自适应通信
网络通信中的移动自适应路由技术

网络通信中的移动自适应路由技术近年来,随着移动互联网的迅速发展,人们对移动自适应路由技术的需求不断增加。
作为一种在网络通信中的关键技术,移动自适应路由技术可以使通信过程更加顺畅、高效,推动数字时代的发展。
一、移动自适应路由技术的基本概念移动自适应路由技术是一种网络通信中的重要技术,用以提高移动通信网络中的网络效率、可靠性以及鲁棒性。
简单来说,它就是能够将多个移动节点组成的不同拓朴结构进行优化和管理,使得网络中的数据传输更加高效和快速。
在当前的移动互联网时代,移动节点数量和移动节点间的通信量急剧增加,因此如何在复杂的网络拓朴中实现移动节点之间的高效通信成为了移动自适应路由技术急需解决的问题。
移动自适应路由技术的主要目的就是优化移动节点之间的通信,提高网络可靠性和扩展性、降低网络延时和链路误码率,从而提高网络的总体效率和性能。
二、移动自适应路由技术的技术原理移动自适应路由技术的实现离不开动态路由协议。
该协议旨在定期更新路由表,以指导数据包的路由。
动态路由协议实现了节点之间的相互通信,传输路由信息并决定数据的最佳路径,从而优化网络效率。
对于移动自适应路由技术的实现,主要采用以下核心原理:1.自组织网络自组织网络是指一种可以自我管理和自我维护的网络,其中每个节点都可以通过内部协商和协调机制,自主地加入或离开网络,自动创建或撤销网络拓朴结构。
因此,自组织网络具有高度的灵活性和适应性,可以自适应地应对不同的运行环境和网络拓朴结构。
2.移动性管理对于移动节点的移动性管理,主要是解决节点原有的路由信息失效问题。
一般采用以下方式:(1)通过对节点移动范围的可预测性进行测量,建立各个节点的位置信息向网络移动协议中心发送信息;(2)网络移动协议中心根据预测结果和移动节点的位置信息,及时更新所有节点的路由信息表;(3)确保路由信息表与移动节点的位置信息及时同步,保证节点之间的通信始终畅通无阻。
3.负载均衡负载均衡是指将负载分散到网络的各个节点上,以便优化网络效率。
短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段

概要介绍了短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段,关键信号生成的原理及其监测与识别,详细论述了正在发展的第三代短波自适应通信系统的网络功能和技术特点。
引言短波通信是一种历史悠久的远距离通信方式,通过电离层反射实现远距离通信。
由于电离层的性能随时间、空间和电波频率变化,引起信号的幅度衰落、相位起伏等,会严重影响短波通信质量;同时天波反射存在严重的多径效应,也造成频率选择性衰落和多径时延,成为短波链路数据传输的主要限制。
另外,短波频段可供使用的频带比较窄,通信容量小,大气和工业无线电噪声干扰严重,也大大限制了短波通信的发展。
20世纪60年代以来,卫星通信以其信道稳定、通信质量好、容量大等优势,取代了许多原属于短波的重要业务。
短波通信的投入急剧减少,其地位大为降低。
然而,与卫星通信、光缆等通信手段相比,短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信,具有自身的特点,比如建设周期短,维护费用低;设备简单,容易隐蔽;使用灵活,电路调度容易,临时组网便捷,抗毁能力强等。
这些显著的优点,是其他通信手段不可比拟的。
事实证明,曾经设想取代短波通信的卫星通信,并不能满足所有情况下的用户需求。
20世纪80年代起,出于对卫星安全等方面的考虑,短波通信重新受到重视,许多国家加大了对短波通信技术的研究与开发。
近年来,由于电子技术的迅猛发展,促进了短波通信技术和装备的更新换代,原有的缺点得到了不同程度的克服,通信质量大大提高,形成了现代短波通信新技术、新体制,短波通信正走向复兴。
这其中,最重要和显著的技术进步,就是短波自适应技术。
短波自适应通信的概念短波通信主要依靠天波进行,而电离层反射信道是一种时变色散信道,其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化,因此,短波通信中工作频率是不能任意选择的。
在相当长的时间内,短波通信频率的选择是根据频率预测资料来确定的[1]。
但是,电离层的特性每天变化很大,频率预测资料是根据长期观测统计得出的,不能实时反映实际通信时信道参数,而且,长期预报也没有考虑多径效应和电台干扰等因素,造成实际短波通信质量不能令人满意。
自适应通信

天波传播
短波传播中的静区
短波通信中地面波与天波均不能到达的区域
d1 静区 d2
天波
