論文關(guān)鍵詞:無(wú)線電通信；通信技術(shù)；通信方法；拓新

論文摘要:早在七十年代，人們開(kāi)始研究無(wú)線電通信技術(shù)。無(wú)線電通信技術(shù)有線電通信相比，具有不用架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等優(yōu)點(diǎn)，備受市場(chǎng)的青睞。無(wú)線電通信技術(shù)為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)的影響無(wú)疑是巨大的，但它亦有不容忽視的缺點(diǎn)，譬如聲音、文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等傳輸?shù)馁|(zhì)量不甚穩(wěn)定，由此造成的聲音失真、文字模糊、數(shù)據(jù)滯后、圖像和視頻失真都亟須改進(jìn)之處，還有信號(hào)容易受到干擾、容易被人截獲造成通信內(nèi)容保密性差[1]，尤其在軍事和經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，再一次說(shuō)明無(wú)線電通信技術(shù)通信方法的拓新勢(shì)在必行。本文就無(wú)線電的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，探討其通信技術(shù)所需拓新之處，并提出建議。

1無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī)，那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。

1896年3月24日，波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米，做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)拉開(kāi)新的序幕。

1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。

1無(wú)線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1895年5月7日俄國(guó)物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無(wú)線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無(wú)線電接收機(jī)，那天俄國(guó)當(dāng)局定為“無(wú)線電發(fā)明日”。

1896年3月24日，波波夫?qū)o(wú)線電通信的通信距離延長(zhǎng)到250米，做了用無(wú)線電傳送莫爾斯電碼的表演為無(wú)線電通信技術(shù)拉開(kāi)新的序幕。

1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無(wú)線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無(wú)阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無(wú)線電通信技術(shù)。

1901年，他在相隔2700公里英國(guó)和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信，從此人類進(jìn)入無(wú)線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。

隨后，無(wú)線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來(lái)。直到1946年，美國(guó)人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問(wèn)題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國(guó)家相繼建立了，無(wú)線電通信技術(shù)迅速普及開(kāi)來(lái)[2]。

關(guān)鍵詞：感知無(wú)線電；信道；傳輸場(chǎng)景

摘要：感知無(wú)線電技術(shù)是在軟件無(wú)線電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的智能無(wú)線通信技術(shù)，是軟件無(wú)線電技術(shù)的擴(kuò)展，它使軟件無(wú)線電從預(yù)先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無(wú)線電領(lǐng)域的智能。感知無(wú)線電雖具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但技術(shù)并不成熟，本文對(duì)感知無(wú)線電的無(wú)線傳輸場(chǎng)景分析、信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)、功率控制和頻譜管理，無(wú)線電知識(shí)描述語(yǔ)言等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。

一、感知無(wú)線電的概念

感知無(wú)線電技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜共享。通過(guò)檢測(cè)空中信號(hào)占用頻譜，通過(guò)探知無(wú)線環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進(jìn)行通信。租借系統(tǒng)通過(guò)采用感知無(wú)線電技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時(shí)使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。論文百事通采用頻譜檢測(cè)方式獲取頻譜信息可使感知無(wú)線電技術(shù)能適應(yīng)無(wú)線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無(wú)線電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對(duì)無(wú)線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應(yīng)性。

感知無(wú)線電技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運(yùn)用。自適應(yīng)傳輸使無(wú)線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過(guò)提高數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)改善頻譜利用率。而感知無(wú)線電使無(wú)線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無(wú)線環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過(guò)增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來(lái)提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無(wú)線電技術(shù)，其思想的核心都是無(wú)線通信系統(tǒng)能自動(dòng)地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。

感知無(wú)線電思想可以推廣到移動(dòng)通信其它層面。從低層到高層，要求未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)能檢測(cè)系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)負(fù)載、甚至用戶需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無(wú)線電通信環(huán)境下，要求移動(dòng)設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實(shí)現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。

論文關(guān)鍵詞:感知無(wú)線電；信道；傳輸場(chǎng)景

論文摘要:感知無(wú)線電技術(shù)是在軟件無(wú)線電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新的智能無(wú)線通信技術(shù)，是軟件無(wú)線電技術(shù)的擴(kuò)展，它使軟件無(wú)線電從預(yù)先定義協(xié)議的盲目執(zhí)行者轉(zhuǎn)變成為無(wú)線電領(lǐng)域的智能。感知無(wú)線電雖具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，但技術(shù)并不成熟，本文對(duì)感知無(wú)線電的無(wú)線傳輸場(chǎng)景分析、信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)、功率控制和頻譜管理，無(wú)線電知識(shí)描述語(yǔ)言等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作的開(kāi)展提供一些參考。

