基于软件无线电的通信系统平台研究和实现

信息职业技术学院教科研课题

任务书

课题名称：基于软件无线电的通信系统平台研究与实现课题负责人：智群

联系电话：

电子邮箱：ccgjzzq126.

课题起止时间：2005年09月至2008年08月

信息职业技术学院

二○○五年

一、为顺利完成本课题的研究开发任务，信息职业技术学院（以下简称甲方）与课题承担者（以下简称乙方）经协商一致，订立本合同。

三、本课题的成果提供形式以及达到的技术、经济指标

四、本课题研究实施计划(工作具体安排、阶段实施计划、课题进度分工方案)

五、参加本课题研究开发的单位和人员

承担部门：电子工程系

合作单位：

主要研究开发人员

六、本课题研究启动经费。课题立项后，甲方拨给乙方元作为课题启动经费。

七、本课题的设备、软件投入经费预算

（说明：开发设备应尽量使用学院现有的设备或04年度已计划购进的设备进行开发。如确需购置新的设备及软件，请填写下表，并根据开发进

八、课题的鉴定验收

乙方在本课题任务合同完成期限时，应提交供鉴定验收的成果、完整技术资料和总结，甲方根据本合同约定容组织鉴定验收。并参考课题立项时的等级和结题后的课题成果进行重新评比，评出学院年度教科研成果A、B、C、D类四个等级，确定并划拨相应课题经费(含启动经费)。

（科研类：A类6000元、B类4000元、C类3000元；教研教改类：A类3000元、B类2000元、C类1000元；课件类：A类4000~6000元、B类2000~3000元、C类500~1000元。被评为D类的不给予课题经费。）

九、成果的权属和

本课题研究取得的技术成果，其知识产权归属及成果转化，按国家和本省的有关规定执行。

上述技术成果涉及国家利益的，乙方有偿转让之前，应经过甲方的审查批准；涉及国家的，按国家《法》有关规定执行。

十、风险的承担

研究开发过程中，因发生不可抗力、因本课题研究的技术已由他人公开或确因现有水平和条件难以克服的技术困难，致使研究开发工作成为不必要或不可能，乙方应提出书面报告（若属于难以克服的技术困难，应附上有关专家的书面认定意见），甲方经核实后提出处理意见。所造成的损失由双方投入的经费承担，不足部分甲方不再追加投入经费，剩余部分应返还甲方。

十一、违约责任

1.各方应严格遵守本合同的各项条款，因合同执行过程中出现的客观原因，任何一方认为需要修改变更合同条款容的，需与对方协商，签订修改变更协议后方可执行。

2.甲方有权按照合同的要求，监督检查乙方课题进展和经费使用情况，乙方应予以配合。甲方无故未按合同约定拨付研究经费，应承担相应的违约责任。

3.乙方有权按照合同的要求，组织实施研究工作，合理使用研究经费；乙方应分年度向甲方报送课题执行情况和经费决算。乙方未按本合同第二条、第三条、第四条、第五条的容要施研究，或私自修改变更本合同其他条款容的；乙方未按规定使用研究经费，或私自挪用研究经费的，甲方有权暂停拨款直至解除合同，收回投入的经费。

4.乙方推荐部门应按照本合同的要求，尽量提供条件支持课题研究，协助甲方监督、检查乙方课题进展和经费使用情况，协调解决合同执行过程

无线通信系统的基本工作原理

前言: 无线通信(Wireless communication)就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式,近些年信息通信领域中,发展最快、应用最广的就就是无线通信技术。在移动中实现的无线通信又通称为移动通信,人们把二者合称为无线移动通信。 无线通信主要包括微波通信与卫星通信。微波就是一种无线电波,它传送的距离一般只有几十千米。但微波的频带很宽,通信容量很大。微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。卫星通信就是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。 一、无线通信系统的类型 按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型: 1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信与卫星通信等。所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就就是“高频”的广义语, 它就是指适合无线电发射与传播的频率。无线通信的一个发展方向就就是开辟更高的频段。 2、按照通信方式来分类, 主要有(全)双工、半双工与单工方式。 3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。 4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信与数字通信, 也可

