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無線電的定義范文第1篇

關鍵詞：無線電測向；ADF；超外差收音機

1 無線電波的傳播方式

無線電波的傳播途徑，主要可以分為以下四種：天波――由空間電離層反射而傳播；地波――沿地球表面?zhèn)鞑?；直射波――由發(fā)射臺到接收臺直線傳播；地面反射波――經(jīng)地面反射而傳播。本文中的無線電測向，利用地波在均勻媒介質（如空氣）中，沿直線傳播的特性來確定電臺方位。

2 ADF自動定向機

2.1 ADF背景知識與系統(tǒng)組成

自動定向機（ADF）是一種主要應用于民航業(yè)無線電導航設備。它使用來自地面站的調(diào)幅（AM）信號來計算ADF地面站相對機縱軸的方位。

ADF系統(tǒng)由兩部分組成分別是地面發(fā)射臺和機載設備。地面電臺有兩種：NDB（或稱為歸航臺）――190～550 kHz；標準中波廣播電臺――550～1750 kHz。機載設備一般包括定向接收機、控制盒、方位指示器、環(huán)形天線和垂直天線。本文的接收機系統(tǒng)選用與ADF定向相同的地面波，降低衰減度。

2.2 ADF工作原理

ADF天線接收來自地面站的電磁信號。其中垂直天線接收信號的電場分量，接收信號的大小和方向是恒定的，其方向性圖是一個圓；環(huán)形天線接收地面站信號的磁分量，接收信號具有方向性，在360°不同方向上接收信號的大小和方向（極性）都不同，它的方向性圖是一個8字形。合理選擇環(huán)形天線和垂直天線的尺寸和安裝位置，使其接收信號的方向性圖正確疊加，則可以得到一個心形方向性圖，如圖1：

ADF接收機利用心形方向性圖的最小值點進行定位，即啞點定位，但在360°方位上，存在兩個啞點，所以為了實現(xiàn)唯一定位，在ADF接收機中利用低頻信號對環(huán)形天線進行調(diào)制，使其周期性反相，從而實現(xiàn)了定向的唯一性。

3 收音機環(huán)形天線定向性

3.1 收音機定向系統(tǒng)結構圖

ADF自動定向機性能穩(wěn)定，在民航領域已經(jīng)相當成熟。參照ADF自動定向機，對超外差收音機開展簡易改裝，實現(xiàn)定向功能，增加趣味性。在完成超外差收音機的基礎上能夠尋找到電臺的方向，完成自動定向功能。

（1）混頻輸出465k中頻廣播信號，經(jīng)中放，檢波，低放，功放后輸出音頻信號，成功收聽中頻調(diào)幅廣播電臺信號。

（2）混頻輸出465k中頻廣播信號濾出低頻信號，利用環(huán)形天線的磁棒指向電臺方向時，接收機接收信號強度為零的原理，經(jīng)過放大、整流和電壓采樣來辨識電臺方向。

3.2 系統(tǒng)功能

該項目分為檢測單元和控制單元兩部分。檢測部分完成AM調(diào)幅廣播電臺的信號接收，并將音頻信號放大，經(jīng)過整流濾波，對輸出電壓進行A/D轉換，送到單片機處理?？刂撇糠滞瓿商炀€的方向控制，當單片機檢測到檢測部分輸出的電壓后，單片機來控制步進電機的運動從而帶動天線轉動，當天線指向電臺方向時，單片機采樣電壓為零，電機停止轉動，指針的指向為電臺方向。

3.3 收音機定向系統(tǒng)測試

以正西方向為正方向，對實物模型的進行測量，測試數(shù)據(jù)如表1：

濱海廣播電臺臺址：天津市和平區(qū)衛(wèi)津路143號天津廣播電視國際新聞中心

3.4 測試分析

（1）直流電機產(chǎn)生的電磁波輻射對環(huán)形天線產(chǎn)生很大的干擾，嚴重降低了接收機的信噪比，從而降低系統(tǒng)測試性能。

（2）電源變換過程中，會產(chǎn)生較強的電磁干擾（EMI），EMI信號具有幅度大、頻率范圍寬等特點，EMI信號經(jīng)傳導和輻射會嚴重影響接收機性能的測試。

針對形成電磁干擾的三要素：干擾源、傳播途徑和受擾設備?？刹捎闷帘巍⒔拥睾蜑V波等技術抑制干擾源、切斷電磁干擾的傳播途徑來消除干擾。

4 結語

參考飛機ADF定向機原理，將民航飛機的定位原理應用于定位廣播電臺上，設計對廣播電臺的定位設備，完成一套中波調(diào)幅廣播電臺信號的接收裝置，能收聽中波調(diào)幅廣播電臺節(jié)目，并指明廣播電臺的方位。

參考文獻：

[1]徐子久，韓俊英.無線電測向體制概述 [J].中國無線電，2002（03）.

[2]周鴻順，許光寧.無線電測向系統(tǒng)（Ⅱ）[J].中國無線電管理，2002（05）.

