無線電技術論文精選(九篇)

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第1篇：無線電技術論文范文

摘要：感知無線電技術是在軟件無線電技術基礎上發展起來的一種新的智能無線通信技術，是軟件無線電技術的擴展，它使軟件無線電從預先定義協議的盲目執行者轉變成為無線電領域的智能。感知無線電雖具有獨特的優點，但技術并不成熟，本文對感知無線電的無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，無線電知識描述語言等關鍵問題進行了探討，希望能夠對相關工作的開展提供一些參考。

一、感知無線電的概念

感知無線電技術用以實現動態頻譜共享。通過檢測空中信號占用頻譜，通過探知無線環境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進行通信。租借系統通過采用感知無線電技術，實時跟蹤授權系統占用頻率狀況，隨時使用、釋放頻段，在保障授權系統通信前提下，與授權系統動態共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測方式獲取頻譜信息可使感知無線電技術能適應無線環境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無線電技術不要求改造現有系統，對無線信道環境和用戶需求都將具有較好適應性。

感知無線電技術動態頻譜共享是自適應傳輸技術思想在頻譜分配領域的運用。自適應傳輸使無線通信系統數據傳輸適應信道傳輸能力的變化，通過提高數據傳輸速率來改善頻譜利用率。而感知無線電使無線通信系統占用的頻譜適應無線環境頻譜使用狀況的變化，通過增加共享同一頻段的系統數、用戶數來提高頻譜利用率。不管是自適應傳輸技術還是感知無線電技術，其思想的核心都是無線通信系統能自動地適應外界環境和自身需求的變化。

感知無線電思想可以推廣到移動通信其它層面。從低層到高層，要求未來移動通信系統能檢測系統各層參數與狀態，如鏈路質量、網絡拓撲、業務負載、甚至用戶需求，并能適應這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無線電通信環境下，要求移動設備能夠在異構網絡間切換，實現包括終端、網絡和業務在內的端到端重配置。這也就是所謂的認知網絡(CognitiveNetwork)。

二、感知無線電關鍵技術分析

作為一種新的智能無線通信技術，感知無線電可以感知到周圍的環境特征，采用構建方法進行學習，通過相關描述語言與通信網絡智能交流，實時調整傳輸參數，使系統的無線規則與輸入的無線電激勵的變化相適應，以達到隨時隨地通信系統的高可靠性和頻譜利用的高效性。無線規則指一系列適合無線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關協議和空間時間模式的設置。感知無線電系統的重構能力很重要，該功能就是以軟件無線電作為平臺來實現的。重構功能是由軟件無線電實現，而感知無線電的其他任務是通過信號處理和機器學習的過程實現，其感知過程開始于無線電激勵的被動感應，以做出反應行為而終止，一個基本的感知周期要大致分為3個基本過程，分別是無線傳輸場景分析、信道狀態估計及其容量預測、功率控制和頻譜管理，它們的順序執行使感知無線電系統的感知功能得以實現。

2.1感知無線電技術與動態頻譜分配

未來移動通信系統滿足用戶需求的關鍵點是提高頻譜利用率。移動通信的發展使帶來了越來越嚴重的頻率短缺問題。解決頻率短缺大致有兩類方法，一是擴大可利用的頻率范圍，二是提高頻譜利用率。為增加可用頻率，移動通信系統的頻率已擴展至300GHZ。無線信道的路徑損耗是隨頻率升高而迅速增加的，所以頻率過高并不利于移動通信。因而，更加有效的方法是提高頻譜利用率。

提高頻譜利用率有三類途徑，改進通信設備的傳輸技術，優化網絡、提高組網能力。目前廣泛采用這兩種途徑，但是這兩種方法能夠獲得的頻潛利用率增益將越來越少。第三種提高頻譜利用率的途徑是改進頻譜分配方式。

目前國際上主要采用固定頻譜分配方式，一個頻段只分配給一個無線接入系統，不管分配的頻段是否被頻率牌照的所有者實際使用，其它無線接入系統不能占用該頻段。為提高頻譜利用率，可以將一些頻段分配給了多個系統，允許它們同時占有同一個頻段，甚至一些頻段可以開放為不需牌照的頻段，允許任意系統占用。盡管固定頻譜分配方式能夠改善系統干擾問題，但由于頻譜的授權系統并不是在任何地區的任何時刻都使用頻率，其頻譜利用率很低。而簡單地允許多個系統共享一個頻段，雖然優于獨占性的固定頻譜分配方式，但由于它對頻譜共享沒有加以必要的控制，一個系統占用頻率前并不知道該頻率是否正在被其它系統使用，從而導致了兩方面的問題。可見，如果僅僅是簡單地允許多個系統共享頻譜，而不避免系統間干擾，會制約頻譜利用率的提高，并且不能保證通信質量。

為解決頻譜短缺與頻譜利用率低下的矛盾，可以考慮采用動態頻譜分配方式。允許多個系統共享同一頻段，各系統只在需要通信時才能占有頻段，通信結束就釋放頻段，而且必須控制系統間干擾，后接入的系統不能影響其它已有系統的通信。為與現有通信系統兼容，分配頻段上授權系統有使用頻譜的最高優先級，只要不影響授權系統通信，租借系統與授權系統動態共享頻譜。這種動態的頻譜共享包含時間與空間兩方面。在時間上，當授權系統不使用所分配的頻率時，租借系統可以占用頻率，但當授權系統重新占用頻率時，租借系統必須及時地歸還頻率。

2.2信道狀態估計及其容量預測

信道估計的結果可用來計算信道容量，用于控制發送端的信號能量，可使用香農法則計算信道容量C，但在感知無線電系統中并不直接在發送端傳輸C的信息，而是量化C，一定的量化率用于反饋發送端，量化比率是預先確定的，所以接收機接收的信息量要小于信道容量C。一般來說，無線系統的傳輸率是波動的，當其超出一定界限時，就會引起系統的不正常工作，這個界限決定了最大的傳輸比特率。

2.3功率控制和頻譜管理

2.3.1功率控制

在感知無線電通信系統中功率控制的實現以分布方式進行，以擴大系統工作范圍，提高接收機性能。控制發送端功率是感知無線電系統的關鍵技術之一。在多址接入的感知無線電信道環境中，主要采用協作機制方法，包括規則及協議和協作的Adhoc網絡兩方面內容。多用戶的感知無線電系統彼此協作工作，基于先進的頻譜管理功能，可以提高系統工作性能，支持更多用戶接入。

2.3.2動態頻譜管理

動態頻譜管理也稱為動態頻譜分配，具有實現系統頻譜高效利用的功能。在感知無線電系統中，頻譜管理的算法可這樣描述：基于頻譜空穴和功率控制器的輸出，選擇一種調制方式以適應時變的無線傳輸環境，使系統工作在可靠傳輸的狀態下。系統工作的可靠性可由信噪比差額(SNRgap)的大小確定。

2.4無線電知識描述語言

傳統的軟件無線電不能與網絡進行智能交流，因為沒有基于模式推理計劃能力和沒有相關描述語言。在以軟件無線電為發展平臺的感知無線電研究中，研究表示無線系統知識、計劃和所需語言是關鍵技術，無線電知識描述語言(RKRL)應運而生，它表示了無線規則、系統配置、軟件模塊、網絡傳送、用戶需求、應用環境等知識。

參考文獻：

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[4]劉元，彭端，陳楚.認知無線電的關鍵技術和應用研究[J].通信技術，2007，(07)

