基于認(rèn)知無線電通信的信噪比估計(jì)和自適應(yīng)控制的研究

基于認(rèn)知無線電通信的信噪比估計(jì)和自適應(yīng)控制的研究

文/劉建鵬

本文針對(duì)無線電通信的信噪比估計(jì)和自適應(yīng)控制進(jìn)行研究，對(duì)無線電的產(chǎn)生和發(fā)展的闡述，對(duì)無線電通信技術(shù)的認(rèn)識(shí)，對(duì)系統(tǒng)自適應(yīng)控制進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】無線電通信技術(shù) 信噪比估計(jì) 自適應(yīng)控制

在眾多的信息技術(shù)中，無線電通信技術(shù)是最受歡迎的一種通信技術(shù)，人們?cè)陂_始研究無線通信技術(shù)，投入了大量的時(shí)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(shù)相比，無線電傳輸過程不需要傳輸設(shè)備，也不會(huì)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(shù)倍受當(dāng)前市場(chǎng)的青睞。

1 無線電通信技術(shù)的發(fā)展過程

俄國物理學(xué)家波波夫在 1885 年論述了發(fā)明無線電接收機(jī)的過程，這篇無線電通信技術(shù)的論文也就成武無線電技術(shù)研究的重要發(fā)展歷史，同時(shí)為了表示對(duì)他的紀(jì)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(jìn)行通信實(shí)驗(yàn)，對(duì)于這次的實(shí)驗(yàn)也就標(biāo)志無線電通信的真正實(shí)現(xiàn)，在馬可尼的實(shí)驗(yàn)中有進(jìn)一步將無線電信號(hào)延長，在1901 年對(duì)相聚 3000 多公里的兩個(gè)國家之間成功進(jìn)行了無線通信，馬可尼實(shí)驗(yàn)的成功也就標(biāo)志著人類正式進(jìn)入無線電遠(yuǎn)距離的通信時(shí)代，之后不斷出現(xiàn)了各種各樣的無線通信的產(chǎn)生。科學(xué)家八本、威瑪、羅斯等在 1946 年用電視機(jī)進(jìn)行天線信號(hào)的接收，他們實(shí)驗(yàn)的成功也就標(biāo)志著無線電技術(shù)的真正的普及，在當(dāng)今的信息社會(huì)中，我們對(duì)無線電通信技術(shù)的質(zhì)量的要求也就越來越高，對(duì)通信技術(shù)也就有了更多的期待。同時(shí)信息社會(huì)也就要設(shè)置更好的管理措施，運(yùn)用計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)開發(fā)各種通信應(yīng)用軟件，更好的為人民提供通信服務(wù)。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) 

2.1 不受時(shí)空限制

無線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制，能夠采用靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合的高校利用，對(duì)信息的傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各種經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展，無線點(diǎn)通信技術(shù)為信息傳輸打開了方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的鏈接，讓通信技術(shù)踏上新的臺(tái)階。

2.2 具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性

無線電通信技術(shù)對(duì)數(shù)字傳輸、功能多樣化、設(shè)備小型化和智能化的優(yōu)勢(shì)下，具備了高度機(jī)動(dòng)性和可用性，尤其在軍事結(jié)構(gòu)地域通信網(wǎng)絡(luò)方面起到了很大的作用。無線電通信作為信息化服務(wù)的重要標(biāo)志，無線電通信技術(shù)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(gè)領(lǐng)域都對(duì)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(zhì)災(zāi)害，具有很高的可靠性，在一般情況下除非受到信號(hào)的干擾，平時(shí)都能保證通信，這也就是無線電通信的最大優(yōu)點(diǎn)。無線電通信技術(shù)雖然有很多的優(yōu)點(diǎn)，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(diǎn)，這也是人們最為頭痛的問題，因此對(duì)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 無線電通信的信噪比估計(jì)和自適應(yīng)控制技術(shù)

3.1信噪比估計(jì)技術(shù)

對(duì)于現(xiàn)在無線電通信技術(shù)正處于關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，也就要求無線點(diǎn)通信技術(shù)適應(yīng)未來社會(huì)生產(chǎn)和生活的需要，也就要在通信方面不斷的進(jìn)行拓新。無線電通信信號(hào)的信噪比估計(jì)一直是衛(wèi)星通信領(lǐng)域一個(gè)重要的研究課題，在衛(wèi)星通信中信噪比是衡量信道質(zhì)量的最主要指標(biāo)也是實(shí)現(xiàn)功率控制、調(diào)制方式識(shí)別、迭代譯碼等應(yīng)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(duì)信道的特征參數(shù)具有一定的預(yù)知能力，信噪比是信道參數(shù)的一個(gè)重要的方面，信噪比估計(jì)技術(shù)也就成為信道估計(jì)的重要內(nèi)容之一，同時(shí)也是移動(dòng)通信研究的對(duì)象。在通信系統(tǒng)的實(shí)際使用中，信噪比的估計(jì)作為表征信道特征的參數(shù)，對(duì)信道切換和自適應(yīng)通信速率調(diào)節(jié)功能都起到了重要作用。

3.2 無線通信自適應(yīng)控制技術(shù)

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(tái)階，同時(shí)具備高度的機(jī)動(dòng)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(dòng)性和可用性。自適應(yīng)控制的基本的思想就是將參數(shù)估計(jì)方法與某種控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來，產(chǎn)生具有自校正能力的控制律，其控制的對(duì)象是不確定性的系統(tǒng)。在面對(duì)客觀上的各種不確定性，自適應(yīng)控制系統(tǒng)在其運(yùn)行過程中，通過不斷的測(cè)量系統(tǒng)的輸入狀態(tài)，不斷的掌握對(duì)象從中獲取相應(yīng)的信息，再根據(jù)獲取的信息設(shè)計(jì)方法，做出控制決策去更新控制器的結(jié)構(gòu)，使控制效果達(dá)到最優(yōu)或近似最優(yōu)。一個(gè)理想的自適應(yīng)控制系統(tǒng)應(yīng)具有：適應(yīng)環(huán)境變化和系統(tǒng)要求的能力；學(xué)習(xí)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(nèi)部參數(shù)失效時(shí)，又恢復(fù)的能力，良好的魯棒性。

3.3 無線電通信技術(shù)發(fā)展方向 

提高系統(tǒng)資源的利用率維持信號(hào)的穩(wěn)定，避免通信信號(hào)受到干擾，增大系統(tǒng)的容量，同時(shí)要確保用戶信息安全和保密，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。無線通信的展望無線通信具有跨越時(shí)空進(jìn)行信息溝通的靈活性，以及全球無縫隙覆蓋的特性，成為當(dāng)今世界最具吸引力的通信方式。無線通信特別是移動(dòng)通信市場(chǎng)進(jìn)入規(guī)模化大發(fā)展階段，無線通信業(yè)務(wù)和技術(shù)呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)的話音領(lǐng)域向數(shù)據(jù)領(lǐng)域和寬帶多媒體領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢(shì)，市場(chǎng)空前繁榮。

 4 結(jié)束語

對(duì)于無線電通信技術(shù)在通信方法開發(fā)應(yīng)用上具有很大潛力，這也就是我們研究和開發(fā)過程中對(duì)無線電通信進(jìn)行前面的了解，為無線電通信技術(shù)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(xiàn)。

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作者單位

民航甘肅空管分局　甘肅省蘭州市　730087