導(dǎo)語(yǔ)：電磁頻譜實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)論文一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

1建設(shè)思路

1.1筑牢知識(shí)基礎(chǔ)

在頻譜管理技術(shù)中，“急需型”和“前瞻型”這兩類(lèi)知識(shí)并列存在，打好這兩類(lèi)知識(shí)基礎(chǔ)尤為重要。“急需型”知識(shí)指的是從事頻管工作必須具備的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，例如：系統(tǒng)間電磁兼容、頻率管理、頻譜監(jiān)測(cè)等；“前瞻型”知識(shí)指的是目前頻管技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，未來(lái)有望獲得持續(xù)發(fā)展甚至演進(jìn)至實(shí)用階段，例如：動(dòng)態(tài)頻譜管理、輻射源個(gè)體識(shí)別等。對(duì)這兩類(lèi)知識(shí)基礎(chǔ)的構(gòu)筑除需要課堂理論教學(xué)的講授外，還需在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的層面進(jìn)行加固和拓展，從而有助于學(xué)生形成更加優(yōu)化的知識(shí)結(jié)構(gòu)，更加勝任未來(lái)的頻管工作。

1.2錘煉專(zhuān)業(yè)技能

未來(lái)的頻譜管理體系將具備感知、統(tǒng)籌、管控、服務(wù)等多種能力。其中，感知能力表現(xiàn)為復(fù)雜電磁環(huán)境下的主動(dòng)感知、多維頻譜信息的按需收集與實(shí)時(shí)上傳；統(tǒng)籌能力表現(xiàn)為頻譜資源的宏觀協(xié)調(diào)、頻譜知識(shí)的完整發(fā)現(xiàn)，頻譜態(tài)勢(shì)的直觀呈現(xiàn)和頻譜決策的快速生成；管控能力體現(xiàn)在頻譜管控既擁有高度自主性，同時(shí)又具備用頻規(guī)則、人工干預(yù)等多種約束下的可控性；服務(wù)能力則體現(xiàn)了未來(lái)頻譜管理體系的綜合能力與核心目標(biāo)。毫無(wú)疑問(wèn)的是，對(duì)于頻管人才專(zhuān)業(yè)技能的錘煉應(yīng)植根于確保以上能力的實(shí)現(xiàn)。

1.3實(shí)現(xiàn)教研互促

教學(xué)與科研之間存在著相互轉(zhuǎn)化、相互促進(jìn)的機(jī)制。一方面，為了提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，必須以科研作為催化劑和驅(qū)動(dòng)力，教師隊(duì)伍可以在科研工作中得到磨練，科研成果可以直接應(yīng)用于教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化和更新；另一方面，教學(xué)成果又可服務(wù)于科研，為科研工作提供基礎(chǔ)支撐、智力支持和人才保證。

2實(shí)現(xiàn)方法

2.1通過(guò)仿真平臺(tái)來(lái)覆蓋重點(diǎn)

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)、設(shè)備需求、成本和擬達(dá)到的效果等客觀因素進(jìn)行綜合考慮，我們認(rèn)為構(gòu)建仿真平臺(tái)并充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的良好途徑。例如，以任意波發(fā)生器和實(shí)時(shí)頻譜分析儀為核心，可構(gòu)建電磁頻譜監(jiān)測(cè)與特征識(shí)別仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。利用該平臺(tái)，可覆蓋信號(hào)設(shè)計(jì)、復(fù)雜電磁環(huán)境模擬、頻譜監(jiān)測(cè)、信號(hào)特征分析與識(shí)別、干擾源查找等多項(xiàng)重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生掌握多種專(zhuān)業(yè)技能提供了操作方便而直觀有效的實(shí)驗(yàn)工具。

2.2通過(guò)案例體驗(yàn)來(lái)突破難點(diǎn)

通過(guò)選定頻管工作中真實(shí)存在的案例，讓學(xué)生借助于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)對(duì)案例進(jìn)行分析，在這種切身的體驗(yàn)當(dāng)中來(lái)尋求問(wèn)題的求解。該方法非常適合于教學(xué)難點(diǎn)的突破。例如，臺(tái)站間用頻兼容分析方法容易讓人產(chǎn)生計(jì)算復(fù)雜、不易下手的感覺(jué)，如不采用合適的教學(xué)方法則容易使人望而卻步。在案例式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生可借助仿真軟件親自編程，循序漸進(jìn)地將發(fā)射端、傳播路徑和接收端的全部計(jì)算公式逐一實(shí)現(xiàn)，在突破了該難點(diǎn)問(wèn)題的同時(shí)也培養(yǎng)了自信心、體驗(yàn)到快樂(lè)。

