浅谈认知无线电技术及应用

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浅谈认知无线电技术

浅谈认知无线电技术

汇报人:文小库2023-11-17•认知无线电技术概述•认知无线电技术的原理与技术•认知无线电技术的优势与挑战•认知无线电技术的发展趋势与展望•认知无线电技术的实际应用案例认知无线电技术概述01认知无线电(Cognitive Radio, CR)是一种智能无线电通信技术,能够感知并理解周围的无线电环境,动态地调整其传输参数,如频率、功率等,以提高无线频谱的利用效率。

认知无线电的特点主要包括灵活性、自适应性、智能性和环保性。

它能够根据无线电环境的实时变化来动态调整传输参数,以适应不同的通信需求和保障通信质量。

此外,认知无线电还具有节能环保的优势,能够有效地利用无线频谱资源,缓解频谱资源紧张的问题。

定义和特点VS认知无线电技术的研究始于20世纪90年代,随着无线通信技术的快速发展和频谱资源的日益紧张,认知无线电技术逐渐成为研究的热点。

各国政府和企业纷纷投入大量的人力和物力资源进行认知无线电技术的研究和开发。

目前,认知无线电技术已经取得了显著的进展,各种先进的认知无线电技术和系统不断涌现。

未来,认知无线电技术将继续朝着智能化、自适应性和节能环保等方向发展,为无线通信技术的发展带来更多的创新和突破。

认知无线电技术的历史与发展认知无线电技术可以应用于各种无线通信系统,如移动通信、卫星通信、物联网、智能家居等。

在这些系统中,认知无线电技术可以通过感知周围无线电环境的变化,动态地调整传输参数,提高频谱利用效率,保障通信质量。

例如,在移动通信系统中,认知无线电技术可以感知并避免干扰,提高频谱利用效率,增加网络容量和覆盖范围。

在卫星通信系统中,认知无线电技术可以通过动态地调整传输参数,适应不同卫星的运动轨迹和通信需求,保障通信质量。

认知无线电技术的应用场景认知无线电技术的原理与技术02认知无线电技术通过感知无线电环境,理解信号传播特性,从而获取空闲频谱的机会。

通过构建频谱地图,对频谱使用情况进行记录和分析,为后续的频谱管理和优化提供数据支持。

认知无线电技术研究与应用研究

认知无线电技术研究与应用研究

认知无线电技术研究与应用研究一、概述认知无线电技术是指利用先进的无线电通信技术、智能化技术、人工智能技术,实现对无线电频谱的高效率利用和周围环境的自适应感知的一种技术水平,它及其应用在无线电通信中的优越性已得到了广泛认可,因此成为当今无线电通信领域的研究热点,本文主要围绕认知无线电技术研究与应用研究展开。

二、认知无线电技术的研究发展1. 认知无线电的概念和特点认知无线电系统通过动态频谱接口(Dynamic Spectrum Access, DSA)技术,自适应地感知空余频谱,进行频谱分配和频谱管理,提高频谱使用效率和带宽利用率,从而满足不断增长的无线电通信需求;同时,认知无线电系统还具备灵活的频谱共享、环境自适应等特点,可以适应多种复杂环境。

2. 认知无线电的关键技术认知无线电技术的实现需要发展若干关键技术,包括频谱感知与测量、频谱管理与调度、无线电网络安全等技术,其中频谱感知和测量技术是认知无线电技术的核心,利用先进的信号处理技术进行快速的频谱感知和测量是其关键之一。

3. 认知无线电的应用领域认知无线电技术的应用领域涵盖多个方面,如无线电通信、无线电数据传输、军事和民用应用等方面,其中,无线电通信应用领域最为广泛,使用认知无线电系统可以提高系统带宽利用率、频谱利用率,同时可以适应不同的环境。

三、认知无线电技术的典型应用举例1. 无线电通信应用领域随着通信市场的不断扩大,无线电通信已经成为人们生活中最为常见的通讯方式之一,但是频带资源十分有限,如何更好地利用频带资源已经成为一个紧迫的问题。

