無線電監測范文
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篇1
1無線電監測主要問題分析
1.1無線電基礎設備問題解析
傳統的無線電監測設備通常都建在戶外,有的選擇在山勢比較高的樓頂,另一部分主要建設在山頂,目的就是為了更好的接收信號,并在安裝過程中要配備相應的無線鐵塔,在鐵塔頂端還會安裝無線電監測設備以及基本電力和通信安全的維護裝置,以實現整體項目的正常運行。雖然建立了比較完整的無線電基礎監測設備,也能實現基礎數據的處理和收集。但是,由于信息技術的高速發展,城市化建設進程的不斷深入,傳統的固定監測站已經不能滿足時代的需求了。由于高層建筑的不斷建立,基礎的無線電監測站所處的位置已經不是城市內的最高點了,這就對基礎信號的收集產生了很大的影響,導致整體信息的接收范圍和基本信號覆蓋范圍大大縮水,基礎的檢測和收集功能也不能得到很好的實現,再加上整體工程投入的資金比較大,整體項目運行周期也比較長,一定程度上阻礙了整體無線電監測站的良性發展。除此之外,傳統的移動監測站不僅能安裝在小型客車上,也能在大中型客車內部進行數據監測,雖然有一定的便利性,但是由于品牌和功能不具備一定的兼容性,會在整體監測過程中影響整體監測項目作業的質量。另外,有些城市的管理人員認為無線電監測站越多越有價值,對移動無線監測站數量以及基礎城市容量產生了錯誤的認知,沒有建立合理化的配置結構,也使得移動無線電監測站不能發揮應有的作用。
1.2無線電監測網絡問題解析
針對相應的無線電監測網絡,不僅包括固定無線電監測網,也包括移動無線電監測網,在保證各個監測網站獨立運行的基礎上,也要實現整體結構的有機融合,實現統一化的標準管理。對于無線電監測網站的設計人員來說。只有實現項目之間的協作運行,才能建立完整穩定的無線電監測網絡系統。但是,由于近幾年建設機制的轉變,無論是固定無線電監測網絡還是移動無線電監測網絡,都采取了分散建設的基礎策略,這就導致基本設備的網絡結構由于地域不同以及生產制造廠家的不同,整體配置和維護結構產生了很大的差異,這就導致了同樣設備的基礎標準不一致,相關管理單位不能建立健全完整的統一管理機制。
2解決無線電監測建設問題的具體對策
2.1轉變建站思路
第一,對建站模式進行創新。在固定監測站與移動監測站中,其主要的任務目標就是保證工作的順利開展并且實現成本支出的最低。因此,一定要對傳統建站的思路進行調整與創新。其中,在建設固定監測站房屋的過程中,需要采取出租的方式,這樣一來,不僅能夠獲取額外的經濟收入,還不會增加過多不動產。另外,如果條件允許,應該采取室外建站的方法,像是室外小型監測站模式或者是集裝箱模式等。除此之外,如果城市已經具備了若干監測站,就應該將更多的精力放在移動監測站與小型站的建設方面。在城市中,決定城市固定監測站數量的主要依據就是要保證對城區中的重點區域進行有效地監控。通常情況下,移動監測站能夠完成小型投訴以及任務。第二,摒棄不必要功能。在小型監測站中,應該將無線監測功能予以保留,而對于其他的功能就可以舍棄。只有這樣才能夠使小型結構自身的靈活性以及無線拓展性的功能得到充分地發揮。這種小型的監測站能夠對無線電監測過程中的遺漏部分予以合理地補充,并且,在查漏補缺的時候,可以對發射源大致的位置進行確定,進而為布置監測網提供全新的并具有可行性的方案。而在實際的應用過程中,無論城市坐落在平原還是山地,這種無線電監測始終面臨較大的挑戰。因為在城市建站行業的發展過程中,對于高層建筑或者是超高層建筑來說,其監測盲點會逐漸增多。針對以上情況,最好不應該建立過多的固定監測站,而是應該將主要的精力放在室外小型監測站建設方面。因為這種類型的監測站,其自身的建設成本不高,具有明顯的靈活性,這同樣也是未來城市監測站新布局理念的重要發展方向。
2.2確保監測站點布置的科學合理并統一生產工藝的標準
在監測網站內部各個站點布局的過程中,要想保證其布置的合理性,就應該遵循以下原則:如果城市呈面狀分布并且屬于平原類型,那么應該采用多點定位方法。如果城市呈現的是帶狀分布,并且位于山地,那么,就應該使用場強比較測向方法。針對單站,特別是移動監測站來講,必須要保證無線電監測部門制定規范性的執行標準,保證其具備一定的強制性與權威性。與此同時,還應該對相關設備制造工藝制定出統一的標準。另外,這種統一監測標準的工藝要求,不僅僅能夠使設備生產廠家對比能力提升,同時,還能夠在監測工作人員的技能培訓中提供便利,保證全網聯網的監測。
3結束語
綜上所述,因為無線電技術的更新與完善與無線電監測站發展存在直接關系,所以,必須要積極地發展無線電技術。只有這樣,才能夠確保無線電監測站的建設與時代的發展趨勢相適應,并且積極地推動無線電檢測技術的進一步發展和進步,更好地為人類提供服務。
【參考文獻】
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篇2
關鍵詞:無線電信號監測;調制方式自動識別;信源被動定位
中圖分類號:TN98 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 12-0000-01
當前,無線通訊已經突破了語言通信的范圍,拓展到了數據信息領域。隨著無線通信技術的不斷發展,電磁環境也更加復雜,導致了無線電監測工作更加嚴峻。這就要求無線電監測工作中的每一個環節都能夠實現與時俱進,注重反應能力與判斷能力的提高。
一、無線電信號調制方式自動識別
(一)調試方式識別現狀
調制方式識別隨著調制技術在通信信號中的使用而產生,隨著通信技術的不斷發展更新與調制方式的混雜,調制方式實現高效的識別越來越不容易。調制方式識別決定了原始信號的復原狀況,對后續的工作有著直接的影響,是整個監測工作中非常重要的環節[1]。
當前,信號調制方式從根本上來看主要包括兩個方面,一方面是基于特征法,特征提取的精度與下面論述的基于似然法相比不高,但是計算相對容易,且不需要先驗知識;另一方面是基于似然法,該方法分類精度較高,但計算過程中的復雜程度較高,且需要先驗知識。
(二)無線電信號調制方式自動識別方式
本文中主要是基于特征法來對無線電信號調試方式進行識別,為了能夠到達高效識別的目的,信號特征采用了高階累積量,而且分類則應用了基函數神經網絡作為分類器(如圖1所示)。基函數神經網絡能夠克服基于特征的調制方法識別方面的缺點,因而將其作為無線電調制方法的識別過程中的分類器。
信號獲取――通過接收天線等接收信號;中頻變換――將信號轉化為中頻信號,為后續的工作提供合適的數據;高階累積量提取――是整個調制方法識別中重要的環節,通過對數據的變換得到特征信息,高階累積量提取所得到的參數滿足了以下幾方面的條件:調制方式不同導致了參數分布特性不同、參數的抗噪聲性與抗衰落性比較強、參數的計算量比較小;網絡分類――分類器采用了基函數神經網絡,實現了分類;決策――作出最后的判決結果。
二、空間無線電信號被動定位
(一)無線電被動定位的含義與特點
1.無線電被動定位的含義
在無線電信號定位技術中,對利用輻射信號定位發射源的技術是其中重要的方面。無線電信號定位方式按照電磁波的發射方式主要包括被主動定位與被動定位兩個方面。被動定位指的是通過探測系統以外的電磁波來對目標的位置進行探測與定位。主動定位指的是探測系統主動發射電磁波進行目標定位。
