认知无线电学习笔记一：综述概述类
认知无线电学习笔记一:综述概述类
CNKI 2007.01.01—2008.09.03有关CR的概述类文献选读。
1.{Title}: 无线通信领域的“下一个大事件”——认知无线电{Author}: 韦海珍{Journal}: 通信对抗{Year}: 2007 {Issue}: 03 ★★
该文认为:CR是对SDR的进一步扩展,SDR只关注信号处理的软件实现,而CR 则强调对无线环境的感知并据此调整系统的工作参数,是更高层的概念,不仅包括信号处理,还包括根据相应的任务、政策、规则和目标进行推理和规划的高层功能。
作者认可的是FCC对CR的经典定义:CR是无线终端利用其与周围无线环境进行交互所获取的无线背景知识,调整传输参数、实现无线传输的能力。则具备了CR 能力(环境感知探测能力和据此调整传输频点及相关传输参数的能力)的设备即为CR设备。认知用户(非授权的二级用户)可在对主用户(授权的一级用户)不造成干扰的情况下伺机接入可用频谱,从而在空间、时间、频率上实现对频谱资源的多维利用,提高频谱资源的利用率。显然CR 的真正运行还需要规则上的支持:FCC通过了《FCC规则第15章》修正案(2003.12);DARPA 拟定XG计划;IEEE成立802.22工作组(2004.10,WRAN);SDRF成立了CR小组。
该文章认为CR功能的实现基于一个认知循环的过程:始于无线电激励的被动感知,以做出反应行为而终止。一个基本的认知循环要经历3种基本过程,即无线传输场景分析、信道状态估计及其容量预测和频谱管理。但是文章对这3个基本过程的描述很不清楚,估计是参考某种特殊的CR实例而又没给出该实例。
作者总结的CR关键技术有三:准确、快速的频谱感知技术,自适应数据传输技术,动态频谱资源管理。
频谱感知分两个阶段:第一阶段检测感兴趣频段是否存在主用户信号,寻找可用的频谱资源;第二阶段在使用频谱资源的过程中要持续地检测外部环境,一旦主用
户出现在所用频点上,认知用户要在第一时间感知到它的存在并尽快为其腾出信道(切换到其它空闲频点,或改变发射功率、调制模式以避免对主用户造成干扰)。多个认知用户之间共享感知信息的所谓协同感知,通过数据融合可提高检测可靠性,降低误判概率。
CR数据传输必须适应频带范围可能很宽且不连续这种情况。作者认为有两种基本途径,即多载波技术和基带信号发射波形设计,并推崇前者的OFDM技术,构成所谓的非连续OFDM(NC-OFDM)。自适应数据传输使CR的重构能力(设备的动态编程)尤为重要,这要基于SDR技术。
动态频谱资源管理的实现作者列出了两种方法:OFDM技术避开主用户的频点(overlay), UWB技术的是认知用户的干扰温度低于主用户可承受的干扰门限(underlay)。
作者认可利用UWB实现CR是最好的途径,即所谓的CUWB。UWB可根据CR得到频谱信息和动态频谱分配策略来自适应地构建系统的频谱结构,生成相应的频谱灵活的脉冲波形。CR和UWB的结合,使得CUWB一方面能根据功率、距离和数据率要求进行频谱优化,解决UWB的共存问题,另一方面UWB技术能帮助解决CR实现上遇到的诸如复杂射频前段设计等难题。
2.{Title}: 认知无线电:原理、技术与发展趋势{Author}: 王军李少谦(成电){Journal}: 中兴通讯技术{Year}: 2007 {Issue}: 03 ★★★
该文描述的内容有很多与1是相互重叠的,但角度和说法存在着差别。
原理介绍中首先给出的定义还是FCC的:“CR是能够基于对其工作环境的交互改变发射机参数的无线电。”这一定义很明了,但也失于过于简单缺乏操作性。而后给出了Simon
Haykin教授从信号处理角度下的定义:“CR是一个智能无线通信系统。它能
够感知外界环境,并使用人工智能技术从环境中学习,通过实时改变某些操作参数(比如传输功率、载波频率和调制技术等),使其内部状态适应接收到的无线信号的统计性变化,以达到以下目的:任何时间任何地点的高度可靠通信;对频谱资源的有效利用。”这个定义就富有操作性多了。
由定义作者总结出CR应具备的2个特征:其一为认知能力,其二为重构能力。认知能力的实现包括频谱感知、频谱分析和频谱判决3个步骤。这与文1中所谓认知循环的3个基本过程(无线传输场景分析、信道状态估计及其容量预测和频谱管理)是相对应的。重构能力指的是CR设备可以根据无线环境动态编程,从而允许CR 设备采用不同的无线传输技术收发数据。可以重构的参数包括:工作频率、调制方式、发射功率和通信协议等。CR的目标是在不对频谱授权用户产生有害干扰的前
提下利用其空闲频谱提供可靠的通信服务。
SDR和CR是由同一个人——Joseph Mitola Ⅲ——先后提出的,二者的区别
在于:SDR 关注的是无线电信号的处理方式,而CR是更高层的概念(文1称为对SDR 的扩展),不仅包括信号处理,还包括根据相应的任务、政策、规则和目标进行推理和规划的高层功能。
文中列举的CR物理层关键技术包含了文1的前两项(频谱感知技术和数据传
输技术),可能认为频谱资源管理不属于物理层技术而舍弃之,并补充了一项,为宽带射频前端技术。对CR应用,宽带射频前段需要在大的动态范围内检测弱信号,直接实现非常困难,通常可考虑限波滤波器或通过智能天线的空域滤波来滤出强信号,降低剩余信号的动态范围。频谱感知中多个认知节点采取协同的方式有两种:集中式协同感知是指感知节点将本地感知结果送到BS(或AP)统一进行数据融合,做出决策;分布式系统感知则是各节点间相互交换感知信息,各节点独自决策。除单个节点的感知能力外,网络拓扑结构和数据融合方法也会影响到协同频谱感知的性能。文中对文1没有说明白的“基带信号发射波形设计”这一数据传输途径(另一为多载波)
做了解释:通过在时、频或者码域设计特殊的发射波形,生成满足特定频谱形状的发射信号,如频域合成波形的变换域通信系统(TDCS)等。
关于CR的发展现状,文章列举的重要研究项目有:德国Karlsruhe大学的F. K. Jondral 教授等提出的频谱池系统、美国加州大学Berkeley分校的R. W. Brodersen教授的研究组开发的COVUS系统、美国Georgia理工学院宽带和无线网络实验室Ian F. Akyildiz教授等人提出OCRA项目、美国军方DARPA的XG项目、欧盟的E2R项目等。IEEE为此专门组织了两个重要的国际年会IEEE CrownCom和IEEE DySPAN交流这方面的成果,许多重要的国际学术期刊也通过将刊发关于认知
无线电的专辑。最引人关注的是IEEE802.22工作组的制定的利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准。
最后作者预计了CR的发展方向:一、基本理论和相关应用的研究,比如CR的
信息论基础、与CR网络相关的频谱资源管理和跨层联合优化等技术;二、试验系统验证开发;三、与现有系统的融合(认知用户和授权用户协调工作)。
3.{Title}: 认知无线电及其组网技术{Author}: 刘玉涛谭学治(哈工
大){Journal}: 移动通信{Year}: 2008 {Issue}: 02 ★★★★
