眼睛和用耳朵吃 用眼睛吐哪个接收信息的能力更强

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每个器官都有天敌!耳朵最怕冷&眼睛最怕累
日08:09&&来源:
原标题:每个器官都有天敌!耳朵最怕冷 眼睛最怕累
每个器官都有自己的个性,只有掌握了它们各自的脾气和特点,在生活中加以调整保养,它们才不会跟你闹“罢工”。
鼻子最“青春永驻”
人上了年纪,各个器官也跟着衰老,五六十岁眼睛老花了,七八十岁牙齿掉光了,可有一样好像还停留在十八岁芳龄,那就是我们的鼻子。
东南大学附属中大医院耳鼻咽喉科朱新介绍,很多高寿的老人嗅觉依然灵敏。这是因为嗅觉神经位于鼻腔顶部,这是一个安全的“高地”,受外界影响很小,因而得到了很好的保护。当然,嗅觉也不是绝对安全的,病毒感染、外伤、鼻部肿瘤等因素也会引起嗅觉失灵。
另外,鼻子是我们呼吸的重要渠道,有时候也会比较娇弱,也会因为外界一些因素的影响而“生病”。冷空气和漫天飞舞的毛絮容易引起过敏性鼻炎,在天气干燥的秋冬季节容易鼻出血,上呼吸道感染、急性鼻炎还可继发鼻窦炎等。
因此,在日常生活中也要做好鼻子的保健,过敏体质的人出门可以戴个口罩,避免接触冷空气、毛絮等过敏原;老人、小孩在干燥环境下容易鼻出血,建议少吃辛辣刺激食物,天气干燥时可以用加湿器,空调不要开太长时间。冬天最好不要用电热毯;不要随意挖鼻孔,以免伤及鼻腔;保持家居环境清净,空气好的时候多开窗通风。
前列腺最“积极向上”
前列腺是男性特有的最大的附属性腺器官,也是器官家族中最“积极向上”的,一生都在生长,尤其是50岁以后,前列腺的生长迎来“第二春”。
解放军总医院第一附属医院泌尿外科主任高江平表示,前列腺体积的过度增大、超过了人体的代偿,即出现了在中老年男性中常见的“前列腺增生”。此外,前列腺也是一个相对柔弱的器官,由于其通过尿道与外界相通,因此前列腺也常常受到外界细菌的影响。
前列腺连接着膀胱与尿道,腺体的中间有尿道穿过,扼守着尿道上口,可谓“一夫当关、万夫莫开”。
因此,与男性的排尿过程密切相关,当前列腺出现问题时,排尿首先受影响,信号也是很强烈的。如果出现尿频、尿急等尿路不适的症状,就该引起重视了。
要呵护好前列腺,生活细节不容忽视,清洁卫生是重中之重,加强锻炼是日常必备。其次,牢记下面的四要和四不要。
四要:清洗会阴要用温水、寒冷天气要保暖、体检要定期进行、性生活要规律。
四不要:工作不要久坐、饮食不要过于辛辣、有尿意不要强憋、性生活不要过度。
眼睛最娇弱
眼睛可谓是最“娇弱”的器官,在扛累方面,眼睛是最不能装的。人在精力充沛时,双目炯炯有神、顾盼生辉;若劳累困倦时,眼睛会显得干涩疲劳、暗淡无光。
中医有“累从眼入”的说法,因“五脏六腑之精气皆注于目、十二经脉气血皆汇聚于目”,故“劳心伤神皆累及于目”。广东省佛山市中医院眼科副主任医师朱海表示,如果身体各器官出现劳损,都可以从眼睛上反映出来;反之,眼睛过于劳累,也会牵连五脏六腑,出现诸如头痛、失眠、烦躁、恶心等疲劳症状。
眼睛虽然“娇弱”,但却可以起到避免身体出现过劳损害的预警作用。当双眼出现干涩、胀痛、视力模糊时,这是身体对疲劳侵袭发出的警告。