2.無線電被動定位的特點
第一,被動定位過程中,不會向目標發射電磁波;第二,需要在某個時間內利用多接收器協調進行工作,從而提供充足的信息進行目標定位;第三,需要經過比較復雜的算法,運用適當的方法才能夠進行目標定位;第四,要充分地考慮定位性能與接收器布局之間的關系,通過布局的合理調整實現定位性能的提高。
(二)空間無線電信號被動定位方式
在無線電信號的被動定位中,已經具有了基于到達時間、基于時間延遲估計等比較成熟的算法。本文選擇了基于時間延遲估計的被動定位方法,主要是由于基于時間延遲估計的方法實效性較強,準確率較高,較容易實現。
采用被動定位方法對無線電信號進行定位的過程中,基于時間延時估計的方法能夠確定目標的距離、方位角等方面,因此在無線電信號被動定位的過程中有著非常重要的作用。基于時間延時估計的方法主要是利用不同的接收器接收信號之間的延時時間來對目標進行定位,延時信息準確與否對目標定位精度有著直接的影響。在被動定位的過程中,定位的目標不同對精度的要求也不同,這就需要采用不同的延時估計方法。通過文獻的參考與實際的考慮,本文選擇了希爾伯特變換的時間延時估計方法,這種延時方法是對相互關延時方法的一種延伸,通過相關的函數峰值的位置來對時間延時進行估計。利用希爾伯特變換能夠將檢測相關函數峰值的運算轉變為相應的過零點檢測,有利于在相關峰平坦的條件下進行時間延時估算。并在定位的過程中將信噪比、噪聲抑制、噪聲消除、信號預處理等問題都考慮在內。
三、結束語
無線電監測有著非常重要的作用,要實現與時俱進甚至超越當前的通信技術。本文通過調研與研究,從實際應用的角度出發提出了基于人工神經網絡和高階累積量的調制方式識別方法以及基于希爾伯特變換的時延估計方法,為我國的無線電監測工作提供便捷與保障。
參考文獻:
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1.1何謂大數據
如今大數據已經不再是個新鮮的詞匯,但是它的熱點與關注度卻一直很高。因為應用大數據技術可以顛覆我們目前從事的許多行業,比如即將被顛覆的醫療、金融和保險這三大行業,因為這幾個行業的特點是都需要對用戶的數據進行處理,當應用了大數據技術后,會縮短處理這些問題的時間和空間,甚至會基于用戶的數據信息分析出他自身存在的問題,醫療公司會利用基因技術鎖定你身體中可能出現的病變基因,然后通過數據進行對比,得出你的病因后就可以主動出擊進行治療了。大數據的特點之一就是數據龐大,它可以解決實際生活中的許多問題,即使是無線電監測問題也不例外。在去年的9月份,美國的互聯網專家克萊•舍基曾經做過一次演講,重點說明了數據時代管理信息的重要性,他在演講中提出了一個重要概念,叫做無組織的組織。主要是利用大數據技術對數據進行分析與管理,在識別與篩選數據方面要將內容和技術結合起來才會形成合力。總之,大數據就是這樣一種利用數據進行分析與管理的重要技術。
1.2無線電監測的內涵和特點
2月16日至17日,國家無線電辦公室在廣西南寧組織召開了2017年全國無線電管理工作座談會。由此可見無線電管理工作的重要性,所以從廣義的無線電監測的概念上來說,它主要是指無線電監測機構所從事的工作,主要包括一般意義上的無線電監測、無線電檢測、電磁兼容分析這幾方面內容。從字面上的意思來看,這是一個關于檢測性的工作,無線電技術的應用發展和頻譜的高效利用在服務創新驅動、推動信息化深入發展、積極轉變經濟發展方式的過程中發揮著一定的促進作用。無線電監測的主要特點之一就是能夠有效利用無線頻率對區域內容進行重點監測,例如衡水中學在考試時當地的無線電管理局就會啟動無線電管理預警機制,出動多輛檢測車為衡水中學的考試保駕護航。利用無線電監測防高考作弊,這也是無線電管理的一大用途之一。
2大數據時代下無線電監測業務的發展現狀
身處在大數據時代的人們都明白一個非常明確的概念,那就是現在需要處理的信息數據非常龐大,企業內部所使用的常規處理工具已經無法滿足數據處理的需求了,需要性能穩定、處理非常快速的處理工具來對數據進行分析與整合才能保證數據處理工作的正常運行。現如今,我國的無線電監測業務在發展的過程中,在數據的計算與處理方式上也遇到了一些問題,這些問題急需專業的數據技術處理人才來進行解決,這樣在大數據時代才能保證無線電監測業務的順利發展。
2.1未能保證人工處理后的數據準確性
當一個時生變化時,人們是必定能夠有所察覺的,比如新興科技的誕生標志著一個新的時代的到來。大數據在未快速的進入人們的視野范圍內時,所有工作都是需要通過人為操作來進行分析與處理的。比如無線電監測與管理工作,因為數據的龐大性和不可分辨性,需要多名的技術人員進行相關的技術操作處理。無線電監測業務需要一定的監測軟件配合人工來進行工作,有時候軟件的信息處理不到位時,就需要大量的人工操作,但是也恰恰正是由于人工處理的緣故,導致一些數據的準確度不夠,這樣就不能很好的對無線電進行監測。在我國的教育改革中,教師要充分了解教材的基礎內容,在保證自己的輸出內容學生能夠準確接受時才是完整的教學。為什么說這樣才是完整的教學呢?因為教師的教課目標之一就是要求傳達知識的準確性。毫無疑問,我國的無線電監測業務也是如此,而且對監測數據的準確度要求更高。
2.2無線電監測數據并未得到有效監測和挖掘
人的自身基因組成部分中總是帶有一定的惰性,但是當突遇外部的阻礙因素后,也會激發出無限的發展細胞來。所以,只有被激活的人類才有可能創造出更加精彩的世界。雖然通過無線電技術對許多內容進行監測,也儲備了一定數量的數據,但是這些監測數據未得到充分利用和有效分析,這樣的話對于監測的結果來講就不具備可探索性。所以,目前我國無線電監測業務發展過程中出現的主要問題之一就是有些監測的數據未能得到有效的挖掘和分析,總體上會使無線電監測的整體效果大打折扣。
2.3人工操作不統一,阻礙了數據的分析與整合工作
目前我國已經建立了許多的無線電監測固定站,通過這些站點的監測設備可以開展頻譜掃描、信號測量、占用度分析等工作,這些工作在進行的過程中都會產生大量的監測數據。那么數據產生后自然需要相關的監測人員對數據進行整合與分析,但是在實際的數據分析與處理過程中,由于人工操作,工作路徑與方式方法都是不同的,不能保證最會得到的數據形態都是統一的,所以說這種通過大多數人為因素進行數據監測的結果就會阻礙數據的分析與整合。
3大數據對無線電監測的重要作用
有人在的地方就是一個集體,集體下的生活中不是只有生活的瑣事而已,因為任何事物的發展都需要有經濟技術在其背后運作和調節。有的人可能認為無線電業務與我們的實際生活的聯系并不密切,甚至沒有太多的關聯,這樣的想法首先在思想上就是錯誤的認知。首先無線電監測業務在我們的生活中作用很大,比如我們每一個人都在使用的手機、對講機、收音機到無線網卡、GPS、門禁卡、汽車遙控鑰匙、公交一卡通等,都是應用了無線電技術才得以存在的。隨著無線電技術應用日益普及和社會信息化全面推進,無線電已經滲透到國民經濟、社會生活和國防建設等各個方面,無線城市、物聯網、車聯網、智慧地球正逐步變成現實,人類已步入了異彩紛呈的無線時代。而且今年的2月13日是第六個世界無線電日,我國對于無線電的應用也越來越多,它正無時無刻的服務于經濟社會發展和百姓生活,所以足以見得無線電業務發展的重要性。其次,各種無線電技術應用都離不開頻譜資源,任何無線電業務的開展都需要以頻譜資源為載體,頻譜資源就是無線電監測發展的一個重要數據來源,一旦這些頻譜資源受到意外干擾的話,就會使人們的正常經濟與生活受到影響。最后,因為隨著大數據技術的應用與發展,無線電監測業務完全可以與大數據技術進行結合,這樣就可以減少人為因素引發的數據不準確的影響。在具體的無線電監測過程中可以把大數據處理作為核心進行網格化監測,這樣就可以借助大數據技術對數據進行深度加工,實現數據的精準挖掘。