以分为话音通信、图像通信、数据通信与多媒体通信等。 各种不同类型的通信系统, 其系统组成与设备的复杂程度都有很大不同。但就是组成设备的基本电路及其原理都就是相同的, 遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。这些电路与规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。 二、无线通信系统的基本工作原理 无线通信系统组成框图 各部分作用: 1信息源:提供需要传送的信息 2变换器:待传送的信息(图像、声音等)与电信号之间的互相转换 3发射机:把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4传输媒质:信息的传送通道(自由空间) 5接收机:把高频振荡信号转换成原始电信号 6受信人:信息的最终接受者

无线对讲系统设计方案

· 温州万象城项目 数字无线对讲系统方案 设计单位：河南讯罗通信技术有限公司日期：2013年07月14日

1．工程概况描述 华润万象城项目建设内容包括多栋高层住宅及地下室。。为保障温州万象城项目内部运营管理工作的有序和安全，无线通信系统是必不可少的通信平台，系统为万象城安保部门、保洁部门和工程管理部门等部门提供清晰保真的移动中的语音交流及覆盖整个万象城内部和周边的通信范围，使得内部人员可即时有效的进行工作的安排和协调，同时也大大提高了万象城安全保障的能力。本次方案旨在根据温州万象城项目的招标要求及业主使用上的特点，结合建筑的结构特性，遵循当地无线电管理局相关的规范，提供一套可靠有效的无线对讲机覆盖系统建设方案。 1.1需求分析 根据业主的招标要求及对讲机覆盖系统建设的特点，我们认为系统应满足以下几点： ?设计的对讲机覆盖系统的覆盖区域为万象城的地下室、裙房及主楼标准层的客房区域及救生楼梯和电梯箱体内，室外建筑红线范围以内； ?系统设计要求两个数字信道主机提供四组频道供安保部、工程部、保洁部及管理等部门使用，四个频道同时在线，互相可切换通信的工作频道，并不会互相产生干扰; ?本系统设计采用的频率为当地无线电管理局获得许可，并可在建成后获得系统使用许可证； ?整个对讲机覆盖系统采用室内吸顶天线和同轴电缆组成的室内无源分布系统来实现信号的覆盖； 1.2系统设计依据 ?温州万象城项目使用部门要求； ?最新工信部666号文件：150MHZ、400MHZ专用对讲机信道间隔由25KHZ调整为12.5KHZ，每个信道可安排一或两个时隙；按照《150MHZ、400MHZ频段数字对讲机设备无线射频技术指标》对该频段内数字对讲机设备进行无线电发射型号核准，同时自2010年1月1日起，停止对该频段内模拟对讲机设备的型号核准，已取得型号核准证的模拟对讲机设备，在型号核准证到期后，不再予以办理延期手续； ?国家无线电管理局室内覆盖系统设计的标准和规范； ?国家无线电管理委员会，国无管[1994]19号文《关于公众数字蜂窝移动通信系统使用频段的通知》； ?中华人民共和国国家标准《电磁辐射防护规定》（国标GB8702-88）； ?GB/T 50311-2000建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范； ?YD/T 926.1-1997大楼通信综合布线系统第一部分总规范； ?YD/T 5082-99建筑与建筑群综合布线系统工程设计施工图集； ?参考以往大量室内覆盖系统的案例基础上，并结合温州万象城项目区域的系统设计，尽力避免了以往设计中出现的问题，采用可靠的技术和材料以提高此次设计中系统地合理性和稳定性。 1.3设计原则 ?在保证系统覆盖信号的质量的前提下，尽可能降低工程造价成本，采用适宜的线缆及器件。 ?设计避免施工的难度：尽量在设计时考虑施工过程中，原器件安装牢固，馈线的铺设简便、易行，保证施工时最小程度破坏楼宇结构和美观，确定合理的走线方式。 ?场强与信号情况：设计中尽量作到室内场强均匀，并有足够的边缘信号强度，合理选择天线的类型和规划天线的输出功率及布放位置，使在满足设计要求达到良好的均匀覆盖同时，采用的天线数量最少。 ?控制信号泄漏：为建立较完美的无线覆盖网络，在设计时兼顾边缘场强的计算，保证不会产生明显的信号泄漏，同时覆盖网络必须对外界的干扰小,并且不易受到其他同类设备的干扰。

