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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

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

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“开放频谱系统”,对于合法的授权用户具有高的优先权接入频谱,而具有认知无线电功能的非授权用户,可在对授权用户不造成干扰的情况下机会接入可用频谱。

认知无线电的标准化IEEE 于2004 年11 月正式成立IEEE802.22 工作组,这是世界范围

内的基于认知无线电技术的空中接口标准化组织。为了进一步研究认知无线电,IEEE 于2005 年成立了IEEE1900 标准组,进行与下一代无线通信技术和高级频谱管理技术相关的电磁兼容进行研究。

2. 认知无线电的关键技术概要

2.1 认知无线电特点

对环境的感知能力:此特点是CR 技术成立的前提,只有在环境感知和检测的基础上,才能使用频谱资源。频谱感知的主要功能是监测一定范围的频段,检测频谱空洞。

对环境变化的学习能力、自适应性:此特点体现CR 技术的智能性,在遇到主用户信号时,能尽快主动退避,在频谱空洞间自如的切换。

通信质量的高可靠性:要求系统能够实现任何时间任何地点的高度可靠通信,能够准确地判定主用户信号出现的时间、地点、频段等信息,及时调整自身参数,提高通信质量。

系统功能模块的可重构性:CR 设备可根据频谱环境动态编程,也可通过硬件设计,支持不同的收发技术。可以重构的参数包括:工作频率、调制方式、发射功率和通信协议等。

2.2 认知无线电原理

认知无线电原理如图1 所示,由图可看出,CR 设备对周围环境感知、探测、分析,这种

探测和感知是全方位的,应对地形、气象等综合信息也有所了解。由此图也可得出,CR 是高

智能设备,应包含一个智能收发器。有了足够的人工智能,它就能吸取过去的经验对实际情况

进行响应,过去的经验包括对死区、干扰和使用模式等的

了解。它的学习能力是使它从概念走向应用的真正原因

图1:认知无线电原理图

当CR用户发现频谱空洞,使用已授权用户的频谱资源时[3],必须保证它的通信

不会影响到已授权用户的通信,一旦该频段被主用户使用,CR有两种应对

方式:一是切换到其它空闲频段通信;二是继续使用该频段,改变发射频率或调制方

案,避免对主用户的干扰

2.3认知无线电的关键技术

1)频谱检测技术

频谱检测是在复杂的环境中监测出CR可以使用的频谱空隙,下图2是实际中的操作图:

$i I

F

■一J F卡眠

*

J 1 I

:i H Th -

图2:实际中的频谱检测图

上图中,左边部分是对所处环境的处理,掌握环境的各种信息是正确判决频谱信息的

前提,如何从复杂环境中提取有用的信息,需要科研人员综合各种技术。

对环境的处理主要考虑CR设备的无缝接入、安全性、隐私性、数据学习能力、

跟踪能力、数据动态管理、定位、感知等。下面主要介绍无缝接入。

无缝接入保证了动态环境中CR的精确性,实现它主要有两种方法:基于波形的方法和基于环境感知的方法。前一种在定位系统和波形转换器中装有标准波形,需要

的时候随时调用。欧洲的SPACE项目利用了此方法,该模型由定位系统、波形器、算法选择器、传感器等组成。第二种方法是感知信道环境的参数,据此选择正确的算

法。在未知环境中,基于RSS的定位分析算法已被广泛

采用,此算法综合分析了CR设备的定位参数和在信道环境中设备的损失参数,经传

感器输出信号保证无缝接入。后一种方法比前一种方法的复杂度低,CR被

认为应具有两种方法。

目前频谱检测研究较多的方法有:匹配滤波器法、能量检测法、循环平衡特定检测法等。

匹配滤波器法:若CR 用户已预先得知主用户信号的各种信息,在加性高斯噪声信道中,此法能得到最佳的效果,它能使接收信号的信噪比最大化。它的缺点是CR 需要主用户的信

息,适用于对主用户信息比较了解的频谱环境中,女口大家已熟悉的超高频电视频段中。

能量检测法:能量检测法适用于不知道主用户信息的环境中,针对此方法,FCC 提出了干扰温度限这一新的度量概念,干扰温度在它以下的信道就是适宜的频谱空穴。它的优点是操作简单,缺点是干扰温度限较难设定,它的门限值需视具体的环境而定。

