認知無線電技術(shù)及在軍事通信中的應用

費利軍　王亞鴿

摘 要： 認知無線電是通信領(lǐng)域在軟件無線電概念之后出現(xiàn)的又一新概念，其主要關(guān)注于系統(tǒng)通過感知操作環(huán)境的變化調(diào)整系統(tǒng)工作參數(shù)。敘述了認知無線電的概念及與軟件無線電的關(guān)系，對其構(gòu)架和關(guān)鍵技術(shù)進行了介紹，并分析了認知無線電在軍事通信領(lǐng)域的優(yōu)勢及面臨的挑戰(zhàn)，對于我軍通信系統(tǒng)的升級建設具有積極作用。

關(guān)鍵詞： 認知無線電； 頻譜感知； 功率控制； 軍事通信

中圖分類號： TN92?34 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2014）17?0036?04

Abstract： The cognitive radio （CR） is a new concept following the software radio in the communication field， and it focu?ses on the adjusting the system running parameters on the basis of sensing surrounding. The concept of CR and its relation with software radio are described in this paper. Its structure and key technologies are introduced. The advantages of CR in the military communication and the challenge it is facing are analyzed. It has a positive role in upgrade construction of the communication systems in China.

Keywords： cognitive radio； spectrum sensing； power controlling； military communication

0 引 言

隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，在20世紀90年代末期，軟件無線電（Software Defined Radio，SDR）的概念廣泛流行，并被引入部分通信產(chǎn)品領(lǐng)域，其基本思想是以一個通用、標準及模塊化的硬件平臺，通過軟件編程實現(xiàn)無線電臺的各種功能，把數(shù)字化處理（A/D和D/A變換）盡量靠近天線，通過軟件算法實現(xiàn)不同的主流無線調(diào)制解調(diào)算法。軟件無線電的出現(xiàn)，將改變目前基于硬件和面向用途的產(chǎn)品設計方法，主要依賴軟件更新改變硬件配置結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)新的功能。隨著軟件無線電的進一步發(fā)展，代表第二代技術(shù)的認知無線電（Cognitive Radio，CR）逐漸受到研究人員及工程師的重視。

認知無線電的概念是Joseph Mitola博士于1999年明確提出，主要是對軟件無線電的進一步深化和發(fā)展，其描述其為“在無線電資源和通信領(lǐng)域，無線數(shù)字設備及相關(guān)網(wǎng)絡應使用智能計算方法檢測用戶通信需求，并根據(jù)需求來分配適合的無線電資源、提供最佳的無線電業(yè)務”[1]。認知無線電以靈活、智能、可重配置為顯著特征，使用人工智能技術(shù)感知外部電磁環(huán)境，并從環(huán)境中學習，能夠有目的地實時改變操作參數(shù)（如功率、頻率和調(diào)制方式等），使內(nèi)部狀態(tài)適應接收到的無線信號，從而實現(xiàn)任何時間、任何地點的高可靠通信，以及對有限頻譜資源高效利用。在目前針對CR研究的眾多描述中，美國聯(lián)邦通信委員會（Federal Communications Commission，F(xiàn)CC）提出了一個簡化的版本，該版本建議任何具有自適應頻譜意識的無線電都應該被稱為認知無線電CR，基于此他們將CR定義為基于與操作環(huán)境的交互、能動態(tài)改變其發(fā)射機參數(shù)的無線電通信系統(tǒng)，具有環(huán)境感知和傳輸參數(shù)自我修改的功能。

CR與SDR二者的主要關(guān)注點有所不同，SDR關(guān)注的是無線電系統(tǒng)的信號處理方法、功能實現(xiàn)方式，而CR則需要感知外部環(huán)境的變化，并根據(jù)變化調(diào)整系統(tǒng)工作參數(shù)。從該意義上講CR是更高層的概念，不僅包括基本的信號處理方法，還包括根據(jù)相應的任務、規(guī)則和目標等進行深一步的推理和高層次的規(guī)劃功能，具有一定的自主學習能力。綜上所述，CR具有以下特點：對環(huán)境的感知能力、對環(huán)境變化的學習能力、對環(huán)境變化的自適應性、通信質(zhì)量的高可靠性、對頻譜資源的充分利用、系統(tǒng)功能模塊的可重構(gòu)性。