本篇文章比文1和2都更多讨论具体的事务,眼界也许没有上两篇宽广,但也
少了大而无当的嫌疑,更接近实际场景。
3GHz以下频段日益紧张的事实是:非授权频段因WLAN、WPAN等逐渐成为人们接入互联网的日常手段而日趋饱和,而授权频段(如广播电视频段)却使用效率低下。为解决这种频谱资源分配的不合理,CR技术应时而生。
文章简介的四项CR关键技术比前两篇文章都要细致和具体。其一为干扰温度,由FCC 提出,用来表征非授权用户在共享频段内对授权用户产生的干扰。包括非授权用户信号在内的累积干扰不能超过保证授权用户正常运行的干扰温度门限。其二为动态频谱分配,目前的
研究大多基于频谱共享池这一策略。频谱共享池的基本思想是将一部分分配
给不同业务的频谱合并成一个公共的频谱池,并将频谱池划分为若干个子信道,将子信道作为频谱分配的基本单位。其三为传输功率控制,作者认为需要探索所谓的分布式功率控制方法。其四为原始用户(即授权用户,或称主用户)检测。
文章认为发射机如何在动态环境下精确定位(即找到)接收机(这一过程应该不是只靠发射机本身就能完成的),是CR的一个主要研究方向,这取决于CR的组网方案。组网方案有三种:其一中心控制结构,控制设计相对简单,但受制于需要建立基站;其二分布式控制结构,设计困难,且网络组建技术不成熟;其三网状控制结构,本地网采用Ad-hoc路由,各本地网之间通过AP进行通信。作者认可第三种,并基于此进行后续讨论。
当一个认知用户进入某个本地网后,为实现通信的无缝接入,文章认为其应具
备如下五个基本功能:1、能够发现临近的用户;2、能够发现接入节点;3、能够不断地更新临近节点的用户信息;4、能够在本地网中以无线自组网的方式建立与接收节点的通信路径;5、能够通过接入节点建立与其他本地网接入节点的通信。每个本地网需要一个公共控制信道,预先分配的方法比较简单,但好似与CR的精神违背(认可,因为控制信道所占比例通常极小);若采用所谓的自适应控制信道,即命令的传输在与节点等价的认知信道中进行,则会使系统复杂度大大增加。每个本地网中,接入节点的功率通常要比普通CR节点的功率大,以使本地网中的每一个CR节点都能发觉到它,并确定自己与接入节点的距离以调整到最适宜的发射功率(对于需要几跳才能到达的情况似没这般简单?)。
4.{Title}: 认知无线电技术综述{Author}: 畅志贤石明卫(西安邮电学
院){Journal}: 电视技术{Year}: 2007 {Issue}: S1 ★
本文提到了RKRL语言,作为CR的一篇综述,这是不可少的。CR将改变现有的频谱管理模式,充分利用已授权但利用率低的频谱,允许认知用户以一定规则与主用户共享其授权频段。文章认为SDR不能与网络进行智能交流,是因为其缺乏基于模
式的推理计划能力和描述语言。表示无线系统知识、计划和需要的语言,即无线知识描述语言(RKRL),为CR 技术的关键所在。
作者泛泛地提到了几种用于描述的计算机语言,如SDL、UML、IDL和KQML等,认为它们用来描述无线电时缺乏准确性和灵活性。KTH的Mitola专门为CR开发了RKRL。RKRL 是一种并行对象语言,但文中对该语言的特点描写让人读之不甚明白。SDR是一种多波段多模式个人通信系统平台,CR以此为基础实现重构功能,而其它任务则主要通过基于RKRL的信号处理和机器学习等过程来实现。RKRL描述的内容包括无线方式、设备、软件模块、传输、网络、用户需求和根据用户需求而自动配置的应用方式。RKRL在SDR上实现,把仅执行事先确定好的协议的无线节点,转变成无线域的智能代理,实现了原先固定功能和通信模式的系统转变成为智能通信系统的变革。文章随后给出了一个CR内部架构模型,由于本人目前对SDR和RKRL的无知,此模型看不明白。
对认知无线电关键技术,作者认为如何实现CR的三种基本功能就是CR的关键技术,即:其一频谱检测;其二动态频谱资源分配;其三功率控制和频谱管理。CR中,频谱检测就是对感兴趣频段的干扰温度估计,通过干扰温度来最终选择频谱空穴。目前,CR的动态频谱分配研究主要基于频谱共享池策略(文3),其信道接入有两种方案:一为有控制信道,可使主用户从共享池中选取空闲信道建立其通信(这当然需要对原授权系统进行修改);二为无控制信道,主用户不考虑认知用户存在与否。关键技术三中作者只提到了功率控制(是否因为频谱管理和频谱分配是一回事呢?),认为基于信息论的功率注水更适用于多用户环境——而CR显然是支持多用户的系统。
文章最后列出了CR的应用场景,包括:WRAN(IEEE802.22);Ad Hoc;UWB;WLAN,
认知设备对频段的扫描分析可尽快发现非法恶意攻击终端。此外,认知MIMO
技术、认知MESH网络(无线多跳的网络拓扑结构,通过中继扩展网络覆盖范围)也被提到。
5.{Title}: 认知无线电标准化进展{Author}: 陈劼吴非(成电){Journal}: 中兴通讯技术{Year}: 2007 {Issue}: 03 ★★★★
文章对CR的标准化进展情况进行了梳理,从中可以看见IEEE以及美国人的厉害之处!国内的研究也应多考虑专利化、标准化和国际化。
关于CR的定义,文章认为Mitola给出的是一个广义定义,更偏重概念和本质;而FCC 的定义偏重工业实现,是一个狭义定义。目前,CR标准制定的组织和行业联盟主要是IEEE、ITU和SDR论坛。
文章认为IEEE目前与CR相关的标准
有:802.22,802.16h,P1900,802.11h,802.11y。
2004年10月成立的IEEE802.22工作组是世界范围内第一个基于CR的空中接口标准化组织,其构建的网络被称为WRAN,利用54~862MHz的VHF/UHF频段中未被使用的TV信道,工作模式为点到多点,为用户提供无线宽带接入服务。当前的提案包含PHY层和MAC 层规范。PHY层细分为会聚子层和物理媒体(PMD)子层,会聚子层映射MAC层的特定需要到通用的PMD服务。PHY层具有频谱感知功能,通过本地频谱感知以及分布式检测等方法感知信道是否被电视信号占用。MAC层除了提供媒介接入控制外,还以共存为主要目的,为与授权用户的共存和保护授权用户提供了丰富的手段,又引入共存信标协议(CBP)使得具有重叠覆盖区域的基站可协作分配频谱资源。此外,MAC的信道测量和管理功能使其在频谱管理上更加灵活有效。
2004年12月,IEEE802.16工作组专门成立了16h小组来解决其系统之间的共存问题,利用CR技术使802.16用户在免授权频段获得应用,并降低对其他基于802.16的免授权用户造成的干扰。IEEE 802.22和802.16h都只是认知无线电的简单应用。于2005年成立了IEEE 1900标准组,主要进行与下一代无线通信技术和高级频谱管理技术相关的电磁兼容研究。该工作组对于CR的发展及与其他无线通信系统的协调与共存有着极其重要的意义。文章认为IEEE802.11h协议中的动态频谱
选择实际上已经属于CR的范畴。IEEE802.11y是802.11协议簇中基于竞争的协议,制定标准化的干扰避免机制。
