认知无线电中基于谱估计的频谱检测技术研究
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认知无线电中基于谱估计的频谱检测技术研究
高翠苑津莎赵建立
（华北电力大学电子与通信工程系，河北保定071003）
1概述
无线电频谱作为一种宝贵的资源，主要由政府的有关部门授权使用。在这种频谱管理方式下，一个频段一般仅授权给一个无线通信系统单独使用。这种静态的无线频谱管理方式，虽然可以简单有效地避免不同无线通信系统间的相互干扰，但常常导致在某段时间内一些频段使用得非常频繁，而另一些频段却没有用户使用的缺陷，从而造成了频谱资源的浪费。认知无线电技术[1]作为一种智能的频谱共享技术，通过在通信终端上配备能够检测未使用频带的功能，在各地区和各个时间段里有效地利用不同的空闲频道。认知用户比授权用户具有更低的频谱接入优先权，只有在授权用户不使用其频段的情况下，认知用户才能占用该频段进行通信。为了避免干扰授权用户的正常通信，如何高效可靠地检测频谱空穴成为认知无线电研究的重要技术。
2谱估计方法
认知无线电中常用的谱估计算法[2]是多窗口法（MTM）和加权交叠分段平均法（WOSA）。1982年，D.J.Thomson博士在文献[3]中提出了使用多个正交的离散扁长球序列，进行谱估计，这就是MTM。经过这种窗函数滤波后的信号在有限抽样点时的傅立叶变换具有极佳的能量集中特性，是一种接近最优的方法。这种方法得到的估计谱在偏差和方差性能上能够取得良好的折中，同时可以通过调整所使用的窗口数目来改变频谱分辨率。WOSA是由Bartlett和Welch提出来的，他们将抽样得到的有限个样本数据分成若干个可重叠的小段，并对每段加上一定类型的窗口，再进行周期图的谱估计，最后得到综合的估计谱。这种方法又称为Welch法，它有效地降低了估计谱的方差。
2.1多窗谱估计算法
多窗口谱估计[2]就是将N个抽样数据乘以一个长度为N的正交窗，然后求其离散傅立叶变换的模的平方，得到特征谱，即
（1）
这里的正交窗可以是离散扁长球窗、正弦窗和最小偏差窗。
如果对数据加上K个正交窗，那么得到K个特征谱，对其进行加权组合得到
（2）
其中，为加权系数。由于所加的正交窗
的长度与截取原始数据
所使用的单位矩形窗的长度N相同，等效于用这些正交窗来截取原始数据。因此，在选择窗函数时候，总希望使用那些主瓣窄、带外泄漏小、
衰减比较快且频谱函数恒为正值的序列[4]。
不同的正交窗是根据期望得到的估计谱的
良好统计特性这一标准得到。如果要求谱的能
量最大化集中在带宽为[-W,W]，就是要求窗
函数的谱的能量，即最大，这样就
得到Thomson MTM。如果要求估计谱的偏差最
小，则要使得局部偏差最小化，这
样就得到M B和Sinusoidal谱估计方法。其中
。
式（4）中，如果恒为一常数，则该式
就是周期图法的谱估计。由该式得到的估计谱
不具有一致性，通常对它进行平滑操作，改善其
方差性能。将估计谱与一个平滑窗G（f）进行
卷积，等效于对加窗后的数据自相关函数估计
进行加窗，称这种方法为功率谱估计的间接法
或称BT法。然而，平滑操作可能使得谱线模
糊；数据窗会给同等有效的数据点加上不同的
权值；数据窗也会减小统计效率，即要得到可靠
的估计所需要的数据点数比理论值要大[5]。多窗
谱估计的流程如图1所示。
Thomson在文献[5]中给出了MTM特征谱
的算术平均的估计式
（3）
其中，为窗口数目；为第k阶离散
扁长球序列，它是对下面的Toeplitz对称矩阵
进行特征值分解所得到的特征向量，即
（4）
这里，W为预先设定的带宽，亦即估计谱
的频谱分辨率；特征值是其对应的特征向量
在主瓣[-W,W]上能量的最大值。DPSS
是标准正交化的窗簇，即
（5）
对于较小的k和N，很容易通过特征值分
解的方法得到和。而对于较大的N和
（表示取整），可以用下式近似
得到
（6）
或者对于很小的k和很大的N，可以用
Slepian逼近表达式来求之，即
（7）
由于前2NW-1个特征值接近于1，在实
际中，一般取窗的数目Kw≤2NW-1。通常，将
时间带宽积p=2NW定义为自由度，用来控制
估计谱的方差[6]。
值得注意的是，谱估计过程可以解释为最
大似然功率谱估计器的近似。而且，对于宽带信
号而言，MTM谱估计过程是近最优的。在功率
谱估计中，MTM方法被广泛认为是优于任何非
参数谱估计方法（从带宽、偏差、方差角度衡
量）。更为重要的是，和最大似然估计相比，
MTM谱估计器具有计算简便的特点。
2.2两种方法的比较
由于N不变，若K增大，则方差减小，W亦
增大，即频谱分辨率下降了。而采用WOSA的
目的就是为了降低方差，故其方差明显随着分
段数Kw的增加而降低。文献[6]的比较中，
WOSA的方差在一定的条件下取得最小，再得
到其它性能的比较结论，这就意味着对样本数
据所分的段数就较多。
如果事先确定相邻两小段的相对偏移因
子，分段数越多，计算量会增大。当然，这一点在
DSP硬件技术成熟的今天可以不用考虑。但是，
由于每一小段都有交叠，增加分段数就意味着
增加了相邻段间数据的相关性，使得方差的降
低不会达到理论的程度。
由于WOSA的方差与所分段数Kw成反
比，相对来说，频率的影响不是太大。在不考虑
计算量时，WOSA能够得到方差较好的估计，而
旁瓣泄漏和频谱分辨率会恶化。另外，增加
WOSA相邻段之间的相关性（减小）有助于减
小其旁瓣泄漏。在计算量相当，使用窗口数目较
合理（K≤2NW-1）时，MTM的整体性能明显较
WOSA好。
3认知无线电中干扰温度估计及空洞判决
目前，无线环境是以发送方为中心的，在离
发送方的一个特定距离发射功率应被设计成接
近一个指定的噪声限。但是由于新的干扰源的
出现射频噪声限会升高，因而引起信号覆盖的
逐渐降低。
为了防止这种情况，FCC频谱规则工作组
建议建立一个干扰估计的变化表，用干扰温度[8]
量化和管理无线环境中的干扰源。这里的干扰
源可以是进行认知无线电业务通信所在区域的
原有授权用户，也可以是其它能够影响认知无
线电系统空洞可用性的信号发射源。
在考察频带内，接收天线处测量到的干扰
温度为可接受的无线电干扰提供了精确的量度
标准，如果噪声基准超出了干扰温度限，将认为
在该频带内的通信系统性能是很差的。在考察
摘要：认知无线电是一种基于软件无线电的智能的无线通信系统，它能够认知周围环境，并能够通过一定的方法相应地改变某些工作参数来实时地适应环境，从而达到提高频谱利用率、缓解频谱资源紧张的目的。认知无线电的首要任务是检测频谱的空洞。
