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无线电论文

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无线电论文范文第1篇

本文提出的CCPT系统结构如图2所示。根据研究内容,需要对系统的各个部分进行必要假设:1)发射电源为正弦电压源,幅值US、频率f、内阻RS;2)无论直流负载还是交流负载,都用等效电阻RL来近似等效,本文暂不研究这一等效过程;3)不考虑电容的功率损耗;4)无源元件都是线性的,不考虑器件的非线性因素。L1和C1构成电源变换网络,将逆变器的电压型输出,变换为电流型输出(原理见下节分析),即通过电容耦合器的电流2I具有电流源特性,从而使耦合电流受耦合电容变化和负载变化的影响程度得以减小,确保能量传输的稳定性。L2为阻抗补偿电感,用于补偿耦合电容C2产生的较大容性电抗,并提高电源侧的功率因数。磁耦合式阻抗变换电路用于将电流型输入变换成电压型输出或电流型输出,取决于该网络的具体构造,见后面分析。

2电压源到电流源的变换

为了实现电流型耦合,需要将发射电源的电压型输出,变换为电流型输出。这一变换是通过网络N1来实现的。设R1=RL1+RS,根据含源支路的等效变换原理,图2中发射电源和网络N1可以用图3所示的诺顿电路来等效。

3阻抗变换电路的设计I-电压型输出

这一设计的目的是在负载电阻RL上得到确定的电压LU,即在规定的使用范围内,该电压较少受负载电阻RL的影响。对图2中的磁耦合器件,忽略线圈电阻并不影响对工作原理的分析。耦合电感的两种等效的电路模型如图4所示。图4(a)用耦合系数表示线圈的耦合情况,而图4(b)直接用折算到一次侧漏感表示线圈的耦合情况。二者在一定条件下可以相互等效。根据电路理论,从图4(a)到图4(b)的等效关系为可见,若k<1,便意味着存在漏感Lσ3。为方便起见,本文采用图4(a)的模型进行分析,即用小于1的耦合系数来表示漏感对电路的影响。二次侧的感应电压包括自感电压和互感电压,采用串联电容C4,如图5所示,并使C4和L4满足谐振条件:这样就可抵消自感电压,负载上就只剩下与一次侧电流I3成比例的互感电压。

4阻抗变换电路的设计II-电流型输出

这一设计的目的是在负载上得到有别于耦合电流2I的负载电流LI,即在规定的使用范围内,这一电流较少受负载电阻RL的影响。为此,可以在耦合电感的一次侧或二次侧并联补偿电容。本文不去研究在一次侧并联电容的情况。若在二次侧并联补偿电容,电路如图6(a)所示。根据电感的电压电流关系,就二次侧而言,可以等效成图6(b),图中菱形符号表示电流控制电流源。由此图可见,选择电容C4,使其与L4满足谐振条件,则负载电流为并联谐振条件为所以在紧耦合条件下,k≈1,Xi3≈0,而实部Ri3与负载电阻RL成正比。根据上述原理,为了在负载上得到确定的电流LI,磁耦合器件要尽量接近全耦合,并且负载电阻RL不宜太大。

5电源端等效阻抗分析

当网络N1近似电流型输出时,电源侧总负载的功率因数不一定为1,从而影响逆变电源的性能,导致换流困难和开关损耗增加。为分析电源侧的等效阻抗Zi1,将网络N2右边的电路用等效阻抗Zi2=Ri2+jXi3表示,如图7所示。

6仿真研究

电压型输出的仿真仿真条件:总耦合电容C2=3nF;正弦电压源幅值US=10V;频率f=200kHz;内阻忽略不计。被仿真的电路结构如图2所示。要求负载电压幅值UL=10V。分析负载电阻与耦合电容变化时,负载电压、电流,及耦合电容电压的变化情况。在标称值时,每个耦合电容电压选择为40V,以提高安全性。由此可确定耦合电流,I2=(2ωC2)×40≈0.3A。

7实验研究

7.1电压型输出实验

实验条件:实验用电路结构如图12所示。图中电阻除RL(外接)和RS(功率放大器输出电阻)外,均为用LCR表测得的对应元件的串联等效电阻。耦合电容为铜基圆形平板电容,如图13所示。直径155mm,厚度1.5mm。为增加电容量,在其表面生成环氧基纳米钛酸钡(BaTiO3/epoxyresin)复合电介质,介质厚度10μm,相对介电常数22。包括耦合电容在内的各元件参数值如表1所示。使用SG1005P数字合成带功率输出的信号发生器作为发射电源,正弦电压幅值10V,频率200kHz。元件参数采用HIOKI3532-50型LCR测试仪进行测试。示波器AgilentDSO5034A,电压探头AgilentN2863A,电流探头Agilent2011。1)实验1:使平板耦合电容通过介质自然接触,总电容C2=3nF,在负载电阻RL=100Ω条件下,耦合电容电压uC2及耦合电流i2、负载电压uL及电流iL的实验波形分别如图14(a)、(b)所示。负载为51Ω和151Ω的实验结果见表2。2)实验2:负载电阻保持为RL=100Ω,改变耦合电容接触面积,得到耦合电容变化时,负载电压、电流以及耦合电容电压的变化情况,见表2。由表2可知,当负载电阻和耦合电容在较大范围内变化时,电压型的输出电压相对变化小于1.52%。从表2的最后一行可见,当耦合电容变化时,能量的传输效率有所下降。这是因为耦合电容的变化破环了L2、C2和Zi3的谐振条件。为了维持近似不变的耦合电流,电源侧的输出电流和平均功率必然要RL1消耗。