ITU关于CR的研究工作原隶属于ITU-R8 A工作组中的SDR研究课题。因为SDR不足以涵盖CR的所有范畴,所以ITU-R于2006年3月提出一项新的建议,将CR 单独作为一个研究课题进行研究,这说明ITU已经充分认识到CR在未来通信发展中的重要意义。
SDR论坛于2004年10月成立了CR工作组与CR特殊兴趣组,专门开展有关CR 技术的研究。CR工作组主要任务是标准化CR定义及确认可用于CR的技术。特殊
兴趣组的任务是对工作组所确认的技术确定商业应用的价值。
DARPA于2003年成立了下一代通信计划(XG),着眼于开发CR的实际标准和动态频谱管理标准,计划研制以CR为核心的系统方法和关键技术,以实现动态频谱接入和共享。该项目研制和开发频谱捷变无线电,这些无线电台在使用法规范围内,可以动态自适应变化的无线环境,在不干扰其他正常工作的无线电台的前提下使可接入的频谱范围扩大近10倍。
6.{Title}: 认知无线电网络架构与协议体系{Author}: 朱江李少谦(成
电){Journal}: 中兴通讯技术{Year}: 2007 {Issue}: 03 ★★★
作者认为,由于CR网络独特的频谱复用性和巨大的覆盖范围,呈现出如下不同于传统网络的特点。第一,在多系统共存条件下分配无线资源。在数据的传输和调度时需要考虑:与交叠的CR小区的共存、业务流对应的调度业务、业务流的服务质量(QoS)参数值、数据传输的可靠性和所分配的带宽容量。第二,系统应该具有多信道支持能力。中心控制器在需要
情况下应该能够将多个邻近频道进行聚合处理以改善系统性能,支持更多的用户使用并占据更广的覆盖面。主用户检测程序和分布式感知能力为多信道操作的可
行性提供了保证。第三,系统面临共存问题。共存包含两个层面:其一为与主用户网络的共存;其二为重叠区、部分重叠区内认知网络实体的共存。
文章认为目前具有代表性的CR网络的网络架构有三个:CORVUS系统,WRAN,无线Mesh网络。
2004年,美国加州大学伯克立分校的Brodersen教授提出了基于CR方式使用虚拟非授权频谱的CORVUS体系结构。在CORVUS系统中,由多个次用户(SU)组成次用户组(SUG)。同一个SUG中的节点可以彼此间以Ad hoc方式通信(Ad hoc网络式的业务流),或者通过专用接入节点访问骨干网络(Web式的业务流)。不同SUG中的SU是不能直接通信的。假设在对等SU或者SU与接入点(AP)间只存在单播通信,不支持广播,那么对等SU或SU与AP的通信允许分布式或集中式的组织方式。Web式业务流,SU的工作类似于接入Internet,需要一个基站或接入点的存在以提供接入服务,因此采用集中式控制。Ad hoc式业务流主要式节点之间的彼此通信,采用分
布式控制。
WRAN前面几篇文章都有提到,在WRAN系统中,基站和用户驻地设备(CPE)是主要实体,转发器是可选的实体,采用集中式的网络结构。下行方向上,WRAN采用固定的点对多点星型结构,其信息传播方式为广播方式;上行方向上,WRAN向用户提供有效的多址接入,采取按需多址(DAMA)和时分多地(TDMA),即各CPE以传输需求为基础,根据DAMA和TDMA机制共享上行信道。用户通过与基站(BS)的空中接口接入核心网络,一个CPE可支持多个传输数据、语音和视频的用户网络的接入,通过BS可接入到多个核心网络。在CPE与BS之间,系统可通过转发器进行转发。在任何情况
下,BS提供集中式的控制,包括功率管理、频率管理和调度控制。
支持多信道多接口的无线Mesh网络按Ad hoc方式或者混合网络方式布置。
如果网络中节点具有一个或多个无线电接口(如网卡),可同时接入一个或多个无线信道,节点具有感知无线环境的功能,可以判断信道的使用情况,选择相应的信道接入。
作者认为CR网络在其协议体系设计时应遵循以三条下原则。一、协议设计应充分反映CR技术特征。协议架构设计应结合算法与网络结构设计的成果进行系统性地考虑。三、协议架构设计应尽可能考虑相容性,即考虑与其他系统之间的共存问题。现有的的一些CR协议体系都是以分层协议栈为基础的——分层和模块化在将新技术融入现有网络时具有优势。
CORVUS的协议基于通用的OSI/ISO协议栈结构,主要涉及物理层和链路层。DARPA的XG项目,其CR功能的引入只需修改原有协议的物理层和MAC层。物理层
增加了XG控制模块,MAC层增加了XG处理模块。XG总体而言是一个MAC层概念,但如感知功能等一些重要部分却分布在物理层,因此必须考虑跨层设计的问题。WRAN 的IEEE 802.22标准包括物理层和MAC的协议,与IEEE 802.16系列中的结构、管理和互联等要求保持一致性。由于这部分不是本人兴趣所在,不求甚解。
7.{Title}: 认知无线电网络关键技术研究{Author}: 宋会利陈莉宋绯莫永成{Journal}:移动通信{Year}: 2008 {Issue}: Z1 ★★
本文探讨的是专用(军用)认知通信网络及其关键技术。作者认为集中式、静
态的频谱分配策略引起了频谱使用上的两大难题:匮乏和部署困难。由于不能对已分配频谱在时间和空间上的动态复用,频谱利用效率低下。解决此问题要靠CR技术,以及以CR为基础的认知网络。认知网络围绕认知将环境感知、数据挖掘、智能决策与网络动态配置结合在一起,这四方面也构成了CR网络的关机技术所在。
文章所谓的环境感知不仅包括频谱等无线点环境的感知,更进一步包括网络环境的感知
——这构成了网络环境自适应的基础。网络环境主要包括网络类型、网络拓扑、接口协议、可用资源、网络流量等影响端到端传输性能的网络工作状态。
数据挖掘是从大量的、不完全的、有噪声的、模糊的、随机的实际应用数据中,提取隐含在其中的、人们事先不知道的、但又是潜在有用的信息和知识的过程。
智能决策是利用人工智能,特别是专家系统的原理和技术所建立的、辅助决策的计算机软件系统,支持半结构化和非结构化问题的决策。智能决策系统主要包括决策支持系统、专家系统、机器学习、效能评价等。作者重点介绍了博弈论这一辅助决策的重要工具。
未来认知网络应具备自配置、自管理、自优化功能,这就需要网络具有可重配置特性。从认知网络体系结构出发,研究网络可重配置体系、网络可重配置元与快速配置设计。其中快速配置设计研究从跨层设计入手,跨层设计可以对分散在网络各子层的特性参数进行协调融合,以优化网络整体性能。
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 )。
软件无线电(个人整理)
1. 软件无线电是什么
无线通信在现代通信中占据着极其重要的位置， 几乎任何领域都使用无线通信， 包括有 商业、气象、金融、军事、工业、民用等。我们可从通信系统、调制方式、多址方式等几方 面可看到无线通信系统种类的繁多。 类 别 通信系统 调制方式 多址方式 种 类
卫星通信系统、蜂窝移动通信系统、无线寻呼系统、短波通信系统、 微波通信系统等 AM、FM、LSB、USB、ISB、FSK、PSK、MSK、GMSK、QAM 等 时分多址（TDMA） 、频分多址（ FDMA）和码分多址（CDMA）等