平时尽量控制看电脑、手机等电子产品的时间,每隔45分钟就要休息10分钟左右,可常喝杞子菊花茶明目,按摩眼部穴位护眼,预防干眼症;有机会时要极目远眺,避免长时间近距离用眼;平时要多参加运动。中医认为肝开窍于目,青色入肝,肝胆互为表里,晚上11~3点是肝胆经运行最旺的时候,故要多吃深绿色蔬菜,晚上少熬夜,保证充足睡眠。
牙齿最坚硬
牙齿是人体最坚硬的器官,牙釉质是人体内最坚硬的组织,它们可经受成百上千年的岁月洗礼。
研究发现,牙齿的重要构成部分――牙本质(牙釉质下面一层),包含了能防止牙齿开裂的微小纳米结构。这些纳米级的矿物颗粒嵌在胶原蛋白纤维中,胶原蛋白纤维则存在于每颗牙齿中,使得牙齿坚硬且难以被破坏。
于是很多人肆意妄为,用牙齿开啤酒瓶等,再硬的牙也禁不住这样折腾。解放军总医院第一附属医院口腔科李长健表示,长期如此易造成牙齿松动、牙齿隐裂等,牙齿隐裂开始毫无觉察,随着裂纹加深,开始轻微疼痛并日益加重。牙齿隐裂无法自愈,治疗要趁早。
或许我们都被牙齿坚强的外表迷惑了,调查显示,我国中老年人定期口腔检查比例不足10%。人们口腔保健意识淡薄。
龋病和牙周炎在口腔疾病中最常见。龋病从前期的菌斑到齿洞出现到有疼痛感要很长时间。在没有形成齿洞前干预,牙齿能保持完整。在形成齿洞尚没伤害牙神经前治疗,只需修补完整即可。一旦牙神经遭到破坏,就只能做复杂的根管治疗,时间长、费用高、痛苦大,且治疗效果差强人意。
耳朵最怕冷
天气寒冷的时候,经常听到有人说“耳朵都快冻掉啦!”这话有一定道理,因为耳朵确实是一个怕冷的器官。你在冬天会看到有人耳朵生冻疮,却极少发现有人鼻子、眼睛生冻疮。
耳朵为何如此怕冷呢?朱新表示,这和它的“瘦”有关系。耳朵薄薄的皮下面是软骨,几乎没什么脂肪。再者,耳朵分布的是末梢毛细血管,流经的血液少,能量和热量少。所以,冷风一吹耳朵就哆嗦了。我们的眼、耳、口、鼻要裸露在外接收或发出信息,耳朵没有防护,在冬天也容易挨冻。
耳朵这么怕冷,得做好保暖防冻工作,特别是耳朵容易生冻疮的人。天气寒冷时,出门可以戴上耳罩,或者用帽子、围巾遮住耳朵。另外,还要当心一些常见的耳部疾病,比如外耳的外伤,耳道的炎症、异物等。擤鼻涕时应按住一侧鼻孔,稍稍用力擤出另一侧,一侧一侧进行,以免引起中耳炎。耳屎过多会影响听力,清理耳屎不要用手指甲,挖耳勺、棉签都可以,有条件的可以先消毒,如有必要可以到专业医疗机构清理。坐飞机、潜水要注意保护耳朵,可以塞耳塞、点药,以防气压伤。(特约记者 钱钰玲、P影妍、 谭 敏)
(责编:高奕楠、权娟)
4批次肉制品不合格 不合格产品均来自网售渠道
食药监总局6月28日发布了最新的食品抽检结果:在抽检的肉及肉制品、乳制品、薯类及膨化食品等3类食品301批次样品中,抽样检验项目合格样品297批次,不合格样品4批次。
静坐发呆喝杯茶、抽空多走补点钾 专家力荐自然降压法
患了高血压,除了遵医嘱用药,更要管住嘴、迈开腿,从健康生活中让心血管获益。南方医科大学南方医院心血管内科主任许顶立、天津第一中心医院营养科主任谭桂军,总结中外专家力荐的“自然降压法”,不妨尝试一下,有助于你的血压维持得更平稳。耳朵与眼睛谁更重要?
&眼睛与耳朵两者皆是我们人体中不可或缺的重要组成部分,但当特殊情况或危难之时,令我们不得不忍痛割爱两者取一的时候,我们又会做出何等抉择呢?
