无线电技术论文篇1

1无线电通信技术的发展历程

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

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

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

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

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

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

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

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

2无线电通信技术的特点

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

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

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

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

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

3无线电通信技术之通信方法的拓新

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

3.1采用了数字通信技术

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

3.2推广通信信息技术宽带化的发展

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

3.3推广个人信息化技术

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

3.4拓新接入网络的样式

技术上融合实现固定和其他通信等不同业务，在无线应用协议（WAP）的出现以后，无线数据业务的开展得到大幅度的推动，促进了信息网络传送多种业务信息的发展。随着市场竞争的需要，传统的电信网络与新兴的计算机网络融合，尤其具备开发潜力接入网部分通过固定接入、移动蜂窝接入、无线本地环路入等不同的接入设备，满足了生活与生产地各种通信需求。3.5过渡电路交换网络

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

3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器

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

3.7推广软件无线电

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

3.8提高无线通信网络可持续性

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

结束语

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

参考文献

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

无线电技术论文篇2

一、无线电通信技术的发展历程

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

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

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

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

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

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

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

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

二、无线电通信技术的特点

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

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

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

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

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

三、无线电通信技术之通信方法的拓新

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

3.1采用了数字通信技术

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

3.2推广通信信息技术宽带化的发展

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

3.3推广个人信息化技术

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

3.4拓新接入网络的样式

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

3.5过渡电路交换网络

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

3.6使用Bluetooth技术作为信号传感器

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

3.7推广软件无线电

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

3.8提高无线通信网络可持续性

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

四、结束语

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

参考文献

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

无线电技术论文篇3

1数字调幅广播技术的发展

1.1广播技术的发展

从20世纪二十年代开始，商业广播先后在美、苏、英、德、法、中等国开播，在此后的近百年时间，广播作为重要的传媒工具，受到各国的重视。广播无后经历了中波调幅、短波调幅、调频、调频立体声几个阶段，表1罗列了部分国家的广播发展情况。

表1世界主要国家的广播发展情况

中波短波调频调频立体声

美国192019421941/

苏联1922192919461960

英国192319381955/

法国1923193619501954

德国1923192919491958

中国1923193419741979

日本1925193519571969

1．2调幅广播的优势

尽管调幅广播的带宽只有9kHz或10kHz，音质无法与调频立体声相比，但是由于调幅广播发展时间最久，全球标准统一，在任何地方购买的收音机在全球各地都能使用，接收工具简单，而且可以方便地进行室内、外的便携接收与车、船中的移动接收。因此至今它仍然是世界上使用最广泛的广播媒体。

短波国际广播则由于在国际交往中的极端重要性与最适合对象为财力处于中下层的听众，所以各国仍继续大量投资支持短波业务。

今天，世界上有160多家国际广播电台在进行着无形的“星球大战”。美国之音（VOA）的一项研究甚至认为：未来40年没有其它媒体能以相同的优点替代。据统计，全世界现在已有3333座短波发射台，12590府中波发射台，25亿台调幅收音机，其中7亿台可收短波广播。

1.3DRM的产生

由于调制广播的竞争，音、视频数字化的发展，传媒手段的多样化和九十年代开始的全球数字化浪潮，使许多广播机构认识到，调幅广播必须数字化才能适应竞争日益激烈的传媒环境，纷纷开始了数字调幅广播的试验。

德国电信（DT）从1994年11月开始进行数字中被广播的试验。法国汤姆喀斯特（Thomcast）公司则从1995年起斥巨资进行数字调幅广播系统的开发，并从1996年6月起演示了它的天波（SKYWANE）2000系统，到1998年4月，研制中的数字调幅广播系统已至少有6个。

1994年，电联曾要求各成员国提出数字系统的建议，并建议建立一个世界性的集团以评估不同的方案，最终提出单一的建议由电联推荐各国使用，由此诞生了DRM。DRM的全称是DigitalRadioMondiale，其中Mondiale为法文，即“世界数字广播”集团（Consortium）。DRM于1998年3月在中国广州宣告成立。到2002年2月，DRM已有来自27个国家的正式会员（Fullmembers）47个，和非正式会员（Associatemembers）25个。

1.4国内外数字调幅广播技术发展情况

目前，欧洲和北美的一些国家均研制了DRM接收设备，这些接收设备更接近于专业接收设备，主要采用计算机插板方式，绝大多数的解调、解码工作均由基于DSP和计算机CPU的软件完成，它们具有便于软件更新，可以方便适应不同标准和新业务，便于在线测试，可以方便地使用各种分析工具等优点。同时具有体积大（一般需计算机，也有较小的），功耗大（普通干电池无法满足工作），不兼容原有设备等缺点。客观地讲，这些设备只能算作实验性质的设备，不具备投放市场的能力。

我国在数字广播领域与国际完全同步（DRM集团在我国成立足以说明），国内已经有了类似的产品，水平与国外产品没有明显珠差距。

图2

1.5DRM技术发展的机遇与挑战

DRM系统已基本成熟，即将进入实施阶段。但是，一项新技术能否在全球推广，技术本身的先进性与可行性虽是前提，却远非决定因素，市场条件和消费者的接受程度十分关键。历史上已经有不少成功的经验与失败的教训，DRM也把实施问题看作为严重挑战，还把影响国家或地区一级启动新技术的因素归纳为以下几点：①技术变更的步伐；②进口或出口控制；③市场成熟性；④财富或个人可支配的收入（PDI）；⑤法规；⑥消费者是否是新技术的早期采用者。

为使DRM取得成功，需要处理好三个关键性因素，即广播机构/网络运行者、接收机制造商与听众之间的关系。可以列出以下的实话依赖关系表（见表2）。

表2实施依赖关系表

参与者依赖性关键推动者

广播机构/网络运行者接收机可用性听众市场频谱可用性

法规协议

发射机可用性

接收机制制造商内容可用性听众市场低知识产权费用

市场规模

广播机构签约承担义务

芯片组可用性

听众接收机可用性内容可用性信息的需要

接收机的费用

明确的独特销售点

1．6DRAM在我国发展的前景

我国是AM广播的大国，新世纪开始实话的西部创新工程还将进一步扩大AM广播的规模，提高广播覆盖率与改变边远地区空中秩序。

1998年的广州会议已注意到了中国这样的大国不容易由调频（FM）广播覆盖（注：中国的陆地面积与欧洲大致相当，比美国本土大200万平方公里，中国最小的浙江省相当于比、荷、丹三国的总和，新疆则相当于三个欧洲大国德、法、西的总和），因而数字调幅广播具有很大的市场。由于许多重要的国际广播机构一直积极参与DRM的活动，今后这些机构很可能较早地开始数字化的短波国际广播，从而使他们的国际广播效果大大改善与具有良好的抗干扰性。

我国虽然从1997年起就一直关注与跟踪数字AM广播的发展，北京广播学院还进行了计算机模拟试验。但鉴于DRM很快进入实话阶段，美国开发与评价IBOCDAB技术有较大进展，日本也参加了DRM，因此应该更加积极地创造条件，早日在我国开展相应的实验室与现场测试，积累自己的数据（中国地形复杂，横跨寒、温、热三带，电离层条件也不同），并争取有自己的知识产权，还要利用作为国际电联与亚广联成员的条件和参加各种国际会议与相关活动的机会，积极了解国际新进展，调整与确定发展我国数字声音广播的方针政策与计划日程，积极维护中国在二十一世纪数字调幅广播领域的权益。

