智能无线通信技术之认知无线电

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 认知无线电的发展历程与现状 摘要：认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术，其核心思想是CR具有学习能力，能与周围环境交互 信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生，认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing )和系统的智能学习能力，实现动态频谱分配(DSA dynamic spectrum allocation )和频谱共享(Spectrum Shari ng )。本文主要分析认知无线电的起源，认知无线电的关键技术概要，认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面，对认知无线电进行一个概述，从而加深对无线电的认知与了解。关键字：认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题，出现了许多先进的无线通信理论与技术，如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率，但仍受限于Sha nnon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明：ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz 左右授权频段过于拥挤，而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数，实现频谱的再利用，进而显著地提高频谱的利用率，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。 1. 认知无线电的发展历程

全国无线电监测技术题库-基础知识2

全国无线电监测技术题库-基础知识2 全国无线电监测技术题库-基础知识2 1.2 选择题 1，属于特高频(UHF)的频带范围是(D )。 A、400,2000MHz B、300,2000MHz C、400,3000MHz D、300,3000MHz 2，IMP缩写代表(B ) A、放大增益 B、互调产物 C、网间协议 D、互调截获点 3，10W功率可由dBm 表示为(D )。 A、10dBm B、20dBm C、30dBm D、40dBm 4，频率在(A )以下，在空中传播(不用人工波导)的电磁波叫无线电波。 A、3000GHz B、3000MHz C、300MHz D、300GHz 5，频率范围在30,300MHz的无线电波称为( A)。 A、米波 B、分米波 C、厘米波 D、毫米波 6，无线电监测中，常用一些单位有dBuv、dBm等，dBm是(C )单位。 A、电压B、带宽 C、功率 D、增益 7，目前中国移动的GSM系统采用的是以下哪种方式(B )。 A、FDMA B、TDMA C、CDMA D、SDMA 8，PHS个人移动系统信道带宽为( A)。 A、288kHz B、200kHz C、25kHz D、30kHz 9，CDMA移动系统信道带宽为( A)。 A、1.23MHz B、1.5MHz C、1.75MHz D、1.85MHz 10，0dBW=( C)dBm. 30 A、0 B、3 C、 11，比2.5W主波信号低50dB的杂波信号功率是( B)μW。 250 A、2.5 B、25 C、

12，频谱分析仪中的RBW称为(B)。 A、射频带宽 B、分辨率带宽 C、视频带宽 13，根据GB12046—89规定，必要带宽为1.5MHz的符号标识为(A )。 150M A、1M50 B、15M0 C、 14，发射频谱中90%能量所占频带宽度叫做(A )。 A、必要带宽 B、占用带宽 C、工作带宽 15，一发射机发射功率为10W，天线增益10dB，馈线损耗5dB，则有效辐射功率为( B)。 A、25dBW B、15dBW C、5dBW 16，电视伴音载频比图像载频( A)。 A、高 B、低 C、相等 17，在微波段中表述频段，字母代码S和C对应的频段是( C)。 A、1—2GHz 和4/6GHz B、18—40GHz和8/12GHz C、2.5GHz和4/6GHz D、4.8GHz和4/8GHz 18，联通CDMA下行与移动GSM上行频段之间只有(A )MHz保护带。 A、5 B、10 C、15 19，从广义来讲，产生莫尔斯码的调制方法是(A): A、ASK B、FSK C、PSK D、DAM 20，无线电频谱可以依据(A，B，C，D)来进行频率的复用。 C空间 D编码 A、时间 B频率 21，超高频(SHF)波长范围 ( C ) B、 10—1分米 C 10—1厘米 A、 10—1米 22，公众对讲机的有效发射功率不能大于(B)瓦 A、0.1 B、0.5 C、1 23, 圆锥天线是( B )。

