无线电监测范文

时间:2023-03-27 16:50:10

导语:如何才能写好一篇无线电监测,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

无线电监测

篇1

【关键词】无线电监测;问题

1无线电监测主要问题分析

1.1无线电基础设备问题解析

传统的无线电监测设备通常都建在户外,有的选择在山势比较高的楼顶,另一部分主要建设在山顶,目的就是为了更好的接收信号,并在安装过程中要配备相应的无线铁塔,在铁塔顶端还会安装无线电监测设备以及基本电力和通信安全的维护装置,以实现整体项目的正常运行。虽然建立了比较完整的无线电基础监测设备,也能实现基础数据的处理和收集。但是,由于信息技术的高速发展,城市化建设进程的不断深入,传统的固定监测站已经不能满足时代的需求了。由于高层建筑的不断建立,基础的无线电监测站所处的位置已经不是城市内的最高点了,这就对基础信号的收集产生了很大的影响,导致整体信息的接收范围和基本信号覆盖范围大大缩水,基础的检测和收集功能也不能得到很好的实现,再加上整体工程投入的资金比较大,整体项目运行周期也比较长,一定程度上阻碍了整体无线电监测站的良性发展。除此之外,传统的移动监测站不仅能安装在小型客车上,也能在大中型客车内部进行数据监测,虽然有一定的便利性,但是由于品牌和功能不具备一定的兼容性,会在整体监测过程中影响整体监测项目作业的质量。另外,有些城市的管理人员认为无线电监测站越多越有价值,对移动无线监测站数量以及基础城市容量产生了错误的认知,没有建立合理化的配置结构,也使得移动无线电监测站不能发挥应有的作用。

1.2无线电监测网络问题解析

针对相应的无线电监测网络,不仅包括固定无线电监测网,也包括移动无线电监测网,在保证各个监测网站独立运行的基础上,也要实现整体结构的有机融合,实现统一化的标准管理。对于无线电监测网站的设计人员来说。只有实现项目之间的协作运行,才能建立完整稳定的无线电监测网络系统。但是,由于近几年建设机制的转变,无论是固定无线电监测网络还是移动无线电监测网络,都采取了分散建设的基础策略,这就导致基本设备的网络结构由于地域不同以及生产制造厂家的不同,整体配置和维护结构产生了很大的差异,这就导致了同样设备的基础标准不一致,相关管理单位不能建立健全完整的统一管理机制。

2解决无线电监测建设问题的具体对策

2.1转变建站思路

第一,对建站模式进行创新。在固定监测站与移动监测站中,其主要的任务目标就是保证工作的顺利开展并且实现成本支出的最低。因此,一定要对传统建站的思路进行调整与创新。其中,在建设固定监测站房屋的过程中,需要采取出租的方式,这样一来,不仅能够获取额外的经济收入,还不会增加过多不动产。另外,如果条件允许,应该采取室外建站的方法,像是室外小型监测站模式或者是集装箱模式等。除此之外,如果城市已经具备了若干监测站,就应该将更多的精力放在移动监测站与小型站的建设方面。在城市中,决定城市固定监测站数量的主要依据就是要保证对城区中的重点区域进行有效地监控。通常情况下,移动监测站能够完成小型投诉以及任务。第二,摒弃不必要功能。在小型监测站中,应该将无线监测功能予以保留,而对于其他的功能就可以舍弃。只有这样才能够使小型结构自身的灵活性以及无线拓展性的功能得到充分地发挥。这种小型的监测站能够对无线电监测过程中的遗漏部分予以合理地补充,并且,在查漏补缺的时候,可以对发射源大致的位置进行确定,进而为布置监测网提供全新的并具有可行性的方案。而在实际的应用过程中,无论城市坐落在平原还是山地,这种无线电监测始终面临较大的挑战。因为在城市建站行业的发展过程中,对于高层建筑或者是超高层建筑来说,其监测盲点会逐渐增多。针对以上情况,最好不应该建立过多的固定监测站,而是应该将主要的精力放在室外小型监测站建设方面。因为这种类型的监测站,其自身的建设成本不高,具有明显的灵活性,这同样也是未来城市监测站新布局理念的重要发展方向。

2.2确保监测站点布置的科学合理并统一生产工艺的标准

在监测网站内部各个站点布局的过程中,要想保证其布置的合理性,就应该遵循以下原则:如果城市呈面状分布并且属于平原类型,那么应该采用多点定位方法。如果城市呈现的是带状分布,并且位于山地,那么,就应该使用场强比较测向方法。针对单站,特别是移动监测站来讲,必须要保证无线电监测部门制定规范性的执行标准,保证其具备一定的强制性与权威性。与此同时,还应该对相关设备制造工艺制定出统一的标准。另外,这种统一监测标准的工艺要求,不仅仅能够使设备生产厂家对比能力提升,同时,还能够在监测工作人员的技能培训中提供便利,保证全网联网的监测。

3结束语

综上所述,因为无线电技术的更新与完善与无线电监测站发展存在直接关系,所以,必须要积极地发展无线电技术。只有这样,才能够确保无线电监测站的建设与时代的发展趋势相适应,并且积极地推动无线电检测技术的进一步发展和进步,更好地为人类提供服务。

【参考文献】

[1]丁连振.关于无线电监测发展问题的分析与探究[J].中国新通信,2014,26(17):25-25.

[2]潘宝东.无线电监测面临的问题以及对策研究[J].环球市场信息导报,2014,19(04):68-68.

[3]徐禄,裴峥,马方立等.无线电监测软件总线的设计及应用[J].西华大学学报(自然科学版),2014,33(03):6-10.

篇2

关键词:无线电信号监测;调制方式自动识别;信源被动定位

中图分类号:TN98 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01

当前,无线通讯已经突破了语言通信的范围,拓展到了数据信息领域。随着无线通信技术的不断发展,电磁环境也更加复杂,导致了无线电监测工作更加严峻。这就要求无线电监测工作中的每一个环节都能够实现与时俱进,注重反应能力与判断能力的提高。

一、无线电信号调制方式自动识别

(一)调试方式识别现状

调制方式识别随着调制技术在通信信号中的使用而产生,随着通信技术的不断发展更新与调制方式的混杂,调制方式实现高效的识别越来越不容易。调制方式识别决定了原始信号的复原状况,对后续的工作有着直接的影响,是整个监测工作中非常重要的环节[1]。

当前,信号调制方式从根本上来看主要包括两个方面,一方面是基于特征法,特征提取的精度与下面论述的基于似然法相比不高,但是计算相对容易,且不需要先验知识;另一方面是基于似然法,该方法分类精度较高,但计算过程中的复杂程度较高,且需要先验知识。

(二)无线电信号调制方式自动识别方式

本文中主要是基于特征法来对无线电信号调试方式进行识别,为了能够到达高效识别的目的,信号特征采用了高阶累积量,而且分类则应用了基函数神经网络作为分类器(如图1所示)。基函数神经网络能够克服基于特征的调制方法识别方面的缺点,因而将其作为无线电调制方法的识别过程中的分类器。

信号获取――通过接收天线等接收信号;中频变换――将信号转化为中频信号,为后续的工作提供合适的数据;高阶累积量提取――是整个调制方法识别中重要的环节,通过对数据的变换得到特征信息,高阶累积量提取所得到的参数满足了以下几方面的条件:调制方式不同导致了参数分布特性不同、参数的抗噪声性与抗衰落性比较强、参数的计算量比较小;网络分类――分类器采用了基函数神经网络,实现了分类;决策――作出最后的判决结果。