7.2电流型输出实验

实验条件:将图12中的C4和等效的串联电阻RC4改为与负载并联,就是本实验的电路结构。参数为:电感L2≈222μH,RL2=2.21Ω;磁耦合器参数L3=52.354μH,RL3=0.713Ω,L3=28.315μH,RL4=0.406Ω,M=33.78μH;电容C4=22.36nF,RC4=0.568Ω。其他同7.1。1)实验3:在保持平板耦合总电容C2=3nF不变的情况下,负载电阻为RL=30Ω情况下的耦合电容电压uC2及电流i2、负载电压uL及电流iL的波形分别如图15(a)、(b)所示。负载为其他阻值时的实验结果见表3。2)实验4:在负载为RL=10Ω时,改变耦合电容值,实验结果见表3。由表3可知,当负载电阻和耦合电容在较大变化范围内变化时,电流型的输出电流相对变化小于4.61%。

8结论

无线电论文范文第2篇

关键词:软件无线电数字信号处理调制解调TMS320C6701

软件无线电是随着计算机技术、高速数字处理技术的迅速发展而发展起来的,其基本思想就是将宽带A/D/A变换器尽可能地靠近天线,将电台的各种功能尽量在一个开放性、模块化的平台上由软件来确定和实现。该平台的调制方式、码速率、载波频率、指令数据格式、调制码型等系统工作参数具有完全的可编程性。

传统的卫星测控平台存在着性能不完善,调制方式、副载波、码速率组态不灵活,体积偏大等问题。研制和开发通用化、综合化、智能化的测控平台,通过注入不同的软件,实现对调制载频、调制方式、传输码速率等参数的改变,应用于各种轨道卫星平台的遥测遥控任务。数字信号处理器(DSP)是整个软件无线电方案的灵魂和核心所在。通用平台的灵活性、开妻性、通用性等特点主要是通过以数字信号处理器为中心通用硬件平台及DSP软件来实现的。经过比较,我们采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的芯片形成一套实时的DSP系统。

图1TMS320C6701结构框图

1软件无线电通用平台的DSP技术

1.1TMS320C6701DSP芯片介绍

TMS320C6701是TI公司的高性能DSP芯片,具结构框图如图1所示。

TMS320C6701的主要特点为:

*单指令字长为32位,8个指令组成一个指令包,总字长为256位,引脚与TMS320C6201系列的引脚兼容。

*体系结构采用甚长指令字(VLIW)结构;

*硬件支持IEEE标准的单精度和双精度指令集,支持字节寻址获得8位/16位/32位数据,指令集中有位操作指令(包括位域抽取、设置、清除以及位计数、归一化等);

*1Mb(位)的片内存储空间,其中程序存储空间和数据存储空间各512Kb;

*32b外部存储器接口(EMIF),有52MB的外部存储器寻址能力;

*四通道自加载DMA协处理器,可用于数据的DMA传输;

*16位宿主机接口(HPI);

*两个多通道缓冲串口(McBSPs);

*两个32位通用定时器;

*灵活的锁相环路(PLL)时钟产生器,可以对输入时钟进行不同的倍频处理;

*芯片内部有IEEE1149.1标准边界扫描仿真器(JTAG),可用于芯片的自检和开发;

*芯片共352脚采用BGA封装,以获得好的高频电气性能,并使芯片尺寸变小;

*采用0.18μm工艺,则五层金属组成,输入输出接口电压为3.3V,核心电压1.8V(167MHz时为1.9V)。

1.2DSP技术在软件平台中的应用

每套测控平台含双机备份的遥控调制器与遥控解调器,双机分别由独立电源供电。系统总体框图如图2所示。调制器与解调器分别通过不同的RS232串口与遥控处理计算机通信,完成对调制解调器的控制及其带数据的收发。

用户在每次任务前通过控制计算机设置调制方式、调制参数及通信连接方式,并调用算法参数生成程序产生调制器和解调器中算法的预置参数,并在设备初始化时以批数据方式从串口送入DSP芯片,经校验后送FlashROM中。为保证程序传送的可靠性,采用IRQ差错控制方式,DSP每接收一个数据包在存储的同时向计算机回传数据信息,计算机一旦发现数据出错即转入重传方式。参数设置成功后,调制解调器根据协议发送和接收遥控指令,并将工作状态回送遥控处理计算机,同时在遥控前端机面板上显示。

1.3调制器与解调器硬件结构与功能描述

硬件系统以DSP为核心,电路主要由下述模块组成:电源模块、系统时钟及模式设置模块、存储器模块、系统监控模块、与控制计算机通信模块、调制输出模块、B码时钟接收模块和显示控制模块。在解调系统中,除解调输入模块、解密接口模块和显示控制模块外,其余模块均与调制系统一致,如图3所示。