4結束語
綜上所述,大數據已經真正的來到了我們生活的周圍,目前也已經應用到了一些大的工業領域。同樣的,大數據時代下的無線電監測業務也在面臨著大數據技術帶來的機遇與挑戰,無論怎樣,面對大數據,我們都應該抱以正確的態度來看待它,因為隨著時間的變化與發展,它可以為人們的生活帶來質的改變。
參考文獻
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篇4
[關鍵詞]無線電;監測;信號;處理
中圖分類號:TN 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)03-0128-01
1 概述
目前無線電監測技術己經成為一個重要的研究課題。無線電監測技術中包括信號調制識別和定位。信號調制識別和參數估計的基木任務是在多信號環境和有噪聲干擾的條件下確定出接收信號的調制方式和其信號參數,從而為進一步分析和處理信號提供依據。調制方式是區別不同性質通信信號的一個重要特征。
隨著通信技術的發展,信號在很寬的頻帶上采用不同調制參數的各種調制樣式。如何有效的監視和識別這些信號,在軍事和民用領域都是十分重要的研究課題。在軍事領域,信號調制方式的識別是對敵方通信進行干擾或偵聽的前提,一旦知道了調制類型,就可以估計調制參數,從而有針對性的制定偵察和反偵察策略。調制識別技術還有助于電子戰最佳干擾樣式或干擾算法的選擇,以保證友方通信,同時抑制和破壞敵方通信,實現電子對抗的目的。
2 信號調制識別技術
目前,通信信號的調制識別技術大致可分為如下兩大類:
一是判決理論方法,它基于假設檢驗理論,利用概率論去推導一個合適的分類規則。由于判決理論是基州段設檢驗的,它能夠最小化平均風險函數,在這個意義上講,它提供最優的方法。但即使對于一個簡單的信號形式,最優分類器的完全數學表達式是非常復雜的。它還需要構建一個正確的假設并且仔細分析,這點也是十分困難的。
二是統計模式識別方法。這種方法一般由兩部分組成,其一是特征提取,它的作用是從接收到的信號中抽取區別于其他信號的特征參數;另一個是模式識別,它的作用是根據提取的特征參數確定信號的調制方式。由于這種方法不需要一定的假設條件,可以實現信號的盲識別,比較適合于截獲信號的處理,因此在實際的調制識別中,我們大多采用這種方法。目前統計模式識別方法在調制識別中可分為如下幾種形式:
1)基于過零點取樣的調制識別方法;Hsue提出了利用信號過零點的時間間隔和相位差的直方圖分類CW、MPSK和MFSK信號。
2)基于AR模型的調制識別方法;Assalehlg提出了利用AR模型提取信號瞬時頻率和瞬時帶寬作為特征參數實現數字調制信號的分類方法;LiuMing- quan將AR模型提取的瞬時頻率和瞬時帶寬參數用于同時多個數字信號的調制識別;戴威將接收信號分成四大類:噪聲,幅度調制,頻率調制,相位調制,利用AR模型提取參數可實現80%的識別率[1]。
3)基于小波變換的調制識別方法;KC.Hol使用連續小波變換,第一次利用時頻方法進行調制識別;N.P.Ta用小波和小波包對FSK、PSK、ASK調制方式的進行識別;KC.Hol利用信號的小波變換和信號幅度歸一化后的小波變換實現PSK, FSK, QAM信號的調制分類;SangWoocho使用連續時間小波變換和線性預測編碼LPC對BPSK、QPSK、 FSK信號進行分類識別。
4)利用統計參數的方法實現調制分類;Samir利用信號的相位矩實現MPsK信號的分類;WeiDai利用信號的二階以及高階混合矩實現了ZASK、 BPSK、QPSK、 QAM、SPSK信號的調制分類。
3 時差估計技術
時差測量的方法種類繁多,從性能上講也都各有千秋,在不同的應用背景下有時需要采用不同的時差測量方法以達到最好的估計效果。
相關法是早期出現的時差測量方法。該方法最初應用的理論基礎是假設兩通道的背景噪聲不相關,且時延D是采樣周期的整數倍。相關法是將兩傳感器的接收信號作互相關,或者是將它們進行預濾波,提高信噪比后再作互相關。做互相關處理后在時刻D的互相關函數值將為最大,而兩通道的背景噪聲做互相關處理后值為零,這樣得到的結果就只剩下信號成分。如果此時以時間作為坐標橫軸,相關性值作為縱軸,相關后最大值出現的橫坐標位置即為時延的估計值
我們知道,高階統積量不僅可以自動抑制高斯有色噪聲的影響,而且有時也能夠抑制非高斯有色噪聲的影響;高階循環統計量則能自動抑制平穩噪聲的影響。因此,基于高階統積量的時差測量法一般假設信號是非高斯分布的,而噪聲是服從高斯分布或對稱分布的。這樣傳感器接收信號經過高階統積量的處理,將抑制噪聲分量,保留有用信號分量,然后使用一些準則函數和自適應迭代等方法來估計時延D。通過以上分析可以推斷,高階統積量法也有一定的局限性,因為該類方法所必須的假設條件在實際應用場合中不一定能得到滿足。另外它的計算量普遍較大,往往難以滿足實時性要求。
在時差測量的眾多方法中,還有一類采用的是傳統的自適應迭代方法或者是其改進形式,該類方法多采用最小均方誤差準則下的LM S迭代法,通過設定迭代初值、參數和自適應學習,最終得到時延D的估計或者是它的替代形式,所以在這里把此類方法命名為最小均方誤差法。目前大多數文獻中的使用的模型都過于簡單固定,在實際應用中,傳播環境非常復雜,應對處理濾波器做進一步改進,才能走向實用。
4 NLOS誤差識別與抑制方法
4.1 實際信道環境對時差定位的影響
在實際信道環境中,如果輻射源和基站之間電波傳播的視距傳播(LOS)路徑被建筑物阻擋,電波只能以反射、折射等非視距LOS方式進行傳播[2]。采用TOA和TDOA技術對輻射源進行定位估計時,NLOS情況與有LOS路徑情形相比,TOA測量值中會產生個正的附加超量時延,TDOA測量值中也會對應產生一個誤差分量。將這種具有較大誤差的TOA或MOA測量值應用于輻射源的定位估計,必然造成定位算法性能的顯著下降,無法取得輻射源位置的最大似然估計,使估計位置出現較大偏差。
4.2 一種抑制TDOA估計中NLOS誤差的新力一法
當主站和輔站都受到NLOS影響時,NLOS傳播對TDOA測量引入的誤差,是兩個均值服從對數正態分布的隨機變量的差,其值與MS和職的距離有關,當MS距離主站近時,主站受到的NLOS影響小,輔站受到的NLOS影響大。同理,當輻射源離輔站近時幾,是負偏的。當主站和輔站只有一個受NLOS影響時,TDOA測量值也存在正偏和負偏問題。該問題和TOA中的超量時延,只是正偏不一樣,如果能夠將TDOA測量值的正偏或負偏修正到零偏就可減輕NLOS的影響
5 結語
由于無線電監測與時差定位技術涉及廣泛復雜的知識領域,還有許多力一面需做進步的研究,其中最困難也最重要的一個就是如何減輕多徑和NLOS環境對時差定位精度的影響。現階段的力一法還不能很好地抑制它們的影響,在這力一面還有巨大的發展潛力。