2软件无线电技术的发展

软件无线电技术是近年来新兴的一种技术，它最早由MITRE公司的约瑟夫·米托拉（Joseph.Mitola）在1992年5月“美国远程系统会议（NationalTelesystemsConference）”上提出。该项技术一经提出就在世界上产生了重大影响，受到了各方的高度重视。

软件无线电技术的核心思想是软件无线电技术将宽带的A/D变换器尽可能的靠近射频天线，即尽可能早的将接收到的模拟信号转化为数字信号，最大程度上通过DSP软件来实现通信系统的各种功能。图1为理想软件无线电系统组成框图。

作为软件无线电技术载体的软件无线电电台是“用软件定义波段、调制方式、信号波形的电台。信号波形由数字信号采样产生，用宽带的数模转换器转换成模拟信号，可能还要由中频上变频到射频。类似地，接收机使用宽带的模数转换器获得该软件无线电电台节点所有波段的信号。接收机用通用处理器上的软件完成信号的提取，下变频和解调。”（约瑟夫·米托拉给软件无线电电台做的定义。）

理想的软件无线电电台应该拥有在全频带工作的能力，具有极大的灵活性，任何功能的改变或增加都可以通过软件升级来完成。由于实际条件的限制，比如宽带前端射频模块的性能不够理想、宽带A/D/A的工作带宽和采样速率有限、DSP的处理能力不足、总线数据受限等，导致在目前的技术条件下无线实现上述理想软件无线电系统。为了使得软件无线电技术可以应用于实践，就在理想软件无线电系统的基础上增加了若干限制条件，使得软件无线电牺牲了一些灵活性，换来了可实现性。

考虑到DRM目前的牺牲性，为了减小研发的风险，可以考虑采用软件无线电技术研制发射接收设备，在目前模拟数字混合暑期可以兼容原有的模拟设备，随着社会的发展，当DRM技术成为主流技术时通过软件升级就可以将用于兼容的资源专用作数字广播质量的提升，从而最大限度的保护用户的利益。

3基于软件无线电技术的DRM系统

3.1DRM的主要标准介绍

2001年4月4日ITU已通过DRM的标准建议书为ITU-RBS.1514,2001年9月通过欧洲标准为ETSITS101980V1.1.1。单个调幅频道码率可达24kbps，双频道可达72kbps。在ETSITS101980V1.1.1标准中，主要规定了了频道使用模式、信源泉编码方式、复用情况、信道编码与数字调制方式等内容。

具体来说DRM信号有三种频道使用模式：半个频道、一个频道和四个频道。半个频道的模式可以用作模拟和数字同播，作为模拟和数字广播的平滑过渡的方法。信源编码推荐了四种方式：MPEG-4AAC（高级音频编码），MPEGCELP（刺激线性预测编码），MPEGHVXC（谐波矢量刺激编码），SBR（频带复制编码）。复用情况比较复杂，包括信道复用、帧复用、业务复用、数字复用等。信道编码与数字调制方式包括扰码生成多项式（x9+x5+1）、TCM编码方式采用删除卷级码与QAM调制结合的方式，交织深度分为短交织（交织长度为0.4s）和长交织（交织长度为2s），数字调制方式采用OFDM和QAM调制。

3.2国外同类产品（SKYWAVE2000）的性能

SKYWAVE2000采用的基本技术情况如表3所示。

表3SKYWAVE2000采用的基本技术情况

频谱适用波段LF、MF、HF

带宽选择复用

与现有范围的兼容YES

带外发射与发射机Tx有关

单频网络支持YES

频谱掩蔽在选定的带宽内为矩形

系统特性调制/信道编码TCM+RSOFDM/QAM（8、16、64、256）

混合/同播方式YES（DSB/VSB）

音频编码MPEG-2Layer3,在电路实施中等待MPEG-4

灵活性YES

交织深度长交织6.6s

短交织0.3s

比特率Min6kbps

Max36kbps

灵活性YES

发射机峰值/平均值功率比4-8dB(与工作模式有关)

SKYWAVE2000的数字编码与调制原理框图见图2。

3.3基于软件无线电技术的DRM系统接收机

鉴于广播的特点：带宽窄，一般为9kHz～10kHz；信号动态范围大，短波波段的动态范围高达120dB以上。在软件无线电电台选用实现方案方面必须予以考虑。根据文献[2]的论述，选择了基于中频采样技术的体系结构：在A/D/A与天线之间增加一个宽带变频模块，将全频带的信号变频为一个固定的中频，通过对该中频处理实现预定的功能。图3所示为中频采样软件无线电系统的组成框图。

3.4基于软件无线电技术的DRM系统发射机

由于广播自身的特点，相比于接收机，发射机的研制更为复杂。基于软件无线电技术的DRM系统发射机由三个较为独立的子系统：数字编码与调制子系统、模拟处理子系统和发射子系统组成，其组成框图及相互关系见图4。

数字编码与调制子系统主要负责数字信号处理和幅度、相位的计算；模拟处理子系统负责将I、O的基带复信号变换到无线发射频率的调相信号或幅相信号；发射子系统实现功率放大及信号发射。

图5

3.5基于软件无线电技术的DRM系统工作原理

基于软件无线电技术的DRM系统工作原理如图5所示：

图5中，信源编码、复用、能量分集、信道编码、交织、数字基带的OFDM映射部分的功能将在数字编码与调制子系统中利用计算机的处理器、DSP处理器以及专用芯片等通过软件编程来实现。而无线射频信号的生成、稳定载波的产生等模拟处理功能将在模拟处理子系统中通过DDS、I、Q调制器等技术或专用器件实现。

无线电技术论文篇4

由于井下采矿具有作业人员在井下流动性大、地面人员难以及时掌握井下人员分布和作业进展情况以及下井后就无法确切地知道他们所处位置等特点，矿井一旦发生透水、火灾等事故时地面工作人员因不能实时了解井下情况，会给抢险救灾工作带来极大的困难。特别是在突发冒顶和人员被埋的紧急情况下，由于人工描述不清或不能及时精确、自动探测被埋人员的准确位置，在低效率的管理模式下丧失宝贵生命的有效抢救时间。井下定位系统的核心识别设备采用具有国际先进水平的SUPER-RFID技术，它能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。

（二）无线射频识别（RFID）技术

无线射频识别（RFID）技术，是一种电子标签或者无线标签，利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID已经在日常生活中得到广泛的应用，RFID的发展得益于芯片技术、无线技术、无线通信技术、数据交换与编码技术、信息化处理技术和计算机技术等关键技术的综合发展。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点，可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。成本的节约和效率的提升，促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。近年来，随着在物流、制造、公共信息服务等行业的广泛应用，RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中，在行业中的应用也日益广泛和深入。同时，RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合，朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的物联网目标迈进，而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。

（三）将RFID应用在矿井中的优势

随着科技的不断发展，将先进的科学技术应用到井下作业中，既能够有效地避免重大事故的发生或者将损失减小到最低，又能够提高生产效率。我国现已有多家矿山企业开始尝试RFID技术，来实现井下作业管理，这就是在RFID射频识别技术的基础上搭建的一条地面上下沟通的桥梁，使地面人员能够及时动态地了解井下人员、车辆、设备的身份、分布以及作业情况，一方面可以应用于井下安全管理，一旦有事故发生，地面人员可以准确、及时、快速地进行抢险救灾、安全救护等等；另一方面还可以改善井下的生产调度，通过动态地获取无轨运输设备的方位信息等，同时，该系统还具备人员考勤功能，亦可对进出矿场的人员及车辆进行身份识别，以保障矿场的生产安全和财产安全。

