需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。
根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。
另方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。
因此,人们提出采用认知无线电技术,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。
本文的研究内容着无线电通信技术的发展,无线电技术已经得到了学术界和产业界的广泛关注。
本文在研究探讨的理论指导下,利用图书馆资源与网络资源,深入的介绍了认知无线电的定义无线电的技术特点与关键技术以及应用。
并介绍了无线电在国际上的影响与发展趋势。
分析了认知无线电技术的特点发展趋势和对全球通信行业的影响。
认知无线电通信的些关键技术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。
分析了认知无线电系统当中需要重点解决的关键技术,包括频谱感知,动态频谱管理以及信道估计等,并研究与探讨了关键技术的多种典型解决方案,对其性能进行分析与评价,最后对未来应用需要解决的关键问题与热点技术的结合进行了总结与展望。
无线电通信的模式认知无线电通信技术的特点应该具备以下个主要特征认知能力认知能力使能够从其工作的无线环境中捕获或者感知信息,从而可以标识特定时间和空间的未使用频谱资源也称为频谱空洞,并选择最适当的频谱和工作参数。
重构能力重构能力使得设备可以根据无线环境动态编程,从而允许设备采用不同的无线传输技术收发数据。
可以重构的参数包括工作频率调制方式发射功率和通信协议等。
目前近距无线通信技术,比如蓝牙,无线局域网和红外数据传输等技术得到了广泛的使用。
另外新型的通信技术正在崛起,它们分别是超宽频短距通信无线和专用无线系统等。
它们都有其立足的特点,或基于传输速度距离耗电量的特殊要求或着眼于功能的扩充性或符合些单应用的特别要求或建立竞争技术的差异化等。
但是没有种技术可以完美到足以满足所有的需求。
认知无线电通信技术的种类接入技术是种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术。
接入技术即的缩写,译为码分多址分组数据传输技术,被称为第代移动通信技术。
接入技术相对原来的拨号方式的电路交换数据传送方式,是分组交换技术。
④接入技术接入技术最大的特点就是传输速度快,最高的通信速度可以达到。
固定无线宽带接入技术的英文全称叫,中文含义叫本地多点分配业务。
卫星接入技术技术也叫数字直播卫星接入技术,该技术利用位于地球同步轨道的通信卫星将高速广播数据送到用户的接收天线,所以它般也称为高轨卫星通信。
蓝牙技术蓝牙的英文名称为,实际上它是种实现多种设备之间无线连接的协议。
技术主要为家庭网络设计,旨在降低语音数据成本。
接入技术技术能为用户带来了最高的数据传输速率,在这样的条件下,现在计算机中应用的任何媒体都能通过无线网络轻松的传递。
⑩通信技术该技术又称为国际移动电话。
无线局域网无线局域网,简称是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。
无线光系统无线红外光传输系统是光通信与无线通信的结合,通过大气而不是光纤来传输光信号。
按传输的信息的物理特征,可以分为电话电报传真通信系统,广播电视通信系统,数据通信系统等按信道传输的信号传送类型,可以分为模拟和数字通信系统按传输媒介信道的物理特征,可以分为有线通信系统利用导线传送信息无线通信系统利用电磁波传送信息光纤通信系统利用光导纤维传送信息。
在无线模拟通信系统中,信道便是指自由空间。
认知无线电通信的系统组成组成发送设备接收设备传输媒体。
发送设备变换器换能器将被发送的信息变换为电信号。
例如话筒将声音变为电信号。
发射机将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。
天线将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。
传输媒体电磁波在自由空间中,波长与频率存在以下关系式中为光速,和分别为无线电波的频率和波长,因此,无线电波也可以认为是种频率相对较低的电磁波。
对频率或波长进行分段,分别称为频段或波段。
不同频段信号的产生放大和接收的方法不同,传播的能力和方式也不同,因而它们的分析方法和应用范围也不同。
无线电波只是种波长比较长的电磁波,占据的频率范围很广。
电磁波从发射机天线辐射后,不仅电波的能量会扩散,接收机只能收到其中极小的部分,而且在传播过程中,电波的能量会被地面建筑物或高空的电离层吸收或反射或在大气层中产生折射或散射,从而造成谱资源分配技术由于正交频分复用系统是目前公认的比较容易实现频谱资源控制的传输方式,该调制方式可以通过频率的组合或裁剪实现频谱资源的充分利用,可以灵活控制和分配频谱时间功率空间等资源,自适应频谱资源分配的关键技术主要有载波分配技术子载波功率控制技术复合自适应传输技术。
载波分配技术认知无线电具有感知无线环境的能力。
通过对干扰温度的测量,可以确定频谱空洞。
子载波分配就是根据用户的业务和服务质量要求,分配定数量的频率资源。
