導(dǎo)語：如何才能寫好一篇無線電技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

認(rèn)知無線電用戶必須不能干擾首要用戶（頻譜授權(quán)用戶）的正常工作，要保證首要用戶的可靠性通信，同時也要保證認(rèn)知無線電用戶通信的可靠性，這就需要認(rèn)知無線電控制發(fā)射功率，同時具有靈敏的頻譜空穴檢測能力和快速切換頻段的能力。通信的高可靠性是認(rèn)知無線電要實(shí)現(xiàn)的另一個目標(biāo)。認(rèn)知無線電這些特點(diǎn)有利于頻譜資源智能、高效、充分的利用，也是其區(qū)別于其他無線電技術(shù)的重要特征。

二、認(rèn)知無線電與寬帶無線通信系統(tǒng)的融合

認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)有：頻譜監(jiān)測技術(shù)，自適應(yīng)頻譜資源分配技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)等。寬帶無線技術(shù)主要有正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、多輸入多輸出技術(shù)(MIMO)、HARQ技術(shù)和AMC技術(shù)等。認(rèn)知無線電與寬帶無線通信系統(tǒng)的融合最主要的就是自適應(yīng)頻譜資源分配技術(shù)和正交頻分復(fù)用技術(shù)結(jié)合、并輔以其它相關(guān)技術(shù)。OFDM系統(tǒng)是目前公認(rèn)的比較容易實(shí)現(xiàn)頻譜資源控制的傳輸方式。該調(diào)制方式可以通過頻率的組合或裁剪實(shí)現(xiàn)頻譜資源的充分利用，其與自適應(yīng)技術(shù)相結(jié)合，除了在傳統(tǒng)的時間域上自適應(yīng)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(jié)合MIMO系統(tǒng)的空間資源，根據(jù)用戶在不同的位置的不同傳輸條件，感知環(huán)境并且適應(yīng)環(huán)境，并不斷地跟蹤環(huán)境的變化，以合理利用資源、提高系統(tǒng)容量。自適應(yīng)頻譜資源分配的關(guān)鍵技術(shù)主要有:載波分配技術(shù)、子載波功率控制技術(shù)、多天線層資源分配算法和復(fù)合自適應(yīng)傳輸技術(shù)。

(1)載波分配技術(shù)。CR具有感知無線環(huán)境的能力。子載波分配就是根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)和服務(wù)質(zhì)量要求，分配一定數(shù)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(tǒng)具有裁剪功能，通過子載波的分配，即在頻段內(nèi)對于用戶來說，信干噪比(SINR)較高的不規(guī)律和不連續(xù)子載波的頻譜資源進(jìn)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?shù)谋忍財?shù)量，選取相應(yīng)的調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配和利用。

(2)子載波功率控制技術(shù)。由于分配給用戶的功率和子載波數(shù)一般是成比例的，功率控制算法在經(jīng)典的“注水”算法的基礎(chǔ)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(rèn)知無線電有較好的通過率，且達(dá)到實(shí)時性的要求。事實(shí)上功率控制算法和子載波分配算法是密不可分的。這是因?yàn)樵谂袛嗄匙虞d波是否可以使用時，就要對現(xiàn)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(shù)目增加所需的功率就會下降。

三、結(jié)語

篇2

關(guān)鍵詞：軟件無線電數(shù)字信號處理調(diào)制解調(diào)TMS320C6701

軟件無線電是隨著計算機(jī)技術(shù)、高速數(shù)字處理技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺的各種功能盡量在一個開放性、模塊化的平臺上由軟件來確定和實(shí)現(xiàn)。該平臺的調(diào)制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調(diào)制碼型等系統(tǒng)工作參數(shù)具有完全的可編程性。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星測控平臺存在著性能不完善，調(diào)制方式、副載波、碼速率組態(tài)不靈活，體積偏大等問題。研制和開發(fā)通用化、綜合化、智能化的測控平臺，通過注入不同的軟件，實(shí)現(xiàn)對調(diào)制載頻、調(diào)制方式、傳輸碼速率等參數(shù)的改變，應(yīng)用于各種軌道衛(wèi)星平臺的遙測遙控任務(wù)。數(shù)字信號處理器（DSP）是整個軟件無線電方案的靈魂和核心所在。通用平臺的靈活性、開妻性、通用性等特點(diǎn)主要是通過以數(shù)字信號處理器為中心通用硬件平臺及DSP軟件來實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過比較，我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套實(shí)時的DSP系統(tǒng)。

圖1TMS320C6701結(jié)構(gòu)框圖

1軟件無線電通用平臺的DSP技術(shù)

1.1TMS320C6701DSP芯片介紹

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片，具結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

TMS320C6701的主要特點(diǎn)為：

*單指令字長為32位，8個指令組成一個指令包，總字長為256位，引腳與TMS320C6201系列的引腳兼容。

*體系結(jié)構(gòu)采用甚長指令字（VLIW）結(jié)構(gòu)；

*硬件支持IEEE標(biāo)準(zhǔn)的單精度和雙精度指令集，支持字節(jié)尋址獲得8位/16位/32位數(shù)據(jù)，指令集中有位操作指令（包括位域抽取、設(shè)置、清除以及位計數(shù)、歸一化等）；

*1Mb(位)的片內(nèi)存儲空間，其中程序存儲空間和數(shù)據(jù)存儲空間各512Kb；

*32b外部存儲器接口（EMIF），有52MB的外部存儲器尋址能力；

＊四通道自加載DMA協(xié)處理器，可用于數(shù)據(jù)的DMA傳輸；

*16位宿主機(jī)接口（HPI）；

*兩個多通道緩沖串口（McBSPs）；

*兩個32位通用定時器；

＊靈活的鎖相環(huán)路（PLL）時鐘產(chǎn)生器，可以對輸入時鐘進(jìn)行不同的倍頻處理；

*芯片內(nèi)部有IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)邊界掃描仿真器（JTAG），可用于芯片的自檢和開發(fā)；

*芯片共352腳采用BGA封裝，以獲得好的高頻電氣性能，并使芯片尺寸變?。?/p>

*采用0.18μm工藝，則五層金屬組成，輸入輸出接口電壓為3.3V，核心電壓1.8V(167MHz時為1.9V)。

1.2DSP技術(shù)在軟件平臺中的應(yīng)用

每套測控平臺含雙機(jī)備份的遙控調(diào)制器與遙控解調(diào)器，雙機(jī)分別由獨(dú)立電源供電。系統(tǒng)總體框圖如圖2所示。調(diào)制器與解調(diào)器分別通過不同的RS232串口與遙控處理計算機(jī)通信，完成對調(diào)制解調(diào)器的控制及其帶數(shù)據(jù)的收發(fā)。

用戶在每次任務(wù)前通過控制計算機(jī)設(shè)置調(diào)制方式、調(diào)制參數(shù)及通信連接方式，并調(diào)用算法參數(shù)生成程序產(chǎn)生調(diào)制器和解調(diào)器中算法的預(yù)置參數(shù)，并在設(shè)備初始化時以批數(shù)據(jù)方式從串口送入DSP芯片，經(jīng)校驗(yàn)后送FlashROM中。為保證程序傳送的可靠性，采用IRQ差錯控制方式，DSP每接收一個數(shù)據(jù)包在存儲的同時向計算機(jī)回傳數(shù)據(jù)信息，計算機(jī)一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出錯即轉(zhuǎn)入重傳方式。參數(shù)設(shè)置成功后，調(diào)制解調(diào)器根據(jù)協(xié)議發(fā)送和接收遙控指令，并將工作狀態(tài)回送遙控處理計算機(jī)，同時在遙控前端機(jī)面板上顯示。

1.3調(diào)制器與解調(diào)器硬件結(jié)構(gòu)與功能描述

硬件系統(tǒng)以DSP為核心，電路主要由下述模塊組成：電源模塊、系統(tǒng)時鐘及模式設(shè)置模塊、存儲器模塊、系統(tǒng)監(jiān)控模塊、與控制計算機(jī)通信模塊、調(diào)制輸出模塊、B碼時鐘接收模塊和顯示控制模塊。在解調(diào)系統(tǒng)中，除解調(diào)輸入模塊、解密接口模塊和顯示控制模塊外，其余模塊均與調(diào)制系統(tǒng)一致，如圖3所示。

調(diào)制器加電時，DSP首先通過外部存儲器模塊完成自加載。自加載完成后，由DSP主程序?qū)顟B(tài)顯示監(jiān)控模塊進(jìn)行參數(shù)初始化設(shè)置。在有調(diào)制任務(wù)時，首先由控制計算機(jī)對DSP進(jìn)行參數(shù)設(shè)置（如濾波器參數(shù)、調(diào)制制式、調(diào)制副載頻、調(diào)制碼速率等），然后發(fā)調(diào)制數(shù)據(jù)給DSP，由DSP的串行通信口接收數(shù)據(jù)，在DSP內(nèi)完成副載頻調(diào)制；調(diào)制數(shù)據(jù)經(jīng)DSP串口發(fā)送給數(shù)模塊轉(zhuǎn)換進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的信號過低通可編程濾波器濾波后輸出。解調(diào)器的工作過程與上類似，在檢測到有已調(diào)副載波進(jìn)入A/D通道時，啟動解調(diào)模塊進(jìn)行解調(diào)，將解調(diào)的數(shù)據(jù)送到控制計算機(jī)。

2DSP實(shí)現(xiàn)信號調(diào)制和解調(diào)

2.1信號調(diào)制

調(diào)制器的設(shè)計目標(biāo)是在可編程的硬件平臺上，通過注入不同的算法或執(zhí)行軟件，實(shí)現(xiàn)不同載波頻率、調(diào)制方式、傳輸速率和碼型的多制式的通用型調(diào)制器。它將以靈活的重構(gòu)性支持各種通信發(fā)射機(jī)的不同需求，更有利于各通信設(shè)備的互連互連?？紤]到數(shù)字直接合成技術(shù)具有數(shù)控靈活、頻率分辨率高、頻率切換快、相位可連續(xù)線性變化、覆蓋帶寬大、生成的正弦/余弦信號正交性好等特點(diǎn)，我們的設(shè)計方案是以DSPs芯片為內(nèi)核，采用軟件DDS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高精度、高性能的數(shù)字調(diào)制器。調(diào)制器的總體框圖如圖4所示。

幀分析在設(shè)備初始化時完成程序數(shù)據(jù)的接收、校驗(yàn)和轉(zhuǎn)發(fā)（向FlashROM送）。在正常工作時，從幀數(shù)據(jù)中分離出調(diào)制參數(shù)及等調(diào)制數(shù)據(jù)，分別送參數(shù)寄存器與數(shù)據(jù)寄存器。

圖5BPSK接收總體框圖

在數(shù)據(jù)格式變換中，完成將輸入的數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)變?yōu)檎{(diào)制參數(shù)控制字（如相應(yīng)調(diào)制方式下的頻率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A）和相應(yīng)格式的被調(diào)制數(shù)據(jù)，經(jīng)滾降處理后(對于FSK方式可不用滾降處理)對正弦載波進(jìn)行調(diào)制。

2.2信號解調(diào)

對于BPSK接收，我們采用相干解調(diào)方式，如圖5所示。接收信號經(jīng)帶通采樣得到原始信號序列后，首先與本地產(chǎn)生的正弦序列相混頻，然后經(jīng)低通濾波除高頻分量，得到其帶信號樣值序列（正弦序列的頻率與相位也由此樣值序列獲得）。再對基帶信號樣值序列進(jìn)行最佳判決點(diǎn)時刻波形估計，估計值送往均衡器做均衡處理，均衡結(jié)構(gòu)再做0、1判決得到最終的解調(diào)數(shù)據(jù)。解調(diào)的關(guān)鍵點(diǎn)在于本地載波的同步和符號定時誤差的提取。

ASK(FSK)信號的解調(diào)方法可分為相干解調(diào)和非相干解調(diào)兩類。由于相干解調(diào)的抗干擾能力較強(qiáng)，本方案采用相干解調(diào)方式。圖6為采用相干解調(diào)時，接收端的解調(diào)總體方案流程框圖。

接收信號首先經(jīng)低通濾波器，濾除帶外噪聲（此處的低通濾波器由專用器件設(shè)計）。然后經(jīng)A/D變換，得到樣值序列，按照工作的不同階段，分兩路分別與本地相應(yīng)的相干載波進(jìn)行解調(diào)，主要包括混頻和低通濾波兩過程。解調(diào)后的信號經(jīng)低通濾波器后，恢復(fù)出基帶信號?；鶐盘栠M(jìn)行位定時和碼元判決，得到最終的解調(diào)數(shù)據(jù)。

圖6ASK/FSK相干解調(diào)總體流程框圖

篇3

【關(guān)鍵詞】廣播電視無線發(fā)射技術(shù)創(chuàng)新分析

廣播電視（Radioandtelevision），它主要是利用無線的電波或?qū)Ь€來向廣大地區(qū)進(jìn)行圖像節(jié)目、音響播送等傳播性的媒介，統(tǒng)稱廣播。而只進(jìn)行聲音播送的則稱之為有聲音廣播。既可播送聲音，又播送圖像的則稱之為電視廣播。在一定程度上，雖然自媒體時代下，對于我國廣播電視業(yè)帶來了巨大的發(fā)展性沖擊，我國的廣播電視業(yè)也深受打擊急需尋求新的突破性發(fā)展路徑。但是，無論自媒體如何引領(lǐng)新時代的發(fā)展浪潮，人們對于廣播電視業(yè)的熱衷也不曾削減，廣播電視一直都是人們所熱衷的媒介。那么，對于我國廣播電視業(yè)來說，要想不被自媒體所淘汰，不負(fù)眾望尋求新的發(fā)展性突破，就必須提高對無線發(fā)射性技術(shù)的重視程度，對該項(xiàng)技術(shù)予以深度的分析，研究出其最佳的應(yīng)用路徑，以通過無線發(fā)射性技術(shù)新的創(chuàng)新發(fā)展，來引領(lǐng)我國廣播媒體開辟發(fā)展蹊徑。

