基于SCA的认知无线电台结构研究

认知无线电作为一种智能无线电技术,可赋予无线通信系统以电磁环境感知能力,有效解决频谱利用率和管理的问题.软件通信体系结构(简称SCA)已被软件无线电论坛采纳为嵌入式系统的标准通信软件结构.SCA提供了一种支持通信软件和硬件可移植、可配置、可扩充和可重用的软件平台.本文首先论述了认知无线电的概念、功能,接着结合开源认知无线电的概念,提出了一种基于SCA的认知无线电台的新结构,并进行了详细的阐述.     

一种新的自适应跳频通信系统

结合认知无线电中的频谱感知技术,提出了一种基于射频电磁环境检测改变跳频集的自适应跳频通信系统.该系统通过在发射端检测频谱空洞自适应调整跳频集使系统实时回避被干扰的频点.构建了系统的仿真模型,并在蓝牙、802.11和无绳电话共存的射频环境中对系统性能进行了仿真.结果表明:采用该文提议的技术,基于频谱空洞检测的自适应跳频系统在与802.11和无绳电话冲突时能更可靠有效地工作.这一研究结果对于通信系统共存有重要意义.     

认知无人机辅助边缘通信的能效优化

针对无人机辅助边缘通信中的频谱资源紧缺与无人机能量受限问题,研究了最大化该场景下无人机认知通信的能量效率问题.首先,构建了无人机辅助边缘节点的认知通信网络模型;其次,提出了一种最大化无人机能效的算法,通过联合优化无人机的认知通信感知时间、飞行速度和通信距离阈值,显著提升了无人机认知通信过程中的能效;最后,通过仿真实验对...     

基于Simulink的直接序列扩展频谱通信系统仿真研究

阐述了扩展频谱通信技术的理论基础和扩展频谱通信系统的构成及工作原理,简要介绍了Matlab-Simulink工具箱的特点及功能,利用该工具箱及以该工具箱为基础的其他工具箱建立直接序列扩展频谱通信系统(DSSS)的仿真模型。在给定仿真条件下运行仿真程序,得到了预期的效果,证明了模型的正确性。     

一种新的A适应跳频通信系统

结合认知无线电中的频谱感知技术,提出了一种基于射频电磁环境检测改变跳频集的自适应跳频通信系统。该系统通过在发射端检测频谱空洞自适应调整跳频集使系统实时回避被干扰的频点。构建了系统的仿真模型,并在蓝牙、802．11和无绳电话共存的射频环境中对系统性能进行了仿真。结果表明：采用该文提议的技术,基于频谱空洞检测的自适应跳频系统在与802．11和无绳电话冲突时能更可靠有效地工作。这一研究结果对于通信系统共存有重要意义。     

一种基于图论的认知用户仿真模型

根据认知用户占用信道时长的统计分布和认知用户带宽需求的统计分布,利用随机分布函数和均匀分布的关系,建立了认知用户模拟模型。在MATLAB下,根据某地区通信基站的基本要求,结合认知用户模拟模型,建立了基于图论模型的认知用户仿真模型,可以计算空闲频谱矩阵、分配矩阵、干扰矩阵等图论模型要素。通过MATLAB仿真实验,验证了此模型与实际情况的吻合性。     

基于主动频谱感知接入的认知无线电台研究

讨论了所研制的工作于30-512 MHz的基于主动频谱感知接入的认知无线电台。该电台实现了认知无线电动态频谱接入最为关键的几大功能：频谱感知、频谱会合、频谱监视,以及频谱切换。试验结果表明,该电台具备在不依赖于公共控制信道的情况下自动寻找空闲信道建立链路的能力,也具备在当前通信信道上出现主用户信号或其他干扰信号时自动切换到其他空闲信道上继续通信的能力,为认知无线电技术的实用化提供了很好的借鉴。     

无人机群通信对抗中的认知干扰波形设计

针对无人机群通信对抗中敌方通信信号生成干扰波形的自适应问题,提出了一种基于频谱调制频谱编码(SMSE)模型进行认知干扰波形设计的方法。通过对SMSE框架中6种不同的波形设计参数进行部署,将具有特定频谱结构的波形在频域生成相应功能的认知干扰波形,来应对通信对抗中不同参数下的通信信号。仿真实验表明,该理论模型能够产生单音干扰、多音干扰、宽带干扰、瞄准式窄带干扰等多种压制式干扰波形,并能够对BPSK,QPSK,8PSK,16QAM等调制信号实现调制欺骗式干扰。通过与理论曲线对比,实验结果验证了SMSE模型产生认知干扰波形的理论可行性,这意味着SMSE模型可以实现对通信信号的压制性干扰和欺骗式干扰的一体化应用。     