參考文獻
篇5
(1)目前,我區各部門的絕大多數內網電腦均使用技術處理方式隔離了內外網移動存儲介質連接,這種做法很有效的控制了移動存儲設備攜帶病毒感染監測信息網的可能。然而,為了便于內外網信息的交換,仍有部分電腦未使用技術隔離,外網電腦的移動存儲設備可在內網電腦上使用,這就給監測信息網造成了極大的安全隱患。試想,一旦某部門所使用的移動存儲設備感染了某木馬病毒,然后又將該移動存儲設備在內網電腦上使用,木馬病毒先將中心服務器感染,進而感染全區甚至全國的無線電監測信息網絡,造成信息泄露、網絡癱瘓等,那后果將是不堪設想的,應引起我們的高度重視。(2)由于無線電監測信息系統無法連接互聯網,所以即便是裝有殺毒軟件也無法升級更新,更無法應對每天都層出不窮的電腦病毒。從中心服務器到地市服務器,再到各個終端,如果沒有可升級的殺毒軟件的保護,就好比是沒有了絕緣外衣的電線,隨時都有起火的可能。
2無線電監測信息網的日常網絡安全管理措施
2.1充分發揮防火墻的屏障作用毋庸置疑,防火墻也應是無線電監測信息網的第一道安全防線。通過制定嚴格的安全策略,從而有效的實現無線電監測信息網與公眾網之間的隔離以及訪問控制。目前我國的防火墻能夠實現單向控制或者雙向控制,且大多數的防火墻對于那些高層協議實施較細的訪問控制,已經可以實現從網絡層到應用層的自由控制。為了保證網絡安全,應在區辦與地市之間、監測網與信息網之間設立防火墻,并根據需求的變化不斷更改防火墻策略,充分發揮防火墻的屏障作用。
2.2嚴格內外網的隔離我們應對內網系統中所有的電腦徹底進行技術隔離。對確需通過移動存儲設備將數據從外網電腦拷貝至內網電腦的情況,應施行專用移動存儲設備制度。即:將一個移動存儲設備只用于內外網數據的交換,且在每次使用時要經過嚴格的病毒檢測和殺毒,方可使用。
2.3使用可升級的殺毒軟件
計算機病毒是現代信息化社會的一種公害,各種病毒的產生和蔓延已經給計算機系統的安全造成了巨大的威脅和損害。在無線電監測信息網的日常安全管理中,病毒的防治是必不可少的關鍵環節。因此,我們應選擇可信任的、能夠升級的殺毒軟件,對我們的電腦進行病毒的預防和查殺,以提高監測信息網的抗病毒能力。
2.4注重數據備份與恢復
數據備份就相當于給數據買保險。一旦發生監測和臺站數據丟失、系統崩潰等情況,可通過數據備份與恢復來進行補救。首先是選擇備份軟件和計劃使用的備份技術,備份數據的存儲設備、存儲介質。其次是確定備份的內容、備份方式、備份時間。根據備份的具體數據采用合理的備份策略進行數據庫備份。
2.5加強管理
篇6
考慮到不少讀者對國家無線電監測中心檢測中心不太熟悉,因此在探訪之前我們先簡要介紹一下其大致狀況。國家無線電監測中心檢測中心(英文簡稱為SRTC)是我國無線電行業唯一的實驗室認可(CNAS),計量認證(CMA)、資質認定(CAL)“三合一”國家級質檢機構,也是我國各類無線電發射設備型號核準檢測的權威測試機構。該中心擁有國際一流的測試設備,測試環境,經驗豐富的技術人員和完善的技術能力。其中,技術人員近百名,有21個電磁屏蔽室、1個10米法半電波暗室,1個5米法全電波暗室,各類測試儀表及系統500余臺(套)。SRTC的總部位于北京,占地6800平方米,下設5個檢測實驗室以及1個研發科室,而記者此行將拜訪的正是負責電磁暴露測試工作的部門。
深入SAR檢測室
人們通常所說的“手機輻射”,是指手機在使用時會向發射基站傳送電磁波,而這些電磁波或多或少地會被人體吸收,有可能對人體的健康帶來影響。目前通用的評估人體在電磁場中所受影響的判定方式主要是SAR。對于便攜設備其輻射結構的任何部分直接接觸用戶的身體,或者與用戶和旁觀者身體的距離小于20cm(如手機),此類設備的射頻暴露評估必須采用比吸收率(SAR)的測量方法。SAR值越低,電磁波被人體吸收的量越少反之越多。盡管目前還沒有確切證據證明使用手機會對人體健康造成不良影響,但各國政府為保護公眾健康,對手機的SAR值設定了安全限值(我國的國家標準G8 21288-2007規定“任意10g生物組織,任意連續6min平均SAR值不得超過2.0W/kg”)。因此,任何手機要想在我國上市銷售,或者國產手機要出口到別的國家,必須出示擁有SAR檢測資質的權威機構檢測報告,SRTC便是我國為數不多的這類機構。其中,SRTC擁有兩套先進的SAR值自動測試和校準系統,能夠進行2G、3G多種制式和頻段的手機及網卡等設備的SAR測試,如GSM,CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等。
記者了解到,手機的SAR檢測需要在專門的實驗環境內進行,下面以SRTC的SAR檢測實驗室為例來介紹。為了保證測試結果的準確性,這間面積約40平方米的屋子還被進行了多處改造。首先,為了隔絕來自外界的電磁波干擾,不僅房間的每面墻內嵌了金屬鋼板,就連平時進出的門也采用了金屬材質。其次,房間內的很多藍色錐狀凸起物則是用于吸波的材料,目的是為了防止室內發射的電磁波在墻上產生反射影響到測試的結果。位于正中的DASY-4測試系統占據了房間大部分的面積,該系統由電場探頭、光纖、控制裝置(機械臂)以及綜合測試儀(主要作用是模擬基站的功能)組成,在其下方的是用來模擬人體頭部和軀干組織的身體模型,外殼材質采用厚度為1.5mm的玻璃纖維,可以承受重量超過68kg的液體。此外,在房間的另一側是評測工程師的工作區域,其電腦與DASY-4測試系統相連,以處理收集到的數據并給出測試結果。
手機輻射是如何檢測的
之前我們曾介紹過手機SAR值的測試過程,在這里簡單回顧一下并作一些補充。以頭部測試為例,為了模擬人體組織的輻射吸收特性,評測工程師將向身體模型內部注入專門兌制的液體,這種液體由蔗糖,鹽,去離子水,纖維素,防腐劑,乙醇,乙二醇,丙二醇等成分按一定比例混合而成。然后通過夾具將待測手機緊貼人頭部模型(手機聽筒挨著緊貼模型上耳朵標記處耳朵,手機物理中心線對準模型臉部的標記線。麥克風與下顎部位距離約為15mm)并加以固定,此舉是為了模擬人們使用手機通話的習慣方式。通過無線電通信測試儀通過綜合測試儀綜測儀(相當于手機基站)向待測手機發送測試信號,讓手機接通來電。測試人員遠程控制電場探頭,在人頭部模型的縱截面和橫截面上以一定的距離步長移動。每移動一次位置,讀取一次電場強度,再根據公式推算出SAR值。測量結果取單位質量的SAR平均值。
盡管測試設備的自動化程序相當高,但SAR值測試依然費時,據SRTC的工程師介紹一部手機的測試過程最長要耗時三天。這是因為如今的手機往往支持多個頻段和多種網絡制式,并提供了藍牙,Wi-Fi等無線功能,所以需要考察手機在不同頻段,網絡制式以及無線功能開啟和關閉狀態下的SAR值。不僅如此,當測試條件改變后當測試頻段改變后,還需要重新注入對應的人體組織模擬液體,這也使得測試時間被拖長。值得一提的是,在整個測試過程中綜測儀控制手機無線電通信測試儀發送的測試信號會讓手機保持在最大功率發射,以便獲得最大的SAR值。
坊間流言辨真偽
在完成對SRTC的SAR檢測實驗室參觀之后,記者對SRT的工程師進行了簡短的采訪。
MC:手機作為人們每天接觸最多的通訊工具,其輻射對人體健康是否有影響,如何檢測?
