电磁频谱智能化管理
电磁频谱管控技术
电磁频谱管控技术随着电子技术和移动通信技术的飞速发展，电磁频谱的使用和管理已经成为国家安全和经济安全不可或缺的重要组成部分。
电磁频谱是无线电和通信技术的物质基础，是国家军事、经济、文化、科技等领域的宝贵资源。
从20世纪70年代开始，电磁频谱管控技术逐渐兴起，并随着时间的推移逐渐成熟。
电磁频谱管控技术是指对无线电频谱进行监视、调控、分配和应用的技术方法和手段，是保障国家安全和经济安全必不可少的手段之一。
1978年，美国联邦通信委员会（FCC）实施了第一个完整的电磁频谱管理计划，从而奠定了全球电磁频谱管理的基石。
在这个计划中，FCC在全美范围内建立了用于电磁频谱分配、授权和监测的全国电磁频谱管理系统（NTIA）。
此后，许多国家陆续建立了自己的电磁频谱管理机构和电磁频谱管控体系。
在此基础上，电磁频谱管控技术得到了快速发展。
中国的电磁频谱管理始于20世纪50年代末期，1958年，中国电视机开始向社会公开发售，这标志着中国电磁频谱管理进入了规范化的阶段。
目前，中国电信、广电、铁路、卫星等行业均有相关的电磁频谱管控体系和技术方法。
电磁频谱管控技术主要包括电磁频谱监测、电磁频谱控制、电磁频谱分配、电磁频谱规划和电磁频谱利用等方面。
电磁频谱监测是电磁频谱管控技术的重要组成部分，可以实现对无线电频率和信号的监控、采集、分析和判断，为电磁频谱的合理利用提供依据。
电磁频谱监测技术主要包括远距离监测、局部监测和频谱探测等方式。
远距离监测主要是通过卫星、固定站、航空器等方式进行，可以实现对大范围的电磁频谱信号的监控；局部监测适用于对某个区域或目标进行频谱监测；频谱探测则是利用信号探测器、频谱分析仪等设备对电磁频谱进行在线监测。
在电磁频谱控制方面，主要是通过电磁频谱监测数据和相关法规制度，采取相应的措施进行频谱管制。
通过发放无线电通信执照、设定频道和频率、组织应急频率、限制某些频段的使用等方式对电磁频谱进行控制和管理。
电磁频谱分配是指将电磁频谱资源按照一定规则和标准分配给各个用户，确保各种频率资源的合理分配和利用。
无线电频谱的智能感知与管理技术
无线电频谱的智能感知与管理技术在当今高度信息化的时代，无线电频谱资源已经成为了如同土地、水和空气一样重要的战略资源。
从我们日常使用的手机通信、无线网络，到航空航天、国防军事等关键领域，无线电频谱的应用无处不在。
然而，随着无线通信技术的飞速发展和各种无线应用的不断涌现，频谱资源的供需矛盾日益突出。
为了更加高效、合理地利用这一有限而宝贵的资源，无线电频谱的智能感知与管理技术应运而生。
无线电频谱，简单来说，就是用于无线通信和其他无线电应用的电磁波频率范围。
它就像是一条无形的高速公路，承载着各种无线信号的传输。
不同的频段被分配给不同的应用和服务，以避免相互干扰。
但由于频谱资源的有限性和需求的不断增长，传统的频谱分配和管理方式已经难以满足现代通信的需求。
智能感知技术是解决频谱资源管理问题的关键之一。
它就像是无线电世界的“眼睛”，能够实时监测和感知频谱的使用情况。
通过先进的传感器和监测设备，智能感知技术可以捕捉到频谱中的各种信号特征，包括信号的强度、频率、调制方式等。
这些信息被收集和分析后，能够为频谱管理提供准确的数据支持。
在智能感知技术中，频谱监测是一个重要的环节。
频谱监测系统可以在不同的地点和时间段对频谱进行监测，获取频谱使用的实时数据。
这些数据不仅可以帮助我们了解哪些频段被频繁使用，哪些频段相对空闲，还可以发现非法的频谱占用和干扰情况。
例如，在一些城市中，由于无线设备的密集使用，某些频段可能会出现拥堵，而通过频谱监测，我们可以及时发现并采取措施进行优化。
除了频谱监测，信号识别和分类技术也是智能感知的重要组成部分。
不同的无线应用产生的信号具有不同的特征，通过对这些特征的分析和识别，我们可以判断出正在使用频谱的设备类型和应用服务。
这对于合理分配频谱资源和保障频谱的有序使用具有重要意义。