软件无线电(个人整理)

1. 软件无线电是什么
无线通信在现代通信中占据着极其重要的位置， 几乎任何领域都使用无线通信， 包括有 商业、气象、金融、军事、工业、民用等。我们可从通信系统、调制方式、多址方式等几方 面可看到无线通信系统种类的繁多。 类 别 通信系统 调制方式 多址方式 种 类
卫星通信系统、蜂窝移动通信系统、无线寻呼系统、短波通信系统、 微波通信系统等 AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM 等 时分多址（TDMA） 、频分多址（ FDMA）和码分多址（CDMA）等
各种通信系统由于自身的特点而适用于各种特定的场合，例如： 短波电台适合远距离，其所需的发射功率不大，传输的“中继系统” —电离层不会被 摧毁；卫星通信能传播高质量的信息，所能提供的频带很宽 微波通信抗干扰能力强，适合大量的数据传输，但只能在点与点之间传输，传输距离 又有一定的限制 由于无线通信的设备简单、便于携带、易于操作、架设方便等特点，在军事和民用通信领域 中都是不可缺的重要通信手段。 然而， 电台往往是根据某种特定的用途而设计的， 功能单一， 有些电台的基本结构相似，而信号特征差异很大。比如，工作的频段不同，调制方式不同， 波形结构不同，通信协议不同，数字信息的编码方式、加密方式不同等等。电台之间的这些 差异极大地限制了不同电台之间的互通互连。 经过几十年的发展， 无线通信已有很大的发展， 通信系统由模拟体制不断向数字化体制过渡， 因此是否可能在数字化体制础上一个电台能满足多调制方式和多址方式， 从而根椐需要构成 多种通信系统呢。 我们先看一下一个数字蜂窝网接收站, 显示在图 1 中。 （注意： 为了说明软件无线电的概念， 这里给出了无线电的接收装置部分） 。
图 1：窄带无线接收装置

水运无线电通信管理规则

水运无线电通信管理规则 1981.4.1生效第一章总则 第一条为加强交通水运系统船、岸无线电台的管理，维护通信秩序，充分发挥无线电通信的效能，根据《无线电管理规则》的精神，特制订本规则。 第二条水运无线电通信是水运事业的重要组成部分。它的基本任务是以保证船舶航行安全通信为中心，负责海难救助，运输生产指挥及国际、国内船舶公众通信业务。 第三条水运无线电通信必须做到：“迅速、准确、保密”，更好地为运输现代化服务。 第四条本规则是水运无线电通信管理的准则，各有关单位应严格贯彻执行，并可根据实际情况，制订具体管理办法。 第二章管理机构 第五条全国交通水运系统无线电通信实行统一管理、分级负责的原则。凡设有船、岸电台的单位，应设置相应的管理机构，配备熟悉通信业务的管理干部，以加强对船、岸电台的业务技术管理工作。对于开放国际公众通信业务的海岸电台，各主管单位更要加强领导、严格管理和有计划地进行建设工作。 第六条各级通信部门在无线电通信管理工作上的职责如下： 1.贯彻执行上级颁发的无线电通信管理方针、政策和规章制度，并制订本单位的具体制度，认真督促检查执行。 2.组织通信人员不断提高通信效率和质量，确保通信畅通。 3.认真做好通信业务技术管理工作，制订通信建设规划，配合有关部门做好通信基建工作。 4.会同有关部门对通信人员进行培训、教育、考核、任免、奖惩等工作。 5.深入基层检查工作，调查研究，总结推广先进经验。 第七条江、海岸电台应设台长，负责收、发信台的领导。大中型岸台并可根据需要设报务(机务)主任，协助台长分管收、发信台的业务和技术工作。 第八条凡配有两名(含)以上无线电台人员的船舶电台，应设报务主任，在船长、政委的领导下，负责管理和从事船台的通信工作。 第九条为确保通信畅通，通信人员应保持相对的稳定，有关通信人员的任免，应征求通信部门的意见。 第三章电台设置 第十条设置水运无线电台，必须贯彻“少设、严管”的原则，可设可不设的，坚决不设，必须设置的，要严格管理，严禁私自设置使用无线电台。 第十一条为使江、海岸电台的设置，做到合理布局，综合使用，海岸电台和长江江岸电台由交通部统一规划。 第十二条江、海岸电台对外籍船舶电台的开放，应随同港口的对外开放，报请国务院批准。第十三条设置江、海岸电台或陆地专用电台，须提出书面申请，填写“固定无线电台(站)登记表”和“设备核定表”，交通部直属单位报交通部批准，地方水运单位征得交通部同意后，报当地省、市、自治区人民政府审批。其设台定点位置，按照《无线电管理规则》办理审批手续。 第十四条江、海岸电台及陆地专用电台执照，由当地省、市、自治区或地区无线电管理委员会核发。“设备核定表”报当地无线电管理委员会和交通部各一份备案，自存一份留底。第十五条凡根据船舶设备规范或航政部门规定设置的船舶电台，不须办理设台审批手续。电台执照的核发按如下办理： 1.交通部直属单位船舶，由主管单位填写“船舶无线电台设备核定表”，向交通部指定的单