無線電的定義范文第2篇

【關鍵詞】現(xiàn)代園林，屋頂花園，施工要點

中圖分類號：TU986 文獻標識碼： A

一、前言

隨著人們生活水平的提高對生活質量的要求越來越高，植物的種植對改善城市生活起到了重要的作用，那么現(xiàn)代園林工程中的屋頂花園的施工方法就顯得尤為重要。

二、屋頂花園的功能

就屋頂花園設計的初衷而言，其功能首當其沖乃生態(tài)功能，主要表現(xiàn)在：凈化城市空氣、較少城市太陽輻射和保護城市生態(tài)多樣性，并維護城市的生態(tài)平衡。伴隨著城市范圍的不斷增大，人口的不斷增加，城市環(huán)境則呈現(xiàn)出日漸下降的趨勢，屋頂花園的出現(xiàn)則在一定程度上既適應了現(xiàn)代城市環(huán)境的現(xiàn)狀，另一方面又滿足了凈化城市生態(tài)環(huán)境的要求。屋項花園作為城市綠化的重要組成部分，能在城市空間多層次的凈化空氣，在吸附灰塵、吸收有害氣體、吸收二氧化碳保持城市氧平衡，成為種在城市空間多層次分布的“空氣過濾器”，填補了地面綠化的不足。減少太陽輻射，調(diào)節(jié)溫度和濕度屋頂花園增加了屋頂?shù)木G量，可以利用植物本身的特性減少太陽輻射，自動調(diào)節(jié)溫度和濕度。在夏季可以緩解城市局部熱島效應，冬季具有保溫作用。此外，屋頂花園還可保護城市生物多樣性，保持城市生態(tài)圈平衡屋頂花園利用屋頂綠化中植物的物種群落關系，打造人工小生態(tài)環(huán)境，在城市中為生物提供可生存空間，成為維持和保護生物多樣性的重要場所之一。

屋頂花園的設計除生態(tài)功能之外，還具有景觀。換言之，城市屋頂?shù)幕▓@成為城市中一抹亮麗的人文風景。因此，城市屋頂?shù)幕▓@還具有人文。屋頂花園利用其獨特的地理優(yōu)勢，即一方面屋頂花園連接天際線，營造著與地面花園截然不同的屋頂景觀，帶來景觀的三維化，彰顯城市景觀的自然美。另一方面，屋頂花園的存在替代了不受感官歡迎的混凝土、瀝青和各類灰黑墻面，成了現(xiàn)代都市的一抹風景。對于身居高層的人們，無論是俯視大地還是仰視上空，都如同置身于綠化環(huán)抱的園林美景之中。在此基礎之上，城市屋頂花園解決了現(xiàn)代城市寸土寸金，可以利用的土地明顯減少的所導致的棲居城市之中的人患上了城市綜合征。然而，屋頂花園為人們營造一個充滿人文關懷氣氛環(huán)境的功能：即不僅可以緩解壓力，有益于人們的身心健康，而且還提供了人們休憩和娛樂的場所。

三、現(xiàn)代園林工程中的屋頂花園存在的問題

1、相關法規(guī)不健全

市場混亂，屋頂花園相關的法規(guī)還不健全，行業(yè)標準尚未完善；目前該地區(qū)對承攬屋頂花園的施工企業(yè)尚無特殊資質要求，一般都是按照園林企業(yè)資質等級來進行招標，存在著各企業(yè)施工水平良蕎不齊、市場競爭混亂的諸多問題。

2、屋頂花園的建造難度要遠遠高于普通綠地施工

屋頂花園的建造關系到建筑物結構荷載的增加、必須有效解決建筑屋頂滲水、隔熱的技術難題、屋項防水的加強、灌溉系統(tǒng)等設施的配備、景觀小品材料的選擇、特種營養(yǎng)土的供應、種植土內(nèi)排水管的設置以及植物選擇等多方面問題。這些都直接涉及到要增加施工的成本。屋頂花園要求特定的施工技術，施工單位缺乏相應的技術能力、操作不規(guī)范是影響屋頂花園推廣的關鍵因素。

3、屋頂花園的營造成本相對較高

一般地面園林工程施工造價在30一20元/襯，簡式屋頂花園的施工造價在100一20元加2左右，花園式屋頂施工造價基本在40元/mZ以上。屋頂花園需要人工精心養(yǎng)護，維護費用高：屋頂花園綠化植物品種單一，景觀效果欠佳，短時間內(nèi)不能看到屋頂花園的直觀效應，與地面園林綠化的效果仍有一定差距。屋頂花園營造必須要考慮屋頂荷載的要求：屋頂花園最致命的問題是，如果一旦防水工程失敗的話，維修工程將困難重重。

四、現(xiàn)代園林工程中的屋頂花園施工要點

1、施工工藝流程

2、屋頂花園的載重能力

屋頂花園的載重能力是需要考慮的首要問題，因為它直接關系到居住者的安全。因此在施工前要對屋頂?shù)妮d重能力進行準確評估后再進行施工，影響屋頂花園的載重能力的因素有很多，如地基的載重力，梁柱的載重力等等。一般來說在評估出屋頂?shù)妮d重力后屋頂花園的實際重量不超過其載重力的1/2，這樣做的目的是保證花園施工不會對房頂造成任何安全影響。除此之外，還可以保證屋頂由于載重過重而出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象，因此就杜絕了安全隱患。另外，需要注意的是種植植被所采用的土壤要占到種植總重量的1/2以上，并且所選用的土壤要是質優(yōu)肥沃。一般來說，目前所采用的兩種常用的土壤分輥是膨脹珍珠巖種植土壤和木屑種植土壤。第一種土壤是在普通腐殖土壤中加入定量的膨脹珍珠巖，加入的量大約為每立方米一百千克。第二種土壤是在木屑土壤中加入普通土壤或者加入定量的腐殖土壤，加入的量大約為每七份木屑土壤三份其他土壤。這兩種土壤可以降低施工過程中所需土壤的重量，從而減輕房屋的承受力，從另外一方面講它也可以幫助去種植更多的植被。除此之外它的另一個好處是可以使植被有足夠的養(yǎng)分。