一、感知無(wú)線電的概念

感知無(wú)線電技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜共享。通過(guò)檢測(cè)空中信號(hào)占用頻譜，通過(guò)探知無(wú)線環(huán)境中空閑頻譜資源，選擇可被自己利用頻率進(jìn)行通信。租借系統(tǒng)通過(guò)采用感知無(wú)線電技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況，隨時(shí)使用、釋放頻段，在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下，與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。采用頻譜檢測(cè)方式獲取頻譜信息可使感知無(wú)線電技術(shù)能適應(yīng)無(wú)線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化，高效利用頻譜，并且感知無(wú)線電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng)，對(duì)無(wú)線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應(yīng)性。

感知無(wú)線電技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運(yùn)用。自適應(yīng)傳輸使無(wú)線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化，通過(guò)提高數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)改善頻譜利用率。而感知無(wú)線電使無(wú)線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無(wú)線環(huán)境頻譜使用狀況的變化，通過(guò)增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來(lái)提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無(wú)線電技術(shù)，其思想的核心都是無(wú)線通信系統(tǒng)能自動(dòng)地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。

感知無(wú)線電思想可以推廣到移動(dòng)通信其它層面。從低層到高層，要求未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)能檢測(cè)系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài)，如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)負(fù)載、甚至用戶需求，并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端，在存在重疊覆蓋多種無(wú)線電通信環(huán)境下，要求移動(dòng)設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換，實(shí)現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。

一、無(wú)線電液控制技術(shù)基本原理

無(wú)線電液控制技術(shù)的基本工作原理：首先，無(wú)線電液控制系統(tǒng)將操作者或機(jī)器的控制指令進(jìn)行數(shù)字化處理（包括對(duì)信號(hào)的濾波，A/D轉(zhuǎn)化等處理），變?yōu)橐子谔幚淼臄?shù)字信號(hào)；其次，對(duì)數(shù)字指令信號(hào)進(jìn)行編碼處理；再次，指令信號(hào)在經(jīng)發(fā)射系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字調(diào)制后，通過(guò)發(fā)射天線以無(wú)線電波的方式傳遞給遠(yuǎn)處的接收系統(tǒng)。最后，接收系統(tǒng)通過(guò)接收天線把帶控制指令的無(wú)線電波接收下來(lái)，經(jīng)過(guò)解調(diào)和解碼，轉(zhuǎn)換為控制指令，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種類型閥的進(jìn)行控制。

由于無(wú)線電液控制技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域占有重要地位，它也越來(lái)越受到各國(guó)的重視，都投入了很多的技術(shù)力量和資金進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)。雖然紅外遙控也可以實(shí)現(xiàn)電液控制技術(shù)的遠(yuǎn)程遙控，但是由于紅外遙控存在對(duì)工作背景要求高、能耗高、傳輸距離短（一般不會(huì)超過(guò)10米），且必需在同一直線上，中間不能有任何障礙物以及易受工業(yè)熱輻射影響等缺點(diǎn)，使得無(wú)線電液控制技術(shù)成為當(dāng)前研究的主要方向。

二、無(wú)線電液控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)

（一）無(wú)線電液控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀

最初，遙控電液控制系統(tǒng)都是采用有線遙控方式進(jìn)行的。早在60年代初期，人們就能利用拖纜遙控裝置來(lái)控制液壓機(jī)械上的手動(dòng)、電液多路閥，操作時(shí)通過(guò)拖纜遙控裝置上的雙向單軸搖桿輸出線性比例信號(hào)來(lái)控制電液比例多路閥，線控盒搖桿的信號(hào)完全能模擬液壓多路閥上手動(dòng)拉桿的動(dòng)作。雖然這種方式也可以使操作人員在作業(yè)區(qū)外對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行操作控制，但是由于控制信號(hào)在電纜線中的衰減，使得遙控的距離有限，同時(shí)由于電纜線的存在，影響了操作的靈活性，而且數(shù)米長(zhǎng)的電纜經(jīng)常是生產(chǎn)事故中的主要根源。[2]

摘要：數(shù)字廣播是繼調(diào)幅廣播、調(diào)頻廣播之后的第三代廣播方式，它的出現(xiàn)標(biāo)志著廣播系統(tǒng)正由模擬向數(shù)字體制過(guò)渡。目前比較成熟的數(shù)字調(diào)幅廣播（DAB）技術(shù)被認(rèn)為是近期發(fā)展的重點(diǎn)，本文介紹了一種基于軟件無(wú)線電技術(shù)的DRM系統(tǒng)，該系統(tǒng)就可以實(shí)現(xiàn)從當(dāng)前的模擬廣播到數(shù)字廣播的平滑過(guò)渡。

