北邮通信认知实习

北邮通信认知实习（精选6篇）

篇1：北邮通信认知实习

通信认识实习论文

经过了电子工艺实习的智能小车的制作，我们迎来了为期一周的通信认识实习。如果说电子工艺实习收获更多的是动手焊接的快乐和自我调试小车所能达到预期效果的满足感，那么通信认识实习就是更加远大的知识，使我们的内心更加充实。

一、实习目的

通过通信概论课我们对课程有了初步的了解后，到实验室参观考察，对我们生活中息息相关的通信、网络建立一定的认识，了解到所学专业的概况及具体研究目的和方向，为即将到来的专业课打下一定基础。

二、实习内容

利用一周的学习时间，相继进行了通信网理论课的学习、无线通信实验室、光通信实验室、宽带网络实验室的参观和学习。由于论文要求，这里将仅对通信网理论课和在教二127的无线通信实验室的学习进行具体记录和分析。

1.通信网理论课

老师首先向我们介绍了通信发展的历史和通信发展的趋势：网络业务数据化，网络宽带化，光纤化，分组化，IP化，电信、数据通信、广播电视三网融合，代表3/4G、IPV6、软交换等技术的NGN发展……

接下来老师带给我们的是通信、电信的概念和分类。通信即信息的传输与交换，而电信即以电信号载驮符信息进行传输和交换的通信方式。而我们常说的通信系统则由信源、信道、信宿组成。一般情况下，信息源发送信息到收信者需要经过发送设备、传输媒介、接收设备，而在传输媒介中会受到干扰。降低干扰以及提高设备质量及速度也一直是我们致力于的部分。而通信网简单的分类有以下几种：传输信号形式分为模通信和数通信，信道具体形式分为有线通信和无线通信，信道工作频段分为长、中、短、微波、光通信，如此等等。

老师还向我们讲述了我们熟悉的信号。其最主要的传播方式为正弦信号。从数学角度看，即信号是时间的函数，是时域上的连续函数或离散函数。而从通信角度看，信号是传递消息的载体。其中，模拟信号为载有消息的函数，其特点为函数取值无穷、信息已包含在波形中。相比，数字信号为时间、幅度上离散，一般限制在有限个数值内，其特点为函数取值有限、信息包含在码元的不同组合中。

信道、通信系统、模拟通信系统性能指标、通信系统基本技术的讲解都让我们对通信网这个领域又向往又敬畏。我们钦佩每一个细致严谨致力于其中的工作人员和研究人员。一项项技术都是辛勤和汗水。

接下来我们进入了通信网基础的学习，即通信系统的学习。通信网即为多个通信系统通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起。它由用户终端设备、传输线路和交换系统组成。

通信网的分类。通信网分为电信网、电话网、移动通信网、数据通信网、智能网、传送网、支撑网。

传输媒介。有我们生活中的光纤，还有可用于无线传输的微波、卫星，双绞线，铜轴线等。它们可以构成微波中继通信和卫星通信。最后为我们讲述交换技术分为电路交换、分组交换、软交换、ATM交换、MPLS交换、光交换等等。

2.教二127——无线通信实验室

具备了基本知识后，我们进入了实验室进行进一步的学习。

（1）实验室简介

实验室微波通信系统采用华为公司OptiX RTN950节点设备组建。系统由两个IDU、两个ODU设备以及衰减器组成。卫星通信系统使用LinkWay公司产品，组建了VSAT小型卫星通信系统。系统由一个网络控制管理中心、三台IDU设备、三台BUC、三台LNB、一台转发器以及若干衰减器、分频器和波导组成。

（2）无线通信基础

无线电通信在我们的生活、生产、科学和军事等各个领域都运用广泛，可以说是随处可见。它分为无线电通信、无线电波和电磁波。可以通过业务途径、通信方式、运用环境、多址传输、信号类型、存在区域、运用对象对其分类。

而无线电的传播方式可分为地面波传播、地（水）下电波传输、对流层电波传播、电离层电波传输、地面-电离层波导电波传输、磁层电波传输、星际空间电波传输的方式。老师也分别向我们介绍了他们的定义。而直射、反射、绕射、散射会形成多径效应及时延扩展使信号波形产生失真，场强产生衰落。移动则会形成时变效应及多普勒扩展，使信道参数产生变化。

无线电传播信道即指传输信息的媒质或通道。可以以传播衰减、传播时延、时延扩展、多普勒扩展和干扰为判断依据。而干扰机理包括热噪声、内干扰、外干扰和有意干扰，这些干扰都会使信号波形产生污染，降低有效的信噪比。

无线信道的传输特性有衰落类型、噪声、均衡、分集和信道编码。而衰落类型可分为大尺度衰落、小尺度衰落和多径衰落。噪声也可分为自然噪声和人为噪声。老师也向我们展示了各种无线网络的种类和各自的优缺点。

（3）移动通信

首先向我们陈述了无线移动通信系统的发展，从第一代移动通信系统到第二代的GSM、CDMA再到第三代。其次便是其发展趋势：LTE的各种性能、优缺点以及发展面临的问题。然后向我们介绍了多址技术。可分为频分多址、时分多址、码分多址和正交频分多址接入。

蜂窝移动通信网络由目前由超小区（农村）、宏小区（高速公路、人口稠密地区）、微小区（城市繁华地段）以及微微小区（移动应用环境）组成。而蜂窝移动通信网络的主要技术为频率复用和越区切换。其性能指标为移动通信系统的话音质量和信噪比、话音质量、接收机输出端音频频带内的信噪比或信纳比、可以满足用户要求时的最小信息量、信噪比的要求、服务等级、呼叫中断概率、通信概率等等。

