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认知无线电技术及在军事通信中的应用

认知无线电技术及在军事通信中的应用
认知无线电技术及在军事通信中的应用

光线通信技术在军事上的应用

题目:光纤通信技术在军事上的应用班级:通信13-3班 姓名:崔红梅 学号:1306030302 指导教师:李新春 成绩: 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

光纤通信技术在军事上的应用 1 绪论 光纤通信在社会信息化发展的进程中扮演着重要的角色,是通信技术的一个重要分支。随着新型光电器件的不断出现,光线通信技术也得到了迅速的发展,十七传输容量得到了极大地提高,目前,光纤已经在很多场合取代了铜线而成为主要的传输媒介。无论电信骨干网还是以太网或是校园网乃至智能建筑内的综合布线系统,无论是陆地还是海洋,都有光纤的存在。 光纤通信是以光波作为载波,以光纤作为传输媒介的一种新兴有线通信技术。它首先要在发射端将需传送的电话、电报、图像和数据等信号进行光电转换,即将电信号转换为光信号,再经光纤传输到接收端,接收端将接收到的光信号转变成电信号,最后还原成原信号。图1-1为光纤通信系统的构成示意图。 图1-1 光纤通信系统的构成 Fig1-1 The composition of the optical fiber communication system 2 光纤通信技术在军事上的应用 由于光纤作为一种传输媒质,与传统的铜电缆相比具有一系列明显的优点,因此,自上世纪70年代以来,光纤技术不仅在电信等民用领域取得了飞速的发展,而且因其抗电磁干扰、保密性好、抗辐射能力强,以及重量轻、尺寸小等优点,使它也得到了各发达国家政府和军方的重视和青睐。特别是在美国,早在80年代中期,先后计划的光纤军事应用项目就达400多项,这些项目包括固定设施通信网、战术通信系统、遥控侦察车辆和飞行器、光纤制导导弹、航空电子数据总线和设备链路、舰载光纤数据总线、反潜战网络、水声拖曳阵列、遥控深潜器、传感器和核试验等。这些项目陆续有报道取得了不同的进展。进入90年代以来,光纤技术的军事应用继续受到美、欧等国军方的重视。在美国,三方光纤技术开发活动的计划项目分成五大部分:有源和无源光元件、传感器、辐射效应、点对点系统和网络系统。由三军光纤协调委员会进行组织,每年投资为5千万美元。在面向

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

传感器在现在军事中的运用

常州工学院 题目:传感器在现代军事中的应用 班级: 11机Y3 学号: 09120240 姓名: 周唯 专业: 机械设计制造及其自动化 指导老师:金祥曙 时间:2014年6月16号

传感器在现代军事中的应用 11机Y3 周唯09120240 摘要:技术是当今世界令人瞩目的高新技术之一。为了增强人们对传感器及其技术的重要性的认知,阐述了军用传感器在武器装备中的作用、地位与国内外发展趋势,论述了高技术战争需要新型传感器,高技术武器装备发展对传感器技术的更高的要求,提出了传感器发展思路、发展重点、发展措施与建议。 关键词:传感器;军事;作用;趋势 Abstract: Sensor technology is one of the high and new technology in today's world is impressive. In order to enhance people's perception of the importance of the sensor and its technology, elaborated the function of military sensors in weapons and equipment, status and development trend at home and abroad, this paper discusses the high technology war needs new sensors, high technology weapons and equipment development of the higher demands of sensor technology, put forward the development idea, development priorities, sensor development measures and Suggestions. Keywords: sensor; military; role; trend 0引言 在现代电子信息系统中,信息采集-传感器技术,信息传递-通讯技术,信息处理-微处理器(即计算机技术)是现代电子信息技术的三大核心技术,也是现代武器装备发展的必不可少的重要组成部分。由于传感器可将被测目标的各种非电量信息转换成可进行测量的电信号,因此在军事上传感器是武器装备发展的重要环节。近十几年来,发生的历次局部战争中使用的高技术武器上都装有多种传感器,在对目标探测、精确制导、电子对抗、通讯指挥、故障诊断和自我防护中发挥了重要作用。 专家认为,一个国家军用传感器制造技术水平的高低,决定了该国武器制造层次的高低,决定了该国武器自动化程度的高低,最终决定了该国武器性能的高低。 1传感器简介 1.1定义 国家标准GB7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。 1.2传感器主要分类 1.2.1按用途分类:压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。 1.2.2按原理分类:振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