第2篇：無線電技術論文范文

[關鍵詞]無線電通信技術管理

與有線電通信技術相對應，近年來無線電通信技術得到了快速飛躍的發展，鑒于頻譜資源的有限性，及社會各界對無線電頻譜資源的強烈需求，使無線電技術及其管理問題日益受到人們的廣泛重視。

一、無線電通信技術

無線通信領域各種技術的互補性日趨鮮明，下面具體介紹：

（一）3G技術

3G，全稱為3rdGeneration，中文含義就是指第三代數字通信。目前3G無線電通信技術標準主要有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA。從技術角度來看，3G主流技術已經基本成熟，CDMA2000由于技術本身的平滑演進特性，進入3G的障礙不大。WCDMA以前受版本不斷更新的影響，阻礙了商用進程，但目前主體標準已經定型，具備了規模商用的基礎。事實上歐美等運營商已經進入了3G網絡部署階段。TD-SCDMA是中國自主知識產權的3G標準，該標準將智能無線、同步CDMA和軟件無線電等當今國際領先技術融于其中，在頻譜利用率、對業務支持具有靈活性、頻率靈活性及成本等方面的獨特優勢。另外，由于中國內的龐大的市場，該標準受到各大主要電信設備廠商的重視，全球一半以上的設備廠商都宣布可以支持TDSCDMA標準。該標準提出不經過2.5代的中間環節，直接向3G過渡，非常適用于GSM系統向3G升級。

（二）3.5GHz技術

3.5GHz寬帶固定無線接入技術MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術，寬帶固定無線接入技術因為其高帶寬、建設速度快、接入方式靈活等特點，受到了業界的關注。現在MMDS使用了傳統的調制技術，但是未來的技術將是基于VOFDM的，接收端與反射的信號相結合，生成一個更強的信號。這種技術成本低廉，常用于遠離服務中心的小型企業接入網，它有時被稱為WDSL或通稱為寬帶無線技術。但這項技術也有其局限性，比如高頻段26GHz的LMDS技術受天氣影響較大，而3.5GHzMMDS技術在我國又受到了帶寬不足等因素的限制。

（三）WLAN（Wi－Fi）技術

無線局域網技術WLAN（Wi－Fi），其技術標準為802.11，可實現十幾兆至幾十兆的無線接入。我國目前發展的主要是802.11b標準的WLAN網絡，支持11Mbps的無線接入。WLAN技術將在特定的區域和范圍，特別是熱點區域和高速信息接入領域，發揮對移動通信網絡的重要補充作用。

（四）WiMAX技術

WiMAX即全球微波接入互操作系統，WiMAX不僅在北美、歐洲迅猛發展，而且這股熱浪已經推進到亞洲。WiMAX又稱為802.16無線城域網，是又一種為企業和家庭用戶提供“最后一英里”的寬帶無線連接方案。因在數據通信領域的高覆蓋范圍(可以覆蓋25～30英里的范圍),以及對3G可能構成的威脅，使WiMAX在最近一段時間備受業界關注。WiMAX相對于Wi－Fi的優勢主要體現在Wi－Fi解決的是無線局域網的接入問題，而WiMAX解決的是無線城域網的問題。Wi－Fi只能把互聯網的連接信號傳送到300英尺遠的地方，WiMAX則能把信號傳送31英里之遠。Wi－Fi網絡連接速度為每秒54兆，而WiMAX為每秒70兆。

二、加強無線電管理的主要措施和手段

無線電通信電技術目前得到了較廣泛的應用，但由于無線電通信自身的應用和技術特征，導致必須對無線電進行有效管理，以使之規范、安全、穩定的運行。根據筆者的總結，目前加強無線電管理的主要措施和手段主要有：

（一）要增強做好無線電管理工作的責任感和使命感

要增強做好無線電管理工作的責任感和使命感。無線電頻率是寶貴的國家戰略資源，應組織專門力量，針對動態情況，嚴加管理和合理利用。要從國家政治高度、從資源管理高度，深刻認識無線電管理工作的重要意義和內涵，強化大局意識，危機意識，健全管理機制，以適應和服務于國家發展的需要。同時加強對管理人員的培訓，努力做到無線電管理的法制化、規范化、科學化。（二）要切實抓好無線電監測網絡的建設

無線電監測網絡為無線電管理工作提供必要技術支持，是無線電技術管理的基礎設施。加強無線電監測網絡建設就是要將全國分散的無線電監測站（中心）進行優化整合，加強各監測站之間的協作關系，加強無線電監測工作，提高頻率資源的有效利用，維護空中通道的暢通，使各種無線電業務相互兼容、正常工作，以維護國家頻率的科學、合理、有效使用。

（三）要加強無線電管理的執法力度

無線電技術為無線電通信的開展提供了重要技術支撐，隨著無線通信技術的發展和相關應用的增多，國內相關立法應當逐步完善和成熟，國家應盡快出臺一部專門的無線電法律法規以適應國家經濟和無線電技術發展。無線電管理部門一方面要嚴格按照國家的相關法律法規進行管理，做到嚴格、規范，另一方面要嚴格遵守國家的法律法規，不做與法律相違背的事，維護法律的尊嚴。

（四）建設一支堅強有力的無線電管理專業隊伍

搞好無線電管理工作，必須有一支思想好、技術精、作風硬、執法嚴的管理隊伍。在實際運作過程中，要采取請進來、走出去、崗位練兵等措施，支持鼓勵專業技術人員參加各類培訓，強化技能訓練。在法律法規、無線電管理、監測與檢測技術、計算機技術等方面，引導和要求管理人員，自覺跟蹤無線電技術發展新動態，理論聯系實際進行技術交流，使之與當前管理任務相適應。同時還要加強職業道德、政治素質、保密制度、通信紀律、通信規則、值班制度等行業中必需的修養和建設，提高其執政能力，不辱使命，高質量完成國家賦予無線電管理部門的神圣職責。

無線電通信技術作為極具有發展潛力的一門通信技術，目前得到了持續和持久的快速發展，但在快速發展的過程中，仍時常暴露出管理方面的不足，因而我們應該堅持兩條腿走路，一方面，加強技術研究，另一方面，加強管理，使之實現又好又快的發展。

參考文獻：

[1]高兆霖，《超寬帶無線電技術及實際應用》，載《鐵道技術監督》，2007年10月.

[2]張士兵，《超寬帶無線技術的應用前景及其挑戰》，載《南通大學學報(自然科學版)》，2005年3月.

第3篇：無線電技術論文范文

論文摘要:早在七十年代，人們開始研究無線電通信技術。無線電通信技術有線電通信相比，具有不用架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、通信靈活等優點，備受市場的青睞。無線電通信技術為人們的生產和生活帶來的影響無疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點，譬如聲音、文字、數據、圖像和視頻等傳輸的質量不甚穩定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數據滯后、圖像和視頻失真都亟須改進之處，還有信號容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內容保密性差[1]，尤其在軍事和經濟領域，再一次說明無線電通信技術通信方法的拓新勢在必行。本文就無線電的優缺點進行分析，探討其通信技術所需拓新之處，并提出建議。

1無線電通信技術的發展歷程

1895年5月7日俄國物理學家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關系”的論文向全世界宣布無線電通信技術的誕生，并當眾展示了他發明的無線電接收機，那天俄國當局定為“無線電發明日”。

1896年3月24日，波波夫將無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能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實際性地使用無線電通信技術。

1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進行了跨越大西洋的遠距離無線電通信，從此人類進入無線電波進行遠距離通信的新時代。

