發(fā)布時(shí)間：2022-05-21 01:02:57
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的無線電技術(shù)論文樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
在增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，最關(guān)鍵也最多樣的步驟是三維注冊，不同的三維注冊實(shí)現(xiàn)方案將產(chǎn)生不同的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用。三維注冊指的是通過計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的分析過程，獲得三維空間中具體物體準(zhǔn)確的坐標(biāo)，然后根據(jù)獲得的坐標(biāo)把計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體拼接到實(shí)景空間中去，使得真實(shí)環(huán)境和虛擬物體能夠準(zhǔn)確地?zé)o縫融合。
1.1基于圖像識別的三維注冊通過攝像頭讀取、識別真實(shí)對象后，再顯示相關(guān)的信息與圖像，例如通過識別書的封面，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)搜索技術(shù)，進(jìn)而展示書的出版信息、作者信息和價(jià)格等；又例如Fitnect通過識別人體，實(shí)現(xiàn)虛擬服裝的試穿。該方案強(qiáng)調(diào)的是虛擬對象與真實(shí)對象的結(jié)合，弱化了與環(huán)境的關(guān)系，因此多用于展示與真實(shí)對象相關(guān)的信息。而難點(diǎn)在于該方案需要強(qiáng)大的圖像識別技術(shù)，要求硬件擁有強(qiáng)硬的計(jì)算能力，因此目前大部分基于該方案的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)軟件都僅針對一個(gè)類別的物品進(jìn)行識別（例如圖書、人體等）。
1.2基于標(biāo)識的三維注冊通過攝像頭識別一個(gè)特定的標(biāo)識，進(jìn)而在標(biāo)識上方顯示與標(biāo)識對應(yīng)的信息與圖像，例如Tissot提供的虛擬試戴手表體驗(yàn)，試用者需要先在手腕處佩戴印有特殊圖案的紙質(zhì)“手表”（如圖1所示）。該方案優(yōu)點(diǎn)在于虛擬對象定位非常精確且穩(wěn)定，特別是在展示三維圖像時(shí)，虛擬對象可以隨著標(biāo)識的移動而改變、旋轉(zhuǎn)圖像，因此能夠大幅度提高用戶體驗(yàn)。而缺點(diǎn)在于該方案總需要用戶預(yù)先準(zhǔn)備好標(biāo)識，且通常需要用戶自行打印標(biāo)識，這在一定程度上提高了用戶的使用成本。
1.3基于GPS定位的三維注冊如今大多數(shù)移動設(shè)備都具備GPS（GlobalPositioningSystem）定位功能，因此當(dāng)需要展示與地理位置相關(guān)的信息和圖像時(shí)，可以獲得設(shè)備當(dāng)前所在位置和虛擬對象所在位置，計(jì)算出相對的距離、方位，進(jìn)而在屏幕上進(jìn)行展示。該方案多用于基于地理位置的服務(wù)(LocationBasedService，LBS)，例如展示某景點(diǎn)的歷史信息、商家的打折信息等。該方案的缺點(diǎn)在于所展示的虛擬對象也需要具有地理位置信息，此信息需要人員提前準(zhǔn)備，在用戶需要顯示虛擬對象時(shí)再即時(shí)獲取，這也意味著在地點(diǎn)A展示的信息，用戶在地點(diǎn)B是無法看到的。
1.4基于相對位置的三維注冊該方案需要利用大多數(shù)移動設(shè)備具有的陀螺儀、重力感應(yīng)等傳感器設(shè)備，獲取設(shè)備的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。相較于其他三種方案，該方案可以不需要得到用戶、真實(shí)對象以及虛擬對象的位置，而直接在屏幕上展示虛擬對象，甚至可以由用戶操作來移動虛擬對象、調(diào)整大小、旋轉(zhuǎn)角度。該方案多用于展示靜態(tài)的、與環(huán)境關(guān)系較小的信息或圖像，例如一款玩家需要擊落在空中飛翔的敵方戰(zhàn)機(jī)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲；雪佛蘭(Chevrolet)公司2013年初推出一款名為“雪拼季”的APP，用戶可以在APP中抓取虛擬的彩色雪花，當(dāng)集滿6款不同顏色的雪花后就有一次贏取雪佛蘭科邁羅CAMARO（大黃蜂）的機(jī)會，此APP所使用的就是基于相對位置的三維注冊方案?？傊?，無論采用何種三維注冊方案，共同的目標(biāo)都是真實(shí)。為了更為真實(shí)的呈現(xiàn)效果，虛擬對象和真實(shí)場景需要完美的貼合，應(yīng)當(dāng)處理好虛擬對象的大小、相互重疊、景深等，考慮環(huán)境對虛擬對象的光照、陰影并且減少當(dāng)真實(shí)對象或移動設(shè)備移動、抖動時(shí)造成的虛擬對象變化的延遲[3]。
2、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)在電子商務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用
增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的最終目的是為了展示信息，因此可以廣泛應(yīng)用于旅游、教育、醫(yī)療、建筑、娛樂等多個(gè)領(lǐng)域。正因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)虛擬與真實(shí)的結(jié)合，因此能夠?yàn)橛脩籼峁?shí)用的、獨(dú)特的視覺感受和用戶體驗(yàn)，這樣的特性能夠?yàn)閭鹘y(tǒng)電子商務(wù)錦上添花，提供更為真實(shí)的商品展示和購物體驗(yàn)。
2.1商品試穿、試戴和試用在網(wǎng)絡(luò)上夠買衣服、鞋帽、首飾等商品，用戶往往想了解這些商品的上身效果，并且通過效果來決定衣物的尺寸，而目前的電子商務(wù)很少有提供用戶在家就能試穿、試用衣物的功能，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)為這一問題帶來了解決方案。正如前文所提到的，F(xiàn)itnect提供了虛擬衣物的試穿功能，國內(nèi)的京東網(wǎng)也表示將于2014年在移動客戶端實(shí)現(xiàn)基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的試穿功能。在實(shí)際生活中，客戶通過一些尺寸較大的等身高的鏡子實(shí)現(xiàn)衣物的試穿，而客戶家中通常不會備有等身高的屏幕，因此目前還無法達(dá)到最佳的衣物虛擬試穿的用戶體驗(yàn)。而小物件、與用戶人體無關(guān)的物件的試用，則可以通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)輕松實(shí)現(xiàn)，例如前文所提到的Tissot手表的試戴，又如珠寶首飾、發(fā)型、紋身等。USPS的PriorityMail采用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，讓用戶打印標(biāo)識，進(jìn)而可以方便地根據(jù)郵寄物品的大小選擇所需要的盒子；IKEA的移動客戶端IKEANow實(shí)現(xiàn)了家具等裝飾品和家居用品的預(yù)覽（如圖2所示）。
2.2LBS電子商務(wù)由于有著共同的地理位置信息特性，基于GPS三維注冊實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)讓LBS電子商務(wù)有了新的發(fā)展方向，該方向多為一些基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的移動客戶端應(yīng)用，為用戶在導(dǎo)航、購物、點(diǎn)評、社交、旅游等方面提供服務(wù)。Yelp是美國最大的點(diǎn)評網(wǎng)站，在它的移動客戶端中提供了基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的點(diǎn)評展示功能（如圖3所示）。通過這款A(yù)PP，用戶可以直接看到某家商店所在的位置、食客對某家餐廳的評價(jià)。類似的APP還包括Layer、NokiaCityLens等等。同時(shí)LBS社交也可以基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)而發(fā)展，甚至LBS社交信息和LBS電子商務(wù)信息可以同時(shí)展示，Wikitude便是這樣一款A(yù)PP，它提供了諸多的頻道，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)展示來自各個(gè)平臺的LBS信息。
2.3商業(yè)營銷增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)非常適合用來開發(fā)游戲，因此為商家們提供了一系列新的營銷手段，在這一方面需要商家營銷團(tuán)隊(duì)提供獨(dú)特創(chuàng)意的支持。2012年，別克品牌為了推廣新車，推出了一款增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)游戲APP。在游戲開始時(shí)，參與者將虛擬汽車藏匿在城市的一個(gè)角落，如果其他用戶發(fā)現(xiàn)，則可以將汽車“據(jù)為己有”，并在180秒內(nèi)重新藏匿汽車，單次成功藏車時(shí)間最長的參與者將獲得一輛真正汽車。在2013年雪佛蘭推出的“雪拼季”APP中（如圖4所示），除了可以用一套彩色雪花換取一次抽取大黃蜂的機(jī)會外，每抓1片彩色雪花，即可根據(jù)相關(guān)優(yōu)惠政策抵扣1000元購車現(xiàn)金，并可用于雪佛蘭的所有國產(chǎn)車型，不同車型享有不同抵扣額度，最高可抵扣10000元購車現(xiàn)金，這項(xiàng)活動在一定程度上增加了雪佛蘭汽車在當(dāng)時(shí)的銷量。日本電通集團(tuán)(DentsuGroup)的iButterfly是一款純營銷應(yīng)用，用戶可以發(fā)現(xiàn)并捕捉各色“蝴蝶”，蝴蝶身上包含商家活動、優(yōu)惠券、免費(fèi)試用等營銷信息（如圖5所示），從而通過游戲成功地實(shí)現(xiàn)了商業(yè)營銷。
3、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)前景
1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī)，那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。
1896年3月24日，波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。
1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無線電通信技術(shù)。
1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信，從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。
隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來[2]。
隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。
信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代，就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。
