插濾波器

各信道濾波器性能指標如表1所示。

表1各信道濾波器指標

濾波器性能要求

19.2kbps窄帶收信機在f0±80kHz外，雜散小于50dBc；諧波（二、三次）小于40dBc

2.4kbps窄帶發信機在f0±10kHz外，雜散小于50dBc；諧波（二、三次）小于40dBc

2.4kbps擴展發信機在f0±1.25MHz外，雜散小于50dBc；諧波（二、三次）小于40dBc

為了以最少的濾波器階數得到較低的符號間干擾和高阻帶衰減，成形濾波器采用一個根升余弦濾波器，滾降系數0．4。其頻域表達式為：

式中α為滾降因子，取0．4。

成形濾波器設計采用頻率采樣技術，這樣可以得到階數較低、性能較好的濾波器。成形濾波器一般采用4倍或8倍的內插系數。先用MATLAB把濾波器階數和系數確定下來，這樣可以用移位加運算代替乘法以節省大量硬件資源。在FPGA實現時，采用DA（DistributeAlgorithm）技術。DA技術提出了二十多年，廣泛應用于線性時不變信號處理，已被證明不適用于可編程DSP的固定指令系統結構，但是用FPGA實現卻是個好的選擇——DA電路中沒有直接的乘法器，乘法可由查找表得到。

CIC濾波器是一種靈活的無乘法濾波器，適合于硬件實現，并可處理任意大的數據率變換。由此，第二級內插濾波采用CIC濾波器是最佳選擇。

在不降低性能的前提下，從節省資源的角度考慮，各信道內插濾波器分為兩步實現：第一級FIR成形濾波器，第二級內插濾波器采用五級CIC濾波器。各信道濾波器內插分解為兩級，大內插系數濾波器由CIC完成，其結構如圖2所示。實驗結果表明這樣做并不影響性能。

三路信道內插濾波器分別描述如下：

（1）2．4kbps窄帶信號：編碼后信號采樣率為4．8kHz，要用78．336MHz進行采樣，必須經過78336／4．8＝16320倍內插。第一級采用75階8倍內插成形FIR濾波器，第二級采用2040倍五級CIC內插濾波器。

（2）19．2kbps窄帶信號：編碼后信號采樣率為38．4kHz，要用78．336MHz進行采樣，必須經過2040倍內插。第一級采用75階8倍內插成形FIR濾波器，第二級采用255倍五級CIC內插濾波器。該路信道所有內插濾波器頻率響應如圖3所示。

（3）2．4kbps擴頻信號：編碼后信號采樣率為1．224MHz，要用78．336MHz進行采樣，必須經過64倍內插。第一級采用25階4倍內插成形FIR濾波器，第二級采用16倍五級CIC內插濾波器。

2．3．2數字上變頻

數字上變頻器的主要功能是對輸入數據進行各種調制和頻率變換，即在數字域內實現調制和混頻。筆者設計了三個單路數據DUC。

在BPSK調制模式中，內插濾波器把數據流采樣頻率升至時鐘頻率后，通過載波NCO進行混頻。DUC設計取22位累加器，SIN／COS的分辨率為12位。其頻率輸出調諧精度為18．68Hz。NCO簡單結構如圖4所示。

2．3．3信道復接

三路信道分別完成數字上變頻后經過一個加法器變為一路信號送至DAC，這樣只需要一個RF模塊就可完成發射功能。如圖5給出了發射機信道復接后的頻譜。

2．4Inverse－SINC預補償濾波器

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1無線電通信技術的發展歷程

1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。

1896年3月24日，波波夫將無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。

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，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。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，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來[2]。

隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，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。

信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。

無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術的特點

近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網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含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結如下：

不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。

具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網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點在抵抗水淹、臺風、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，這也是無線架輸的最大特點。

無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、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的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。

3無線電通信技術之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務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的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試，主要可總結一下八點：

3.1采用了數字通信技術

提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。

3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。

3.3推廣個人信息化技術

個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。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拓新接入網絡的樣式

技術上融合實現固定和其他通信等不同業務，在無線應用協議（WAP）的出現以后，無線數據業務的開展得到大幅度的推動，促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要，傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合，尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備，滿足了生活與生產地各種通信需求。

.5過渡電路交換網絡

關于過渡電路交換網絡，IP網絡無疑是核心關鍵技術，是最合適的選擇對象，處理數據的能力電路交換網絡大大提升，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技術作為信號傳感器

Bluetooth技術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域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。

3.8提高無線通信網絡可持續性

無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。

結束語

回顧無線通信的發展歷程，無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術普及率低的問題，面對我國12億人口，網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面，提升自身的營業水平，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，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這要求我們積極加快無線領域的科技進步，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。

參考文獻

[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.