认知无线电技术恰好可以解决这一问题,它可以适应不同的环境,可以灵活共享频带资源,实现更加高效地频谱分配和调度,同时可以保证无线电通信系统的安全性。

2. 军事应用领域在军事领域中,频谱使用更为复杂,认知无线电技术也得到了广泛应用,如士兵战地通信系统、立体作战指挥系统等。

因为在军事环境中,无线电通信的建设费用昂贵,需要灵活适应性的频谱管理系统,而认知无线电技术正好满足了这一需求,使用它可以高效地利用有限的频谱资源,同时保证了通信系统的稳定性和安全性,因此得到了广泛应用。

认知无线电技术在通信领域中的应用

认知无线电技术在通信领域中的应用

认知无线电技术在通信领域中的应用随着无线电技术的发展,认知无线电技术备受关注。

这种技术通过对频谱的分析和利用,能够在频段上实现更加高效的通信。

在当今社会,通信已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。

因此,认知无线电技术能够在通信领域中发挥重要的作用。

一、认知无线电技术的基本原理认知无线电技术是一种基于认知能力的无线通信技术,其核心是通过实时的频谱感知和整个频段的动态管理来实现无线电效率的提升。

具体而言,认知无线电技术旨在通过利用频段的空闲资源,实现更高的频谱利用率。

它需要对周围的无线信道进行感知,从而决定最合适的频段进行通信。

该技术能够不断对周围的环境进行监测,以获取更加灵活的信道分配方式。

同时,认知无线电技术也面临一些挑战,比如频带资源的管理和频道选择等。

二、在通信领域中,认知无线电技术主要应用于以下几个方面:1、高效频谱利用通过认知无线电技术,可以实现更加高效的频谱利用。

它可以对周围的信道进行感知,并根据实际情况进行调整。

这意味着,认知无线电技术能够更加准确地确定可用的频段,并利用它们进行通信。

这种技术可以充分利用频谱,提升通信的效率和质量。

2、减少干扰通信中经常会遇到干扰的问题,这是由于信道的带宽或功率不足而引起的。

通过认知无线电技术,我们可以实时地感知无线信道,从而更加精准地确定信道的有效带宽或功率。

这样一来,我们可以使用更少的带宽或功率来实现相同的通信效果,从而减少干扰的产生。

3、降低通信成本通过认知无线电技术,我们可以更加精准地确定可用的信道。

这样一来,我们可以在不必增加频带投入的情况下,提升通信质量。

同时,在节约带宽资源的同时,认知无线电技术也可以降低通信成本。

这对于一些需要频繁通信的企业或组织来说,是非常有益的。

三、讨论与展望认知无线电技术的应用在未来还有很大的发展空间。

尽管有些技术上的问题还需要解决,但认知无线电技术仍有着广阔的应用前景。

未来,认知无线电技术将通过嵌入式系统、云计算和大数据等技术的支持,实现更加高效的通信。

认知无线电网络技术研究及应用

认知无线电网络技术研究及应用

认知无线电网络技术研究及应用第一章:前言在现代通信技术的不断发展和创新的驱动下,无线电网络技术已成为当今社会中不可或缺的一部分。