（四）井下定位系统构成及工作原理

1.系统构成

井下定位系统设备主要包括：中心站主机、数据通信服务器、人员定位系统、无线射频单元识别读卡分站以及识别卡、矿用人员管理系统软件、信息传输接口、通讯电缆、矿用隔爆兼直流稳压电源等组成。目前国内井下人员定位系统组成网络结构大部分是采用的RS485远传网络，它具有接线简单、传输距离远和可靠性高等特点。

2.工作原理

井下人员定位系统是根据现场实际情况和要实现的功能，在矿灯收发处、矿井出入口、各个巷道分叉口和作业人员可能经过的通道中安放若干个无线标识读卡分站（每一台具有不同的ID号），将它们通过网络连线与地面控制中心的计算机联网。每个井下作业人员携带的矿灯上安装一个具有唯一标示号的无线标签（标示号与标签携带人的身份、矿名、作业大队和班组在计算机数据库里唯一对应），当作业人员出入井下时只要通过或接近安装在通道内任何一个标识读卡分站，基站即会自动识别到路过人的标示号并立即上传到地面控制中心的计算机。计算机程序将无线标签的标示号（对应到个人）、无线标识读卡分站的ID号（对应井下的具置）、该基站返回的强度信号和确切时间等信息实时记录到数据库里，数据库管理程序可以对库里存放的信息很方便地进行查询、统计和生成报表等操作。如某个人目前所处位置的查询、某区域的人员情况统计并在基于地形图的背景上显示出来、地面人员对井下人员呼叫、井下人员向地面人员报警、利用统计和报表生成功能构成矿山考勤系统。除日常管理之外，最重要的是井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用，万一井下发生事故或灾难，可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况，考虑现场环境等多种因素，为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性，为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间，使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。

二、井下定位系统功能

井下人员定位系统可以实现的基本功能如下：

（一）通过矿区图形信息作为用户界面可以实时显示和查询井下情况。

（二）任何时间段（计算机由记录的）井下全部或某个识别读卡分站范围有多少人。

（三）每个人在井下任一时间用表格方式表示的活动轨迹。

（四）查询一个人当前的实际位置，查询一组人当前的实际位置。

（五）地面人员对井下人员呼叫或井下人员向地面人员报警，方便调度中心快速电话联系该人员和出现紧急情况时及时组织救援。

（六）井下人员在井下超过工作和升井时间自动向地面值班人员报警，便于管理者及时查明原因和组织搜救。

（七）查询相关人员在任一识别读卡分站的到/离时间和工作时间等信息，用于督促和落实重要巡查人员按时准点到位进行各项数据的测试处理，从制度和技术手段上杜绝人为因素而造成的相关事故隐患。

（八）井下人员总人数在巷道中的实时动态分布图，计算机程序管理背景是根据井下的实际现场情况制作的矿区巷道地理图，井下人员分布情况可生动形象地显示在屏幕上。

（九）数据库操作管理界面采用具有权限管理的基于局域网模式，可实现多点共享供多个用户同时在不同地点查看。

（十）自动统计算出各类人员井下的各类报表（月报、周报和日报，如果需要的话可以随时生成），如生产作业人员出入井时间表、出勤报表、加班报表、统计管理人员的巡查情况报表、请假和缺勤报表等，若有必要还可与工资报表系统提供软件接口。

（十一）参观访问人员所处位置实时监测，是否按要求到达指定区域或已进入危险地带。

（十二）一旦发生事故，能及时查出有多少人遇险，遇险人员在哪里和确定他们的身份。

（十三）抢险救援时采用手持移动搜救器，快速准确地识别遇险人员被埋人员具体地点、深度和方位，及时抢救有生还可能的人员，明显提高抢险效率和救援效果。

（十四）可实现井下设备管理包括井下车辆和其他重要移动设备的实时位置识别等。

三、井下定位系统的技术特点

（一）使用全球开放的ISM频段，无须申请和付费。

（二）多功能：实现了井下人员实时跟踪定位、辅助考勤、轨迹查询等重要安全管理功能。

（三）高容量：在井下可容纳数百个矿用型读卡器，以及大型矿业数万员工同时使用标识卡。

（四）无线标签与读卡分站之间可实现双向高速数据交换，透明/加密传送数据和信息，即应用灵活又保证了数据安全，为在人员定位网上扩展移动数据采集、地面井下双向信息交换和移动瓦斯监测系统提供了平台支持。

（五）多种技术集成：系统集成了RFID技术、无线数据传输、总线传输等。

（六）定位系统可以向目标发出呼叫信息，如一般呼叫、紧急呼叫、撤离呼叫等信息；可以呼叫一个特定目标，也可以呼叫多个目标（群呼）；信息可以在第一时刻立即传达到每一个人，实现实时信息传递。紧急情况下，井下人员还可以通过便携式卡向系统发出呼救信号，从而得到其他人员的及时救助。

（七）通过系统采集井下人员的分布情况，支持事故后准确地判断人员所处位置，为实施应急救援创造有利条件。

四、井下定位系统作为辅助救援必要性

众所周知，国内矿山企业事故时有发生，如何加强安全生产和安全监督工作力度，当灾难降临后如何提高救援和搜救工作效率，这类问题涉及国家、企业和个人的切身利益，涉及建立和谐社会维护安定团结局面的大事。因此，国家各级主管部门和企业领导应该尽一切可能将这类问题解决好。井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用，万一井下发生事故或灾难，可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况，考虑现场环境等多种因素，为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性，为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间，使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。井下人员定位系统是整个矿山行业安全生产和稳定发展的需求，它可以提高安全生产和现代化管理水平，在灾害辅助救援时发挥重要作用。尽管目前井下人员定位系统还不像瓦斯监测系统那样已成行业的强制标准，但科学技术进步是矿山行业安全生产发展的必由之路，相信在不远的将来，它的技术会不断发展而其应用会得到进一步普及。

