无线电的定义精选(九篇)

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第1篇：无线电的定义范文

关键词：动手操作；理解记忆；灵活应用

圆锥曲线中，椭圆和双曲线的概念都可以通过动手操作完成，并且操作简单方便，而抛物线的给出却不容易，这也是导致教师忽略的原因之一。正是动手操作的缺失，使得学生在遇到运用抛物线定义解题时，不能灵活。

比如下列一组题目：

1.动圆过点（1，0），且与直线x=-1相切，则动圆的圆心的轨迹方程为________________。

2.若点P到直线y=-1的距离比它到点（0，3）的距离小2，则点P的轨迹方程为________________。

3.设点F为抛物线y2=4x的焦点，A，B，C为该抛物线上三点，若++=，则++=（ ）。

A.9 B.6 C.4 D.3

4.已知抛物线y2=2x的焦点是F，点P是抛物线上的动点，又有点A（3，2），求PA+PF的最小值，并求出点P的坐标。

这些全都是利用抛物线定义来解的题目，有些学生不会，或者感觉很陌生，主要是对定义的由来没有深刻印象，因为缺少动手操作，缺少亲身经历。人教B版中抛物线定义的给出方式很好，但在实际课堂中常常因为各种原因，没有让学生实际操作，造成学生对抛物线的定义只是死记硬背，不会灵活应用。

针对这种现实情况，结合自身的教学实践，我摸索出了抛物线的定义教学的几点做法：

一、画抛物线

让学生亲自画抛物线，体会定义由来的方法，介绍如下：

1.工具

画抛物线的图象，需要借助铅笔，带刻度的直尺，圆规。

2.原理

到定直线距离相等的点在一条和定直线平行的直线上，然后从该直线上通过圆规画弧，找到该直线上到定直线和定点距离相等的两个点，最后用光滑的曲线将所找到的点连起来，便画出了一条抛物线。

3.具体做法

（1）为了便于找点，先令定点F到定直线l的距离为2，作直线l1与l的距离为1，以F为圆心，1为半径画弧，与l1交于一点P1；然后作直线l2与l的距离为2，以F为圆心，2为半径画弧，与l2交于两点P2，P3；再作直线l3与l的距离为3，以F为圆心，3为半径画弧，与l3交于两点P4，P5；以此类推，作直线l4，l5与l的距离为4，5，以F为圆心，4，5为半径画弧，与l4，l5交于点P6，P7，P8，P9等等，然后用光滑曲线联系起来。

（2）改变定点F到定直线l的距离为4，再画一遍。

（3）改变定点F到定直线l的距离为ρ，该如何处理？

画出图象，再去分析抛物线上的点满足的几何条件，给出抛物线的定义，学生易于接受，效果比较好。

二、抛物线标准方程的推导

在抛物线标准方程的推导中，我采取了放给学生，让学生自己推导的方法。

在教学中，学生给出了三种建系的方法，分别是以K，F及K，F的中点为坐标原点来建系，我把学生分成三组，分别去尝试推导，然后去比较三种方程形式的特点，最后确定以K，F的中点为坐标原点来建系比较方便和简洁。

1.以K为坐标原点建系，则F（p，0），l∶x=0，设抛物线上任意一点M（x，y），则M（x，y）到定直线l∶x=0的距离d=x，MF=，由抛物线定义可知x=化简得：y2=p2-2px。

2.以F为坐标原点建系，则F（0，0），l∶x=-p，设抛物线上任意一点M（x，y），则M（x，y）到定直线l∶x=-p的距离d=x+p，MF=，由抛物线定义可知x+p=，化简得：y2=p2+2px。

3.以K、F的中点为坐标原点建系，则F（，0），l∶x=-，设抛物线上任意一点M（x，y），则M（x，y）到定直线l∶x=-的距离d=x+，MF=，由抛物线定义可知x+=化简得：y2=2px。

通过三种不同建系方法下的方程的比较，让学生明确建系方法不唯一，只是每种建系方法对应于不同的抛物线的方程，根据数学中的简洁原则，我们选择了以K，F的中点为坐标原点建立直角坐标系；并且在推导过程中，学生了解了焦点坐标和准线方程都与有关系，而p的含义是焦点到准线的距离；另外也知道了方程中一次项的系数为什么是2p，有助于大家记忆抛物线的标准方程。

三、关于抛物线定义的应用

在应用抛物线定义时，遇到抛物线上的点到焦点的距离，要把它化为到准线的距离，究其原因是我们研究的抛物线的准线都是与坐标轴平行的直线，点到准线的距离比点到焦点的距离好表示，运算起来更加简便。但是不转化也可以解决问题，比如求抛物线y2=4x上的点P（3，y0）到抛物线焦点F的距离。

解法一：抛物线的准线方程为x=-1，抛物线y2=4x上的点P（3，y0）到抛物线焦点F的距离即到准线的距离d=3-（-1）=4。

第2篇：无线电的定义范文

1 找出已知椭圆的对称轴、顶点和焦点

步骤如下：

图1

1.利用文[1]的方法找到椭圆的中心O;

2.如图1，在椭圆上任找一点A（不是椭圆的

顶点），以O为圆心，OA为半径作圆，该圆与椭圆

的其余三个交点分别为B、C、D;

3.连接AB、AD，过点O分别作AB、AD的

平行线，得到直线l1、l2，则直线l1、l2就是椭圆的

两条对称轴;

4.直线l1与椭圆交于E、F两点，直线l2与椭圆交于G、H两点，则E、F、G、H是椭圆的四个顶点;

5.比较OE与OG的大小，若OE>OG，则EF是长轴，GH是短轴;若OE<OG，则EF是短轴，GH是长轴（图1中OE<OG，所以EF是短轴，GH是长轴）;

6.以E为圆心，OG为半径作圆，与直线l2交于F1、F2两点，则F1、F2就是椭圆的两个焦点.

备注 若点A恰好是椭圆的顶点，则该圆与椭圆只有两个交点（其中一个是点A），此时，可对点A进行调整，使得点A不是椭圆的顶点.

下面给出该作法的证明.

证明 如图1，不妨设椭圆的方程为x2a2+y2b2=1（a>b>0），点A的坐标为x0，y0，其中x0≠±a且x0≠0，于是圆的方程为x2+y2=x20+y20.由于椭圆和圆都关于x轴、y轴、原点对称，所以点B、C的坐标分别为x0，-y0、-x0，-y0，于是直线AB、AD的方程分别为x=x0、y=y0，所以直线l1、l2的方程分别为x=0、y=0，所以直线l1、l2就是椭圆的两条对称轴.

因为OE=b，EF1=a，所以OF1=EF12-OE2=a2-b2=c，同理，OF2=c，于是F1、F2是椭圆的两个焦点.

2 找出已知双曲线的对称轴、顶点和焦点

步骤如下：

图2

1.利用文[2]的方法找到双曲线的中心O;

2.如图2，在双曲线上任找一点A（不是双曲线的

顶点），以O为圆心，OA为半径作圆，该圆与双曲线

的其余三个交点分别为B、C、D;

3.连接AB、AD，过点O分别作AB、AD的平

行线，得到直线l1、l2，则直线l1、l2就是双曲线的两条对称轴;

4.直线l2与双曲线交于E、F两点，则E、F是双曲线的两个顶点;

5.以O为圆心，OE为半径作圆C1;

6.过点D，利用文[3]的方法作双曲线的切线l3，与C1交于点G;

7.过点G作l3的垂线，交l2于点F2，作点F2关于直线l1的对称点F1，则点F1、F2就是双曲线的两个焦点.

备注 若点A恰好是双曲线的顶点，则以O为圆心，OA为半径的圆与双曲线只有两个交点（其中一个是点A），此时，可对点A进行调整，使得点A不是双曲线的顶点.

关于双曲线的顶点、对称轴的证明方法与椭圆的证明类似，此处不再赘述.下面证明F1、F2是双曲线的两个焦点.

证明 如图2，不妨设双曲线的方程为x2a2-y2b2=1（a>0，b>0），点D的坐标为x0，y0，其中x0≠±a，点G的坐标为m，n.