基站主要DBS3900基站。而随后老师也为我们展示了实验室中的移动通信设备操作。我们看到了在另一个实验室上课的同学。不由感到了通信技术的神奇。

（4）卫星通信 卫星通信网的基本概念从定义入手，分别了解到了发展简史、分类、优缺点和典型代表。分类的依据为卫星的轨道和频率。

卫星通信体质及网络组成结构系统组成为空间分系统，它分别和监控中心和地球站群关系紧密。而其又包括天线分系统和通信分系统、电源分系统、遥测、指令分系统和控制分系统。

GPS定位我们时时刻刻都会用到，可是原理却远没有我们想象的那么简单，当然也不可避免的存在误差。

（5）微波中继通信

依旧从微波的定义开始，我们相继了解了微波通信的起源和发展、常用频段、特点、分类和应用。也涉猎了其衰落和衰落技术、天线及调制解调技术。

微波站可以按站型分为终端站、中继站和枢纽站，也可以按频率分为高站和低站。中继站又有很多类型。老师一一介绍我们心中有了初步的认识。

最后我们学习了OptiX RTN 950微波站的微波类型以及其部分设备。

三、心得和体会

结束了为期一周的通信认识实习，在写论文时回想学到的种种知识，心中有了种融会贯通的感觉。然而，我知道仅仅了解这些是远远不够的。从前的课程多为理论知识枯燥无味也并不生动，而通信认识实习中我看到了很多学到了很多也想了很多，也是第一次独立思考，想要更多的去了解。作为一名大三的学生，我知道距离这些还太遥远。然而，我相信通过今后的学习，以及今后踏出校门以后更加深刻的历练，终有一天可以把这些知识学以致用。

很庆幸在北邮有这样的机会去了解、去体会到这些本离我们很近却从未有机会接触过的东西。我们享受着先进的生活，然后还是会存在种种不便，通信设备及速度也远待提升。而正是这次的实习让我认识到这一点，让我更加有动力，去为之做些可能微不足道改变。

篇2：北邮通信认知实习

首先我要感谢学校为我们安排这么一次实习，其次我也要感谢老师们这几天来的辛勤付出。这是一次独特的经历，在这次实习中我学到了很多。三年来我有时候总是很迷茫：我们学这些是干什么的？工作的时候用得上吗？通过这次实习，我对通信行业的工作有了一定的认识，我的一些疑惑得到了解答。我大概知道了我能在通信行业做的一些工作。

第一天是在教室里上课。主要讲TD-LTE。老师先是详细地向我们讲解了几代移动通信系统的演化流程，让我对三大运营商的网络制式有了全面的了解。从移动的GSM、TD-SCDMA、TD-LTE，联通的GSM、WCDMA、FDD-LTE，电信的CDMA、CDMA2000、TD/FDD-LTE混合制式，老师把演进路线讲得非常清晰。接着老师又向我们讲解了几代移动通信的系统结构，从2G的MS、BTS、BSC、MSC到3G的UE、NodeB、RNC到4G的UE、eNodeB，让我对通信系统的网络架构有了一定的认识。老师着重讲了4G的几个关键技术，包括OFDM和MIMO。我对4G有了更深的了解。

后面三天是在培训学校上的课。开始讲的是IPRAN。老师很风趣，上课时为了让我们打起精神，经常讲一些笑话。我们主要了解了IPRAN的基本原理，相对于SDH，IPRAN有什么优势。我们还进行了实验，配置了一些IPRAN的设备。第二位老师讲的是TD-SCDMA，他着重地讲了NodeB的接口和设备板卡的插放。我们还参观了一些设备。老师们都很认真负责，讲的很详细。

篇3：北邮通信认知实习

在频谱资源日益紧缺的无线网络环境中,认知无线电(Cognitive Radio, CR)被公认为是一种通过动态频谱访问和伺机频谱接入来提高无线频谱利用率的新型智能无线通信技术,而在认知无线电基础上提出的认知网络(Cognitive Network, CN)能够实时感知当前网络条件,并根据现有资源约束和用户需求进行动态规划,可以通过自学习和自调节来优化系统目标。对比传统应急通信系统存在的缺陷和认知无线电、认知网络技术具备的优势,不难发现,在网络环境复杂多变、资源严重匮乏的应急通信场景中,非常有必要借鉴采用认知无线电和认知网络的思想构建具有认知能力的应急通信系统,提升应急通信网络资源的利用效率,增强应急通信系统在各种网络环境下的智能性、可靠性和适用性。

1 认知无线电和认知网络简述

认知无线电和认知网络是近几年通信网络界的研究热点,已得到了业界广泛的关注和深入的研究。认知无线电的概念最早是由Joseph Mitola博士于1999年在软件无线电(Software Defined Radio, SDR)的基础上提出的,目的是为了解决无线网络中不断增加的频谱需求与频谱利用率低下的矛盾。认知无线电摒弃传统固定分配频谱资源的方式,允许认知无线电设备伺机动态利用在空域、频域、时域和码域上出现的空闲频谱资源(称为频谱空洞),从而提高现有频谱资源的利用率。CR具有频谱感知、主动学习和智能处理能力,通过与工作的网络环境交互,对外界环境进行感知、理解和主动学习,实时改变无线操作参数和调整系统的内部状态,使无线设备能自动适应外部无线环境和自身需求的变化。