关键词：认知无线电；干扰温度；谱估计；频谱空洞检测
a
科
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技进步，这是转变经济增长方式的中心环节。第五，要深化体制改革，这是转变经济增长方式的根本保障。要逐步形成包括行政管理体制、产品定价机制、财税体制、金融创新机制等在内的、有利于转变经济增长方式的各项体制机制。
3.1强调发展循环经济
资源与环境是中国经济可持续发展的两大制约条件。而发展循环经济是破解这些制约的良策。循环经济要求把经济活动组成一个“资源——
—产品———再生资源”的反馈式流程；其特征是低开采，高利用，低排放。著名经济学家厉以宁提出循环经济应该包括四个要点。第一，资源的高效利用。也就是说，要节约资源，综合利用；要延长产品的寿命；尽可能不要使用一次性
产品。
第二，减少废物的排放。生产、消费过程中会有废水、废气、废渣的产生，首先要通过技术革新、生产进步尽量减少废物的排放。第三，把废物最大限度的转化为资源。对不得不排放的废水、废气、废渣等要进行必要的处理，对其中
可以利用的东西要尽量提炼、
回收加以利用。第四，对实在不能再用、再回收的废水、废气、废渣等，应该做无害化的处理，以减少对环境的破
坏。
要大力发展循环经济，就要在这四个方面做出不懈的努力。
发展循环经济，需要制度建设加以保证。发展循环经济，还要大力发展新经济。例如，包括太阳能、风能、潮汐能等的新能源开发，包括物资回收、租赁业务、修补行业等在内的现代服务业的发展。
3.2加强和谐社会建设中国经济要可持续发展，还需要一个和谐的社会环境，也就是说要做好适应经济可持续
发展的社会配套建设。
首先必须将就业问题放在最重要的地位；就业是社会稳定的基础，社会稳定才能保证经济的可持续发展。同时，政府应该努力保持物价的基本稳定；一个社会要实现可持续发展，应该保持物价的基本稳定，因为物价的基本稳定关系到千家万户，特别是对于低收入者，因为他们
是经不起物价上涨冲击的。
另外，政府还要在教育上有突破性的举措；教育不仅是缩短贫富差距最有效的手段，更是确保经济可持续增长所需要的高素质人力资本的主要推动力；未来的产业大军的受教育水平某种程度上直接关系到中国经济能否真正可持续地发展；另一方面，亟需加大对职业教育与培训的投入，这方面，西方发达国家如德国的经验值得借鉴。经济可持续发展的另一个配套支持条件是实现社会保障的真正全覆盖，为广大百姓提供底线经济安全感；政府应该加大在健康医疗和失业保障等方面的投入。
3.3提升中国经济的世界影响力
目前席卷全球、
特别是严重影响西方经济列强的金融危机既对中国经济发展造成影响，同时也为中国提升在世界经济中的影响力提供了机会。中国应该利用昔日优越感浓厚的美欧有求于中国的难逢良机，在为世界经济的稳定注入信心与力量的同时，争取在构建公平合理的国际经济秩序过程中发挥建设性的领导作
用，谋求与中国经济实力相称的话语权。
中国在有效整合新兴经济体的力量与诉求的基础上，应该理直气壮地提出并实现自己的改革主张，同时积极参与并争取主导包括金融秩序在内的国际经济秩序的重塑。中国还应在充分了解西方底线的基础上，提出他们可接受的关于国际
经济秩序尤其是金融体系改革的前瞻性议题，
进而拿出细化议题的实施方案。
推动建立公平、公正、包容、有序的国际经济秩序，以改变发展中国家在全球经济与金融格局中的边缘化地位，以真正提升中国经济的世界影响力。（章玉贵）
4结论
中国要在2020年实现全面小康目标关键在于经济的可持续增长，也就是说，在一个相当长的时间内，中国的经济必须保持高速平稳地
增长。
鉴于我国自然资源不足与使用效率低下、生产对环境造成的污染、人力资本的内在价值有待提高、粗放型经济增长方式难以持续、自主创新能力十分薄弱、现存的不平等的世界经济规则及世界列强对中国崛起的阻碍态度等约束条件，中国应该制订切实可行的发展对策，其中重点应该包括:a.切实转变经济增长方式;b.强调发展循环经济;c.提高自主创新能力;d.加强和谐社会建设和;e.努力提升中国经济的世界影响力。
(上接150页)频段内，测得通信系统接收处干扰温度不超过一定界限，等待服务的用户就能使用它，干扰温度限将作为该频带的无线电频率能量的上限。
为了处理无线信号在空间的差异,使用较大数量的传感器,令其个数为M ，将它们分布在待查的区域。使用上述MTM 方法对传感器接收到的信号进行处理，并将得到的特征谱排列为矩阵形式：
（8）其中，表示第m 个传感器所计算得到的第k 个特征谱，M 表示和传感器设置地点有关的权值变量，k 表示选择的Slepian 序列个数，
m=1……M ，k =1……K 。矩阵A(f)中的每个元素和内部加性噪声与输入的射频激励两种因素有关。通过奇异值分解可以对它们去噪声。它可以将矩阵分解成以
下形式：
。经过奇异值分解之后，是矩阵的第k 个奇异值。是矩阵左边奇异向量，代表了干扰源的空间分布。是矩阵右边奇异向量，代表了分析干扰源波形的多窗谱估计系数。构造K ×K 的矩阵乘积项。它的主对角线上的元素代表针对不同的Slepian 窗在M 个传感器上求平均的特征谱。此时，矩阵的第k 个特征值为。令矩阵的K 个奇异值按序排列为，最大的特征值|即为干扰温度的估计。也可以使用最大的数个特征值的线性组合作为干扰温度的估计，这样可以提高估计的准确度。可见，使用M TM -SVD 可以有效的对某个选定的频段进行干扰温度的分析。
在获得干扰温度的估计值之后，还需要考虑空洞的可用性判决。设L 为在确定干扰温度
时能够起作用的较大的特征值的个数，相应的
有表示在时刻t 的第l 个最大特征值。将所考察的频段(黑空或灰空)分为v 个小频段，
每个小频段Δf 是M TM 算法的频率分辨率，这样有。
其中表示所考察的频段的下限。定义判决统计量D(t)作为考察频段是否是白空（频谱空洞）的量，即该考察频段的干扰温度：
。频谱空洞判断：如果在连续的几个时段D (t)都不超过预定的干扰温度门限；或者当已知授权用户信息传送结束后，D(t)仅呈现微小的波动。出现这两种情况时都认为分析的频段是可用的频谱空洞。结束语认知无线电技术作为一种智能的频谱共享技术，为了保证不对授权用户产生干扰，认知用户必须能快速可靠地检测频谱空洞，只有快速、准确地检测到频谱的利用状况，才能更有效地去开展认知无线电业务。MTM-SVD 可以有效地对某个选定的频段进行干扰温度的分析并进行频谱空洞的判定。同时由于频谱共享改变了传统的频谱分配方式，因此还需要得到国家政策上的支持才能更好的得以利用。
参考文献
[1]周小飞等.认知无线电原理及应用[M].北京:北京邮电大学出版社,2007.3.