无线电测向原理

无线电测向原理 一、无线电波的发射 随着科学技术的不断发展，人们与“无线电”的关系越来越密切了。播送广播节目和电视节目的广播电台和电视台，是通过发射到空间的无线电波把声音和图象神奇地传诵到千家万户的，这个道理已成为人们的常识。让我们再来简单地回顾一下发射和接收过程：广播电台（电视台）首先把需要向外发射声音和图象变为随声音和图象变化的电信号，然后用一中频率很高、功率很强的交流电做为“运载工具”，将这种电信号带到发射天线上去。再通过天线的辐射作用，把载有电信号的高频交流电转变为同频率的无线电波（或称电磁波），推向空间，并象水波一样，不断向四周扩散传播，其传播的速度在大气中为每秒30 万公里。在电波所能到达的范围内，只要我们将收音机、电视机打开，通过接收天线将这种无线电波接收下来，再经过接收机大放大、解调等各种处理，把原来的电信号从“运载工具”中分离出来，逼真地还原成发射时的声音和图像，我们就能在远隔千里的地方收听（收看）到广播电台（电视台）播出的节目。 无线电测向也是利用类似的途径和方式实现的，只是它所发射的仅仅是一组固定重复的莫尔斯电报信号。电台的发射功率小，信号能到达的距离也极为有限。一般在10公里以内。下面，我们紧密结合无线电测向，介绍一些有关的无线电波的基础知识。 1. 无线电波的传播途径 无线电波按传播途径可分为以下四种：天波——由空间电离层反射而传播；地波——沿地球表面传播；直射波——由发射台到接收台直线传播；地面反射波——经地面反射而传播。 无线电测向竞赛的距离通常都在10公里以内，所以，除用于远距离通信的天波外，其它传播方式都与测向有关，160米和80米波段测向，主要使用地波；2米波段测向，主要使用直射波和地面发射波。 2. 无线电波在传播中的主要特性 无线电波离开天线后，既在媒介质中传播，也沿各种媒介质的交界面（如地面）传播，其传播的情况是非常复杂的。它虽具有一定的规律性，但对它产生影响的因素却很多。无线电波在传播中的主要特性如下：（1）直线传播均匀媒介质（如空气）中，电波沿直线传播。无线电测向就是利用这一特性来确定电台方位的。 （2）反射与折射电波由一种媒介质传导另一种媒介质时，在两种介质的分界面上，传播方向要发生变化。图2-1所示的射线由第一种介质射向第二中介质，在分界面上出现两种现象。一种是射线返回第一种介质，叫做反射；另一种现象是射线进入第二种介质，但方向发生了偏折，叫做折射。一般情况下反射和折射是同时发生的。入射角等于反射角，但不一定等于折射角。反射和折射给测向准确性带来很大的不良影响；反射严重是，测向机误指反射体，给接近电台造成极大困难。 （3）绕射电波在传播途中，有力图饶过难以穿透的障碍物的能力。绕射能力的强弱与电波的频率有关，又和障碍物大小有关。频率越低的电波，绕射能力越弱；障碍物越大，绕射越困难。工作于80米波段的电波，绕射能力是较强的，除陡峭高山（相对高度在200米以上）外，一般丘陵均可逾越。2米波段的电波绕射能力就很差了，一座楼房，或一个小山丘，都可能使信号难以绕过去。因此，测向点的选择就成为测向爱好者随时都要考虑的一大问题。 （4）干涉直射波与地面反射波或其它物体的反射波在某处相遇时，测向机收到的信号为两个电波合成后的信号，其信号强度有可能增强（两个信号跌叠加）也可能减弱（两个信号相互抵消）。这种现象称为波的干涉。产生干涉的结果，使得测向机在某些接收点收到的信号强，而某些接收点收到的信号弱，甚至收不到信号，给判断电台距离造成错觉。2米波段测向中，这种现象比较常见。 另外，如图2-2所示，天线发射到空间的电波的能量是一定的，随着传播距离的增大，不仅在传播途中能量要损耗，而且能量的分布也越来越广，单位面积上获得的能量越来越小。反之，距电台愈近，单位面积上获得的能量愈大。在距电台数十米以内，电场强度的变化十分剧烈，反映在测向机耳机中的音量变化也格外明显。这一特点有助于测向运动员在接近电台后判断电台的距离及其位置。 3.天线的架设与电波传播形式的关系 当发射天线垂直于地面时，天线辐射电磁波的电场也垂直于地面，我们称它“垂直极化波”；当天线平行于地面时，天线辐射电磁波的电场也平行于地面，我们叫它“水平极化波”。160米波段和80米波段，规定发射垂直极化波，因而要求发射天线必须垂直架设；2米波段规定发射水平极化波，因而要求发射天线必须水平架设。 二、无线电测向机的组成与特点 无线电测向机是测向运动员在训练与比赛中赖以测向隐蔽电台方位的工具，根据工作波段的不同，测向机的电路和外形结构也不尽相同。但一部测向机，无论是简是繁，是大是小，都是由测向天线、收信机和指示器三部分组成的。其方框图如图2-3所示。 1.测向天线 测向天线接收被测电台发出的无线电信号，并对来自不同方向的电波产生不同的感应电势。这是测向机不同于一般收音机的主要区别。目前测向运动中，160米波段测向机使用磁性天线以及与它相配合的直立天线；80米波段测向机多数也用磁性天线加直立天线（过去也有用环形天线加直立天线的，但因环形天线体积大，不易看准方向线，已很少使用）；2米波段测向机使用八木天线。 2.收信机 收信机对测向天线送来的感应电势进行放大解调等一系列处理，最后把所需信号送入指示器。一般测向机的收信部分与普通收音机基本相似，但根据测向的特殊需要，它还应具备以下特点：

认知无线电的发展历程与现状

认知无线电的发展历程与现状 摘要：认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术，其核心思想是CR具有学习能力，能与周围环境交互信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生，认知无线电就是通过频谱感知（Spectrum Sensing）和系统的智能学习能力，实现动态频谱分配（DSA：dynamic spectrum allocation）和频谱共享（Spectrum Sharing）。本文主要分析认知无线电的起源，认知无线电的关键技术概要，认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面，对认知无线电进行一个概述，从而加深对无线电的认知与了解。 关键字：认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题，出现了许多先进的无线通信理论与技术，如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率，但仍受限于Shannon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明：ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz左右授权频段过于拥挤，而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数，实现频谱的再利用，进而显著地提高频谱的利用率，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。 1.认知无线电的发展历程 认知无线电的概念是由Joseph Mitola博士在1999年提出的，他认为认知无线电可以使SDR从预置程序的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理，并在论文中描述了认知无线电如何通过无线电知识表示语言（RKRL）来提高个人无线业务的灵活性。2004年Rieser支出认知无线电不一定必须有SDR的支撑，他提出基于遗传算法的生物启发认知模型更适用于可快速部署的灾难通信系统。该认知模型可对无线电系统的物理层和MAC层烦人演进建模，主要由三部分组成，包括用于监听无线环境，进行信道建模的无线信道遗传算法（WCGA）、演进并自适应无线环境的无线通信遗传算法（WSGA）和根据无线电信道模型和无线电参数，监视并改变系统的状态，以决定如何适应无线电的认知监视系统（CSM）。 2003年5月，FCC召开了无线电研讨会，讨论了利用认知无线电技术实现灵活频谱利用的相关技术问题。并且对从频谱管理的角度出发对认知无线网进行了官方定义，认为认知无线电是指能够通过与工作环境的交互，改变发射参数的无线电设备。针对频谱利用率低的现状，FCC提出采用认知无线电技术实现“开放

