基于无线电监测技术的认知无线电频谱监测研究

赵永基

（甘肃省无线电监测站 甘肃 兰州 730000）

1 引言

现阶段，无线电技术发展迅速，在各个领域都得到了广泛的应用，为社会的进步以及经济的发展提供了重要动力。但是，在实际应用过程中，也会面临各种问题，制约无线电技术的使用，影响监测结果，由此，需要重点对频谱进行分析，从而全面提升监测的准确性以及可靠性。

2 认知无线电技术

无线电技术近年来得到了广泛的应用，在此基础上，研发出了更为先进的无线电监测技术，实现了监听以及信号测量的要求，同时，也能够有效辨别信号中所包含的信息，处理掉一些不良信号，确保无线电设备能够维持正常的运行。无线电包括多个监测模块，其中包括移动站、控制中心、监测站等，在连接方式上采用拓扑的形式，对信号进行有效监测。监测系统运行过程中，需要提前假设多个门限，同时统计不同时间段信道的占用情况。在信号分析工作中，需要对无线电的功率以及频率进行监测，对比数据库中的数据与监测结果的差异，从而对非法信号进行辨别。此外，还需要对测向站进行监测，保证数据信息采集的准确性，整理完毕后，需要将概率图制作出来，利用收敛统计制作为电子地图。认知无线电技术是无线电技术的核心内容，可以做到实时控制，同时对系统参数进行修订，确保能够对频谱资源进行合理有效的控制，从而获得更为充分的利用。为了最大限度的对频谱资源进行利用，并全面提升通信性能，避免无线电受到频谱的制约，就可以在频率以及时空上对频谱进行复用。其中最为重要的就是能够对无线电环境进行监测，并将信道容量计算出来，进而得出最后的结论。频谱监测工作的主要内容就是对认知无线电环境进行全面监测，从而获得较为精确的数据，以免频谱资源对无线电监测技术造成不良影响[1]。

3 认知无线电频谱监测技术

3.1 多点协作

3.1.1 特征监测

不同的信号有不同的特征，在对信号进行监测时，需要利用信号的不同点完成监测工作。具体监测工作中，需要为不同的信号制定不同的信号谱，确保信号能够被及时分辨出来，这也是制作图谱的优点。

3.1.2 类似监测

采用类似监测开展监测任务时，首先需要将PU信号作为基础，将导频直接插入到SU中，并关联原有序列。在此过程中，滤波器能够对其相关性进行自动监测，从而利用最少的时间获得信噪比，有效提升信息精确度。如果信息精确性受到影响，则监测结果也会受到制约。基于此，在对信号进行调解时，需要保持同步完成[2]。

3.1.3 干扰温度监测

接收机如果长期处于运行中，其自身的温度就会升高，加之周围环境温度的影响，就会导致监测结果受到影响。一旦干扰温度较低，就会导致接收机温度低于最大限度，此时就需要应用相似频段空洞对接收机进行调整。采取以上措施后，如果干扰温度仍然高出规定的范围，就证明接收机的频带出现故障，导致通信性能降低，需要及时将其关闭。如果调整后接收机的温度过低，就证明频带可以正常使用，接收机的通信状况良好，能够正常使用[3]。

3.1.4 本振泄露功率监测

接收机运行过程中会对高频信号优先处理，进而产生频率信号，借助天线，信号便能够正常传播，其中低频信号传播性较好。基于此，利用本振泄露功率进行监测，就能够及时知晓泄露的信号，查看接收机的工作状态。

3.2 单点频谱监测

3.2.1 能量监测

能量监测过程中，首先需要按照有无信号对信号功率进行假设，而后才能够正常进行监测。在实际运用过程中，应该先采集好一个时间段内的功率，将其平均值计算出来，将假定门限值以及上述值进行对比，从而判断信号的真伪。

3.2.2 匹配滤波器

匹配滤波器法能够获取最大限度信噪比，当辨别出假的信号时，就能够使用信息同步待测信号频域以及时域恢复信号，但是，此种方法当前应用弊端较多，不建议长期应用。

3.2.3 周期特性

周期特性监测方法能够有效识别信号以及噪音，信号的周期性较强，在此基础上，就能够知晓周期性的监测方法。同时，也可以按照信息的长度对信号进行监测，并进行有效评估、辨别，完成监测任务。

4 认知无线电技术与无线电监测技术结合的意义

无线电管理过程中，做好监测工作有利于为规划、划分、指配相关频率奠定基础，同时为无线电的应用提供必要的技术支持。认知无线电能够有效解决频率资源紧张的难题，属于一种新的技术。其与传统的频率授权指配技术存在一定差别，在使用中，需要重点关注使用的安全性，也就是要制定新的频率管理规则，从而避免授权用户的使用出现安全隐患。在未来的发展中，要求依据认知无线电频谱感知并监测统计测量射频环境，这为主管部门的决策提供了必要的支持。

5 结语

近年来，软件无线电技术发展迅速，在此基础上，认知无线电技术获得了广阔的发展空间，其属于一种智能无线电通信技术，与传统意义上的频率分配存在本质区别。认知无线电技术允许非授权用户按照既有规则使用，在“借用”已授权用户的资源时，需要保证不会对其他已授权用户的通信产生不良影响。此项技术的应用，有效缓解了频率资源紧张的现状，为无线电管理作出了突出的贡献。未来发展中，如何科学、合理的转变频谱管理规则是需要重点考虑的问题，这对无线电监测部门未来的发展提供了必要的技术支持，为无线电频率资源管理部门的决策提供了重要依据。