1技術(shù)概述

廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)，其具有著便捷性的接收、較為的成本投入、較為簡潔化的技術(shù)操作、較廣大輻射范圍等特征。目前，在我國一些較為偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)村地區(qū)應(yīng)用的較為普遍，是偏遠(yuǎn)地區(qū)廣播電視主要的應(yīng)用方式。在一定程度上，伴隨著我國廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)日新月異的發(fā)展，可謂是給廣大偏遠(yuǎn)地區(qū)人們帶來了眾多的福利，他們能夠在遙遠(yuǎn)的山區(qū)就可觀看到豐富多彩的廣播電視節(jié)目，為我國廣播電視業(yè)服務(wù)網(wǎng)全覆蓋性發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了重要的基礎(chǔ)，重要性較為突出。同時，通過無線發(fā)射性技術(shù)在我國廣播電視業(yè)當(dāng)中有效的應(yīng)用，還能夠極大的減輕廣大廣播電視人的工作量，可實(shí)現(xiàn)人工智能化的廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸及接收，為廣播電視業(yè)的全智能化操控及發(fā)展奠定了重要基礎(chǔ)，讓我國的廣播電視業(yè)能夠?yàn)槭鼙娞峁┳罹攥F(xiàn)代化的服務(wù)。

2技術(shù)創(chuàng)新研究

2.1注重感知性無線電高新技術(shù)的研發(fā)

在廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)，其主要強(qiáng)調(diào)的是期間各類頻譜性資源的有效性利用。但是，從廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況來看，無線的電頻譜的查找存在著較大的難度性，且會對于廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)的傳輸產(chǎn)生一定的阻礙性作用，不利于我國廣播電視業(yè)為廣大受眾提供高質(zhì)量的服務(wù)。那么，針對這一問題就需要我國廣播電視業(yè)在進(jìn)行無線發(fā)射性技術(shù)實(shí)際應(yīng)用期間，注重感知性無線電高新技術(shù)的研發(fā)。在一定程度上，通過對感知性無線電高新技術(shù)的研發(fā)，就能夠通過感知性無線電技術(shù)進(jìn)行廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)的查詢，還可進(jìn)行閑置性無線電相應(yīng)頻譜的合理連接，大大提升了無線電其頻譜性資料實(shí)際的利用效率，可有針對性的處理有效性頻率的連接性問題，提高廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)智能性及靈活性，讓我國的廣播電視業(yè)為廣大受眾提供全方位的服務(wù)。

2.2注重?zé)o線電空中技術(shù)的開發(fā)

無線電空中技術(shù)，其早期主要應(yīng)用軍事作戰(zhàn)當(dāng)中。那么，伴隨著我國無線電空中技術(shù)日新月異的發(fā)展，無線電空中技術(shù)也被各高端行業(yè)及領(lǐng)域當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了有效性應(yīng)用。而對于我國廣播電視業(yè)來說，也可適當(dāng)向著無線電空中技術(shù)的方向進(jìn)行有效性的開發(fā)及研究，以進(jìn)一步提升我國廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，保證廣播電視信號的穩(wěn)定性，提供廣播電視相關(guān)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)男始百|(zhì)量，為廣播電視的廣大受眾提供更為高質(zhì)量的服務(wù)。

2.3科學(xué)設(shè)置高空光纜架設(shè)的高度

在一定程度上，廣播電視的信號傳輸其主要是依靠于高空的光纜，它是廣播電視的信號傳輸基礎(chǔ)，更是信號實(shí)現(xiàn)高速發(fā)射的根本保證。那么，我國的廣播電視業(yè)要想進(jìn)一步提高無線發(fā)射性技術(shù)的應(yīng)用效果，就應(yīng)當(dāng)科學(xué)設(shè)置高空光纜架設(shè)的高度，以為無線發(fā)射性技術(shù)的有效性應(yīng)用奠定重要基礎(chǔ)，保證在利用無線發(fā)射性技術(shù)進(jìn)行廣播電視的信號傳輸時，可以高質(zhì)量的完成，盡最大可能地保證廣播電視的信號傳輸效率。

2.4注重防雷設(shè)施的合理化設(shè)置

對于廣播電視業(yè)來說，防雷設(shè)施的合理化設(shè)備，也是提升無線發(fā)射性技術(shù)的應(yīng)用效果的創(chuàng)新舉措之一，也可進(jìn)一步提升無線發(fā)射性技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中的安全性及可靠性。因而，這就需要我國的廣播電視業(yè)應(yīng)當(dāng)尤為注重防雷設(shè)施的合理化設(shè)置。（1）進(jìn)行避雷帶網(wǎng)與避雷針等這些傳統(tǒng)避雷設(shè)施的合理化設(shè)置。在設(shè)置期間，應(yīng)當(dāng)注意天線與避雷針之間間距的控制。通常情況下，通信的天性應(yīng)當(dāng)安裝于避雷針的外線1.5個波長之外，為天線與避雷針?biāo)幬恢玫闹髦弥?；?）進(jìn)行無線防雷覆蓋性接地，設(shè)置好接地網(wǎng)。應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家的相關(guān)要求，避雷針的接地性電阻應(yīng)當(dāng)小于10Ω，且不超過4Ω設(shè)備的地網(wǎng)性電阻；（3）將發(fā)射性信號線防護(hù)的相關(guān)工作做好。在信號線位置上進(jìn)行避雷針的安裝，以實(shí)現(xiàn)對所有信號線的屏蔽，避免其與外界發(fā)生接觸情況。從而進(jìn)一步提升廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)應(yīng)用的安全性及穩(wěn)定性，保障廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果。

3結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前是我國廣播電視業(yè)實(shí)現(xiàn)突破性發(fā)展的關(guān)鍵時期。為了能夠進(jìn)一步推動我國廣播電視業(yè)的快速發(fā)展，就需要對廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)，進(jìn)行綜合性的分析及研究，探索出廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)在新時期突破創(chuàng)新的有效性路徑。從而能夠不斷提升廣播電視中無線的發(fā)射技術(shù)綜合水準(zhǔn)，以實(shí)現(xiàn)廣播電視中無線發(fā)射性技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化，為我國廣播電視業(yè)在新時期的蓬勃性發(fā)展提供重要的技術(shù)保障。

參考文獻(xiàn)

篇4

一、電力信息采集系統(tǒng)

電力信息采集業(yè)務(wù)是對用戶的用電信息進(jìn)行采集、監(jiān)測和處理，實(shí)現(xiàn)用戶用電信息計量異常監(jiān)測以及用戶用電信息采集、分析和管理，同時也讓電能質(zhì)量被實(shí)時監(jiān)控等，在用戶服務(wù)、市場管理、電費(fèi)實(shí)時結(jié)算等多方面提供實(shí)時、可靠的數(shù)據(jù)。電力用電信息采集系統(tǒng)分主站層、通信信道層和采集設(shè)備層三層。[1]主站與其他應(yīng)用系統(tǒng)和公網(wǎng)信道是由防火墻分離開來，單獨(dú)組網(wǎng)。在主站層里有前置采集平臺、營銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用以及數(shù)據(jù)庫管理三部分組織。前置采集平臺管理和調(diào)查各種與終端的遠(yuǎn)程通信；營銷采集業(yè)務(wù)應(yīng)用讓系統(tǒng)的各部分應(yīng)用功能得到充分得到充分發(fā)揮；數(shù)據(jù)庫管理實(shí)現(xiàn)用電終端的用電信息有效管理，并擔(dān)負(fù)起協(xié)議解析職責(zé)。實(shí)現(xiàn)這三種功能，需要由前置采集服務(wù)器、營銷系統(tǒng)服務(wù)器以及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成主站網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)。采集設(shè)備層的主要任務(wù)是收集和提供整個系統(tǒng)的原始用電信息，是整個系統(tǒng)的底層，又分為計量設(shè)備層、終端子層兩個子層，分別負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)電能計量和數(shù)據(jù)輸出和收集用戶計量設(shè)備的信息、處理和凍結(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)與上層主站的交互等。而主站層和采集設(shè)備層之間的最重要使是通信信道，為主站和終端信息交互提供平臺。目前有230MHz電力無線專網(wǎng)、GPRS/CDMA無線公網(wǎng)以及光纖專網(wǎng)等通信信道，而無線技術(shù)的應(yīng)用更能滿足系統(tǒng)需要，其可靠性和穩(wěn)定性成了當(dāng)前的研究重點(diǎn)。用電信息釆集系統(tǒng)主要有五大功能，分別是系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)接口、運(yùn)行維護(hù)管理、數(shù)據(jù)管理及控制和綜合應(yīng)用。數(shù)據(jù)采集主要是根據(jù)業(yè)務(wù)要求編制自動采集任務(wù)，例如任務(wù)類型和名稱、采集周期和群組、正常補(bǔ)采次數(shù)以及執(zhí)行優(yōu)先級等信息，對任務(wù)執(zhí)行情況進(jìn)行管理；系統(tǒng)接口主要是與其他應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行連接；運(yùn)行維護(hù)管理功能是對密碼、權(quán)限、檔案、通信與路由、終端、運(yùn)行狀況、故障記錄、報表等方面的內(nèi)容進(jìn)行有效管理；數(shù)據(jù)管理及控制功能包括對數(shù)據(jù)的計算、檢查、分析、存儲等內(nèi)容進(jìn)行管理以及對電量、功率、費(fèi)率、電纜催收等內(nèi)容進(jìn)行控制；綜合應(yīng)用功能主要是提供異常用電分析、有序用電管理、自動抄表管理、用電分析、電能質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計等服務(wù)。用電信息采集首先由主站對集體終端進(jìn)行對時，統(tǒng)一時間后終端進(jìn)行采集工作狀態(tài)，按設(shè)定的時間間隔進(jìn)行定時抄表、存儲并通過無線信道傳數(shù)據(jù)到后臺，如無線信道不穩(wěn)定時，后臺會自動再次生成相應(yīng)的補(bǔ)救命令追補(bǔ)數(shù)據(jù)，最后后臺對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。整個采集過程，業(yè)務(wù)通信具有整點(diǎn)時刻定時抄表，重傳補(bǔ)數(shù)的特點(diǎn)，保證在業(yè)務(wù)通信失敗的情況下還可以再次重新傳采集數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息采集可靠性。