因为点D在双曲线上，所以x20a2-y20b2=1，即

x20=a2+a2y20b2………①.

点G在圆C1上，所以m2+n2=a2………②.

切线l3的方程为x0xa2-y0yb2=1，而点G在l3上，所以mx0a2-ny0b2=1，即b2mx0-a2ny0=a2b2，两边平方，化简可得

2mnx0y0a2b2=b4m2x20+a4n2y20-a4b4………③.

因为GF2l3，所以直线GF2的斜率为-a2y0b2x0，所以直线GF2的方程为y-n=-a2y0b2x0x-m，令y=0，可得点F2的横坐标为xF2=b2nx0+a2my0a2y0，平方可得x2F2=b4n2x20+a4m2y20+2mnx0y0a2b2a4y20，将③式代入该式子，可得

x2F2=b4n2x20+a4m2y20+b4m2x20+a4n2y20-a4b4a4y20=b4m2+n2x20+a4m2+n2y20-a4b4a4y20.

将②式代入，可得

x2F2=a2b4x20+a6y20-a4b4a4y20.

将①式代入，可得

x2F2=a2b4a2+a2y20b2+a6y20-a4b4a4y20

=a4b4+a4b2y20+a6y20-a4b4a4y20

=a4b2y20+a6y20a4y20

=

a2+b2=c2，所以xF2=c，于是点F2是双曲线的右焦点，从而点F1是双曲线的左焦点.

3 找出已知抛物线的焦点

步骤如下：

1.利用文[2]的方法找到抛物线的顶点O和对称轴l;

2.如图3，在抛物线上任找一点A（不是抛物线的顶

点），过A作ABl于点B，作点B关于顶点O的对称点

C，连接AC;

3.过点A作ADAC，交对称轴l于点D;

4.取CD中点为F，则点F就是抛物线的焦点.

下面给出该作法的证明.

图3

证明 不妨设抛物线的方程为y2=2px（p>0），点A的坐标为x0，y0，其中x0≠0，则点B的坐标为x0，0，点C的坐标为-x0，0.于是直线AC的斜率为y0-0x0--x0=y02x0，直线AD的方程为y-y0=-2x0y0x-x0.令y=0，可得x=x0+p，所以点D的坐标为x0+p，0，所以CD中点F的坐标为p2，0，所以点F就是抛物线的焦点.

参考文献

[1] 张伟.使用几何画板如何找出已知椭圆的中心[J].中学数学杂志，2014（7）：23.

[2] 黄伟亮.使用几何画板找出双曲线的中心和抛物线的焦点[J] .中学数学杂志，2015（3）：65.

第3篇：无线电的定义范文

关键词：软件无线电；测试；移动通讯

中图分类号：TN929.5文献标识码：A文章编号：1673-1131（2015）12-0224-02

作者简介：何纬（1981-），男，江苏泰兴人，工程师，研究方向为软件无线电技术；邵瑞（1983-），男，江苏徐州人，工程师，研究方向为软件无线电技术

0引言

软件无线电技术（SDR）可以通过硬件和软件的结合，使无线通信设备、终端等具有可编程、可重配置的能力，其提供了能完成多种模式、多个频段、多种功能无线通讯测试的一种解决方案。软件无线电的关键在于使用软件来完成过去使用专业硬件无线电平台才能完成的工作，其结构特点是将A/D、D/A尽可能靠近频射端，从而使信号尽早数字化，然后借助拥有强大的信号处理能力和灵活的可重构特性的可编程平台实现对多种通信标准的支持。

1软件无线电的研究现状

无线电技术是目前无线通信测试领域的一个研究热点，通过认知无线电技术进行通讯频谱系统的创新管理，采用新的方法和技术来解决目前通讯系统频谱利用率不高的问题。本文分析了软件无线电技术在移动通信测试领域的挑战，并介绍了一种实用的软件无线电测试平台。采用全数字技术，这是然间无线电广播电台与第二代数字接收机的本质区别。软件无线电技术采用通用可编程硬件平台，不仅具有全数字接收机，最大特点是通过软件对硬件功能、技术体制等进行重新定义和配置。该机的硬件芯片结构仿真技术和数字技术的完美结合。软件无线电技术将模拟信号与数字信号之间的相互转化尽可能接近射频端。将接收的射频模拟信号转换为数字信号，通过数字信号处理技术实现射频数字信号到中频数字信号以及基带数字信号的转换，通过可编程处理器最大限度地实现系统的各种功能。理想的软件无线电电台是将通信天线接收到的射频模拟信号直接进行采样获得射频数字信号，通过对射频数字信号的一系列处理技术包括变频混频、信号滤波、载波提取、相位解调、低通滤波、位同步提取、信道编解码、加解密等，获得通信基带信号。理想软件无线电现在完全可编程，适用于如FDMA（频分多址），TDMA（时分多址）和CDMA（码分多址）等多种通信体制的实现。

2软件无线电的体系结构

软件无线电体系结构是实现软件无线电的一个基本框架。在软件无线电技术体系结构中，一组特定的功能可以根据特定的设计规则，通过几类特定的组件来实现。软件无线电体系结构的硬件结构主要包括宽带天线和射频/中频处理器、宽带A/D转换器、宽带D/A转换器、通用可编程处理器（如FPGA、DSP）等。通过分析硬件组织，可以更加充分地发挥软件的灵活性。软件无线电技术体系结构的设计应具有即插即用的特性。软件无线电终端的重配置包括所有的功能性能方面，即从无线通信物理层、协议栈、服务或服务执行平台的可重配置。另外设备之间和设备各层之间应用编程接口的开放性决定了终端的可编程和可重配置的能力。现在，许多专家和学者认为，通讯频率的管理应该是开放式的可编程平台，这可以重新配置移动通讯频率系统，正如软件无线电的最初定义一样“无线世界的PC”。这种定义准确地勾画出可重配置通信平台/终端所须的开放性和可编程能力，这使得未来软件无线电具有更为安全、可靠的可重配置性，以满足未来移动通讯发展的要求。1997年软件无线电论坛的技术报告，在软件无线电技术发展历史上具有里程碑意义，该报告第一次为软甲无线电构架了一个明确的体系框架—开放的、即插即用的发展框架体系。它把IT线程元件合并到实体中即对象母体中，它们促进了模块间接口的定义。辅助接口（AUX）是专用的接口，用于输入、输出、天线多样性控制、减弱同址干扰和密钥注入（还将确定其它一些项目）。软件无线电在模块之间采用SDR的段间接口，SDR射频接口是介于模拟视频和数字射频之间的新型射频接口。

3认知软件无线电的关键技术

软件无线电的硬件发展阻碍软件无线电技术的发展，软件无线电技术主要包括宽带天线技术、宽带技术、高速数字信号处理技术和高性能互连结构技术等。全球众多高校和研究机构都在对软件无线电技术进行深入的研究，但是受众多研究者一致公认的标准机构系统尚未形成。对软件无线电关键技术领域的研究与突破，将促进软件无线电的进一步发展和应用。软件无线电是一种智能频谱共享技术，具有动态检测的认知功能。在空间、时间和频率域中可应用于空间、时间和频率多维度的频谱复用，大大降低了无线技术发展的频率和带宽限制。软件无线电技术被认为是解决频谱利用率低下和频谱资源短缺问题的最佳方案之一，将有可能成为通信发展史上的另一个里程碑。软件无线电的关键技术是频谱检测技术，其分为授权用户的接收和授权用户的检测。授权用户的接收是实现频谱感知与分配的有效方法，这种方法可以减少其他用户对其的干扰，目前的软件无线电技术还是难以实现的；授权用户的检测是比较容易实现的，但是存在频谱资源浪费的现象，目前的。目前频谱感知的研究主要是对授权用户的开放检测，可分为单点频谱感知、协同频谱感知和干扰检测三大类。