调制器加电时,DSP首先通过外部存储器模块完成自加载。自加载完成后,由DSP主程序对状态显示监控模块进行参数初始化设置。在有调制任务时,首先由控制计算机对DSP进行参数设置(如滤波器参数、调制制式、调制副载频、调制码速率等),然后发调制数据给DSP,由DSP的串行通信口接收数据,在DSP内完成副载频调制;调制数据经DSP串口发送给数模块转换进行数模转换,转换的信号过低通可编程滤波器滤波后输出。解调器的工作过程与上类似,在检测到有已调副载波进入A/D通道时,启动解调模块进行解调,将解调的数据送到控制计算机。

2DSP实现信号调制和解调

2.1信号调制

调制器的设计目标是在可编程的硬件平台上,通过注入不同的算法或执行软件,实现不同载波频率、调制方式、传输速率和码型的多制式的通用型调制器。它将以灵活的重构性支持各种通信发射机的不同需求,更有利于各通信设备的互连互连。考虑到数字直接合成技术具有数控灵活、频率分辨率高、频率切换快、相位可连续线性变化、覆盖带宽大、生成的正弦/余弦信号正交性好等特点,我们的设计方案是以DSPs芯片为内核,采用软件DDS技术,实现高精度、高性能的数字调制器。调制器的总体框图如图4所示。

帧分析在设备初始化时完成程序数据的接收、校验和转发(向FlashROM送)。在正常工作时,从帧数据中分离出调制参数及等调制数据,分别送参数寄存器与数据寄存器。

图5BPSK接收总体框图

在数据格式变换中,完成将输入的数据分别转变为调制参数控制字(如相应调制方式下的频率控制字K、相位控制字φ和副度控制字A)和相应格式的被调制数据,经滚降处理后(对于FSK方式可不用滚降处理)对正弦载波进行调制。

2.2信号解调

对于BPSK接收,我们采用相干解调方式,如图5所示。接收信号经带通采样得到原始信号序列后,首先与本地产生的正弦序列相混频,然后经低通滤波除高频分量,得到其带信号样值序列(正弦序列的频率与相位也由此样值序列获得)。再对基带信号样值序列进行最佳判决点时刻波形估计,估计值送往均衡器做均衡处理,均衡结构再做0、1判决得到最终的解调数据。解调的关键点在于本地载波的同步和符号定时误差的提取。

ASK(FSK)信号的解调方法可分为相干解调和非相干解调两类。由于相干解调的抗干扰能力较强,本方案采用相干解调方式。图6为采用相干解调时,接收端的解调总体方案流程框图。

接收信号首先经低通滤波器,滤除带外噪声(此处的低通滤波器由专用器件设计)。然后经A/D变换,得到样值序列,按照工作的不同阶段,分两路分别与本地相应的相干载波进行解调,主要包括混频和低通滤波两过程。解调后的信号经低通滤波器后,恢复出基带信号。基带信号进行位定时和码元判决,得到最终的解调数据。

图6ASK/FSK相干解调总体流程框图

无线电论文范文第3篇

[关键词]无线电通信技术管理

与有线电通信技术相对应,近年来无线电通信技术得到了快速飞跃的发展,鉴于频谱资源的有限性,及社会各界对无线电频谱资源的强烈需求,使无线电技术及其管理问题日益受到人们的广泛重视。

一、无线电通信技术

无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明,下面具体介绍:

(一)3G技术

3G,全称为3rdGeneration,中文含义就是指第三代数字通信。目前3G无线电通信技术标准主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。从技术角度来看,3G主流技术已经基本成熟,CDMA2000由于技术本身的平滑演进特性,进入3G的障碍不大。WCDMA以前受版本不断更新的影响,阻碍了商用进程,但目前主体标准已经定型,具备了规模商用的基础。事实上欧美等运营商已经进入了3G网络部署阶段。TD-SCDMA是中国自主知识产权的3G标准,该标准将智能无线、同步CDMA和软件无线电等当今国际领先技术融于其中,在频谱利用率、对业务支持具有灵活性、频率灵活性及成本等方面的独特优势。另外,由于中国内的庞大的市场,该标准受到各大主要电信设备厂商的重视,全球一半以上的设备厂商都宣布可以支持TDSCDMA标准。该标准提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。

(二)3.5GHz技术

3.5GHz宽带固定无线接入技术MMDS,是工作于3.5GHz无线频段上的中宽带无线接入技术,宽带固定无线接入技术因为其高带宽、建设速度快、接入方式灵活等特点,受到了业界的关注。现在MMDS使用了传统的调制技术,但是未来的技术将是基于VOFDM的,接收端与反射的信号相结合,生成一个更强的信号。这种技术成本低廉,常用于远离服务中心的小型企业接入网,它有时被称为WDSL或通称为宽带无线技术。但这项技术也有其局限性,比如高频段26GHz的LMDS技术受天气影响较大,而3.5GHzMMDS技术在我国又受到了带宽不足等因素的限制。

(三)WLAN(Wi-Fi)技术

无线局域网技术WLAN(Wi-Fi),其技术标准为802.11,可实现十几兆至几十兆的无线接入。我国目前发展的主要是802.11b标准的WLAN网络,支持11Mbps的无线接入。WLAN技术将在特定的区域和范围,特别是热点区域和高速信息接入领域,发挥对移动通信网络的重要补充作用。