认知网络进一步拓展了认知无线电的作用范围和操作能力,是一种具有认知能力的新型智能通信网络。与认知无线电类似,认知网络同样具有自配置、自调节和自学习能力,能够实时感知网络条件,并根据收集的当前网络外部环境、内部状态及经验信息来动态规划、调整和决策采取的行动,以满足系统目标和用户需求。系统目标随网络情景的变化而不同,如提高资源使用效率、改善业务的服务质量及增强网络安全性等。不难看出,认知无线电是认知网络在无线通信环境中的一种特例,它更多考虑的是无线设备如何根据网络环境调节工作频率和传输功率,以高效利用宝贵的无线频谱资源。与认知无线电相比,认知网络更重视各网络组成要素的协调联动和重构,以实现系统的总体目标。认知网络的认知行动涉及所有网络元素,包括全网范围内参与行动的子网、路由器、交换机、终端、编码和加密设备、传输媒介和网络接口等,而不是局部范围或个别元素。认知网络与认知无线电的另一个重要区别,就是它能够很好地支持包括有线网络和无线网络在内的异构通信网络,而认知无线电仅能应用于无线网络。与非认知网络相比,认知网络可以提供更好的端到端性能,显著改善资源利用率、业务服务质量、健壮性及安全性等。此外,CN应具有一定的预见性,而不是被动反应,即试图在出现问题之前就进行前瞻性调整,以尽量避免发生重大问题而造成严重后果,这对于应急通信而言是迫切需要的一项功能。

2 认知应急通信系统的构建

2.1 网络体系结构

根据文献[8,9,10]中提到的认知网络框架和模型,并针对应急通信的特点,笔者提出一种支持应急通信的认知网络体系架构(Cognitive Network Supporting Emergency Communication, ECCN),将应急通信需求、认知处理和底层网络关联在一起,如图1所示。ECCN体系结构从下到上依次是异构网络基础设施层、(软件)可调节/自适应网络层、认知处理层和应用目标层。

(1)网络基础设施层包含事发现场的各种网络系统和通信设备,是网络运作的基础平台。

(2)可调节网络层叠加在底层基础网络设施之上,主要包括软件可调节网络(SAN)单元、网络状态监视器和传感器,可调节网络单元(如认知无线电台)是认知决策的执行单元,基于认知决策指令对网络设备和系统采取实际可行的操作。网络基础设施层与可调节网络层共同组成可重构网络(重构一般是指在不改变任何硬件的情况下通过调整操作参数配置来适应网络要求的功能)。

(3)认知处理层是ECCN的核心决策层,实时接收应急用户的服务请求,并通过网络监视器和传感器获取底层网络状态信息,然后通过认知处理引擎(CPE)对上下层信息进行分析推理,做出行动决策,指导下层可调节网络单元的操作。此外,除了控制决策外,认知处理层还将网络的服务水平等信息反馈给上层应用和用户。

(4)最上层是应用目标层,系统任务目标由用户提出或由应用需求决定,这些任务需求通过识别、调整和优化等方式驱动整个应急通信系统的行为。如果脱离目标的指导,各网络设备自行操作的目标不一致,可能会导致不期望的后果。最后,认知网络还提供可与外部认知/非认知网络互联互通的外部网络接口。

不难看出,ECCN体系结构包括两个控制环。一是应用目标层和认知处理层之间的反馈控制环,用户向网络发出服务请求→认知处理引擎进行分析和推理→网络向用户反馈其服务能力→用户适当调整应用需求;二是认知处理层与可调节网络层之间的认知控制环,监控器和传感器向认知处理层传递网络状态信息和可调节网络单元的相关信息→认知处理引擎进行分析决策→认知处理层向可调节网络单元发出决策指令,指导网络的具体操作。网络状态的变化有主动和被动之分,被动变化是不可预测的,如节点的移动、增删和无线信道环境的变化;主动变化是通过有计划地调整和配置网络设备,使网络状态趋向预期。网络状态信息包括本地信息(如BER、链路可用带宽和节点剩余电量等)和全局信息(如端到端时延和网络连通性等)。在ECCN网络体系结构中,所有认知网络节点之间协同构成认知应急网络,按照认知决策采取适当的操作,以实现应用需求和系统目标。

2.2 认知处理引擎

认知处理引擎通过特有的认知规范语言(CSL),将系统目标映射为下层认知过程可以理解的形式,以指导可调节网络单元的具体操作行为,可以采用类似扩展标识语言(XML)的语言。认知处理引擎利用各种人工智能、机器学习、决策支持、自适应算法进行学习和推理,根据当前网络状态信息并结合成功的经验知识做出最佳决策,然后将这些成功的决策信息保存在数据库中,供以后遇到类似的情况直接使用。在网络设计阶段,可以根据经验事先确定学习和推理规则,但在运行阶段可由认知处理引擎根据当前网络状况动态修改预定规则。无论选择什么样的学习方式,认知过程需要快速地学习或者收敛到一个解,且当状态发生改变时该学习仍能够实现快速收敛。对于环境经常变化的网络(如移动无线网络),快速收敛是非常重要的。

鉴于认知应急通信网络必须基于应用需求协调网络节点的行动来优化系统整体目标,在认知网络节点上由认知处理引擎进行网络资源的统一智能管理和全局优化,多个节点的CPE之间交互信息、协同运作,最终使多个自主的认知节点整合为统一的认知网络。CPE的功能结构如图2所示。CPE是一种多功能软件实体,它利用感知的网络状态信息和协议栈各层的信息,基于策略库提供的策略信息进行分析,然后通过调用合适的优化机制和算法来调度资源的使用,并按需灵活调整跨层协议栈各层参数以获得匹配应用需求的最佳系统设置。随后,CPE观察节点的行为和网络优化结果,通过推理和学习来总结经验和更新策略,并将其存入策略库中。此外,CPE还可以决策在合适的时候采用合适的信道资源及通信技术,为不同的用户提供各自所需的服务质量保障。