[2]斯托伊卡(美),吴仁彪等译.现代信号谱分析[M].北京:电子工业出版社.2007.11.
[3]胡书广.数字信号处理:算法,理论与实现[M].北京:清华大学出版社,2003.
[4]张晓.干扰温度机制的研究进展[J].中兴通信技术,2007,13(3).
认知无线电的发展历程与现状
认知无线电的发展历程与现状 认知无线电的发展历程与现状 摘要：认知无线电是一种通过与其运行环境交互而改变其发射参数从而提高频谱利用率的新的智能技术，其核心思想是CR具有学习能力，能与周围环境交互 信息，以感知和利用在该空间的可用频谱，并限制和降低冲突的发生，认知无线电就是通过频谱感知(Spectrum Sensing )和系统的智能学习能力，实现动态频谱分配(DSA dynamic spectrum allocation )和频谱共享(Spectrum Shari ng )。本文主要分析认知无线电的起源，认知无线电的关键技术概要，认知无线电的相关标准化进程以及认知无线电的应用场景等多个方面，对认知无线电进行一个概述，从而加深对无线电的认知与了解。关键字：认知无线电、起源、关键技术、标准化、应用 随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据香农信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。为解决无线频谱资源紧张的问题，出现了许多先进的无线通信理论与技术，如链路自适应技术、多天线技术等。这些技术虽然能提高频谱效率，但仍受限于Sha nnon理论。 美国联邦通信委员会的大量研究表明：ISM频段以及适用于陆地移动通信的2GHz 左右授权频段过于拥挤，而有些授权频段却经常空闲。因而提出了认知无线电。认知无线电是一种智能频谱共享技术。它通过感知频谱环境、智能学习并实时调整其传输参数，实现频谱的再利用，进而显著地提高频谱的利用率，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。 1. 认知无线电的发展历程
全国无线电监测技术题库-基础知识2
全国无线电监测技术题库-基础知识2 全国无线电监测技术题库-基础知识2 1.2 选择题 1，属于特高频(UHF)的频带范围是(D )。 A、400,2000MHz B、300,2000MHz C、400,3000MHz D、300,3000MHz 2，IMP缩写代表(B ) A、放大增益 B、互调产物 C、网间协议 D、互调截获点 3，10W功率可由dBm 表示为(D )。 A、10dBm B、20dBm C、30dBm D、40dBm 4，频率在(A )以下，在空中传播(不用人工波导)的电磁波叫无线电波。 A、3000GHz B、3000MHz C、300MHz D、300GHz 5，频率范围在30,300MHz的无线电波称为( A)。 A、米波 B、分米波 C、厘米波 D、毫米波 6，无线电监测中，常用一些单位有dBuv、dBm等，dBm是(C )单位。 A、电压B、带宽 C、功率 D、增益 7，目前中国移动的GSM系统采用的是以下哪种方式(B )。 A、FDMA B、TDMA C、CDMA D、SDMA 8，PHS个人移动系统信道带宽为( A)。 A、288kHz B、200kHz C、25kHz D、30kHz 9，CDMA移动系统信道带宽为( A)。 A、1.23MHz B、1.5MHz C、1.75MHz D、1.85MHz 10，0dBW=( C)dBm. 30 A、0 B、3 C、 11，比2.5W主波信号低50dB的杂波信号功率是( B)μW。 250 A、2.5 B、25 C、
12，频谱分析仪中的RBW称为(B)。 A、射频带宽 B、分辨率带宽 C、视频带宽 13，根据GB12046—89规定，必要带宽为1.5MHz的符号标识为(A )。 150M A、1M50 B、15M0 C、 14，发射频谱中90%能量所占频带宽度叫做(A )。 A、必要带宽 B、占用带宽 C、工作带宽 15，一发射机发射功率为10W，天线增益10dB，馈线损耗5dB，则有效辐射功率为( B)。 A、25dBW B、15dBW C、5dBW 16，电视伴音载频比图像载频( A)。 A、高 B、低 C、相等 17，在微波段中表述频段，字母代码S和C对应的频段是( C)。 A、1—2GHz 和4/6GHz B、18—40GHz和8/12GHz C、2.5GHz和4/6GHz D、4.8GHz和4/8GHz 18，联通CDMA下行与移动GSM上行频段之间只有(A )MHz保护带。 A、5 B、10 C、15 19，从广义来讲，产生莫尔斯码的调制方法是(A): A、ASK B、FSK C、PSK D、DAM 20，无线电频谱可以依据(A，B，C，D)来进行频率的复用。 C空间 D编码 A、时间 B频率 21，超高频(SHF)波长范围 ( C ) B、 10—1分米 C 10—1厘米 A、 10—1米 22，公众对讲机的有效发射功率不能大于(B)瓦 A、0.1 B、0.5 C、1 23, 圆锥天线是( B )。
无线电频率管理及业务划分
无线电频率管理及业务划分 无线电频谱是一种宝贵的自然资源,是现代社会得以发展的基本要素之一。它为人类所共有,为人类所共享。《条例》第四条明确:无线电频谱资源属国家所有。这是我国首次在法律上确认了无线电频谱资源作为一种自然资源的性质和地位。 无线电频谱具有一般自然资源共有的属性,也具有独特的个性。如同土地、矿产、水资源一样,无线电频谱是有限的，我国将3赫兹-3000吉赫范围内的频率列为无线电频谱,这是基于人们对无线电波的认识水平而定的。实际上,由于技术条件的限制,目前仅仅在几十吉赫以下的频谱得到了应用。这就是说,人们目前能够使用的无线电频谱仅仅是划分的总量的十分之一而己。在已用的频谱范围内,尽管可以通过科学管理和技术手段对其充分利用,但在一定的时间、空间条件下,其利用毕竟是有限的。不同于土地、矿产等资源,无线电频谱具有非耗竭性，它可以被使用,但不会消耗掉。因此,不使用就是一种浪费。另外,由于无线电频谱具有传播固有性,使用不当也会造成浪费,甚至会带来危害。为此,我们必须加强频谱的管理,使其得到合理、充分的利用。 国家无线电管理部门代表国家对整个无线电频率从宏观上作出统一部署和长远计划，这种部署和规划主要是根据各种无线电业务的特点和需要,在国际电联总的要求下,划分频段,分配频率,使各种无线电业务在指定的频段内充分合理利用。 国际上负责无线电频谱管理的机构是联合国国际电信联盟(ITU)下设的无线电通信部门。各国无线电管理机构先将本国的无线电业务所用的频率报该部门,经审查后对这些频率进行登记。国际电信联盟一般每二年召开一次各成员国参加的世界无线电行政大会,也就是现改称为世界无线电通信大会,共同协商重大的频谱分配和使用方面的问题,各国又根据其决议对本国的无线电业务的频段进行划分或调整。因此,不管在国际上还是在国内,无线电业务的分类和所划分的频段不是一成不变的,根据业务的需要、技术水平的发展会有所变动或调整。
认知无线电中频谱感知技术研究+Matlab仿真
毕业设计（论文）题目：认知无线电中频谱感知技术研究专业： 学生姓名： 班级学号： 指导教师： 指导单位： 日期：年月日至年月日