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

GPRS无线通信系统设计方案

MSC1210的GPRS无线通信系统设计 引言 近年来,通信技术和网络技术的迅速发展,特别是无线通信 技术的发展,使得电力系统的自动化程度进一步提高。GSM网络出现后，技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪表仪器中，如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等，从而使这些仪表仪器具有远程通信功能。 GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务,支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传输系统的应用围非常广泛，几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。 本文设计的GPRS无线通信模块，嵌了TCP/IP协议，采用工业级的GPRS模块，适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈，但使用串口通信的情况。 1 GPRS通信原理及应用特点 1.1 GPRS简介 GPRS是通用无线分组业务（General Packet Radio System）的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部

分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外， GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。 1.2 基本工作原理 GPRS是在原有的基于电路交换（CSD）方式的GSM网络上引入两个新的网络节点： GPRS服务支持节点(SGSN)和网关支持节点（GGSN）。SGSN和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统。GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。图1给出了GPRS与Internet连接原理框图。 GPRS终端通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站。分组数据经SGSN封装后，SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信。GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络。 若分组数据是发送到另一个GPRS终端，则数据由GPRS骨干网发送到SGSN，再经BSS发送到GPRS终端。 2 嵌入式GPRS通信系统的实现 2.1 GPRS模块的硬件设计

软件无线电发展现状

<<移动通信>.>>2002年第 4期 软件无线电发展现状 罗序梅信息产业部电子七所 1 前言 — 软件无线电是实现无线通信新体系结构的一种技术，在经过近几年的发展之后，其重要性和可 行性正逐步被越来越多的人所认识和接受。软件无线电技术的重要价值体现在：硬件只是作为 无线通信的基本平台，而许多的通信功能则是通过软件来实现的，这就打破了长期以来设备的 通信功能实现仅仅依赖于硬件的发展格局。所以有人称，软件无线电技术的出现是通信领域继 固定到移动，模拟到数字之后的第三次革命。本文主要介绍全球软件无线电技术研究动态、对 实现软件无线电台至关重要的器件技术的发展以及软件无线电台商用前景。 2 全球软件无线电技术研究动态 软件无线电技术具有结构的开放性、软件的可编程性、硬件的可重构性以及功能和频段的… 多样性等特点，无论在军事还是在商用通信中都有着巨大的应用潜力。也正是因为这些独特的 优势，引发了全球对软件无线电技术的关注和研发热潮。除美国在 90年代初开始实施易通话计 划并成功地研制出多功能多频段电台外，欧洲、日本、中国等全球其它地区也纷纷开展了各自 的软件无线电技术项目。 欧洲委员会已将软件无线电技术列为重要的研发项目，大量与软件无线电技术相关的研究项目正在其 ACTS计划中进行。受潜在的商业利益所驱动，其研究重点集中在第三代标准上， 这包括 FIRST（灵活的综合无线电系统和技术）、FRAMES（未来无线电宽频段多址系统）和 · SORT等项目。前两个项目利用软件无线电台样机研究开发下一代无线接口。其中

