i.掌銮。
武警石家庄士官学校。武。颖。
摘要】认知无线电技术进一步扩展了软件无线电(sd的功能,成为解决频谱资源匮乏问题的有效方法。基于认知无线电在无线通信中的重要作用,介绍了认知无线电的概念,概述了认知无线电在民用和军用领域的应用情况,讨论了认知无线电涉及的关键技术,指出了开展认知无线电技术研究的重要意义【关键词】认知无线电;软件无线电。
软件无线电是joe于199年提出的一种无线通信新概念,他指的是一种可重新编程或者可重构的无线电系统,意思是说,无线电在其系统硬件无需变更的情况下,可以在不同的时候根据需要通过软件加载来完成不同的功能。软件无线电概念虽然是从通信领域提出的,但这一概念一经提出就得到了包括通信、雷达、电子战、导航、测控、卫星载荷及民用广播电视等整个无线电工程领域的广泛关注,已成为无线电工程领域具有广泛适用性的现代方法。经过近20年的推广和全世界范围的深入研究,软件无线电概念不仅得到了普遍认可,而且己获得广泛应用;尤其是近几年,软件无线电的发展势头更猛,已触动到无线电工程的每一个角落。
都是以软件无线电概念进行设计、开发的适应未来导航技术的发展需要。可以这样说,软件无线电的思想已对现代无线电工程的设计和开发产生重大影。
响。在需求牵引和技术推动下,认知无线电技术应运而生。认知无线电概念最早由瑞典博士于199年提出,是对软件无线电功能的进一步扩展博士提出认知无线电的概念,最初的主要目的是想解决频谱资源的有效利用问题。
认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言(rk与通信网络进行。
智能交流,并实时调整传输参数(通信频率、发射功率、调制方式、编码体制等),使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应,而且能与环境相匹配,以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。也就是说,sd关注的是采用软件方式实现无线电系统信号的处理;而cr强调的是无线系统能够感知操作环境的变化,并据此调整系统工作参数,实现最佳适配。从这个意义上讲,cr是更高层的概念,不仅包括信号处理,还包括根据相应的任务、政策、规则和目标进行推理和规划的高层活动。
所以,认知无线电是智能化的软件无线电。作为一种更智能的频谱共享技术,cr是具有频谱感知能力的智能化软件无线电,理论上允许在时间、频率以及空间上进行多维的频谱复用,从而大大降低频谱和带宽限制对无线技术发展的束缚,因此,这一技术被预言为未来最热门的无线技术。
简单而论,认知无线电实际上是把软件无线电与频谱监视和管理有效地结合在一起。认知无线电可以对周围的电磁环境进行扫描监视,确定频谱利用状况,选取最佳的工作体制和参数,最终建立起可靠的通信链路。从电子侦察的角度来看,认知无线电实际上就是把软件无线电与通信侦察有机地结合在一起。
在认知无线电发射一方,通过对周围电磁环境的自主侦察、分析,选择最佳频段或最佳信道(无干扰或干扰电平在允许范围内)主动向接收方。
发送通信链路建立信号;在认知无线电的接收方,自动截获联络信号,并对其进行分析识别和解码,一旦信号格式匹配就立即建立起通信链路。实现通信。
经过十几年的努力,软件无线电得到了快速的发展。但是,软件无线电的概念也是逐步被认识、被理解的。提出软件无线电概念的重大意义在于,它使人们的设计思路从以硬件为核心转向以软件为核心,这一设计理念已不知不觉地被现代无线电工程的各个领域所广泛接受。
认知无线电又是在软件无线电的基础上提出的智能化的无线通信技术,它着力解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,并给无线通信带来新的发展空间,同时也将有力促进软件无线电的更快发展。
认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言(rk与通信网络进行智能交流,并实时调整参数(通信频率、发送功率、调制方式、编码体制等),使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应,而且能与环境相匹配,以达到无论何时何地都能保持通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。对于传统的模拟无线电系统,其射频部分、上/下变频、滤波及基带处理全部采用模拟方式,对整个系统频带进行采样,即从中频(甚至射频)开始就进行数字化处理,这是软件无线电的一个突出特点。而认知无线电是建立在软件无线。
一。常运转,直接或间接地造成巨大的经济损失。度是1.1一021综上所述,rb网络可提。