摘要 无线业务的持续增长带来频谱需求的不断增加，无线通信的发展面临着前所未有的挑战。无线电频谱资源一般是由政府统一授权分配使用，这种固定分配频谱的管理方式常常会出现频谱资源分配不均，甚至浪费的情形，这与日益严重的频谱短缺问题相互矛盾。认知无线电技术作为一种智能频谱共享技术有效的缓解了这一矛盾。它通过感知时域、频域和空域等频谱环境，自动搜寻已授权频段的空闲频谱并合理利用，达到提高现有频谱利用率的目的。频谱感知技术是决定认知无线电能否实现的关键技术之一。 本文首先介绍了认知无线电的基本概念，对认知无线电在 WRAN 系统、UWB 系统及 WLAN 系统等领域的应用分别进行了讨论。在此基础上，针对实现认知无线电的关键技术从理论上进行了探索，分析了影响认知网络正常工作的相关因素及认知网络对授权用户正常工作所形成的干扰。从理论上推导了在实现认知无线电系统所必须面对的弱信号低噪声比恶劣环境下，信号检测的相关方法和技术，并进行了数字滤波器的算法分析，指出了窗函数的选择原则。接着详细讨论了频谱检测技术中基于发射机检测的三种方法：匹配滤波器检测法、能量检测法和循环平稳特性检测法。为了检验其正确性，借助 Matlab 工具，在Matlab 平台下对能量检测和循环特性检测法进行了建模仿真，比较分析了这两种方法的检测性能。研究结果表明：在低信噪比的情况下，能量检测法检测正确率较低，检测性能远不如循环特征检测。 其次还详细的分析认知无线电的国内外研究现状及关键技术。详细阐述了频谱感知技术的研究现状和概念，并指出了目前频谱感知研究工作中受到关注的一些主要问题，围绕这些问题进行了深入研究。 关键词：感知无线电；频谱感知；匹配滤波器感知；能量感知；合作式感知；
认知无线电学习笔记二-频谱感知方法总结
研究初期。大量文献。判断有无信号传输。识别信号类型。 1)匹配滤波器 主用户信号已知时最佳。感知速度快。但对信号已知信息的要求高，感知单元的实现复杂度极高（需要对大量类型信号的匹配滤波）。 2)基于波形的感知 已知主用户信号的patterns（用于同步等的前导序列等等），对观测数据做相关。在稳定性和收敛速度上比基于能量检测的感知要好。 判决门限的选取。信号功率因信道传输特性和收、发信机之间的距离的不确定性而难以估计。实际中，可由特定的虚警概率给出门限，此时只需知道噪声方差。 3)基于循环平稳性的感知 信号的平稳特征由信号或信号统计量（期望、自相关等）周期性引起。利用循环相关函数（而非功率谱密度）检测信号，可将噪声与信号分离。因为噪声广义平稳无相关量，而调制信号由于循环平稳而存在谱相关。循环谱密度（CSD）函数的计算是对循环自相关函数做傅里叶变换。循环频率与信号的基本频率一致时，CSD函数输出峰值。 4)基于能量检测的感知 低运算复杂度和低实现复杂度。缺点在于：判决门限的选择困难；无法区分能量来源是信号还是噪声； 低SNR条件下性能差。噪声水平的动态估计，降秩特征值分解法。GSM时隙能量检测，需与GSM系统同步，检测时间限制在时隙间隔内。FFT之后频域能量检测。检测概率在各种信道条件下的闭式解。 5)无线电识别 识别主用户采用的传输技术。获得更多的信息，更高的精度。比如蓝牙信号的主用户位置局限在10m 之内。特征提取和归类技术。各种盲无线电识别技术。 6)其它感知方法 多窗口谱估计。最大似然PSD估计的近似，对宽带信号接近最优。计算量大。 Hough变换。 基于小波变换的估计。检测宽带信道PSD的边界。 协同感知—— 协同（合作、协作）用来应对频谱感知中噪声不确定性、衰落和阴影等问题。解决隐终端问题，降低感知时间。提出有效的信息共享算法和处理增加的复杂度是协同感知要解决的难题。控制信道可利用：1）指配频带；2）非授权频带；3）衬于底层的UWB。 共享信息可以是软判决或硬判决结果。（基于能量检测的）感知合并方式：等增益合并、选择式合并、Switch & Stay（扫描式）合并。协同算法应：协议开支小；鲁棒性强；引入延迟小。 非协同感知，优点为计算和实现简单，缺点为存在隐终端问题、多径和阴影的影响。 协同感知，优点为更高的精度（接近最优）、可解决阴影效应和隐终端问题；缺点为复杂度高、额外通信流量开支和需要控制信道。 协同感知的两种实现形式： 1)中心式感知。中心单元广播可用频谱信息或直接控制CR通信。AP。硬信息合并、软信息合并。 2)分布式感知。彼此共享信息，自己对频谱做出判决。不需要配置基础结构网络。 外部感知—— 外部感知网络将频谱感知结果广播给CR。优点：可解决隐终端问题和衰落及阴影引起的不确定性；CR无需为感知分配时间，提高频谱效率；感知网络可以是固定的（避免电池供电）。外部感知可以是连续的或周期性的。感知数据传递给中心节点进一步处理，并将频谱占用信息共享。
无线电频谱资源审计方法 第3部分：电视和声音广播系统 编制说明
无线电频率使用率评价方法第3部分：电视 和声音广播系统 （征求意见稿） 编制说明 标准起草小组 2020年3月
编制说明 1．标准“范围”的内容 本部分规定了对调频频段广播系统、地面电视系统频率使用率评价的专用方法，通过以固定监测站监测为主，以车载或可搬移式监测设备为辅的方式，利用常规监测设备、调频广播和地面电视专用监测设备开展测试，具体包括频率使用率评价方法、测试系统要求、测试要求等内容。 本部分适用于调频广播、调频频段数字音频广播、地面数字及模拟电视的频率使用率评价测试。2．工作简况，主要包括：任务来源、主要工作过程、各起草单位和起草人及其在起草过程中所承担的工作等情况、对标准草案进行会议讨论范围、征求意见的范围、审查的范围2018年国家标准化管理委员会《关于下达第四批推荐性国家标准计划的通知》（国标委发函﹝2018﹞83号）中将“无线电频谱资源审计方法”系列标准纳入国家标准制修订计划，项目编号为：20184245-T-339，项目计划名称为“无线电频谱资源审计方法第3部分：电视和声音广播系统”。 本标准项目任务下达后，国家无线电监测中心（以下简称中心）筹备成立标准起草组，依据2016年以来国家无线电办公室开展的全国无线电频谱使用评估、使用率评价工作，制定此标准。 2016年底，《中华人民共和国无线电管理条例》（以下简称《条例》）正式发布，《条例》中对无线电频谱资源的使用率要求提出了具体要求，第十六条指出无线电频率使用许可证应当载明无线电频率的用途、使用范围、使用率要求、使用期限等事项，第二十六条指出除因不可抗力外，取得无线电频率使用许可后超过2年不使用或者使用率达不到许可证规定要求的，做出许可决定的无线电管理机构有权撤销无线电频率使用许可，收回无线电频率。2017年12月15日，工业和信息化部颁布《无线电频率使用率要求及核查管理暂行规定》（工信部无[2017]322号，以下简称《暂行规定》），并规定自2018年1月1日起施行，以具体支撑《条例》中无线电频率使用率的要求。《暂行规定》规定对无线电频率使用率采用频段占用度、年时间占用度、区域覆盖率以及用户承载率（用户规模）等指标进行评价，并特别对各种指标进行了定义，对陆地移动通信、水上移动通信、固定业务、无线电测定业务、气象辅助业务及空间无线电电台和卫星通信网等的使用率指标进行了规定，但指标中没有具体提及广播及电视方面的内容。 前期工作情况：2016年，为满足国家无线电办公室组织的全国无线电频谱使用评估专项活动工作技术要求，在工业和信息化部无线电管理局指导下，在调研我国无线电管理需求并结合监测能力和厂商意见基础上，中心起草了《无线电频谱使用评估通用方法》建议并经无线电管理局认可，提出了评估指标及计算方法。2016年、2017年，全国无线电管理机构以此通用方法，开展了针对公众移动通信、通信卫星、广播等多项无线电业务的频率使用情况评估工作，中心参与支撑相关工作，协助无线电管理局完成了2016、2017年国家无线电频谱使用评估报告，为我国频率资源事中、事后管理提供了有力的支撑。国家