FIRST项目 主要是评估实现软件重构空中接口的问题。目前最公开的工作集中在 RF结构最佳划分方法及 数字处理的实现上。 SORT主要是开展有关第三代系统（ UMTS）在地面和卫星接入方面的硬件 重构问题的研究，演示灵活而有效的软件可编程电台，实施该项目的目标是：

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。

第二章无线电通信的基础知识

第三章 MF/HF单边带通信设备 第一节电波与天线的基本知识 GMDSS系统中，无论是地面系统还是空间系统，都属于无线电通信系统，任何无线电通信系统都包括发射端、接收端、传输信道三全环节，其中无线电波的传播对通信质量有重大的影响，作为通信人员首先应了解无线电波的传播规律。 一、无线电波的基本概念 1、无线电波的产生与传播 无线电波实质上就是一种电磁波：频率10Hz~1023Hz 2、波长、速度、频率的关系 λf=c 3、无线电波的波段划分

二、无线电波的传播途径及其特点 1、地波传播 沿地表面绕射传播的波： 传播距离与频率有关，波长越长，距离越远与地表导电性有关 稳定性好，基本不受气候条件影响

2、空间传播 在地表面上空至少一个波长以上的空间传播 3、电离层传播（天线） 通过电离层传播：不稳定，有衰落现象；存在盲区（寂静区） 三、常用船舶天线 1、天线基本理论 （1）天线的方向性 （2）天线的效率 （3）天线的辐射电阻 （4）天线的电流分布 2、船舶常用天线介绍 （1）T型 （2）倒L型 （3）直立桅杆式天线 （4）鞭状天线

第三章MF/HF单边带通信设备 一、MF/HF单边带通信设备概述 GMDSS系统是原有遇险系统的自然发展，是在原有的MF/HF/VHF通信系统进行改造而形成的，在GMDSS系统中，MF/HF不仅要完成无线电话业务，而且还要完成遇险报警，搜救协调通信，搜救现场通信及日常通信，为了保证GMDSS地面通信系统各种功能的实现。对MF/HF设备提出新的要求： 1、设备应形成组合式结构 2、设备应有一个合理的操作程序，最重要 的是：自动报警；自动值守；自动通信； 技术上收发信机能遥控；有频率扫描及频率预置功能，能自动调谐。 3、开机1分钟就能工作，频率转换时间不 超过15S 4、可靠性高，能连续工作24小时 5、发射类型增加了J2B或F1B 发射种类：由三个符号组成的 第一个符号：主载波调制的种类 例：J：单边带抑制载波； 第二个符号：调制载波的信号性质

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

无线通讯系统设计方案

于家堡金融区起步街一期无线通讯系统 设计方案

鉴于此项目为钢筋混凝土结构，总体建筑面积较大，且有地下建筑，对无线电信号屏蔽相当严重，使用单机同频对讲方式难以做到在大厦内部保持正常的无线通讯联络，大厦内部尤其地下建筑内存在不少的无线电通讯盲区，故需要采用加装中继台将无线信号释放到整个建筑内部，对讲机在异频模式下工作通过中继台的放大转发从而实现博物馆内部无盲区通讯，具体设计方案如下： 一、系统设计要求 1、根据设计任务，整个无盲区系统信号覆盖范围为大厦内部地 下和地面各层，同时本系统也可覆盖大厦周边保安巡查范围内。 2、为避免电磁干扰辐射，同时又能获得较好的通讯效果系统采 用异频半双工工作方式，采用多天线覆盖，经过定向耦合器、功率分配器合理配臵，将基站输出功率均匀释放至终端即信号增强天线。 3、由于无线对讲系统工作在150M超高频或400M甚高频的频率 范围内，信号的传输必须使用专用通讯同轴电缆或者低损馈管，可做到在保证较好的通话质量的前提下，同时又要避免对其它系统造成干扰。 4、由于本无盲区系统主要覆盖博物馆内部区域，频率推荐使用 UHF即400M，其频率特性穿透性好，比较适宜解决建筑屋内部尤其地下建筑内的盲区覆盖。 5、由于无线通讯技术已经发展到数字化时代，为了保证系统的