2无线电测向基本技术

第二节无线电测向基本技术 短距离无线电测向的基本方法和基本技术，可归纳为下列几个方面： 一、收测电台信号 1、收听电台信号 当不了解被收听电台信号的强度时，如在起点收听首找台或找某台后收测下号台(应迅速离开该台十余米)，可将音量旋至最大，边转动测向机，边调整频率旋钮，听到信号后，首先辨认台号是不是你现在需要寻找的电台呼号，然后缓慢的左右细调，使声音最大，音调悦耳。最后，将音量旋钮旋至适当位置，进行测向。 2、测出电台方向线的基本方法 单向一双向法：按前述的持机方法持机，按下单向开关，使本机大音面作环向扫动，同时旋转频串钮，当耳机内出现需要测收的电台信号且声音最大时，侧向机大音面所指方向即为电台方向．这一过程称测单向。由于大音面是一个较大的扇面，难以准确地确定电台方向线，因此在单向测向后要松开单向开关，用磁性天线的小音点(即磁棒)对着电台并左右摆动，声音最小时磁捧所指方向，即为电台的准确方向。后面的这个过程称测双向。 双向一单向法：先不按单向开关，用磁性天线收到电台信号后，水平旋转溅向机，找出小音点(或称哑点线)获得电台所在直线，然后按下单向开关并转动测向机如90度，在此位置上，反复迅速的旋转测向机180度。比较声音大小，声音大时，本机单向大音面所指的方向，即为电台的方向。 二、方向蹬踪 沿测向机指示的电台方向，边跑边测，直接接近并找到电台的方法叫方向跟踪。由于80米波段测向机双向小音点方向线(或称哑点线)清晰准确，因此跟踪时多使用此方向线。 在地形简单、障碍较少的情况，方向跟踪时可快速奔跑，并在跑动中左右强动测向机，不仔的校正方向(注意随时调小音量)。 方向跟踪时，容易出现从电台附近越过而并未觉察的情况，这时运动员虽己跑过电台，但测向机磁性天线指示的方向线，由于变化不大而未能及时发现，造成反方向跟踪，越跑越远，甚至耳机音量明显减弱时才会发觉。避免的办法是在跟踪中打儿次单向，判断大音面是否己转向到后面 宁跑勿走，宁过勿欠，这是迅速到位的最基本要求，切忌尚未到位便进行搜索。耽误时间。

认知无线电验证平台场景设计

认知无线电 验证平台场景设计 2008-11-14 赵琳陈翼翼

目录 一、系统结构图 (3) 二、系统基本背景介绍 (3) 三、缩略语说明 (4) 四、场景案例设计 (4) 1.CR001：全频段内不存在PU时，SU接入核心网 (4) 2.CR002：全频段内不存在PU时，SU间进行网内通信 (5) 3.CR003：仅某几个子信道存在PU时，SU接入核心网 (5) 4.CR004：仅某几个子信道存在PU时，SU间进行网内通信 (6) 5.CR005：全频段内存在PU时，SU不能进行通信 (7) 6.CR006：全频段内不存在PU时，某SU伪装成PU占用某几个子信 道 (7) 7.CR007：全频段内不存在PU时，某SU伪装成PU占用全频段 (8) 8.CR008：仅某几个子信道存在PU时，系统未检出，但SUBS执行 的信道分配策略不会对通信造成干扰 (9) 9.CR009：仅某几个子信道存在PU时，系统未检出，且SUBS执行 的信道分配策略会对通信造成干扰 (10) 10.CR010：SU占用某几个信道时，PU强行接入 (11) 11.CR011：SU占用某几个信道时，PU退避接入 (11) 12.CR012：比较不同检测方法 (12) 13.CR013：比较不同合并算法 (13) 五、附录 (14) 1.利用峰均功率比的增强型能量检测法 (14) 2.合并算法介绍 (15) 2.1结果合并模型的背景介绍 (15) 2.2不同的结果合并模型 (15) 2.3模型比较及优缺点分析 (17)

一、系统结构图 图1 系统结构图 二、系统基本背景介绍 1.该系统内存在2个主要用户（PU）。PU编号为PU0~PU1。 2.该系统内存在1个次级用户基站（SUBS），3个次级用户（SU）。SU编号 为SU0~SU2，都具有感知功能，并且均可采用不同的频谱检测方法进行检测。 3.在广播电视频段54~862MHz上选取20MHz。设定该系统工作在这20MHz 的频段内。将整个频段划分为40个500KHz的子信道（SCH），编号为0~39。 4.采用集中式的结构，1个SUBS管理所有的SU。SUBS具有绝对管理权，即 SUBS控制SU的频谱检测、接入空闲频段等一切操作。 5.SUBS维持一个子信道可用性分类的可见表格。这个功能表中，将子信道按 可用状态分类，比如被占用（如正在传输PU信号）、可用（可被SU用户占用）、禁止使用（不能被使用）等。 6.BS接入核心网（CN）。SU可以通过SUBS接入CN进行网间通信。网间通 信包括语音、图像、视频等业务。 7.SU之间可以通过SUBS的中转实现网内通信，但SU之间不能直接进行通信。 网内通信包括语音、图像、视频等业务。 8.存在一个静默期，划分为检测期和上报期。在检测期内，SUBS控制SU进行 频谱检测；在上报期内，SU向SUBS上报检测结果。[猜想] 9.基本场景中，SU采用能量检测法进行频谱检测。SUBS采用K秩准则进行结 果合并。有关不同检测算法、合并算法的比较均在扩展场景中进行。