各种通信系统由于自身的特点而适用于各种特定的场合，例如： 短波电台适合远距离，其所需的发射功率不大，传输的“中继系统” —电离层不会被 摧毁；卫星通信能传播高质量的信息，所能提供的频带很宽 微波通信抗干扰能力强，适合大量的数据传输，但只能在点与点之间传输，传输距离 又有一定的限制 由于无线通信的设备简单、便于携带、易于操作、架设方便等特点，在军事和民用通信领域 中都是不可缺的重要通信手段。 然而， 电台往往是根据某种特定的用途而设计的， 功能单一， 有些电台的基本结构相似，而信号特征差异很大。比如，工作的频段不同，调制方式不同， 波形结构不同，通信协议不同，数字信息的编码方式、加密方式不同等等。电台之间的这些 差异极大地限制了不同电台之间的互通互连。 经过几十年的发展， 无线通信已有很大的发展， 通信系统由模拟体制不断向数字化体制过渡， 因此是否可能在数字化体制础上一个电台能满足多调制方式和多址方式， 从而根椐需要构成 多种通信系统呢。 我们先看一下一个数字蜂窝网接收站, 显示在图 1 中。 （注意： 为了说明软件无线电的概念， 这里给出了无线电的接收装置部分） 。
图 1：窄带无线接收装置
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
无线电监测面临的问题及对策研究
无线电监测面临的问题及对策研究 关键字： 摘要： 无线电监测纵向涉及最原始的步话机，直到当今世界最先进的遥测、遥感乃至空间技术，横向涉及国际国内的政治、军事、经济建设以至于人民群众的日常生活。面对无线电技术及应用高速发展的新形势，无线电监测工作只有及时发现并解决新问题，才能发挥巨大的作用，保障无线电事业实现健康、快速可持续发展。 1 无线电监测面对的环境发生巨大变化 长期以来，我国省级以下的无线电监测主要集中在20MHz～3000 MHz范围。其中日常监测集中在一150 MHz和450 MHz为中心的频段内，偶尔涉及到230 MHz、800 MHz、900 MHz、和1800 MHz频段。 查找干扰采用的方式多为移动监测站与固定监测站多点定位、移动设备逼近以最终确定目标。这种工作方式在上世纪90年代，尤其是150 MHz 无线电寻呼业务大发展时期，是非常有效的。但是，随着无线寻呼业务的衰落，公众移动通信的高速发展，无线电应用领域发生了一系列的变化：频段使用向高端延伸；大区制群律数量下降，小区制体制逐渐上升；点对点的微液通信不断退出，取而代之的是广播方式的宽带无线接入；模拟通信逐步被数字通信取代；以简单通话为主的无线专网，正在向以数据业务为主，可传送囤文、动态画面以及远程遥控的方向发展；地面微波正在被价格日益降低的卫星通信所取代；第三代移动通信尚未商用，有关专家已开始探讨第四代移动通信…… 此外，作为国际电联的成员国，遵守电联的规则是一种义务，国家监测已成为国际监测的组成部分。尽管20 MHz～3000MHz频段被定义为国内监测范畴，但与周边国家的协调工作具有重大的国际意义。 在这种形势下，传统的无线电监测思维和方式都遇到了新的挑战。
软件无线电技术综述_陶玉柱
2011年第01期，第44卷 通 信 技 术 Vol.44，No.01,2011 总第229期 Communications Technology No.229,Totally 软件无线电技术综述 陶玉柱， 胡建旺， 崔佩璋 （军械工程学院 光学与电子工程系，河北 石家庄 050003） 【摘 要】软件无线电是最近几年提出的一种实现无线电通信的体系结构 ,被认为是继模拟通信、数字通信之后的第三代无线电通信技术。在无线电应用领域，软件无线电已经成为一个重要的研究课题。特别是在信息成为主导市场竞争优胜劣汰、军事斗争成败等重大问题的关键因素后，软件无线电技术作为一种有利于技术体制改革创新、有利于提高信息处理能力的关键技术，已经得到了飞速的发展。介绍了软件无线电的基本概念、功能结构、关键技术等问题，同时阐述了软件无线电的应用和发展前景。 【关键词】软件无线电；高速DSP；认知无线电 【中图分类号】TN924.1 【文献标识码】A【文章编号】1002-0802(2011)01-0037-03 An Overview of Software Radio TAO Yu-zhu， HU Jian-wang， CUI Pei-zhang (Department of Optics and Electronic Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang Hebei 050003, China) 【Abstract】Software radio is a recently proposed system in realizing wireless communication, and is regarded as the 3rd generation wireless communication technique following the analog communication and the digital communication. Software radio technology has become an important subject in the field of radio application. Especially when the information becomes the key factor to dominating the market competition and the victory of a military warfare, SDR, as a technology in favour of reform and innovation of the system and of information processing ability, has already achieved fast development. This paper describes its concept, function structure and some key techniques, including its applications and development prospects. 【Key words】software radio; high-speed DSP; cognitive radio 0 引言 伴随着通信系统由模拟体制向数字体制的逐步转变，无线通信得到了飞速发展。但传统的通过硬件设备改造升级来完成无线通信新技术改革的方法带来了很多问题，如不同通信系统的兼容性差、互联互通互操作程度低、浪费成本不利于新技术的普及推广等，大大制约了无线电技术的进一步发展。尤其是在信息成为主导通信领域的关键因素后，如何有效的提高信息的传输速率，以及适应新情况即使做出技术升级与改造，已经成为通信领域的关键问题[1]。在这种情况下，软件无线电技术作为实现通信的新概念和新体制应运而生。1 软件无线电技术概述 1.1 软件无线电的概念 软件无线电的概念最早是在1992年5月由Jeo Mitola首次提出的，即可编程或可重构电台当时提出的这个概念具有一定的局限性，后来随着技术发展和研究深入，软件无线电论坛对软件无线电进行了重新定义，即软件无线电是指能够实现充分可编程通信，对信息进行有效控制，覆盖多个频段，支持大量波形和应用软件的通信设备。也就是说，一个无线电系统中，天线以后就数字化，对信号的所有的必要的处理都由存放在高速数字信号处理器中的软件来完成。 软件无线电的基本思想就是以一个通用、标准、模块化的硬件平台为依托，通过软件编程来实现无线电台的各种功能，从基于硬件、面向用途的电台设计方法中解放出来。功能的软件化的实现方法势必减少功能单一、灵活性差的硬件电路，尤其是减少模拟环节，把数字化处理(宽带模数变换器 收稿日期：2010-06-08。 作者简介：陶玉柱（1986-），男，硕士，主要研究方向为战场信息处理 及信息应用；胡建旺（1967-），男，副教授，主要研究方向 为通信设备检测、自动化测试；崔佩璋（1972-），男，讲师， 主要研究方向为情报指挥系统及无线通信。 37