關(guān)鍵詞：數(shù)字廣播軟件無(wú)線電世界數(shù)字廣播（DRM）DAB

1數(shù)字調(diào)幅廣播技術(shù)的發(fā)展

1.1廣播技術(shù)的發(fā)展

從20世紀(jì)二十年代開(kāi)始，商業(yè)廣播先后在美、蘇、英、德、法、中等國(guó)開(kāi)播，在此后的近百年時(shí)間，廣播作為重要的傳媒工具，受到各國(guó)的重視。廣播無(wú)后經(jīng)歷了中波調(diào)幅、短波調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)頻立體聲幾個(gè)階段，表1羅列了部分國(guó)家的廣播發(fā)展情況。

表1世界主要國(guó)家的廣播發(fā)展情況

摘要：介紹一個(gè)SDRSoftwareDefinedRadio多功能地面站發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：SDR地面站數(shù)字上變頻器Inverse-SINC預(yù)補(bǔ)償濾波

隨著A／D／A器件與DSP處理器的迅速發(fā)展，使得軟件無(wú)線電技術(shù)廣泛地應(yīng)用于陸上移動(dòng)通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信與全球定位系統(tǒng)等。本文利用軟件無(wú)線電的思路，針對(duì)中科院創(chuàng)新一號(hào)低軌移動(dòng)小衛(wèi)星多功能地面站設(shè)計(jì)的具體要求，研制了一套基于軟件無(wú)線電技術(shù)的多信道發(fā)射機(jī)設(shè)備。該地面站發(fā)射系統(tǒng)數(shù)字基帶部分采用全軟件化設(shè)計(jì)，核心部件是可編程的DSP及FPGA，可同時(shí)處理三路信號(hào)。該設(shè)備具有以下三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：多模工作；無(wú)線通信系統(tǒng)可升級(jí)；發(fā)射配置動(dòng)態(tài)更改。該設(shè)備可根據(jù)實(shí)際需要靈活配置系統(tǒng)，適用范圍大大擴(kuò)展。

1系統(tǒng)構(gòu)成

SDR地面站發(fā)射系統(tǒng)如圖1所示。該系統(tǒng)的發(fā)射速率為2．4kbps窄帶、2．4kbps擴(kuò)頻、19．2kbps窄帶或它們混合的速率。中頻分別為18．45MHz、20MHz、21．85MHz。DAC的采樣頻率為78．336MHz。發(fā)射系統(tǒng)中FPGA實(shí)現(xiàn)FIFO、信道編碼、擴(kuò)頻、內(nèi)插濾波、數(shù)字上變頻、信道合成、DAC預(yù)補(bǔ)償濾波器等功能。這些功能都集成在一片XilinxVirtexII芯片中。

2FPGA部分功能模塊

摘要：在分析現(xiàn)超寬帶無(wú)線電的載體—窄脈沖產(chǎn)生方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出產(chǎn)生超寬帶納秒級(jí)脈沖的邏輯框圖，并由此設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路原理圖、PCB版圖，經(jīng)實(shí)物調(diào)試測(cè)出輸出波形，最后指出該電路的應(yīng)用領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：超寬帶超寬帶無(wú)線電納秒級(jí)脈沖

將超寬帶雷達(dá)應(yīng)用于通信是近年來(lái)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。在傳統(tǒng)的通信技術(shù)中，通常把信號(hào)從基帶調(diào)制到正弦或余弦載波上，而超寬帶UWB（UltraWideBand）通信則是通過(guò)對(duì)持續(xù)時(shí)間為納秒或亞納秒級(jí)窄脈沖進(jìn)行調(diào)制，這樣UWB信號(hào)將具GHz量級(jí)的帶級(jí)。超寬帶技術(shù)相對(duì)于連續(xù)波通信系統(tǒng)具有獨(dú)到之處，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，如雷達(dá)、通信、探測(cè)等。UWB的特點(diǎn)：發(fā)射信號(hào)功率譜密度較低，強(qiáng)抗截獲能力；系統(tǒng)復(fù)雜度低；數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點(diǎn)。但是這些性能的獲得都需要依賴于現(xiàn)有技術(shù)和工藝的可行性，特別是集成電路的工藝。UWB應(yīng)用中必不可少的關(guān)鍵之一是如何產(chǎn)生可以控制的UWB窄脈沖，靈活方便是UWB通信所渴望的；產(chǎn)生足夠窄的脈沖和適于信道傳輸?shù)拿}沖形狀也是UWB通信中的熱門研究點(diǎn)和關(guān)鍵所在。為此，本文探討了一種納秒級(jí)脈沖發(fā)生電路的原理和設(shè)計(jì)，完成了實(shí)物制作，給出測(cè)得的實(shí)際結(jié)果。

