基于認知無線電通信的信噪比估計和自適應控制的研究

基于認知無線電通信的信噪比估計和自適應控制的研究

文/劉建鵬

本文針對無線電通信的信噪比估計和自適應控制進行研究，對無線電的產(chǎn)生和發(fā)展的闡述，對無線電通信技術的認識，對系統(tǒng)自適應控制進行研究。

【關鍵詞】無線電通信技術 信噪比估計 自適應控制

在眾多的信息技術中，無線電通信技術是最受歡迎的一種通信技術，人們在開始研究無線通信技術，投入了大量的時間和精力，從而取得了顯著的成績。無線電通信和有線電通信技術相比，無線電傳輸過程不需要傳輸設備，也不會受到地理位置的限制，傳輸十分靈活，也很大程度的降低了成本，無線電通信技術倍受當前市場的青睞。

1 無線電通信技術的發(fā)展過程

俄國物理學家波波夫在 1885 年論述了發(fā)明無線電接收機的過程，這篇無線電通信技術的論文也就成武無線電技術研究的重要發(fā)展歷史，同時為了表示對他的紀念，也就將 5 月 7日作為無線電發(fā)明日期。波波夫的不斷研究延長了無線通信的距離，也就將無線電通信引入到了新的發(fā)展階段。后來意大利發(fā)明家馬可尼在 1898 年在海上進行通信實驗，對于這次的實驗也就標志無線電通信的真正實現(xiàn)，在馬可尼的實驗中有進一步將無線電信號延長，在1901 年對相聚 3000 多公里的兩個國家之間成功進行了無線通信，馬可尼實驗的成功也就標志著人類正式進入無線電遠距離的通信時代，之后不斷出現(xiàn)了各種各樣的無線通信的產(chǎn)生。科學家八本、威瑪、羅斯等在 1946 年用電視機進行天線信號的接收，他們實驗的成功也就標志著無線電技術的真正的普及，在當今的信息社會中，我們對無線電通信技術的質量的要求也就越來越高，對通信技術也就有了更多的期待。同時信息社會也就要設置更好的管理措施，運用計算機和通信技術開發(fā)各種通信應用軟件，更好的為人民提供通信服務。雖然無線電通信技術優(yōu)點雖然卓越，但其缺點至今給技術的發(fā)展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。 

2 無線電通信技術的特點 

2.1 不受時空限制

無線電通信技術不受時空限制，能夠采用靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡綜合的高校利用，對信息的傳輸暢通無阻，隨著近年來國內各種經(jīng)濟領域和國際經(jīng)濟繁榮發(fā)展，無線點通信技術為信息傳輸打開了方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡的鏈接，讓通信技術踏上新的臺階。

2.2 具備高度的機動性及可用性

無線電通信技術對數(shù)字傳輸、功能多樣化、設備小型化和智能化的優(yōu)勢下，具備了高度機動性和可用性，尤其在軍事結構地域通信網(wǎng)絡方面起到了很大的作用。無線電通信作為信息化服務的重要標志，無線電通信技術在發(fā)展過程中具有巨大的潛力，不僅在人民生活中扮演著重要角色，在軍事中同樣起到重要的作用。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個領域都對其都有空前的需求。

2.3 可靠性高

無線電通信比有線通信可以很好的控制地質災害，具有很高的可靠性，在一般情況下除非受到信號的干擾，平時都能保證通信，這也就是無線電通信的最大優(yōu)點。無線電通信技術雖然有很多的優(yōu)點，但是在受到干擾影響，很容易被截獲保密性極差，這也就是無線電的缺點，這也是人們最為頭痛的問題，因此對無線電通信技術的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。 

3 無線電通信的信噪比估計和自適應控制技術

3.1信噪比估計技術

對于現(xiàn)在無線電通信技術正處于關鍵的轉折時期，信息技術的飛速發(fā)展，也就要求無線點通信技術適應未來社會生產(chǎn)和生活的需要，也就要在通信方面不斷的進行拓新。無線電通信信號的信噪比估計一直是衛(wèi)星通信領域一個重要的研究課題，在衛(wèi)星通信中信噪比是衡量信道質量的最主要指標也是實現(xiàn)功率控制、調制方式識別、迭代譯碼等應用的前提條件。利用無線信道通信，在其過程中主要就是多途徑的傳播，而噪聲是始終存在的一種危害，為了更好的提高數(shù)據(jù)傳輸速率和效率，我們必須對信道的特征參數(shù)具有一定的預知能力，信噪比是信道參數(shù)的一個重要的方面，信噪比估計技術也就成為信道估計的重要內容之一，同時也是移動通信研究的對象。在通信系統(tǒng)的實際使用中，信噪比的估計作為表征信道特征的參數(shù)，對信道切換和自適應通信速率調節(jié)功能都起到了重要作用。

3.2 無線通信自適應控制技術

隨著近年來國內各個經(jīng)濟領域和國際經(jīng)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(wǎng)絡的連接，通信技術踏上新的臺階，同時具備高度的機動性及可用性，無線電通信技術傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機動性和可用性。自適應控制的基本的思想就是將參數(shù)估計方法與某種控制系統(tǒng)設計方法結合起來，產(chǎn)生具有自校正能力的控制律，其控制的對象是不確定性的系統(tǒng)。在面對客觀上的各種不確定性，自適應控制系統(tǒng)在其運行過程中，通過不斷的測量系統(tǒng)的輸入狀態(tài)，不斷的掌握對象從中獲取相應的信息，再根據(jù)獲取的信息設計方法，做出控制決策去更新控制器的結構，使控制效果達到最優(yōu)或近似最優(yōu)。一個理想的自適應控制系統(tǒng)應具有：適應環(huán)境變化和系統(tǒng)要求的能力；學習能力；在變化的環(huán)境中能逐漸形成所需的控制策略和控制參數(shù)序列，在內部參數(shù)失效時，又恢復的能力，良好的魯棒性。

3.3 無線電通信技術發(fā)展方向 

提高系統(tǒng)資源的利用率維持信號的穩(wěn)定，避免通信信號受到干擾，增大系統(tǒng)的容量，同時要確保用戶信息安全和保密，無線電通信技術的網(wǎng)絡設備如果沒有良好的配置和網(wǎng)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(wǎng)絡設備性能、優(yōu)化設備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡的可靠性。無線通信的展望無線通信具有跨越時空進行信息溝通的靈活性，以及全球無縫隙覆蓋的特性，成為當今世界最具吸引力的通信方式。無線通信特別是移動通信市場進入規(guī)模化大發(fā)展階段，無線通信業(yè)務和技術呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)的話音領域向數(shù)據(jù)領域和寬帶多媒體領域轉變的態(tài)勢，市場空前繁榮。

 4 結束語

對于無線電通信技術在通信方法開發(fā)應用上具有很大潛力，這也就是我們研究和開發(fā)過程中對無線電通信進行前面的了解，為無線電通信技術創(chuàng)造新的發(fā)展方向，為全球信息化的通信事業(yè)做出貢獻。

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作者單位

民航甘肅空管分局　甘肅省蘭州市　730087