认知无线电应用思考

关于认知无线电的应用思考 认知无线电核心思想是CR具有学习能力，能与周围环境交互信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生。CR有可能赋予无线电设备根据频带可用性、位置和过去的经验来自主确定采用哪个频带的功能。 工程化得话，就是基于与操作环境的交互能动态改变其发射机参数的无线电，其具有环境感知和传输参数自我修改的功能。CR是一种新型无线电，它能够在宽频带上可靠地感知频谱环境，探测合法的授权用户(主用户)的出现，能自适应地占用即时可用的本地频谱，同时在整个通信过程中不给主用户带来有害干扰。 过程： 通过感知外界环境，并使用人工智能技术从环境中学习，有目的地实时改变某些操作参数(比如传输功率、载波频率和调制技术等)，使其内部状态适应接收到的无线信号的统计变化，从而实现任何时间、任何地点的高可靠通信以及对异构网络环境有限的无线频谱资源进 行高效地利用。认知无线电的核心思想就是通过频谱感知（Spectrum Sensing）和系统的智能学习能力，实现动态频谱分配（DSA：dynamic spectrum allocation）和频谱共享（Spectrum Sharing）。 认知无线电中，次级用户动态的搜索频谱空穴进行通信，这种技术称为动态频谱接入。在主用户占用某个授权频段时，次级用户必须从该频段退出，去搜索其它空闲频段完成自己的通信。

1.平台结构 认知无线电的物理平台的实现是以软件无线电平台为基础的，其物理平台结构与软件无线电平台结构基本相同，两者之间的比较如图3[9]所示，它主要在软件无线电平台的基础上增加了感知，学习等功能，以实现其独特的认知能力。 其中，无论对于软件无线电平台还是认知无线电平台，软件部分的硬件支撑都是通用硬件平台。也就是说，从图1可以看出，和软件无线电类似，认知无线电物理平台也主要由射频前端、数模模数转换器以及通用硬件平台3个部分组成。 图1认知无线电与软件无线电物理平台结构的比较 其中，为软件提供硬件支撑的认知无线电通用硬件平台的组成和结构与软件无线电系统的硬件平台基本类似，但除了常见通信系统所需的数字信号处理外，认知无线电还需要完成频谱感知、频谱分析、频谱判决等认知无线电特有的功能。 而认知无线电平台中使用的A/D和D/A模块的作用和性能指标也与软件无线电系统基本相同。A/D和D/A模块一般集成在通用硬件平台之中。

无线电海洋遥感技术

听讲座《无线电海洋遥感技术》心得 讲座开始后，陈泽宗教授从海洋生态环境、无线电海洋观测原理、雷达监测技术及未来发展趋势等方面进行了讲解。陈教授以自身经历出发，讲述了我国海洋地理环境以及自己去沿海及岛屿的亲身感受。陈教授以海浪灾害给我国造成的巨大经济损失，说明了海洋观测的重要性；在无线电观测的讲解上，陈教授提及不同现场监测设备的造价及原理，分析了国内外不同产品的优劣，进而提出采用远程无线电海洋观测的必要意义。陈教授从1987年开始研究高频地波雷达，陈教授先后3次承担国家863计划课题，研制出了一代又一代的雷达产品。他表示，未来的海洋观测网络将更为全面，覆盖岸边、近海、大洋、极地，实现从海面到海底的立体观测，也将形成由简单要素到多要素综合的集成观测。 海洋覆盖着地球面积的71%，容纳了全球97%的水量，为人类提供了丰富的资源和广阔的活动空间。随着人口的增长和陆地非再生资源的大量消耗，开发利用海洋对人类生存与发展的意义日显重要。所以，必须利用先进的科学技术，全面而深入地认识和了解海洋，指导人们科学合理地开发海洋。在种种情况下，遥感技术应运而生。 海洋遥感技术，主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进，为人类提供了从空间观测大规模海洋现象的可能性。目前，美国、日本、俄罗斯、中国等国已发射了10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。海洋导航技术，主要包括无线电导航定位、惯性导航、卫星导航、水声定位和综合导航等。其中，无线电导航定位系统，包括近程高精度定位系统和中远程导航定位系统。最早的无线电导航定位系统是20世纪初发明的无线电测向系统。20世纪40年代起，人们研制了一系列双曲线无线电导航系统，如美国的“罗兰”和“欧米加”，英国的“台卡”等。卫星导航系统是发展潜力最大的导航系统。1964年，美国退出了世界上第一个卫星导航系统——海洋卫星导航系统，又称子午仪卫星导航系统，开辟了卫星导航的新纪元。 遥感技术是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。