(四)WiMAX技术

WiMAX即全球微波接入互操作系统,WiMAX不仅在北美、欧洲迅猛发展,而且这股热浪已经推进到亚洲。WiMAX又称为802.16无线城域网,是又一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接方案。因在数据通信领域的高覆盖范围(可以覆盖25~30英里的范围),以及对3G可能构成的威胁,使WiMAX在最近一段时间备受业界关注。WiMAX相对于Wi-Fi的优势主要体现在Wi-Fi解决的是无线局域网的接入问题,而WiMAX解决的是无线城域网的问题。Wi-Fi只能把互联网的连接信号传送到300英尺远的地方,WiMAX则能把信号传送31英里之远。Wi-Fi网络连接速度为每秒54兆,而WiMAX为每秒70兆。

二、加强无线电管理的主要措施和手段

无线电通信电技术目前得到了较广泛的应用,但由于无线电通信自身的应用和技术特征,导致必须对无线电进行有效管理,以使之规范、安全、稳定的运行。根据笔者的总结,目前加强无线电管理的主要措施和手段主要有:

(一)要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感

要增强做好无线电管理工作的责任感和使命感。无线电频率是宝贵的国家战略资源,应组织专门力量,针对动态情况,严加管理和合理利用。要从国家政治高度、从资源管理高度,深刻认识无线电管理工作的重要意义和内涵,强化大局意识,危机意识,健全管理机制,以适应和服务于国家发展的需要。同时加强对管理人员的培训,努力做到无线电管理的法制化、规范化、科学化。(二)要切实抓好无线电监测网络的建设

无线电监测网络为无线电管理工作提供必要技术支持,是无线电技术管理的基础设施。加强无线电监测网络建设就是要将全国分散的无线电监测站(中心)进行优化整合,加强各监测站之间的协作关系,加强无线电监测工作,提高频率资源的有效利用,维护空中通道的畅通,使各种无线电业务相互兼容、正常工作,以维护国家频率的科学、合理、有效使用。

(三)要加强无线电管理的执法力度

无线电技术为无线电通信的开展提供了重要技术支撑,随着无线通信技术的发展和相关应用的增多,国内相关立法应当逐步完善和成熟,国家应尽快出台一部专门的无线电法律法规以适应国家经济和无线电技术发展。无线电管理部门一方面要严格按照国家的相关法律法规进行管理,做到严格、规范,另一方面要严格遵守国家的法律法规,不做与法律相违背的事,维护法律的尊严。

(四)建设一支坚强有力的无线电管理专业队伍

搞好无线电管理工作,必须有一支思想好、技术精、作风硬、执法严的管理队伍。在实际运作过程中,要采取请进来、走出去、岗位练兵等措施,支持鼓励专业技术人员参加各类培训,强化技能训练。在法律法规、无线电管理、监测与检测技术、计算机技术等方面,引导和要求管理人员,自觉跟踪无线电技术发展新动态,理论联系实际进行技术交流,使之与当前管理任务相适应。同时还要加强职业道德、政治素质、保密制度、通信纪律、通信规则、值班制度等行业中必需的修养和建设,提高其执政能力,不辱使命,高质量完成国家赋予无线电管理部门的神圣职责。

无线电通信技术作为极具有发展潜力的一门通信技术,目前得到了持续和持久的快速发展,但在快速发展的过程中,仍时常暴露出管理方面的不足,因而我们应该坚持两条腿走路,一方面,加强技术研究,另一方面,加强管理,使之实现又好又快的发展。

参考文献:

[1]高兆霖,《超宽带无线电技术及实际应用》,载《铁道技术监督》,2007年10月.

[2]张士兵,《超宽带无线技术的应用前景及其挑战》,载《南通大学学报(自然科学版)》,2005年3月.

无线电论文范文第4篇

(一)概述

由于井下采矿具有作业人员在井下流动性大、地面人员难以及时掌握井下人员分布和作业进展情况以及下井后就无法确切地知道他们所处位置等特点,矿井一旦发生透水、火灾等事故时地面工作人员因不能实时了解井下情况,会给抢险救灾工作带来极大的困难。特别是在突发冒顶和人员被埋的紧急情况下,由于人工描述不清或不能及时精确、自动探测被埋人员的准确位置,在低效率的管理模式下丧失宝贵生命的有效抢救时间。井下定位系统的核心识别设备采用具有国际先进水平的SUPER-RFID技术,它能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统,使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹,以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时,救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。

(二)无线射频识别(RFID)技术

无线射频识别(RFID)技术,是一种电子标签或者无线标签,利用无线射频通信实现的非接触式自动识别技术。RFID已经在日常生活中得到广泛的应用,RFID的发展得益于芯片技术、无线技术、无线通信技术、数据交换与编码技术、信息化处理技术和计算机技术等关键技术的综合发展。RFID标签具有体积小、容量大、寿命长、可重复使用等特点,可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理。成本的节约和效率的提升,促使RFID技术成为各个行业实现信息化的重要切入点。近年来,随着在物流、制造、公共信息服务等行业的广泛应用,RFID技术自身的产业化也在稳步发展之中,在行业中的应用也日益广泛和深入。同时,RFID技术开始与通信技术以及互联网技术融合,朝着构建一个实现全球物品、人员信息实时共享的物联网目标迈进,而这也正是RFID产业长远发展的动力所在。