二、無線通信信道技術(shù)特點(diǎn)與數(shù)據(jù)丟失規(guī)律分析

1.無線通信信道技術(shù)的特點(diǎn)利用信道的統(tǒng)計特征進(jìn)行分析是無線通信信道技術(shù)的重要特征之一。無線通信信道分為小尺度衰落和大尺度衰落兩種衰落大體。小尺度傳播是指信號在短時間內(nèi)瞬間產(chǎn)生的變化，而大尺度傳播指的是在相關(guān)長的一段時間內(nèi)信號平均功率的變化。信道的相位、振幅會受到多徑傳播和多普勒頻移兩者的影響，產(chǎn)生信號頻散和時間選擇性衰落。衰落也根據(jù)大小將小尺度衰落分為選擇性頻率衰落和平坦衰落。在電力系統(tǒng)無線通信應(yīng)用中通常有如高斯噪聲、白噪聲、窄帶高斯噪聲等多種噪聲陪隨著信號的傳輸，短時衰減是他們其中最大的特點(diǎn)，最大可以達(dá)到60~70dB。無線通信信道技術(shù)噪聲有突發(fā)性的脈沖噪聲、自然噪聲、同步周期性脈沖的噪聲、異步周期性脈沖的噪聲。突發(fā)性的脈沖噪聲顧名思義是指網(wǎng)絡(luò)上開關(guān)的操作或者發(fā)生閃電時產(chǎn)生一系列脈沖噪聲影響到非常寬的頻帶，以致脈沖噪聲密度比背景噪聲的功率譜密度高出50dB；自然噪聲即是指如閃電、雷擊、電焊等自然界各種各校的電磁波造成的自然噪聲；同步周期性脈沖的噪聲是電力設(shè)備按照50Hz或者100Hz來工作的頻率產(chǎn)生的脈沖，功率隨頻率增加而減少；異步周期性脈沖的噪聲是由于大功率電器的開關(guān)發(fā)生周期星的開閉動作導(dǎo)致噪聲產(chǎn)生，重復(fù)率主要集中50~200范圍之內(nèi)。2.電力無線通信數(shù)據(jù)丟失規(guī)律不同地區(qū)電力負(fù)荷的特性不同，影響電力負(fù)荷的因素也不完全相同。[2]電力用電信息采集業(yè)務(wù)的主要任務(wù)是對居民用電信息進(jìn)行采集與監(jiān)控，無線通信往往會受到電磁干擾的影響。對用電信息采集無線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，指在根據(jù)電磁干擾造成數(shù)據(jù)丟失規(guī)律，結(jié)合信息采集業(yè)務(wù)的應(yīng)用環(huán)境特點(diǎn)，調(diào)整選用合適的控制策略，以保證用信息采集業(yè)務(wù)的可靠性。分析數(shù)據(jù)丟失規(guī)律，首先要統(tǒng)計出24小時內(nèi)居民用電負(fù)荷與時間的關(guān)系特性，并結(jié)合用電負(fù)荷量得出階梯獎業(yè)務(wù)量模型，再根據(jù)模式作出規(guī)律性變化分析。在統(tǒng)計電力用戶用電負(fù)荷狀況時，節(jié)選廣州某居民區(qū)生活和工作用電負(fù)荷24小時規(guī)律變化為例，通過采樣、統(tǒng)計、整理得出一天內(nèi)的用電負(fù)荷曲線，如圖1所示：其中，負(fù)荷比值=瞬時負(fù)荷量/24小時平均負(fù)荷量。由圖1可以看出，01：00~05：00時間段為居民的休息時間，全天進(jìn)行用電量低谷；05：00~08：00時間段，居民起床、做飯、上班等，用電量略有所回升；08：00~12：00時間段為居民上班時間，使用各種電器設(shè)備，用電量明顯上升，而12：00~13：00為午餐午休時間，用電量隨著部分活動的停止而呈小幅下降；13：00~18：00又進(jìn)入工作期間，用電量也相應(yīng)上升；18：00~20：00時間段是居民回家做飯時間，用電量逐漸增加；20：00~23：00時間是大多數(shù)人在家休息，如電視、空調(diào)等大功率電器大幅啟動，多數(shù)娛樂場所也進(jìn)行一天的高峰，此時處于用電高峰期，在21：00附近進(jìn)入一天用電最高峰，隨后便有所下降，至24時多數(shù)居民已休息，用電量又逐漸步入一天的低谷。電力無線通信數(shù)據(jù)丟失率與電磁干擾因素呈正相關(guān)關(guān)系，一般而已，電磁干擾因素越大，電力無線通信信道數(shù)據(jù)據(jù)丟失率就越大。結(jié)合居民用電負(fù)荷曲線，將一天分成五個時間段，依次為K23：00-6：00；K6：00-12：00；K12：00-18：00；K18：00-20：00；K20：00-23：00。五個時間段的居民用電量呈遞增趨勢，設(shè)20：00的用電負(fù)荷比值為K20：00，那么K20：00-23：00段的平均負(fù)荷比值為：K20：00-23：00=（K20：00+K21：00+K22：00）/3同理可求得其他四個時間段的平均負(fù)荷比值，可以得到五個級別的通信數(shù)據(jù)丟失率階梯模型，可以總結(jié)電力無線通信數(shù)據(jù)丟失規(guī)律是隨著用電量的變化而變化。在接入過程中應(yīng)當(dāng)充分根據(jù)此規(guī)律的特點(diǎn)而設(shè)計不同的控制方式，從而最大限制提高無線資源的利用率。

三、無線通信技術(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用

用電信息采集系統(tǒng)通信分為有線通信和無線通信。無線通信又分為無線專網(wǎng)和無線公網(wǎng)。一般而言，變電站采集終端采用有線的光纖通信方式，保證采集實(shí)時性強(qiáng)；高壓客戶采用230MHz專網(wǎng)或無線公網(wǎng)方式；而低壓客戶幾乎都是采用無線公網(wǎng)通信方式。由于居民用電信息采集中，一個公用配變電下有大量的電力用戶，而且具有用電容量小、計量點(diǎn)分散等特點(diǎn)，本地信道方式將大量的電力用戶信息集中再往系統(tǒng)主站傳輸是一個低成本的無線通信技術(shù)應(yīng)用方式。因此，用電信息采集系統(tǒng)無線技術(shù)的應(yīng)用主要介紹微功率無線通信、低壓窄帶電力線載波、低壓寬帶電力線載波三種本地信道通信方式的應(yīng)用。[3]微功率無線通信是指采用WSN（WirelessSensorNetworks）技術(shù)的無線通信方式。WSN是一系列微功率通信的總稱，綜合了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，通信微型傳感器節(jié)點(diǎn)對用戶進(jìn)行實(shí)時的感知和監(jiān)控，利用每個傳感器具有無線通信功能組建成一個無線網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，非常適用于低成本、測量點(diǎn)多、范圍分散的低壓場合。應(yīng)用WSN技術(shù)克服了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)對點(diǎn)無線傳輸模式的局限性，自組織性、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)動態(tài)性、網(wǎng)絡(luò)分布式特性等較為明顯，而且通信能力、抗干擾能力都比較強(qiáng)，無需要安裝，功耗低，具有很強(qiáng)的成本優(yōu)勢。無線數(shù)據(jù)支持雙向傳輸，既可以上傳電能表的數(shù)據(jù)，又可以接收集中器下發(fā)的命令，還可以中繼來自其他節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)。通信流程如圖2所示：電能表通過無線采集節(jié)點(diǎn)傳輸?shù)街欣^節(jié)點(diǎn)，并由集中器進(jìn)行處理。集中器下發(fā)命令數(shù)據(jù)，目標(biāo)無線采集節(jié)點(diǎn)就會通過多個中繼節(jié)點(diǎn)收到命令，甚至可以直接收到，然后轉(zhuǎn)發(fā)給電能表。還也可以利用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，將突發(fā)事件通過無線節(jié)點(diǎn)主動上傳到后臺，有效地實(shí)現(xiàn)故障報警、實(shí)時監(jiān)控、防竊電。對于測量點(diǎn)相對分散、集中裝表、用戶負(fù)載變化大、載波不穩(wěn)定等場合非常適用。低壓窄帶電力線載波通信指的是載波信息范圍限制在500kHz以內(nèi)的低壓電力線載波通信。配電線主要用于傳輸50Hz大功率電力，配電線連接各種設(shè)備將會影響到傳輸?shù)耐ㄐ判盘?，特別是近年來變頻家用電器大量使用，對信道的穩(wěn)定性造成巨大的干擾，主要表現(xiàn)為阻抗不穩(wěn)定、噪聲顯著、信號衰減嚴(yán)重，并且這兩個因素隨著時間和頻率變化而變化。窄帶載波通信技術(shù)可以雙向傳輸，不再需要另外通信線路，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，而且具有容易安裝的特點(diǎn)，對于低壓用戶數(shù)據(jù)采集是個很好的應(yīng)用。但其數(shù)據(jù)傳輸速率較低，容易受到噪聲大、信號衰減的影響，在通信可靠性方面還存在著一定的技術(shù)障礙。因此，在應(yīng)用時應(yīng)當(dāng)利用軟硬件技術(shù)結(jié)合，完成組網(wǎng)優(yōu)化窄帶載波通信，對于一些用電負(fù)載特性變化較小、電能表分散布置困難的區(qū)域具有一定的應(yīng)用價值。寬帶電力線載波系統(tǒng)工作在1~40MHz頻率范圍，成功避開了kHz頻段帶來的干擾，并通過擴(kuò)頻調(diào)制或者正交方式來獲得兆級以上的傳輸速率。這種電力線寬帶通信調(diào)制技術(shù)把信道帶寬分成N個正交的子信道，每個子信道呈現(xiàn)相對性和平坦特性，將這些子信道看成理想信息。由于低壓臺區(qū)電力線上的高頻傳輸信號往往會衰減得比較快，需要通過時分中繼、自動中繼、頻分中繼和智能路由計算等多項(xiàng)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)整個低壓電力通信網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)并通信。這種通信技術(shù)具有較高的抗干擾能力，適應(yīng)性強(qiáng)，可以同時承載多個業(yè)務(wù)并對各個任務(wù)進(jìn)行并發(fā)處理。同時有單跳通信距離受限、信號衰減大等局限性。在應(yīng)用時還需要采用路由、中繼等行之有效的優(yōu)化措施。根據(jù)寬帶載波的短距離和少分支特性，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)應(yīng)用于城鄉(xiāng)公變區(qū)供電區(qū)域、電表集中安裝居民區(qū)等，電能表數(shù)據(jù)采集效果和經(jīng)濟(jì)性均優(yōu)于其他的抄表方式。

四、結(jié)語

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關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線電；無線通訊；技術(shù)探討

二十一世紀(jì)以來，人們對無線通訊的需求越來越大，要求越來越高，無線頻譜空間的占用也越來越多，使得可用頻譜越來越少。在這樣的大背景下，如何將有限的頻譜發(fā)揮出最大的功效成為了無線通訊技術(shù)領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)話題。隨著研究的深入，美國聯(lián)邦通信委員會研究指出，頻譜的利用存在很不平衡的情況，一些非授權(quán)頻段占用擁擠，而有些授權(quán)頻段則經(jīng)?？臻e，3GHz以下頻段的平均頻譜利用率僅為5.2%[1]?；诖朔N發(fā)現(xiàn)，眾多的專家、學(xué)者將目光聚焦到了不可再生的頻譜資源實(shí)現(xiàn)再利用的頻譜共享技術(shù)上，認(rèn)知無線電隨之進(jìn)入了公眾視野。

一、認(rèn)知無線電的定義

認(rèn)知無線電這一概念始于1999年，美國Joseph Mitola博士首先提出，他指出認(rèn)知無線電即通過一種“無線電知識表示語言”的新語言提高個人無線業(yè)務(wù)的靈活性， 隨后在2000 年瑞典皇家科學(xué)院舉行的博士論文答辯中，Joseph Mitola對此進(jìn)行了深入的探討[2]。在Joseph Mitola博士研究的基礎(chǔ)上，美國聯(lián)邦通信委員會也對認(rèn)知無線電進(jìn)行了定義，指出認(rèn)知無線電是一種可通過與其運(yùn)行環(huán)境交互而改變其發(fā)射機(jī)參數(shù)的無線電，這種定義在當(dāng)前得到了較為廣泛的認(rèn)可。綜合看來，筆者認(rèn)為認(rèn)知無線電是一種能夠依靠人工智能的支持，感知無線通信環(huán)境，根據(jù)一定的學(xué)習(xí)和決策算法，實(shí)時、自適應(yīng)地改變系統(tǒng)工作參數(shù)，動態(tài)地檢測和有效地利用空閑頻譜的無線電。

二、認(rèn)知無線電的功能

認(rèn)知無線電的研究尚屬起步階段，其功能亦等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。從目前的研究來看，認(rèn)知無線電具有檢測、分析和重構(gòu)三大功能[3]。

一是檢測功能。認(rèn)知無線電必須具備精確的無線頻譜檢測能力，必須在可使用的全頻段范圍內(nèi)多維度進(jìn)行頻譜檢測，從而發(fā)現(xiàn)可使用的頻段。由于是免許可使用，認(rèn)知無線電必須具備迅速發(fā)現(xiàn)主用戶的能力，在工作過程中時刻檢測主用戶是否處于活動狀態(tài)，從而確保不對其產(chǎn)生干擾。

二是分析功能。分析包括對自身性能、網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部狀態(tài)、外部相關(guān)數(shù)據(jù)和用戶自身需求等相關(guān)知識的分析。如果說檢測是信息的獲取，那么分析就是對相關(guān)信息的初步處理。認(rèn)知無線電設(shè)備通過所獲取的頻譜檢測結(jié)果分析主用戶的位置、使用的頻點(diǎn)和發(fā)射時間，同時分析可用頻點(diǎn)位置、可用帶寬、信道狀況、自身傳輸可能會對其他用戶產(chǎn)生的影響以及完成業(yè)務(wù)傳輸所需的帶寬和時間等。

三是重構(gòu)功能。重構(gòu)能力使得認(rèn)知無線電設(shè)備可以根據(jù)無線環(huán)境動態(tài)編程，從而允許認(rèn)知無線電設(shè)備采用不同的無線傳輸技術(shù)收發(fā)數(shù)據(jù)。在不對頻譜授權(quán)用戶產(chǎn)生有害干擾的前提下，利用授權(quán)系統(tǒng)的空閑頻譜提供可靠的通信服務(wù)，這是重構(gòu)的核心思想。當(dāng)該頻段被授權(quán)用戶使用時，認(rèn)知無線電有兩種應(yīng)對方式：切換到其它空閑頻段進(jìn)行通信和繼續(xù)使用該頻段，但改變發(fā)射功率或者調(diào)制方案，以避免對授權(quán)用戶造成有害干擾。

三、認(rèn)知無線電運(yùn)用的關(guān)鍵技術(shù)

認(rèn)知無線電要得到有效運(yùn)用，就必須解決好頻譜資源匱乏和目前固定分配頻譜利用率較低的問題，以下技術(shù)研究就顯得尤為重要。

一是頻譜分配技術(shù)。頻譜分配是指根據(jù)需要接入系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)數(shù)目及其服務(wù)要求將頻譜分配給一個或多個指定節(jié)點(diǎn)，是認(rèn)知無線電實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)用的前提與核心。頻譜分配策略的選擇直接決定系統(tǒng)容量、頻譜利用率以及能否滿足用戶因不同業(yè)務(wù)而不斷變化的需求。頻譜分配技術(shù)按分配方式可以分為一般分為靜態(tài)頻譜分配、動態(tài)頻譜分配和混合式頻譜分配，按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分類可分為集中式頻譜分配和分布式頻譜分配，按合作方式分類可分為合作式頻譜分配與非合作式頻譜分配。無論是哪種分配方式，在進(jìn)行分配時都必須堅持靈活性原則、系統(tǒng)性原則、減小信令開銷和計算量原則，在此基礎(chǔ)上設(shè)計認(rèn)知無線電頻譜分配模型。