4在移动测试领域中的应用

在蜂窝移动通信系统中的应用虽然蜂窝移动通信有固定的频段划分，但频谱资源是不合理的。这是在移动通信系统的问题还没有得到解决。在白天，频谱资源非常紧张，晚上频谱资源是比较空闲的，这就导致在繁忙时间的频率谱是拥挤和频谱的大量浪费，特别对一些重要频谱而言，问题就显得尤为突出。认知无线电技术在蜂窝移动通信系统中，采用自适应频率来解决问题。对于传统的移动通信系统，由于充足的频谱预留空间，目前还没有认知无线电技术的引入，具体的规范协议的出台还需要进一步研究。对于运营商，引入成本和运营管理是一个值得思考的问题。但从技术层面，蜂窝移动通信系统共享频谱资源的认知无线电的一个发展方向，这方面的研究已经开始。在GSM系统中的空闲频谱分析的情况下，基于认知无线电的初步研究有三种：对GSM系统的空闲频谱的工作条件是给定的，同一小区、距离较远的任意通信系统模型，随着越来越多的通信标准的引入和移动通信的不断发展，终端和芯片制造商测试的成本和测试时间要求更严格，边流压力测试设备制造商将推出更接近软件无线电，更低成本、更快速测试的开放式平台，试验厂家也将更多的功能和应用引入到更多高指标和更灵活的射频测试仪器中。

5结语

伴随着网络发展的需求和用户对于网络技术开放性的需求，多种移动通信制式将持续长久地共同发展。开放型软件无线电频率测试平台还需要进一步研究，通过软件定义实现特定应用的测试，在移动通讯测试领域中软件无线电的应用非常重要，也越来越受到专家和学者的关注。

参考文献：

[1]杨小牛.从软件无线电到认知无线电,走向终极无线电——无线通信发展展望[J].中国电子科学研究院学报,2008(1)

[2]陶玉柱,胡建旺,崔佩璋.软件无线电技术综述[J].通信技术,2011(1):37-39

第4篇：无线电的定义范文

关键词：认知无线电（CR） 潜艇通信对抗 频谱检测 频谱分配

引言

潜艇通信对抗，是潜艇电子对抗的重要分支，实质就是敌对双方在无线电通信领域内为争夺无线电频谱控制权而展开的斗争。认知无线电技术是目前无线电界的热点，多项研究表明其在军事通信对抗领域有巨大的应用前景。而由于潜艇通信的在技术和装备方面的种种特性，认知无线电在潜艇通信对抗方面的应用面临着新的问题，是项前沿性课题。

1 认知无线电(CR)技术概述

Mitola、FCC、ITU WP8A、John Notor等个人或组织对认知无线电技术给出较有代表性定义[1]。比较受无线电方面的专家和学者们认可的是美国联邦通信委员会（FCC）对认知无线电技术的定义：认知无线电技术是无线终端利用与无线环境进行交互所获取的无线背景知识，调整传输参数，实现无线传输的能力[2]。

认知无线电技术的核心思想是在其对频谱感知和系统的智能学习能力支持下，将频谱资源从时间、空间和频率等多维度的重复利用和共享，实现动态频谱分配和频谱共享。

1.2 认知无线电的关键技术

1.2.1 频谱检测

现有的采用导频信号和周期平稳过程特征检测等技术随多径衰落的影响而检测性能降低。认知无线电技术能够找出适合通信的“频谱空洞”。这是认知无线电对抗功能的技术基础和前提。在认知无线电中，频谱检测技术不仅在频谱空洞的检测中起关键作用，而且还需要负责频谱状态的实时监测。认知无线电终端监测频谱能够准确地判定射频信号碰撞事件，使潜艇通信信号避免干扰信号的压制。

1.2.2 动态频谱资源分配

动态频谱分配的关键技术主要有：载波分配技术、子载波功率控制技术、复合自适应传输技术。该调制方式可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用，可以灵活控制和分配频谱、时间、功率、空间等资源[3]。动态频谱分配技术的应用将使潜艇通信更具灵活性，将潜艇通信所需要的频谱和干扰信号所需占据的频谱区分开，避免两者之间的冲突，达到对抗的目的。

2 认知无线电技术在潜艇通信对抗中的应用展望

在潜艇通信侦察方面，通信测向与定位是通信侦察的重要内容。目前常用的通信测向技术大致有比幅、比相、比幅和比相相结合、多普勒、时差、谱估计等体制。可是，基于传统技术建成的无线电监测测向系统已不能满足当前各种新型、密集的无线电信号的监测和测向的要求。认知无线电中的高度数字化、集成化和数字处理技术应用应用可组成单信道、双信道及多信道的相关干涉仪或其他体制的监测测向系统，并具备宽带扫描、本振共享、同步采样、信号识别、信号分析功能，系统测向功能极其强大，且测向速度快、灵敏度高、可靠性强、动态范围大，计算机自动控制，界面友好、直观，操作使用极为方便，极大地提高了无线电技术人员测定无线电辐射源能力。

在潜艇通信干扰方面，对于长波发信而言，当通信距离较远，且潜艇距干扰发射台较近时，通信将扰。对于短波发信而言，由于其功率小，所以无论通信距离远近，压制性干扰都会起到一定的效果。由于军用认知无线电使电台对周围复杂电磁环境所感知，因此能够提取出干扰信号的特征，进而可以根据电磁环境感知信息、干扰信号特征以及通信业务的需求选取合适的抗干扰通信策略[4]。而潜艇通信系统时需要实时得到通信特征参数，要有实时地随通信特征参数变化而变化的能力。总的来说，认知无线电技术应用于潜艇通信反对抗后将极大地提升潜艇通信对抗水平。

3 认知无线电技术在潜艇通信对抗中的应用需解决和注意的问题

近几年来，军用认知无线电技术得到了快速发展。然而，认知无线电技术于潜艇通信方面还是需要解决和注意许多问题。

3.1 潜用智能天线的研制与使用是关键

在复杂电磁环境的海战下，若想取得信息优势，必须使未来应用与潜艇通信的认知无线电终端的功能更加智能化。认知无线电的天线具有接入多个频段的功能，理想的认知无线电系统的天线部分则应该能够覆盖全部无线通信频段，这对天线技术提出了较高的要求。目前，智能天线技术的问世即将解决这个问题。此种天线系统可以动态配置。未来潜艇智能收发天线将既有自动感知干扰源并抑制其影响的能力，又有增强期望信号的很强的抗干扰能力[5]。进一步来说，如何将潜用智能天线的使用融合到潜艇的战术行动之中，以达成此装备服务于战术的目的，是认知无线电技术应用于潜艇通信对抗的另一关键问题。

3.3 软件开发和仿真训练的进度应加大

在潜艇通信对抗行动中，反潜兵力为取得最佳对抗效益，将会针对不同的通信信号采用不同的侦察或干扰样式。需要针对各种可能的对抗技术研究出相应的对抗扰处理算法，然后装订到以软件无线电为平台的认知无线电潜用终端上。同时，应针对认知无线电通信系统对抗技术的特点，对开发系统的自适应能力和功通过计算机仿真软件，构建复杂电磁环境、系统仿真模型，通过严格完备的仿真试验，分析并验证认知无线电通信对抗装备的技术性能和环境适应能力、作战能力。

3.4 通信链路的可靠性和持续性需增强

潜艇在未来信息化战场上，无线电通信技术的网络设备如果没有良好的配置和网络部署．一旦受到安全威胁，其后果不堪设想。无线电通信技术通信方法的拓新我们与必要提高网络设备性能、优化设备配置、冗余备份等等手段来保证网络的可靠性。而且，认知无线电的潜艇终端必须适应于发信快的原则，避免由于智能对抗的过程过长而使潜艇暴露。在岸台方面，自潜艇从所在海域发出信息后，岸台认知无线电终端必须在尽可能短的时间内腾出接收频率，务必保证信息不露报。这就要求增强认知无线电技术支持下的接收终端通信链路的持续性和可靠性。

4 结语

认知无线电应用于潜艇通信不仅是一个技术问题和装备问题，而且是一个战术问题。技术上，认知无线电技术还很不成熟；装备上，潜用认知无线电通信终端还未曾涉及；战术上，潜艇认知无线电通信的作战使用还未曾进行深入的研究论证，这些问题都需要深入探讨[6] 。所以认知无线电技术应用于潜艇通信对抗需要解决的理论和实际问题远非限于上述几种情况。相信随着对认知无线电技术研究的不断深入和应用，潜艇对战场无线电磁环境的感知的能力将会有更大的提升的余地。 #p#分页标题#e#

参考文献：

[1] 周贤伟,孟潭,王丽娜等.认知无线电研究综述.电讯技术[J].第6期,2006.

