淺析軍事通信應用認知無線電技術效果研究

馬　娟

（77121部隊54分隊，四川　成都　610081）

淺析軍事通信應用認知無線電技術效果研究

馬娟

（77121部隊54分隊，四川成都610081）

隨著科學技術的不斷發(fā)展，軍事通信領域越來越重視對認知無線電技術的應用。認知無線電技術具有接入靈活的特點，能有效實現(xiàn)時間與空間上頻譜的動態(tài)共享，提高頻譜的利用率，在軍事通信應用中有著重要作用。文章介紹了認知無線電技術的特點及分類，簡述了認知無線電技術在軍事通信中的應用，并對其應用效果進行分析，最大限度地發(fā)揮認知無線電的作用，從而增強我國軍隊的作戰(zhàn)能力。

軍事通信；頻譜；無線電技術；抗干擾能力

1　概述

當代信息化社會，隨著認知無線電技術不斷深化發(fā)展，認知無線電技術的應用也越來越廣泛，其在軍事通信領域的應用，很大程度上提高了軍事通信系統(tǒng)的信息化水平。在不斷完善軍事建設過程中，軍事無線通信需求迅猛增長，軍事通信系統(tǒng)對無線頻譜資源的需求也在不斷增長。針對這些問題，軟件無線電、擴頻、協(xié)同通信等新技術層出不窮，但是軍事無線通信網(wǎng)絡也在不斷擴大規(guī)模，這就導致無線頻譜的利用率越來越低，降低了軍事無線通信性能。認知無線電技術在軍事通信中的應用，使得這些問題得到了有效解決，在任意授權的情況下，認知無線電都能夠依據(jù)頻譜感知等技術進入已授權頻段，全面實現(xiàn)無線頻譜在時間與空間上的動態(tài)共享，最大限度地提高無線頻譜利用效率以及軍事通信系統(tǒng)性能，從而提高軍隊作戰(zhàn)能力。

2　認知無線電技術的特點及分類

2.1認知無線電技術的特點

現(xiàn)代認知無線電技術的主要特點包括信息認知能力以及頻譜管理能力，是在無線電技術上的創(chuàng)新與進步。無線電的信息認知能力體現(xiàn)在能有效捕獲或感知所在工作環(huán)境的相關信息，標識出相關頻譜資源，從而挑選出最適合的頻譜與工作參數(shù)。頻譜管理能力主要體現(xiàn)在對頻譜的感知、分析以及判決，在很大程度上可以提高頻譜管理能力。頻譜感知可以監(jiān)測可用頻段，發(fā)現(xiàn)頻譜空洞；頻譜分析可以評估所發(fā)現(xiàn)的頻譜空洞的性能及危害；頻譜判決可以利用頻譜空洞的特性和使用需要而選擇相適應的頻段。綜上所述，認知無線電技術依據(jù)對無線電磁環(huán)境的偵察與分析，從而快速感知及確認相關參數(shù)信息，有利于軍事通信系統(tǒng)傳輸能力的不斷提高。頻譜管理不當，分配方案不靈活，這都能貽誤軍隊作戰(zhàn)機會，而認知無線電技術能夠快速完成頻譜資源的有效分配，并且在通信過程中能夠根據(jù)戰(zhàn)場頻譜需要而進行自動調整，不但提高了軍事通信系統(tǒng)對頻譜的管理效率，而且提高了系統(tǒng)的抗干擾能力以及互聯(lián)互通能力。2.2 認知無線電技術的分類

2.2.1頻譜感知技術

所謂的頻譜感知技術指的是對電磁環(huán)境的感知能力，發(fā)現(xiàn)頻譜空洞，熟悉無線信號的特性，從而對其進行合理利用。這也是該技術與其他無線電技術的最大區(qū)別所在。頻譜空洞是由于電磁波頻譜的不充分利用所導致，頻譜感知也是對頻譜空洞的探測，對認知無線電技術在軍事通信中的應用有著重要意義。頻譜空洞的探測首先要感知外部無線頻譜環(huán)境，在三大功率頻譜區(qū)域中找到射頻干擾區(qū)域，然后評估射頻輸入所在的功率頻譜，從而對其進行相應的調整。

2.2.2頻譜分配技術

頻譜感知探測到的頻譜空洞資源是隨著用戶需求而改變的，這就要求將那些不規(guī)律以及不連續(xù)的頻譜資源進行相應整合，按照公平原則分配到不同需求的用戶中，實現(xiàn)頻譜資源的合理分配與科學利用。當前，對認知無線電的頻譜分配主要集中于對頻譜共享的思路策略，該分配方式主要體現(xiàn)在：認知無線電如果檢測到有授權用戶，那么就會限制非授權用戶對其進行使用，反之亦然。如果非授權用戶在工作過程中發(fā)現(xiàn)授權用戶開始使用頻段，就應該實行優(yōu)先原則而讓出這一頻段，從而充分利用頻譜資源，提高頻譜資源的利用率。

2.2.3功率控制技術

在軍事通信系統(tǒng)中，頻譜發(fā)射功率的不合適會影響通信效果，大大降低通信水平?；趥鹘y(tǒng)功率控制方法，認知無線電功率控制技術將對策論、博弈論與信息論三者相結合，優(yōu)勢互補，使得軍事通信過程中功率控制得到很大程度的改善。將多部對策簡化為一個隨機過程，根據(jù)不同數(shù)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。通過參與用戶的相互交互形成眾多結合，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。

