時間：2023-04-19 16:54:48
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第四代移動通信技術中采用了智能天線技術，智能天線一般是指安裝在基站的天線，主要是通過能夠編程的電子相位關系來確定方向性。智能天線技術采用的是SDMA，而SDMA是衛星通信方式的一種，主要是利用天線的方向性來確定范圍，也就是頻域，從而減少了成本，增加了收益。SDMA是利用空間分割來劃分信道，采用智能天線技術可以改善信號質量，4G移動通信技術廣泛采用這一能夠降低建設成本的技術。另外，為了提高移動通信系統的性能，4G移動移動技術還采用了無線鏈路增強技術，像分集技術和多輸入多輸出（MIMO）技術，為數據的高速傳輸提供了技術支持。
2、4G移動通信技術的安全缺陷繼解決措施
病毒，一般來說，是有些計算機操作人員惡意制造的一些計算機操作指令，載入在一些人們常用的軟件和網頁當中傳播，破壞計算機的信息安全。病毒對網絡通信的破壞是猝不及防的，而且其傳播速度很快，在很短的時間內能讓成千上萬的文件或者程序受到攻擊。而且病毒自身繁殖性也很強，一旦遭到病毒侵害的程序就會自身復制，能夠像生物病毒一樣繁殖下去，對通信安全將造成巨大的危害。黑客，一般都擁有大量的計算機相關的技能，能夠輕易侵入別人的電腦或者拿別人的電腦當跳板再入侵其他的電腦來竊取用戶信息，或者破壞通信信息安全。黑客非法地對國家政府、軍事情報機關的網絡、軍事指揮系統、公司企業的計算機系統進行竊聽、篡改，以達到危害國家安全，破壞社會穩定，致使企業造成損失，這將對用戶的通信安全產生巨大的威脅。網絡服務器或者瀏覽器本身存在的安全缺陷，極易被一些惡意軟件攜帶的病毒攻擊，而這些病毒經常不容易被發現，最終對通信和信息交換造成破壞。科技不斷地發展，我們有信心解決以上提出的安全問題，為了有效地解決，我們在4G移動通信技術研究和開發的過程中一定要嚴密把控各方面的環節，確保第四代移動通信技術對于用戶數據的信息安全。采取增加網絡防火墻，使用更加復雜的秘鑰等措施，提高系統的抗攻擊能力，在不影響數據安全和完整性的前提下，同時提高系統的恢復能力。同時，各國政府也要成立專門的機構，出臺相關的法律法規，增加對網絡安全管理人員的培養，普及安全知識，同時加大對安全保護措施的投資力度，對危害通信安全和網絡安全的不法分子嚴懲不貸。
3、結語
2．1系統硬件設計
系統硬件主要由傳感器節點、協調器、控制開關器和上位機組成。傳感器節點由傳感器、處理芯片、及通信模塊組成，主要有溫濕度傳感器、H2S氣體傳感器、NH3氣體傳感器等；控制開關器主要是由主芯片、繼電器電路、接收通信模塊組成，主要用于控制通風設備的工作狀態；協調器負責網絡的建立維護和數據的中轉，主要任務是為各個傳感器分配地址，建立和維護網絡；上位機負責數據的接收、存儲，并能根據設置的參數進行預警作用。傳感器節點由MSP430系列處理器模塊、無線通信模塊、串口通信模塊、傳感器模塊、電源模塊和其它擴展模塊組成。選取MSP430系列處理器主要考慮低功耗。為了提高節點間的通信距離，需要在發射器的輸出端和發射天線之間增加一個功率放大器，并且采用定向傳輸技術。各種傳感器模塊、控制開關器和協調器都是獨立設計的，利于節點的重復使用，提高靈活度。
2．2定向天線技術
定向天線（Directionalantenna）是指在某一個或某幾個特定方向上發射及接收電磁波特別強，而在其他的方向上發射及接收電磁波則為零或極小的一種天線。定向天線具有增益高、方向性好等特點，能夠有效抑制干擾信號，大大減少節點之間的信號干擾，增大了數據的傳輸距離和數據傳送效率，降低信號傳輸的時延和節點的功耗、提高空間復用度，能夠使多個節點同時傳輸，空間復用率高。并且通過定向天線傳輸增加額外增益能夠實現WSN節點的遠距離通信，協議可靠性高，時延小，有效提高了WSN網絡吞吐量。
2．3節點軟件系統的組成
軟件的設計主要由傳感器節點軟件、控制開關器軟件、監測軟件組成，除監測軟件外，所有程序采用C語言編程實現，監控軟件采用eclipse軟件結合an－droid－sdk完成。各個應用程序主要由各個傳感器硬件模塊的驅動、數據采集和通信協議。
2．4通信協議
2．4．1通信算法
針對養殖環境參數監測過程中存在有障礙物影響，會導致傳輸距離受限制、監測精度不高等結果，因此設計了傳輸通信協調。通信協議算法主要包含四個階段：初始化階段、路由發現階段、數據傳輸階段、路由重發現。
1）初始化階段
當系統啟動時，設置一個啟動定時器tt1時間，當tt1時間到達后，節點就定期時間（tt2時間內）向周圍節點發送信號HELLO信息，發送HEL－LO信息后就等待回復號RET信息，如果在tt2時間內收到周圍節點的RET信息，標注節點已被發現。同時，周圍節點在收到HELLO信息后，就會把此節點作為鄰節點保存在臨時列表中，在tt3時間內向發送節點發送RET信息。如果此節點在自己的通信范圍內，就作為自己的鄰節點保存在正式鄰點列表中，否則拋棄此節點。
2）路由發現階段
每個節點計算鄰居節點的數量，并且根據本身的能量、與基站節點的距離、整個網絡節點的均衡等因素，設置成為初始的簇頭節點，各個簇頭負責簇內數據的采集。除此，各個簇頭之間，為了保證路由的可靠性和降低傳輸數據消耗的能量，采用單跳或多跳的傳輸方式傳輸數據。如果簇頭節點在基站的接收范圍內，就直接把數據傳送給基站，如果不在基站接收范圍內，就計算各個簇頭離基站的位置、本身剩余的能量，保證傳輸消耗能量最低原則，采用多跳方式傳輸數據到基站。
3）數據傳輸階段
當網絡進入穩定狀態，簇內成員節點將采集的數據傳送給簇頭節點，為了避免數據冗余，簇頭節點進行數據融合后發送給基站。數據會按照設計的數據傳送格式進行傳輸。
4）路由重發現階段
由于能量的限制，如果一直保持原路由進行數據傳輸，就會導致節點能量過多而不能工作，從而破壞整個網絡的正常運行。考慮到簇頭在網絡運行中承擔更重任務，設計簇頭更換策略。簇頭更換策略主要取決于三個因素：選舉系數、邊緣位置、閾值能量。選舉系數決定簇頭選舉的時間和更換的輪數，設置合理可行的選舉系數保證整個網絡性能；處于邊緣位置的節點若成為簇頭，會因傳輸距離太遠，容易耗盡能量而死亡；閾值能量設置得太大，導致很多節點不能成為簇頭，勢必會因數據傳輸距離過遠，導致網絡的不穩定。所以，簇頭更換策略是當簇頭的滿足選舉系統時，進入到簇頭更換，此時選取出簇內具有最大剩余能量的節點，判斷此節點是否處于邊緣位置，如果處于邊緣位置，繼續尋找簇內第二大剩余能量節點，一直到不處于邊緣位置為此，然后判定其剩余能量是否大于閾值能量，如果滿足則設置此節點為新一輪的新簇頭，并向周圍所有的節點發送成為簇頭的標志信息，重新進行簇內成員的構建，再形成新的路由進行數據的傳輸。
