基于無線電監測技術的認知無線電頻譜監測研究

趙永基

（甘肅省無線電監測站 甘肅 蘭州 730000）

1 引言

現階段，無線電技術發展迅速，在各個領域都得到了廣泛的應用，為社會的進步以及經濟的發展提供了重要動力。但是，在實際應用過程中，也會面臨各種問題，制約無線電技術的使用，影響監測結果，由此，需要重點對頻譜進行分析，從而全面提升監測的準確性以及可靠性。

2 認知無線電技術

無線電技術近年來得到了廣泛的應用，在此基礎上，研發出了更為先進的無線電監測技術，實現了監聽以及信號測量的要求，同時，也能夠有效辨別信號中所包含的信息，處理掉一些不良信號，確保無線電設備能夠維持正常的運行。無線電包括多個監測模塊，其中包括移動站、控制中心、監測站等，在連接方式上采用拓撲的形式，對信號進行有效監測。監測系統運行過程中，需要提前假設多個門限，同時統計不同時間段信道的占用情況。在信號分析工作中，需要對無線電的功率以及頻率進行監測，對比數據庫中的數據與監測結果的差異，從而對非法信號進行辨別。此外，還需要對測向站進行監測，保證數據信息采集的準確性，整理完畢后，需要將概率圖制作出來，利用收斂統計制作為電子地圖。認知無線電技術是無線電技術的核心內容，可以做到實時控制，同時對系統參數進行修訂，確保能夠對頻譜資源進行合理有效的控制，從而獲得更為充分的利用。為了最大限度的對頻譜資源進行利用，并全面提升通信性能，避免無線電受到頻譜的制約，就可以在頻率以及時空上對頻譜進行復用。其中最為重要的就是能夠對無線電環境進行監測，并將信道容量計算出來，進而得出最后的結論。頻譜監測工作的主要內容就是對認知無線電環境進行全面監測，從而獲得較為精確的數據，以免頻譜資源對無線電監測技術造成不良影響[1]。

3 認知無線電頻譜監測技術

3.1 多點協作

3.1.1 特征監測

不同的信號有不同的特征，在對信號進行監測時，需要利用信號的不同點完成監測工作。具體監測工作中，需要為不同的信號制定不同的信號譜，確保信號能夠被及時分辨出來，這也是制作圖譜的優點。

3.1.2 類似監測

采用類似監測開展監測任務時，首先需要將PU信號作為基礎，將導頻直接插入到SU中，并關聯原有序列。在此過程中，濾波器能夠對其相關性進行自動監測，從而利用最少的時間獲得信噪比，有效提升信息精確度。如果信息精確性受到影響，則監測結果也會受到制約。基于此，在對信號進行調解時，需要保持同步完成[2]。

3.1.3 干擾溫度監測

接收機如果長期處于運行中，其自身的溫度就會升高，加之周圍環境溫度的影響，就會導致監測結果受到影響。一旦干擾溫度較低，就會導致接收機溫度低于最大限度，此時就需要應用相似頻段空洞對接收機進行調整。采取以上措施后，如果干擾溫度仍然高出規定的范圍，就證明接收機的頻帶出現故障，導致通信性能降低，需要及時將其關閉。如果調整后接收機的溫度過低，就證明頻帶可以正常使用，接收機的通信狀況良好，能夠正常使用[3]。

3.1.4 本振泄露功率監測

接收機運行過程中會對高頻信號優先處理，進而產生頻率信號，借助天線，信號便能夠正常傳播，其中低頻信號傳播性較好?；诖?，利用本振泄露功率進行監測，就能夠及時知曉泄露的信號，查看接收機的工作狀態。

3.2 單點頻譜監測

3.2.1 能量監測

能量監測過程中，首先需要按照有無信號對信號功率進行假設，而后才能夠正常進行監測。在實際運用過程中，應該先采集好一個時間段內的功率，將其平均值計算出來，將假定門限值以及上述值進行對比，從而判斷信號的真偽。

3.2.2 匹配濾波器

匹配濾波器法能夠獲取最大限度信噪比，當辨別出假的信號時，就能夠使用信息同步待測信號頻域以及時域恢復信號，但是，此種方法當前應用弊端較多，不建議長期應用。

3.2.3 周期特性

周期特性監測方法能夠有效識別信號以及噪音，信號的周期性較強，在此基礎上，就能夠知曉周期性的監測方法。同時，也可以按照信息的長度對信號進行監測，并進行有效評估、辨別，完成監測任務。

4 認知無線電技術與無線電監測技術結合的意義

無線電管理過程中，做好監測工作有利于為規劃、劃分、指配相關頻率奠定基礎，同時為無線電的應用提供必要的技術支持。認知無線電能夠有效解決頻率資源緊張的難題，屬于一種新的技術。其與傳統的頻率授權指配技術存在一定差別，在使用中，需要重點關注使用的安全性，也就是要制定新的頻率管理規則，從而避免授權用戶的使用出現安全隱患。在未來的發展中，要求依據認知無線電頻譜感知并監測統計測量射頻環境，這為主管部門的決策提供了必要的支持。

5 結語

近年來，軟件無線電技術發展迅速，在此基礎上，認知無線電技術獲得了廣闊的發展空間，其屬于一種智能無線電通信技術，與傳統意義上的頻率分配存在本質區別。認知無線電技術允許非授權用戶按照既有規則使用，在“借用”已授權用戶的資源時，需要保證不會對其他已授權用戶的通信產生不良影響。此項技術的應用，有效緩解了頻率資源緊張的現狀，為無線電管理作出了突出的貢獻。未來發展中，如何科學、合理的轉變頻譜管理規則是需要重點考慮的問題，這對無線電監測部門未來的發展提供了必要的技術支持，為無線電頻率資源管理部門的決策提供了重要依據。