CPE是模块化和可扩展的,可以根据需要添加合适的优化和调节工具,包括神经网络、模式识别、遗传算法、专家系统、时序分析和卡尔曼滤波等。例如,CPE会针对大量数据执行多层面的优化,可以考虑采用遗传算法或模拟退火方法。为了更有效地处理大量历史数据,有必要对信息进行分类和聚类,采用的方法包括神经网络、时序分析等。同时,为了使CPE能够可靠操作,必须确保决策过程中使用的数据质量,可采用卡尔曼滤波、贝叶斯推理和统计学习理论处理推理的不确定性,并确保数据的可靠性。

2.3 软件可调节网络

软件可调节网络(SAN)实际上是一个独立的研究领域,如同SDR的设计独立于认知无线电。但是,SAN需要提供认知处理层可理解和利用的网络接口。这些接口类似于应用程序接口(API)或者接口描述语言(IDL),并且应该是灵活和可扩展的。SAN还包括可修改的网络要素,这些网络要素可以作为认知网络的策略控制点(PCP)。这些网络要素可包括任何网元,且认知处理层可以通过API对每个可调节网络要素进行操作。软件可调节网络(SAN)的一个简单实例就是支持定向天线(天线可以搜索接收或以不同的旋转角度进行发射)的无线网络。这种无线网络具有SAN的基本特征,包括一种可供调节的网络单元。需要指出的是,只有当调整天线方向是服务于系统目标的认知行为时才将其称为认知网络,否则如果修改天线仅为了实现链路层的局部目标,则只能称之为采用智能天线的无线网络。

3 认知应急通信系统的应用

笔者设计的具有认知能力的应急通信系统通过资源实时感知和自适应管理来解决紧急情况下的资源紧缺问题,适用于多种应急场景。

3.1 城市突发事件

突发事件处理是现代化城市管理的重要研究课题,突发事件往往发生在难以预料的场合和环境(如火灾和大型交通事故)。突发事件救援人员(公安、消防、医疗)到达现场后成功处理突发事件的前提是要迅速、准确地了解现场情况。在应急现场,每个救援机构往往都会部署自己的应急无线通信网络,由于供应急通信使用的频谱资源有限,这些机构将竞争使用这些稀缺的无线资源,从而造成严重的通信干扰,进而妨碍救援行动。为此,可以改造升级各机构的应急无线通信网络,使其具备认知能力,以便协调多个机构应急通信网络的行动,准确、及时地传递各种应急信息。例如,各部门应急人员携带的认知无线电台通过自适应频谱感知来检测和收集活动的无线电台的位置和发射频率信息,并通过动态频谱接入(DSA)来优化使用频谱资源,从而提高频谱利用率,并可在一定程度上避免各救援机构之间的通信干扰。另外,认知应急通信系统能够随网络环境的变化自适应调节,以保证不同用户和应用按照其重要程度使用网络资源,并确保重要业务的服务质量。

3.2 地震灾害救援

当地震灾害发生后,事发区域的网络通信基础设施会遭受严重损毁,且呼往震区的通信业务量会在短时间内剧增,很容易造成现有通信网络的拥塞,甚至瘫痪。这使得地震灾区的大量灾情信息不能及时向外传递,外部指挥机构和救援人员也无法及时有效地开展救援工作。如果在灾区部署具有认知能力的通信系统,那么在地震发生时可以利用网络传感器/监视器及时采集网络状态信息和灾情信息,优先保证指挥救援中心与灾区的通信畅通。认知处理引擎对实时收集的网络状态信息进行分析,基于掉话率、通话时延等性能指标以及基站退服和光缆中断等告警信息来判断地震灾害的破坏程度,然后通过限制呼入灾区的呼叫量和调节网络设备的参数来确保应急通信指挥的顺畅进行。例如,根据基站的位置调整其发送功率和覆盖方向,尽可能大地覆盖受灾地区。另外,可根据功能职责的不同将应急通信网络划分为不同的应急救援簇,如警察、消防员和医护人员簇等。在抢险过程中,每个簇协作完成特定的任务。采用网络分簇方法具有众多优势,即有效的数据聚集、短的通信范围、减少冲突和竞争、降低路由开销和便于网络同步等。其中一个簇与指挥网络相连,指挥网络可以连接到外部网络。各簇之间的通信通常需要借助于指挥网络,可以使用各种无线技术。

3.3 森林火情监控

可以在重要的林场部署具有认知能力的无线传感网来预警和监视火情。具有认知能力的无线传感网(C-WSN)由传感器节点、中间转发节点和汇聚节点组成。由于每个节点都具有频谱感知和信道选择的认知能力,传感器节点可以选择空闲信道将感知信息发送给转发节点,转发节点同时利用其他空闲信道继续进行转发,直到到达汇集节点,提高了空闲信道的利用率。采用多频多跳的组网方式可以利用认知无线电技术进行高效的频谱分配,从而降低相邻节点无线传输的相互干扰,增强数据传输的并发性,解决传统无线传感器网络对信道利用率不高的问题。另外,考虑这种传感网络规模较大且节点数量较多,适合采用分簇网络结构,簇头节点负责感知簇内传感节点的位置、发射功率和工作频率,并于邻近簇头交互信息,从而有效地管理和协调传感节点的行动,提升网络整体性能。

4 结束语

认知无线电和认知网络是近年来得到业界广泛关注和深入研究的热点技术,可以显著提高无线频谱利用率和优化网络性能。笔者将认知无线电思想用于应急通信领域,给出了具有认知能力的应急通信系统的构建思路,对网络体系结构及认知处理引擎和可调节网络等关键部件进行了说明,并分析了几种常见的应用场景。目前,对具有认知能力的应急通信网络研究刚刚起步,还存在很多有待解决的技术和管理问题。必须从现实需求出发,充分挖掘包括认知无线电、认知网络、无线自组网、协同通信等新兴优势技术的潜能,建立动态资源感知接入,空间与地面结合、有线与无线结合、固定与机动结合的自适应立体应急通信系统,最大限度地发挥应急通信为社会服务的效能。

参考文献

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[2]刘玉藏,朱振立.应急通信指挥系统的智能组网平台研究[J].消防科学与技术,2008,27(12):901-903.