2．4．2MAC協議
基于定向天線的MAC協議主要使用兩種方式：使用RTS／CTS握手方式和不使用RTS／CTS握手方式。前者使用RTS獲得鄰節點的信息，RTS需要硬件設備獲取鄰節點的位置信息，后者則使用了音的信號幀，但是這兩種方式會帶來隱藏終端和聾節點等問題，從而降低了MAC的性能。為了解決這個問題，可以結合定向虛擬載波偵聽（DVCS）機制、使用多跳、SDMA（空分多址）等的優點，充分利用定向天線的優勢。
2．4．3數據通信格式
考慮到數據通信過程中的可靠性和安全性，設置了數據通信格式。1）傳感器節點到協調器的數據格式。數據格式定義如：Head＋len＋data＋stx。其中：Head（2byte），固定為0xFF，0XFE；Len（1byte），data的字節數；Data：數據域———2byte本機地址＋2byte父節點地址＋nbyte傳感器數據（n大于等于2）；stx（2byte），固定為0x0D，0X0A。具體發送命令如：FFFE0800010000031200000D0A。其中：FFFE為固定數據頭；08為數據長度；0001為本機地址（子節點地址）；0000為父節點地址；03為傳感器類型；12為傳感器數據，1Lsb＝0．1，如0x10表示1．8；0D0A為數據的結束標志。2）協調器發往監測軟件的數據格式。數據格式定義如：FFFD000430300000hhhhhh。其中：byte1byte2：傳感器端數據發送的固定頭，固定為FFFD；byte3：數據類型的標識，00為H2S傳感器的數據，01為溫濕度感測器的數據，02為NH3感測器的數據；byte4為傳感數據長度（統一為04）；byte4～byte7：為傳感器數據；Byte9～byte10：保留；byte11：byte1—byte10校驗值（相加取低8位）。
2．5網絡構建系統上電后
協調器進行搜索并尋找合理的信道，完成系統初始化和建立網絡的任務。各個傳感器節點通電后，掃描信道，尋找協調器，并加入到網絡中。加入網絡后，則開始采集環境數據，傳輸給協調器，協調器接收各個節點的數據，判定其格式正確后，將其傳輸給監測軟件。
2．6監控軟件設計
以eclipse軟件為開以平臺，結合android－sdk完成監控軟件的開發。Android系統是一個源碼公開、開放和完整的軟件，是由操作系統、用戶界面中間件和重要應用程序組成，得到手機運營商的廣泛使用。在系統的設計中，應用到了Activity、Intent、Service、An－droidUI、多線程等技術。本系統主要由以下幾個方面組成：Android軟件與硬件傳感器通信的底層驅動，包括打開串口、關閉串口、發送串口信息、接收串口信息以及異步方式讀取傳感器數據等；主界面內容顯示，包含各種傳感器數據顯示、控制開關器的控制等信息。監控軟件接收到數據時首先要對數據的格式進行分析，判定數據格式正確后，確定是哪個傳感器的數據，然后進行數據處理，計算結果，在相應界面位置顯示數值；把結果與設定的數值進行比較，如果不在設置數值范圍內，就進行報警，并把報警信息通過串口發送到協調器，協調器再轉發到控制開關器，驅動通風設備工作。
3系統的應用
根據設計的要求，系統設計完成并搭建，在豬舍做了相應的實驗和相關的測試，系統測試結果說明，系統實現相應功能，成功讀取相應的環境數據。主界面運行顯示圖中是各個傳感器終端節點采集發送回來的數值顯示和通風設備工作狀態情況。可以通過“菜單鍵”設置邏輯狀態的“關閉”和“啟動”在邏輯狀態都已關閉情況下，只能顯示所有傳感器的數據和此時通風設備工作狀態，不能達到超限預警的效果。為了能實現環境參數監測的自動控制，必須要開啟所有的邏輯狀態。通過“菜單鍵”設置溫度、濕度、H2S氣體和NH3氣體的范圍，當采集數據中任一參數超出范圍，都可以自動開啟和關閉通風設備，達到自動控制效果。H2S和NH3參數范圍設置的標準是依據《農產品安全質量無公害畜禽產地環境要求（GB／T18407．3—2001）中的標準來設置，H2S和NH3應控制在10、25mg•m－3以下。根據相關研究表明，豬舍最適宜的溫度為8℃～20℃，相對濕度根據豬體質量類型的不同一般為65％～85％。
4結論
在隧道工程中，防排水施工技術可以分為防水施工技術和排水施工技術兩方面，其中防水施工技術是指利用防水材料、二次襯砌防水混凝土、初襯噴射混凝土等將隧道周圍的地下水隔離開來，避免地下水對隧道內部結構進行侵蝕；排水施工技術是指對隧道工程進行詳細的分析，設計出合理的排水系統，從而將隧道中存在的地下水排除，從而為隧道的安全提供保障。在進行隧道工程防排水施工時，要堅持“安全第一、規避風險、全程監控、綜合管理”的原則，嚴格的按照相關規定進行操作，從而為整個隧道工程的施工質量提供保障。
2工程概況
元壩氣田17億立方米/年滾動建產工程地面集輸工程隧道三標建設地點位于四川省蒼溪縣境內。第三標段共有兩條隧道：牛包山隧道和天坪梁隧道。牛包山隧道穿越地段的微地貌特征為緩坡、陡坡、陡崖、山脊、沖溝等。區內為單斜地層，其巖層產狀為236°∠3°，地下水主要由南向北徑流，巖體的風化裂隙及構造裂隙為地下水的主要貯存和富集空間。該隧道隧址區域內無大的地表水匯集區和流通區，只在隧道的進出洞口和洞身段發育多條小沖溝，入洞口沖溝內有地表水，水量較大，常年有水。天坪梁隧道隧址區內為單斜地層，其巖層產狀為240～250°∠3～6°，地下水由西南向東北徑流，其含水巖層為砂巖層，風化裂隙及基巖裂隙為地下水的主要貯存和富集空間。該隧道隧址區域地表水系主要為進洞口側有一沖溝，進洞口側沖溝內水流較小，由于沖溝上游有堰塘攔截，沖溝內水流在暴雨季節，洪水水位較小。
3隧道工程防排水施工技術的施工準備