3、屋頂花園的防水能力

先簡單分析一下屋頂花園漏水的原因。屋頂花園如果設計不當，可能給屋頂造成漏水的狀況，當然除此之外，屋頂漏水可能還有其他原因，屋頂?shù)姆浪菰O計沒有按照規(guī)定的要求而導致不合理，由此甚至按照要求設計仍然會出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象，屋頂漏水的位置大致在天溝沿口、煙囪或者屋頂管道鋪設的路線處。漏水的另外一個原因是屋頂施工避免不了打洞固定物件的現(xiàn)象，這對原有的防水層就會造成破壞，因此在施工過程中要嚴格控制打洞等破壞原有防水層的操作。最后一個重要的原因是屋頂花園的屋頂濕度增加，主要是植被的需水量增加，因此不得不增加額外的水供應，這樣原有的防水層可能承受不了現(xiàn)有的濕度而導致漏水。再談談具體的改進措施?，F(xiàn)代園林設計時盡量避免對原有的防水層造成損傷，需要打洞操作時如果影響到原有的防水層就需要重新建設新的防水層。另外，在建設新的防水層時要保證其質量指標達到規(guī)定的要求，從實際經(jīng)驗來看，目前現(xiàn)代園林工程中屋頂花園的防水層設計最好使用剛性防水的方法，其主要內(nèi)容是使用大約四十到五十毫米厚的細石和泥土的混合物，并在其中置入細鋼網(wǎng)絲，最好再加入少量的防水劑等，這樣就可以使房頂?shù)姆浪芰Φ玫教岣摺傂苑浪暮锰幨强梢杂行У胤乐狗N植植被的根系穿過屋頂而導致漏水，它可以限制植被根系的大小。在實際使用中可使細鋼絲網(wǎng)的厚度在十毫米左右，但不能過小，否則就會失去它原有的作用。在細石和泥土形成混合物后可以對其進行再次壓光操作，這樣就可以使混合物更加堅固，從而提高防水的能力，需要注意的是在混合物使用前要對其進行強度檢測，以保證所采用的混合物合格達標。

4、屋頂花園的排水能力

現(xiàn)代園林工程中的屋頂花園施工不僅要考慮防水能力還需考慮排水能力，這和防水是相輔相成的，排水能力的提高有助于減輕防水的壓力，防水能力的提高也可以使排水更加簡單。從目前來看，有兩種方法可以使屋頂?shù)呐潘芰Φ玫教岣?。第一種方法是在屋頂?shù)牡讓臃胖靡粚哟蠹s十五左右的陶顆粒并且在陶顆粒的上面墊上一層紗布，這樣做的主要目的是可使植被的土壤和屋頂表面接觸，從而減少由于下雨而造成的土壤流失。另外，它還可以使多余的水分排出面積更大，也更加柔和。陶顆粒的另外一個重要作用和土壤類似，就是它可以吸收一部分水分，這樣在植被需要水分的時候可以為之提供。第二個方法是在屋頂表現(xiàn)土壤下層采用木板設置一個空層，這樣多余的水就可以通過木板下方的空隙流出，這種設計需要木板有足夠的空隙，否則就可能導致水不能及時排出，最終沖刷土壤和植被。與此同時，最好定期地清理植被的枯枝敗葉，以防它進入木板下層而阻塞水的排出。

5、屋頂花園的植被選擇

植被的選擇和配置是一個難題，這是因為屋頂?shù)沫h(huán)境相對于地面來說可以說是比較惡劣的，植被所受到的風力溫度或者濕度等自然條件的影響在不同的樓層會有所不同，因此就需要在不同的樓層去選擇適合生長的植被，一般來說，由于屋頂?shù)臏囟炔町惐容^大，各個樓層所選擇的植物都要有一定的耐旱耐寒能力并且有較強的生命力，這樣就可以保證它不會由于自然環(huán)境而死亡。盆栽或者袋栽的花草樹木的苗是不錯的選擇，它的成活率也相對較高。另外，從植被配置的角度來說，最好選擇灌木類的花草做為屋頂花園中的主要植被，對于花的選擇來說，選擇在四季都開的花木搭配相對來說比較好，這樣一年四季都可以有綠葉花草相映。從空間上來看也需要合理地布局花草樹木的順序，蕨類植物在最底層，花其次，最后是小型灌木之類，植被顏色也可以進行巧妙地搭配，以達到更加令人賞心悅目的效果。

5、屋頂花園的植被養(yǎng)護

植被養(yǎng)護需要經(jīng)驗更需要耐心，必須根據(jù)各種植被的特性進行相應地養(yǎng)護，一般來說需要專業(yè)或者專門的人員去管理植被的養(yǎng)護，養(yǎng)護需要考慮到適時的溫度濕度以及相關的天氣變化去進行合理的操作。當然，植被養(yǎng)護人員必須熟悉屋頂花園中每一種種植花木的特性，按時按量地進行施肥給水，對于那些枝長葉茂的花木，也要進行及時的剪枝，這樣就可以保證它正常地生長，也不會影響其他植被對陽光的需求。除此之外，要對屋頂花園中的花草樹木的狀況進行記錄，一旦其出現(xiàn)問題時進行及時的處理，盡量避免其出現(xiàn)死亡的狀況，如果發(fā)現(xiàn)其出現(xiàn)病蟲，嚴重的話可以對其進行移除，以防其將病蟲傳播到其他的植被上，從這點來說，應該對植被進行適時的除蟲操作。

五、結束語

通過對新時期下，現(xiàn)代園林工程中的屋頂花園施工問題的分析，進一步明確了屋頂花園植物種植的方向，為城市生態(tài)的優(yōu)化完善奠定了堅實基礎，有助于屋頂花園施工水平的提高。