无线电海洋遥感技术
听讲座《无线电海洋遥感技术》心得 讲座开始后，陈泽宗教授从海洋生态环境、无线电海洋观测原理、雷达监测技术及未来发展趋势等方面进行了讲解。陈教授以自身经历出发，讲述了我国海洋地理环境以及自己去沿海及岛屿的亲身感受。陈教授以海浪灾害给我国造成的巨大经济损失，说明了海洋观测的重要性；在无线电观测的讲解上，陈教授提及不同现场监测设备的造价及原理，分析了国内外不同产品的优劣，进而提出采用远程无线电海洋观测的必要意义。陈教授从1987年开始研究高频地波雷达，陈教授先后3次承担国家863计划课题，研制出了一代又一代的雷达产品。他表示，未来的海洋观测网络将更为全面，覆盖岸边、近海、大洋、极地，实现从海面到海底的立体观测，也将形成由简单要素到多要素综合的集成观测。 海洋覆盖着地球面积的71%，容纳了全球97%的水量，为人类提供了丰富的资源和广阔的活动空间。随着人口的增长和陆地非再生资源的大量消耗，开发利用海洋对人类生存与发展的意义日显重要。所以，必须利用先进的科学技术，全面而深入地认识和了解海洋，指导人们科学合理地开发海洋。在种种情况下，遥感技术应运而生。 海洋遥感技术，主要包括以光、电等信息载体和以声波为信息载体的两大遥感技术。海洋声学遥感技术是探测海洋的一种十分有效的手段。利用声学遥感技术，可以探测海底地形、进行海洋动力现象的观测、进行海底地层剖面探测，以及为潜水器提供导航、避碰、海底轮廓跟踪的信息。海洋遥感技术是海洋环境监测的重要手段。卫星遥感技术的突飞猛进，为人类提供了从空间观测大规模海洋现象的可能性。目前，美国、日本、俄罗斯、中国等国已发射了10多颗专用海洋卫星，为海洋遥感技术提供了坚实的支撑平台。海洋导航技术，主要包括无线电导航定位、惯性导航、卫星导航、水声定位和综合导航等。其中，无线电导航定位系统，包括近程高精度定位系统和中远程导航定位系统。最早的无线电导航定位系统是20世纪初发明的无线电测向系统。20世纪40年代起，人们研制了一系列双曲线无线电导航系统，如美国的“罗兰”和“欧米加”，英国的“台卡”等。卫星导航系统是发展潜力最大的导航系统。1964年，美国退出了世界上第一个卫星导航系统——海洋卫星导航系统，又称子午仪卫星导航系统，开辟了卫星导航的新纪元。 遥感技术是充分利用现有数据和信息资源的最佳途径,是实现海洋资源与环境可持续发展的关键技术和重要手段,在全球变化、资源调查、环境监测与预测中起着其它技术无法替代的作用。同时在维护海洋资源与环境可持续发展的过程中将极大地促进信息科学技术、空间科学技术、环境科学技术和地球科学的发展。随着科学技术的发展,海洋遥感卫星相继升空,海洋探测技术越来越先进,水下地形测量、重力测量仪器不断更新换代,为海洋基础数据获取提供了保障。
无线电频谱监测
广东省无线电频谱监测统计工作规范 （试行） 广东省信息产业厅 二○○七年十月十六日
目录 第一章总则 (3) 1.1目的 (3) 1.2适用范围 (3) 1.3参考文件 (3) 1.4名词解释 (4) 第二章无线电频谱监测统计工作职责 (5) 2.1省级无线电管理机构的工作职责 (5) 2.1.1广东省信息产业厅（广东省无线电管理办公室）的工作职责 (5) 2.1.2广东省无线电监测站的工作职责 (5) 2.2各地以上市（含地级）无线电管理机构的工作职责 (5) 第三章无线电频谱监测统计工作内容 (6) 3.1无线电频谱监测工作计划的制定 (6) 3.2无线电频谱监测统计 (6) 3.2.1监测频段范围 (6) 3.2.2监测时间要求 (6) 3.2.3监测内容及技术方法 (6) 3.3监测情况总结 (7) 3.4监测统计结果的上报 (7) 第四章无线电频谱监测统计工作技术规范 (8) 4.1频道占用度 (8) 4.1.1频道占用度的计算公式 (8) 4.1.2频道占用度测试方法及测试参数的设定 (8) 4.1.3频道占用度测试的设定 (9) 4.2频段占用度 (9) 4.2.1频段占用度的计算公式 (9) 4.2.2频段占用度统计方法 (10) 4.2.2.1同城单站频段占用度数据统计方法 (10) 4.2.2.2同城多站频段占用度数据统计方法 (10) 4.2.3全省频段占用度数据统计方法 (11) 4.3测量结果记录和上报要求 (11) 4.3.1测量数据记录要求 (11) 4.3.2测量数据上报要求 (11) 第五章?无线电频谱监测统计报告?报送要求 (12) 5.1?无线电频谱监测统计报告?内容及格式要求 (12) 5.1.1文字部分 (12) 5.1.2报表部分 (12) 5.2报送时间及报送方式要求 (13) 第六章无线电频谱监测统计报告评价指标体系 (14) 6.1评价机制 (14)
无线电监测站试卷试题.docx
沧州无线电监测站业务技术学习试 题第一期 一、基础知识 填空题 1.1864年，由着名的物理学家 _从理论上预言了电磁波的存在，后来又 通过一系列的实验验证了这一理论的正确性，并进一步完善了这一理论 2.1887年首先验证了电磁波的存在 3.在空中以一定速度传播的交变电磁场叫 4.电磁场场强标准单位为，磁场场强的单位 为，功率通量密度的标准单位为。 5.在国际频率划分中，中国属于第区 6.通常情况下，无线电波的频率越高，损耗越，反射能力越，绕射能力 越。 7.无线电波甚高频 (VHF) 的频率范围是从到 8.IS-95 标准的 CDMA 移动系统的信道带宽为 9.在 1800 ～ 1805MHz 有我国拥有自主知识产权的移动通信系统，这个系统是 10. 2006 年版《中华人民共和国无线电频率划分规定》中，频率规划到Hz 。 二、监测测向技术 填空 1.无线电监测包括和特殊监测。 2.磁偏角是线和线之间的夹角。 3.邻道干扰主要取决于接收机中频滤波器的和发信机在相邻频道通带内 的边带噪声。 4.接收机信噪比从20dB 下降到 14dB的干扰叫干扰。 5.当两个不同频率的已调载波同时加到一个时产生一个三阶失真产物 叫交调。 6.接收机互调是指多个信号同时进入接收机时，在接收机前端电 路作用下产生互调产物，互调产物落入接收机中频带内造成的干扰 7.输入滤波器允许希望接收的信号进入而限制其他信号，目的是排除高频放大器中 8.从互调的角度，衡量接收机的性能要看值，该值越高越好 9.某采用高本振方式工作的接收机，工作时，接收频率为，中频为，此时接收机本振 10.工作在MHz 频率。 测向天线基础 (孔径 )有基础之分，测向天线基础直接影
认知无线电技术