根据bp算法设计的网络,一般的诊高故障诊断准确率。断问题都可以通过单隐层的bp网络实现。由表6.1网络测试结果。
测理于输入向量元素个数为5,所以网络的输入测。
试论结果层的神经元有5个,根据定理,可试样bp神经网络输出向量归一化结果工工分析。
知中间层神经元数=2×输入层的神经元个数太。
况况。l=l输出向量为5个,所以输出层神经元应正确。
错误该有5个。网络中间层神经元采用s型正切函数l6
错误。ans输出层神经元传递函数采用s型对数正确。
正确函数log网络的训练函数为tra它40
表6.2网络测试结果采用算法进行网络学习。
测理其rbf网络的输入层神经元个数取决于输入测。
试试论结果的个数,由表5.1可知,其个数为5。由于所以样 rb神经网络输出向量归一化结果工工分析。
输出层神经元个数是5。s为径向基函数太况况的分布密度,分布密度越大,函数越平滑,并正确。
正确且分布密度值得大小影响网络的**精度。设正确。
定将emd与小波结合对信号处理正确后提取特征向量归一化后得出样本数据如下表正确所示。将前7组作为训练样本,后一组作为测试样本。其中研究对象是12缸柴油机,a是柴油机正常工况:
b是柴油机故障2(右6缸喷油泵渗漏)下的工况:c是柴油机故障4(左l缸断油)下的工况;d是柴油机故障6(供油提前角增大2.5度)下的工况;e是柴油机故障8(空气滤清器堵塞)下的工况:图6.1网络故障诊断训练图。
.网络结果的比较。
由网络训练后可以得出,bp网络的故障诊断准确率是60%其训练步数是37,训练精度是。
由网络训练后可以得出,rb网络的故障诊断准确率是100其训练步数是34,训练精图6.2网络故障诊断训练图。
一。.结语。
p神经网络和rbf神经网络对柴油机诊断效果都较好,但是rbf网络的训练步数小于rbf网络,并且精度和故障诊断准确率明显不如rbf网络。综上所述,rb神经网络可以被广泛的用于柴油机故障诊断系统中。
参考文献。i】丁玉兰,石来德.机械设备故障诊断 .上海:上海科学技术文献出版社魏全昆.z1柴油机神经网络故障诊断应用研究p】.硕士学位**,沈阳:东北大学,20
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学,204]张永德.基于经验模态分解的小波阚值信号去噪研究p】.硕士学位**,昆明:昆明理工大学,20朱大齐,史惠.人工神经网络原理及应用口咽.北京:科学。
出版社200
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测中的应用ⅱ】.吉林水利杨婷,魏晓妹,胡国杰.灰色bp神经网络模型在民勘盆地地下水埋深动态**中的应用u】.干旱地区农业研。
究。作者简介:李文娟(19一),女,河北河间人,硕士,现就读干中北大学机械工程与自动化学院模武识别与智能系统专业。
12一屯子世界。
窭一 -基予电阻应变片的扭矩测量方法研究。
中北大学信息与通信工程学院杨全琪。
黄晋英吕海峰崔小龙。
摘要】电阻应变片武传感器是应用最广泛的传感器之一。将电阻应变片粘贴到各种弹性敏感元件上,可构成测量位移、加速度、力、力矩、压力等各种参数的电阻应变。
武传感器。关键词】应变片;测量扭矩。
.引言。料、温度与试件相同的补偿块上。r3为固。
自2o世纪3o年代电阻应变计问世以来,定电阻。
应变电测方法和技术作为实验力学的重要组成电桥平衡条件当温度部分经历了长期的发展,逐步广泛应用于各种变化时,rl都发生变化,但由于r1、完工程结构的应力分析,制成各种传感器,推广全相同、工作环境相同,则由于温度产生的附应用于各个领域。应变电测与传感器方法和技加电阻变化,△r符号、数值均相等,术,其测量系统包括三大部分:应变计,传感电桥仍平衡,故无输出。
器,测试仪器。
工作时只有工作片感受应变,补偿片不感2.电阻应变片的结构和工作原理。
受应变,此时,电桥输出就只与被测试件的应2.1基本结构。
变有关而与温度无关。
金属丝绕制成敏感栅,敏感应变的变化;3.应变片自补偿法。
基底用来固定敏感栅,同时还有绝缘作用;覆应变片自补偿法一一使温度变化时,产生盖层主要起保护作用。敏感栅焊接引出线用以的附加应变为0或互相抵消的方法。
和外接导线相连。
)选择自补偿应变片:根据试件选用合适图3测量电桥。
.2灵敏系数。
的敏感栅材料,使其电阻温度系数a恰好满足我们把应变片接成全桥,灵敏系数就是单位应变所能引起的电阻的使附加应变为0。
如图3所示。因为当r1r一r2 时,桥相对变化。
)双金属敏感栅自补偿应变片:利用两种输出为零,即电桥平衡。当各桥臂电阻变化在外力作用下,电阻丝的电阻变化为:
电阻丝材料的电阻温度系数不同,一个为正时,其输出为:一。
一。一。
个为负,使二者互相抵消。.
