時間：2023-02-25 14:26:28
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇無線電論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要:早在七十年代，人們開始研究無線電通信技術(shù)。無線電通信技術(shù)有線電通信相比，具有不用架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等優(yōu)點，備受市場的青睞。無線電通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)和生活帶來的影響無疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點，譬如聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等傳輸?shù)馁|(zhì)量不甚穩(wěn)定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數(shù)據(jù)滯后、圖像和視頻失真都亟須改進(jìn)之處，還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內(nèi)容保密性差[1]，尤其在軍事和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，再一次說明無線電通信技術(shù)通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優(yōu)缺點進(jìn)行分析，探討其通信技術(shù)所需拓新之處，并提出建議。
1無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機，那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日，波波夫?qū)o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(shù)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(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信，從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)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(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機的更新?lián)Q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(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越，但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)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(shù)的特點
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)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(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍，實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往，無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)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(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)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(gòu)建地域通信網(wǎng)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(yōu)點在抵抗水淹、臺風(fēng)、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?shù)淖畲筇攸c。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、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(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認(rèn)為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試，主要可總結(jié)一下八點：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3]，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術(shù)
個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)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(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動，促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)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(shù)作為信號傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍(lán)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(xiàn)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(lǐng)域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程，無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用，盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)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(shù)普及率低的問題，面對我國12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營業(yè)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(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
對于無線電通信安全而言，加強無線電通信法規(guī)法規(guī)的宣傳不可忽視。因為無線電通信的暢通無阻離不開無線電通信管理人員的自我安全防范意識。所以，加強安全防范意識，宣傳法律法規(guī)，才能讓管理人員認(rèn)識到無線電通信安全重要性，從心底重視無線電通信安全。
（2）強化無線電通信的監(jiān)察
加強無線電通信安全，離不開對無線電通信的安全監(jiān)察。通過有效地監(jiān)察，可以確保無線電通信的安全隱患被控制在一個可以調(diào)控的范圍之內(nèi)，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(guān)重要的。
（3）定期檢修設(shè)備
對設(shè)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(shè)備出現(xiàn)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(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，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(guān)設(shè)備的定期檢修，及時地排除安全隱患，為無線電通信安全創(chuàng)設(shè)條件[2]。
（4）掌握無線電電波的傳輸規(guī)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(guī)律來實現(xiàn)。如無線電電臺，其GMDSS通信系統(tǒng)包含MF、HF、VHF三個主要的頻段。這三個頻段信號可傳輸?shù)木嚯x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?shù)囊?guī)律，就要熟悉傳輸?shù)膶嶋H距離，這樣在當(dāng)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(jìn)行嘗試性呼叫，假如無法呼叫成功，或者是通信狀態(tài)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(guī)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(zhì)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(shè)備而言，可以結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)、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(shè)備，可以選擇鋁、銅等良導(dǎo)體材料。如果是低頻電子設(shè)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(dǎo)電密封襯墊進(jìn)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(cè)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(jìn)行密封處理；③對連接線的屏蔽：連接線的設(shè)置應(yīng)遠(yuǎn)離空洞和縫隙，信號線和地線必須分開布設(shè)，如無必要，導(dǎo)線盡量避免從屏蔽機箱穿過，如果必須穿過機箱，則需在導(dǎo)線上增設(shè)磁環(huán)，以此來降低電磁輻射量，確保整體的安全性。
（6）結(jié)語
1.1船舶自動識別系統(tǒng)
國際海上組織IOM規(guī)定，對于超過一定重量的貨物需要安裝AIS設(shè)備，這種設(shè)備可以對船舶進(jìn)行全程監(jiān)督以及可以監(jiān)控船舶對海洋的污染。AIS是船舶自動識別系統(tǒng)，它是在海上移動通信頻帶上工作的系統(tǒng)。岸基系統(tǒng)和船臺系統(tǒng)構(gòu)成了AIS系統(tǒng)，另外AIS系統(tǒng)還包括使用AIS信息的各種其他的系統(tǒng)，通過AIS系統(tǒng)可以實現(xiàn)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(lián)盟為了支持AIS系統(tǒng)的發(fā)展，修改了《無線電規(guī)則》，設(shè)定了AIS系統(tǒng)的專用頻率。另外國際海事組織、國際航標(biāo)協(xié)會以及國際電工委員會等都對AIS系統(tǒng)進(jìn)行支持，促使AIS系統(tǒng)不斷成熟。我國目前建立了許多AIS系統(tǒng)的岸站，通過運用AIS系統(tǒng)，減少航運事故的發(fā)生，增加了船舶的避險能力以及信息采集能力，通過AIS系統(tǒng)可以對海上行駛的船舶進(jìn)行全程監(jiān)控，提高港口管理的綜合能力。
1.2船舶遠(yuǎn)航識別和跟蹤系統(tǒng)
