认知无线电技术及频谱管理

随着各种无线通信新技术和新业务的广泛应用,频谱资源日益紧张,如何充分提高频谱资源的利用率便成为亟待解决的问题。应运而生的认知无线电技术,是一种能够主动检测可用频谱资源并能充分利用频谱的新一代无线电技术,这种技术使得无线通信设备具有发现＂频谱空洞＂并合理利用所发现的＂空洞＂的能力。认知无线电技术的出现,对解决频谱资源不足、实现频谱动态管理和提高频谱利用率都具有十分重要的意义。     

无线通信系统中的频谱有效利用研究

<正> 1 引言 国外权威机构认为,无线电频谱有效利用是国家信息高速公路的一个基本要素,对它的深入研究将不断地促进一个国家的经济和社会的发展。这一观点在我国也得到共识,国家无线电频谱管理研究所在成立时就设立了“频谱有效利用研究室”,从事频谱有效利用和新频段的研究与开发。几年来取得了一些研究结果,为我国的无线电频谱管理提供了科学依据和技术支撑。然而,这些研究还远远不能适应我国无线电通信事业发展的需要。据统计,截止2000年底,我国的移动电话有8000多万台,其余各类民用无线电台160万台,无线寻呼近1亿户,卫     

认知无线电中的频谱接入技术

认知无线电是一种基于软件无线电的智能通信系统,它能够认知周围环境,并能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.授权频段的频谱利用问题是认知无线电实现的关键技术之一.研究了授权频段的两种频谱利用方法:动态频谱接入和基于动态频谱接入模型之一的机会频谱接入.     

认知无线电技术

随着无线通信技术的发展。无线用户的数量急剧增加，使得频谱资源变得越来越紧张，如何充分提高无线频谱的利用率成为亟待解决的技术问题。认知无线电技术提出了一种新的解决思路。其核心思想就是使无线通信设备具有发现“频谱空洞”并合理利用所发现的“空洞”的能力。虽然认知无线电技术能以更为灵活的方式来管理有限的频谱资源，但要真正将其应用于实际通信系统还需解决包括频谱检测、自适应频谱资源分配和无线频谱管理等关键技术问题。     

无线电频谱经济价值研究的进展

无线电频谱是国家重要的稀有战略资源，随着无线电通信的飞速发展其经济价值也显得愈加重要。国际上对频谱经济价值的研究非常重视，已经进行了多年的研究．并取得了许多重要成果。本文综述近几年国际上研究的进展，并简要介绍所取得的成果。     

认知无线电中的频谱管理技术

文章给出了一种认知无线电中的频谱管理过程,阐述了频谱管理各个环节的概念、功能和研究现状,包括频谱感知、频谱分析、频谱决策和频谱移动。     

GUWB：超宽带和认知无线电的完美结合

随着无线技术的快速发展及无线亚务的极大丰富，可用的频谱资源越来越少。近年来，一类重用频谱资源的无线技术被一些研究机构和标准制订组织相继提出，这其中最典型是超宽带无线通信技术和认知无线电（CR）技术。UWB是采用频谱重叠的方式占用一段极宽的带宽，并严格限制其信号的发射功率以尽可能少地给现存系统带来有害干扰；而CR技术的核心则是通过动态频谱感知来探测“频谱空洞”，合理地机会占用此临时可用的频段，并自适应地随着感知结果动态地改变系统传输参数以规避高优先级的授权主用户。UWB技术主要定位于个域网WPAN的应用；CRN主要应用于无线区域网WRAN的构建中。CR是可以感知外部RF环境的智能通信系统，是软件无线电（SWR）的进一步智能化发展。在这两种无线新技术背后的核心思想都是无害共享可用的频谱资源，虽然它们共享频谱及与其它系统共存的方式不同，但都极大地提高了频谱利用率，以缓解日益增长的无线业务需求与日渐匮乏的频谱资源之间的矛盾。然而，这两种非常有前景的技术在自身的发展过程中却面临一些困境，为了使它们更快地走向实际应用，我们提出了把超宽带技术和认知无线电结合起来构建一种所谓的认知超宽带（CUWB）无线通信系统。     

认知无线电中频谱检测的现状分析

认知无线电是一种用于提高无线电通信频谱利用率的新的智能技术。文章简述了认知无线电的背景和概念,针对认知无线电的频谱感知能力,详细对比分析了四种频谱检测技术：匹配滤波器法、能量检测法、循环平稳特性检测法和基于干扰的检测法,在此基础上分析了当前频谱检测技术所面临的挑战。最后探讨了干扰温度模型,并展望了频谱检测技术的发展前景。     

认知无线电中的频谱空洞检测技术

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。通常用在认知无线电中的非参数谱估计的方法主要包括多窗谱估计、Welch方法等。多窗谱估计算法在进行干扰温度的估计和频谱空洞的判定时，能够利用设立的多个传感器对环境信号进行接收和监测，并按照多窗谱估计与奇异值分解（MTM—SVD）算法进行处理获得干扰温度估计值，最后将其与干扰温度限比较判决，从而得到适合认知无线电系统应用的频谱空洞。     