[2] 毕志明,匡镜明,王华.认知无线电技术的研究及发展.电信科学[J].第7期,2006.

[3] 张建军,姜艳,马玲玲.认知无线电对通信对抗装备建设的启示.无线电通信技术[J].第4期,2009.

[4] 王忠思,黄辉,于爽.认知无线电技术及其在军事上的应用.四川兵工学报[J].第30卷第7期,2009.7.

第5篇：无线电的定义范文

2 软件无线电架构

软件无线电（SDR）最初的概念是一种通信技术或者体系结构，而现在SDR，确切地说是软件定义无线电，更接近一种设计方法或者设计理念。软件无线电在理论上有着良好的应用前景，实际应用中却受到软、硬件工艺或者处理能力的限制，但是基于软件无线电概念基础上的软件定义无线电技术却越来越受到人们的重视。在2001年10月份举行的ITU-8F会议上，软件定义无线电被推荐为未来无线通信极有可能的发展方向。

软件定义无线电的功能需求包括重新编程及重新设定的能力、提供并改变业务的能力、支持多标准的能力以及智能化频谱利用的能力等。可见，SDR是可为所有技术使用的公共平台，例如认知无线电。下面我们将从一个相对完整的SDR平台角度来阐述SDR平台的架构，主要包括以软件为中心的SDR架构和SDR硬件结构两个方面。

2.1 以软件为中心SDR架构

软件无线电，其重点在于基于一款通用平台来进行功能的软件化处理。在SDR探讨中，开发人员往往注重平台的硬件开发，偏重于搭建平台时使用器件的处理性能，以使得通用平台尽可能的接近理想软件无线电的设计要求。这使得一部分人忽略了SDR中软件平台的设计。这里提出的SDR软件平台，是指在利用通用硬件平台实现SDR功能时的一种用户算法处理框架（或简单认为信号处理框架），甚至是一种操作环境（如满足软件通信体系架构规范用户接口环境）。SDR软件平台（也称作SDR架构）负责的功能一般包括：

・提供用户接口，用户通过该接口添加、删除功能模块。

・算法封装，将算法包装与外界隔离，算法包括通信算法、信号处理算法、C/C++等其他算法。

・互联接口，以完成模块间互联。

・中间信号的测试调试接口。

・调度器或者适配器，用来管理模块。

SDR架构中，最受欢迎的两类开源平台分别是开源软件定义无线电（GNU Radio）和开源软件通信体系框架嵌入式解决方案（OSSIE）。二者都是着手于标准化和可移植化的代码开发，GNU Radio的出发点是提供一种信号处理框架，而OSSIE的目标是提供一种软件通信体系架构（SCA）操作环境[11]。

2.1.1 GNU Radio 平台

GNU Radio是一种设计SDRs的开源架构，其主要组件包括6个部分：通用框架、调度器、C++和Python工具、数字信号处理（DSP）模块、用户接口界面、硬件前端的接口。这6个部分详细功能说明如下：

・一个为信号处理模块准备的通用框架，并且其可以连接到一个或多个其他模块。

・一个调度器，用于激活每个处理模块并且管理模块之间的相关数据传输。

・C++和Python工具，用于建立多个模块间的流图，并将该流图连接到调度器上。

・ 一组足够多的用于滤波器、跟踪环等的常用DSP模块。

・ 用户接口界面，允许用户拖拽模块、模块连线来实现GNU Radio的设计。

・ 一个与商用硬件前端的接口。前端硬件包括数模/模数转换器（DAC/ADC）和上下变频器，来提供了通用处理器（GPP）和无线物理环境的接口。

GNU Radio运行在Linux系统上。图7给出了GNU Radio 图形用户接口界面，每一个小模块封装了不同的信号处理功能，而且这些算法功能都是开源的。大部分算法或者信号处理模块是基于C++语言开发的，可读性强，同时也便于用户开发。模块间的通信是利用数据通道完成的，信息采用的是消息队列形式。GNU Radio结合通用软件无线电外设（USRP）开发板，可以认为是一种SDR平台，相关人员可以利用这种平台进行一些算法的快速开发和SDR研究。

2.1.2 OSSIE 平台

OSSIE是一种开发SCA兼容无线电的开源平台，提供了一种SCA操作环境。OSSIE分配包括以下部分：

・用来选择模块和互联模块的用户接口。

・ 定义新模块的用户接口，可以创建C++程序框架，用户根据应用需要可以增减框架内所需要的信号处理代码。

・ 用来检查和调试波形的用户接口，该接口允许开发人员监视中间模块中的信号。监控器可以在运行中添加，便于观察中间波形，进行模块调试。

・ 基于开源对象请求（ORB）的SCA兼容公共对象请求体系结构（CORBA）。

・ 一系列学习指南和实验课程。Windows用户可以直接下载相关组件并运行，不需要安装Linux，相对GNU Radio上手容易。

从图8和图9以及OSSIE分配上看出，用户接口软件OSSIE提供了SDR架构设计、信号处理代码封装、接口调试、中间模块波形调试等功能，在OSSIE上开发完整的无线电是相当可行的。基于OSSIE架构，Prismtech公司的著名Spectra系统提供了一个完整的用来开发SCA兼容波形的操作环境。

2.1.3 不同开源SDR平台间对比

GNU Radio由专门的业余爱好者创立，以节省开支和临时应急验证为目的的一种快速开发工具；而OSSIE符合军方开发标准。二者都是着手于标准化和可移植化的代码开发。

GNU Radio的出发点是提供一种信号处理框架，与之不同的是OSSIE的目标是提供一种SCA操作环境。GNU Radio运行在Linux平台上，且直接访问文件系统和硬件；SCA波形运行在OSSIE提供的一个良好的操作环境下，应用程序界面抽象描述了文件系统和硬件。在GNU Radio上的模块之间通过Python或者C++指令来互相连接，采样数据是通过用户自定义的循环缓冲来传输。OSSIE采用可扩展标记语言（XML）文件定义模块连接，而实际是通过CORBA服务完成了连接。最重要的是OSSIE基于ORB结构，采用了传输控制协议/互联网络协议（TCP/IP）传输采样数据。特别说明，ORB允许不同的模块运行在不同的机器上，而GNU Radio平台上的流图只能在同一台机器上运行。通过比较发现，GNU Radio更像是OSSIE中一种功能组件，完成的是OSSIE的信号处理功能。

基于GNU Radio和OSSIE两类平台出现一系列SDR软件架构，例如PrismTech公司的Spectra CX环境。这些SDR架构与专用处理器（现场可编程门阵列/DSP）相连接或者将专用处理器抽象成封装组件，将无线电波形集中管理，根据需要进行装配组件形成波形应用，灵活调用。这样就完成了软件无线电平台开发雏形。

2.2 用于SDR信号处理的硬件结构

SDR要求硬件系统具有功能可重构、较高的实时处理能力，要求适应性广、升级换代简便。在一般情况下要求SDR硬件系统具备如下特点：支持多处理器系统，具有宽带高速数据传输I/O接口，结构模块化、标准化、规范化等。常见的SDR平台就是CPU+DSP+FPGA这种形式。即便我们不具备全部硬件，但仍然可以进行SDR开发，因为SDR更像是一种设计理念，重在软件和算法处理，其组件（不管是硬件平台，还是软件算法）满足同一种规范，则具备SDR可重构的灵活性。目前，存在3种主流SDR硬件平台结构：基于GPP的SDR结构、基于现场可编程门阵列（FPGA）的SDR（Non-GPP）结构、基于GPP+FPGA/SDP的混合SDR结构。