國際海上組織通過了《國際船舶和港口保安規(guī)則》，并且規(guī)定一些船舶需要安裝AIS系統(tǒng)，AIS系統(tǒng)并不是全能的，在使用中它存在著缺陷，例如，船舶報告系統(tǒng)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(tǒng)只能夠?qū)兜拇皩嵤┍O(jiān)控。國際上一般采用LRIT來解決遠(yuǎn)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(tǒng)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(dāng)局政府有權(quán)接收懸掛其國旗的船舶位置的信息，港口國是指政府有權(quán)利接受進(jìn)入締約國港口的船舶信息，而沿岸國是指政府有權(quán)利接收距離其沿岸1000海里以內(nèi)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(huán)境保護(hù)，LRIT可以為海上的調(diào)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(tǒng)相結(jié)合，進(jìn)而建立船舶監(jiān)控系統(tǒng)，應(yīng)用于全球航運生產(chǎn)以及管理。
1.3海事衛(wèi)星
海事衛(wèi)星是提供電話、傳真、遇險安全通信、數(shù)據(jù)、圖像以及圖片等服務(wù)的綜合系統(tǒng)，海事衛(wèi)星自從投產(chǎn)運行以來，它發(fā)揮了卓越的性能。海事衛(wèi)星經(jīng)歷了四展，第一代海事衛(wèi)星可以航運提供模擬話音、傳真以及數(shù)據(jù)等服務(wù)，第二代海事衛(wèi)星可以為航運提供數(shù)字話音以及低速數(shù)據(jù)服務(wù)，第三代海事衛(wèi)星可以為水上交通提供傳真、ISDN以及MPDS等服務(wù)，第四代海事衛(wèi)星可以為海運提供衛(wèi)星手機、高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和BGAN等服務(wù)。海事衛(wèi)星在其他領(lǐng)域也得到大力的發(fā)展，例如出現(xiàn)電力中斷、通訊網(wǎng)絡(luò)失效的情況時，海事衛(wèi)星可以發(fā)揮應(yīng)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(dǎo)航設(shè)備規(guī)范應(yīng)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(biāo)識的情況進(jìn)行了徹底的清理，從而能夠規(guī)范管理的程序，可以很好地推廣信息化管理技術(shù)，對一些不符合規(guī)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(yīng)該基于我國航運事業(yè)發(fā)展的具體情況，對航運通訊方面的政策和技術(shù)進(jìn)行深入的研究。要設(shè)置相關(guān)工作小組，對水一些數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的研究，力圖解決數(shù)據(jù)的通訊問題。另外還要依據(jù)《無線電規(guī)則》對我國水上無線電通訊原則進(jìn)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(shè)施的船舶，應(yīng)該依據(jù)我國航運事業(yè)發(fā)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?shù)亩黝惔暗暮竭\安全。三是做好規(guī)劃工作。交通運輸部門加強對海上通訊工作的監(jiān)管，提出新的要求。我國海上無線電通訊導(dǎo)航業(yè)務(wù)的目的在于確保海上船舶航行以及運輸生產(chǎn)的安全，不斷滿足海上交通安全監(jiān)管和搜救工作的要求，依據(jù)相關(guān)國際公約和國內(nèi)法以及我國航運事業(yè)發(fā)展的具體情況，要建立功能齊全、設(shè)備完善、覆蓋面廣、實時監(jiān)控以及可靠和暢通的海上同通信系統(tǒng)。要不斷完善我國海上通信系統(tǒng)，對海上通信設(shè)施以及系統(tǒng)進(jìn)行合理的布局，發(fā)展適應(yīng)適應(yīng)海上通信的技術(shù)，做到合理利用資源，通訊系統(tǒng)要和海上監(jiān)管和搜救業(yè)務(wù)相結(jié)合以及要和安全保障系統(tǒng)融合發(fā)展，形成服務(wù)和設(shè)備和國際接軌的現(xiàn)代化的海上通信網(wǎng)絡(luò)，不斷促進(jìn)我國無線電通信導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展。
3結(jié)束語
特別是1997年以來，上海市成立了一個三級通訊訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)：以上海市青少年科技教育中心為指揮中心電臺，在各區(qū)、縣及150多個學(xué)校成立分臺，從而構(gòu)成了一個空中無線網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行空中無線教育，收到了良好的效果，得到了國家教育部門領(lǐng)導(dǎo)及體委有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的接見及贊揚。在各級領(lǐng)導(dǎo)的重視下廣大青少年無線電愛好者經(jīng)過嚴(yán)格的訓(xùn)練，在技術(shù)上得到了大幅度的提高，從1999年到2001年連續(xù)三年包攬了全國競賽的前三名。
目前，在上海地區(qū)仍然活躍著一支青少年業(yè)余無線電活動的積極分子，特別是有一支經(jīng)過培訓(xùn)的教師隊伍在默默無聞地工作著。
時代在變化，國際上的無線電通訊活動也不斷在變化，我們要根據(jù)種種變化，不斷豐富活動內(nèi)容，不斷開創(chuàng)新的青少年無線電通訊的活動領(lǐng)域。我們以為，要在下列幾方面開展一些切合實際的工作：
一、加強師資培訓(xùn)
無線電通訊自意大利科學(xué)家馬可尼發(fā)明以來有一百年左右的歷史，從過去原始的莫爾斯電碼通訊發(fā)展到現(xiàn)今的衛(wèi)星數(shù)字化通訊，電子信息技術(shù)與當(dāng)今其他各個科技領(lǐng)域的發(fā)展速度相比是最為領(lǐng)先的，由于計算機技術(shù)的加入，使無線電通訊技術(shù)的發(fā)展更為迅速！所以原來的一些青少年通訊訓(xùn)練的老框框也必須不斷修改，使之不斷地去適應(yīng)這種高速度的發(fā)展。
抓教師的培訓(xùn)就是抓住了綱，深化學(xué)習(xí)內(nèi)容，改進(jìn)培訓(xùn)方案是教師研究的新的課題，我們將它提出來，希望成為日常工作來做。
二、教材的不斷更新
基于前面說的無線電通訊技術(shù)的高速發(fā)展速度，培訓(xùn)活動的教材也不能一成不變，最好是活頁的，能夠在后面不斷加上去，前面過時的就要篩掉。要有一支不斷寫活頁教材的師資隊伍，另外還要加上動手培養(yǎng)的實驗報告，包括一些實際的參考數(shù)據(jù)。
另外，無線電的設(shè)備（包括天線）也必需進(jìn)行日常維護(hù)和更新，只有這樣才能不斷提高層次。
三、加強網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面
上海市青少年無線電培訓(xùn)網(wǎng)絡(luò)目前的情況還夠不完善，應(yīng)該在以下兩個方面多下功夫：
1、計算機網(wǎng)的無線化是發(fā)展方向，應(yīng)該多朝這方面研究發(fā)展，無線化，就是通過無線電的發(fā)射和接收的形式來進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和處理，在這方面，我們曾經(jīng)做過一些實驗，比如計算機的無線圖像通訊和BBS無線網(wǎng)站的設(shè)置以及無線差轉(zhuǎn)電臺的設(shè)置等等，規(guī)模還沒有形成，要將所有的無線電興趣小組聯(lián)系起來，甚至于可以在任何學(xué)生的家里建立終點接口；
2、小型化，在小學(xué)以及某些中學(xué)的興趣小組里用計算機接上無線口子就能與主臺及分絡(luò)；學(xué)生自己親自動手裝小型的收發(fā)信機，并且也能與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系上，讓學(xué)生有所為就有所得，況且在很小的發(fā)射功率下不影響其他的電子設(shè)備，無管會也很容易批準(zhǔn)；
四、基層的活動課在校園內(nèi)開展小型規(guī)模的無線電活動課
1、可以結(jié)合英語聽力的課程，安排通訊英語和日常中小學(xué)教材的有機結(jié)合，利用無線耳機進(jìn)行實際訓(xùn)練；可以加上無線話筒進(jìn)行小范圍內(nèi)的交流，即普及了無線電的知識同時起到了很好的學(xué)習(xí)英語聽力的效果，況且，參加人數(shù)不限制，可以大大地吸引更多的學(xué)生來參加；
2、無線電動手制作要有可以變化的電子材料，要留較大的余地讓學(xué)生們開發(fā)智力，在學(xué)生中發(fā)現(xiàn)真正的對無線電感興趣的愛好者。
3、要在興趣小組中設(shè)立初、中、高三個層次；
五、開發(fā)學(xué)生智力，提高學(xué)生的主觀能動性
要改變過去那種老師全部包辦的教學(xué)模式，應(yīng)該讓學(xué)生不斷提出問題，盡管有時老師一時可能回答不出，但可以指導(dǎo)學(xué)生如何去研究，如何去找參考資料，如何去做相應(yīng)的實驗以及如何發(fā)揚創(chuàng)造精神進(jìn)行高層次的培訓(xùn)模式；
1數(shù)據(jù)通信適配器基本工作原理
(1)數(shù)據(jù)通信適配器主要構(gòu)成數(shù)據(jù)通信適配器，主要由通信接口單元、通信控制單元、微處理器單元(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、編碼解碼、加密糾錯等)、數(shù)據(jù)存儲單元、調(diào)制解調(diào)單元、電平轉(zhuǎn)換單元、電源管理單元等構(gòu)成，如圖1所示。通信接口單元，主要用于數(shù)據(jù)分配、交換、控制及傳輸通道、傳輸速率和傳輸規(guī)程等。通信控制單元，主要用于對數(shù)據(jù)信息傳輸進(jìn)行收發(fā)狀態(tài)控制和串/并狀態(tài)轉(zhuǎn)換等。數(shù)據(jù)存儲單元，主要用于對數(shù)據(jù)信息傳輸過程的緩沖存儲和等待處理等。微處理器(單片機)單元，主要完成信息傳輸中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、編碼解碼、加密糾錯及時鐘控制等。調(diào)制解調(diào)單元，主要完成對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行輸出調(diào)制和輸入解調(diào)的相關(guān)變換等。電平轉(zhuǎn)換單元，主要完成數(shù)據(jù)通信適配器與電臺及計算機之間的電平匹配等。電源管理單元，主要提供給數(shù)據(jù)通信適配器各單元所需要穩(wěn)定可靠的工作電壓等。(2)窄帶無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)主要組成窄帶無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，主要由計算機(信息終端)、數(shù)據(jù)通信適配器、窄帶無線電臺(通信終端)等組成，如圖2所示。窄帶無線數(shù)據(jù)通信適配器主要完成窄帶無線電臺(通信終端)的模擬信道與計算機(信息終端)之間的信息轉(zhuǎn)換控制和交換處理功能，實現(xiàn)在窄帶無線電臺(模擬信道)系統(tǒng)之間的點對點和點對多點的數(shù)據(jù)通信。窄帶無線數(shù)據(jù)通信適配器主要完成窄帶無線電臺(通信終端)的模擬信道與計算機(信息終端)之間的信息轉(zhuǎn)換控制和交換處理功能，實現(xiàn)在窄帶無線電臺(模擬信道)系統(tǒng)之間的點對點和點對多點的數(shù)據(jù)通信。