认知无线电网络中的频谱管理技术

由于可用频谱的动态特性和应用需求的多样性,认知无线电（Cognitive Radio,CR）面临很多挑战,其中最为迫切的一个问题是有效的频谱管理技术。首先简要介绍认知无线电及其网络体系结构,然后讨论频谱管理的定义和功能,具体包括四个主要方面：频谱感知、频谱决策、频谱共享和频谱迁移。     

频谱管理中无线电干扰的应用

论述了当前频谱管理中存在的突出问题,阐明了使用无线电干扰进行频谱管理的优点,进而提出了用于频谱管理的干扰设备应具有的性能要求。最后指出,只要运用得当,无线电干扰技术不失为频谱管理的一种有效手段。     

认知无线电领域的国内外重点项目

无线通信技术已经成为现代社会的基石,新的无线通信技术不断出现,频谱需求迅猛增长。目前静态的频谱管理模式下,6GHz以下的频谱绝大部分被固定分配,低频段已经没有可为新技术分配的频谱资源。而大量的实测数据表明,固定分配的频谱资源平均使用率不足30%。这种频谱需求迅速增长与频谱资源利用率不足共存的局面,已经成为无线通信技术持续发展的瓶颈。认知无线电技术的出现为解决上述问题提供了有效途径。自认知无线电技术提出以来,越来越多的机构和个人加     

认知无线电中一种新的频谱接入方法

提出一种新的可实行性频谱接入算法.利用爬坡方法求解目标函数,使得计算频谱接入参数可行.根据对主用户接收机端的干扰温度估计方法不同,提出了合作式频谱接入算法和非合作式频谱接入算法,并对两种方法进行了系统仿真和比较.     

认知无线电技术在广电中的应用

介绍了认知无线电技术的发展背景和当前的研究状况,论述了发展认知无线电的重要性,讨论了认知无线电领域的几种关键技术,论述了认知无线电在广电领域的应用范围和发展前景。举例说明了广电运营商可通过认知无线电系统接入除传统电视业务之外的多种业务。     

认知无线电中的频谱共享技术

认知无线电（cognitive radio,CR）具有动态重用空闲频谱资源的能力,可以有效提高频谱利用率,是一种智能的频谱共享技术。文章给出了一种频谱共享的过程,阐述了频谱共享各个步骤包括频谱感知、频谱分配、频谱接入和频谱移动的概念、功能和研究现状,分析了频谱共享的关键技术,重点介绍了其中的频谱池策略、频谱分配算法和功率控制算法。     

认知无线电多时隙联合频谱感知方法及优化

为了降低认知无线电中次用户对主用户的干扰,提出了次用户通过多个时隙的能量感知联合检测主用户的频谱感知方法。每个传输帧被分成若干个时隙,次用户在每个时隙的开始进行能量感知,通过合并多个时隙的感知结果,提高次用户对主用户的检测性能。为了最大化次用户的频谱效率,将主用户状态建模为二维马尔科夫随机过程,并根据该过程优化单时隙频谱感知时间。仿真结果表明：相比Liang的“先听后传”频谱感知方法,提出方法仅牺牲14％的频谱效率,却使干扰概率降低了28％;随着信噪比增加,提出方法的最大频谱效率逐渐接近“先听后传”频谱感知方法。     

认知无线电与未来动态电磁频谱管理设想

当前静态的电磁频谱管理模式已经无法适应无线通信技术的飞速发展．频谱管理模式亟待变革。认知无线电技术可以感知周围无线频谱环境．并且通过实时改变操作参数以更好地利用有限的频谱资源。这种思想给未来的频谱管理带来了希望．基于认知无线电技术的频谱管理模式已成为频谱管理部门的研究热点。本文基于认知无线电技术对未来的频谱管理模式提出了一些设想．供相关部门和研究人员参考。     

基于认知无线电的军事电磁频谱管理研究

基本采用固定的管理方式的军用电磁频谱管理频谱利用率低,认知无线电是实现有效利用电磁频谱的关键技术,所以考虑将认知技术应用到电磁频谱管理中.介绍了认知无线电的基本概念及关键技术,分析了当前的电磁频谱管理的现状,发现其存在的局限性,进而提出基于认知无线电的军用电磁频谱管理的设想并给出了由此带来的优势.最后探讨了基于认知无线电的军事电磁频谱管理面临的技术难题.     

基于干扰消减的认知无线电频谱分配算法

在认知无线电网络的频谱分配过程基础上,提出了一种基于干扰消减的频谱分配算法.该算法通过将可用频谱分配给能够同时无干扰地接入同一频谱的所有认知用户来提高授权频谱的使用率.同时,该算法参考各个认知用户在初始阶段的可用频谱数量来为未分配到频谱资源的认知用户进行频谱分配,对频谱分配过程的公平性进行了优化.仿真结果表明,该算法能够在认知用户数量较多、可用频谱紧张的情况下获得较高的吞吐量.     

认知无线电中的频谱共享技术

针对频谱利用率低等缺点,分析了认知无线电技术的频谱共享技术,并提出了在频谱共享技术上存在的难点。