王軍旗 王 普

（作者單位：寧夏廣播電視臺(tái)）

認(rèn)知無線電技術(shù)在廣播電視監(jiān)測行業(yè)的應(yīng)用

王軍旗 王 普

（作者單位：寧夏廣播電視臺(tái)）

認(rèn)知無線電技術(shù)作為一種智能化無線通信技術(shù)，能夠?qū)o線電信號(hào)可靠、高質(zhì)量接收，并有效地利用頻譜資源。當(dāng)前，認(rèn)知無線電技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用到無線通信系統(tǒng)中，并有著良好的效果。本文主要對(duì)認(rèn)知無線電技術(shù)在廣播電視檢測行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)行了簡要分析，以期讓人們進(jìn)一步了解認(rèn)知無線電技術(shù)，提升認(rèn)知無線電技術(shù)的應(yīng)用水平。

認(rèn)知無線電；廣播電視；監(jiān)測

1 認(rèn)知無線電系統(tǒng)的組成

認(rèn)知無線電是一個(gè)智能無線通信系統(tǒng)。它能夠感知外界環(huán)境，并使用人工智能技術(shù)從環(huán)境中學(xué)習(xí)，通過實(shí)時(shí)改變某些操作參數(shù)（比如傳輸功率、載波頻率和調(diào)制技術(shù)等），使其內(nèi)部狀態(tài)適應(yīng)接收到的無線信號(hào)的統(tǒng)計(jì)性變化，以達(dá)到任何時(shí)間任何地點(diǎn)的高度可靠通信，有效利用頻譜資源的目的。認(rèn)知無線電系統(tǒng)主要由以下3個(gè)功能模塊組成。

1.1 信息獲取

認(rèn)知無線電系統(tǒng)的一個(gè)重要功能就是能夠?qū)o線電外部換進(jìn)、內(nèi)部狀態(tài)與相關(guān)政策等知識(shí)進(jìn)行獲取，同時(shí)還能夠?qū)τ脩舻男枨筮M(jìn)行監(jiān)控。

認(rèn)知無線電系統(tǒng)能夠分析處理獲取的無線電外部環(huán)境信息，例如：通過分析目前頻譜使用情況，就能夠?qū)o線通信系統(tǒng)的載波頻率和通信帶寬表示出來，甚至還能夠?qū)⒏采w范圍與干擾水平等信息分析出來。認(rèn)知無線電系統(tǒng)能夠?qū)o線電內(nèi)部狀態(tài)信息進(jìn)行獲取，主要是通過分析其配置信息、流量負(fù)載分布信息和發(fā)射功率等來得出。認(rèn)知無線電系統(tǒng)能夠?qū)ο嚓P(guān)政策信息進(jìn)行獲取，對(duì)于認(rèn)識(shí)無線點(diǎn)系統(tǒng)在特定情況下可以使用的頻率，最大發(fā)射功率以及相鄰節(jié)點(diǎn)的頻率和貸款等，相關(guān)政策給出了規(guī)定。

1.2 學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)能力也是認(rèn)知無線電系統(tǒng)的主要功能。認(rèn)知無線電系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力主要是通過以前儲(chǔ)存下來的決策和結(jié)果信息來使自身的性能提升。學(xué)習(xí)方法可以根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容分為監(jiān)督學(xué)習(xí)、無監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)。首先，監(jiān)督學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)外部環(huán)境，通過實(shí)測信息來訓(xùn)練。其次，無監(jiān)督學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)外部環(huán)境，對(duì)外部環(huán)境相關(guān)參數(shù)的變化規(guī)律進(jìn)行提取。最后，強(qiáng)化學(xué)習(xí)是學(xué)習(xí)內(nèi)部規(guī)則或者行為，通過懲罰與獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制對(duì)適合當(dāng)前環(huán)境的規(guī)則或者行為進(jìn)行突出體現(xiàn)，對(duì)不適合當(dāng)前環(huán)境的規(guī)則或者行為進(jìn)行拋棄。

1.3 決策與調(diào)整

決策和調(diào)整使認(rèn)知無線電系統(tǒng)的另一個(gè)重要功能，其通過對(duì)獲取知識(shí)進(jìn)行分析，然后對(duì)工作參數(shù)與協(xié)議進(jìn)行調(diào)整。