循环平衡特定检测法:在通信中,有用信号一般受人工周期信号的调制,有潜在的周期性,而噪声没有这个特性,此方法就是利用这个特点进行检测的,比较适合于噪声环境中。它的缺点是算法复杂计算量大,检测时间相对长一些。

2)认知无线电中的频谱管理现阶段,有人把频谱划分为三个等级:第一等级:严格管理、不可干扰;第二等级:在一定程度上可被非授权用户干扰;第三等级:无限制的使用。目前CR 的频谱管理思想仍没有达成共识。好的管理思想应能体现CR 的优势,提高频谱利用率,以

适应现代社会的需要。当前,一些标准化组织先后制定了一系列标准以推动该技术在多种应用场景下的发展。目前各种基于CR 的频谱管理思想

和管理规则仍在研究之中。

3)CR 物理层技术

CR 物理层的关键技术包括:宽带射频前端技术、频谱感知技术和数据传输技术。

3. 认知无线电的相关标准化进程

认知无线电技术被视为解决当前频谱资源利用率低的有效方案。各标准化组织和行业联盟纷纷展开对认知无线电技术的研究,并着手制定认知无线电的标准和协议,以其推动认知无线电技术的发展和应用。涉及认知无线电标准化的机构主要有美国电气电子工程师协会(IEEE )、国际电信联盟(ITU)、软件无线电论坛(SDRForum 和美国国防部高级研究计划署(DARP )等。

IEEE 涉及认知无线电的标准最受关注的有两个:IEEE802.22 和IEEESCC41

(或者称为P1900 )。其中,IEEE802.22 是采用认知无线电技术为基础的空中接口标准,IEEESCC4 的标准化工作主要涉及动态频谱接入的相关技术。另外,我们认为,共存问题、动态频谱选择和功率控制、动态频谱接入等技术都属于认知无线电的范畴。因此,除上述两个标准之外,IEEE 还有其他几个标准也涉及

认知无线电,女口IEEE802.11h 、IEEE802.15 和IEEE802.16h 等。

已经完成的标准化有:(1)IEEE802.16.2-2001 ,(2)IEEE802.16a-2003 (3)IEEE802.16.2-2004 ,(4)IEEE802.15.2-2003 ,(5)IEEE802.15.4-2003 (6)IEEE802.11h-2003 。

4. 认知无线电发展现状与趋势

当前,认知无线电技术已经得到了学术界和产业界的广泛关注。很多著名学者和研究机构都投入到认知无线电相关技术的研究中,启动了很多针对认知无线电的重要

研究项目。例如:德国Karlsruhe 大学的FKJondral 教授等提出的频谱池系统、美国加州大学Berkeley 分校的R.W.Brodersen 教授的研究组开发的COVUS S统、美国Georgia理工学院宽带和无线网络实验室Ian F. Akyildiz 教授等人提出OCRA 项目、美国军方DARPA 勺XG 项目、欧盟的E2R 项目等。在这些项目的推动下,在基本理论、频谱感知、数据传输、网络架构和协议、与现有无线通信系统的融合以及原型开发等领域取得了一些成果。IEEE 为此专门组织了两个重要的国际年会IEEE CrownCom ffi IEEE DySPAF 交流这方面的成果,许多重要的国际学术期刊也通过将刊发关于认知无线电的专辑。目前,最引人关注的是IEEE 802.22 工作组的工作,该工作组正在制定利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准,这是第一个引入认知无线电概念的IEEE 技术标准化活动。

认知无线电的应用范围也越来越广泛,下面是几个典型的应用:

4.1 在WRA 中的应用

WRA 的目的就是使用认知无线电技术将分配给电视广播的VHF/UH 濒带(北

美为54? 862MHZ 的频率用作宽带访问线路,将空闲频道有效地利用起来。IEEE802.22 标准工作组于2005 年9 月完成了对WRA 的功能需求和信道模型文档,2006 年开始对各个公司提交的提案进行审议和合并,并于2006 年3 月形成

了最终的合并提案作为编写标准的基础。

4.2在UWB A的应用

UW 技术产生于20 世纪60 年代,当时主要应用于脉冲雷达(ImpulseRadar ) 美国军方利用其进行安全通信中的精确定位和成像。至20 世纪90 年代之前,

