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.     

无线区域网和认知无线电技术3

802．22 工作组的主要任务是开发和建立一套基于认知无线电(CR)技术, 在现有电视频段利用暂时空闲的频道进行无线通信的区域网空中接口标准。由于基于802．22 协议的无线区域网(WRAN)工作在现有电视频段中 , 要求不能对正在广播的电视频道产生干扰 , 所以WRAN采用了认知无线电技术 , 对电视频段进行感知和测量 , 利用动态频谱管理技术找到空闲频道进行再分配。认知无线电技术将是未来无线通信的发展方向之一。本讲座分3 期对无线区域网和认知无线电技术进行介绍, 第1 讲已经介绍无线区域网络和IEEE 802．22工作组情况 , 包括WRAN背景、802．22 系统、802．22空中接口等；第2讲已经介绍认知无线电技术和实现其的基础软件无线电(SDR)技术 , 包括无线电知识描述语言(RKRL)和认知循环、无线电频谱礼仪等；本讲介绍802．22 WRAN频谱共存问题和认知无线电技术的应用。     

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.     

无线区域网和认知无线电技术(2)

802．22工作组的主要任务是开发和建立一套基于认知无线电（CR）技术，在现有电视频段利用暂时空闲的频道进行无线通信的区域网空中接口标准。由于基于802．22协议的无线区域网（WRAN）工作在现有电视频段中，要求不能对正在广播的电视频道产生干扰，所以WRAN采用了认知无线电技术，对电视频段进行感知和测量，利用动态频谱管理技术找到空闲频道进行再分配。认知无线电技术将是未来无线通信的发展方向之一。本讲座将分3期对无线区域网和认知无线电技术进行介绍，第1讲介绍无线区域网络和IEEE802．22工作组情况，包括WRAN背景、802．22系统、802．22空中接口等；第2讲介绍认知无线电技术和实现其的基础软件无线电（SDR）技术，包括无线电知识描述语言（RKRL）和认知循环、无线电频谱礼仪等；第3讲介绍802．22WRAN频谱共存问题和认知无线电技术的应用。[编者按]     

无线区域网和认知无线电技术

802.22工作组的主要任务是开发和建立一套基于认知无线电（CR）技术。在现有电视频段利用暂时空闲的频道进行无线通信的区域网空中接口标准。由于基于802.22协议的无线区域网（WRAN）工作在现有电视频段中，要求不能对正在广播的电视频道产生干扰，所以WRAN采用了认知无线电技术，对电视频段进行感知和测量。利用动态频谱管理技术找到空闲频道进行再分配。认知无线电技术将是未来无线通信的发展方向之一。本讲座分3期对无线区域网和认知无线电技术进行介绍，第1讲已经介绍无线区域网络和IEEE802．22工作组情况，包括WRAN背景、802.22系统、802．22空中接口等；第2讲已经介绍认知无线电技术和实现其的基础软件无线电（SDR）技术，包括无线电知识描述语言（RKRL）和认知循环、无线电频谱礼仪等；本讲介绍802．22WRAN频谱共存问题和认知无线电技术的应用。[编者按]     

基于认知无线电的WiMAX系统多用户资源分配算法

基于认知无线电(CR)和OFDM的传输特性,提出了一种WiMAX系统多用户资源分配算法.感知用户根据认知到的频谱资源信息,在不对授权用户造成干扰的前提下使用空闲频谱资源.利用注水算法对多个用户请求使用同一子载波进行裁决,在满足传输速率以及QoS要求下,完成子载波、比特和功率分配,使整个系统传输功率最小.仿真结果表明,基于认知无线电的WiMAX系统多用户资源分配算法的传输功率和性能明显优于使用静态算法方案的系统.     

