浅析认知无线电在军事通信中的应用

认知无线电在无需专门授权的情况下,能够借助频谱感知等技术接入已授权频段,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,必将对无线通信,尤其是军事通信产生深远的影响.文中首先简要叙述了认知无线电产生的背景,尔后对频谱感知、位置感知、链路保持、频谱池共享等关键技术进行了简要叙述.重点分析了认知无线电在军事通信中的应用及其优势.最后对军用认知无线电面临的机遇和挑战做了简要展望.     

频谱感知技术在短波通信中的应用研究

在人们通讯的领域中,短波通信以其良好的适应性占据着重要的地位。在其发展中,受到频谱资源的匮乏以及频谱管理效率低下的影响,从而使短波通信的效率大大的降低,但是其未来发展的其实要求着短波通信必须要有着很高的通信信道质量,因此,就要使短波通信系统具有感知频谱空洞的能力。而频谱感知技术就能够做到这一点,并且能够合理利用频谱功能。通过对其进行研究,充分的了解短波通信的形式和基本特征,并且综合对比频谱感知技术的各种方法在短波通信中的应用,从而给以后的工作提供更可靠的参考。     

频谱感知技术在短波通信中的应用

为了提高短波通信的频谱利用率,需要对短波频谱进行实时准确的频谱感知.针对短波信道特点,对几种频谱感知方法能否适用于短波通信系统进行了分析.结合国内外军用认知无线电的发展,并充分利用能量检测速度快、循环谱特征检测精度高的优点,提出了一种能量和循环谱特征联合检测的方法,并给出了基于感知技术的短波电台的基本架构,为缓解短波信道资源紧张提供了一条途径.     

频谱失配情况下TDCS性能分析及感知结果交换机制

在变换域通信系统(TDCS)中,通常假设收发两端频谱感知结果是一致的,若收发两端频谱感知结果不一致会使TDCS性能恶化。基于TDCS的基本原理,对收发两端频谱感知结果不一致(频谱失配)时的误码率性能进行了理论分析,推导并仿真验证了频谱失配情况下,理论误码率的表达式。为解决频谱失配对TDCS影响,提出了一种不需任何附加控制信道的TDCS收发两端交换频谱感知结果的机制。利用该方案,收发两端在交换各自的频谱感知结果后,利用双方频谱感知结果的交集进行通信,相当于收发两端处于同一频谱环境。最后,对该频谱感知结果交换方案进行了简单的理论分析。     

无线电台中的频谱感知算法应用

随着移动通信的广泛使用,无线电技术的应用也在不断地向前发展,使得有限的频谱资源与人类社会发展的矛盾日益凸显,尤其在无线电台领域,频谱资源就是最重要的战略资源。通过感知空间频谱利用情况,分析系统存在的各类干扰,做到及时有效地利用频谱空洞和规避频率碰撞等干扰,提高电台通信的质量,是无线电台研究的重要课题。基于常规无线电台,提出了一种基于实际工程应用的频谱感知处理算法,通过详细分析算法的处理流程,利用MATLAB软件构造原始数据,在现场可编程逻辑门阵列（Field Programmable Gate Array,FPGA）中进行了算法仿真验证,并对实现过程中的资源进行了有效统计,证明该算法在实现时资源消耗低,计算精度高,能够在实际工程中进行使用。     

一种应用于电力无线专网的基于信任度的协作频谱感知算法

新型电力无线宽带系统是为满足智能配用电系统的通信需求,在电力专用230 MHz频谱资源上研究开发的电力无线专网,该系统在应用过程中可能会存在与230数传电台共用同一段频谱的情况.为保证两个系统同时稳定、高效地运行,提出一种基于信任度的协作频谱感知算法.根据用户行为特点将感知用户分为受信感知用户、失效用户和干扰用户,并对非受信用户给出相应的判定方法;分析受信用户本地检测结果与参与协作的感知用户及其通信信道信噪比之间的关系,进而定义出各感知用户可信度的权重,并在此基础上提出一种基于信任度的协作频谱感知算法.仿真结果表明,相比传统的硬判决协作频谱检测方法,基于感知用户信任度的协作感知算法能获得更高的检测性能.     