隨后，無線電通信技術如雨后春筍其涌現出來。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接收天線問題，從此超短波轉播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術迅速普及開來[2]。

隨著電子技術的高速發展，信息超遠控制技術為滿足遙控、遙測和遙感技術的需要，于人們生產與生活中被廣泛使用；后來微電子技術也推動了電子計算機的更新換代，使電子計算機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。

信息技術是以微電子和光電技術為基礎，以計算機和通信技術為支撐，以信息處理技術為主題的技術系統的總稱，是一門綜合性的技術。今天的信息化時代，就是電子計算機和通信技術緊密結合的標志。

無線電通信技術發展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產等各個領域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術優點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術的特點

近些年無線電通信技術領域引入無線接入技術，是迅速發展起來的新技術領域，不需要傳輸媒質，部分接入網甚至入網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含量上都產生了一個重大的飛躍，實現了降低成本、提高靈活性和擴展傳輸距離的目的。其特點喜憂參半，優點主要體現在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結如下：

不受時空限制。大多數情況下，人們對通信運用的時間、地點、容量需求無法預知，而無線電通信不受時空限制的優點能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯絡綜合高效，語音、數據、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各個經濟領域和國際經濟的來往，無線電通信技術不受時空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網絡的連接，通信技術踏上新的臺階。

具備高度的機動性及可用性。無線電通信技術傳輸數字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性，尤其在軍事構建地域通信網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卓越優點在抵抗水淹、臺風、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，這也是無線架輸的最大特點。

無線電通信技術雖然解決了架設傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠、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技術的保密性極差。無線電通信技術的缺點幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經濟愈演愈熱，其信號的穩定性與安全性上升為經濟領域里關注的焦點，因此，無線電通信技術的通信方法拓新成為其發展的新話題。

3無線電通信技術之通信方法的拓新

21世紀無線電通信技術正處在關鍵的轉折時期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發展和IP技術的興起，欲求無線電通信技術適應未來社會生產和生活的需求。務必在通信方法上進行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術的缺陷，筆者認為，我們可以從通信技術、信息技術、網絡技術、藍牙技術、軟件技術等方面進行嘗試，主要可總結一下八點：

3.1采用了數字通信技術

提高系統頻譜資源的利用率，維持信號上的穩定，避免通信信號收到干擾，增大了系統通信容量，提供話音、圖像和數據等多種通信服務，確保用戶信息安全保密。

3.2推廣通信信息技術寬帶化的發展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術和高通透量網絡的發展起到關鍵的推進作用[3]，尤其近年來世界范圍內全面展開，無線通信技術正朝著無線接入寬帶化的方向演進，這個方向對無線電通信信號源穩定來說的確非常之重要。

3.3推廣個人信息化技術

個人信息化在全球個人通信已經有著不爭的發展趨勢。個人信息話，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拓新接入網絡的樣式

技術上融合實現固定和其他通信等不同業務，在無線應用協議（WAP）的出現以后，無線數據業務的開展得到大幅度的推動，促進了信息網絡傳送多種業務信息的發展。隨著市場競爭的需要，傳統的電信網絡與新興的計算機網絡融合，尤其具備開發潛力接入網部分通過固定接入、移動蜂窩接入、無線本地環路入等不同的接入設備，滿足了生活與生產地各種通信需求。

.5過渡電路交換網絡

關于過渡電路交換網絡，IP網絡無疑是核心關鍵技術，是最合適的選擇對象，處理數據的能力電路交換網絡大大提升，這一點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技術作為信號傳感器

Bluetooth技術具有更高的安全性和適用性，利用藍牙做出來的傳感器隨時反映出用戶所需要的信號方向，一旦連接到Internet上的話，即可以實現更具備高度的機動性及可用性。

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域,如果能夠推廣到市場，對于無線電通信技術的通信內容保密性來說將是一大跨步的改革創新。

3.8提高無線通信網絡可持續性

無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。因此，無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性[4]。

結束語

回顧無線通信的發展歷程，無線電通信技術的傳輸路線、傳輸距離、通信靈活性、信號穩定性、保密性等方面的需求將愈來愈突出。通信方法新技術的拓新將有愈來愈廣闊的活動舞臺及光明的發展前景。鑒于市場對經濟的推進作用，盡管我國的無線電通信技術發展速度飛快，但面對我國12億人口的通信需求，無線電通信技術普及率低的問題，面對我國12億人口，網絡規模和容量方面就變得蒼白無力了。同時，無線電通信技術愈來愈激烈競爭局面促使各無線電通信運營企業積極拓新新的技術涵蓋面，提升自身的營業水平，為市場提供豐更加富的選擇，滿足用戶各個方面、各個層次的需求。因此，在無線電通信技術通信方法應用開發的發展潛力無窮，這要求我們積極加快無線領域的科技進步，為無線電通信技術創新出謀劃策，為全球信息化及經濟全球化的通信事業貢獻力量。

參考文獻

[1]《信號與系統(第二版)》A.V.Oppenheim西安交通大學出版社2000年.

[2]《數字與模擬通信系統》LeonW.Couch,II電子工業出版社.

第4篇：無線電技術論文范文

參考文獻的寫作在某一程度上提升論文學術價值和質量水平，所以參考文獻在論文的寫作當中也是不能忽視的，寫好論文還參考文獻那么我們寫出了的論文才更有水平。下面是學術參考網的小編整理的無線通信論文參考文獻，歡迎大家閱讀賞析。

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[5]百度及谷歌網站

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[4]林輝B3G研究與標準化進展電信科學2007，23(9)

[5]張漢毅.粟欣B3G的關鍵技術及其發展趨勢移動通信2008，6

第5篇：無線電技術論文范文

在北京大學，有一位年輕人，正致力于信息科學的研究，在他心中，這種研究既是時代的需要，也是自身的興趣所在。他是邊凱歸，北京大學信息科學技術學院副教授。

行在北大

北京大學，對邊凱歸來說意義非凡，這里不僅僅是他博士畢業回國后的工作單位，也是他踏上信息科學之路的起點。“2001年，我來到北大計算機系讀本科，當初之所以選這個專業，是因為覺得計算機方向未來大有發展。”

本科畢業后，邊凱歸漂洋過海到美國弗吉尼亞理工大學（VirginiaTech）電子與計算機工程系深造，用5年多時間完成了碩博連讀，“在這段期間，我作為研究助理先后參與了導師主持的多項美國國家自然科學基金研究項目，部分研究成果發表在計算機網絡領域的國際頂級期刊與會議上，并加入國際無線創新協會安全工作小組，參與起草了軟件無線電安全協議SecuringSoftware Reconfigurable CommunicationsTechnology。”2011年，邊凱歸獲得了博士學位，選擇回到母校北京大學信息科學技術學院繼續科研工作。

數年時間轉瞬即過，邊凱歸在教學科研的工作崗位上兢兢業業，先后主持、參與了多個國家自然科學基金項目，并已發表了多篇學術論文，其中認知無線網絡共存機制的基礎研究就是其一。

當今世界，隨著無線通信技術的飛速發展，無線網絡用戶所使用的頻段變得愈發擁擠。而另一方面，一些其他頻段上的“主”用戶卻不需要全天候地占用這些頻段，從而造成了頻譜資源的浪費。這些空閑的頻段被稱作“空白頻譜”。