一种低速采样的协同宽带频谱感知方法

频谱感知是通信系统抗干扰和智能化的关键能力.针对认知无线电系统窄带频谱感知技术受制于数模转换器件的发展水平,难以解决认知无线电系统宽带、实时频谱感知的问题,提出一种多节点协作的认知无线电系统宽带频谱感知方法.该方法设计由多个认知节点对目标频段执行次奈奎斯特采样来降低采样速率,采用能量检测方式对采样矢量进行集中式融合判决,实现宽频段范围内干扰信号的谱定位和判断,降低各个感知节点的采样速率,支撑认知网络系统构建高实时、宽频带频谱感知的能力.计算机仿真试验结果表明,所提方法达到90％检测概率时压缩比要求为0.025,具有可靠性与有效性.     

采用最小最大准则的协作频谱感知融合

给出了采用最小最大准则实现认知无线电系统协作频谱感知融合的方法,以在主用户出现在授权频段的先验概率未知的情况下利用概率计算实现认知无线电系统的协作频谱感知融合。该方法可实现同步和异步感知信息的融合。仿真验证了算法的性能,并与采用估计主用户出现在授权频段的先验概率并进行基于概率的感知融合算法性能进行了比较。结果表明:给出的算法可有效实现主用户出现在授权频段的先验概率未知时的协作频谱感知融合。     

无线区域网和认知无线电技术(1)

802．22工作组的主要任务是开发和建立一套基于认知无线电（CR）技术，在现有电视频段利用暂时空闲的频谱进行无线通信的区域网空中接口标准。由于基于802．22协议的无线区域网（WRAN）工作在现有电视频段中，要求不能对正在广播的电视频谱产生干扰，所以WRAN采用了CR技术，对电视频段进行感知和测量，利用动态频谱管理技术找到空闲频谱进行再分配。CR技术将是未来无线通信的发展方向之一。本讲座将分3期对无线区域网和认知无线电技术进行介绍，第1讲介绍无线区域网和IEEE802．22工作组情况，包括WRAN背景、80222系统、802．22空中接口等；第2讲介绍CR技术和实现其的基础——软件无线电（SDR）技术，包括无线电知识描述语言（RKRL）和认知循环、无线电频谱礼仪等；第3讲介绍802．22WRAN频谱共存问题和CR技术的应用。     

基于认知无线电的多频段跳频通信系统

为充分利用认知无线电对环境频谱的感知能力,设计了一种基于 认知无线电的多频段跳频抗干扰通信系统,通过感知单元动态控制跳频序列生成,实现了干 扰频点的避让。具体实现时,采用低频段可靠传输高频段的频谱感知信息,高频段则主要用 于具体业务传输,利用不同频段实现了频谱控制与应用业务的分离。     

一种认知无线电网络频谱分配策略

频谱分配技术是认知无线电的关键技术之一,为适应认知无线电系统的时变特性,频谱分配算法必须有较快的收敛速度。在干扰温度模型下,提出一种基于Kuhn-Munkras算法的认知无线电频谱分配策略。该策略利用Kuhn-Munkras算法可以实现最佳匹配并且收敛速度快的特性,根据不同的用户在不同信道上所产生的效益的差异性,实现认知用户和信道的最佳匹配。仿真表明,基于Kuhn-Munkras算法的频谱分配在性能上优于传统的配对算法和greedy算法。     

认知无线电技术的国内外发展与研究现状

为了研究认知无线电技术的国内外发展现状,对从1999年至2008年的所有的IEEE中有关认知无线电技术的文章进行了统计分析,用表格形式展现了总体研究情况、系统/结构的设计、频谱感知、频谱决策、频谱共享、频谱切换等几方面的研究现状,并对文章的研究内容、目前可供研究的开放性等问题进行了总结和分析,最后统计了各国研究机构和大学在认知无线电研究领域的情况统计结果显示目前对系统/结构设计、频谱感知和频谱共享三方面的研究较多,而对其他方面研究较少;美国、欧洲和中国在认知无线电技术方面取得了一些成果     