先进性、可靠性以及节省频率资源的角度考虑，拟采用数字常规系统加以解决。 二、MOTOTRBO数字对讲系统与模拟系统相比具有显著的优势，如下： 1、频率优势：可充分利用已有的频率资源。原模拟系统使用25Khz 带宽，而数字系统仅使用原来的一半带宽：12.5Khz； 2、T DMA方式工作：将一路12.5Khz信道分成2个时隙，可同时传递 两路话音、互不干扰(相当于原来两套模拟中继台)，可以达 6.25kHz的相同效果，同时减少用户在中继台和设备组合上的投 资； 3、清晰话音：数字通信采用数字编码方式，通过纠错编码，能够让 接收终端纠正由于射频信号干扰导致的误码，从而在整个覆盖区域实现更稳定一致的语音性能，收到的话音信号总是清晰的；4、降低环境噪声：通过语音编码将语音业务流分解为最重要的部分， 然后以少量的比特对它们进行编码，从而压缩语音业务，并且语音编码主要面向人类语音，因此，它可大幅降低背景噪音，具备超强的抗干扰传输能力； 5、数据应用：具有短信息、GPS定位等数据传输功能； 6、保密和排外：具的有更高私密性，不太可能被监听或被非法使用； 7、更长使用时间：同样功率下，由于采用了TDMA技术，它每次呼叫 只使用一个时隙，只需要使用发射装臵一半的电量，这让对讲机

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

关于船舶无线电安全的若干思考

关于船舶无线电安全的若干思考 作者：康向阳 来源：《电子世界》2013年第05期 【摘要】水上通信对航运安全具有至关重要的作用，随着水上通信业务量的增加，海上遇险的概率渐渐加大，使得船舶无线电的安全管理日趋复杂。就其船舶无线电通讯的安全来讲，为确保航行安全、提高航行效率，加强船舶无线电安全管理至关重要。本文在阐述无线电安全的基本内涵及其现状的基础上，重点探讨了加强船舶无线电安全管理的措施和加强对船舶电台安全管理的措施，旨在说明船舶无线电安全管理的重要性，以期为船舶无线电安全管理提供参考。 【关键词】船舶；无线电；安全 近年来，我国航运事业得到快速发展，水上各种船舶日益增多，船舶无线电通信设备是一种船舶强制配备设备，无线电通信设备的配置是船舶安全运行的保证，以便在航运过程中一旦遇险，起到及时沟通的作用。但目前船舶无线电的安全问题日益突出，无线电通信秩序不堪的状况日趋严重。无线电通信对保障船舶航行安全起着极其重要的作用。如何进行船舶无线电安全管理是当前船舶无线电管理关注的焦点。因此，研究船舶无线电安全管理具有十分重要的现实意义。鉴于此，笔者对船舶无线电的安全管理进行了相关思考。 一、无线电安全的基本内涵及其现状 无线电安全是指重要无线电业务不存在外来攻击、侵害的现实或处于正常使用的保障状态，包括无线电信息安全和无线电环境的电磁兼容、不明干扰信号的快速查处。无线电安全的监测分为电磁环境监测、设备监测和常规监测。目前，在通信网络中，数字化技术被广泛应用，无线扩频技术、无线接人系统、公众数据通信、移动卫星通信等业务快速发展。设置和使用电台（站）的数量迅速增加，频率和卫星轨道资源日趋紧张，电磁环境日益恶化；无线电干扰逐年增加，尤其是大功率超短波发射机，一些使用单位把设备架在高山、高塔及高楼，由于发射天线过于密集，发射功率过大，加上设备指标不符合规定或发射机使用已久、性能指标下降，使得互调干扰、谐波干扰、杂散发射超标等现象越来越多，越来越严重。对船舶无线电通信而言，广泛的信号覆盖必然带来无线电安全保障的极大挑战。加之各类电台数量的不断增加，使得通信信息的噪音明显提高，造成电磁环境大面积恶化，对船舶电台信息通信造成了极大的影响，降低了电台的接收能力。虽然船舶电台在船舶上安装时，考虑了船舶通信的特殊性，但在实际过程中，由于船舶无线电管理人员的安全意识不高和管理手段落后，不按规定使用无线电频率，随意占用重要频率，使得船舶无线电的应用现状不容乐观，严重影响到了无线电安全和水上通信的畅通。 二、加强船舶无线电安全管理的措施

