【22页】认知无线电在通信中的应用02.doc文档全文免费阅读

数，实现最佳适配。

从这个意义上 讲，是更高层的概念，不仅包括信号处理，还包括根据相应的任也 就是说，关注的是采用软件资源分配技术 信道估计 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 认知无线电对全球通信行业的影响 对未来认知无线电技术在通信应用中的展望 结束语 致谢 参考文献 绪论 认知无线电的研究背景 认知无线电概念最早是由瑞典博士于年月提出的，是对 软件无线电功能的进步扩展。

认知无线电可以感知周围电磁环境，通过无线电知 识描述语言与通信网络进行智能交流，并实时调整传输参数通信频率发射功 率调制方式编码体制等，使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应，而且能与环 境相匹配，以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和人又提出了基于软件无线电的认知无线电概念。

认知无线电， 是种具有频谱感知能力的智能化软件无线电，它能自动感知周围的 电磁环境，寻找频谱空穴，并通过通信协议和算法将通信双方的信号参数调整到最佳 状态。

由此可见，认知无线电不仅具有通信功能，而且还需具备频谱探测能力，具有多 功能特征，必须借助于软件无线电来实现。

认知无线电已成为目前无线通信领域的大 研究热点。

代，不仅成本高，浪费资源，而且给最终用户也带来诸多不子便。

为解决频谱资源的有 效利用问题，有 率调制方式编码体制等，使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应，而且能与环 境相匹配，以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。

认知无线电可以感知周围电磁环境， 认知无线电的研究背景 认知无线电概念最早是由瑞典博士于年月提出的，是对 软件无线电功能的进步扩展。

展趋势 国际无线电频谱资源的发展趋势 认知无线电对全球通信行业的影响 认知无线电在震后应急通信中的应用 认知无线电通信的关键技术 快速频谱感知技术 动态频谱管理 自适应频谱资源分配技术 信道估计 认知无线电的未来发部分内容简介认知无线电通信技术的种类 认知无线电通信的运行流程 部分内容简介认知无线电通信技术的种类 认知无线电通信的运行流程 认知无线电在通信领域上的应用 认知无线电在宽带无线通信中的应用与研究 认知无线电在震后应急通信中的应用 认知无线电通信的关键技术 快速频谱感知技术 动态频谱管理 自适应频谱资源分配技术 信道估计 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 认知无线电对全球通信行业的影响 对未来认知无线电技术在通信应用中的展望 结束语 致谢 参考文献 绪论 认知无线电的研究背景 认知无线电概念最早是由瑞典博士于年月提出的，是对 软件无线电功能的进步扩展。

认知无线电可以感知周围电磁环境，通过无线电知 识描述语言与通信网络进行智能交流，并实时调整传输参数通信频率发射功 率调制方式编码体制等，使通信系统的无线电参数不仅与规则相适应，而且能与环 境相匹配，以达到无论何时何地都能达到通信系统的高可靠性和频谱利用的高效性。

也 就是说，关注的是采用软件方式实现无线电系统信号的处理而强调的是无线系统 能够感知操作环境的变化，并据此调整系统工作参数，实现最佳适配。

从这个意义上 讲，是更高层的概念，不仅包括信号处理，还包括根据相应的任务策则和目标进行 推理和规划的高层活动。

随着无线多媒体的应用的增加，无线频谱成为越来越紧张的资源。

认知无线电 是指具有自主寻找和使用空闲频谱资源能力的智能无线电技术。

认知无线电技术的提 出，为解决不断增长的无线通信应用需求与日益紧张的无线频谱资源之间的矛盾提供了 种有效的解决途径。

认知无线电的研究意义 信息化社会发展到今天，人类社会已离不开通信，尤其是无线移动通信如 手机普及程度在几年前是不可想像的，各种新的通信手段信体制的出现为人们的生 活作带来了极大的便利。

随着各种新标准协议的不断发布，无线系统制造商和通信 服务提供商不得不做出响应，通过系统升级，以保持其技术的先进性，不断为用户提供 高质量的通信服务。

但是，如此反复的重新设计和硬件的不断更新换 代，不仅成本高，浪费资源，而且给最终用户也带来诸多不子便。

为解决频谱资源的有 效利用问题，有人又提出了基于软件无线电的认知无线电概念。

认知无线电， 是种具有频谱感知能力的智能化软件无线电，它能自动感知周围的 电磁环境，寻找频谱空穴，并通过通信协议和算法将通信双方的信号参数调整到最佳 状态。

由此可见，认知无线电不仅具有通信功能，而且还需具备频谱探测能力，具有多 功能特征，必须借助于软件无线电来实现。

认知无线电已成为目前无线通信领域的大 研究热点。

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。

本文的研究内容 随着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。

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。

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，从而造成强度的衰减。

根据无线电波在传播过程所 发生的现象，电波的传播方式见图，主要有绕射地波，反射和折射 天波，直射空间波。

决定传播方式的关键因素是无线电信号的频率。

沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。

绕射传播。

传播途径主 要取决于地面的电特性。

地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱波 长越短，减弱越快，因而传播距离不远。

但地波不受气候影响，可靠性高。

超长波 长波中波无线电信号，都是利用地波传播的。

短波近距离通信也利用地波传播。

天波利用天空的电离层折射和反射而传播的电波，也叫天空波。

电离层只对短波 波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。