&眼睛,被我们定义为心灵的窗户,就单论这一句话我们也能够明白眼睛对人的重要性。再加之海伦凯勒的《假如给我三天光明》,无疑是又在这“金龙鱼”上又加上了一袋“禾花香”,两者本就不轻,又加之二者都是人类一日三餐中不容缺少的成分。由此可见眼睛对于我们是“质量”和“重量”双重担当。
眼睛给予了我们色彩斑斓的世界,让我们得以在这光怪陆离的世界当中认识什么是美,什么是丑。从我们睁眼看世界以来,我们就在不停地创造,从“新石器时代”我们的祖先学会了通过制作锋利的石器捕杀猎物解决温饱,到后来欧洲人哥伦布发现“新大陆”,再到现如今信息大爆炸时代你我得以坐在电脑电视机前浏览新闻视频.......这一切的一切都归功于我们有一双眼睛,所以说眼睛very
importent.
&相对于眼睛而言,耳朵似乎没有眼睛那般受到名人大家的大肆褒奖和青睐。就连在我们人体的结构当中也是眼睛在前耳朵在后。但实际上在很多时刻耳朵起着至关重要的作用。
&众所周知,耳朵的载体是“听”,因为有了耳朵,我们发展出了语言,人与人沟通则有了根本,进而在此之后人类的不断进步与文明中我们将原本单调的语言重新赋予了生命,新的躯壳,这些语言摇身一变成了拥有曼妙音姿的音乐。而且,我们通过不断地谛听当中我们的节奏开始放慢,我们内心时刻保持着冷静。因为有了耳朵我们得以在他人伤心之时静下心来聆听他人的忧愁和苦恼。要知道听是一门艺术,有时仔细地聆听胜却千言万语。而这一切还是源于我们有一对耳朵。
眼睛的作用之大我们不可厚非,但它似乎并没有耳朵给我们来的真实,它往往在很多时候都会被人为的赋予色彩。举一个简单的例子,当你看一个面如桃花的美女时,彼此都不了解,要你猜测她的好坏,你的眼睛就很有可能因为她的美貌而将其划分为好人,从而形成了脸好看就是好人的定理。耳朵则不同,我们只会将听到的声音的动听与否联系到一个人的外貌和体态上面,全然不会像眼睛那般盖棺定论将人一棒子打死。
再则,“默片”时代的结束或许能解释两者的重要性。当一部电影120分钟全程演下来荧幕上有的只是男女主角的仪容面态和肢体语言的时候,观众在看的时候往往需要去理解和思考。如果遇到理解能力不好的人的话,其能否知道男女主角是谁都还是个问题,就更不必说看懂电影的寓意了。音乐似乎很好的解决了这一弊端。都说语言是无国界的,即使你不完全听得懂却也能略知一二。好的音乐能够让人变得安静,洗尽铅华,音乐是美的,
人也是爱美的。
所以就此看来耳朵似乎比眼睛略微重要一些。声音比视觉要来的真实些,但是有耳无眼只听得见声音而看不见这多姿多彩世界的人不能称为“完人”,就像玉有瑕疵称为玊一样,都不是完美的。
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耳朵和眼睛哪个接收信息的速度更快?收藏
耳朵和眼睛哪个接收信息的速度更快?我只谈视觉和听觉通路中的一个环节吧——听觉感受器比视觉感受器接收/处理信息的速度快。外周感受器在外界刺激(机械,光,化学分子等)影响下,其膜电位发生改变,继而将这些刺激转化为神经系统中的电信号。其中,一些感受器通过直接开启/关闭感受器细胞膜上的离子通道,迅速改变膜电位;而另一些感受器接受刺激后则需要通过G蛋白偶联受体通路来改变感受器的细胞膜电位。这一传感过程需要在敏感度和反应速度做出权衡——直接打开离子通道速度更快;GPCR虽然步骤多时间长,但是每个步骤都能够放大上一级信号,指数扩增使得感受器的敏感度大大增强。听觉感受器属于前者,而视觉感受器则属于后者。说到速度,肯定是指的单位时间内的数据量。视觉可以是多彩的,配合人脑的纠错机制,我们可以把几幅图片用不同的颜色表示并叠加在一起,这并不影响我们对每一幅图片的理解。