无线电频谱检测分析

1认知无线电技术

在理论上允许在时间、频率以及空间上进行多维的频谱复用，这将大大降低频谱和带宽限制对无线技术发展的束缚，实现任何时间、任何地点的高可靠性通信，高效地利用无线电频谱资源。从图1中能够看出，在认知无线电的一个基本认知周期内，能够在接入之前检测当前无线电环境，并对其环境和干扰温度和信道容量等干扰因素进行计算，的出相应的结论和数据，并通过对数据的分析和应用实现对频谱资源的充分利用。频谱检测是对认知无线电环境进行的检测，是系统能够准确得到相关的信息和数据，并通过对闲置频谱系统的应用，降低频谱资源匮乏而对无线电监测技术造成的影响。可以看出，认知无线电频谱检测技术是十分重要的，检测方法的运用是影响检测数据的重要因素。因此，在认知无线电技术的应用中，应科学地对频谱检测技术进行应用。

2频谱检测技术

在不影响用户正常接入的前提下，实现认知用户的介入和应用，是认知无线电主要的作用，要保证在认知用户接入是对用户的正常接入和应用产生影响，必须保证认知无线电频谱检测技术的科学应用，只有对闲置频谱资源进行准确地检测，才能够实现二者之间的正常接入和合理运行。认知无线电频谱检测技术主要有以下几种形式。2.1单点频谱检测技术。由于要求认知无线电系统能检测出在一定频率范围内的任意通信系统的通信信号，将CR的单点频谱检测法从检测PU发射端还是检测PU接收端的角度。2.2多点协作频谱检测技术2.2.1相关检测。SU也可以根据PU信号事先插入的导频或同步序列，与已知的本地序列相关，在接收端用相关器形式的匹配滤波器进行接收检测，在输出获得信噪比最大化的同时使得得到较高的处理增益所需时间比较少。这种方法需要知道PU信号的先验知识依赖程度高，若信息不准确，检测的性能会受到很大影响；作为一种相干检测，它对相位同步要求很高，解调时必须严格保证时间同步。2.2.2特征检测。信号的特征检测是通过提取各种不同信号的特征参数（循环前缀、调制方式、载频等）作为检测依据。特征检测法又可以分为周期图法、特征值分解检测法、循环平稳检测法等。信号的循环谱比传统的功率谱包含更多的信息。当信号特征在功率谱上被其他干扰信号所掩盖时，在循环谱中这些特征仍可能被清晰地辨识。如高斯噪声在非零循环频率处不具有任何特征，这意味着对感兴趣的循环平稳信号在非零循环频率处进行谱相关分析将不会受到噪声的任何干扰。2.2.3本振泄露功率检测。当PU的位置未定时，通过检测PU接收机射频前端发射的本振泄露功率，可准确定位PU接收机工作时，接收的高频信号经过本地振荡器后会产生特定频率的信号，一些信号不可避免的从天线泄露出去，该方法就是通过检测有无泄露信号来判断PU是否在工作。2.2.4干扰温度检测。只要SU造成的干扰温度不超过干扰温度限（在最初噪声基准的基础上PU接收端能够容忍的由于感知用户加入而带来的新的干扰的总和），SU通过调整自己的参数（如发射功率、调制方式等）就可以使用这个频段中的频谱空洞。在应用中，如果当前接收天线处的干扰温度大于干扰温度上限，则认为该频带内的通信系统性能很差，不能使用，即关闭该频带；如果低于上限，则可以将此频带安排给等待服务的SU。

3无线电监测技术与认知无线电技术相结合的重要意义

无线电相关技术的应用，为我国社会生产力和生产方式的发展做出了重要的作用。无线电监测是无线电应用技术管理中不可缺少的工作内容，为无线电的应用提供了可参照的相关数据。认知无线电技术在一定程度上打破了传统技术的限制，对闲置频谱资源的充分利用产生了积极地影响，提高了无线电技术应用的效率。无论是从认知无线电由于自身的技术发展所不断更新的频谱感知技术考虑还是从政府制定有效策略对授权用户的保护考虑，所有这些都首先建立在对整个射频环境客观真实的度量上，利用无线电监测设施按照认知无线电频谱感知及检测的技术要求对射频环境进行统计测量是未来无线电监测工作的一项重要内容，更是为主管部门提供决策依据的必要前提，因此具有重要意义。

4结束语

认知无线电是无线电技术应用中重要的技术，是实现无线电智能应用的关键手段。想要实现认知无线电的科学应用，必须要频谱的检测工作。文中对频谱检测方式和方法进行了研究和分析，通过相关检测方法的科学运用，能够有效提升无线电频谱的利用率，大大减少频谱资源的闲置。但各种检测方法都存在着自身的特点，想要科学地应用无线电技术，就必须充分地认识到几种方法的优劣，使其能够符合无线电检测技术的实际情况，这样才能够保证无线电应用技术取得进一步的发展。

作者：申森 单位：双鸭山无线电监测站