導語：電磁頻譜實驗教學建設論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1建設思路

1.1筑牢知識基礎

在頻譜管理技術中，“急需型”和“前瞻型”這兩類知識并列存在，打好這兩類知識基礎尤為重要?！凹毙栊汀敝R指的是從事頻管工作必須具備的專業(yè)基礎知識，例如：系統(tǒng)間電磁兼容、頻率管理、頻譜監(jiān)測等；“前瞻型”知識指的是目前頻管技術領域的研究熱點，未來有望獲得持續(xù)發(fā)展甚至演進至實用階段，例如：動態(tài)頻譜管理、輻射源個體識別等。對這兩類知識基礎的構筑除需要課堂理論教學的講授外，還需在實驗教學的層面進行加固和拓展，從而有助于學生形成更加優(yōu)化的知識結(jié)構，更加勝任未來的頻管工作。

1.2錘煉專業(yè)技能

未來的頻譜管理體系將具備感知、統(tǒng)籌、管控、服務等多種能力。其中，感知能力表現(xiàn)為復雜電磁環(huán)境下的主動感知、多維頻譜信息的按需收集與實時上傳；統(tǒng)籌能力表現(xiàn)為頻譜資源的宏觀協(xié)調(diào)、頻譜知識的完整發(fā)現(xiàn)，頻譜態(tài)勢的直觀呈現(xiàn)和頻譜決策的快速生成；管控能力體現(xiàn)在頻譜管控既擁有高度自主性，同時又具備用頻規(guī)則、人工干預等多種約束下的可控性；服務能力則體現(xiàn)了未來頻譜管理體系的綜合能力與核心目標。毫無疑問的是，對于頻管人才專業(yè)技能的錘煉應植根于確保以上能力的實現(xiàn)。

1.3實現(xiàn)教研互促

教學與科研之間存在著相互轉(zhuǎn)化、相互促進的機制。一方面，為了提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，必須以科研作為催化劑和驅(qū)動力，教師隊伍可以在科研工作中得到磨練，科研成果可以直接應用于教學內(nèi)容的優(yōu)化和更新；另一方面，教學成果又可服務于科研，為科研工作提供基礎支撐、智力支持和人才保證。

2實現(xiàn)方法

2.1通過仿真平臺來覆蓋重點

通過對實驗教學的目標、設備需求、成本和擬達到的效果等客觀因素進行綜合考慮，我們認為構建仿真平臺并充分發(fā)揮其優(yōu)勢是開展實驗教學的良好途徑。例如，以任意波發(fā)生器和實時頻譜分析儀為核心，可構建電磁頻譜監(jiān)測與特征識別仿真實驗平臺。利用該平臺，可覆蓋信號設計、復雜電磁環(huán)境模擬、頻譜監(jiān)測、信號特征分析與識別、干擾源查找等多項重點教學內(nèi)容，為學生掌握多種專業(yè)技能提供了操作方便而直觀有效的實驗工具。

2.2通過案例體驗來突破難點

通過選定頻管工作中真實存在的案例，讓學生借助于實驗系統(tǒng)來對案例進行分析，在這種切身的體驗當中來尋求問題的求解。該方法非常適合于教學難點的突破。例如，臺站間用頻兼容分析方法容易讓人產(chǎn)生計算復雜、不易下手的感覺，如不采用合適的教學方法則容易使人望而卻步。在案例式的實驗教學中，學生可借助仿真軟件親自編程，循序漸進地將發(fā)射端、傳播路徑和接收端的全部計算公式逐一實現(xiàn)，在突破了該難點問題的同時也培養(yǎng)了自信心、體驗到快樂。

2.3通過全面互動來提升效果

為提升和固化教學效果，應采用多種形式的全面互動。一方面，應配備電子教室互動式軟件，讓學生計算機的屏幕可顯示在教師計算機和投影儀大屏幕上，有利于教師的實時指導、師生間的互動以及學生間的互動；另一方面，應充分利用校園網(wǎng)資源，由教師通過網(wǎng)絡共享學習資料、學生通過網(wǎng)絡獲取資源和指導，建立一種不受空間和時間約束的互動關系。

3實驗平臺構建方案舉例

該實驗平臺主要包括復雜電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)、電磁頻譜實時監(jiān)測系統(tǒng)、輻射源特征提取與識別系統(tǒng)。

3.1復雜電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)

構建復雜電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)。由多臺實驗計算機通過局域網(wǎng)與任意信號發(fā)生器相連接。通過Matlab、RFExpress等軟件完成信號設計，并將設計文件從實驗計算機經(jīng)由局域網(wǎng)下載至任意信號發(fā)生器，模擬出逼真的復雜電磁環(huán)境。該系統(tǒng)是整個實驗平臺的前級系統(tǒng)，同時也為后級系統(tǒng)提供模擬復雜信號源。

3.2電磁頻譜實時監(jiān)測系統(tǒng)

構建電磁頻譜實時監(jiān)測系統(tǒng)。由固定監(jiān)測站和單兵機動監(jiān)測站相互配合，對實際環(huán)境進行監(jiān)測，或者接收模擬產(chǎn)生的逼真復雜電磁環(huán)境信號。固定監(jiān)測站實現(xiàn)高速高分辨率頻譜掃描、高靈敏度接收、能量檢測、干擾告警、頻譜動態(tài)回放等功能；單兵機動監(jiān)測站可通過GPS電子地圖來輔助定位干擾源。其中，固定監(jiān)測站以高性能實時頻譜分析儀為核心構建，單兵機動監(jiān)測站基于便攜式無線信號偵測儀構建。該系統(tǒng)可為戰(zhàn)場無線電通信等電子信息裝備的順利部署和運用提供頻譜信息支持，為干擾源的查找提供參考手段。

3.3輻射源特征提取與識別系統(tǒng)

構建輻射源特征提取與識別系統(tǒng)，對真實輻射源或?qū)嶒炗嬎銠C設計產(chǎn)生的模擬輻射源進行特征提取與識別。其中涵蓋頻率、功率、帶寬、眼圖、星座圖、調(diào)制方式等特征，并進一步評估頻率占用度等指標。具備時間和頻率快照以及數(shù)據(jù)記錄等功能，便于進行二次開發(fā)和功能擴展。該系統(tǒng)以高性能實時頻譜分析儀為核心構建。可為全面掌握電磁空間輻射源屬性、有效實現(xiàn)電磁頻譜管控提供數(shù)據(jù)服務和技術支撐。

4結(jié)束語

本文針對電磁頻譜管理技術實驗教學建設這一現(xiàn)實命題，從建設思路、實現(xiàn)方法和實驗平臺構建等方面進行了思考，為電磁頻譜管理技術課程實驗環(huán)節(jié)的建設提供了參考性的對策和建議。作為電子科學與技術相關專業(yè)的一門新興課程，教學建設之路還任重而道遠。

作者：邵尉孟凡秋薛紅錢祖平單位：解放軍理工大學通信工程學院