在進行隧道工程防排水施工前，施工單位首先要做好施工準備工作，只有這樣才能為施工的順利進行提供保障，才能確保隧道工程的施工質量。在施工前，施工單位要安排測量人員深入施工現場，對各個樁位進行測量，確保各個樁位能滿足施工需求，同時測量人員要根據施工現場的實際情況，設置好水準點和導線網，并對隧道進行測量、復測，確認無誤后，進行二次襯砌放樣。采購人員需要根據隧道防排水施工設計要求，購買合理的施工材料，采購人員在選購施工材料時，要對市場進行充分的調查，選擇質量優越、價格便宜的施工材料。施工材料在進入施工現場前，施工單位要安排專門的質檢人員對施工材料的質量進行檢查，如果發現施工材料質量不合格，要及時將施工材料退回，重新選購，嚴禁質量不合格的施工材料進入施工現場。在正式施工前，施工單位還要對施工人員進行技術培訓和安全培訓，從而有效地提高施工人員的技術水平和安全意識，確保施工人員能嚴格的按照相關規范進行操作，只有這樣才能為隧道工程的施工質量提供保障。在施工前，施工人員還要組織施工人員對施工使用的各種機械設備進行檢查，確保施工機械設備能安全穩定的運行，從而為隧道工程施工的順利進行提供保障。
4防排水施工技術的應用
4.1測量放樣
在進行測量放樣時，測量放樣人員要利用全站儀將隧道的中心線準確的測量出來，然后沿著隧道中心線向兩側散開放樣，在本工程中，每隔5m為一個放樣點，水平方向放樣結束后，測量放樣人員要將縱向排水管道的中心線測量出來，然后每隔10m設置一個放樣點，最后利用全站儀將排水管道底部的設計標高測量出來。測量人員還要將矮邊墻的邊線測量出來，每隔5m設置一個放樣點，并將矮邊墻的頂標高測量出來。
4.2進入隧道前的防排水處理
在進入隧道施工前，施工單位要對隧道內部的情況進行充分調查，了解隧道隧址區地表水、地下水的情況，并對地表水的補給方式進行分析，根據實際情況，制定相應的地表防排水工作，從而為隧道施工提供方便。在本次隧道工程施工中，施工單位采用漿砌片石截水溝、排水溝將隧址區地表水排入隧道地表外側，并將其引入隧址區原排水系統中，從而有效地防止地表水滲漏對隧道工程施工造成影響。
4.3安裝排水管
在本工程中，施工單位在安裝排水管時，對于環向排水管的安裝，施工單位首先沿著隧道內部，每隔1m設置一個混凝土懸掛錨釘，然后利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上，在施工過程中，施工人員要特別注意，錨釘需要牢固的地錨在混凝土表面，從而避免彈簧管墜落對隧道中的行人帶來危害。彈簧管的端頭需要預留出10cm，從而為彈簧管和縱向排水管的交接提供保障。在安裝縱向排水管時，其安裝工序與環向排水管的安裝工序大致相同，施工人員首先要沿著隧道坡度，每隔1m設置一個混凝土懸掛錨釘，利用鐵絲將排水管道固定在混凝土懸掛錨釘上，最后施工人員要縱向排水管道和環向排水管道交接處割破，將環向排水管道、縱向排水管道、橫向排水管道連接好，最后對管道的接頭進行密封處理，避免管道接頭處發生漏水現象。
4.4防水板的安裝
在進行防水板安裝前，施工人員要對隧道初期施工的支護情況進行認真的檢查，并對巖面的欠挖進行處理，避免襯砌臺車進入施工現場后，因沒有處理巖面欠挖，從而對隧道工程防排水施工進度造成影響。施工人員還要鑿除凸出的巖石噴射混凝土，割掉凸出的鋼筋頭和錨桿，同時在鋪設防水板前，施工人員要先將防水板拼好，然后利用裝載機將防水板放在架子上。在安裝塑料防水板時，施工單位可以采用無釘法，按照順序逐環安裝；在安裝復合放水板時，施工人員首先要將錨釘釘入混凝土中，然后沿著縱向拉鐵絲，從而對防水板進行保護。施工人員在安裝復合防水板時，要從側面開始，從上到下依次鋪設，同時施工人員要在鋪設過程，將吊帶系在鐵絲上。
5結語
1.1傳輸通道抗衰落油田數據傳輸系統中的移動臺與通信基站之間的傳輸主要依靠無線電磁波，在傳輸過程中，周圍電力線發射的電磁波會干擾信號強度。移動臺發射無線電磁波的衰減率為N=V/(λ/2)，其中V為數據信息在傳輸信道內的速率，λ為外界電磁波的波長。如果增大電磁波波長便能有效地控制抗衰減系數，一般采取增大信源設備發射功率的方法來提高傳輸速率[4]。在傳輸系統一級電路信號功率放大過程中，數據信號容易在通信線路中發生全反射現象，使數據信號的碼片呈現離散狀態。在距終端處理器3/4位置處，繼續進行二級數據信號功率的放大，使傳輸線路中產生電磁波的強度高于外界干擾電磁波的強度，讓傳輸信道內的電磁波與電磁波相互抵消，可降低其電磁波的強度。并且電磁波在相互抵消過程中，也進行了一部分的疊加，從而增強了通信信號強度。
1.2編碼調制油田數據傳輸系統編碼調制分為二進制編碼調制、十進制編碼調制以及十六進制編碼調制。十進制編碼調制的輸入端有10個數據連接點，每個數據點代表不同的數據值。輸出部分的連接點共有4個，形成為8421十進制編碼。該數據連接點的排布從左向右為I0~I9，當編碼的數字首位為0，其他數字為1時，輸出端編出的碼型序列為0；當編碼的數字第二位為0，其他數字為1時，輸出端編出的碼型序列為1；當編碼的數字第三位為0，其他數字為1時，輸出端編出的碼型序列為2，以此類推，即為十進制編碼轉換原則。十進制編碼比二進制編碼過程復雜，但保密性能比二進制好。十六進制編碼與十進制編碼過程相類似，但是對9以后的數字編碼要用ABCDEFG進行編制，當編制的數據信息為103131156時，那么接收到的編碼序列即為A3D1F6。數據傳輸系統中二進制編碼技術通常應用于傳輸話音信號，其優勢為編碼技術簡化，占用的信道寬；十進制編碼和十六進制編碼技術應用于傳輸視頻信息與數據信息，這兩種編碼技術保密性能佳，并且在傳輸數據信息中添加了冗余碼與糾錯碼，可保證傳輸信息的有效性。
1.3移動天線射頻移動天線射頻技術中的設備根據俯仰角度不同，分為全向天線與定向天線兩種類型。全向天線由于覆蓋范圍大，發射功率低，所以容易受到大氣層中電磁波的干擾，使傳輸的數據信號失真，這種設備多用于油田空曠地區。定向天線覆蓋范圍小，傳輸距離遠，但是發射的功率信號只能朝一個傳播方向，如果在大型油田建筑群體設立單獨的定向天線，發射的信號就會被障礙物吸收，因此每個建筑通常設立3個天線，每個定向天線覆蓋的范圍為120°，組成一個全向覆蓋范圍區域。每個定向天線的俯仰角度控制在15°范圍內，定向發射的頻率為8000Hz。在發射射頻功率過程中，發揮主要功能的設備為耦合器，其結構組成為直流耦合端、輸入端、隔離端及耦合輸出端。
2TD—LTE技術的應用