1現(xiàn)有的方法和缺陷

事實(shí)上人們對(duì)超寬帶雷達(dá)的研究是非常早的，從上個(gè)世紀(jì)六七址年代即已開(kāi)始，所以目前很熱的UWB并不是什么創(chuàng)新。有許多專利文獻(xiàn)和文章都專門闡述如何產(chǎn)生滿足各種要求的窄脈沖，美國(guó)等在這方面的專利有很多。在研究初期，由于器件和工藝的缺乏，主要利用微濾器件（如傳輸線）等效成開(kāi)關(guān)，從而得到短持續(xù)時(shí)間的信號(hào)，再經(jīng)過(guò)脈沖成形網(wǎng)絡(luò)整形成滿足要求的波形和電壓足夠高的脈沖。這些方法造價(jià)很高，且器件龐大，更不適于現(xiàn)代應(yīng)用；后來(lái)前蘇聯(lián)人發(fā)現(xiàn)二極管上速度極快的良性雪崩應(yīng)能夠使矩形脈沖的上升沿急劇陡峭，從而使得窄脈沖的成形都傾向于利用PN結(jié)的雪崩效應(yīng)。在早期利用雪山崩效應(yīng)的方案中，由于器件的限制，通常需要在二極管或三極管上加2kV～3kV的反偏高壓，同時(shí)產(chǎn)生的窄脈沖電壓也非常高，但其高偏壓的提供本身就很困難；此后，隨著器件的發(fā)展，產(chǎn)生雪崩效應(yīng)的電壓都下降100V～130V左右，從而使得制造成本和電路本身都大為簡(jiǎn)單，但此時(shí)已不太適于雷達(dá)方面的應(yīng)用了。因?yàn)槊}沖較寬且幅度小，作為通信系統(tǒng)仍然太大；脈沖過(guò)寬，且輻射還需滿足FCC等要求。

針對(duì)前人所作的工作和現(xiàn)有的器件，改進(jìn)并設(shè)計(jì)了超寬帶納秒級(jí)脈沖成形電路，然后完成了具體電路的研制和測(cè)試。

摘要：軟件無(wú)線電技術(shù)正日益廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代通信的各個(gè)領(lǐng)域。本文介紹以高速DSP芯片為核心實(shí)現(xiàn)通用的衛(wèi)星測(cè)控平臺(tái)。該通用平臺(tái)的調(diào)制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調(diào)制碼型等工作參數(shù)具有完全的可編程性。

關(guān)鍵詞：軟件無(wú)線電數(shù)字信號(hào)處理調(diào)制解調(diào)TMS320C6701

軟件無(wú)線電是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、高速數(shù)字處理技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的，其基本思想就是將寬帶A/D/A變換器盡可能地靠近天線，將電臺(tái)的各種功能盡量在一個(gè)開(kāi)放性、模塊化的平臺(tái)上由軟件來(lái)確定和實(shí)現(xiàn)。該平臺(tái)的調(diào)制方式、碼速率、載波頻率、指令數(shù)據(jù)格式、調(diào)制碼型等系統(tǒng)工作參數(shù)具有完全的可編程性。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星測(cè)控平臺(tái)存在著性能不完善，調(diào)制方式、副載波、碼速率組態(tài)不靈活，體積偏大等問(wèn)題。研制和開(kāi)發(fā)通用化、綜合化、智能化的測(cè)控平臺(tái)，通過(guò)注入不同的軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)制載頻、調(diào)制方式、傳輸碼速率等參數(shù)的改變，應(yīng)用于各種軌道衛(wèi)星平臺(tái)的遙測(cè)遙控任務(wù)。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）是整個(gè)軟件無(wú)線電方案的靈魂和核心所在。通用平臺(tái)的靈活性、開(kāi)妻性、通用性等特點(diǎn)主要是通過(guò)以數(shù)字信號(hào)處理器為中心通用硬件平臺(tái)及DSP軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的。經(jīng)過(guò)比較，我們采用TI公司的TMS320C6000系列DSP芯片和匹配的外圍芯片形成一套實(shí)時(shí)的DSP系統(tǒng)。