2.2.1 基于GPP的SDR结构

基于GPP的SDR结构提供了最大的灵活性和最简单的开发。GPPs最适合用于实验室环境的研究和开发，研究者能够快速尝试一系列算法和波形。一款高配PC在运行相当复杂的波形情况下，数据率 ≥ 1 Mbit/s，并且通过以太网、USB、PCI等标准接口可以直接处理数字基带或者低中频采样数据。并且可以通过多核处理来提高数据的吞吐量。但是，对于这种结构来说更适合处理数据块，并不擅长处理实时采样数据，数据延时和抖动是其面临的主要问题。操作系统会引进延时和抖动，windows系统抖动可能超过10 ms，而像VxWorks这种实时操作系统抖动可以限制在1 ms内。

基于GPP的SDR结构比较简单，其结构一般如图10所示，只包括天线、ADC/DAC、数据缓冲模块（FIFO）和GPP。这种架构对于开发人员来说，相当方便和灵活，直接接入个人PC就可以进行算法开发和测试，但它也存在缺点，如上述所述，延时和数据处理的方式等。

2.2.2 基于FPGA的SDR（Non-GPP）

结构

基于FPGA的SDR结构的实现比较困难。FPGA适合于高数据速率和宽带宽信号波形应用，并且可以用于灵活实现无线电和多种多样的波形设计，但是在结构上与GPP存在本质区别。GPP在内存中执行指令且很容易从一个指令功能转换到另一种功能，而FPGA上的功能直接映射成了硬件电路，一个新功能需要更多的FPGA资源。同时，FPGA的高度并行结构十分适合数据流处理，但是不适合密集型控制处理。另一方面，FPGA的配置文件高达40 MB，配置时间长达100 ms，而且重新配置是容易丢失芯片中的数据。这些问题直接造成了多波形设计中重新加载的时间太长的问题。虽然一部分FPGA支持局部重配置的功能，但是这项技术相当困难并且严重受到开发工具的限制。让人兴奋的是，FPGA实现了2011年提出的3项建议[11]：

・ 专用GPP与FPGA一同使用。

・ 通过使用可用的逻辑资源在FPGA上嵌入一个全功能的单片机。

・ 将FPGA和GPP结合制作成单一器件（如Xilinx ZYNQ系列）。

将FPGA和GPP结合制作成单一器件，并不是像嵌入了单片机模块，这种片上单片机上电可用，并且不需要FPGA就可以进行编程设计。由此可知，基于FPGA的SDR架构时代已经到来，新一代SDR将在新技术下越来越有意义。

2.2.3 基于GPP+FPGA/DSP的混合SDR

结构

基于GPP+FPGA/DSP的混合SDR结构，分为GPP+FPGA、GPP+DSP+FPGA两种主要架构形式。这种组合结构融合不同器件的优点，取长补短，在功耗要求比较宽松的实验室环境下，能够给开发人员提供一种快速验证各类算法高性能平台。

图11给出了这种结构的互联示意图。这种结构一般对异构器件间的数据交换的性能要求较高，不同器件间通信一般会采用PCIe[12]接口方式（1.25 Gb/s/1x）和串行高速输入输出（SRIO）[13]接口方式（1.5 Gb/s/1x）。PCI Express主要用于计算机中芯片间、板卡间的数据传输，也有部分嵌入式市场；RapidIO主要用于嵌入式系统内芯片间、板间数据传输，其目标就是嵌入式系统内的高性能互联。这种混合SDR结构，性能上可以充分地利用各种器件的优势，但同时也存在着接口设计复杂和能耗大的问题。

2.2.4 多通道SDR结构

除了上述讨论的SDR基本结构，也存在多通道SDR，如图12所示。多通道SDR旨在多并发用户共享相同的带宽，例如在一种互不兼容无线电模式下的无线电转换，允许不同模式下用户间对话。这种架构最简单的结构就是整合一组独立的SDRs，每一个SDR支持一个或多个信道，一般的这些SDRs分别是具有低速率、中速率、高速率处理能力。这种结构除了对多种用户接口、复杂的算法设计、系统设计提出高要求，也对信号处理器（GPP/FPGA/DSP）和射频模块（ADC/DAC/放大器）的性能提出了较高的要求。

2.3 实验室自研平台

目前，业界也出现了一系列支持SDR/CR的高性能开发平台，均是基于以上讨论的架构。例如National Instruments公司的USRP、BeeCube公司的BEE3、基于Xilinx ZYNQ系列的ZingBoard/ ZedBoard开发板等。这些现有的具有SDR开发能力的开发板，大多属于商业产品，并不是专业应用于SDR开发的产品，辅以个人PC（GPP）设备才能进行一定意义上的SDR设计。下面介绍一种自研平台，该平台可专门用于软件无线电和认知无线电的相关研发，特别适合实验室环境下，开发人员对新算法的快速实现。

2.3.1 自研平台硬件结构

该平台主要包含了GPP、专用处理器（FPGA/DSP）、射频前端、天线等主要部件，如图13所示。

如图13所示，这种SDR实现结构利用紧凑型组件接口（CPCI）总线将FPGA、DSP、GPP连接在一起，充分利用了FPGA高速并行数据流处理能力、DSP高效算法处理能力、上位机灵活的界面操作能力以及现场可编程能力。更有意义的是平台支持GNU Radio/OSSIE架构，实验室团队在平台上实现了基于Spectra CX操作环境的SCA设计，可以认为它是一套具有SDR电台研发能力的通用设备。平台主要参数如表1所示。

2.3.2 单元互联

第6篇：无线电的定义范文

【关键词】无线电通信；干扰；技术；研究

近年来，各类电子设备早已“烂大街”，但是随之而来的问题是无线电通信的干扰问题，由于无线电系统所身处的电磁传播的环境错综复杂，干扰其传播的因素牵扯甚广，其中有人为干扰、环境干扰等等，人为干扰中更是存在“敌意干扰”，这主要存在于军事领域，破坏对方的传播信号。怎样才能做到尽可能的降低干扰的强度，这一直是一个必须要面对、解决的问题，减轻无线电通信的干扰，促进我国无线电通信技术的进步刻不容缓。

1无线电通信干扰概述

1.1无线电通信的定义

无线电通信是利用自由传播的电磁波信号交换信息的一种形式。将需要传输的声音、文字、数据、图像、视频等电信号的调制在无线电波上经空间、底面传至对方的通信方式。其主要特点为：不受通信的距离所限制，保密性能差，容易形成无线电通信干扰。1.2无线通信干扰的概述无线电通信干扰是指：非正常的无线电波对合法的、有用的电波产生影响，从而使得接收方受到的信号的质量不佳，严重的会使传播的信号发生误差、破损甚至是丢失。是想所有的无线电波都处于“干扰状态”，那么火车将调度困难，广播电视将不能正常播放，发射的卫星也将失去联系等等，这将使我们的生活、我们的国家陷入混沌，造成不可估量的危害。

1.3无线电通信干扰的产生原因

1.3.1设备原因一般的来说，无线电通信有着特定的频率，但是如果一个范围内出现了多个无线电的通信工具，在一定的距离及发射频率的作用下，将会产生互调干扰，因此，在无线电的设备架构不合理的情况下，将会严重影响无线电设备的使用。1.3.2人为原因目前，一些无线电设备的营销者，往往会在乡村地区随意的使用卫星电视的干扰设备，进而达到增加本企业收益的目的。但是随意的放置卫星电视干扰器将会使得无线电的通信干扰增加。