军事通信论文

军事通信论文 军事通信学是研究军事通信一般规律,并指导军事通信实践的学科。军事通信在人类战争史上,伴随着武装冲突和军队的产生而产生,并随着战争和军队的发展而发展。在我国古代军事理论中,很早就有关于军事通信的论述。而军事通信学真正作为一门相对独立的学科,则是在军事科学与现代科学技术高度发展的现代战争条件下逐步形成和完善的。特别是自20世纪70年代以来世界范围内爆发的几场局部战争和信息技术的发展,极大地提高了军事通信在现代战争中的地位,促进了军事通信理论研究向学科化方向的发展。自20世纪80年代以来,重视和加强军事通信基础理论的研究,从宏观上探讨军事通信本质特征、规律和军事通信学科体系结构的学术活动,对于军事通信学的形成起了极为重要的推动作用。 在现代战争中,军事通信的中枢神经作用显得格外突出。而在现代电子技术、计算机技术、航天技术等高技术基础上发展起来的现代通信技术,则为现代军事通信提供了更加有效的通信工具和更完善的通信手段。毋庸置疑,军事通信技术在战后得到了相当大的发展。 一、载波通信与光纤通信技术 载波通信就是利用频率分割原理,在一对线路上同时传输多路电话的通信。其工作原理是:在发信端把各路电话信号分别对不同的载波频率进行调制,将各话路的频谱安排在各自不同的频位上。在接收端,则进行相反的解调过程,把位于不同频位的各话路还原为话音频谱,实现载波多路通信。载波通信除了传输电话信号外,还可以进行二次复用,即利用载波话路来传输电报、传真、数据等等。载波通信有效的利用了有线通信的线路,扩大了信道的容量,提高了传输的速度。在军事信息量不断增加、军事通信要求高效迅速的情况下,载波通信是一种极好的技术手段。载波通信技术产生于20世纪初期,电子管和滤波器发明以后,为实现载波电话通信创造了技术条件。同时,增音器和同轴电缆的发明又为载波通信的发展插上了翅膀。1918年,在美国的匹茨堡到巴尔的线路上开通了第一个载波电话通信系统,每对线通3路电话。到1938年,经过不断改进,可通12路电话。在两次世界大战中,由于战争条件的限制,各参战国(除美国外)的长途有线通信发展很慢。第二次世界大战结束初期,各国均建立了规模巨大的军用长途载波通信系统,通信容量从最初的每对线几路、十几路,发展到几十路、几百路。20世纪60年代初,载波通信设备进入了半导体化阶段。20世纪50年代初,单晶硅制备技术得到了突破性的发展,60年代各种晶体管电子元件相继诞生。半导体晶体管的诞生是电子元件的第二次重大突破,它具有体积小、重量轻、耐震、寿命长、性能可靠、功耗低等电子管无法比拟的优点,有效地促进了电子技术的发展。载波通信的半导体化进一步促进了军事载波技术的发展。到70年代,随着半导体技术的进一步发展和同轴电缆材料与性能的提高,10800路载波电话系统在一些国家的军队中先后投入使用。 光纤通信是以激光作载体,以光纤维做媒介来实行信息传输的一种新型通信方式。1960年美国科学家梅曼用红宝石制成了世界上第一台激光器,激光技术由此问世。其基本工作原理是,通过从外部对某些物质施加能量,使电子急剧增能,在外来光的激发下,以光子形式经过光学谐振腔的特殊装置,等到聚能放大