无线电技术论文篇5

电力信息采集业务是对用户的用电信息进行采集、监测和处理，实现用户用电信息计量异常监测以及用户用电信息采集、分析和管理，同时也让电能质量被实时监控等，在用户服务、市场管理、电费实时结算等多方面提供实时、可靠的数据。电力用电信息采集系统分主站层、通信信道层和采集设备层三层。[1]主站与其他应用系统和公网信道是由防火墙分离开来，单独组网。在主站层里有前置采集平台、营销采集业务应用以及数据库管理三部分组织。前置采集平台管理和调查各种与终端的远程通信；营销采集业务应用让系统的各部分应用功能得到充分得到充分发挥；数据库管理实现用电终端的用电信息有效管理，并担负起协议解析职责。实现这三种功能，需要由前置采集服务器、营销系统服务器以及相关的网络设备组成主站网络的物理结构。采集设备层的主要任务是收集和提供整个系统的原始用电信息，是整个系统的底层，又分为计量设备层、终端子层两个子层，分别负责实现电能计量和数据输出和收集用户计量设备的信息、处理和冻结相关数据，并实现与上层主站的交互等。而主站层和采集设备层之间的最重要使是通信信道，为主站和终端信息交互提供平台。目前有230MHz电力无线专网、GPRS/CDMA无线公网以及光纤专网等通信信道，而无线技术的应用更能满足系统需要，其可靠性和稳定性成了当前的研究重点。用电信息釆集系统主要有五大功能，分别是系统数据采集、系统接口、运行维护管理、数据管理及控制和综合应用。数据采集主要是根据业务要求编制自动采集任务，例如任务类型和名称、采集周期和群组、正常补采次数以及执行优先级等信息，对任务执行情况进行管理；系统接口主要是与其他应用系统进行连接；运行维护管理功能是对密码、权限、档案、通信与路由、终端、运行状况、故障记录、报表等方面的内容进行有效管理；数据管理及控制功能包括对数据的计算、检查、分析、存储等内容进行管理以及对电量、功率、费率、电缆催收等内容进行控制；综合应用功能主要是提供异常用电分析、有序用电管理、自动抄表管理、用电分析、电能质量数据统计等服务。用电信息采集首先由主站对集体终端进行对时，统一时间后终端进行采集工作状态，按设定的时间间隔进行定时抄表、存储并通过无线信道传数据到后台，如无线信道不稳定时，后台会自动再次生成相应的补救命令追补数据，最后后台对数据进行处理。整个采集过程，业务通信具有整点时刻定时抄表，重传补数的特点，保证在业务通信失败的情况下还可以再次重新传采集数据，实现信息采集可靠性。

二、无线通信信道技术特点与数据丢失规律分析

1.无线通信信道技术的特点利用信道的统计特征进行分析是无线通信信道技术的重要特征之一。无线通信信道分为小尺度衰落和大尺度衰落两种衰落大体。小尺度传播是指信号在短时间内瞬间产生的变化，而大尺度传播指的是在相关长的一段时间内信号平均功率的变化。信道的相位、振幅会受到多径传播和多普勒频移两者的影响，产生信号频散和时间选择性衰落。衰落也根据大小将小尺度衰落分为选择性频率衰落和平坦衰落。在电力系统无线通信应用中通常有如高斯噪声、白噪声、窄带高斯噪声等多种噪声陪随着信号的传输，短时衰减是他们其中最大的特点，最大可以达到60~70dB。无线通信信道技术噪声有突发性的脉冲噪声、自然噪声、同步周期性脉冲的噪声、异步周期性脉冲的噪声。突发性的脉冲噪声顾名思义是指网络上开关的操作或者发生闪电时产生一系列脉冲噪声影响到非常宽的频带，以致脉冲噪声密度比背景噪声的功率谱密度高出50dB；自然噪声即是指如闪电、雷击、电焊等自然界各种各校的电磁波造成的自然噪声；同步周期性脉冲的噪声是电力设备按照50Hz或者100Hz来工作的频率产生的脉冲，功率随频率增加而减少；异步周期性脉冲的噪声是由于大功率电器的开关发生周期星的开闭动作导致噪声产生，重复率主要集中50~200范围之内。2.电力无线通信数据丢失规律不同地区电力负荷的特性不同，影响电力负荷的因素也不完全相同。[2]电力用电信息采集业务的主要任务是对居民用电信息进行采集与监控，无线通信往往会受到电磁干扰的影响。对用电信息采集无线通信网络进行数据分析，指在根据电磁干扰造成数据丢失规律，结合信息采集业务的应用环境特点，调整选用合适的控制策略，以保证用信息采集业务的可靠性。分析数据丢失规律，首先要统计出24小时内居民用电负荷与时间的关系特性，并结合用电负荷量得出阶梯奖业务量模型，再根据模式作出规律性变化分析。在统计电力用户用电负荷状况时，节选广州某居民区生活和工作用电负荷24小时规律变化为例，通过采样、统计、整理得出一天内的用电负荷曲线，如图1所示：其中，负荷比值=瞬时负荷量/24小时平均负荷量。由图1可以看出，01：00~05：00时间段为居民的休息时间，全天进行用电量低谷；05：00~08：00时间段，居民起床、做饭、上班等，用电量略有所回升；08：00~12：00时间段为居民上班时间，使用各种电器设备，用电量明显上升，而12：00~13：00为午餐午休时间，用电量随着部分活动的停止而呈小幅下降；13：00~18：00又进入工作期间，用电量也相应上升；18：00~20：00时间段是居民回家做饭时间，用电量逐渐增加；20：00~23：00时间是大多数人在家休息，如电视、空调等大功率电器大幅启动，多数娱乐场所也进行一天的高峰，此时处于用电高峰期，在21：00附近进入一天用电最高峰，随后便有所下降，至24时多数居民已休息，用电量又逐渐步入一天的低谷。电力无线通信数据丢失率与电磁干扰因素呈正相关关系，一般而已，电磁干扰因素越大，电力无线通信信道数据据丢失率就越大。结合居民用电负荷曲线，将一天分成五个时间段，依次为K23：00-6：00；K6：00-12：00；K12：00-18：00；K18：00-20：00；K20：00-23：00。五个时间段的居民用电量呈递增趋势，设20：00的用电负荷比值为K20：00，那么K20：00-23：00段的平均负荷比值为：K20：00-23：00=（K20：00+K21：00+K22：00）/3同理可求得其他四个时间段的平均负荷比值，可以得到五个级别的通信数据丢失率阶梯模型，可以总结电力无线通信数据丢失规律是随着用电量的变化而变化。在接入过程中应当充分根据此规律的特点而设计不同的控制方式，从而最大限制提高无线资源的利用率。