浅析感知无线电技术中的频谱感测技术

在无线电技术飞速发展的今天,通信技术以互联网为载体已促进了经济转型和快速增长。无线频谱传输的需求正在逐日的增加,因此,加大无线通信系统的研究力度是非常必要的。科学研究者想要对频谱资源进行有效规划以及利用,必须从提升核心技术的角度出发,建立并逐步发展综合通信系统的分布和共享频谱。也就是说,整个系统高效地实现频谱的最优分配是无线通信技术发展的不竭动力。因此,本文从认知无线电技术的定义入手,探讨了认知无线电技术中的频谱感知技术,有效利用频谱资源则可对未来无线电技术提供一定的有益参考。     

基于残差神经网络和注意力机制的频谱感知方法

随着通信技术的发展,频谱感知技术已经成为解决频谱资源稀缺的重要解决手段之一。针对传统的频谱感知方法在低信噪比(Signal to Noise Ratio, SNR)下准确率较低的问题,提出一种基于残差神经网络和注意力机制相结合的正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)频谱感知方法。将频谱感知问题转化为图像二分类任务。通过分析OFDM信号的循环自相关特征,将其灰度处理以生成循环自相关灰度图像。利用改进后的残差神经网络进行训练,提取这些灰度图像的深层特征,使用测试数据验证所得到的频谱感知模型。仿真实验结果表明,在低SNR条件下,所提方法表现出更出色的频谱感知性能,优于传统频谱感知技术。     

认知无线电与WLAN的融合技术

认知无线电（CR）[1]技术是继软件无线电技术后通信技术的发展热点，它体现了通信技术从网络化向智能化的发展。CR技术旨在通过对无线环境的感知，实现动态重用以提高现有频谱资源的利用率。通过该技术实现的频谱共享，可以利用大多数的频谱资源，包括移动通信、广播电视等所使用的频段。     

基于图论着色模型的频谱分配研究

认知无线电是可以感知外界通信环境的智能通信系统,其中的频谱分配技术是解决现在频谱资源匮乏、提高频谱利用率的一项热门研究.该文首先对认知无线电系统中基于图论着色的频谱分配模型及其数学符号描述进行介绍;然后对图论着色中的几种算法进行了详细研究并比较总结;最后简单阐述了现存的问题及其未来的发展趋势.     

认知无线电频谱感知技术研究

认知无线电(CR)作为一种智能通信系统,能够充分了解周围的通信环境,实现频谱的动态利用。频谱感知被用作动态无线电访问的关键技术,并在近些年得到了广泛的研究及应用。文章介绍了三种不同的频谱感知技术:基于发射机的频谱检测、基于接收机的频谱检测和合作检测,并对三种检测技术的性能及优缺点进行了分析。     

无人机测控系统中干扰感知与频谱资源管理技术

为了提高无人机测控系统在复杂电磁环境下的适应性、安全性和可靠性,解决多站多机同空域工作时面临的动态频谱资源管理问题,提出了一种基于干扰感知和频谱资源管理技术的无人机测控系统。该系统将通信侦察技术与认知无线电频谱感知技术相结合,为上/下行链路提供全频带干扰识别以及动态频谱资源管理。搭建了干扰感知和频谱资源管理系统无线测试平台,测试结果表明,当上/下行链路存在干扰信号且链路质量较差时,系统能自适应调整链路的频谱资源,可有效避开干扰信号对系统的影响,提升了无人机测控系统的生存能力和使用效能。     

无线多媒体传感器网络中的动态频谱分配技术研究

无线多媒体传感器网络(WMSNs)具有实时监控,收集和处理多媒体信息的功能,有广泛的应用前景。较之传统无线传感器网络,WMSNs无线传输多媒体信息需要更大带宽。然而,随着无线通信设备的广泛应用,有限的可用频谱资源日益匮乏。利用动态频谱分配技术,可以扩展WMSNs的通信频段,增强抗干扰能力。考虑到WMSNs节点的物理限制,如计算能力和能量供应,该文提出了适合WMSNs的频谱感知方法和频谱管理方法。频谱感知采用各节点的轮换机制感知整个频段;频谱管理可以确保对授权用户影响最小的信道被首先使用。WMSNs使用上述方法可以感知周围无线电环境,利用空闲私有频段进行无线通信。最后,通过实验证明了该文提出的动态频谱分配技术对WMSNs的有效性。     