浅谈机器人在军事上的应用

机器人在军事上的应用 【摘要】我们知道工业机器人是当今最热门的技术,甚至在一些国家中,把应用机器人看作是新技术革命的标志。而随着科学水平的发展,现代战争已不在像以往那样对士兵依赖性较高,并且现代战争武器威力越来越大,战争越来越残酷。为了保护士兵的生命,无人作战系统的应用越来越广泛,各种类型的军用机器人大量涌现。美国发表的《21世纪战争技术》一文认为:“20世纪地面作战的核心武器是坦克,21世纪则很可能是军用机器人”所以机器人或许会在以后在战争上扮演着相当重要的作用。 【关键词】机器人军事应用未来战争 一、军用机器人及其发展 1.军用机器人定义 军用机器人是一种用于完成以往由人员承担军事任务的自主式、半主式或人工遥控的机械电子装置。它是以完成预定的战术或战略任务为目标,以智能化信息处理技术和通信技术为核心的智能化武器装备。 2.军用机器人种类 军用机器人是机器人的极为重要的分支。它们外型千姿百态尺寸大小不一,军用机器人按照军事用途可以分为:地面军用机器人、空中机器人、水下机器人和空间机器人。 ●地面军用机器人 地面军用机器人主要是指智能或遥控的轮式和履带式车辆。它又可分为自主车辆和半自主车辆。自主车辆依靠自身的智能自主导航,躲避障碍物,独立完成各种战斗任务;半自助车辆可在人的监视下自主行驶,在遇到困难时操作人员可以进行遥控干预。 ●空中机器人 这是一种有动力的飞行器,它不载有操作人员,由空气动力装置提供提升动力,采用自主飞行或遥控驾驶方式,可以一次性使用或重复使用,并能够携带各种任务载荷。广义的军用无人机系统不仅仅指一个飞行平台,它是一种复杂的综合系统设备,主要由飞行器、任务载荷、数传/通信系统和地面站4个部分组成。 ●水下机器人 水下机器人即无人潜水器。它是一个水下高技术仪器设备的集成体,除集成有水下机器人载体的推进、控制、动力电源、导航等仪器、设备外,还需根据应用目的的不同,

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

古代的军事通信技术

通信也稱“通信聯絡”,即用各種通信手段建立的聯繫。軍隊中的通信聯絡是保障作戰指揮的基本手段。能使上級的命令、批示及時下達,下級的情況及時上報,友鄰部隊之間密切協同。通信技術是指將資訊從一個人或地點傳遞到另外的人或地點而採取的方法和措施。古代的軍事通信方式主要採用的是簡易信號通信和運動通信。 一、簡易信號通信技術 簡易信號通信就是使用簡單的信號工具、就便器材和簡便方法,按規定的信號或記號傳遞資訊的通信方式。軍隊中常用的工具和方法有:旗幟、鑼、鼓、號角、軍號、信號燈、信號槍、煙火、喊話、手勢等等。最初的軍事通信最簡單的形式,是由指揮員用語言、姿勢或傳令兵下達命令。西元前3000多年前,軍事通信中開始出現了簡易信號通信方式。相傳皇帝在涿鹿與蚩尤大戰時就使用了號角,即用自然物質——動物的角吹奏出一定的聲響來進行通信聯絡。以後又有了多種形式的“光”、“聲”通信手段,逐漸出現了旗、鼓、角、金等各式傳令工具。中國春秋時期(西元前841年~西元221年)的著名軍事家孫子在《孫子兵法》中稱古代戰爭中:“夜戰多火鼓,晝戰多旌旗”。這說明簡易信號通信在此時已經運用的相當普遍。這種通信方式一直沿用了很長時間,直到今天在一些特殊的場合中仍然在運用。 在古代軍事通信中,使用最普遍的是烽火狼煙。根據史書記載,約2700年前中國的周幽王時期(西元前781年~西元前770年)就有了利用烽火傳遞資訊的辦法。相傳周幽王為博得寵妃褒姒一笑,“烽火戲諸侯”。中國歷代王朝,利用這種烽火來傳遞軍事情報相沿很久。