比如，在紧急救援场景中，能够快速识别出关键的通信信号，并为其优先分配频谱资源。
智能管理技术则是基于智能感知所获取的信息，对频谱资源进行优化配置和动态分配。
电磁频谱管理发展趋势
4.法律法规：各国需要加强对电磁频谱管理的法律法规制定和执行，以维护公平、公正和公开的频谱管理环境。
5.安全保障：电磁频谱管理需要确保无线电设备的安全和可靠性，避免对人类健康和生态环境造成损害。
6.自动化技术：随着人工智能和自动化技术的不断发展Байду номын сангаас电磁频谱管理也将朝着智能化、自动化的方向发展，提高频谱管理的效率和精度。
电磁频谱管理的发展趋势包括以下几个方面：
1.科技创新：随着科技的不断发展，越来越多的无线通信技术被应用于实际生产和生活中，因此电磁频谱管理需要不断地跟进和创新，以适应新的技术发展趋势。
2.频谱共享：由于无线电频谱资源有限，频谱管理机构需要采取更加灵活的管理方式，如开放化、共享化等，以最大限度地提高频谱利用效率。
复杂电磁环境下基地训练电磁频谱管控
随着新技术的不断涌现，各种无 线通信设备和电子战系统广泛运 用，使得电磁频谱更加拥挤，频 谱管控难度加大。
目的和意义
基地训练中，电磁频谱的有效管控是 保障训练顺利进行和提高训练效果的 重要前提。
通过对复杂电磁环境下基地训练电磁 频谱管控的研究，可以提升我军在复 杂电磁环境下的作战能力和训练水平 ，为实战化训练提供有力支撑。
06
未来展望与研究方向
未来发展方向
电磁频谱管控技术
随着电磁环境的日益复杂，电磁频谱管控技术将更加重要。未来需 要加强电磁频谱管控技术的研究，提高频谱利用效率和电磁兼容性 。
智能化管控
利用人工智能、大数据等技术，实现电磁频谱的智能化管控，提高 管控效率和准确性。
多领域协同
加强与其他领域的协同合作，如通信、雷达、导航等，实现多领域电 磁频谱的协同管控。
02
复杂电磁环境概述
电磁频谱的复杂性
1 2
频谱范围广泛
电磁频谱覆盖了从极低频到极高频的广泛频率范 围，每个频段都有不同的应用和特性。
频谱资源有限
有限的频谱资源需要满足各种通信、导航、雷达 等系统的需求，导致频谱拥挤和干扰问题。
3
频谱动态变化
电磁环境中的频谱使用情况是动态变化的，不同 时间、地点和场景下的频谱占用情况可能不同。
电磁干扰的影响
信息泄露
电磁干扰可能导致敏感信息的泄露，对国家安全 和军事行动造成威胁。
通信中断
电磁干扰可以干扰通信信号，导致通信中断或信 息丢失，影响基地内部的指挥和控制。
导航定位误差
电磁干扰可能影响导航定位系统的精度，导致训 练过程中的位置误差和指挥失误。
电磁环境对基地训练的影响
01
02
探索精细化电磁环境测绘能力建设提升频谱资源管理科学化工作水平
探索精细化电磁环境测绘能力建设提升频谱资源管理科学化工
作水平
毕晓明;邹小红
【期刊名称】《中国无线电》
【年(卷),期】2016(0)12
【摘要】0前言频谱资源管理一直是无线电管理的核心职能,在无线电应用日益广泛、频谱需求更加旺盛、频谱资源相对短缺的形势下,无线电频谱管理工作面临着新的机遇和挑战,迫切需要利用新技术、打造新手段,科学管好频谱资源,充分释放资源价值。
基于此,山东省滨州市无线电管理办公室与成都点阵科技有限公司联合研发了＂电磁环境精细化监测测绘系统＂,在频谱资源精细化管理方面进行探索。
【总页数】3页(P59-61)
【作者】毕晓明;邹小红
【作者单位】山东省滨州市无线电监测站;成都点阵科技有限公司
【正文语种】中文
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复杂电磁环境下频谱管控对策研究
复杂电磁环境下频谱管控对策研究摘要：目前国际对于智能电磁频谱管控方法的研究尚处于起步阶段,且以地面处理为主,现有天基信息管控能力并未充分发挥。