此功能的實(shí)現(xiàn)可不需要用戶參與，其能夠?qū)ぷ鲄?shù)進(jìn)行實(shí)施的調(diào)整，保證通信質(zhì)量。認(rèn)知無線點(diǎn)系統(tǒng)在對(duì)獲取知識(shí)進(jìn)行分析后，自主進(jìn)行決策并重構(gòu)，然后認(rèn)知無線電系統(tǒng)對(duì)其工作參數(shù)或者協(xié)議進(jìn)行改變。

2 認(rèn)知無線電技術(shù)在無線廣播電視監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 新信號(hào)搜索與識(shí)別

發(fā)現(xiàn)新節(jié)目（新信號(hào)）是廣播電視監(jiān)測中最為重要的一項(xiàng)任務(wù)，對(duì)新節(jié)目的變化進(jìn)行及時(shí)的跟蹤。新信號(hào)通常都是隨機(jī)出現(xiàn)，不能夠提前預(yù)測。而認(rèn)知無線電的信息感知以及預(yù)測能力，通過對(duì)具有顯著特征的樣本信號(hào)進(jìn)行感知，對(duì)樣本信號(hào)的頻譜參數(shù)進(jìn)行記憶，就能夠在全頻段搜索中對(duì)新信號(hào)進(jìn)行預(yù)測，從而做到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)以及識(shí)別。

2.2 中短波波段頻譜監(jiān)測

特定收測地區(qū)無線電廣播頻率占用以及頻道情況可以通過頻譜負(fù)荷監(jiān)測來反映，從而能夠?qū)κ諟y地區(qū)廣播頻率分布情況、電磁環(huán)境情況、廣播電臺(tái)發(fā)展情況、國外電臺(tái)對(duì)我國廣播情況與及時(shí)發(fā)現(xiàn)節(jié)目干擾情況、非法電臺(tái)的及時(shí)法案、電波傳播規(guī)律等充分掌握，促進(jìn)頻譜資源的合理利用。認(rèn)知無線電對(duì)頻段使用情況檢測時(shí)可以通過模型的方法，推理判斷使用情況，對(duì)頻譜信號(hào)的各種參數(shù)通過無線電認(rèn)知表示語言來描述，從而使頻譜負(fù)荷情況能夠得到實(shí)時(shí)了解，進(jìn)而能夠更好地完成頻率的頻率指配和換頻方案。

2.3 節(jié)目播出效果監(jiān)測與改善

當(dāng)前采用固定分配機(jī)制，主要是由于頻譜資源的有限性。而大多數(shù)中短波廣播的播出效果也會(huì)受到頻譜資源緊張的影響，從而造成干擾多、效果差等情況。認(rèn)知無線電能夠?qū)ν饨绛h(huán)境進(jìn)行感知，對(duì)節(jié)目頻譜負(fù)荷情況能夠?qū)崟r(shí)的了解，操作參數(shù)可以根據(jù)負(fù)荷情況智能地進(jìn)行改變，使其能夠?qū)o線信號(hào)的統(tǒng)計(jì)性變化加以適應(yīng)，在接收機(jī)中應(yīng)用該技術(shù)能夠保證接收信號(hào)的可靠性，不管是任何時(shí)間任何地點(diǎn)都能夠保證收聽效果。

2.4 節(jié)目質(zhì)量監(jiān)測

通過質(zhì)量監(jiān)測能夠?qū)Ξ悜B(tài)及時(shí)發(fā)現(xiàn)，從而對(duì)播出事故進(jìn)行挽救，保證播出效果。當(dāng)前應(yīng)用的質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測設(shè)定的步驟較多，對(duì)情況的發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，因此效果不佳。在質(zhì)量監(jiān)測中應(yīng)用認(rèn)知無線電技術(shù)能夠通過無載波、有載無調(diào)時(shí)頻譜的特征對(duì)停播情況第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，從而挽救播出事故。

3 結(jié)語

認(rèn)知無線電技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)中，其效果顯著，而應(yīng)用到無線廣播電視監(jiān)測中也有利于提升廣播電視監(jiān)測水平，保證播出的效果，促進(jìn)廣播電視監(jiān)測行業(yè)的更好發(fā)展。

[1]李慶.認(rèn)知無線電系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D].鄭州:解放軍信息工程大學(xué),2013.

[2]趙建立.認(rèn)知無線電關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京:華北電力大學(xué),2014.

[3]暢志賢,石明衛(wèi).認(rèn)知無線電技術(shù)綜述[J].電視技術(shù),2007(S1).