2干扰分类

2.1邻道干扰

所谓的邻道干扰是指，相邻的波道或者临近的波道之间相互干扰。

2.2互调干扰

所谓的互调干扰是指，由几个不同的频率的射频信号在发射机端在非线性的作用之下，产生了新的频率分量。

2.3同频干扰

所谓的同频干扰是指，在相邻的基站或者临近的基站的区域范围里，接收信号位置的场强等于各个基站的信号场强的总和。

2.4杂乱干扰

所谓的杂乱干扰是指，由于信号发射机的倍频的滤波性能不是十分的强悍，使得一些谐波分量在信号的发射机的输出端输出，进而形成杂乱干扰。

3应对无线电通信干扰的措施

3.1无线电通信抗干扰技术

3.1.1FHSS技术FHSS技术采用载波频率，依据香农公式：C=Blog2（1+S/N）其中：C为最大传输速率；B为码元速率；S/N为信噪比；由公式可以看出，如果想使传输速率保持不变，信噪比降低，那么就需要将码元速率增大。3.1.2智能天线技术智能天线在无线通信中，在数字通信技术的基础之上，设定无线通信的信号的方向，从而达到无线电通信抗干扰的目的。3.1.3多入多出技术多入多出技术是在，无线电的发射端设置多个发射信号，接收端将接收到的信号进行叠加处理，进而叠加成一个完整的通信信号。依据公式：C=[min（N,M）]Blog2（ρ/2）其中：M为接收天线数目；N为发射天线数目；B为码元速率；ρ为接受信噪比；由公式可以看出，如果带宽与功率保持不变，将发射天线数目与接收天线数目适当的增大，就能将系统的容量增大，进而实现无线电通信抗干扰的目的。3.1.4混合干扰技术在实际的无线电通信的过程中，干扰通信信号的因素太多太多，这就需要依据实际的情况采用多种抗干扰技术并行使用，来达到无线电通信抗干扰的目的。然而，在采用混合抗干扰技术的时候，也会在一定程度上增加维护的难度。

3.2合理建设无线电台

无线电台在建设的时候，设备安装要合理安排天线的位置，确保天线的间距达标，防止内部串扰。3.3合理选择无线电设备的安装距离经研究分析的出：在无线电设备1.8m的范围之内，禁止使用任何的对讲设备，保证TDC操作站大于3.3m，APM站要大于1.5m，并且要在无线电设备的影响范围的外侧设置警示性的标语。

3.4查找无线电通信干扰的源头

（1）从干扰信号的特征中寻找干扰信号的源头。想要弄清楚干扰信号是从哪里发出的，必须要做的第一步就是：大量的手机干扰信号，之后观察这些信号的特点，采用特定的技术工具，测量干扰信号的各类参数（包括：信号的频率，信号的幅度，信号的带宽，信号的调制方式以及信号的工作时间等。），并对信号的内容进行收听，为寻找信号的干扰源头的位置提供一定的信息。进而判断干扰信号的类型、用途等大致的源头所在。（2）从天线的类型中，判断信号的传播途径。一般的，较大功率的辐射站天线会选择建在较高的位置，进而实现其大面积覆盖的目的。因此，在查找干扰源头的时候，可寻找信号的所属业务的发射天线来进行快速查找。（3）单车定位、逼近查找相结合。单车定位、逼近查找是采用检测车对干扰信号的查找的两种方式。距离远，采用单车定位，进入到搜素的小区域之后，在进行逼近查找，进而寻得干扰源头所在。

4结语

采用无线电通信的技术，在电磁信号的传播的过程中，极易受到各类的干扰信号的干扰，随着我国通信事业的逐渐发展进步，无线电通信技术也在不断成熟，抗干扰技术也在不断的改进、进步、发展提升，通信系统的抗干扰性能也在进步。无线电通信凭借其本身的优越性，理应在通信领域逐渐强大，采用先进的技术提升其抗干扰性能，进而实现智能化无线通信的目的。

参考文献

[1]许皓文.关于无线电干扰问题的相关研究[J].知识经济,2015(03):81.

第7篇：无线电的定义范文

【关键词】第三代移动通信系统；软件无线电；虚拟无线电；认知无线电；拓扑；模块化

1 引言

软件无线电是近几年来提出的一种实现无线通信的新概念和体制。它的核心是：将宽带A/D和D/A变换器尽可能地靠近天线，而将电台功能尽可能地采用软件进行定义。软件无线电把硬件作为无线通信的基本平台，而把尽可能多的无线通信功能用软件来实现。这样，无线通信系统具有很好的通用性、灵活性，使系统互联和升级变得非常方便，这很可能使软件无线电成为继模拟通信到数字通信和固定通信到移动通信之后的无线通信领域的第三次突破。软件无线电技术是90年代新技术之一，它已与第三代移动通信系统紧密的结合起来，第三代移动通信系统的研究推动了软件无线电技术的发展，而软件无线电技术又促使第三代移动通信系统更加灵活的实现。本文分析了软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用，并总结归纳了由于第三代移动通信系统的推动作用，软件无线电系统呈现出的一些新的发展趋势。

2 第三代移动通信系统中的软件无线电技术

第三代移动通信系统是指国际电信联盟（ITU）正在组织进行研究的，未来公用陆地移动通信系统即FPLMTS，1996年更名为IMT-2000。第三代移动通信系统的主要目标是要将包括卫星在内的所有网络融合为可以替代众多网络功能的统一系统。它能提供宽带业务并实现全球无缝覆盖。在第三代移动通信系统所要实现的目标与系统的特点中，最核心的问题是提供不同环境下的多媒体业务及实现包含水、陆、空的全球覆盖。因而它要求实现多种网络的综合：无线网与无线网的综合；移动网与固定网的综合；陆地网与卫星网的综合。又适应多种业务环境，且与第二代移动通信系统兼容，便于平滑升级。对于通信终端而言，它面对是多种网络的综合系统，因而需要实现多频多模式终端（手机）。第三代移动通信系统可支持的速率为室内静止2Mb/s；步行移动384kb/s；车速移动144kb/s；卫星移动9.6kb/s，所以手机要适应宽带多业务的要求。软件无线电为通信系统提供一种新型的结构，那就是利用统一的硬件平台，不同的软件来实现不同的功能。只有软件无线电技术才能解决多频多模式多业务终端问题。由于第三代移动通信的标准的统一是非常困难的，IMT-2000的发展策略已经改变过去“一统”的概念，而注意到以各地区现有第二代系统网络基础为参考来制定比较现实的过渡方法，并在1997年3月的会议上一致通过了“IMT-2000 家族”的概念，它放弃了在空中接口、网络技术方面等一致性的努力，而致力于制定网络接口的标准和互通案。

因此，也存在多频多模多业务基站问题。软件无线电是解决基站问题的利器。开放的、模块化的系统结构是软件无线电技术的核心，对于第三代移动通信系统是非常重要的。它为第三代移动通信系统提供了通用的系统结构，功能实现灵活，系统改进与升级很方便；利用统一的硬件平台，不同的软件来满足“IMT-2000”家庭概念的要求，实现不同标准之间的互操作；系统结构的一致性使得设计的模块化思想能很好的实现，且这些模块具有很大的通用性，能在不同的系统及升级时很容易地复用；由于系统结构功能的实现主要是由软件来实现的，软件的生存周期决定了通信系统的生存期，这样就能更快地跟踪市场变化，降低更新换代的成本。智能天线技术是第三代移动通信系统的关键技术之一，利用软件无线电来实现智能天线，可以提高智能天线的性能。各种信号处理软件是软件无线电关键，应积极探索新的算法为更好的解决多频多模问题铺平道路。可以看出软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用是非常广泛的，而且只有软件无线电技术才能解决第三代移动通信系统中的多频多模手机与基站问题。

3 第三代移动通信中的软件无线电的新进展

第三代移动通信系统是一个极富挑战性与创造性的未来标准的构想，而软件无线电技术是第三代移动通信系统的关键技术之一，故世界各国都投入巨大的力量研究软件无线电技术在第三代移动通信系统中的应用，推动了软件无线电的发展。特别是近几年来，软件无线电的体系结构出现了一个些新的发展趋势。

3.1 体系结构分层化与软件模块化

软件无线电采用开放式的模块化的即插即用的系统结构，大大增强了第三代移动通信系统的灵活性、重用性。这与以往的无线电台有本质的区别，但仅是采用此结构还是远远不够的。第三代移动通信系统的软件设计是非常复杂的，为了减小软件设计的复杂性，软件无线电需要按层或级的方式来组织。

3.2 软件无线电结构数学分析化

当软件无线电经历从研究到实用的转变时，建立软件无线电结构的可证明特性越来越重要。如虽然用CORBA技术可以实现软件的模块化，大大提高了软件的可重用性，但是由于缺乏数学分析对存储器、缓存空间与处理资源的量化，很难讲出一个软件模块的数据吞吐、