參考文獻

[1]黃文耀.現(xiàn)代園林工程中的屋頂花園施工要點[J].吉林農(nóng)業(yè)，2011，7（05）

[2]王洪成.淺析屋頂花園的防水設計[J].北方園藝，2010，2（03）

無線電的定義范文第3篇

關鍵詞：固定源廢氣；顆粒物；監(jiān)測

隨著人們生活水平的不斷提升，對生態(tài)環(huán)境也有了全新的要求。在當前社會背景下，傳統(tǒng)固定源廢棄當中顆粒物現(xiàn)場采樣工作模式已經(jīng)不能滿足社會發(fā)展的需求，必須要通過各種現(xiàn)代化的方式對其進行完善，才能從根本上提升固定源廢氣顆粒物現(xiàn)場采樣工作質量，下文也將從采樣位置的選擇、現(xiàn)場采樣前的調(diào)查、現(xiàn)場采樣等方面，詳細闡述如何提升固定源廢氣顆粒物現(xiàn)場采樣工作質量。

1 如何選擇采樣位置

對于采樣位置的選擇，優(yōu)先設置在垂直位置并且盡可能的避開彎頭和斷面急劇變化的部分，并盡量遵循上三下六的原則（針對圓形煙道）。對于現(xiàn)場空間有限，不能滿足上述條件時，可選擇相對來說適宜的管段采樣，但采樣斷面與彎頭的距離最少是煙道直徑的1.5倍，對于監(jiān)測測點的數(shù)量及采樣頻次都要進一步增加。對于采樣斷面的煙氣流速要滿足在5m/s以上。采樣平臺至少應同時容納兩人對儀器進行操作，并符合相關安全規(guī)范。

2 現(xiàn)場采樣前的調(diào)查

（1）調(diào)查廢氣處置采用的是什么除塵設施，是布袋收塵，還是電收塵，如果是采用的電收塵，采樣前儀器要接地，防止靜電將采樣儀器打壞及對采樣人員的損傷。

（2）調(diào)查生產(chǎn)設施的運行情況，污染物的排放規(guī)律：間斷排放還是連續(xù)排放，已確定采樣的頻次、及時間。

（3）現(xiàn)場勘察開孔位置橫截面的直徑、煙囪的高度，必要時查閱煙道的設計圖紙。

（4）調(diào)查采樣期間的生產(chǎn)工況，如果是監(jiān)督性日常監(jiān)測，采樣期間的工況應當與平時的正常狀況下的運行工況接近。對于監(jiān)測目的為竣工環(huán)境保護驗收監(jiān)測的項目，其工況應穩(wěn)定運行、生產(chǎn)負荷需要達到設計生產(chǎn)能力的75%以上情況下進行。對于無法暫時無法調(diào)整工況達到設計生產(chǎn)能力的75%以上負荷的建設項目，分為以下兩種情況：a.經(jīng)過調(diào)整工況可以達到設計生產(chǎn)能力75%以上的，驗收監(jiān)測應當在75%以上負荷或者在滿足國家及地方標準中所要求的生產(chǎn)負荷的條件下進行；b.對于確實無法調(diào)整工況達到設計生產(chǎn)能力75%以上的項目，驗收監(jiān)測的開展應當在主體工程穩(wěn)定、環(huán)保設施運行正常，并且征得環(huán)保主管部門同意的情況下進行，同時對實際監(jiān)測時的工況進行注明。國家、地方相關標準對生產(chǎn)負荷另有規(guī)定的按規(guī)定執(zhí)行。

3 現(xiàn)場采樣

（1）將采樣系統(tǒng)連接，開機自檢后，要對整個系統(tǒng)進行檢漏防止系統(tǒng)漏氣，有的儀器自帶檢漏程序，有的儀器需要手動完成。監(jiān)測前還應注意對系統(tǒng)動壓進行調(diào)零。

（2）對煙道的含濕量進行測量，目前我們通常采用的是干濕球法，其原理是使氣體在一定的流速下經(jīng)干、濕溫度計，根據(jù)干、濕球溫度計的讀數(shù)和測點處的排氣壓力，計算出排氣中的水份含量，測量含濕量時，加入的最大水量要在刻度線以下，槍要水平進入，監(jiān)測完畢后，要先將槍下部儲水罐的水倒掉，注意千萬不能倒置。

（3）輸入含濕量、大氣壓、煙道尺寸等參數(shù)，裝入濾筒，使采樣嘴置于測點并正對氣流，按顆粒物等速采樣的原理，抽取一定的含塵氣體。根據(jù)采樣管濾筒上所捕集的顆粒物和同時抽取的氣體量，計算出排氣筒中的顆粒物濃度，采樣的體積要滿足相關的監(jiān)測要求。

（4）采樣結束后，應通電讓儀器繼續(xù)運行一段時間，排出殘留廢氣，防止殘留廢氣中的一些腐蝕性成分對儀器的損壞。這一過程對采樣整體工作質量的影響是比較大的，而且還會影響到被采樣機構經(jīng)濟效益，減少對儀器的損壞，提升采樣的科學性。

4 現(xiàn)場采樣的注意事項

（1）對于穩(wěn)定排放的固定源當采樣前后流速變化（即同一斷面當天所采三個樣品流速之間的變化）大于20%時，樣品無效，應重新采樣。等速采樣時要求顆粒物采樣的跟蹤率為1±0.1之間。