静 地面波 区
d2
d1
消除静区方法: 选用高仰角天线,选用较低工作频率。
短波通信的特点
1.通信覆盖与远程通信能力强 2.通信系统顽存性强 3.运用模式多样、适用范围广 4.通信选频要求高、用频动态性强 5.通信容量小、通信稳定性较差
速度慢,对收、发信道均评价
分数越低质量越好
TO
质量评分
主叫台
FROM 目标台
线路质量分析LQA评分数存贮举例
信道 C1 C2 C3 C4 C5 C6
FRO 10
4
1
0
5 15
A
M
TO 14
8
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X
7 11
FRO
9
5
1
3
2
6
B
M
TO X
7
4
3
5 12
FRO 30 22 13 8
地 址C
M TO X
- 17
短波自适应通信基本原理:
1.自动线路建立(ALE)
短波自适应通信系统的组成: 普通短波电台 自适应控制器(自动进行信道质量评估和自动线路建立, 即自动选择最佳可用信道)
最佳信道选择的因素: 通信距离 时间日期 噪声干扰
2.线路质量分析(LQA) 自适应控制器用线路质量分析来选择最佳信道 传输质量的参数: 信号能量(信号功率) 噪声能量(噪声功率) 可靠性能(误码信率)
软件无线电技术
软件无线电的由来
无线通信在现代通信中占据着极其重要的位 置,被广泛应用于商业、气象、军事、民用等领 域。然而,大家可曾知道……
面向机器视觉任务的自适应语义通信

面向机器视觉任务的自适应语义通信随着人工智能的快速发展,机器视觉任务在许多领域都得到了广泛应用,如图像分类、目标检测、图像分割等。
在这些任务中,语义信息的传递和理解是至关重要的。
本文旨在探讨面向机器视觉任务的自适应语义通信的相关技术和方法。
一、语义通信的意义和挑战语义通信是指在机器视觉任务中,通过合适的方式传递和理解语义信息的过程。
在机器视觉任务中,准确地捕捉和表达图像中的语义信息对于任务的成功执行至关重要。
然而,由于图像中的语义信息具有多样性和复杂性,如何在不同的任务中实现自适应的语义通信成为了一个挑战。
二、传统的语义通信方法传统的语义通信方法主要基于手工设计的特征表示和传统的机器学习方法。
这些方法通常需要人为参与,需要专门针对不同的任务设计特征表示,并使用传统的机器学习算法进行训练和分类。
这种方法的局限性在于需要耗费大量的时间和资源,同时也不够灵活和自适应。
三、基于深度学习的自适应语义通信方法随着深度学习的兴起,基于深度神经网络的自适应语义通信方法逐渐成为主流。
这些方法利用深度神经网络自动地学习图像中的语义信息,并通过网络的连接和参数传递来实现语义通信。
具体而言,可以利用预训练的卷积神经网络提取图像的特征表示,然后通过添加适当的连接层和任务特定的损失函数来完成语义通信。
四、迁移学习和领域自适应在机器视觉任务中,不同的领域和场景可能存在较大的差异,这就带来了一个挑战,即如何在不同的领域中实现自适应的语义通信。
为了解决这个问题,迁移学习和领域自适应成为了研究的热点。
迁移学习可以通过在源领域中学习到的知识来辅助目标领域的学习,从而提高语义通信的性能。
而领域自适应则是针对目标领域进行特定的适应,以减少源领域和目标领域的差异。
五、语义通信的应用面向机器视觉任务的自适应语义通信在各个领域都有着广泛的应用。
例如,在图像分类任务中,通过自适应的语义通信可以提高分类的准确性和泛化性能;在目标检测任务中,将目标的语义信息传递给分类器可以更好地进行目标检测和定位;在图像分割任务中,语义通信可以帮助提取更准确的图像分割结果。
通信系统中的自适应信号处理与均衡算法

通信系统中的自适应信号处理与均衡算法在通信系统中,自适应信号处理与均衡算法扮演着重要的角色。
这些算法可以有效地降低通信信道带来的干扰和失真,提高信号质量和系统性能。
本文将探讨通信系统中常见的自适应信号处理和均衡算法,并分析其原理和应用。
一、自适应信号处理算法1. 最小均方误差(LMS)算法最小均方误差算法是一种经典的自适应滤波算法。
它通过不断调整滤波器的系数以最小化输入信号与期望输出信号的均方误差。
LMS算法的优点在于实现简单、计算效率高,适用于大多数通信系统中的实时应用。
2. 最小均方归一化(LMN)算法最小均方归一化算法是LMS算法的改进版本。
相比于LMS算法,LMN算法引入了归一化因子,使得滤波器系数的更新速度更慢,从而提高了系统的稳定性和收敛性能。
LMN算法在处理非平稳信号和有频率衰减的噪声时表现出更好的性能。
3. 逆滤波器算法逆滤波器算法是一种基于正弦信号模型的自适应算法。