2.1數據傳輸信道TD—LTE無線通信系統的傳輸信道分成等間隔的32個信道，其中上行信道16個，下行信道16個。上行信道負責數據的編碼，下行信道負責數據的傳輸。上行信道具有數據信息編碼和譯碼功能，可以在數據編碼過程中添加冗余碼和糾錯碼。在數據字符串間添加冗余碼的過程中，上行信道會根據冗余碼的排列順序進行翻譯，若對等的字符串沒有得到有效的翻譯，編碼器便會重新接收冗余碼，再一次進行翻譯表達，直到油田數據終端設備接收到的數據信息與信源設備輸出的信息一致，才會完成對數據信息的譯碼。
2.2油田數據傳輸系統無線局域網無線局域網的組建要根據不同的IP地址進行劃分，以達到共享石油專網內的數據資源的目的。IP地址段分為4個區域段，A類IP地址段為0~127，B類IP地址段為128~191，C類IP地址段為192~223，D類IP地址段為224~239，每個區域段之間的主機設備都能夠實現遠端控制功能。
3結語
【關鍵詞】無線電測向 測向設備 測向體制 軍用和民用
1 無線電系統探測輻射源的基本原理
隨著科學技術的快速發展，現在無線電測向已經越來越廣泛的被運用在民用和軍用設施之中。無線電事業近年來突飛猛進，給人們帶來了極大的便利。無線電測向系統主要由測向天線、輸入匹配單元、接收機和方位信息處理顯示四個部分組成。其中測向天線是電磁場能量的探測器、傳感器，它也是能量轉化器，主要利用感應空氣中傳播的電磁波能量以及幅度、相位、到達時間等等信息來變成交流的電信號，饋送給接收機；輸入匹配單元從而實現天線甚至是接收機的匹配傳輸與轉變。接收機的作用包括選頻、下變頻、無失真放大和信號解調；而方位信息處理顯示部分的任務就是檢測、比較、計算、處理和顯示方位信息。
測向機示向度就是指在測向過程里顯示的測向讀數。測向站是由測向設備、通信系統和附屬設備三個方面構成。其中測向站是擔任專門執行測向任務的專職單位，它可以分成固定站和移動站兩種形式。
無線電測向主要是利用無線電波在幾個位置不同的測向站組網來測向，用測向站的示向度進行交匯。短波的單臺定位，主要是在測向的同時測定來波仰角，再利用仰角、電離層來計算距離，從而用示向度和距離粗步可以判斷臺位。
不過在實際操作上要確定輻射源的具置，還需要完成從遠到近的分布交測，從而再實現具體確定輻射源的具置。
2 無線電測向系統的主要分類
目前，根據天線系統從來波信號取得信息和對信息處理系統的技術不同主要可以分成兩類：一是標量測向，不過它僅僅可以獲得和使用到來波信號相關的標量信息；另一種測向方法即是矢量測向，它可以依據它得到的矢量信息數據從而同時獲得和使用電磁波的幅度與相位信息。
兩種測向方法相比較而言，標量測向的系統歷史悠久，應用也更加廣泛。最簡單的幅度比較式標準測量系統就是旋轉環形測向機，這種系統主要對垂直的極化波方向圖成8字形。在軍用方面，大多數采用比較式的標量測向系統，其測向天線和方向圖都是采用了某種對稱的形式，如：阿爾考克測向機和沃特森-瓦特測向機以及各種使用旋轉角度的圓形天線陣測向機；其中有干涉儀測向機和多普勒測向機是屬于相位比較的標量測向系統。而對于矢量測向系統，例如：空間譜估計測向機。它就是矢量系統的數據采集，它的前端就用多端口天線陣列和至少同時利用了兩部以上幅度、相位一樣的接收機，然后它再根據相應的數學模型和算法，用計算機來解答。矢量系統主要依據天線和接收機數量和后續的處理能力，它主要可以分辨兩元甚至多元波長和來波方向。
3 無線電測向體制分類
利用不同的測向原理，現在主流的測向機制可以分為以下幾種：
3.1 幅度比較式測向體制
幅度比較式測向體制的工作原理是：依據電波在行進中，利用測向陣或者測向天線的特性，對不同方向來波接收信號幅度的不同來測定來波方向。
幅度比較式的測向體制原理應用十分廣泛，主要可以體現在：環形天線測向機、間隔雙環天線測向機、旋轉對數天線測向機等等，這些是屬于直接旋轉測向天線和方向圖的；交叉換天線測向機、U型天線測向機、H型天線測向機等，都屬于間接旋轉測向天線方向圖。間接旋轉測向方向圖，是通過手動或電氣旋轉角度來實現的。手持或者佩戴式測向機也是屬于幅度比較式測向體制。
3.2 沃特森-瓦特測向體制
沃特森-瓦特測向機實際上也是幅度比較式測向體制，不過它是利用計算求解或者顯示正反切值而不是采用直接或者間接旋轉天線方向圖。正交的測向天線信號，主要是分別經過兩部幅度、相位特性相同的接受機來進行變頻和放大的，最后求解或者是顯示反正切值，從而解出或者顯示來波方向。
單信道的沃特森-瓦特測向機就是將正交的測向天線信號，分別由兩個低頻率信號來調解，再由單信道 接收機來變頻、放大，從而解調出方向信息信號，最后求解或顯示正反切值，最后來確定出來波方向。
3.3 干涉儀的測向體制
干涉儀測向體制的測向原理是：利用電波在行進中，從不同方向來的電波到達測向天線陣時在空間上各測向天線單元接受的相位不同，從而相互間的相位差也不同，最后由測定來確定來波相位和相差，即可確定來波方向。
我們至少需要在空間架設三副分開的測向天線的準確的單值確定出電磁波的來波方向。干涉儀測向主要是在正負180度范圍里單值的測量相位，當天線間距比較小時候，相位差的分辨能力就會收到限制，天線間距大于0.5個波長的時候就會引起相位模糊。利用沿著每個主基線來插入一個或者多個附加真元來提供附加的相位測量數據，用這些附加項為數據就可以解決主基線相位測量的模糊問題從而來解決上述的矛盾。這種變基線的方法已經被當代干涉儀測向機所廣泛使用。而相關干涉儀測向，它是在測向天線陣列工作頻率范圍內和360度的方向里，利用一定的規律設點，并且同時在頻率間隔和防衛間隔上建立樣本群。這樣，在測向的時候，就可以把測得的數據和樣本群來相關運算和插值處理，最后得到來波信號方向。
3.4 多普勒測向體制
多普勒測向體制主要是利用電波在傳播的時候，遇到的與它相對運動的測向天線時，被接受的電波信號產生多普勒效應，來測定多普勒效應產生的頻移最后來確定來波的方向。
我們必須采用測向天線和被測電波間的相對運動來得到多普勒效應產生的頻移。一般來說我們在測向天線接收場里，用足夠高的速度運動來實現，當測向天線作圓周運動的時候，我們利用來波信號的相位受到正弦調制。通過多普勒頻移f與0點參考頻率相比較，即可得來波方向角。
3.5 烏蘭韋伯爾測向體制