無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越，但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。
2無線電通信技術(shù)的特點(diǎn)
近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍，實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)如下：
不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往，無線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺階。
具備高度的機(jī)動性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。
可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。
無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。
3無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新
21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，筆者認(rèn)為，我們可以從通信技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、軟件技術(shù)等方面進(jìn)行嘗試，主要可總結(jié)一下八點(diǎn)：
3.1采用了數(shù)字通信技術(shù)
提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。
3.2推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展
信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用[3]，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個(gè)方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。
3.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)
個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個(gè)人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。
3.4拓新接入網(wǎng)絡(luò)的樣式
技術(shù)上融合實(shí)現(xiàn)固定和其他通信等不同業(yè)務(wù)，在無線應(yīng)用協(xié)議（WAP）的出現(xiàn)以后，無線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的開展得到大幅度的推動，促進(jìn)了信息網(wǎng)絡(luò)傳送多種業(yè)務(wù)信息的發(fā)展。隨著市場競爭的需要，傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)與新興的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融合，尤其具備開發(fā)潛力接入網(wǎng)部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環(huán)路入等不同的接入設(shè)備，滿足了生活與生產(chǎn)地各種通信需求。
3.5過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)
關(guān)于過渡電路交換網(wǎng)絡(luò)，IP網(wǎng)絡(luò)無疑是核心關(guān)鍵技術(shù)，是最合適的選擇對象，處理數(shù)據(jù)的能力電路交換網(wǎng)絡(luò)大大提升，這一點(diǎn)對保持通信暢通方面解決了信號容易受到干擾的難題。
3.6使用Bluetooth技術(shù)作為信號傳感器
Bluetooth技術(shù)具有更高的安全性和適用性，利用藍(lán)牙做出來的傳感器隨時(shí)反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實(shí)現(xiàn)更具備高度的機(jī)動性及可用性。
3.7推廣軟件無線電
軟件無線電通信偵察與對抗方面世人矚目，但它僅限于軍事通信領(lǐng)域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術(shù)的通信內(nèi)容保密性來說將是一大跨步的改革創(chuàng)新。
3.8提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性
無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性[4]。
結(jié)束語
回顧無線通信的發(fā)展歷程，無線電通信技術(shù)的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩(wěn)定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術(shù)的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發(fā)展前景。鑒于市場對經(jīng)濟(jì)的推進(jìn)作用，盡管我國的無線電通信技術(shù)發(fā)展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術(shù)普及率低的問題，面對我國12億人口，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和容量方面就變得蒼白無力了。同時(shí)，無線電通信技術(shù)愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運(yùn)營企業(yè)積極拓新新的技術(shù)涵蓋面，提升自身的營業(yè)水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個(gè)方面、各個(gè)層次的需求。因此，在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這要求我們積極加快無線領(lǐng)域的科技進(jìn)步，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
參考文獻(xiàn)
[1]《信號與系統(tǒng)(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學(xué)出版社2000年.
[2]《數(shù)字與模擬通信系統(tǒng)》LeonW.Couch,II電子工業(yè)出版社.
[3]《現(xiàn)代通信原理》曹志剛清華大學(xué)出版社.
[4]《無線局域網(wǎng)的安全性及其攻擊方法研究》李雄偉,趙彥然;2005年.
［論文摘要］隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建完善堅(jiān)強(qiáng)可靠的電力通信網(wǎng)，顯得越來越重要。文章結(jié)合電力通信的特點(diǎn)和需求及無線新技術(shù)的特性，分析無線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。
一、概述
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無線技術(shù)介紹
（一）無線通信技術(shù)的概念
目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動性又可以分為移動接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動無線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，通過射頻信號自動識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。
（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。
三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析
（一）WLAN技術(shù)分析
Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
（二）WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
（三）WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
（四）3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。
（七）集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上，可以全面支持運(yùn)營商未來的發(fā)展。
（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。
從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。
從傳輸速率上看，點(diǎn)對點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。
從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
從天線技術(shù)上看，僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù)，而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù)；從傳輸環(huán)境上看，僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸，其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境；從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看，WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善，其余的均存在較大的問題。
關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線電；軟件通信體系結(jié)構(gòu)；認(rèn)知引擎；戰(zhàn)術(shù)電臺
中圖分類號：TN924 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：
Research of Cognitive Radio Architecture
Zhang Jian－feng
（Communication Engineering,Hangzhou Dianzi University,310018）
Abstract: This paper first expounds the basic theory and concept of Cognitive Radio(CR),reviews the development course of Cognitive Radio,introduces the status of researching for Cognitive Radio.Then concisely analyzes the application prospect for demand of battlefield communication.At last,suggests a kind of architecture of Cognitive Radio,provides it's software and hardware construction,briefly explains the function of each part.