（2）采樣時間應根據(jù)廢氣中顆粒物的含量確定，原則上每斷面測定時所采集樣品累計的總采氣量不少于1立方米。

（3）防塵、防毒面具。部分帶正壓的、高濃度的進口監(jiān)測時的人員現(xiàn)場保護。

（4）其他現(xiàn)場人員安全、防中暑、防治燙傷等物品措施。

（5）脫硫出口可能會遇到煙氣濕度大、濾筒破裂、受到冷凝水倒流及采樣孔套管內(nèi)脫硫石膏漿液沾污等問題。適當縮短采樣時間，及時清理沾污的嘴子。對于采樣嘴中一些狹窄地方清理不到的，可以選擇在采樣前用實驗室超聲波清洗儀超聲清洗。

（6）長期開展工作的監(jiān)測斷面，測試風量出現(xiàn)異常偏大或者偏小時，檢查其是否等負荷情況是否波動，也可以查閱排放口風量日常歷史記錄（建議可以考慮建立歷史數(shù)據(jù)表格，隨身攜帶備查），與以往進行比照，以追溯檢查監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性、代表性。

5 結束語

環(huán)境科學研究的主要問題，是人與環(huán)境之間在進行物質和能量交換活動中所產(chǎn)生的影響。定性、定量化的是研究的基礎上進行的，所以環(huán)境監(jiān)測是確立研究成果的重要手段之一。人類活動一方面影響了自然環(huán)境，另一方面來說自然環(huán)境反過來又作用于人類。為了追求美好的生存環(huán)境，人類應加強對環(huán)境的調(diào)手，通過環(huán)境監(jiān)測的不斷開展和長期積累，取得大量的監(jiān)測數(shù)據(jù)，查出污染的來源，對于污染物在傳輸過程中的分布和變化的規(guī)律性要進一步掌握；通過大量數(shù)據(jù)建立的模型，對環(huán)境污染的趨勢作出預測預報并且能準確地評價環(huán)境質量，并在此基礎上提出或確定控制環(huán)境污染的對策。在這樣的不斷往復中進行，逐步地改善環(huán)境。這一切構成了一個科學的研究體系，環(huán)境監(jiān)測是這個體系中的一個重要環(huán)節(jié)，環(huán)境監(jiān)測是一項繁重、嚴謹?shù)墓ぷ?，也是具有較高技術含量的復雜工程，環(huán)境監(jiān)測部門必須在實踐和操作中不斷完善環(huán)境監(jiān)測質量管理體系，最大限度提升環(huán)境監(jiān)測水平，確保環(huán)境監(jiān)測結果的準確性和可靠性，以更好的為環(huán)境管理部門及廣大人民群眾服務。

參考文獻

[1]王強，周剛，鐘琪，等.固定源廢氣VOCs排放在線監(jiān)測技術現(xiàn)狀與需求研究[J].環(huán)境科學，2013，12：4764-4770.

[2]鄭云華.固定污染源廢氣有組織排放手工監(jiān)測質量控制與實施[J].環(huán)境科學導刊，2011，4：76-79.

無線電的定義范文第4篇

關鍵詞：認知無線電；無線通訊；技術探討

二十一世紀以來，人們對無線通訊的需求越來越大，要求越來越高，無線頻譜空間的占用也越來越多，使得可用頻譜越來越少。在這樣的大背景下，如何將有限的頻譜發(fā)揮出最大的功效成為了無線通訊技術領域的一個熱點話題。隨著研究的深入，美國聯(lián)邦通信委員會研究指出，頻譜的利用存在很不平衡的情況，一些非授權頻段占用擁擠，而有些授權頻段則經(jīng)?？臻e，3GHz以下頻段的平均頻譜利用率僅為5.2%[1]?；诖朔N發(fā)現(xiàn)，眾多的專家、學者將目光聚焦到了不可再生的頻譜資源實現(xiàn)再利用的頻譜共享技術上，認知無線電隨之進入了公眾視野。

一、認知無線電的定義

認知無線電這一概念始于1999年，美國Joseph Mitola博士首先提出，他指出認知無線電即通過一種“無線電知識表示語言”的新語言提高個人無線業(yè)務的靈活性， 隨后在2000 年瑞典皇家科學院舉行的博士論文答辯中，Joseph Mitola對此進行了深入的探討[2]。在Joseph Mitola博士研究的基礎上，美國聯(lián)邦通信委員會也對認知無線電進行了定義，指出認知無線電是一種可通過與其運行環(huán)境交互而改變其發(fā)射機參數(shù)的無線電，這種定義在當前得到了較為廣泛的認可。綜合看來，筆者認為認知無線電是一種能夠依靠人工智能的支持，感知無線通信環(huán)境，根據(jù)一定的學習和決策算法，實時、自適應地改變系統(tǒng)工作參數(shù)，動態(tài)地檢測和有效地利用空閑頻譜的無線電。

二、認知無線電的功能

認知無線電的研究尚屬起步階段，其功能亦等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。從目前的研究來看，認知無線電具有檢測、分析和重構三大功能[3]。

一是檢測功能。認知無線電必須具備精確的無線頻譜檢測能力，必須在可使用的全頻段范圍內(nèi)多維度進行頻譜檢測，從而發(fā)現(xiàn)可使用的頻段。由于是免許可使用，認知無線電必須具備迅速發(fā)現(xiàn)主用戶的能力，在工作過程中時刻檢測主用戶是否處于活動狀態(tài)，從而確保不對其產(chǎn)生干擾。

二是分析功能。分析包括對自身性能、網(wǎng)絡內(nèi)部狀態(tài)、外部相關數(shù)據(jù)和用戶自身需求等相關知識的分析。如果說檢測是信息的獲取，那么分析就是對相關信息的初步處理。認知無線電設備通過所獲取的頻譜檢測結果分析主用戶的位置、使用的頻點和發(fā)射時間，同時分析可用頻點位置、可用帶寬、信道狀況、自身傳輸可能會對其他用戶產(chǎn)生的影響以及完成業(yè)務傳輸所需的帶寬和時間等。

