Eins og við vitum öll er útvarpsrófið dýrmæt náttúruauðlind. Þrátt fyrir að rafsegulrófið undir 3000GHz sé fræðilega kallað útvarpsrófið, vegna tæknilegra takmarkana, skipta menn nú aðeins notkunartíðnisviðinu frá 9kHz til 400GHz. Reyndar eru tíðnisvið hersins einbeitt undir 40GHz, en borgaraleg tíðnisvið eru aðallega einbeitt undir 3GHz. Með hraðri þróun farsímasamskiptatækni koma ný þráðlaus samskiptaþjónusta fram í endalausum straumi, notendum heldur áfram að fjölga og litrófsauðlindir verða sífellt af skornum skammti. Til þess að leysa þetta vandamál hefur margvísleg háþróuð mótunartækni, kóðunartækni, fjöl-loftnetstækni, tengiaðlögun og önnur ný tækni verið fundin upp í röð. Þessi tækni hefur bætt rásargetu frá mismunandi sjónarhornum og náð góðum árangri. Hins vegar, vegna Shannon-takmarkanna, er ómögulegt að auka rásargetuna endalaust. Þrátt fyrir að hægt sé að endurnýta útvarpsrófið, fyrir ákveðinn tíðnipunkt eða tíðnisvið, er það takmarkað á ákveðnu tímaléni og rúmsviði og ekki hægt að endurnýta það. Í algerri mótsögn við skort á litrófsauðlindum er afar lágt nýtingarhlutfall núverandi litrófs.
Figure 1 shows the 0-6GHz spectrum utilization tested by the University of California, Berkeley. The actual measurement results show that in the global licensed frequency band, even in the 300MHz to 3GHz frequency band with good signal propagation characteristics and very tight demand, the spectrum utilization rate is less than 6 percent ; in the 3-4GHz frequency band, the spectrum utilization rate is reduced to 0.5 percent ; Above 4GHz, the frequency utilization is lower. Therefore, how to effectively share spectrum resources and fully improve spectrum utilization has become an urgent problem to be solved. In this context, Cognitive Radio (CR, Cognitive Radio) technology proposes a new solution—improving the utilization efficiency of wireless spectrum through Dynamic Spectrum Sharing (DSS, Dynamic Spectrum Sharing).
Notkun vitsmunalegrar útvarps í hernaðarsamskiptum
3.1 Auka afkastagetu samskiptakerfisins
Skortur á þráðlausu litrófi er ekki aðeins áberandi á borgaralegu sviði heldur einnig á hernaðarsviði. Sérstaklega við aðstæður nútíma hernaðar eru margs konar rafeindatæki sett upp ákaft á takmörkuðu svæði, sem mun gera litrófsauðlindirnar afar þéttar. Þar að auki, með uppfærslu á borgaralegum útvarpsbúnaði og mikilli fjölgun notenda, eykst eftirspurn eftir litróf einnig. Sum samtök í sumum löndum hafa sótt um að úthluta hluta hernaðarsviðsins til borgaralegra nota. Þessi þróun mun án efa auka enn á skort á hernaðarútvarpsrófsauðlindum. CR getur nýtt sér litrófsauðlindir á virkan hátt, sem getur fræðilega bætt litrófsnýtingu tugum sinnum. Þess vegna, jafnvel þótt CR sé tekið upp að hluta, er hægt að bæta getu alls samskiptakerfisins til muna.
3.2 Bæta skilvirkni litrófsstjórnunar
Stríðsvellirófsstjórnun er mjög mikilvægt viðfangsefni og her allra landa leggur mikla áherslu á rannsóknir á þessu máli. Hins vegar, eins og er, er vígvallarrófsúthlutunin í grundvallaratriðum framkvæmd í formi fastrar tíðniúthlutunar. Frá raunverulegu bardagaástandinu er þessi áætlun ekki fullkomlega heppnuð. Annars vegar leiðir þetta úthlutunarkerfi ekki aðeins til lítillar nýtingar á litrófsauðlindum, heldur veldur það einnig auðveldlega rafsegultruflunum innan kerfisins eða milli vinalegra afla; á hinn bóginn, þetta úthlutunarkerfi krefst mikils tíma til að skipuleggja litróf áður en bardaginn hefst; Að auki, þegar samskiptatíðnin hefur verið ákveðin, er ekki hægt að breyta henni, sama hvað gerist í bardagaríkinu. vegna þess
Þess vegna, í nútíma hernaði þar sem ástandið á vígvellinum er að breytast hratt, er auðvelt að tefja bardagamennina með fasta litrófsúthlutunarkerfinu. CR getur skynjað rafsegulsviðið á vígvellinum á svæðinu þar sem það er staðsett, og sjálfkrafa greint framboð á nauðsynlegri bandbreidd og litróf. Þess vegna er hægt að ljúka úthlutun litrófsauðlinda fljótt með hjálp CR og einnig er hægt að stilla samskiptatíðni sjálfkrafa meðan á samskiptaferlinu stendur. Það bætir ekki aðeins hraða netkerfisins heldur bætir einnig rafsegulsamhæfni alls samskiptakerfisins.