二是感知位置技術(shù)。無線電信號會受到地理環(huán)境的影響，不同的地理空間對與無線電信號的影響各異。室內(nèi)與室外、市區(qū)與鄉(xiāng)村、山區(qū)與平原相比，室外、鄉(xiāng)村和平原就更有利于無線電信號的傳輸。認(rèn)知無線電與全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)結(jié)合，通過自我學(xué)習(xí)的方法，能夠識別出自身所處的地理位置，進(jìn)而能根據(jù)地理環(huán)境選擇合適的發(fā)送頻率、調(diào)制方式等參數(shù)，這對認(rèn)知無線電功能的實(shí)現(xiàn)有著重要的作用。

三是功率控制技術(shù)。認(rèn)知無線電技術(shù)必須有效控制功率，這樣才能使主用戶不受干擾，實(shí)現(xiàn)頻譜共享。在研究功率控制問題時，有兩種方法值得我們?nèi)L試。一種是將測量到的主用戶接收機(jī)信號的本地信噪比近似為認(rèn)知用戶與主用戶間的距離，從而相應(yīng)地調(diào)整認(rèn)知用戶的發(fā)射功率。另一種即采用兩用戶重復(fù)對策理論建模，借助遺傳算法來搜索策略空間。這些方法可實(shí)現(xiàn)在保證主用戶不受有害干擾的前提下增加認(rèn)知用戶的發(fā)送功率。

除了上述三大技術(shù)外，物理層安全技術(shù)、鏈路保持技術(shù)、動態(tài)頻譜管理技術(shù)等亦有待于我們進(jìn)一步去研究探索，進(jìn)而促進(jìn)認(rèn)知無線電技術(shù)發(fā)揮出更大的功效。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：

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論文摘要：21世紀(jì)移動通信技術(shù)和市場飛速發(fā)展，在新技術(shù)和市場需求的共同作用下，未來移動通信技術(shù)將呈現(xiàn)以下幾大趨勢：網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)化、分組化，移動互聯(lián)網(wǎng)逐步形成；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)數(shù)字化、寬帶化；網(wǎng)絡(luò)設(shè)備智能化、小型化；應(yīng)用于更高的頻段，有效利用頻率；移動網(wǎng)絡(luò)的綜合化、全球化、個人化；各種網(wǎng)絡(luò)的融合；高速率、高質(zhì)量、低費(fèi)用。這正是第四代（4G）移動通信技術(shù)發(fā)展的方向和目標(biāo)。

一、引言

移動通信是指移動用戶之間，或移動用戶與固定用戶之間的通信。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體、集

成電路和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，移動通信得到了迅速的發(fā)展。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大和對性能要求的提高，促使移動通信在技術(shù)上和理論上向更高水平發(fā)展。20世紀(jì)80年代以來，移動通信已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)中不可缺少并發(fā)展最快的通信方式之一。

回顧移動通信的發(fā)展歷程，移動通信的發(fā)展大致經(jīng)歷了幾個發(fā)展階段：第一代移動通信技術(shù)主要指蜂窩式模擬移動通信，技術(shù)特征是蜂窩網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)克服了大區(qū)制容量低、活動范圍受限的問題。第二代移動通信是蜂窩數(shù)字移動通信，使蜂窩系統(tǒng)具有數(shù)字傳輸所能提供的綜合業(yè)務(wù)等種種優(yōu)點(diǎn)。第三代移動通信的主要特征是除了能提供第二代移動通信系統(tǒng)所擁有的各種優(yōu)點(diǎn)，克服了其缺點(diǎn)外，還能夠提供寬帶多媒體業(yè)務(wù)，能提供高質(zhì)量的視頻寬帶多媒體綜合業(yè)務(wù)，并能實(shí)現(xiàn)全球漫游。現(xiàn)在用的大多是第二代技術(shù)，第三代技術(shù)還不太成功，但已有了第四代技術(shù)的設(shè)想。第四代移動通信系統(tǒng)（4G）標(biāo)準(zhǔn)比第三代具有更多的功能。

二、4G移動通信簡介

第四代移動通信技術(shù)的概念可稱為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱的超過2Mbit/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無線固定接入、寬帶無線局域網(wǎng)、移動寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)擁有更多的功能。第四代移動通信可以在不同的固定、無線平臺和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無線服務(wù)，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外，第四代移動通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。目前正在開發(fā)和研制中的4G通信將具有以下特征：

（一）通信速度更快

由于人們研究4G通信的最初目的就是提高蜂窩電話和其他移動裝置無線訪問Internet的速率，因此4G通信的特征莫過于它具有更快的無線通信速度。專家預(yù)估，第四代移動通信系統(tǒng)的速度可達(dá)到10-20Mbit/s，最高可以達(dá)到100Mbit/s。

（二）網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬

要想使4G通信達(dá)到100Mbit/s的傳輸速度，通信運(yùn)營商必須在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行大幅度的改造，以便使4G網(wǎng)絡(luò)在通信帶寬上比3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬高出許多。據(jù)研究，每個4G信道將占有100MHz的頻譜，相當(dāng)于W-CDMA3G網(wǎng)絡(luò)的20倍。

（三）多種業(yè)務(wù)的完整融合

個人通信、信息系統(tǒng)、廣播、娛樂等業(yè)務(wù)無縫連接為一個整體，滿足用戶的各種需求。4G應(yīng)能集成不同模式的無線通信——從無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙等室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、蜂窩信號、廣播電視到衛(wèi)星通信，移動用戶可以自由地從一個標(biāo)準(zhǔn)漫游到另一個標(biāo)準(zhǔn)。各種業(yè)務(wù)應(yīng)用、各種系統(tǒng)平臺間的互聯(lián)更便捷、安全，面向不同用戶要求，更富有個性化。而且4G手機(jī)從外觀和式樣上看將有更驚人的突破，可以想象的是，眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋都有可能成為4G終端。

（四）智能性能更高

第四代移動通信的智能性更高，不僅表現(xiàn)在4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化，更重要的是4G手機(jī)可以實(shí)現(xiàn)許多難以想象的功能。例如，4G手機(jī)將能根據(jù)環(huán)境、時間以及其他因素來適時提醒手機(jī)的主人。

（五）兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接受，還應(yīng)該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度來看，4G通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游、接口開放、能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、終端多樣化以及能從2G、3G平穩(wěn)過渡等特點(diǎn)。

（六）實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信

4G通信提供的無線多媒體通信服務(wù)將包括語音、數(shù)據(jù)、影像等，大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此4G也稱為“多媒體移動通信”。

（七）通信費(fèi)用更加便宜

由于4G通信不僅解決了與3G的兼容性問題，讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術(shù)，因此，相對其他技術(shù)來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運(yùn)營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，這樣就能夠有效地降低運(yùn)營成本。

三、4G移動通信的接入系統(tǒng)

4G移動通信接入系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)是，智能化多模式終端（multi-modeterminal）基于公共平臺，通過各種接技術(shù)，在各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)（平臺）之間實(shí)現(xiàn)無縫連接和協(xié)作。在4G移動通信中，各種專門的接入系統(tǒng)都基于一個公共平臺，相互協(xié)作，以最優(yōu)化的方式工作，來滿足不同用戶的通信需求。當(dāng)多模式終端接入系統(tǒng)時，網(wǎng)絡(luò)會自適應(yīng)分配頻帶、給出最優(yōu)化路由，以達(dá)到最佳通信效果。目前，4G移動通信的主要接入技術(shù)有：無線蜂窩移動通信系統(tǒng)（例如2G、3G）；無繩系統(tǒng)（如DECT）；短距離連接系統(tǒng)（如藍(lán)牙）；WLAN系統(tǒng)；固定無線接入系統(tǒng)；衛(wèi)星系統(tǒng)；平流層通信（STS）；廣播電視接入系統(tǒng)（如DAB、DVB-T、CATV）。隨著技術(shù)發(fā)展和市場需求變化，新的接入技術(shù)將不斷出現(xiàn)。

不同類型的接入技術(shù)針對不同業(yè)務(wù)而設(shè)計，因此，我們根據(jù)接入技術(shù)的適用領(lǐng)域、移動小區(qū)半徑和工作環(huán)境，對接入技術(shù)進(jìn)行分層。

分配層：主要由平流層通信、衛(wèi)星通信和廣播電視通信組成，服務(wù)范圍覆蓋面積大。

蜂窩層：主要由2G、3G通信系統(tǒng)組成，服務(wù)范圍覆蓋面積較大。

熱點(diǎn)小區(qū)層：主要由WLAN網(wǎng)絡(luò)組成，服務(wù)范圍集中在校園、社區(qū)、會議中心等，移動通信能力很有限。

個人網(wǎng)絡(luò)層：主要應(yīng)用于家庭、辦公室等場所，服務(wù)范圍覆蓋面積很小。移動通信能力有限，但可通過網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)連接其他網(wǎng)絡(luò)層。

固定網(wǎng)絡(luò)層：主要指雙絞線、同軸電纜、光纖組成的固定通信系統(tǒng)。

網(wǎng)絡(luò)接入系統(tǒng)在整個移動網(wǎng)絡(luò)中處于十分重要的位置。未來的接入系統(tǒng)將主要在以下三個方面進(jìn)行技術(shù)革新和突破：為最大限度開發(fā)利用有限的頻率資源，在接入系統(tǒng)的物理層，優(yōu)化調(diào)制、信道編碼和信號傳輸技術(shù)，提高信號處理算法、信號檢測和數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，并在頻譜共享和新型天線方面做進(jìn)一步研究。為提高網(wǎng)絡(luò)性能，在接入系統(tǒng)的高層協(xié)議方面，研究網(wǎng)絡(luò)自我優(yōu)化和自動重構(gòu)技術(shù)，動態(tài)頻譜分配和資源分配技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理和不同接入系統(tǒng)間協(xié)作。提高和擴(kuò)展IP技術(shù)在移動網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用；加強(qiáng)軟件無線電技術(shù)；優(yōu)化無線電傳輸技術(shù)，如支持實(shí)時和非實(shí)時業(yè)務(wù)、無縫連接和網(wǎng)絡(luò)安全。

四、4G移動通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)

（一）定位技術(shù)

定位是指移動終端位置的測量方法和計算方法。它主要分為基于移動終端定位、基于移動網(wǎng)絡(luò)定位或者混合定位三種方式。在4G移動通信系統(tǒng)中，移動終端可能在不同系統(tǒng)（平臺）間進(jìn)行移動通信。因此，對移動終端的定位和跟蹤，是實(shí)現(xiàn)移動終端在不同系統(tǒng)（平臺）間無縫連接和系統(tǒng)中高速率和高質(zhì)量的移動通信的前提和保障。 轉(zhuǎn)貼于 ?。ǘ┣袚Q技術(shù)

切換技術(shù)適用于移動終端在不同移動小區(qū)之間、不同頻率之間通信或者信號降低信道選擇等情況。切換技術(shù)是未來移動終端在眾多通信系統(tǒng)、移動小區(qū)之間建立可靠移動通信的基礎(chǔ)和重要技術(shù)。它主要有軟切換和硬切換。在4G通信系統(tǒng)中，切換技術(shù)的適用范圍更為廣泛，并朝著軟切換和硬切換相結(jié)合的方向發(fā)展。

（三）軟件無線電技術(shù)

在4G移動通信系統(tǒng)中，軟件將會變得非常繁雜。為此，專家們提議引入軟件無線電技術(shù)，將其作為從第二代移動通信通向第三代和第四代移動通信的橋梁。軟件無線電技術(shù)能夠?qū)⒛M信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線，即將A/D和D/A轉(zhuǎn)換器盡可能地靠近RF前端，利用DSP進(jìn)行信道分離、調(diào)制解調(diào)和信道編譯碼等工作。它旨在建立一個無線電通信平臺，在平臺上運(yùn)行各種軟件系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)多通路、多層次和多模式的無線通信。因此，應(yīng)用軟件無線電技術(shù)，一個移動終端，就可以實(shí)現(xiàn)在不同系統(tǒng)和平臺之間，暢通無阻的使用。目前比較成熟的軟件無線電技術(shù)有參數(shù)控制軟件無線電系統(tǒng)。

（四）智能天線技術(shù)

智能天線具有抑制信號干擾、自動跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，能滿足數(shù)據(jù)中心、移動IP網(wǎng)絡(luò)的性能要求。智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號，這種技術(shù)既能改善信號質(zhì)量又能增加傳輸容量。

（五）交互干擾抑制和多用戶識別

待開發(fā)的交互干擾抑制和多用戶識別技術(shù)應(yīng)成為4G的組成部分，它們以交互干擾抑制的方式引入到基站和移動電話系統(tǒng)，消除不必要的鄰近和共信道用戶的交互干擾，確保接收機(jī)的高質(zhì)量接收信號。這種組合將滿足更大用戶容量的需求，還能增加覆蓋范圍。交互干擾抑制和多用戶識別兩種技術(shù)的組合將大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的部署，確保業(yè)務(wù)質(zhì)量的改善。

（六）新的調(diào)制和信號傳輸技術(shù)

在高頻段進(jìn)行高速移動通信，將面臨嚴(yán)重的選頻衰落（frequency-selectivefading）。為提高信號性能，研究和發(fā)展智能調(diào)制和解調(diào)技術(shù)，來有效抑制這種衰落。例如正交頻分復(fù)用技術(shù)（OFDM）、自適應(yīng)均衡器等。另一方面，采用TPC、Rake擴(kuò)頻接收、跳頻、FEC（如AQR和Turbo編碼）等技術(shù)，來獲取更好的信號能量噪聲比。