认知无线电网络技术是无线电网络技术发展的一种新型技术,它通过对无线信道进行深入分析,使无线电网络技术更高效地利用频谱资源,提高数据传输的速率和稳定性。

本文将从技术原理、应用情况和未来发展趋势三个方面对认知无线电网络技术进行探讨。

第二章:技术原理认知无线电网络技术是一种基于认知无线电通信的新型网络技术,它的核心在于“认知”。

该技术的研究主要集中在三个方面:频谱感知、自适应调制和分布式接入控制。

频谱感知是指通过对无线信道进行深入分析,获取信道的物理参数信息,进而得出可用频谱范围和信道状况。

自适应调制技术则是根据频谱感知信息的反馈,动态地调整网络传输的数据速率、调制方式和编码方式等参数,以适应当前网络环境的变化。

分布式接入控制技术则是通过对网络节点间的协作和互动,实现网络资源的高效利用和网络拓扑结构的优化。

第三章:应用情况在实际应用中,认知无线电网络技术已经得到了广泛的应用。

它可以应用于军事通信、智能交通、物联网等领域。

在军事通信领域,认知无线电网络技术可以有效避免军事通信系统遭遇敌方干扰的情况,提高通信系统的安全性和可靠性。

在智能交通领域,该技术可以通过对道路交通信息的实时感知和处理,提高路面交通的安全性和流畅性。

在物联网领域,认知无线电网络技术可以为物联网设备提供更高效、更灵活的数据传输通道,从而实现物联网应用的全面升级。

第四章:未来发展趋势认知无线电网络技术是一项颇受关注的技术,未来发展趋势非常广阔。

未来几年,该技术主要的发展趋势将体现在以下几个方面:物理层技术、MAC层技术、网络安全等方面。

在物理层技术方面,将会有更多的无线频谱和技术标准被引入,以提高频谱的利用率和通信的稳定性。

同时,各种新型的天线和信号处理技术的引入也将大大增强通信技术的性能。

在MAC层技术方面,将进一步研究算法和模型,以提供更好的数据传输速率和性能。

通信电子中的认知无线电技术及其应用

通信电子中的认知无线电技术及其应用

通信电子中的认知无线电技术及其应用随着科技的进步和社会的发展,通信电子技术也在不断发展和创新。

在通信电子技术中,认知无线电技术是一种新兴的技术,在无线通信领域中具有广阔的应用前景。

一、认知无线电技术的概念和基础认知无线电技术是指利用软件定义无线电、人工智能、信号处理、数字信号处理等技术,实现对无线电频道进行智能管理和优化的技术。

这种技术可以根据不同的频谱需求,灵活地分配和管理无线电频道资源,提高无线电频谱的利用效率。

认知无线电技术的基础有两个方面:一是利用传感器和信号处理技术对无线电频谱进行感知和分析,得到频段利用率等信息;二是利用软件定义无线电技术实现软硬件分离,通过软件对电路基带处理的特性进行定义,实现对无线电频谱的智能管理。

二、认知无线电技术的应用1. 无线电频谱智能调配作为认知无线电技术的一项基本应用,无线电频谱智能调配可以根据不同的频道需求,动态地分配和管理频道资源,最大程度地提高无线电频谱的利用率。