1 認知無線電架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

Mitola提出的概念模型如圖1所示[1?2]，分為硬件、軟件兩大部分。軟件部分主要有基礎(chǔ)軟件、智能軟件。硬件部分主要沿用基本軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)，包括天線、射頻、調(diào)制解調(diào)器、安全模塊、基帶信號處理以及用戶接口部分。天線主要解決無線電信號的接收和發(fā)射；射頻前端包括無線電信號的放大及必要變換（A/D數(shù)字化處理）；調(diào)制解調(diào)器主要處理收發(fā)信號的調(diào)制解調(diào)、信號均衡等問題；基帶處理模塊主要處理網(wǎng)絡中的各種協(xié)議、控制等，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡的兼容；用戶接口部分利用RKRL語言（Radio Knowledge Representation Language）實現(xiàn)不同接口服務，并采用支持關(guān)于用戶需要的自動推理的方式，更好地為個人通信服務。

根據(jù)圖1及相應分析可知，實現(xiàn)探測并接收外部的射頻信號，需要以下三個步驟：首先是進行頻譜感知檢測，分析當前空間的電磁環(huán)境及無線電占用情況；其次進行動態(tài)頻譜管理，根據(jù)當前環(huán)境和目標任務，計算最佳使用頻率并輸出信號；最后是傳輸功率控制，根據(jù)當前電磁環(huán)境、系統(tǒng)使用頻率確定需要發(fā)送的功率水平并發(fā)射。其中前兩個由接收單元完成，最后一個由發(fā)射單元完成。涉及到的關(guān)鍵技術(shù)[3]主要分析如下。

1.1 頻譜感知技術(shù)

頻譜感知技術(shù)是指用戶通過各種信號檢測、信號處理的方法，獲取當前無線網(wǎng)絡頻譜使用信息，發(fā)現(xiàn)譜空穴，使用戶能利用最優(yōu)化頻譜進行通信，提高譜頻的利用率和通信質(zhì)量[4?5]。

根據(jù)數(shù)據(jù)來源的不同，頻譜感知技術(shù)可以分為單節(jié)點感知和協(xié)同感知。本地頻譜感知是指單個認知用戶根據(jù)本地射頻環(huán)境，獨立執(zhí)行某種檢測算法進行頻譜特性標志，其檢測性能以虛警概率以及漏檢概率進行衡量。目前單節(jié)點感知技術(shù)的研究方向主要集中在匹配濾波、能量檢測法和循環(huán)平穩(wěn)特征檢測法等方法上，見表1。在復雜環(huán)境中，只有部分CR用戶能夠檢測出準確的頻譜，且不能保證檢測出的頻譜準確性。因此一些學者提出多節(jié)點協(xié)同的頻譜感知方法，通過頻譜檢測協(xié)作提高其正確性。協(xié)同感知是指通過多個用戶之間的交互與協(xié)作，綜合不同節(jié)點的結(jié)果并進行判決。協(xié)同感知可以在一定程度上克服單節(jié)點感知對本地硬件要求高、容易受干擾等弊端，降低用戶對檢測靈敏度的要求，提高用戶的捷變能力，有效緩解噪聲不確定性問題。

根據(jù)協(xié)作網(wǎng)絡的構(gòu)架以及協(xié)作的策略，協(xié)作感知方案可分集中式協(xié)作和分布式協(xié)作。集中式協(xié)作方案中一般由一個中心基站和多個參與協(xié)作的認知用戶組成，通過專用控制信道將不同用戶的本地感知信息傳送到中心基站，統(tǒng)一進行融合處理、最終判決。在分布式協(xié)作感知方案中不需要中心站，簡化了認知網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，各協(xié)作節(jié)點之間可以直接交互和信息共享，對各自感興趣的頻譜做最終判決。該方案的優(yōu)點主要是開銷成本小。