认知无线电之频谱共享技术
软件无线电课程论文 论文题目：认知无线电之频谱共享技术 姓名： 学号： 班级： 目录 目录 2 摘要 3 1 引言 3 2 研究现状 3 3 基本原理和算法 3 4 分布式动态频谱共享系统系统模型 3 5 个人理解和体会 3 6 参考文献 3 摘要 当前,无线频谱资源的紧缺是限制无线通信与服务应用持续发展的瓶颈。认知无线电(Cognitive Radio,CR)作为一种新兴的技术,它改变了传统的由政府授权使用无线电频谱的方式,它以频谱利用的高效性为目标,允许非授权用户机会式利用授权用户的频谱空洞传输,被认为是解决无线频谱资源紧缺问题的一种新方法。基于认知无线电技术进行频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.本文将从研究现状、原理等简单介绍认知无线电中的频谱共享技术。 关键字：认知无线电频谱共享技术频谱利用频谱分配 1 引言 基于认知无线电技术进行动态频谱共享,能大大降低频谱和带宽限制对无线通信技术发展的束缚,极大地改变目前无线频谱资源日益紧缺的状况.动态频谱共享本质上是一种多目标优化问题,由于所有参与者(包括主用户和认知用户) 具有不同的目标和利益,彼此之间的决
策行为相互影响,并存在竞争和协作关系. 如何设计频谱的使用规则和相关接入机制,协调所有参与者的行为实现有效的频谱共享,满足各自不同的利益需求就成为关键问题. 目前,利用博弈论的方法分析动态频谱分配策略研究逐渐被研究者关注. 目前普遍采用的非合作博弈模型中,理性的博弈者总是追求自身利益最大化,从而导致博弈的纳什均衡偏离全局最优状态. 解决这一问题的一种有效方法用户效用函数的设计中,除了包括用户自身的收益之外,还将自身行为对其他用户造成的影响考虑在内. 每个用户在追求自身效用最大化的同时兼顾了其他人的利益,其结果使得非合作博弈的均衡状态收敛于系统的最优状态. 2 研究现状 认知无线电的频谱共享技术在提高频谱利用率方面的价值引起了各国电信管制机构的兴趣，不过由于认知无线电的技术和概念都非常超前，多数国家仍在研究讨论当中，只有美国的FCC已经正式批准具备认知无线电性能的设备进入市场。 近年来美国希望大力发展宽带无线接入业务，但由于频谱资源匮乏，亟需寻找新的频段给新的接入技术。美国是最早推动和批准使用认知无线电设备的国家。FCC从2003年就开始尝试引入认知无线电提高频谱的利用。2003年12月，FCC公布了《使用认知无线电技术促进频谱利用的通知》，就《FCC规则第15章（FCC rule part 15）》（用于数字式设备和低功发射机的法规）进行了修订，并于2005年10月，正式批准了关于引入认知无线电技术、使用认知无线电设备的法规。 FCC认为目前最适合应用认知无线电技术的是UHF中分配给电视广播业务的6 MHz频段，因为目前该频段在美国利用率很低，通过允许其它免许可设备使用这个频段，不仅可以提高频率利用率，而且还可以推广宽带无线接入业务，因为这个波段传播距离远，适合为偏远地区提供服务，可以促进美国社会的宽带普及。FCC认为认知无线电技术还可以在高频率频段发挥作用，如100 GHz以上的频段在美国的使用率只有5%-10%。 认知无线电的频谱共享技术听起来是个十分新颖的概念，但事实上无线局域网（WLAN）领域已经开始利用认知无线电技术的频谱共享技术。 WLAN是最早利用认知无线电频谱共享技术的无线通信系统。FCC等法规机构要求802.11a无线电能检测雷达信号并避免与它们形成干扰，这种躲避雷达的能力要求系统具有强大的CR类自适应能力，而这只是WLAN-CR功能的开始。 无论在军用还是民用领域，认知无线电的研究与应用都处于起步阶段。在军用领域，美国国防部高等研究计划署（DARPA）于2003年成立了下一代通信计划（XG），着眼于开发认知无线电的实际标准和动态频谱管理标准。2003年开始，Raytheon公司与DARPA签订了下一代无线通信计划的合同。从事认知无线电相关的技术研究与开发。在民用领域，Motorola、Intel等公司也已经成立认知无线电研究组并开始开展相关的研究。 3 基本原理和算法 3.1频谱共享技术概述 采用高效频谱利用技术，首先需要重新认识频谱，频谱不是具体和有限的资源，它是抽象和无限的资源，对其利用率高低取决于所采用的技术。其次，需要详细探讨能充分利用频谱的高效频谱利用技术。近年来随着智能天线、高性能数字处理器，新型扩频码、多址接入技术，软件无线电、智能无线电、感知无线电，动态频谱分配和共享等新技术的迅猛发展，为频谱高效利用提供了可能。 在这些改善频谱利用的新技术中，多无线电系统动态频谱分配与共享技术能显著提高整体频谱利用率，从长远看是提高频谱利用率的根本方法。但动态频谱分配需要改变现有频谱分配总体结构，对频谱管理、网络结构、通信终端等方面改变较大，近期看，实现难度较大。而频谱共享技术在不改变现有频谱分配总体结构下，通过不同无线电系统频谱共享来提高频
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： *频率的划分、分配和指配、无线电台站的布局规划和设台电磁兼容分析及审批。 *无线电台站发射信号实施监测，对台站进行监督管理。 *无线电干扰的协调和处理。 *无线电管理法规和技术标准的制定。 *对无线电设备的测试和研制、生产、销售、进口的管理。 *代表国家参加无线电管理方面的双边和多边国际活动。 无线电监测在频率的规划、指配、电磁环境的测试、无线电台站的设置规划、无线电台站
智能无线电监测网系统解决方案