SRTC:手機對人體健康的傷害還沒有一個定論,但是建議手機的輻射值只要在標準規定的限值之內,應該影響不大。現在最科學和權威的方法就是對手機進行SAR的測試(也就是手機對人體輻射的測試),在測試時我們會使用人體模型,模擬組織液,并將手機調到最大的發射功率放在人體的不同位置,使用電場探頭測到人體中最大的輻射值。根據國家標準規定的限值來判斷手機的輻射值是否合格。手機用戶也可以依據SAR值的大小來挑選手機,降低對自己的輻射影響。
MC:手機輻射的大小與哪些因素有關?
SRTC:手機的輻射大小主要取決于其天線,外觀設計等因素。在實際使用中,手機輻射的大小還與手機同基站之間的距離,使用者周圍的地理環境,基站的設置情況等因素有關。
MC:網上兜售的“手機輻射檢測儀”價格從幾十元到上百元不等,據稱只要將手機靠近該儀器,就能馬上測出手機輻射值,這種方法可行嗎?
SRTC:為了保證手機輻射測試的精度,國家標準中規定了詳細的測試步驟和方法,并對測試相關的設備進行了詳細的定義。所謂的“手機輻射檢測儀”是無法滿足標準要求的。
MC:除了手機外,在日常生活中還有哪些無線電設備可能對人體健康造成影響?
SRTC:理論上只要是無線設備和電子產品,都會電磁波輻射。國家對信號的輻射限值都相應的規定,符合標準的產品都可以放心使用。
MC:市面上有不少自稱可以防電磁輻射的產品,如防輻射的孕婦服、手機袋甚至仙人球等,真的有效嗎?
SRTC:我們沒有測試過這些物品,因此不清楚其防輻射效果。不過,我們推薦廣大讀者使用經過SAR測試且符合限值的設備,這樣可以從源頭上減少對人體的輻射。
MC:能否給我們的讀者一些簡單可行的方法或建議,以降低手機輻射在日常生活中對自身的影響?
SRTC:可使用有線耳機,藍牙耳機來減少通話時的輻射;手機盡量放在離身體遠一些的地方;減少通話時間;在信號很弱的情況下盡量不打電話;當手機上的電話剛剛撥出而未接通時,其輻射強度會明顯增大,此時應讓手機遠離頭部,間隔幾秒鐘后再進行通話;另外,當手機信號變弱時,許多人都會盡量地將手機貼近耳朵以聽清對方的聲音。但手機的工作原理是,當其信號較弱時,它會自動提高電磁波的發射功率,導致其輻射的強度增大,所以此時把手機貼近耳朵,會使頭部受到的輻射強度成倍增加。
篇7
關鍵詞:無線電監測;信號采集;AD9361;ZYNQ
1 背景
當今無線電技術的迅猛發展,使得對無線電頻譜資源的需求急速增長[1]。無線電資源是一種有限的不可再生資源,維護好空中電波的秩序,不斷促進無線電頻譜資源的合理利用、科學開發及有效管理是全世界所面臨的共同問題。無線電資源監測是合理使用無線電資源的重要手段,是實現國家信息安全的重要保障[2]。近年來,國家大力發展無線電技術,把無線電監測系統作為重要的戰略方向,使我國無線電監測設施建設得到迅速發展,特別加強了對數字通信、寬帶通信、衛星通信等新業務的監測技術研究[3]。
無線電監測系統是由一套覆蓋全部監測頻段的天線、天線選擇裝置以及處理設備構成的系統,包括轉換器、接收機、測向儀等。系統控制器中運行的監測軟件可以控制所有的硬件。監測接收機通過天線接口殘疾天線接收到的無線電信號,經過相應的轉換后通過監測機自帶的接口,傳輸到控制器[4]。最后由控制計算機實現對采集到的信號樣本顯示,并完成分析和保存等功能。無線電監測系統的結構框圖如圖1所示。
無線電監測系統具有以下一些特點[5]:
(1)軟硬件協同和一體化設計。許多硬件功能可以由軟件功能所取代,無線電監測系統逐步向數字化、小型化、復雜化、模塊化方向發展,可擴展性大大加強。
(2)高速的網絡接口,大大提升設備的聯網能力。使用先進的網絡接口,使得單一設備工作的情況大大改善,眾多設備組成統一的無線電監測網絡,設備間可進行數據交換,使設備群具有自動化高速監測能力。
(3)無線電監測系統頻段覆蓋范圍廣,涵蓋所有監測任務和廣播業務,能實現包括超短波、短波和衛星的全頻段覆蓋。
(4)多元化、多層次監測設備的使用,刺激新技術在監測設備中的應用,大大提高無線電監測系統技術水平。
無線電監測系統對前端無線電信號采集設備有嚴重的依賴性,設備性能直接影響監測效果。亞德諾半導體公司推出的AD9361射頻收發芯片,支持超寬頻段、超大帶寬,具有靈活的可編程特性,可以適應無線電監測對寬頻段、多種帶寬的要求。文章設計了一個基于AD9361的便攜式無線電采集監測系統,可實時采集70MHz~3GHz的無線頻段的信號,最大采集帶寬可達20MHz,符合當前大部分無線電監測的需要。文章主要介紹該系統采集前端的硬件設計及實現,即圖1中的轉換裝置和無線電信號接收轉發模塊。
2 便攜式無線電采集監測系統硬件設計
與普通便攜式信號接收機不同,無線電采集監測系統需要隨時對上G頻段的無線信號進行采集與分析,因此它具有采集頻段寬、動態范圍大、采集數據量大等特點,利用普通的射頻前端及DSP處理器難以滿足其需求。
AD9361是亞德諾半導體公司新開發的一款高性能、高集成度的射頻收發芯片,包含兩路獨立的接收端口和兩路獨立的發送端口,12位模數轉換和12位數模轉換,支持70MHz到6GHz的超寬頻率范圍,支持通道帶寬最大可達56MHz。該器件結合了射頻前端和混合信號基帶部分,還集成了頻率合成器,并給處理器提供可配置的數字接口。通過數字接口可以靈活配置各通道的參數,包括頻點、帶寬、增益等參數,基于這些特性,AD9361非常合適作為無線電監測的前端設備,可以監測超寬頻段、不同帶寬的無線電信號。
文章采用AD9361及Xilinx Zynq-7000系列FPGA搭建了無線電采集監測系統前端硬件,其主要鏈路框圖如圖2所示。
空中無線電信號通過天線、低噪聲放大器(LNA)、混頻至零中頻,通過抗混疊濾波器(LPF)被高速ADC采樣后送入信號處理模塊。信號處理模塊主要對ADC采集到的數字信號進行降采樣,可以在ADC抗混疊濾波器矩形系數要求不高的情況下實現接近奈奎斯特采樣率的數據速率,大大減輕了后級以太網數據傳輸的壓力。信號處理模塊輸出的數據在緩存控制器控制下寫入DDR3中。而后這些數據在處理器的調度下按照一定的格式打包后通過以千兆太網口發送給上位機。
以上混頻放大、抗混疊濾波及ADC采樣可以完全由AD9361芯片完成。ADC采樣輸出的數據最大可達800Mbps,如此高的數據速率需要利用FPGA處理。文章選用的FPGA是Xilinx公司開發的一款全可編程邏輯器件Zynq-7000系列的xc7z010。該芯片包含了兩個ARM Cortex A9 CPU核,還擁有SDIO、UART、USB、以太網等豐富的外設;同時芯片內部的FPGA邏輯資源給用戶提供了自定義硬件的功能。因而圖2中的信號處理、緩存控制、千兆以太網控制器及處理器系統可以完全集成入xc7z010芯片中。
以上的硬件方案除了能夠滿足無線電采集監測的需求、還具備體積小、功耗低等優點,特別適合于便攜式使用。
