計算機碩士論文範文參考
針對當前大學生就業形勢十分嚴峻的情況,提出高校應該從就業技能指導、培養模式創新、綜合能力素質提升等各方面,努力做好學生就業指導工作的思路。下面是小編為大家推薦的計算機碩士論文,供大家參考。
計算機碩士論文範文一:無線電干擾分辨與定位方式探討
干擾訊號的區分與甄別
多數情形下我們所掃描測試的頻段裡有若干個長髮訊號,那麼如何在多個長髮訊號中區分與甄別出干擾訊號?本人結合工作實際歸納了檢視頻譜圖、監聽語音、計算等7種方法。
檢視頻譜圖法***見圖1、圖2***。檢視頻譜圖是最簡單的準則,因為我們可以充分了解系統的頻率頻寬以及期望觀察的頻帶範圍。可以透過設定足夠寬的頻率範圍將受影響的接收器訊號及鄰近的干擾訊號均包含在內,用排除法找出干擾頻率。通過頻譜圖識別出干擾訊號,需要無線電管理執法人員事先完成一定的基礎性工作。大多數監測裝置螢幕顯示清晰,其高亮無反光顯示螢幕即使在強烈日光下顯示仍然十分醒目,是判定干擾最直觀和有效的手段。在利用頻譜圖查詢干擾前,頻譜圖資料庫裡要預存現有環境中有用無線電訊號發射情形下的頻譜圖。頻譜圖可以實時地將不同的訊號反映出來,當產生干擾時,業務人員在第一時間調出預存頻譜圖與有干擾時的頻譜圖進行對比分析,注意有干擾時頻譜圖上新出現的訊號,有可能就是干擾頻率,鎖定疑似干擾頻率,其佔用頻寬、電平等引數在頻譜圖裡一目瞭然,再進一步進行監聽、測試佔用頻寬、進行AM/FM解調監聽等操作,最後確定干擾源。
監聽語音法。日常無線電監測發現不明訊號,就應該首先進行監聽,初步判斷干擾源的通訊型別,是話音還是資料,有可能的話還要進行相應的解調分析,可以通過監聽其模擬訊號內容,提取有價值的資訊,確定裝置使用者從而找到干擾源。對話音或解調出的資料資訊進行分析,對於有話音訊號的在開啟測向等功能的同時逐一進行監聽,還要同時開啟錄音監聽功能,實時錄製語音,從而識別出話音訊號的使用者。如:市場管理者使用的對講機裡除了市場排程內容外還可聽到市場熱鬧的背景噪聲。考試作弊語音資訊裡包含諸如A、B、C、D或1、2、3、4等傳輸答案話音。在五花八門的話音資訊中我們可以對干擾訊號作出大概判斷。
計演算法。當某一訊號無法判定其是否為干擾訊號時,在已知若干個有用訊號發射頻率的前提下,我們還可以通過對發射互調公式、接收互調公式、鏡象干擾公式和接收寄生干擾公式的分析計算,算出很多個可能的干擾頻率,供同步跟蹤查詢。如三階一型互調幹擾計算公式:f0=2f1-f2或f0=2f2-f1;三階二型互調幹擾計算公式:f0=f1+f2-f3;映象干擾=f1f0=fb±fz***fb為本振頻率,fz為中頻頻率***;同頻干擾:f0≈f1。將計算結果與受干擾頻率進行比較,如果可疑頻率與計算結果頻率相同或接近,我們就可以確定該頻率即為與計算公式對應的干擾型別,進而對形成組合的頻率判定其為相應干擾訊號;也可通過互調分析軟體計算出可能的互調頻率組合,來分析干擾是否為互調幹擾,進行重點監測。
裝置檢測法。測試雜散發射限值是無線電裝置檢測的主要內容之一。雜散發射限值的測試能夠幫助我們發現由裝置自身效能差而造成的自身干擾。無線電發射裝置的雜散發射是產生通訊干擾的重要原因,由於雜散發射超過限值就產生了自身干擾。自身干擾在無線電干擾中佔有相當大的比例,近年來青海省海西無線電管理處查處的干擾型別中自身干擾佔到50%左右。自身干擾通常是由於天線、饋線、高頻濾波器接觸不良或不同金屬相接觸以及由於元器件的老化、氧化等原因造成的無用訊號發射並相互調製而引入的干擾。這類干擾在進行裝置檢測時排查解決。