在实际战场应用时面临着态势信息获取难、指挥信息传输难、武器装备协同难等一系列作战问题.而这些问题的源头就是未能做到对电磁频谱资源进行合理的分配与高效的利用。
综上,随着武器装备信息化程度的不断提高,传统频谱管控手段日益面临效能挑战,亟需利用卫星广域覆盖、波束指向灵活的优势,解决地面独立管控方案受地形条件及监管范围限制的问题,对装备用频进行合理调度与规划,有效保障联合作战场景下多领域、全维度信息对抗的有效性和顽存性。
关键词：复杂电磁环境；频谱管控；对策前言电磁频谱资源存在于现代作战的全空间,同时也贯穿于作战的全过程,是一种无形却十分关键的战斗力。
对一个国家及其军队来说,军事电磁频谱,尤其是卫星通信频谱的高效利用对获得信息化战争的主动权、电磁控制权具有十分重要的意义。
但电磁频谱也是一把双刃剑。
当己方装备大量密集部署时,由于装备的自主性不足,一旦各装备不对用频加以合理限制就会加剧战场的电磁频谱资源冲突,使得装备之间产生自扰和互扰。
1频谱管控概念内涵现阶段用频管理主要在战前对频谱进行静态划分,提前规划各设备的工作频点、带宽和功率等指标,虽然减少了设备间的冲突,但也带来了资源的空置浪费,还限制了设备的性能发挥,在面临强对抗下的突发干扰时难以灵活应对。
同时,未来战争中的用频设备将会向功能集成化、体积小型化、部署密集化和目标复杂化发展.传统固定频段正变得愈发拥挤,继续依靠静态分配手段势必导致内部用频冲突加剧。
面向未来强博弈密集联合作战场景的天基智能频谱管理技术,有必要以传统方案为基石,进一步向智能化发展。
具体表现为由地面独立走向星地联合、由静态分配走向实时交互、由固定方案走向因地制宜和由集中决策走向智能协同。
在星地协同方面,在强敌拒止及恶劣信息交互条件下,我方地基通信能力严重受限,导致用频调度与实际作战需求脱节,相关决策信息支持完全失效,严重影响装备正常工作的问题。
电磁频谱智能化管理浅析
电磁频谱智能化管理浅析电磁频谱管理的智能化，就是针对电磁频谱管理中涉及到的政策制定、频谱共用、频率自动选择、频谱参数审核、环境监测、设备检测、频管数据存储与信息处理、通信、用频设备的控制等方面，应用智慧地球、感知中国的理念和新技术，提高电磁频谱管理的智能化水平。
新技术在电磁频谱管理中的应用，主要体现在以下五个方面。
1.加强电磁频谱管理政策的研究当前电磁频谱应用新技术的快速发展，极大地超过了政策制定者做出反应的能力，随着智慧地球的深入推进，电磁频谱的有效管理将是智慧地球能否实现和完善的“瓶颈技术”。
当前国家各类用频系统的频谱使用仍处于静态规划和初步动态协调的阶段，且主要通过文电进行人工频率调整和协同，难以适应动态计划对频谱使用的需求。
由此可见，实施动态频谱管理政策势在必行，今后我们可以加强研究“政策捷变（policy-agile）”，依靠一种动态变化的政策来约束行为的频谱管理方法。
在这种管理方法中，对无线电设备来讲，约束行为的政策是随时间和位置的变化而动态变化的；政策不再固定嵌入到无线电设备中，而是可以在机动过程中加载；无线电设备需要在动态变化的频谱管理政策约束下，根据所处的频谱环境改变频谱接入策略。
2.认知无线电的应用FCC在2003年12月发布的一则通告中，对认知无线电做了如下定义：认知无线电是一种能够根据与他的操作环境进行交互而改变传输参数的无线电。
从这个定义可知，智慧的认知无线电应该具有三个主要特点：认知能力、重配置能力和学习能力。
其体系结构称为认知环（OOPDAL），主要包含七个主要步骤：感知、感知信息判断（分析）、生成计划、推理决策、计划执行、反馈学习和知识共享。
目前对认知无线电的研究主要集中在认知无线电系统中的合作及跨层设计技术、空间型号检测和分析及Qos保证机制等，研究的广度和深度都很不够。
今后可以在干扰湿度模型的构建、基于Qos的频谱决策技术、动态频谱接入技术、（非）合作式频谱共享技术、网间频谱共享技术、认知无线电路由协议设计、无线电指示表述和认知无线电网络安全问题等方面进行深入的研究。
电磁频谱管理【浅谈电磁频谱管理】