五、OFDM技術(shù)在4G中的應(yīng)用

若以技術(shù)層面來看，第三代移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù)，第四代移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交頻分復(fù)用（Orthogonal Freqency Division Multiplexer，OFDM）最受矚目，特別是有不少專家學(xué)者針對OFDM技術(shù)在移動通信技術(shù)上的應(yīng)用，提出相關(guān)的理論基礎(chǔ)。例如無線區(qū)域環(huán)路（WLL）、數(shù)字音訊廣播（DAB）等，都將在未來采用OFDM技術(shù)，而第四代移動通信系統(tǒng)則計劃以O(shè)FDM為核心技術(shù)，提供增值服務(wù)。

在時代交替之際，舊有系統(tǒng)之整合與升級是產(chǎn)業(yè)關(guān)心的話題，目前大家談的是GSM如何升級到第三代移動通信系統(tǒng)；而未來則是CDMA如何與OFDM技術(shù)相結(jié)合。可以預(yù)計，CDMA絕對不會在第四代移動通信系統(tǒng)中消失，而是成為其應(yīng)用技術(shù)的一部份，或許未來也會有新的整合技術(shù)如OFDM/CDMA產(chǎn)生，前文所提到的數(shù)字音訊廣播，其實(shí)它真正運(yùn)用的技術(shù)是OFDM/FDMA的整合技術(shù)，同樣是利用兩種技術(shù)的結(jié)合。因此未來以O(shè)FDM為核心技術(shù)的第四代移動通信系統(tǒng)，也將會結(jié)合兩項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，一部份將是以CDMA的延伸技術(shù)。

六、結(jié)束語

對于現(xiàn)在的人來說，未來的4G通信的確顯得很神秘，不少人都認(rèn)為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)?？偟膩碚f，要順利、全面地實(shí)施4G通信，還將可能遇到一些困難。

首先，人們對未來的4G通信的需求是它的通信傳輸速度將會得到極大提升，從理論上說最高可達(dá)到100Mbit/s，但手機(jī)的速度將受到通信系統(tǒng)容量的限制。據(jù)有關(guān)行家分析，4G手機(jī)將很難達(dá)到其理論速度。

其次，4G的發(fā)展還將面臨極大的市場壓力。有專家預(yù)測，在10年以后，2G的多媒體服務(wù)將進(jìn)入第三個發(fā)展階段，此時覆蓋全球的3G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)基本建成，全球25%以上的人口使用3G，到那時，整個行業(yè)正在消化吸收第三代技術(shù)，對于4G技術(shù)的接受還需要一個逐步過渡的過程。

因此，在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，通信運(yùn)營商們將考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上，采用逐步引入的方法，使移動通信從3G逐步向4G過渡。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：無線電監(jiān)測；計算機(jī)；網(wǎng)絡(luò)信息安全保密

從現(xiàn)代的社會整體情況來看，我們已經(jīng)一步一步進(jìn)入了全面的信息化時代，我們傳統(tǒng)的生活方式和工作途徑已經(jīng)被先進(jìn)的通信技術(shù)逐步改變。無線電技術(shù)的信息通信技術(shù)的技術(shù)核心，需要無線電通信手段進(jìn)行信息的傳遞和接收進(jìn)行機(jī)密保護(hù)。伴隨著計算機(jī)行業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及和發(fā)展，我們逐漸關(guān)注計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信安全問題。鑒于目前這種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和市場對網(wǎng)絡(luò)安全的需求，在此簡單分析了無線電監(jiān)測過程中對計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行加密安全保護(hù)。

1計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息泄密的原因分析

1.1計算機(jī)硬件設(shè)備安全問題

計算機(jī)之所以能實(shí)現(xiàn)正常的通訊功能，和計算機(jī)的硬件存在有密不可分的關(guān)系，因?yàn)橛布O(shè)備的性能決定計算機(jī)能否的流暢運(yùn)行。為了保證上網(wǎng)的快速和便捷，目前各種微型、小型計算機(jī)的產(chǎn)生得益于PC電腦能夠縮小自身的尺寸，使得電腦能夠更加的方便攜帶，但很多信息黑客正是運(yùn)用了這些變化，破解并竊取使用者電腦中的信息。

1.2計算機(jī)軟件安全漏洞問題

現(xiàn)代人們非常的依賴計算機(jī)，不管是工作和娛樂，計算機(jī)軟件的開發(fā)和使用為人們的生活提供了便利。雖然很多計算機(jī)技術(shù)人員在軟件的開發(fā)中就已經(jīng)考慮到軟件的安全性問題，但是難免出現(xiàn)疏漏，留下軟件的技術(shù)漏洞，許多電腦黑客或者病毒就利用了這一缺陷，入侵到計算機(jī)中，竊取使用者的信息，這對于計算機(jī)通信安全的危害是非常大的?，F(xiàn)在很多軟件具有修復(fù)功能，可以及時發(fā)現(xiàn)軟件存在的漏洞并進(jìn)行修復(fù)，采用這種新技術(shù)，既能夠防止病毒的入侵，又保護(hù)計算機(jī)的安全。軟件漏洞已經(jīng)成為了現(xiàn)代計算機(jī)安全中一個不可忽視的問題。

1.3計算機(jī)人為主觀操作錯誤的存在

網(wǎng)絡(luò)信息的和傳輸都是個人完成，在建立信息傳輸?shù)倪^程中，信息一方面容易改變原有的意思，導(dǎo)致了信息在源頭處傳輸?shù)倪^程中容易改變自身的真實(shí)性，安全通信體系難以建立。另一方面，計算機(jī)使用人員自身安全意識不足，或者是使用的過程中，自身的操作存在問題和缺陷，也讓信息泄漏的風(fēng)險提高。很多計算機(jī)安全人員對于信息安全的重視程度不夠，可能導(dǎo)致重要的信息外泄，被黑客利用。

2無線電監(jiān)測技術(shù)概述

無線電監(jiān)測技術(shù)是一種基礎(chǔ)的信息傳播和通信途徑，可以用對應(yīng)的通信技術(shù)手段和通信器材進(jìn)行無線電信號的判定和監(jiān)測，根據(jù)無線電信號的傳播頻率和網(wǎng)絡(luò)帶寬等數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測，從而實(shí)現(xiàn)對信號的診斷識別，屏蔽和封鎖不被系統(tǒng)識別的不明信號，以此來保證信息的存儲安全。計算機(jī)可以通過無線電監(jiān)測得到更加全面的保護(hù)，而且可以很好地保護(hù)與網(wǎng)絡(luò)斷開的離線計算機(jī)，并且可以對網(wǎng)絡(luò)的安全性能進(jìn)行評估。無線電監(jiān)測主要有以下幾項(xiàng)監(jiān)測的內(nèi)容：

2.1立體監(jiān)測

無線電監(jiān)測技術(shù)可以根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)信息中的網(wǎng)絡(luò)地圖等各種信息處理平臺，對時間和空間維度進(jìn)行判斷，對計算機(jī)周圍的電磁場環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)周圍電磁場出現(xiàn)變化，可以立即對新加入的無線電信號進(jìn)行監(jiān)測和識別，保證電磁環(huán)境的安全。

2.2自動監(jiān)測

無線電監(jiān)測技術(shù)可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況的變化，自動調(diào)節(jié)和控制各種監(jiān)測項(xiàng)目，對各種流程快速調(diào)整，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)進(jìn)行自動安全監(jiān)測。

2.3主動監(jiān)測

無線電監(jiān)測技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)主動監(jiān)測，當(dāng)值班監(jiān)測信號出現(xiàn)異常的情況下就會自動報警，從而主動的實(shí)現(xiàn)對計算機(jī)信息的防護(hù)。

2.4協(xié)同監(jiān)測

無線電監(jiān)測技術(shù)能夠建立中心監(jiān)測網(wǎng)，對監(jiān)測設(shè)備、分析系統(tǒng)以及干擾設(shè)備等進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度，實(shí)現(xiàn)協(xié)同監(jiān)測，保證監(jiān)測的系統(tǒng)化。

3無線電監(jiān)測于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全保密策略

上文中已經(jīng)對計算機(jī)的多種泄密可能途徑進(jìn)行了概要的敘述，然后對無線電監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行了介紹，根據(jù)無線電監(jiān)測技術(shù)的技術(shù)工作特點(diǎn)，詳細(xì)敘述了無線電監(jiān)測技術(shù)的原理和監(jiān)測項(xiàng)目，讓讀者清楚明了的對無線電監(jiān)測技術(shù)有了一個正確認(rèn)識。接下來對無線電監(jiān)測在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中的具體實(shí)施方式和網(wǎng)絡(luò)保密策略進(jìn)行討論。

計算機(jī)使用者需要定期對計算機(jī)進(jìn)行安全系統(tǒng)的監(jiān)測，進(jìn)行病毒的查殺等基本計算機(jī)安全工作，采用更加先進(jìn)的計算機(jī)安全軟件，對計算機(jī)的整體安全性進(jìn)行提高。同時對計算機(jī)的磁盤進(jìn)行清理和管理，增強(qiáng)無線電監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用層面和范圍，從而對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息通信功能進(jìn)行提升，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全性。

除此之外，計算機(jī)的使用者還應(yīng)當(dāng)定期對防火墻的層次進(jìn)行提升，不斷對防火墻進(jìn)行升級和加密工作，保證防火墻可以跟上病毒庫的針對性變化，對計算機(jī)登錄用戶的信息進(jìn)行判斷，杜絕一切非法入侵手段，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，管理軟件的一切運(yùn)行權(quán)限，由使用者自行判斷是否給予對應(yīng)權(quán)限，對計算機(jī)的安全性能進(jìn)行更深入的提升。

4結(jié)論

綜上所述，無線電監(jiān)測技術(shù)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、快速、低價格的目的。在這個階段，如何在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全中更有效地利用無線電監(jiān)測技術(shù)已成為業(yè)界關(guān)注的熱點(diǎn)和焦點(diǎn)。本文以當(dāng)前針對網(wǎng)絡(luò)漏洞與攻擊的情況的防御需求為出發(fā)點(diǎn)，討論了將無線電監(jiān)測技術(shù)應(yīng)用到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域的收集、存儲、檢索以及分析的應(yīng)用手段，有效地提升了計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全防御的準(zhǔn)確度和效率。

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[2]張俊欽.無線電監(jiān)測與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息安全的綜合探析[J].無線互聯(lián)科技，2015（03）. 

篇8

關(guān)鍵詞：靜態(tài)；動態(tài)；電磁頻譜；管理分配；認(rèn)知無線電

DoI：10.15938/j.jhust.2016.04.007

中圖分類號：E917

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1007-2683（2016）04-0036-04

0引言在“陸?？仗祀娋W(wǎng)核”全維聯(lián)合作戰(zhàn)的現(xiàn)代高技術(shù)信息戰(zhàn)爭中，依賴先進(jìn)的電子戰(zhàn)裝備奪取到制電磁權(quán)是取得戰(zhàn)爭勝利的法寶，現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，電磁頻譜是信息獲取和傳遞的最主要媒介，是信息依存的核心載體，奪取了“制電磁權(quán)”就為最終奪取制“信息權(quán)”創(chuàng)造了有利條件頻譜資源是一種非常寶貴的稀缺資源，為了避免各種不同的通信業(yè)務(wù)之間的相互影響和干擾，目前各國采用的大都是靜態(tài)頻譜分配體制，由專門的無線電頻譜管理部門對無線電頻譜資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和分配，

信息化戰(zhàn)爭中，電磁頻譜環(huán)境日益復(fù)雜，尤其近年隨著無線通信技術(shù)不斷發(fā)展，朝著智能化、寬帶化和無縫化的方向演進(jìn)，對頻譜資源的需求越來越大，由于現(xiàn)代戰(zhàn)場上裝備數(shù)量和通信業(yè)務(wù)量不斷增加，己方通信網(wǎng)的自擾也日益嚴(yán)重，為了提高頻譜利用率，現(xiàn)有的技術(shù)手段多是采用時域、空域、頻域、碼域復(fù)用的方法，但是與日益增長的新業(yè)務(wù)和對帶寬的需求增長相差甚遠(yuǎn)，另一方面，據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)表明3 GHz以下的頻段利用率不到30%，3～4 GHz頻段利用率只有0.5%，而4-5 GHz頻段竟然有99.7%未被充分使用，由此可見，傳統(tǒng)的頻譜資源靜態(tài)管理方式導(dǎo)致大量的授權(quán)頻譜在不同地域和時間嚴(yán)重浪費(fèi)，是造成當(dāng)前頻譜稀缺的緊張局面的重要原因，采用動態(tài)頻譜接入和共享的方式提高頻譜資源的利用率來替代傳統(tǒng)的靜態(tài)頻譜管理體制是解決上述問題的根本途徑，

由于存在巨大的經(jīng)濟(jì)和政治背景，且一直以來靜態(tài)頻譜資源分配體制發(fā)揮了重大作用，故想在短期內(nèi)從根本上廢除靜態(tài)頻譜分配和接人體制是不現(xiàn)實(shí)的，所以論文基于認(rèn)知無線電思想提出了采用靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的頻譜共享模型，可以很好地兼容現(xiàn)有靜態(tài)頻譜分配體制并能最大限度地保證授權(quán)用戶的權(quán)益，且可以大幅提高頻譜利用率，由此，論文引人認(rèn)知無線電，建立一種靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的頻譜分配體制，對軍事通信中提高頻譜利用率、建立可靠通信以及通信抗干擾都有重要的現(xiàn)實(shí)意義，