1.2 動態(tài)頻譜管理

動態(tài)頻譜管理（Dynamic Spectrum Management，DSM），其主要目標是通過自適應算法動態(tài)分配頻率使用，有效利用RF頻譜[6]。頻譜管理算法設計主要是以頻譜感知技術(shù)和功率控制技術(shù)為基礎(chǔ)，通過偵測最適合的頻譜信道，選擇適應無線環(huán)境時間變化特征的調(diào)制模式，根據(jù)目標節(jié)點可能的接收能力提供源到目標的調(diào)整，通過最佳功率水平發(fā)射出去。利用DSM技術(shù)可以提高無線通信的靈活性，合理規(guī)劃信道使用，避免主要用戶和次要用戶之間的沖突，兼顧公平與效率，合理共享頻譜。

動態(tài)頻譜管理主要包括頻譜的辨認描述、頻譜可用性的持續(xù)時間以及頻譜分配方法等方面，其中頻譜分配主要是根據(jù)當前感知到的頻譜使用情況，結(jié)合需要接入的頻譜節(jié)點數(shù)目及服務要求，將適當?shù)念l譜通過相應策略分配給一個或多個指定用戶節(jié)點。分配算法的設計應該以高效性、公平性、有效性以及擴展性為設計目標，目前的算法研究主要集中在基于圖論的方法、基于頻譜交易的方法、基于頻譜拍賣的方法、基于博弈論的方法四個方面[7]。

1.3 功率控制技術(shù)

在通信系統(tǒng)中發(fā)射功率過大往往會干擾其他用戶，功率過小又會降低通信的距離和可靠性，發(fā)射功率的幅度必須找到一個適當折中的水平，因此功率控制是每個通信系統(tǒng)中必須要考慮的問題，也是下一代CR系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)中功率控制的最優(yōu)化技術(shù)主要有拉格朗日松弛法、經(jīng)典法、二次規(guī)劃法、博弈論和幾何規(guī)劃法等。CR系統(tǒng)中功率控制的方法主要還是在傳統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展，目前的研究方向主要集中在基于對策論、信息論、博弈論等[8?9]方法上。

在對策論算法設計中，由于在合作對策中每個用戶都試圖最大化自己的功率，無法滿足系統(tǒng)要求，所有主要非合作對策，可以將多部對策簡化為一個隨機過程，從而將問題轉(zhuǎn)化為Markov過程，進而可以使用傳統(tǒng)成熟算法進行分析?；谛畔⒄摲椒ㄊ菍⑾到y(tǒng)信道分為多個獨立信道，形成信道矩陣，通過奇異值分解求出各自信道的奇異值，根據(jù)不同奇異值在發(fā)送端分配不同的功率水平，達到功率傳輸容量和效率的最大化。采用博弈論的方法適合處理具有多用戶的復雜問題，通過參與用戶的相互交互形成眾多結(jié)合，并進行融合后生成最佳決策，能夠使問題的爭論達到一個均衡點（即Nash均衡）。

2 認知無線電在軍事通信中的應用

根據(jù)認知無線電認知、重構(gòu)等特點，使用其既可完成通信功能，也可實現(xiàn)信道搜索、信息偵察以及信號分析等，甚至在特定條件下實現(xiàn)對目標信號的測距、定向，實現(xiàn)頻譜感知、信道分配、功率控制等方面的優(yōu)化。認知無線電是軟件無線電的進一步發(fā)展，也是軟件無線電與電子偵察、信息對抗的有效結(jié)合。這些特點也引起軍方特別關(guān)注，從2004年美國國防部高級研究計劃局（DARPA）就已經(jīng)提出了以認知無線電為基本思想的下一代無線通信（XG）項目，并頒布了一套新的建議需求文件。XG項目將為無線通信系統(tǒng)提供整套設備，使得無線通信系統(tǒng)可以動態(tài)利用若干暫時未使用的頻譜資源，而不會與現(xiàn)有常規(guī)系統(tǒng)和用戶產(chǎn)生沖突。