电磁频谱管理【浅谈电磁频谱管理】未来高条件下的战争是多维一体的、立体的信息化战争,敌我双方将在指挥控制、情报侦察、无线通信、雷达导航、精确制导、遥测遥控等领域中使用大量的电子装备,因此对频谱的依赖性越来越强,电磁频谱在战场上的作用更加举足轻重。
无线电通信装备和电子设备的不断增加,对频率的需求迅速增长,频率资源越来越紧张,必须对电磁频谱采取有效管理,否则将导致可用频率的严重匮乏。
1 电磁频谱管理的重要性1.1 保障通信系统总体性能的发挥电磁频谱是有限的自然和军事资源,更是不可或缺的战略资源,是战场信息的主要载体。
特别是短波频谱资源因其具有不易“摧毁”的“中继系统”――电离层而具有很高的军事价值。
最有效地使用有限的频谱资源是频谱管理的重要内容之一,没有频谱管理,就谈不上对有限频谱资源的合理有效使用。
在战时如果缺乏强有力的频谱管理,就不可能保证诸多类型的通信系统总体性能的发挥和提高。
1.2 确保电子设备系统可靠有序工作未来高技术条件下的战争是多维一体的、立体的、信息化战争,战争成败的关键在于取得对信息资源的控制权,形成压倒对手的信息优势,同时将信息优势转化为战术优势,提高部队战斗力和生存能力。
战场电磁环境异常复杂,电磁信号将非常密集。
军用无线电设备一般发射功率大,接收灵敏度高,如果频谱管理不当,容易产生相互干扰。
连同敌方电磁辐射源再加上周围环境噪声和电气干扰,战场电磁环境十分拥挤。
战争中,指挥控制系统、情报侦察系统、通信系统、电子战系统等电子设备在战场上的广泛应用,使信息的获取、控制和利用都将与争夺电磁频谱的使用和控制紧密相关,频谱管理的能力就成为指控系统稳定运行的关键,直接影响到作战的成败。
1.3 是取得战场制电磁频谱权的前提取得制电磁频谱权是开展信息战的前提,是取得现代战争胜利的关键。
在电磁频谱权争夺中,战场频谱管理将发挥重要的作用。
主要表现在:一是通过对电磁频谱的变化情况进行监测分析,及时调整我方各层次通信、指挥和控制系统的使用频率,保证通信指挥顺畅。
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电磁频谱智能化管理浅析
电磁频谱管理的智能化，就是针对电磁频谱管理中涉及到的政策制定、频谱共用、频率自动选择、频谱参数审核、环境监测、设备检测、频管数据存储与信息处理、通信、用频设备的控制等方面，应用智慧地球、感知中国的理念和新技术，提高电磁频谱管理的智能化水平。
新技术在电磁频谱管理中的应用，主要体现在以下五个方面。
1.加强电磁频谱管理政策的研究
当前电磁频谱应用新技术的快速发展，极大地超过了政策制定者做出反应的能力，随着智慧地球的深入推进，电磁频谱的有效管理将是智慧地球能否实现和完善的“瓶颈技术”。
当前国家各类用频系统的频谱使用仍处于静态规划和初步动态协调的阶段，且主要通过文电进行人工频率调整和协同，难以适应动态计划对频谱使用的需求。
由此可见，实施动态频谱管理政策势在必行，今后我们可以加强研究“政策捷变（policy-agile）”，依靠一种动态变化的政策来约束行为的频谱管理方法。
在这种管理方法中，对无线电设备来讲，约束行为的政策是随时间和位置的变化而动态变化的；政策不再固定嵌入到无线电设备中，而是可以在机动过程中加载；无线电设备需要在动态变化的频谱管理政策约束下，根据所处的频谱环境改变频谱接入策略。
2.认知无线电的应用
fcc在2003年12月发布的一则通告中，对认知无线电做了如下
定义：认知无线电是一种能够根据与他的操作环境进行交互而改变传输参数的无线电。
从这个定义可知，智慧的认知无线电应该具有三个主要特点：认知能力、重配置能力和学习能力。
其体系结构称为认知环（oopdal），主要包含七个主要步骤：感知、感知信息判断（分析）、生成计划、推理决策、计划执行、反馈学习和知识共享。
目前对认知无线电的研究主要集中在认知无线电系统中的合作
及跨层设计技术、空间型号检测和分析及qos保证机制等，研究的广度和深度都很不够。