(3)數(shù)據(jù)通信適配器基本工作原理數(shù)據(jù)通信適配器主要通過配置特殊存儲器及控制指令，可使系統(tǒng)在串口同步通信方式下工作，其數(shù)據(jù)信息的發(fā)送過程是以高速輸入(從計算機輸出)以中低速輸出(輸入于電臺)，而數(shù)據(jù)信息的接收過程以中低速輸入(電臺接收)而以高速輸出(送入計算機)。用微處理器的P1口控制收發(fā)轉(zhuǎn)換電路，使適配器工作在不同的模式，其收發(fā)功耗極低。當(dāng)工作在發(fā)送方式時，對相應(yīng)的接口進(jìn)行控制，并在驅(qū)動程序的作用下，發(fā)送時CPU請求發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送地址和有效載荷數(shù)據(jù)送給轉(zhuǎn)換電路，電臺轉(zhuǎn)發(fā)，將要發(fā)送的信息經(jīng)過輸出端口發(fā)射出去;接收時，電臺處于收信，通過輸入端口進(jìn)來的信息經(jīng)接口控制，則接收地址和有效載荷數(shù)據(jù)送入轉(zhuǎn)換電路，此時，接收信息經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理后，傳輸?shù)捷斎氪谒徒o計算。微處理器具有通用的串行通信接口，它允許多位串行數(shù)據(jù)流以預(yù)設(shè)的速率及外部時鐘確定的速率有序的移入與移出。數(shù)據(jù)通信適配器主要采用的是微處理器與計算機及無線電臺之間的數(shù)據(jù)處理傳輸和收發(fā)轉(zhuǎn)換控制等基本原理，其兩端的速率分別與串口傳輸速率和無線信道傳輸速率相同，并分別由UART0、UARTl控制信息的接收與發(fā)送。窄帶無線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)工作時，首先在通信控制程序或應(yīng)用軟件的作用下，把計算機輸出的信息經(jīng)過發(fā)送控制后傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲器，再送入微處理器(單片機)，并進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)模轉(zhuǎn)換和編碼加密處理，然后通過相關(guān)電路和軟件的控制及通信設(shè)置，按照規(guī)定的傳輸速率，以合適的匹配電平經(jīng)輸出電路控制傳送給無線電臺。接收信息時，把經(jīng)過輸入電路所接收的模擬信息傳輸給微處理器(單片機)，經(jīng)過信息的模數(shù)轉(zhuǎn)換及解碼識別和糾錯處理后，再將數(shù)據(jù)信息經(jīng)單片機的輸出端口傳送到計算機。
2數(shù)據(jù)通信適配器主要設(shè)計方案
(1)接口通信電路以微處理器(單片機)為核心的數(shù)據(jù)通信適配器能夠提供透明的數(shù)據(jù)接口，適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)的用戶通信協(xié)議。串行通信只需較少的端口就可以實現(xiàn)微處理器與計算機及無線通信電臺之間的通信。通信中的信息發(fā)送可以通過串行通信方式與計算機的串口相接。計算機串行接口采用的是RS232標(biāo)準(zhǔn)的電平和邏輯關(guān)系，而微處理器(單片機)采用的是TTL電平和邏輯關(guān)系。由于RS232和TTL各自規(guī)定了自己的電氣標(biāo)準(zhǔn)，互不兼容，因此，RS232與TTL電路接口時需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，系統(tǒng)采用MAX323系列驅(qū)動芯片，該芯片是一款低功耗寬電壓供電的通信芯片，可以完成TTL電平與RS232電平之間的轉(zhuǎn)換及串口通信控制。通過計算機與單片機內(nèi)部提供的串口通信模塊，配合接口電路軟件驅(qū)動和電平轉(zhuǎn)換芯片的設(shè)計，即可實現(xiàn)串口通信及數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)陌l(fā)收控制。同時設(shè)計數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的狀態(tài)指示燈，以指示串口和微處理器之間的數(shù)據(jù)傳輸情況。(2)通信協(xié)議規(guī)程數(shù)據(jù)通信適配器中的微處理器(單片機)提供兩個串口和兩種接口方式，COM1接口用于微處理器與計算機之間的通信。計算機使用標(biāo)準(zhǔn)RS232串口與數(shù)據(jù)通信適配器相連接，采用雙工通信方式，按照標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，串口數(shù)據(jù)傳輸速度為57600bpts，每幀格式為1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，在通信控制程序的驅(qū)動下，計算機向模塊發(fā)送數(shù)據(jù)設(shè)為發(fā)送狀態(tài)，其余時隙則自動設(shè)置為接收狀態(tài)。COM2接口定義為RS232接口，用于微處理器(數(shù)據(jù)適配器)輸出輸入端口的通信，傳輸速率(信道速率)為2400bpts～9600bpts(根據(jù)窄帶無線電臺的帶寬確定)，主要通過軟件編程進(jìn)行設(shè)置。在通信應(yīng)用軟件和數(shù)據(jù)存儲器的作用控制下，可對較大容量的數(shù)據(jù)信息通過分段打包和斷續(xù)發(fā)送與接收的方式進(jìn)行傳輸。(3)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路在數(shù)據(jù)通信過程中，數(shù)據(jù)通信適配器必須對傳輸信息進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)模(D/A)和模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換后才能正常使用。數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換處理，主要使用微處理器內(nèi)部自帶的SD16位的數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊，并通過軟件編程來實現(xiàn)16位數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換處理功能，其數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊主要實現(xiàn)波形與數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，Timer對時鐘進(jìn)行分頻，從而提高時鐘頻率，使數(shù)模及模數(shù)轉(zhuǎn)換時能有更快的采樣率或轉(zhuǎn)換速度，以保持轉(zhuǎn)換的精度，實現(xiàn)更高頻率的波形產(chǎn)生。在外部使用可編程控制的放大器對波形進(jìn)行調(diào)整，利用濾波器對波形進(jìn)行優(yōu)化，以滿足更好的精度和波形要求。(4)數(shù)據(jù)存儲電路數(shù)據(jù)通信適配器主要利用微處理器內(nèi)部FLASH存儲器，存放Bootloader、模塊驅(qū)動程序和應(yīng)用程序。為了確保系統(tǒng)能夠傳輸較大容量的信息，并防止系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸通信中斷，信息無法發(fā)送出去而造成數(shù)據(jù)丟失，在設(shè)計中采用了IS62LV系列數(shù)據(jù)存儲器。數(shù)據(jù)存儲器具有較大的容量(系統(tǒng)設(shè)計容量為64kbit)和較低的功耗、高可靠性及高速率的數(shù)據(jù)存取功能。在發(fā)送信息時將計算機送來的信號首先經(jīng)過輸入緩存，經(jīng)過輸入緩存后對信號進(jìn)行放大，然后再經(jīng)微處理器內(nèi)部SD16進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后把數(shù)據(jù)存入專用數(shù)據(jù)存儲器，在接收信息時將無線電臺送來的信息送入SD16進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換和緩存，然后再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入專用數(shù)據(jù)存儲器。(5)調(diào)制解調(diào)電路在窄帶無線信道上，存在有較為嚴(yán)重的各種電磁干擾，在數(shù)據(jù)通信時，如果采用PSK，ASK調(diào)制方式，將會導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳輸過程中的誤碼率增大、可靠性降低。因此，在系統(tǒng)方案設(shè)計中，選用了CMX469系列芯片完成信息傳輸過程中的調(diào)制與解調(diào)功能，并利用了微處理器自有抗干擾能力強的GFSK調(diào)制方式，GFSK是高斯頻移鍵控方式，它能有效地克服窄帶無線數(shù)據(jù)通信過程中，由于存在各種干擾所造成的誤碼，同時，為有效提高數(shù)據(jù)傳輸速率，選取了對調(diào)制方式更加有利的同步通信方式，這與異步傳輸方式相比，其窄帶無線通信的數(shù)據(jù)傳輸速率提高了20%左右。(6)電源管理電路電源是數(shù)據(jù)通信適配器單元集成的重要部分之一。設(shè)計中，為了減少體積，增加使用的方便性，在不影響數(shù)據(jù)通信適配器整體使用的情況下，一是采用了計算機主板上的USB或其內(nèi)部其它相應(yīng)的±5V電源供電;二是采用了電臺內(nèi)部相應(yīng)的±5V電源供電，運用電源管理的方法對電源進(jìn)行分配，主要使用AMS1117系列電源開關(guān)作電源控制，在整個電路中通過整流變換、濾波穩(wěn)壓等方式，將提供的±5V電源轉(zhuǎn)換成電路中所需要穩(wěn)定可靠的±3V電源等，并通過微處理器(單片機)的數(shù)字信號控制電源的使用，充分提高了電源的利用率，有效降低了數(shù)據(jù)通信適配器的功耗。
3數(shù)據(jù)通信適配器主要軟件設(shè)計
數(shù)據(jù)通信適配器所采用的微處理器(單片機)的內(nèi)核CPU結(jié)構(gòu)是按照精簡指令集和高透明指令的宗旨來設(shè)計的，使用C語言編程與標(biāo)準(zhǔn)的C語言編程有著較高的兼容性，且在軟件設(shè)計過程中用選擇模塊化方法，確保程序結(jié)構(gòu)化的一目了然，因此，軟件編程用C語言，其程序設(shè)計提高了開發(fā)調(diào)試效率，編寫的串口通信控制軟件穩(wěn)定可靠、可移植性好，并為系統(tǒng)的擴(kuò)展運用提供了重要作用。在軟件模塊設(shè)計中，主要有數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換、編碼加密、解碼糾錯及發(fā)送接收等模塊程序，當(dāng)系統(tǒng)在工作狀態(tài)下，對程序?qū)嵭谐跏蓟幚恚缓笸ㄟ^指令控制可進(jìn)行發(fā)送，當(dāng)完成這一程序后，自動進(jìn)入接收模式。如果在此過程中發(fā)生了中斷事件，則可自動判斷中斷源位置，并連接相關(guān)的中斷服務(wù)，處理完中斷控制后，再進(jìn)入收發(fā)過程控制。初始化程序主要用于中斷有關(guān)服務(wù)程序的入口和出口，并對微處理器(單片機)及收發(fā)控制等進(jìn)行設(shè)置，其流程如圖3所示。中斷控制程序，主要對整個系統(tǒng)進(jìn)行初始化，以便于系統(tǒng)正常地進(jìn)行工作。在中斷中，將得到的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，并設(shè)置標(biāo)識，同時將發(fā)送指針或接收指針向后移動，主程序中會進(jìn)行數(shù)據(jù)的相關(guān)處理，等待中斷結(jié)束，重新請求執(zhí)行程序，其流程如圖4所示。收發(fā)程序主要用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、控制和編碼解碼。發(fā)送程序?qū)⒔⒌臄?shù)據(jù)包通過微處理器(單片機)串口2接收送至輸出端口;接收程序主要完成電臺所接收的信息，經(jīng)過微處理器(單片機)串口將接收的模擬信息進(jìn)行處理和存儲，然后將數(shù)據(jù)信息通過串口1給計算機，其流程如圖5所示。