2.1 現(xiàn)代軍事通信的特點

現(xiàn)代軍事通信與民用通信相比，有若干相同的手段和方法，同時有更多不同的特殊要求。首先要求能夠抗干擾，在日益復雜的現(xiàn)代戰(zhàn)爭條件下，抗干擾能力已經(jīng)成為衡量軍事通信系統(tǒng)的一項最關(guān)鍵指標，在某種程度上能夠決定軍事信息戰(zhàn)的勝負。傳統(tǒng)的抗干擾技術(shù)研究主要集中在信道的優(yōu)化、調(diào)制解調(diào)技術(shù)、信號處理等方面，通過擴頻、跳頻、跳時以及由此衍生出的相關(guān)技術(shù)[9]提高信道的抗干擾能力。

另一方面，戰(zhàn)場頻譜管理也是現(xiàn)代軍事通信系統(tǒng)中的一個重要方面。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的海、陸、空、天、電磁五維一體的聯(lián)合作戰(zhàn)中，如何有效管理己方的不同軍種、不同盟友之間的通信、雷達、導航以及電子對抗等設備之間的頻率規(guī)劃，已經(jīng)成為各國軍方極度關(guān)注的問題。目前軍方大都采用不同使用方分配固定頻率，進行簡單的戰(zhàn)場頻譜管理。該思路需要在戰(zhàn)斗開始之前，由專門機構(gòu)花費大量時間進行固定頻譜規(guī)劃，在形勢瞬息萬變的戰(zhàn)爭中不容易實現(xiàn)實時更改，容易造成戰(zhàn)機貽誤，并且在實戰(zhàn)中也暴露出弊端。

2.2 認知無線電的優(yōu)勢

由于認知無線電的基本思路就是動態(tài)利用頻譜資源，因為理論上可以大幅度提高戰(zhàn)場頻譜利用率，可以在實際應用中擴大整個通信系統(tǒng)的容量。CR系統(tǒng)經(jīng)過頻譜感知、頻譜分配等步驟，自身能避讓固定干擾源，具有一定的抗干擾能力，此外還可以通過采用位置感知技術(shù)，通過通信雙方相互位置方向的測定，調(diào)整通信波束的方向，規(guī)劃定向通信，進一步增強抑制干擾的能力。

CR不僅能夠提高通信系統(tǒng)抗干擾能力，同時通過適當降低發(fā)射功率，提高了抗截獲的能力。由于認知無線電系統(tǒng)具有自學習能力，在使用中可以對干擾信號進行信號采集和信號分析，在此基礎(chǔ)上選擇最合適的抗干擾策略（如改變通信信道特性、調(diào)制方式、功率水平、改變跳頻圖案等方式），實現(xiàn)對干擾信號的主動規(guī)避。

在未來的CR通信系統(tǒng)中，通過頻譜感知技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對所處區(qū)域的戰(zhàn)場所有電磁環(huán)境監(jiān)測及分析，對各自子系統(tǒng)所需頻譜帶寬、當前使用頻譜有效性等特征進行檢測，從而快速完成頻譜資源的自動分配，例如在實時通信的過程中，可以根據(jù)戰(zhàn)場頻率使用、干擾等因素自動調(diào)整通信頻率，達到最佳通信的效果。

2.3 面臨的挑戰(zhàn)

目前的軍事通信領(lǐng)域的CR研究和應用還處于初級階段，存在若干需要解決的問題。

（1） 目前對于CR系統(tǒng)而言大部分研究還僅僅停留在物理層，對高層次的組網(wǎng)（包括網(wǎng)絡協(xié)議、拓撲結(jié)構(gòu)等）方面的研究還較少，未能形成使用CR終端的通用標準，不利于研制方開發(fā)互通產(chǎn)品；

（2） 使用終端的小型化設計。未來戰(zhàn)場要求單兵終端必須實現(xiàn)體積小、長時間工作等特點，需要進一步進行小型化、低功耗設計，以適應各種復雜環(huán)境；