响应时间及其它关键要求。当重用自己软件 库中或第三方的软件时，可能存在系统性能下降，甚至系统崩溃，需要用数学模型来刻划快速涌现的技术。利用拓扑学来研究软件无线电结构，提高了即插即用结构的应用和有效重用。

3.3 面向对象化

第三代移动通信系统面向的是个人服务。因而第三移动通信系统中的软件无线电技术需要面向对象设计。面向对象设计是一种很有效的设计方法。软件无线电具有很强的灵活性，使对象具有很强的选择性，因此其功能的设计应面向对象。

3.4 认知化、智能化

为了更好地为个人服务，最近提出了认知无线电认知软件无线电是指无线电的内部工作状态是可知的，通过无线电知识描述语言与网络，针对无线规则进行智能交流，并采用支持关于用户需要的自动推理的方式，更好地为个人通信服务。

3.5 计算机化

软件无线电计算机化可以为第三代移动通信系统提供更强的灵活性、网络性与良好的人机界面。计算机化是指软件无线电需要与计算机技术相结合。软件无线电的特征之一是实现模块化。模块化是建立在总线结构的基础之上。软件无线电采用了总结结构，使得无线通信系统中各功能部件之间的相互关系变为面向总线的单一关系。这样使无线通信产品易于实现模块化、标准化、系列化和通用性。PC机的发展速度很快，功能强大，用PC机来实现控制与软件编程将使软件无线电的技术更加快速发展。

3.6 网络化、信息安全化

Internet的出现给人们提供了一种特殊的媒介，这种媒介有别于书籍、杂志和电影，因为Internet比它们更快，更方便。Internet又有别于广播、报刊与电视。因为它可以在用户需要的时候随时为用户提供服务。社会的进步、经济的发展以及生活水平的提高使得人们对信息的需求越来越迫切。同样，无线用户、移动用户急切需要通过无线通信系统与网络相连。因而在软件无线电体系结构中增加网络模块是不可避免的。信息安全不仅在军事应用中非常重要，而且在民用中也越来越重要。它提供鉴权，防止欺骗；提供数据流加密，防止破译。

第8篇：无线电的定义范文

关键词：软件无线电 集群通信系统 网络技术 现状

中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0018-01

软件无线电技术在我国出现于20世纪90年代，它是我国移动通信业发展的重要里程碑，因为围绕这种技术为核心的通信体系不但为人们的日常生活提供了便利，也应用于较为专业的通信领域相关行业，是比较大众化的一种通信技术。

1 软件无线电

1.1 定义

软件无线电的核心是宽带A/D和D/A能够最大限度的接近射频端，它是一种利用数字信号处理技术来取代集成电路，从而实现无线通信多功能的通信技术。从理论上讲，它是利用宽带滤波、低噪声放大器等原理将射频信号数字化，重构数字信号进行数字远程通信的技术。

1.2 概述

软件无线电起源于美国军事，作为美国国防部的一种叫做易通话（speakeasy）的战术系统而出现。1992年，美国为了索马里战争的长线作战需要，通过美国国内的MILTRE公司，在美国的国家远程系统会议上提出了以军事技术为适用基础的软件无线电概念，它主要服务于美军三军的多频段多功能无线通信，并提供多个军用电台，是美军作战必不可少的通讯手段。软件无线电技术的出现，取代了传统的通信电台，节约了通信方面的开支，同时也增强了通信技术的互通性与保密性。它的核心思想就是：利用软件的功能多变性和延展性来实现多功能的智能化无线电通信设备，它能够使通用的硬件平台更加标准化、模块化并增加其开放性。它的出现让A/D和D/A转换器无限可能的接近了天线设备，进一步的增强了通信系统的灵敏度和辨识度。某种意义上讲，软件无线电技术的出现重新定义了世界范围内的通信系统。

1.3 特点

软件无线电具有多重特点，这些特点很好的契合了当今信息社会发展的节奏和方向。

（1）灵活性。

由于软件无线电技术的技术基础是软件模块，所以通信系统中的软件无线电技术可以靠改变和增加软件模块来为通信系统增添新的功能。这些模块的兼容性和功能性都极强，可以做到与任何国内外电台进行通信，也可以作为射频中继出现。并且，模块的增减完全取决于使用者的需求，这样做的目的让通信系统的运营开支具备了相当高的可控制性。

（2）开放性。

软件无线电技术使所使用的模块和设计结构都具有开放性。它能够按照通信设备硬件的改变而改变，这为新时代通信领域中硬件的扩展提供了可能性。

1.4 软件无线电的关键技术

其实，软件无线电的发展方向就是个人计算机平台，因为目前的软件无线电技术已经具备了标准化、软驱动、模块化等技术指标，这些指标都极类似于目前的计算机。再者，它的软件硬件平台结构、可实施的软件数字信号处理功能和多频段的数字信号转化过程都类似于目前的计算机技术，同时，它还具有很强的兼容性。但是就目前的软件无线电技术来说，还有许多提升空间，要解决的问题还很多。例如宽带多频段天线的前置放大器和功率放大器。因为理想化下的软件无线电系统应该能做到全部无线通信频段的覆盖，但是由于一些通信设备中内部电阻阻抗的不兼容性，使得不同频段的电台天线不能通用。在这方面，美国在近年来已经研制出适用于不同频段电台的倍频程宽带天线，例如Aadms-Russell公司的AN-400型超宽带叶片状天线，它可以覆盖从30～400MHz的全频段，这种天线不但覆盖面大，而且倍频程宽带功放功能也能很好的优化电路CAD结构。

2 集群通信系统

集群通信系统是近年来通信技术领域中的一个新名词，它也是移动通信系统的一个重要分支。在通信过程中，主叫和被叫所建立的通信链路方便快捷，具有很高的信道利用率，所以它主要应用于专业的通信领域里，集群通信系统的出现，代表了传统模拟信号无线电对讲系统已经被数字信号所代表的集群系统所取代。

2.1 集群通信的基本特征

集群通信技术一般采用共用频率和设备，它能够将各个部门的专有频率进行集中管理，并分配给各部门使用，合理有效的分配了资源。而由于共用频率，也使得各个部门所建设的控制中心和基地信号发射接收台设备也能够集中管理和共享使用。集群通信系统可以覆盖大面积区域，并且能将各个部门的网络互联，做到通信服务的最优化。而除了一些正常的通信业务，集群通信系统也提供气象、地理等信息的预报和实时。

2.2 基于软件无线电技术的数字集群系统应用

按照我国集群通信的常用频率800MHz为例，我国在频段中已经建设了超过600个信道，为公安、海关、法院、司法、军队和武警等各个部门所使用。在这些行业领域，由软件无线电技术作为技术支撑的数字集群系统做到了其特有的调度功能和团组呼叫特性，为我国的安全事业提供了可靠的保障。而随着现今社会的快速发展和软件无线电技术的不断进步，已经有越来越多的行业领域将具有这种技术的集群通信系统纳入到了自己的行业应用技术内。

2.3 实际应用所需的前提条件

（1）智能天线技术应用。这种技术应用可以提高系统的频谱利用率，增强保密性并降低基站发射元件的使用成本。

（2）TDD双工方式。它是将上下行共享于同一信道的一种技术操作，它能按照实际情况将信道资源合理分配给不同部门。

（3）软件无线电技术。这是核心技术，它能够优化整个集群通信系统，提高通信的速度反应，增加系统安全性。

3 基于软件无线电的集群通信系统应用基站

按照集群移动通信系统的工作频段、占用带宽、信用间隔等应用指标，并基于软件无线电技术，建立了一套集群通信系统应用基站的接收分系统。它的构造原理是将模拟信号变为变频信号，把高频段信号变为中频，并采用A/D采样数字化进行设计。数字信号的采样频率必须满足：fs≥（r+1）B0。其中B0为中频带宽，r为滤波器矩形系数。当r=2或3时，就可以计算出不同带宽条件下所需的不同采样频率fs。当中频带宽B0较大时，它的采样速率会达到45MHz左右，这种高速的A/D既能够满足大动态范围的通信要求，也能够实现通过12位A/D转换器对采样频率的转化。目前我国最高的通信采样率已经达到65MHz，预计在近几年内将实现14位A/D的200MHz采样率。

4 结语

我国目前软件无线电技术的发展也会受制约于移动通信基站中频段和制式的变化，这涉及到硬件平台的大面积更换与资金的大量消耗，所以如何快速普及基于软件无线电技术的数字集群系统对我国通信事业来说任重道远。

参考文献

[1] 孙蓓雄.基于软件无线电技术的数字集群系统研究[D].南京：南京理工大学，2006.