Key words: Cognitive Radio；SCA；Cognitive Engine；Tactical Radio
0 引 言
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，軍事、民用、商業(yè)對通信要求也在不斷提高，新的通信設(shè)備和通信手段不斷出現(xiàn)，而目前采用的主要還是基于授權(quán)的靜態(tài)頻帶分配的方法，這就使得常用的無線頻帶越來越擁擠，頻譜資源已經(jīng)成為一種緊缺資源。而過于擁擠的通信頻帶，帶來的就是設(shè)備通信能力的直線下降。因此，如何解決因頻帶擁擠帶來的通信能力下降的問題，已經(jīng)成為一種迫在眉睫的需求。
認(rèn)知無線電技術(shù)（Cognitive Radio，CR）[1]是解決上述問題的有效方法之一，它是一種新的智能無線通信技術(shù)，通過感知周圍環(huán)境的頻率、時(shí)間和空間等特征，對環(huán)境、信道條件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、用戶需求以及設(shè)備本身的內(nèi)部情況進(jìn)行推理，根據(jù)推理結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)，以保證信息的可靠快速傳輸。
本文結(jié)合認(rèn)知無線電的技術(shù)特點(diǎn)以及戰(zhàn)場通信的實(shí)際需求，給出了一種基于認(rèn)知無線電技術(shù)的戰(zhàn)術(shù)電臺架構(gòu)，對其軟硬件組成及功能做了簡要分析。
1 認(rèn)知無線電技術(shù)的概念及發(fā)展
上世紀(jì)90年代早期，J.Mitola提出了軟件無線電(Software DefinedRadios，SDR)的概念。軟件無線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A／D和D／A變換器，將盡可能多的無線電臺的功能用軟件定義。它的出現(xiàn)使通信終端大大減小對硬件的要求，可以使相同的終端在不同的通信系統(tǒng)中使用。在2000年的論文中，Mitola將軟件無線電的概念進(jìn)一步拓展，提出了認(rèn)知無線電(CR)的概念。認(rèn)知無線電可以感知周圍電磁環(huán)境，并實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)，使通信系統(tǒng)的無線電參數(shù)不僅與規(guī)則相適應(yīng)，而且能與環(huán)境相匹配，以達(dá)到無論何時(shí)何地都能達(dá)到通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。也就是說，SDR關(guān)注的是采用軟件方式實(shí)現(xiàn)無線電系統(tǒng)信號的處理；而CR強(qiáng)調(diào)的是無線系統(tǒng)能夠感知操作環(huán)境的變化，并據(jù)此調(diào)整系統(tǒng)工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳適配。從這個(gè)意義上講，CR是更高層的概念，不僅包括信號處理，還包括根據(jù)相應(yīng)的任務(wù)、政策、規(guī)則和目標(biāo)進(jìn)行推理和規(guī)劃的高層活動。所以，認(rèn)知無線電是智能化的軟件無線電[2]。
此后，不同的機(jī)構(gòu)和學(xué)者從不同的角度給出了CR的定義，其中比較有代表性的包括美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)和著名學(xué)者Simon Haykin教授的定義。FCC認(rèn)為：“CR是能夠基于對其工作環(huán)境的交互改變發(fā)射機(jī)參數(shù)的無線電”。Simon Haykin則從信號處理的角度出發(fā)，認(rèn)為：“CR是一個(gè)智能無線通信系統(tǒng)。它能夠感知外界環(huán)境，并使用人工智能技術(shù)從環(huán)境中學(xué)習(xí)，通過實(shí)時(shí)改變某些操作參數(shù)(比如傳輸功率、載波頻率和調(diào)制技術(shù)等)，使其內(nèi)部狀態(tài)適應(yīng)接收到的無線信號的統(tǒng)計(jì)性變化，以達(dá)到以下目的：任何時(shí)間任何地點(diǎn)的高度可靠通信；對頻譜資源的有效利用。”
總結(jié)上述定義，CR應(yīng)該具備以下3個(gè)主要特征：
(1)感知能力
感知能力使CR能夠感知其外部頻譜環(huán)境信息，發(fā)現(xiàn)空閑的頻譜資源或干擾信號，尋找合適的信道，這是CR工作的前提。
(2)推理和學(xué)習(xí)能力
推理和學(xué)習(xí)能力使CR能夠根據(jù)感知到的外界電磁環(huán)境和自身的狀況，同時(shí)結(jié)合過往的工作數(shù)據(jù)，得出當(dāng)前的最佳通信參數(shù)的能力，這是CR工作的核心。
(2)重構(gòu)能力
重構(gòu)能力使得CR設(shè)備可以推理結(jié)果對設(shè)備的各種參數(shù)進(jìn)行重設(shè)置的能力?？梢灾貥?gòu)的參數(shù)包括：頻率、發(fā)射功率、調(diào)制和編碼方式、通信協(xié)議等。
一個(gè)常見的CR設(shè)備工作流程如圖1所示：
如圖1所示，CR設(shè)備的工作過程一般分為以下三個(gè)階段：
1）感知階段：認(rèn)知設(shè)備感知外界的電磁頻譜環(huán)境；
2）決策階段：根據(jù)感知到的外界電磁環(huán)境和已有的知識經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過詳細(xì)的運(yùn)算推理過程，得出最適合當(dāng)前環(huán)境的通信參數(shù)；
3）重構(gòu)階段：根據(jù)決策結(jié)果對認(rèn)知設(shè)備進(jìn)行參數(shù)加載或配置，完成通信過程。
感知、決策、重構(gòu)這三個(gè)階段不斷的循環(huán)，構(gòu)成了CR設(shè)備工作的全過程。
認(rèn)知無線電的概念提出以后，眾多國家和國際組織都對其投入了巨大的研究精力，其中以美國和歐盟的研究最具代表性。美國的研究以認(rèn)知無線電為主，歐盟則從異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合入手，并正朝著認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。代表性的研究工作有：