佔用頻寬判定法。多數無線電使用者開展的業務對頻帶佔用頻寬有嚴格要求,因此,通過干擾訊號的頻寬也能大致分辨干擾的來源***見表1***。
停機實驗法。停機實驗法的前提是在已知多個與受干擾頻率相關的頻段內多個疑似干擾強訊號的前提下,通過逐一關停並觀察干擾變化情況,如果關停某個發信機干擾完全消失,即可直接找到干擾源。
檢視干擾訊號的其他特徵。除語音、頻寬等以外,還可以通過干擾訊號的功率電平、監測裝置靈敏度等表現特徵判定干擾的型別,如:干擾訊號僅與有用訊號同時出現,則可能是交調幹擾或大訊號阻塞干擾;將受干擾電臺的接收天饋線直接接到測試系統測量接收機的中頻頻率、鏡頻干擾,在同樣解調方式下與受干擾訊號聲音特徵相同,那麼該干擾就是中頻干擾、鏡頻干擾;在測試系統與受干擾電臺的接收天饋線之間加裝衰減器—濾波器—放大器,再測試,如果在受干擾頻率附近有大功率電平強訊號,記錄其強度、頻寬等特徵,作為受干擾電臺的訊號源,如果受干擾電臺能收到訊號,那麼幹擾就是鄰道干擾。
干擾定位五種常用方法
查處干擾流程中干擾定位是關鍵中的關鍵,通常有最大場強定位估算距離定位法、測向交叉定位法、語音判別法、近距離聽收信機嘯叫等等。
最大場強逼近定位法。最大場強逼近定位通常由行動式測向機完成,行動式測向機在複雜的環境中,通過改變天線的指向和移動測向機的位置,使場強數值由小到大改變,按照與訊號距離和場強值成正比原理,配合定向天線標註強度方向,逼近訊號源,定位干擾電磁源。一般在開闊地環境中,以MG3700A標準訊號源、pr100手持測向機為例,根據自由空間頻率衰耗公式:L***dB***=32.45+20lgd***km***+20lgf***MHz***L***dB***=92.45+20lgd***km***+20lgf***GHz***在已知測向機的接收電平和頻率情況下,可以計算出干擾源與測向系統接收機之間的距離***其中L為系統測向機的接收電平;d為干擾源傳輸距離,f為訊號源工作頻率***。理論上,對於一個功率恆定的訊號源,測試點距離的變化同測試電平的關係為+6dB/半程***E=74.8+EIRP-20lgd,前兩項為固定值,場強變化與距離倍數變化呈線性關係,lgd/2=lgd-0.301***。在實際測向演練中,我們發現,在裝置演練中開闊地、準開闊地形環境下,晴朗天氣條件下,距離縮短一半,測試電平增大7dB略強,雨後因空氣溼度增大,空間損耗增強,地表導電率下降,半程的測試電平值增加量還要加大。在較複雜的地貌條件下***如較多障礙物引起多徑衰落、二次輻射,植被引起反射波強度衰減等***,測試距離同電平值的關係為增加8~9dB/半程。這些為我們近似估計臺距提供了計算方法,理論計算加實際測試大大提高了定位的準確率。表2為900MHz測試頻率,pr100測向機測試電平理論、訊號源功率4W的實測資料對照表,為快捷地找出目標電臺,我們依據對照表無須計算也能估計出訊號源的大致距離。首先將訊號源功率電平換算為與接收機電平單位統一:4W=10lg4000mV=36dBm=***107+36***dBμV=143dBμV。