認知無線電技術是一種可以自發地保護主用戶、并有效利用空白頻譜資源的智能無線電新技術。利用認知無線電技術開發空白頻譜大大緩解了無線網絡的頻譜資源匱乏問題，同時也為新的無線業務和應用提供了發展契機。“近年來，一系列基于認知無線電技術的無線網絡新標準應運而生。我們將這些基于認知無線電技術和不同無線標準的網絡稱為‘異構’認知無線網絡。”邊凱歸說。毫無疑問，異構認知無線網絡將成為未來開發和利用空白頻譜的主力軍。“但是問題又來了，由于無線標準之間的差異，異構認知無線網絡之間缺乏有效的溝通和協調的手段，這引起了頻譜資源分配不合理的問題，將再度引發頻譜資源利用效率低的問題。”

如何在異構認知無線網絡之間進行合理的資源分配呢？經過初步研究，邊凱歸發現利用生態學中的“間接協調”機制以及“物種共存”理論對網絡共存問題進行求解，可以巧妙地彌補異構認知無線網絡之間直接通信和協作手段的缺失。

根據生態學中的最優覓食理論和物種競爭理論，邊凱歸設計出適用于異構認知無線網絡的最優頻段選擇算法和資源按需分配算法，分別解決了不同情況下網絡間的資源共享問題。這種基于生態學的共存機制可以獨立于異構網絡之間通信與協調、時鐘同步等先決條件，對異構認知無線網絡在空白頻譜中的應用具有一定的理論指導意義。“為了全面評價這種新型網絡共存機制的性能，我將建立一套完整的共存機制性能分析方法與仿真平臺，根據理論分析和仿真驗證的結果對算法進行反復優化。”邊凱歸提到。

目前，邊凱歸正主持著國家自然科學基金項目“物理世界中基于移動感知的信息獲取技術研究”。“通過這個研究，我最終想設計出一種輕量級的移動導航系統。”他說。關注學生的“用戶體驗”

邊凱歸主持了一門特別的本科生課程目――“職業規劃與領導力發展”。“這是一門創新創業類的課程，現在國家大力支持創業創新，教育部規定每個學校都要開展‘雙創’課程，但在教育部要求之前，這門課以及北大的《科技創新創業》《創新工程實踐》等課程就已經開設若干年了。”

從宏觀上講，創業創新既是中國經濟發展的“引擎”，又是改善民生、保障就業的重要“抓手”。而對北京大學的老師們來說，他們所思所慮的不只是自己要在科研上保持創新性，還要將創新的理念傳遞給學生，培養出更多的創新型人才。

這門課要怎么上？在學院領導和資深教授的幫助下，課程團隊進行了精心設計。在這門課程里，除了職業規劃的相關知識外，還會講解中國信息產業創新的現狀與未來、創業融資、中國互聯網企業的自主創新等案例分析等。而授課的人選，他特別邀請了美國硅谷、以色列的創業導師來擔任嘉賓指導學生團隊的項目。此外，課程還時常邀請富有職業規劃經驗，特別是成功創業的人士介紹他們的心路歷程和職業發展道路。“教師們將根據他們自己的切身體會，告訴學生什么是創新創業，怎么創新創業，滿滿都是‘干貨’。”

對于創新創業，邊凱歸有自己獨到的見解：“現在并不缺少投資，而是缺好的構想、產品以及領導力。在這個時代，創新創業只要有足夠好的產品和構想，世界各地的投資者都會蜂擁而至。”他建議年輕的創業者要把兩樣東西搞好，第一是核心技術，只有一流的技術才會有一流的產品；在這同時，還要重視自身領導力的培養。“因為領導力就是感染力，感染力則會引導他人成為自己的用戶，喬布斯就是個例子。”

邊凱歸也把這種互聯網思維下的“感染力”用在了教學里，把學生看成自己的“用戶”，把自己定位為“服務者”。為了提升“用戶體驗”，邊凱歸做了諸多的工作，單單在教學課件上，他就下了不少的功夫。“教學課件是教學內容的一個形象直觀的表達方式，隨著時代的變化，教學課件的內容也必須與時俱進，而不能一成不變，這不利于吸引學生的注意力。”對此，邊凱歸舉了一個例子，“這些年來，社交網絡的主要平臺在不斷更迭，從人人網到微博，到微信，再到基于社交網絡平臺的內容IP，泛娛樂化的社交直播，基于增強現實（AR）的社交游戲，那么在教授@方面的知識時，教學課件的內容就要隨之而變。”

為了把“服務”工作做好，邊凱歸會去主動了解學生的興趣點，將它們結合到自己的課程中，來提高自己課程的生動性。“現在的學生都喜歡吳亦凡、李易峰等明星，為了拉近與學生的距離，我也會關注時下流行的資訊，結合這些信息創造一些與課程知識相關的例子、有趣的話題等，從而吸引學生的注意力。”

第6篇：無線電技術論文范文

英文名稱：Electronic Measurement Technology

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主辦單位：北京無線電技術研究所

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國際刊號：1002-7300

國內刊號：11-2175/TN

郵發代號：2-336

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創刊時間：1977

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期刊簡介

本刊堅定不移地確保社會效益功能的發揮，刊登新技術、工藝、設計、設備材料為主要內容，推廣交流步進技術、科研成果和實踐經驗及時傳播新成就、新技術、新器材的信息，以利于社會主義生產建設。

國內第一本專注于電子測量領域的雜志，以發表電子測量及其相關學科的原創性科技論文為主，同時刊登階段性科研成果報告，報道國內外測試測量界重要科技新聞。

主要欄目：

研究設計

技術應用

信息技術

測試系統

第7篇：無線電技術論文范文

（陜西天元通信規劃設計咨詢有限公司陜西西安710000）

【摘要】隨著現代科技的飛速發展，無線通信技術作為現代通信的領頭軍也在大跨步的更新換代中，而其中比較重要的一項技術，也是我國提出的時分雙工（TDD）模式的第3代移動通信技術標準，是3GPP標準的一個重要組成部分。本論文主要介紹了TD-SCDMA技術的發展特點以及應用。

關鍵詞 TD-SCDMA；TD-SCDMA技術特點；基于TD-SCDMA的第4代移動通信系統

DevelopmentandapplicationofTD-SCDMAtechnology

ShiXing-gang

(ShaanxiTianyuanCommunicationPlanningandDesignConsultingCo.,LtdXi´anShanxi710000)

【Abstract】Withtherapiddevelopmentofmodernscienceandtechnology,wirelesscommunicationtechnologyasmilitaryleaderofmoderncommunicationisalsoabigstepintheupgrading,andthefirstthreeofthemoreimportantonetechnology,butalsoourproposedtimedivisionduplex(TDD)modegenerationofmobilecommunicationstechnologystandard,isanimportantpartofthe3GPPstandard.ThispaperdescribesthedevelopmentofTD-SCDMAtechnology,characteristicsandapplications.