例如,可以利用认知无线电技术在不影响现有无线电通信的前提下,为新兴无线电通信提供频谱资源,推动新兴无线电通信的发展。

此外,还可以通过认知无线电技术,实现对无线电信号的自适应调配,提高信噪比,优化无线电传输质量。

2. 无线电频谱安全保障认知无线电技术可以通过对无线电频谱的感知和分析,实现对频段的实时监控和管理,及时识别并干扰恶意无线信号,保障无线电频谱的安全性。

此外,认知无线电技术还可以通过对频段和信号环境的特征分析,实现对无线电收发机的远程识别,防止非法设备对无线电频谱的侵占。

3. 智能无线电网认知无线电技术可以实现对无线电频谱使用的智能管理和优化,进而在无线电通信领域中推动智能无线电网的发展。

智能无线电网建立在认知无线电技术的基础上,可以实现无线电通信网络的监控、管理、调控和优化,保证无线电通信的稳定性和可靠性。

三、认知无线电技术面临的挑战和发展方向认知无线电技术的发展还面临一些挑战,如频谱感知技术、测试和验证技术、信号处理技术、智能算法等。

认知无线电原理及应用

认知无线电原理及应用

认知无线电原理及应用无线电通信是现代社会中不可或缺的一部分,它在我们的日常生活中扮演着重要的角色。

然而,随着无线电频谱资源的日益紧张,如何更有效地利用这些资源成为了一个亟待解决的问题。

认知无线电技术应运而生,它通过对无线电频谱的认知和智能化管理,实现了频谱资源的高效利用。

认知无线电的原理是基于对无线电频谱的感知和分析。

它通过感知周围的无线电环境,包括频谱利用情况、信号强度等信息,来判断当前的频谱资源是否被占用。

如果频谱资源没有被占用,认知无线电可以利用这些空闲的频谱资源进行通信。

如果频谱资源已经被占用,认知无线电可以通过与其他设备的协调和谐共享频谱资源,以避免干扰和冲突。

认知无线电技术的应用非常广泛。

首先,它可以提高无线电频谱的利用效率。

传统的无线电通信系统中,频谱资源被静态地分配给各个用户,导致频谱资源的浪费。

而认知无线电可以根据实际需求动态地分配频谱资源,使得频谱资源得到最大程度的利用。

其次,认知无线电可以提高无线电通信的可靠性。

通过对无线电环境的感知和分析,认知无线电可以自动调整通信参数,以适应不同的环境条件,从而提高通信的质量和可靠性。

此外,认知无线电还可以提供更安全的通信服务。

通过对无线电环境的监测,认知无线电可以及时发现和干扰非法设备,保护通信的安全性。

认知无线电技术的发展还面临一些挑战。

首先,认知无线电需要准确地感知和分析无线电环境,这对硬件和算法的要求非常高。

其次,认知无线电需要与传统的无线电通信系统进行兼容和协调,以确保无缝的切换和共存。

此外,认知无线电还需要解决频谱资源分配的公平性和效率性问题,以保证各个用户的利益和通信质量。

尽管面临一些挑战,认知无线电技术的前景依然广阔。

随着无线电频谱资源的日益紧张,认知无线电技术将成为未来无线通信的重要发展方向。

它将为无线通信提供更高效、可靠和安全的服务,推动无线通信技术的进一步发展。

总之,认知无线电技术通过对无线电频谱的认知和智能化管理,实现了频谱资源的高效利用。

认知无线电技术发展趋势和应用场景

认知无线电技术发展趋势和应用场景认知无线电技术是一种基于智能软件和智能算法的无线电技术,该技术通过对无线电频谱的高效和准确的感知,可以在不干扰主要用户的前提下利用可用频谱完成数据传输或其他应用。

认知无线电技术发展趋势和应用场景受到越来越多的关注,以下是本文对其进行的分析。

一、发展趋势1.1 频谱利用率提高传统无线电通讯方式对频谱的利用率并不高,需要占用大量的频率资源,但是认知无线电技术可以利用空闲频谱资源,提高频谱利用效率,减少无效传输,从而提高频谱利用效率,为未来无线通讯的快速发展提供有力支持。

1.2 现代智能化和基于互联网的应用推动由于认知无线电技术有助于提高通讯效率和频率利用率,因此其应用场景非常广泛,尤其是在物联网、智能城市、车联网和无人机等现代智能化和基于互联网的应用中,认知无线电技术具有重要的作用。

1.3 应用场景不断拓展认知无线电技术应用场景不断拓展,目前已经涉及到的应用领域包括军事通讯、物联网通讯、无人机和航空通讯、电视广播和移动通讯等,这些应用的需求要求工程师设计出更为高效、可持续和具有智能化的系统。

二、应用场景2.1 物联网通讯物联网是指将设备、传感器和物品等连接到互联网上的网络。

物联网通讯,要求设备具有长时间的低功耗和更高的频谱利用效率,因此认知无线电技术在物联网通讯中具有重要的应用场景。

2.2 无人机通讯无人机是指一种没有驾驶员的飞行器,它使用了视觉传感器、GPS、立体摄像和认知无线电等技术,完成无人机的航行、测量和观察等任务。

认知无线电技术可以用于无线电通讯,减轻人为干扰,增强通讯安全性,提高航空的安全性和容错性。

2.3 物理安全认知无线电技术有助于增强物理安全的管理和控制。

在工业生产和监控安全中,往往需要实现对无线电频谱资源的有效利用,以防止一些安全隐患和偷窃等情况的发生。

认知无线电技术通过对无线电频谱的探测和诊断实现对安全隐患的有效识别和监控。

三、结论认知无线电技术发展趋势和应用场景的分析表明,在物联网、智能城市、车联网和无人机等现代智能化和基于互联网的应用中,认知无线电技术具有重要的作用,凭借其高效率、可持续性和智能化等特点,在未来无线通讯的发展中将会得到越来越多的应用和推广。

