自组网具有不依托固定基础设施、组网快速、分布式无中心、自主移动、抗毁性强等特点[1]，能够保障单节点设备在一定区域内的信息可靠传输，满足话音、数据与视频等业务的多跳中继，实现多级子网通联，完成区域的通信覆盖[2].由于无线电磁环境复杂多变，如何在恶劣电磁环境下在固定频率范围内使收发双方通信节点在噪声等干扰最少、接收信号较佳的频点上工作，提高通信良好频点利用率，获取更高质量的通信体验，需要我们提供合适的感知技术方案.

1)用户模块：用户模块分为用户注册、用户登录、修改密码、修改个人信息等模块。用户注册时后台使用MD5的加密算法对密码进行加密处理，保证用户的账号安全；用户登录后会跳转至你之前点击登录的页面；修改密码就是匹配你之前的密码是否一致，还匹配你如今输入的两个新密码是否一致；修改个人信息就是可以修改你的信息成为独特的Style。

5、生物质发电技术。目前，利用生物质发电主要有：生物质直接燃烧发电、沼气发电和生物质气化发电。据世界自然基金会发表的最新报告称，到2020年工业发达国家15%的电力将来自生物质能发电。

1 波形功能介绍

本文研究内容基于一款自组网波形，该自组网波形包括宽带波形和窄带波形两部分，窄带波形工作于10～150 MHz，可支持64节点，全网最大业务中继跳数8跳.宽带波形工作于150～800 MHz，单级网络支持不少于64节点，多级网络支持不少于300节点，全网最大业务中继跳数6跳.两种波形均采用中高速自适应跳频，自适应选频抗干扰方式.该波形可完成区域的通信覆盖和协同，可实现陆地及海面组网应用、高速移动组网应用、全通网组网应用、隐蔽通信组网应用、管理规划组网应用、并可通过升空无人机实现空地一体化组网应用，进一步扩展通信覆盖距离，具备“自组织、自恢复、自适应、自协同(参数协同)”四自一体网络应用能力和动中通能力.具备“开机通、扰中通、按键通、高速通、动中通、最低限度通、隐蔽通、节能通、智能通”等“九通”能力.

方梅(2007)认为：如果关注语篇的语法面貌，与传媒和方式具有同等重要地位的因素是功能类型。该文介绍了德国语言学家Werlich(1983)参酌语用功能，列出5种语体：描写(description)、叙事(narration)、说明(exposition)、论证(argumentation)、操作(instruction)。这样的分类当然还有很多不完备之处，比如我们日常语言中的指令类话语、承诺类话语、宣告类话语究竟应该归入哪一类？本文认为叙事和描写是语言功能中很重要的两个范畴，叙事语体和描写语体是任何一种语言都存在的语体类型。下文将主要分析这两类语体的特征和句型选择之间的关系。

4)入网

2 智能感知工作原理

根据网络运行情况或者业务需要宽窄带波形切换时需重新进行选频感知过程，如图4所示.网络运行过程中，自动探测业务容量、链路环境变化，自适应发起或者根据业务类型、网络规划手动进行宽窄带波形切换.

  

图1 网络运行各阶段感知功能示意图

2.1 网络开通阶段

网络开通阶段为解决同步后快速准确选频、快速组网、可靠通信，具备“开机通”能力.在波形传输网络构建 “环境感知、信号探测、认知决策、业务通信、链路监测”系统闭环运行功能，实现波形通信网络快速组网.网络开通分为四个阶段：同步、感知、鉴权、入网.

由于山区地形复杂电磁环境恶劣，网络运行过程中各节点实时监测传输速率及信噪比、电磁场强，若一定时间范围内一定量节点的速率无法支撑业务传输且信噪比值低于额定门限，上报至主台或者主台主动探测发现时由主台决策开启宽窄带波形切换.同样，根据业务容量和网络规划可由控制人员在主台控制进行宽窄带波形切换.考虑工作频率电磁兼容性的问题，研制过程中采用主台集中决策的策略[5].

然而，如果我们只满足于分析社会心态对社会（或国家）、对个体的种种功能，却忽略一个紧随其后的关键问题：要使这些功能最大化或最优化，应使其价值目标主要指向社会，还是针对个体，或者两者均衡兼顾？简单地说，就是培育社会心态，应该坚持“以国为本”［4］还是“以人为本”？那么，最终提出的对策或作出的行为选择不是流于形式就是走向自由幸福的反面。

网络开通阶段开机即以预规划低速信道频点运行，根据以往设备验证结果保证平原的覆盖范围在80 km内，山区覆盖范围50 km内可通.各节点开始进行跳频时间同步，有GPS授时的节点直接按照GPS时间进行同步运行，无GPS授时的节点通过窗口慢搜索机制搜索具有GPS授时的节点，全网内均无GPS授时，则通过节点自举方式开始全网跳频同步.