從後來發掘出來的“漢簡”可以知道,在兩漢時代(西元前206年~西元188年),從甘肅一直到新疆羅布泊,都有烽火設置,而且規模很大,據說是“五裏一燧,十裏一墩,三十裏一堡,百里一城寨”。這種通信方法直到明清時代還有許多地方在使用。用烽火狼煙進行通信的方式在古代其他國家也多有使用。亞述帝國(西元前14世紀~西元前7世紀)為了傳達重要消息,通常利用火光(篝火)信號通過驛道的各站來進行傳輸。這種火光通信的方式在古代希臘(西元前3世紀~西元前2世紀)也加以利用。古代希臘人傳達信號主要靠烽火,根據歷史記載和考古發現,在古代希臘的阿提卡和小亞沿岸之間,有一條烽火臺通信傳輸線路。在希波戰爭時期(西元前500年~西元前449年),希臘廣泛的利用過烽火信號。在伯羅奔尼撒戰爭時期(西元前431年~西元前404年)的普拉提亞之圍時,雅典和斯巴達雙方都使用過烽火信號。 烽火傳信是利用自然力的通信方式。而人與動物的區別在於能創造出各種工具來為自身的需要服務。古代簡易通信工具中,最著名的工具是金(鑼)、鼓。金(鑼)是一種銅制的圓形擊打樂器,鼓是有繃緊的膜震動而發音的樂器。古代中國在戰爭中擂鼓為進,鳴金為退,是將帥指揮作戰的重要手段。金(鑼)作為通信工具的出現,是由於鑄銅技術和銅器成型技術的產生和發展。西元前1200年,中國殷朝青銅(銅、錫、鉛等元素的合金)冶鑄技術已達到成熟階段。青銅不僅用來製作生產工具和兵器,還用來製造樂器。那時曾經出現過一種稱作“刁鬥”的簡易通信工具,它原是一種青銅製成的炊具,樣子像缽,

我对军事高技术的了解

我对军事高技术的了解 半个世纪以来,以信息化为中心的现代化战争的发展就是信息革命的直接产物。可以这样说,正是信息技术及其他高技术的应用成就了现代化战争,而现代化战争的最大特色就是信息化。军事高技术的应用对现代化战争的影响是深刻的,全面的。 每一次战争形式的进步,或者说是转变,都是最新科技成果在军事领域应用的结果,可以说,正是科学技术的进步推动了战争模式的转变。纵观人类战争史,战场从陆地延伸到了海洋、天空、太空、电磁世界,而每一次作战空间的拓展背后都有技术革命的影子。 随着第三次科技革命的蓬勃发展,当今世界高科技的发展不但对整个科技的进步与经济的发展产生了巨大的影响,也导致了战争军事技术日益走向了技术化,信息化。信息技术的迅速发展,以各种高技术为支撑,未来的战争形态已经发生了根本性的转变,军队的作战方式和作战手段出现了崭新的面貌,军队信息化的程度决定了军队的战斗力以及一国在军事领域的战略地位和国家安全。 首先,高技术的应用拓展了作战空间。 在大航海时代来临之前,战争是单一的陆地形态,而大航海时代的开始使各国为了争夺海上利益而将战场从陆地拓展到了海洋;1903年飞机的发明标志着又一种战争样式的大幕即将拉开;到了1957年,人类将人造卫星送入外太空时,外层空间的宁静被打破。并且随着科学技术发展,一种无形的作战——电子战也在上个世纪二十年代出现在了战争中。随着高技术的一个应用,人类将作战空间拓展到了难易想象的程度。如果以空间尺度来衡量的话,上到3.6万公里的地球同步轨道,下到几千千米深的大洋深处;大到战略导弹的覆盖范围,小到对昆虫的纳米芯片植入。高技术使人类看到更远,但也使每一寸可以看见的地方变为战场。 其次,高技术的应用使战争重心发生趋向信息战的偏移,情报的获取更为迅速,决策更为准确。 有一句话说得好——知己知彼,百战不殆。自从有了战争,敌我之间的情报获取工作就开始了运行,情报直接关系着战略及战术指挥。而在现代战争中,掌握情报的主动权,就等同于掌握了战场的主动权。纵观半个世纪以来的几次大规模局部战争,信息技术在情报获取工作中的应用使战场变得透明化,从而为战略决策提供了准确的参考,从而避免了己方不必要的损失,而造成敌方的被动与混乱。现代技术的应用使千里眼顺风耳变得可能,多种手段结合的立体侦测使对手无处遁形。 另外,高技术的应用还使作战手段更加多样化。 为了更有效地打击目标,各方都希望能够使打击更有效,而提高打击效果,减小自身伤亡的有效手段就是出其不意,攻其不备。于是大啊家都想到了利用高科技手段来出奇兵制胜。于是各种新的作战样式出现在了战场上。就像索姆河上的坦克拉开了坦克战的序幕,大西洋上空飞机的搏击宣布空战诞生一样,技术的进步推动了作战手段的改变,增加,而现代战场的新型作战样式更是层出不穷。 显然,在现代军事战争中,科学技术已成为主导力量。军事高技术对现代军事领域的影响是十分广泛和深刻的。研究高技术对现代战争的影响,是军事科学研究的重要课题。(P100)