比如一个人和一只狗叠加,正常人很容易分辨这是两个图片。理论上图片传输的时间最短为24分之一秒。在上述时间内,人耳仅能听到并分辨出一个音节。高下立我们不妨将时间放大到一秒,一秒内我们所看到的内容如果用声音表示并传输,显然需要一秒以上的时间。比如地图,表示几个地点之间的相对位置。用声音很难快速描述清楚。原因很简单,我们用于表达信息的声音,被称为语言,语言的发展过程中从未将表达速率放在重要位置。这也是中文现在基本放弃文言文的原因。能够被人类有效接收并区分的音节数量相对于颜色和图形,太少了。以视觉为例。首先要明确,尽管直觉上较为简洁,但这一问题并不等价于视网膜所接收到图像的信息熵。考虑一台播放黑白雪花点的电视机,其信息量是远大于任何节目的。但我们显然能够从电视节目中得到更多的信息。为什么呢?信息量取决于信息接收端(大脑)对环境信息(图像)的编码方式。比如,我们可以想象一个“字母A辨认机器”,包括一个摄像头,一片处理数据的芯片,和用于输出状态的荧幕。其摄像头的分辨率极高,但对图像的处理仅限于判断图片中是否含有字母A,并在荧幕上显示A或者空白。那么,这台机器的编码方式就决定了在每个程序周期(不放设为 1s),其输出端只能接收到1比特的信息。也就是说,如果我们把整个机器看做是一个传感器,其从摄像头接收信息的速率为 1bps。按照这种思路,我们只要想办法获得大脑对视觉信息的编码方式,就可以根据环境输入算出视觉处理器每秒实际获得的信息量了。但这一类比应用于大脑时会遇到一个严重的问题:神经系统对感官信息的处理是多通道和多层级的。投射在视网膜的环境信息,同时传送到多个下游回路(当然每一个的编码我们都没有完全弄清楚——就连视网膜本身的算法也超级复杂还在研究...),并且进行层级处理(类似于深度学习;事实上深度学习的灵感就是从视觉系统得来),在不同的层级可影响不同的下游非视觉回路。这就意味着,难以找到一个节点,并宣称这一节点的输出速率就代表了大脑处理视觉信息的速率。鉴于这个困难,我们暂时放弃大脑能接收多少信息这个问题,直接退缩到感官本身——视网膜和耳蜗。
下面处理每秒能够通过视神经和耳蜗神经进入中枢神经系统的两类信息的最大可能速率。
人体中每个视网膜有约1百万个视神经节细胞向大脑传出轴突(神经细胞用于传递信息的“导线”)。两只眼睛加在一起,就是约2百万条轴突 。为了便于计算,简化为 10^6 个通道。这些通道显然不是相互独立的,但有证据表明它们的相互关联主要限制于两两之间的微弱连接 。视网膜的计算很复杂,但我们暂时忽略这一点,假设视网膜对视觉信息的编码时刻最大化地利用了每一条轴突所能承载信息量的上限。Rieke, Warland, 和 Bialek 通过两种机械感受器研究了神经元的编码效率,发现这些细胞的信息编码率约为 200bps 。
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>>>保护好眼睛和耳有利于青少年准确地获取信息.下列有关眼睛和耳的叙..
保护好眼睛和耳有利于青少年准确地获取信息.下列有关眼睛和耳的叙述错误的是(  )A.近视眼可以佩戴凹透镜加以矫正B.晶状体相当于照相机的镜头C.人的视觉是在视网膜上形成的D.耳蜗内有听觉感受器
题型:单选题难度:中档来源:滨州
通过学习本部分知识知道:A、近视眼是因为眼球的前后径过长,或晶状体去度过大,可以配戴凹透镜加以矫正,是正确的.不符合题意.B、人眼通过睫状体调节晶状体曲度的大小就能看清远近不同的物体,相当于照相机的镜头.故不合题意.C、人的视觉是在大脑皮层的视觉中枢形成的.所以人的视觉是在视网膜形成的是错误的.故符合题意.D、耳蜗内有听觉感受器,可以把振动转化为神经冲动.故不合题意.故选:C.