认知无线电技术在5G通信中的应用研究

认知无线电技术在5G通信中的应用研究随着人们对于信息传输速度、多维数据传输的需求不断增加,电信通信工业技术也在快速发展。

在这个快速进步的时代,特别是在未来,我们会面临着一个更加广泛、更加高效的5G通信时代。

在这种前提下,认知无线电技术(Cognitive Radio,CR)则成为了和5G紧密联系的核心技术之一,对于未来科技的发展会有重大的影响。

1. 何为认知无线电技术认知无线电技术是一种基于现有频谱资源,利用现有的频率资源工作的新型无线电通信技术。

所谓频率资源,就是一定的频段范围内的信号传输资源。

也就是说,当认知无线电技术执行任务时,先进行频段探测,以判断该频段是否属于可用资源,然后通过调节其发射电台参数实现无线信号的发送和接收。

这种技术的核心思想是在决策过程中需要对无线电环境进行分析,得出最优操作策略,让它能够更好地利用已有空余的频率资源。

由于它具有自学和自适应的特点,可以对频谱资源进行实时监测、自我调整和优化利用,因此能够大大提高无线频谱的可利用性及其效率。

2. 认知无线电技术在5G通信中的应用在5G通信中,认知无线电技术主要发挥了三个作用:频谱资源管理、智能分配、时变信道估计。

它将智能电网、智能交通、智慧城市、物联网等场景耦合在一起,将现有的有限频谱资源转化为更加高效、智能的频谱利用。

将会大大提升无线网络的容量,可靠程度和服务质量,同时减少了资源浪费,便于用户随时随地的进行各种网络应用。

2.1 频谱资源管理对于5G通信来说,频谱资源的利用是非常关键的一点。

正如前文所说,认知无线电技术具有对频谱资源实时监控,智能调整等特点,可提高无线频谱的可利用性及效率。

因此认知无线电技术在5G通信中的应用可以对无线电频谱的利用进行最优化管理。

其利用智能化的方法,通过运用多种数据管理算法对频率资源的状态进行持续的监测,然后依据无线环境质量来确定最佳的频段,将信道的资源进行智能合理分配,达到最优的网络通信效果。

认知无线电技术在通信电子中的应用

认知无线电技术在通信电子中的应用通信电子一直是技术发展的重要领域,它不仅在民用与军事领域中发挥着重要作用,而且也直接关系到人们日常交流的质量和便利。

近年来,认知无线电技术被广泛应用于通信电子中,成为新时代通信技术的重要一环。

本文将探讨认知无线电技术在通信电子中的应用。

一、认知无线电技术的基础认知无线电技术是指通过对无线电环境的感知和认知,实现通信质量和资源利用效率的最大化。

认知无线电技术的核心在于动态频谱管理,通过自适应技术使无线电频谱的利用更加高效。

传统的无线电通信技术对于频谱的利用是静态的,也就是在频率和功率的上限下静态分配,但是这种方式不能有效利用无线电信道资源。

而认知无线电技术通过对周围环境的感知和监测,可以动态地管理无线电频谱资源,让频段利用更加高效和可靠。

二、认知无线电技术的应用1. 无线电通信认知无线电技术可以在无线电通信中实现动态频谱管理,通过优化无线电信道的使用,提高频谱的利用率,节省通信资源,提高通信质量和速度。

