原创《一种静态和动态相结合认知无线电频谱管理方法》：这是一篇与认知无线电论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
摘 要：针对传统静态频谱分配方法导致大量频谱资源浪费问题,提出一种静态和动态相结合的认知无线电电磁频谱管理方法,该方法对授权用户采用静态的频谱分配和管理方法,结合动态频谱调度管理方法为非授权用户分配频谱,给出了系统结构和频谱管理过程,并分析了当前研究的不足,该方案兼容现有的频谱管理体系,又能实现对非授权用户的频谱动态调度管理,大大提高了频谱利用率,是一种易于实施且效益明显的改进电磁频谱管理方案,
关键词：静态；动态；电磁频谱；管理分配；认知无线电
DoI：10.15938/j.jhust.2016.04.007
中图分类号：E917
文献标志码：A
文章编号：1007-2683（2016）04-0036-04
0引言在“陆海空天电网核”全维联合作战的现代高技术信息战争中,依赖先进的电子战装备夺取到制电磁权是取得战争胜利的法宝,现代战争中,电磁频谱是信息获取和传递的最主要媒介,是信息依存的核心载体,夺取了“制电磁权”就为最终夺取制“信息权”创造了有利条件频谱资源是一种非常宝贵的稀缺资源,为了避免各种不同的通信业务之间的相互影响和干扰,目前各国采用的大都是静态频谱分配体制,由专门的无线电频谱管理部门对无线电频谱资源进行统一管理和分配,
信息化战争中,电磁频谱环境日益复杂,尤其近年随着无线通信技术不断发展,朝着智能化、宽带化和无缝化的方向演进,对频谱资源的需求越来越大,由于现代战场上装备数量和通信业务量不断增加,己方通信网的自扰也日益严重,为了提高频谱利用率,现有的技术手段多是采用时域、空域、频域、码域复用的方法,但是和日益增长的新业务和对带宽的需求增长相差甚远,另一方面,据实测数据表明3 GHz以下的频段利用率不到30%,3～4 GHz频段利用率只有0.5%,而4-5 GHz频段竟然有99.7%未被充分使用,由此可见,传统的频谱资源静态管理方式导致大量的授权频谱在不同地域和时间严重浪费,是造成当前频谱稀缺的紧张局面的重要原因,采用动态频谱接入和共享的方式提高频谱资源的利用率来替代传统的静态频谱管理体制是解决上述问题的根本途径,
由于存在巨大的经济和政治背景,且一直以来静态频谱资源分配体制发挥了重大作用,故想在短期内从根本上废除静态频谱分配和接人体制是不现实的,所以论文基于认知无线电思想提出了采用静态和动态相结合的频谱共享模型,可以很好地兼容现有静态频谱分配体制并能最大限度地保证授权用户的权益,且可以大幅提高频谱利用率,由此,论文引人认知无线电,建立一种静态和动态相结合的频谱分配体制,对军事通信中提高频谱利用率、建立可靠通信以及通信抗干扰都有重要的现实意义,
1.基于认知无线电技术的频谱管理
认知无线电（CR）是以软件无线电为扩展平台的一种新的智能无线通信技术,作为频谱动态调度管理体制的核心技术,它可以对周围的电磁环境特征进行感知,通过无线电描述语言和通信网络进行沟通,采用构建理解的方法进行学习并实时调整系统传输参数,使通信系统的无线规则和输入的无线电激励的变化相适应,使通信系统的频谱利用达到随时随地的高效性和高可靠性一系列适合无线频谱合理使用的空中接口、时空模式设置、射频带宽及相关协议称之为无线规则,系统的重构能力是认知无线电系统的重要特性,该功能的实现是基于软件无线电为平台,除此之外,信号处理和机器学习也可作为认知无线电的实现方式,
一个基本的认知无线电实现周期要经历3个过程,分别是：
1）无线电信道分析和估计：负责分析和估计无线电环境干扰温度、检测无线环境空闲频谱；
2）估计信道状态并进行预测建模：包含估计信道状态信息、对发射机可用的信道容量进行预测等；
3）频谱资源管理和发射功率控制：该部分主要完成认知无线电周期中的多址接入及控制,其中动态频谱分配由发射机来实现.
认知无线电系统其认知功能的实现依赖上述环节的顺序执行,一个完整的认知环路如图1所示.
2.动态和静态结合的认知无线电频谱
管理
2.1无线电频谱管理现状
现有的无线电频谱管理体制采用的是静态频谱分配方案,即某个频段被无线电频谱管理部门分配给某项业务、某业务部门或团体,则该频段只能由某项业务、某业务部门或团体使用,非授权用户不得使用该频段,即使该频段处于空闲状态,这样就导致一方面频谱利用率很低,另一方面许多亟待使用该频谱的用户无法使用该频谱,这种传统的静态的频谱分配机制限制了对频谱资源的有效充分利用,因此亟需进行优化改进,
在传统的无线电管理体制中,无线电频谱管理机构负责制定频率使用规则,使用者、部门或团体向其申请使用频率,无线电频谱管理机构将频率分配给无线电频谱使用者、部门或团体,该过程如图2所示,
现有的无线电频率分配包括频带划分、分配和指配3个层次,这3个层次具体为：
1）频带划分：制定频率划分表,将某个特定频带列入表中,对该频带使用指定使用条件,条件满足时可将频带分配给无线电业务使用者使用,
2）频带分配：规定频带使用区域和使用条件,将无线电频带分配给指定部门的无线电通信业务使用,
3）频道指配：制定使用条件,使用对象为无线电台,满足条件时将频道指配给某个无线电台使用,
2.2静态和动态相结合的电磁频谱管理方法
在静态的频谱分配体制中,某些频道被占用,某些未被使用,其中某些已分配的频道的利用率很低,大部分时间处于空闲状态,可以利用时分复用的思想来提高这些频道的利用率,我们将已经分配但在某时某地用户未使用的频谱称为“频谱空洞”,根据频谱被占用的时间长短,定义3种类型的频谱空洞：
1）黑洞：频带资源被授权用户的业务占据,存在较强的发射功率干扰,不能被非授权用户利用,
认知无线电论文参考资料：
结论：一种静态和动态相结合认知无线电频谱管理方法为关于认知无线电方面的论文题目、论文提纲、认知无线电的发展现状论文开题报告、文献综述、参考文献的相关大学硕士和本科毕业论文。