圖1TMS320C6701結(jié)構(gòu)框圖

1軟件無(wú)線電通用平臺(tái)的DSP技術(shù)

一、感知無(wú)線電的概念

感知無(wú)線電技術(shù)用以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜共享。通過(guò)檢測(cè)空中信號(hào)占用頻譜,通過(guò)探知無(wú)線環(huán)境中空閑頻譜資源,選擇可被自己利用頻率進(jìn)行通信。租借系統(tǒng)通過(guò)采用感知無(wú)線電技術(shù),實(shí)時(shí)跟蹤授權(quán)系統(tǒng)占用頻率狀況,隨時(shí)使用、釋放頻段,在保障授權(quán)系統(tǒng)通信前提下,與授權(quán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)共享頻譜。采用頻譜檢測(cè)方式獲取頻譜信息可使感知無(wú)線電技術(shù)能適應(yīng)無(wú)線環(huán)境頻譜使用狀況短期變化,高效利用頻譜,并且感知無(wú)線電技術(shù)不要求改造現(xiàn)有系統(tǒng),對(duì)無(wú)線信道環(huán)境和用戶需求都將具有較好適應(yīng)性。

感知無(wú)線電技術(shù)動(dòng)態(tài)頻譜共享是自適應(yīng)傳輸技術(shù)思想在頻譜分配領(lǐng)域的運(yùn)用。自適應(yīng)傳輸使無(wú)線通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸適應(yīng)信道傳輸能力的變化,通過(guò)提高數(shù)據(jù)傳輸速率來(lái)改善頻譜利用率。而感知無(wú)線電使無(wú)線通信系統(tǒng)占用的頻譜適應(yīng)無(wú)線環(huán)境頻譜使用狀況的變化,通過(guò)增加共享同一頻段的系統(tǒng)數(shù)、用戶數(shù)來(lái)提高頻譜利用率。不管是自適應(yīng)傳輸技術(shù)還是感知無(wú)線電技術(shù),其思想的核心都是無(wú)線通信系統(tǒng)能自動(dòng)地適應(yīng)外界環(huán)境和自身需求的變化。

感知無(wú)線電思想可以推廣到移動(dòng)通信其它層面。從低層到高層,要求未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)能檢測(cè)系統(tǒng)各層參數(shù)與狀態(tài),如鏈路質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、業(yè)務(wù)負(fù)載、甚至用戶需求,并能適應(yīng)這些變化。從通信端到端,在存在重疊覆蓋多種無(wú)線電通信環(huán)境下,要求移動(dòng)設(shè)備能夠在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間切換,實(shí)現(xiàn)包括終端、網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在內(nèi)的端到端重配置。這也就是所謂的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)(CognitiveNetwork)。

二、感知無(wú)線電關(guān)鍵技術(shù)分析

作為一種新的智能無(wú)線通信技術(shù),感知無(wú)線電可以感知到周圍的環(huán)境特征,采用構(gòu)建方法進(jìn)行學(xué)習(xí),通過(guò)相關(guān)描述語(yǔ)言(RadioKnowledgeRepresentationLanguage,RKRL)與通信網(wǎng)絡(luò)智能交流,實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù),使系統(tǒng)的無(wú)線規(guī)則與輸入的無(wú)線電激勵(lì)的變化相適應(yīng),以達(dá)到隨時(shí)隨地通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。無(wú)線規(guī)則指一系列適合無(wú)線頻譜合理使用的射頻帶寬、空中接口、相關(guān)協(xié)議和空間時(shí)間模式的設(shè)置。感知無(wú)線電系統(tǒng)的重構(gòu)能力很重要,該功能就是以軟件無(wú)線電作為平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。重構(gòu)功能是由軟件無(wú)線電實(shí)現(xiàn),而感知無(wú)線電的其他任務(wù)是通過(guò)信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)的過(guò)程實(shí)現(xiàn),其感知過(guò)程開(kāi)始于無(wú)線電激勵(lì)的被動(dòng)感應(yīng),以做出反應(yīng)行為而終止,一個(gè)基本的感知周期要大致分為3個(gè)基本過(guò)程,分別是無(wú)線傳輸場(chǎng)景分析、信道狀態(tài)估計(jì)及其容量預(yù)測(cè)、功率控制和頻譜管理,它們的順序執(zhí)行使感知無(wú)線電系統(tǒng)的感知功能得以實(shí)現(xiàn)。