2.3通過(guò)全面互動(dòng)來(lái)提升效果

為提升和固化教學(xué)效果，應(yīng)采用多種形式的全面互動(dòng)。一方面，應(yīng)配備電子教室互動(dòng)式軟件，讓學(xué)生計(jì)算機(jī)的屏幕可顯示在教師計(jì)算機(jī)和投影儀大屏幕上，有利于教師的實(shí)時(shí)指導(dǎo)、師生間的互動(dòng)以及學(xué)生間的互動(dòng)；另一方面，應(yīng)充分利用校園網(wǎng)資源，由教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)共享學(xué)習(xí)資料、學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取資源和指導(dǎo)，建立一種不受空間和時(shí)間約束的互動(dòng)關(guān)系。

3實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建方案舉例

該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括復(fù)雜電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)、電磁頻譜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輻射源特征提取與識(shí)別系統(tǒng)。

3.1復(fù)雜電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)

構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境模擬系統(tǒng)。由多臺(tái)實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)通過(guò)局域網(wǎng)與任意信號(hào)發(fā)生器相連接。通過(guò)Matlab、RFExpress等軟件完成信號(hào)設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)文件從實(shí)驗(yàn)計(jì)算機(jī)經(jīng)由局域網(wǎng)下載至任意信號(hào)發(fā)生器，模擬出逼真的復(fù)雜電磁環(huán)境。該系統(tǒng)是整個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的前級(jí)系統(tǒng)，同時(shí)也為后級(jí)系統(tǒng)提供模擬復(fù)雜信號(hào)源。

3.2電磁頻譜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

構(gòu)建電磁頻譜實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。由固定監(jiān)測(cè)站和單兵機(jī)動(dòng)監(jiān)測(cè)站相互配合，對(duì)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，或者接收模擬產(chǎn)生的逼真復(fù)雜電磁環(huán)境信號(hào)。固定監(jiān)測(cè)站實(shí)現(xiàn)高速高分辨率頻譜掃描、高靈敏度接收、能量檢測(cè)、干擾告警、頻譜動(dòng)態(tài)回放等功能；單兵機(jī)動(dòng)監(jiān)測(cè)站可通過(guò)GPS電子地圖來(lái)輔助定位干擾源。其中，固定監(jiān)測(cè)站以高性能實(shí)時(shí)頻譜分析儀為核心構(gòu)建，單兵機(jī)動(dòng)監(jiān)測(cè)站基于便攜式無(wú)線信號(hào)偵測(cè)儀構(gòu)建。該系統(tǒng)可為戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)線電通信等電子信息裝備的順利部署和運(yùn)用提供頻譜信息支持，為干擾源的查找提供參考手段。

3.3輻射源特征提取與識(shí)別系統(tǒng)

構(gòu)建輻射源特征提取與識(shí)別系統(tǒng)，對(duì)真實(shí)輻射源或?qū)嶒?yàn)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的模擬輻射源進(jìn)行特征提取與識(shí)別。其中涵蓋頻率、功率、帶寬、眼圖、星座圖、調(diào)制方式等特征，并進(jìn)一步評(píng)估頻率占用度等指標(biāo)。具備時(shí)間和頻率快照以及數(shù)據(jù)記錄等功能，便于進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和功能擴(kuò)展。該系統(tǒng)以高性能實(shí)時(shí)頻譜分析儀為核心構(gòu)建?？蔀槿嬲莆针姶趴臻g輻射源屬性、有效實(shí)現(xiàn)電磁頻譜管控提供數(shù)據(jù)服務(wù)和技術(shù)支撐。

4結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)電磁頻譜管理技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)建設(shè)這一現(xiàn)實(shí)命題，從建設(shè)思路、實(shí)現(xiàn)方法和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建等方面進(jìn)行了思考，為電磁頻譜管理技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的建設(shè)提供了參考性的對(duì)策和建議。作為電子科學(xué)與技術(shù)相關(guān)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)新興課程，教學(xué)建設(shè)之路還任重而道遠(yuǎn)。

作者：邵尉孟凡秋薛紅錢(qián)祖平單位：解放軍理工大學(xué)通信工程學(xué)院