基于压缩感知的通信信号频谱检测方法

频谱感知是无线通信网络中提高频谱利用率的关键。针对现有通信信号频谱检测方法抗噪性低的问题,文中提出一种基于压缩感知的频谱检测方法。该方法首先利用压缩感知理论对通信信号的宽频带进行稀疏采样,其次采用改进的平滑范数重构算法对信号循环谱进行重构,提高了信号循环谱的重构性能,最后在循环谱域实现频谱检测。仿真实验结果表明,改进的平滑范数重构算法对信号的重构精度优于正交匹配追踪算法,压缩感知信号频谱检测算法的抗噪性优于传统能量检测算法。     

认知无线电技术研究

人们对于无线通信数据传输速率的要求越来越高,这必然会导致各种通信系统更加依赖于频谱资源,让本就供不应求的频谱资源变得日益紧张起来,从而对通信技术产生不利影响。不过,频谱资源在使用过程当中,却存在着严重的浪费现象,很多需要频谱资源的无线系统却不能得到频谱资源,让大量频谱资源出现了闲置的现象。对此,如何解决这一问题,关系到了通信系统的发展。文章主要分析了认知无线电技术对于频谱资源的有效利用,从而解决了频谱资源供求紧张问题,以及频谱资源大量浪费的问题,使频谱资源得到了优化配置和有效利用。     

认知无线电技术综述

认知无线电是一种智能频谱共享技术,通过它授权用户的频谱资源得以利用.认知无线电具备感知无线通信环境、并可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的能力,通过对它的利用实现了对无线频谱资源的动态使用,提高频谱资源的利用率.在对认知无线电技术提出的背景、认知无线电技术概念的发展和主要研究内容进行了介绍.     

基于智能电网无线通信网的频谱感知技术研究

与传统电网相比,智能电网中产生大量的交互式数据。为了解决电力专用230MHz频谱资源短缺问题,引入频谱感知技术。首先介绍了智能电网概念参考模型,在此基础上提出了需求响应管理,并分析了对通信性能的影响。结合理论分析,根据仿真结果分析得出频谱感知技术可以提高频谱效率,同时减少中断,提高效益性能和可靠性。     

太赫兹感知通信一体化波形设计与信号处理

太赫兹波段感知通信一体化技术能够在提高数据传输速率和感知分辨率的同时,有效降低硬件资源和频谱资源的消耗。首先,简要介绍了感知通信一体化及太赫兹通信、感知的现状。然后,分别从感知和通信的角度讨论了一体化波形设计及优化策略,同时分析了两类信号接收机的信号处理算法,并实验展示了一种97GHz基于OFDM信号的一体化系统,对系统的距离、速度和通信等性能进行了测试。最后,总结和展望了太赫兹感知通信一体化的技术难题和未来研究方向。     

动态自适应频谱的接入策略研究

认知无线电技术利用非授权频谱资源进行业务传输,缓和了目前通信业务飞速发展与频谱资源稀缺的矛盾。动态频谱接入技术通过感知频带,使认知用户能够伺机接入未被主用户占用的频谱空洞。但是在接入过程中,特别是在多个认知用户竞争接入相同的可用频谱资源时,往往面临认知用户间的冲突和各认知用户的QoS得不到保证的问题。文章重点介绍了目前国内外在多个认知用户接入策略上的一些研究成果,并对这些成果进行分析,提出了今后需要进一步研究的方向。     

基于MWC宽带压缩采样信号的DSP重构

高速宽带数字通信系统是无线通信的发展趋势,需要高质量的通信信道保证。在无线通信领域,存在着频谱资源日益匮乏、信道不稳定、利用率低造成数据传输质量不高的问题。基于压缩感知技术的宽带调制转换器(MWC)能够用于无线频谱的快速检测,为频谱资源的合理配置和监管提供了一种新的实现途径。本文通过研究MWC及其实现技术,在调制宽带转换器采样的基础上提出了一种改进多重信号分类算法的宽带频谱快速感知方法,基于DSP芯片设计实现了MWC宽带采样信号的重构系统。整个感知过程无须重构原始波形,无须计算频谱,大大降低了计算量,提高了感知效率。仿真结果表明,在低信噪比的情况下,该算法仍具有很好的检测性能。测试表明,该系统可以准确地感知实时频谱占用和频谱空洞位置。