军用软件无线电通信技术发展分析

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/5a17932.html, 军用软件无线电通信技术发展分析 作者:王志田 来源:《中国新通信》2016年第24期 【摘要】无线电通信技术能够帮助人们不受地域和时间的限制进行沟通的方式,随着我 国目前社会不断发展,无线电通信技术早就成为了人们生活的一部分,为人们的生活和工作都带来很大的便利条件。同时随着通信技术的发展,一部分的通信产品开发费用上升,并且出现新通信体制同时共存现象,通信系统之间的联系也变得更加复杂和困难。软件无线电逐渐被我军研究和应用,由于它具备了灵活性和通用性的使用特点,所以不仅在商用,在军用无线电通信领域同样起到了重要的作用。本文主要介绍了软件无线电的概念和其中包含的重要技术,以及军用无线电技术的现状和发展趋势。 【关键词】军用软件软件无线电通信技术 软件无线电的概念是1992年被提出来的,它具备了完全的数字化、模块化和全程可编程性,升级系统更加的便捷和可扩充,所以这一概念也同样带动了信息领域的第三次技术变革。软件无线电实现了军用电台还有各个网系之间的互联互通和互相操作,实现了通信系统的升级换代,变得更加经济合理。所以目前更加具备灵活性、开放性和通用型的军用软件无线电通信技术是我们国家部队通信技术研究者要不断研究的课题。 一、软件无线电的概念 软件无线电就是利用硬件建设为无限通新的平台,然后实现无线通信和个人通信功能的软件实现。软件无线电是近些年来才提出的一种概念,可实现无线通信的新体系结构,该结构具备了很强的灵活性和开放型。目前软件无线电具备了很多无线通信体制达不到的优点,所以会有很广泛的应用市场。让无线电通信技术在军事方面能够实现各个军用电台的互联互通,同时能够接入各种各样的军用移动通信网。软件无线电通信技术同样在生活中实现了移动电话通用手机、多频段多种模式的移动电话通用基站、无线局域网以及通用网关软件无线电的领域使用。无线通信产品的价值都体现在了软件上,通过软件来实现通信新系统核心产品的开发,代表了无线电领域从固定发展到了移动,从模拟发展到了数字的第三次信息技术革命。 二、国内软件无线电的技术发展和军事应用现状 我们国家目前针对软件无线电技术的研究还处于初步发展阶段,在某高新科技计划中专门针对高新通信技术制定了“软件无线电技术”的专业研究项目组,充分表示了国家针对这一项目的重视。在我们的现实生活中,软件无线电技术已经成功面向800MHz商用蜂窝移动通信、卫星通信、GPS全球定位系统等领域的应用。