4主要抗干擾技術(shù)設(shè)計
為了有效地降低系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中的誤碼率，提高其抗電磁干擾能力，在設(shè)計過程中，一是采用了高斯頻移鍵控(GFSK)調(diào)制方式和曼徹斯特編碼/解碼及其糾錯編解碼技術(shù)，使用內(nèi)置完整的通信協(xié)議和CRC校驗電路;二是軟件設(shè)計使用了高效的循環(huán)交織糾檢錯編碼和編碼加密的方法，并對于超過糾錯范圍的差錯，可采用檢錯重發(fā)，以及采用多次發(fā)送的選擇法等技術(shù)手段。能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸過程中，由于隨機干擾造成的隨機錯誤和突發(fā)干擾造成的突發(fā)性錯誤進(jìn)行有效的糾錯，能夠自動濾除信息傳輸過程中，由于空間電磁波干擾及相關(guān)因素導(dǎo)致在所產(chǎn)生的錯誤數(shù)據(jù)和及虛假信息，其抗突發(fā)干擾和靈敏度有較大的改善，具有較強的抗干擾能力和低誤碼率，系統(tǒng)特別適合長期工作和在較為惡劣環(huán)境下使用的要求。
5結(jié)束語
本文利用微處理器的特點，充分挖掘所具有的功能及相關(guān)軟、硬件資源，使設(shè)計的數(shù)據(jù)通信適配器能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換處理及收發(fā)控制，而且其具有體積小、構(gòu)成簡單、功耗較低、集成化程度高、接口靈活及開發(fā)周期短、性價比高、易于實現(xiàn)等特點，并有一定的擴(kuò)展性和移植性，應(yīng)用于窄帶無線電臺模擬信道的數(shù)據(jù)通信，其系統(tǒng)傳輸速率高、工作穩(wěn)定可靠、電磁兼容性好、誤碼率低，具有較強的抗干擾能力，能夠滿足于野外環(huán)境條件下的軍用及工業(yè)作業(yè)等實際應(yīng)用的需要。
作者：黨朝發(fā)畢學(xué)軍金麗亞肖慶鐘海波單位：裝甲兵工程學(xué)院信息工程系
論文摘要:早在七十年代，人們開始研究無線電通信技術(shù)。無線電通信技術(shù)有線電通信相比，具有不用架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等優(yōu)點，備受市場的青睞。無線電通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)和生活帶來的影響無疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點，譬如聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等傳輸?shù)馁|(zhì)量不甚穩(wěn)定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數(shù)據(jù)滯后、圖像和視頻失真都亟須改進(jìn)之處，還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內(nèi)容保密性差[1]，尤其在軍事和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，再一次說明無線電通信技術(shù)通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優(yōu)缺點進(jìn)行分析，探討其通信技術(shù)所需拓新之處，并提出建議。
1無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機，那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日，波波夫?qū)o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(shù)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(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信，從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時代。
隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)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(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動了電子計算機的更新?lián)Q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(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點雖然卓越，但其缺點至今給技術(shù)的發(fā)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(shù)的特點
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)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(shù)含量上都產(chǎn)生了一個重大的飛躍，實現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優(yōu)點主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時空限制的優(yōu)點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往，無線電通信技術(shù)不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)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(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)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(gòu)建地域通信網(wǎng)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(yōu)點在抵抗水淹、臺風(fēng)、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?shù)淖畲筇攸c。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、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(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認(rèn)為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試，主要可總結(jié)一下八點：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3]，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個人信息化技術(shù)
個人信息化在全球個人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)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(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動，促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計算機網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)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(shù)作為信號傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍(lán)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(xiàn)更具備高度的機動性及可用性。新晨
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(lǐng)域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程，無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用，盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)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(shù)普及率低的問題，面對我國12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營業(yè)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(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
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【摘 要】為了分析物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)業(yè)務(wù)并展望其未來的發(fā)展，從對物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的預(yù)測出發(fā)，歸納分析物聯(lián)網(wǎng)可能的業(yè)務(wù)場景，分析各種場
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關(guān)鍵詞：旋翼式無人機；定位懸停；討論
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.250
1 緒論
無人機即所謂的無人駕駛飛機（Unmanned Aerial Vehicle，UAV），是指不需要飛行員在機上駕駛，而是利用無線電遙控設(shè)備以及自備的程序控制裝置實行對飛行器的控制。無人機在接收到地面?zhèn)鬟_(dá)的遙控信息后，可以完成一些自主控制功能。位于控制站的人員可以通過各種設(shè)備，通過無人機實現(xiàn)遠(yuǎn)程巡視，監(jiān)控，定位，打擊等操作。如今，隨著無人機技術(shù)的飛速發(fā)展，其實現(xiàn)了成本低，體積小，重量輕與飛行靈活等特點，越來越多的政府和機構(gòu)開始關(guān)注起它來。
在本文中所討論的無人機的定位懸停動作，是以多旋翼式無人機為平臺的。
定位懸停是指將無人機固定在預(yù)先設(shè)定的高度位置和水平位置上。這是無人機實現(xiàn)應(yīng)用所需的一個基本的飛行姿態(tài)。
以最近亞馬遜公司推出的無人機配送貨物服務(wù)為例，亞馬遜公司所提交的方案細(xì)節(jié)中表示：
（1）無人機會直接把貨物送到客戶個人所在地，并在下單時啟用定位系統(tǒng)；
（2）無人機需要特定感應(yīng)器來確定路線以及準(zhǔn)確著陸，比如相機和紅外感應(yīng)裝置。
在亞馬遜公司所構(gòu)想的無人機配送貨物方案中，有兩個關(guān)鍵詞，一是定位系統(tǒng)，二是精準(zhǔn)著陸，而在無人機定位懸停動作的研究中，定位系統(tǒng)是研究的出發(fā)點，精準(zhǔn)著陸是研究可以收獲的成果。可見，幾乎在所有無人機應(yīng)用中，對精確的定位懸停姿態(tài)控制的研究都是一項十分重要的課題。