组件化的波形开发是软件无线电的一个重要技术优势，是提高波形可移植性，增强波形部署灵活性，提升硬件资源使用效率的技术基础，根据不同应用场景的需要，通过加载运行不同的软件波形完成不同的通信功能，为系统提供所需的通信资源.本课题中宽窄带波形设计为基于软件无线电的独立组件化波形文件，切换时由波形管理组件重新加载波形文件，主要为物理层及MAC层协议加载，宽窄带链路及网络控制协议由同一套控制软件组件或者不同组件进行维护，按需加载，基本可实现无感切换.

眼下,卢一平再度出手,郝桂芹不能不重视了。郝桂芹拿过林小敏留下的纸条,递给卢一平。你先看看,看他们现在包的“6”,哪天能下来？

本地频谱感知采用特征值检测和稳健频点能量估计相结合的算法，获取干扰噪声能量和特征值.特征值检测采用接收信号采样协方差矩阵的最大-最小特征值(Maximum and Minimum Eigenvalue)作为检测量，不需要信号、噪声的先验信息，同时不易受到噪声不确定性的影响，在低信噪比情况下具有良好的检测性能[4].

利用MATLAB优化出最小成本及相对应的工序公差值。同理，根据带检测环节的目标优化函数和约束条件，优化计算出零件B带检测环节时的最小成本及相对应的工序公差值，表4所示为两次仿真结果。另外，分别固定某一工序公差变量，得到无检测下成本结果如图15所示，带检测环节下成本结果如图16所示。

主动波形感知的特点在于通过发送一系列先验探测波形，对信道的信噪比、信道响应、多径效应等信道质量特征进行精确估计，从而更有效地进行动态频谱管理.

主动波形感知的内容包括信噪比和多径时延功率谱，根据两者的感知结果，评估得到信道质量等级，并根据探测波形与通信波形传输能力的映射，列出信道质量等级与各种速率档的对应关系.这样，就可以根据主动波形感知结果，获取各个频点的实际传输能力，然后依据通信策略，选择合适的(频点，速率)作为推荐通信参数.感知功能示意图如图2所示.

  

图2 感知功能示意图

3)鉴权

初始入网鉴权主要完成用户入网时的分布式鉴权，用户节点开机后配置传输密钥，并基于该传输密钥进行同步慢搜索，用户节点同步之后接收到当前网络的网络识别号(简称网号)，在鉴权中心进行网号匹配，如匹配成功则入网，否则入网失败.

下面将以该波形为基础设计智能感知技术解决复杂地形恶劣电磁环境下通信不佳问题，选出噪声等干扰最少、接收信号较佳的频点，提高通信良好频点利用率，选频功能与自组网业务波形融合于一体，贯穿于业务波形整个运行过程周期，实时监测无线链路质量，适时选择符合设定门限的频率集合，自适应智能选频实现高质量可靠通信.

根据选频结果频率集运行跳频同步完成后，节点按标准帧结构进行收发切换，开展邻居发现、信道接入控制信令、时隙资源预约信令、拓扑公告、网关公告等的接收和处理，同时，各节点进行最优信道选择；若为多级网，在本级网络及邻居级网络信息收集完成后，节点自发开展簇首节点的自举，自举完成后进行簇首节点的公告，从而实现多级网络的动态组网.网络层的簇首节点选择和多级动态组网通过动态分簇组网的分层路由协议完成.在网络建立完成后，转入网络运行阶段.

2.2 网络运行阶段

感知功能实时监测业务传输链路选取的频率和速率适应性是否符合选定门限，如果大于额定门限运行，则证明链路良好，否则观察其是否在一定时间范围内持续低于额定门限，若是则暂时停止业务传输，通知全网切换至与规划选频通信频点，开启智能选频感知过程.感知获得符合额定门限的频率集后，主台将频率集无线参数分发至全网节点并切换执行.判断是否启动感知功能流程如图3所示.

  

图3 网络运行阶段判断是否启动感知功能判断

2.3 宽窄带切换阶段

如图1所示，智能感知功能贯穿于不同网络执行阶段，具体为：网络开通阶段、网络运行阶段、宽窄带波形切换阶段，各阶段使用目的不同，主要为解决选频快、选频准、组网快、动中通、随遇接入、遇干扰换频等问题[3].

2)感知

  

图4 宽窄带波形切换感知功能实现示意图

1)同步

宽窄带波形切换时，首先由主台通知全网节点停止当前波形业务传输，主台集中决策，通知可以无线参数分发亦可通过拓扑公告夹带方式完成，各节点收到通知后回复主台已收悉并等待主台通知选频，主台收到全网回复ACK即通知全网切换至规划选频频点，开启智能选频感知过程.该规划选频频点根据要切换到频段不同而不同，但均具有覆盖工作区域范围内的可靠开机通信能力，支撑感知过程.感知获得符合额定门限的频率集后，从台进行频谱上报，主台进行频谱感知和频率决策，主台集中决策后将频率集无线参数分发至全网节点通知其切换波形并执行指定频率集，全网各节点收到频率参数后同步再入网运行，完成切换过程，保证可靠频点传输.