认知无线电技术 相信童鞋们都对大名鼎鼎的认知无线电技术有所耳闻，那到底是个什么东东呢？下面射频君就来给大家普及一下认知无线电的基本知识。随着无线通信需求的不断增长，对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。根据伟大的香农同志所提出的信息理论，这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长，从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张，成为制约无线通信发展的新瓶颈。另一方面，已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。问题出现了，解决发法捏？因此，伟大的科学家筒子们提出了采用认知无线电(CR，全称Cognitive Radio)技术，通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源，从而有效解决上述难题。认知无线电是一种智能频谱共享技术，通过智能学习以及对频谱环境的感知对传输参数进行实时的调整，能够对频谱的利用率进行显著的提升。 “无线电之父”Mitola的概念模型包括硬件和软件。其软件部分由基础软件和智能软件构成。硬件部分重点使用软件无线电的基本体系结构，由安全模块、调制解调器、天线、射频、基带信号处理和用户接口部分构成。调制解调器可以解决收发信号的调制解调以及均衡信号的问题；天线是为了接收并发射无线电信号；射频前端由无线电信号的放大以及其必要变换构成；基带处理模块能够解决网络中的各种协议与控制问题，兼容不同的网络；用户接口部分可以根据RKRL语言满足不同的接口服务，同时使用关于用户需要的支持自动推理的方
法，实现个人通信服务。 1. 频率侦听 认知无线电技术在应用中，能够对频谱进行连续的侦听，以此对没有占用的频谱进行及时的发现，在不对主用户造成干扰的情况下对用户的再次出现进行快速的检测，以此便于为用户腾出相应的带宽。要想对该功能进行实现，就需要对一种新的功能-频谱侦听技术进行运用，能够获得非常高的检测率。而受到检测能力的限制以及阴影衰落以及多径情况的影响，为了能够更为准确的对用户不同的接收功率进行检测，该技术在带宽频率捷变以及前端灵敏度方面具有更高的要求。在早期，其对周期平稳过程以及导频信号技术进行应用，并不能够对频谱检测的可靠性进行满足。而就目前来说，则可以通过DF、AF以及CF协议的应用对其频谱侦听能力进行提升。 2. 动态频谱分析 在现今的频谱研究中，欧洲地区的很多项目已经对不同网络的动态频谱分配算法进行了研究，而对于认知无线电网络来说，用户在可用信道、位置以及数量方面的需求具有着变化的特征，并因此使这部分技术存在着不完全适用的情况。考虑到目前动态频谱分配在标准、政策以及接入协议等方面的限制，基于频谱统筹策略是现今应用较多的频谱共享技术，在该技术中，其思想即首先将不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池，之后再将其划分为不同的信道。没有得到授权的用户，则可以对这部分空闲的信道进行临时的占用。对于该策略来说，对信道应用的公平性以及利用率进行了充分的考虑，可以说是一个受
认知无线电频谱检测
Xilinx大学生竞赛项目申请报告提纲及说明 1． 项目背景 （1）项目名称：认知无线电的频谱检测 （2） 项目背景：随着无线通信需求的不断增长，可用的频谱资源越来越少，呈现日趋紧张的状况；另一方面，人们发现 全球授权频段尤其是信号传播特性较好的低频段的频谱利 用率极低。认知无线电技术为解决频谱利用率低的问题提 供了行之有效的方法。由于认知无线电在使用空闲频段进 行通信的同时不断地检测授权用户的出现，一旦检测到授 权用户要使用该频段，认知无线电用户便自动退出并转移 到其他空闲频段继续通信，确保在不干扰授权用户的情况 下，与他们进行频谱共享。这样一来，在没有增加新频段 的情况下提升了用户量，且保证授权用户和认知用户通信 的可靠性，大大提高了频谱的使用效率。 （3）项目内容：本次课题主要研究认知无线电频谱检测的FPGA 实现。目前最为常用的认知无线电频谱检测方法是能量检 测。我们将一路电视信号下变频至基带信号再进入电路调 理模块对信号进行50欧匹配，并对信号进行放大，然后用 宽带A/D对信号进行采样，将采样后的数字信号做8点FFT 运算，再通入能量和累加电路，最后通过能量阈值判决电 路，判断频带的利用情况，从而找到频谱空穴，为认知无 线电的功能实现打下基础。 （4）项目难点：（1）高效低成本的FFT模块的设计与实现。 （2）累加器和阈值判决电路模块的设计与实现。 （5）项目的开发意义：认知无线电的显著特征是具有认知能 力，认知功能包括频谱感知，频谱分析和频谱判决。频谱 感知用于频谱空穴检测，是认知无线电系统实现的前提之 一。 （6） 硬件开发平台：Spartan 3E Board 2． 频谱感知的背景知识 本次设计以四通道的电视信号为例进行实现，在我国一路电视信号的传输需要8M的带宽，那么传输四路电视信号需要32M的带宽才 能实现。 我们将该四路电视信号进行复信号处理和频谱搬移，使其生成I,Q 两路正交信号，其AD频率采样为32MHZ，为了检测各个通道的频谱
国外频谱管理的现状
国外无线电频谱的管理现状 一、外部环境 二十一世纪将是信息社会时代，谁掌握了信息谁就有了竞争的优势。信息时代将改变人们的工作方式以及生活方式，而且将彻底改变世界利益的格局和竞争的态势。通信的重要性已经不仅表现为社会的基础设施，它已经成为现代社会生产力的要素和综合国力的组成部分。因此世界各国均投入巨资，促进和加强通信的现代化。无线电通信是传递信息的重要手段，为全社会提供着各类信息传递服务，在社会协调、经济发展、国防建设和人民生活中发挥着重要的作用。每天收听无线广播电台，使用蜂窝移动通信技术已经是人们同常生活中不可缺少的一部分了，尤其是移动状态下的通信，无线电已经成为其他方式无法替代的手段。无线电通信广泛的应用于公众通信、广播、电视、交通、石油化工、气象、渔业、旅游、教育、国防、公共安全等部门，并大量用于外贸、金融、证券、工商、体育等社会的各行各业，对于促进信息交流、保障国家安全、维护社会稳定、搞好生产调度、丰富人们物质文化生活都发挥着重要的作用，具有明显的社会与经济效益。 如上所述，无线电频谱是一种特殊宝贵的自然资源，它的应用非常重要而且广泛。当前在人类走向信息社会的情况下，无线电频谱越来越显得重要，可以说谁能够对无线电频谱资源丌发的充分，管理与利用得更科学有效，谁就能够在国际范围的竞争中处于优势地位。由于无线电频谱的管理涉及到很多方面，不仅有频率的划分、分配和设置无线电台的频率指配等问题，还有无线电设备的研制、生产和销售等问题。既有行政管理问题，又有技术问题。因此，管理无线电频率，台站和设备必须综合采用行政管理，法制管理，经济管理，技术管理等有效手段行政管理手段是无线电频谱管理工作中最常使用的手段，目前还被很多国家政府所采用。一般由相关政府机构颁布对频谱资源的利用与指配规则，指定相对业务，并采取执照或许可的方式对使用频谱资源的设备进行市场准入。 二、国外无限频谱管理现状 首先，无线电管理部门需要详细规定频率划分政策，指定频谱使用规则。例如美国的联邦通信委员会(FCC)就颁布实施了通信管理条例共一百余个部分，详细规定了各段频谱资源可用于进行的无线业务；并详细规定了相对应设备的技术指标。 目前制定无线电管理法的国家有日本《电波法》、澳大利亚《RadioCommunication Bill))、新西兰((Radio Communication ACT))、中国《无线电管理条例》，美国、英国、荷兰则以通信法((Communication ACT))涵盖之。 1.下面主要介绍美国无线电管理 美国电信方面的法律已形成比较完整的体系，主要有：通信法(Communication Act of 1934)，1996年作了较大的修改，称作Telecommunication Act of 1996。主要修改是增加保证公平竞争方面的规定和促进技术发展的规定等。卫星通信法(Communication Satellite Act of l 962)国家电信和信息管理组织法(National Telecommunications and InformationAdministration Organization Act)电话揭发和争端解决法(Telephone Disclosure and DisputeAct)法律执行通信援助法(Communications Assistance for Law Enforcement Act)附加通信法令(Additional Communications Statute)