【Keywords】TD-SCDMA;TD-SCDMAtechnicalcharacteristics;BasedonTD-SCDMA4thgenerationmobilecommunicationsystem

1.引言

TD－SCDMA的中文含義為時分同步碼分多址接入，該項通信技術也屬于一種無線通信的技術標準，它是信息產業部電信科學技術研究院（現大唐電信集團）在國家主管部門的支持下，根據多年的研究而提出的具有一定特色的第三代移動通信系統標準。在與歐洲、美國各自提出的3G標準的競爭中，中國提出的TD-SCDMA已正式成為全球3G標準之一，這標志著中國在移動通信領域已經進入世界領先之列。

2.概念

（1）TD-SCDMA系統全面滿足IMT-2000的基本要求。它采用不需配對頻率的TDD雙工模式，以及FDMA/TDMA/CDMA相結合的多址接入方式，同時使用1.28Mc/s的低碼片率，擴頻帶寬為1.6MHz。

（2）3G移動系統的主要挑戰之一是既要控制諸如談話和視頻等對稱線路交換業務，又要控制移動因特網接入的非對稱分組交換業務。面對這一挑戰，TD-SCDMA集成了兩項先進技術：一種是先進的TDMA/TDD系統，另一種是自適應CDMA組成的對稱模式的運作。

3.TD-SCDMA技術特點

TD-SCDMA的提出比其他標準較晚，這給其產品成熟性帶來一定的挑戰，但在另一方面，TD-SCDMA吸納了九十年代以來移動通信領域最先進的技術，在一定程度上代表了技術的發展方向，具有前瞻性和強大的后發優勢。與其他3G標準相比，TD-SCDMA系統及其技術有著如下突出優勢：

（1）頻譜利用率高。由于TD-SCDMA采用了CDMA和TDMA的多址技術，使TD-SCDMA在傳輸中很容易設置一個上行和下行鏈路的轉換點，來針對不同類型的業務，類似于可根據交通的流量來控制“紅綠燈”轉換的時間間隔。對于像互聯網這樣的“不對稱”傳輸業務，可使其轉換“不對稱”，而對于像語音這樣的“對稱”傳輸業務，可以使其轉換“對稱”，這樣，就使總的頻譜效率更高。

（2）支持多種通信接口。由于TD-SCDMA同時滿足Iub、A、Gb、Iu、IuR多種接口的要求，所以TD-SCDMA的基站子系統既可作為2G和2.5GGSM基站的擴容，又可作為3G網中的基站子系統，能同時兼顧現在的需求和長遠未來的發展。

（3）頻譜靈活性強。由于TD-SCDMA第三代移動通信系統頻譜靈活性強，僅需單一1.6M的頻帶就可提供速率達2M的3G業務需求，而且非常適合非對稱業務的傳輸。

（4）系統性能穩定。由于TD-SCDMA收發在同一頻段上，使上行鏈路和下行鏈路的無線環境一致性很好，更適合使用新興的“智能天線”技術；由于利用了CDMA和TDMA結合的多址方式，更利于聯合檢測技術的采用，這些技術都能減少干擾，提高系統的性能穩定性。

（5）能與傳統系統進行兼容。TD-SCDMA能夠實現從現存的通信系統到下一代移動通信系統的平滑過渡。支持現存的覆蓋結構，信令協議可以后向兼容，網絡不用再引入新的呼叫模式。

（6）支持高速移動通信。在TD-SCDMA系統中，基帶數字信號處理技術是基于智能天線和聯合檢測，其限制在設備基帶數字信號處理能力和算法復雜性之間的矛盾。該技術可以確保TD-SCDMA系統在移動速度為250Km／h和UMTS（3GPP）移動環境下，可以正常工作。

（7）系統設備成本低。由于TD-SCDMA上下行工作于同一頻率，對稱的電波傳播特性使之便于利用智能天線等新技術，也可達到降低成本的目的。設備成本在無線基站方面，TD-SCDMA的設備成本至少比UTRATDD低30％。

（8）支持與傳統系統間的切換功能。TD-SCDMA技術支持多載波直接擴頻系統，可以再利用現有的框架設備、小區規劃、操作系統、賬單系統等。在所有環境下支持對稱或不對稱的數據速率。

4.基于TD-SCDMA的第4代移動通信系統

（1）對于基于TD-SCDMA的后3G或者4G系統來說，將采用TDD模式，主要目的在于實現先進國際移動通信（IMT-Advanced）提出的高速和低速移動環境下峰值速率分別達100MB/S和1GB/S的無線傳輸能力，使用的關鍵技術包括感知無線電、網絡感知等，還將支持無線泛在服務（WirelessUbiquitousService）環境下的各種無線通信機制融合。在泛在服務體系架構下，采用各種先進技術，如超寬帶（UWB）和超窄帶（UAN）技術、感知無線電（CognitveRadio）和網絡感知技術等，以提供高速的數據傳輸和最佳的網絡接入和網絡布置方案。網絡信息論作為一門新的學科，在后3G或者4G移動通信系統中將占重要地位，它將指導泛在無線系統的組網和布置。

（2）在TDD未來演進時代，空中接口網絡的多樣性和共存性使得用戶可以得到多樣化的服務，但同時也給用戶在不同系統之間進行切換、漫游帶來很多不便，尤其是終端要適應于各種接入網絡，并且實現起來不可過于復雜，成本也不可過高。結合軟件無線電技術，終端可下載不同標準的接入網模式和流程，實現終端在不同網絡之間的兼容。

第8篇：無線電技術論文范文

2月27日，記者在京采訪了這兩位動物學家——WildTrack動物保護組織聯合創始人Zoe Jewell和Sky Alibhai，聽他們娓娓道來借助統計分析軟件來監測保護野生瀕危動物的故事。

獵人的嘲笑帶來啟發

Jewell擁有劍橋大學獸醫碩士學位，是WildTrack動物保護組織現任的主席、國際保護生物學協會成員。Alibhai擁有牛津大學動物學哲學博士學位，也是倫敦動物學會研究員和國際保護生物學協會會員。同時，他們夫婦倆都是杜克大學和北卡羅萊納州SAS公司JMP事業部的訪問學者，發表了大量使用非侵入式方法進行野生動物監測的論文。

什么是非侵入式方法？他們怎樣進行野生動物監測？故事還得從十幾年前中非的津巴布韋講起。

“十多年前，我們在津巴布韋附近的一個公園里做瀕危動物——犀牛的保護工作，當時我們用給犀牛帶無線電項圈的方法來監控它們的生存狀態。那時，無線電技術對瀕危物種的監測保護而言是非常先進的技術。但這種方法成本太高，對動物本身，以及給動物套上無線電項圈的人都很危險，而且這只能在草原上使用，因為在叢林里如果有樹擋著是很難追蹤到信號的。最重要的是，十多年的經驗表明，無線電技術的引用導致了雌性動物的受孕率下降。”Jewell介紹，“所以，我們需要一些低成本、對動物傷害少，而且最好能在任何地方都可以實施的技術來做動物的監測追蹤。”

“那時我們會跟非洲獵人一起工作。他們很善于追蹤，可以通過動物的足跡和糞便來判斷追蹤。當我們在獵人面前使用無線電的時候，他嘲笑我們說‘你們為什么用這么愚蠢的技術，看腳印多簡單、直接、清晰’。”于是，Jewell和Alibhai博士開始研究和發明FIT（Footprint Identification Technique，足跡識別技術），通過分析腳印兒來監測追蹤瀕危動物。

數量、性別和年齡都能分析出

這種方法的基本原理就是獲取動物足跡影像，進行圖像處理，辨識動物足跡，進行聚類比對分析。怎樣辨識不同動物的腳印呢？簡單地講，就是要建立模型來區分正常人眼中貌似一樣的腳印，通過統計學中的顯著差異進行還原，進行分析。這需要把圖形、圖像技術引入到數據分析的世界，找到圖形之間顯著的和規律性的差別。“那時候，我們和SAS公司聯合創始人，也是JMP軟件的創始人——John Sall先生進行了溝通，他同意把對于圖形、圖像的分析能力引入到JMP軟件當中去，進行一些新的開發，以幫助生態保護學家使用JMP分析所需要的圖形和元素。”Jewell介紹。