3 便攜式無線電采集監測系統FPGA邏輯設計
FPGA xc7z010需要實現信號處理、數據打包及網絡發送等工作,同時要求其吞吐量高、控制靈活,文章在FPGA上構建一個SoPC系統來實現以上要求,其系統框圖如圖3所示。
FPGA的SoPC系統可以通過Xilinx的Vivado軟件進行構建,主要包括ARM Cortex A9處理器、DDR控制器、千兆以太網控制器、DMA控制器等FPGA芯片自帶的硬核,同時還包括Xilinx提供的AXI4-Stream FIFO、及自定義的信號處理模塊。
其中自定義的信號處理模塊主要完成信號的抽取工作。根據AD9361內部的低通濾波器階數,文章設定信號處理模塊的抽取倍數為4。利用MatLab的fdatool工具并結合Xilinx FIR Compiler可以很容易地設計一個4倍抽取濾波器。
最終所需的濾波器階數為48階,其幅頻響應如圖4所示。
信號處理模塊采用AXI4-Stream接口與AXI4-Stream FIFO相連接。AXI4-Stream FIFO是Xilinx提供的LogiCORE IP,可允許AXI總線以內存讀寫的方式操縱AXI4-Stream設備[6]。它通常與DMA控制器配合,實現外設與內存之間的高速數據傳輸。其在100MHz的總線時鐘下,可以達到近1600Mbps的傳輸速率,滿足便攜式無線電采集監測系統的設計要求[6]。
AXI4-Stream FIFO中包含有可配置深度的FIFO,緩存數據計數器,以及靈活的中斷控制器。文章將AXI4-Stream FIFO工作模式設置為存儲轉發模式(Store-and-Forward Mode)。當無線電采集監測系統開始工作時,信號處理模塊會源源不斷將處理過后的信號以AXI4-Stream包的形式送給AXI4-Stream FIFO。AXI4-Stream FIFO每收到一個數據包,在更新緩存數據計數器的同時會提交一個包到達中斷給ARM處理器。ARM處理器收到中斷,啟動DMA控制器,將以數據包從AXI4-Stream FIFO搬移至DDR3內存中。最終這些數據在處理器的協助下,加上TCP/IP頭,發送給指定計算機。圖3中的虛線給出了便攜式無線電采集監測系統工作時的數據流動情況。
4 便攜式無線電采集監測系統嵌入式軟件設計
便攜式無線電采集監測系統的嵌入式軟件主要負責:
(1)控制FPGA的模塊工作,主要是配合FPGA內的DMA控制器將數據從AXI4-Stream FIFO搬移至DDR3內存中。
(2)數據的網絡打包,將內存中的數據進行封裝,打包成TCP/IP數據包發送到指定計算機。
(3)人機接口,為用戶提供方便的控制界面。
為了加快軟件的開發速度,文章采用Linux作為便攜式無線電采集監測系統的操作系統。這樣可以直接利用Linux系統內置的TCP/IP協議棧進行網絡程序的開發,同時又可以在其上移植BOA等web服務器方便地構建B/S架構的人機界面,大大降低軟件的開發難度。采集監控系統的軟件框架如圖4所示。
系統分為控制通路和數據通路兩部分,控制通路主要負責解析用戶下發的控制命令,數據通路主要負責硬件至內存的數據傳輸和網絡發送。設計時采用多線程的方式,以提高系統的處理能力。控制通路主要由指令解析和指令執行兩個線程組成,指令解析線程負責解析用戶下發的指令(如開始采集,停止采集等指令),解析完成后交由指令執行線程;指令執行線程執行完成指令后根據需要向用戶反饋執行結果。數據打包發送根據指令執行線程下發的開始/停止,開始或停止數據的打包發送。
5 結束語
文章設計的便攜式無線電采集監測系統可以采集70MHz~3GHz的無線頻段的信號,最大采集帶寬可達20MHz,并且具備功耗低、體積小等特點,可以符合當前大部分無線電監測的需要。
參考文獻
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[5]唐鼎甲,武暢.無線電監測系統的組成與應用[J].電子信息對抗技術,2011(5):37-40.
篇8
[關鍵詞] TD-LTE;電力專網;網絡測試
[作者簡介] 李垠韜,國網冀北電力有限公司信息通信分公司,北京,100007;袁衛國,國網冀北電力有限公司信息通信分公司,北京,100007;宋偉,國網冀北電力有限公司信息通信分公司,北京,100007;常沛,國網電科院深國電公司,北京,100071
[中圖分類號] TM727 [文獻標識碼] A [文章編號] 1007-7723(2014)05-0020-0004
一、背 景
隨著智能電網的快速發展, 電力系統的業務數據日益增多,對網絡帶寬的需求逐步加深,急需新型的電力寬帶通信系統提供數據傳輸通道。與此同時,在通信技術領域,新一代的無線通信技術逐步替代現有無線通信方式已經成為了必然的趨勢,與現有的網絡相比,第四代無線通信網絡TD-LTE無線通信網絡擁有更高的網絡帶寬和更快的傳輸速率。因此,研究和建設電力TD-LTE無線網絡能更好地服務大量電力業務數據的快速傳輸,提高電力系統的穩定性和智能性。
二、電力無線專網概述
(一)技術特點
電力TD-LTE專網系統以電力實際情況和業務需求出發,采用4G TD-LTE核心通信技術,包括正交頻分多址(OFDMA)、載波聚合、干擾協調、全IP組網、端到端兩級加密、自適應重傳等技術,具有覆蓋廣、容量大、時延小、安全高、演進性強等特點。
電力TD-LTE專網系統所采用的載波聚合技術,能夠將頻段離散的窄帶頻點資源聚合形成寬帶資源,提供寬帶的數據傳輸能力。同時,該系統采用OFDM、高階調制、高效編碼等LTE新技術,提高系統頻譜效率和系統抗干擾能力,能夠充分滿足智能電網的發展需求。
(二)頻率選擇
電力無線專網的可用頻段主要包括230MHz、400MHz、1400MHz、1800MHz等,其中230MHz為國家無線電管理委員會批準使用的電力行業自有頻段,包括40個頻點,帶寬1M的頻率資源。本文所述電力專網采用230MHz頻段進行組網。
(三)系統架構
230MHz電力TD-LTE專網系統提供電力終端與業務主站間的通信鏈路,其網絡架構如下圖所示,包括終端、接入網、核心網和操作維護中心。
終端主要用于對電力終端的數據進行無線傳輸,并將業務主站的控制命令傳送到電力終端。
接入網提供終端與核心網之間的無線鏈路。
核心網主要負責信令控制、數據處理和傳輸、通信終端的移動性管理、簽約數據管理等。
操作維護中心,提供配置管理、故障管理、性能管理、日志等功能,用于提高網絡運維效率,最大程度地降低網絡運營維護成本。
三、縣級網絡建設
(一)前期規劃
網絡建設前期需對網絡進行規劃,可用典型的鏈路預算的方法初步計算網絡覆蓋距離。基站和終端之間的路徑損耗采用Okumura-Hata模型計算,該模型給出了城區、郊區、農村等典型環境下的路徑損耗計算公式。對于縣級電力覆蓋區域,采用農村地區的典型信號傳播公式:
