劉光發(fā) 孫劍平

(海軍大連艦艇學(xué)院研究生2隊(duì)1) 大連 116018)(海軍大連艦艇學(xué)院作戰(zhàn)指揮系2) 大連 116018)

1 引言

有史以來的戰(zhàn)爭都表明,通信是決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的重要因素,對(duì)現(xiàn)代高技術(shù)條件下的信息化海戰(zhàn)來說,通信尤為重要。海軍短波通信廣泛應(yīng)用于岸基各級(jí)指揮所與海上艦艇編隊(duì)指揮所之間的岸-海信息傳遞,在海上作戰(zhàn)中發(fā)揮著不可替代的作用。由于短波通信具有通信距離遠(yuǎn)、組網(wǎng)機(jī)動(dòng)靈活和生命力強(qiáng)等特點(diǎn),在現(xiàn)代海戰(zhàn)場起著其他通信手段(如衛(wèi)星通信、長波通信等)不可替代的作用,因此世界各國都在積極發(fā)展短波通信技術(shù),力爭利用好這段寶貴的頻譜資源,最大限度地發(fā)揮其效能。

人們?cè)谘芯亢蛻?yīng)用中發(fā)現(xiàn),頻率的選用問題在艦艇短波通信組織中占重要位置,依然制約著艦艇短波通信的發(fā)展。由于電離層信道是典型的色散衰落信道,其快速變化運(yùn)動(dòng)和多徑傳播導(dǎo)致信號(hào)的時(shí)域展寬、頻域彌散和衰落現(xiàn)象。衰落引起信號(hào)的非線性畸變和電平銳減,造成判決過程中出現(xiàn)的突發(fā)錯(cuò)誤;頻域彌散往往表現(xiàn)為相位起伏,導(dǎo)致數(shù)據(jù)信號(hào)的錯(cuò)誤接收,嚴(yán)重影響短波通信鏈路的質(zhì)量。尤其是在海戰(zhàn)場高速率數(shù)據(jù)傳輸和大區(qū)組網(wǎng)通信情況下,短波通信對(duì)信道質(zhì)量要求更為苛刻。

海戰(zhàn)場電磁環(huán)境復(fù)雜,輻射源數(shù)量多、密度高,大量軍用、民用電子設(shè)備的電磁信號(hào)交織作用在同一個(gè)作戰(zhàn)區(qū)域,加上輻射源信號(hào)經(jīng)海浪、固定或移動(dòng)物體反射形成的大量反射信號(hào),構(gòu)成了交叉重疊的電磁輻射態(tài)勢(shì)。在一定的空域、時(shí)域和頻域上,電磁信號(hào)縱橫交叉、連續(xù)交錯(cuò)、密集重疊,功率分布起伏變化,對(duì)短波通信有重大影響。與此同時(shí),占用了整個(gè)頻譜資源的很大一部分的授權(quán)頻段卻利用率低下,美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)的研究表明,在大部分時(shí)間和地區(qū),授權(quán)頻段的平均利用率在15%～85%之間。靜態(tài)的頻譜分配原則很大程度上制約了短波通信的使用和發(fā)展。認(rèn)知無線電是近年新興的智能無線電通信技術(shù),它的提出為解決艦艇短波通信的選頻問題提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。

2 認(rèn)知無線電

目前的頻譜分配制度為固定頻譜分配,將頻譜分為授權(quán)頻段(LFB)和非授權(quán)頻段(UFB)2個(gè)部分。隨著無線通信業(yè)務(wù)需求的快速增長,可用頻譜資源變得越來越稀缺。短波通信業(yè)務(wù)所工作的非授權(quán)頻段已趨于飽和。另一方面,授權(quán)頻段的利用率卻非常低。由此可見,現(xiàn)在基于固定頻譜分配的資源利用率是很低的。為了解決上述問題,基本思路就是改變舊的頻譜分配方式,于是認(rèn)知無線電應(yīng)運(yùn)而生。