(三)将RFID应用在矿井中的优势

随着科技的不断发展,将先进的科学技术应用到井下作业中,既能够有效地避免重大事故的发生或者将损失减小到最低,又能够提高生产效率。我国现已有多家矿山企业开始尝试RFID技术,来实现井下作业管理,这就是在RFID射频识别技术的基础上搭建的一条地面上下沟通的桥梁,使地面人员能够及时动态地了解井下人员、车辆、设备的身份、分布以及作业情况,一方面可以应用于井下安全管理,一旦有事故发生,地面人员可以准确、及时、快速地进行抢险救灾、安全救护等等;另一方面还可以改善井下的生产调度,通过动态地获取无轨运输设备的方位信息等,同时,该系统还具备人员考勤功能,亦可对进出矿场的人员及车辆进行身份识别,以保障矿场的生产安全和财产安全。

(四)井下定位系统构成及工作原理

1.系统构成

井下定位系统设备主要包括:中心站主机、数据通信服务器、人员定位系统、无线射频单元识别读卡分站以及识别卡、矿用人员管理系统软件、信息传输接口、通讯电缆、矿用隔爆兼直流稳压电源等组成。目前国内井下人员定位系统组成网络结构大部分是采用的RS485远传网络,它具有接线简单、传输距离远和可靠性高等特点。

2.工作原理

井下人员定位系统是根据现场实际情况和要实现的功能,在矿灯收发处、矿井出入口、各个巷道分叉口和作业人员可能经过的通道中安放若干个无线标识读卡分站(每一台具有不同的ID号),将它们通过网络连线与地面控制中心的计算机联网。每个井下作业人员携带的矿灯上安装一个具有唯一标示号的无线标签(标示号与标签携带人的身份、矿名、作业大队和班组在计算机数据库里唯一对应),当作业人员出入井下时只要通过或接近安装在通道内任何一个标识读卡分站,基站即会自动识别到路过人的标示号并立即上传到地面控制中心的计算机。计算机程序将无线标签的标示号(对应到个人)、无线标识读卡分站的ID号(对应井下的具置)、该基站返回的强度信号和确切时间等信息实时记录到数据库里,数据库管理程序可以对库里存放的信息很方便地进行查询、统计和生成报表等操作。如某个人目前所处位置的查询、某区域的人员情况统计并在基于地形图的背景上显示出来、地面人员对井下人员呼叫、井下人员向地面人员报警、利用统计和报表生成功能构成矿山考勤系统。除日常管理之外,最重要的是井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。

二、井下定位系统功能

井下人员定位系统可以实现的基本功能如下:

(一)通过矿区图形信息作为用户界面可以实时显示和查询井下情况。

(二)任何时间段(计算机由记录的)井下全部或某个识别读卡分站范围有多少人。

(三)每个人在井下任一时间用表格方式表示的活动轨迹。

(四)查询一个人当前的实际位置,查询一组人当前的实际位置。

(五)地面人员对井下人员呼叫或井下人员向地面人员报警,方便调度中心快速电话联系该人员和出现紧急情况时及时组织救援。

(六)井下人员在井下超过工作和升井时间自动向地面值班人员报警,便于管理者及时查明原因和组织搜救。

(七)查询相关人员在任一识别读卡分站的到/离时间和工作时间等信息,用于督促和落实重要巡查人员按时准点到位进行各项数据的测试处理,从制度和技术手段上杜绝人为因素而造成的相关事故隐患。

(八)井下人员总人数在巷道中的实时动态分布图,计算机程序管理背景是根据井下的实际现场情况制作的矿区巷道地理图,井下人员分布情况可生动形象地显示在屏幕上。

(九)数据库操作管理界面采用具有权限管理的基于局域网模式,可实现多点共享供多个用户同时在不同地点查看。

(十)自动统计算出各类人员井下的各类报表(月报、周报和日报,如果需要的话可以随时生成),如生产作业人员出入井时间表、出勤报表、加班报表、统计管理人员的巡查情况报表、请假和缺勤报表等,若有必要还可与工资报表系统提供软件接口。

(十一)参观访问人员所处位置实时监测,是否按要求到达指定区域或已进入危险地带。

(十二)一旦发生事故,能及时查出有多少人遇险,遇险人员在哪里和确定他们的身份。

(十三)抢险救援时采用手持移动搜救器,快速准确地识别遇险人员被埋人员具体地点、深度和方位,及时抢救有生还可能的人员,明显提高抢险效率和救援效果。

(十四)可实现井下设备管理包括井下车辆和其他重要移动设备的实时位置识别等。

三、井下定位系统的技术特点

(一)使用全球开放的ISM频段,无须申请和付费。

(二)多功能:实现了井下人员实时跟踪定位、辅助考勤、轨迹查询等重要安全管理功能。

(三)高容量:在井下可容纳数百个矿用型读卡器,以及大型矿业数万员工同时使用标识卡。

(四)无线标签与读卡分站之间可实现双向高速数据交换,透明/加密传送数据和信息,即应用灵活又保证了数据安全,为在人员定位网上扩展移动数据采集、地面井下双向信息交换和移动瓦斯监测系统提供了平台支持。

(五)多种技术集成:系统集成了RFID技术、无线数据传输、总线传输等。

(六)定位系统可以向目标发出呼叫信息,如一般呼叫、紧急呼叫、撤离呼叫等信息;可以呼叫一个特定目标,也可以呼叫多个目标(群呼);信息可以在第一时刻立即传达到每一个人,实现实时信息传递。紧急情况下,井下人员还可以通过便携式卡向系统发出呼救信号,从而得到其他人员的及时救助。