“作為一款統計分析軟件，JMP的獨特之處就是簡單、好用，有自己的腳本語言——JSL（JMP Script Language）。我們可以在應用層面做很多事情，不用涉及到很多統計和編程原理。” Alibhai介紹，“作為動物學家，我們很怕需要被迫地去學習統計學原理和技術，那對于我們來說太難了。JMP軟件可以幫助我們。”

通過分析可以得出一定區域里出現的野生動物的種群、數量、性別等信息。事實上，一切野生動物的保護策略都必須基于它的種群數量和范圍來合理制定。“我們通過分析腳印來辨識動物的身份，可以辨識動物種群、數量、性別，甚至是年齡。根據腳印，我們能知道那是五歲的老虎還是十歲的老虎。這非常難，但是FIT作為基于JMP軟件開發的工具，已經能做到了，是非常了不起的突破。”Jewell自豪地說。

20個樣本建立精確模型

在用FIT做野生動物的監測追蹤過程中，有一點是非常關鍵的，那就是動物腳印兒的建模。“FIT生成新模型的方法是用已知的動物信息（如人工喂養的老虎、熊貓）數據進行模型訓練來得到正確的模型，然后再拿另外的數據進行校驗，來確保模型是正確無誤的，反復校驗成熟以后才用于預測功能。”Jewell介紹。

需要多少樣本數據才能建立精確的模型呢？“我們需要至少20只東北虎個體的腳印數據才能保障模型的精確性。” Alibhai博士打開他們的模型訓練和測試數據結果分析圖，解釋道，“通過實驗研究我們發現，當實際用于模型訓練的數量低于12時，模型和實際就開始有偏離了。本來在理論上我們需要至少20只老虎的腳印數據，但是JMP所提供的能力讓我們大大減少了所需要訓練模型的樣本數量。而且還讓整個過程用一張圖就可以很簡單地表達出來，哪怕不同領域的人，給你講一兩分鐘，你也可以了解得很清楚。”

Alibhai博士介紹，每個物種都有很獨特的腳印模式和特征，有些物種有高度的相似性，比如貓科動物里面的老虎、獅子、豹、山貓等，只要軟件中調整一些關鍵參數即可。而對于像大熊貓、大象等截然不同的物種，他們就需要開發新的模型功能包。借助JMP突出的結構和算法設計，當數據量很大的時候，通過測試，JMP的處理速度與像R語言這樣的算法或者市場其他軟件相比，是后者的幾百甚至幾千倍。這也使得Alibhai博士用一臺配置并不是很高的筆記本電腦就可以現場運行、展示比對分析。

第9篇：無線電技術論文范文

關鍵詞：第四代移動通信關鍵技術

0引言

第三代移動通信（3G）在20世紀80年代末提出時倍受關注，近年來卻遭遇降溫。究其原因，單從技術角度考慮，3G系統就有很多需要改進的地方，如采用電路交換，而不是純IP方式；所能提供的最高速率只有384kbit/s(標稱最高速率為2Mbit/s)不能滿足用戶對移動通信系統的速率要求；不能充分滿足移動流媒體通信(視頻)的完全需求；沒有達成全球統一的標準等。

正是由于3G的諸多不足，使得在3G還沒有大規模投入商用、距離完全實用化還有一段時間的情況下，國內外移動通信領域的專家就已經在進行第四代移動通信系統（4G）的研究和開發工作。

1什么是第四代移動通信技術

嚴格說來，現在還不能對第四代移動通信作出確切地定義，但可以肯定，4G通信將是一個比3G通信更完美的無線世界，它可以創造出許多難以想象的應用。

關于4G的一般描述為：“第四代移動通信的概念可稱為廣帶接入和分布網絡，具有非對稱的和超過2Mbit/s的數據傳輸能力。它包括廣帶無線固定接入、廣帶無線局域網、移動廣帶系統和互操作的廣播網絡（基于地面和衛星系統）。此外，第四代移動通信系統將是由多功能集成的寬帶移動通信系統，也是寬帶接入IP系統”。

實際上，世界各國在對4G的設想上存在著巨大的差異。

歐洲國家一般認為4G是一種可以有效使用頻譜的數據通信技術，并且以IPv6為基礎!網絡上的所有單位都有自己的IP地址。通過在移動通信網絡中引入IPv6就可以把現有的各種不同的網絡融合在一起，如4G網絡將會融合衛星和平流層通信系統、數字廣播電視系統、各種蜂窩和準蜂窩系統#無線本地環路和無線局域網，并且可以和2G、3G兼容。

與歐洲關于4G的觀點正相反。日本熱衷于建立一個單一的4G全球標準。

美國則希望把WLAN技術進行擴展，從而演進為4G的基礎。

2第四代移動通信的目標要求和特點

2.1目前業界人士對第四代移動通信已達成的共識

a)與已有的數字移動通信系統相比，4G系統應具有更高的數據速率和傳輸質量。更好的業務質量（QoS）更高的頻譜利用率,更高的安全性\智能性和靈活性;

b)可以容納更多的用戶,應能支持包括非對稱性業務在內的多種業務;

c)4G系統應體現移動與無線接入網和IP網絡不斷融合的發展趨勢,將在不同的固定和無線平臺以及跨越不同頻帶的網絡運行中提供無線服務;

d)能實現全球范圍內多個移動網絡和無線網絡間的無縫漫游,包括網絡無縫\終端無縫和內容無縫;

e)將是多功能集成的寬帶移動通信系統，不僅聯系人與人，更將聯系人與機器、環境，人們將能夠隨時隨地的接入需要的多媒體信息，并可遠端控制其他設備。

2.2第四代移動通信系統的一些具體特點

2.2.1傳輸速率更快

4G系統的目標速率為：

a)對于大范圍高速移動用戶（250km/h）數據速率為2Mbit/s；

b)對于中速移動用戶（60km/h）數據速率為20Mbit/s；

c)對于低速移動用戶（室內或步行者），數據速率為100Mbit/s。

2.2.2帶寬更寬

據研究，每個4G信道將占有100MHz或更多帶寬，而3G網絡的帶寬則在5～20MHz之間。

2.2.3容量更大

將采用新的網絡技術（如空分多址技術等）來極大地提高系統的容量，以滿足未來大信息量的需求。

2.2.4智能性更高

4G系統的智能性更高"它將能自適應地進行資源分配，處理變化的業務流和適應不同的信道環境。

4G網絡中的智能處理器將能夠處理節點故障或基站超載，4G通信終端設備的設計和操作也將智能化。

2.2.5實現更高質量的多媒體通信

4G通信能提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等，大量信息透過寬頻信道傳送出去，讓用戶可以在任何時間、任何地點接入到系統中，因此4G也是一種實時的&寬帶的以及無縫覆蓋的多媒體移動通信。

2.2.6兼容性能更平滑

要使4G通信盡快地被人們接收，還應該考慮到讓更多的用戶在投資最少的情況下輕易地過渡到4G通信。因此，從這個角度看，4G通信系統應當具備真正意義上的全球漫游（包括與3G、WLAN和固定網絡之間無縫隙漫游）接口開放、能跟多種網絡互聯、終端多樣化以及能從2G平穩過渡等特點。

2.2.7業務的多樣性

在未來的全球通信中，人們所需的是多媒體通信，因此個人通信、信息系統、廣播和娛樂等各行業將會結合成一個整體，提供給用戶比以往更廣泛的服務與應用。系統的使用也會更加安全、方便，更加照顧用戶的個性。

2.2.8靈活性較強

4G系統將能夠自適應地進行資源分配，調整系統根據通信過程中變化的業務流大小進行相應處理。對信道條件不同的各種復雜環境都能進行信號的正常發送與接收，具有很強的智能性、適應性和靈活性。