2.1 認(rèn)知無線電的起源和概念

1999年,軟件無線電奠基人、瑞典皇家理工學(xué)院J.Mito la博士在軟件無線電(SR,Software Radio)的基礎(chǔ)上提出了認(rèn)知無線電(CR,Cognitive Radio)的概念。J.Mitola在其博士論文和隨后的一系列論述中,對(duì)CR進(jìn)行了較為系統(tǒng)的闡述。他對(duì)認(rèn)知無線電的認(rèn)知強(qiáng)調(diào)其學(xué)習(xí)和推理能力,認(rèn)為認(rèn)知無線電能通過學(xué)習(xí),不斷感知無線環(huán)境的變化,并通過自適應(yīng)地調(diào)整自身內(nèi)部的通信機(jī)理來適應(yīng)無線環(huán)境的變化。相比Mito la的說法,FCC認(rèn)為認(rèn)知無線電技術(shù)是能使認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)以一種動(dòng)態(tài)方式使用頻譜的關(guān)鍵技術(shù)。FCC在2003年12月發(fā)布的通告對(duì)認(rèn)知無線電做出了以下定義:認(rèn)知無線電是一種能根據(jù)與它的操作環(huán)境進(jìn)行交互而改變傳輸參數(shù)的無線電。從這個(gè)定義可以得到認(rèn)知無線電的兩個(gè)主要特點(diǎn):認(rèn)知能力和重新配置能力。

綜上所述,筆者認(rèn)為,認(rèn)知無線電是在軟件無線電基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的智能無線通信技術(shù),是軟件無線電的擴(kuò)展,它可以感知到無線電傳輸?shù)沫h(huán)境特征,通過無線電知識(shí)表述語言與通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能交流,對(duì)無線環(huán)境的分析、理解和判斷,自適應(yīng)地調(diào)整系統(tǒng)的通信參數(shù),在不影響授權(quán)用戶通信的前提下,智能的利用空閑的頻譜為認(rèn)知用戶提供隨時(shí)隨地、高可能性的接入以提高頻譜利用率。

可以概括出認(rèn)知無線電的基本任務(wù)是:無線電環(huán)境分析;信道估計(jì)和信道預(yù)測(cè)建模;傳輸功率控制和動(dòng)態(tài)頻譜資源管理。由此可以得出其特點(diǎn)是:對(duì)環(huán)境的感知能力、對(duì)環(huán)境變化的學(xué)習(xí)能力、對(duì)環(huán)境變化的自適應(yīng)性、通信質(zhì)量的高可靠性、對(duì)頻譜資源的充分利用、系統(tǒng)功能模塊的可重構(gòu)性。

2.2 認(rèn)知無線電的研究現(xiàn)狀

隨著認(rèn)知無線電的發(fā)展,世界各國的頻譜管制部門、標(biāo)準(zhǔn)化組織、研究機(jī)構(gòu)和行業(yè)聯(lián)盟紛紛開展相關(guān)的研究。CR技術(shù)對(duì)現(xiàn)有的無線頻譜固定分配制度提出了挑戰(zhàn),對(duì)此,一些頻譜管制部門(如FCC等)給予了積極支持。2002年12月,FCC指出非授權(quán)頻段設(shè)備應(yīng)具備能夠識(shí)別未占用頻段的能力;2003年11月,FCC提出了新的量化和管理干擾的指標(biāo)值—干擾溫度的概念;2003年12月,FCC公布了《使用認(rèn)知無線電技術(shù)促進(jìn)頻譜利用的通知》;2004年5月,FCC建議認(rèn)知無線電可在TV廣播頻段內(nèi)操作。2005年10月,正式批準(zhǔn)了關(guān)于引入認(rèn)知無線電技術(shù)、使用認(rèn)知無線電設(shè)備的法規(guī)。在頻譜管制部門的帶動(dòng)下,一些標(biāo)準(zhǔn)化組織開始研究認(rèn)知無線電技術(shù),并先后制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)以推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展。IEEE于2004年11月正式成立IEEE802.22工作組,這是第1個(gè)世界范圍的基于認(rèn)知無線電技術(shù)的空中接口標(biāo)準(zhǔn)化組織。