(七)通过系统采集井下人员的分布情况,支持事故后准确地判断人员所处位置,为实施应急救援创造有利条件。

四、井下定位系统作为辅助救援必要性

众所周知,国内矿山企业事故时有发生,如何加强安全生产和安全监督工作力度,当灾难降临后如何提高救援和搜救工作效率,这类问题涉及国家、企业和个人的切身利益,涉及建立和谐社会维护安定团结局面的大事。因此,国家各级主管部门和企业领导应该尽一切可能将这类问题解决好。井下人员定位系统对现场紧急辅助救援工作具有不可替代的作用,万一井下发生事故或灾难,可在电脑上立刻查出事故地点的人员数量和事发后人员的动态分布情况,考虑现场环境等多种因素,为及时组织救援在极短的时间提供准确和科学可靠的决策依据。从而避免了传统人工方式传递信息的低效率、不准确、救援的盲目性和冒险性,为有效地组织救援赢得宝贵的生命时间,使灾难的危害降到最小提供非常重要的不可替代的决策支持。井下人员定位系统是整个矿山行业安全生产和稳定发展的需求,它可以提高安全生产和现代化管理水平,在灾害辅助救援时发挥重要作用。尽管目前井下人员定位系统还不像瓦斯监测系统那样已成行业的强制标准,但科学技术进步是矿山行业安全生产发展的必由之路,相信在不远的将来,它的技术会不断发展而其应用会得到进一步普及。

五、结论

无线电论文范文第5篇

进实验室已经将近两个月了,我这一段时间的主要工作是看论文。大致可以分为两个阶段:6.28~8.3,这五周主要看了一些认知无线电方面的论文;8.4~8.23,这三周主要是看网络编码与中继方面的论文。

认知无线电这一阶段,大概用了三周时间看yulaoshi的出站报告、chegnpeng的博士论文和几篇参考文献。通过这些文献的学习,对认知无线电的基本概念、要解决的问题、信道容量区、速率控制、功率控制这些内容有所理解。之后的两周,我在IEEE上找了一些比较新的论文,看的几篇都是频谱感知方面的。了解了频谱感知的三种基本方法,以及对这些方法的改进,如自适应阈值方法、两步法进行频谱感知、引入协作分集,改进的目的是最大化频谱利用率、减小感知时间、综合基本方法的优点、提高系统的虚警和误检性能等。这五周的学习,我对认知无线电有了一定的理解,但这种理解更多的只是基本概念方面的,涉及到具体的模型建立、处理方法、公式推导等还是很多不明白。

网络编码与中继这一阶段,看了caojianbo师兄推荐的六篇论文。对编码双向中继几种方法的模型、通信过程、优缺点、联系与区别有了整体上的理解,同时了解了网络编码在分布式天线系统和用户协作中的应用、性能、分集增益,物理层网络编码的实现与信道容量,传统中继、连续中继、网络编码中继这几种中继方法在时隙效率、误比特率、可行性这3个方面的性能比较,固定中继、选择中继、增强中继的分集增益与中断概率。通过这一阶段的学习,我对网络编码和中继中几种常用方法、如何分析其优缺点有所领悟,这为接下来深入学习这一方面的内容打下了比较好的基础。

总体来说,暑假这两个月的学习还是有蛮大收获的。我对认知无线电、网络编码、协作中继这三个方向有了概念上的理解,为之后这三个方向的深入学习奠定了基础。此外,对于怎么看英文文献也找到了比较适合自己的方法。当然,也存在许多不足:没有给自己足够的紧迫感导致有些时候学习效率不高;每一阶段收尾太慢,回顾一个阶段的已看论文效率太低了;看论文时主动性不强,更多时候只是顺着文章看下去,自己的思考比较少;SON方面的论文没抽出时间去看。

无线电论文范文第6篇

关键词:无线电监测空中监测组网定位技术

引言

对于有机场或者处于航线上的地区来说,无线电监管机构可能会经常性地接到关于航空干扰的投诉。目前投诉主要有两类:一类是干扰信号影响了地空通信频率,飞行员在航线上意外收听到广播内容,这种情况多数由广播频段的互调信号造成;另一类干扰更为严重,是飞机起降时发生GPS信号丢失,很可能影响到机场的正常运转,已出现的案例是滥用GPS干扰器造成定位信息扰。以上的干扰信号基本上只有在特定位置的高空中才能收到,在地面上使用常规的监测设备无法收到干扰信号,要对其进行定位和排查更是无从谈起。空中监测作为近年来新出现的无线电监测手段,是传统监测模式的一种补充。空中无线电监测具有巨大的优势,无线电波在地面传播会经过不同介质的反射、折射而使传输信息变得混乱,而空中传播除按距离信号功率衰减外几乎不受其他影响,因此空中监测得到的干扰源位置、方向准确性高。空中监测设备配合地面上的监测系统,不仅可用来弥补固定测向站点分布不足的问题,还将可监测的信号空间高度提升至500米,从而能有效提升本地技术管理水平。