3.3 Bættu við-truflun EOD jammer getu kerfisins
Getu til að hindra-jamming er mikilvægur mælikvarði til að mæla samskiptabúnað við aðstæður nútíma hernaðar, og það er líka mikilvæg trygging fyrir því að vinna stríðið. Hefðbundin rásavarnartækni- felur aðallega í sér dreifð litróf, tíðnihopp, tímahopp og tengda tækni sem er unnin þaðan. CR hefur ekki aðeins ofangreinda-truflunargetu heldur bælir einnig truflun með því að stilla geislastefnuna vegna notkunar á stöðuskynjunartækni ásamt DBF tækni. CR bætir ekki aðeins-truflunargetu heldur getur það einnig dregið úr sendingarkrafti og bætt-hlerunargetu. Vitsmunalegt útvarp hefur háþróaða vélanámsgetu, sem getur lært og greint truflun, þannig að það getur valið viðeigandi aðferðir gegn-jamming (velja viðeigandi samskiptarás, mótunaraðferð, sendingarafl, tíðnihoppmynstur o.s.frv.) til að virka forðast truflanir. Þar að auki, vegna þess að vinnslutíðnisvið CR er mjög breitt, eykur það einnig erfiðleika við truflun.
3.4 Veita RF merki jammer rafrænar mótvægisaðgerðir
Hefðbundin aðferð rafrænna mótvægisaðgerða er fyrst að greina rafsegulumhverfi vígvallarins með útvarpsskynjun vígvallarins og senda síðan greindar ástandið til rafrænna mótvægissveitarinnar í gegnum bardagasamskiptanetið og hermennirnir sem bera ábyrgð á rafrænu mótvægisverkefninu munu framkvæma. truflun. Þessi aðferð krefst ekki aðeins mikils mannafla og efnis, heldur krefst hún einnig náins samstarfs við hermenn sem bera ábyrgð á rafsegulumhverfisrannsóknum og rafrænum mótvægisaðgerðum. Þess vegna er tímabilið frá könnun til framkvæmdar truflunar langt, sem er auðvelt að tefja bardagamenn. CR getur fljótt og nákvæmlega borið kennsl á vin eða óvin með því að skynja eiginleika rafsegulrófs vígvallarins. Það getur fljótt sleppt eða forðast truflanir á meðan það stundar rafsegulrófskönnun, sem er ekki fáanlegt í hefðbundnu útvarpi.
3.5 Auka samtengingu kerfisins
Sem stendur eru ýmsar greinar her okkar búnar miklum fjölda útvarpsstöðva af mismunandi gerðum. Þessar útvarpsstöðvar hafa mismunandi vinnutíðni, sendiafl, mótunaraðferðir o.s.frv., og geta ekki náð samtengingu og samvirkni, sem er orðinn mikilvægur þáttur sem takmarkar sameiginlega starfsemi herafla þriggja. farsíma scrambler jammer getur náð yfir breitt tíðnisvið og notað hugbúnað til að átta sig á grunnbandsvinnslu merkisins, IF mótun og myndun RF merkisbylgjuformsins. Með því að hlaða mismunandi hugbúnaði sjálfstætt getur CR átt samskipti við bæði stuttbylgjuútvarpsstöðvar, ör-stuttbylgjuútvarpsstöðvar og jafnvel gervihnött. Það er einmitt vegna þess að CR getur sjálfstætt lært netsamskiptasamskiptareglur og þjónustu,
Bæta samvirkni og samtengingu kerfisins.
Til viðbótar við ofangreindar aðgerðir og kosti, veitir CR einnig staðsetningar- og umhverfisskynjunaraðgerðir, sem hafa þá kosti að vera minna viðkvæmir fyrir borgaralegum útvarpstruflunum og hraðari netkerfi, sem eru óbætanlegur kostur hefðbundins útvarps.
4 Tækifæri og áskoranir fyrir vitsmunalegt útvarp hersins
CR er talið vera stefna næstu kynslóðar samskiptaþróunar. Þar sem CR tæknin getur verulega bætt nýtingu skilvirkni þráðlausa litrófsins hefur hún vakið mikla athygli í greininni og hefur þróast hratt á undanförnum árum. Hins vegar stendur CR enn frammi fyrir mörgum áskorunum frá rannsóknarstofu til hagnýtrar og hernaðarnotkunar:
(1) Flestar núverandi rannsóknir haldast við líkamlega lagið og það eru fáar rannsóknir á CR netkerfi, svæðisfræði netkerfis, netsamskiptareglur osfrv.;
(2) Hraðlitrófsskynjun og merkjaauðkenningartækni þarfnast frekari rannsókna;
(3) Hröð og skilvirk umhverfisskynjun og hvernig á að nýta umhverfisskynjunarupplýsingar á áhrifaríkan hátt;
(4) Tengja endur-endurstofnun og viðhaldstækni þegar CR framkvæmir kraftmikla tíðnistillingu;
(5) Hönnun CR-útstöðvarinnar er flókin, krefst breitt-bands, hár-næmni RF framhlið-, hraðvirkrar og skilvirkrar stafrænnar merkjavinnslu reiknirit og öflugt og áreiðanleg vél- og hugbúnaðarhönnun sem uppfyllir hernaðarstaðla;
(6) Vélnám og hvernig á að nýta betur tölvumálið til að gera CR netið greindara og meira í takt við einkenni og kröfur hernaðarsamskipta;
(7) Compatibility between CR and active equipment. The cost of CR terminals is high, and even for military use, it is impossible to equip troops on a large scale in a short period of time. This requires that CR can cover most of the frequency bands, modulation methods and frequency hopping methods of our military's active communication equipment;
(8) Miniaturization og lítill orkunotkun hönnun flugstöðvarinnar.