當距離訊號源dkm,900MHz頻率的損耗為:L***dB***=32.44+20lgd***km***+20lgf***MHz***;由此可得出接收機理論電平值應為143-L***dB***。由表2我們可以歸納出在城區開闊或準開闊地形環境下,接收機與訊號源理論距離在100m以內時電平增大2~4dB距離增加約20米;150m~1000m以下時電平增大1dB距離增加約20米;1000m以上每0.5km電平變化3dB左右。
交叉測向定位法。監測測向定位系統工作原理見圖3。系統測向通過幾個相互獨立測向裝置的多個監測結果,得出幾條指向可疑干擾源的示向線,前方交叉定位,計算並顯示概率三角區域。目前的固定和移動監測系統都有發現訊號發射源方向的能力,可以確定發射源的大致方位,還可以完成頻率表、頻段掃描測量、通道佔用度及頻譜佔用度的統計等日常監測功能,多數支援電子地圖,並可完成對非法電臺的識別、報警、記錄;在測向時,打點測試與連續“路測”,可在電子地圖上顯示出目標訊號的來波示向線。系統測向通過幾個相互獨立測向裝置的多個監測示向線,測試結果直接標註在地圖相應位置,得出幾條指向可疑干擾源的交叉示向線,計算並顯示概率交叉定位時通常分兩種情形:一般情形下固定+移動+便攜足以完成交會定位。在干擾訊號長髮的情況下,在固定和移動兩套安裝了電子地圖的監測測向系統中逐一寫入初步分析出的可疑頻率;從不同的方位進行監測測向,得出兩條相交的來波示向線***指向可疑干擾源的射線***,在電子地圖上標出交點;在交點附近部署手持移動測向機進行搜尋最大場強式測向,得出第三條示向線,並在電子地圖上標出三條線的三角交會區域;繼續用手持移動測向機在交匯區域內進行更細緻的查詢;如果僅用手持移動測向機無法監測到干擾訊號,根據交會區域地理特性開啟車載監測測向系統沿途監測,進行多單頻點儲存測向,用兩套移動監測裝置多次交叉定位,慢慢逼近目標電臺;如果所受干擾是間斷干擾,則開啟固定和車載兩部具有在無人值守情況下長時間資料搜尋功能的測向機進行24小時不間斷掃描記錄。彙總資料,通過一系列的監測和分析,確定干擾訊號所屬型別、極化方式、調製方式和呼號等,用排除法篩選出最有可能的干擾頻率。再按第二步操作查詢干擾源。
語音判別業務定位法。監聽、錄音功能是監測測向系統的主要功能之一,它可以對設定的某一訊號進行同步監聽,並實時錄音,儲存記錄,工作人員通過語音資訊對非法用頻通訊單位或個人作出干擾源判斷,根據非法臺站的通話內容判定使用者的行業等資訊。
聽接收機音點定位法。在無線電測向技術演練當中,我們積累了一些根據音點快速定位的方法。當接近電臺時,訊號逐漸增強,耳機內聲音逐漸變大。由於人耳在小音量時對音量變化的分辨能力比對大音量時的分辨能力強,就需要隨時減小音量,利用電位器控制測向機中頻放大器的放大量,進而控制音量,逐漸地、連續地平滑變化,根據音量變化正確地辨別電臺方向。在距離很近時,因訊號強度猛增,會出現造成測向機指向不清,以及距電臺數米內,測向機失去方向性的情況;無法分辨雙向小音點,此時接收機遭到了大訊號阻塞干擾,就會出現嘯叫告警聲,根據經驗,目標訊號源就在測向機大約3米範圍之內。進一步利用測向機音量隨距離增大減小的變化原理確定訊號源位置,出現嘯叫時目標訊號就在距測向機半徑1米範圍之內。