三、无线通信技术在系统中的应用

用电信息采集系统通信分为有线通信和无线通信。无线通信又分为无线专网和无线公网。一般而言，变电站采集终端采用有线的光纤通信方式，保证采集实时性强；高压客户采用230MHz专网或无线公网方式；而低压客户几乎都是采用无线公网通信方式。由于居民用电信息采集中，一个公用配变电下有大量的电力用户，而且具有用电容量小、计量点分散等特点，本地信道方式将大量的电力用户信息集中再往系统主站传输是一个低成本的无线通信技术应用方式。因此，用电信息采集系统无线技术的应用主要介绍微功率无线通信、低压窄带电力线载波、低压宽带电力线载波三种本地信道通信方式的应用。[3]微功率无线通信是指采用WSN（WirelessSensorNetworks）技术的无线通信方式。WSN是一系列微功率通信的总称，综合了嵌入式系统技术、传感器技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等，通信微型传感器节点对用户进行实时的感知和监控，利用每个传感器具有无线通信功能组建成一个无线网络，将数据传输到监控中心，非常适用于低成本、测量点多、范围分散的低压场合。应用WSN技术克服了传统数据对点无线传输模式的局限性，自组织性、拓扑结构动态性、网络分布式特性等较为明显，而且通信能力、抗干扰能力都比较强，无需要安装，功耗低，具有很强的成本优势。无线数据支持双向传输，既可以上传电能表的数据，又可以接收集中器下发的命令，还可以中继来自其他节点数据。通信流程如图2所示：电能表通过无线采集节点传输到中继节点，并由集中器进行处理。集中器下发命令数据，目标无线采集节点就会通过多个中继节点收到命令，甚至可以直接收到，然后转发给电能表。还也可以利用无线网络实时性强的优点，将突发事件通过无线节点主动上传到后台，有效地实现故障报警、实时监控、防窃电。对于测量点相对分散、集中装表、用户负载变化大、载波不稳定等场合非常适用。低压窄带电力线载波通信指的是载波信息范围限制在500kHz以内的低压电力线载波通信。配电线主要用于传输50Hz大功率电力，配电线连接各种设备将会影响到传输的通信信号，特别是近年来变频家用电器大量使用，对信道的稳定性造成巨大的干扰，主要表现为阻抗不稳定、噪声显著、信号衰减严重，并且这两个因素随着时间和频率变化而变化。窄带载波通信技术可以双向传输，不再需要另外通信线路，具有较强的适应性，而且具有容易安装的特点，对于低压用户数据采集是个很好的应用。但其数据传输速率较低，容易受到噪声大、信号衰减的影响，在通信可靠性方面还存在着一定的技术障碍。因此，在应用时应当利用软硬件技术结合，完成组网优化窄带载波通信，对于一些用电负载特性变化较小、电能表分散布置困难的区域具有一定的应用价值。宽带电力线载波系统工作在1~40MHz频率范围，成功避开了kHz频段带来的干扰，并通过扩频调制或者正交方式来获得兆级以上的传输速率。这种电力线宽带通信调制技术把信道带宽分成N个正交的子信道，每个子信道呈现相对性和平坦特性，将这些子信道看成理想信息。由于低压台区电力线上的高频传输信号往往会衰减得比较快，需要通过时分中继、自动中继、频分中继和智能路由计算等多项技术手段实现整个低压电力通信网络重构并通信。这种通信技术具有较高的抗干扰能力，适应性强，可以同时承载多个业务并对各个任务进行并发处理。同时有单跳通信距离受限、信号衰减大等局限性。在应用时还需要采用路由、中继等行之有效的优化措施。根据宽带载波的短距离和少分支特性，应当重点应用于城乡公变区供电区域、电表集中安装居民区等，电能表数据采集效果和经济性均优于其他的抄表方式。

无线电技术论文篇6

1.可用性高。

无线电通信技术的使用，除了一般普通的日常生活外，最被广泛使用的是军事和经济领域，原因就是，无线通信的设备，一般体积不大，像手机越来越轻巧、方便携带了，它的储存容量大，最小的也要8G，这就很方便对大容量信息进行收集，不必准备大量储存U盘，只有必要时才需要；之所以用于军事，还有一个特点就是隐蔽性好，如果装有重要机密信息的话，只要做好保密工作，即使落到敌人手中，也不容易被察觉找到。总体来说，它的可用性确实很高。

2.可靠性高。

至于可靠性，这就体现在它的质量上，一句话，就是质量好，遇到任何危机情况，比如暴晒雨淋，洪涝灾害，甚至碰上地震等恶劣自然环境下，它的通信信号也还是比较稳定，对信息的传递还是有一定保障的，比传统有限信号相比，可靠性大大提高了它的使用率的普及。

3.时间、地域的灵活性。

在现在通信技术发展迅速的背景下，鲜少有人能留意到交流中所跨越的距离、容量以及空间问题，无线电通信技术不仅有效避免了空间、距离与容量给正常交流所带来的困扰，实现了信息传输功能。

2）缺点主要有：

无线电通信技术最大的缺点就是数据或信息在传输过程中容易遭受干扰，有些无线电的抗干扰能力很差，这就使得文件、视频、图像等在传输中容易失真，获取信息不准确，导致决策的失误；无线电信号并不是在每一个角落都可以普及，建筑物比较多，或者乡村、大山深谷中，就没法使用无线电信号，一是地理位置不方便，而是无线电通信技术并非成熟和完美，到目前位置，任然存在很多问题。

二、关于如何创新无线电通信技术的对策

1.采取数字通信技术

将无线通信技术数字化，不仅可将射频频谱的效率提高，还可使语音、数据以及控制功能通过指定的频谱进行扩展，此外还可实现集成且快速的数据访问。将系统频谱资源的可用率提高，加强信号维持的稳定性，是有效防止在通信中通信信号受到不同因素干扰的手段。

2.推广施行宽带化信息技术

宽带化信息技术是推进光导纤维传输技术以及高通透量网络节点的关键之处，特别是最近几年，技术宽带化逐渐在世界范围内普及，无线电通信技术已呈现出宽带化发展趋势，因此推广施行宽带化信息技术对于稳定无线电通信技术的通信信号而言，具有重要意义。

3.通信技术实现个人信息化

通信技术个人信息化，无意就是将技术切成小块，每个限制了技术的份量，就想吃蛋糕一样，谁都能尝得到，谁都拥有，不至于有人独霸。个人信息化差不多就是这个意思。目的是，减少信息在多人传递过程中导致传递渠道堵塞，信息无法畅通发出，最终又导致要么信息数据发不出去，要么传播的信息有误，图像视频等压缩包损毁。通信技术的个人信息化，是全球信息化的产物，所以，这是时代的必然发展趋势。

4.开发具有潜力的网络接入样式

固定技术上的融合不同于其他的通信业务，WAP（无线应用协议）出现之后，在大幅度调动了无线数据业务的展开之余，同时也促进了许多业务信息通过信息网络进行传送。融合电信网络和计算机网络，新旧结合，开发具有潜力的网络接入样式，从而满足生活中、生产中对通信技术的不同需求。

5.过渡电路网络的交替

现在我们使用无线或有线通信的时候，每个人都会有一个IP地址，这就像你自己的身份证一样，只能个人使用，这就保证了电路网络的不拥堵，增强信号的接受能力。这种方法很好地解决了无信通信信号受干扰的困扰，对数据以及省份的保密都有了一个良好的保障。

6.推广SDR（软件无线电）

SDR技术是无线通信中用以操纵与控制纯硬件电路的现代化软件。改变了设备通信功能依赖硬件发展这一格局，通过软件实现多种通信功能。相比传统的无线电系统，SDR具有多种优势。无线电通信技术中的对抗、侦察等方面深受大家的关注，然而该功能局限在军事通讯的范围中，若进一步推广到市场中，将会使无线电通信技术的保密性得到进一步的进步与发展。

三、无线电通信技术的通信方法的拓展

1.将数字化技术植入通信技术领域

为了避免信号的传输受干扰保持信号传输的稳定需要提高系统的频谱资源的利用效率从而也可以加大系统的通信容量保证图像数据的准确性最大程度上实用户信息的安全性和保密。

2.推进无线接入宽带化的发展

在世界范围内的通信领域无线宽带的接入技术已有很大的提高,信息的宽带化推动高通透量的网络和光纤传输技术的发展将这些方面的应用技术相结合就能更好地确保信息技术的传输稳定。

无线电技术论文篇7

我国的现今卫星通信技术的发展在扩展新的频段，加强先可用的频段的利用率以及现在公用干线的通信网都应该一步步转向跟随宽带化的发展趋势，能够准确地利用卫星通信技术来建立我国的卫星宽带业务以及数字化通信网络。所以对于卫星通信网技术而言应该逐渐的走向小型化的、智能化的未来方向。从目前我国的计算机科技的水平来看，假设把设备功能全部换由软件来进行操作实现，那么由于软件的特点也就是需要按照一条条的指令来运行，就算我们采用多处理器的方式来进行协助共同运算，也没有办法真正保障高频率情况下的处理能够及时有效，也使得软件无线电技术在卫星通信领域中的使用范围明显受到限制。基于以上原因，以下设计想法是为了能够让软件无线电技术能真正应用在卫星通信方面。