國外一些研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)也較早投入了認(rèn)知無線電的研究,并發(fā)表一些專著和研究成果,對(duì)認(rèn)知無線電的發(fā)展起到了重要的作用。其中具有代表性也是影響最大的是美國國防部高等研究計(jì)劃署(DARPA)的下一代通信計(jì)劃(XG,neX t Generation Program),于2003年成立XG工作組,著眼于開發(fā)認(rèn)知無線電的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)頻譜管理標(biāo)準(zhǔn)。XG網(wǎng)絡(luò)也叫動(dòng)態(tài)頻譜接入網(wǎng)絡(luò)和認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò),能夠使多個(gè)用戶通過自適應(yīng)機(jī)制共享頻譜,通過各種不同的無線架構(gòu)和動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)給移動(dòng)用戶提供高的帶寬。目前,XG工作完成了對(duì)XG網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的描述,對(duì)XG網(wǎng)絡(luò)的一些功能,如頻譜感知、頻譜管理、頻譜共享進(jìn)行了詳細(xì)的討論,并對(duì)其他的問題,如上述功能對(duì)上層協(xié)議的影響進(jìn)行了框架性的研究。

3 海戰(zhàn)場艦艇短波頻譜管理

頻譜管理是指軍隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)和電磁頻譜管理機(jī)構(gòu)制定電磁頻譜管理政策、規(guī)定,劃分、規(guī)劃、分配、指配頻率和航天器軌道資源,以及對(duì)電磁頻譜和軌道資源使用情況進(jìn)行監(jiān)督、檢查和協(xié)調(diào)處理等活動(dòng)統(tǒng)稱。海戰(zhàn)場艦艇短波頻譜管理得主要任務(wù)是:統(tǒng)一劃分和指配頻率,監(jiān)督和管理短波通信設(shè)備設(shè)置和使用;監(jiān)測(cè)戰(zhàn)場電磁環(huán)境,維護(hù)無線電設(shè)備工作秩序;實(shí)施戰(zhàn)場無線電管制,協(xié)調(diào)各部門的業(yè)務(wù)關(guān)系,消除己方相互干擾等。目的是對(duì)區(qū)域戰(zhàn)場電磁頻譜的使用實(shí)施統(tǒng)一的規(guī)劃和控制,滿足作戰(zhàn)時(shí)的電磁頻譜使用要求,提供可使用的最佳電磁頻譜,提高頻譜利用率。

在海軍現(xiàn)行的短波通信組織中,海戰(zhàn)場上各艦艇短波通信工作頻率的選擇和指配主要依靠人工的方式進(jìn)行,依據(jù)專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)或國家、軍隊(duì)所發(fā)布的“長期預(yù)報(bào)”選定工作頻率集,以“文件”形式下發(fā)至各通信要素共同執(zhí)行。在執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)時(shí),各通信節(jié)點(diǎn)處的短波電臺(tái)使用人員根據(jù)“文件”規(guī)定的工作頻率,將短波電臺(tái)工作頻率置于事先規(guī)定的工作頻率上,當(dāng)短波電臺(tái)受到外界干擾導(dǎo)致通信效果下降時(shí),短波電臺(tái)使用人員從“文件”中人工地選擇備用頻率進(jìn)行通信。由于在作戰(zhàn)行動(dòng)過程中,短波通信的可通頻段是隨電離層的變化而實(shí)時(shí)變化的;同時(shí)海戰(zhàn)場的電磁環(huán)境復(fù)雜,加之人為的電磁干擾,因此海戰(zhàn)場的短波通信常常會(huì)因?yàn)樽匀换蛉藶榈纫蛩囟钄?。由此可?人工頻率指配方式是無法保證其指配頻率的最佳性和實(shí)時(shí)可通性,無法確保岸上指揮所與海上編隊(duì)之間遠(yuǎn)程移動(dòng)通信的實(shí)時(shí)暢通。目前海軍艦艇短波頻譜管理中用頻決策人工環(huán)節(jié)多、自動(dòng)化程度低、準(zhǔn)確性差,迫切需要一種新型的、智能的頻譜管理方法解決這個(gè)問題。認(rèn)知無線電技術(shù)的提出,為我海軍解決實(shí)時(shí)頻譜管理提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持。

3.1 動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)分類

而隨著無線通信業(yè)務(wù)需求的快速增長,無線頻譜資源顯得日益缺乏?？捎妙l譜資源稀缺及頻譜利用效率低等問題使得一種全新的、優(yōu)化使用頻譜資源的短波通信模式變得十分必要。因此,基于認(rèn)知無線電的動(dòng)態(tài)頻譜接入(Dynamic Spectrum Access,DSA)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。根據(jù)IEEE 1900.1草案標(biāo)準(zhǔn)的定義,DSA是一種可以在一定頻譜使用權(quán)限范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)地選擇工作頻譜,并利用在一定時(shí)域、空域和頻域上出現(xiàn)的頻譜空洞或白區(qū)進(jìn)行通信的無線電技術(shù)。DSA是一個(gè)廣義的概念,主要可以分為動(dòng)態(tài)排他使用、開放共享和分層接入三類。