它通过提取信号的频率响应并运用逆滤波器来抵消信道引起的失真和频率选择性衰减。
逆滤波器算法在抗干扰和提高信号传输质量方面具有良好的性能。
二、自适应均衡算法1. 线性均衡算法线性均衡算法是一种基于滤波器的均衡技术。
它通过设计合适的滤波器将接收到的信号进行补偿,使其恢复到原始发送信号的形态。
线性均衡算法常用的方法包括零离子均衡器(ZIE)和频率域均衡器(FDE)。
这些方法能够有效地抑制多径干扰和时延扩展,提高系统的传输性能。
2. 非线性均衡算法非线性均衡算法采用非线性函数对接收信号进行处理,以提高系统的抗多径传播和干扰的能力。
常见的非线性均衡算法包括最大似然序列估计器(MLSE)和广义序列估计器(GSE)。
这些算法能够较好地抵消信道引起的非线性失真,提高系统的误码率性能。
三、自适应信号处理与均衡算法的应用1. 无线通信系统在无线通信系统中,自适应信号处理和均衡算法广泛应用于调制解调、信道估计、自动增益控制等关键技术中。
它们有效地改善了信号的传输质量,提高了系统的容量和覆盖范围。
通信技术中的自适应信道估计技术

通信技术中的自适应信道估计技术自适应信道估计技术是通信技术中的重要领域之一,主要用于估计和跟踪无线信道特性,从而提高通信系统的性能和可靠性。
自适应信道估计技术在无线通信系统中发挥着关键的作用,它可以自动地根据当前的信道条件和环境变化来调整通信系统的参数和算法,以提高通信的质量和可靠性。
自适应信道估计技术的核心思想是根据接收到的信号数据,利用算法和数学模型来估计和预测信道的特性。
通过对信道特性的准确估计,可以有效地提高数据传输的速率、减少误码率,并且适应不同的信道条件,从而提高通信系统的性能。
在自适应信道估计技术中,通常使用的方法包括最小均方误差(MMSE)估计、最大似然估计以及卡尔曼滤波等。
这些方法根据不同的信道模型和信号特性选择合适的算法,并结合统计方法、数学模型等进行信道估计。
最小均方误差(MMSE)估计是一种常用的自适应信道估计方法。
它通过最小化接收信号与估计信号之间的均方误差,来优化信道估计的精度。
最大似然估计是另一种常用的自适应信道估计方法,它基于信道模型的假设,通过选择最可能的信道特性来进行估计。
卡尔曼滤波是一种递推的估计方法,通过利用先验信息和测量结果的融合来实现自适应信道估计。
除了上述方法外,还有一些其他的自适应信道估计技术,如基于神经网络的估计方法、基于统计的估计方法等,这些方法利用机器学习和统计学的原理,通过对大量数据的训练和学习,来实现自适应信道估计。
在无线通信系统中,自适应信道估计技术的应用十分广泛。
例如,在无线通信中,由于信道会受到多径效应、多径衰落等因素的影响,信号传输会受到干扰和衰落。
通过自适应信道估计技术,可以准确地估计信道的特性,从而采取相应的措施来减小干扰和衰落,提高信号的质量和可靠性。
此外,自适应信道估计技术还可以应用于无线局域网、移动通信等领域,以提高通信系统的性能和可靠性。
在无线局域网中,自适应信道估计技术可以帮助提高网络的容量和传输速率,提供更好的用户体验。
物联网中的自适应计算与通信技术研究

物联网中的自适应计算与通信技术研究一、物联网概述随着信息技术的发展,物联网作为一种新的技术模式迅速兴起并得到了广泛应用。
物联网是通过对传感器设备、计算机和通信技术的整合,实现对物理世界中各种网联设备的实时监控、智能识别和智能控制,实现设备间的互联互通。
目前,物联网已经应用于交通、医疗、能源、安防等多个领域,成为了人们生产和生活的重要基础设施。
二、自适应计算技术在物联网中的应用1. 自适应控制自适应控制是物联网中常用的一种技术。
通过对环境、设备等信息的实时捕捉和处理,实现对设备的自适应控制。
例如,在智能家居中,通过对家庭成员的习惯和行为进行深度学习和分析,智能家居可以自适应地调节温度、照明和电器等,并在人们离开家后自动关闭电器、锁门等功能。
2. 自适应算法自适应算法同样是物联网中的重要技术。
物联网中的海量数据量需要高效处理,而自适应算法可以根据数据的变化自动调整算法参数,提高数据处理效率。
例如,在交通控制系统中,通过对交通流情况的实时分析,自适应算法可以自动调整路灯的信号周期,从而优化交通状态。
3. 自适应应用自适应应用是物联网中的一种新型应用模式。
通过对用户行为、环境等信息的监控和识别,自适应应用可以根据用户的需求、行为习惯等动态调整应用内容和交互方式,从而提高用户体验。
例如,在智能健身房中,根据不同用户的身体数据和健身目标,自适应应用可以提供不同的运动方案和音乐曲目,为用户提供更加个性化的健身体验。
三、自适应通信技术在物联网中的应用1. 自适应调制物联网中的传感器设备通常采用低速率、低功耗的通信方式,如Zigbee、BLE等。
