徐帆+徐細波+劉佳
【摘要】 隨著科技的發(fā)展,軍事領域尤其是通信方面對認知無線電技術的應用越來越重視。筆者將簡要介紹認知無限電的基本含義、分類和特點等,再分析認知無線電在軍事通信領域中的主要優(yōu)勢和阻礙等。
【關鍵詞】 認知無線電技術 軍事通信領域 應用價值
認知無線電是以軟件無線電為基礎的一種智能無線通信系統(tǒng),認知無線電能夠適應好周圍的環(huán)境變化,動態(tài)識別沒有被占用的合法頻譜,在空閑頻譜信號傳輸過程中不會對合理合法用戶造成有害干擾。
一、認識無線電的基本概念和基本分類
1.1認知無線電的基本概念
隨著無線通信技術的發(fā)展,軟件無線電的概念被人們所熟知,并且將其逐步引入到軍事通信領域中來。無線通信技術通過軟件編程來實現(xiàn)對無線電臺的各種操作功能,以軟件無線電為媒介來實現(xiàn)無線調制解調算法[1]。也就是說,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。在不斷完善的軍事通信領域過程中,應用認知無線電技術能夠顯著提高軍事通信系統(tǒng)的信息化水平。另外一個角度來看,軍事無線通信的需求在迅猛增長,軍事通信系統(tǒng)對無線頻譜資源的需求也在不斷地增長中。針對上述問題,軟件無線電和協(xié)同通信等技術不斷推陳出新,導致無線頻譜的利用率越來越低,從而降低了軍事無線的通信性能。認知無線電的使用則有效解決了上述問題,認知無線電能夠通過貧譜感知技術進入到授權頻段,從而最大限度地提高無線頻譜的利用效率,提高軍隊的作戰(zhàn)能力。
1.2認知無線電的基本分類
1、頻譜感知技術。主要指的是對電磁環(huán)境的感知能力,從而發(fā)現(xiàn)出頻譜空洞,再從中熟悉好無線信號的基本特性,再進行合理利用。
2、頻譜分配技術。頻譜感知探測到的頻譜空洞資源隨著用戶的需求而進行相應改變的,按照不規(guī)律的頻譜資源進行整合能夠實現(xiàn)頻譜資源的合理分配與應用。
3、功率控制技術。軍事通信系統(tǒng)中,頻譜發(fā)射功率一旦不合適勢必會影響到通信水平。在清楚認知傳統(tǒng)功率控制方法基礎上,再將信息論和對策論等互為結合,取長補短,不斷 改善軍事通信過程中的功率控制。
二、認知無線電的基本特點
現(xiàn)階段來看,認知無線電技術的主要特點包括以下幾個方面:(1)信息認知能力;(2)頻譜管理能力。認知無線電技術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主要體現(xiàn)在能夠有效感知或者捕獲到所在工作環(huán)境中的相關信息,再從中挑選出最為合適的工作參數(shù)和頻譜。頻譜管理能力主要體現(xiàn)在對頻譜的感知方面和判決方面,在很大程度上能夠有效提高頻譜的管理能力。除此之外,頻譜感知能夠通過監(jiān)測可以用的頻段,再發(fā)現(xiàn)其中的頻譜空洞[2]??偠灾J知無線電技術能夠對無線電磁環(huán)境進行有效分析,再快速感應出相關數(shù)據(jù)信息,最終有利于提高軍事通信系統(tǒng)的傳輸能力。一旦頻譜管理不當或者分配方案不夠靈活,勢必會貽誤戰(zhàn)機,使得認知無線電技術無法快速且有效的完成頻譜資源的合理分配,在通信過程中能夠根據(jù)戰(zhàn)場的頻譜需要而進行相關調整,不僅僅能夠提高軍事通信系統(tǒng)對頻譜的管理效率,而且還能夠提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
三、認知無線電在軍事領域中的主要優(yōu)勢和面臨的阻礙
認知無線電是一種能夠感知軍事無線環(huán)境,且通過對環(huán)境的理解與學習等實時調整內(nèi)部配置,從而最終適應外部戰(zhàn)場環(huán)境變化的一項技術[3]。
認知無線電目前面臨的主要障礙。首先,認知無線電技術的終端研制制約其發(fā)展;其次,認知無線電軟件技術的研究需要針對各種戰(zhàn)場的實際環(huán)境進行相應的算法處理,最終應用到軍用終端上,但是目前的技術尚未達到有關水平。隨著通信技術的發(fā)展,高性能且軟件化的射頻終端將應用在軍用認知無線電領域中。
主要優(yōu)勢。軍用無線電電子對抗通過感知戰(zhàn)場電磁頻譜特性能夠提取出干擾信號的特征,從而準確且快速地進行敵我識別。與此同時,進行電磁頻譜偵察能夠大大提高電子對抗效率,當敵方采用掃頻式干擾模式時,能夠采用更換頻率集的對抗戰(zhàn)略。一旦敵方變換姿勢,采用跟蹤式干擾方式時,我方可以采用變速跳頻的對抗策略。在軍用認知無線電抗干擾策略中主要應用的是抗敵方干擾策略,敵方干擾的常見方式有以下幾種:其一,阻塞式;其二,掃描式;其三,瞄準式。認知無線電技術能夠通過對頻譜的感知,將敵方的干擾信號所在頻段劃分在門限以上,將沒有干擾的信號頻段劃分在門限以下,基于此能夠避開信號干擾。
四、結束語
綜上所述,認知無線電技術具有接入非常靈活的特點,能夠有效提高頻譜的利用效率,在軍事通信領域中發(fā)揮出很大的作用。
參 考 文 獻
[1] 費利軍,王亞鴿.認知無線電技術及在軍事通信中的應用[J].現(xiàn)代電子技術,2014,15(17):36-38,42.
[2] 葉何春虎,郭強,孟宓等.基于認知無線電的軍用抗干擾電臺的設計[J].科技視界,2013,16(20):13-14,6.
[3] 李玲玲,龍海英.認知無線電軍事應用研究[J].科技視界,2015,15(29):102-103.