1）2003年12月，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)對《FCC規(guī)則第15章》公布了修正案，規(guī)定：“只要具備認(rèn)知無線電功能，即使是其用途未獲許可的無線終端，也能使用需要無線許可的現(xiàn)有無線頻帶”。并且將認(rèn)知無線電的使用在5G頻段合法化，同時(shí)FCC正在考慮是否在TV頻段也將認(rèn)知無線電合法化。
2）美國電氣和電子工程師協(xié)會（IEEE）于2004年11月正式成立IEEE802.22工作組，這是第一個(gè)世界范圍的基于認(rèn)知無線電技術(shù)的空中接口標(biāo)準(zhǔn)化組織。
3）2005年3月，IEEE通信協(xié)會(ComSoc)和電磁兼容協(xié)會(EMC)共同成立了IEEE P1900標(biāo)準(zhǔn)工作組，該機(jī)構(gòu)致力于推進(jìn)與下一代無線通信技術(shù)和高級頻譜管理技術(shù)相關(guān)的電磁兼容研究。
4）IEEE JSAC于2007年4月和2008年1月，IEEE Comm Mag于2007年5月和2008年4月，IEEE J-STPTP 于2008年2月分別出版了關(guān)于認(rèn)知無線電的專輯。
5）2008年2月，歐盟啟動的FP7（歐盟第七框架計(jì)劃）又加大了對下一代無線網(wǎng)絡(luò)研究的力度，力圖在網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)上進(jìn)一步向認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。
2 認(rèn)知無線電技術(shù)的軍事意義
除了民用方面的研究，認(rèn)知無線電技術(shù)還被發(fā)現(xiàn)有更多的軍事意義?，F(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下戰(zhàn)場的電磁環(huán)境日益復(fù)雜，各種電磁輻射源如雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、指控、電子對抗設(shè)備等數(shù)量成倍增加，覆蓋的頻譜越來越寬，多種電子設(shè)備在有限的地域內(nèi)密集開設(shè)，使得頻譜資源異常緊張，電磁兼容問題越來越突出。認(rèn)知無線電能夠主動的感知戰(zhàn)場電磁環(huán)境，并不斷的學(xué)習(xí)歸納，動態(tài)的利用頻譜資源，對信息進(jìn)行智能化的傳輸，因此認(rèn)知無線電技術(shù)能大大提高戰(zhàn)場無線通信的性能和可靠性，具體體現(xiàn)在通信容量、頻譜利用率、抗干擾能力等方面；同時(shí)，由于認(rèn)知無線電設(shè)備能夠主動感知戰(zhàn)場電磁環(huán)境并對接收信號進(jìn)行識別，因此可以一邊進(jìn)行電磁頻譜偵察，一邊快速釋放或躲避干擾，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)無線通信設(shè)備所不具備的電子對抗功能[3]。
隨著認(rèn)知無線電技術(shù)與戰(zhàn)場環(huán)境的結(jié)合成為未來戰(zhàn)場通信的趨勢，越來越多的國家將此作為研究的焦點(diǎn)，但大多處于理論探索階段，只有美國DARPA(Defense Advance Research Products Agency，國防高級計(jì)劃研究局)的XG項(xiàng)目研究時(shí)間最長，進(jìn)展最快，最為典型。從2003年開始，XG以CR技術(shù)為核心，著眼于開發(fā)認(rèn)知無線電的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)和動態(tài)頻譜管理標(biāo)準(zhǔn)，采用軟件無線電技術(shù)來實(shí)現(xiàn)最大限度的時(shí)域、頻域和空間等信息的利用，并稱其論證的頻譜效率可使目前的頻譜利用率提高10～20倍。其基本思想是：設(shè)備首先“感知”周圍無線環(huán)境并確定頻譜特征，確定基本用戶的存在性并“描述”可用機(jī)會，通過對環(huán)境的理解和主動學(xué)習(xí)，遵守應(yīng)用于該頻譜的管理策略，設(shè)備確定一種最佳計(jì)劃，實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)比如功率、載波調(diào)制和編碼等，節(jié)點(diǎn)間相互通信協(xié)調(diào)使用機(jī)會，定義與應(yīng)用干擾限定策略，然后以不與基本用戶發(fā)生沖突的方式發(fā)送信號，達(dá)到通信系統(tǒng)性能最優(yōu)化的目的。
3 基于認(rèn)知無線電的電臺架構(gòu)
戰(zhàn)術(shù)電臺作為戰(zhàn)場通信的主要手段，對通信的實(shí)時(shí)性、可靠性、抗干擾能力有著更高的要求，而認(rèn)知無線電的技術(shù)特點(diǎn)則決定了認(rèn)知無線電技術(shù)必將在戰(zhàn)術(shù)電臺上得到廣泛應(yīng)用。因此，采用一種什么架構(gòu)來設(shè)計(jì)電臺，將認(rèn)知無線電技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)電臺的通信功能完美結(jié)合就變得十分重要。
由認(rèn)知無線電的概念可知，認(rèn)知無線電是智能化的軟件無線電，具有軟件無線電的所有特征。提到軟件無線電，就不能不提到軟件通信體系結(jié)構(gòu)（SCA）[4]。SCA是實(shí)現(xiàn)軍用軟件無線電臺設(shè)計(jì)的一個(gè)有效規(guī)范和指導(dǎo)，是美軍針對下一代戰(zhàn)術(shù)無線通信系統(tǒng)的研制而的通用規(guī)范，它對多種類型軍用無線電臺的軟硬件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定義。基于SCA的戰(zhàn)術(shù)無線電臺具有通用性強(qiáng)、便于更新、便于維護(hù)和升級的特點(diǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同軍兵種不同系列電臺之問的互連、互通和互操作。目前，美軍已了多個(gè)版本的SCA規(guī)范(最新版本是SCA 2.2.2)，研制并裝備了多種基于SCA的無線電臺。近年來，我軍一直在密切關(guān)注和跟蹤SCA的研究動向，并于2004年實(shí)施了適合我軍特點(diǎn)的相關(guān)國軍標(biāo)，用來指導(dǎo)我軍下一代戰(zhàn)術(shù)無線電臺的研制和開發(fā)。因此，綜合考慮認(rèn)知無線電和SCA的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合戰(zhàn)術(shù)電臺的使用需求，參考SCA規(guī)范，提出一個(gè)基于認(rèn)知無線電的電臺體系架構(gòu)。如圖2所示。