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

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

现代通信技术在军事领域的运用研究

现代通信技术在军事领域的运用研究 发表时间:2018-12-18T14:50:01.673Z 来源:《基层建设》2018年第31期作者:刘佳 [导读] 摘要:近年来,我国现代科学技术实现了快速的发展和进步,给我国社会生活带来了非常全面的影响,尤其是现代通信技术在军事中的应用,促使着科学技术进入了一个崭新的发展阶段。 内蒙古第一机械集团有限公司科研所管理部情报组内蒙古包头 014030 摘要:近年来,我国现代科学技术实现了快速的发展和进步,给我国社会生活带来了非常全面的影响,尤其是现代通信技术在军事中的应用,促使着科学技术进入了一个崭新的发展阶段。基于此,文章对现代通信技术在军事中的应用进行了详细分析,促进了军事领域的有效发展。 关键词:现代通信技术;军事领域;应用 通信技术在现代社会中的应用对人们的生活方式、生产方式产生了非常严重的影响,并且在社会的各个领域中都实现了有效渗透,促进了社会的良好发展。在军事领域中,现代通信技术取得了非常大的进步,文章针对该种现象,对现代通信技术的应用进行了重点分析,为相关单位提供了一定的帮助。 1、新型通信网络的构建 由于军事领域的作战环境非常恶劣,军事人员在作战过程中可能需要在外面待上很长时间,我国以往的通信技术无法满足军事需求,所以,一定要构建新型的通信网络,其中主要包括以下几种网络:① PIX网络。该网络又被称为军事专用网络,最开始由美国波尔实验室研制而成,被应用在美国与伊拉克的战争中,取得了非常好的应用效果。另外,PIX网络具有自身特殊的通信算法,能够切实保障通信网络的频率,而且本身的隐秘性比较高,能够避免外来人员入侵或偷听;② 4G无线网络。目前,我国4G无线网络的传输速度已经能够达到每秒2G的速度,不仅能够非常快速的完成信息传递,还能确保信息的准确性。在军事领域的发展过程中,军事指挥中心可以利用4G无线网络实时监测军事场地,但是,4G无线网络目前在欧美的一些发达国家应用比较普遍,在军事中应用还需要进一步探究。 2、现代信息技术发展的重要体现 2.1信息技术空间得到改善 军事信息技术的改革与创新很好的为信息技术的发展创造了更加广泛的空间。信息是一种不能预见的技术形式,具有非常独特性的特点,与此同时,信息技术的发展与进步在一定程度上是不可预见,我们不能真正看到信息技术的升级,但是我们知道信息技术的客观存在。在技术不断发展,科学手段创新基础上,信息技术发展得到更大的推动[1]。全球化科学技术发展基础上,信息技术的发展环境以及发展条件等都得到更好的改善,信息技术逐渐成为人们生活中重要技术之一。信息技术在军事通信发展的主要应用表现为:首先是无线通信技术的应用,很好的推动了军事通信的信息传输。在现代信息技术中应用质量比较高的信息技术,比如蓝牙传输、红外线识别以全球定位系统等,在军事通信中应用效果非常显著,并且很好的改善了军事通信的质量。 再者是数字通信技术在军通信中的运用,在高速互联网通信技术下,很好的提升了视频或是图片接收的速度,能够在瞬间完成各种资料的搜集与播放[2]。