二、空间无线电信号被动定位

(一)无线电被动定位的含义与特点

1.无线电被动定位的含义

在无线电信号定位技术中,对利用辐射信号定位发射源的技术是其中重要的方面。无线电信号定位方式按照电磁波的发射方式主要包括被主动定位与被动定位两个方面。被动定位指的是通过探测系统以外的电磁波来对目标的位置进行探测与定位。主动定位指的是探测系统主动发射电磁波进行目标定位。

2.无线电被动定位的特点

第一,被动定位过程中,不会向目标发射电磁波;第二,需要在某个时间内利用多接收器协调进行工作,从而提供充足的信息进行目标定位;第三,需要经过比较复杂的算法,运用适当的方法才能够进行目标定位;第四,要充分地考虑定位性能与接收器布局之间的关系,通过布局的合理调整实现定位性能的提高。

(二)空间无线电信号被动定位方式

在无线电信号的被动定位中,已经具有了基于到达时间、基于时间延迟估计等比较成熟的算法。本文选择了基于时间延迟估计的被动定位方法,主要是由于基于时间延迟估计的方法实效性较强,准确率较高,较容易实现。

采用被动定位方法对无线电信号进行定位的过程中,基于时间延时估计的方法能够确定目标的距离、方位角等方面,因此在无线电信号被动定位的过程中有着非常重要的作用。基于时间延时估计的方法主要是利用不同的接收器接收信号之间的延时时间来对目标进行定位,延时信息准确与否对目标定位精度有着直接的影响。在被动定位的过程中,定位的目标不同对精度的要求也不同,这就需要采用不同的延时估计方法。通过文献的参考与实际的考虑,本文选择了希尔伯特变换的时间延时估计方法,这种延时方法是对相互关延时方法的一种延伸,通过相关的函数峰值的位置来对时间延时进行估计。利用希尔伯特变换能够将检测相关函数峰值的运算转变为相应的过零点检测,有利于在相关峰平坦的条件下进行时间延时估算。并在定位的过程中将信噪比、噪声抑制、噪声消除、信号预处理等问题都考虑在内。

三、结束语

无线电监测有着非常重要的作用,要实现与时俱进甚至超越当前的通信技术。本文通过调研与研究,从实际应用的角度出发提出了基于人工神经网络和高阶累积量的调制方式识别方法以及基于希尔伯特变换的时延估计方法,为我国的无线电监测工作提供便捷与保障。

参考文献:

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1.1何谓大数据

如今大数据已经不再是个新鲜的词汇,但是它的热点与关注度却一直很高。因为应用大数据技术可以颠覆我们目前从事的许多行业,比如即将被颠覆的医疗、金融和保险这三大行业,因为这几个行业的特点是都需要对用户的数据进行处理,当应用了大数据技术后,会缩短处理这些问题的时间和空间,甚至会基于用户的数据信息分析出他自身存在的问题,医疗公司会利用基因技术锁定你身体中可能出现的病变基因,然后通过数据进行对比,得出你的病因后就可以主动出击进行治疗了。大数据的特点之一就是数据庞大,它可以解决实际生活中的许多问题,即使是无线电监测问题也不例外。在去年的9月份,美国的互联网专家克莱•舍基曾经做过一次演讲,重点说明了数据时代管理信息的重要性,他在演讲中提出了一个重要概念,叫做无组织的组织。主要是利用大数据技术对数据进行分析与管理,在识别与筛选数据方面要将内容和技术结合起来才会形成合力。总之,大数据就是这样一种利用数据进行分析与管理的重要技术。

1.2无线电监测的内涵和特点

2月16日至17日,国家无线电办公室在广西南宁组织召开了2017年全国无线电管理工作座谈会。由此可见无线电管理工作的重要性,所以从广义的无线电监测的概念上来说,它主要是指无线电监测机构所从事的工作,主要包括一般意义上的无线电监测、无线电检测、电磁兼容分析这几方面内容。从字面上的意思来看,这是一个关于检测性的工作,无线电技术的应用发展和频谱的高效利用在服务创新驱动、推动信息化深入发展、积极转变经济发展方式的过程中发挥着一定的促进作用。无线电监测的主要特点之一就是能够有效利用无线频率对区域内容进行重点监测,例如衡水中学在考试时当地的无线电管理局就会启动无线电管理预警机制,出动多辆检测车为衡水中学的考试保驾护航。利用无线电监测防高考作弊,这也是无线电管理的一大用途之一。

2大数据时代下无线电监测业务的发展现状

身处在大数据时代的人们都明白一个非常明确的概念,那就是现在需要处理的信息数据非常庞大,企业内部所使用的常规处理工具已经无法满足数据处理的需求了,需要性能稳定、处理非常快速的处理工具来对数据进行分析与整合才能保证数据处理工作的正常运行。现如今,我国的无线电监测业务在发展的过程中,在数据的计算与处理方式上也遇到了一些问题,这些问题急需专业的数据技术处理人才来进行解决,这样在大数据时代才能保证无线电监测业务的顺利发展。

2.1未能保证人工处理后的数据准确性

当一个时生变化时,人们是必定能够有所察觉的,比如新兴科技的诞生标志着一个新的时代的到来。大数据在未快速的进入人们的视野范围内时,所有工作都是需要通过人为操作来进行分析与处理的。比如无线电监测与管理工作,因为数据的庞大性和不可分辨性,需要多名的技术人员进行相关的技术操作处理。无线电监测业务需要一定的监测软件配合人工来进行工作,有时候软件的信息处理不到位时,就需要大量的人工操作,但是也恰恰正是由于人工处理的缘故,导致一些数据的准确度不够,这样就不能很好的对无线电进行监测。在我国的教育改革中,教师要充分了解教材的基础内容,在保证自己的输出内容学生能够准确接受时才是完整的教学。为什么说这样才是完整的教学呢?因为教师的教课目标之一就是要求传达知识的准确性。毫无疑问,我国的无线电监测业务也是如此,而且对监测数据的准确度要求更高。

2.2无线电监测数据并未得到有效监测和挖掘

人的自身基因组成部分中总是带有一定的惰性,但是当突遇外部的阻碍因素后,也会激发出无限的发展细胞来。所以,只有被激活的人类才有可能创造出更加精彩的世界。虽然通过无线电技术对许多内容进行监测,也储备了一定数量的数据,但是这些监测数据未得到充分利用和有效分析,这样的话对于监测的结果来讲就不具备可探索性。所以,目前我国无线电监测业务发展过程中出现的主要问题之一就是有些监测的数据未能得到有效的挖掘和分析,总体上会使无线电监测的整体效果大打折扣。

2.3人工操作不统一,阻碍了数据的分析与整合工作

目前我国已经建立了许多的无线电监测固定站,通过这些站点的监测设备可以开展频谱扫描、信号测量、占用度分析等工作,这些工作在进行的过程中都会产生大量的监测数据。那么数据产生后自然需要相关的监测人员对数据进行整合与分析,但是在实际的数据分析与处理过程中,由于人工操作,工作路径与方式方法都是不同的,不能保证最会得到的数据形态都是统一的,所以说这种通过大多数人为因素进行数据监测的结果就会阻碍数据的分析与整合。