通過接收機天線的不同極化方式來觀察干擾訊號的變化定位法。為獲得良好的測向機干擾訊號接收效果,干擾訊號應與接收機天線極化方式相匹配。首先用不同極化方式分析測向機接收機天線各個方向上的場強大小,推匯出干擾訊號的極化特性。如果改變極化方式***只適用於水平和垂直極化***訊號強度發生明顯變化,根據電磁波反射後極化方式改變原理即可判定訊號為反射訊號,應把訊號位置與附近高大建築物或坡陡的山坡的訊號反射聯絡起來,在此基礎上再採用最大場強定位操作進行進一步定位。總之,在西部欠發達地區,應儘可能採用技術手段消除干擾,在不得已的情形下采取停機、收回頻點等強制措施。這是對無線電管理工作者掌握干擾規避技能和靈活運用無線電行政許可能力的考驗。當無線電干擾處置時,應該在尊重設臺事實、儘量維護無線電使用者利益的原則下,有理有節地進行無線電干擾處置。
結論
雖然各類無線電管理技術設施為無線電干擾的排查提供了極大的便利,但無線電監測系統查干擾是個複雜、系統的過程。無線電管理工作者對監測裝置不能僅僅停留在會操作的程度,還要對天饋線系統的方向性、天線增益、天線與訊號強弱的關係,距離、頻率、測得訊號電平之間的關係等要吃透並完全理解,要儘快熟悉最前沿的監測裝置操作技能和軟體應用,掌握電磁環境隨地形、頻率、天氣、距離等外部條件的變化規律,以使在各類電磁干擾查詢、定位、處置中,快速處理干擾。
在無線電監測測向系統的實際應用及演練中,本人根據多年的實際工作經驗,依據工作中利用各種無線電監測裝置,在市區、郊區、鄉鎮、山地、林地等多種地形實時監測測向,查詢干擾訊號源的操作經驗,歸納出一些自認為有效、科學的經驗、方法,換言之,更多的是無線電監測測向系統操作技巧。這些實用的方式方法對無線電管理部門今後技術訓練和實際監測工作改進非常重要。主要有:
干擾訊號甄別的5種方法:檢視頻譜圖;監聽語音;計算;裝置檢測檢視干擾訊號的其他特徵。
干擾訊號定位的5種方法:最大場強估算距離定位法。場強變化與距離倍數變化呈線性關係,lgd/2=lgd-0.301***。測向交叉定位法。語音判別業務定位法。聽接收機音點定位法。⑤通過接收機天線的不同極化方式來觀察干擾訊號的變化定位法。
計算機碩士論文範文二:多徑效應對追蹤體系的作用
當無線電裝置跟蹤目標的仰角很低時,散射訊號就會進入天線的主波束範圍內,造成直射訊號與反射訊號的向量疊加,從而造成了跟蹤測量誤差的產生。由於多路徑上的訊號反射會使得在地平面以下形成目標的映象,對某些無線電測量裝置來說,若其跟蹤目標的仰角過低,由於鏡面反射訊號的影響就容易造成天線的抖動,嚴重時會發生天線飛車問題,以致於無法及時有效地跟蹤目標。因此,為了能有效地完成好測量跟蹤任務,就要解決好無線電測量裝置的低仰角跟蹤問題。
低仰角跟蹤時多徑效應對測量裝置的影響