第9篇：无线电的定义范文

[关键词]无线电 调试 技术研究

中图分类号：TP411 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0281-01

无线电调试技术指的是一种近年研发的高科技新型无线电技术，因为无线电技术水平的不断增高，因此该技术也被运用于更多的领域。在无线电技术蓬勃发展的今天，无线电调试技术自然也会更多地受到人们的重视，逐渐发展成一个新兴的技术产业。

一、无线电技术的发展史

人类最开始使用无线电技术，只是利用了该技术中长波段的那一环节，这是因为长波段的无线电在同地面之间产生接触的过程中引发感应产生的电流极小。因此，在无线电进行传导的过程之中所产生的能量损失微乎其微，并且长波段能够有效避开较为高大的障碍物。但是必须要知道的是，长波段尽管有很多的优点，但是发射长波所需要的设备往往体积很大，需要投入大量的人力、物力、财力进行管理维护。并且这些设备自身的信息储存量十分有限，所以为了可以增强无线电技术的工作效率，相关科技研发人员便开始着手无线电传输中的短波进行研究，使用短波技术。相关科研人员发现，利用短波进行无线电信息传输、可以起到比长波更好的效果。同时短波设备的体积还远远小于长波设备的体积，因此，短波无线电设备在管理和维护上花费的人力、物力、财力要小得多，并且短波设备便于携带，更加方便了人们对无线电技术的使用。所以无线电技术在当时的广播领域有着突出的贡献，但是，无线电技术还容易受到气象因素的影响，例如太阳黑子等。这些气象因素在很大程度上会将无线电传送信息的能力进行削弱，同时，随着科学技术的不断发展，短波无线电的设备的体积也渐渐跟不上时代的步伐，直到微波炉诞生，微波技术开始使用于人们的工作和生活的各个领域。现在看来，微波技术与光频技术之间极为相似，微波在进行信息传递时是呈现出直线轨道状传播的，并且不会受到气候活动等外界干扰的影响，并且可以突破地球的电离层，通过中转站和通信卫星将信息传送至指定的位置。

二、无线电技术在中国的使用

从我国国情出发，无线电技术在我国有着非常广阔的应用空间。观察无线电技术的性质，在科学上定义为远距离信息的传递技术。顾名思义，无线电技术能够在很长的一段距离范围中完成信息的传递工作，从而形成远距离人与人之间的相互交流。不仅如此，以当下的科技水平，无线电技术还可以有信息辨别作用，因此，在人们的日常生活和工作中，往往会利用无线电技术研发出很多相关的装置，并利用无线电装置可以辨别物体的特性，判定人物的身份。除了上述功能之外，无线电技术还可以用于数据的传送，人类首先开始使用无线电技术同样是发现其可以传送某些数据，再配合上计算机技术的飞速发展，就更加强化了无线电技术在数据传输领域的贡献。在使用无线电技术进行数据传送时，可以实现信息从一个设备中传递到另外一个设备当中，并且传递的过程当中不需要数据线等媒介，而是依靠蓝牙等无线电技术完成对讯息准确快捷的传递。整体来说，当下我国无线电技术适用范围广泛，并且前景广阔，特别是在军事、生物、电力等多个方面，在人才供给方面，我国相关人才无线电技术人才紧缺，不少人抓住这一难得的契机，纷纷参与无线电调试这一方面的学习。下图所示即为无线耳机的原理示意图。

三、针对用具发射端口的调试测验

（一）能量的调试与测验

总的来讲，要是根据不同类别的检测测试无法达到相关行业标准，那么首先需要做的就是按照能量测试问题加以考核。能量检测测试一般可以使用以下的办法完成：选取采用一般的能量检测测试技术，依靠前波形成对已经得到的信号的过滤工作，并且截取型号种类相似的信息资源。第一步做法就是改变它的具体数据和针对的模型方式，在数据转换仪器的作用下，实现对信息资源的截取。并且研究和比对门限值的差距，能量检测测试的方式是一种不关联的检测测试方法，在具体操作的时候比较简单，同时针对相位的同步率问题没有什么数据指标的刚性需求，当其位于很低的信噪比环境时，会给能量检测测试所得到的结果产生一定的约束性，所以一般不会将能量检测测试使用在直接序列信号还有扩频信号的检验测试当中。

（二）循环稳定特征测试

如果无线电在进行数据传送时有关的函数与信号的平均值都是有规律的呈现变化，就等于是无线电信号周期，即代表有着相对稳定的循环，频谱的联系性表现在非零位置的连续循环，就代表着存在有主控信息。如果只是存有零循环位置，则表示频谱之间存在有关联性，代表着有噪音的产生，主用户的信号就不存在。依照相对应循环体的稳定特性的表达，不需要对首先验证的讯号进行截取，便可直接针对噪音中的可使用信息进行拾取，并将背景噪音的影响调试到最小化。但因是使用循环体稳定特性的检查，所涵盖到的运算方法较为繁琐，因此一定要有很长的观察时间，需要针对该观测方法的优点和缺点进行衡量。

（三）匹配滤波器的检验

第一步是针对用户的信息信号进行查验，如果信息的真实性和准确性存在不足，便会给接下来的检测结果带来不好的影响。因此，该检测为一种关联性实验，进行的过程中必须要相位同步才能保证实验的准确性，但是在进行无线电数据的调解工作时，一定到信道平衡，时间点把握一直同步，才会得出最为准确的结果，该种检测方法会产生一定的运算量。

四、主用户在接收端口的检验

温度干扰测试，该测试主要是在针对无线电数据传输时干扰到主用户信息的获取的原因进行预判，若想避免真实干扰温度进行准确的测量工作，就要依靠对主用户的无线电发射系统的准确信息定位获得相关的干扰温度信息。只需要检测到用户在接收端口的干扰温度在可以控制的范围之中，就能够控制无线电数据传输过程中的相关数据，进行无线电信息数据传递的优化。针对监测的频段，依靠频谱孔洞就可以顺利完成。

干扰温度指的是主用户监测到该频段中的所涵盖的信息，并就此进行推算传递的层次，将可能会让主用户的接收端口接受信息出现问题，它的计算公式是：

在该计算公式当中，公式左边的部分表示无线电的带宽在B的频率当中，K代表了波尔滋蔓常数，fc代表了感染频率的平均大小。如果想要准确地测出干扰温度，就一定要得到主用户计算机系统的正确定位，只要判定出用于产生的干扰温度在允许的范围当中，那么用户就能够自己调节相关的数据了。

结语

因为无线电的调试技术是近几年以来才出现的新型无线电技术，所以一定要放到一个特殊设定的环境之中，才可以实现它的性质特点的检测报告。至于它详细的智能优化方法，需要联系到检测所得到的真实数据进行分析才能得到。同时，按照这个结果的铺垫下开展对接收、发射相关无线电数据工作的进一步完善。在检验无电线工作的过程当中，检测频谱的方式一直是划分用户发射端频段的重要手段。因此，从频段、空间还有时区这几个部分进行相关数据监测工作，依靠监测频段中的用户能否正常进行验证审查为主，同时完成频谱使用的高效性。除此之外，还能按照当下我国频谱资源缺乏现状进行有效调节，所以，无线电的调试技术将会有很大的发展前景。

参考文献

[1] 孙野.无线电调试的技术应用与分析[J].计算机光盘软件与应用，2014，21：304+306.

[2] 黄锋.无线电调试的技术应用与分析[J].电子世界，2014，16：259.