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我國的現今衛星通信技術的發展在擴展新的頻段，加強先可用的頻段的利用率以及現在公用干線的通信網都應該一步步轉向跟隨寬帶化的發展趨勢，能夠準確地利用衛星通信技術來建立我國的衛星寬帶業務以及數字化通信網絡。所以對于衛星通信網技術而言應該逐漸的走向小型化的、智能化的未來方向。從目前我國的計算機科技的水平來看，假設把設備功能全部換由軟件來進行操作實現，那么由于軟件的特點也就是需要按照一條條的指令來運行，就算我們采用多處理器的方式來進行協助共同運算，也沒有辦法真正保障高頻率情況下的處理能夠及時有效，也使得軟件無線電技術在衛星通信領域中的使用范圍明顯受到限制。基于以上原因，以下設計想法是為了能夠讓軟件無線電技術能真正應用在衛星通信方面。

首先我們所有的設備都需要經過模塊化處理，各個模塊分開保證控制功能，以及各個模塊之間的高速數據的交換問題。而信道設備以及接口設備的內部結構信道設備包括調制解調器、信道的編譯碼器和置亂器等，在總的CPU的控制之下，信道設備的具體參數值可以做到由軟件來進行定義處理。而將無線射頻的設備、信道設備和接口設計在衛星通信技術中也是十分關鍵的存在。再來考慮到了衛星通信技術有著多址方式，業務類型廣以及其頻率高且變化區域廣等各種優點，在信道設備和接口設備的設計選用模塊化的設計構思。各個模塊應該能夠各自擁有能定義自身功能的各個軟件接口，而選用的軟件接口更應保證標準化以方便各個不同供應商的生產。然后在各個模塊的具體設計上面，也要根據具體運算量大小，選擇不同的軟件接口功能。再來根據具體的各類應用環境，更加靈活地修改和使用數據幀結構，并且保證以軟件協同硬件兩相結合的方式實現。最后就是設備功能和系統功能的定義要靠網絡管理系統來最終實現。

伴隨著因特網大面積普及及現在移動網絡的迅猛發展，衛星通信技術絕對會在未來迎來更進一步的發展機會。現在我國逐漸采用自主研發的通信衛星為主體，來建立完善的衛星通信系統。軟件無線電技術作為一個可利用在衛星通信方面的技術來說，也一定會伴隨衛星通信的腳步，成為加速我國科技發展的重要技術。

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2無線電監測信息網的日常網絡安全管理措施

2.1充分發揮防火墻的屏障作用毋庸置疑，防火墻也應是無線電監測信息網的第一道安全防線。通過制定嚴格的安全策略，從而有效的實現無線電監測信息網與公眾網之間的隔離以及訪問控制。目前我國的防火墻能夠實現單向控制或者雙向控制，且大多數的防火墻對于那些高層協議實施較細的訪問控制，已經可以實現從網絡層到應用層的自由控制。為了保證網絡安全，應在區辦與地市之間、監測網與信息網之間設立防火墻，并根據需求的變化不斷更改防火墻策略，充分發揮防火墻的屏障作用。

2.2嚴格內外網的隔離我們應對內網系統中所有的電腦徹底進行技術隔離。對確需通過移動存儲設備將數據從外網電腦拷貝至內網電腦的情況，應施行專用移動存儲設備制度。即：將一個移動存儲設備只用于內外網數據的交換，且在每次使用時要經過嚴格的病毒檢測和殺毒，方可使用。

2.3使用可升級的殺毒軟件

計算機病毒是現代信息化社會的一種公害，各種病毒的產生和蔓延已經給計算機系統的安全造成了巨大的威脅和損害。在無線電監測信息網的日常安全管理中，病毒的防治是必不可少的關鍵環節。因此，我們應選擇可信任的、能夠升級的殺毒軟件，對我們的電腦進行病毒的預防和查殺，以提高監測信息網的抗病毒能力。

2.4注重數據備份與恢復

數據備份就相當于給數據買保險。一旦發生監測和臺站數據丟失、系統崩潰等情況，可通過數據備份與恢復來進行補救。首先是選擇備份軟件和計劃使用的備份技術，備份數據的存儲設備、存儲介質。其次是確定備份的內容、備份方式、備份時間。根據備份的具體數據采用合理的備份策略進行數據庫備份。