第十章 无线电测向体制概述

第十章无线电测向体制概述摘要：本文首先介绍了无线电测向的一般知识，说明了无线电测向机的分类方法和应用；着重从测向原理的角度说明了不同测向体制的特点和主要技术指标；最后从实际出发，提出选用建议。供读者参考。 无线电测向的一般知识。 随着无线电频谱资源的广泛应用和无线电通信的日益普及，为了有序和可靠地利用有限的频谱资源，以及确保无线电通信的畅通，无线电监测和无线电测向已经必不可少，其地位和作用还会与时俱进。 什么是无线电测向呢?无线电测向是依据电磁波传播特性，使用仪器设备测定无线电波来波方向的过程。测定无线电来波方向的专用仪器设备，称为无线电测向机。在测定过程中，根据天线系统从到达来波信号中获得信息以及对信息处理的方法，可以将测向系统分为两大类：标量测向系统和矢量测向系统。标量测向系统仅能获得和使用到达来波信号有关的标量信息数据；矢量测向系统可以获得和使用到达来波信号的矢量信息数据。标量测向系统仅能单独获得和使用电磁波的幅度或者相位信息，而矢量测向系统可以同时获得和使用电磁波的幅度和相位信息. 标量测向系统历史悠久，应用最为广泛。最简单的幅度比较式标量测向系统，是如图(1)所示的旋转环型测向机，该系统对垂直极化波的方向图成8字形。大多数幅度比较式的标量测向系统，其测向天线和方向图，都是采用了某种对称的形式，例如：阿德考克(Adcock)测向机和沃特森-瓦特(Watson-Watt)测向机，以及各种使用旋转角度计的圆形天线阵测向机；属于相位比较的标量测向系统，有如：干涉仪(Inteferometry)测向机和多普勒(Dopple)测向机等。在短波标量测向系统可以设计成只测量方位角，也可设计成测量方位角，同时测量来波的仰角。 矢量测向系统，具有从来波信号中获得和使用矢量信息数据的能力。例如：空间谱估计测向机。矢量系统的数据采集，前端需要使用多端口天线阵列和至少同时利用两部以上幅度、相位相同的接收机，后端根据相应的数学模型和算法，由计算机进行解算。矢量系统依据天线单元和接收机数量以及后续的处理能力，可以分辨两元以至多元波场和来波方向。矢量测向系统的提出还是近十几年的事，它的实现有赖于数字技术、微电子技术和数字处理技术的进步。目前尚未普及。

认知无线电技术

现代通信系统 论文 题目：认知无线电技术 姓名：朱雪峰 学院：潇湘学院 专业：通信工程 班级： 001 学号： 1254040121 指导教师：钟斌 2015年11月1日

目录 一、引言 (2) 二、认知无线电的基本概念 (2) 三、认知无线电的功能与实现 (4) 1.认知无线电的主要功能 (4) 2.认知无线电的实现关键 (5) 四、认知无线电的标准化 (7) 五、认知无线电的管制与应用情况 (8) 六、未来发展与展望 (9)

认知无线电技术的研究及发展 【摘要】认知无线电技术作为软件无线电技术的一个特殊扩展，受到日益广泛的关注。由于该技术能够自动检测无线电环境，调整传输参数，从空间、时间、频率、调制方式等多维度共享无线频谱，可以大幅度提高频谱利用效率。本文首先从认知无线电技术的定义入手，分别讨论了认知无线电的基本概念、功能与实现、标准化的进程。然后介绍了当前应用状况，最后分析了未来的发展及面临的挑战。 一、引言 随着无线通信技术的发展，人们可以获得的带宽不断地增加，移动通信的数据速率从10 kbit/s增长到2 Mbit/s，在不久的将来还可能提高到上百兆比特每秒。但即使如此，也无法满足人们日益增长的无线接入需求。为了缓解这一矛盾，一方面，人们不断开发新的无线接入技术，利用新的频段来提供各种业务；另一方面，不断改进各种编码调制方式，提高频谱效率。但由于移动终端天线尺寸和功率的限制，可以用于无线接入的频段很有限。在提高频谱效率方面，目前较为先进的CDMA空中接口技术，如HSDPA可以达到1 bit/（s·Hz）的频谱效率，将来OFDM和MIMO技术的应用也只能达到3-4 bit/（s·Hz）的频谱效率。3-4倍的频谱效率的提高对于人们成百上千倍的带宽需求增长是微不足道的。认知无线电技术的出现，为解决频谱资源不足、实现频谱动态管理及提高频谱利用率开创了崭新的局面。 二、认知无线电的基本概念 认知无线电（cognitive radio，CR）的概念是由Joseph Mitola博士提出的，他在1999年发表的一篇学术论文[1]中描述了认知无线电如何通过一种“无线电知识表示语言（RKRL）”的新语言提高个人无线业务的灵活性。随后在2000年瑞典皇家科学院举行的博士论文答辩中详细探讨了这一理论[2]。 认知无线电也被称为智能无线电。从广义上来说是指无线终端具备足够的智能或者认知能力，通过对周围无线环境的历史和当前状况进行检测、分析、学习、推理和规划，利用相应结果调整自己的传输参数，使用最适合的无线资源（包括频率、调制方式、发射功率等）完成无线传输。认知无线电能够帮助用户自动选择最好的、最廉价的服务进行无线传输。甚至能够根据现有的或者即将获得的无线资源延迟或主动发起传送。 由定义可以看出。认知无线电的一个最大优势就是无线用户可以通过该技术实现“频谱共享”。目前大多数频谱已经被划分给不同的许可持有者（又称为首要用户），包括移动通信、应急通信、广播电视等。但是随着用户需求的增长，简单地通过开发新的无线接入技术和使用新的频点已经无法充分满足市场需求。 近年来，很多学者通过监测分析当前无线频谱使用状况发现，虽然大部分频谱已经被分配给不同的用户，但是在相同时间、相同地点频谱的使用却非常有限。常常是大部分频点未被使用，而某些热点频率又处于超负荷运行。美国联邦通信管理委员会（FCC）充分注意到了这一点，于2002年11月出版了频谱政策任务组撰写的一份报告[3]，该报告指出，当前分配的绝大多数频谱的利用率为15%-85%。因此FCC认为当前存在的最主要问题并不是没有频谱可用，而是现有的频谱分配方式导致资源没有被充分利用。只有彻底改变当前固定频谱分配政策，部分甚至全部采用动态频谱分配政策，使多种技术可以实现“频谱共享”，才能