2 無人機的幾種高精度定位方案
現(xiàn)如今，無人機定位懸停的精度并不高，大疆公司的最新型無人機Phantom 3可實現(xiàn)誤差在垂直10厘米，水平1米精度范圍內(nèi)的自動懸停，當(dāng)需要更高精度時，便需要在“專家模式”下手動來進(jìn)行微調(diào)。
無人機實現(xiàn)自動懸停實質(zhì)上便是將其固定在預(yù)先設(shè)定好的高度位置與水平位置上，這也就是說，要實現(xiàn)懸停這一動作，事先讀取自身的位置，即產(chǎn)生一組三維坐標(biāo)這一步顯得至關(guān)重要。比較準(zhǔn)確地確定無人機的位置信息是無人機完成定位懸停這一動作的前提與基礎(chǔ)。
2.1 以GPS模塊為主的定位
2.1.1 無人機GPS定位工作原理
GPS在綜合至少4顆衛(wèi)星的位置信息后，可實現(xiàn)無人機的空間定位。利用以GPS為中心，輔助以各種傳感器的定位方法是如今無人機所采用的主流定位方案。無人機在懸停之前首先需要明確自身的高度信息和水平信息，而在以GPS模塊為主的定位方式中，GPS模塊主要負(fù)責(zé)提供無人機的水平位置坐標(biāo)，而其高度位置坐標(biāo)一般來講是通過氣壓計，利用不同高度上大氣壓力的變化來計算提供。同樣，GPS模塊也可以提供高度信息，但是在主流無人機上很少使用，因為低成本的GPS數(shù)據(jù)的刷新率不高，無人機在高速運動時，會導(dǎo)致GPS讀取的數(shù)據(jù)滯后，引起高度跌落。
2.1.2 差分GPS（DGPS）的應(yīng)用
為了應(yīng)對GPS系統(tǒng)中選擇可用性技術(shù)（Selective availability，SA）造成的誤差，無人機所搭載的GPS通常利用差分GPS技術(shù)來提高定位精度。GPS的差分技術(shù)有兩種，分別是坐標(biāo)差分技術(shù)與偽距差分技術(shù)。無人機所搭載的GPS常采用的技術(shù)是偽距差分技術(shù)。該技術(shù)是通過計算已知點偽距與真實距離之間差值以修正誤差。所以機載GPS常需要兩個接收器同時接收同一衛(wèi)星組發(fā)出的信號。這種方案的定位精度較高，但對地面設(shè)施有一定要求，不利于快速部署。
2.2 運用視覺系統(tǒng)的定位
目前出現(xiàn)了較新的定位技術(shù)采用了視覺定位系統(tǒng)，如深圳大疆公司最新型號的無人機Phantom 3便采用了這種方式。
2.2.1 視覺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
所謂的視覺系統(tǒng)定位是指為搭載了攝像頭的無人機提出的一個基于影像的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)有兩種實現(xiàn)方式，一是僅靠機載攝像機拍攝提供的圖像數(shù)據(jù)來分析，控制無人機；二是結(jié)合運用慣性測量部件和視覺里程計，這種結(jié)合工作的視覺系統(tǒng)可以有效地減少系統(tǒng)的工作量，而且可以為無人機提供更精確的定位。如圖1是結(jié)合各種傳感器的視覺定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
視覺控制在機器人技術(shù)的研究里是一個很活躍的領(lǐng)域。而在無人機的研究中，視覺里程計被用作幫助實現(xiàn)飛行器的自主控制。常利用搭載的三維影像幫助提高無人機的穩(wěn)定性，并指示無人機與所處環(huán)境中有關(guān)物體之間的相對位置關(guān)系，達(dá)到定位的目的。
2.2.2 視覺系統(tǒng)的定位原理
機載攝像機的持續(xù)拍攝，為導(dǎo)航系統(tǒng)提供連續(xù)的圖像幀。在圖像特征匹配的計算程序中，特征追蹤器從連續(xù)的兩個圖像幀中獲取自然地標(biāo)信息，并在一對自然特征中測出位移。通過周期性地記錄新特征點，并比較重復(fù)的特征點，便可以測算出各圖像捕捉序列之間用作3D幾何投影的單應(yīng)性矩陣，從而可以實現(xiàn)對無人機的定位。
2.3 無線電加激光定點的高精度定位方案
本文作者構(gòu)想了一種用于定點位的高精度懸停方案。預(yù)想結(jié)合無線電技術(shù)與激光傳感器，實現(xiàn)無人機的高精度定位懸停。
2.3.1 無線電定位
無線電定位是在已知導(dǎo)航臺的精確位置下，通過接收器對導(dǎo)航臺所發(fā)出的無線電信號進(jìn)行接收，計算信號發(fā)出到接收之間間隔的時間，以處理得到導(dǎo)航臺至目標(biāo)物之間的相對距離來達(dá)成位置的確定。除了延遲時間外接收器還會處理所接收到無線電信號的一系列電參量，比如頻率，相位或振幅，根據(jù)電波傳播的特性，轉(zhuǎn)換得到實現(xiàn)導(dǎo)航所需要的數(shù)據(jù)。
但僅通過一個導(dǎo)航臺是不能確定目標(biāo)物體的位置的，通常會運用“幾何原理”來實現(xiàn)對一點的位置確定。所謂的“幾何原理”是指，當(dāng)接收器只接收一個導(dǎo)航臺所發(fā)出的無線電參量時，僅僅可以確定目標(biāo)點相對于導(dǎo)航臺的軌跡線，當(dāng)用兩個及以上的信號量時，便可以利用幾何線相交來完成定位的工作。當(dāng)有兩個導(dǎo)航參量時，可以實現(xiàn)平面上的定位；當(dāng)有三個及以上的導(dǎo)航參量時，可以實現(xiàn)空間上的定位。
2.3.2 激光傳感器
所謂的激光傳感器是指利用激光來實現(xiàn)測距的傳感器。由于激光具有高單色性，高方向性與抗干擾性等優(yōu)點，對于精確測量技術(shù)來說是很關(guān)鍵的一部分。激光傳感器的工作原理其實與無線電雷達(dá)是相似的。在發(fā)射器將激光對目標(biāo)物發(fā)射出去后，計算激光往返的時間，利用光在空氣中的傳播速度便可以得到與目標(biāo)物之間的距離，便可以實現(xiàn)精確測高的目的。
一個激光傳感器常由三部分組成，一是激光器；二是激光檢測器；三是測量電路。激光器可以分為固體激光器，氣體激光器，液體激光器和半導(dǎo)體激光器四種類型。其中半導(dǎo)體激光器是一種比較新型的種類，較成熟的是砷化鎵激光器。該種類的激光器體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，比較適合在無人機上配備。
2.3.3 定位實現(xiàn)方案
無人機搭載有無線電模塊，半導(dǎo)體式激光器。
A.陸基無線電引導(dǎo)粗定位。無線電模塊負(fù)責(zé)提供一個第一階段的定位懸停控制信息。利用無線電范圍傳播的特點，可以在一個范圍內(nèi)對無人機進(jìn)行初步的引導(dǎo)定位工作。根據(jù)“幾何原理”，預(yù)定地點位置布置三個導(dǎo)航臺，無人機上接收器在接收三個信號量后實現(xiàn)其空間上的定位。利用空間散布面積較大的無線電信號，可讓無人機實現(xiàn)快速的定位信號截獲而進(jìn)入定位程序。因為無線電波長較大且易受干擾，并不適用于超高精確定位的目的，這時便需要激光傳感器進(jìn)行第二階段的精確調(diào)整。
B.激光引導(dǎo)高精度定位。由于激光直線傳播的特點，為了簡化設(shè)備，可以預(yù)先安置于所需要進(jìn)行懸停的水平點位處，進(jìn)行垂直高度的測距。考慮到無人機底部并非整塊平面，存在高度差，這種情況下，如果僅采用單一的信號量提供高度信息，此高度信息必然會有偏差，并不能保證無人機中心位置的高度與之相符。而且在單一的信息量下，僅可以提供高度信息，無法二次限制無人機的水平位置。
考慮到該方面的不足，為了在無線電的基礎(chǔ)上盡可能提高水平方向的精度，安排無人機上與地面兩個激光傳感器同時進(jìn)行測距。地面激光器四周需平坦，而無人機底置的激光器四周也需要小塊平面以提供測量精度。兩臺激光器將測量到的高度信號以無線電的形式發(fā)送到終端電腦，控制無人機進(jìn)行姿態(tài)的微調(diào)，直到兩信號量達(dá)到一致且符合預(yù)定值后，停止調(diào)整，保持無人機懸停的飛行狀態(tài)。
安排兩臺激光器進(jìn)行信號量對比的目的主要有兩個：
（1）為了確保測量高度與無人機中心點位距離地面的高度量一致。由于所測高度量有地面距無人機底部高度與無人機中心點高度兩方面，此種情況下即使由于粗定位的偏差，使地面激光器是通過與無人機底部非中心點處構(gòu)成的預(yù)定高度值，這樣機載激光器數(shù)值必然與預(yù)定值有偏差，不會結(jié)束定位過程，直至無人機中心點位距地面高度與預(yù)定值一致。
（2）為了提高二次定位精度，在高度基礎(chǔ)上，進(jìn)行水平修正。無人機底部設(shè)計是中心點處相對四周凸起，表面平滑，且凸起處嵌入機載激光器。這樣當(dāng)兩高度量一致時，地面激光器采集的高度信息必然為地面相對于無人機底部凸起平面的距離。當(dāng)?shù)孛婕す馄魉鶞y高度并非距無人機底部凸起平面距離時，必然會有兩個高度量的不一致，也就是說，雙激光器測距的設(shè)計，間接限制了無人機的水平位置。
當(dāng)兩信號量完全一致后，此刻無人機處于精確點位，完成懸停動作。如圖2是該方式實現(xiàn)的示意圖。
2.3.4 利用摩爾斯碼對陸基臺站的識別
考慮到在同一地區(qū)放置多個該種精確定位設(shè)備，無人機在返航階段可能無法確定某一專屬的定位設(shè)備。為解決該問題，可以嘗試在裝置粗定位階段所用的無線電信號中加入摩爾斯碼，每一架無人機設(shè)定識別相應(yīng)裝置的摩爾斯碼，這樣可以進(jìn)一步提高多陸基臺站情況下多無人機在返航階段的自動化程度，從而實現(xiàn)在較小區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行高密度的多無人機起降控制。
2.3.5 激光充電技術(shù)
激光充電是美國的洛克希德?馬丁公司與美國激光動力公司合作，測試成功的一種新型的充電方式。該技術(shù)初始研究階段的目的便是希望實現(xiàn)無人機永久地滯留在空中。洛克希德?馬丁公司與激光動力公司對一架美國特種部隊使用的小型無人機Stalker進(jìn)行改造，配備了激光充電系統(tǒng)，最后測試發(fā)現(xiàn)，該無人機的續(xù)航能力提高了2400%。
利用激光充電技術(shù)，在本方案中可以在無人機利用激光傳感器進(jìn)行第二階段的高精度定位時發(fā)揮作用，在定位的同時為無人進(jìn)進(jìn)行電量的補充，從而提高無人機的續(xù)航能力。
3 不同方案的比較與分析
3.1 各定位方案的應(yīng)用性能比較
從可適用的廣泛性來講，GPS定位>視覺系統(tǒng)定位>無線電引導(dǎo)，輔助激光定位。由于GPS信號的全球性，并且只需要接收四顆衛(wèi)星信號便可以完成一個精度不錯的定位，非常的方便。而視覺系統(tǒng)定位受光亮與地形特征的限制，就廣泛性來講，不如GPS定位。最后的無線電引導(dǎo)，輔助激光系統(tǒng)定位，相比于前兩種來講，廣泛性最低，因為該方案僅僅適用于某一些特殊的工作任務(wù)中。
從各方案應(yīng)對周圍變化環(huán)境的靈活性來講，視覺系統(tǒng)定位>GPS定位>無線電引導(dǎo)，輔助激光定位。視覺系統(tǒng)定位可以從采集的圖像信息中讀取出無人機相對于四周物體的方位，就對四周環(huán)境的反應(yīng)靈活性來講，是最高的。GPS定位僅對線路有一個認(rèn)識，對四周環(huán)境無法感知，靈活性不高。無線電引導(dǎo)，輔助激光定位的靈活性最低，因為該方案局限于某一預(yù)定方位實行定位，并不可做出其它反應(yīng)。
從戰(zhàn)時可靠性來講，無線電引導(dǎo)，輔助激光定位>視覺系統(tǒng)定位>GPS定位。考慮到戰(zhàn)場環(huán)境的復(fù)雜性，多變性，無線電引導(dǎo)，輔助激光定位方案的可靠性最高，因為該方案是兩種定位階段的結(jié)合，穩(wěn)定，可靠。視覺系統(tǒng)定位由于對環(huán)境的特征度有要求，考慮到戰(zhàn)場炮火引發(fā)的煙霧環(huán)境可能會對其辨識度造成干擾，可靠性次之。GPS定位的可靠性最低，因為戰(zhàn)時情況下，GPS衛(wèi)星很可能被關(guān)閉，使得該方案失效。
3.2 各定位方案的應(yīng)用場合
3.2.1 GPS定位
GPS信號的接收易受建筑物，樹木的阻隔而擾，并且由于多路徑效應(yīng)，接收機會接收到經(jīng)過建筑物或者水面等一系列反射面反射后的干擾信號，使得信號的路徑變長了，偽距產(chǎn)生系統(tǒng)偏差，最后導(dǎo)致定位不準(zhǔn)。由此可以分析出，當(dāng)無人機的工作環(huán)境處于空曠無遮擋地帶，并且四周水域不算多時，比如在廣場，田地，沙漠等地區(qū)，GPS定位可以達(dá)到比較好的效果。