UW 主要应用于军事领域,之后UW 技术开始应用于民用领域。UW 由于具有传输速率高、

系统容量大、抵抗多径能力强、功耗低、成本低等优点,被认为是下一代无线通信的革命性技术,而且是未来多媒体宽带无线通信中最具潜力的技术。认知无线电采用频谱感知技术,能够感知周围频谱环境的特性,通过动态频谱感知来探测“频谱空洞”,合理地、机会性地利用临时可用的频段,潜在地提高频谱的利用率。与此同时,认知无线电技术还支持根据感知结果动态地、自适应地改变系统的传输参数,以保证高优先级的授权主用户对频段的优先使用,改善频谱共享,与其他系统更好地共存。

4.3 在WLAN 中的应用

以IEEE802.11 标准为基础的无线技术已经成为目前WLAN 技术的主流,通过接入无线网络实现移动办公已经成为很多人生活方式的一部分。随着无线局域网的普及,频谱资源越来越紧张,某些工作频段的通信业务近乎达到饱和状态,无法满足新的业务请求;同时,某些其他频段比较空闲,能够提供更多的可用信道。在这样的背景下,认知无线电技术的出现和发展为解决以上问题带来了新的思路。认知无线电技术能通过不断扫描频谱段,获得这些可用信道的信道环境和质量的认知信息,自适应

地接入较好的通信信道,这正是解决WLAN ?段

拥挤问题的方法。因此认知无线电技术对于WLAI 而言更具有吸引力。而且无线局域网具有工作区域小、工作地点灵活、无线环境相对简单等特点,更有利于认知无线电技术的实现。

4.4 在Ad-hoc 中的应用

一般的多跳Ad-hoc 网络在发送数据包时会预先确定通信路由。认知无线电技术能够实时地收集信息并且自动选择波形,并向各方通知尚未使用的频率信息,适用于具有不可提前预测的频谱使用模式的应用场景。因此,当认知无线电技术应用于低功耗多跳Ad-hoc 网络,能够满足分布式认知用户之间的通信需求。由于认知无线电系统可根据周围环境的变化动态地进行频率的选择,而频率的改变通常需要路由协议等进行相应调整,因此,基于认知无线电技术的Ad-hoc 网络需要新的支持分布式频率共享的MAO 议和路由协议。

结合上述认知无线电技术的现状,预计认知无线电未来会沿着以下几个方面发展:

1) 基本理论和相关应用的研究,为大规模应用奠定坚实的基础。比较重要的包括:认知无线电的信息论基础和认知无线电网络相关技术,例如:频谱资源的管理、跨层联合优化等等。

2) 试验验证系统开发。目前,已经有多个试验验证系统正在开发中,这些系统的开发成功,将为验证认知无线电的基本理论、关键技术提供测试床,推动其大规模应用。

3) 与现有系统的融合。虽然目前认为认知无线电的应用应该不要求授权用户作任何改变,但如果授权用户和认知无线电用户协同工作,将会便于实现并提高效率。目前,已经有一些研究工作在考虑将认知无线电集成到现有无线通信系统的方法,并取得了一些初步成果。预计未来这方面将会有大量的需求。

5. 结束语

认知无线电的提出,为从根本上解决日益增长的无线通信需求与有限的无线频谱资源之间的矛盾开辟了一条行之有效的解决途径,是未来无线通信产业的发展方向,正逐渐通过标准化进入产业领域。然而,认知无线电技术从概念到应用尚面临很多挑战,尤其是许多关键技术需要突破,这也使其成为了近年来无线通信研究的热点。

无线电导航的发展历程

1.无线电导航的发展历程 无线电导航是20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信,而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备,即振幅式测向仪,称无线电罗盘(Radiocompass),工作频率0.1一1.75兆赫兹。1929年,根据等信号指示航道工作原理,研制了四航道信标,工作频率为0.2一0.4兆赫兹,已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee),工作频率为28一85兆赫兹。1943年,脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入研制,1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。 1945年至1960年研制了数十种之多,典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等,另外还有多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar),这期间主要保留下来的系统如表1 表1主要地基无线电导航系统运行年代表 1.1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后,义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪(TRISPONDER)以及MRB-201,NA V-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与 );突破在星基的全球导航系统,还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统,以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。 表2几种常用的地基系统性能与用量 *D为飞行距离。