3大数据对无线电监测的重要作用

有人在的地方就是一个集体,集体下的生活中不是只有生活的琐事而已,因为任何事物的发展都需要有经济技术在其背后运作和调节。有的人可能认为无线电业务与我们的实际生活的联系并不密切,甚至没有太多的关联,这样的想法首先在思想上就是错误的认知。首先无线电监测业务在我们的生活中作用很大,比如我们每一个人都在使用的手机、对讲机、收音机到无线网卡、GPS、门禁卡、汽车遥控钥匙、公交一卡通等,都是应用了无线电技术才得以存在的。随着无线电技术应用日益普及和社会信息化全面推进,无线电已经渗透到国民经济、社会生活和国防建设等各个方面,无线城市、物联网、车联网、智慧地球正逐步变成现实,人类已步入了异彩纷呈的无线时代。而且今年的2月13日是第六个世界无线电日,我国对于无线电的应用也越来越多,它正无时无刻的服务于经济社会发展和百姓生活,所以足以见得无线电业务发展的重要性。其次,各种无线电技术应用都离不开频谱资源,任何无线电业务的开展都需要以频谱资源为载体,频谱资源就是无线电监测发展的一个重要数据来源,一旦这些频谱资源受到意外干扰的话,就会使人们的正常经济与生活受到影响。最后,因为随着大数据技术的应用与发展,无线电监测业务完全可以与大数据技术进行结合,这样就可以减少人为因素引发的数据不准确的影响。在具体的无线电监测过程中可以把大数据处理作为核心进行网格化监测,这样就可以借助大数据技术对数据进行深度加工,实现数据的精准挖掘。

4结束语

综上所述,大数据已经真正的来到了我们生活的周围,目前也已经应用到了一些大的工业领域。同样的,大数据时代下的无线电监测业务也在面临着大数据技术带来的机遇与挑战,无论怎样,面对大数据,我们都应该抱以正确的态度来看待它,因为随着时间的变化与发展,它可以为人们的生活带来质的改变。

参考文献

[1]谭学治,姜靖,孙洪剑.认知无线电的频谱感知技术研究[J].信息安全与通信保密,2007(61).

[2]易龙,张虹.部无线电管理局提出“十二五”开局之年工作思路[J].中国无线电,2011(16).

篇4

[关键词]无线电;监测;信号;处理

中图分类号:TN 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)03-0128-01

1 概述

目前无线电监测技术己经成为一个重要的研究课题。无线电监测技术中包括信号调制识别和定位。信号调制识别和参数估计的基木任务是在多信号环境和有噪声干扰的条件下确定出接收信号的调制方式和其信号参数,从而为进一步分析和处理信号提供依据。调制方式是区别不同性质通信信号的一个重要特征。

随着通信技术的发展,信号在很宽的频带上采用不同调制参数的各种调制样式。如何有效的监视和识别这些信号,在军事和民用领域都是十分重要的研究课题。在军事领域,信号调制方式的识别是对敌方通信进行干扰或侦听的前提,一旦知道了调制类型,就可以估计调制参数,从而有针对性的制定侦察和反侦察策略。调制识别技术还有助于电子战最佳干扰样式或干扰算法的选择,以保证友方通信,同时抑制和破坏敌方通信,实现电子对抗的目的。

2 信号调制识别技术

目前,通信信号的调制识别技术大致可分为如下两大类:

一是判决理论方法,它基于假设检验理论,利用概率论去推导一个合适的分类规则。由于判决理论是基州段设检验的,它能够最小化平均风险函数,在这个意义上讲,它提供最优的方法。但即使对于一个简单的信号形式,最优分类器的完全数学表达式是非常复杂的。它还需要构建一个正确的假设并且仔细分析,这点也是十分困难的。

二是统计模式识别方法。这种方法一般由两部分组成,其一是特征提取,它的作用是从接收到的信号中抽取区别于其他信号的特征参数;另一个是模式识别,它的作用是根据提取的特征参数确定信号的调制方式。由于这种方法不需要一定的假设条件,可以实现信号的盲识别,比较适合于截获信号的处理,因此在实际的调制识别中,我们大多采用这种方法。目前统计模式识别方法在调制识别中可分为如下几种形式:

1)基于过零点取样的调制识别方法;Hsue提出了利用信号过零点的时间间隔和相位差的直方图分类CW、MPSK和MFSK信号。

2)基于AR模型的调制识别方法;Assalehlg提出了利用AR模型提取信号瞬时频率和瞬时带宽作为特征参数实现数字调制信号的分类方法;LiuMing- quan将AR模型提取的瞬时频率和瞬时带宽参数用于同时多个数字信号的调制识别;戴威将接收信号分成四大类:噪声,幅度调制,频率调制,相位调制,利用AR模型提取参数可实现80%的识别率[1]。

3)基于小波变换的调制识别方法;KC.Hol使用连续小波变换,第一次利用时频方法进行调制识别;N.P.Ta用小波和小波包对FSK、PSK、ASK调制方式的进行识别;KC.Hol利用信号的小波变换和信号幅度归一化后的小波变换实现PSK, FSK, QAM信号的调制分类;SangWoocho使用连续时间小波变换和线性预测编码LPC对BPSK、QPSK、 FSK信号进行分类识别。

4)利用统计参数的方法实现调制分类;Samir利用信号的相位矩实现MPsK信号的分类;WeiDai利用信号的二阶以及高阶混合矩实现了ZASK、 BPSK、QPSK、 QAM、SPSK信号的调制分类。

3 时差估计技术

时差测量的方法种类繁多,从性能上讲也都各有千秋,在不同的应用背景下有时需要采用不同的时差测量方法以达到最好的估计效果。

相关法是早期出现的时差测量方法。该方法最初应用的理论基础是假设两通道的背景噪声不相关,且时延D是采样周期的整数倍。相关法是将两传感器的接收信号作互相关,或者是将它们进行预滤波,提高信噪比后再作互相关。做互相关处理后在时刻D的互相关函数值将为最大,而两通道的背景噪声做互相关处理后值为零,这样得到的结果就只剩下信号成分。如果此时以时间作为坐标横轴,相关性值作为纵轴,相关后最大值出现的横坐标位置即为时延的估计值

我们知道,高阶统积量不仅可以自动抑制高斯有色噪声的影响,而且有时也能够抑制非高斯有色噪声的影响;高阶循环统计量则能自动抑制平稳噪声的影响。因此,基于高阶统积量的时差测量法一般假设信号是非高斯分布的,而噪声是服从高斯分布或对称分布的。这样传感器接收信号经过高阶统积量的处理,将抑制噪声分量,保留有用信号分量,然后使用一些准则函数和自适应迭代等方法来估计时延D。通过以上分析可以推断,高阶统积量法也有一定的局限性,因为该类方法所必须的假设条件在实际应用场合中不一定能得到满足。另外它的计算量普遍较大,往往难以满足实时性要求。

在时差测量的众多方法中,还有一类采用的是传统的自适应迭代方法或者是其改进形式,该类方法多采用最小均方误差准则下的LM S迭代法,通过设定迭代初值、参数和自适应学习,最终得到时延D的估计或者是它的替代形式,所以在这里把此类方法命名为最小均方误差法。目前大多数文献中的使用的模型都过于简单固定,在实际应用中,传播环境非常复杂,应对处理滤波器做进一步改进,才能走向实用。

4 NLOS误差识别与抑制方法

4.1 实际信道环境对时差定位的影响

在实际信道环境中,如果辐射源和基站之间电波传播的视距传播(LOS)路径被建筑物阻挡,电波只能以反射、折射等非视距LOS方式进行传播[2]。采用TOA和TDOA技术对辐射源进行定位估计时,NLOS情况与有LOS路径情形相比,TOA测量值中会产生个正的附加超量时延,TDOA测量值中也会对应产生一个误差分量。将这种具有较大误差的TOA或MOA测量值应用于辐射源的定位估计,必然造成定位算法性能的显著下降,无法取得辐射源位置的最大似然估计,使估计位置出现较大偏差。

4.2 一种抑制TDOA估计中NLOS误差的新力一法

当主站和辅站都受到NLOS影响时,NLOS传播对TDOA测量引入的误差,是两个均值服从对数正态分布的随机变量的差,其值与MS和职的距离有关,当MS距离主站近时,主站受到的NLOS影响小,辅站受到的NLOS影响大。同理,当辐射源离辅站近时几,是负偏的。当主站和辅站只有一个受NLOS影响时,TDOA测量值也存在正偏和负偏问题。该问题和TOA中的超量时延,只是正偏不一样,如果能够将TDOA测量值的正偏或负偏修正到零偏就可减轻NLOS的影响