1.基于認(rèn)知無線電技術(shù)的頻譜管理

認(rèn)知無線電（CR）是以軟件無線電為擴(kuò)展平臺的一種新的智能無線通信技術(shù)，作為頻譜動態(tài)調(diào)度管理體制的核心技術(shù)，它可以對周圍的電磁環(huán)境特征進(jìn)行感知，通過無線電描述語言與通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行溝通，采用構(gòu)建理解的方法進(jìn)行學(xué)習(xí)并實(shí)時調(diào)整系統(tǒng)傳輸參數(shù)，使通信系統(tǒng)的無線規(guī)則與輸入的無線電激勵的變化相適應(yīng)，使通信系統(tǒng)的頻譜利用達(dá)到隨時隨地的高效性和高可靠性一系列適合無線頻譜合理使用的空中接口、時空模式設(shè)置、射頻帶寬及相關(guān)協(xié)議稱之為無線規(guī)則，系統(tǒng)的重構(gòu)能力是認(rèn)知無線電系統(tǒng)的重要特性，該功能的實(shí)現(xiàn)是基于軟件無線電為平臺，除此之外，信號處理和機(jī)器學(xué)習(xí)也可作為認(rèn)知無線電的實(shí)現(xiàn)方式，

一個基本的認(rèn)知無線電實(shí)現(xiàn)周期要經(jīng)歷3個過程，分別是：

1）無線電信道分析和估計：負(fù)責(zé)分析和估計無線電環(huán)境干擾溫度、檢測無線環(huán)境空閑頻譜；

2）估計信道狀態(tài)并進(jìn)行預(yù)測建模：包含估計信道狀態(tài)信息、對發(fā)射機(jī)可用的信道容量進(jìn)行預(yù)測等；

3）頻譜資源管理和發(fā)射功率控制：該部分主要完成認(rèn)知無線電周期中的多址接入及控制，其中動態(tài)頻譜分配由發(fā)射機(jī)來實(shí)現(xiàn)。

認(rèn)知無線電系統(tǒng)其認(rèn)知功能的實(shí)現(xiàn)依賴上述環(huán)節(jié)的順序執(zhí)行，一個完整的認(rèn)知環(huán)路如圖1所示。

2.動態(tài)與靜態(tài)結(jié)合的認(rèn)知無線電頻譜

管理

2.1無線電頻譜管理現(xiàn)狀

現(xiàn)有的無線電頻譜管理體制采用的是靜態(tài)頻譜分配方案，即某個頻段被無線電頻譜管理部門分配給某項(xiàng)業(yè)務(wù)、某業(yè)務(wù)部門或團(tuán)體，則該頻段只能由某項(xiàng)業(yè)務(wù)、某業(yè)務(wù)部門或團(tuán)體使用，非授權(quán)用戶不得使用該頻段，即使該頻段處于空閑狀態(tài)，這樣就導(dǎo)致一方面頻譜利用率很低，另一方面許多亟待使用該頻譜的用戶無法使用該頻譜，這種傳統(tǒng)的靜態(tài)的頻譜分配機(jī)制限制了對頻譜資源的有效充分利用，因此亟需進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，

在傳統(tǒng)的無線電管理體制中，無線電頻譜管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)制定頻率使用規(guī)則，使用者、部門或團(tuán)體向其申請使用頻率，無線電頻譜管理機(jī)構(gòu)將頻率分配給無線電頻譜使用者、部門或團(tuán)體，該過程如圖2所示，

現(xiàn)有的無線電頻率分配包括頻帶劃分、分配和指配3個層次，這3個層次具體為：

1）頻帶劃分：制定頻率劃分表，將某個特定頻帶列入表中，對該頻帶使用指定使用條件，條件滿足時可將頻帶分配給無線電業(yè)務(wù)使用者使用，

2）頻帶分配：規(guī)定頻帶使用區(qū)域和使用條件，將無線電頻帶分配給指定部門的無線電通信業(yè)務(wù)使用，

3）頻道指配：制定使用條件，使用對象為無線電臺，滿足條件時將頻道指配給某個無線電臺使用，

2.2靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的電磁頻譜管理方法

在靜態(tài)的頻譜分配體制中，某些頻道被占用，某些未被使用，其中某些已分配的頻道的利用率很低，大部分時間處于空閑狀態(tài)，可以利用時分復(fù)用的思想來提高這些頻道的利用率，我們將已經(jīng)分配但在某時某地用戶未使用的頻譜稱為“頻譜空洞”，根據(jù)頻譜被占用的時間長短，定義3種類型的頻譜空洞：

1）黑洞：頻帶資源被授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)占據(jù)，存在較強(qiáng)的發(fā)射功率干擾，不能被非授權(quán)用戶利用，

2）灰洞：頻帶資源被授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)部分占用，存在低發(fā)射功率的干擾，在某些情況下可以被非授權(quán)用戶使用，但使用效果不理想，

3）白洞：頻帶資源未被授權(quán)用戶的業(yè)務(wù)占用，僅存在背景噪聲，能夠被非授權(quán)用戶利用，

現(xiàn)實(shí)中頻譜空洞已經(jīng)被大量的理論研究和現(xiàn)場實(shí)測所證實(shí)，意識到上述問題，那么如何通過時間復(fù)用的方式利用灰洞和白洞來提高頻譜利用率就成為要研究的關(guān)鍵問題，而這恰恰是認(rèn)知無線電的優(yōu)勢所在，

在認(rèn)知無線電中，用戶被分成兩類：授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶，通過申請獲得授權(quán)頻帶且可以獨(dú)享已分配頻段的用戶稱為授權(quán)用戶；在一定條件和規(guī)則下復(fù)用授權(quán)頻段且不影響授權(quán)用戶使用的稱為非授權(quán)用戶，而非授權(quán)用戶具體又分為兩類：一類用戶具有認(rèn)知功能，能夠自主探測頻譜空洞并自動調(diào)整無線電通信參數(shù)；另一類用戶不具有認(rèn)知功能，系統(tǒng)中設(shè)置了動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)，由管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)探測頻譜空洞，用戶向管理系統(tǒng)申請頻譜和無線電通信參數(shù)，具有認(rèn)知功能的用戶極其少數(shù)，不是本文研究的重點(diǎn)，本文重點(diǎn)研究不具有認(rèn)知功能的非授權(quán)用戶的頻譜分配和管理機(jī)制，論文針對其提出了一種頻譜動態(tài)調(diào)度管理方法，

開發(fā)一套自適應(yīng)管理和分配機(jī)制來充分有效地利用頻譜資源是頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)的首要任務(wù)，其重點(diǎn)是構(gòu)建無線頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)頻譜空洞檢測和分析結(jié)果動態(tài)更新數(shù)據(jù)庫，另外要實(shí)時處理非授權(quán)用戶的頻譜申請并應(yīng)答，為申請用戶從數(shù)據(jù)庫中優(yōu)選頻道，從而在不影響授權(quán)用戶的情況下充分利用頻譜空洞，有效提高頻譜利用率，

頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)需要考慮授權(quán)業(yè)務(wù)出現(xiàn)時非授權(quán)業(yè)務(wù)的實(shí)時規(guī)避，且非授權(quán)業(yè)務(wù)出現(xiàn)時不能影響其它用戶的正常通信，因此需要設(shè)計一種動態(tài)的頻譜管理和分配方法，同時專門設(shè)置頻譜動態(tài)調(diào)度管理部門為非授權(quán)用戶分配頻譜，

因此，在現(xiàn)有的靜態(tài)頻譜管理方法的基礎(chǔ)上，基于認(rèn)知無線電的思想，需要設(shè)計一種頻譜動態(tài)調(diào)度管理方法為非授權(quán)用戶分配頻譜，原有的靜態(tài)頻譜分配管理方法仍適用于授權(quán)用戶，該方法本文稱之為靜態(tài)與動態(tài)相結(jié)合的認(rèn)知無線電電磁頻譜管理方法，

本文給出的靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的頻譜管理系統(tǒng)的最高管理機(jī)構(gòu)稱為無線電頻率管理部門，該系統(tǒng)接受授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶的申請，同時按照一種自適應(yīng)的策略利用頻譜空洞來為非授權(quán)用戶分配頻譜，在本系統(tǒng)中，針對授權(quán)用戶，頻譜管理部門將頻帶分配給次級頻管部門，再由其指配頻率給授權(quán)用戶，針對非授權(quán)用戶，頻率管理部門下屬專設(shè)的頻譜動態(tài)調(diào)度管理部門，由該部門為非授權(quán)用戶指配頻率，靜態(tài)和動態(tài)相結(jié)合的頻譜管理體系如圖3所示。

針對非授權(quán)用戶，要同時滿足頻譜管理的性能要求和實(shí)時性要求，本文設(shè)計了一種頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)，它由頻率使用狀況數(shù)據(jù)庫、頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心、頻譜偵測單元和被偵測的實(shí)際的無線電頻譜使用環(huán)境構(gòu)成，

整個頻譜管理和分配過程包含了一系列管理辦法或規(guī)則，實(shí)際的無線電頻譜使用環(huán)境由授權(quán)用戶和非授權(quán)用戶構(gòu)成，無線電環(huán)境的變化被頻譜偵測單元周期偵測并將結(jié)果上報頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫對頻譜數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時更新，

整個頻譜動態(tài)調(diào)度管理過程如下：

1）無認(rèn)知能力的非授權(quán)用戶按照規(guī)定格式提出申請，申請內(nèi)容包括頻譜使用需求、業(yè)務(wù)類型、使用時間、使用地點(diǎn)等，形成申請信令提交給動態(tài)頻譜調(diào)度管理中心；

2）動態(tài)頻譜調(diào)度管理中心接收到申請信令后首先回復(fù)一個申請已接收應(yīng)答，然后根據(jù)申請信令提供的信息按照查詢規(guī)則在頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫中為申請用戶匹配頻譜，并對符合條件的結(jié)果進(jìn)行優(yōu)選，構(gòu)建優(yōu)選頻譜集合；

3）頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心再將優(yōu)選頻譜集自動形成分配信令發(fā)送給申請用戶，申請用戶收到分配信令后進(jìn)行解析，獲得優(yōu)選頻譜集合和使用條件，條件達(dá)到后即可接入；

4）在整個動態(tài)頻譜調(diào)度管理過程中，頻譜偵測單元在滿足實(shí)時陛要求的條件下作周期性的循環(huán)偵測，獲取無線環(huán)境中的頻譜空洞信息，并根據(jù)偵測結(jié)果實(shí)時更新頻率使用狀況數(shù)據(jù)庫，在偵測到授權(quán)業(yè)務(wù)出現(xiàn)后，立刻發(fā)送規(guī)避信令要求非授權(quán)用戶退出當(dāng)前頻譜接入，使用次優(yōu)選頻譜接人；

5）非授權(quán)用戶接收到規(guī)避信令后立即退出接入并使用次優(yōu)選頻譜接人，如果接入不成功則繼續(xù)選擇優(yōu)選頻譜集中的其它頻譜接入，如果接人不成功或接入效果不理想，用戶可以重新發(fā)送申請信令申請新的優(yōu)選頻率集，

頻譜動態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)的具體構(gòu)成和動態(tài)頻譜管理過程如圖4所示，

非授權(quán)用戶申請過程和頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心分配過程完全依靠網(wǎng)絡(luò)自動實(shí)現(xiàn)，一個完整的頻譜動態(tài)調(diào)度管理過程體現(xiàn)了高度的自主性，一方面非授權(quán)用戶的申請是自動的，另一方面頻譜動態(tài)調(diào)度管理中心的受理過程和應(yīng)答也是自動的，

在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，無線頻譜環(huán)境時刻在發(fā)生變化，如某授權(quán)用戶結(jié)束業(yè)務(wù)釋放頻譜出現(xiàn)新的頻譜空洞，頻譜偵測設(shè)備會立刻偵測到此頻譜空洞，并據(jù)此更新頻譜使用狀況數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫將此頻段的狀態(tài)由忙碌改為空閑，

篇9

關(guān)鍵詞：高職數(shù)學(xué)，應(yīng)用意識，應(yīng)用能力

 

高職教育主要是培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用性人才，高等數(shù)學(xué)作為基礎(chǔ)課，適用于各個不同學(xué)科和專業(yè)的不同領(lǐng)域，因此，高職高等數(shù)學(xué)教學(xué)要以應(yīng)用為目的，把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用高等數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題的能力放在首位，切實(shí)培養(yǎng)學(xué)生“用數(shù)學(xué)”的能力。然而，現(xiàn)實(shí)情況表明，學(xué)生數(shù)學(xué)應(yīng)用意識普遍淡薄，應(yīng)用能力十分欠缺。