GPS定位的定位懸停方式適用于一些對懸停精度要求不是太高的工作任務(wù)，比如對電網(wǎng)情況巡視，監(jiān)控等一些在相對空曠地區(qū)進(jìn)行的任務(wù)。
3.2.2 視覺系統(tǒng)定位
由于視覺系統(tǒng)擺脫了需要接收GPS信號的束縛，可以在沒有GPS信號的情況下通過與慣性傳感器等部件的配合，保持無人機的穩(wěn)定，所以使用該方案的無人機可以運用在一些環(huán)境特征明顯的地區(qū)，如附近有河流，房屋等一些工作環(huán)境中。
最近提出的無人機送貨物方式，顧客一般居住在小區(qū)之中，而小區(qū)之中房屋林立，對GPS信號的接收有影響，這種情況下，便比較適合運用視覺系統(tǒng)幫助定位。并且需要無人機在封閉空間內(nèi)完成懸停監(jiān)控的任務(wù)，也比較適合通過利用視覺系統(tǒng)來實現(xiàn)。
3.2.3 無線電引導(dǎo)，激光精確定位
根據(jù)該方案高精度，但工作位置固定的特點，比較適合用作無人機在執(zhí)行任務(wù)前或者執(zhí)行完任務(wù)后的方位待命工作。
比如說現(xiàn)在嘗試的利用無人機完成農(nóng)藥噴灑任務(wù)的設(shè)想，實際應(yīng)用時，考慮到效率問題，一片田會用到多架無人機同時工作，那么在工作完成后，無人機的回收工作便出現(xiàn)在了面前。如果進(jìn)行人為的一架架進(jìn)行手動遙控回收便會大大增加工作的繁瑣度。此時在固定點位布置激光傳感器，采用無線電引導(dǎo)，激光定點的方案使無人機定位懸停達(dá)到回收的目的，便可以大大的提高任務(wù)的自動化程度，提高工作效率。并且由于該構(gòu)想方案定位精確的特點，可以避免無人機在回收過程中在空中發(fā)生碰撞的事故風(fēng)險。
甚至在作戰(zhàn)時期，對數(shù)架出外執(zhí)行任務(wù)的無人機進(jìn)行回收工作時，同樣可利用無線電引導(dǎo)，激光定點的方案提高戰(zhàn)時效率與作戰(zhàn)秩序，并且結(jié)合在懸停狀態(tài)下的激光充電能力，可以增加無人機的續(xù)航能力。如表1是對各定位方式的總結(jié)。
4 總結(jié)與展望
本文所歸納的三種定位方案，各有特征點，可以滿足不同工作環(huán)境的需求。未來繼續(xù)對無人機定位方面工作的研究，可以從如下的幾個方面進(jìn)行。
（1）所運用的視覺系統(tǒng)，運用攝像機采集圖像信息，而攝像機有限的測量范圍，當(dāng)無人機飛行超過一定高度時，便不能測算高度信息，要進(jìn)一步研究視覺系統(tǒng)的工作高度，探究與氣壓傳感器測高的結(jié)合方法。
（2）提高控制算法下，無人機的響應(yīng)速度，以進(jìn)一步增加無人機響應(yīng)的及時性。
對本文作者所構(gòu)想的一種運用無線電加激光定點的高精度懸停定位方案，在今后的工作中，可以從以下的幾個方面展開，對該方案進(jìn)一步補充和完善。
（1）為解決同一地點多無人機懸停時，對地面裝置的識別問題，未來的工作中可以嘗試在粗定位階段的無線電信號中，加入摩爾斯碼，實現(xiàn)無人機與相應(yīng)的地面裝置的匹配。
（2）當(dāng)今無人機在執(zhí)行任務(wù)中，能耗是必須考慮的問題之一。為提高無人機的續(xù)航問題，在本方案第二階段激光引導(dǎo)高精度定位中，可以考慮加入激光充電功能，使得無人機即使在懸停時，也可以得到能耗補充，短時間得以重新投入新工作中。
（3）本文構(gòu)想方案如今最大的不足是需要提前安置地面設(shè)備，這樣設(shè)備安置問題會造成對工作地點的限制。為解決該不足，在未來的研究工作中，可以從兩方面考慮，一是考慮與其他定位方案的結(jié)合作業(yè)，比如GPS+本方案，視覺系統(tǒng)+本方案等等，二是考慮工作環(huán)境，將本方案拆分作業(yè)，如單無線電方式或者單激光方式。在一些空間廣闊，且對無人機懸停精度并不是很高的工作中，可以單純使用無線電方案，而在深井等一些狹小區(qū)域的無人機懸停，則可以省略無線電粗定位階段，單純使用激光方案。
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1888年，赫茲證實了電磁波的存在；1900年，馬可尼找到了改變無線電頻率的方法。隨著科技的進(jìn)步，人類不斷開發(fā)無線電的應(yīng)用頻率，將可應(yīng)用的無線電頻率數(shù)值排列在一起，形成了無線電頻譜。當(dāng)今，無線電頻譜日益稀缺，使用者只有秉持“協(xié)商一致，遵守規(guī)則”的原則，才能避免無線電波相互干擾。
無線電波的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，是現(xiàn)代科學(xué)研究精神與西方商業(yè)文明完美結(jié)合的典范。自由探索、成果公開、專利制度、公司制等，都是其發(fā)展必不可少的條件。1862年，麥克斯韋在法拉第所著《電學(xué)實驗研究》基礎(chǔ)上，總結(jié)了法拉第的電學(xué)研究工作，發(fā)表了論文《論物理學(xué)的力線》，預(yù)見了電磁波的存在。1873年，他發(fā)表了經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》，建立了完整的電磁學(xué)理論。1888年，赫茲通過實驗，證實了電磁波的存在。
然而，赫茲及之前的電學(xué)家，都是從科學(xué)研究角度來探尋電磁波的奧秘，卻未想過電磁波能為人們的生活帶來什么改變，更沒有靠這些研究賺錢致富的想法。最早發(fā)現(xiàn)電磁波具有經(jīng)濟(jì)價值的是馬可尼，他更加關(guān)注無線電實驗的實用價值和所能滿足的實際需求。馬可尼發(fā)明了無線發(fā)報機，并找到了英國海運局等大客戶。1896年7月27日，馬可尼公開演示了無線電報，次年，他申請了無線電報專利，成立了自己的公司，推動無線電報進(jìn)入實用。
但是，在1899的美國杯帆船賽上，由于馬可尼公司與美國德福雷斯特?zé)o線電報公司同時使用無線電報傳送比賽結(jié)果，產(chǎn)生了嚴(yán)重的干擾。同時，當(dāng)時海上船只的無線電報之間也存在相互干擾的情況。因此，如何在同一地點、同一時間應(yīng)用無線電報，成為亟待解決的問題。不久后，馬可尼將英國科學(xué)家洛奇在1894年發(fā)現(xiàn)的“諧振電路”應(yīng)用在無線電報機上，改變了電磁波波長，也就是改變了頻率，大獲成功，幾臺發(fā)射機可同時發(fā)射，各用各的頻率，互不干擾。1900年4月26日，馬可尼為這一技術(shù)申請了專利，專利證是第7777號，即無線電史上著名的“四個七”專利。這一成就，不僅使馬可尼在與其他公司的競爭中獲勝，還是無線電發(fā)展史上的一個重大突破，它奠定了按頻率使用無線電波的基礎(chǔ)，沿用至今。
此后，技術(shù)一路領(lǐng)先的馬可尼公司吸引了大批競爭者，著名的有美國德福雷斯特?zé)o線電報公司和德國德律風(fēng)根公司。隨著越來越多的船只安裝了無線電臺，麻煩也隨之而來。當(dāng)時，無線電報使用火花裝置，它的帶寬很寬，兩個報務(wù)員通信時，100公里內(nèi)的所有電臺都會受到嚴(yán)重干擾。那么，誰可以優(yōu)先發(fā)報？誰又應(yīng)該暫時關(guān)閉電臺停止發(fā)報？豪華郵輪上的報務(wù)員經(jīng)常看不起貨船和小船上的報務(wù)員，報務(wù)員之間互不相讓，彼此干擾，無線電波中常常充滿了叫罵、誹謗的信號。這種混亂的局面，使無線電通信的效能受到嚴(yán)重影響。而且，無線電波一旦發(fā)出，任何人都可能接收得到，那么無線電波發(fā)出后，應(yīng)該由誰接收也成為難題。當(dāng)時，馬可尼公司就規(guī)定其報務(wù)員只能接收本公司報務(wù)員發(fā)出的無線電電報，那么，當(dāng)船只海上遇險，發(fā)出的求援信號時，又該由誰來處理呢？
面對種種無線電通信號相互干擾、通信不暢的局面，已經(jīng)在有線電報領(lǐng)域有多年經(jīng)驗的國際電報聯(lián)盟倡議簽訂無線電通信公約，以促進(jìn)新興的無線電業(yè)務(wù)健康發(fā)展。1903年，無線電報籌備會議在德國柏林召開，會議對國際無線電規(guī)則進(jìn)行了初步的研究，并在公約草案上作了規(guī)定：“海岸無線電臺應(yīng)該收發(fā)來自海上船只和指定船只的電報，不必區(qū)別該船所使用的無線電系統(tǒng)”。這一原則成為無線電規(guī)則的基礎(chǔ)。1906年，第一次國際無線電會議在德國柏林正式舉行，29個國家出席了這次會議。會議簽署了第一份完整的《國際無線電報公約》，其附件就是最早的無線電報通信規(guī)則。這些規(guī)則經(jīng)過歷屆無線電人會充實和修訂，形成了當(dāng)今眾所周知的《國際無線電規(guī)則》。這也奠定了無線電波應(yīng)用的另一基礎(chǔ)：協(xié)商一致，遵守規(guī)則。
今天，隨著無線電技術(shù)發(fā)展，人類不斷推高應(yīng)用無線電的頻率，所有可以應(yīng)用的無線電頻率數(shù)值排列在一起，形成了無線電頻譜。由于應(yīng)用無線電波必須占用一個頻率或一段頻譜，在按頻率使用的規(guī)則下，可應(yīng)用的頻譜多數(shù)已經(jīng)分配殆盡。時至今日，無線電頻率范圍已經(jīng)擴(kuò)展到3000GHz，但仍無法完全滿足各種業(yè)務(wù)對頻譜不斷增長的需求。因此，頻譜一即可用的無線電頻率，日漸成為稀缺資源，也成了制約無線電業(yè)務(wù)和無線電應(yīng)用的重要因素。具有了“資源”性質(zhì)。
人類認(rèn)識到頻譜的資源性質(zhì)花費了漫長的時間，這是因為無線電技術(shù)非常復(fù)雜，除頻率外，制約無線電業(yè)務(wù)和應(yīng)用發(fā)展的，還有發(fā)射功率、接收靈敏度、調(diào)制與解調(diào)理論、電子元器件發(fā)展水平、電波傳播特性等其它因素。經(jīng)過長期的研究和實踐，人們逐漸意識到，只有頻率才是應(yīng)用無線電波的關(guān)鍵和首要因素。因此，1973年，國際電聯(lián)在托雷莫里諾斯公約中正式載明：“各會員國在使用無線電頻率時，必須牢記無線電頻率和靜止衛(wèi)星軌道是明顯的自然資源”。
無線電頻譜資源與水、礦產(chǎn)等有形的自然資源不同，它是電磁波存在的諸多參數(shù)之一，是一種“虛擬”自然資源。因此，它具有獨特的屬性：首先是有限性。過去，受到技術(shù)限制，人類可以發(fā)射和接收的電波頻率是一定的，因此所能應(yīng)用的頻譜是有限的；其次，是資源均等與非耗竭性。頻譜是一組數(shù)字排列.是一種虛擬資源，與實體資源不同，不存在資源豐富或匱乏的問題，也不會被消耗。只要有相應(yīng)的技術(shù)裝備就可以利用：另外，電磁波還存在易污染，可復(fù)用的特點。如果同時同地應(yīng)用同一頻率，將會造成干擾，除非采取一定預(yù)防措施。但如果錯開使用時間和地點，就可以使用同一頻率：同時，電磁波具有固有傳播特性。無線電波在不同的頻率傳播特性有很大差異，因此，頻譜的應(yīng)用必須遵守其自然規(guī)律。并且電波傳播由于不受行政區(qū)界限制，跨行政區(qū)的傳播就需要通過協(xié)商達(dá)成一致。
從無線電頻譜應(yīng)用歷史看，早期無線電頻率的使用表現(xiàn)出了非常強的社會公共資源特征：任何人只要擁有了一定設(shè)備就可以使用，沒有人可以獨占頻率，沒有人可以阻止他人利用頻率。即使在戰(zhàn)爭時期，在敵方的控制區(qū)域，也照樣可以使用無線電頻率來發(fā)送情報和接收指令。由于頻譜資源的易污染特性，使得對這一資源管理的要求比對其他公共資源的管理要求更高。所幸的是，無線電技術(shù)投入之初，先人就已經(jīng)意識到無線電頻率管理的重要性，在歷次無線電國際會議中，都秉持“協(xié)商一致，遵守規(guī)則”的原則，避免了無線電頻譜資源的利用發(fā)生“公地悲劇”。
