1、1无线电技术及其在短波选频中的应用摘要: 随着无线电设备的广泛使用,频谱资源的稀缺显得尤为明显,在短波选频中,这种现象更加严重,因此,认知无线电技术作为一种能够提高频谱利用率的新技术,是无线电技术新的突破和发展。主要介绍了认知无线电技术的原理,并针对现有短波通信选频的方法和其在短波选频中的应用进行分析和介绍。 关键词: 无线电技术;短波选频;应用 中图分类号:F2 文献标识码:A 文章编号:16723198(2013)02018001 1 认知无线电技术的原理 1.1 认知无线电技术概述 认知无线电技术主要包括无线电资源分析、信道状态分析及其容量预测和传输功率控制和动态频谱管理三种功能,完成关
2、于接收和发射信息和指令。认知无线电具有认知和重构两种特殊能力,可以帮助实现对频谱资源应用信息的认知和重构,实现有限频谱资源的最大化利用,这就是认知无线电技术的先进之处。经过多年的研究,此技术已取得显著研究成果。 21.2 认知无线电技术原理 认知无线电技术的先进性和其特殊性就在于其汇集频谱感知、频谱管理、动态频谱接入和频谱共享等多项技术于一身。频谱感知技术是指在保证授权用户不受干扰的情况下,从授权用户处获得空闲频谱资源的临时使用权,并能够在授权用户有需求时及时归还的技术。频谱管理技术是指对于感知技术所检测到的不同的频谱空隙信息进行整理,根据检测到的频谱资源的性质进行分析和整理,将最好的频段分配
3、给最需要的用户的一项频谱资源管理和分配技术。动态频谱接入和频谱共享技术是指通过动态的频谱资源管理和分配方式,始终保持信道上的可靠通信,并可以作为两个频段通信系统之间的桥梁,实现不同系统之间的频谱资源共享,同时满足授权用户和未授权用户的需求。 2 认知无线电技术短波通信选频的方法 短波通信是指利用频率为 3MHz 至 30MHz(波长为 10m 到 100m)的电磁波进行的无线电通信。短波通信选频的方法有很多种,以下就两种短波通信的选频方法进行简要介绍: 2.1 长期、短期预报 长期预报是指通过电离层特性参量推断出短波在一个月、三个月之内的传播模式和接收点信号,进而得到最高可用频率的月中值,短期
4、预报则是指运用电离层的短期内存得到近段时间的累计数据,进而得到其最高可用频率。通过长期、预报的方式只能够选出可用的大概频段,与实际通信过程中的可用频率存在较大偏差,不能用于准确同频频率的选择。一般先用长期预报选择大概频段范围,剔除无用频段,再用短期预3报进行准备频率的选择。 2.2 独立探测系统 独立测量系统运用对一组信道参数进行时测量的方法得到相关参数,并进行信道的状态和传输能力的评价,对于信道参数的选择,要根据通信业务来确定,能够梵音数据传输质量的参数一般暴扣信号能量、噪声能量、多径展宽和多普勒展宽等等。独立测量系统是采用实时预报的形式,提供将来应选用频率的信息,是通信和探测想独立的分离实
5、时选频系统,通过实时测量的方式对信道通信业务和能力进行测量和描述,在整个短波范围内进行快速扫描和探测,获得可进行实时利用的频率数据。这种选频方式比较适合固定的选频系统,才能保证探测时和通信时最佳频率的一致。 3 认知无线电技术在短波通信中的应用 无论选择哪种频率选择方式,都不能避免与固定频率分配的限制,但是研究发现拥挤的低端频率中依然存在许多可以利用的频率资源。针对这样情况,提出不可用的频率之后,运用认知无线电感应技术的频谱感知技术可以很好的进行频谱信息的跟踪和评估,获取当前频谱空隙和最佳通信频率的数据,并进行筛选提供可接入信息。 认知无线电频谱感知技术一般分为基于发射机的检测、合作检测和基于
6、干扰的检测和基于接收机的检测几种,对与频谱感知方法的实用性进行分析,了解到认知无线电技术通过不同的濮耐普信息检测和收集方式能够较好的检测出短波通信系统中的频谱,并尽量保证不影响授权用户的使用,目前研究较多的频谱感知方法主要有匹配率波、能量检测以4及玄幻普特征检测等。 目前,认知无线电技术被研究用于更多的领域,例如军事领域,这样的构想需要将频谱感知技术应用于短波通信系统中,基于频谱感知技术创立新型短波电台,通过探测的方式获取空白频谱信息,送入频谱管理模块,方便合适的频谱接入策略制定,并实现电台之间互相感知频谱空隙,达到频谱共享和再利用的目的,实现频谱利用率的提高。 4 结语 认知无线电技术作为一
7、种先进的无线电技术,在短波选频中的应用实现了在不再生频谱资源的利用率最大化和先进高效的频谱资源管理和分配能力,经过多年的研究技术完善和不断升级,将成为不断扩大的无线通信服务行业的热门技术,成为未来无线通信行业的主流技术之一。 参考文献 1孙璐璐.基于市场模型的认知无线电信道管理研究D.大连:大连理工大学,2010. 2刘四喜.基于认知无线电网络的频谱检测技术研究D.长沙:湖南大学,2010. 3李鹏.基于博弈论的认知无线电频谱分配算法研究D.北京:北京邮电大学,2010. 4姜克勇.认知无线电中基于权值的频谱感知与分配方案研究D.西安:西安电子科技大学,2011. 5周志艳.面向认知无线电的频谱测量与信道占用模型研究D.北京:北京交通大学,2011.