一．應(yīng)用意識薄弱的主要原因

1．教師的知識結(jié)構(gòu)不合理

一般來說，各高職院校擔(dān)任基礎(chǔ)課數(shù)學(xué)教學(xué)的教師比較重視知識的傳授和解題，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識本身邏輯性的完整和解題方法的多樣，而不太重視實(shí)踐性活動的開展。此外，教師本身對所教高職各專業(yè)的專業(yè)知識的陌生，也導(dǎo)致了目前教師掌握的數(shù)學(xué)應(yīng)用知識寥寥無幾，他們大多數(shù)只能在口頭上向?qū)W生保證“數(shù)學(xué)是有用的”，努力規(guī)勸學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，卻不能指明數(shù)學(xué)之用在何處，因而往往是缺乏證據(jù)的空洞說教。他們認(rèn)為數(shù)學(xué)家做的就是把簡單的問題復(fù)雜化，而數(shù)學(xué)老師做的就是對這種復(fù)雜化的過程加以解釋。因而學(xué)生缺乏數(shù)學(xué)知識與實(shí)際模型相聯(lián)系的能力也就不足為奇，更何談用數(shù)學(xué)解決實(shí)際問題。久而久之，學(xué)生會認(rèn)為數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與實(shí)際生活、生產(chǎn)實(shí)踐是脫節(jié)的，感到學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)枯燥無味，喪失學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣。正如中國科學(xué)院院士姜伯駒指出：我們現(xiàn)在的數(shù)學(xué)教育不是吸引學(xué)生越學(xué)越有興趣，而是越學(xué)越害怕，感到數(shù)學(xué)很難。這實(shí)際上已經(jīng)背離了高職院校數(shù)學(xué)教學(xué)的目的。

2． 高職數(shù)學(xué)教材內(nèi)容編排陳舊

目前高職的數(shù)學(xué)教材，大多數(shù)仍然沿用傳統(tǒng)的模式，強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性，基礎(chǔ)分量過重，應(yīng)用技能比例偏輕，沒有從根本上反映出高職的特色和要求。論文參考網(wǎng)。而且由于對生產(chǎn)實(shí)際缺乏深入的了解，教材往往存在著脫離實(shí)際、針對性不足的問題，因此缺乏必要的應(yīng)用問題的內(nèi)容也就成為必然。此外，數(shù)學(xué)教材的使用仍以學(xué)校的選擇為依據(jù)、以方便教師授課為標(biāo)準(zhǔn)、以理論知識為主要目標(biāo)，沒有從根本上體現(xiàn)以應(yīng)用性職業(yè)崗位需求為中心，，以學(xué)生能力培養(yǎng)為本位的教育觀念。

二．培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的主要途徑

1． 注重數(shù)學(xué)教師自身素質(zhì)的提高

由于高職數(shù)學(xué)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的特殊性，給高職數(shù)學(xué)教師提出了一些特殊的要求。首先，高職數(shù)學(xué)教師除具有系統(tǒng)的數(shù)學(xué)學(xué)科基礎(chǔ)理論和教學(xué)理論外，還應(yīng)對所教專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程有所了解，以便掌握數(shù)學(xué)課程與專業(yè)之間的聯(lián)系，把握專業(yè)應(yīng)用數(shù)學(xué)知識的重點(diǎn)。如工程數(shù)學(xué)將純粹的數(shù)學(xué)知識與工程應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合起來，是學(xué)習(xí)工科的基礎(chǔ)，它覆蓋了大部分的數(shù)學(xué)知識，如微分方程，復(fù)變函數(shù)論基礎(chǔ)，微積分運(yùn)算，線性代數(shù)基礎(chǔ)，線性規(guī)劃基礎(chǔ)，初等概率論以及計算方法等等，這些內(nèi)容都與實(shí)際需要緊密聯(lián)系。“工程力學(xué)”由理論力學(xué)和材料力學(xué)組成，前者與解析幾何，方程等聯(lián)系密切，并且經(jīng)常用到坐標(biāo)、向量的知識，后者需要積分法，疊加法及平面圖形的性質(zhì)。在“工程制圖”中，關(guān)于幾何的知識是必不可少的。在“機(jī)械制圖”中，空間幾何中的平面、立體、三視圖以及投影和交線的知識需要經(jīng)常用到。“電工科學(xué)”是一門研究電磁現(xiàn)象及其應(yīng)用的科學(xué)，由它的理論和方法為基礎(chǔ)而形成的工程技術(shù)稱為“電工技術(shù)”，它又分為電子技術(shù)和電力技術(shù)，這門科學(xué)常需用到關(guān)于微積分，統(tǒng)計及組合、數(shù)理邏輯的知識。“電路理論”作為通信、無線電技術(shù)、自動控制以及電子計算機(jī)等專業(yè)共同的基礎(chǔ)課，其重要性不言而喻，沒有一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)很難深入地研究問題，它廣泛地用到了關(guān)于微積分，統(tǒng)計以及數(shù)學(xué)作圖的知識。“電機(jī)學(xué)”是一門研究直流機(jī)、變壓器、異步機(jī)、同步機(jī)和其它特殊電機(jī)及變壓器的科學(xué)，它需要許多關(guān)于作圖和計算方法的知識。在“電子技術(shù)基礎(chǔ)”中，數(shù)學(xué)作圖和計算方法同樣有著極為重要的作用。在“無線電技術(shù)基礎(chǔ)”中，由于需要研究關(guān)于回路、雙口網(wǎng)絡(luò)、濾波器、傳輸線、無線電信號的基本組成和原理等問題，所以廣泛地用到了數(shù)學(xué)作圖、數(shù)列、數(shù)理邏輯、微積分，分析和計算方法，以及參數(shù)方程和微分方程等數(shù)學(xué)知識。教師只有切實(shí)了解專業(yè)課需要什么數(shù)學(xué)，才能在教學(xué)中做到有的放矢。其次，由于高職數(shù)學(xué)課具有理論緊密聯(lián)系實(shí)際的特點(diǎn)，課程教學(xué)目標(biāo)具有職業(yè)性和實(shí)踐性的特色。這就要求數(shù)學(xué)教師能自覺參與一些專業(yè)實(shí)踐，和專業(yè)課教師隨時溝通，了解他們的研究課題中需要用數(shù)學(xué)知識解決的內(nèi)容，在為他們提供數(shù)學(xué)工具幫助的同時，提高自己運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決專業(yè)實(shí)際問題的能力。只有建設(shè)一支適應(yīng)高職數(shù)學(xué)課教學(xué)特點(diǎn)的教師隊(duì)伍，才能使數(shù)學(xué)課程體現(xiàn)高職教育的特色，使學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué)解決生活實(shí)際及專業(yè)技術(shù)中的問題，從而最終達(dá)到培養(yǎng)合格高職人才的目的。

2． 重視教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)背景的聯(lián)系

教師應(yīng)當(dāng)重視數(shù)學(xué)教材內(nèi)容與專業(yè)背景的聯(lián)系，使學(xué)生體會到所要學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識來源于專業(yè)課相關(guān)內(nèi)容，學(xué)到的數(shù)學(xué)知識可以用來解決實(shí)際問題。這就要求教師具有駕馭教材的能力，具有收集信息、整理信息的能力，能夠從學(xué)生的專業(yè)課教材中，及時收集和整理與學(xué)生所學(xué)專業(yè)密切相關(guān)的數(shù)學(xué)材料，以加強(qiáng)數(shù)學(xué)概念、性質(zhì)、定理的內(nèi)涵或外延的教學(xué)，加強(qiáng)數(shù)學(xué)與專業(yè)之間的聯(lián)系。例如，在講導(dǎo)數(shù)概念時，除了舉出書本上變化率問題中介紹的變速直線運(yùn)動的速度外，還可介紹一些與變化率有關(guān)的問題。在管理專業(yè)介紹產(chǎn)品總產(chǎn)量對時間的導(dǎo)數(shù)就是總產(chǎn)量的變化率；產(chǎn)品總成本對產(chǎn)量的導(dǎo)數(shù)就是產(chǎn)品總成本的變化率（邊際成本）。在機(jī)電類專業(yè)介紹質(zhì)量非均勻分布細(xì)桿的線密度、變速圓周運(yùn)動的角速度、非恒定電流的電流強(qiáng)度等變化率問題。在潔凈煤專業(yè)介紹物體的冷卻速度、化學(xué)反應(yīng)速度等實(shí)例。用學(xué)生將要大量接觸的、與專業(yè)有聯(lián)系的實(shí)例講概念，能夠使學(xué)生建立正確的數(shù)學(xué)概念，能夠提高整體教學(xué)效果，也能拓寬學(xué)生的思路，有利于學(xué)生提高把實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的能力，初步了解了用數(shù)學(xué)方法去解決實(shí)際問題的過程，體會所學(xué)數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用價值，增強(qiáng)用數(shù)學(xué)的意識，提高自己主動運(yùn)用所學(xué)數(shù)學(xué)知識去概括、抽象、解決問題的能力，從而最終體現(xiàn)高職教育“聯(lián)系實(shí)際，深化概念，注重應(yīng)用，重視創(chuàng)新，提高素質(zhì)”的特色。

3． 抓好數(shù)學(xué)教材建設(shè)

高等數(shù)學(xué)是高職各專業(yè)的重要基礎(chǔ)課和工具課，因此，數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)必須緊密結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)按“必需夠用”原則安排數(shù)學(xué)內(nèi)容。這就要求高職數(shù)學(xué)教材在結(jié)構(gòu)上要打破傳統(tǒng)的條塊，根據(jù)不同專業(yè)的需要，在不違反認(rèn)知規(guī)律的前提下組合新的教學(xué)模塊：基礎(chǔ)模塊和擴(kuò)展模塊，基礎(chǔ)模塊為微積分部分，重點(diǎn)講解一元微積分內(nèi)容。在講授過程中，將其基本內(nèi)容分成兩大部分，即數(shù)學(xué)概念與應(yīng)用，微積分理論與計算。數(shù)學(xué)概念與應(yīng)用側(cè)重介紹數(shù)學(xué)的基本概念及其相關(guān)的實(shí)際背景，突出數(shù)學(xué)概念的圖形與素質(zhì)特征，同時培養(yǎng)學(xué)生的定量化思維方式，增強(qiáng)對數(shù)學(xué)的應(yīng)用意識與簡單的數(shù)學(xué)建模能力。微積分理論與計算部分主要介紹基本公式和基本方法，不加證明的引入數(shù)學(xué)理論的重要結(jié)論，突出對結(jié)論的應(yīng)用，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力。在內(nèi)容的編排上，將不定積分與定積分融為一章，先講不定積分和原函數(shù)的概念，后講定積分的概念和性質(zhì)，然后通過微積分基本定理建立起定積分與不定積分和原函數(shù)的關(guān)系，再講積分法，這樣既突出重點(diǎn)又便于理解。擴(kuò)展模塊是為了滿足不同專業(yè)要求和繼續(xù)學(xué)習(xí)的需要而設(shè)置的，包括線性代數(shù)、概率統(tǒng)計、常微分方程、級數(shù)、積分變換等，可分專業(yè)按需選擇其中的部分內(nèi)容作為選修課，直接選取專業(yè)課的相關(guān)內(nèi)容作為例題、習(xí)題講解和練習(xí)，強(qiáng)調(diào)數(shù)學(xué)知識在相關(guān)專業(yè)的應(yīng)用。此外，高職數(shù)學(xué)教材若能包括一些具有實(shí)際應(yīng)用價值，饒有趣味的案例，把抽象的數(shù)學(xué)與應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合，不失為提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力的良策。

4． 適當(dāng)開展數(shù)學(xué)建?；顒?/p>

教師在教學(xué)的過程中經(jīng)常地、有意識地把有關(guān)的數(shù)學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活聯(lián)系起來，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)的立場、觀點(diǎn)、思想和方法，去觀察和分析各種社會現(xiàn)象，從中抽象、概括、歸納、整理出這些社會現(xiàn)象所蘊(yùn)涵的本質(zhì)屬性和數(shù)量關(guān)系與特征，從而建立數(shù)學(xué)模型，并運(yùn)用數(shù)學(xué)知識對數(shù)學(xué)模型進(jìn)行正確的運(yùn)算和推理，科學(xué)地解釋這些社會現(xiàn)象，這就是近幾年在一些高校盛行的數(shù)學(xué)建?；顒印Ｕ撐膮⒖季W(wǎng)。數(shù)學(xué)建模過程是學(xué)生創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)知識的過程，由于實(shí)際問題千差萬別，哪怕用的方法是現(xiàn)成的，但用哪一種方法，怎么用，卻不是現(xiàn)成的，而且，幾乎沒有哪一種方法原樣照搬照套就能解決問題，都需要針對具體問題具體分析，選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ú⒓右愿脑觳拍芙鉀Q問題。同時由于實(shí)際問題往往沒有標(biāo)準(zhǔn)答案或唯一答案，不現(xiàn)成，不唯一，是解決實(shí)際問題的重要特點(diǎn)，正是培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力的重要途徑。考慮到高職學(xué)生的實(shí)際情況，現(xiàn)行教材內(nèi)容、教學(xué)時間、以及教師的知識、經(jīng)驗(yàn)和思維習(xí)慣，還有一個轉(zhuǎn)換、適應(yīng)過程，可以將數(shù)學(xué)建模工作的一部分安排在課外去做，即課內(nèi)課外相結(jié)合。論文參考網(wǎng)。如開設(shè)講座、采集數(shù)學(xué)建模問題、研究建模方案、撰寫建模小論文等，有些建模問題比較復(fù)雜，可以將其分解、分步解決，或由教師帶領(lǐng)下解決某些環(huán)節(jié)，其具體求解過程可留給學(xué)生課后解決，最后再組織學(xué)生宣講、交流或?qū)懗尚≌撐?，這種“零存整取”的做法，可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，有效提高學(xué)生解決實(shí)際應(yīng)用問題的能力。