对于很多信息传输等,更好的缩短了信息传输的时间,同时还能很好的提高信息传输速度,这种技术在军事通信中的应用,代表着我国军事通信的另一大改革。 最后是现代通信技术中的网络发展以及宽带技术的进步,网络技术从传统的铜线宽带到现在的光纤以及无线网络随着网速不断的上升,很好的推动了高清媒体技术以及4G手机等的发展,根据相关调查显示,当信息技术发展过程中,很好的提升了传统信息技术中信息传递速度与质量底下的问题,同时根据各种大型网络应用平台以及相关无线区域的行程,推动了现代技术的跨越式发展与进步。在平时的生活中,到处都覆盖着无线网络,很好提升了信息传播与技术升级。 3、现代信息技术在军事通信中的应用 3.1近期数字电台技术的运用。数字电台在军事通信中的运用很好的改善了军事信息传播与应用,特别是现在无线电发展支撑下,数字信息技术发展迅速,将这种近期数字电台的形式应用在具体的军事作战技术中,成为军事作战中数字信息传输的重要手段。这种电台技术很好的融入全球定位系统以及信息频道分析手段,帮助军事通信发展更好的完善了信息定位等不足。信息电台方式将各种电台信息划分成不同的阶段,每个阶段中根据信息的分析过程,从信息网络中进行价值甄别。 3.2数字波束技术的运用。数字波束技术主要是根据通信中的信息收发点为根据,形成数字传输波束。在数字波束中收发点主要指的是军事通信过程中信息接收天线,从整体上来讲就是军事通信范围的边缘安装的信息接受设备。利用把信息传输基点以及不同的信息收发点之间,利用传播线路进行数据信息的接受与整理,同时对数据信息进行详细处理。信息移动台在收到相关数据信息之后,根据专门信息传输通道将各个信息点之间进行联系,形成数字波束。 3.3网络传输与仿真技术的运用。通信技术不断发展的同时,网络传输以及仿真技术也在不断提升,对于军事通信来讲,网络仿真技术提高很好的为军事模拟作战以及训练等提供了方便。同时根据作战环境的模拟,提升军事训练中突发现象解决能力以及军事应变能力。根据高度模仿的信息模拟系统,作战人员能够利用作战需要,对指挥部以及作战总指挥系统进行作战信息的即使反馈,能够第一时间收到上级领导的指示,根据信息数据现实的信息进行统计,寻找出有利的信息数据。 3.4 3S技术的应用 军事领域中用到的3S技术主要包括GPS技术、RS技术以及GIS技术,即全球卫星定位系统、遥感技术以及全球地理信息系统。首先,GPS技术是在现代宇宙太空轨道中的25颗精密卫星基础上,对地球进行实时扫描和监测,从而对地球上物体的位置进行准确定位;其次,RS技术主要对地球上物体的电磁波、大气层等进行扫描,准确获取当时的天气信息以及未来几天的天气情况;最后,GIS技术是在数字处理的基础上构建高效仿真的数字模型,进而对被监测区域的经济状况、交通状况、气候信息以及人口情况等进行有效的分析和整合,促进当地经济的持续发展。 在目前我国军事领域的发展过程中,3S技术开辟了一个崭新的发展方向,尤其是在我国部队设施的配置中,3S技术中的GPS技术起到了非常重要的作用,军事部队可以利用GPS定位系统对部队、指挥部的位置进行确定。如果将GPS技术与GIS技术结合在一起,能够对陌生作战区的地理位置进行明确,在这种情况下,就算是部队在进行远距离作战时,也不会出现迷路的现象。在GPS导向仪的作用下,能够实现我国军事部队GIS系统坐标的有效整合,之后再利用RS技术,就能够准确掌握军事作战地区的天气情况以及气候变化情况。由此可见,