烏蘭韋伯爾測向體制的測向原理是采用大基礎測向天線陣，在圓周上面架設多副測向天線，來波信號可以經過可旋轉的角度計、移相電路、合差電路形成合差方向圖，最后再利用測向找到方向。以民用的40副測向天線陣元為例，角度計瞬間可與12副天線元耦合，進而分別利用移相補償電路把信號相位對齊，這樣就可以形成旋轉的等效直線天線陣，12副天線分為兩組，每組6副，進而兩組間可以經過合差電路的相加減形成合差方向圖。測向以合差方向圖來找來波方向，在來波方向里，用兩組天線信號均處在來波等相位位面上，兩組天線信號大小相等，差方向圖輸出相減為零，合方向圖時，為一組天線信號輸出的二倍。
3.6 空間譜估計測向體制
空間譜估計測向體制的測向原理：在已知坐標的多元天線陣里，測量單元或多元電波場的來波參數，經過多信道接收機變頻、放大來得到矢量信號，把采樣量化為數字信號陣列，送給空間譜估計器，再運用確定的算法求出各個電波的來波方向、仰角、極化等參數。
空間譜估計測向體制的特點是空間譜估計測向技術可以實現對幾個相干波同時測向，這是其它測向體制所不具有的。它可以實現在同信道中對同時存在的多個信號進行超分辨測向。空間譜估計測向僅僅利用很少的信號采樣，就可以精確測向，它的測向準確度比傳統的測向體制高了很多。并且測向場地要求不高，可以實現天線陣元特性選擇以及陣元位置的靈活性。
4 無線電測向在軍用和民用領域的應用
隨著無線電事業的飛速發展，無線電測向技術在民用和軍用得到了極大的應用，但依靠傳統儀器設備組成的無線電監測測向系統已不能滿足當前各種新型、密集的無線電信號的監測和測向的要求，尤其是在電子作戰中，無線電測向技術更是大顯身手，要將干擾功率最大化加載在敵方的通信設備上，首先要求我們的是，測出敵方的通信所在地。從軍用微波通信的特點看，其天線波束窄，電波方向性強，與軍用戰術電臺廣播發射的電波截然不同。所以高度數字化、集成化和數字處理技術應用，自動化、智能化、網絡化和小型化，多信道的信號監測和測向就成為發展的潮流。因此，國內外的許多公司都研發或集成了較為先進的固定、車載、移動及手持式測向設備。有的公司可根據用戶對設備性能及經濟能力的要求進行相應設計，可組成單信道、雙信道及多信道的相關干涉儀或其他體制的監測測向系統，并具備寬帶掃描、本振共享、同步采樣、信號識別、信號分析功能，系統測向功能極其強大，且測向速度快、靈敏度高、動態范圍大、可靠性強，計算機自動控制，界面友好、直觀，操作使用極為方便，大大提高了無線電技術人員測定無線電輻射源或無線電干擾的能力。
參考文獻：
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關鍵詞：RFID；標簽天線；遠程寵物管理系統
中圖分類號：TP391.44 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 24-0000-01
一、RFID標簽天線
RFID是無線射頻識別技術，也叫做電子標簽。RFID標簽天線是一種通信的感應天線，能夠利用射頻識別技術自動識別特定的對象[1]。電子標簽目前已經被廣泛應用在現代人們生活的方方面面。本論文通過對遠程寵物管理系統這一項目的介紹，來簡要分析對適用于多種環境的RFID標簽天線的研究。
二、環境對RFID標簽天線的影響
在應用的過程中，都要將RFID標簽放到需要識別的物體上。在設計和使用的過程中，一定要考慮實際情況，因為讀寫器與標簽之間還可能隔著包裝等。
同時我們還應該意識到，天線的性能也會受到環境等因素的影響。天線周圍有水和金屬時，這種影響會十分明顯。本論文設計的RFID標簽天線是一個遠程寵物管理系統，經實際驗證，這個RFID標簽天線能夠適用于多種環境。
三、遠程寵物管理系統總體描述
（一）主要組成部分
本論文所設計的遠程寵物管理系統，采用了最新的雙頻識別技術，實現了對寵物的遠程管理，系統主要由遠程寵物電子身份證、遠程寵物電子身份識別器、手持PDA讀寫器和中心服務器四個部分組成。四個部分的具體介紹如下：（1）遠程寵物電子身份證：采用2.4～2.5GHz與13.56MHz波段，可存儲大量信息，低功耗、低輻射，對寵物健康無負面影響。（2）遠程寵物電子身份識別器：識別距離可在50米范圍內調節，可穿透障礙物識別寵物電子身份證；（3）手持PDA讀寫器：基于PDA直接對寵物電子身份證進行識別，手持PDA讀寫器與PDA之間可通過藍牙、串口、CF口相連；（4）中心服務器：手持PDA讀寫器與中心服務器通過藍牙、無線局域網或GPRS相連。
遠程寵物管理系統的產品式樣主要分為兩種：手持PDA識別器和遠程電子身份證。
（二）主要功能
本論文的遠程寵物管理系統的主要功能有：（1）寵物電子身份證的遠距離識別和讀寫；（2）寵物定位和搜索；（3）信息公告和；（4）丟失寵物查找。
（三）主要性能指標
（1）寵物識別距離不低于50米；（2）寵物移動速度不大于80公里/小時時，對寵物識別沒有影響；（3）同時識別的最大寵物數量，不小于300只；（4）電子身份證發射功率小于-3db；（5）識別器的識別速度，不低于300個/秒；（6）寵物電子身份證的功耗小于0.3mW，普通紐扣電池的使用壽命大于2年。
四、遠程寵物管理系統技術原理
寵物電子身份證使用了128個頻道、2.4G到2.5GHzISM的微波段，頻道帶寬13.56MHz以及8MHz的雙頻識別技術，每張寵物電子身份證的ID號全球唯一，并可存儲主人、地址、電話、出生日期、防疫信息、圖片等大量信息。同時寵物電子身份證可遠程加密讀寫。
遠程寵物身份識別器可遠距離穿透障礙物搜尋、定位寵物，當寵物防疫過期或為失蹤寵物，遠程身份識別器可發出報警音和振動提醒，并鎖定寵物。
手持PDA讀寫器可和PDA通過藍牙、串口、CF口相聯，實時讀取寵物信息，并發送到PDA上顯示，手持PDA讀寫器可通過藍牙、無線局域網、GPRS和中心數據庫聯接，獲取最新的寵物信息。中心服務器為數據庫服務系統，可以對寵物的相應信息進行查詢。
五、項目創新內容
（一）應用創新
目前，對寵物的身份識別主要通過傳統犬牌、二維條碼、植入式芯片這三種方式。
傳統犬牌容易偽造，通過人眼近距離識別，已基本上被淘汰；二維條碼較難偽造，但識別距離只有幾個厘米，識別時必須抓住寵物，識別效率低；植入式芯片是目前最新出現的寵物識別技術，植入式芯片無法偽造，識別距離可達到幾十厘米。但植入式芯片也存在以下兩個缺陷：（1）識別距離短，無法在戶外識別屋內的寵物；（2）植入方式對寵物存在一定健康影響，許多寵物主人無法接受。