其中:
L:為路徑損耗,單位是dB;
fc:為系統工作頻率,單位是MHz,取值230MHz;
hb:為基站有效天線高度,單位是米,取值40米;
hm:為接收天線有效高度,單位是米,取值3米;
d:為傳輸距離,單位是km;
a(hm)為有效移動天線修正因子,和接收天線高度有關;
根據Okumura-Hata模型,圖2給出了230MHz電力無線專網在縣域環境下的最大路徑損耗與傳播距離關系,可以看出當最大損耗為130dB時,可傳播5km。
(二)建設案例
電力無線專網通信系統至少需建設一套核心網設備、一座無線通信基站和一套eOMC網管設備。核心網和網管設備通常安裝于電力公司大樓通信機房,基站安裝于電力公司樓頂或者變電站樓頂等位置,其八向天面圖如圖3所示。核心網與基站之間采用電力光纜相連接,基站采用單扇區全向天線。可為家庭用電信息采集、充電樁信息采集、電力設備狀態監測等業務提供通信通道。
四、網絡測試
本測試在實驗室網絡環境以及無線專網現場環境中進行。在實驗室環境下,驗證了通信信道質量、業務運行能力、數據傳輸可靠性以及不同場景下衰減的情況。在無線專網現場環境中測試電力無線專網覆蓋極限能力等關鍵性能指標。綜合實驗室和現場環境中的測試情況,全面評估了電力無線專網系統的通信能力以及業務承載能力。
(一)室內測試
1.測試環境
測試環境主要由業務主站、核心網EPC、交換機、網管eOMC、接入網eNodeB、通信終端UE和電力業務終端構成,連接關系如圖4所示。其中業務主站和EPC之間、交換機和EPC之間、交換機和網管eOMC之間、eNodeB和交換機之間均可采用以太網連接,UE和eNodeB之間采用無線連接,UE和電力業務終端采用符合電力通信規約的有線方式連接,詳見圖4。
2.傳輸可靠性測試
測試目的:對已經安裝的UE,長時間觀察通信誤塊率(BLER),分析系統傳輸數據的可靠性。
測試條件:eNodeB、終端、EPC設備工作正常;終端已注冊成功。
測試過程:已經安裝的3個UE正常運行;每30分鐘對每個UE所在的信道進行信道誤塊率BLER監測,并記錄結果;持續一周以上,并記錄數據和分析系統傳輸可靠性。
預期結果:正常情況下,系統傳輸信道的誤塊率應低于10%。
測試結果:
從數據結果分析,三個UE的傳輸信道BLER都處于系統允許范圍(不大于10%)內,符合業務傳輸的要求。
3.RRC連接測試
測試目的:驗證處于空閑模式下的UE在發起呼叫時,是否可以正常建立RRC連接。
測試條件:eNodeB、EPC、UE等設備可正常通信。
測試過程:UE處于附著狀態;UE發起RRC連接建立。
預期結果:信令監測儀上察看消息流程正確; RRC連接成功建立,UE處于RRC_CONNECTED狀態。
測試結果見表2。
從表2中可以看出,系統中消息流程正確,當UE向基站發起RRC建立請求后,基站與UE之間的RRC連接成功建立,測試結果符合預期結果。
4.重傳次數測試
測試目的:驗證最大重傳次數的可配置性。
測試條件:eNodeB、EPC、UE等網元可正常通信,另外配備PC機、衰減器、射頻線纜。
測試過程:通過eOMC配置HARQ開關為打開,并配置最大傳輸次數為3;UE發起附著,成功后進行一個數據業務;增加傳輸鏈路衰減,使下載數據出現重傳,統計數據重傳次數;修改HARQ最大傳輸次數為5,重復步驟前述步驟,統計數據重傳次數是否和高層配置的相符合;使用命令關閉HARQ開關,觸發重傳后,確認沒有重傳發生。
預期結果:能夠正確控制HARQ狀態和最大重傳次數的配置。
測試結果見表3。
從重傳次數統計結果可以看出,系統最大重傳次數與設定值相同,當重傳機制關閉后,重傳次數為0,符合預期結果。
5.數據包時延測試
測試目的:測試通信系統數據ping包的時延大小。
測試條件:eNodeB、EPC、UE等網元可正常通信。
測試過程:UE發起附著,并附著成功;從終端UE側ping服務器,ping 100次;記錄每次ping時延,并計算出平均時延;從服務器側ping終端UE,ping 100次;記錄每次ping時延,并計算出平均時延。
預期結果:平均時延小于300ms。
測試結果見表4。
從測試結果可以看出,上行平均時延為223ms,下行平均時延為205ms,均滿足預期結果。
(二)外場測試
1.信號覆蓋路測
外場信號覆蓋測試使用車載路測系統,圍繞規劃路線進行信號強度測試。路測系統能夠記錄車載終端的GPS時間、經緯度以及信號強度,并能將GPS時間、經緯度與終端記錄數據進行正確關聯,為終端記錄數據提供地理位置信息。
某縣級電力無線專網路測打點圖如圖5所示,從信號強度圖可以看出,基站附近的信號強度較強,高于-70dBm,離基站較遠的無遮擋區域信號強度也較強,局部有建筑遮擋區域的信號較弱,但不影響終端接入系統。
2.業務道路測試
以用電信息采集為測試業務,選擇信號強度在[-50dBm,-110dBm]之間的多個定點位置,反復測試用電信息采集數據業務。測試結果表明信號強度在[-50dbm,-105dbm]之間是用電信息采集業務成功率非常高,信號強度在[-100dbm,-110dbm]之間抄表業務偶爾會出現抄表時間延遲而失敗的現象。
五、總 結
電力無線專網作為光纖通信的有效補充,解決網絡末梢終端的通信接入,適合終端數量少且分布不集中的縣級網絡建設。本文給出了電力無線專網的規劃方法,并以建設案例介紹了電力無線專網的建設和測試情況。測試結果表明,電力無線專網可為用電信息采集等數據業務提供可靠的通信通道。
[參考文獻]
篇9
電線電纜;導體電阻;誤差;來源;分析;避免;減小
[中圖分類號]TM934.1[文獻標識碼]A [文章編號]1009-9646(2011)06-0006-02
作為質量監督檢驗機構的一名產品質量檢驗人員,不僅要熟練掌握檢驗技術,還要對檢驗結果進行科學分析,分析檢測方法及過程的科學性,分析檢測誤差可能的來源,這對于我們保證結果的正確性,對產品質量進行科學的評價是非常必要的。
對電線電纜導體電阻的檢測,我們檢測的樣品的導體電阻都遠小于1,因此,我們采用雙臂電橋(凱爾文電橋)和專用的四端測量夾具,再配合試樣、標準電阻、檢流計、變阻器、電流表、直流電源、連接線、開關等組合成一個測量系統。如圖所示:
整個系統的誤差主要包括:標準電阻的校準誤差、試樣和標準電阻的比較誤差、接觸電勢和熱電勢引起的誤差、測量電流引起的試樣發熱誤差。
對樣品的檢測結果,我們最終要換算成1000米20℃時標準電阻,因此實驗室環境溫度,以及樣品溫度和實驗室溫度的一致程度也會引起誤差。
試樣的測試長度,也就是四端夾具兩電位電極之間的距離的長度的精確度(我們通常以這個距離代表了測試試樣的有效長度)也是誤差的來源之一。
如何避免或減小這些誤差呢?