首先我们所有的设备都需要经过模块化处理，各个模块分开保证控制功能，以及各个模块之间的高速数据的交换问题。而信道设备以及接口设备的内部结构信道设备包括调制解调器、信道的编译码器和置乱器等，在总的CPU的控制之下，信道设备的具体参数值可以做到由软件来进行定义处理。而将无线射频的设备、信道设备和接口设计在卫星通信技术中也是十分关键的存在。再来考虑到了卫星通信技术有着多址方式，业务类型广以及其频率高且变化区域广等各种优点，在信道设备和接口设备的设计选用模块化的设计构思。各个模块应该能够各自拥有能定义自身功能的各个软件接口，而选用的软件接口更应保证标准化以方便各个不同供应商的生产。然后在各个模块的具体设计上面，也要根据具体运算量大小，选择不同的软件接口功能。再来根据具体的各类应用环境，更加灵活地修改和使用数据帧结构，并且保证以软件协同硬件两相结合的方式实现。最后就是设备功能和系统功能的定义要靠网络管理系统来最终实现。

伴随着因特网大面积普及及现在移动网络的迅猛发展，卫星通信技术绝对会在未来迎来更进一步的发展机会。现在我国逐渐采用自主研发的通信卫星为主体，来建立完善的卫星通信系统。软件无线电技术作为一个可利用在卫星通信方面的技术来说，也一定会伴随卫星通信的脚步，成为加速我国科技发展的重要技术。

无线电技术论文篇8

在无线电通信飞速发展的今天，数字无线电信号处理技术也有了新的要求。为了满足新的技术标准和要求，推广无线电技术的发展和应用，进一步加强研究无线电数字信号处理技术显得尤为重要，其成为了业界广泛关注的焦点，是目前针对数字信号处理技术研究方向中的一个重要课题。

一、无线电、软件无线电、数字信号处理技术的概念

1.无线电的概念介绍

早在1893年，无线电便被国外科学家尼古拉・特斯拉发明，这是无线电通信技术第一次被公开展示。那么，所谓无线电，是指在所有自由空间（包括空气和真空）传播的电磁波，是其中的一个有限频带，上限频率在300GHz（吉赫兹），下限频率较不统一，在各种射频规范书里，常见的有3KHz～300GHz（ITU-国际电信联盟规定），9KHz～300GHz，10KHz～300GHz。

2.软件无线电的概念介绍

软件无线电的发明起源于20世纪90年代，是目前较为流行并被广泛应用的新型无线电通信技术，可以把它看做作是具有智能化的无线电。软件无线电是指一种无线电广播技术，它基于软件定义的无线通信协议而非通过硬连线实现。其英文缩写为SDR。换句话来讲，频带、空中接口协议和功能可通过软件下载和更新来升级，而不用完全更换硬件。同时，软件无线电具有随环境变化参数，更有效、智能的利用资源的优势。

3.数字信号处理技术的概念介绍

回顾数字信号处理技术的发展历程，它已经历了五个不同的发展时期。从上个世纪70年代到如今的21世纪，数字信号处理技术在经历了漫长的演变和研究探索之后，终于变得逐渐成熟，被广泛应用到人们的日常生活当中，具有广阔的市场前景。那么，何为数字信号处理技术呢？它被定义为是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理均是新号理的子集。通俗来讲，数字信号处理技术，就是一种采用数值计算方式来对信号进行加工的理论与技术，其英文简称为DSP。

二、数字无线电与软件无线电的关联性

无线通信的发明与发展，对人类文明和信息技术的进步起到了重大的作用。通信系统通常被分为两大类，模拟和数字。其中，信息的传递和描述是通过模拟形式来实现的。所以模拟通信技术便应运而生，广泛被应用到了电视、广播等领域里。而由于数字信号在理论上存在着一定优势，所以信息数字化成为了一种趋势，数字通信技术迅速兴起，为多媒体通信的实现，提供了有力的保障。其实，数字通信技术已经具备了数字无线电的特征，数字无线电技术由于自身包括多项技术，其更多的旨在为数字信号处理、基带信号处理、调制与解调等进行服务。从另一种程度意义上来讲，是数字信号处理理论上的提高推动了数字无线电技术的发展，而数字无线电技术的他、日渐成熟又为新型的软件无线电的提出和应用做了铺垫。

软件无线电早年一直应用于各国的军事建设领域，在不断研究发展后，被应用到了民间的通信领域。它的迅速发展很好的解决了目前通信系统技术标准复杂多样，难以兼容统一的难题，并且由于其本身具有可编程的特性，很好地实现了老旧设备也能经济升级的愿望。那么，从数字无线电到软件无线电，前者成为了后者发展实行的前提与基础，而后者变成了前者最终的演变趋势。数字无线电作为一种技术手段，更倾向于对无线通信系统实施描述;软件无线电则让数字无线电技术变得更抽象，是一种全新的无限通信系统，可称为数字无线电的升级版。

三、数字信号处理技术与软件无线电结构的特点

数字信号处理技术由于具备很强的稳定性，并对环境中的温度、噪音有着很强的适应性，所以得到了广泛的发展和应用。其实质上就是通过对数据的变换和提取，进而转换，变为能让机器与人识别的形式。鉴于其可以利用软件来对参数实行修改处理，不难看出它有着很强的灵活性。

软件无线电的结构有着开放性与可编程性的特点，非常有益于硬件设备的升级、扩展。这种种优势必将使无线电通信系统更具备可靠性、灵活性、兼容性。软件无线电的结构特点，还能减少无线电设备维护费用，节约成本。

四、软件无线电数字信号处理技术

1.对数字信号的高速处理

利用软件无线电技术来对基带、调制解调和数字上下变频等问题进行处理。基于其本身结构特性，更好地把各个器件结合在一起，提高单片的可编程性，从而完成解扩和解跳的工作部分，实现更多的功能效果。此外，还可以采用多芯片同时并用的方法来避免出现单编程器件无法满足处理能力的情况。

2.A/D与D/A转换器件的应用

软件无线电本身的结构特点对于A/D和D/A转换器件的要求很高，采样速率和采样精度成为了关键因素。其中，影响采样速率的是信号带宽，在实际中一般取信号带宽的2.5倍，同时必须注意转换器件的范围值符合软件无线电的标准要求。例如：某A/D转换器件，其动态范围在100-120dB之间，输入信号频率的最大范围在1～5GHz，这种情况就符合无线电的标准。

3.DSP与FPGA技术的结合

所谓DSP，是一种数字信号处理器，被广泛应用到无线电技术当中。通过对DSP进行改制、制造出专用芯片，并做成集成电路，进而做到降低功耗、减小尺寸、提高处理数字信号技术的性能。而FDGA作为现场可编程的逻辑门阵列，拥有着DSP的所有优势，并且在性能上已超过了它。那么如果将DSP与FPGA技术相结合，必定会实现无线电与硬件的完美结合。运用FPGA对接口的处理，更好地与DSP有效连接，从而达到提高系统效率降低经济成本的目的。