[3]HAYKIN S.Cognitive radio:Brain-empowered wireless communi-cations[J].IEEE Journal on Selected Areas in Communications,2005,23(2):201-220.

[4]Sutton P,Doyle L E,Nolan K E.A Reconfigurable Platform forCognitive Networks[C].Proc.CROWNCOM 2006,Mykonos Is-land,Greece,June,2006.

[5]陆佃杰,黄晓霞.认知无线电在无线传感器网络中的应用[J].先进技术研究通报,2009,11(3):18-22.

[6]李波,张静,汤红波.基于动态频谱接入的应急移动通信系统[J].电信科学,2008,53(12):16-20.

[7]Mitola J,MAGUIRE G Q Jr.Cognitive radio:Making software ra-dios more personal[J].IEEE Personal Communications,1999,6(4):13-18.

[8]张东梅,张世栋.支持应急通信的认知网络QoS技术[J].中兴通讯技术,2010,16(5):33-36.

[9]刘超,王海涛.网络发展的一种新动向——认知网络[J].数据通信,2009,30(2):1-5.

[10]赵绍,李岳梦.认知网络在未来移动通信网络中的应用——汶川地震后的思考[J].现代电信科技,2008,38(9):61-64.

篇4：浅谈通信系统中的认知无线电技术

2）美国加州大学Berkeley分校研究组开发的CORVUS系统

CORVUS系统中，认知用户被分成不同的组，组内的认知用户通信可以采用中心式的结构，也可采用分布式的结构，存在两种通信通道，一种是信令控制通道，用来建立新认知用户的连接；另一种是组内认知用户通信信道，用于各SU交换频谱感知信息和进行数据通信等[5]。

3）欧洲的E2R项目

研究通过端到端重配置网络和软件无线电技术将未来不同类型的无线网络融合起来，为用户、服务提供商、管理者提供更多可选服务的系统。E2R项目通过动态网络规划管理、高级频谱管理及联合资源管理这三个方面来实现其预期的目标[6]。

4）Defense Advanced Research Projects Agency XG项目

美国国防部高级研究计划署也开展了CR技术研究，资助的下一代XG项目主要开发提供择机频谱接入的技术和开发通过灵活的政策应用管理无线行为关键方面的长期管理框架。主要目标是使得美国军用通信设备可以检测环境变化，并根据对环境的检测结果来选择可用频谱。

5）IEEE802.22工作组

该工作组研究包括感知无线电在内的频谱管理政策。IEEE 802.22技术是认知无线电技术在无线区域内的具体应用。它的特点是VHF/UHF频段内，不干扰授权用户的情况下，灵活、自适应的频谱的合理配置。在IEEE 802.22系统中，为了实现对授权用户保护，提出工作信道内和工作信道内感知机制[7]。

与国外相比，中国的认知无线电技术虽然起步较晚，但也受到了社会各界的高度重视。北京邮电大学是中国认知无线电技术研究得最多和最早的机构，另外电子科大、浙江大学、清华大学等很多学校也对认知无线电技术有深入的研究。

2.关键技术研究及应用

2.1 关键技术研究

认知无线电的最大优势就是无线用户可以通过该技术实现“频谱共享”，其核心思想是通过检测哪些频谱处于空闲状态，在不影响授权用户的前提下智能地选择和利用这些空闲频谱，从而提高频谱的利用率。下面对CR的关键技术做一简要陈述[8]。

2.1.1 频谱检测

频谱检测是实现频谱自适应、乃至动态频谱共享的关键点，是认知无线电实现的难点所在。认知无线电中的频谱检测需要达到两个要求：对无线传输环境具有高度的适应能力和认知无线电系统自身效率的要求。待查的频段分为3种不同的情况：黑空：存在高功率的干扰；灰空：存在低功率的干扰；白空：仅存在环境噪声量，包括热噪声、瞬时反射、脉冲噪声等。频谱检测的任务就是寻找合适的频谱空洞并反馈至发送端进行频谱管理和功率控制[9]。

1）能量检测

能量检测不需要知道授权用户的先验信息，实现上非常简单，只需测量频域或时域上一段观测空间内接收信号的总能量来判决是否有授权用户出现，是目前应用最广的一种频谱检测方式[10]。

2）循环平稳特征检测法

由于调制信号在均值和自相关等统计参数方面具有循环平稳特性，

而噪声不具有这一特性，利用信号的循环平稳特性可以检测噪声背景下的授权用户信号。在通信中，有用信号一般受人工周期信号的调制，有潜在的周期性，而噪声没有这个特性，此方法就是利用这个特点进行检测的，比较适合于噪声环境中[11]。

3）干扰温度检测

干扰温度是接受天线处射频功率（发射机和噪声源产生的信号功率）的一种度量。针对估计得到的干扰温度，可以给出干扰温度界限。通过干扰温度界限可以对观测的“频谱空洞”进行选择，超过界限的干扰或其它噪声都是不符合通信要求的频谱。

2.1.2 频谱管理

频谱管理又称频谱分配，CR 系统采用动态频谱分配方案。频谱管理包括了频谱分析和频谱决定功能，主要目的是提供认知无线电能在所有检测到的可用频谱中间，选取最合适的频谱来满足应用的QoS需求的能力，并实现一个有效的，高效的利用频谱的自适应策略。