认知无线电中基于OFDM的频谱分配方法研究

提出了一种基于OFDM的认知无线电系统设计,并从3个方面阐述了OFDM技术在认知无线电中是如何实现频谱资源分配的,研究表明OFDM技术进一步提高了认知无线电系统的频谱利用率。     

CR系统谱感知技术研究

认知无线系统中谱感知是基础与前提,以认知无线系统谱感知的研究为主题,在综合相关研究成果的基础上从谱感知研究的核心技术内容入手,着重对有关本地检测的技术手段、先验知识的参考应用、谱预测与主用户网络信息的利用等关键性问题进行了阐述分析,对涉及问题解决的核心要点进行了概括分析,同时在综合考虑认知无线系统工作应用实际的情况下,对今后认知无线系统谱感知研究需要重点关注的方向进行了讨论分析。     

认知无线电动态频谱分配新算法

动态频谱分配技术是认知无线电的一项关键技术,本文针对以OFDM为传输技术的认知无线电系统,提出了固定速率认知用户和变速率认知用户并存情况下的动态频谱分配新算法。本文算法以最小化每比特发射功率为目标,运用最小最大准则与分步求解的方法,对系统目标函数予以简化,在最大公平意义上对认知小区的空闲频谱资源进行动态分配。仿真结果表明,该算法具有较好的公平性,在固定速率用户功率最小化需求和变速率用户吞吐量最大化的需求之间取得了比较好的平衡,适用于两种需求用户并存环境下的认知无线电系统。      

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。     

认知无线电网络中基于动态信誉机制的频谱分配策略研究

认知无线电技术作为一种新型频谱共享技术而成为近年来研究的热点。如何确保频谱共享中资源分配的合理性和可靠性是认知无线电技术所面临的一个新的挑战。通过对认知用户不同情况下可能采取行为的分析和研究,提出一种结合VCG机制和主观逻辑理论的基于动态信誉机制的频谱分配策略。该策略能保证认知用户在理性的情况下提供真实的申请资源信息而对用户的非理性行为采取有效地控制。同时根据策略设计相应算法。仿真结果表明该算法能够有效地防止用户在申请资源时的欺骗行为以提高频谱利用率,并且能够减轻用户的非理性行为对系统造成的影响。      

认知无线电技术在电磁频谱管理中的应用研究

通过对认知无线电技术主要特点的分析,研究认知无线电技术带来频谱管理的巨大变化。分析了目前频谱管理的2种基本模式,并对传统频谱管理网系进行了研究,给出了它们的主要缺陷。通过详细分析了认知无线电网络频谱管理的基本原理与过程,并对比与传统频谱管理的异同,得出认知无线电技术应用在频谱管理中的优点。认知无线电技术应用在频谱管理中能够带来频谱管理的灵活性,突破传统频谱授权指配的方式,实现频谱管理的自适应性和智能化。     

基于认知无线电技术的802.22标准

认知无线电技术能够监测到无线电环境中已存在的用户,同时监控频谱资源的使用情况,并能动态地调整各无线用户的传输参数,从而提高频谱资源的利用率。基于认知无线电技术的802.22标准要求在不损害已有电视设备服务的前提下,使用电视频带为非授权用户提供廉价的无线接入服务。对认知无线电技术和802.22标准结构进行了深入分析,并讨论了一些重点需要解决的问题。     

基于认知无线电的ROF-PON光无线接入技术

文章提出了基于认知无线电的光纤无线通信系统-无源光网络(ROF-PON)光无线接入网络系统结构。该方案光纤中直接传输射频信号。光层可采用波分复用-无源光网络(WDM-PON)技术(也可以是一个定制的光接入层)。远端的光网络单元(ONU)将得到的传感信息回传到中心局(CO),应用认知无线电技术进行处理。频谱感知和信道接入等都在CO处理,降低了整个系统的复杂度,发挥了光纤无线通信系统(ROF)的优势,也发挥了认知无线电在管理频谱方面的特长。