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据魔方格专家权威分析,试题“保护好眼睛和耳有利于青少年准确地获取信息.下列有关眼睛和耳的叙..”主要考查你对&&眼和视觉,耳和听觉,近视和远视&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
眼和视觉耳和听觉近视和远视
眼球的基本结构:眼的主要部分是眼球,由眼球壁和眼球的内容物构成。眼球的结构如图眼的折光系统:&&&&外界物体发出的光线,通过眼的角膜、房水、晶状体和玻璃体,发生折光,最后在视网膜上形成一个清晰的物像,这就是眼的折光功能。&&& 晶状体的调节:在眼的折光系统中,能够改变折光度的主要是晶状体,所以晶状体在眼的调节作用中起着重要的作用。&&& 瞳孔的调节:在正常情况下,我们看强光时瞳孔缩小,看弱光时瞳孔扩大,这叫作瞳孔对光反射。瞳孔对光反射的意义在于调节进入眼内的光量。强光下瞳孔缩小,减少进入眼内的光量,以保护视网膜不受过强的刺激;弱光下瞳孔扩大,增加进入眼内的光量,使视网膜能够得到足够的刺激。此外,看远处物体时瞳孔扩大,增加进入眼内的光量,看近处物体时瞳孔缩小,减少进入眼内的光最,使成像清晰。
视觉的形成:&&&& 视觉的形成过程大致是:外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,并经过晶状体等的折射,最终落在视网膜上,形成一个物像。视网膜上有对光线敏感的细胞。这些细胞将图像信息通过视神经传给大脑的一定区域,人就产生了视觉。视觉的形成过程可表示为图特别提醒:①物像是在视网膜上形成的,而视觉是在大脑皮层的视觉中枢产生的。②在视网膜上形成的物像是倒立的、缩小的实像。 ③眼睛通过睫状体(内含平滑肌)调节晶状体的曲度来看清远近不同的物体。看远处物体时,睫状体舒张,晶状体凸度变小:看近处物体时,睫状体收缩,晶状体凸度变大。易错点:1. 误认为瞳孔的大小是由睫状体来调节的瞳孔的大小是可以改变的,其大小的调节是由虹膜内平滑肌收缩和舒张完成的;而睫状体调节晶状体的曲度,使我们能够看清远近不同的物体。2. 误认为视觉是在视网膜上形成的视觉的形成主要包括两个过程:①在视网膜上形成物像;②在大脑皮层的视觉中枢形成视觉。任何一个环节出现障碍,都会导致失明。人体生命活动的调节知识梳理:& 假性近视为什么不能配眼镜:&& 我们现在所生活的城市,开阔的操场、空地越来越少,高楼大厦却越来越多;放学后结伴玩耍的孩子越来越少,各种补习班,特长班越来越多,于是,我们身边的“小眼镜”也越来多,而且年龄越来越小,镜片越来越厚,导致这种状况的产生,孩子的学习负担过重、休息时间过少固然是重要原因所在,但是,当孩子在视力出现异常的时候,家长在对近视的认识中存在的误区也是不可忽视的因素。&&& 我国近视患儿在发病初期多是由于调节痉挛导致的假性近视。&&& 近视按发病机理可以分为:假性近视、真性近视以及介于两者之间的混合性近视,假性近视是由于眼球的调节紧张所致,是一种功能上的异常,而真性近视则是眼球的前后径过长所致,是一种结构上的异常。&&& 我国近视患儿在发病初期多是由于课业负担太重或是不加节制地也看电视、用电腑等近距离用眼过度导致调节紧张的假性近视,在这一阶段,只是一种功能上的异常,这是视力下降的状况是可以逆转的。&&& 给假性近视配戴眼睛会使假性近视转为真性近视。正确的做法是:到正规的眼科医院,进行散瞳验光,检出眼睛真实的屈光度数,合理配戴眼镜。如果散瞳验光后,近视度数消失了,就说明孩子患的是假性近视,如果散瞳验光后,近视度数减少,那么减少的那部分度数就是假性近视导致的度数。&&& 假性近视既然不是真正的屈光不正,就不能用戴眼镜的方法去矫正。假性近视是由于睫状肌痉挛,调节没有放松所致,并不是眼球的前后径延长所致。近视艰镜(凹透镜)导致入眼光线避一步发散,会因此引发发眼睛的进一步调节,这样做的结果是使本来就调节紧张的假性近视又加重了调节负担,于是促进了眼睛疲劳和近视度数发展,假性近视反而变成了真性近视。耳的结构和功能:耳由外耳、中耳、内耳三部分构成,如图特别提醒:①听小骨是人体内最小的骨,共有6块。 ②耳的鼓膜、听小骨、耳蜗等结构受到损伤,都有可能导致耳聋。