2.1.3 功率控制

功率控制是指在一定范围内，用无线方式来改变移动台或基站（或两者）的传输功率。它的目的是为了减少整个系统的干扰，提高频谱利用率。功率控制能保证每个用户所发射功率到达基站础保持最小，既能符合最低的通信要求，同时又避免对其他用户信号产生不必要的干扰。功率控制的作用是减少系统内的相互干扰，使系统容量最大化。此外，功率控制在通信中还起着节能的作用，无线通信系统的终端通常是由电池供电[12]。

2.2 CR技术的典型应用

2.2.1在超宽带（UWB）系统中的应用

UWB 具有高通信容量、传输速率高、抗多径能力强、功耗低、成本低等优点，但是UWB的超宽带特性会对共享频段内的其它窄带系统产生干扰，并且自身也易受到其它系统的强干扰[13]。将CR技术和UWB相结合，能为UWB解决上述问题提供一种全新的思路，有可能设计出一种全新的高性能UWB系统。

2.2.2在WRAN中的应用

WRAN空中接口面临的主要挑战是灵活性和自适应性。对于物理层的要求是保持低复杂性的同时提供很高的性能；也需要相应的MAC层控制机制[14]，允许基站以对授权用户的频谱感知来动态改变网络的功率或频率，以避免干扰。为了避免和解决排列或重叠覆盖，实现更好的共享频谱，系统还必须包含各基站之间的协调机制[15]。

2.2.3在WLAN中的应用

篇5：通信专业认知实习报告

3实习目的：为了了解通信工程专业的主业知识，提高对实验器材的认识和加强对通信相关知识的了解，为以后对本专业课的学习有更好的帮助。前言：通过近一周的实习，我学到了许多的东西，接触了很多新鲜的事物，也对我将来的学习有很大的帮助。通过这次的认识实习，丰富本人专业方面的知识，增强了本人的观察能力，开阔了视野，并使我对以后的工作有了定性的认识，真是让我收获颇多。现将认识实习的内容、实习收获以及感想和建议方面做以总结。

一、认识实习的内容：

准备工作：实习的第一天，我们听了黄飞江老师的讲座，黄老师详细的说明了实习时的注意事项和这几天实习的统一安排，以及给我们放映了一段关于通信发展的视屏，希望通过这次实习使我们对本专业有一个基本的了解。

1、长沙大学通信基础实验室：实习期间，我们参观了通信的各种实验室，有通信原理实验室、DSP实验室、计算机网络实验室等等。在参观这些实验室的过程中，我们接触了许多的实验器材，虽然我对这些东西并没有多大的认识但对以后的专业学习中的实验还是有一定的帮助的。我相信在以后的学习中，这些实验室将对我们有很大的帮助，它们将成为我们学好这门专业的最有力的助手，也是提高我们动手能力和实践能力的最好帮手。在实验室的参观中，我认识许多高科技的产品，这是除了实验器材之外 1

力学笃行的。映像最深的是IP电话，它在我国出现得很少，以前也只有在美国大片上才看得到，现在确确实实看到实物是一件很兴奋的事情。其次我也看到了交换机、路由器等较贵重的通信机器。这些实验室的物品大多是斯路科和华为提供的，最值得一提的是我们专业是有斯科认证的网络学院，实验室都是非常新的，这些实验室可同时容纳30多人上机操作。学院提供华为、斯科的认证服务，通过认证考试者，可获得相应级别的网络工程师证书。这可以说是我们学院的一大优势吧！

2、优秀学长的学习体会介绍：实习期间我也听了学长们的学习体会，对自己的帮助很大。学长们的演说非常的精彩，让我对大学学习和生活有了更深一步的了解，对专业有了更多的兴趣。对我如何去过好大学的四年有很大的帮助。他们是我们学院的优秀学生，他们在学习和生活方面都有很强的能力，在他们的介绍中我知道了英语和数学对于我们专业来说是非常重要的。他们也告诉我们大学的学习靠积极主动，靠脚踏实地，坚持不挂科，不掉队是不行的，自己的目标要高一点，这样才会有更多的进步。也告诉我们生活中要乐于助人，在别人需要帮助时伸出援助之手，做事上要有取舍，但也要把握机会，因为机不

可失，时不再来，要尽自己最大的努力去做好一件事。

3、通信知识的讲座

关于通信这一方面的内容，我们了解了它的历史，深空探测，航空航天，计算机网络，通信行业的发展需求和我们就业的方向及

有关考研方面的内容。它的历史由古代最原始的传讯说起到现在数字化的网络通信。在光传输的的介绍中我记住了光导纤维之父——华人科学家高锟，他获得了诺贝尔物理学奖，是为数不多的华人中获得诺贝尔奖的一个。深空探测中我了解我国的航空史，我国是一个起步晚发展快的国家。值得我们自豪的是我国当前的航空技术领先世界，排名前四。除了我国，我也了解了前苏联和美国的航空发展历史。

计算机网络方面讲了它的安全，无线网络等方面以及整个网络的链接流程。讲到了三网融合，说道将来是一个NGN的时代，移动化的互联网将成为未来世界的主流。通信也将朝五化发展，成为必不可少的一部分。

讲到就业的问题，我也许还体会不到其中的艰难，就业怎样才能找到一份好工作，这都是我们现在就要考虑到的，那么它将迫使我们从现在开始就要做好准备，学好专业知识。用知识来武装自己。成为有用之才。