動(dòng)態(tài)排他使用類仍沿用了目前靜態(tài)頻譜分配政策的基本結(jié)構(gòu),其主要思想是引入靈活性以提高頻譜利用效率。目前該模型主要包含兩種技術(shù):頻譜產(chǎn)權(quán)(Spectrum Property Rights)和動(dòng)態(tài)頻譜分配(Dynam ic Spectrum A llocation)。認(rèn)為頻譜產(chǎn)權(quán)可由時(shí)間、地域和頻段這三個(gè)參數(shù)確定。特別地,頻譜產(chǎn)權(quán)可解釋為在指定頻段上傳輸信號(hào)的權(quán)利,前提條件是在指定的時(shí)間段內(nèi)以及指定的地域范圍內(nèi)使用頻譜,并且信號(hào)功率不超過指定強(qiáng)度。動(dòng)態(tài)頻譜分配最早是由歐洲D(zhuǎn)RiVE項(xiàng)目提出來的,主要應(yīng)用在商業(yè)領(lǐng)域,如第三代移動(dòng)通信(UM TS)和數(shù)字視頻廣播(DVB-T)。

開放共享類又稱為頻譜公用(Spectrum Commons)。這個(gè)類型向所有用戶開放頻譜使其共享,如工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用(ISM)頻段的開放共享方式?；诨A(chǔ)設(shè)施的集中式頻譜共享和分布式頻譜共享是應(yīng)用于該類型的兩類主要頻譜共享技術(shù)。在集中式這類解決方案中,集中控制單元控制頻譜分配和接入過程。網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)都把自己感知到的頻譜信息匯聚到集中控制單元,由控制單元繪制出頻譜分配映射圖。而分布式解決方案主要用于不能構(gòu)建集中式基礎(chǔ)設(shè)施的場合。在這種情況下,每個(gè)分布式節(jié)點(diǎn)都參與頻譜分配和競爭的過程。同時(shí),頻譜接入是由節(jié)點(diǎn)自身的策略決定的。

分層接入類可看作是動(dòng)態(tài)排他使用和開放共享二者的結(jié)合。其基本思想是在次要用戶(Secondary User)不對(duì)授權(quán)用戶產(chǎn)生任何有害干擾的前提下,向次要用戶開放已授權(quán)的頻段,從而實(shí)現(xiàn)授權(quán)用戶和次要用戶對(duì)頻譜的共享。

3.2 動(dòng)態(tài)頻譜管理框架

基于現(xiàn)代短波通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)以及艦艇用頻需求和現(xiàn)狀,作者進(jìn)行了相應(yīng)的研究,根據(jù)最新的認(rèn)知無線電技術(shù)提出如下艦艇短波頻譜管理系統(tǒng)的框架,如圖1所示。

新的頻譜管理系統(tǒng)是基于認(rèn)知無線電技術(shù),集頻譜感知、頻譜分析和頻譜決策、頻譜共享等功能的綜合管理系統(tǒng)。四個(gè)環(huán)節(jié)共同實(shí)現(xiàn)頻譜信息的閉環(huán)處理,其中建立全方位、大縱深、立體化的頻譜感知網(wǎng)絡(luò)是實(shí)施戰(zhàn)場頻譜管理的基礎(chǔ);構(gòu)建分布式、智能化頻譜信息處理決策網(wǎng)絡(luò)是核心;實(shí)現(xiàn)頻譜的動(dòng)態(tài)分配和頻譜信息注入等管理控制是關(guān)鍵;最后實(shí)現(xiàn)為海戰(zhàn)場各類無線電通信系統(tǒng)(尤其是短波通信)、定位系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、遙測(cè)系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)、多譜傳感器系統(tǒng)、定向能量武器系統(tǒng)等提供有效頻譜接入和全域頻譜信息支撐的管理目標(biāo)。在閉環(huán)處理過程中,可接收外部狀態(tài)激勵(lì)輸入信息、需求輸入信息,并可對(duì)外輸出共享頻譜管理決策信息。