收音机的百年辉煌发展史

收音机的百年辉煌发展史 收音机是凝聚着太多的东西,她是一部辉煌的科技史,是一部繁复的社会史,也是一部精美的艺术史...... 收音机的出现 在1844年,电报机被发明出来,可以在远地互相通讯,但是 还是必须依赖导线来连接。而收音机讯号的收、发,却是「无线电 通讯」;整个无线电通讯发明的历史,是多位科学家先后研究发明 的结果。 1888年德国科学家赫兹(Heinrich Hertz),发现了无线电波 的存在。1895年俄罗斯物理学家波波夫(Alexander Stepanovitc h Popov),宣称在相距600码的两地,成功地收发无线电讯号。 同年稍后,一个富裕的意大利地主的儿子年仅21岁的马可尼( Guglielmo Marco ni)在他父亲的庄园土地内,以无线电波成功地进行了第一次发射。 1897年波波夫以他制做的无线通讯设备,在海军巡洋舰上与陆地上的站台进行通讯成功。 1901年马可尼发射无线电波横越大西洋。 1906年加拿大发明家费森登(Reginald Fessenden)首度发射出声音,无线电广播就此开始。 同年,美国人德.福雷斯特(Lee de Forest)发明真空电子管,是真空管收音机的始祖。

之后,又有改良的半导体收音机(原子粒收音机)、电晶体收音机出现。 收音机发展史上的几件大事 1923年1月23日,美国人在上海创办中国无线电公司,播送广播节目,同时出售收音机,以美国出品最多,其种类一是矿石收音机,二是电子管收音机。 1953年,中国研制出第一台全国产化收音机(“红星牌”电子管收音机),并投放市场。 1956年,研制出中国第一只锗合金晶体管。 1958年,我国第一部国产半导体收音机研制成功。 1965年,半导体收音机的产量超过了电子管收音机的产量。 1980年左右是收音机市场发展的高峰时期。 1982年,出现了集成电路收音机和硅锗管混合线路和音频输出OTL电路的收音机。 1985年至1989年,随着电视机和录音机的发展,晶体管收音机销量逐年下降,电子管收音机也趋于淘汰。收音机款式从大台式转向袖珍式。 直到现在,科技越来越发达,收音机的更新换代也很快。 发展中的第一个阶段 时间:出现到20世纪初 19世纪四十年代,是电气的广泛应用的时代。 主要的成果有:第一,新能源的大规模应用, 如电力,煤炭等。第二,内燃机的发明解决了 长期困扰人类的动力不足的问题。第三,第三, 通讯工具的发明。收音机的出现也是关乎于这 个时代。刚开始出现的收音机在形态上都是比

北斗卫星发展历程

中国北斗卫星导航系统发展历程 相信在座的大部分都只知道北斗时中国的导航系统,但并没有深入的了解,那中国北斗卫星导航系统是如何发展到如今的地步呢? 中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。 北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。 2017年11月5日,中国第三代导航卫星顺利升空,它标志着中国正式开始建造“北斗”全球卫星导航系统。 卫星导航系统是重要的空间信息基础设施。中国高度重视卫星导航系统的建设,一直在努力探索和发展拥有自主知识产权的卫星导航系统。2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显着的经济效益和社会效益。特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。为了更好地服务于国家建设与发展,满足全球应用需求,我国启动实施了北斗卫星导航系统建设。 2012年12月27日,北斗系统空间信号接口控制文件正式版1.0正式公布,北斗导航业务正式对亚太地提供无源定位、导航、授时服务。 2013年12月27日,北斗卫星导航系统正式提供区域服务一周年新闻发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开,正式发布了《北斗系统公开服务性能规

认知无线电的发展历程与现状

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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