今后可以在干扰湿度模型的构建、基于qos 的频谱决策技术、动态频谱接入技术、（非）合作式频谱共享技术、网间频谱共享技术、认知无线电路由协议设计、无线电指示表述和认知无线电网络安全问题等方面进行深入的研究。
3.无线传感器网络的应用
现代战争被人们喻为“感知者的胜利”，在新的军事竞争背景下，掌握“透明战场”是军事信息发展的必然结果，如何有效、合理、准确、迅速地感知频谱态势，并进行科学决策，是今后电磁频谱研究的一个重要方向。
而在进行有效决策之前，必须实时掌握各地区的频谱态势，利用传感器的频谱监测功能可以及时掌握各个场地目标的频谱和位置信息，构建传感器网络，实现多个传感器之间监测数据的融合和远距离通信，便于及时、快速地判断最新的频谱态势，以便进行合理的决策。
基于无线电感知的传感器网络的提出，可以弥补大型频谱监测装
备易受攻击、覆盖范围不广和时效性不佳的缺点，同时可以提高频谱的利用效率。
4.电磁频谱信息的智能管理
在现阶段，各类频管信息主要来源于各种电磁频谱管理、电磁频谱监测、电磁频谱检测等应用系统，各系统之间相互独立，各系统之间的需求关系没有理顺，信息的生产者与使用者之间处于相对隔离的状态，同时由于各种系统在日常管理中广泛应用，提供的电磁频谱信息呈现爆炸式增长，决策者缺少有效的信息搜索手段，无法准确、快速地感知所需的信息，难以充分利用已有的信息源，进而影响决策的效率。
为提高电磁频谱信息自动化处理、融合和决策水平，建立一个电磁频谱信息发布与检索平台十分必要。
该平台应基于面向服务体系框架，将感知数据、基础数据、区域频谱态势和频管管理数据以web服务的模式包装，通过网络发布到服务注册中心，各类用户可以通过授权访问的方式获取资源，解决各自频谱使用的问题，以便快速、准确的检索到有用信息，实现电磁频谱信息发布和检索的规范化。
5.数据挖掘的应用
近几年来，数据挖掘在信息工业领域受到广泛关注，随着数据量的不断增加，人们急需把大量的数据转化为有用的信息和知识，并广泛应用到商业管理、产品控制、市场分析、科学和工程学。
数据挖掘可以认为是信息技术自然演变的结果。
在数据库业界，一条演变的道路是沿着如下功能的发展走过来的：数据采集和数据库的产
生、数据存储和检索、数据库事务处理、数据分析和理解。
简单地讲，数据挖掘是指从大量的数据中抽取或挖掘知识。
数据库设计和开发是电磁频谱管理体系中的重要模块，当前在实际应用中开发了多个数据库，但在实际应用中并没有强有力的分析工具，人们无法更好地理解这些数据，这种情况可描述为“数据丰富、信息缺乏”。
同时不同的用户对不同类型的知识感兴趣，数据挖掘的提出覆盖了数据分析与知识发现任务的许多方面，包括数据特征化、区分、关联、分类、聚类、趋势与演变分析、偏离分析和相似性分析，这些任务以不同的方法利用相同的数据库。
比如，数据特征化可以应用到信号分析中，便于技术人员更好地分析信号；聚类技术可以应用到频谱监测中，以便更好地查找干扰；分类技术可以应用到频谱分配中，以便更好地分配频率；关联分析可以应用到频谱决策中，便于做出更智慧的决策。
可以预见，ibm“智慧的地球”战略对电磁频谱的影响是重大和深远的，它将刺激从底层的电磁频谱信息采集设备到上层的电磁频谱分析决策系统的整个产业链的全面发展，同时技术的发展也对我国电磁频谱管理和规划提出了更高的要求。
要建设更完善的电磁频谱信息采集平台，必然需要更多的信息感知设备；电磁频谱信息总量的大幅度增长，则需要有更多的传输方式和传播渠道，以保证信息快速有效地传给数据终端；在掌握了大量精细化的电磁频谱信息之后，人们还需要对信息进行快速准确的分析和判断，即“智慧运作”，从而为决策提供强有力的保障。
因此，各种无线电通信技术、
数据仓库技术、商业智能技术的影响力将进一步扩大。
作为数据分析后台支撑的高性能计算的需求，也会随之增大。
总之，随着智慧地球的推进，必然会加快实现电磁频谱管理智能化的步伐。
[科]。