用戶將使用各式各樣的移動設備接入到4G系統中來。設備與人之間的交流不再是簡單的聽、說、看，還可以通過其他途徑與用戶進行交流。4G移動設備的功能已不能簡單地劃歸到“電話機”的范疇，而且從外觀和式樣上也將會有更驚人的突破，也許眼鏡、手表、旅游鞋等都有可能成為4G終端。

2.2.9用戶共存性

4G中的移動通信技術能夠根據網絡的狀況和變化的信道條件進行自適應處理，使低速與高速用戶以及各種各樣的用戶設備能夠并存與互通，從而滿足系統多類型用戶的需求。

2.2.10通信費用更加便宜

4G通信能解決與3G的兼容性問題，讓更多的現有通信用戶輕易地升級到4G通信，而且4G通信引入了許多尖端通信技術，相對其他技術來說，4G通信部署起來就容易、迅速得多。

2.2.11靈活的網絡結構

4G系統的網絡將是一個完全自治、自適應的網絡，它可以自動管理、動態改變自己的結構以滿足系統變化和發展的要求。4G系統具有不同的網絡結構，可能存在與1G、2G、3G完全不同的、沒有基站的網絡結構，包括Adhoc網＿自組織網絡。

2.2.12將能實現不同QoS的業務

4G系統通過動態帶寬分配和調節發射功率來提供不同級別的QoS

34G系統中可能的關鍵技術

近年來人們對實現B3G/4G的關鍵技術進行了大量的研究，并取得了初步的成果。歸納起來可分為以下一些方面。

3.1未來移動通信系統需要研究的課題

a)與系統相關的技術：IP語音技術，軟件無線電技術，廣帶無線收發信機，移動服務的系統平臺，高可靠性的網絡結構，全IP無線，安全性、加密、計費、身份認證及移動電子商務Adhoc網技術。

b)與應用相關的技術：下一代編碼/壓縮技術，動態可變碼率編碼技術，移動技術，人＿機接口（包括“智能”移動終端），流數據通信技術，內容描述語言，應用發展環境技術。

c)先進的無線接入技術：動態QoS控制，差錯控制及超高速小區搜索，多播技術，IP移動性控制，無縫IP包傳輸，鏈路自適應，光纖無線電。

d)頻率的有效利用：微波頻帶的開拓，頻帶的共用與頻率的共享，自適應動態信道分配，抗干擾與抗衰落技術，高密度三維蜂窩結構，自適應陣列無線及多輸入多輸出（MIMO）天線系統，自適應高效多電平調制，正交頻率復用（OFDM）技術。

e)先進的移動終端：新的功率管理技術，可包裝終端技術，高功能顯示器件技術，語聲識別技術，下一代半導體器件技術，靈敏度的增強，移動終端的系統平臺，移動終端安全性增強技術。

3.24G系統中可能用到的一些關鍵技術

3.2.1無線接入方式與多址方案

a)在FDMA、TDMA、CDMA和OFDM等多址方式中，OFDM是4G系統最為合適的多址方案，從目前的研究進展來看，OFDM也是將來4G系統最有可能采用的多址方式。

OFDM是無線環境下的一種特殊的多載波傳送方案。無線信道的頻率響應曲線大多是非平坦的，即具有頻率選擇性，而OFDM技術的主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上使用一個子載波進行調制，并且各子載波并行傳輸，這樣，盡管總的信道是非平坦的，但每個子信道是相對平坦的，并且在每個子信道上進行窄帶傳輸，信號帶寬小于信道的相應帶寬，因此就可以大大消除信號波形間的干擾。另外，OFDM棄用了傳統的使用帶通濾波器來分隔子載波頻譜的方式，改用跳頻方式來選用那些即便頻譜混疊也能夠保持正交的波形，而且OFDM系統的各個載波可以根據頻譜利用率和誤碼率的最佳平衡原則來為子載波選擇不同的調制方式，如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等。

OFDM的主要優點是對多徑衰落和多普勒頻移不敏感，能對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾，能夠克服高速率數據傳輸時符號間干擾增大的問題；各個子信道的載波相互正交，在減小子載波間的相互干擾的同時又提高了頻譜利用率；硬件實施簡單等。

OFDM的主要缺點是功率效率不高，對載頻的偏置較敏感。OFDM系統對載頻的偏置比較敏感的主要原因是在頻率選擇性深衰落情況下，OFDM系統在相應子載波上的數據可能被破壞。為此，眾多學者把OFDM與直接序列擴頻相結合，使得信號可以在多個載波上擴展，這樣一來就能有效地利用未被破壞的子載波上的信息恢復出原始數據，實現頻率的分集。

OFDM技術的主要技術難點是系統中的頻率和時間同步、基于導頻符號輔助的信道估計、峰平比問題、多普勒頻偏引起的互載頻干擾（ICI）降低系統性能的問題以及基于OFDM、多載波技術的新一代蜂窩移動通信系統的多址方案的研究。

b)日本NTTDoCoMo提出的4G移動系統方案的無線接入方式為VSF（variablespedingfactor）-OFCDM(orthogonalfrequencyandcodedivisionmul-tiplexing)。VSF-OFCDM在采用多載波的同時，進行與CDMA相同的擴散處理來增大容量。

其最大特點在于，可以根據具體的通信服務來改變時間方向與頻率方向上的擴散率，從而在類似熱點的孤立區域，通過降低擴散率來優先增大傳輸速率；而在用戶眾多的環境下，提高擴散率，增加系統容量。這種接入方式可以提高頻譜利用率，并且不受多徑干擾的影響，可通過改變擴頻因子，應用于高密度業務區和一般業務區。

3.2.2調制與編碼

a)多載波調制（MCM）技術的基本原理是將所要傳輸的數據流分解成若干個子數據流，每個子數據流具有低得多的數據傳輸比特速率，用這些數據流去并行調制若干個載波，然后合成輸出。其主要優點是可以有效抑制在單載波系統接收機中由于線形均衡所引起的噪聲及干擾的提高，較長的信元周期對噪聲和快衰落有更大的抵抗性。

時間彌散是無線信道傳輸速率受限的一個主要原因，而在多載波調制的子信道中，數據傳輸速率相對較低，碼元周期長，只要時延擴展與碼元周期之比小于一定的值就不會產生碼間干擾，即MCM對新到的時延彌散不敏感，具有抗時延彌散的特性。

MCM通常可以通過多載波碼分多址（MC-CD-MA）、正交頻分復用時分多址（OFDM-TDMA）和多音實現幾種技術途徑來實現。

b)自適應調制與編碼（AMC）是目前研究的又一熱點技術。AMC的原理是根據信道條件（基于從接收機反饋信息來估計）瞬時的變化改變調制與編碼格式，對每個用戶的鏈路參數優化$以達到最大化系統容量。

具有AMC的系統，接收機將收集一系列信道的統計數值，提供給發射機和接收機去優化系統參數（如調制及編碼、信號帶寬、信號功率、訓練周期、信道估值濾波器、以及自動增益控制等），允許按照信道條件分配給不同的用戶不同的數據率。對于靠近小區基站的用戶分配給較高碼率的較高階的調制（如64QAM，R=3/4Turbo）,對于靠近小區邊界的,則分配給具有較低碼率的較低階調制(如QP-SK,R=1/2Turbo碼)。AMC擴展了系統自適應良好信道條件的能力。