三是重構功能。重構能力使得認知無線電設備可以根據(jù)無線環(huán)境動態(tài)編程，從而允許認知無線電設備采用不同的無線傳輸技術收發(fā)數(shù)據(jù)。在不對頻譜授權用戶產(chǎn)生有害干擾的前提下，利用授權系統(tǒng)的空閑頻譜提供可靠的通信服務，這是重構的核心思想。當該頻段被授權用戶使用時，認知無線電有兩種應對方式：切換到其它空閑頻段進行通信和繼續(xù)使用該頻段，但改變發(fā)射功率或者調(diào)制方案，以避免對授權用戶造成有害干擾。

三、認知無線電運用的關鍵技術

認知無線電要得到有效運用，就必須解決好頻譜資源匱乏和目前固定分配頻譜利用率較低的問題，以下技術研究就顯得尤為重要。

一是頻譜分配技術。頻譜分配是指根據(jù)需要接入系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)目及其服務要求將頻譜分配給一個或多個指定節(jié)點，是認知無線電實現(xiàn)有效運用的前提與核心。頻譜分配策略的選擇直接決定系統(tǒng)容量、頻譜利用率以及能否滿足用戶因不同業(yè)務而不斷變化的需求。頻譜分配技術按分配方式可以分為一般分為靜態(tài)頻譜分配、動態(tài)頻譜分配和混合式頻譜分配，按網(wǎng)絡結構分類可分為集中式頻譜分配和分布式頻譜分配，按合作方式分類可分為合作式頻譜分配與非合作式頻譜分配。無論是哪種分配方式，在進行分配時都必須堅持靈活性原則、系統(tǒng)性原則、減小信令開銷和計算量原則，在此基礎上設計認知無線電頻譜分配模型。

二是感知位置技術。無線電信號會受到地理環(huán)境的影響，不同的地理空間對與無線電信號的影響各異。室內(nèi)與室外、市區(qū)與鄉(xiāng)村、山區(qū)與平原相比，室外、鄉(xiāng)村和平原就更有利于無線電信號的傳輸。認知無線電與全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)結合，通過自我學習的方法，能夠識別出自身所處的地理位置，進而能根據(jù)地理環(huán)境選擇合適的發(fā)送頻率、調(diào)制方式等參數(shù)，這對認知無線電功能的實現(xiàn)有著重要的作用。

三是功率控制技術。認知無線電技術必須有效控制功率，這樣才能使主用戶不受干擾，實現(xiàn)頻譜共享。在研究功率控制問題時，有兩種方法值得我們?nèi)L試。一種是將測量到的主用戶接收機信號的本地信噪比近似為認知用戶與主用戶間的距離，從而相應地調(diào)整認知用戶的發(fā)射功率。另一種即采用兩用戶重復對策理論建模，借助遺傳算法來搜索策略空間。這些方法可實現(xiàn)在保證主用戶不受有害干擾的前提下增加認知用戶的發(fā)送功率。

除了上述三大技術外，物理層安全技術、鏈路保持技術、動態(tài)頻譜管理技術等亦有待于我們進一步去研究探索，進而促進認知無線電技術發(fā)揮出更大的功效。

參考文獻

[1]郭彩麗，張?zhí)炜?，曾志民，?認知無線電關鍵技術及應用的研究現(xiàn)狀[J].電信科學，2006（8）：50- 55.

[2]Mitola J. Cognitive radio： an integrated agent architecture for softwaredefined radio.In： Doctor of Technology，Royal Inst Technol （KTH），Stockholm，Sweden，2000.

[3]畢志明，匡鏡明，王華.認知無線電技術的研究及發(fā)展[J].電信科學，2006（7）：56-60.

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無線電的定義范文第5篇

關鍵詞：軟件定義儀器；微處理器；信號調(diào)理；模數(shù)轉換器；數(shù)字信號處理

引言

儀器，作為人類感官的延伸，在人類的文明和社會發(fā)展中起作不可替代的、極其重要的作用。在科學技術成爆炸狀發(fā)展的當代，儀器所起的作用幾乎無所不在，離開了儀器現(xiàn)代人們的生活就一刻也不能繼續(xù)：醫(yī)院對患者的搶救、發(fā)電廠的運行、交通工具的運行……。

實際上，近代科學技術的發(fā)展史幾乎就是儀器儀表的發(fā)展史，即使到科學技術高度發(fā)達的今天，儀器儀表也在科學研究中同樣起作不可替代的、極其重要的作用。儀器科學與技術本身也在迅速地發(fā)展，但這種發(fā)展主要體現(xiàn)在專門領域應用的儀器科學技術的研究上，對儀器儀表帶共性的問題研究較少。

本文借助軟件定義無線電(SDR)、虛擬儀器(Virtual Instrument，VI)和組態(tài)軟件(Con－figuration Software，CS)的思想，提出軟件定義儀器(Software Defined Instrumentation，SDI)的概念和系統(tǒng)。

軟件無線電的由來

1992年5月，Joe Mitola在美國電信系統(tǒng)會議上首次提出了軟件無線電SR(SoftWareRadio)(又稱為軟件定義無線電，Software De－fined Radio，SDR)的概念，它的基本思想是將硬件做為其通用的基本平臺，而把盡可能多的無線及個人通信功能用軟件來實現(xiàn)，從而將無線通信新系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)過程逐步轉移到軟件上來。它被稱之為是繼模擬通信到數(shù)字通信、定通信到移動通信之后，無線通信領域的第三次革命，即從硬件定義的無線電通信到軟件定義的無線電通信。

