认知无线电技术的新进展

赵禹智

【摘 要】认知无线电技术发展中，智能无线电趋势愈发明显，该技术研究活动迈入新的发展阶段。因此，文章结合认知无线电技术的相关概念，对该技术的新进展进行简单阐述，旨在通过无线电认知通信场景布置，推进认知无线电技术改革。

【关键词】认知无线电;新进展;技术

引言：

认知无线电技术在广泛应用中，其技术革新成为通信行业关注的重点问题。无限电软件、硬件設施的重新架构，及其与各类技术、开发工具的融合，促进着无限电认知技术发展，为我国无线通信领域带来更多建设空间。

一、认知无线电技术的相关概念

认知无线电的本质是智能化“频谱共享”技术，该技术的核心为认知功能。即按照无线电环境，自动控制运行频率、发射功率，同时在不影响用户相互通信、传输信号的基础上，与其分享共享频谱。认知无线电技术所涉通信领域较多，涉及遗传算法、博弈论、功率分配、反复注水法等多学科理论[1]。随着无线电智能化程度的加深，认知无线电技术应用场景更为复杂，功能需求增加，所以在该技术研发过程中，技术人员会以无线电为硬件支撑，科学控制无线电传播中的载频、传输功率，使连接的通信系统具有发射参数职能配置功能。

二、认知无线电技术核心

（一）频谱检测与管理

认知无线电技术的核心为频谱检测与管理，一方面，相关人员可根据单个、多个认知无线电端口所接收的信号，评估无线电环境中信号频谱状态，随后结合频率占用情况，检测各无线电节点滤波、能量周期，控制各单节点性能风险。另一方面，无线电在不同可用频段中，可自动判定最优频谱，以此适应QOS的频谱判决与管理要求，解决多频、带频中各频段的通信问题。

（二）功率及温度参数调控

利用认知无线电技术，评估通信信道状态时，需有效控制无线电功率，从而科学预测通信信道容量，快速将信息发射端信号状态反馈至发射端，适应信道内通信环境，减少其他认知用户的信号。除此之外，认知无线电技术可在对应频段内，通过控制发射功率，调整各频段干扰温度，使用户在进行通信操作后，用户信号可快速转移，无线电发射功率限制在合理范围内，增加用户通信可靠性。

三、认知无线电技术的新进展

（一）通信终端广泛连接

目前，无线电认知技术已经改变传统“硬连线”通信模式，其无线通信协议可依靠“软件定义”。即下载无线电认知技术支撑下的相关软件时，可通过升级频段的方式，智能建立空中接口通信协议。具体来说，新时期无线电认知技术能够借助多模块、多频无线电通信装置，构建更为高效的通信方案，且在不完全替代核心通信设备基础上，运用DSP编程处理无线电信号。随后针对无线电通信内IF、RF等模拟域的信号处理，促使A-D / D-A通信装置连接转换器周边终端设备[2]。由此可见，无线电认知技术在发展中，将数字化理论、编程技术纳入应用方案内，整体灵活性增强，无线电认知技术运用成本降低，可使用户在多频率、多模块通信终端中进行广泛链接，增加无线电认知技术终端开发渠道。

（二）无线电频谱资源优化

无线电认知技术所取得的新进展，同样体现在无线电频谱资源的优化中。该技术在与智能化技术融合后，基本认知功能升级，可创造出脑功能更强大的无线电技术，自动优化无线通信中的频谱资源。升级后的无线电认知技术，可灵活控制无线电通信周期，处理通信信号图像，优化无线电频谱资源[3]。比如在图像进入频谱后，通信网络可智能将其分解，并根据组件形状、边缘，生成对应曲线图。而在各通信组件结合后，无线电通信网络可提前预测图像内信号，调整网络内层参数，实现无线电通信的正向、反向传播。此种预测行为在累积中，可不断提升无线电网络信号预测准确性，减少信号传输、信息输送误差，保证无线电整体认知的智能化水平。

（三）通信引擎认知改变

通信引擎认知改变是无线电认知技术创新的主要内容，机器学习算法是促进该技术进步的关键。技术人员将机器学习算法融入无线电通信系统中的CRPC认知引擎后，系统对无线电信号的触发速度明显提升，整体认知水平波动明显。在通信引擎认知这一方面，无线电认知技术的新进展，多集中在无线电协议破解、频谱分析中，其在应用时，可精准获取监测目标通信信息。同时可通过指控终端、无线电测向设备、无线电处理单元等端口，无死角勘测周围通信环境。若发现无限电频谱存在异常信息，通信系统引擎将按照机器学习算法，自动破解无线电通信协议，对比内置数据库，将所提取的差异化信息传输至主操作平台。

（四）无线电通信领域扩大化

在我国通信领域中，无线电认知技术应用范围的扩大尤为明显。软件无线电产生后，多模式、多领域、多元化功能的无线电设备被渗透在各领域内，成为无线电认知技术发展的一大进步。在此期间，无线电认知技术可基于用户通信终端、网络终端，动态采集软件编程信息，重新配置可支撑不同功能系统的通信设备，实现无线电通信领域的扩大。具体来说，随着无线电认知技术水平的提升，其应用范围从通信领域进入无线电工程、测控、雷达、导航、广播等领域内。该技术可利用新型通信体系，灵活设计可自适应各领域要求的软件编程，建设多功能现代无线电工程。相较于传统无线电认知技术，现阶段的无线电工程更为关注硬件设计的简单化，强调软件功能升级对各领域系统重构的便捷性，是我国无线电认知技术的伟大革新。并且在无线电通信领域扩大后，无线电认知技术研发渠道逐渐增加，技术功能需求不断改变，对升级无限电认知功能，促进无线电通信技术改革意义重大。

四、结语

综上所述，现阶段，认知无线电技术的发展已经进入新时期，智能化、数据化等现代技术融合无线电认知技术领域中，进一步拓展该技术应用场景。但是为适应新时期对无线电通信的相关要求，研究人员仍需不断革新认知无线电技术实践方案，挖掘其智能化、高速率通信性能，为我国通信事业的可持续发展提供助力。

参考文献：

[1]刘婷婷，申海，张琳.认知无线电现状及关键技术探讨[J].信息系统工程，2018（07）：22-27.

[2]郝鑫，戴菁，郑红岩.浅析人工智能技术在认知无线电中的运用[J].中国新通信，2020（06）：100-100.

[3]刘岳苹.认知无线电技术的国内外发展和研究现状[J].工程技术与管理（英文），2019（010）：16-18.

（作者单位：中航飞机汉中飞机分公司）