預計4G系統將會采用多載波調制技術#

3.2.3無線鏈路增強技術

能夠提高容量和覆蓋的無線鏈路增強技術有分集技術，如通過空間分集、時間分集（信道編碼）、頻率分集和極化分集等方法可獲得最好的分集性能；多天線技術，如采用2或4天線可實現發射分集，或者采用MIMO技術可實現發射和接收分集。

對4G廣帶無線移動通信高性能的要求，促使其在基站及用戶終端采用多天線系統。

廣帶信道是一個典型的非視線信道，并包含不匹配性，如時間選擇性及頻率選擇性衰落。傳統無線通信理論一直將多徑傳播視為造成無線信號衰落的干擾之一，而采用多天線則產生了多個空間信道，所有的信道不會同時產生衰落，因此MIMO天線系統恰恰利用了傳播環境的多徑特性，極大地提高了前向和反向鏈路的容量，并增加通信范圍與可靠性。

3.2.4高效的頻譜使用方案

頻譜資源是一種有限的資源，在4G系統中，一方面要采用有效的措施提高頻譜利用率，另一方面要開發新的頻譜資源。因此，研究高頻段寬帶信號傳輸特性就變得非常重要。

3.2.5基于IP的核心網

綜觀當前的發展趨勢，IP被認為是下一代移動通信最適合的網絡層技術。統一的IP核心網絡獨立于具體的接入方案，使不同的無線和有線接入技術實現互聯與融合，無線接入點可以是蜂窩系統的基站、無線局域網（WLAN）或者是Adhoc自組織網等。對于公用電話網、2G以及未實現全IP的3G網絡等則通過特定的網關連接。

目前移動OK急待解決的問題有三角路由問題&漫游和切換問題&安全問題等#

3.2.6軟件無線電（SDR）技術

在4G系統中，由于移動用戶在不同的系統間漫游，系統之間以及系統內部需要無縫切換，而且隨著4G系統的發展，會不斷出現新的業務和新的需求，這些都需要對終端和網絡節點進行重新配置。

軟件無線電在4G中的可能應用為：

a)采用軟件無線電實現的基站可同時為多個網絡服務；

b)當終端移動時可重新配置。如當移動終端移動到一個采用不同標準的移動通信系統中時，終端可按照該系統的標準重新自動配置該終端，從而使該終端獲得服務。

采用軟件無線電技術實現的移動終端或基站將采用模塊化結構，主要由天線模塊、LNA模塊、ADC/DAC功率放大器模塊、DSP模塊和多媒體模塊等組成。軟件無線電技術主要涉及數字信號處理硬件（DSPH）、現場可編程器件（FPGA）、數字信號處理（DSP）等。

3.2.7高性能的接收機

按照Shannon定理,對于3G系統如果信道帶寬為5MHz,數據速率為2Mbit/s,則所需的SNR為1.2dB；而對于4G系統，要在5MHz的帶寬上傳輸20Mbit/s的數據,則所需要的SNR為12dB。

可見由于4G系統的速率很高，因此對接收機的性能要求也要高很多。

3.2.8智能天線技術

智能天線原名自適應天線陣列，它具有抑制干擾、自動跟蹤信號以及采用空時處理算法形成數字波束等智能功能，可以跟蹤強信號，減少或抵消干擾信號，實現空間分集，提高信噪比，提升系統通信質量，緩解無線通信日益發展與頻譜資源不足的矛盾，降低系統整體造價。

目前，智能天線被認為是未來移動通信的關鍵技術之一，其工作方式主要有全自適應方式和基于預多波束的波束切換方式兩種。

全自適應智能天線雖然從理論上講可以達到最優，但相對而言各種算法均存在所需數據量、計算量大，信道模型簡單，收斂速度較慢，在某些情況下甚至可能出現錯誤收斂等缺點；實際信道條件下當干擾較多、多徑嚴重，特別是信道快速時變時，很難對某一用戶進行實時跟蹤。而對于預多波束的切換波束工作方式，全空域（各種可能的入射角）被一些預先計算好的波束分割覆蓋，各組權值對應的波束有不同的主瓣指向，相鄰波束的主瓣間通常會有一些重疊#接收時的主要任務是挑選一個#也有可能是幾個’但需合并后再輸出(作為工作模式。與自適應方式相比它顯然更容易實現，實際上可將其看作是介于扇形天線與全自適應天線間的一種技術，也是未來智能天線技術發展的方向。

3.2.9多用戶檢測技術

多用戶檢測器可以提高系統的容量，因此將是

4G系統必然采用的技術.

隨著多用戶檢測器研究的不斷深入，各種高性能但算法又不特別復雜的多用戶檢測器算法不斷被提出來，因此在實際系統中采用多用戶檢測技術將是切實可行的。

3.2.10系統資源管理

在第四代移動通信系統中，移動商務和對QoS有較高要求的各類業務將持續增長。網絡將處理前所未有的多媒體業務量、多運營商配置、無需授權頻段和Adhoc網絡拓撲等#各類結構的存在也使得具有不同QoS方案的不同域之間具有移動性和互相作用,從而顯著增加了系統的全局復雜度.

這需要一個具有豐富連接性和智能的QoS無線分組網絡的支撐#系統的\先進的無線資源管理策略也成為必需。該策略的關鍵單元包括協調業務連接處理的業務管理部分，維護所有網絡實體已分配的和可用的資源許可控制管理部分，以及按照QoS需求和業務條件在共享同一資源的業務之間分配可用資源的資源管理部分。

采用一些能夠使網絡有效滿足不同業務請求的政策或機制#包括接入控制、資源調度、緩沖區管理和流量控制等。系統檢測可用的資源以及信號的質量，然后根據不同用戶、不同業務質量要求動態地分配頻率資源和信號發射功率，從而大大提高系統的性能。

3.2.11Adhoc網絡技術

未來移動通信網絡除了以低成本達到高數據速率外，還要求在無專用通信基礎設施下，網絡具有適應和生存能力。

Adhoc網絡或稱為分組無線網絡作為非集中控制網絡結構，因靈活性將在未來網絡中扮演重要角色。用戶和路由器能在網絡中隨機移動的Adho網絡正成為主要研究領域，它準許袖珍終端擴展接入和改進應急通信質量。

現今蜂窩通信系統依靠集中控制和管理，而下一代移動通信系統標準轉向固定與移動網絡相結合，無隙縫和全方位通信Adhoc模式。

Adhoc網絡沒有事先確定的基礎設施和網絡鏈路的時間特性，給分組無線網絡設計和實施帶來一些基本的挑戰，它們是：

a)必須優化設計安全和路由功能，保證分布式結構有效運行；

b)在網絡動態時，降低路由表更新頻數和開銷來保證鏈路連接；

c)在多跳網絡中，改進路由協議設計來減少鏈路容量和等待時間的波動；

d)全面權衡網絡連接（覆蓋）、時延、容量和功率預算等指標；

e)以優化功率管理和MAC設計來減少先進技術的負面效應。

3.2.12網絡設計

OSI網絡分層設計已經為通信系統服務多年，隨著無線網絡的發展和網絡功能發生變化，對網絡特性的要求也發生了變化，如時延、吞吐量、支持各種QoS多媒體業務動態流量\差錯率、頻譜帶寬、節點連續不斷進出網絡引起的網絡拓撲變化等，這些都對網絡設計提出了新的挑戰。

4結束語

以上對4G的目標和關鍵技術進行了一些探討，具體的實現還會面臨著許多問題。但是4G的曙光已經出現，可以預見，隨著技術的進步和網絡的發展，下一代的移動通信世界必將會更加燦爛輝煌。

參考文獻

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