而自适应调制技术可以根据网络环境的变化自动调整数据传输的速率和功耗,以适应不同的网络条件。
例如,在智能电网中,通过对电力传输链路的实时监测和识别,自适应调制技术可以自动调整数据传输速率和功耗,以提高通信效率和节能效果。
2. 自适应路由自适应路由是物联网中的一种重要技术。
由于物联网中的设备数量巨大、网络拓扑复杂,路由算法的设计和优化成为了一项重要任务。
自适应调制技术及其在通信中的应用

自适应调制技术及其在通信中的应用近年来,随着通信技术的发展,自适应调制技术逐渐被广泛使用。
自适应调制技术是一种能够根据信道的变化自动调节发送信号的一种调制技术。
它可以有效地提高信号传输的效率,提高系统的可靠性和灵活性。
本文将详细介绍自适应调制技术及其在通信中的应用。
一、自适应调制技术自适应调制技术是一种能够根据信道的变化自适应地调整发送信号的一种调制技术。
传统的调制技术只能使用一种固定的调制方式,无法根据信道的变化进行调整。
而自适应调制技术则可以根据信道的变化实时选择最优的调制方式,从而提高信号传输的效率和可靠性。
自适应调制技术主要包括两个部分:调制器和反馈系统。
调制器根据反馈系统反馈的信道信息,自动选择最优的调制方式;反馈系统则实时获取信道信息,将其反馈给调制器,为其提供决策依据。
二、自适应调制技术在通信中的应用1.无线通信自适应调制技术在无线通信领域中得到了广泛应用。
由于无线信道存在着频率选择性和时间选择性等特性,传统的调制方式难以有效地适应信道的变化。
而自适应调制技术则可以根据信道的特性,自适应地调整发送信号的调制方式,从而能够有效地提高信道利用率和传输可靠性。
2.宽带通信自适应调制技术在宽带通信领域中也得到了广泛应用。
在传统的宽带通信中,由于信道存在多径效应、噪声等因素,传输信号会受到严重的干扰和衰减,传输效率低下。
而自适应调制技术则能够根据信道的变化自动调整发送信号的调制方式,从而提高传输效率和信号质量。
3.光纤通信自适应调制技术在光纤通信领域中也得到了广泛应用。
光纤通信中,信号的传输距离受到衰减的影响较大,传统的调制方式难以适应信道的变化。
而自适应调制技术则可以根据光纤信道的特性,自动调整发送信号的调制方式,从而提高传输效率和信号质量。
三、自适应调制技术的发展前景随着通信技术的不断发展和网络信息化的迅速推进,自适应调制技术在通信领域中的应用前景非常广阔。
未来,自适应调制技术将会继续发展和创新,为通信领域带来更加优秀的性能和功能,推动整个通信行业的不断发展和进步。
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信道2 信道3 信道4
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
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呼叫 应答
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全呼
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e.线路建立(LINKED): 呼叫应答成功后,显示提示符,线路建立,可以通信 扫描状态时收到呼叫,线路建立,显示地址,可以通信
研室副教授 杜春梅
• 成功吗? (1)很强的灵活性 (2)较强的开放性 这使得软件无线电这一概念一经提出,
就得到了全世界无线电领域的广泛关注。
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
软件无线电的发展概况
软件无线电技术的发现
SPEAKeasy Phase1
SPEAKeasy Phase2
MBMMR
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
短波自适应通信基本原理:
1.自动线路建立(ALE)
短波自适应通信系统的组成:
普通短波电台 自适应控制器(自动进行信道质量评估和自动线路建立, 即自动选择最佳可用信道)
最佳信道选择的因素: 通信距离 时间日期 噪声干扰
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2.线路质量分析(LQA) 自适应控制器用线路质量分析来选择最佳信道 传输质量的参数: 信号能量(信号功率) 噪声能量(噪声功率) 可靠性能(误码信率)
自适应通信类型:
频率自适应 功率自适应 速率自适应 方向自适应