一、智能无线电监测网系统解决方案 目前，各省市无线电监测网建设所面临的异构系统难以整合、监测手段被动低效、业务决策缺乏依据、指挥调度流程不畅等难题依然存在。华日公司的智能监测网系统，通过整合各类已建的固定监测站（含小型站）、移动监测站及网格化监测系统资源，并增补适当的智能化监测设备，对现有监测软件进行升级改造，形成全时全域频谱监测能力，同时结合云计算和大数据技术，大大提升了整个监测网的管理运行自动化水平，为无线电管理工作模式带来了巨大变化。 大数据时代的智能监测网系统，可为智慧无线电管理提供诸多有力的支撑： ●监测网运行模式从临时被动任务执行转向长时主动数据收集； ●数据采集从手工碎片化转向自动连续化； ●提高设备使用效率，降低设备闲置率； ●增强监测网管理能力，减轻运维人员工作压力； ●从单维监测数据分析转向多维频谱管理决策； ●干扰处置、考试保障、重大活动保障等的异常预警和全程支持； ●可根据工作需要，通过软件动态改变系统工作模式和工作内容。 系统能力 1)全域监测设施联合作业能力 智能监测网的核心运行基础是通过面向服务中间件和标准的接口规范实现对来自于不同厂商的监测系统的整合，并提供统一的设备控制、数据管理和分析界面，形成监测一体化平台，从而盘活全网资源，提升异构系统联合作业的能力。当重大活动或突发事件发生时，这种能力将大为突破现有监测系统在监测资源调度上的瓶颈。
2)保障系统可靠运行的智能网络管理能力 伴随精细化管理的需要，大量新型监测设备接入系统，使监测网的规模和运维难度日益增大。华日智能网络管理系统可以以网络拓扑和地理分布为视点，对站点环境、站点设备、网络流量、设备资源消耗等进行监控，能对在网站点进行统一的监测任务调度、遥控开关机、设备自检，并提供基于设备自检和网络检测的故障告警和基于7X24小时电磁环境数据采集分析的设备数据异常预警，从而系统运维带来极大便利。 3)监测网自动运行能力 除支持常规监测功能外，智能监测网全网均在系统后台服务器的调度下，根据频谱监测数据自动化分析的需要，7X24小时不间断执行各类电磁环境数据、信号特征数据、多模式组合定位数据等的采集任务，并将所获取的数据自动分类压缩汇入各类专题数据库中。移动监测站、可搬移设备、无人升空监测平台等设备的数据也可在线或离线汇入系统。这种“大小结合，移动补盲”的联合作业模式，在大幅降低监测站人员工作量的同时极大提高了监测设备的利用率，使无线电管理机构更实时严密地掌握所辖区域的完整电磁态势。 4)海量监测数据存储能力 随着监测站的增多与全时全域电磁环境数据采集模式的建立，全网积累的数据量将会有爆发式增长，对数据存储和处理模式都提出了巨大的挑战。华日智能监测网依托成熟、安全、可靠的云存储与云计算服务，采用虚拟化存储等技术，可适应海量电磁环境数据大规模存储的需求，减轻用户在数据存储设备运维方面的压力，并在对应用层屏蔽了数据物理存储位置信息的同时为各类业务系统提供统一的数据服务，形成无线电管理云数据库，使数据应用具有更好的弹性，能满
第4章-美国无线电管和监测概况
第四章美国无线电管理和监测概况 前言 随着无线电通信业务的高速发展，无线电技术应用日益广泛，特别是移动业务的广泛应用，无线电移动通信时代已经到来。人们对无线电频谱的需求越来越高，有限的无线电频谱资源日趋紧张。因此加强无线电频谱管理，提高频谱利用率，满足社会和经济发展以及人们生活的需要是无线电管理部门的迫切任务。各国政府都非常重视无线电管理工作，不断投入大量人力和物力加强无线电管理机构的组织建设，技术设施建设和法规建设，使无线电管理工作更适应经济发展和通信全球化的趋势。我国加入WTO后，无线电管理面临新的挑战。为了适应新的形势，学习和借鉴国外的先进经验，加强我国无线电管理机构的建设和管理工作已是当务之急。现将有关国家的无线电管理机构的情况进行较详细的介绍。主要包括基本国情，组织机构，技术设施建设情况，法规建设和主要经验以及活动情况等供读者参考。 本文主要介绍美国的无线电管理和无线电监测的情况。 概况 美国电信事业非常发达，电信管理工作起步早，在1934年就发布了电信法(Communication Act of 1934),明确了管理的组织机构，职责和任务。 美国电信管理机构和其他国家不同，设立两个独立机构，美国联邦通信委员会（英文缩写为FCC）和美国商业部下设的国家电信和信息管
理总局（英文缩写为NTIA）分别负责非政府和政府机构的电信管理（包括无线电管理）。FCC直接对国会负责，而NTIA 直接对总统负责。美国基本国情： 人口: 两亿八千万。国民生产总值GDP 1998 年人均为34102美圆 国土面积：937万平方公里 电信业非常发达。2001年底移动电话用户超过1.4亿，互联网用户已超过1亿多。 FCC和NTIA的关系 美国将无线电频谱划分为FCC专用，NTIA 专用和FCC与NTIA 共用频段。专用频段由FCC和NTIA 分别单独管理，共用频段协调使用。为了解决FCC和NTIA以及各部门之间的协调问题，建立了部间顾问委员会，英文缩写为IRAC。IRAC共有23 个成员组成和参加会议。IRAC 建立一套完整协调程序，一切按照规则和程序进行工作。下设有十几个技术分会，负责技术和业务的具体协调工作。详见下图。 联邦通信委员会FCC和NTIA 以及IRAC的关系见下图（图1）。
认知无线电关键技术及应用的研究现状
https://www.sodocs.net/doc/d1767338.html, 认知无线电关键技术及应用的研究现状1 郭彩丽,张天魁,曾志民,冯春燕 北京邮电大学通信网络综合技术研究所（100876） Email:caili_guo7@https://www.sodocs.net/doc/d1767338.html, 摘 要：归纳了认知无线电功能的演进，讨论了其相关频谱政策和标准化工作的进展，并重点对频谱侦听和主用户检测、动态频谱分配、功率控制等关键技术及认知无线电在无线区域网WRAN、Ad Hoc网络、UWB系统中应用的研究现状做了分析。在此基础上探讨了认知无线电技术未来发展值得关注的热点问题。 关键词：认知无线电； 频谱侦听；主用户检测；动态频谱分配；功率控制 1引言 目前随着无线通信业务需求的快速增长，可用频谱资源变得越来越稀缺。人们通过采用先进的无线通信理论和技术，如链路自适应技术、多天线技术等努力提高频谱效率的同时，却发现全球授权频段，尤其是信号传播特性比较好的低频段的频谱利用率极低。以美国为例，美国联邦通信委员会(FCC, Federal Communications Commission)的大量研究报告说明频谱的利用情况极不平衡，一些非授权频段占用拥挤，而有些授权频段则经常空闲[1]。来自美国国家无线电网络研究实验床(NRNRT, National Radio Network Research Testbed)项目的一份测量报告表明3GHz以下频段的平均频谱利用率仅有 5.2%[2]。因此近几年来，能够对不可再生的频谱资源实现再利用的频谱共享技术受到了人们的广泛关注。 现有的频谱共享技术，如工业、科学和医用(ISM,Industrial, Scientific, and Medical)频段开放接入、工作于3GHz～10GHz频段的超宽带(UWB, Ultra-Wide Band)系统与传统窄带系统共存等技术通常应用于固定频段的共享，或受限于发送功率的短距离通信。这些技术在提高频谱利用率的同时却增加了干扰，限制了通信系统的容量和灵活性。认知无线电(CR, Cognitive Radio) [3,4,5]作为一种更智能的频谱共享技术，能够依靠人工智能的支持，感知无线通信环境，根据一定的学习和决策算法，实时自适应地改变系统工作参数，动态的检测和有效地利用空闲频谱，理论上允许在时间、频率以及空间上进行多维的频谱复用。这将大大降低频谱和带宽的限制对无线技术发展的束缚。因此这一技术被预言为未来最热门的无线技术。 2CR功能的演进 CR的概念虽新，但其思想已在无线通信的许多领域得到了应用。典型的例子有：工作于45MHz左右的无绳电话系统采用一种信道自动选择机制避免使用已占用的信道；免授权1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金（项目编号：2003001312）资助 - 1 -