无线电监测站试卷试题.docx

沧州无线电监测站业务技术学习试 题第一期 一、基础知识 填空题 1.1864年，由着名的物理学家 _从理论上预言了电磁波的存在，后来又 通过一系列的实验验证了这一理论的正确性，并进一步完善了这一理论 2.1887年首先验证了电磁波的存在 3.在空中以一定速度传播的交变电磁场叫 4.电磁场场强标准单位为，磁场场强的单位 为，功率通量密度的标准单位为。 5.在国际频率划分中，中国属于第区 6.通常情况下，无线电波的频率越高，损耗越，反射能力越，绕射能力 越。 7.无线电波甚高频 (VHF) 的频率范围是从到 8.IS-95 标准的 CDMA 移动系统的信道带宽为 9.在 1800 ～ 1805MHz 有我国拥有自主知识产权的移动通信系统，这个系统是 10. 2006 年版《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，频率规划到Hz 。 二、监测测向技术 填空 1.无线电监测包括和特殊监测。 2.磁偏角是线和线之间的夹角。 3.邻道干扰主要取决于接收机中频滤波器的和发信机在相邻频道通带内 的边带噪声。 4.接收机信噪比从20dB 下降到 14dB的干扰叫干扰。 5.当两个不同频率的已调载波同时加到一个时产生一个三阶失真产物 叫交调。 6.接收机互调是指多个信号同时进入接收机时，在接收机前端电 路作用下产生互调产物，互调产物落入接收机中频带内造成的干扰 7.输入滤波器允许希望接收的信号进入而限制其他信号，目的是排除高频放大器中 8.从互调的角度，衡量接收机的性能要看值，该值越高越好 9.某采用高本振方式工作的接收机，工作时，接收频率为，中频为，此时接收机本振 10.工作在MHz 频率。 测向天线基础 (孔径 )有基础之分，测向天线基础直接影

认知无线电原理技术与发展趋势

摘要：认知无线电是指具有自主寻找和使用空闲频谱资源能力的智能无线电技术。认知无线电技术的提出，为解决不断增长的无线通信应用需求与日益紧张的无线频谱资源之间的矛盾提供了一种有效的解决途径。当前，认知无线电技术从理论到实践都面临很多困难。文章简述了认知无线电的基本原理，对认知无线电涉及的射频、频谱感知和数据传输等物理层核心关键技术进行了总结分析，并结合当前的发展状况对该技术未来的发展趋势进行了预测。 关键词：认知无线电；频谱感知；数据传输；网络体系与协议 Abstract: Cognitive Radio (CR) is an intelligent radio technology which has the capability to search and utilize underutilized spectrum resources. CR has been recognized as an effective solution to the dilemma introduced by the rapid growth of wireless communications and the scarcity of spectrum resources. However, from theory to practical applications, there are many challenges faced by CR currently. In this paper, the key physical layer techniques of CR, such as radio frequency front-end, spectrum sensing and data transmission, are discussed. According to the status of the research, the development tendency of this technology is also predicted. Key words: cognitive radio; spectrum sensing; data transmission; network architecture and protocol 随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。因此，人们提出采用认知无线电(CR)技术，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。 这一思想在2003年美国联邦通信委员会(FCC)的《关于修改频谱分配规则的征求意见通知》中得到了充分体现，该通知明确提出采用CR技术作为提高频谱利用率的技术手段。此后，CR技术受到了产业界和学术界的广泛关注，成为了无线通信研究和市场发展的新热点。然而，CR技术从理论到大规模实际应用，还面临很多挑战。这些挑战包括了技术、政策和市场等诸多方面。本文从技术的角度，总结分析CR的基本原理、关键技术，并对将来技术发展趋势进行预测。 1 认知无线电基本原理 1.1 认知无线电的概念与特征 自1999年“软件无线电之父”Joseph Mitola Ⅲ博士首次提出了CR的概念并系统地阐述了CR的基本原理以来，不同的机构和学者从不同的角度给出了CR的定义[1-3]，其中比较有代表性的包括FCC和著名学者Simon Haykin教授的定义。FCC认为：“CR是能够基于对其工作环境的交互改变发射机参数的无线电”[4]。Simon Haykin则从信号处理的角度出发，认为：“CR是一个智能无线通信系统。它能够感知外界环境，并使用人工智能技术从环境中学习，通过实时改变某些操作参数(比如传输功率、载波频率和调制技术等)，使其内部状态适应接收到的无线信号的统计性变化，以达到以下目的：任何时间任何地点的高度可靠通信；对频谱资源的有效利用。”