简析无线电台通信中计算机网络的有关运用

本篇文章针对无线电台通信中的计算机网络应用一题展开了较为深入的研究,其中包括无线电台通信的应用现状、计算机网络与无线电台通信的结合现状、无线电台接入计算机网络、系统网络的组成及其工作模式以及计算机网络在无线电台通信中的作用等等,以期能够对我国无线电台通信技术水平的提高献上笔者的一点绵薄之力。     

多跳认知水声通信中的分布式稀疏频谱检测算法

水声信道常表现为严重的频率选择性衰落、低的声波传播速度和严重的多径效应等。这些特性使得认知水声通信中的频谱检测变得非常困难。除此之外,水声通信网络通常为自组织网络,缺少融合中心,而基于融合中心的频谱检测算法需要将各个认知用户的感知数据传送到融合中心,因此该方法在认知水声通信中是不可行的。与认知无线电类似,由于低的频谱使用率,认知水声通信中的频谱也是稀疏的。考虑到水声信道的特殊性,基于压缩感知理论,该文对认知无线电中的压缩频谱检测算法进行了改进,提出了两种不同情况下(已知水声信道状态信息和未知水声信道状态信息)的适用于认知水声通信的分布式稀疏频谱检测算法。通过近邻认知用户之间的合作,这两种算法利用空间分集增益和联合稀疏特性来提高算法的频谱检测性能。通过分布式计算和局部优化,新算法使得认知用户与其近邻认知用户之间只需进行少量的数据交互。仿真实验结果证明了该文提出的算法在检测认知水声通信系统中频谱空洞的有效性。     

认知网络主用户吞吐量受限下的传输半径分析与仿真

该文针对认知无线电中认知用户对主用户接收机造成的并发通信干扰问题,采用信息论的观点,在主用户吞吐量门限和主用户通信中断概率的限制条件下,首先分析了认知用户对主用户接收机的干扰功率,并引用马尔科夫不等式,推导出主用户传输半径范围,同时数值分析表明:在其他条件一定时,主用户平均吞吐量、认知用户接入数目和主用户传输半径之间是相互量化制约的关系。其次,改进开发了一个基于中断概率的认知无线电网络仿真平台,分析了在不同认知用户密度下,主用户吞吐量和传输半径之间的实际作用关系,验证了所提模型的合理性和正确性。     

战术认知无线电网络架构设计

认知无线电技术具有智能电磁频谱感知、干扰避免和动态频谱接入的能力,因此利用认知无线电技术可以提升战术网络的性能.由于战术作战的复杂性,需要建立适用于战术任务的认知无线电架构.首先分析了战术通信的特点和认知无线电技术在战术网络中的运用,以及目前国外战术认知无线网络的建设情况.结合战术通信网络移动性高、电磁对抗复杂的特点,利用对抗环境下的战术网络结构和模型,提出了分层的战术认知无线电网络结构以及面向作战任务的网络管理方法,形成拓扑结构分层次、管理运行分阶段的网络架构.该网络架构均衡考虑了网络的灵活性和稳定性,适用于动态变化的战术网络,为认知无线电在战术通信中的技术应用和网络设计提供了参考.     

基于认知无线电的无线通信研究现状

归纳了从软件无线电到认知无线电功能的演进。认知无线电是在软件无线电的基础上提出的智能化的无线通信技术,它着力解决频谱资源的有效利用问题;认知无线电概念的提出将对现行的频谱管理体制提出挑战,并给无线通信带来新的发展空间。软件无线电在其系统硬件无需变更的情况下,可以在不同的时候根据需要通过软件加载来完成不同的功能。认知无线电可以感知周围电磁环境,通过无线电知识描述语言（RKRL）与通信网络进行智能交流,并实时调整传输参数,以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。文中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。     