5 结语

由于无线电监测与时差定位技术涉及广泛复杂的知识领域,还有许多力一面需做进步的研究,其中最困难也最重要的一个就是如何减轻多径和NLOS环境对时差定位精度的影响。现阶段的力一法还不能很好地抑制它们的影响,在这力一面还有巨大的发展潜力。

参考文献

篇5

(1)目前,我区各部门的绝大多数内网电脑均使用技术处理方式隔离了内外网移动存储介质连接,这种做法很有效的控制了移动存储设备携带病毒感染监测信息网的可能。然而,为了便于内外网信息的交换,仍有部分电脑未使用技术隔离,外网电脑的移动存储设备可在内网电脑上使用,这就给监测信息网造成了极大的安全隐患。试想,一旦某部门所使用的移动存储设备感染了某木马病毒,然后又将该移动存储设备在内网电脑上使用,木马病毒先将中心服务器感染,进而感染全区甚至全国的无线电监测信息网络,造成信息泄露、网络瘫痪等,那后果将是不堪设想的,应引起我们的高度重视。(2)由于无线电监测信息系统无法连接互联网,所以即便是装有杀毒软件也无法升级更新,更无法应对每天都层出不穷的电脑病毒。从中心服务器到地市服务器,再到各个终端,如果没有可升级的杀毒软件的保护,就好比是没有了绝缘外衣的电线,随时都有起火的可能。

2无线电监测信息网的日常网络安全管理措施

2.1充分发挥防火墙的屏障作用毋庸置疑,防火墙也应是无线电监测信息网的第一道安全防线。通过制定严格的安全策略,从而有效的实现无线电监测信息网与公众网之间的隔离以及访问控制。目前我国的防火墙能够实现单向控制或者双向控制,且大多数的防火墙对于那些高层协议实施较细的访问控制,已经可以实现从网络层到应用层的自由控制。为了保证网络安全,应在区办与地市之间、监测网与信息网之间设立防火墙,并根据需求的变化不断更改防火墙策略,充分发挥防火墙的屏障作用。

2.2严格内外网的隔离我们应对内网系统中所有的电脑彻底进行技术隔离。对确需通过移动存储设备将数据从外网电脑拷贝至内网电脑的情况,应施行专用移动存储设备制度。即:将一个移动存储设备只用于内外网数据的交换,且在每次使用时要经过严格的病毒检测和杀毒,方可使用。

2.3使用可升级的杀毒软件

计算机病毒是现代信息化社会的一种公害,各种病毒的产生和蔓延已经给计算机系统的安全造成了巨大的威胁和损害。在无线电监测信息网的日常安全管理中,病毒的防治是必不可少的关键环节。因此,我们应选择可信任的、能够升级的杀毒软件,对我们的电脑进行病毒的预防和查杀,以提高监测信息网的抗病毒能力。

2.4注重数据备份与恢复

数据备份就相当于给数据买保险。一旦发生监测和台站数据丢失、系统崩溃等情况,可通过数据备份与恢复来进行补救。首先是选择备份软件和计划使用的备份技术,备份数据的存储设备、存储介质。其次是确定备份的内容、备份方式、备份时间。根据备份的具体数据采用合理的备份策略进行数据库备份。

2.5加强管理

篇6

考虑到不少读者对国家无线电监测中心检测中心不太熟悉,因此在探访之前我们先简要介绍一下其大致状况。国家无线电监测中心检测中心(英文简称为SRTC)是我国无线电行业唯一的实验室认可(CNAS),计量认证(CMA)、资质认定(CAL)“三合一”国家级质检机构,也是我国各类无线电发射设备型号核准检测的权威测试机构。该中心拥有国际一流的测试设备,测试环境,经验丰富的技术人员和完善的技术能力。其中,技术人员近百名,有21个电磁屏蔽室、1个10米法半电波暗室,1个5米法全电波暗室,各类测试仪表及系统500余台(套)。SRTC的总部位于北京,占地6800平方米,下设5个检测实验室以及1个研发科室,而记者此行将拜访的正是负责电磁暴露测试工作的部门。

深入SAR检测室

人们通常所说的“手机辐射”,是指手机在使用时会向发射基站传送电磁波,而这些电磁波或多或少地会被人体吸收,有可能对人体的健康带来影响。目前通用的评估人体在电磁场中所受影响的判定方式主要是SAR。对于便携设备其辐射结构的任何部分直接接触用户的身体,或者与用户和旁观者身体的距离小于20cm(如手机),此类设备的射频暴露评估必须采用比吸收率(SAR)的测量方法。SAR值越低,电磁波被人体吸收的量越少反之越多。尽管目前还没有确切证据证明使用手机会对人体健康造成不良影响,但各国政府为保护公众健康,对手机的SAR值设定了安全限值(我国的国家标准G8 21288-2007规定“任意10g生物组织,任意连续6min平均SAR值不得超过2.0W/kg”)。因此,任何手机要想在我国上市销售,或者国产手机要出口到别的国家,必须出示拥有SAR检测资质的权威机构检测报告,SRTC便是我国为数不多的这类机构。其中,SRTC拥有两套先进的SAR值自动测试和校准系统,能够进行2G、3G多种制式和频段的手机及网卡等设备的SAR测试,如GSM,CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA等。

记者了解到,手机的SAR检测需要在专门的实验环境内进行,下面以SRTC的SAR检测实验室为例来介绍。为了保证测试结果的准确性,这间面积约40平方米的屋子还被进行了多处改造。首先,为了隔绝来自外界的电磁波干扰,不仅房间的每面墙内嵌了金属钢板,就连平时进出的门也采用了金属材质。其次,房间内的很多蓝色锥状凸起物则是用于吸波的材料,目的是为了防止室内发射的电磁波在墙上产生反射影响到测试的结果。位于正中的DASY-4测试系统占据了房间大部分的面积,该系统由电场探头、光纤、控制装置(机械臂)以及综合测试仪(主要作用是模拟基站的功能)组成,在其下方的是用来模拟人体头部和躯干组织的身体模型,外壳材质采用厚度为1.5mm的玻璃纤维,可以承受重量超过68kg的液体。此外,在房间的另一侧是评测工程师的工作区域,其电脑与DASY-4测试系统相连,以处理收集到的数据并给出测试结果。

手机辐射是如何检测的

之前我们曾介绍过手机SAR值的测试过程,在这里简单回顾一下并作一些补充。以头部测试为例,为了模拟人体组织的辐射吸收特性,评测工程师将向身体模型内部注入专门兑制的液体,这种液体由蔗糖,盐,去离子水,纤维素,防腐剂,乙醇,乙二醇,丙二醇等成分按一定比例混合而成。然后通过夹具将待测手机紧贴人头部模型(手机听筒挨着紧贴模型上耳朵标记处耳朵,手机物理中心线对准模型脸部的标记线。麦克风与下颚部位距离约为15mm)并加以固定,此举是为了模拟人们使用手机通话的习惯方式。通过无线电通信测试仪通过综合测试仪综测仪(相当于手机基站)向待测手机发送测试信号,让手机接通来电。测试人员远程控制电场探头,在人头部模型的纵截面和横截面上以一定的距离步长移动。每移动一次位置,读取一次电场强度,再根据公式推算出SAR值。测量结果取单位质量的SAR平均值。

尽管测试设备的自动化程序相当高,但SAR值测试依然费时,据SRTC的工程师介绍一部手机的测试过程最长要耗时三天。这是因为如今的手机往往支持多个频段和多种网络制式,并提供了蓝牙,Wi-Fi等无线功能,所以需要考察手机在不同频段,网络制式以及无线功能开启和关闭状态下的SAR值。不仅如此,当测试条件改变后当测试频段改变后,还需要重新注入对应的人体组织模拟液体,这也使得测试时间被拖长。值得一提的是,在整个测试过程中综测仪控制手机无线电通信测试仪发送的测试信号会让手机保持在最大功率发射,以便获得最大的SAR值。

坊间流言辨真伪

在完成对SRTC的SAR检测实验室参观之后,记者对SRT的工程师进行了简短的采访。

MC:手机作为人们每天接触最多的通讯工具,其辐射对人体健康是否有影响,如何检测?