认知无线电技术

认知无线电技术 相信童鞋们都对大名鼎鼎的认知无线电技术有所耳闻，那到底是个什么东东呢？下面射频君就来给大家普及一下认知无线电的基本知识。随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据伟大的香农同志所提出的信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。问题出现了，解决发法捏？因此，伟大的科学家筒子们提出了采用认知无线电(CR，全称Cognitive Radio)技术，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。认知无线电是一种智能频谱共享技术，通过智能学习以及对频谱环境的感知对传输参数进行实时的调整，能够对频谱的利用率进行显著的提升。 “无线电之父”Mitola的概念模型包括硬件和软件。其软件部分由基础软件和智能软件构成。硬件部分重点使用软件无线电的基本体系结构，由安全模块、调制解调器、天线、射频、基带信号处理和用户接口部分构成。调制解调器可以解决收发信号的调制解调以及均衡信号的问题；天线是为了接收并发射无线电信号；射频前端由无线电信号的放大以及其必要变换构成；基带处理模块能够解决网络中的各种协议与控制问题，兼容不同的网络；用户接口部分可以根据RKRL语言满足不同的接口服务，同时使用关于用户需要的支持自动推理的方

法，实现个人通信服务。 1. 频率侦听 认知无线电技术在应用中，能够对频谱进行连续的侦听，以此对没有占用的频谱进行及时的发现，在不对主用户造成干扰的情况下对用户的再次出现进行快速的检测，以此便于为用户腾出相应的带宽。要想对该功能进行实现，就需要对一种新的功能-频谱侦听技术进行运用，能够获得非常高的检测率。而受到检测能力的限制以及阴影衰落以及多径情况的影响，为了能够更为准确的对用户不同的接收功率进行检测，该技术在带宽频率捷变以及前端灵敏度方面具有更高的要求。在早期，其对周期平稳过程以及导频信号技术进行应用，并不能够对频谱检测的可靠性进行满足。而就目前来说，则可以通过DF、AF以及CF协议的应用对其频谱侦听能力进行提升。 2. 动态频谱分析 在现今的频谱研究中，欧洲地区的很多项目已经对不同网络的动态频谱分配算法进行了研究，而对于认知无线电网络来说，用户在可用信道、位置以及数量方面的需求具有着变化的特征，并因此使这部分技术存在着不完全适用的情况。考虑到目前动态频谱分配在标准、政策以及接入协议等方面的限制，基于频谱统筹策略是现今应用较多的频谱共享技术，在该技术中，其思想即首先将不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，之后再将其划分为不同的信道。没有得到授权的用户，则可以对这部分空闲的信道进行临时的占用。对于该策略来说，对信道应用的公平性以及利用率进行了充分的考虑，可以说是一个受

无线电测向基本技巧

无线电测向基本技巧 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

无线电测向基本技术短距离无线电测向的基本方法和基本技术，可归纳为下列几个方面： 一、收测电台信号 1、收听电台信号 当不了解被收听电台信号的强度时，如在起点收听首台或找到 某台后收测下号台（应迅速离开该台十余米），可将音量旋到最大，边转动测向机，边调整频率旋钮，听到信号后，首先辩认台号是不是你现在需要寻找的电台呼号，然后缓慢地左右细调，使声音最大，音调悦耳。最后，将音量旋钮旋至适当位置，进行测向。 2、测出电台方向线的基本方法: (1)80米波段测向的基本方法： 单向—双向法：按下单向开关，使本机大音面作环向扫动， 同时旋转频率钮，当耳机内出现需要测收的电台信号且声音最大时，测向机大音面所指方向即为电台方向。这一过程称测单向。由于大音面是一个较大的扇面，难以准确地确定电台方向线，因此在单向测完后要松开单向开关，用磁性天线的小音点（即磁棒）对着电台并左右摆动，声音最小时磁棒所指方向，即为电台的准确方向。后面的这个过程称为测双向。 双向—单向法：先不按单向开关，用磁性天线收到电台信号后，水平旋转测向机，找出小音点（或称哑点线）获得电台所在直线，然后按下单向开关并转动测向机90°，在此位置上，反复迅速的旋转测向机180°，比较声音大小，声音大时，本机单向大音面所指的方向，即为电台的方向。最后再用双向小音点瞄准。

（2）2米波段测向的基本方法： 单向法（也叫主瓣一次测向法）： 当2米波段测向机收到电台信号后，转动天线360，依靠尖锐的主瓣方向图（此时引向器的前引伸方向声音最大），即可明确地测出电台方向线。若发现主瓣与后瓣难以分清（在前后两个方向上声音大小差不多），可将测向机音量关小，举过头顶，在主、后瓣两个方向上翻转天线（见图，应注意保持天线所在面与地面的平行），反复对比两边的音量大小，防止测反方向。此法多用于三元八木天线。 二、方向跟踪 沿测向机批示的电台方向，边跑边测，直接接近并找到电台的 方法叫方向跟踪。由于80米波段测向机双向小音点方向线清晰准确，因此跟踪时多使用此方向线。 因为短距离测向竞赛的信号源处于连续发信状态，因此该技术是最常用，最重要的基本技术。 在地形简单、障碍较少的情况下，方向跟踪时可快速奔跑，并在跑动中左右摆动测向机，不停的校正方向（注意随时调小音量）。 方向跟踪时，容易出现从电台附近越过而并未觉察的情况，这时运动员虽已跑过电台，但测向机磁性天线指示的方向线，由于变化不大而未能及时发现，造成反方向跟踪，越跑越远，直至耳机中音量明显减弱时才会发觉。避免的方法是在跟踪中打几次单向，判断大音面是否已转到后面。 宁跑勿走，宁过勿欠，这是迅速到位的最基本要求，切忌尚未到位便进行搜索，耽误时间。