二、实习的收获和感想

通过这次的认识实习，让我对专业有了基本的了解对专业方面的学习有了更浓厚的兴趣对我以后的人生规划有了新的借鉴，知道了学好专业的重要性和必要性。

其次，我认识了许多的实验器材，开阔了我的视野，认识了许多新事物。知识方面，增加了我的课外知识，认识了更多的世界名人，也结识了新的老师。

通过本次的实习，开阔眼界，增加了见闻，了解了一些通信设备，也见识了该行业的最新动态。同时得到了许多的的知识财富。通过实习我知道了通信在国民经济房展中所处的地位和所起的作用，增强了我对本专业的喜爱。

此次实习，我感受到了通信的重要性，了解了它的发展现状和美好的前景，感受到了信息科技给今天带来的美好生活。当然自己也要立志在本专业有一番大的作为。以后自己要多了解通信方面的最新科技多参加这方面的实践活动，让自己尽快成长起来，为祖国做贡献。

三、实习的不足和建议

这次实习只粗略的认识了一些通信的实验器材和通信工具，并没有进行一些实际的操作，并且我们在实习之前并没有学习有关通信方面的知识。在参观实验室时我们也不知道怎样去操作这些实验器材。对我们对通信的了解应该没有多大的帮助，再加上我们只是走眼观花的看一下，效果可想而知。建议实习应该建立在有相应的理论知识上，在开了通信专业课以后进行实习，我想这样的效果会有很大的提高。

篇6：通信工程认知实习报告

十六周是我们通信与信息工程学院的认知实习周。六月一日早上，我们参观了学校园楼的通信展。在这里我们看到了从古至今，从中国到外国的通信发展史。通信史的发展是人民智慧的高度结晶。从烽火台到驿站的设立，从电报电话的设计到今天网络理论的发展与运用，无不彰显了人民的智慧。

不论是击鼓、烽火，还是今天的移动通信，要实现消息的远距离传送，都需要中继站的层层传递，消息才能到达目的地。以前要想畅通快速地实现远距离传递消息只有等待了。人类通信史上革命性变化，是从把电作为信息载体后发生的。

1837年，美国人塞缪乐.莫乐斯（Samuel Morse）成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码，可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地，再转换为原来的信息。电报的发明，拉开了电信时代的序幕，开创了人类利用电来传递信息的历史。从此，信息传递的速度大大加快了。“嘀―嗒”一响（1秒钟），电报便可以载着人们所要传送的信息绕地球走上7圈半。这种速度是以往任何一种通信工具所望尘莫及的。

1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔（A.G.Bell）发明了世界上第一台电话机。并于1876年申请了发明专利。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，后来就成立了著名的贝尔电话公司。

1888年，德国青年物理学家海因里斯.赫兹（H.R.Hertz）用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论。这个实验轰动了整个科学界，成为近代科学技术史上的一个重要里程碑，导致了无线电的诞生和电子技术的发展。不到6年的时间，俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报，实现了信息的无线电传播，其他的无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。1906年美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播。1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台，从此广播事业在世界各地蓬勃发展，收音机成为人们了解时事新闻的方便途径。1924年第一条短波通信线路在瑙恩和布宜诺斯艾利斯之间建立，1933年法国人克拉维尔建立了英法之间和第一第商用微波无线电线路，推动了无线电技术的进一步发展。

电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。1922年16岁的美国中学生菲罗.法恩斯沃斯设计出第一幅电视传真原理图。1928年美国西屋电器公司的兹沃尔金发明了光电显像管，并同工程师范瓦斯合作，实现了电子扫描方式的电视发送和传输。1935年美国纽约帝国大厦设立了一座电视台，次年就成功地把电视节目发送到70公里以外的地方。1938年兹沃尔金又制造出第一台符合实用要求的电视摄像机。经过人们的不断探索和改进，1945年在三基色工作原理的基础上美国无线电公司制成了世界上第一台全电子管彩色电视机。1972年至1980年间，传真技术已完成从模拟向数字、从机械扫描向电子扫描、从低速向高速的转变，除代替电报和用于传送气象图、新闻稿、照片、卫星云图外，还在医疗、图书馆管理、情报咨询、金融数据、电子邮政等方面得到应用。

随着电子技术的高速发展，军事、科研迫切需要解决的计算工具也大大改进。1946年美国宾夕法尼亚大学的埃克特和莫希里研制出世界上第一台电子计算机。20世纪40年代，科学家们发现了半导体材料，用它制成晶体管，替代了电子管。1948年美国贝尔实验室的肖克莱、巴丁和布拉坦发明了晶体三极管，于是晶体管收音机、晶体管电视、晶体管计算机很快代替了各式各样的真空电子管产品。1959年美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，从此微电子技术诞生了。1967年大规模集成电路诞生了，一块米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多个晶体管的线路。1977年美国、日本科学家制成超大规模集成电路，30平方毫米的硅晶片上集成了13万个晶体管。微电子技术极大地推动了电子计算机的更新换代，使电子计算机显示了前所未有的信息处理功能，成为现代高新科技的重要标志。

为了解决资源共享问题，单一计算机很快发展成计算机联网，实现了计算机之间的数据通信、数据共享。通信介质从普通导线、同轴电缆发展到双绞线、光纤导线、光缆；电子计算机的输入输出设备也飞速发展起来，扫描仪、绘图仪、音频视频设备等，使计算机如虎添翼，可以处理更多的复杂问题。20世纪80年代末多媒体技术的兴起，使计算机具备了综合处理文字、声音、图像、影视等各种形式信息的能力，日益成为信息处理最重要和必不可少的工具。

至此，我们可以初步认为：信息技术（Information Technology，简称IT）是以微电子和光电技术为基础，以计算机和通信技术为支撑，以信息处理技术为主题的技术系统的总称，是一门综合性的技术。电子计算机和通信技术的紧密结合，标志着数字化信息时代的到来。