认知无线电学习笔记一：综述概述类
认知无线电学习笔记一:综述概述类 CNKI 2007.01.01—2008.09.03有关CR的概述类文献选读。 1.{Title}: 无线通信领域的“下一个大事件”——认知无线电{Author}: 韦海珍{Journal}: 通信对抗{Year}: 2007 {Issue}: 03 ★★ 该文认为:CR是对SDR的进一步扩展,SDR只关注信号处理的软件实现,而CR 则强调对无线环境的感知并据此调整系统的工作参数,是更高层的概念,不仅包括信号处理,还包括根据相应的任务、政策、规则和目标进行推理和规划的高层功能。 作者认可的是FCC对CR的经典定义:CR是无线终端利用其与周围无线环境进行交互所获取的无线背景知识,调整传输参数、实现无线传输的能力。则具备了CR 能力(环境感知探测能力和据此调整传输频点及相关传输参数的能力)的设备即为CR设备。认知用户(非授权的二级用户)可在对主用户(授权的一级用户)不造成干扰的情况下伺机接入可用频谱,从而在空间、时间、频率上实现对频谱资源的多维利用,提高频谱资源的利用率。显然CR 的真正运行还需要规则上的支持:FCC通过了《FCC规则第15章》修正案(2003.12);DARPA 拟定XG计划;IEEE成立802.22工作组(2004.10,WRAN);SDRF成立了CR小组。 该文章认为CR功能的实现基于一个认知循环的过程:始于无线电激励的被动感知,以做出反应行为而终止。一个基本的认知循环要经历3种基本过程,即无线传输场景分析、信道状态估计及其容量预测和频谱管理。但是文章对这3个基本过程的描述很不清楚,估计是参考某种特殊的CR实例而又没给出该实例。 作者总结的CR关键技术有三:准确、快速的频谱感知技术,自适应数据传输技术,动态频谱资源管理。 频谱感知分两个阶段:第一阶段检测感兴趣频段是否存在主用户信号,寻找可用的频谱资源;第二阶段在使用频谱资源的过程中要持续地检测外部环境,一旦主用
无线电监测技术演练
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/d1767338.html, 无线电监测技术演练 作者：张印 来源：《中国新通信》2017年第07期 【摘要】简述徒步信号查找科目的由来，对比演练中的体会给出自己的建议，论述演练 中与监测部分科目相关的内容。 【关键字】无线电监测徒步通信 一、无线电监测演练概述 1998年11月，江西省举办的全省第一届无线电测向技能竞赛，此次竞赛也是全国首次与无线电监测技术相关的竞赛。2004年，根据国家无线电管理办公室工作安排，将无线电监测 演练列入工作要点，此后由全国无线电管理部门组织的无线电监测演练如雨后春笋般不断涌现。 二、无线电监测演练目的 组织无线电监测演练，目的是通过技术练兵和竞赛，强化日常工作技能，促进我们的理论和业务水平得到进一步提高，提高无线电监测技术水平和增强无线电管理技术人员整体协调、联合应对无线电干扰和突发事件的能力。 三、关于徒步信号查找科目相关内容的阐述 20世纪20年代，美国的无线电爱好者利用接收到的无线电波来寻找发信电台，开始了业余无线电测向活动。40年代，挪威、丹麦、英国等地陆续开展游戏性的无线电测向活动。中 国无线电测向运动员多次参加法国、比利时、日本、美国等重大国际比赛，均取得了好成绩。中国在世界上取得了优异成绩带动了中国国内无线电测向运动的发展，使之列为87年和93年的正式比赛项目，无线电测向运动良好的内涵也逐渐为广大群众喜爱。 徒步信号查找作为无线电监测演练中监测部分的重点演练科目，出现在大部分演练中，用以检验监测人员的技术及业务能力。但笔者通过对比无线电测向竞赛规则发现，无论是场地选择、项目设置、信号源设置等相关规则规定，徒步信号查找相关条款均于其相似，而实际无线电干扰查找中，干扰源大多置于电磁环境复杂区域，多径反射现象严重，与徒步信号查找科目内容并不相符。当前无线电监测演练所设置的徒步信号查找科目，演练场地大多为开阔地，测向判断相对简单，信号查找时效性更多是体能的一种体现，与日常工作关联不大，不能对日常工作提供帮助，而如何能在复杂多变的电磁环境中抓住准确的测向信息，准确快速的找到干扰源位置，才是技术人员日常工作业务水平的体现。更有甚者，通过在信号源调制过程中增加莫尔斯码等方式，为提高科目难度。笔者为此感到十分困惑，本人从事无线电监测干扰排查工作期间从未遇到过此类干扰，而莫尔斯码也与无线电日常监测相关工作没有任何关系，如果只是
大数据时代的无线电监测
大数据时代的无线电监测 2014-07-23来源：中国信息产业网作者：马方立 近年来，“大数据”已经成为一个热点词汇。最早提出大数据概念的全球知名咨询公司麦肯锡认为，“数据，已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域，成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运用，预示着新一波生产率增长浪潮的到来。”无线电管理领域也不例外。随着无线电业务的迅猛发展、无线电设备的日益增多，以及无线电监测设施的不断建设，对于数据量越来越庞大的无线电管理，特别是无线电监测来说，已经不可避免地需要拥抱大数据时代。 截至2013年年底，我国已经建成1000多个固定监测站、上千个移动站、1 000多个可搬移设备。利用这些监测设备开展的频谱扫描、信号测量、占用度分析等工作产生了大量的监测数据。这些数据类型复杂多样，除了频谱扫描数据，还有IQ数据、AD采样数据及音频、测向和定位数据等。大量的监测数据并不提供现成的有价值的信息。如何通过强大的机器算法更迅速地完成数据的价值“提纯”，为无线电管理提供快速的技术支撑，切实解决资源是否摸清、台站是否管好、干扰查处是否及时、保障工作是否有效等实际问题，是目前大数据背景下无线电监测亟须重点研究的方向。 以大数据处理为核心的网格化监测