我国亟待加快CCUS技术升级换代。一是在当前技术条件下，成熟的化学吸附法能耗高、成本高，捕集成本为300～400元/吨，埋存成本为200～300元/吨。从发展的视角看，企业负担不起。同时，增加捕集二氧化碳环节，发电厂每千瓦时能耗将增加10%左右。二是我国东部地区油藏多为陆相沉积，原油大都为石蜡基原油，二氧化碳混相压力高，驱油效率较低，提高采收率幅度低，大规模驱油利用需进行深化研究。因此，需要加强基础研究和应用技术研发，加快CCUS技术升级换代。

2.4 多跳组网选频

由于复杂地形环境、网络节点移动性、干扰等因素影响，频率具有时效性特点，即使网络开通等各阶段初始选出可使用公共频率集，在网络运行过程中该频率集不能保证所有网络节点在该频率集频点上具有较好通信效果.为保证网络运行阶段单子网多跳情况下业务数据的高速可靠传输，提出如下多跳选频思路.多跳组网选频流程如图5所示.

  

图5 多跳组网选频流程图

多跳数据的传输依赖于网络层的系统路由表，而路由表又来源于全网链路质量矩阵，多跳网络中网络层需要维护子网节点间的链路质量信息，为发送数据业务提供子网内的选路服务.链路质量的计算根据在跳频频段内每一跳阻塞率及信噪比的平均值得出，由于通信频点相关连续性，随着时间推移在感知选出的频率集内必定有部分频段效果不理想，若单纯使用链路质量作为链路好坏的评定标准，使用感知选出的频率集全频点通信，通信效果必然有所折扣，不能更为精确有效地使用通信效果较好频点进行通信.

基于上述原因，进行更进一步细化，进行二次选频，将感知选频选出的频率集进行分段，使用较好分段频率集进行通信以提高通信速率及成功率.如窄带模式10～150 MHz，初始感知选频选出128个频点，可分为四个跳频频段，亦可分为其他数目大小频段，依据宽窄带频段范围及实际情况获取，由各节点约定协议进行分频段.分频段频率集的选择依托同步信息和链路维护信息如全网拓扑公告、话音、控制等信息，该类信息传输速率稳定且抗干扰能力较强，均以感知选频选出的频率集进行通信，该类信息交互时各节点计算与其邻居节点的各分频段平均信噪比或者场强，选择出平均信噪比或者场强较高分段频率集作为传输业务数据使用.由于同步信息和网络维护信息的实时运行性，在时效性上保证进行业务传输时使用的分频段频率集具有实时性.同步、话音、控制等业务不可改变传输速率且抗干扰能力较强，在进行业务传输时，首先根据子网节点间的链路质量信息进行选路，时帧结构中同步信息、话音、控制时隙使用原感知公共频率集频点进行通信，如窄带模式的B/V/S时隙，同时同步信息中携带进行业务传输二次选频出来且需要使用的分频段频率集，通知目标节点以二次选频频率集接收数据，运行至传输业务数据时隙时实现频率切换进行业务传输，如图6中D时隙，保证业务数据的高速率可靠传输，实现每次业务数据传输均使用具有较好通信效果的频点.

  

图6 多跳组网选频时隙处理示意

这种“优中选优”思想可提高业务数据的传输速率，进行可靠数据传输.如图7所示，若D节点业务数据经由A节点中继再经由B或C节点中继进行传输，若A→C通路链路质量高于A→B通路链路质量，说明在初始感知频率集内A→C通路通信效果会整体优于A→B通路，因此选用D→A→C通路进行数据传输，不但在初始感知频率集内传输同步、话音、控制等信息效果较好，同时使用二次选频选出的频率集传输业务数据效果更优.

  

图7 多跳组网选频与路由计算结合

3 结论

本文结合实际波形设计，提出覆盖波形运行周期各阶段的智能感知技术.使得设备始终工作于最佳的信道条件下，有效提升了设备的可通性.经产品长时间使用验证，网络具有良好的环境适应性和快速易构能力，支持在陌生的地区进行自适应组网，并能在应用时间范围内保持稳定通信质量，使用效果良好.

参考文献：

[1] 陈林星，曾 曦，曹 毅.移动Ad Hoc网络-自组织分组无线网络技术[M].北京：电子工业出版社，2006：20-21.

[2] 郑少仁，王海涛，赵志峰，等.Ad Hoc网络技术[M].北京：人民邮电出版社，2005：32-33.

[3] 王文君.基于自适应遗传算法的无线网络智能选频技术研究[J].电信科学，2015，31(3)：61-66.

[4] 王忆蒙，张 剑，束 锋.低信噪比下突发通信的同步检测[J].电讯技术，2015，55(8)：926-930.

[5] 徐世兴.短波通信自动选频技术研究[D].西安：西安电子科技大学，2014.