培養(yǎng)數(shù)學(xué)應(yīng)用能力絕非一朝一夕之功，教師只有切實(shí)樹立數(shù)學(xué)應(yīng)用意識，將數(shù)學(xué)與專業(yè)知識、日常生活有機(jī)結(jié)合，做教和學(xué)的有心人，真正把學(xué)生和社會的需求放在心上，才能培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，為高職教育做出自己的貢獻(xiàn)。

篇10

論文摘要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平?jīng)Q定了建筑智能化的程度。本文在分析了有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)的基本運(yùn)作方式后，通過對比這兩種網(wǎng)絡(luò)布置的優(yōu)劣勢，提出了在智能建筑中對通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置選擇建議。

1引言

智能建筑的核心是系統(tǒng)集成，而系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)則是智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)。隨著計算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展和信息社會的到來，迫使現(xiàn)代建筑觀念不得不更新。在信息化社會中，一個現(xiàn)代化大樓內(nèi)，除了具有電話、傳真、空調(diào)、消防與安全監(jiān)控系統(tǒng)外，各種計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、綜合服務(wù)數(shù)字網(wǎng)等都是不可缺少的。只有具備了這些基礎(chǔ)通信設(shè)施，新的信息技術(shù)，如電子數(shù)據(jù)交換、電子郵政、會議電視、視頻點(diǎn)播、多媒體通信等才有可能進(jìn)入大樓。使它成為一個名符其實(shí)的智能建筑。隨著分布式智能建筑控制系統(tǒng)技術(shù)的日益成熟和應(yīng)用普及，在建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)中控制將進(jìn)一步分散，在網(wǎng)絡(luò)中傳遞的將更多的是管理信息，系統(tǒng)的集成則越顯得重要。

目前，由于人們信息需求的激增，以及計算機(jī)技術(shù)帶來的多媒體終端等先進(jìn)的終端技術(shù)，智能建筑實(shí)現(xiàn)智能化的瓶頸往往在于它的通信網(wǎng)絡(luò)?？梢哉f，通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的高低制約了智能建筑的智能程度。為此，智能建筑中的通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計是完成建筑智能化工程的重點(diǎn)所在。因此，在建設(shè)智能建筑時，需要在大樓的設(shè)計階段，就要融進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計。通信網(wǎng)絡(luò)主要分為兩大類，一類是有線網(wǎng)絡(luò)，一類是無線網(wǎng)絡(luò)。

2有線網(wǎng)絡(luò)

有線網(wǎng)絡(luò)是把分布在數(shù)公里范圍內(nèi)的不同物理位置的計算機(jī)設(shè)備連在一起，在網(wǎng)絡(luò)軟件的支持下可以相互通訊和資源共享的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。有線網(wǎng)絡(luò)在某些場合要受到布線的限制：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)不可移動。特別是當(dāng)要把相離較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)聯(lián)結(jié)起來時，敷設(shè)專用通訊線路布線施工難度之大，費(fèi)用、耗時之多，實(shí)是令人生畏。這些問題都對正在迅速擴(kuò)大的聯(lián)網(wǎng)需求形成了嚴(yán)重的瓶頸阻塞，限制了用戶聯(lián)網(wǎng)。

有線網(wǎng)絡(luò)需要使用以太網(wǎng)電纜和網(wǎng)絡(luò)適配器。雖然兩臺電腦可以通過以太網(wǎng)交叉電纜實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，但是有線網(wǎng)絡(luò)一般還需要網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)設(shè)備，比如HUB集線器、交換機(jī)或者路由器，以實(shí)現(xiàn)更多電腦的互聯(lián)。以太網(wǎng)、集線器或者交換機(jī)都是比較可靠的，畢竟這方面的技術(shù)已經(jīng)十分成熟。要出問題的話，一般也就是電纜連接松散導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)掉線。有線網(wǎng)絡(luò)性能十分優(yōu)越。傳統(tǒng)的以太網(wǎng)連接只提供10Mbps的帶寬，但是現(xiàn)在普遍使用100Mbps的快速以太網(wǎng)帶寬，需要的也僅僅是更高一點(diǎn)的成本。而且現(xiàn)在硬件發(fā)展迅速，大多支持100Mbps，而且有些也已經(jīng)開始支持千兆速率了。

在大量使用網(wǎng)絡(luò)資源的時候，有線網(wǎng)絡(luò)中的集線器很容易造成網(wǎng)絡(luò)擁堵。而如果使用以太網(wǎng)交換機(jī)的話，則完全可以避免這個問題，所增加的成本也僅僅是一臺集線器的費(fèi)用。

對于接入互聯(lián)網(wǎng)的任何有線網(wǎng)絡(luò)來說，防火墻是最首要的考慮因素。眾所周知，集線器和交換機(jī)本身并沒有防火墻功能，對于使用這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的家庭用戶，可以在主機(jī)電腦上安裝防火墻。而使用路由器的用戶，則可以利用路由器本身具有的防火墻模塊，在連接路由器的電腦上，打開配置頁面進(jìn)行簡單配置即可。

3無線網(wǎng)絡(luò)

所謂無線網(wǎng)絡(luò)，既包括允許用戶建立遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，也包括為近距離無線連接進(jìn)行優(yōu)化的紅外線技術(shù)及射頻技術(shù)，其與有線網(wǎng)絡(luò)的用途十分類似，而最大的不同在于傳輸媒介的不同，即利用無線電技術(shù)取代網(wǎng)線。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)既可以節(jié)省鋪設(shè)線纜的昂貴開支，避免了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計算機(jī)在一定范圍內(nèi)可以任意更換地理位置的需要。近年來，無線網(wǎng)絡(luò)已能夠通過與廣域網(wǎng)相結(jié)合的形式提供移動Internet多媒體業(yè)務(wù)。無疑，無線網(wǎng)絡(luò)將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發(fā)揮重要作用。

在現(xiàn)今有線網(wǎng)絡(luò)條件下的寫字樓中，隨著公司員工數(shù)量的增加，導(dǎo)致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴(kuò)大辦公室、增加桌椅會增加運(yùn)營成本，并不是理想的解決辦法。同時，人員座位和部門辦公室的調(diào)整也都會造成很大的麻煩，而銷售及服務(wù)支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

無線網(wǎng)絡(luò)可以克服這些問題，例如：在裝備了無線網(wǎng)絡(luò)以后，惠普公司的移動辦公環(huán)境使工位不再是唯一的辦公地點(diǎn)，與以前相比，員工數(shù)量在增加，但辦公桌椅的數(shù)量卻減少了，因?yàn)槊刻於加型獬龅膯T工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個空位置就可以開展工作。員工不管在辦公室的任何一個角落，都能隨意地發(fā)電子郵件、分享文檔及上網(wǎng)瀏覽，大大提高了工作效率，同時也降低了總體擁有成本。

4有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)的對比

與有線網(wǎng)絡(luò)相比較，無線網(wǎng)絡(luò)具有開發(fā)運(yùn)營成本低、時間短，投資回報快，易擴(kuò)展，受自然環(huán)境、地形及災(zāi)害影響小，組網(wǎng)靈活快捷等優(yōu)點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)“任何人在任何時間，任何地點(diǎn)以任何方式與任何人通信”，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的不足。隨著IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的制定和推行，無線網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品將更加豐富，不同產(chǎn)品的兼容性將得到加強(qiáng)。現(xiàn)在無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸率已達(dá)到和超過了10Mbps，并且還在不斷變快。目前無線網(wǎng)絡(luò)除能傳輸語音信息外，還能順利地進(jìn)行圖形、圖像及數(shù)字影像等多種媒體的傳輸。

眾所周知有線網(wǎng)絡(luò)是通過網(wǎng)線將各個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接到一起，不管是路由器，交換機(jī)還是計算機(jī)，網(wǎng)絡(luò)通訊都需要網(wǎng)線和網(wǎng)卡；而無線網(wǎng)絡(luò)則大大不同，目前我們廣泛應(yīng)用的802.11標(biāo)準(zhǔn)無線網(wǎng)絡(luò)是通過2.4GHz無線信號進(jìn)行通訊的，由于采用無線信號通訊，在網(wǎng)絡(luò)接入方面就更加靈活了，只要有信號就可以通過無線網(wǎng)卡完成網(wǎng)絡(luò)接入的目的；同時網(wǎng)絡(luò)管理者也不用再擔(dān)心交換機(jī)或路由器端口數(shù)量不足而無法完成擴(kuò)容工作了。總的來說無線網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

第一，無線網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)更加靈活。無線網(wǎng)絡(luò)使用無線信號通訊，網(wǎng)絡(luò)接入更加靈活，只要有信號的地方都可以隨時隨地將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接入到企業(yè)內(nèi)網(wǎng)。因此在企業(yè)內(nèi)網(wǎng)應(yīng)用需要移動辦公或即時演示時無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更加明顯。

第二，無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)模升級更加方便。無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備接入數(shù)量限制更少，相比有線網(wǎng)絡(luò)一個接口對應(yīng)一個設(shè)備，無線路由器容許多個無線終端設(shè)備同時接入到無線網(wǎng)絡(luò)，因此在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模升級時無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢更加明顯。

但是無線網(wǎng)絡(luò)相比傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)同樣存在著缺點(diǎn)：

1.傳輸帶寬方面：與有線網(wǎng)絡(luò)相同，無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸也受到帶寬限制，而且由于無線電傳輸沒有外部屏蔽能力，因此帶寬實(shí)際受限程度要遠(yuǎn)超有線網(wǎng)絡(luò)，即使最先進(jìn)的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也只能達(dá)到54Mbps每秒，比起100Mbps網(wǎng)絡(luò)而言實(shí)在是小巫見大巫。

2.傳輸距離方面：有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)都有信號衰減，與有線網(wǎng)絡(luò)相比，無線技術(shù)由于在空氣中傳輸，隨著氣候條件的改變，衰減速率有高有低，往往實(shí)際有效距離達(dá)不到最大極限，尤其在電器設(shè)備使用頻繁的室內(nèi)，使用距離更是大幅度縮短。

3.抗干擾能力方面： 有線網(wǎng)絡(luò)是通過加屏蔽層等技術(shù)抗干擾，必要時以光纖技術(shù)提供千兆級別的傳輸質(zhì)量，而無線網(wǎng)絡(luò)沒有任何屏蔽能力，只能通過自身的無線信號發(fā)射強(qiáng)度以及頻率、頻跳等技術(shù)來增強(qiáng)抗干擾性能，也由此造成了成本、體積和使用上的區(qū)別。

4.安全性方面：無線網(wǎng)絡(luò)的信號沒有邊界，任何人都可能截獲，其安全性能的缺陷主要體現(xiàn)在如下幾個方面：

第一，加密密文頻繁被破譯，已不再安全。曾幾何時無線通訊最牢靠的安全方式就是針對無線通訊數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，加密方式種類也很多，從最基本的WEP加密到WPA加密。然而這些加密方式已被陸續(xù)破解，首先是WEP加密技術(shù)被黑客在幾分鐘內(nèi)破解；繼而國外研究員將WPA加密方式中TKIP算法逆向還原出明文。

WEP與WPA加密都被破解，這樣就使得目前無線通訊只能夠通過自己建立Radius驗(yàn)證服務(wù)器或使用WPA2來提高通訊安全了。

第二，無線數(shù)據(jù)sniffer讓無線通訊毫無隱私。用戶最不放心的就是由于無線通訊的靈活性，只要有信號的地方入侵者就一定可以通過專業(yè)無線數(shù)據(jù)sniffer類工具嗅探出無線通訊數(shù)據(jù)包的內(nèi)容，不管是加密的還是沒有加密的，借助其他手段都可以查看到具體的通訊數(shù)據(jù)內(nèi)容。然而從根本上杜絕無線sniffer又不太現(xiàn)實(shí)，畢竟信號覆蓋范圍廣泛是無線網(wǎng)絡(luò)的一大特色。所以說無線數(shù)據(jù)sniffer讓無線通訊毫無隱私是其先天不安全的一個主要體現(xiàn)。

第三，修改MAC地址讓過濾功能形同虛設(shè)。雖然無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面提供了諸如MAC地址過濾的功能，很多用戶也確實(shí)使用該功能保護(hù)無線網(wǎng)絡(luò)安全，但是由于MAC地址是可以隨意修改的，通過注冊表或網(wǎng)卡屬性都可以偽造MAC地址信息。所以當(dāng)通過無線數(shù)據(jù)sniffer工具查找到有訪問權(quán)限MAC地址通訊信息后，就可以將非法入侵主機(jī)的MAC地址進(jìn)行偽造，從而讓MAC地址過濾功能形同虛設(shè)。

5.適用范圍方面： 無線技術(shù)不同的固有屬性決定了它們大致的使用范圍，即使某些時候試圖強(qiáng)行使用不合適的技術(shù)也將沒有合適的產(chǎn)品。一般來說，無線網(wǎng)絡(luò)更適用于移動特征較明顯的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，而有線網(wǎng)絡(luò)則更適用于固定的，對帶寬需求較高的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

5結(jié)語

因此，在智能建筑的設(shè)計過程中，通信網(wǎng)絡(luò)的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進(jìn)行分別選擇，多數(shù)為固定人員位置的宜選用有線網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)為移動人員位置的宜選用無線網(wǎng)絡(luò)，若兩者兼具則應(yīng)考慮實(shí)現(xiàn)有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)兼容使用。

參考文獻(xiàn)