無線電技術寬帶無線通信論文
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一、認知無線電的作用與特點
認知無線電用戶必須不能干擾首要用戶（頻譜授權用戶）的正常工作，要保證首要用戶的可靠性通信，同時也要保證認知無線電用戶通信的可靠性，這就需要認知無線電控制發射功率，同時具有靈敏的頻譜空穴檢測能力和快速切換頻段的能力。通信的高可靠性是認知無線電要實現的另一個目標。認知無線電這些特點有利于頻譜資源智能、高效、充分的利用，也是其區別于其他無線電技術的重要特征。
認知無線電的關鍵技術有：頻譜監測技術，自適應頻譜資源分配技術、自適應調制解調技術等。寬帶無線技術主要有正交頻分復用技術（OFDM）、多輸入多輸出技術(MIMO)、HARQ技術和AMC技術等。認知無線電與寬帶無線通信系統的融合最主要的就是自適應頻譜資源分配技術和正交頻分復用技術結合、并輔以其它相關技術。OFDM系統是目前公認的比較容易實現頻譜資源控制的傳輸方式。該調制方式可以通過頻率的組合或裁剪實現頻譜資源的充分利用，其與自適應技術相結合，除了在傳統的時間域上自適應外，還更容易利用多載波的頻率域，可以靈活控制和分配頻譜、時間、功率等資源，在結合MIMO系統的空間資源，根據用戶在不同的位置的不同傳輸條件，感知環境并且適應環境，并不斷地跟蹤環境的變化，以合理利用資源、提高系統容量。自適應頻譜資源分配的關鍵技術主要有:載波分配技術、子載波功率控制技術、多天線層資源分配算法和復合自適應傳輸技術。
(1)載波分配技術。CR具有感知無線環境的能力。子載波分配就是根據用戶的業務和服務質量要求，分配一定數量的頻率資源。檢測到的寬帶資源是不確定的，隨時間、空間、移動速度等變化。OFDM系統具有裁剪功能，通過子載波的分配，即在頻段內對于用戶來說，信干噪比(SINR)較高的不規律和不連續子載波的頻譜資源進行整合，按照一定的公平原則將頻譜資源分配給不同的用戶，確定每個子載波傳輸的比特數量，選取相應的調制方式，實現資源的合理分配和利用。
(2)子載波功率控制技術。由于分配給用戶的功率和子載波數一般是成比例的，功率控制算法在經典的“注水”算法的基礎上，有一系列的派生算法。這些算法追求的是功率控制的完備性和收斂性，既要不造成干擾又要使認知無線電有較好的通過率，且達到實時性的要求。事實上功率控制算法和子載波分配算法是密不可分的。這是因為在判斷某子載波是否可以使用時，就要對現狀(空間距離、衰落)做出判斷，同時還需要計算出可分配的功率大小，對于一個用戶如果速率一定，如子載波數目增加所需的功率就會下降。
三、結語
認知無線電技術技術起步較晚，但是這個利用“頻譜空穴”理念的提出對于無線電技術的改變是不言而喻的，它使得無線電技術更加人性化、智能化，同時也大大的降低了頻譜資源的浪費率，提高人們無線電通信的使用感受。而無線電技術在寬帶無線系統中的應用更是大大的方便了人們的生活。寬帶無線生活是當今社會的一個發展趨勢，對于認知無線電技術的研究是寬帶無線技術的需求，更是社會發展的要求與動力。
作者：張龍立 單位：國脈通信規劃設計有限公司