【开题报告】水下无线通信系统的设计

开题报告 电气工程及自动化 水下无线通信系统的设计 一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义 水下无线通信主要可以分成三大类：水下电磁波通信、水声通信和水下光通信，它们具有不同的特性及应用场合。 1、水下电磁波通信技术的特点与发展 众所周知海水据有导电的性质，因而海水对电磁有屏蔽的作用。海水中含有多种带电离子，其中钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、硫酸根离子、碳酸根离子、氯离子、碳酸氢根离子，这8种离子占海水中溶质总量的99％以上，这是使海水成为导体的主要原因。海水的电导率随海区温度、深度、盐度的不同而不同，为3～5S∕m，工程上一般取其平均值：4S∕m，它高于纯水的电导率5～6个数量级。所以对平面电磁波传播而言海水是有耗媒质，这决定了平面电磁波在海水中的传播衰减很大。 （1）军用岸对潜艇甚低频单向通信 这是一种世界各国家海军传统的军用远程单向通信方式，它从发射到接收的海区之间的传播路径是在大气层中，衰减比较小，但从大气层进人海面再到海面以下一定深度接收点的过程中，电磁波场强就会急剧下降。这就决定了水下电磁波通信只能用于远距离的小深度的水下通信。平面电磁波从大气层进入海面通信的发端在大气层中，其平面电磁波以垂直极化的形式(这是传播损耗较小的传播形式)在海面上传播，其水平磁场在海面感应出水平电场，此水平电场以接近垂直的方向向下传播，最后到达接收点。电磁波从空气中进人海面以下的能量是很少的。所以水下电磁波通信只能用于远距离的小深度的水下通信。如果想将电磁波信号送到较大深度时，就需要适当降低工作频率。 （2）军用岸对潜艇超低频单向通信 上世纪冷战时期，美国和前苏联分别将岸对潜(艇)单向通信的工作频率，从甚低频的几十千赫兹降到了超低频的100Hz以下，从而实现了100m左右的收信深度。 以上两种方式的通信，发射设备的规模宏大，其占地面积以平方千米计，发射机输出功率从几百千瓦到数兆瓦，通信距离可达数千千米甚至超过万米，但收信深度(潜艇能可靠接收信号时艇的水线深度)都较浅，甚低频通信的收信深度仅几米至几十米，超低频通信的收信深度也仅百米左

水上无线电通信规则

水上无线电通信规则 第一章总则 第一条为加强水上无线电通信管理，维护水上无线电通信秩序，保障水上无线电通信畅通，更好地为水上交通运输安全和生产服务，根据《中华人民共和国无线电管理条例》、《交通通信管理规则》和国际电信联盟（ITU）《无线电规则》，结合我国水上通信的特点制定本规则。 第二条本规则适用于水上交通运输行业的海（江）岸电台，专用电台，船舶电台（包括船舶地球站）以及参与水上救助的航空器电台。 第三条交通运输部负责水上交通通信行业管理。各级交通通信管理机构根据交通运输部确定的职责，负责其管辖范围内的水上交通通信管理。 第四条各级交通通信管理机构在不违反本规则的原则下，可根据各自的具体情况，制定必要的实施细则，并报部备案。 第二章水上无线电管理 第一节无线电台(站) 设置 第五条本节所称无线电台(站)，是指从事水上无线电移动业务的固定无线电台(站)或各类特别业务无线电台(站)。 第六条设置无线电台(站)的单位必须提出书面申请，办理设台(站)审批手续。 第七条设置无线电台(站)，应当提交以下申请材料： （一）设置交通系统固定或特别业务无线电台(站)申请书； （二）工程可行性研究报告、初步设计文件； （三）工程可行性研究报告、初步设计文件的批复文件； （四）电磁环境测试报告。 各设台单位应当对申报内容的真实性负责。 第八条设置无线电台(站)，应当具备下列条件： （一）无线电设备符合国家或行业技术标准； （二）操作人员熟悉无线电管理的有关规定，并具有相应的业务技能和操作资格；