3　認知無線電技術在軍事通信中的具體應用

3.1軍用認知抗干擾通信

在軍事戰(zhàn)場中，軍事通信主要體現(xiàn)在抗干擾能力上。傳統(tǒng)無線電技術的抗干擾能力較低，在很大程度上影響了軍事通信水平。軍用認知無線電能夠對外部環(huán)境進行感知，從而能夠及時地探測到干擾信號，根據(jù)電磁環(huán)境感知信息、干擾信號特性以及通信要求而選擇相應的抗干擾通信戰(zhàn)略，提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力。同時，在必要情況下，可以組成一個具有認知無線電功能的干擾網(wǎng)絡，對敵方的通信進行靈活的反干擾。

3.2電磁環(huán)境感知和通信指揮一體化

軍用認知無線電技術的有效利用是對電磁環(huán)境參數(shù)的感知，在信息化戰(zhàn)場里，來自不同作戰(zhàn)平臺的電磁感應，使得各種信號在時間與空間上互相交錯，連續(xù)不斷，頻譜互相重疊，變化多端，特別是針對性與破壞性較強的頻譜使得指揮作戰(zhàn)難度提升。認知無線電技術將電磁環(huán)境感知與通信融合為一體，使得通信指揮能夠一體化，利用不同電臺組成一個電磁環(huán)境感知系統(tǒng)，從而滿足不同時段、不同地域對頻譜信號的需求，最終實現(xiàn)電磁環(huán)境感知和通信指揮的一體化，有效解決了復雜電磁環(huán)境下聯(lián)合指揮作戰(zhàn)艱難的難題，提高了軍事作戰(zhàn)水平，為軍隊建設提供有利條件。

4　認知無線電技術在軍事通信中的應用效果分析

4.1提高了通信系統(tǒng)的容量與抗干擾能力

就目前軍事領域而言，無線電頻譜的使用是遠遠不能滿足軍事作戰(zhàn)需要的，當各種電子設備打開時，電磁密度就會非常高，無線電頻譜的使用就會滿足不了實際需要，因此，必須不斷提高無線電頻譜的使用量，加大無線電頻譜的開發(fā)力度，提高其在軍事通信領域的應用效果。認知無線電技術的使用，在很大程度上提高了通信系統(tǒng)的容量，很好地適應了軍事系統(tǒng)環(huán)境的需求。同時，認知無線電技術也提高了軍事通信系統(tǒng)的抗干擾能力，它克服了以往無線電技術的不足之處，將軍事通信系統(tǒng)抗干擾能力提升到了一個全新的高度。認知無線電技術的位置感知系統(tǒng)可以很好地自動調節(jié)無線電波方向，有效抑制外界對其干擾程度，降低信號的發(fā)射功率，提高無線電頻譜的使用率。

4.2增強了系統(tǒng)之間互聯(lián)互通能力

目前軍隊裝備中擁有眾多的通信設備，包括各種型號的通信電臺。這些電臺的發(fā)射功率、調整方式等都存在很大差異，如果無法實現(xiàn)系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通能力，就會在很大程度上制約聯(lián)合軍事作戰(zhàn)效果，不利于作戰(zhàn)水平的提高。認知無線電技術對頻段的覆蓋面廣，能夠利用無線軟件有效實現(xiàn)信號中的基帶處理、射頻信號處理等。通過自主加載各種軟件，認知無線電就能與短波電臺、超短波電臺，甚至是衛(wèi)星進行通信，從而提高了軍事通信系統(tǒng)的互相操作能力以及互聯(lián)互通能力，確保軍事系統(tǒng)之間的信息共享。

4.3提高了頻譜的利用率

軍事頻譜的管理對于軍事通信有著重要作用，傳統(tǒng)無線電技術按照固定頻率進行頻譜分配，會使得無線電頻譜的利用率相對較低，容易產生電磁干擾，同時，固定頻率分配規(guī)劃耗時較長，不利于軍事作戰(zhàn)時使用。認知無線電技術在軍事通信系統(tǒng)中的應用，實現(xiàn)了無線電頻譜的有效管理，有效避免了傳統(tǒng)管理上存在的缺陷，提高了軍事系統(tǒng)的網(wǎng)絡速度，在很大程度上促進了軍事通信水平的不斷提高與發(fā)展。

5　結語

總而言之，認知無線電技術的廣泛應用，為軍事通信系統(tǒng)的發(fā)展提供了有效途徑，隨著技術的不斷成熟，其也將成為未來軍事通信領域最重要的無線技術之一。認知無線電技術在軍事通信中的應用，有效地把通信、偵察與指揮相互結合，引領軍事通信設備實現(xiàn)一體化改革，大大提高了軍事通信水平。認知無線電技術是無線電技術不斷進步與發(fā)展的結果，其應用效果比其他傳統(tǒng)的無線電技術更加多樣化與全面性，其在軍事通信中的應用很大程度上提高了無線電頻譜的利用率，有效克服了傳統(tǒng)無線電技術在軍事領域的弊端，強化了國家軍隊建設，提高了軍隊作戰(zhàn)水平，從而增強了國家的綜合實力。

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Research on the effect of cognitive radio technology in military communication application

Ma Juan
（54 Division of 77121 Army， Chengdu 610081， China）

With the development of science and technology， more and more attention is attached to the application of cognitive radio technology in the field of military communication.Cognitive radio technology has the characteristics of flexible access， which can effectively realize the dynamic sharing of time and space spectrum， improve the utilization of spectrum， and play a important role in the application of military communication.This paper introduces the characteristics and classification of cognitive radio technology， describes the application of cognitive radio technology in military communication and analyzes the effects， plays the role of cognitive radio to the greatest degree so as to enhance the combat capability of our army.

military communication； spectrum； radio technology； anti interference ability

馬娟（1978— ），女，河北保定。