無線電調(diào)試技術(shù)的應(yīng)用探討

高松梅

摘 要：就無線電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀來看，業(yè)務(wù)頻譜與有限頻譜之間存在資源供求矛盾。為解決這一問題，就需要對(duì)無線電調(diào)試技術(shù)作更進(jìn)一步的研究。對(duì)無線電調(diào)試技術(shù)應(yīng)用方式進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：無線電；發(fā)射端；干擾溫度；濾波器

中圖分類號(hào)：TN925 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.17.135

要想在現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展無線電技術(shù)，就需要對(duì)現(xiàn)存的問題進(jìn)行分析，尤其是有限頻譜與業(yè)務(wù)頻譜之間的資源矛盾問題，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)于認(rèn)知無線電來說，其作為一種全新智能型頻譜共享技術(shù)，可以完成對(duì)空閑頻譜的檢測(cè)，并利用不可再生資源有效解決頻譜資源利用率低和資源不足等問題。

1 無線電技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

無線電技術(shù)目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，其作為一種長(zhǎng)距離信息傳輸技術(shù)，受空間因素限制比較小，可以在長(zhǎng)距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，達(dá)到訊號(hào)通信的目的。無線電技術(shù)本身具有一定的辨識(shí)能力，經(jīng)常被用于測(cè)定物體的身份；其另一主要功能為數(shù)據(jù)傳輸。在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的推動(dòng)下，無線電技術(shù)完全可以將數(shù)據(jù)由一個(gè)設(shè)備傳遞給另一設(shè)備。信息的傳輸只需要通過藍(lán)牙等無線電模式即可，不需要數(shù)據(jù)線，并且信息傳輸具有速度快、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。無線電技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域比較廣泛，包括軍事、電力、通信、動(dòng)力和生物學(xué)等。但是從整體上來看，業(yè)務(wù)頻譜與有限頻譜之間資源應(yīng)用的矛盾日益加劇，相關(guān)人員必須要采取措施加以解決，以免制約無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。

2 主用戶發(fā)射端檢測(cè)

現(xiàn)在對(duì)主用戶發(fā)射端進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)主要有循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)、能量檢測(cè)和匹配濾波器檢測(cè)等，為提高檢測(cè)結(jié)果的精確性與有效性，需要針對(duì)不同檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的控制措施來做好整個(gè)檢測(cè)過程的控制優(yōu)化，提高檢測(cè)行為的規(guī)范性。

2.1 循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)

循環(huán)平穩(wěn)特征檢測(cè)技術(shù)在應(yīng)用上具有一定特殊性，能夠規(guī)避其他檢測(cè)技術(shù)存在的缺點(diǎn)與風(fēng)險(xiǎn)。測(cè)試時(shí)，先對(duì)主用戶信號(hào)進(jìn)行調(diào)試，處理后會(huì)產(chǎn)生循環(huán)前綴、載頻和調(diào)頻序列等問題，這樣會(huì)造成周期內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度的提高。如果自相關(guān)函數(shù)與信號(hào)均值具有周期性，證明有相對(duì)平穩(wěn)的循體。相應(yīng)的，在測(cè)定主用戶信號(hào)時(shí)，可以以信號(hào)頻譜相關(guān)函數(shù)循環(huán)頻率狀態(tài)為依據(jù)。在譜相關(guān)函數(shù)中，相對(duì)平穩(wěn)的信號(hào)特征表現(xiàn)在零循環(huán)頻率處，信號(hào)循環(huán)平穩(wěn)特征體現(xiàn)在任意非零循體頻率處。噪聲本身具有平穩(wěn)性，因此頻譜相關(guān)性不會(huì)表現(xiàn)在非零循環(huán)頻率位置，但是循環(huán)平穩(wěn)特征為主用戶信號(hào)的特點(diǎn)，此類特征會(huì)在非零循環(huán)位置體現(xiàn)出來，經(jīng)過對(duì)比，即可得知檢測(cè)結(jié)果。例如頻譜相關(guān)性表最終在非零循環(huán)頻率位置出現(xiàn)，則代表有主用戶信號(hào)；如果出現(xiàn)在零循環(huán)位置，則證明有噪聲存在，但是不存有主用戶信號(hào)。另外，檢測(cè)相關(guān)循體平穩(wěn)特征時(shí)，在未獲取信息信號(hào)的情況下，既可以直接區(qū)分噪聲與有用信號(hào)，還可以削弱背景噪聲。