传感器在军事上的应用

传感器在军事上的应用 高技术武器发展的主要特征是电子化,其核心技术则是传感技术和计算机技术。在战场上一方面靠外部传感器快速发现与精确测定敌方目标,并通过计算机,控制火炮,快速精确地打击敌方目标;另一方面,靠各种内部传感器,测定火控系统、发动机系统等各部位各类参数,通过计算机控制,用以保证武器本身处于最佳状态,发挥最大效能。因此有人说在实战中,看得见、听得到要靠传感器,打得准靠传感器,全天候作战靠传感器,故障诊断靠传感器是毫不夸大的。 下面具体从航空航天、主战坦克、舰船、地面战场警戒系统、军用机器人、军事化学器材等方面说明传感器在军事国防建设中的应用情况。 ?在航空航天方面的应用 传感器在航空方面有四种用途。即:提供航器工作信息,起诊断作用;判断各分系统间工作的协调性,验证设计方案;提供全系统自检所需信息,给指挥员下决心提供依据;提供各分系统、整机内部检测参数,验证设计的正确性。美国航天飞机上使用的传感器约有100 多种4000 多个。俄罗斯大型运载火箭、载人飞船迅速发展,所需的传感器也相应迅速增长。发展高质量、高水平的传感器,其品种多样,如压力、压差、绝压、温度、热流、耗量、燃气浓度、介质成分、密度、湿度、应变、摩擦、电场、磁场、生物电势等传感器。欧洲航天局的阿里安娜火箭在试验阶段需测量参数常规的达到1000 个,低温参数大600 个。 在军用航空中,各国都强调空中优势与防御。目前每架军用飞机需20 多种力学量的传感器,对操纵杆拉力、起落着陆冲击力、发动机的推动力、救生装置弹射力、进气管压力场分布及动态中各种压力、振动、加速度、角加速度、位移等参量的测量,还要对过载和燃油密度及飞行员呼吸的流量等参数的测量,检测机舱内含氧量、舱内烟雾报警、机载火控系统的设计、隐型用传感器等。 ?传感器在主战坦克中的应用 坦克的电子化是衡量坦克先进性的一个重要标志,其传感器主要装备在: 1 )发动机系统中使用的有绝压、速度、流量、温度、氧分压等传感器,用来检测、控制发动机,从而使坦克达到加速快,控制自如,以最少能耗保证最大的动力。 2 )火力系统中使用的有倾斜、药温及环境温度、压力、风向、风速传感器等,以保证火力系统的自动瞄准目标,并根据火炮及外界环境条件及时修正。 3 )故障诊断系统主要需要温度、压力、压差、转速、扭矩等传感器,对战车整体进行故障诊断。 4 )红外传感器则是主战坦克中热成像仪的关键部件,保证全天候下的作战能力。 ?传感器在舰船上的应用 现代舰艇装备的传感器群中包括压力、位置、速度、温度、扭矩、流量、偏航速率等。每万吨级使用温度传感器150 多个,压力传感器150 多个。吨位越大,用量越多。在猎雷和灭雷武器技术装备中使用声、磁、光电传感器。另外为了解自然环境对系统性能的影响需要配备检测自然环境的各种传感器。以声纳为重点的舰艇传感器是保障武器实施有效攻击的先决条件之一。因此由压电材料制成的声纳在舰艇上也是不可缺少的。 ?地面战场警戒系统的应用 该系统能及时准确检测、定位、分类识别和实时报告所有入侵人员和武器装备、车辆的活动情况。如美国的REMBASS 系统由三个分系统组成:传感器分系统、传输分系统(转发器)和监测分系统(监测仪)。该系统采用了地震声、红外、磁、压力、应变等传感器采集信息。

认知无线电中频谱感知技术研究 Matlab仿真 免费分解

毕业设计(论文)题目:认知无线电中频谱感知技术研究专业: 学生姓名: 班级学号: 指导教师: 指导单位: 20分太坑爹了。老子放个免费的 日期:年月日至年月日

摘要 无线业务的持续增长带来频谱需求的不断增加,无线通信的发展面临着前所未有的挑战。无线电频谱资源一般是由政府统一授权分配使用,这种固定分配频谱的管理方式常常会出现频谱资源分配不均,甚至浪费的情形,这与日益严重的频谱短缺问题相互矛盾。认知无线电技术作为一种智能频谱共享技术有效的缓解了这一矛盾。它通过感知时域、频域和空域等频谱环境,自动搜寻已授权频段的空闲频谱并合理利用,达到提高现有频谱利用率的目的。频谱感知技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。 本文首先介绍了认知无线电的基本概念,对认知无线电在 WRAN 系统、UWB 系统及 WLAN 系统等领域的应用分别进行了讨论。在此基础上,针对实现认知无线电的关键技术从理论上进行了探索,分析了影响认知网络正常工作的相关因素及认知网络对授权用户正常工作所形成的干扰。从理论上推导了在实现认知无线电系统所必须面对的弱信号低噪声比恶劣环境下,信号检测的相关方法和技术,并进行了数字滤波器的算法分析,指出了窗函数的选择原则。接着详细讨论了频谱检测技术中基于发射机检测的三种方法:匹配滤波器检测法、能量检测法和循环平稳特性检测法。为了检验其正确性,借助 Matlab 工具,在Matlab 平台下对能量检测和循环特性检测法进行了建模仿真,比较分析了这两种方法的检测性能。研究结果表明:在低信噪比的情况下,能量检测法检测正确率较低,检测性能远不如循环特征检测。 其次还详细的分析认知无线电的国内外研究现状及关键技术。详细阐述了频谱感知技术的研究现状和概念,并指出了目前频谱感知研究工作中受到关注的一些主要问题,围绕这些问题进行了深入研究。 关键词:感知无线电;频谱感知;匹配滤波器感知;能量感知;合作式感知;

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