无线电测向基本技术

无线电测向基本技术 无线电测向运动作为一项科技体育竞技项目，同其它竞技体育项目一样，具有鲜明的竞技特征。具体来说，一是参加者必须共同遵守统一的竞赛规则，二是竞赛活动表现出强烈的竞争特点，三是每一个参加者在赛前和竞赛过程中要采取一系列措施，力求使自己的体力、智力、技术在比赛中得到最好的表现和发挥，以创造优异成绩，压倒对手，夺取胜利。竞技体育的这些特点表明它不同于娱乐和游戏，也不同于健身体育和康复体育。它要求参加者从事系统的科学的训练，全面掌握各种技术,锻炼并提高自己的体力和智力去适应运动竞赛的需要。无疑，技术训练是任何一项科技体育运动员训练的重要内容之一。 一、无线电测向技术的内容 无线电测向运动对参加者的运动素质的要求无疑是很高的。以往曾有人以为，只要运动素质发展全面，体力充沛，跑得快，便可以成为优秀测向运动员。近几年，随着竞赛规则的修改，测向技术及相关理论的发展，特别是通过历年优秀运动员的观察和统计结果的分析，使越来越多的测向运动爱好者转而赞同这样一种观点：运动素质是运动和发挥技术、提高运动成绩的基础，测向技术水平才是创造优异成绩的关键。在本课里，将按起点技术、途中技术、近台区技术、地形学知识的顺序，向大家介绍无线电测向的各种技术。第四讲再介绍技术训练的方法。 在学习有关技术，投入训练之前，先粗略地了解一下无线电测向技术构成是有好处的。知道了总的轮廓，在学习一个单项技术时，可以了解它在整体技术中所处的地位；在学习一项综合技术（例如近台区测向）时，可以知道它是由哪些基本技术或单项技术所构成。这样，既可以提高运动员参加枯燥的基本技术训练的自觉性，也有助于教练员把训练安排得更合理、更系统。 无线电测向技术如果以竞赛过程的先后分，可以划为以下三项： （1）起点测向包括起点前技术、起点测向、离开起点三部分。 （2）途中测向包括首找台及找台顺序的确定、到位技术、途中跑及道路选择三部分。 （3）近台区测向近台区测向包含内容较多，许多基本技术和单项技术都可能在近台区得到综合运用。主要的有沿方向线跟踪、交叉定点、比音量、无信号找台、搜索等。 还有一些技术内容，例如指北针和地图使用、体力分配、复杂条件下对干扰、反射等特殊情况的处理等，难于划入上述三阶段中的某一阶段，但也必须掌握。 无线电测向技术如果以从易到难、先单项后综合的顺序划分，可视为包含以下内容： （1）使用和掌握测向机包括持机方法、收测电台信号技术的训练及掌握测向机性能。收测电台信号技术包括：信号的辨认、调谐和抗干扰接收、测出电台方向线的步骤等。掌握测向机性能包括：学会使用增益旋钮和衰减开关，了解测向机一般检查和简单故障的应急处理方法。 （2）基本技术包括测向技术、地图和指北针的使用和越野技术。测向技术的内容有：原地和移动中测记电台方向线；参照实地方位物按方向线前进；利用测向机的音量、指向、强度变化等判断关键距离（如近台区、一轮信号奔跑距离）和电台设置位置（如高低、向背）；近台区技术（方向跟踪、交叉定点、比音量、无信号找台、搜索）；测向点的选择：识别和排除环境等因素对方向的影响。地图与制北针的使用包括：地图的识读，分析、记背以及现地对照；指北针的安装、使用及利用指北针按方向线行进。 标绘电台方向线和地图上的远距离交叉。越野技术包括：越野奔跑技术和体力分配；选择道路的基本原则。 （3）专项技术包括确定首找台和找台顺序、到位技术、近台区测向和识图越野。 （4）综合技术包括综合运用各种技术的能力、体力和竞技状态的调整和心理控制及心理训练。 二、无线电测向原理 1、无线电波的发射 随着科学技术的不断发展，人们与“无线电”的关系越来越密切了。播送广播节目和电视节目的广播电台和电视台，是通过发射到空间的无线电波把声音和图像神奇地传诵到千家万户的，这个道理已成为人们的常识。让我们再来简单地回顾一下发射和接收过程：广播电台（电视台）首先把需要向外发射声音和图像变为随声音和图像变化的电信号，然后用一中频率很高、功率很强的交流电作为“运载工具”，将这种电信号带到发射天线上去。再通过天线的辐射作用，把载有电信号的高频交流电转变为同频率的无线电波（或称电磁波），推向空间，并像水波一样，不断向四周扩散传播，其传播的速度在大气中为每秒30万公里。在电波所能到达的范围内，只要我们将收音机、电视机打开，通过接收天线将这种无线电波接收下来，再经过接收机大放大、解调等各种处理，把原来的电信号从“运载工具”中分离出来，逼真地还原成发射时的声音和图像，我们就能在远隔千里的地方收听（收看）到广播电台（电视台）播出的节目。 无线电测向也是利用类似的途径和方式实现的，只是它所发射的仅仅是一组固定重复的莫尔斯电报信号。电