2.2 能量檢測(cè)

在檢測(cè)時(shí)，如果技術(shù)應(yīng)用過程中無法滿足其余檢測(cè)要求，則可以先進(jìn)行能量檢測(cè)。在能量檢測(cè)中，對(duì)已經(jīng)接收到的信號(hào)進(jìn)行前波濾除處理，以此得到檢測(cè)所需信號(hào)。其中，還需要轉(zhuǎn)換數(shù)量與模型，通過平方器來獲取信號(hào)能量。在完成以上所有項(xiàng)目后，即可對(duì)限值進(jìn)行分析比較，因?yàn)槟芰繖z測(cè)非相干檢測(cè)，整個(gè)操作過程相對(duì)簡(jiǎn)單，并且對(duì)相位同步性要求比較低。其中，在能量檢測(cè)時(shí)，如果信噪比較低，會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一定影響，因此盡量不要將該種技術(shù)用于直接序列信號(hào)、擴(kuò)頻信號(hào)和調(diào)頻信號(hào)等中。

2.3 匹配濾波器檢測(cè)

匹配濾波器檢測(cè)也是無線電調(diào)試技術(shù)之一，經(jīng)常被用于感知用戶獲取主用戶先驗(yàn)信息信號(hào)檢測(cè)，例如脈沖整形、調(diào)制類型和幀格式等，可以提高信噪比增益處理效果，使檢測(cè)結(jié)果更為精確。要想保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須要提前掌握主用戶信號(hào)先驗(yàn)信息，如果信息真實(shí)性、準(zhǔn)確性比較低，那么對(duì)檢測(cè)結(jié)果的精確度影響就比較大。與其他檢測(cè)技術(shù)相比，由于此種檢測(cè)技術(shù)為相干性檢測(cè)，因此必須要保證相位的同步性，并且在檢測(cè)過程中進(jìn)行調(diào)制時(shí)，要做好載波同步、信道均衡和時(shí)間同步等控制，降低對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。

3 主用戶接收端檢測(cè)

在檢測(cè)主用戶接收端時(shí)，要采取措施來確定其是否處于工作狀態(tài)，并以結(jié)果確定使用頻譜的效果，常見的有本振泄漏功率檢測(cè)技術(shù)與干擾溫度檢測(cè)技術(shù)等。

3.1 本振泄漏功率檢測(cè)

主用戶接收機(jī)運(yùn)作時(shí)，接收到的高頻信號(hào)均會(huì)由本地振蕩器進(jìn)行處理，并產(chǎn)生特定頻率信號(hào)。在此過程中，部分信號(hào)會(huì)經(jīng)過天線泄漏出去。針對(duì)這一現(xiàn)象，可以利用本振泄功率檢測(cè)技術(shù)對(duì)泄漏的信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，以此查看主用戶工作狀態(tài)是否正常。在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，需要在接收端部安裝體積小、成本低的傳感器，這樣當(dāng)傳感器檢測(cè)到本振泄漏功率后，即可利用特殊控制信道將相關(guān)信息傳達(dá)給用戶。針對(duì)次檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，為提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與有效性，可以適當(dāng)增加檢測(cè)時(shí)間。

3.2 干擾溫度檢測(cè)

所謂的“干擾溫度檢測(cè)”，就是感知用戶頻帶中已有的通信信號(hào)，檢測(cè)其傳輸過程中可能會(huì)對(duì)主用戶接收機(jī)造成的干擾，計(jì)算公式為：

式（1）中：P1（fc，B）為寬帶在B頻率內(nèi)；K表示波爾茲曼常數(shù)；fc表示干擾功率平均值。

在檢測(cè)干擾溫度時(shí)，為提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須要提前對(duì)主用戶系統(tǒng)進(jìn)行精確定位。另外，在感知用戶產(chǎn)生干擾溫度控制限度范圍時(shí)，感知用戶可以在一定程度上優(yōu)化調(diào)節(jié)參數(shù)，同時(shí)利用頻譜空洞來達(dá)到檢測(cè)頻段的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，無線電技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到生產(chǎn)和生活的多個(gè)領(lǐng)域中。認(rèn)知無線電作為一種新型通信技術(shù)，以提高技術(shù)應(yīng)用效率為目的，可以采取一定措施對(duì)其使用環(huán)境電磁進(jìn)行特征檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果作為分析依據(jù)，對(duì)各設(shè)備發(fā)射參數(shù)與接收參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