SRTC:手机对人体健康的伤害还没有一个定论,但是建议手机的辐射值只要在标准规定的限值之内,应该影响不大。现在最科学和权威的方法就是对手机进行SAR的测试(也就是手机对人体辐射的测试),在测试时我们会使用人体模型,模拟组织液,并将手机调到最大的发射功率放在人体的不同位置,使用电场探头测到人体中最大的辐射值。根据国家标准规定的限值来判断手机的辐射值是否合格。手机用户也可以依据SAR值的大小来挑选手机,降低对自己的辐射影响。

MC:手机辐射的大小与哪些因素有关?

SRTC:手机的辐射大小主要取决于其天线,外观设计等因素。在实际使用中,手机辐射的大小还与手机同基站之间的距离,使用者周围的地理环境,基站的设置情况等因素有关。

MC:网上兜售的“手机辐射检测仪”价格从几十元到上百元不等,据称只要将手机靠近该仪器,就能马上测出手机辐射值,这种方法可行吗?

SRTC:为了保证手机辐射测试的精度,国家标准中规定了详细的测试步骤和方法,并对测试相关的设备进行了详细的定义。所谓的“手机辐射检测仪”是无法满足标准要求的。

MC:除了手机外,在日常生活中还有哪些无线电设备可能对人体健康造成影响?

SRTC:理论上只要是无线设备和电子产品,都会电磁波辐射。国家对信号的辐射限值都相应的规定,符合标准的产品都可以放心使用。

MC:市面上有不少自称可以防电磁辐射的产品,如防辐射的孕妇服、手机袋甚至仙人球等,真的有效吗?

SRTC:我们没有测试过这些物品,因此不清楚其防辐射效果。不过,我们推荐广大读者使用经过SAR测试且符合限值的设备,这样可以从源头上减少对人体的辐射。

MC:能否给我们的读者一些简单可行的方法或建议,以降低手机辐射在日常生活中对自身的影响?

SRTC:可使用有线耳机,蓝牙耳机来减少通话时的辐射;手机尽量放在离身体远一些的地方;减少通话时间;在信号很弱的情况下尽量不打电话;当手机上的电话刚刚拨出而未接通时,其辐射强度会明显增大,此时应让手机远离头部,间隔几秒钟后再进行通话;另外,当手机信号变弱时,许多人都会尽量地将手机贴近耳朵以听清对方的声音。但手机的工作原理是,当其信号较弱时,它会自动提高电磁波的发射功率,导致其辐射的强度增大,所以此时把手机贴近耳朵,会使头部受到的辐射强度成倍增加。

篇7

关键词:无线电监测;信号采集;AD9361;ZYNQ

1 背景

当今无线电技术的迅猛发展,使得对无线电频谱资源的需求急速增长[1]。无线电资源是一种有限的不可再生资源,维护好空中电波的秩序,不断促进无线电频谱资源的合理利用、科学开发及有效管理是全世界所面临的共同问题。无线电资源监测是合理使用无线电资源的重要手段,是实现国家信息安全的重要保障[2]。近年来,国家大力发展无线电技术,把无线电监测系统作为重要的战略方向,使我国无线电监测设施建设得到迅速发展,特别加强了对数字通信、宽带通信、卫星通信等新业务的监测技术研究[3]。

无线电监测系统是由一套覆盖全部监测频段的天线、天线选择装置以及处理设备构成的系统,包括转换器、接收机、测向仪等。系统控制器中运行的监测软件可以控制所有的硬件。监测接收机通过天线接口残疾天线接收到的无线电信号,经过相应的转换后通过监测机自带的接口,传输到控制器[4]。最后由控制计算机实现对采集到的信号样本显示,并完成分析和保存等功能。无线电监测系统的结构框图如图1所示。

无线电监测系统具有以下一些特点[5]:

(1)软硬件协同和一体化设计。许多硬件功能可以由软件功能所取代,无线电监测系统逐步向数字化、小型化、复杂化、模块化方向发展,可扩展性大大加强。

(2)高速的网络接口,大大提升设备的联网能力。使用先进的网络接口,使得单一设备工作的情况大大改善,众多设备组成统一的无线电监测网络,设备间可进行数据交换,使设备群具有自动化高速监测能力。

(3)无线电监测系统频段覆盖范围广,涵盖所有监测任务和广播业务,能实现包括超短波、短波和卫星的全频段覆盖。

(4)多元化、多层次监测设备的使用,刺激新技术在监测设备中的应用,大大提高无线电监测系统技术水平。

无线电监测系统对前端无线电信号采集设备有严重的依赖性,设备性能直接影响监测效果。亚德诺半导体公司推出的AD9361射频收发芯片,支持超宽频段、超大带宽,具有灵活的可编程特性,可以适应无线电监测对宽频段、多种带宽的要求。文章设计了一个基于AD9361的便携式无线电采集监测系统,可实时采集70MHz~3GHz的无线频段的信号,最大采集带宽可达20MHz,符合当前大部分无线电监测的需要。文章主要介绍该系统采集前端的硬件设计及实现,即图1中的转换装置和无线电信号接收转发模块。

2 便携式无线电采集监测系统硬件设计

与普通便携式信号接收机不同,无线电采集监测系统需要随时对上G频段的无线信号进行采集与分析,因此它具有采集频段宽、动态范围大、采集数据量大等特点,利用普通的射频前端及DSP处理器难以满足其需求。

AD9361是亚德诺半导体公司新开发的一款高性能、高集成度的射频收发芯片,包含两路独立的接收端口和两路独立的发送端口,12位模数转换和12位数模转换,支持70MHz到6GHz的超宽频率范围,支持通道带宽最大可达56MHz。该器件结合了射频前端和混合信号基带部分,还集成了频率合成器,并给处理器提供可配置的数字接口。通过数字接口可以灵活配置各通道的参数,包括频点、带宽、增益等参数,基于这些特性,AD9361非常合适作为无线电监测的前端设备,可以监测超宽频段、不同带宽的无线电信号。

文章采用AD9361及Xilinx Zynq-7000系列FPGA搭建了无线电采集监测系统前端硬件,其主要链路框图如图2所示。

空中无线电信号通过天线、低噪声放大器(LNA)、混频至零中频,通过抗混叠滤波器(LPF)被高速ADC采样后送入信号处理模块。信号处理模块主要对ADC采集到的数字信号进行降采样,可以在ADC抗混叠滤波器矩形系数要求不高的情况下实现接近奈奎斯特采样率的数据速率,大大减轻了后级以太网数据传输的压力。信号处理模块输出的数据在缓存控制器控制下写入DDR3中。而后这些数据在处理器的调度下按照一定的格式打包后通过以千兆太网口发送给上位机。

以上混频放大、抗混叠滤波及ADC采样可以完全由AD9361芯片完成。ADC采样输出的数据最大可达800Mbps,如此高的数据速率需要利用FPGA处理。文章选用的FPGA是Xilinx公司开发的一款全可编程逻辑器件Zynq-7000系列的xc7z010。该芯片包含了两个ARM Cortex A9 CPU核,还拥有SDIO、UART、USB、以太网等丰富的外设;同时芯片内部的FPGA逻辑资源给用户提供了自定义硬件的功能。因而图2中的信号处理、缓存控制、千兆以太网控制器及处理器系统可以完全集成入xc7z010芯片中。