第七章 无线电监测在无线电管理中的地位和作用
第七章无线电监测在无线电管理中的地位和作用 一、无线电监测在无线电管理中的地位和作用 1、无线电监测是无线电管理不可分割的一部分 现代化的无线电频谱管理是将行政和科学技术管理手段相结合，对无线电频率和空间卫星轨道资源实施科学、有效地管理。随着无线电通信业务的快速发展，有效地使用频谱资源已成为人类关注的主要问题。为此，世界各国都成立了专门机构，对频谱资源进行计划、指配和管理，其主要目的是既要保障通信业务的安全，不受干扰侵害，又要合理使用和开发频谱资源，提高频率的使用效率。 无线电管理是国家通过专门机构对无线电波和卫星轨道资源研究、开发、使用所实施的，以实现合理有效利用无线电频谱和卫星轨道资源的行为。 无线电管理的概念，实际上表达了四层含义： *无线电管理是一种国家行为。它是由国家所授权和特许的机关来实施的活动。 *无线电管理的对象是研究、开发、使用无线电波的各种活动。由于开发、使用、研究电磁波的活动是由具体的人使用设备达到的，所以无线电管理必然要涉及到人和设备。 *对开发、使用、研究无线电波和卫星轨道的活动所实施的这种管理，是通过计划、规划、组织、控制、协调、监督、执行等手段和方法来实现的。它贯穿于无线电管理的全部过程中。 这是无线电管理的职能，也是无线电管理工作的具体内容。表现为各级无线电管理机构对无线电台站的审批、频率指配、电波的监测、型号的核准、设备的管理、规章制度的制定和监督检查以及对用户的教育和服务等等。 *无线电管理的最终目的是保证合理、有效地利用无线电频谱和卫星轨道资源。要达到这一目标，就必须要用相应的管理机构和现代化的技术手段。 无线电管理的具体内容包括：
国家无线电监测中心国家无线电频谱管理中心-中国无线电管理
国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心 VHF 地空话音与数据通信系统监测方法
国家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心
国 家无线电监测中心 国家无线电频谱管理中心 目 录 1 范围 ...................................................................... 4 2 规范性引用文件 ............................................................. 4 3 术语和定义 ................................................................. 4 4 VHF 地空数据通信系统 . (6) 4.1 通信频率 ..................................................... 6 4.2 信号类型及参数特征 ............................................. 6 4.3 系统框图 ..................................................... 7 4.4 设备组成 ..................................................... 8 4.5 设备主要技术参数 . (9) 4.6 设备发射场强和有效辐射功率 (9) 5 监测设备配置规范 (9) 5.1 监测设备总的要求 .............................................. 9 5.2 接收机的基本要求 .............................................. 9 5.3 测量天线 .................................................... 10 5.4 射频电缆 .................................................... 10 6 VHF 地空数据通信系统监测方法 . (10) 6.1 监测方式 .................................................... 10 6.2 监测地点 .................................................... 11 6.3 监测类型 . (11) 6.4 监测流程 .................................................... 12 6.5 场强测量 .................................................... 13 6.6 占用度测量 ................................................... 13 6.7 干扰判定分析 ................................................. 14 6.8 干扰类别分析 ................................................. 15 6.9 干扰源定位方法 ............................................... 16 附录A ...................................................................... 18 附录 B ..................................................................... 20 附录 C (21)
无线电频谱监测系统