大部分無線電測量系統的跟蹤體制都是單脈衝體制,在進行目標跟蹤測量時都是利用天線的和、差方向圖函式來測量目標方向的。用ε表示目標相對於天線瞄準軸的偏轉角,設在自由空間天線和波束電壓增益為FΣ***ε***,差波束電壓增益為FΔ***ε***,經過跟蹤接收機的訊號接收解調後送給伺服系統的誤差控制訊號為Ue***ω***=FΔ***ε***/FΣ***ε***,伺服系統在誤差訊號的控制下會驅動天線向差方向圖為零的方向運動而實現對目標的跟蹤[3]。在低仰角或負仰角條件下,天線接收的不僅有來自目標的直射波,而且有經地面、海面的鏡面反射波,還有經各種途徑到達天線的漫反射波。圖1為低仰角條件下的跟蹤幾何關係。考慮到地面反射波的影響後,系統的和通道訊號強度為:Σ***ε***=K[FΣ***ε***+ρejφFΣ***θr+θ-ε***]系統的差通道訊號強度為:Δ***ε***=K[FΔ***ε***+ρejΦFΔ***θr+θ-ε***]式中:K為常數;θ為天線仰角;θr為地面反射餘角;ρ為地面反射係數的模;φ為接收點處直射波與地面反射波間的相位差。圖1低仰角條件下跟蹤幾何關係在接收機中和通道訊號對差通道訊號歸一化並經相關檢測後,將同相分量輸出作為伺服的誤差控制訊號,表示式為[4]:Ue***ε***=Re[Δ***ε***/Σ***ε***]={FΔ***ε***FΣ***ε***+ρ2FΔ***θr+θ-ε***FΣ***θr+θ-ε***+ρcosφ[FΔ***θr+θ-ε***/FΣ***ε***+FΔ***ε***/FΣ***θr+θ-ε***]}/[F2Σ***ε***+ρ2FΣ***θr+θ-ε***+2ρFΣ***ε***FΣ***θr+θ-ε***cosφ]***1***式中:ε為目標相對於天線瞄準軸的偏轉角;FΣ為和波瓣電壓增益;FΔ為差波瓣電壓增益。
分析式***1***可以看出,由於地面或海面反射波的存在,天線接收到的訊號還包括各方向上的多徑訊號,所以即使令天線瞄準軸指向目標***ε=0***,跟蹤接收機輸出的角誤差訊號也不是零。倘若要讓角誤差訊號為零,則必須將天線另外偏轉一個角度,使之與多徑反射訊號相抵消,這個另外偏轉的角就是多徑效應形成的測角誤差。
由圖1分析低仰角條件下跟蹤幾何關係得到接收點處直射波與地面反射波間的相位差為:φ=***2π×2h1h2***/***λ×r***+φo式中:φo為地面反射係數的相角;r為天線和目標在地面的投影間距離;h1,h2為天線、目標相對於反射面的高度。經過分析可以看出,式***1***分子的第3項ρcosφ[FΔ***θr+θ-ε***/FΣ***ε***+FΔ***ε***/FΣ***θr+θ-ε***]不僅取決於天線波束及其指向、地面反射性質,而且還取決於直射波和地面反射波的相位差。所以角誤差控制訊號與φ是緊密相關的,即目標運動過程中隨著h2和r的變化,φ將連續、迅速的變化,這將引起天線仰角方向的劇烈抖動,使得天線跟蹤軸大幅度擺動,嚴重時會引起天線飛車,從而導致目標的丟失。因此,必須採取措施以解決多路徑存在時的穩定跟蹤問題[5]。
多徑反射訊號進入天線主瓣時,訊號較強,它既影響差方向圖訊號,也影響和方向圖訊號,多徑效應的影響不能只用Δ/Σ曲線的線性段來估計,而必須考慮反射對和波束、差波束的向量關係綜合求解。
多徑效應使得在天線接收點處直射波與地面或海面反射波之間存在相位差。相位差越大,和差訊號的衰落越大。當天線處於負仰角工作狀態時,目標和映象相對於觀察點的張角很小,兩者實際構成了密不可分的二元目標。目標直射訊號和映象反射訊號強度是等量級的,因而訊號衰落嚴重。若地面反射係數較小,如ρ<0.5,二元目標的視在角將繞實際目標位置上下波動;若ρ>0.5,對大多數相對相位而言,目標視角仍停留在二元目標“中心”附近,但若相對相位接近180°,則訊號衰減嚴重,最終可能使跟蹤不穩定或丟失目標[6-7]。