1组网定位方法的必要性

空中监测系统虽然可以升入高空中,更容易接收到干扰信号和确定其来向,但某些(特别是广播频段)干扰信号覆盖范围很大,在较近的测试区域内很难实现有效交叉定位。如果要多次升空定位,每次测试地点的选择就尤为重要。在相近的位置升空不会对判断信号发射点带来实际帮助,因为很可能产生两次重复的结果。多数情况下,两个测试点之间距离在10公里以上是基本的要求。按照这样的规律,虽然借助了空中监测系统,排查航空干扰仍然需要在较大的范围内进行样本采集,当然也必须花费大量的时间和人力。如果有若干套空中监测设备,分别在多个地点同时对某一目标信号进行定向,并将结果汇总到一起,就能很快确定其大致位置,大大节省成本和资源。此外,对于大多数由“黑广播”产生的互调干扰信号,基本无法通过内容推断其所在地。在当前测试点上空收到,并不意味着信号就来自所管辖区域。在过去的一些案例中,为了实现更好的覆盖效果,不法分子选择将“黑广播”发射设备架设在高山之上,而这样的地形又往往处于多个行政机构交界的地段。对于这样的情况,在最终确定目标信号的精确位置前,很难划定管辖责任属于哪一机构。因此,对于在地理位置上邻近的行政机构来说,可以建立航空干扰信号的联合查处机制,并形成一套快速共享、交换信息的方法,以求提高工作效率,更好地完成其监管职能,最大限度地减小航空干扰对正常空中交通秩序的影响。

2组网定位方法的技术方法

要在多个测试点之间做到快速、精准地交换测试结果信息,使用传统的短信或者电话方式沟通显然是不可取的。较为合理的做法是将空中无线电监测设备接入公众移动网络,直接进行结果数据的传输。考虑到有多于两套设备共享数据的情况,两两间直接信息对传效率也非常低。这就需要部署一套云端的服务系统,所有空中监测设备均与其连接,测试的结果信息上传到服务系统,由服务系统进行分发。网络结构图见图。此外,需要考虑单设备和云端服务系统之间的通信逻辑关系,既要及时上报本地的测向结果,又要不断查询异地的测向结果。整体流程见图2。因为空中信号测向精准度较高,因此选用经典的三角函数交叉定位法即能达到较好的定位效果。结果的展现配合电子地图,使用软件可直接在图上标注测向线和计算出的交会区域。一般来说,利用三套空中监测设备给出的示向度基本就能得出大致的目标区域。但如果计算出的交会区域过大,可以考虑增补测试点,直至交会区域精确到几百米的范围内。最后,使用地面设备靠近此区域进行排查。

3结束语

本文对于使用若干空中监测系统联合定位同一干扰信号的技术方法,以及多地无线电管理机构协同查处航空干扰的模式进行了探讨,提出了实现思路和方法,并通过实验验证了的可行性和有效性。下一步计划就定位精度和不同信号的覆盖模型等问题进行更加深入的研究。

参考文献:

[1]成都点阵科技有限公司,西华大学.一种基于多旋翼机器人的地面遥控的空中无线电监测系统:中国,201410303894.1[P].2014-06-30

[2]戴昭颖.空中无线电监测覆盖模型的研究和仿真[D].云南大学2012年硕士学位论文

无线电论文范文第7篇

论文关键词:机载气象雷达,WXR-700,故障分析

0机载气象雷达概述

机载气象雷达是人们为防范气象风险,保证飞行安全而应用现代科学技术成果而研制的航空电子设备。机载气象雷达对保障飞行安全具有十分重要的作用,人们不遗余力地对设备进行改进、更新,使气象雷达的性能在近20年来得到了本质的提高。

目前装备飞机的最新气象雷达除了能探测雷雨等气象区域外,已经实现了对风切变、湍流的有效探测,进一步提高了在各种气象条件下的飞行安全性。正是凭借性能优越的机载气象雷达等一系列先进的航空电子设备,使飞行员能够“眼观千里,耳听八方”,驾驶飞机绕过各种危险的气象区域,安全、准确、舒适地把旅客和货物送往目的地。

不同型号的气象雷达所包含的组件可能不同,他们在各型飞机上的配置也有单系统、双系统等多种形式。气象雷达的基本组件为雷达收发机(Transceiver;缩略:XCVR),控制盒(Controller;缩略:CONT),天线驱动机构(ANTENNADRIVE),支架,天线(ANTENNA),波导管(WAVEGUIDE)以及显示器(IND)等组成。

1机载气象雷达的基本工作原理

1.1气象雷达方程

上式集中地表明了气象雷达最大作用距离与雷达系统的技术特性及目标性质的关系,对雷达使用和维护人员均具有实际指导意义。

1.2气象雷达基本工作原理

机载气象雷达主要用于探测航路上的恶劣气象区域。空中的雷雨区、暴雨区、冰雹、湍流、风切变等恶劣气象区域,就是机载气象雷达所要探测的目标,图1为气象雷达基本工作原理示意图。

雷达发现目标并测定其位置,基于无线电波传播所具有的以下基本规律:

(1)无线电波可以定向辐射和接收;

(2)无线电波遇到障碍物发生反射,产生回波;

(3)无线电波以光速在空间直线传播(实际上,电波在真空中的传播速度等于光速,在空气中的传播速度略小于光速,但通常视为近似光速);

(4)发射机产生电磁波信号(如正弦波短脉冲),由天线辐射到空中;

(5)发射的信号一部分被目标拦截并向许多方向再辐射;