《大数据时代》的作者维克托说：“大数据的真实价值就像漂浮在海洋中的冰山，第一眼只能看到冰山一角，绝大部分都隐藏在表面之下。”如果把大数据比作一种产业，那么这种产业实现盈利的关键在于提高对数据的“加工能力”，通过“加工”实现数据的“增值”。 延伸至无线电管理领域，如果说监测数据是财富，那么网格化监测数据就是宝藏，而大数据技术就是挖掘和利用宝藏的利器。没有强大的计算能力，数据宝藏终究是镜中花；没有网格化监测数据的积淀，大数据技术也只能是杀鸡用的宰牛刀。无线电监测网是一种典型的传感网，而网格化监测的数据采集、存储、处理是一种典型的大数据技术架构。依靠网格化无线电监测设施，利用大数据技术，分析挖掘海量无线电监测数据，从而实现统计、分析、发现、预测等功能，充分发挥无线电监测数据效能，为无线电管理提供有用信息。 通过网格化监测和大数据技术的结合，无线电资源管理手段将得到大幅提升。网格化监测覆盖广、频段宽、时间长，可以全面掌控频谱资源使用和演变动态，并且通过广域、全时监测，实现多域的统计和深度分析，获取频谱态势也将更加主动。而且，随着监测“粒度”细，数据挖掘深，可以实现频谱管理的精细化。同时，台站管理功能也将得到进一步强化。利用监测辅助台站管理，实现对在用频率和发射设备的远程监控，分析监测检测结果，掌控台站工作状态，提升台站监管的时效性和覆盖率。此外，还可以更好地服务经济社会发展。数据的深度挖掘可以为业务使用者提供电磁环境态势，为公众和企业提供电磁环境数据，打造开放的无线电监管平台，实现数据共享，发挥无线电管理行业优势，为国防建设、社会发展作贡献。 四大关键技术助力监测数据“深加工” 无线电监测已经积累了海量数据，这些数据还在不断急速地增加，给无线电监测带来两个巨大的变化：一方面，在过去没有数据积累的时代无法实现的应用现在终于可以实现；另一方面，从数据匮乏时代到数据泛滥时代的转变，给数据的应用带来新的挑战与困扰。如何从海量数据中高效获取数据，有效深加工并最终得到感兴趣的信息变得异常困难，需要具备下面4个关键技术：一是数据存储和预处理技术。监测节点采集了很多数据，如果要将这些海量数据全部传输到数据中心进行有效的分析统计，会给现有通信网的传输能力和数
无线电监测站试题
沧州无线电监测站业务技术学习试题 第一期 一、基础知识 1.1 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 2.1 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 的。它的另一个作用是衰减在频率上的接收信号。 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435.250MHz，中频为21.4MHz， 此时接收机本振工作在MHz频率。 10.测向天线基础(孔径)有基础之分，测向天线基础直接影 响。 三、检测技术 3.1 填空题 1.发射机的频率误差是和它的数值之间的差。 2.在频率测量时，通常测量设备的精度应优于发射机频率容限。频 率标准和测量方法产生的各类误差之和构成整个系统的最大误差。3. 4.功率的基本单位是瓦特，符号dBm表示以计量的分贝值，符号dB μV表示以计量的分贝值，3dBm相当于mW，12dBμV相当于
4G通信技术综述讲解
4G通信技术综述 移动通信技术已经历了三个主要发展阶段。每一代的发展都是技术的突破和观念的创新。第一代起源于20世纪80年代，主要采用模拟和频分多址(FDMA)技术。第二代(2G)起源于90年代初期，主要采用时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)技术。第三代移动通信系统(3G)可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。然而，第三代移动通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统，尽管其传输速率可高达2 Mb/s，但仍无法满足多媒体通信的要求，因此，第四代移动通信系统(4G)的研究随之应运而生。 一、4G通信技术的概念 4G的定义到目前为止依然有待明确，它的技术参数、国际标准、网络结构、乃至业务内容均未有明确说法。在2002年底Wi-Fi热潮中，Wi-Fi被视作4G技术。但4G技术的提倡者认为，4G与 Wi-Fi不同。 2004年6月，市场研究公司Forrester的分析师预测，4G移动服务将是3G与WiMax结合在一起的技术。4G将提供以太网的接入速度（如10Mb/s）,并且通过在一部手机中把3G和WiMax技术结合在一起,提供集成无线局域网和广域网的服务。WiMax（或者说是802.16标准）能够提供无线宽带网服务，最远距离可达30英里，速率大约是10 Mb/s。在2004年富士通发布的白皮书中，将WiMAX指为“4G”无线技术。 另外，也有很多专家对LAS-CDMA十分看好，认为LAS-CDMA代表着4G水平。 4G到底是什么样的技术呢？目前普遍描述如下： 4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G 系统能够以100Mb/s的速率下载，比目前的拨号上网快2000倍，上传的速度也能达到20Mb/s，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。此外，4G可以在DSL 和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。4G与3G之间的主要区别在于终端设备的类型、网络拓扑的结构以及构成网络的技术类型。终端设备除了手机之外应当包括头戴式话机、PDA终端、膝上机、手表式话机、电视机、游戏机、DVD、零售机，甚至宠物机等等，凡是人所能构想的和能够识别IP地址的无线电收发信机。其次，4G是由多种技术组成的，包括彼此似乎不相干的技术，如Wi-Fi、超宽带无线电、便携式电脑、软件无线电等技术构成的高速全球通网络。 与3G手机相比，4G手机的功能更强大，应用更广泛。4G手机智能化程度更高，通话只是最最基本的功能之一，更多的功能体现在多媒体应用方面。 二、4G通信的关键技术
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 Sharing）。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Shannon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 认知无线电的概念是由Joseph Mitola博士在1999年提出的，他认为认知无线电可以使SDR从预置程序的盲目执行者转变为无线电领域的智能代理，并在论文中描述了认知无线电如何通过无线电知识表示语言（RKRL）来提高个人无线业务的灵活性。2004年Rieser支出认知无线电不一定必须有SDR的支撑，他提出基于遗传算法的生物启发认知模型更适用于可快速部署的灾难通信系统。该认知模型可对无线电系统的物理层和MAC层烦人演进建模，主要由三部分组成，包括用于监听无线环境，进行信道建模的无线信道遗传算法（WCGA）、演进并自适应无线环境的无线通信遗传算法（WSGA）和根据无线电信道模型和无线电参数，监视并改变系统的状态，以决定如何适应无线电的认知监视系统（CSM）。 2003年5月，FCC召开了无线电研讨会，讨论了利用认知无线电技术实现灵活频谱利用的相关技术问题。并且对从频谱管理的角度出发对认知无线网进行了官方定义，认为认知无线电是指能够通过与工作环境的交互，改变发射参数