該體系架構(gòu)中，自底向上包括硬件平臺、BSP及設(shè)備驅(qū)動、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式CORBA中間件、硬件抽象層（MHAL）、核心框架、基礎(chǔ)服務(wù)、無線通信波形應(yīng)用、頻譜感知波形、認(rèn)知引擎等若干部分。
硬件平臺是實(shí)現(xiàn)通信功能和認(rèn)知功能的基礎(chǔ)，由射頻模塊、數(shù)字信號處理模塊、主控模塊等組成。
BSP、設(shè)備驅(qū)動、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式CORBA中間件、硬件抽象層、核心框架共同構(gòu)成一個(gè)通用開放的SCA軟件平臺。
基礎(chǔ)服務(wù)軟件為用戶提供通用、組件化的共，包括故障檢測、資源監(jiān)控、信息輸入、時(shí)間服務(wù)等。
無線通信波形應(yīng)用是由一組實(shí)現(xiàn)通信功能的波形組件構(gòu)成的應(yīng)用軟件，一種無線通信波形應(yīng)用代表一種通信功能的實(shí)現(xiàn)。具備認(rèn)知功能的電臺可以根據(jù)認(rèn)知結(jié)果選擇最佳的波形和參數(shù)進(jìn)行通信。
頻譜感知波形完成頻譜感知功能所需的信號處理工作，得到的感知結(jié)果是認(rèn)知引擎工作的依據(jù)。電臺可以根據(jù)時(shí)間、空間、頻率等實(shí)際情況運(yùn)行不同側(cè)重的頻譜感知波形以獲取最佳的感知結(jié)果。
認(rèn)知引擎是在軟件無線電平臺上實(shí)現(xiàn)基于人工智能技術(shù)的推理與學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)并驅(qū)動整個(gè)認(rèn)知環(huán)路，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知功能的核心部件。通常，認(rèn)知引擎由推理機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)、知識庫等功能模塊組成。可以說，認(rèn)知引擎是CR的“大腦”。
由圖 2所示的電臺體系架構(gòu)可知，基于認(rèn)知無線電的電臺在硬件上通常由以下模塊組成：
1）實(shí)現(xiàn)通信功能的射頻模塊；
2）實(shí)現(xiàn)頻譜感知功能的射頻模塊；
3）運(yùn)行通信和頻譜感知波形的數(shù)字信號處理模塊；
4）運(yùn)行認(rèn)知引擎、完成對各模塊運(yùn)行管理的主控模塊。
一個(gè)多通道的認(rèn)知無線電臺硬件架構(gòu)如圖3所示：
根據(jù)電臺使用需求的不同，可對圖 3所示的硬件架構(gòu)進(jìn)行裁減，但最少必須保留一個(gè)通信通道和一個(gè)認(rèn)知通道。此時(shí)，數(shù)字信號處理模塊和主控模塊的功能也可以在一個(gè)硬件模塊上實(shí)現(xiàn)。一個(gè)典型的單通道認(rèn)知無線電臺硬件架構(gòu)如圖4所示。
圖中的射頻功能模塊完成通信射頻信號的處理；頻譜感知模塊根據(jù)需求完成對相應(yīng)頻段的電磁環(huán)境探測；主控及數(shù)字信號處理模塊是電臺的核心，運(yùn)行通信波形、認(rèn)知引擎，同時(shí)負(fù)責(zé)電臺的控制管理。并且，按照圖 2所示的體系架構(gòu)，在主控及數(shù)字信號處理模塊上還要運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)、核心框架、中間件、硬件抽象層等基礎(chǔ)軟件以滿足體系架構(gòu)的要求。
4 結(jié)論
本文首先介紹了認(rèn)知無線電技術(shù)的基本原理及，然后結(jié)合認(rèn)知無線電技術(shù)的發(fā)展闡述了其在軍事上的用途，最后參考軟件通信體系結(jié)構(gòu)（SCA）提出了一種基于認(rèn)知無線電的電臺體系架構(gòu)，對其軟硬件組成做了簡要分析。
認(rèn)知無線電技術(shù)作為一種全新的通信技術(shù)，能有效提高通信設(shè)備的通信效能及抗干擾能力；以認(rèn)知無線電設(shè)備組網(wǎng)，能大幅提高通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率及通信容量；結(jié)合世界軍事信息技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，認(rèn)知無線電技術(shù)的軍事用途更是不可低估。近年來，認(rèn)知無線電技術(shù)已經(jīng)受到廣泛和深入的研究，在不遠(yuǎn)的將來，必將對現(xiàn)有的通信技術(shù)造成巨大的沖擊，在通信技術(shù)發(fā)展的歷史上留下深遠(yuǎn)的影響。
參考文獻(xiàn)：
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無線電波的發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，是現(xiàn)代科學(xué)研究精神與西方商業(yè)文明完美結(jié)合的典范。自由探索、成果公開、專利制度、公司制等，都是其發(fā)展必不可少的條件。1862年，麥克斯韋在法拉第所著《電學(xué)實(shí)驗(yàn)研究》基礎(chǔ)上，總結(jié)了法拉第的電學(xué)研究工作，發(fā)表了論文《論物理學(xué)的力線》，預(yù)見了電磁波的存在。1873年，他發(fā)表了經(jīng)典著作《電磁學(xué)通論》，建立了完整的電磁學(xué)理論。1888年，赫茲通過實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了電磁波的存在。