(6)向后辐射再回到雷达的信号被雷达天线采集,并送到接收机;

(7)在接收机中,该信号被处理以检测目标的存在并且确定其位置;

(8)通过测量雷达信号到目标并从目标返回雷达的时间,得到目标的距离;

(9)目标的角度位置可以根据收到的回波信号幅度为最大时,窄波束雷达天线所指的方向而获得;

(10)如果目标是运动的,由于多普勒效应回波信号的频率会发生偏移。该频率偏移与目标相对于雷达的速度(径向速度)成正比。

1.3WXR-700型机载气象雷达原理

无线电论文范文第8篇

关键词:4G通信;关键技术;智能天线;特点

1 4G通信的简述

1.1 4G通信的定义

4G是第四代通讯技术的简称,G是generation(一代)的简称。4G系统能够以100Mbps的速度下载,比目前的拨号上网快2000倍,上传的速度也能达到20Mbps,并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面,4G与固定宽带网络在价格方面不相上下,而且计费方式更加灵活机动,用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。

1.2 4G通信的特点

(1)传输速率更快。4G系统的目标速率对于大范围高速移动用户(250km/11)数据速率为2Mbi“s,对于中速移动用户(60 knl,}1)数据速率为20Mbi魄,对于低速移动用户(室内或步行者)数据速率为100Mbi洮;

(2)信道带宽更宽。研究未来4G信道的带宽将达到100MHz或更高,而3G网络的带宽在5~20MHz之间;

(3)系统容量更大。将采用新的网络技术(如空分多址技术等)来极大地提高系统的容量,以满足未来大信息量的需求;

(4)智能性更高。4G系统的智能性更高,它将能自适应地进行资源分配,处理变化的业务流和适应不同的信道环境,使得系统兼容性更高,4G网络中的智能处理器将能够处理节点故障或基站超载,4G通信终端设备的设计和操作也将智能化;

(5)实现更高质量的多媒体通信。4G系统能提供包括语音、数据、影像等无线多媒体通信服务,大量信息透过宽频信道传输,让用户可以在任何时间、任何地点接入到系统中;

(6)业务的多样性。在未来的全球通信中,人们所需的是多媒体通信,因此个人通信、信息系统、广播和娱乐等各行业将会结合成一个整体,提供给用户更广泛的服务与应用。

2 4G移动通信技术的关键技术

2.1 OFDM

OFDM即正交频分复用技术,实际上OFDM是MCM Mullti-CarrierModulation,多载波调制的一种,OFDM技术有很多优点:可以消除或减小信号波形间的干扰,对多径衰落和多普勒频移不敏感,提高了频谱利用率;适合高速数据传输;抗衰落能力强;抗码间干扰(ISl)能力强。

2.2 智能天线(SA)与多人多出天线(MIMO)技术

智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪以及数字波束调节等智能功能,被认为是未来移动通信的关键技术,智能天线成形波束能在空间域内抑制交互干扰,增强特殊范围内想要的信号,这种技术既能改善信号质量又能增加传输容量,其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的接收和发射,同时通过基带数字信号处理器,对各个天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并,实现上行波束赋形,目前智能天线的工作方式主要有两种:全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。

2.3 编码调制技术

LTE上行调制方式主要采用位移BPSK(π/2-shift BPSK),QPSK和16QAM,下行主要采用QPSK,16QAM和64QAM,上行采用位移BPSK技术可以进一步降低DFT-S-OFDM的峰均比,此外,可以通过频域滤波、选择性映射(SLM)、部分传输序列(PTS)等技术进一步降低系统峰均比,在信道编码方面,LTE采用Turbo码,Turbo码采用了一种并行级联的结构,将卷积码和随机交织器巧妙地结合在一起,实现了随机编码的思想,译码采用软输入软输出(SISO)迭带译码算法,每个分量译码器都有三种不同类型的软输人:信息比特、校验信息、先验信息,各分量译码器之间插入交织器,构成迭代译码结构,使得译码器的输出比特逼近最大似然。

2.4 软件无线电技术

软件无线电就是采用数字信号处理技术,在可编程控制的通用硬件平台上,利用软件来定义实现无线电台的各部分功能:包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等等,即整个无线电台从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成,软件无线电的核心技术是用宽频带的无线接收机来代替原来的窄带接收机,将宽带模数变换器(A,D)及数模变换器(D,A)尽可能地靠近射频天线,建立一个具有“A/D―DSP_D,A”模型的开放性、标准化、模块化的通用硬件平台,从而使无线电的各种功能模块尽可能多的采用可编程软件来实现,以研制出具有高度灵活性、开放性的新一代无线通信系统。总之,软件无线电是一种以现代通信理论为基础、以数字信号处理为核心、以微电子技术为支持的基于数字信号处理(DSP)芯片,以软件为核心的崭新的无线通信体系结构,在4G众多关键技术中,软件无线电技术是通向未来4G的桥梁,它不仅能降低开发风险,还更易于开发系列型产品,此外,它还减少了硅芯片的使用量,从而降低了运算器件的价格,其开放的结构也会允许多方运营的介入。

3 结论

随着科学技术的不断发展,现代通信时代已经步入4G时代,而且我国也已经颁发了4G牌照,因此,必须重视4G通信的中的关键技术,使其能够更好地为人民服务。

[参考文献]