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

无线电导航的发展历程

无线电导航的发展历程 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

1.无线电导航的发展历程 无线电导航是20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信,而第二个应用领域就是导航。早在1912年就开 始研制世界上第一个无线电导航设备,即振幅式测向仪,称无线电罗盘(Radiocompass),工作频率一兆赫兹。1929年,根据等信号指示航道工作原理,研制了四航道信标,工作频率为一兆赫兹,已停止发展。1939年便开始研制仪表着陆系统(ILS),1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异(Gee),工作频率为28一85兆赫兹。1943年,脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰A(Loran-A)投入 研制,1944年又进行近程高精度台卡(Dessa)无线电导航系统的研制。 1945年至1960年研制了数十种之多,典型的系统如近程的伏尔(VOR)、测向器( D ME)、塔康(Tacan)、雷迪斯特、哈菲克斯(Hi-Fix)等;中程的罗兰B(Loran-B)、低频罗兰(LF-Loran)、康索尔(Consol)等;远程的那伐格罗布((Navaglohe)、法康(Facan)、台克垂亚(Dectra)、那伐霍(Navarho),罗兰C(Loran-C)和无线电网(Radionrsh)等;超远程的台尔拉克(Delrac)和奥米加(Omega)与。奥米加;空中交通管制的雷康(Rapcon)、伏尔斯康(VOLSCAN)、塔康数据传递系统(Tacandata-link)和萨特柯((Satco)等,另外还有 多卜勒导航雷达(Doppler navigation tadar),这期间主要保留下来的系统如表1 表1主要地基无线电导航系统运行年代表 1.1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后,义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN)、赛里迪斯(SYLEDIS)、阿戈(ARGO)、马西兰(MAXIRAN)、微波测距仪(TRISPONDER)以及MRB-201,NAV-CON,RALOG-20,RADIST等等;中程的有罗兰D (Loran-D)和脉冲八(Pulse8)等;远程的恰卡(Chayka);超远程的奥米加((Omega与);突破在星基的全球导航系统,还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导航与综合导航系统,以及地形辅助导航系统等。表2列出几种常用的系统及主要性能与用量。 表2几种常用的地基系统性能与用量 *D为飞行距离。

基于认知无线电的无线通信研究现状

2010年第05期,第43卷 通 信 技 术 Vol.43,No.05,2010 总第221期Communications Technology No.221,Totally 基于认知无线电的无线通信研究现状 白敏丹 (中国传媒大学信息工程学院,北京 100024) 【摘 要】归纳了从软件无线电到认知无线电功能的演进。认知无线电是在软件无线电的基础上提出的智能化的无线通信技术,它着力解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,并给无线通信带来新的发展空间。软件无线电在其系统硬件无需变更的情况下,可以在不同的时候根据需要通过软件加载来完成不同的功能。认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言(RKRL)与通信网络进行智能交流,并实时调整传输参数,以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。文中在此基础上探讨了认知无线电技术未来发展值得关注的热点问题。 【关键词】软件无线电;认知无线电;无线通信;移动通信 【中图分类号】TN92【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2010)05-0044-03 Situation of Wireless Communication Based on Cognitive Radio BAI Min-dan (Information Engineering School, Communication University of China, Beijing 100024,China) 【Abstract】The paper summarizes the functional evolution from software radio to cognition radio. Cognitive radio is a software-defined radio based on the intelligent wireless communication technology. It emphatically resolves how to make use of spectrum resources. The proposal of cognitive concept would challenge the present spectrum management system, and bring new space for the development of wireless communication. Software radio system could, without any change of system hardware, implement various functions at different times by loading the software. Cognitive radio could sense the surrounding electromagnetic environment and realize intelligent exchanges with communications network through radio knowledge description language (RKRL), and by real-time adjustment of the transmission parameters, achieve high reliability and spectrum utilization efficiency of communication system at anytime and anywhere. Based on these, this paper discusses the hot issues in the future development of cognitive radio technology. 【Key words】software radio; cognitive radio; wireless communication; mobile communication 0 引言 通过近20年的发展,移动通信已成为通信领域最活跃、市场份额最高的产业,也成为国际上市场竞争最激烈的部分。但是,按着传统的思路的产品开发及生产方式,已表现出不少问题,如产品是针对特定的标准中一个版本来开发和制造的。当新技术出现或版本升级或提供新业务时,只能开发新的专用芯片,制造新一代的设备。其结果不是限制了新技术和新业务的使用,就是给制造商、运营商带来更大的投资风险,给用户带来诸多不便。随着各种新标准、新协议的不断发布,无线系统制造商和通信服务提供商不得不做出响应,通过系统升级,以保持其技术的先进性,不断为用户提供高质量的通信服务(从1 G到4 G)。但是,如此反复的重新设计和硬件的不断更新换代,不仅成本高,浪费资源,而且给最终用户也带来诸多不便。软件无线电SDR(Software Defined Radio)就是在这样的背景下诞生的能经得起时间考验的无线通信系统[1]。 软件无线电是指采用固定不变的硬件平台,通过软件重构(升级)来实现灵活多变的通信体制和通信功能的无线电系统。软件无线电硬件平台的特点是通用化、标准化、模块化,以及对信号波形的广泛适应性;软件无线电的核心是其驻留在DSP和/或FPGA和/或ASIC内部的功能软件,这些软件是可升级、可重构的,以适应不同的技术标准、接口协议和信号波形。近几年,软件无线电在微电子技术的带动 收稿日期:2009-09-02。 作者简介:白敏丹(1964-),女,硕士,副教授,主要从事专业及基础课教学的研究工作。 44