无线电频谱监测系统 Morrow Technologies公司的无线电频谱监测系统能够监测无线电信号的频谱、电平、带宽、C/No等技术参数，并在各个技术参数超出规定的范围时发出报警，使得操作人员能够快速地采取必要的措施。该频谱监测系统能够自动地观测载波参数，显示出现的干扰信号，并在出现问题时发出声音报警或网络报警。对于瞬时出现的信号问题，本系统提供数据存储功能，您可以通过回放纪录的信号参数和频谱来分析出现的异常现象，是一个非常方便的分析工具。 VigilCom系列产品可以完成远程频谱监测，一个RU的设备机箱中包括一个频谱分析仪、一个分析载波参数的I/Q信号处理器、一个通信处理器（网络控制、监测、频谱和参数存储、和SNMP告警），可达8个输入接口的同轴开关单元，和软件。 本系统支持实时远程监测分布多个地点的多个信号频谱，多个用户能够同时监测，方便各地的技术人员共同参与问题的分析和解决。本系统具有灵活的外部通讯接口，包括以太网口、调制解调器接口、RS232串行接口、USB接口等可供选择。 1 of 6
美国Morrow Technologies公司简介 Morrow Technologies公司是由多位具有电子、软件、系统开发背景的工程师于1984年创立的，在过去的二十多年中，公司从面向客户的工程技术公司成长为一个包含设计、研制开发、和生产制造的科技企业实体。作为电子测量领域中公认的高质量、高性能射频微波频谱分析仪的制造商，Morrow Technologies公司针对各种应用开发了多个产品系列，包括能够连续远程监测射频频谱的L频段频谱分析仪（配合相应的下变频器，可用于监测卫星通信的S频段、C频段、X频段、Ku频段、和Ka频段的上下行信号频谱）、适用于广播电子新闻采集系统的频谱分析仪、以及电子侦察使用的高性能频谱分析仪。 Morrow Technologies公司是一个由公司员工持股的私营公司，公司的全部运营位于美国佛罗里达州圣彼斯伯格市一个38,000平方英尺的现代化建筑中进行，百分之二十的公司员工是工程师。 Morrow Technologies公司的产品包括： 远程频谱监测系统 产品型号频率范围 VC35009 KHz - 3.5 GHz VC1800100 KHz - 1.8 GHz VC-7052 MHz to 88 MHz VC70/800B 52 MHz to 88 MHz 790 MHz to 840 MHz 频谱分析仪配套设备 产品型号 描述 CS4/8射频同轴开关单元LOG频谱数据存储单元S&L多用户使用许可 无线电侦查系统 产品型号频率 RAVEN*100 KHz - 3.5 GHz * RAVEN系列产品在美国以外的销售需要美国出口管理局的出口许可。 2 of 6
认知无线电频谱分配的博弈论方法
《认知无线电频谱分配的博弈论方法》总结 张烨，龚晓峰 2009 摘要：问题：认知无线电中频谱分配问题备受关注，分配给用户的频谱资源却在时间或空间上存在不同程度的闲置。分析：为了提高频谱分配，需要涉及大量策略选择问题，可以利用博弈论的相关原理进行分析研究。解决问题方法：建立合适的认知无线电频谱分配问题的博弈论框架，从而促进无线通信的发展。 1、提出问题：无线通信技术不断发展，人们对无线通信需求不断增长，适用于无线通信的 频谱资源变得日益紧张，提高频谱利用率是当前亟待解决的问题。 2、分析问题： 2.1认知无线电技术：通过对周围环境的感知，动态改变传输功率、载频、调制方式等传输参数以适应运行环境的变化，从而提高频谱利用率[。 2.2认知无线电的频谱分配技术 2.2.1问题:在认知无线电中，频谱分配是根据需要接入系统的节点数目及其 QoS 要求将频谱分配给一个或多个指定节点。 2.2.2分析：（1）因此需要一种更为有效的频谱分配方法从而在各地区和各时间段里有效地利用空闲频谱，提高频谱利用率。频谱分配策略的选择直接决定系统容量、频谱利用率以及能否满足用户因不同业务而不断变化的需求。 （2）认知无线电的频谱分配原则:1)保证灵活性。2）应能提高系统性能。3）应尽量减小信令开销和计算量。
2.3.1问题：图论模型和定价拍卖模型都有很大的局限性，无法更好推动认知无线电频谱分配问题。 2.3.2分析：在频谱分配算法设计过程中，设计了大量的策略选择问题，因此需要提出新的频谱分配模型。 2.3.3解决方法：对于涉及策略选择的频谱分配问题，可以利用博弈论对相关的自适应算法进行分析。在分析过程中，主要需要确定以下四个方面的问题：(1) 算法是否具有稳 定状态；(2) 这些稳定状态是什么；(3) 这些稳定状态是否满足需要；(4) 算法收敛到稳定状态所需要的约束条件 图（1）认知无线电博弈论分析流程 1）论证算法具有稳定状态。在多数博弈论模型里，分布式算法的稳定状态为纳什均衡。 一般情况下，判断一个博弈过程中存在纳什均衡的充分条件：a、参与者集合是有限的；b、行动集合是封闭的，有界的凸集；c、效用函数是在行动空间上的连续的、拟凹函数。 补充1、纳什均衡：若一个行动向量满足：ui(a)≥uibi,a-i)?i∈N,bi∈Ai，则向量 a 被称为纳什均衡。也就是说，在参与者集合里，如果没有一个参与者能够靠自身行动的改变来提高自身收益时，整个参与者集合对应的行动向量就称为纳什均衡。 补充2、实际应用中，绝大多数算法都满足这些条件，即多数认知无线电的算法都有一个默认的稳定状态。 2）判定稳定状态。通过遍历一个博弈过程中所有可能的行动向量来判定一个博弈过程中 所有的稳定状态。 3）确定稳定状态是否满足需求。在找到纳什均衡点后，还应该确定此纳什均衡点是否为 我们所需要的。 3）.1举例模型:一个具有中心接收机的单一簇 DS-SS 网络，除了中心接收机外，网络中的所有节点调整它们的发射功率，使得信号与加性干扰噪声比达到最大。所有者参与者的效用函数方程： ( ui(p)=hipi/??(1/k) k∈N\i∑hpkk+σ] （1） 其中，参与者集合是簇中除了中心接收机外的节点；行动集合是所有可能的功率等级(假设可选的功率等级有限)；所有参与者的效用函数由式（1）给出；pi 是节
认知无线电研究背景意义与现状
认知无线电研究背景意义与现状 1 认知无线电的产生背景 2 认知无线电的产生 3 认知无线电技术的国内外研究现状 4 认知无线电频谱感知技术的研究意义 5 认知无线电技术研究的主要任务 1 认知无线电的产生背景 随着无线通信技术的飞速发展，无线用户的数量急剧增加，可用频谱资源变得越来越稀缺。当今绝大多数频谱资源都是采用固定的分配模式，由专门的频率管理部门分配给特定的授权用户使用。而对于另外一些非授权用户的通信需求，如无线局域网(Wireless Local Area Network，WLAN)、无线个域网(Wireless Personal Area Network，WPAN)等，由于其近几年发展迅速，导致这些网络所工作的非授权频段逐渐趋向饱和。据美国研究结果指出，现有的频谱管理与分配策略是造成频谱资源紧缺的重要原因之一，导致某些网络频谱资源相对较少但其承载的业务量很大，而相当多的已授权的频谱并没得到充分的使用。美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)在2002年出版的报告中指出，已分配的频谱利用率为15,,85,，已经分配的3GHz以下的频谱资源中多达70,未被充分利用。一项中国移动的研究表明，大多数频段利用率不到5%，密集城区一周频段占用度的测试结果显示，占用度较高的频率主要集中410-954MHz频段，GSM下行频段占用度最高，广播频段、集群系统下行和ISM频段次之，其他频段的占用度则极低。其中GSM频段资源块的占用度明显高于广播频段。GSM频段占用度大于0.1的资源块约占总数的62%，广播频段占用度大于0.1的约8%。