然而，赫茲及之前的電學(xué)家，都是從科學(xué)研究角度來探尋電磁波的奧秘，卻未想過電磁波能為人們的生活帶來什么改變，更沒有靠這些研究賺錢致富的想法。最早發(fā)現(xiàn)電磁波具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的是馬可尼，他更加關(guān)注無線電實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值和所能滿足的實(shí)際需求。馬可尼發(fā)明了無線發(fā)報(bào)機(jī)，并找到了英國海運(yùn)局等大客戶。1896年7月27日，馬可尼公開演示了無線電報(bào)，次年，他申請了無線電報(bào)專利，成立了自己的公司，推動無線電報(bào)進(jìn)入實(shí)用。
但是，在1899的美國杯帆船賽上，由于馬可尼公司與美國德福雷斯特?zé)o線電報(bào)公司同時(shí)使用無線電報(bào)傳送比賽結(jié)果，產(chǎn)生了嚴(yán)重的干擾。同時(shí)，當(dāng)時(shí)海上船只的無線電報(bào)之間也存在相互干擾的情況。因此，如何在同一地點(diǎn)、同一時(shí)間應(yīng)用無線電報(bào)，成為亟待解決的問題。不久后，馬可尼將英國科學(xué)家洛奇在1894年發(fā)現(xiàn)的“諧振電路”應(yīng)用在無線電報(bào)機(jī)上，改變了電磁波波長，也就是改變了頻率，大獲成功，幾臺發(fā)射機(jī)可同時(shí)發(fā)射，各用各的頻率，互不干擾。1900年4月26日，馬可尼為這一技術(shù)申請了專利，專利證是第7777號，即無線電史上著名的“四個(gè)七”專利。這一成就，不僅使馬可尼在與其他公司的競爭中獲勝，還是無線電發(fā)展史上的一個(gè)重大突破，它奠定了按頻率使用無線電波的基礎(chǔ)，沿用至今。
此后，技術(shù)一路領(lǐng)先的馬可尼公司吸引了大批競爭者，著名的有美國德福雷斯特?zé)o線電報(bào)公司和德國德律風(fēng)根公司。隨著越來越多的船只安裝了無線電臺，麻煩也隨之而來。當(dāng)時(shí)，無線電報(bào)使用火花裝置，它的帶寬很寬，兩個(gè)報(bào)務(wù)員通信時(shí)，100公里內(nèi)的所有電臺都會受到嚴(yán)重干擾。那么，誰可以優(yōu)先發(fā)報(bào)？誰又應(yīng)該暫時(shí)關(guān)閉電臺停止發(fā)報(bào)？豪華郵輪上的報(bào)務(wù)員經(jīng)?？床黄鹭洿托〈系膱?bào)務(wù)員，報(bào)務(wù)員之間互不相讓，彼此干擾，無線電波中常常充滿了叫罵、誹謗的信號。這種混亂的局面，使無線電通信的效能受到嚴(yán)重影響。而且，無線電波一旦發(fā)出，任何人都可能接收得到，那么無線電波發(fā)出后，應(yīng)該由誰接收也成為難題。當(dāng)時(shí)，馬可尼公司就規(guī)定其報(bào)務(wù)員只能接收本公司報(bào)務(wù)員發(fā)出的無線電電報(bào)，那么，當(dāng)船只海上遇險(xiǎn)，發(fā)出的求援信號時(shí)，又該由誰來處理呢？
面對種種無線電通信號相互干擾、通信不暢的局面，已經(jīng)在有線電報(bào)領(lǐng)域有多年經(jīng)驗(yàn)的國際電報(bào)聯(lián)盟倡議簽訂無線電通信公約，以促進(jìn)新興的無線電業(yè)務(wù)健康發(fā)展。1903年，無線電報(bào)籌備會議在德國柏林召開，會議對國際無線電規(guī)則進(jìn)行了初步的研究，并在公約草案上作了規(guī)定：“海岸無線電臺應(yīng)該收發(fā)來自海上船只和指定船只的電報(bào)，不必區(qū)別該船所使用的無線電系統(tǒng)”。這一原則成為無線電規(guī)則的基礎(chǔ)。1906年，第一次國際無線電會議在德國柏林正式舉行，29個(gè)國家出席了這次會議。會議簽署了第一份完整的《國際無線電報(bào)公約》，其附件就是最早的無線電報(bào)通信規(guī)則。這些規(guī)則經(jīng)過歷屆無線電人會充實(shí)和修訂，形成了當(dāng)今眾所周知的《國際無線電規(guī)則》。這也奠定了無線電波應(yīng)用的另一基礎(chǔ)：協(xié)商一致，遵守規(guī)則。
今天，隨著無線電技術(shù)發(fā)展，人類不斷推高應(yīng)用無線電的頻率，所有可以應(yīng)用的無線電頻率數(shù)值排列在一起，形成了無線電頻譜。由于應(yīng)用無線電波必須占用一個(gè)頻率或一段頻譜，在按頻率使用的規(guī)則下，可應(yīng)用的頻譜多數(shù)已經(jīng)分配殆盡。時(shí)至今日，無線電頻率范圍已經(jīng)擴(kuò)展到3000GHz，但仍無法完全滿足各種業(yè)務(wù)對頻譜不斷增長的需求。因此，頻譜一即可用的無線電頻率，日漸成為稀缺資源，也成了制約無線電業(yè)務(wù)和無線電應(yīng)用的重要因素。具有了“資源”性質(zhì)。
人類認(rèn)識到頻譜的資源性質(zhì)花費(fèi)了漫長的時(shí)間，這是因?yàn)闊o線電技術(shù)非常復(fù)雜，除頻率外，制約無線電業(yè)務(wù)和應(yīng)用發(fā)展的，還有發(fā)射功率、接收靈敏度、調(diào)制與解調(diào)理論、電子元器件發(fā)展水平、電波傳播特性等其它因素。經(jīng)過長期的研究和實(shí)踐，人們逐漸意識到，只有頻率才是應(yīng)用無線電波的關(guān)鍵和首要因素。因此，1973年，國際電聯(lián)在托雷莫里諾斯公約中正式載明：“各會員國在使用無線電頻率時(shí)，必須牢記無線電頻率和靜止衛(wèi)星軌道是明顯的自然資源”。
無線電頻譜資源與水、礦產(chǎn)等有形的自然資源不同，它是電磁波存在的諸多參數(shù)之一，是一種“虛擬”自然資源。因此，它具有獨(dú)特的屬性：首先是有限性。過去，受到技術(shù)限制，人類可以發(fā)射和接收的電波頻率是一定的，因此所能應(yīng)用的頻譜是有限的；其次，是資源均等與非耗竭性。頻譜是一組數(shù)字排列.是一種虛擬資源，與實(shí)體資源不同，不存在資源豐富或匱乏的問題，也不會被消耗。只要有相應(yīng)的技術(shù)裝備就可以利用：另外，電磁波還存在易污染，可復(fù)用的特點(diǎn)。如果同時(shí)同地應(yīng)用同一頻率，將會造成干擾，除非采取一定預(yù)防措施。但如果錯(cuò)開使用時(shí)間和地點(diǎn)，就可以使用同一頻率：同時(shí)，電磁波具有固有傳播特性。無線電波在不同的頻率傳播特性有很大差異，因此，頻譜的應(yīng)用必須遵守其自然規(guī)律。并且電波傳播由于不受行政區(qū)界限制，跨行政區(qū)的傳播就需要通過協(xié)商達(dá)成一致。