如今，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，對無線電頻譜資源的需求越來越大，頻譜帶來的經(jīng)濟(jì)利益也越來越大，資源的稀缺日益顯現(xiàn)。但無線電應(yīng)用依舊實行“協(xié)商一致，遵守規(guī)則”的原則以及按頻率劃分應(yīng)用的原則。頻譜資源只有被公平合理地使用，才能產(chǎn)生最大的社會效益。某些業(yè)務(wù)雖然能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但并不能因此而隨意占用其他已分配的頻譜。新應(yīng)用需要頻譜資源支持，但對既有應(yīng)用的處理，無論是廢止還是遷移頻率，都必須達(dá)成一致，并給予過渡期，這既是保護(hù)頻譜用戶的投資，也是對歷史的尊重：新應(yīng)用總會成為老應(yīng)用，也有可能被取代。因此，盡管國際頻率協(xié)調(diào)的時間很長，對新業(yè)務(wù)推廣、應(yīng)用和經(jīng)濟(jì)利益的影響也難免，但所有成員都在遵守。
[論文摘要] 第四代移動通信技術(shù)（4G）與前三代移動通信技術(shù)相比具有五大技術(shù)要求，解決了四大關(guān)鍵技術(shù)后4G將一統(tǒng)移動通信的天下。
引言
移動通信技術(shù)飛速發(fā)展，已經(jīng)歷了3個主要發(fā)展階段。每一代的發(fā)展都是技術(shù)的突破和觀念的創(chuàng)新。第一代起源于20世紀(jì)80年代，主要采用模擬和頻分多址(FDMA)技術(shù)。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)技術(shù)。第三代移動通信系統(tǒng)(3G)可以提供更寬的頻帶，不僅傳輸話音，還能傳輸高速數(shù)據(jù)，從而提供快捷方便的無線應(yīng)用。但是第三代移動
通信系統(tǒng)仍是基于地面標(biāo)準(zhǔn)不一的區(qū)域性通信系統(tǒng)，盡管其傳輸速率可高達(dá)2 Mb/s，仍無法滿足多媒體通信的要求，因此第四代移動通信系統(tǒng)(4G)的研究勢在必行。
一、4G的定義及其技術(shù)要求
第四代移動通信技術(shù)可稱為廣帶(Broadband)接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對稱超過2 Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力，對全速移動用戶能提供150 Mb/s的高質(zhì)量影像服務(wù)，將首次實現(xiàn)三維圖像的高質(zhì)量傳輸。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網(wǎng)、移動廣帶系統(tǒng)和互操作的廣播網(wǎng)絡(luò)(基于地面和衛(wèi)星系統(tǒng))，集成不同模式的無線通信，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)。其廣帶無線局域網(wǎng)(WLAN)能與B-ISDN和ATM兼容，實現(xiàn)廣帶多媒體通信，形成綜合廣帶通信網(wǎng)(IBCN)，他還能提供信息之外的定位定時、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。其主要技術(shù)要求是：
(1)通信速度提高，數(shù)據(jù)率超過UMTS，上網(wǎng)速率從2 Mb/s提高到100 Mb/s。
(2)以移動數(shù)據(jù)為主面向Internet大范圍覆蓋高速移動通信網(wǎng)絡(luò)，改變了以傳統(tǒng)移動電話業(yè)務(wù)為主設(shè)計移動通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計觀念。
(3)采用多天線或分布天線的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及終端形式，支持手機互助功能，采用可穿戴無線電，可下載無線電等新技術(shù)。
(4)發(fā)射功率比現(xiàn)有移動通信系統(tǒng)降低10～100倍，能夠較好地解決電磁干擾問題。
(5)支持更為豐富的移動通信業(yè)務(wù)，包括高分辨率實時圖像業(yè)務(wù)、會議電視虛擬現(xiàn)實業(yè)務(wù)。
二、4G的關(guān)鍵技術(shù)
1.OFDM(正交頻分復(fù)用)
OFDM技術(shù)實際上是MCM(Multi-Carrier Modulation，多載波調(diào)制)的一種。其主要思想是：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制在每個子信道上進(jìn)行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關(guān)技術(shù)來分開，這樣可以減少子信道之間的相互干擾(ICI)。每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個子信道上的可以看成平坦性衰落，從而可以消除符號間干擾。而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。由于OFDM技術(shù)由于具備上述特點，是對高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N潛在的解決方案，因此被公認(rèn)為4G的核心技術(shù)之一。
2.軟件無線電
軟件無線電（Software Defined Radio，簡稱SDR），就是采用數(shù)字信號處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺上，利用軟件來定義實現(xiàn)無線電臺的各部分功能:包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等。即整個無線電臺從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來完成。其核心是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶的“數(shù)字/模擬”轉(zhuǎn)換器，盡早地完成信號的數(shù)字化，從而使得無線電臺的功能盡可能地用軟件來定義和實現(xiàn)。軟件無線電是一種基于數(shù)字信號處理(DSP)芯片以軟件為核心的嶄新的無線通信體系結(jié)構(gòu)。
3.智能天線
智能天線是波束間沒有切換的多波束或自適應(yīng)陣列天線。多波束天線在一個扇區(qū)中使用多個固定波束，而在自適應(yīng)陣列中，多個天線的接收信號被加權(quán)并且合成在一起使信噪比達(dá)到最大。與固定波束天線相比，天線陣列的優(yōu)點是除了提供高的天線增益外，還能提供相應(yīng)倍數(shù)的分集增益。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，其基本工作原理是根據(jù)信號來波的方向自適應(yīng)地調(diào)整方向圖，跟蹤強信號，減少或抵消干擾信號。智能天線的核心是智能算法，而算法決定電路實現(xiàn)的復(fù)雜程度和瞬時響應(yīng)速率，因此需要選擇較好算法實現(xiàn)波束的智能控制。
4.IPv6協(xié)議
4G通信系統(tǒng)選擇了采用基于IP的全分組的方式傳送數(shù)據(jù)流，因此IPv6技術(shù)將成為下一代網(wǎng)絡(luò)的核心協(xié)議。
（1）巨大的地址空間。在一段可預(yù)見的時期內(nèi)，它能夠為所有可以想像出的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供一個全球惟一的地址。
（2）自動控制。IPv6還有另一個基本特性就是它支持無狀態(tài)和有狀態(tài)兩種地址自動配置的方式。無狀態(tài)地址自動配置方式是獲得地址的關(guān)鍵。在這種方式下，需要配置地址的節(jié)點使用一種鄰居發(fā)現(xiàn)機制獲得一個局部連接地址。一旦得到這個地址之后，它使用另一種即插即用的機制，在沒有任何人工干預(yù)的情況下，獲得一個全球惟一的路由地址。
（3）服務(wù)質(zhì)量。服務(wù)質(zhì)量（QoS）包含幾個方面的內(nèi)容。從協(xié)議的角度看，IPv6與目前的IPv4提供相同的QoS，但是IPv6的優(yōu)點體現(xiàn)在能提供不同的服務(wù)。IPv6報頭中新增加的字段“流標(biāo)志”，有了這個20位長的字段，在傳輸過程中，中國的各節(jié)點就可以識別和分開處理任何IP地址流。
（4)移動性。移動IPv6（MIPv6）在新功能和新服務(wù)方面可提供更大的靈活性。每個移動設(shè)備設(shè)有一個固定的家鄉(xiāng)地址（home address），這個地址與設(shè)備當(dāng)前接入互聯(lián)網(wǎng)的位置無關(guān)。當(dāng)設(shè)備在家鄉(xiāng)以外的地方使用時，通過一個轉(zhuǎn)交地址(care-of address）來提供移動節(jié)點當(dāng)前的位置信息。移動設(shè)備每次改變位置，都要將它的轉(zhuǎn)交地址告訴給家鄉(xiāng)地址和它所對應(yīng)的通信節(jié)點。
三、結(jié)束語
由于4G與1～3G相比具有通信速度更快，網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬，通信更加靈活，智能性能更高，兼容性能更平滑等優(yōu)點，4G將成為行業(yè)關(guān)注的焦點。相信不久的將來4G將一統(tǒng)移動通信的天下，產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[論文摘要]甚高頻地空通信（118MHZ－137MHZ）是空管系統(tǒng)對航空器實施有效空域管制的重要手段，但隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各地大量無線臺站的建立，使得無線電磁環(huán)境日趨復(fù)雜。民航甚高頻頻段受到各種干擾比較嚴(yán)重，特別是互調(diào)干擾已經(jīng)成為危害航空通信安全的重要原因。將分析互調(diào)干擾形成的機理以及提出如何減少互調(diào)干擾所應(yīng)采取的措施。
一、概述
無線電干擾是指在無線電通信過程中發(fā)生的，由一種或多種發(fā)射、輻射、感應(yīng)或組合所產(chǎn)生的無用能量，它對無線電通信系統(tǒng)的接收產(chǎn)生影響或?qū)o線電通信所需接收信號的接收產(chǎn)生影響，通過直接耦合或間接耦合方式進(jìn)入接收設(shè)備信道或系統(tǒng)的電磁能量，它可以導(dǎo)致無線電通信性能下降，質(zhì)量惡化，甚至?xí)钄嗤ㄐ拧?/p>
無線電干擾通常分為互調(diào)干擾、同信道干擾、鄰道干擾、帶外干擾、雜散輻射干擾、阻塞干擾和來自非無線電設(shè)備的干擾這七大類，其中，互調(diào)干擾是無線電通信中最嚴(yán)重的干擾之一。互調(diào)干擾是指當(dāng)兩個或兩個以上的頻率信號同時輸入收、發(fā)信機時，由于電路的非線性而產(chǎn)生第三個頻率F0，當(dāng)F0恰好落入某個電臺的工作頻段中，則該臺將受到干擾。互調(diào)干擾不僅影響通話質(zhì)量，嚴(yán)重的時候會造成信號嚴(yán)重失真，致使空中交通管制人員與飛行人員通話困難甚至聯(lián)絡(luò)不上，嚴(yán)重干擾民航地空指揮通信系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，直接影響到飛行安全。互調(diào)干擾還會造成設(shè)備的損壞，當(dāng)發(fā)射機調(diào)試好以后，它的工作頻率是處在輸出電路的最佳諧振點上，這時候電路電流最小，但是互調(diào)干擾信號使工作電路失諧，電流增大，元器件發(fā)熱嚴(yán)重，大大增加發(fā)射機的故障，影響飛行安全。
二、互調(diào)干擾形成的機理