听觉的形成:&& 听觉的形成过程大致是:外界的声波经过外耳道传到鼓膜,鼓膜的振动通过听小骨传到内耳.刺激了耳蜗内对声波敏感的感觉细胞,这些细胞就将声音信息通过听觉神经传给大脑的一定区域,人就产生了听觉。可表示为:外界声波→外耳道(传递声波)→鼓膜(产生振动)→听小骨(传递振动)→ 耳蜗(感受振动,产生兴奋,但不形成听觉)→听觉神经(传导兴奋)→听觉中枢(位于大脑皮层,产生听觉)。耳聋:&&& 耳聋一般表现为听力下降或丧失。耳聋主要有两类;一类是传导性耳聋,这类耳聋是由于外耳道堵塞和鼓膜、听小骨损伤或发生障碍而引起的听力下降;另一类是神经性耳聋,这类耳聋是由于耳蜗、听觉中枢和与听觉有关的神经受到损伤而引起的听力下降或丧失。老年性耳聋、药物中毒性耳聋、工业生产中高强度噪音引起的耳聋等,都属于神经性耳聋。保护耳和听觉为了保护耳和听觉,除了减少和消除噪声外,平时还应当注意做到:(1)不要用尖锐的东西挖耳朵,以免戳伤外耳道或鼓膜。(2)遇到巨大声响时,迅速张口,使咽鼓管张开,或闭嘴、堵耳,以保持鼓膜两侧大气压力平衡。(3)鼻咽部有炎症时,要及时治疗,避免引起中耳炎。(4)不让污水进入外耳道,避免外耳道感染。近视:眼球的前后径过长或晶状体的曲度过大,所形成的物像落在视网膜的前方,因而看不清远处的物体,造成近视。&&&&&&&&&&&&&&& 近视眼的成像
远视:&& 远视眼是指眼球的随后径过短或晶体状的曲度过小,近处物体反射来的光线经晶状体折射后,形成的物像落在视网膜的后方,因此看不清近处的物体。这种看不清近处物体的眼,叫远视眼。&&&&&&&&&&&&&& 远视眼的成像近视眼的矫正和预防:矫正:近视眼可以配戴凹透镜加以矫正,如图&&& 青少年在读书写字时,如果姿势不正确,书本放得离眼很近,或采光、照光条件不好,或持续用眼的时间过长,都会使睫状肌持续收缩,晶状体曲度增大。时间久了,一旦看远处物体时,睫状肌不能放松,变凸的晶状体出不能恢复到正常状态,这样就造成了假性近视。这时候,只要消除上述不利因素,注意用眼卫生,坚持做眼像健操等,就可以使视力恢复正常。发生假性近视以后,如仍不注意采取有效的防治措施,就会造成眼球的前后径过长,变凸的晶状体不能恢复正常,因而变成真性近视,这时候视力就不容易恢复正常了。预防:&& 为了预防近视眼,要做到“三要”和“四不看”。三要:读书姿势要正确,眼与书的距离要在33厘米左右;看节、看电视或使用电脑1小时后要休息一下,要远眺儿分钟;要定期检查视力,认真做眼保健操。四不看:不在直射的强光下看书;不在光线暗的地方看书;不躺卧看书;不走路看书。远视眼的矫正:远视眼可以配戴凸透镜加以矫正。如图
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与“保护好眼睛和耳有利于青少年准确地获取信息.下列有关眼睛和耳的叙..”考查相似的试题有:
6548841425142551180811120535102819频谱管理的“眼睛”和“耳朵”------频谱监测系统需具备三大技术能力
作为频谱管理(各国均非常重视)的“眼睛”和“耳朵”,“频谱监测”主要用于无线频谱资源管理、无线电台站管理、电磁环境管理。随着无线电通信系统持续、快速向前发展,频谱监测系统也需要相应地演进。日,ITU-R(国际电信联盟无线电通信局)发布技术报告“Spectrum monitoring evolution(频谱监测的演进)”,具有较大参考价值,本文将介绍其中的主要内容。
1. 无线电通信系统频谱利用方式演进及对于未来频谱监测系统的能力要求
无线电通信系统正在持续、快速地向前演进(典型代表为软件定义无线电技术及认知无线电系统)。目前,无线电通信系统的频谱利用方式主要为采取自适应频率使用、同频复用、宽带接入、频谱扩展(包括频谱直接序列扩展与跳频)等技术。
因此,相应地,未来的频谱监测系统应具有面向各种新兴无线电通信技术与系统的监测能力,主要包括三大方面:微弱信号检测(detection of weak signal)、同频信号分离(co-frequency signal separation)、多模定位(multi-mode location。基于数字信号处理及各种相关定位技术的组合)。下文分别简要介绍。