（3） 與現(xiàn)役通信設備兼容。預計未來CR終端的成本會比較高昂，可能在短時間內(nèi)無法實現(xiàn)大規(guī)模裝備，應采用逐步更新?lián)Q代的策略。這需要新舊兩代產(chǎn)品之間能夠?qū)崿F(xiàn)互通兼容，要求CR終端設計時要兼容我軍現(xiàn)役通信裝備的大部分頻段、調(diào)制方式等。

3 結(jié) 語

CR技術(shù)是繼SDR之后無線通信領(lǐng)域的下一個新概念，對其研究還處于初始階段。雖然CR技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢和誘人的前景，但目前基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域研究還不夠成熟，要解決許多難題，例如需要進一步加強CR動態(tài)頻譜利用的靈活性，可以嘗試將MIMO技術(shù)引入CR系統(tǒng)中；需要規(guī)范CR技術(shù)的專用協(xié)議，如路由協(xié)議、終端接口等；CR系統(tǒng)需要強大的重配置能力，但是目前的硬件平臺還不能支持其動態(tài)適應無線環(huán)境的要求[10]。

由于SDR在美國軍方取得相當?shù)某晒?，目前各國軍方都正在加緊對認知無線電各項關(guān)鍵技術(shù)的研究。我國應抓住機遇，加大研究力度，力爭形成我國相應標準，并開發(fā)出適合軍隊實際需求的CR無線通信系統(tǒng)及終端設備，使其能夠快速裝備部隊并發(fā)揮其卓越的性能，提升我軍戰(zhàn)斗力。

參考文獻

[1] MITOLA J， GERALD Q. Cognitive radio： Making software radios more personal [J]. IEEE Personal Communication. 1999 （8）： 6?13.

[2] 朱江，李少謙.認知無線電網(wǎng)絡架構(gòu)與協(xié)議體系[J].中興通信技術(shù)，2007（6）：5?8.

[3] 張玉，葛利，嘉赤偉，等.認知無線電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].微計算機信息，2010，26（11）：99?101.

[4] 鄧韋，朱琦.認知無線電系統(tǒng)中頻譜感知方法的研究[J].通信技術(shù)，2007，40（11）：76?77.

[5] 馮霞，莫景猷.認知無線電研究綜述[J].中國無線電，2008（10）：38?42.

[6] 文展，曾曉輝，陳果.動態(tài)頻譜分配與頻譜共享研究綜述[J].通信技術(shù)，2008，41（7）：60?62.

[7] 王欽輝，葉保留，田宇，等.認知無線電網(wǎng)絡中頻譜分配算法[J].電子學報，2012，40（1）：149?154.

[8] 徐斌陽，李少謙.認知無線電系統(tǒng)中的聯(lián)合功率控制[J].電子科技大學學報，2008，37（5）：649?652.

[9] 趙陸文，周志杰，繆志敏，等.淺析認知無線電在軍事通信中的應用[J].無線通信技術(shù)，2007（4）：31?35.

[10] 劉元，彭端，陳楚.認知無線電的關(guān)鍵技術(shù)和應用研究[J].通信技術(shù)，2007，40（7）：50?52.

在未來的CR通信系統(tǒng)中，通過頻譜感知技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對所處區(qū)域的戰(zhàn)場所有電磁環(huán)境監(jiān)測及分析，對各自子系統(tǒng)所需頻譜帶寬、當前使用頻譜有效性等特征進行檢測，從而快速完成頻譜資源的自動分配，例如在實時通信的過程中，可以根據(jù)戰(zhàn)場頻率使用、干擾等因素自動調(diào)整通信頻率，達到最佳通信的效果。

2.3 面臨的挑戰(zhàn)

目前的軍事通信領(lǐng)域的CR研究和應用還處于初級階段，存在若干需要解決的問題。

（1） 目前對于CR系統(tǒng)而言大部分研究還僅僅停留在物理層，對高層次的組網(wǎng)（包括網(wǎng)絡協(xié)議、拓撲結(jié)構(gòu)等）方面的研究還較少，未能形成使用CR終端的通用標準，不利于研制方開發(fā)互通產(chǎn)品；