凡符合規(guī)定，在我省企、事業(yè)單位，國有、民營、個(gè)體及三資企業(yè)在職在崗專業(yè)技術(shù)人員（包括港、澳、臺同胞和外籍人士，以及離、退休、離崗?fù)损B(yǎng)專業(yè)技術(shù)人員），符合資格申報(bào)條件，均可向所在單位提出申請，經(jīng)同意后，由主管部門按規(guī)定上報(bào)有關(guān)評審材料。
二、評審專業(yè)范圍
1、電子類（無線電技術(shù)、電子工程、電磁場與微波技術(shù)、光電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動控制、信息工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用）；2、通信類；3、信息與電子科學(xué)類（電子學(xué)與信息系統(tǒng)、無線電物理學(xué)、電子學(xué)、信息科學(xué)、無線電波傳播）；4、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)類。
三、送評材料的填寫和報(bào)送要求
(一)申報(bào)人必須對照通信工程專業(yè)技術(shù)資格條件的要求提交下列材料：
1、提交申報(bào)專業(yè)技術(shù)資格前公示情況表
2、評審材料目錄1份(貼于檔案袋封面)。
3、《廣東省普通專業(yè)技術(shù)資格評審信息錄入表》1份。內(nèi)容要求填寫準(zhǔn)確，無空白格，并提交電子版。
4、《廣東省專業(yè)技術(shù)資格評審表》1份。
5、《高級專業(yè)技術(shù)資格申報(bào)人基本情況及評審登記表》一式25份，全部加蓋公章，不附件，不裝訂。
6、《專業(yè)技術(shù)人員任職期滿考核登記表》每年/1份。
7、身份證、學(xué)歷(學(xué)位)證書、與現(xiàn)任技術(shù)職務(wù)相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)資格證書、聘書，由申報(bào)人所在單位人事部門驗(yàn)證后在復(fù)印件上注明“與原件相符”并加蓋公章。(以下簡稱“經(jīng)驗(yàn)證蓋章”)
8、提供參加全國職稱外語等級考試的合格證書原件、復(fù)印件或符合免試條件的提供證明，裝訂好。
9、任現(xiàn)職以來的主要專業(yè)工作成果、業(yè)績證明材料、鑒定證書、獎勵證書，或其它證明材料等復(fù)印件各1份(經(jīng)驗(yàn)證蓋章)，裝訂好。
10、提交符合數(shù)量要求的論文(第一作者)、著作以及專項(xiàng)技術(shù)分析(論證)報(bào)告，或?qū)ｍ?xiàng)技術(shù)分析(論證)報(bào)告的原件、復(fù)印件各1份。
11、任職期間的專業(yè)技術(shù)工作總結(jié)（1500字以上字），一式5份。
12、《貼資格證相片頁》：貼大一寸近期免冠正面相片。
(二)送評材料的報(bào)送要求
1、申報(bào)人應(yīng)按要求認(rèn)真填寫有關(guān)表格，文字表述要清楚，提交的評審材料必須真實(shí)可靠。
2、所在單位對申請人任職以來的職業(yè)道德，思想政治表現(xiàn)，專業(yè)技術(shù)工作業(yè)績成果、工作表現(xiàn)及填報(bào)的真實(shí)可靠性出具準(zhǔn)確客觀的評價(jià)意見(不少于150字)，填入《廣東省專業(yè)技術(shù)資格評審表》和《專業(yè)技術(shù)資格申報(bào)人基本情況及評審登記表》。材料審核鑒別時(shí)必須將不符合資格條件及有爭議尚未核實(shí)的材料剔除。
3、兩個(gè)或兩人以上共同完成的發(fā)明創(chuàng)造、學(xué)術(shù)技術(shù)成果、專業(yè)技術(shù)項(xiàng)目，申報(bào)材料必須如實(shí)注明本人在其中所做的工作內(nèi)容，所起的作用及排名順序。
4、對發(fā)明創(chuàng)造、學(xué)術(shù)技術(shù)成果以及完成的項(xiàng)目等的獎勵、表彰，申報(bào)材料要注明授予的部門和等級(單位應(yīng)對所提交業(yè)績、成果材料、證明證書材料、論文、著作等材料認(rèn)真審核，審核人簽名，蓋公章)。
5、送評材料要裝在不易破損的檔案袋內(nèi)，檔案袋和資格評審表左上角要填寫清楚主管單位的名稱。
6、材料不完整、不齊全的，不予受理。
【關(guān)鍵詞】 無線電 博弈論 納什均衡
一、博弈論的概述
1.1概念
博弈論（game theory）是研究決策主體的行為發(fā)生直接相互作用時(shí)候的決策以及這種決策的均衡問題的理論[20]。也就是說，博弈論研究當(dāng)一個(gè)主體，譬如說一個(gè)人或一個(gè)企業(yè)的選擇受到其他人（其他企業(yè)）的選擇的影響，而且反過來影響到其他人（其他企業(yè)）選擇時(shí)的決策問題和均衡問題。所以在這個(gè)意義上說，博弈論又稱為“對策論”。博弈論是一種使用嚴(yán)謹(jǐn)數(shù)學(xué)模型來解決現(xiàn)實(shí)中利害沖突的理論，由于沖突、合作、競爭等行為是現(xiàn)實(shí)中常見的現(xiàn)象，因此很多領(lǐng)域都能應(yīng)用博弈論，如軍事領(lǐng)域、經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域、政治外交等。
1.2博弈論模型簡介
博弈論自產(chǎn)生到發(fā)展至今已形成了較成熟的理論體系，它并不是經(jīng)濟(jì)學(xué)的一個(gè)分支，它是一種方法，應(yīng)用范圍不僅包括經(jīng)濟(jì)學(xué)，政治學(xué)、軍事、外交、國際關(guān)系、公共選擇，還有犯罪學(xué)等都涉及到博弈論。不過博弈論也具有自身的基本模型，可以對一個(gè)博弈過程用5個(gè)方面來描述，G={P，A，O，I，U}
① P（player）：博弈的參與方。
② A（action）：博弈方可選擇的全部行為或策略的集合
③ O（orders）：博弈的次序。
④ I（information）：博弈的信息。
⑤ U（utility）：博弈方的收益。
以上五個(gè)方面是定義一個(gè)博弈時(shí)必須首先設(shè)定的，確定了上述五個(gè)方面就是確定了一個(gè)博弈。博弈論就是系統(tǒng)研究用上述方法定義的各種各樣的博弈問題，尋求各博弈方合理選擇策略的情況下博弈的解，也既是均衡。
1.3博弈論的分類
現(xiàn)實(shí)中各種博弈可以按照不同的辦法進(jìn)行分類。根據(jù)參與人的多少，可以將博弈分為兩人博弈和多人博弈；根據(jù)參與人是否合作，可以將博弈分為合作博弈和非合作博弈；根據(jù)博弈結(jié)果的不同，又可以將博弈分為零和博弈、常和博弈和變和博弈。
1.4納什均衡