軟件無線電可定義為：“軟件無線電是一種可用軟件進行重配置和重編程的、靈活的、多業(yè)務、多標準、多頻段無線電系統(tǒng)的新興技術。”為了更清晰地說明軟件無線電與傳統(tǒng)無線電的區(qū)別，分別給出軟件(數(shù)字)化程度不同的無線電結構。

所謂的軟件無線電，從硬件上來看，就是要使ADC和DAC盡可能靠近天線，省卻高頻模擬的放大、變頻、調(diào)制與解調(diào)等環(huán)節(jié)。ADC和DAC越靠近天線，說明軟件(數(shù)字)化程度越高。

顯然，軟件無線電將為所有遠程通信市場的參與者、制造商、經(jīng)營商和用戶帶來巨大的利益。制造商可以把研究與開發(fā)重點集中到簡單的硬件平臺設備上，這些設備可應用到每一個蜂窩系統(tǒng)和市場，而不僅僅是一個國家或地區(qū)范圍的蜂窩系統(tǒng)和市場。因此，可進行大批量生產(chǎn)以降低成本。另一個優(yōu)點是可以不斷地改進軟件，以及糾正在工作中發(fā)現(xiàn)的軟件錯誤和故障。

經(jīng)營商能夠快速拓展適合每個用戶并區(qū)別于其他經(jīng)營商的新業(yè)務；同樣的終端能夠提供所有服務，即使這些服務用不同的通信標準支持。另外，還可以實現(xiàn)多標準基站。對用戶來說，軟件無線電的優(yōu)點是能將他們的通信漫游到其他蜂窩系統(tǒng)，并利用全球移動和覆蓋蓋范圍的優(yōu)勢(即只要有一個蜂窩網(wǎng)絡覆蓋某地區(qū)就可以提供服務)。而且，用戶可以根據(jù)其偏愛配置他們的終端。

另外，軟件無線電技術延長了硬件(基站和用戶終端的)的使用壽命，降低了過時落伍的風險。系統(tǒng)可重編程能力使硬件可重復使用，直到可以利用新一代硬件平臺。但這并不意味著用戶終端的壽命可以無限延長，因為在PC機市場，運行功能越來越強大的程序需要功能更強大的PC機。在不久的將來，移動終端也可能出現(xiàn)同樣的現(xiàn)象。

雖然軟件無線電能夠為研發(fā)、生產(chǎn)、運營和使用等各方帶來巨大的利益，但存在和面臨天線、前端電路、高速模數(shù)轉換器、處理器電路、算法等很大的問題和挑戰(zhàn)。對比之下，現(xiàn)代儀器儀表的一般結構。

在儀器儀表的研發(fā)中，模擬電路部分(傳感器接口電路+放大濾波)和數(shù)字部分(μP或μC)是最為重要的兩個部分，又是各個整機廠“各自”研發(fā)、投入最大、重復最多的兩個部分。

與“無線電”可以有以下對比：傳感器、天線；傳感器接口電路+放大濾波、高頻放大、變頻、調(diào)制與解調(diào)；μP或μC、DSP……

因此，我們完全可以借鑒“軟件無線電”的概念，構成圖5所示的“軟件定義儀器”(Software Defined Instrument，SDI)或軟件儀器(Software Instrument，SI)(為簡便起見，以下均簡稱軟件儀器)。這樣使得一方面A/DC盡可能地靠近傳感器，減少或避免模擬電路，同時采用具有API(Application Programming In－terface，應用編程接口)、儀器接口協(xié)議棧的μP或μC平臺；可以把分散、重復而且最耗費人力、財力的“個體”或“小作坊”式的研發(fā)行為變成專業(yè)化的“規(guī)?！遍_發(fā)和生產(chǎn)，而整機生產(chǎn)企業(yè)和儀器儀表的用戶則較容易地根據(jù)自己的需要重新“定義”儀器儀表的功能、以最小的代價更新、升級或維護已有儀器儀表。

與虛擬儀器的異同

虛擬儀器的出現(xiàn)是測試儀器領域的一場新的革命，是測試儀器與計算機深層次的結合。虛擬儀器的主要組成就是用一套通用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過不同的接口接人計算機，在計算機上實現(xiàn)各種測量功能。虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比，具有以下幾個特點。

(1)傳統(tǒng)儀器的面板只有一個，其上布置著種類繁多的顯示與操作元件，由此導致許多認讀與操作錯誤。而虛擬儀器面板上的顯示元件和操作元件的種類與形式不受標準件和加工工藝的限制，而由編程來實現(xiàn)，設計者可以根據(jù)用戶的認知要求和操作要求設計儀器面板，可以通過在幾個分面板上的操作來實現(xiàn)比較復雜的功能。這樣，在每個分面板上就可以實現(xiàn)功能操作的單純化與面板布置的簡潔化，從而提高操作的正確性與便捷性。

(2)通用硬件平臺確定后，由軟件取代傳統(tǒng)儀器中的硬件來完成儀器的功能。

(3)儀器的功能是用戶根據(jù)需要由軟件來定義的，而不是事先由廠家定義好的。

(4)儀器的改進和功能擴展只需相關軟件設計更新，而不需購買新的儀器。

可以說，軟件儀器具有上述虛擬儀器的優(yōu)點，但軟件儀器是“實實在在”的儀器，是建立在嵌入式系統(tǒng)，如單片機、ARM、DSP等之上，而不是建立在普通PC機上。軟件儀器有比虛擬儀器大得多的適應性、可靠性和靈活性。