认知无线电之频谱共享技术

软件无线电课程论文 论文题目:认知无线电之频谱共享技术 姓名: 学号: 班级: 目录 目录 2 摘要 3 1 引言 3 2 研究现状 3 3 基本原理和算法 3 4 分布式动态频谱共享系统系统模型 3 5 个人理解和体会 3 6 参考文献 3 摘要 当前,无线频谱资源的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术,它改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输,被认为是解决无线频谱资源紧缺问题的一种新方法。基于认知无线电技术进行频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.本文将从研究现状、原理等简单介绍认知无线电中的频谱共享技术。 关键字:认知无线电频谱共享技术频谱利用频谱分配 1 引言 基于认知无线电技术进行动态频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.动态频谱共享本质上是一种多目标优化问题,由于所有参与者(包括主用户和认知用户) 具有不同的目标和利益,彼此之间的决

策行为相互影响,并存在竞争和协作关系. 如何设计频谱的使用规则和相关接入机制,协调所有参与者的行为实现有效的频谱共享,满足各自不同的利益需求就成为关键问题. 目前,利用博弈论的方法分析动态频谱分配策略研究逐渐被研究者关注. 目前普遍采用的非合作博弈模型中,理性的博弈者总是追求自身利益最大化,从而导致博弈的纳什均衡偏离全局最优状态. 解决这一问题的一种有效方法用户效用函数的设计中,除了包括用户自身的收益之外,还将自身行为对其他用户造成的影响考虑在内. 每个用户在追求自身效用最大化的同时兼顾了其他人的利益,其结果使得非合作博弈的均衡状态收敛于系统的最优状态. 2 研究现状 认知无线电的频谱共享技术在提高频谱利用率方面的价值引起了各国电信管制机构的兴趣,不过由于认知无线电的技术和概念都非常超前,多数国家仍在研究讨论当中,只有美国的FCC已经正式批准具备认知无线电性能的设备进入市场。 近年来美国希望大力发展宽带无线接入业务,但由于频谱资源匮乏,亟需寻找新的频段给新的接入技术。美国是最早推动和批准使用认知无线电设备的国家。FCC从2003年就开始尝试引入认知无线电提高频谱的利用。2003年12月,FCC公布了《使用认知无线电技术促进频谱利用的通知》,就《FCC规则第15章(FCC rule part 15)》(用于数字式设备和低功发射机的法规)进行了修订,并于2005年10月,正式批准了关于引入认知无线电技术、使用认知无线电设备的法规。 FCC认为目前最适合应用认知无线电技术的是UHF中分配给电视广播业务的6 MHz频段,因为目前该频段在美国利用率很低,通过允许其它免许可设备使用这个频段,不仅可以提高频率利用率,而且还可以推广宽带无线接入业务,因为这个波段传播距离远,适合为偏远地区提供服务,可以促进美国社会的宽带普及。FCC认为认知无线电技术还可以在高频率频段发挥作用,如100 GHz以上的频段在美国的使用率只有5%-10%。 认知无线电的频谱共享技术听起来是个十分新颖的概念,但事实上无线局域网(WLAN)领域已经开始利用认知无线电技术的频谱共享技术。 WLAN是最早利用认知无线电频谱共享技术的无线通信系统。FCC等法规机构要求802.11a无线电能检测雷达信号并避免与它们形成干扰,这种躲避雷达的能力要求系统具有强大的CR类自适应能力,而这只是WLAN-CR功能的开始。 无论在军用还是民用领域,认知无线电的研究与应用都处于起步阶段。在军用领域,美国国防部高等研究计划署(DARPA)于2003年成立了下一代通信计划(XG),着眼于开发认知无线电的实际标准和动态频谱管理标准。2003年开始,Raytheon公司与DARPA签订了下一代无线通信计划的合同。从事认知无线电相关的技术研究与开发。在民用领域,Motorola、Intel等公司也已经成立认知无线电研究组并开始开展相关的研究。 3 基本原理和算法 3.1频谱共享技术概述 采用高效频谱利用技术,首先需要重新认识频谱,频谱不是具体和有限的资源,它是抽象和无限的资源,对其利用率高低取决于所采用的技术。其次,需要详细探讨能充分利用频谱的高效频谱利用技术。近年来随着智能天线、高性能数字处理器,新型扩频码、多址接入技术,软件无线电、智能无线电、感知无线电,动态频谱分配和共享等新技术的迅猛发展,为频谱高效利用提供了可能。 在这些改善频谱利用的新技术中,多无线电系统动态频谱分配与共享技术能显著提高整体频谱利用率,从长远看是提高频谱利用率的根本方法。但动态频谱分配需要改变现有频谱分配总体结构,对频谱管理、网络结构、通信终端等方面改变较大,近期看,实现难度较大。而频谱共享技术在不改变现有频谱分配总体结构下,通过不同无线电系统频谱共享来提高频