采用雙頻識別技術的遠程寵物管理系統，有很多優勢：（1）無法偽造；（2）可遠距離穿透障礙物識別，識別距離可在50米范圍內調節，可戶外對屋內寵物進行身份識別；（3）可授權讀寫，可根據寵物的狀況對識別體進行讀寫，存儲最新的寵物信息；（4）對寵物健康無負面影響；（5）識別速度快，每秒可識別300只寵物，無需抓住、靠近寵物；（6）產品已通過浙江省計量科學研究院檢測，相關技術指標滿足全部要求。
（二）結構創新
電子犬牌結構小，可懸掛于寵物上，質量輕，對寵物無負面影響，具有卡通、精靈、寵物等多種造型。
六、項目技術開發可行性
（一）項目技術發展現狀
本項目涉及的核心技術包括：2.4G～2.5GHz射頻識別技術，13.56MHz射頻識別技術。下面對目前這些相關技術的研究、開況做如下的簡要介紹。（1）2.4G～2.5GHz射頻識別技術。2.4G～2.5GHzISM頻段是使用最多的短距離無線通信頻段，基于該頻段的短距離無線通信技術已經比較成熟[2]，具有公認的標準和產品，如ZigBee、Wi-Fi、藍牙、無線USB、無線局域網等。（2）13.56MHz射頻識別技術。基于13.56MHz射頻識別技術的無線標準有NFC，ISO15693等。主要產品有Philips公司的RC500芯片，Melexis公司的MLX12115等。
七、結束語
本論文簡要介紹了遠程寵物管理系統，從中我們可以看出RFID標簽天線能夠適用于多種環境。RFID標簽天線技術有著非常廣闊的發展前景。
參考文獻：
【關鍵詞】 TD-LTE 多天線技術 2/8天線 性能對比
引言
多天線技術（MIMO）是LTE系統的關鍵技術之一，通過與OFDM及技術結合應用，能夠對空、時、頻多維信號進行很好的聯合處理和調度，使系統的靈活性和傳輸效率大幅度提升。TD-LTE系統集成了TDD的固有特點和優勢，能夠很好的滿足非對稱移動互聯網業務應用的需求。隨著LTE上涌進程的不斷推進，全球各大電信運營商已經大面積部署LTE網絡，大部分FDD運營商采取了將LTE和3G系統共同部署的策略，基站主要采用2天線，而TDD運營商為了將TDD技術的優勢充分發揮出來，其基站主要采用4天線和8天線技術，因此，需要充分了解不同天線技術各自的特點，從而為TD-LTE的實際部署和后續發展提供依據。
一、多天線技術
多天線技術是一種統稱，根據實現方式的不同可以分為天線分集、波束賦形以及空分復用三種[1]。從LTE的發展過程來看，最基本的LTE MIMO形式采用了兩端口的2×2形式。因此，多天線技術在TD-LTE系統中的發展及應用對于TDLTE的發展發揮著非常重要的作用。最優的MIMO算法對于不同的天線屬配置來說存在一定的差異。
在TD-LTE系統中，常用傳輸方式主要包括TM2、TM3、TM4、TM7以及TM8，其中2天線主要采用的傳輸模式包括TM2、TM3和TM4；8天線除了支持2天線支持的傳輸模式之外，還支持TM7和TM8，其中TM8模式為R9支持技術[2]。表1給出了2天線和8天線的上下行對天線模式的支持能力。從表1來看，在上行上都是采用MIMO的分集模式，下行由于采用了模式間的自適應技術，當信道條件較好時會采用雙流技術，而當信道條件較差時，則采用了單流技術。
二、2/8天線性能對比
2.1 2/8天線下行信道性能對比
表2給出了2/8天線SU-MIMO的系統性能對比數據，基于3GPP Casel-3D場景進行仿真，2天線采用TM4模式，8天線采用TM8模式，均支持單雙流自適應。
從表2中的數據來看，8天線相對于2天線來說，平均頻譜效率的增益達到了19%，邊緣頻譜效率的增益達到了22%。8天線的性能增益主要是由于其本身的空間自由度更高，能夠形成更窄、指向性更強的波束，使有用信號提高，干擾也大幅降低。同時2天線通過終端反饋碼本的方式存在碼本量化損失，而8天線通過信道互易性得到的信道進行矩陣分解，可以得到更加準確的預編碼向量。
由于8天線相對于2天線來說具有更大的空間自由度，因此8天線能夠對MU-MIMO進行更好的支持。表3給出了8天線的SU-MIMO和MU-MIMO的性能對比，其中SUMIMO采用了單雙流自適應技術，MU-MIMO則采用了2用戶配對的單流技術。從表中的數據能夠看出，MU-MIMO相對于SU-MIMO的平均頻譜效率和邊緣頻譜效率均有15%左右的提升。8天線MU-MIMO模式下，用戶配對準則以及用戶之間的干擾消除的預編碼算法會在較大程度上影響傳輸性能。
2.2 2/8天線上行信道性能對比
從上行鏈路的性能來看，8天線相對于2天線具有更大的接收分集增益。同時，8天線的空間自由度優勢方便基站通過更具優勢的接收算法來提升處理增益。表5給出了2/8天線系統上行仿真性能對比，仿真基于理想的信道估計。
接收端通過采用8天線和基于MMSE的干擾消除接收算法，8天線在平均頻譜效率以及邊緣頻譜效率均有50%以上的增益效果，尤其是邊緣頻譜效率的增益接近80%左右。因為8天線具有很好的干擾消除性能，因此8天線的基站上行引入MU-MIMO技術能夠進一步提升系統性能增益。
三、8天線在產品實現中的挑戰
從前文的分析來看，基于8天線和2天線在物理實現、器件性能方面基本保持一致[3]。但是在實際產品實現方面，兩者之間存在一定的差異，比如天線增益，這些對會對網絡的實際上下行性能產生不同程度的影響。TD-LTE基于信道互易的8天線技術方案存在一定的問題。基于用戶反饋碼本的多天線方案，需要對上行容量進行充分的考慮，因此，一般會選擇較粗的時頻顆粒度進行反饋。但是在TDD系統中，基站能夠通過上下行信道互易性獲取上下行信道信息。因此，在預編碼計算的過程中不會受到碼本量化帶來的影響。當硬件處理能力較高時，甚至能夠實現所有物理資源塊的波束賦型矩陣的計算，這能夠使得波束賦型與信道條件之間的匹配程度進一步提高，從而促進波束賦型技術性能的進一步提升。
四、結語
TD-LTE繼承了TDD的優勢和特點，具有較高的靈活性和性能。通過論文的分析可以看出，8天線相對于2天線在平均頻譜效率和邊緣頻譜效率具有更好的性能，同時8天線的MU-MIMO比SU-MIMO在平均頻譜效率和邊緣頻譜效率具有更好的性能。因此，8天線能夠更好的發揮空間和復用和干擾抑制方面的優勢，能夠進一步提升TD-LTE系統的性能。
參 考 文 獻
[1]畢奇.LTE多天線技術發展趨勢[J].電信科學，2014（10）：1-7.
