認知無線電技術的新進展

趙禹智

【摘 要】認知無線電技術發展中，智能無線電趨勢愈發明顯，該技術研究活動邁入新的發展階段。因此，文章結合認知無線電技術的相關概念，對該技術的新進展進行簡單闡述，旨在通過無線電認知通信場景布置，推進認知無線電技術改革。

【關鍵詞】認知無線電;新進展;技術

引言：

認知無線電技術在廣泛應用中，其技術革新成為通信行業關注的重點問題。無限電軟件、硬件設施的重新架構，及其與各類技術、開發工具的融合，促進著無限電認知技術發展，為我國無線通信領域帶來更多建設空間。

一、認知無線電技術的相關概念

認知無線電的本質是智能化“頻譜共享”技術，該技術的核心為認知功能。即按照無線電環境，自動控制運行頻率、發射功率，同時在不影響用戶相互通信、傳輸信號的基礎上，與其分享共享頻譜。認知無線電技術所涉通信領域較多，涉及遺傳算法、博弈論、功率分配、反復注水法等多學科理論[1]。隨著無線電智能化程度的加深，認知無線電技術應用場景更為復雜，功能需求增加，所以在該技術研發過程中，技術人員會以無線電為硬件支撐，科學控制無線電傳播中的載頻、傳輸功率，使連接的通信系統具有發射參數職能配置功能。

二、認知無線電技術核心

（一）頻譜檢測與管理

認知無線電技術的核心為頻譜檢測與管理，一方面，相關人員可根據單個、多個認知無線電端口所接收的信號，評估無線電環境中信號頻譜狀態，隨后結合頻率占用情況，檢測各無線電節點濾波、能量周期，控制各單節點性能風險。另一方面，無線電在不同可用頻段中，可自動判定最優頻譜，以此適應QOS的頻譜判決與管理要求，解決多頻、帶頻中各頻段的通信問題。

（二）功率及溫度參數調控

利用認知無線電技術，評估通信信道狀態時，需有效控制無線電功率，從而科學預測通信信道容量，快速將信息發射端信號狀態反饋至發射端，適應信道內通信環境，減少其他認知用戶的信號。除此之外，認知無線電技術可在對應頻段內，通過控制發射功率，調整各頻段干擾溫度，使用戶在進行通信操作后，用戶信號可快速轉移，無線電發射功率限制在合理范圍內，增加用戶通信可靠性。

三、認知無線電技術的新進展

（一）通信終端廣泛連接

目前，無線電認知技術已經改變傳統“硬連線”通信模式，其無線通信協議可依靠“軟件定義”。即下載無線電認知技術支撐下的相關軟件時，可通過升級頻段的方式，智能建立空中接口通信協議。具體來說，新時期無線電認知技術能夠借助多模塊、多頻無線電通信裝置，構建更為高效的通信方案，且在不完全替代核心通信設備基礎上，運用DSP編程處理無線電信號。隨后針對無線電通信內IF、RF等模擬域的信號處理，促使A-D / D-A通信裝置連接轉換器周邊終端設備[2]。由此可見，無線電認知技術在發展中，將數字化理論、編程技術納入應用方案內，整體靈活性增強，無線電認知技術運用成本降低，可使用戶在多頻率、多模塊通信終端中進行廣泛鏈接，增加無線電認知技術終端開發渠道。

（二）無線電頻譜資源優化

無線電認知技術所取得的新進展，同樣體現在無線電頻譜資源的優化中。該技術在與智能化技術融合后，基本認知功能升級，可創造出腦功能更強大的無線電技術，自動優化無線通信中的頻譜資源。升級后的無線電認知技術，可靈活控制無線電通信周期，處理通信信號圖像，優化無線電頻譜資源[3]。比如在圖像進入頻譜后，通信網絡可智能將其分解，并根據組件形狀、邊緣，生成對應曲線圖。而在各通信組件結合后，無線電通信網絡可提前預測圖像內信號，調整網絡內層參數，實現無線電通信的正向、反向傳播。此種預測行為在累積中，可不斷提升無線電網絡信號預測準確性，減少信號傳輸、信息輸送誤差，保證無線電整體認知的智能化水平。

（三）通信引擎認知改變

通信引擎認知改變是無線電認知技術創新的主要內容，機器學習算法是促進該技術進步的關鍵。技術人員將機器學習算法融入無線電通信系統中的CRPC認知引擎后，系統對無線電信號的觸發速度明顯提升，整體認知水平波動明顯。在通信引擎認知這一方面，無線電認知技術的新進展，多集中在無線電協議破解、頻譜分析中，其在應用時，可精準獲取監測目標通信信息。同時可通過指控終端、無線電測向設備、無線電處理單元等端口，無死角勘測周圍通信環境。若發現無限電頻譜存在異常信息，通信系統引擎將按照機器學習算法，自動破解無線電通信協議，對比內置數據庫，將所提取的差異化信息傳輸至主操作平臺。

（四）無線電通信領域擴大化

在我國通信領域中，無線電認知技術應用范圍的擴大尤為明顯。軟件無線電產生后，多模式、多領域、多元化功能的無線電設備被滲透在各領域內，成為無線電認知技術發展的一大進步。在此期間，無線電認知技術可基于用戶通信終端、網絡終端，動態采集軟件編程信息，重新配置可支撐不同功能系統的通信設備，實現無線電通信領域的擴大。具體來說，隨著無線電認知技術水平的提升，其應用范圍從通信領域進入無線電工程、測控、雷達、導航、廣播等領域內。該技術可利用新型通信體系，靈活設計可自適應各領域要求的軟件編程，建設多功能現代無線電工程。相較于傳統無線電認知技術，現階段的無線電工程更為關注硬件設計的簡單化，強調軟件功能升級對各領域系統重構的便捷性，是我國無線電認知技術的偉大革新。并且在無線電通信領域擴大后，無線電認知技術研發渠道逐漸增加，技術功能需求不斷改變，對升級無限電認知功能，促進無線電通信技術改革意義重大。

四、結語

綜上所述，現階段，認知無線電技術的發展已經進入新時期，智能化、數據化等現代技術融合無線電認知技術領域中，進一步拓展該技術應用場景。但是為適應新時期對無線電通信的相關要求，研究人員仍需不斷革新認知無線電技術實踐方案，挖掘其智能化、高速率通信性能，為我國通信事業的可持續發展提供助力。

參考文獻：

[1]劉婷婷，申海，張琳.認知無線電現狀及關鍵技術探討[J].信息系統工程，2018（07）：22-27.

[2]郝鑫，戴菁，鄭紅巖.淺析人工智能技術在認知無線電中的運用[J].中國新通信，2020（06）：100-100.

[3]劉岳蘋.認知無線電技術的國內外發展和研究現狀[J].工程技術與管理（英文），2019（010）：16-18.

（作者單位：中航飛機漢中飛機分公司）