无线电导航的发展历程.

1.无线电导航的发展历程 无线电导航是 20世纪一项重大的发明 电磁波第一个应用的领域是通信,而第二个应用领域就是导航。早在 1912年就开始研制世界上第一个无线电导航设备,即振幅式测向仪,称无线电罗盘(Radiocompass,工作频率 0.1一 1.75兆赫兹。 1929年,根据等信号指示航道工作原理,研制了四航道信标,工作频率为 0.2一 0.4兆赫兹,已停止发展。 1939年便开始研制仪表着陆系统 (ILS,1940年则研制脉冲双曲线型的世界第一个无线电定位系统奇异 (Gee, 工作频率为 28一 85兆赫兹。 1943年,脉冲双曲线型中程无线电导航系统罗兰 A(Loran-A投入研制, 1944年又进行近程高精度台卡 (Dessa无线电导航系统的研制。 1945年至 1960年研制了数十种之多, 典型的系统如近程的伏尔 (VOR、测向器 ( D ME、塔康 (Tacan、雷迪斯特、哈菲克斯 (Hi-Fix等 ; 中程的罗兰 B(Loran-B、低频罗兰 (LF-Loran、康索尔 (Consol等 ; 远程的那伐格罗布 ((Navaglohe、法康 (Facan、台克垂亚 (Dectra、那伐霍 (Navarho,罗兰 C(Loran-C和无线电网(Radionrsh等 ; 超远程的台尔拉克 (Delrac和奥米加 (Omega与。奥米加 ; 空中交通管制的雷康 (Rapcon、伏尔斯康 (VOLSCAN、塔康数据传递系统 (Tacandata-link 和萨特柯 ((Satco等,另外还有多卜勒导航雷达 (Doppler navigation tadar, 这期间主要保留下来的系统如表 1 表 1主要地基无线电导航系统运行年代表 1. 1 无线电导航发展的重大突破 1960年以后, 义发展了不少新的地基无线电导航系统。如近程高精度的道朗((TORAN、赛里迪斯 (SYLEDIS、阿戈 (ARGO、马西兰 (MAXIRAN、微波测距仪(TRISPONDER 以及 MRB-201,NA V-CON,RALOG-20,RADIST 等等 ; 中程的有罗兰 D (Loran-D和脉冲八 (Pulse8等 ; 远程的恰卡 (Chayka;超远程的奥米加 ((Omega 与 ; 突破在星基的全球导航系统,还有新的飞机着陆系统。同时还开始发展组合导

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。”