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频率自适应重点:短波频率自适应 工作频率范围为3MHz~30MHz
短波通信在航空通信中的地位 ● 短波通信是航空远程通信和低空超视距通信的主要手段, 也是我航空兵目前远程、超视距通信的唯一手段 ●短波通信依赖的电离层不稳定,是典型的变参信道。 ●短波通信以其技术简单、通信距离远、经济性、机动性、 顽存性等突出优点仍然受到重视。
呼叫 应答
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
起始台
目标台
短波通信频率自适应归纳: ◆信道变化强烈,要采用自动线路建立(ALE) ◆线路质量分析(LQA)是实时信道估值的量化方法 ◆通信单元等待状态在所有信道上自动扫描接收 ◆自动建立通信线路是频率自适应的主要任务 ◆已建立的通信线路质量变化时能自动选择新的信道
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呼叫 应答
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呼叫(CALL):准备建立通信链路
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呼叫(CALL):准备建立通信链路
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d.扫描(SCAN):电台等待接收状态 轮流在所有信道上监测接收呼叫或LQA信号
电子新技术与新装备
第3章 自适应通信与软件无线电
授课人 杜春梅
电波的主要传播方式
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
地面波传播
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天波传播
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天波传播
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短波传播中的静区
d1 静区 d2
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3、联合战术无线电系统(JTRS)
JTRS是美军为了适应三军联合作战的 需要,在MBMMR的基础上提出的一种战 术通信系统。系统构成的基础是基于 MBMMR的战术无线电台(JTR)。JTR系 列电台与常规电台的最大不同点是具有很 强的网络功能和信息安全处理能力。另外 ,JTR比MBMMR电台支持更加广泛的信号 波形,它还能适应技术发展进行快捷高效 的波形升级。
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
• 目前,软件无线电的结构基本上可以分 为三种: -- 射频低通采样数字化结构; -- 射频带通采样数字化结构; -- 宽带中频带通采样数字化结构。
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
THE END
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
the 1980's to the multiband
multimode software-defined radios of
the year 2000 and beyond. Last year, I
coined the term Cognitive Radio to
refer to that class of software radio
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
序号 时 间 1 1980 年 2 1992 年 3 1994 年 4 1995 年
发展历程 美国作为可编程模块化通信技术开始研究开发 SDR 技术
由 Joe. Mitola 正式提出软件无线电的概念 SPEAKeasy(PHASE I)开发完毕 欧洲电信标准协会(ETSI)举荐 SDR 做通用移动通信系统 (UMTS);IEEE Communications Magazines 出 SR 专辑
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
• 到底怎么办?