我们还到南京曼奈柯斯电器有限公司参观了公司的主要产品与技术。南京曼奈柯斯电器有限公司,是由中国普天集团所属南京普天通信股份有限公司与世界著名的专业电气公司德国曼奈柯斯电气公司合资创办的，是专业生产工业用插头插座、电缆连接器及低压配电设备的厂家。南京曼奈柯斯电器有限公司于1995年10月成立，于2000年9月通过德国TUV NORD ISO 9001国际质量体系认证；于2001年9月获得中国船级社(CCS)船用产品形式认可证书及中国石油天然气集团公司一级供应网络成员证书；公司生产的检修电源箱和工业用插头插座及电缆连接器、照明箱、检修电源箱、动力配电柜等低压成套设备产品均通过中国国家电工产品强制性CCC认证，该公司参与了工业用插头插座和连接器国家标准的起草和编制工作,并被推选为中国电气安全标准技术委员会委员单位和中国工业电器协会电器附件分会常务理事单位。2006年8月获得南京市外商投资先进技术企业称号，公司销售额平均每年都以20%的速度增长，并在北京、上海、天津、重庆、广州、西安、武汉、沈阳、杭州、济南等地设立了办事处，我们的经销商遍布全国各大城市，使客户能够在第一时间内得到更便捷、更满意的服务。

1989年10月，国内第一台国产化全卡接式总配线架在公司诞生。1989年以市话配套为重点的42项通信产品相继开发完成，尤其运用国际先进的绝缘层气密式卡接式技术开发的ST003型快速接续模块获得国家专利，成为国内通信配线产品技术的领军企业，为其今后形成支柱产业奠定基础。1993年11月公司成功引进了填补国内空白的加拿大北方电讯公司DPN-100分组交换机产品生产技术，并在南京市高新技术开发区建成了国内唯一的数据通信设备生产基地。并被邮电

部指定为该产品生产厂家。公司1997年初在全国率先推出第一套5类标准的国产化综合布线系统，填补了国内相关产品市场的空白。公司现有超5类，6类铜缆布线，光纤综合布线系统，宽带小区综合布线系统，家居布线系统，楼宇智能化系统等四大系列产品。普天布线产品已在政府，金融，校园，机场，港口，火车站等国家特大型建筑及其场馆的重要网络工程中广泛稳定应用。普天坚持技术领先，全面自主设计开发原则，产品全面通过信息产业部检测，并拥有多项国家专利，已成为中国布线领域领先企业。

除了参观普天，我们还到学校的三牌楼校区的科技楼参观了重点实验室。我们参观了广电实验室，光网络与传输实验室，TD-SCDMA实验室，图像实验室，宽带无线通信实验室，软交换实验室，卫星通信站实验室，移动图书馆，校园网设备处。“江苏省无线通信重点实验室”获江苏省教育厅批准成立于2007年9月，以“通信与信息系统”和“电磁场与微波技术”两个江苏省重点学科为依托，挂靠于南京邮电大学通信与信息工程学院。

实验室的任务是以两个博士点、两个硕士点和一个博士后流动站为核心，围绕国际信息科技前沿，在无线通信领域进行创新研究和技术研发，培养创新人才，提高学科建设水平。

实验室现有三个研究方向：新一代宽带无线通信、下一代网络技术和射频与天线。

实验室拥有新一代宽带无线通信实验室、下一代网络技术实验室、射频与天线实验室以及卫星通信实验室等各种通信技术研究平台、研究生培养基地和实验机房。实验室总面积达到2000平米，实验室仪表总价值3000多万元，成为国内无线通信领域重要的学科建设和人才培养基地。

随着数字蜂窝网络GSM在全球的广泛应用和人们对无线数据应用的迫切需求，发 展 移 动 数 据 业 务，已 成 为 中 国 移 动 等GSM运 营 商 今 后 业 务 发 展 的 中 心，但 当 今GSM网 络 传 输 的 低 速 率 和 移 动 终 端 的 局 限 性 大 大 影 响 了 移 动 数 据 业 务 的 发 展。而

GPRS正 是 应 付 这 一 挑 战 的 新 技 术，GPRS在 GSM网 络 中 实 现 传 输 速 率 的 性 能 是 目 前 昂 贵 而 又 缓 慢 的 电 路 交 换 方 式 的 三 倍，其 速 度 甚 至 超 过 了 有 线 网 络 上 的 传 输 速 率。GSM系统的分组交换无线数据业务GPRS（General Packet Radio Server）也逐渐推广普及，GPRS（General Packet Radio Service）也叫通用无线业务，是GSM Phse2+阶段引入的内容之一，是GSM网络向第三代移动通信演进的第一步。在这一步中，有两点重要的意义：一是在GSM网络中引入分组交换能力，二是将速率提高到100kbps以上。GPRS作为第二代移动通信向第三代过渡的技术是由英国BT Cellnet公司早在1993年就已经提出，由GSM Phse2+（1997年）规范定义实现的内容之一，是一种基于GSM的移动分组数据业务，面向用户提供分组的IP或者X.25。随着标准化进程的结束，全球性的GPRS市场启动商业服务，也使全球GPRS设备市场日益升温，GPRS的推出标志着人们在GSM的发展史上迈出了意义最重大的一步，是迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑。业界通常将移动通信分为三代。第一代是模拟的无线网络，第二代是数字通信包括GSM、CDMA等，第三代是分组型的移动业务，称为3G。GPRS是通用无线分组业务的缩写（General Packet Radio Service）,是介于第二代和第三代之间的一种技术，通常称为2.5G，目前通过升级GSM网络实现，称之为2.5G是比较恰当的，因为它是一个混合体，采用TDMA方式传输语音，采用分组的方式传输数据。