无线通信的发展历程

无线通信系统的发展历程与趋势 现代无线通信系统中最重要的两项基础是多址接入(Multiple Access)和双工(Multiplexing)。从1G到4G的无线通信系统演进史基本上就是在这两项技术上进行不断改进。 多址接入技术为不同的用户同时接入无线通信网提供了可能性。给出了三种最典型的多址接入技术:FDMA、TDMA和CDMA的比较。 双工技术为用户同时接收和发送数据提供了可能性。两种最典型的双工技术:FDD模式和TDD模式。 中国无线通信科技发展史和未来走向范文 当今,全球无线通信产业的两个突出特点体现在:一是公众移动通信保持增长态势,一些国家和地区增势强劲,但存在发展不均衡的现象;二是宽带无线通信技术热点不断,研究和应用十分活跃。 1 无线通信技术的发展历程 随着国民经济和社会发展的信息化,人们要通信息化开创新的工作方式、管理方式、商贸方式、金融方式、思想交流方式、文化教育方式、医疗保健方式以及消费与生活方式。无线通信也从固定方式发展为移动方式,移动通信发展至今大约经历了五个阶段:第一阶段为20年代初至50年代初,主要用于舰船及军有,采用短

波频及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统MTS。 第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展至UHF450MHZ,器件技术已向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话网的接续问题。 第三阶段为70年代初至80年代初频段扩展至800MHZ,美国Bell研究所提出了蜂窝系统概念并于70年代末进行了AMPS试验。 第四阶段为80年代初至90年代中,为第二代数字移动通信兴起与大发展阶段,并逐步向个人通信业务方向迈进;此时出现了D-AMPS、TACS、ETACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统与业务运行。 第五阶段为90年代中至今,随着数据通信与多媒体业务需求的发展,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信开始兴起,其全球标准化及相应融合工作与样机研制和现场试验工作在快速推进,包括从第二代至第三代移动通信的平滑过渡问题在内。 2 第一代无线通信系统 采用频分多址(Frequency Division Multiple Access)技术组建的模拟蜂窝网也被称为第一代(First Generation,下称1G)无线通信系统。这些系统中,话务是主要的通信方式。由于采用模拟调制,这些

我国无线电导航的发展现状与对策浅析

我国无线电导航的发展现状与对策浅析 摘要在过去的五十年里,我国的无线电导航技术得到了飞速的发展和进步,无线电导航业务也在不断发展,一个空白阶段逐渐发展到今天的无线电导航系统工程,为中国的航空、航海、国防、经济等方面的发展做出了巨大的贡献。本文对我国无线电导航系统的发展进行了深入的探讨和分析,并提出了我国无线电导航的相关建议和对策。同时,对未来无线电导航的发展前景也作了展望。 关键词无线电导航;发展;回顾建议 前言 无线电导航系统安装在车辆的导航设备和地面或卫星导航站,获得导航信息通过之间的无线电信号传输和通信导航设备和导航,表明承运人或实时位置的位置,以便完成导航任务。无线电导航在航空、导航、航空航天等领域得到了广泛的应用,在陆地交通、工农业生产、大地(海洋)勘探调查、旅游勘探、科学研究等诸多方面发挥着越来越重要的作用。 1 导航技术的概念 所谓的导航是指将载体从一个地方引导到另一个地方的控制过程。现代导航技术的应用必须选择导航方案,通过选择具有高可靠性和高精度的导航设备来完成导航。导航系统构成导航系统,对各种导航元素进行处理,并提供定位信息,实现正确、可靠的导航。导航可分为无线电导航、惯性导航、天文导航、多普勒导航和仪器导航。主要方法是角度测量和距离测量[1]。 2 我国导航系统发展历史和现状 20世纪50年代以后,随着我国国防建设和经济社会的进步,无线电导航技术的发展给中国的国防建设带来了巨大的推动,特别是在国防建设方面,无线电导航技术已成为发展需求的主力军。同时,无线电导航技术在我国导航技术发展的速度和水平上也起着决定性的作用。根据我国的发展,无论是在战略或策略还是设备取得了前所未有的进展,中国航空、航海武器的装备发展水平已经提升,与此同时,在航行保障环节就导航系统提出了更高的要求和标准,进而给我们国家的飞机以及军舰在不同地区以及阶段航行过程中,可以掌握自己的地位提供了保证。无线电导航系统具有多种组成部分,各组成部分相互协调配合,是地面无线电导航技术的核心内容;自主导航系统发挥辅助作用,配备完整的导航混合系统系统,实现了在航行标准不同阶段的军事和民用航空导航技术的用户。然而,这一制度有一定的局限性,只有军事导航发挥了重要作用,但也受到传统观念的束缚,在一定程度上制约了航行要求的提高和发展,从而使新技术的研究与发展以及导航设备产生了一定的影响。此外,与先进的国家导航技术相比,我国的无线电导航系统仍存在一定的差距[2]。

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