關鍵詞:MIMO 超寬帶 射線跟蹤 信道
中圖分類號:TN2文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 01-099-01
1序論
超寬帶技術(UWB)是由一系列周期非常短、頻率非常高的脈沖波實現的一種通信方式,通常也被稱為脈沖通信技術。當信號頻率與中心頻率的比值大于等于25%,或者帶寬大于等于500Mbps,則為超寬帶。
將MIMO技術用于UWB系統具有很高的鏈路可靠性和速率適配能力, MIMO-UWB系統能夠在時域上很好地解決有害的碼間干擾和信道間干擾問題,原因在于接收信號具有良好的自相關及互相關特性。同時又有很多關鍵技術可以運用,見文獻[1]。
2UWB信號選取
在本文中,我們選取高斯二階信號作為發送信號,根據文獻[2]可知,從相干帶寬的數據來分析,高斯信號族相干帶寬較大。當傳輸信號帶寬大于信道帶寬時,信號經過信道將會產生頻率選擇性衰落,這種衰落將會造成傳輸信號的碼間干擾。而高斯信號所產生的碼間干擾較小。高斯二階信號又優于其它階的高斯信號。由此,可以得出高斯二階信號建立的室內信道模型較其它信號建立的模型更準確。波形表達式為:
(2.1)
其中:――脈沖幅度,取值為1;――為脈沖成型因子,取值為;――為脈沖持續時間,1/中心頻率;進行歸一化處理后可得到時域的高斯二階波形見圖1:
圖1時域的高斯二階脈沖波形
3用高斯信號仿真分析室內MIMO信道
3.1計算過程
根據射線追蹤法的詳細計算過程,我們可以求得信道的H矩陣中任意hij,可將其轉化為時域形式公式(3.1),接收波形的時域表達形式為式(3.2)
(3.1)
(3.2)
其中:為每一射線到達接收點的功率值,為相位變化,為發送信號的載波頻率,為每一射的時延,為有效射線數。為高斯二階信號,由求得。
我們將式(2.1)及式(3.1)帶入式(3.2)可化簡得到一對發送接收天線的接收波形表達式為式(3.3),總的接收波形為公式(3.4),N,M分別為發送接收天線數。
(3.3)
(3.4)
3.2仿真圖形
仿真環境: 2天線,發送天線(半波偶極子)坐標[1,1,1],[1.2,1,1];接收天線[6,7.5,0.8],[6.2,7.6,0.8],發射頻率2.35GHz~2.85GHz。以1MHz為間隔,取500個點,房間尺寸8, LOS環境。
我們把大的帶寬分為N個小的帶寬,在每個帶寬內取中心頻點進行計算,則分割之后的子信道,可視為平坦的,慢衰落信道,則可以由前文提到的頻域的射線追蹤算法進行計算,計算完每個子信道之后再進行疊加處理。得到的仿真圖為:
圖2天線的接收波形
3.3結果分析
圖2為兩個接收天線接收到的波形圖,從圖中可以看出接收端的第一條到達路徑幅度最大,原因是第一條到達路徑是直達路徑,沒有傳播損耗和反射損耗。由于是MIMO信道,則兩個發送天線到達同一根接收天線的時延不一樣,則兩個直達路徑的時延不一樣,峰值則是由接收功率決定的。把圖中的部分波形進行放大可以發現在有的位置出現了波形的混迭,原因為反射次數多,到達接收天線的幾條路徑時延很接近,時域波形進行了疊加,而由于多徑效應造成了時延展寬,引入碼間干擾。
4結論
本文以確定性的射線追蹤算法為基礎,通過理論分析選取高斯二階脈沖信號作為實驗波形,在室內MIMO情況下,進行頻帶分割,推導接收波形的公式,通過公式仿真MIMO-UWB信道的接收波形,并分析波形出現混迭是由于多徑效應造成了時延展寬,引入碼間干擾。
參考文獻:
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關鍵詞：高校校園網，無線局域網，無線基站AP
0引言
隨著現代多媒體技術的發展,以及筆記本電腦、掌上型、膝上型電腦等便攜式終端設備的廣泛使用,學校師生對無線上網需求越來越高，希望利用移動式、便攜式的上網設備實現數據通信、信息資源檢索、遠程教學、移動辦公、移動會議、移動學習等活動,校園無線局域網為之提供了可能。因此,組建校園無線局域網能更有效的促進高校現代化教學。
1高校有線局域網現狀及問題分析
近年來,信息技術的發展日新月異,正以不可抗拒的力量改變著人們的生產方式、生活方式,同時也正在影響并改變著學校的管理模式、教學模式乃至師生的學習方式，校園網(有線局域網)在教學、科研和管理上發揮了巨大的作用。但是,有線網絡也存在一定的局限性:
(1)網絡組建受布線的限制。在校園有線網絡建設、運行和維護的實踐過程中,由于眾多高校的校園網大多是通過光纖、網線連接起來的“有線網”,有線網絡在某些場合要受到布線的限制,例如:已裝修好的住宅、圖書館、校園中具有歷史意義怕受破壞的古跡及年久失修的歷史建筑不適合鉆孔布線,不便施工的報告廳、操場、展覽會館等。
(2)不方便移動辦公。諸如很多學校只在部分區域接入有線網絡,而無法顧及所有區域，有線網絡的接入點比較固定,網中的各節點不可移動，而且接口數量也有限,布線、改線工程量大,線路容易損壞等等。因此,移動設備接入網絡很不方便,移動辦公受到很大限制。免費論文，高校校園網。
(3)難以滿足日益變化發展的校園格局。現階段高校有一個顯著的特點就是建立分校區,校本部與分校區之間的網絡傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜構成有線局域網。當要把相離較遠的節點連接起來時,架設專用通信線路的布線施工難度大、費用高、耗時長,因此，對正在迅速擴大的聯網需求形成了嚴重的瓶頸阻塞。
2無線局域網概述
無線局域網是無線通信技術與網絡技術相結合的產物。從專業角度講,無線局域網就是通過無線信道來實現網絡設備之間的通信,并實現通信的移動化、個性化和寬帶化。通俗地講,無線局域網就是在不采用網線的情況下, 提供以太網互聯功能。無線網絡設備特點：
(1)無線網卡:無線局域網中無線網卡是操作系統與無線產品之間的接口,用來創建透明的網絡連接，其作用與有線網卡類似。無線網卡按照其接口類型的不同,主要有三種:PCMCIA無線網卡(適用于筆記本電腦,支持熱插拔)、PCI無線網卡(適用于臺式機)和USB無線網卡(適用于筆記本電腦和臺式機,支持熱插拔)，它們都用于短距離無線網絡設備之間的通信。
(2)無線基站AP(Access Point):無線接入AP 是一個無線子網的基站，它在無線局域網和有線網絡之間接收、緩沖、存儲和傳輸數據,是支持一組無線用戶入網的設備。免費論文，高校校園網。AP作為無線子網中的核心設備是必不可少的,同時也是WLAN 和LAN 之間的橋接設備，WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之間，無線訪問接入AP通常通過以太網線連接到有線網絡上,并通過天線與無線設備進行通信，其作用半徑取決于天線的方向和增益（若不加外接天線, AP的覆蓋范圍理論上在視野所及之處約230m，但若在半開放性空間,或有間隔的區域,則約20～30m左右，由于微波是直線傳播,所以微波都是小角度穿透幾面墻體, 墻體將減弱信號, 如果墻體為鋼筋混凝土,信號則會更弱。所以在實際情況下，尤其在室外還需要加上外接增益天線,使傳輸距離到達更遠、信號更強）。
(3)無線路由器(Wireless Router):無線路由器是典型的網絡層設備,是兩個局域網之間傳輸數據包的中介系統,負責完成網絡層中繼或第三層中繼任務。近年來,為了提高無線通信的能力和效率,不少無線路由設備整合了交換機和防火墻的功能。
(4)校園無線局域網可提供常規的Web服務、ftp服務、E-mail服務、撥號服務、服務、圖書館電子借閱等多種服務,還可以根據各高校特點,開通國際著名電子期刊瀏覽、移動辦公系統、移動BBS討論系統、移動答疑系統、移動新聞系統、移動教室管理系統、MIS等多種服務。學校應該進一步完善無線局域網軟硬件的建設,以此來進一步推進數字化校園建設。
