認知無線電頻譜感知技術在頻譜管理中的應用

【摘要】本文通過對認知無線電頻譜技術的簡述，介紹了認知無線電頻譜技術的基本概念和思想，提供了認知無線電頻譜技術基本的監測方法，強調了認知無線電頻譜技術多天線與協同監測的要點，并結合無線電的基本工作和近期發展經驗，提供了認知無線電頻譜感知技術在頻譜管理中的應用要點，希望能夠在做好無線電監測工作的基礎上，使認知無線電頻譜感知技術發揮出更加科學、社會和經濟價值，突出認知無線電頻譜感知技術的綜合價值。

【關鍵詞】認知無線電譜感知技術配諧波器檢驗作檢驗譜管理

認知無線電頻譜感知技術的基礎是對頻譜狀態的監測，需要確定頻段的應用和授權狀態，并確定認知用戶和授權用戶的地位，達到利用空閑被認知頻段進行通信的目的。

一、認知無線電頻譜感知的監測方法

1.1認知無線電頻譜感知的基本檢驗方法

匹配諧波、能量、循環平穩特征是認知無線電頻譜監測的基本方法。匹配濾波器監測方法是已匯總相干監測方法，能接收加大的信號噪聲比，并對信號進行迅速的增益處理，但是這種監測方法對相位同步有著較高的要求。能量監測方法是認知無線電頻譜感知中常用的手段，具有簡便和迅速的優勢，是一種非相干監測的技術，但是存在信噪比較低時局限性較大的缺陷。循環平穩特征監測，這種方法能夠有效區分信號和噪聲，適于調制信號的循環平穩特性來進行頻譜監測，同時也存在著計算復雜、監測時間過長等劣勢。

1.2認知無線電頻譜感知的多天線與協同監測方法

一是，似然比監測，似然比監測的實質是比較在有約束條件下的似然函數最大值與無約束條件下的似然比函數最大值，從而進行監測判決，似然比監測可以使統計檢驗的監測概率最大，但似然比函數監測需要知道信道增益和噪聲分布等信息，特別需要對授權用戶信號的特點和分布需要及時掌握，所以難度較高。三是，空間相關性監測，空間相關性監測考慮了各個天線接收端信號的差異，性能要優于傳統的能量監測法。三是，協作監測，這是一種多個認知用戶分布在不同地點時，通過協作對大范圍的頻譜進行監測，從而獲得更加可靠的監測性能。

二、認知無線電頻譜感知技術在頻譜管理中的應用要點

2.1窄帶噪聲的控制

從一個特定頻段提取信號時，需要用到一個或多個數字或模擬的窄帶濾波器。只有當濾波器是理想的時候，信號才能被準確地提取出來從而被精確地量化，離散的噪聲樣本才能是獨立同分布的。

2.2寄生信號的干擾

認知用戶接收端接收到的信號可能不僅含有授權用戶信號和噪聲信號，還含有其他雜散信號，這會導致判決時的虛警概率升高，進而使頻譜利用率下降。

2.3截斷認知無線電頻譜感知誤差

由于硬件的設計原因，很多方法在硬件上都是采用定點運算來實現，這會造成截斷誤差的產生，從而限制監測方法的精度。一種好的監測方法應該對這種不可預見的誤差有較強的健壯性。

2.4實現認知無線電頻譜寬帶的感知

由于認知用戶本身對頻譜使用權較低，通常認知無線電設備可能需要監聽很大一段頻率范圍，以尋找最好的可用頻帶來進行信號傳輸，因此需要在超寬帶無線射頻前端和高速的信號處理設備，以采用提高采樣速率面的形式實現無線電頻譜寬帶感知。

三、結語

綜上所述，為了解決無線電頻譜資源固定、僵化的問題，預防頻段匱乏現象的發生，現代無線電通信行業提出了認知無線電頻譜感知技術，這一技術具有高度的自動化和智能化特點，特別對于頻譜管理工作來說有重要的價值和作用。實際中我們應該通過關鍵的認知無線電頻譜感知技術的應用，取得突破，進而達到推進認知無線電頻譜感知技術普及進度和強化頻譜管理工作的目的。

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