2.微弱信号检测能力
当下,越来越多的新兴无线电通信系统采取使用更高的频率、使用更宽的工作带宽、具备更低的功率。但是,在某些情况下,有用信号的功率可能比背景噪声微弱。这样,采用现有的、敏感度有限的频谱监测系统就难以检测出低功率密度的微弱信号并对其进行定位。
因此,未来的频谱监测系统应提高灵敏度,采取先进技术从背景噪声中提取出有用信号,以检测具备低功率密度特性的微弱信号。
该ITU-R技术报告还给出了未来频谱监测系统可用以检测微弱信号的四大技术:锁定放大器(locked-in amplifier,是交叉关联技术于某种程度上的应用)、采样积分(sampled integration)、关联(correlation。又进一步分为交叉关联cross-correlation与自动关联auto-correlation)、自适应噪声消除(adaptive noise cancelling)。每项技术的具体内容描述可进一步查阅文献[1]。
3. 同频信号分离(于不同维度)能力
目前,越来越多于现网中部署的新兴无线电通信发射机或系统均在不同维度(如时域、码域、空间域等)共享使用有限的无线频谱资源(比如,很多不同类型的蜂窝移动通信系统及HF(高频)通信系统均采用这种同频工作模式)。所带来的问题是,会出现很多有意或无意的同频干扰。
此外,一些高级无线电通信系统同时采取多种同频复用技术,在此种情况下,一个频谱监测台站就可能会接收到来自于工作在同一频率上的不同发射机的信号,并易造成同频干扰。
该ITU-R技术报告指出,若继续采用现有的、功能有限的频谱监测系统,则很难区分这些同频信号。因此,未来的频谱监测系统就应采取采用先进技术,具备对不同维度(时域、码域、空间域等)的同频信号进行分离的能力。
报告还给出了未来频谱监测系统可用以分离(于不同维度)同频信号的两大技术:单信道分离技术(single-channel separation)和多信道分离技术(multi-channel separation)。前者又可细分为强信号恢复(strong-signal recovery)与单信道独立成分分析(single-channel independent component analysis)技术。后者又可细分为基于空间频谱的波束赋形(spatial spectrum based beam-forming)与多信道ICA(multi-channel ICA)技术。
4. 多模定位能力
不同维度(时域、码域、空间域等)的无线电通信信号都承载着地理位置相关信息,从而,可通过采取相关技术及用于信号定位的计算机处理算法来提取此类地理位置信息。
当下,DSP(数字信号处理)与网络能力(networking capability)越来越强大。而且,基于DSP与网络的设备价格也在不断降低,接近承受能力。
该报告指出,未来的频谱监测系统若基于DSP算法与网络技术,则将可更易识别于不同域(包括幅度域、频率域、时域、空间域、码域等)、具备不同特性的无线电通信发射机。
因此,未来的频谱监测系统可采取多模定位技术可对处于不同环境中的发射机进行定位。
该报告还给出了用于多模定位的五大定位技术:到达角(AOA,angle of arrival)、到达时间差(TDOA,time difference of arrival)、到达频率差(FDOA,frequency difference of arrival)、达到功率(POA,power of arrival)、ID辅助(ID-aided)。
5. 应加强更先进频谱监测技术及其应用方式的研究
该报告在其“结论”部分指出,为适应各类新兴无线电通信系统快速发展的需求,业界应研究更先进的频谱监测技术及其应用方式。并列举了先进频谱监测技术的应用示例。
[1] ITU-R. Report ITU-R SM.2355-0—Spectrum monitoring evolution[EB/OL].
http://www.itu.int/dms_pub/itu-r/opb/rep/R-REP-SM.-PDF-E.pdf, .
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