3.3 動(dòng)態(tài)頻譜管理流程

我們借鑒了認(rèn)知無線電的思路提出一種動(dòng)態(tài)的短波頻率選擇技術(shù)。在艦艇短波通信過程中通過實(shí)時(shí)檢測(cè)、頻率資源共享和動(dòng)態(tài)分配來實(shí)現(xiàn)對(duì)最佳的或者可靠的工作頻率的自動(dòng)選擇與實(shí)時(shí)控制,大致可由三個(gè)環(huán)節(jié)來實(shí)現(xiàn)對(duì)工作頻率的自動(dòng)選擇及實(shí)時(shí)控制:

3.3.1 頻率預(yù)選擇

雖然通過以前各種方法得出的短波通信頻率不一定能很好地實(shí)現(xiàn)可靠通信,但是不符合電離層傳播規(guī)律和長期統(tǒng)計(jì)規(guī)律的頻率肯定是不可用的。也就是說,只有符合短波傳輸特性和傳播規(guī)律的頻譜資源才值得密切關(guān)注。因此,短波頻譜管理的首要任務(wù)就是充分利用各種渠道,根據(jù)長期統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)積累的可用頻率數(shù)據(jù)資源,按照短波傳播特性和規(guī)律建立科學(xué)預(yù)報(bào)模型,根據(jù)艦艇短波通信要求產(chǎn)生預(yù)選擇頻率集,剔除不可能實(shí)現(xiàn)通信的頻率的無用頻率,減少頻譜探測(cè)的盲目性,提高頻譜管理的效率。我們稱這個(gè)過程為頻率預(yù)選擇。

3.3.2 實(shí)時(shí)頻譜監(jiān)測(cè)和機(jī)會(huì)尋求

短波(尤指天波)的傳播特性極為不穩(wěn)定,隨機(jī)性中有著不容忽視的規(guī)律,那就是電離層的反射定理。但是僅按照這一規(guī)律是不完善的,應(yīng)當(dāng)考慮到電離層隨機(jī)變化和電磁環(huán)境干擾。實(shí)時(shí)頻譜監(jiān)測(cè)就是在頻率預(yù)選擇的基礎(chǔ)上積累的可通頻率點(diǎn)(段)上進(jìn)行跟蹤檢測(cè)和信號(hào)估值,根據(jù)干擾分布和占用情況不斷獲取頻譜空隙和當(dāng)前狀態(tài)下的最佳通信頻率數(shù)據(jù);并將監(jiān)測(cè)頻率按照可接受的門限篩選和排序,以提供頻譜接入機(jī)會(huì)信息。目前我海軍已建立了chirp短波探測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可以完成認(rèn)知無線電所要求的頻譜感知功能。

Chirp探測(cè)的含義,一是指探測(cè)信號(hào)采用的是頻率掃描信號(hào),另外當(dāng)探測(cè)接收機(jī)收到探測(cè)信號(hào)時(shí),在耳機(jī)內(nèi)將聽到啁啾聲,故稱之為“啁啾探測(cè)”。Chirp探測(cè)信號(hào)分為頻率線性掃描信號(hào)和頻率對(duì)數(shù)掃描信號(hào),典型的Chirp探測(cè)信號(hào)是頻率線性掃描信號(hào)。探測(cè)信號(hào)從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)所產(chǎn)生的時(shí)延τp使得該信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)刻滯后于接收機(jī)的調(diào)諧頻率點(diǎn),因此接收機(jī)收到探測(cè)信號(hào)和機(jī)內(nèi)參考信號(hào)存在一個(gè)頻率差。當(dāng)在掃描的頻段內(nèi)是固定時(shí),頻率差 Δf0為一固定值。Δf0與 τp關(guān)系如圖2。

因此,只要收發(fā)都保證線性掃頻,接收機(jī)輸出基帶信號(hào)的頻率 Δf0就可以直接用來反映信號(hào)在信道中傳輸?shù)臅r(shí)延。這就是Chirp探測(cè)測(cè)量信道的根據(jù)。

在Chirp探測(cè)系統(tǒng)中,信道的衰耗頻率特性,是用接收信號(hào)的強(qiáng)度隨頻率的變化來表示的。為了精確的測(cè)量信道的時(shí)延,在接收機(jī)內(nèi)設(shè)有調(diào)整能力很強(qiáng)的AGC電路,自動(dòng)地調(diào)整頻率的幅度,使送入頻譜分析儀的信號(hào)具有固定的振幅電平。由于AGC電路提供的控制電壓的大小與接收到的信號(hào)電平成正比,所以電壓隨頻率的變化曲線,實(shí)際上反映了接收到信號(hào)強(qiáng)度隨頻率的變化,反映了信道的衰耗頻率特性。該曲線顯示在Chirp接收機(jī)顯示屏幕的上方,圖稱為“Chirp探測(cè)電離圖”。