對于標準電阻、檢流計,我們要按要求定期進行檢定或校準。在結果計算時將標準電阻的檢定結果的偏差考慮進去,或者直接代入有效檢定期內檢定結果進行計算。這樣有利于減小標準電阻的校準誤差以及試樣和標準電阻的比較誤差。
對于接觸電阻和熱電勢引起的誤差,我們可以采用電流換向法,讀一個正向讀數和反向讀數,取算術平均值。也可以用平衡點法(補償法),檢流計接入電路后,在電流不閉合的情況下調零,達到電流閉合時檢流計上基本觀察不到沖擊。
選擇適當精確度的檢流計和合適的測試電流,在滿足試驗系統靈敏度要求的情況下,盡量選擇最小的測試電流,并且要在較短的時間完成檢測,特別是靈敏度要求較高,測試電流較大的情況下,務必快速完成檢測,從而減小試樣發熱引起的誤差。因此測試電源接通前的準備工作要做好,對電線電纜的電阻值要盡可能估計準確,可以參考標準相對應的規格型號對該電線電纜導體電阻的要求值作為預設值。
對于環境溫度,我們應有效控制在國家標準規定的檢測該參數允許波動范圍內,也就是檢測過程中,只能在1℃的范圍內波動。因此我們對實驗室的選擇就要考慮空氣流動度要小,相對封閉,濕度不能過大。對于溫度控制設備的要求就必須高,也就是空調機的選擇就考慮達到我們的這一要求。溫度計的精確度要達到要求,標準規定其能精確讀取到0.1℃,而且所使用的溫度計必須定期進行計量檢定或校準,試樣在實驗室放置時間不少于16小時,以保證試樣溫度和試驗環境溫度的一致,為了更有把握,我們通常將其在實驗室放置24小時。這些因素考慮周全并有效解決了,環境溫度因素帶來的誤差就盡可能的避免或減小了。
對于兩電位電極之間的距離,我們要定期校準,因為我們計算時通常是以兩電位電極之間的距離為準,這是在我們假定兩電位電極之間的電線電纜拉得松緊適度,張力完全符合要求的情況下,這個距離代表了兩電極之間的電線電纜的實際長度。因此,我們在檢測時要注意使試樣電線電纜盡量拉直,又不能太緊,太緊了張力過大,有可能將電線拉細使其截面積減小。我們通過導體電阻的計算公式可知,電線電纜的導體與其長度和截面積的關系,與長度成正比而與截面積成反比。可見,測試試樣的長度精確計量對電線電纜導體電阻這一參數的誤差影響,我們按上述措施可以減小這一誤差了吧。
我們在讀數時應認真細致,盡量避免人為帶來誤差。
我們對整個檢測系統和檢測過程的誤差來源有了這些認識和掌握后,對檢測數據的可靠性和有效性的分析就有相當把握,對數據的處理就更科學。從而對產品質量合格與否作出科學公正的評價,為生產單位提供參考,為質量監督行政執法提供依據,從而更好地為社會經濟發展服務。
篇10
關鍵詞:無線電測量;不確定度;無線電通訊;信息安全
近年來,人類社會對通信檢測的要求越來越高,我國現在的安全形勢非常嚴峻,根據馬斯洛的觀點,在人類的財富不斷增長時,安全性就越來越重要。因此,在我們社會當中,人們對自身的安全、信息安全等提出了越來越高的要求。在科技人員進行長期攻關后,對于無線電測量技術而言有著極大的進步,它已經成為了我國目前研究中非常活躍的課題,但是其在發展中也存在不足,因為測量的要求越來越高,其精確度必須提升,否則,將會造成信號的嚴重偏差,無線電通訊主要是通過無線電波來進行信號傳輸的,可能受到環境因素的干擾。所以,必須采用一些措施來使信號偏差變小,從而解決相應的問題。為了攻克在通訊檢測上存在的難題,需要通過相應的手段來解決和分析,使得測量精確度能夠提升,不確定度能夠降低,使得信號能夠更好地反映出所被測量對象的狀態,這樣才能更好地為我們的生活而服務。在測量中可能出現無法預知的問題,要及時提出,并進行檢測,問題解決后要繼續進行測試。對于每類問題,都要進行全面測試,這樣才能使得一些之前沒有預料到的問題得以解決,避免在實際應用中發生故障。對于一些解決不了的嚴重問題,應當加強多個部門之間的溝通,努力解決。如果問題還是未解決,則可以與需求部門溝通,根據實際情況,降低一些系統的參數要求,使得我們測量系統可以滿足其要求。
1無線電通訊概述
對于無線通訊而言,其發展態勢十分良好,各種技術發展極快,同時,各個技術都有其適用范圍,因為其信號傳輸的不同特點,在一些通信的應用場景中可以實現互補,比如,3G信號可以實現網絡的全覆蓋,WLAN可以進行高速的無線通訊,UWB技術可以實現自適應的高速接入等工作,因此,在我們的通信設備規劃當中,應綜合運用這些技術,讓其能夠共同發展,使我國的信號傳輸手段可以均衡提升。同時,要做好頻段的規劃工作,這樣才能使無線通訊信號得到充分利用,使其安全性和準確性都得到提升。無線電信號檢測是極為重要的,它已經成為無線電通訊應用技術中非常重要的環節,因此,應提升其檢測的準確性,降低不確定度,但從目前看,我們對于不確定性的分析并不是十分合理的,所以,有時候測量結果的準確性并不高,加強無線電測量不確定度的分析是極為重要的,有利于測量質量的提升。在實際測量當中,利用目前的方法對于不確定的因素進行標準化測量,有利于實現統一測量,利用各個變量來對不確定因素進行精確的計算與控制,就可以有效進行產品檢測和成本控制。主要考慮系統的技術性和先進性,同時,要加強系統的穩定性,考慮在系統發生故障或出現問題時,能夠讓數據進行有效保存,數據的精確度得到提升,短時間內可以恢復到原始的狀態,有不錯的抗擾動能力。無線電測量方法設計應該能夠適應環境變化的要求,用較低的成本來實現系統的擴展性與環境的適應性,能夠在不同的場合中實現應用。
2不確定度的計算與應用
無線電測量需要使得兼容性增強,能夠讓技術與設備、設備與設備之間的兼容性提升,提升了系統的擴展要求,在此后的使用中可以進行設備方面的擴展,同時,系統應該是開放的,這就已經成為了我國通信系統的一個主要的發展方向,系統的相關集成開發商可以有效利用提供的端口來進行進一步的開發,我們也可以采用國外的設備來對其進行改造與升級,這也是我國現代技術的發展趨勢,采用國際通用的協議與端口,可以提升兼容性,這就能使得其重構性提升,成本降低。
2.1A類不確定度評估
在進行不確定度測量時,對其評定有不同的方法,A類不確定度的評估主要分為3種:①當進行輸入量Xi的n次獨立的等精度測量時,得到的結果是X1,X2,……,Xn,最終取算術平局值;②當測量結果是單次所得時,A類的分量可以事先的得到預先評估的u(Xi);③當A類評估重復測量次數足夠多時,單詞測量是計算得到的標準差就可能受影響而降低,所以,需要用t分布來確定包含因子。
2.2B類不確定度評估
B類評估方式也是十分重要的,它適用可觀性較差的情況,即在輸入量無法進行重復觀測時,需要進行的評估方案,因此,其偏差比較大,對其進行操作時一定要按照相應的說明進行。基于其觀測性對其控制性進行相關評估,這樣才能夠更加準確地得到信號值、偏差值,更好地進行信號預估,實現通信的準確性的提升和不確定度的降低。
2.3擴展不確定度的計算
擴展不確定度也是不確定度計算的一項重要內容,在具體的計算中包含了3種評定方法:①當擴展不確定度是由適當的包含因子k與合成不確定度相乘得到時,如果在合成不確定度當中,占據支配地位的分量概率呈現矩形分布,則k=1.65.此時,可以有效進行不確定度的估計和預算。②在A類評估中,如果合成度不高,則可能會出現測量值的偏差較大,如果A類的方法中所取的樣本過少,則可能會造成所得到的信號值與實際值出現較為嚴重的誤差,因此,因子k無法得出。③不確定度的值比較穩定,其有效數字可以精確到兩位數,根據實際場強帶入公式即可運算出結果,其綜合評價的可靠性較高。
3結束語
無線電通訊測量技術正在高速發展,應采用更加先進的技術和管理手段,使其能夠滿足更多情況下的需要,使得通訊技術和測量技術都能夠得到發展,在更廣闊的未來都有著清晰的發展藍圖,使其能夠更好地為人民而服務。
參考文獻:
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