认知无线电技术及在军事通信中的应用

认知无线电是通信领域在软件无线电概念之后出现的又一新概念,其主要关注于系统通过感知操作环境的变化调整系统工作参数。叙述了认知无线电的概念及与软件无线电的关系,对其构架和关键技术进行了介绍,并分析了认知无线电在军事通信领域的优势及面临的挑战,对于我军通信系统的升级建设具有积极作用。     

变换域通信系统：原理、技术与发展趋势

变换域通信系统（TDCS）是指能适应快速变化的无线通信环境,主动避开干扰,具有低截获（LPI）传输信号波形的一种智能无线电技术,它以其良好的自适应性和兼容性受到越来越广泛的关注,有望成为实现认知无线电（CR）的一项潜在的候选技术。TDCS的提出为解决不断增长的无线通信应用需求与日益紧张的无线频谱资源之间的矛盾提供了一种有效的途径。简述了TDCS的基本原理,对TDCS涉及的变换域技术、频谱估计和数据调制等关键技术进行了总结分析,并结合当前的发展状况对该技术未来的发展趋势进行了预测。     

超短波电台信道模型的仿真研究

无线信道的特性直接关系到为实现优质可靠地超短波电台通信必须采用的技术措施,因此分析研究无线信道模型对于超短波电台通信有着重要的意义。针对平坦开阔地形的超短波无线信道进行了研究,介绍了无线信道的特性以及多径衰落的信道模型和统计特征,描述了超短波无线信道模型的组成框架,结合应用实际进行了信道仿真与性能分析,得到信道模型的时域和频域特性,仿真结果表明该模型满足应用需求,可以应用于超短波电台的算法设计仿真。     

A Survey of Cooperative Games for Cognitive Radio Networks

Cooperative cognitive radio networks are new cognitive radio paradigm. Cooperative communication approaches, such as cooperative spectrum sensing and cooperative spectrum sharing, are playing key roles in the development of cognitive radio networks. To achieve the high performance, a cooperative cognitive communication framework is often used to model various cooperative spectrum sensing or sharing scenarios. However, its implementation faces numerous challenges due to the complexity of mobility and traffic models, the needs of dynamic spectrum access, the heterogeneous requirements from different users, and the distributed structure of the network. Fortunately, cooperative game theory can be used to formulate and model the interactions among licensed and unlicensed users for spectrum sensing and spectrum sharing to efficiently allocate spectrum resource in the highly dynamic and distributed radio environment. In this paper, we first present the cooperative communication technologies and describe their existing challenges, then introduce different game solutions, after that, we discuss several cooperative game strategies, and analyze the associated their applications in cognitive radio networks, at final, some open directions for future research on economic strategies in cooperative communication in cognitive radio networks are proposed.     

近场无线电通信多普勒衰减抑制优化仿真研究

近场源无线电通信的多普勒衰减有效抑制可以提高无线电通信的质量,提高传输增益。提出一种基于主动时间反转镜的近场无线电通信多普勒衰减抑制算法,构建无线电通信信道模型,采用主动时间反转镜的空间聚焦特性进行多普勒衰减抑制,降低通信传输的误码率,实现算法改进。仿真结果表明,该算法随着通信距离增长,信噪比减小,多普勒衰减得到有效抑制,通信传输的失真较小。     

喷泉码在认知无线电网络中的应用

认知无线电网络被认为是实现动态频谱共享、缓解频谱资源紧缺的重要途径。喷泉码能有效抵抗认知无线电网络中来自主用户的突发干扰,且无需反馈重传,从而为认知无线电网络提供了一种有效的信道编码方案。首先简介了数字喷泉码以及认知无线电网络基础知识,然后综述了数字喷泉码在认知无线电网络的链路建立、认知通信以及在资源分配中的应用现状,最后指出了在这一研究领域中需要解决的问题,并展望了发展前景。     

On the impact of a more realistic physical layer on MANET simulations results

Network simulation tools are frequently used to analyze the performance of MANET protocols and applications. Currently they offer only simple wireless communication models that neglect many radio propagation effects. In this paper, we integrate a more realistic physical layer model into a simulation tool. It consists of a radio propagation model and a model of wireless transmission errors. They have been evaluated against real-world measurements. We prove that such more realistic models change simulation results considerably. To the best of our knowledge, no other study of MANETs has been performed so far with such a detailed physical layer model. Hence, this paper also gives new insights on the performance of MANETs in real outdoor environments.