我們知道任何一個線性系統(tǒng)都存在非線性系數(shù)。三階互調(diào)是指當(dāng)兩個信號或多個信號在一個線性系統(tǒng)中，由于非線性因素存在使一個信號的二次諧波與另一個信號的基波產(chǎn)生差拍（混頻）后所產(chǎn)生的寄生信號。比如F1的二次諧波是2F1，他與F2產(chǎn)生了寄生信號2F1-F2。由于一個信號是二次諧波（二階信號），另一個信號是基波信號（一階信號），他們倆合成為三階信號，其中2F1-F2被稱為三階互調(diào)信號，它是在調(diào)制過程中產(chǎn)生的。又因為是這兩個信號的相互調(diào)制而產(chǎn)生差拍信號，所以這個新產(chǎn)生的信號稱為三階互調(diào)失真信號。產(chǎn)生這個信號的過程稱為三階互調(diào)失真。由于F1，F(xiàn)2信號一般比較接近，也造成2F1-F2，2F2-F1與原來的基帶信號F1、F2比較接近，這樣會干擾到原來的基帶信號F1，F(xiàn)2。這就是三階互調(diào)干擾。當(dāng)情況比較復(fù)雜如有三個信號在一個線性系統(tǒng)中，如F1、F2、F3，他們除了產(chǎn)生上述說說的三階互調(diào)外，還將產(chǎn)生三階互調(diào)F1+F2-F3、F1+F3-F2、F2+F3-F1。當(dāng)然，在這個過程中也會出現(xiàn)更高階的互調(diào)，比如五階互調(diào)、七階互調(diào)，但是由于高階互調(diào)信號強度較弱，造成的干擾較輕微，因此我們就一般不考慮更高階的互調(diào)干擾，而認(rèn)為三階互調(diào)是最主要的干擾。
三、互調(diào)干擾的分類
互調(diào)干擾來源于電路的非線性，根據(jù)產(chǎn)生的位置不同，我們大致可分為以下三種：
（一）發(fā)射機互調(diào)干擾
由于其他信道的發(fā)射信號或RF共用器件耦合到發(fā)射機末級與本機，發(fā)射信號在功放電路中相互調(diào)制而產(chǎn)生新的頻率組合，隨同有用信號一起發(fā)射出去，對接收機形成干擾。這類干擾稱為發(fā)射機互調(diào)干擾。
（二）接收機互調(diào)干擾
在接收機的前端電路中，同時兩個偏離接收頻率的干擾信號同時侵入接收機時，由于高頻放大器和變頻器的非線性，使其調(diào)制而產(chǎn)生互調(diào)頻率，互調(diào)頻率落入接收機頻帶內(nèi)造成的干擾稱為接收機互調(diào)干擾。
（三）外部效應(yīng)引起的互調(diào)干擾
在發(fā)射機發(fā)射端傳輸電路中，由于天線、饋線接頭以及其他接點接觸不良，或者是異種金屬的接觸部分所引起非線性的原因，在強射頻電場中起檢波作用，從而產(chǎn)生互調(diào)干擾。這類干擾稱為外部效應(yīng)互調(diào)干擾。這類互調(diào)干擾的特性比較復(fù)雜，它是隨天氣和氣候變化而變化，白天也黑夜、干燥和潮濕、甚至上午與下午的干擾程度都不盡相同。
四、民航甚高頻受廣播電臺互調(diào)干擾分析
目前民航航空頻段為118MHZ－137MHZ，商業(yè)廣播調(diào)頻電臺頻段為88MHZ－107.9MHZ，兩者均為甚高頻頻段，傳輸特性一致，由于兩者頻譜接近，如果兩個系統(tǒng)之間沒有充分的隔離措施，互相影響很大。廣播發(fā)射機的發(fā)射功率一般都在成百上千瓦，它由多個放大器組成，由于放大器的放大特性不是理想的線性，其輸出含有非線性成分。當(dāng)放大器輸入有不同的工作頻率時，在輸出中含有互調(diào)產(chǎn)物，如果互調(diào)產(chǎn)物的頻率剛好落在民航航空頻段，則將嚴(yán)重影響民航接收機的正常工作。下面我們舉例說明情況的嚴(yán)重性。假設(shè)某個調(diào)頻廣播電臺有三個工作頻率89.5MHZ、100.7MHZ、10
6.2MHZ，則該臺可能產(chǎn)生的三階互調(diào)頻率為78.3MHZ、72.8MHZ、111.9MHZ、
95.2MHZ、122.9MHZ、111.7MHZ、84MHZ、95MHZ、117.4MHZ，可以看出有一個三階互調(diào)落入民航航空頻段118MHZ－137MHZ中。如果民航地空通信系統(tǒng)與該調(diào)頻廣播臺站之間沒有足夠的保護(hù)距離，那么在122.9MHZ附近這幾個民航通信信道將受到干擾。
五、減少互調(diào)干擾的措施
互調(diào)干擾的產(chǎn)生需要具備三個條件，第一要有非線性電路；第二干擾信號能夠進(jìn)入非線性電路；第三互調(diào)分量的頻率要等于接收機的工作頻率。以上三個條件只要一個不能滿足就不會產(chǎn)生互調(diào)干擾，因此我們采取措施的方法要從上述三個方面考慮。
（一）對于減少發(fā)射機互調(diào)干擾采取的措施
1．各發(fā)射機分用天線時，要增大天線間的水平，垂直隔離距離，避免饋線互相靠行敷設(shè)；2．在發(fā)射機的輸出端接入高Q帶通濾波器，增大頻率間隔；3．改善發(fā)射機末級功放的性能，提高起線性動態(tài)范圍；4.在共用天線系統(tǒng)中，各發(fā)射機與天線間插入單向隔離器或高Q諧振腔。
（二）對于減少接收機互調(diào)干擾采取的措施
1．接收機前端加入衰減器，降低干擾信號電平；2．接收機輸入回路應(yīng)有良好的選擇性，如采用多級調(diào)諧回路，以減少進(jìn)入高效的強干擾；3.高放和混頻器宜采用具有平方律特性的器件，如結(jié)型場效應(yīng)管。
（三）對于減少外部效應(yīng)引起的互調(diào)干擾
1．改良金屬件的接觸情況；2．采取防銹處理；3．設(shè)備間有良好的環(huán)境。
本文介紹了第四代移動通信技術(shù)的優(yōu)點及其重要性,并對第四代移動通信中的三個關(guān)鍵技術(shù)OFDM、軟件無線電技術(shù)、智能天線技術(shù)、做了簡單描述。
關(guān)鍵詞：4G，OFDM，軟件無線電，智能天線
一、4G的特點
1.具有很高的傳輸速率和傳輸質(zhì)量。未來的移動通信系統(tǒng)應(yīng)該能夠承載大量的多媒體信息，因此要具備50-100Mbit/s的最大傳輸速率、非對稱的上下行鏈路速率、地區(qū)的連續(xù)覆蓋、QoS機制、很低的比特開銷等功能；
2.靈活多樣的業(yè)務(wù)功能。未來的移動通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能使各類媒體、通信主機及網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行“無縫”連接，使得用戶能夠自由的在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境間無縫漫游，并覺察不到業(yè)務(wù)質(zhì)量上的變化，因此新的通信系統(tǒng)要具備媒體轉(zhuǎn)換、網(wǎng)間移動管理及鑒權(quán)、Adhoc網(wǎng)絡(luò)(自組網(wǎng))、等功能；
3.開放的平臺。未來的移動通信系統(tǒng)應(yīng)在移動終端、業(yè)務(wù)節(jié)點及移動網(wǎng)絡(luò)機制上具有“開放性”，使得用戶能夠自由的選擇協(xié)議、應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)。
4.高度智能化的網(wǎng)絡(luò)。未來的移動通信網(wǎng)將是一個高度自治、自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，具有很好的重構(gòu)性、可變性、自組織性等，以便于滿足不同用戶在不同環(huán)境下的通信需求；
二、4G的關(guān)鍵技術(shù)
1.OFDM
OFDM技術(shù)將需要傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)流分解為若干個較低速率的并行子數(shù)據(jù)流，在將它們各自調(diào)制到相互正交的子載波上，最后合成輸出，輸出的數(shù)據(jù)速率與串行數(shù)據(jù)流分解前的速率相同。
首先，由于這些子載波相互正交，因此允許它們之間的頻譜重疊，從而提高了頻譜利用率。
其次，由于信號分解后并行子數(shù)據(jù)流的碼元周期變長，只要時延擴(kuò)展與碼元周期之比小于一定的數(shù)值，就不會造成碼間干擾，且這些子數(shù)據(jù)流的信號傳輸帶寬減小，可以有效降低頻率選擇性衰落，同時合成后輸出的總數(shù)據(jù)速率并沒有降低。
第三，OFDM采用跳頻的方法來選用正交子載波。跳頻是把一個寬頻段分解為若干個頻率間隔(頻道或頻隙)，發(fā)端在某一個特定的時間間隔中采用哪一個頻道發(fā)送信號，由一個偽隨機序列進(jìn)行控制。因此，OFDM技術(shù)有很好的抗窄帶干擾能力。
第四，OFDM每個子載波所使用的調(diào)制方法可以不同，但不同的調(diào)制方法具有不同的頻譜利用率和誤碼率，尤其在無線信道條件不同的情況下，如何選用一種最佳的調(diào)制方法是值得考慮的。而OFDM技術(shù)采用了自適應(yīng)調(diào)制的方案，可以根據(jù)信道條件的好壞，靈活選擇不同的調(diào)制方式。這樣，系統(tǒng)以在頻譜利用率和誤碼率之間取得最佳平衡。但自適應(yīng)調(diào)制方式需要信號中包含一定的開銷比特。
2.軟件無線電技術(shù)
軟件無線電的核心技術(shù)是用寬頻帶的無線接收機來代替原來的窄帶接收機，并將寬帶的模擬/數(shù)字、數(shù)字/模擬變換器盡可能的靠近天線，從而使通信電臺的功能盡可能多的采用可編程軟件來實現(xiàn)。
軟件無線電的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通用，功能實現(xiàn)靈活，改進(jìn)升級方便。
(2)提供了不同系統(tǒng)間相互操作的可能性。軟件無線電可以使移動終端適合各種類型的空中接口，可以在不同類型的業(yè)務(wù)間轉(zhuǎn)換。
(3)由于通過軟件實現(xiàn)系統(tǒng)的主要功能，因此更易于采用新的信號處理手段，從而提高了系統(tǒng)抗干擾的性能。
(4)擁有較強的跟蹤新技術(shù)的能力。由于它能夠在保證硬件平臺的基本結(jié)構(gòu)不發(fā)生變化的情況下，通過改變軟件來實現(xiàn)新業(yè)務(wù)和使用新技術(shù)，因此大大降低了設(shè)備商新通信產(chǎn)品的開發(fā)成本和周期，同時也降低了運營商的投資。
(5)多頻段天線的設(shè)計。軟件無線電的天線需要覆蓋多個頻段，以滿足多信道不同方式同時通信的需求，而射頻頻率和傳播條件的不同，使得各頻段對天線的要求存在著較大的差異，因此多頻段天線的設(shè)計成為軟件無線電技術(shù)實現(xiàn)的難點之一。
(6)寬帶A/D、D/A轉(zhuǎn)換。根據(jù)奈奎斯特抽樣定理，要從抽樣信號中無失真地恢復(fù)原信號，抽樣頻率應(yīng)大于2倍信號最高頻率。
(7)高速DSP(數(shù)字信號處理器)。高速DSP芯片主要完成各種波形的調(diào)制解調(diào)和編解碼過程，它需要有更多的運算資源和更高的運算速度來處理經(jīng)寬帶A/D、D/A變換后的高速數(shù)據(jù)流，因此其芯片有待進(jìn)一步研發(fā)。
3.智能天線
智能天線采用了空分多址(SDMA)的技術(shù)，利用信號在傳輸方向上的差別，將同頻率或同時隙、同碼道的信號進(jìn)行區(qū)分，動態(tài)改變信號的覆蓋區(qū)域，使主波束對準(zhǔn)用戶方向，旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號方向，并能夠自動跟蹤用戶和監(jiān)測環(huán)境變化，為每位用戶提供優(yōu)質(zhì)的上行鏈路和下行鏈路信號，從而達(dá)到抑制干擾、準(zhǔn)確提取有效信號的目的。
因此，智能天線技術(shù)更加適用于具有復(fù)雜電波傳播環(huán)境的移動通信系統(tǒng)。在我國提出的3G標(biāo)準(zhǔn)TD-SCDMA中采用了智能天線技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點如下：
(1)提高系統(tǒng)容量。智能天線采用了SDMA技術(shù)，利用空間方向的不同進(jìn)行信道的分割，在不同的信道中可以在同一時間使用同一種頻率而不會產(chǎn)生干擾，從而提高了系統(tǒng)容量。
(2)降低系統(tǒng)干擾。智能天線技術(shù)將波束的旁瓣或零陷對準(zhǔn)干擾信號方向，因此能夠有效抑制干擾。
(3)擴(kuò)大覆蓋區(qū)域。由于智能天線有了自適應(yīng)的波束定向功能，因此與普通天線相比，在同等發(fā)射功率的條件下，采用智能天線技術(shù)的信號能夠傳送到更遠(yuǎn)的距離，從而增加了覆蓋范圍。
(4)降低系統(tǒng)建設(shè)成本。由于智能天線技術(shù)能夠擴(kuò)大覆蓋區(qū)域，因此基站的建設(shè)數(shù)量可以相對減少，降低了運營商的建設(shè)成本。智能天線技術(shù)的主要缺點在于它的使用將增加通信系統(tǒng)的復(fù)雜度，并對元器件提出了較高的性能要求。
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