同时,认知无线电技术还可以实现多无线电设备之间的动态无缝切换,让无线电通信更加高效和可靠,提供更好的服务质量。

2. 无线电网络认知无线电技术可以在无线电网络中实现无线电频道扫描和选择,通过优化无线电频道的选择和管理,提高频谱利用率和通信速度,使无线电网络更加高效。

此外,认知无线电技术还可以实现无线电网络的自组织和自治,使无线电网络在复杂环境中更加灵活和可靠。

3. 无线电传感器网络无线电传感器网络是一种无线电网络的变种,它可以在物联网和智能城市等领域中得到广泛应用。

认知无线电技术可以在无线电传感器网络中实现通过动态频谱管理,提高传感器网络的通信质量和资源利用效率。

同时,认知无线电技术还可以实现多无线电设备和传感器节点的无缝切换,使传感器网络更加高效和可靠。

三、认知无线电技术的未来未来,随着智慧城市、物联网、5G等领域的逐渐发展,认知无线电技术将得到广泛应用。

认知无线电技术将成为通信电子领域中的重要发展方向,通过动态频谱管理,实现通信资源的高效利用,提高通信质量和速度,为未来的无线通信注入新的活力。

认知无线电技术的研究与应用

认知无线电技术的研究与应用随着科技的不断发展,人们对无线电技术的需求也日益增加。

然而,这种高科技的应用也带来了很多问题。

比如,频谱资源不足、频段干扰等诸多问题。

因此,为了解决这些问题,认知无线电技术应运而生。

一、认知无线电技术的基本概念认知无线电技术是指利用机器学习、信息论等多学科交叉知识,使得无线电设备在使用周围的空闲频率资源时,能够自适应调整自身的工作参数以满足现有通信的需求。

认知无线电技术可以根据定义分为两部分。

一部分是无线电技术,另一部分是认知技术。

认知技术可以理解为人类的认识能力,而它在认知无线电技术中的体现,主要是建立一个智能学习模型,从而分析感知到周围环境的信息,判断当前频段是否可以使用,并自适应地调整自身的参数,减少无线电频段的相互干扰,提高频谱利用效率。

二、认知无线电技术的工作原理认知无线电技术的工作原理可以分为信道感知、信道评估和动态频谱访问等几个部分。

信道感知指的是利用无线电设备感知到周围的空闲频段,获取当前的频谱资源。

信道评估是根据已有的通信信息来判断可用频谱资源的可达和拥挤程度。

动态频谱访问是指根据信道评估的结果来调整自身的参数,以获得更好的通信质量。

三、认知无线电技术的优势认知无线电技术的优势主要体现在以下几个方面:1.提高频谱利用率认知无线电技术可以利用空闲频段,提高整体的频谱利用率,从而减少频段间的相互干扰,提高通信质量。

2.适应不同通信环境认知无线电技术可以自适应调整自身的参数,以适应不同的通信环境,保证通信质量更加稳定。

3.降低能耗认知无线电技术可以将无线电设备调整到最佳工作状态,减少不必要的功率消耗,从而降低能耗。

4.提高频段利用效率认知无线电技术可以判断周围环境的信息,选择最佳的频段,从而提高频段利用效率。

四、认知无线电技术的应用认知无线电技术可以运用在很多领域,如智能穿戴设备、无人机、增强现实等等。

以下以无人机的应用为例进行说明。

目前,无人机已成为现代战争中的重要利器。

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浅谈认知无线电技术及应用
作者:薛光孟新春
来源:《世纪之星·交流版》2015年第07期
[摘要]科技的发展推动无线通信技术的应用领域越来越多,从而使得本不宽松的频谱资源越来越紧张,如何能充分利用有效和宝贵的频谱资源成为一个亟需解决的课题。

认知无线电技术是如何对频谱资源进行充分利用的一种新技术,能够在解决这个问题上提供新的思路。

文章就认知无线电的关键技术、面临的问题进行了探讨。

[关键词]认知无线电;频谱感知;动态频谱
一、引言
随着科技的发展,无线技术在各个领域都有了飞速的发展,尤其是在通信领域,从而带来的结果是,适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,这也将看似取之不尽的频谱资源却变得无比稀缺。

如何将有限的频谱资源最大化利用,成为通信领域研究的一个十分重要的课题。

在目前的频谱资源使用中,大多数资源的分配都是静态的,即通过频率规划将固定的频段分配给使用的用户,用户通信只能在有限的频段中选取,以避免对其他用户形成干扰。

固定的频谱分配机制大大限制了频谱的使用率,认知无线电技术的提出,为这一问题的解决提供了很好的方法。

在无需专门授权的情况下,认知无线电能够借助频谱感知等技术接人已授权频段,实现对无线频谱资源的动态共享,极大地提高频谱利用效率和通信系统性能。

二、认知无线电技术
认知无线电(CR)的概念是Mitola博士于1999年发表文章明确提出来的,即“能够认知无线环境并相应改变其频谱使用方式的系统”。

认知无线电以软件无线电为平台,是一种智能的无线通信技术,其核心是通过动态频谱感知来探测未使用的频段,合理占用其中的合适频段,并动态地根据感知环境信息改变频段、发射功率及调制方式等参数,使系统的通信规则与输人的射频激励相适应。