一。竺 +堡一ar一4一、
.扭矩的测量。
电阻丝的轴向应变一:’横向应变÷ 弹性。
应变片测量应变是通过敏感栅的电阻相对由于我们采用的四个应变片为同一型号变化而得到的。通常金属电阻应变片灵敏度系因此并且。
范围内金属的轴向应变e与横向应变e成正数k值很小,机械应变一般在代入上式可得到:
比,即有:u—称为泊松比或横向变。
之间,可见电阻相对变化是很小的。用一般测形系数。有:.(卜竺。
量电阻的仪表很难直接测出来,必须用专门的uo=警u
电路,最常用的电路为电桥电路。即利用电桥圆轴的扭矩大小m与应变片的电阻改变量k为金属丝的应变灵敏系数,k越大,单位变电路将电阻的相对变化转换为电压或电流的变△r是呈正比的。通过惠斯登电桥将电阻改变形引起的电阻相对变化越大。
化,再经电压放大或电流放大,测出相应的电量△r变为可测得电压信号。
.温度误差补偿方法。
压或电流值。
.结束语。应变片由于温度变化所引起的电阻相对变由材料力学分析可知在测弹性轴扭矩时,电阻应变片的种类繁多,特点各异。选择化,称此现象为温度效应。
应变片由于温度效我们要在测点处与轴线里45。和135的两个合适的应变片结合材料力学分析应变片受力变应而产生的误差称为温度误差。
方向(互相垂直)各贴一片应变片。根据应变片。
化为测试技术开拓新型传感器。
参考文献。1】刘迎春,叶湘滨.传感器原理设计与应用.国防科技。
大学出版社。
2】廖丽媛,基于应变武扭矩传感器的测量系统的设计ⅱ】.东南大学。
材料力学im】高等教育出版社。
补偿片。工作片贴在试件上,而补偿片贴在材图2贴片及轴展开示意图。
电的基础之上,采用了随时变化的通信协议技。
现代无线电工程的各个领域所广泛接受。认知参考文献。
术,同时增加了一个新的元素——依靠人工智无线电是在软件无线电的基础上提出的智能化【11郭彩丽,张天魁,曾志民,等.认知无线电关键技术及应。
能的支持,感知其所在的环境及其所处位置,无线通信技术,它展现了一种全新的频谱管理用的研究现状ⅱ].电信科学,20并在此基础上改变其功率、频率、调制以及其模式,并将自身与外部环境智能匹配,它着力【2]王翔.无线通信技术发展分析ⅱ】.通信技术,20它参数,以求更高的。
解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概【3】杨小牛.从软件无线电到认知无线电,走向终极无经过十几年的努力,软件无线电得到了快念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,线电一无线通信发展展望u】.中国电子科学研亢院学。
速的发展。提出软件无线电概念的重大意义在并给无线通信带来新的发展空间,同时也将有报。
于,它使人们的设计思路从以硬件为核心转向力促进软件无线电的更快发展。
4]尤文坚,黄欣。刘桂英.认知无线电的相关技术研宄u】.
以软件为核心,这一设计理念已不知不觉地被。
通信技术。电子心再一213一。
从数字无线电到软件无线电
中国移动通信产业发展论坛。北京邮电大学陈曦廖建新胡健栋。数字无线电技术。人类文明的继承和发展从来就是与信息技术领域的进步和突破密不可分的。自马可尼于 年第一次实现横跨大西洋的无线通信开始,无线通信作为一种实用的通信方式已有近一个世纪的发展历程。习惯上我们根据信源信息描述形式的不同,将通信系统划分为模...
从软件无线电到认知无线电的无线通信发展现状
摘要 频谱资源在无线通信中已经得到有效利用,其为无线通信带来进步的同时制约着无线通信的新发展。近几年,认知无线电的不断进步不断拓宽了软件无线电的应用和功能,已经成为频谱资源匮乏的有效解决办法。本文主要针对认知无线电在无线通信中的重要作用展开讨论,通过对认知无线电技术进行概述,分析当前无线电技术发展现...
软件无线电
4g软件无线电处理器体系结构研究。移动设备在以一个惊人的速度在全球范围内普及,现已成为人们生活中不可缺少的组成部分。目前世界范围内商用移动通信技术已经进入4g移动通信时代。软件无线电的基本思想是以一个通用 标准 模块化的硬件平台为依托,通过加载模块化 标准化和通用化的软件,实现各种无线通信协议的一种...