1.4.1納什均衡的定義
納什均衡（Nash Equilibrium）[20]是一種策略組合，它能夠使得每個(gè)參與者的策略都是對其他參與者策略的最優(yōu)反應(yīng)。“最優(yōu)反應(yīng)”指的是該策略帶給采用它的博弈方的利益或期望利益，大于或至少不小于其它任何策略能帶來的利益。博弈的目的，就是為了尋求這樣的一個(gè)最佳的策略組合。
1.5 一些特殊的博弈模型
1.5.1重復(fù)博弈模型
重復(fù)博弈是目前人們了解的最為透徹的一類動態(tài)博弈，參與人每一期都面對同樣的“階段博弈”或“選民博弈”，而且參與人的全部收益是每階段所得收益的加權(quán)平均。參與者基于對博弈過程的認(rèn)知，例如對過去行為的了解，對未來的預(yù)期和對當(dāng)前情況的觀察，在每一個(gè)階段的博弈中選擇自身的策略。這些策略可以是固定的，也可以隨其它參與者行動的改變而變化，甚至可以是自適應(yīng)的。
1.5.2潛在博弈模型
潛在博弈是一般形式博弈中的一種特殊類型，存在函數(shù)u：SR當(dāng)單方面的背離發(fā)生時(shí)，u的變化Δu將被反映到單方面背離博弈者的效用上。
二、在無線通信系統(tǒng)資源分配問題中應(yīng)用博弈論的可行性分析
隨著無線通信系統(tǒng)的飛速發(fā)展，許多概念和技術(shù)與現(xiàn)有系統(tǒng)相比都有很大的變化。通信系統(tǒng)將具有智能的資源管理，采用大量動態(tài)的、分布式的、自適應(yīng)式的資源管理方式。
三、基于博弈論的動態(tài)頻譜接入方法
如何利用博弈論方法對認(rèn)知無線電技術(shù)的研究進(jìn)行分析，其中的關(guān)鍵是如何將博弈論引入到相應(yīng)算法的設(shè)計(jì)和分析中，找到算法的納什均衡點(diǎn)。在開始具體的算法研究之前，需要將所研究的問題抽象成博弈論問題模型。
3.1 分布式自適應(yīng)頻譜接入方法
博弈論模型適用于分析認(rèn)知無線電系統(tǒng)各用戶競爭頻譜的分布式行為，各用戶根據(jù)自己獲得的信息單獨(dú)進(jìn)行決策。
射頻(RF)和微波微電子的封裝是高頻電子封裝技術(shù)的最新發(fā)展,它吸引了大量電子工程師投身于電子封裝和高頻電子領(lǐng)域的研究,也吸引了學(xué)術(shù)研究者了解最先進(jìn)技術(shù)在商業(yè)界應(yīng)用的興趣。它覆蓋了熱量管理、電氣、射頻、散熱的設(shè)計(jì)與模擬,封裝技術(shù)與加工方法以及其它相關(guān)射頻、微波封裝的領(lǐng)域。近10年來無線電技術(shù)取得了巨大的進(jìn)展,同時(shí)高頻技術(shù)的應(yīng)用方興未艾。2008年9月16-18日,國際微電子和封裝協(xié)會(IMAPS)在美國加利福尼亞洲的圣地亞哥舉辦第一屆射頻與微波封裝的高級技術(shù)專題討論會,邀請30多名業(yè)界的頂尖人士做了射頻、微波、毫米波和寬帶封裝等高級主題演講,會議取得的效應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超乎預(yù)期。
該書是這次會議的論文集,共選論文12篇,每篇論文獨(dú)立成章。1.微波和毫米波頻率封裝的基本理論,介紹微波和毫米波頻率的基本設(shè)計(jì)、交換性能和額外復(fù)雜性;2.低成本高帶寬的毫米波引導(dǎo)線框封裝,介紹一種新型中繼饋線方法,使低成本高容量的封裝理念可以應(yīng)用到高頻領(lǐng)域。這個(gè)方法影響了數(shù)字電子封裝技術(shù);3.微機(jī)電毫米波的聚合系統(tǒng),介紹一種大批量生產(chǎn)毫米波無源器件的技術(shù)工藝;4.毫米波板上芯片的集成和封裝,介紹板上芯片的集成與封裝技術(shù)對毫米波電子學(xué)領(lǐng)域所帶來的低成本效益,以及討論了毫米波電路性能的若干特殊問題;5,射頻液晶聚合物和毫米波的多層氣密封裝包與組件,提出x、K、Ka-頻段的應(yīng)用組件的薄膜液晶聚合物(LCP)表面安裝封裝技術(shù);6.隨身設(shè)備的射頻、微波基板封裝線路圖,回顧隨身設(shè)備的設(shè)計(jì)方案和材料,并討論如何達(dá)到所需的封裝密度和性能;7.陶瓷系統(tǒng)在射頻和微波封裝技術(shù)中的應(yīng)用,展示出使用陶瓷材料和陶瓷制造工藝的優(yōu)勢,從而研發(fā)復(fù)雜性不斷增長的多層結(jié)構(gòu);8.毫米波產(chǎn)品的低溫共燒陶瓷(LTCC)層壓材料波導(dǎo),討論復(fù)合材料波導(dǎo),通過數(shù)值仿真的手段,解決材料問題并處理毫米波頻率的內(nèi)部連線有損耗和間隔時(shí)所產(chǎn)生的折衷問題;9.射頻、微波應(yīng)用組件的低溫共燒陶瓷(LTCC)基片,展示關(guān)于射頻、微波封裝應(yīng)用中的LTCC技術(shù)的計(jì)算機(jī)模擬和制造的最新進(jìn)展,包括當(dāng)前的LTCC制造技術(shù)、模塊封裝包、高帶寬設(shè)計(jì)和集成天線的射頻、微波系統(tǒng)的發(fā)展趨勢;10.用于微電子封裝的高散熱陶瓷和復(fù)合材料,討論散熱復(fù)合材料的高級性能,包括納米碳管、合成金剛石、做結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)后的氮化鋁、氧化鈹?shù)?11.高性能微電子封裝的散熱片材料,回顧了射頻、微波封裝的散熱材料的制造、應(yīng)用和研發(fā),包括傳統(tǒng)的、第二代、第三代散熱材料;12.氮化鋁三維多芯片組件(A1N 3D MCM)的技術(shù)研究,回顧了射頻、微波封裝的氮化鋁三維多芯片組件技術(shù)的最新發(fā)展,包括A1N高溫共燒陶瓷(HTCC)工藝、鎢貼片匹配、燒結(jié)溫度分布圖的影響以及其它實(shí)際設(shè)計(jì)和制造過程中的問題。
本書主要作者Ken Kuang等人是多年從事該領(lǐng)域研究、具有豐富經(jīng)驗(yàn)的業(yè)內(nèi)專家。他是國際微電子和封裝協(xié)會(IMAPS)會員兼副主席、圣地亞哥分會的主席。他多次獲得IMAPS的最佳會議論文獎、電子封裝技術(shù)國際大會(ICEPT)的最佳研討會論文獎、IMAPS的主席獎。2004年,他創(chuàng)辦了Torrey Hills Technolo-gies,LLC公司。該公司迅速成長為美國INC500之列,是射頻、微波封裝產(chǎn)業(yè)的引領(lǐng)者。
本書反映了射頻、微波微電子業(yè)界的近期研究成果和發(fā)展動態(tài),是從業(yè)工程師了解行業(yè)最新技術(shù)和發(fā)展的必備指導(dǎo)書籍。