确保无论何时何地都可以进行高度可靠的通信和无线频谱的有效利用。

1.频谱感知技术
CR能够感知、适应和学习周围的电磁环境,发现频率空穴,熟知无线信号的特征,并合理利用这些结果,这就是所谓的频谱感知技术,也是CR区别与其他无线电的根本之所在。

频谱空穴是如下定义的:频谱空穴是指被分配给某初始授权用户,但在特定时间和具体位置该用户没有使用的频带。

CR中的频谱感知包含两个方面,带内检测和带外检测。

从用户在工作时必须频繁地对当前工作频段和其他频段进行感知操作,实时的频谱检测也能比较准确地判定射
频信号碰撞事件,使认知无线电系统能尽快进行主动退避,避免过多地影响原有授权用户的通信。

2.动态频谱资源分配
目前对于认知无线电的动态频谱分配研究比较多是频谱共享池。

频谱共享池的基本思路是将一部分分配给不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池,并将整个频谱池划分为若干个子信道,使用无线电礼仪规则来规定各用户之间选择频谱的协商机制,之后进行信道接入。

其中包含两种接入方案:具有控制信道的分配和无控制信道的分配。

前者是只要频谱池有空闲的子信道,主用户就可选择空闲信道而不中断认知用户的通信:后者是主用户并不考虑认知用户是否占用信道,只要需要就占用原信道。

3.位置感知技术
不同的地理环境对无线电信号的传输会产生不同的影响。

比如室内与室外、市区与乡村、山区与平原相比,后者就更适合无线电信号的传输。

CR与全球定位系统以及地理信息系统结合,通过自我学习的方法,能够识别出自身所处的地理位置,进而能根据地理环境选择合适的发送频率、调制方式等参数。

比如在市区内,由于电磁环境复杂,多径衰落较大,可以采用抗多径衰落较好的OFDM调制。

在乡村由于电磁环境优良,可以采用较大的功率,传输更远的距离。

4.链路保持技术
一旦授权用户要再次通信,CR必须要在最短的时间内腾出正在使用的频率,并且还要保证自己的通信不被中断,这就是所谓的CR链路保持技术.国外研究指出,可以采用LT (LubyTransform)编码技术来实现链路保持。

LT编码是一种冗余编码,将长度为比特的数据分成k(k=L/I)个输入符号,经过基于MetaoContent的编码就变成了无限长的数据流.接收端只要收到任意K>k个编码符号就可以无失真地还原L个比特的原始数据。

三、需要解决的问题
CR被认为是下下一代通信发展的方向。

由于CR技术能够显著提高无线频谱的利用效率,引起了业界的极大重视,近年来得到了快速发展。

然而,CR从实验室走向实用还有诸多问题需要解决。

其中面临需要解决的主要有两个问题:
1.现阶段认知无线电的技术理论研究很多,涉及的应用领域也很宽,但在各个研究点上分析还不够透彻,有些关键问题虽然已经提出,但是解决方案还不完善;
2.要具体去实现应用无线电技术复杂性高,很多研究只能停留在理论上,R终端设计复杂,需要宽频带、高灵敏度的射频前端,快速高效的数字信号处理算法以及符合军用标准的稳健可靠的软硬件设计;难以建立相应的实验平台进行验证,实际的应用系统就更难以建立。

四、结语
认知无线电的核心思想是使无线通信设备具有发现闲置频谱资源能力,并合理利用资源能力,从而根本上解决日益增长的无线通信需求与有限频谱资源之间的矛盾。

但要真正实现CR 技术,还要继续研究频谱预测、动态频谱管理及频谱接人方式等关键问题。

参考文献
[1] J.Mitola,Cognitive Radio:AnIntegrated A gentArchitecture for Software Defined
Radio[D],Sweden,KTH Royal Institute of Technology,2000 .
[2] 王斯瑶,付琳.认知无线电技术[J].通信与信息技术,2006.
[3] 王金龙,吴启晖,龚玉萍,等.认知无线网络[M].北京:机械工业出版社,2010.
[4] 谢显中.感知无线电技术及其应用[M].北京:电子工业出版社.2008.。

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