（2） 使用終端的小型化設計。未來戰(zhàn)場要求單兵終端必須實現(xiàn)體積小、長時間工作等特點，需要進一步進行小型化、低功耗設計，以適應各種復雜環(huán)境；

（3） 與現(xiàn)役通信設備兼容。預計未來CR終端的成本會比較高昂，可能在短時間內(nèi)無法實現(xiàn)大規(guī)模裝備，應采用逐步更新?lián)Q代的策略。這需要新舊兩代產(chǎn)品之間能夠?qū)崿F(xiàn)互通兼容，要求CR終端設計時要兼容我軍現(xiàn)役通信裝備的大部分頻段、調(diào)制方式等。

3 結(jié) 語

CR技術(shù)是繼SDR之后無線通信領(lǐng)域的下一個新概念，對其研究還處于初始階段。雖然CR技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢和誘人的前景，但目前基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域研究還不夠成熟，要解決許多難題，例如需要進一步加強CR動態(tài)頻譜利用的靈活性，可以嘗試將MIMO技術(shù)引入CR系統(tǒng)中；需要規(guī)范CR技術(shù)的專用協(xié)議，如路由協(xié)議、終端接口等；CR系統(tǒng)需要強大的重配置能力，但是目前的硬件平臺還不能支持其動態(tài)適應無線環(huán)境的要求[10]。

由于SDR在美國軍方取得相當?shù)某晒Γ壳案鲊姺蕉颊诩泳o對認知無線電各項關(guān)鍵技術(shù)的研究。我國應抓住機遇，加大研究力度，力爭形成我國相應標準，并開發(fā)出適合軍隊實際需求的CR無線通信系統(tǒng)及終端設備，使其能夠快速裝備部隊并發(fā)揮其卓越的性能，提升我軍戰(zhàn)斗力。

參考文獻

[1] MITOLA J， GERALD Q. Cognitive radio： Making software radios more personal [J]. IEEE Personal Communication. 1999 （8）： 6?13.

[2] 朱江，李少謙.認知無線電網(wǎng)絡架構(gòu)與協(xié)議體系[J].中興通信技術(shù)，2007（6）：5?8.

[3] 張玉，葛利，嘉赤偉，等.認知無線電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].微計算機信息，2010，26（11）：99?101.

[4] 鄧韋，朱琦.認知無線電系統(tǒng)中頻譜感知方法的研究[J].通信技術(shù)，2007，40（11）：76?77.

[5] 馮霞，莫景猷.認知無線電研究綜述[J].中國無線電，2008（10）：38?42.

[6] 文展，曾曉輝，陳果.動態(tài)頻譜分配與頻譜共享研究綜述[J].通信技術(shù)，2008，41（7）：60?62.

[7] 王欽輝，葉保留，田宇，等.認知無線電網(wǎng)絡中頻譜分配算法[J].電子學報，2012，40（1）：149?154.

[8] 徐斌陽，李少謙.認知無線電系統(tǒng)中的聯(lián)合功率控制[J].電子科技大學學報，2008，37（5）：649?652.

[9] 趙陸文，周志杰，繆志敏，等.淺析認知無線電在軍事通信中的應用[J].無線通信技術(shù)，2007（4）：31?35.

[10] 劉元，彭端，陳楚.認知無線電的關(guān)鍵技術(shù)和應用研究[J].通信技術(shù)，2007，40（7）：50?52.