子载波功率控制技术认知无线电中利用已授权频谱资源的前提是不影响授权用户的正常通信。
复合自适应传输技术该技术将和认知无线电思想以及系列自适应传输技术结合,从而达到无线电资源的合理分配和充分利用。
信道估计所谓信道估计,就是从接收数据中将假定的个信道模型的模型参数估计出来的过程。
如果信道是线性的话,那么信道估计就是对系统冲激响应进行估计。
需强调的是信道估计是信道对输入信号影响的种数学表示,而好的信道估计则是使得种估计误差最小化的估计算法。
信道估计算法从输入数据的类型来分,可以划分为时域和频域两大类方法。
频域方法主要针对多载波系统时域方法适用于所有单载波和多载波系统,其借助于参考信号或发送数据的统计特性,估计衰落信道中各多径分量的衰落系数。
从信道估计算法先验信息的角度,则可分为以下三类基于参考信号的估计。
该类算法按定估计准则确定待估参数,或者按些准则进行逐步跟踪和调整待估参数的估计值。
其特点是需要借助参考信号,即导频或训练序列。
盲估计。
利用调制信号本身固有的与具体承载信息比特无关的些特征,或是采用判决反馈的方法来进行信道估计的方法。
半盲估计。
结合盲估计与基于训练序列估计这两种方法优点的信道估计方法。
认知无线电的未来发展趋势国际无线电频谱资源的发展趋势当前,认知无线电技术已经得到了学术界和产业界的广泛关注。
很多著名学者和研究机构都投入到认知无线电相关技术的研究中,启动了很多针对认知无线电的重要研究项目。
例如德国大学的教授等提出的频谱池系统美国加州大学分校的教授的研究组开发的系统美国理工学院宽带和无线网络实验室教授等人提出项目美国军方的项目欧盟的项目等。
在这些项目的推动下,在基本理论频谱感知数据传输网络架构和协议与现有无线通信系统的融合以及原型开发等领域取得了些成果。
为此专门组织了两个重要的国际年会和交流这方面的成果,许多重要的国际学术期刊也通过将刊发关于认知无线电的专辑。
目前,最引人关注的是工作组的工作,该工作组正在制定利用空闲电视频段进行宽带无线接入的技术标准,这是第个引入认知无线电概念的技术标准化活动。
认知无线电对全球通信行业的影响年世界无线电通信大会年于月日落下帷幕,经过在周时间内所召开的多次会议上艰难的谈判和妥协,与会的多个国家在会议上讨论的项议题均取得了较为满意的结果。
作为各国无线电管理的国际框架性指导性文件国际电信联盟的无线电规则得到了全面的修订,我国代表团也圆满完成各项议题任务顺利回国。
国际电联秘书长哈马德图埃博士称赞所做出的各项决议是推进世界范围内信息基础设施建设实现联合国千年发展目标非常重要的步。
事实上,本届大会的结果和做出的系列无线电有关的频率程序等相关的决议,对于我国移动通信业和国民经济各行业的发展也都将产生深远的影响。
从移动通信技术起步至今,移动通信的发展历程大致可以概括为每年更新代,同时信息速率大约增加倍,代移动通信技术决定着年左右的世界电信产业基本格局。
因此,对于世界电信业的重要意义是不言而喻的移动通信的发展历程大致可以概括为每年更新代,同时信息速率大约增加倍,代移动通信技术决定着年左右的世界电信产业基本格局。
因此,对于世界电信业的重要意义是不言而喻的。
对未来认知无线电技术在通信应用中的展望认知无线电技术并不是个孤立的技术,如何将其和现有的无线通信技术以及组网方式进行融合,应用到下代无线通信系统中,已成为认知无线电技术的个主要发展方向和应用趋势。
基本理论和相关应用的研究,为大规模应用奠定坚实的基础。
比较重要的包括认知无线电的信息论基础和认知无线电网络相关技术,例如频谱资源的管理跨层联合优化等等。
未来移动通信的个重要发展趋势就是宽带多媒体通信,限制它的主要原因就是频谱资源的紧张以及频谱分配方式缺乏灵活性,远远不能满足需要。
软件无线电是公认的未来发展方向,其特殊扩认知无线电可以应用频谱统筹的技术有效地利用有限的频谱资源,实现灵活的资源配置和工作模式的调整。
可以预见,认知无线电具有广阔的发展空间。
与现有系统的融合。
虽然目前认为认知无线电的应用应该不要求授权用户作任何改变,但如果授权用户和认知无线电用户协同工作,将会便于实现并提高效率。
目前,已经有些研究工作在考虑将认知无线电集成到现有无线通信系统的方法,并取得了些初步成果。
预计未来这方面将会有大量的需求结束语通过认知无线电通信的全过程,认知随着无线通信需求的不断增长,对无线通信技术支持的数据传输速率的要求越来越高。
根据香农信息理论,这些通信系统对无线频谱资源的需求也相应增长,从而导致适用于无线通信的频谱资源变得日益紧张,成为制约无线通信发展的新瓶颈。
另方面,已经分配给现有很多无线系统的频谱资源却在时间和空间上存在不同程度的闲置。
因此,人们提出采用认知无线电技术,通过从时间和空间上充分利用那些空闲的频谱资源,从而有效解决上述难题。
认知无线电的提出,为从根本上解决日益增长的无线通信需求与有限的无线频谱资源之间的矛盾开辟了条行之有效的解决途径,是未来无线通信产业的发展方向,正逐渐通过标准化进入产业领域。
然而,认知无线电技术从概念到应用尚面临很多挑战,尤其是许多关键技术需要突破,这也使其成为了近年来无线通信研究的热点。
本文力图对认知无线电通信进行全面而深入的研究,虽然研究取得






























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