以上的硬件方案除了能够满足无线电采集监测的需求、还具备体积小、功耗低等优点,特别适合于便携式使用。

3 便携式无线电采集监测系统FPGA逻辑设计

FPGA xc7z010需要实现信号处理、数据打包及网络发送等工作,同时要求其吞吐量高、控制灵活,文章在FPGA上构建一个SoPC系统来实现以上要求,其系统框图如图3所示。

FPGA的SoPC系统可以通过Xilinx的Vivado软件进行构建,主要包括ARM Cortex A9处理器、DDR控制器、千兆以太网控制器、DMA控制器等FPGA芯片自带的硬核,同时还包括Xilinx提供的AXI4-Stream FIFO、及自定义的信号处理模块。

其中自定义的信号处理模块主要完成信号的抽取工作。根据AD9361内部的低通滤波器阶数,文章设定信号处理模块的抽取倍数为4。利用MatLab的fdatool工具并结合Xilinx FIR Compiler可以很容易地设计一个4倍抽取滤波器。

最终所需的滤波器阶数为48阶,其幅频响应如图4所示。

信号处理模块采用AXI4-Stream接口与AXI4-Stream FIFO相连接。AXI4-Stream FIFO是Xilinx提供的LogiCORE IP,可允许AXI总线以内存读写的方式操纵AXI4-Stream设备[6]。它通常与DMA控制器配合,实现外设与内存之间的高速数据传输。其在100MHz的总线时钟下,可以达到近1600Mbps的传输速率,满足便携式无线电采集监测系统的设计要求[6]。

AXI4-Stream FIFO中包含有可配置深度的FIFO,缓存数据计数器,以及灵活的中断控制器。文章将AXI4-Stream FIFO工作模式设置为存储转发模式(Store-and-Forward Mode)。当无线电采集监测系统开始工作时,信号处理模块会源源不断将处理过后的信号以AXI4-Stream包的形式送给AXI4-Stream FIFO。AXI4-Stream FIFO每收到一个数据包,在更新缓存数据计数器的同时会提交一个包到达中断给ARM处理器。ARM处理器收到中断,启动DMA控制器,将以数据包从AXI4-Stream FIFO搬移至DDR3内存中。最终这些数据在处理器的协助下,加上TCP/IP头,发送给指定计算机。图3中的虚线给出了便携式无线电采集监测系统工作时的数据流动情况。

4 便携式无线电采集监测系统嵌入式软件设计

便携式无线电采集监测系统的嵌入式软件主要负责:

(1)控制FPGA的模块工作,主要是配合FPGA内的DMA控制器将数据从AXI4-Stream FIFO搬移至DDR3内存中。

(2)数据的网络打包,将内存中的数据进行封装,打包成TCP/IP数据包发送到指定计算机。

(3)人机接口,为用户提供方便的控制界面。

为了加快软件的开发速度,文章采用Linux作为便携式无线电采集监测系统的操作系统。这样可以直接利用Linux系统内置的TCP/IP协议栈进行网络程序的开发,同时又可以在其上移植BOA等web服务器方便地构建B/S架构的人机界面,大大降低软件的开发难度。采集监控系统的软件框架如图4所示。

系统分为控制通路和数据通路两部分,控制通路主要负责解析用户下发的控制命令,数据通路主要负责硬件至内存的数据传输和网络发送。设计时采用多线程的方式,以提高系统的处理能力。控制通路主要由指令解析和指令执行两个线程组成,指令解析线程负责解析用户下发的指令(如开始采集,停止采集等指令),解析完成后交由指令执行线程;指令执行线程执行完成指令后根据需要向用户反馈执行结果。数据打包发送根据指令执行线程下发的开始/停止,开始或停止数据的打包发送。

5 结束语

文章设计的便携式无线电采集监测系统可以采集70MHz~3GHz的无线频段的信号,最大采集带宽可达20MHz,并且具备功耗低、体积小等特点,可以符合当前大部分无线电监测的需要。

参考文献

[1]EBERLE H.A Radio Network for Monitoring and Diagnosing Computer Systems [J]. Micro,IEEEE,2003,23(1):60-65.

[2]周群艳,龚晓峰.无线电监测软件的设计与实现[J]. 微计算机信息,2006, 22(1):91-93.

[3]刘小慧,杨晓勇.基于虚拟仪器概念的小型无线电监测系统[J]. 广东通信技术,2009(5):60-67.

[4]唐燕.北京市无线电监测测向系统介绍[J].中国无线电管理,2000(6):27-28.

[5]唐鼎甲,武畅.无线电监测系统的组成与应用[J].电子信息对抗技术,2011(5):37-40.

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[关键词] TD-LTE;电力专网;网络测试

[作者简介] 李垠韬,国网冀北电力有限公司信息通信分公司,北京,100007;袁卫国,国网冀北电力有限公司信息通信分公司,北京,100007;宋伟,国网冀北电力有限公司信息通信分公司,北京,100007;常沛,国网电科院深国电公司,北京,100071

[中图分类号] TM727 [文献标识码] A [文章编号] 1007-7723(2014)05-0020-0004

一、背 景

随着智能电网的快速发展, 电力系统的业务数据日益增多,对网络带宽的需求逐步加深,急需新型的电力宽带通信系统提供数据传输通道。与此同时,在通信技术领域,新一代的无线通信技术逐步替代现有无线通信方式已经成为了必然的趋势,与现有的网络相比,第四代无线通信网络TD-LTE无线通信网络拥有更高的网络带宽和更快的传输速率。因此,研究和建设电力TD-LTE无线网络能更好地服务大量电力业务数据的快速传输,提高电力系统的稳定性和智能性。

二、电力无线专网概述

(一)技术特点

电力TD-LTE专网系统以电力实际情况和业务需求出发,采用4G TD-LTE核心通信技术,包括正交频分多址(OFDMA)、载波聚合、干扰协调、全IP组网、端到端两级加密、自适应重传等技术,具有覆盖广、容量大、时延小、安全高、演进性强等特点。

电力TD-LTE专网系统所采用的载波聚合技术,能够将频段离散的窄带频点资源聚合形成宽带资源,提供宽带的数据传输能力。同时,该系统采用OFDM、高阶调制、高效编码等LTE新技术,提高系统频谱效率和系统抗干扰能力,能够充分满足智能电网的发展需求。

(二)频率选择

电力无线专网的可用频段主要包括230MHz、400MHz、1400MHz、1800MHz等,其中230MHz为国家无线电管理委员会批准使用的电力行业自有频段,包括40个频点,带宽1M的频率资源。本文所述电力专网采用230MHz频段进行组网。

(三)系统架构

230MHz电力TD-LTE专网系统提供电力终端与业务主站间的通信链路,其网络架构如下图所示,包括终端、接入网、核心网和操作维护中心。

终端主要用于对电力终端的数据进行无线传输,并将业务主站的控制命令传送到电力终端。

接入网提供终端与核心网之间的无线链路。

核心网主要负责信令控制、数据处理和传输、通信终端的移动性管理、签约数据管理等。

操作维护中心,提供配置管理、故障管理、性能管理、日志等功能,用于提高网络运维效率,最大程度地降低网络运营维护成本。

三、县级网络建设

(一)前期规划

网络建设前期需对网络进行规划,可用典型的链路预算的方法初步计算网络覆盖距离。基站和终端之间的路径损耗采用Okumura-Hata模型计算,该模型给出了城区、郊区、农村等典型环境下的路径损耗计算公式。对于县级电力覆盖区域,采用农村地区的典型信号传播公式:

其中:

L:为路径损耗,单位是dB;

fc:为系统工作频率,单位是MHz,取值230MHz;

hb:为基站有效天线高度,单位是米,取值40米;

hm:为接收天线有效高度,单位是米,取值3米;

d:为传输距离,单位是km;

a(hm)为有效移动天线修正因子,和接收天线高度有关;

根据Okumura-Hata模型,图2给出了230MHz电力无线专网在县域环境下的最大路径损耗与传播距离关系,可以看出当最大损耗为130dB时,可传播5km。

(二)建设案例

电力无线专网通信系统至少需建设一套核心网设备、一座无线通信基站和一套eOMC网管设备。核心网和网管设备通常安装于电力公司大楼通信机房,基站安装于电力公司楼顶或者变电站楼顶等位置,其八向天面图如图3所示。核心网与基站之间采用电力光缆相连接,基站采用单扇区全向天线。可为家庭用电信息采集、充电桩信息采集、电力设备状态监测等业务提供通信通道。

四、网络测试

本测试在实验室网络环境以及无线专网现场环境中进行。在实验室环境下,验证了通信信道质量、业务运行能力、数据传输可靠性以及不同场景下衰减的情况。在无线专网现场环境中测试电力无线专网覆盖极限能力等关键性能指标。综合实验室和现场环境中的测试情况,全面评估了电力无线专网系统的通信能力以及业务承载能力。

(一)室内测试

1.测试环境

测试环境主要由业务主站、核心网EPC、交换机、网管eOMC、接入网eNodeB、通信终端UE和电力业务终端构成,连接关系如图4所示。其中业务主站和EPC之间、交换机和EPC之间、交换机和网管eOMC之间、eNodeB和交换机之间均可采用以太网连接,UE和eNodeB之间采用无线连接,UE和电力业务终端采用符合电力通信规约的有线方式连接,详见图4。

2.传输可靠性测试

测试目的:对已经安装的UE,长时间观察通信误块率(BLER),分析系统传输数据的可靠性。

测试条件:eNodeB、终端、EPC设备工作正常;终端已注册成功。

测试过程:已经安装的3个UE正常运行;每30分钟对每个UE所在的信道进行信道误块率BLER监测,并记录结果;持续一周以上,并记录数据和分析系统传输可靠性。

预期结果:正常情况下,系统传输信道的误块率应低于10%。

测试结果:

从数据结果分析,三个UE的传输信道BLER都处于系统允许范围(不大于10%)内,符合业务传输的要求。

3.RRC连接测试

测试目的:验证处于空闲模式下的UE在发起呼叫时,是否可以正常建立RRC连接。

测试条件:eNodeB、EPC、UE等设备可正常通信。

测试过程:UE处于附着状态;UE发起RRC连接建立。

预期结果:信令监测仪上察看消息流程正确; RRC连接成功建立,UE处于RRC_CONNECTED状态。

测试结果见表2。

从表2中可以看出,系统中消息流程正确,当UE向基站发起RRC建立请求后,基站与UE之间的RRC连接成功建立,测试结果符合预期结果。

4.重传次数测试

测试目的:验证最大重传次数的可配置性。

测试条件:eNodeB、EPC、UE等网元可正常通信,另外配备PC机、衰减器、射频线缆。

测试过程:通过eOMC配置HARQ开关为打开,并配置最大传输次数为3;UE发起附着,成功后进行一个数据业务;增加传输链路衰减,使下载数据出现重传,统计数据重传次数;修改HARQ最大传输次数为5,重复步骤前述步骤,统计数据重传次数是否和高层配置的相符合;使用命令关闭HARQ开关,触发重传后,确认没有重传发生。

预期结果:能够正确控制HARQ状态和最大重传次数的配置。

测试结果见表3。

从重传次数统计结果可以看出,系统最大重传次数与设定值相同,当重传机制关闭后,重传次数为0,符合预期结果。

5.数据包时延测试

测试目的:测试通信系统数据ping包的时延大小。

测试条件:eNodeB、EPC、UE等网元可正常通信。

测试过程:UE发起附着,并附着成功;从终端UE侧ping服务器,ping 100次;记录每次ping时延,并计算出平均时延;从服务器侧ping终端UE,ping 100次;记录每次ping时延,并计算出平均时延。

预期结果:平均时延小于300ms。

测试结果见表4。

从测试结果可以看出,上行平均时延为223ms,下行平均时延为205ms,均满足预期结果。

(二)外场测试

1.信号覆盖路测

外场信号覆盖测试使用车载路测系统,围绕规划路线进行信号强度测试。路测系统能够记录车载终端的GPS时间、经纬度以及信号强度,并能将GPS时间、经纬度与终端记录数据进行正确关联,为终端记录数据提供地理位置信息。

某县级电力无线专网路测打点图如图5所示,从信号强度图可以看出,基站附近的信号强度较强,高于-70dBm,离基站较远的无遮挡区域信号强度也较强,局部有建筑遮挡区域的信号较弱,但不影响终端接入系统。

2.业务道路测试

以用电信息采集为测试业务,选择信号强度在[-50dBm,-110dBm]之间的多个定点位置,反复测试用电信息采集数据业务。测试结果表明信号强度在[-50dbm,-105dbm]之间是用电信息采集业务成功率非常高,信号强度在[-100dbm,-110dbm]之间抄表业务偶尔会出现抄表时间延迟而失败的现象。

五、总 结

电力无线专网作为光纤通信的有效补充,解决网络末梢终端的通信接入,适合终端数量少且分布不集中的县级网络建设。本文给出了电力无线专网的规划方法,并以建设案例介绍了电力无线专网的建设和测试情况。测试结果表明,电力无线专网可为用电信息采集等数据业务提供可靠的通信通道。

[参考文献]

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电线电缆;导体电阻;误差;来源;分析;避免;减小

[中图分类号]TM934.1[文献标识码]A [文章编号]1009-9646(2011)06-0006-02

作为质量监督检验机构的一名产品质量检验人员,不仅要熟练掌握检验技术,还要对检验结果进行科学分析,分析检测方法及过程的科学性,分析检测误差可能的来源,这对于我们保证结果的正确性,对产品质量进行科学的评价是非常必要的。

对电线电缆导体电阻的检测,我们检测的样品的导体电阻都远小于1,因此,我们采用双臂电桥(凯尔文电桥)和专用的四端测量夹具,再配合试样、标准电阻、检流计、变阻器、电流表、直流电源、连接线、开关等组合成一个测量系统。如图所示:

整个系统的误差主要包括:标准电阻的校准误差、试样和标准电阻的比较误差、接触电势和热电势引起的误差、测量电流引起的试样发热误差。

对样品的检测结果,我们最终要换算成1000米20℃时标准电阻,因此实验室环境温度,以及样品温度和实验室温度的一致程度也会引起误差。

试样的测试长度,也就是四端夹具两电位电极之间的距离的长度的精确度(我们通常以这个距离代表了测试试样的有效长度)也是误差的来源之一。

如何避免或减小这些误差呢?