在未來的CR通信系統(tǒng)中，通過頻譜感知技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對所處區(qū)域的戰(zhàn)場所有電磁環(huán)境監(jiān)測及分析，對各自子系統(tǒng)所需頻譜帶寬、當前使用頻譜有效性等特征進行檢測，從而快速完成頻譜資源的自動分配，例如在實時通信的過程中，可以根據(jù)戰(zhàn)場頻率使用、干擾等因素自動調(diào)整通信頻率，達到最佳通信的效果。

2.3 面臨的挑戰(zhàn)

目前的軍事通信領(lǐng)域的CR研究和應用還處于初級階段，存在若干需要解決的問題。

（1） 目前對于CR系統(tǒng)而言大部分研究還僅僅停留在物理層，對高層次的組網(wǎng)（包括網(wǎng)絡協(xié)議、拓撲結(jié)構(gòu)等）方面的研究還較少，未能形成使用CR終端的通用標準，不利于研制方開發(fā)互通產(chǎn)品；

（2） 使用終端的小型化設計。未來戰(zhàn)場要求單兵終端必須實現(xiàn)體積小、長時間工作等特點，需要進一步進行小型化、低功耗設計，以適應各種復雜環(huán)境；

（3） 與現(xiàn)役通信設備兼容。預計未來CR終端的成本會比較高昂，可能在短時間內(nèi)無法實現(xiàn)大規(guī)模裝備，應采用逐步更新?lián)Q代的策略。這需要新舊兩代產(chǎn)品之間能夠?qū)崿F(xiàn)互通兼容，要求CR終端設計時要兼容我軍現(xiàn)役通信裝備的大部分頻段、調(diào)制方式等。

3 結(jié) 語

CR技術(shù)是繼SDR之后無線通信領(lǐng)域的下一個新概念，對其研究還處于初始階段。雖然CR技術(shù)具有獨特的優(yōu)勢和誘人的前景，但目前基礎(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域研究還不夠成熟，要解決許多難題，例如需要進一步加強CR動態(tài)頻譜利用的靈活性，可以嘗試將MIMO技術(shù)引入CR系統(tǒng)中；需要規(guī)范CR技術(shù)的專用協(xié)議，如路由協(xié)議、終端接口等；CR系統(tǒng)需要強大的重配置能力，但是目前的硬件平臺還不能支持其動態(tài)適應無線環(huán)境的要求[10]。

由于SDR在美國軍方取得相當?shù)某晒?，目前各國軍方都正在加緊對認知無線電各項關(guān)鍵技術(shù)的研究。我國應抓住機遇，加大研究力度，力爭形成我國相應標準，并開發(fā)出適合軍隊實際需求的CR無線通信系統(tǒng)及終端設備，使其能夠快速裝備部隊并發(fā)揮其卓越的性能，提升我軍戰(zhàn)斗力。

參考文獻

[1] MITOLA J， GERALD Q. Cognitive radio： Making software radios more personal [J]. IEEE Personal Communication. 1999 （8）： 6?13.

[2] 朱江，李少謙.認知無線電網(wǎng)絡架構(gòu)與協(xié)議體系[J].中興通信技術(shù)，2007（6）：5?8.

[3] 張玉，葛利，嘉赤偉，等.認知無線電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].微計算機信息，2010，26（11）：99?101.

[4] 鄧韋，朱琦.認知無線電系統(tǒng)中頻譜感知方法的研究[J].通信技術(shù)，2007，40（11）：76?77.

[5] 馮霞，莫景猷.認知無線電研究綜述[J].中國無線電，2008（10）：38?42.

[6] 文展，曾曉輝，陳果.動態(tài)頻譜分配與頻譜共享研究綜述[J].通信技術(shù)，2008，41（7）：60?62.

[7] 王欽輝，葉保留，田宇，等.認知無線電網(wǎng)絡中頻譜分配算法[J].電子學報，2012，40（1）：149?154.

[8] 徐斌陽，李少謙.認知無線電系統(tǒng)中的聯(lián)合功率控制[J].電子科技大學學報，2008，37（5）：649?652.

[9] 趙陸文，周志杰，繆志敏，等.淺析認知無線電在軍事通信中的應用[J].無線通信技術(shù)，2007（4）：31?35.

[10] 劉元，彭端，陳楚.認知無線電的關(guān)鍵技術(shù)和應用研究[J].通信技術(shù)，2007，40（7）：50?52.