3校園無線網絡終端配置
3.1無線接入器的配置
網絡的物理連接就是一根網線接入AP作為信息的入口,在無線上網的計算機上安裝好無線網卡,通過AP 和無線網卡之間的無線電信號接受信息,網絡物理連接后就是具體參數的設置,也就是無線網絡終端配置的關鍵。這主要涉及兩個方面:
(1)首先要設置一臺能配置AP參數的計算機,將一根網線一頭接入AP ,而將另一頭接入用于配置AP參數的計算機,同時還要保證這臺計算機的IP地址和需要設置的AP在同一網段,以保證直接通信;
(2)進入Web 配置界面后會看到AP的運行狀態、無線設置、TCP/IP設置、流量統計、軟件升級、保存加載設置和修改密碼等選項,因此只需要對TCP/IP的IP 地址、子網掩碼、默認網關和DHCP客戶端等參數進行設置,這些參數基本和有線網絡的設置一樣。若考慮到網絡安全性,就要在無線設置中選擇安全設置,使用WEP加密模式可以阻止無線網絡所有非經授權的訪問，AP經過這一序列設置后,就可把信號源的網線接入AP。
3.2無線網卡的配置
在安裝無線網卡的計算機或筆記本電腦上安裝好驅動程序后,就會出現和普通網卡一樣的網絡屬性，如果其網絡屬性和有線網絡狀況下不一樣,就可能是驅動程序安裝不正確造成的,就要檢查驅動程序是否正確，無線網卡的配置與當前網絡的參數和AP的DHCP 配置有關,即當AP的DHCP 設為Disabled時,無線網卡的IP地址、子網掩碼、默認網關和DNS都必須作相應設置。如AP設置為192.168.1.1,則無線網卡的IP 地址就為192.168.1.x（x為2-254 之間一個地址,但不能和網絡中已經分配的地址重復),子網掩碼就為255.255.255.0,默認網關就為192.168.1.1,DNS設置就為222.172.200.x(學校的DNS服務器)。
4校園無線局域網的構建
4.1無線校園網構建方法
一是閥值法。通過調整AP的閥值設置,控制AP接入覆蓋范圍,從而在相同覆蓋面積條件下,通過增加AP數量,提高系統容量;
二是頻率復用。學校人群主要由管理人員、教師、科研人員和大量學生構成,以上人群工作和學習主要分布在以下區域:教學樓、圖書館、辦公樓、實驗研究樓、學生宿舍、運動場以及校內各類休閑活動場地(草坪、廣場等)。因此,在同一覆蓋范圍內的多個AP利用802.11g協議規定的13個可用信道中相互干擾最小信道進行設計,客戶端無線網卡根據各AP信號強度,選擇不同信道工作,從而提高系統容量。
4.2室內無線網
室內：指原先沒有安裝有線網絡的教室、會議室、臨時移動辦公室等。
設備的選擇:室內AP(WST-330)、全向天線、吸頂天線。免費論文，高校校園網。在室內部署WLAN的第一步是要確定AP的數量和位置，也就是要將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區域進行交叉覆蓋,各覆蓋區域之間無縫連接。所有AP通過雙絞線與有線骨干網絡相連,形成以有線網絡為基礎,無線覆蓋為延伸的大面積服務區域，所有無線終端通過就近的AP接入網絡,訪問整個網絡資源。免費論文，高校校園網。覆蓋區的間隙會導致在這些區域內無法連通，技術人員可以通過地點調查來確定AP的位置和數量。地點調查可以權衡實際環境（如教室的面積等）和用戶需求,考慮到教學環境對網絡帶寬、網絡速度的要求, 這包括覆蓋頻率、信道使用和吞吐量需求等。多個AP通過線纜連接在有線網絡上,使無線終端能夠訪問網絡的各個部分。免費論文，高校校園網。
通常情況下,一個AP最多可以支持多達80臺計算機的接入,數量為20～30臺時工作站的工作狀態最佳,AP的典型室內覆蓋范圍是30～100m,根據教室和會議廳的大小,可配置1個或多個無線接入器。針對不同區域無線校園網覆蓋方案有所不同:
①教學樓主要為教室,是學生和教師主要活動場所。教室的結構是完整的整體空間,在每個教室根據面積和容納人數設置一個或多個AP,從而使信號覆蓋教室各角落。
②圖書館內多為寬敞、高大空間,適于無線局域網實現網絡的覆蓋,使用設備少,覆蓋率高,可根據室內面積和估計容量布置AP。
③辦公樓、實驗研究樓和宿舍樓通常是在走廊放置若干AP,讓無線信號覆蓋各房間;也可通過室外無線覆蓋法,在樓外架設AP和增益天線,透過窗戶讓網絡覆蓋各宿舍,相對而言通過室外構建網絡成本較低,且可以兼顧宿舍周邊地帶無線上網需要。免費論文，高校校園網。室內拓撲結構如圖1所示：
圖1 室內WLAN拓撲結構
4.3室外無線網
室外：指校園操場及其他室外公共場所等。
設備的選擇:高功率無線AP(WST-400)、無線全向天線、無線定向天線。全向天線:在所有水平方位上信號的發射和接收都相等。定向天線:在一個方向上發射和接收大部分的信號。室外考慮因素與教室、會議室不同,在校園區室外配置無線接入點要復雜一些,要把各自成一個局域網而又有一定距離的各棟樓房連接起來。在網絡的每一端接入AP,并在距離遠或信號弱的地方同時外接高增益天線,就可以實現有效距離內兩個網段之間的互連。例如:在圖書館樓頂架設一個全向室外天線和一個室外定向天線。全向天線覆蓋校園各教學樓和操場;在教學樓上架設定向天線,將信號傳遞給理學樓A;理學樓A上也要架設定向天線,將信號傳遞給理學樓B;在理學樓B上架設全向天線可以將無線信號覆蓋草坪, 同時也可以將信號傳遞給理學樓C。其他實驗樓、體教樓依此類推。具體操作時,要根據實際情況(如各棟樓之間的實際距離以及障礙物等)來考慮選擇設備(如設備型號、是否要加用全向、定向天線, 以及增減設備數量等)。在樓房上架設無線網絡設備還需加裝避雷器、防潮箱等輔助設備,以防止無線網絡設備的損壞。
針對校園湖、體育場以及各類休閑區域一般多為室外空曠地帶,可使用室外型AP配合功率放大器和大功率天線,以取得大面積網絡覆蓋。由于目前802.11g無線局域網自身的局限性,建筑的布局和結構基本決定了每個AP的覆蓋范圍。因此,在進行無線網絡規劃時,必須先對每個建筑物進行詳細的信號強度測試,同時根據在AP間無線覆蓋縫隙最小的條件下,盡量擴大AP間距的設計原則定位每個AP的位置。室外網絡拓撲結構如圖2所示：
圖2 室外網絡拓撲結構
4.4校園無線局域網安全設計
在安全方面,由于無線局域網中數據是以廣播的形式傳播的,容易被非法用戶截獲,給無線局域網用戶帶來損失。因此,就必須使用無線加密功能,對傳輸的數據進行加密。在無線局域網安全設計上,WLAN 技術提供了與有線網絡等價的標準——專用(WEP)安全體系結構,并提供了128位的加密密鑰。Cisco1100或1240系列無線AP采用了基于IEEE802.11g標準的集中安全體系結構。這種新安全體系結構利用Cisco Secure Access Control Server 2000 EAP型RADIUS(遠程授權撥號接入用戶服務)服務器軟件,提供與網絡登錄集成的集中用戶認證，用戶提供學校授權的用戶名和密碼后,客戶機將通過AP與放置于網絡中心的RADIUS服務器交互確認信息，RADIUS 服務器對客戶機進行認證后,將密鑰發送給AP，借助這種基于標準的集中管理體系結構,無線網絡安全才能夠得到保證,并且可以滿足不同等級信息安全的要求。
5結束語
校園無線局域網具有靈活性、低成本、移動方便、易安裝等特點,隨著無線技術的快速發展，無線局域網在技術上已經日漸成熟,應用日趨廣泛,無線網絡雖然還不能完全脫離有線網絡,但無線網絡已經成功服務于某些高校,以它的高速傳輸能力和靈活性日益發揮重要的作用,但無線局域網也存在數據可靠性、安全性、網絡傳輸距離有限等問題,大學校園應大力進行校園無線局域網技術研究和實用化工作,有效彌補校園有線網絡的不足,應用無線局域網技術最大限度地擴展延伸校園有線網絡。
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