Chirp探測(cè)電離圖可以直觀地反應(yīng)目前一段時(shí)間內(nèi)短波信道的物理特性,為動(dòng)態(tài)頻譜管理提供依據(jù)。根據(jù)電離圖的直觀體現(xiàn),我們可以將頻譜分類:1)黑色區(qū)域,常被高能量的局部干擾占用;2)灰色區(qū)域,在部分時(shí)間被低能量干擾占用;3)白色區(qū)域,只有環(huán)境噪聲而幾乎沒有射頻干擾占用。這樣為動(dòng)態(tài)頻譜管理提供數(shù)據(jù)支持和準(zhǔn)備。

3.3.3 工作頻率動(dòng)態(tài)調(diào)整

即整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的頻率自適應(yīng)分配。將頻譜監(jiān)測(cè)得來的選頻數(shù)據(jù)結(jié)果及時(shí)分發(fā)到通信系統(tǒng)模塊進(jìn)行更新,按照一定的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)頻率的動(dòng)態(tài)調(diào)整,從而實(shí)現(xiàn)高效的通信。

根據(jù)認(rèn)知無線電的頻譜共享技術(shù),可以將目前頻譜中的白色區(qū)域和灰色區(qū)域按3.1節(jié)所敘述的動(dòng)態(tài)頻譜接入技術(shù)進(jìn)行重新分配,以保障海戰(zhàn)場我海軍艦艇的短波通信。一旦授權(quán)用戶要再次通信,利用認(rèn)知無線電的鏈路保持技術(shù)必須要在最短的時(shí)間內(nèi)騰出正在使用的頻率,并且還要保證自己的通信不被中斷,重新進(jìn)行短波通信頻譜選擇。

4 結(jié)語

短波通信技術(shù)發(fā)展到今天,其抗干擾、抗截獲、抗摧毀性能和綜合業(yè)務(wù)傳輸能力都已提高到了一個(gè)新的水平,在軍事通信中也得到了越來越廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,但頻譜管理問題仍然是限制其發(fā)展的一個(gè)技術(shù)難題,尤其是海戰(zhàn)場數(shù)字化組網(wǎng)通信的選頻問題,將直接關(guān)系到作戰(zhàn)系統(tǒng)整體效能的發(fā)揮。因此如何實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)地選用通信頻率,是當(dāng)前艦艇短波通信發(fā)展亟待解決的一個(gè)重要問題。

文章涉及的是短波頻譜信道綜合利用的新模式。結(jié)合認(rèn)知無線電的思想,對(duì)海戰(zhàn)場艦艇短波通信的頻譜管理問題做了一些有益的探索,立足點(diǎn)是綜合利用現(xiàn)有選頻優(yōu)勢(shì)思想和技術(shù)以適應(yīng)現(xiàn)代短波通信數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化對(duì)短波信道技術(shù)的新要求,提高頻利用率?；谡J(rèn)知無線電技術(shù)提出的動(dòng)態(tài)頻譜管理就有其現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)現(xiàn)價(jià)值。可以預(yù)見,新體制和新技術(shù)的快速發(fā)展必將推動(dòng)艦艇短波動(dòng)態(tài)頻譜管理難題的解決。

[1]胡中豫.現(xiàn)代短波通信[M].北京:國防工業(yè)出版社,2003

[2]周賢偉,等.認(rèn)知無線電[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008

[3]趙洪輝,李新奇.戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境下電磁頻譜管理方法探討[J].電磁頻譜管理,2006(4):23

[4]鄭紀(jì)民,王倡文.頻譜管理系統(tǒng)中的軟件需求淺析[J].無線電工程,2006(4)

[5]楊小牛.軟件無線電原理與應(yīng)用[J].北京:電子工業(yè)出版社,2001

[6]Libo Liu,Weixing Wan,BaiqiN ing,etal.Solar activity variations of the ionospheric peak elec tron density[J].Journal of Geophysical Research,2006(111):1～13