五、总结

总之，在信息网络迅猛发展的今天，数字信号处理技术必将朝着性能更强、更专业化、标准化的方向发展，通过利用无线电通信技术，将会大大促进数字信号处理能力的发展，从而被广泛的应用到实际生活当中，更好地满足社会的发展和人民的需求。

参考文献

无线电技术论文篇9

中图分类号：TM743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0287-01

无线频谱是十分有限的资源，为了实现多种无线应用服务，频谱管理部门采用固定频谱接入方法排除了其他干扰因素，即将频谱分配给多个用户，让其单独应用，因此，只有经过授权的用户有资格使用频谱，对于大部分非授权用户而言，根本就无法应用频谱。通信技术的发展，使人们对无线频谱的需求量大量增加，由于可用频谱已经被完全分配，从而使频谱成为十分稀缺的资源。此外，由于频谱利用率比较低，大部分频谱都被白白浪费，由此可见，频谱短缺的问题除了资源少之外，还包括其较低的利用率。本文通过阐述认知无线电技术的现状，对其频谱共享问题进行分析。

一、认知无线电与频谱管理

认知无线电（CR）提出后，受到了人们的广泛关注。美国将认知无线电定义为能够随时根据无线环境变化，而发生动态改变、发射参数的无线电技术。因此，认知无线电可以密切感受附近环境的无线频谱状态，并且自动搜集利用率较低的频谱，按照相应的算法将其改变工作参数进行改变，以便适应外部环境的变化，使频谱的利用率得到提高。认知无线电通过接入空闲频谱（频谱空穴），能够对频谱合理进行利用，实现了DSA，具体如图1所示。

认知无线电技术能够在很大程度上提高频谱利用率，因而产生了认知无线电网络，其研究内容比较多，包括高层协议、网络社交，并成为了未来产业化研究的趋势。对认知无线电网络中的频谱管理进行进一步研究，可以使频谱资源得到更高效的应用。一般情况下，频谱管理的主要内容有频谱感知、判决、共享以及切换。

对于认知无线电的频谱共享问题，常选择基于图论的图着色的方法、基于注水算法以及基于博弈论的拍卖等方法。下文主要以博弈理论为前提，对认知无线电技术发展过程中存在的频谱共享问题进行分析。

二、认知无线电频谱共享

目前，存在很多动态频谱接入技术，分级接入模型和频谱管理政策是最兼容的，尤其是衬底式频谱共享可以机会式的使用空闲频谱，避免对网络用户造成影响。用经济学的方法分析频谱问题，可以提高空闲频谱共享的积极性，提高其利用率。博弈论方法能够更加清楚的分析认知无线电频谱共享问题，使其利用率最大化。

1.博弈论基本内容

博弈论的概念是有经济学中发展而来的，上世纪40年代后期，逐渐形成了合作博弈理论，通过对个体合作进行假设，对其最优策略进行分析。博弈论最初被应用在生物领域，之后逐渐发展为更多领域，包括工程学、社会科学以及计算机科学等，成为了分析个体之间合作、竞争性关系的十分有效的工具。传统博弈分析里边有一个基本假设条件，也就是参与者是完全理性的。一条信息P是共同知识，指群体G当中每个参与者都知道“P”，并且每个参与者都知道“每个参与者都知道‘P’”……不断循环。理性即参与者选择使自身效用最大化时的行动。在上述假设下，博弈的解便是参与者预测的结果。完全理性的接设条件在现实中很难满足，但博弈论的应用对象主要为计算机，因此可将其看做理性范围。

一般情况下，博弈类型主要为合作博弈、非合作博弈。非合作博弈是参与者根据效用函数选择的理智行动，每个参与者都需要利己，选择各自的策略。而非合作博弈的内容很多，可以应用在很多领域中。一个博弈之中，某个参与者的自身信息也许不被其他参与者知道，因此根据参与者彼此的了解程度可以将博弈分为两类，即不完全信息博弈、完全信息博弈。除此之外，一个博弈里边，参与者可能一起行动，也可能有顺序的行动，因此可以根据其行动次序分为动态博弈、静态博弈。静态博弈是参与者在不知道他人选择的情况下做出的策略决策，参与者完成决策后，表明博弈结束；动态博弈中，参与者难以获得参与者的全部信息，即为不完全信息动态博弈。

2.博弈论应用在频谱共享的可行性

因为频谱资源是十分有限的，但在通讯技术的发展下，人们对无线频谱的需求越来越大，而采用频谱共享技术解决这一供需矛盾，具有十分重要的意义。要想实现频谱共享问题，就要解决很多实际问题，比如网络基础设施差异、用户移动性及不同用户的行为等。在整个认知无线电系统中，网络授权系统和认知系统是共存的，每个系统中的用户都存在不同的行为，有些网络用户是互相协作的关系，在网络拓扑中能够完成传输任务，有些用户仅完成自己的通信任务，个别用户甚至肆意破坏别的用户的通信状况。只有系统分析网络用户的行为及相互作用，才能更好的实现频谱共享。博弈论主要研究彼此竞争或者合作的个体，和动态频谱共享问题的研究内容一样。可以采用博弈论分析频谱共享问题，并得到解决措施。结合认知无线电技术进行动态频谱共享时，博弈包括的要素主要有参与者、策略空间以及效用函数。

参与者是授权网络或者认知网络，也可以是两者的组成，根据参与者构成内容及数量，组成相应类型的博弈。因此，采用博弈论可以更好的解决认知无线电的频谱贸易问题。

三、性能仿真分析

1.参数设置

文章主要对重复库诺特频谱共享博弈模型进行分析。由主用户、次用户共享15MHz频谱的认知无线电环境，所有认知用户的目标BER均为，博弈动态模型为下列公式：

上述公式中，bi（t）是某个时刻t次用户i可以分到的频谱；ai是次用户i速度调整参数，ri是此用户i的收益，公式中则是此用户的传输速率；k是频谱密度效率，x与y都是非负常数，c大于等于1。主用户价格函数采用X=0，Y=1，c根据环境评估予以调整。主用户频谱价格w=1，则次用户收益ri=10。

2.仿真结果分析

由于信道质量存在较大差异，因此纳什均衡在不同点上，因为使用的是自适应调制技术，次用户能够在频谱一样的情况下，得到更好的传输速率及收益，对于次用户而言，要动态库诺特博弈中频谱共享轨迹能够说明次用户i速度参数为ai=az=0.14；在速度相同的参数下，纳什均衡点信道质量良好，能够使曲线出现更大变化。

图2是不同信道质量和稳定区域的关系，不同信道质量稳定范围在a1～a2上，若此范围的数值设置在此区域，可以确保频道共享的稳定性；若超出此范围，则说明共享不稳定，容易出现较大波动。

三、结语

认知无线电技术的发展，已经受到行业人士的广泛关注，其发展应用能够为通信技术做出重要贡献。进一步研究认知无线电技术，通过借助博弈论的相关内容，能够减少频谱资源有限带来的通信束缚，从而使无线通信技术得到更好的发展。

无线电技术论文篇10

关键词：无线电能传输；研究现状；应用

随着电能传输技术的不断发展与进步，使得无线电能传输这门技术受到的关注程度也变得越来越高，并在某些场合中表现除了传统电能运输模式所无法比拟的独特优势，并大大的提升了整个电能传输郭恒中的安全性、可靠性与便捷性。但现阶段的无线电传输技术中扔存在着一些缺陷，这就要求相关的研究人员能够不断的进行深入的研究。