1992年,MILTRE公司的Joseph Mitola 首次明确提出了软件无线电的概念。其中 心思想是:
构造一个具有开放性、标准化、模块 化的通用硬件平台,将各种功能,如工作 频段、调制解调类型、数据格式、加密模 式、通信协议等用软件来完成,并使A/D 和D/A转换器尽可能靠近天线,以研制出 具有高度灵活性、开放性的新一代无线通 信系统。 信息对抗系通信对抗教
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
软件无线电技术的研究内容
1、软件无线电基本平台设计
一般说来,软件无线电主要由天线、射频 前端、宽带A/D-D/A转换器、通用和数字 信号处理以及各种软件组成,理想的软件 无线电的组成结构如下图:
电话 图像 数据 传真
窄带
A/D_D/A 转换器
实时、准实时 处理软件
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
软件无线电的由来
• 欧洲第一代模拟网:加入欧洲邮电会议 (CEPT)的16个国家,分别共使用6种不同 的制式。这些模拟通信体系的制式,频率 各不相同,不能互通、兼容。那些喜欢到 邻国旅游的人们,车一出国门电话就不通 了,带来了极大的不便。
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
天波
静 地面波 区
d2
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短波通信的特点
1.通信覆盖与远程通信能力强 2.通信系统顽存性强 3.运用模式多样、适用范围广 4.通信选频要求高、用频动态性强 5.通信容量小、通信稳定性较差
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
自适应通信
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地址 C
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c.呼叫(CALL):准备建立通信链路
线路质量分析(LQA)方法 实时传输特定信号评估线路质量
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
a.单向LQA: 主叫台在所有信道上,间隙播送特定信息 目标台记录接收信息的质量,按质量对信道打分排队
速度快,只评价收信路径质量
分数越低质量越好
质量评分
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
主叫台
目标台
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
software radio.
现代许多技术发展总是从军事需求的推 动,软件无线电技术更是典型代表。
2、美国军方开始的Speakeasy(易通话)研 发,代表软件无线电技术的研究全面开展 。
易通话电台试图通过全数字、软件可 编程、基带信号处理、多频段、小功率射 频收发信机、大功率放大器和天线分系统 来实现各种功能。目前,易通话已经完成 了第一阶段和第二阶段的研究。
发射机具有相似结构 :
频率合成器
调制器
高频功率放大器
低频放大器
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
接收机也具有相似结构 :
信息对抗系通信对抗教 研室副教授 杜春梅
• 矛盾的核心:互通性
• 为了解决互通性的问题,各国军方积极探索 ,提出一种研制多频段、多功能电台,用一 个系列的电台来解决互通问题的方案。 但是,其庞大的开支,短暂的寿命,使 这种设想并没有发挥多大作用。
that employs model-based reasoning
and at least a chess-program level of
sophistication in using, planning, and
creating radio etiquettes. Cognitive