解決低仰角跟蹤問題的措施
無線電跟蹤系統在低仰角跟蹤目標時,多路徑反射誤差分量將成為最主要的誤差根源。無線電跟蹤系統的低仰角跟蹤問題也備受關注。為提高無線電跟蹤系統在低仰角下的跟蹤效能,結合無線電測量裝置的特點採取以下幾方面措施:
目標離跟蹤裝置距離較近時,由於目標角速度相對較大,可採用寬頻伺服系統跟蹤來改善系統動態特性,這樣可提高系統的近距離跟蹤穩定性。當目標距離裝置逐漸變遠時,天線的跟蹤仰角越來越低,因此目標的角速度會隨目標遠離無線電裝置而減小,這時伺服系統可採用窄帶跟蹤,以此來提高測角精度[8]。採取方位與俯仰兩個角支路既可以同時閉環跟蹤也可以單軸獨立跟蹤,仰角支路既可以閉環跟蹤,也可以引導跟蹤。當本站多路徑影響嚴重時,方位自動跟蹤而仰角處於引導狀態,渡過盲區後再轉入閉環跟蹤。
分集技術是改善低仰角跟蹤效能常用的一種方法,主要有頻率分集、訊號極化分集等。某些無線電跟蹤裝置採用的跟蹤接收機數量多,而由於多徑效應的影響,各接收機接收到的訊號幅度有很大的差別,採用多臺接收機接收兩種相互正交的極化分量,然後進行合成,這樣就能提高信噪比,可有效減少多徑造成的訊號衰落影響。由誤差表示式分子的第3項可知,角抖動誤差含因子cosφ。雷達站址一定時,φ值隨目標距離r、高度h2變化。對運動目標而言,亦即隨時間變化,因而對送往伺服的誤差訊號作適當的時間平滑,就可以減小其影響。單從減小高頻抖動誤差考慮,希望平滑週期大於天線抖動週期。但實際上天線抖動週期是隨目標距離r、高度h2變化的,當r較小時,角抖動頻率較高;而當r很大,目標接近水平方向時,角抖動頻率較低[9]。目標高度不同,仰角抖動情況差別很大,因此要想使平滑週期在任何條件下都大,對於天線角抖動週期是難於實現的。儘管如此,通過實踐表明,平滑濾波仍然明顯改善了天線的抖動。
多資訊源的目標測量模型建模、資料融合與最優估計低仰角跟蹤時多徑反射對俯仰支路的影響表現得更加明顯,綜合利用多個資訊源資料,可對天線的低仰角跟蹤起到積極作用。利用這些“多資訊源”的優勢,在實時漸消記憶遞推最小二乘估計的基礎上,根據不同資訊源的狀態,對不同資訊源實時地進行不同的加權,然後對資料進行融合並對多資訊源進行最優估計,可在統計意義上進一步減小多徑反射形成的偏差[10]。如圖2所示。計算機將採集到的三組目標測量資訊與天線實時指向角一起進行目標測量模型建模、資料融合與最優估計處理,得到目標視在角估計值,送給天線指向跟蹤伺服系統,天線指向伺服系統保證天線執行到目標視在角估計值位置。由於目標視在角估計值是去掉多徑反射影響而相對真實反映目標視在角的,因此,天線將跟著目標視在角而執行,即跟隨目標而執行,從而達到了平穩準確跟蹤目標的目的。
結語
在低仰角條件下跟蹤,無線電跟蹤系統的跟蹤精度及穩定性會受到嚴重影響,鑑於飛行目標所在的環境比較複雜,通常只能儘量減少低仰角時多路徑效應帶來的影響。本文分析了低仰角跟蹤時多路經效應對跟蹤系統的影響,提出了基於多資訊源的目標測量模型建模、資料融合與最優估計演算法的多種低仰角跟蹤措施,這一系列措施能較明顯地減小低仰角跟蹤過程中多徑效應的影響,並提高跟蹤系統的跟蹤精度及穩定性。