一、无线电能传输技术的发展现状

在进行电能传输的过程中，一般都是将电缆线作为整个传输的媒介。而在这一过程中经常会出现传输耗损、线路老化等诸多因素，并且对整个设备供电的安全性以及可靠性都有着很大的影响，并严重的缩短了设备的使用寿命。而且子啊矿底与海底等特殊的场合，这种传统电缆供电的方式所产生的缺点往往会带来非常严重的后果，甚至会造成爆炸与火灾等，从而带来了巨大的安全隐患以及经济损失。而在人们的日常生活中，大量的电源线存在也会给人们的生活带来巨大的不便。

而在19世纪中后期。著名的电气工程师尼古拉、特斯拉就提出了无线电能传输技术这一概念，并且还进行了相关的实验研究，但因为当时的电能传输技术以及财力等因素的限制，使得该技术仅仅存在于一个构想的阶段。而随着电磁波理论的进一步发展，古博等人在理论上进行了自由空间中波束导波传输能力的研究，并通过大量实验研究证实了其可行性。带了20世纪初期，日本工程师发明了一种可以进行无线电能传输的定向天线，并能够借助微波的形式进行能量的传送。而雷声公司的布朗等人则在此基础上又进行了大量的研究工作，并且设计出来了有着高效率与简单架构的半导体二极管天线，这也使得无线电能传输方式利用微波进行这一方式得到了广泛的研究。直到现阶段为止，已经可以利用微波进行电能的有效传输，并能够充分的实现大功率、远距离的无线电能输送。

而直到现阶段为止，无线电能传输技术主要有着下图所示的输送方式：

而我国在无线电能传输技术领域的研究起步相对比较晚，而从本世纪初国内才开始初步的进行相关的研究，但研究的方向也是集中在感应式的非接触无线电能传输技术以及磁耦谐振式的无线电能传输技术上面。其研究工作最开始是由中国科学院电工研究所进行研究的，到了2002年，重庆大学也开始进行无线电能传输理论的系列研究，而东南大学则在2006年提出了电厂耦合的光电机技术。而2011年10月在天津召开的国内首次“无线电能传输技术”的专题讨论会上面，相关专家们进行了其研究进展与存在问题的讨论与研究，并且达成了“天津共识”而这次会议对于无线电能传输技术在我国的应用与推广研究都有着非常重要的意义。

二.无线电能传输技术的应用领域以及发展趋势

（一）动汽车领域

将无线电能的传输技术运用到电动汽车上面，能够有效的解决各类充电桩的建设问题，还能够在一定程度上缓解因为电动汽车规模变大而造成的国家电网的冲击。而现阶段电动汽车的无线供电技术在国内外的各个科学机构中有着积极的研究，并且取得了显著的成果。而电动汽车的无线充电技术也已经成为了当今世界进行研究的重点问题。而利用无线电能的传输技术在电动汽车声的应用，还可以使得规模化后的电动契合能够作为整个电网环节中的储能设备，并能够对职能电网给予更加积极的推进作用。

（二）智能家居领域

近年来智能家居这一观念开始被人们所关注，而在智能家居中其无线供电模式能够很好的摆脱传统充电线缆的限制，并能够为人们带来更加快捷与人性化的生活体验。并在整个电能的传输技术中彰显出了自身特有的优势。目前无线鼠标以及笔记本无线充电终端的出现，也都是无线电能传输技术在日常生活中的具体体现。

（三）医疗设备领域

在医疗的设备之中进行无线电能传输技术的运用，主要是集中在了植入式的医疗设备的无线供电过程之中，比如说心脏起搏器以及全人工心脏的电能供应。一般来讲，植入式的医疗设备其所需要的供电功率都比较小，这就可以采用经过表皮的直接供电以及植入式电池无线供电的方式来为这些医疗设备的正常运行提供足够的电能。而运用无线电能传输技术进行植入医疗设备的供能，能够有效的避免皮肤与导线的直接接触，从而减少了感染的可能性，而没有直接的电气连接还能够有效的提升整个设备对于人体的安全等级。

结束语：

无线电能的输送并非是一个新的概念，但是相关新的技术与新型材料的出现，也使得其逐渐演变成了一门新的学科。而无线电能输送技术其特有的优势，也能够很好的应用在汽车、家居以及医疗等多个领域上面，并能够很好的促进这些领域的进一步发展。本文就无线电能传输技术的发展现状以及具体应用进行了详细的分析，希望能为我国该项技术的进一步发展提供一些理论上的帮助。

无线电技术论文篇11

 

0 引言

随着全球范围内智能电网建设正逐步展开，用户端是智能电网重要组成部分，用户端的核心内容包括智能配电与能量管理、智能电器、用电安全、电力计量等多个方面。目前能量管理系统都会考虑采用多种通信技术混合组网的方式，以克服现有技术固有的一些不足，从而达到满足系统性能和投资回报的要求。目前工业以太网、电力线载波及无线短距离通信被认为是AMR自动抄表系统可用的解决方案。其中无线短距离通信是一个很好的本地通信网络的解决方案，工业以太网、GPRS及CDMA等远距离通信可以作为远程通信网络，以这样方式的混合组网被公认为一种很好的解决方案。随着一种新兴的短距离、低速率无线网络技术ZigBee技术的兴起，基于ZigBee技术的本地无线自动抄表系统成为了一个热点。本文主要介绍了一款基于ZigBee技术无线模块的设计及其在ZigBee无线自动抄表系统中的应用。

1 ZigBee技术的特点

ZigBee无线技术的特点是低耗电、低成本、低数据速率、短距离、通信可靠性高。它的网络拓扑主要支持3种自组织无线网络类型，即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(Cluster Tree)，特别是网状结构，具有很强的网络健壮性和系统可靠性。这使ZigBee技术在低耗电、低成本、低数据速率、可靠性强的无线抄表系统中发挥巨大的作用。

2 ZigBee无线模块的设计

本文设计的ZigBee无线模块采用导轨式安装的安装方式，可以方便地安装在35mm的标准导轨上，这使模块能灵活的安装在各类配电箱、配电柜中。其外观侧视图如图1所示。ZigBee无线模块的技术指标如表1所示。

表1 ZigBee无线模块的技术指标

 

ZIGBEE采集器

ZIGBEE网络终端

无线

频率范围

2.41GHz~2.48GHz

RF信道

16

接收灵敏度

-94dbm

发射功率

-27dbm~25dbm

天 线

外置SMA天线

网络拓扑

网状

寻址方式

IEEE802.15.4/ZIGBEE标准地址

网络容量

最大255个节点

通信接口

通信接口

RS485

工业以太网

波特率

无线电技术论文篇12

一、引 言

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

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

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

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

二、电力线通信技术

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

其接入十分简单，用户通过特定的PLC Modem联结到户内电源插座，通过电力线进行互连或者接入相应的PLC主控设备，然后连接到网络。用户只需装设一台PLC－Modem，不用拨号，就能在线地接收和发送Internet信息。PLC调制解调器主要由接口、调制解调和耦合等三部分组成。接口部分是指电力线调制解调器同用户设备间的双向数据传输的接口，这些接口包括同智能设备之间的RS－232接口、同计算机之间的RJ－45以太网接口或USB接口、同模拟电话之间的RJ－11接口。

采用高速的PLC技术具有很多的优点：

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

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