軟件儀器的主要研究內(nèi)容

軟件儀器有四個主要研究內(nèi)容。

1　軟件儀器的理論體系與系統(tǒng)結構

結合儀器的特點，研究軟件儀器的理論體系與系統(tǒng)結構。根據(jù)多數(shù)種類的儀器及其測量要求，軟件儀器有三個關鍵技術：傳感器數(shù)字化接口、軟件儀器處理引擎和儀器接口(兩個虛線框之外的部份)。

2　數(shù)字化傳感器接口模塊

以數(shù)字電路和算法取代模擬電路是軟件儀器的關鍵和核心。這部分的研究是要在保證測量精度的條件下盡可能地采用數(shù)字電路來實現(xiàn)傳感器的模擬輸出信號轉換成數(shù)字信號，或者說盡量使ADC靠近傳感器。在該部分內(nèi)容中，重點研究過采樣技術：結合數(shù)字信號處理和FPGA技術，采用中、高速中分辨率的ADC實現(xiàn)高分辨率的數(shù)據(jù)轉換，即Z-A型ADC技術。另外，還要研究過采樣與調(diào)制，解調(diào)(鎖相檢測)相結合的技術。

3　軟件儀器處理引擎

根據(jù)儀器檢測信息的復雜程度、數(shù)據(jù)量大小等不同要求選擇若干硬件平臺(ARM、DSP、FPGA、MCU等)和實時操作系統(tǒng)、駐留編譯器，研發(fā)相應的API。

4　儀器接口

根據(jù)不同種類的應用，優(yōu)選和研發(fā)軟件儀器的硬件接口。

下面分別就軟件儀器中的“傳感器數(shù)字化接口”和“信號處理核心模塊”兩個核心問題進行說明。

傳感器數(shù)字化接口

討論傳感器的接口電路時，可以采用圖9所示的方式對傳感器進行分類。各類傳感器的數(shù)字化接口的可能性分析如下。

(1)電阻：可以直接采用24位Z∑－型ADC(比例法)轉換得到數(shù)字信號，或具有R/CF型轉換集成電路與單片機直接將電阻阻值轉換成數(shù)字。

(2)電容：現(xiàn)有電容數(shù)字轉換器的分辨率可達24bit，5aF√Hz的噪聲。

(3)電感：給出了一種便于集成化的直接轉換方法。

(4)比例、(5)差動和(6)橋式差動：集成化的數(shù)字轉換器已有很多品種，如美國ADI公司的AD2S930、美信公司的MAXl452、MAXl457等。

(7)和(10)電壓：直接采用ADC轉換為數(shù)字信號，沒有采用放大器所帶來的動態(tài)范圍損失在后面討論。

(8)和(11)電流：很容易轉換成電壓信號后再直接采用ADC轉換為數(shù)字信號。

(12)和(13)數(shù)字輸出：傳感器本身是數(shù)字信號輸出。

綜上所述，在較低頻率的測量中，對幾乎所有傳感器接口都可以實現(xiàn)數(shù)字化。在傳感器接口數(shù)字化的一個關鍵技術是高分辨率、高速度的ADC問題。一般說來，儀器中的ADC速度遠比軟件無線電中要求低(特殊的高速示波器等儀器除外)，但對精度要求較高。

近年來，微電子技術的發(fā)展為解決軟件儀器中的ADC問題提供了很好的條件：分辨率高達24位的ADC已經(jīng)商品化，而且價格很低；高速ADC已經(jīng)達到2G的采樣速度，12－16bit的ADC已經(jīng)達到幾百KSPS－幾百MSPS。而利用過采樣技術可以將ADC的數(shù)據(jù)通過率充分發(fā)揮出來，即可以在采樣速度和分辨率中進行平衡，在不需要ADC所具備的高采樣率時，可以用其速度換取精度(分辨率)，從而達到直接數(shù)字化的目的。

下面討論模擬信號處理中若干關鍵技術在直接數(shù)字化后的影響。

模擬放大

直接采用高分辨率的ADC，如24 bit的ADC在輸入范圍為2.5V時的可分辨0.15lμV。足以滿足絕大多數(shù)的測量應用。利用過采樣技術，如200 KSPS/16bit的ADC下抽樣至200SPS時相當于21bit的分辨率。在輸入范圍為2.5V時的可分辨1.2lμY。

濾波

除非干擾超出ADC的輸入范圍，在可得到足夠分辨率的條件下，數(shù)字信號處理可以比模擬信號處理優(yōu)異得多的多的結果。即使干擾可能超出ADC的輸入范圍，在過采樣(目前比較容易做到)時所需的濾波器也比較容易實現(xiàn)(對濾波器參數(shù)及其元件的要求低)。

調(diào)制/解調(diào)

一般說來，儀器中調(diào)制，解調(diào)使用的載波頻率遠較無線電中使用的頻率要低，因而實現(xiàn)起來更為容易。

校準/補償

微處理器的高速度、大容量的非易失性存儲器、在線下載等微電子學的進展為儀器的校準/補償提供了基礎。

綜上所述，傳感器數(shù)字化接口的信號處理流程，其中最主要的研究內(nèi)容是“高數(shù)據(jù)通過率的ADC”。而這部分內(nèi)容的實現(xiàn)方式。

信號處理核心模塊

借鑒已有的嵌入式系統(tǒng)和根據(jù)儀器檢測信息的復雜程度、數(shù)據(jù)量大小等不同要求選擇或研發(fā)若干硬件平臺(ARM、DSP、FPGA、MCU等，或他們的組合)和實時操作系統(tǒng)、駐留編譯器，研發(fā)相應的API、傳感器數(shù)字化接口等等。