（三）无线电网络设计符合经济合理的原则，工作环境安全可靠； （四）设台(站)单位具有相应的管理措施。 第九条无线电台(站)如因隶属单位、台址、天线高度、天线极化方式、发射功率发生变更，或因设备更新等原因造成原核定项目内容发生重大改变的，应当向无线电管理机构提出申请，办理设台变更手续。 第十条无线电台(站)停用或撤消时，应当及时向无线电管理机构办理设台注销手续。 第二节水上无线电频率 第十一条申请水上无线电频率应当具备并提交的条件： （一）新设台站应通过总体规划和具体项目的工程可行性研究报告，并在工可报告中明确提出设台要求、台站功能以及频率需求； （二）已设台站在原址新增无线电频率应持有有效的无线电台执照和频率需求报告； （三）申请频率文件并提供使用频率的技术方案，以及该方案应满足系统运行、经济合理、国家频率规划的要求； （四）有效的电磁环境测试报告； （五）无线电设备、天线设备及场地应能良好地适应申请频率的要求，使用申请频率的无线电设备及场地的情况报告。 （六）拟使用的频率及新建系统开放业务的性质及市场分析报告； 第三节呼号 第十二条申请呼号应当具备并提交的文件： （一）陆地设施申请呼号应通过设台行政许可或有效的无线电台执照； （二）船舶电台及其它电台应填写呼号申请表； （三）船舶电台申请呼号应提供拥有权证明或购置证明。 （四）申请呼号文件。

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。”

无线通讯系统设计方案

无线通讯系统设计方案目录 1 概述 2 2 KT106系统技术优势 3 3 系统组成 4 4 传输平台 5 5 组网方式 6 6 设备部署 6 7 系统主要功能9

1概述 长久以来，国内外矿井的无线通讯技术一直停留在窄带低速范围内，普遍存在设备复杂、功能单一、无法复用通道，重复布线的问题。重庆分院在进行大量的前期调研、资料收集、分析研究总结的基础上，利用目前国内外成熟的Wi-Fi 技术，结合广泛应用的RFID技术，通过技术改进、本质安全设计，开发出了适应煤矿特殊环境的KT106矿井无线通讯系统。 KT106矿井宽带无线通讯系统作为新一代的矿井无线传输系统，采用Wi-Fi 与RFID技术相结合，在煤矿井下实现了通过一套系统实现语音和人员定位数据传输。是我院最新研究的产品。突破传统系统结构模式，无线通讯及人员定位共用一套传输线路，具有很高的性价比。系统网络结构将采用以工业以太网为主干的星型结合总线型的网络结构方案，以工业以太网交换机作为星型的中心点，基站之间采用串行连接方式。基站同时具有语音通信和定位功能，定位终端包括带定位功能的手机和专用的定位卡两种。系统采用本质安全供电的方式，使设备达到在回风巷道和工作面使用的安全等级和技术要求。 本系统通过配套的管理软件、工业以太网、PBX网关等设备，形成一套完整的以矿井工业以太环网为传输主干，无线信号进行空间覆盖的矿井无线通讯系统，使煤矿无线通讯技术跃上一个新的台阶，并处于国内外技术领先水平。 本系统是重庆研究院历时5年，经过不断探索和完善，为煤炭行业研制出了能够实现井下无线语音通话功能的最新技术装备，并能够24小时对煤矿出入井人员进行实时跟踪监测和定位，随时清楚掌握每个人员在矿井下活动轨迹，是煤矿最新一代安全生产管理系统。 KT106无线通讯系统结构如下：