对于标准电阻、检流计,我们要按要求定期进行检定或校准。在结果计算时将标准电阻的检定结果的偏差考虑进去,或者直接代入有效检定期内检定结果进行计算。这样有利于减小标准电阻的校准误差以及试样和标准电阻的比较误差。

对于接触电阻和热电势引起的误差,我们可以采用电流换向法,读一个正向读数和反向读数,取算术平均值。也可以用平衡点法(补偿法),检流计接入电路后,在电流不闭合的情况下调零,达到电流闭合时检流计上基本观察不到冲击。

选择适当精确度的检流计和合适的测试电流,在满足试验系统灵敏度要求的情况下,尽量选择最小的测试电流,并且要在较短的时间完成检测,特别是灵敏度要求较高,测试电流较大的情况下,务必快速完成检测,从而减小试样发热引起的误差。因此测试电源接通前的准备工作要做好,对电线电缆的电阻值要尽可能估计准确,可以参考标准相对应的规格型号对该电线电缆导体电阻的要求值作为预设值。

对于环境温度,我们应有效控制在国家标准规定的检测该参数允许波动范围内,也就是检测过程中,只能在1℃的范围内波动。因此我们对实验室的选择就要考虑空气流动度要小,相对封闭,湿度不能过大。对于温度控制设备的要求就必须高,也就是空调机的选择就考虑达到我们的这一要求。温度计的精确度要达到要求,标准规定其能精确读取到0.1℃,而且所使用的温度计必须定期进行计量检定或校准,试样在实验室放置时间不少于16小时,以保证试样温度和试验环境温度的一致,为了更有把握,我们通常将其在实验室放置24小时。这些因素考虑周全并有效解决了,环境温度因素带来的误差就尽可能的避免或减小了。

对于两电位电极之间的距离,我们要定期校准,因为我们计算时通常是以两电位电极之间的距离为准,这是在我们假定两电位电极之间的电线电缆拉得松紧适度,张力完全符合要求的情况下,这个距离代表了两电极之间的电线电缆的实际长度。因此,我们在检测时要注意使试样电线电缆尽量拉直,又不能太紧,太紧了张力过大,有可能将电线拉细使其截面积减小。我们通过导体电阻的计算公式可知,电线电缆的导体与其长度和截面积的关系,与长度成正比而与截面积成反比。可见,测试试样的长度精确计量对电线电缆导体电阻这一参数的误差影响,我们按上述措施可以减小这一误差了吧。

我们在读数时应认真细致,尽量避免人为带来误差。

我们对整个检测系统和检测过程的误差来源有了这些认识和掌握后,对检测数据的可靠性和有效性的分析就有相当把握,对数据的处理就更科学。从而对产品质量合格与否作出科学公正的评价,为生产单位提供参考,为质量监督行政执法提供依据,从而更好地为社会经济发展服务。

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关键词:无线电测量;不确定度;无线电通讯;信息安全

近年来,人类社会对通信检测的要求越来越高,我国现在的安全形势非常严峻,根据马斯洛的观点,在人类的财富不断增长时,安全性就越来越重要。因此,在我们社会当中,人们对自身的安全、信息安全等提出了越来越高的要求。在科技人员进行长期攻关后,对于无线电测量技术而言有着极大的进步,它已经成为了我国目前研究中非常活跃的课题,但是其在发展中也存在不足,因为测量的要求越来越高,其精确度必须提升,否则,将会造成信号的严重偏差,无线电通讯主要是通过无线电波来进行信号传输的,可能受到环境因素的干扰。所以,必须采用一些措施来使信号偏差变小,从而解决相应的问题。为了攻克在通讯检测上存在的难题,需要通过相应的手段来解决和分析,使得测量精确度能够提升,不确定度能够降低,使得信号能够更好地反映出所被测量对象的状态,这样才能更好地为我们的生活而服务。在测量中可能出现无法预知的问题,要及时提出,并进行检测,问题解决后要继续进行测试。对于每类问题,都要进行全面测试,这样才能使得一些之前没有预料到的问题得以解决,避免在实际应用中发生故障。对于一些解决不了的严重问题,应当加强多个部门之间的沟通,努力解决。如果问题还是未解决,则可以与需求部门沟通,根据实际情况,降低一些系统的参数要求,使得我们测量系统可以满足其要求。

1无线电通讯概述

对于无线通讯而言,其发展态势十分良好,各种技术发展极快,同时,各个技术都有其适用范围,因为其信号传输的不同特点,在一些通信的应用场景中可以实现互补,比如,3G信号可以实现网络的全覆盖,WLAN可以进行高速的无线通讯,UWB技术可以实现自适应的高速接入等工作,因此,在我们的通信设备规划当中,应综合运用这些技术,让其能够共同发展,使我国的信号传输手段可以均衡提升。同时,要做好频段的规划工作,这样才能使无线通讯信号得到充分利用,使其安全性和准确性都得到提升。无线电信号检测是极为重要的,它已经成为无线电通讯应用技术中非常重要的环节,因此,应提升其检测的准确性,降低不确定度,但从目前看,我们对于不确定性的分析并不是十分合理的,所以,有时候测量结果的准确性并不高,加强无线电测量不确定度的分析是极为重要的,有利于测量质量的提升。在实际测量当中,利用目前的方法对于不确定的因素进行标准化测量,有利于实现统一测量,利用各个变量来对不确定因素进行精确的计算与控制,就可以有效进行产品检测和成本控制。主要考虑系统的技术性和先进性,同时,要加强系统的稳定性,考虑在系统发生故障或出现问题时,能够让数据进行有效保存,数据的精确度得到提升,短时间内可以恢复到原始的状态,有不错的抗扰动能力。无线电测量方法设计应该能够适应环境变化的要求,用较低的成本来实现系统的扩展性与环境的适应性,能够在不同的场合中实现应用。

2不确定度的计算与应用

无线电测量需要使得兼容性增强,能够让技术与设备、设备与设备之间的兼容性提升,提升了系统的扩展要求,在此后的使用中可以进行设备方面的扩展,同时,系统应该是开放的,这就已经成为了我国通信系统的一个主要的发展方向,系统的相关集成开发商可以有效利用提供的端口来进行进一步的开发,我们也可以采用国外的设备来对其进行改造与升级,这也是我国现代技术的发展趋势,采用国际通用的协议与端口,可以提升兼容性,这就能使得其重构性提升,成本降低。

2.1A类不确定度评估

在进行不确定度测量时,对其评定有不同的方法,A类不确定度的评估主要分为3种:①当进行输入量Xi的n次独立的等精度测量时,得到的结果是X1,X2,……,Xn,最终取算术平局值;②当测量结果是单次所得时,A类的分量可以事先的得到预先评估的u(Xi);③当A类评估重复测量次数足够多时,单词测量是计算得到的标准差就可能受影响而降低,所以,需要用t分布来确定包含因子。

2.2B类不确定度评估

B类评估方式也是十分重要的,它适用可观性较差的情况,即在输入量无法进行重复观测时,需要进行的评估方案,因此,其偏差比较大,对其进行操作时一定要按照相应的说明进行。基于其观测性对其控制性进行相关评估,这样才能够更加准确地得到信号值、偏差值,更好地进行信号预估,实现通信的准确性的提升和不确定度的降低。

2.3扩展不确定度的计算

扩展不确定度也是不确定度计算的一项重要内容,在具体的计算中包含了3种评定方法:①当扩展不确定度是由适当的包含因子k与合成不确定度相乘得到时,如果在合成不确定度当中,占据支配地位的分量概率呈现矩形分布,则k=1.65.此时,可以有效进行不确定度的估计和预算。②在A类评估中,如果合成度不高,则可能会出现测量值的偏差较大,如果A类的方法中所取的样本过少,则可能会造成所得到的信号值与实际值出现较为严重的误差,因此,因子k无法得出。③不确定度的值比较稳定,其有效数字可以精确到两位数,根据实际场强带入公式即可运算出结果,其综合评价的可靠性较高。

3结束语

无线电通讯测量技术正在高速发展,应采用更加先进的技术和管理手段,使其能够满足更多情况下的需要,使得通讯技术和测量技术都能够得到发展,在更广阔的未来都有着清晰的发展蓝图,使其能够更好地为人民而服务。

参考文献:

[1]薛长利,张名毅,丁勤,等.测量不确定度在国内航天领域的应用现状[J].航天器环境工程,2013(06).

[2]殷锦堂,谢军.测量不确定度在ELISA检测中的评定和应用[J].甘肃医药,2014(03).